JPS6258035A

JPS6258035A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPS6258035A
Application number: JP19827885A
Authority: JP
Inventors: Noboru Hashimoto; 昇橋本; Mineo Jinushi; 地主　峰男; Akinori Yamashita; 山下　昭則
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-03-13
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH071021B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は暖機完了時に希薄空燃比でエンジンの燃焼状態
のコントロールを行うエンジンの空燃比制御装置に関す
るものである。

（従来技術）従来、上記のように冷機状態から暖機状態に移行した時
点で所定の希薄空燃比でエンジンの燃焼状態をコントロ
ール（リーンバーン運転）するようにした空燃比制御装
置として、例えば特開昭５８−２１１５４４号公報に記
載されたものがある。

このようなエンジンの空燃比制御装置では、一般に筆記
空燃比制御の基準となる制御パラメータとしてエンジン
冷却水の温度を検出し、この冷却水温度の検出値に応じ
て基本となる燃料噴射量を決定するようになっている。

ところが、上記エンジンの冷却水温度は、ラジェータに
冷却水を循環させるサーモスタットの温度センサー設置
場所（エンジンの冷却水ジャケット出口側）の関係で冷
間状態から温間状態に移行した時点で当該サーモスタッ
トが開作動すると、それにより冷却水がラジェータ側へ
循環することから、例えば第５図のグラ、フに示すよう
に大きな水温変動（最大±ｌＯ〜２０℃）を示す。この
ような水温変動が生じると、燃焼室温度および吸排気マ
ニホ−ルトの壁面温度ら変動するので、それによって燃
焼状態そのらのにも悪影響を与え、燃焼安定性を害する
問題がある。

（発明の目的）本発明は、−Ｌ述の問題を改存するためになされたちの
で、温間状態に［多行した暖機完了時に当該１ｒｉｔ　
機状態に移行したことを検出して、それ以後所定）０１
間は目標希薄空燃比よりも濃い所定の中間空燃比で燃焼
状態のコントロールを行うことにより良好な燃焼安定性
を得るようにしたエンジンの空燃比制御装置を提供する
ことを目的とするらのである。

（目的を達成するだめの手段）本発明は、」−記の目的を達成するために、例えば第１
図〜第３図に示すように、吸入空気量と燃料噴射量との
比率を所定の値に調整する空燃比設定手段と、エンノン
が暖機状態になったことを検出する暖機検出手段と、こ
の暖機検出手段の検出信すに基き上記空燃比設定手段を
制御して、エンノン暖機後の空燃比を冷間状態に比べ希
薄な値へ変化させる希薄燃焼制御手段と、上記希薄燃焼
制御手段の設定空燃比を、暖機直後は過渡的に目標空燃
比よりら濃い空燃比に設定する中間空燃比設定手段とを
備えてなるものである。

（作　用）」二足の手段によると、エンジンの運転状態が温間状態
に移行しても水温変動が予想される所定期間内は、過渡
的に本来の目標希薄空燃比よりも濃い一定の中間空燃比
で燃焼状態が制御される。従って、冷却水温の変動に拘
わらず安定した燃焼状態を推持することができろ。

（実施例）先ず、第２図ないし第４図は、本発明の実施例に係るエ
ンノンの空燃比制御装置を示すものであり、第２図は上
記実施例装置の制御システムの概略図、第３図および第
４図は上記実施例装置の動作を説明するフローチャート
、また第５図は上記実施例装置における制御動作を説明
する特性グラフである。

先ず、最初に第２図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御の説明に入
る。

第２図において、符号１はエンジン本体であり、このエ
ンジン本体１のシリンダブロック１２内ボア部にはピス
トンＩ４が遊嵌され、その上部のシリンダへｙ　Ｉ”　
ｌ　３側には該シリンダヘッド１３との間に燃焼室４が
形成されている。シリンダヘッド１３は、上記シリンダ
ブロック１２の上端に一体的に取付けられており、左右
両方向に分かれて吸気ボート１５と排気ボート１Ｇとが
形成されている。これら吸気ボート１５と排気ボートＩ
６とにはそれぞれ所定のタイミンクで開閉されろ吸気弁
２と排気弁３が設けられ、その開閉により上記燃焼室４
内の吸・排気を行うようになっている。

そして、吸気ボートＩ５は吸気マニホールドＩ７に接続
された吸気管５を介してエアクリーナ７に接続されてい
る。また、排気ボート１６は、排気マ用ホール１川８を
介して排気管６に接続されている。

一方、−上記吸気マニホールド１７内の吸気通路は隔壁
２Ｉによって大径の主吸気通路Ａと無・軽負荷時に燃焼
室４内に吸気スワールを発生させるべく設けられた小径
の副吸気通路Ｂとの２通路に分割され、吸気ボート、１
５の部分で共通に連通ずるようになっている。そして、
上記主吸気通路Ａにはスワール弁７が設けられており、
無・軽負荷時にこのスワール弁７が閉じることにより副
吸気通路Ｂの吸気流速が高められて吸気スワール流が発
生する。吸入空気は吸気管５の上流側よりエアクリーナ
７を介して吸入され、その後エアフロメータ８、スロッ
トル弁９を経て吸気通路Ａ、Ｂより各シリンダに供給さ
れ、また燃料は後述のエンジンコントローラ１９によっ
て制御されるフューエルインジェクタＩＯ・・・により
噴射されるようになっている。そして、上記燃焼室４へ
の吸入空気の量は、上記スロットル弁９によって制御さ
れ、その量はエアフロメータ８によって検出される。ま
た、スロットル弁９は、アクセルペダルに連動して操作
される。

エンジンコントローラ１９は、例えばマイクロプロセッ
サ（ＣＰ　Ｕ）を中心とし、メモリ（ＲＯＭおよびｒ（
ＡＭ）およびインターフェース（Ｉｌｏ）回路を備えて
構成されている。そして、このエンジンコントローラ１
９の上記インターフェース回路には例えばサーミスタ１
１により検出されたエンジン本体ｌの冷却水ジャケット
入口部の冷却水温度の検出信号Ｔ１例えばポテンショメ
ータ９ａにより検出されるスロットル弁９の開度信号Ｇ
１エアフロメータ８によって検出される吸入空気量検出
信号Ｄ、クランク角センザ２０によって検出されるクラ
ンク角信号Ｅが各々入力される。

また、各シリンダに対応するフューエルインジェクタ１
０・・・は、エンジンコントローラからの燃料噴射量制
御信号Ｆ１〜Ｆ４によってコントロールされる。

次に、上記制御システムの制御動作について第３図〜第
５図を参照して説明する。

先ず第３図に上記制御システムの制御動作の全体の基本
概略フローを示す。

すなわち、上記実施例の空燃比制御は、次のように行わ
れる。先ず制御動作スタート後、各制御要素のイニシャ
ライズ（ステップＳ１）が完了すると、最初の動作（ス
テップＳ２）で最ら低い上記エンジンの冷却水ジャケッ
ト入口の冷却水温Ｔ（’Ｃ）を読み込んでモニターする
。そして、次に当該モニターされた冷却水温Ｔ（’Ｃ）
が所定の設定値Ｔ、（℃）以上、すなわち暖機完了であ
ることを確認（ステップＳ３）シ、ＹＥＳの場合には、
リーンバーン、すなわち希薄空燃比での運転を行う。

他方、ＮＯの場合（暖機未了の場合）にはステップＳ４
の方に移ってリッチ運転を継続し、上述の冷却水温ＴＣ
Ｃ）が設定水温Ｔ、（’Ｃ）以上になった時点で初めて
リーンバーン運転（ステップＳ、）に移行する。

次に、上記第３図のステップＳ、でリーンバーン運転に
移行する際の空燃比コントロールについての制御動作に
ついて第４図を参照して具体的に説明する。

声なわち、制御動作がスタートすると、先ずステップＳ
、で上記のエンジン冷却水ジャケット入口の冷却水温Ｔ
（℃）を所定周期でモニターし、次にステップＳ、で当
該モニター値により単位時間を当たりの水温変化ｆｉｄ
Ｔ　／ｄｔを演算する。この水温変化量の演算は、第５
図に示すエンジン冷間状態から温間状態移行時に於ける
冷却水温の上下変動（うねり現象）の変動量を検出する
ものである。

そして、さらにステップＳ３に進み、上記ステップＳ、
で演算された単位時間り当たりの水温変化量ｄＴ　／ｄ
ｔの値が０よりら小さい（負）か否かを判断する。その
結果、ＹＥＳの場合には、さらにステップＳ４に進んで
上記演算値ｄ’ｌ’／ｄｔが０に近い所定の値によりは
大きいか否かを判断する。一方、上記ステップＳ３でＮ
Ｏの場合には、再度ステップＳ、に戻ってさらにステッ
プＳ、−Ｓ、の動作を行う。

次に、上記ステップＳ４の判断において、Ｎ。

の場合には、当該判断結果がＹＥＳ、すなわちｄＴ／ｄ
ｔ＞ｋとなるまで繰り返し当該判断動作を継続する。こ
のステップＳ４の判断結果がＹＥＳになると、さらにス
テップＳ、に進み、当該ＹＥＳとなった時点でのエンジ
ン冷却水ジャケット入口の冷却水温’ｒ（０Ｃ）を再び
モニターし、その後ステップＳ８で当該モニターされた
冷却水温Ｔ（℃）に応じた燃料噴射量ＦＴを、演算し、
この制御信号ＦＴでフューエルインジェクタｌＯ・・・
を制御し、本来の目標希薄空燃比より所定量濃い中間空
燃比を設定するための燃料を噴射する（ステップＳ？）
。

これにより、以後の所定時間内中間空燃比での過渡的な
リーンバーン運転が行われる。ここで行われるリーンバ
ーン運転状態の空燃比Ａ／Ｆは、上述のように当該４点
での吸入空気量に対し、上記のように冷却水温低下時の
低下量が略Ｏとなった時の水温、すなわち変動時の最低
水温に合わせて本来のリーンバーン目標空燃比よりも所
定量リッチな一定空燃比Ａ／Ｆに設定されることになる
訳である。従って、冷却水ジャケット出口部の水温上昇
によりサーモスタットが開作動して第５図のような温度
の変動が生じても混合気空燃比は本来の目標リーンバー
ン空燃比よりもややリッチな一定空燃比で燃焼状態が制
御されるので、燃焼安定性が向にするようになる。

なお、冷間状態から温間状態への移行が確実に完了し所
定時間経過した時点では第５図に示すように上記サーモ
スタットの開作動による冷却水温の変動は一応安定状態
に収束するが、この状態でら今度は冷却水温が一定値以
上に上界する（例えば暖機直後に高速走行してすぐ低速
走行に移行したような場合）とラジェータファンが始動
されることから、上述の場合と同様な新たな冷却水温の
変動か生じる。従って、このような場合にはさらに」二
足ステップＳ、に続けてステップＳ、の制御動作を組合
せて、当該ラジェータファンの始動を監視し、ラジェー
タファンの始動が認められたら、再度］二連のステップ
Ｓ、−Ｓ″７の動作を行わせ、本来の目標希薄空燃比を
さらに上記と同様に中間空燃比に再セットするようにす
ればよい。

（発明の効果）本発明は、以上に説明したように、吸入空気量と燃料噴
射Ｍとの比率を所定の値に調整する空燃比設定手段と、
エンジンが暖機状態になったことを検出する暖機検出手
段と、この暖機検出手段の検出信号に基き上記空燃比設
定手段を制御して、エンジン暖機後の空燃比を冷間状態
に比べ希薄な値へ変化させる希薄燃焼制御手段と、上記
希薄燃焼制御手段の設定空燃比を、暖機直後は過渡的に
目標空燃比よりら＾い空燃比に設定する中間空燃比設定
手段とを備えてなるものである。

従って、本発明によると、エンジンの運転状態が温間状
態に移行して水温変動が予想される所定期間内は、過渡
的に本来の目標希薄空燃比より６濃い一定の中間空燃比
で燃焼状態が制御される。

従って、冷却水温の変動に拘わらず安定した燃焼状態を
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の実施例に係るエンジンの空燃比制御装置の制御システ
ム図、第３図は、同実施例装置の基本的な制御動作を示
すフローチャート、第４図は、同実施例装置の具体的な
制御動作を示すフローチャート、第５図は、冷間状態か
ら温間状態に移行する際のエンジン冷却水温度の変動を
示すグラフである。ｌ・・・・・エンンン本体２・・・・・吸気弁３・・・・・排気弁・１・・・・・燃焼室５・・・・・吸気管Ｇ・・・・・排気管７・・・・・スワール弁８・・・・・エアフロメータ９・・・・・スロットル弁１０・・・・フューエルインジェクタＩｔ　・・・・ザーミスタＩ２・・・・シリンダブロック１５・・・・吸気ボート１６・・・・排気ボートＩ９・・・・エンジンコントローラ２０・・・・クランク角センサ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、吸入空気量と燃料噴射量との比率を所定の値に調整
する空燃比設定手段と、エンジンが暖機状態になったこ
とを検出する暖機検出手段と、この暖機検出手段の検出
信号に基き上記空燃比設定手段を制御して、エンジン暖
機後の空燃比を冷間状態に比べ希薄な値へ変化させる希
薄燃焼制御手段と、上記希薄燃焼制御手段の設定空燃比
を、暖機直後は過渡的に目標空燃比よりも濃い空燃比に
設定する中間空燃比設定手段とを備えてなるエンジンの
空燃比制御装置。