JPH01100349A - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents

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） この発明は、内燃エンジンの空燃比制御方法に関し、特
に、種々異なる性状の燃料を使用しても何れの燃料に対
しても好適な空燃比制御方法に関する。

（従来の技術及びその問題点） 内燃エンジンに使用される燃料の性状が地域、時期によ
り一定しない場合がある。特に、有鉛ガソリンから無鉛
ガソリンの使用に切り換えられる過程にある国等ではオ
クタン価が種々異なる燃料をいずれも使用したいという
要請がある。オクタン価の低い燃料の使用を想定してマ
ツチングさせたエンジンは点火時期が遅れがつてに設定
されているために、これにオクタン価の高い燃料を使用
すると、本来その燃料によって得られる出力が得られな
い。一方、オクタン価の高い燃料の使用を想定してマツ
チングさせたエンジンは点火時期が進みかつてに設定さ
れているために、オクタン価の低い燃料を使用すると、
ノッキングを起こしてエンジンを損傷させる戊がある。

斯かる不都合を回避するためにオクタン価セレクトスイ
ッチを設け、使用する燃料のオクタン価に応じてオクタ
ン価セレクトスイッチを切り換え、使用する燃料のオク
タン価に対応する基本点火時期マツプを選択すると共に
、ノックセンサをエンジンに取り付け、ノック発生量に
応じてリタード量を決定し、前記基本点火時期マツプか
ら読み出し演算される基本点火時期を補正するようにし
て使用燃料に好適な点火時期制ｍ（ノックコントロール
）が行われているものが知られている。

一方、オクタン価の低い燃料を使用した場合、点火時期
を上述のように遅れがつてに設定するだけでは排気温度
が上昇してしまい、排気系部品に損傷を与える虞がある
。そこで、基本燃料噴射量マツプについても使用する燃
料のオクタン価に応じてオクタン価セレクトスイッチを
切り換え、使用する燃料のオクタン価に対応する基本燃
料噴射量マツプを選択し、基本燃料噴射量を低オクタン
価燃料に対してはリッチ側に、高オクタン価燃料に対し
てはリーン側に対応する値に設定するようにしている。

しかしながら、マニアル（人為的操作）によりオクタン
価セレクトスイッチを操作して基本点火時期マツプ及び
基本燃料噴射量マツプを選択するようにすると、往々に
してスイッチの操作問違いや操作忘れ等が生じ易く、空
燃比制御において次のような問題が生じる。即ち、例え
ば、高オクタン価燃料使用時に低オクタン価燃料を使用
しているものとしてオクタン価セレクトスイッチを低オ
クタン価側に切り換えると、点火時期制御については、
ノックコントロールにより点火時期が徐々に進角側に切
り換えられ、やがてノックセンサによりノック発生が検
出される直前まで点火時期が進角されることなり、オク
タン価セレクトスイッチの操作問違いを補償することが
出来る。一方、空燃比制御については、従来ノックセン
サによる空燃比の補正が行われていないのでオクタン価
セレクトスイッチの操作問違いによりエンジンには過剰
の燃料が供給されることになる。この場合、低オクタン
価燃料用に空燃比はリッチ側に設定されているのでエン
ジンに損傷を与えることはないが、逆に、低オクタン価
燃料使用時に高オクタン価燃料を使用しているものとし
てオクタン価セレクトスイッチを畜オクタン価側に切り
換えると、ノックコントロールにより点火時期が徐々に
遅角側に切り換えられ、ノックセンサによりノック発生
が検出されることがない点火時期までやがて遅角される
。この場合、高オクタン価燃料が使用されているものと
して空燃比はリーン側に設定されているので、ノックコ
ントロールにより点火時期が遅角されると排気ガス温度
が上昇し、排気系部品に損傷を与える虞がある。特に、
高速走行高負荷運転を継続させると、斯かる損傷の可能
性が高い。

本発明は斯かる問題点を解決するためになされたちので
、オクタン価の異なる種々の性状の燃料の使用が可能で
、使用される燃料の性状に最適な　　　　　　　−点火
時期制御と同時に空燃比制御ができ、ノック発生の防止
と共に排気温度の上昇の防止を図った内燃エンジンの空
燃比制御方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明に依れば、内燃エン
ジンの所定クランク角度回転毎に検出されるノック発生
量に応じて点火進角値が順次補正され、該補正された点
火進角値に基づいて点火時期が電子的に制御されると共
に、燃料噴射弁により燃料が噴射供給される内燃エンジ
ンの空燃比制御方法において、少なくともエンジン回転
数及びエンジン負荷に応じて予め記憶され、各々が第１
及び第２の燃料性状を有する燃料の使用時に好適な第１
及び第２の基本点火時期マツプからエンジン回転数検出
値及びエンジン負荷検出値に応じて基本点火時期を夫々
読み出し、これらの２つの基本点火時期からノック発生
量検出値に応じて前記点火進角値が順次補正されると共
に、少なくともエンジン回転数及びエンジン負荷に応じ
、前記第１の燃料性状を有する燃料の使用時に好適な空
燃比補正マツプ値を予め記憶し、この空燃比補正マツプ
値からエンジン回転数検出値及びエンジン負荷検出値に
応じた空燃比補正値を読み出し、該空燃比補正値を、前
記第１の基本点火時期マツプからエンジン回転数検出値
及びエンジン負荷検出値に応じて読み出した基本点火時
期と前記補正された点火進角値との偏差に応じて補正し
、斯く補正された空燃比補正値に応じて燃料噴射供給量
を補正することを特徴とする内燃エンジンの空燃比制御
方法が提供される。

（作用） 第１及び第２の燃料性状を有する燃料の使用時に好適な
第１及び第２の基本点火時期マツプからエンジン回転数
検出値及びエンジン負荷検出値に応じて基本点火時期が
夫々読み出され、これらの２つの基本点火時期からノッ
ク発生量検出値に応じて点火進角値が順次補正される。

従って、実際に使用される燃料の燃料性状が上述の第１
及び第２のいずれの燃料性状と異なる場合でも点火進角
値がノック発生量検出値に応じて順次補正されるために
、使用される燃料に好適な点火進角値が設定されること
になる。一方、第１の燃料性状を有する燃料の使用時に
好適な空燃比補正マツプ値だけが予め記憶されており、
この空燃比補正マツプ値に記憶されている各空燃比補正
値は対応する第１の基本点火時期マツプの各基本点火時
期に好適な値に設定されている。そして、この空燃比補
正マツプからエンジン回転数検出値及びエンジン負荷検
出値に応じた空燃比補正値が読み出され、該空燃比補正
値を、前記第１の基本点火時期マツプからエンジン回転
数検出値及びエンジン負荷検出値に応じて読み出した基
本点火時期と補正された点火進角値との偏差に応じて補
正することにより、斯く補正された空燃比補正値は前記
補正された点火進角値に対応する好適な値に設定された
ことになり、実際に使用される燃料の燃料性状に適正な
空燃比に制御され、排気温度の上昇が防止される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、第１図及び第２図を参照して本発明方法を実行す
る内燃エンジンの制御装置の構成を説明する。第１図の
符号１０は多気筒内燃エンジン、例えば４気筒ガソリン
エンジンを示し、符号１２は各気筒の吸気ポートに接続
される吸気通路を示す。吸気通路１２の大気側開口端部
にはエアクリーナ１３が取り付けられると共に、カルマ
ン渦式のエアフローセンサ１４が取６付けられている。

このエアフローセンサ１４は電子コントロールユニッ）
　（ＥＣＵ）１６の入力側に電気的に接続され、カルマ
ン渦発生周期信号ｆを電子コントロールユニット１６に
供給する。吸気通路１２途中にはスロットル弁１８が配
設され、各気筒の前記吸気ボート近傍の吸気通路１２に
は燃料噴射弁２０が夫々配設され、各燃料噴射弁２０は
電子コントロールユニット１６の出力側に接続されて電
子コントロールユニット１６からの駆動信号により駆動
される。

電子コントロールユニット１６の入力側には種々のエン
ジン運転パラメータセンサ、例えば、前記スロットル弁
１８の弁開度θｔを検出するスロットルセンサ１９、エ
アクリーナ１３内に取り付けられ、吸気温度Ｔａを検出
する吸気温センサ２１、各気筒の所定クランク角度位置
（例えば、吸気行程上死点前７５°）を検出するクラン
ク角度位置センサ２２、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗ
を検出するエンジン水温センサ２３、大気圧Ｐａを検出
する大気圧センサ２４、エンジン１０に供給される燃料
のオクタン価に応じ、人為的操作により２位置、例えば
プレミアムオクタン価（例えば、ＲＯＮ９５）位置とレ
ギュラオクタン価（例えば、ＲＯＮ９１）位置とに切り
換えられるオクタン価セレクトスイッチ（Ｏ５Ｓ）２５
、エンジン１０のシリンダブロックに取り付けられ、ノ
ック発生レベルを検出するノックセンサ２６等のセンサ
が接続され、これらのセンサは検出信号を電子コントロ
ールユニット１６に供給する。

エンジン１０の各気筒には点火栓３０が取り付けられ、
この点火栓３０はディストリビュータ２９、及び点火コ
イルにより２次高電圧を発生させるイグナイタ装置２日
を介して電子コントロールユニ７ト１６の入力端に接続
されている。このイグナイタ装置２日は電子コントロー
ルユニット１６からの点火信号により２次高電圧を発生
させ、この２次高電圧はディストリビュータ２９により
各気筒の点火栓３０に所定の順序で順次供給される。

電子コントロールユニット１６は、後述する点火時期及
び燃料噴射量等を演算する中央演算装置（ＣＰＵ）、後
述する種々の演算プログラム等を記憶するＲＯＭ、デー
タを一時的に格納記憶するＲＡＭ、エンジン１０の作動
停止後も必要なデータを保存記憶し、バッテリによりバ
ックアップされる不揮発性ＲＡＭ、Ｉ１０インターフェ
イス、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）、ノック検出
回路１６ａ等で構成されている。電子コントロールユニ
ット１６は前述の種々のセンサにより検出されるエンジ
ン運転パラメータ値に応じ、後述する手順により点火時
期を演算し、演算した点火時期に基づき前記点火信号を
出力すると共に、燃料噴射量を演算して燃料噴射弁２０
に開弁駆動信号を出力する。

前記ノック検出回路１６ａはバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）３２、ノイレベル検出器３３、比較器３４、及び積
分器３５等から構成され、バンドパスフィルタ３２の入
力にはノックセンサ２６が接続され、出力には比較器３
４の一方の入力に接続されると共に、ノイズレベル検出
器３３の入力に接続されている。ノイズレベル検出器３
３の出力は前記比較器３４の他方の人力に接続されてい
る。

比較器３４の出力は積分器３５の人力に接続され、積分
器３５の出力は前述の図示しないＡ／Ｄ変換器の入力に
接続されている。

次に、上述のように構成される内燃エンジンの制御装置
の作用を説明する。

先ず、第３図を参照してノックセンサ２６及びノック検
出回路１６ａによるエンジン１０のノックレベルの検出
方法を説明すると、クランク角度位置センサ２２は各気
筒の所定クランク角度位置（吸気行程上死点前（ＢＴＤ
Ｃ）　７５°）を検出する毎にハイレベルに反転させ、
所定クランク角度（例えば、７０°）に亘ってハイレベ
ルを保持する所定クランク角度位置信号ＳＴＧを出力し
ている（第３図（ａ）参照）。エンジン１０のシリンダ
ブロックを伝播してくる振動を検出したノックセンサ２
６の出力信号はバンドパスフィルタ３２によりフィルタ
リングされる（第３図（Ｃ））。バンドパスフィルタ３
２の出力はノイズ信号とノック信号が混在しており、比
較器３４はこのノ・ンク信号とノイズ信号とを分離して
所定闇値以上のノック信号が人力している間に亘りハイ
レベル信号を出力する（第３図（ｄ））。積分器３５は
、比較器３４から供給されるハイレベル信号を所定時間
毎に検出し、該ハイレベル信号を検出する毎に一定値宛
増加するノックレベル信号Ｖｎを発生させ、該信号レベ
ルを保持する。積分器３５は前記所定クランク角度位置
信号ＳＴＧに同期するリセット信号（第３図（ｆ））に
よりリセットされるように構成されているので、積分器
３５のノックレベル信号Ｖｎは隣接するＢＴＤＣ７５”
位置間に発生したノックのノックレベルに対応している
。積分器３５の出力レベルは前記所定クランク角度位置
信号ＳＴＧの発生時に前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル
信号に変換され前記ＣＰＵにより読み取られる。

次に、第４図乃至第１１図を参照して、電子コントロー
ルユニット１６により実行される点火時期制御手順を説
明する。

第４図及び第５図に示すプログラムフローチャートは、
実際に使用される燃料の性状及びエンジン１０の運転状
態に最適な点火時期を演算する手順を示し、電子コント
ロールユニット１６は、このプログラムをクランク角度
位置センサ２２が前記所定クランク角度位置（ＢＴＤＣ
７５°）を検出する毎に実行す茗。

先ず、電子コントロールユニット１６は前述の種々のセ
ンサの信号値、即ち、カルマン渦発生周期信号ｆ、スロ
ットル弁開度θｔ、吸気温度Ｔａ、冷却水温度Ｔｗ、大
気圧Ｐａ、ノックレベルＶｎ等の信号値を読み込み、こ
れらの値を前記記憶装置に記憶すると共にオクタン価セ
レクトスイッチ２５のオンオフ状態を検出してこれを記
憶装置に記憶する（ステップ４０）。次いで、ステップ
４１に進み、エンジン回転数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎを演
算する。エンジン回転数Ｎｅは前回ＳＴＧ信号の入力発
生から今回ＳＴＧ信号の発生時点までの時間間隔から演
算され、吸気ＮＡ／Ｎは、カルマン渦発生信号ｆとエン
ジン回転数Ｎｅとから求められる吸気容量流量に大気圧
Ｐａ及び吸気温度Ｔａから得られる空気密度を乗算して
一吸気行程当たりの質量流量として求められる。これら
のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎは前記記憶装置
ＲＡＭに格納記憶される。

次に、電子コントロールユニット１６は、エンジン１０
がノック発生可能運転領域、即ち、ノック制御ゾーンで
運転されているか否かを判別する（ステップ４３）。こ
のノック制御ゾーンを表す運転領域は、スロットル弁１
８の弁開度θｔ、吸気量Ａ／Ｎ等のエンジン負荷を表す
パラメータ値とエンジン回転数Ｎｅとで規定され、通常
運転時にノックが生じる得る所定のエンジン運転領域で
ある。

ステップ４３の判別結果が否定（Ｎｏ）の場合、即ち、
エンジン１０が上述の領域以外の領域で運転されている
場合にはノック発生の心配がないので、後述するノック
制御量θ８をＯに設定しくステップ４５）、後述する第
５図のステップ６４に進む。

ステップ４３の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合、即ち
、エンジン１０がノック制御ゾーンで運転されている場
合にはノックレベルＶｎが所定閾値Ｖ　１１８より大で
あるか否かを判別する（ステップ４６）。この判別結果
が否定の場合には今回リタード変化量θｎ　（ｔ）に０
を設定して（ステップ４８）、後述するステップ５４に
進む。

ステップ４６の判別結果が肯定の場合、ステップ５０に
進み、今回リタード変化量θｎ　（ｔ）を次式（１）に
より演算する。

θｎ（ｔ）＝　（Ｖｎ　　Ｖ＋＋ｙ＋＋　）　ＸＫ　１
　　−（１）ここに、Ｋ１は所定係数である。式（１）
により演算される今回リタード変化量θｎ（ｔ）は所定
の許容最大値θｌｌＮＡｌ１１　と比較され（ステップ
５１）、この所定許容最大値ＯＩＩＭＡＸＩより小であ
る場合にはなにもせずに前記ステップ５４へ、大である
場合にはこの所定許容最大値θ□ＡＸＩに設定し直して
（ステップ５２）、ステップ５４に進む。リタード量を
象、激に変化させることはドライバビリティ上好ましく
なく、上限を設けてこれを規制している。

ステップ５４では今回リタード量θ＊　（１）を次式（
２）により演算する。

θＲ（ｔ）−０ｍ　（１−１）十〇ｎ　（ｔ）　　　　
　−（２）ここに、θ、１（１−１）は前回当該プログ
ラムの実行時に演算された前回リタード量であり、今回
リタード量はこの前回リタード量θ！Ｉ　（ｔ−１）に
今回リタード変化量θｎ（ｔ）を加えた値である。

次いで、ステップ５５に進み、前回後述するステップ５
６を実行してから所定時間τ（例えば、０．２〜１．０
秒）が経過したか否かを判別する。所定時間τが経過し
ていなければ、即ち、判別結果が否定の場合、前述のス
テップ５４で設定した今回リタード量θＲ（ｔ）に変更
を加えずにステップ５８に進み、ステップ５５の判別結
果が肯定の場合、ステップ５４で設定した今回リタード
量θえ（１）から所定の微小リタード量ΔＲ，ｌだけ減
算してこれを今回リタード量θ７（ｔ）として設定し直
したあと、ステップ５日に進む。

６ｍ　（ｔ）−θ１　（ｔ）−ΔＲ，・・・（３）ステ
ップ５８乃至６１では斯く設定した今回リタード量θ＋
１　（１）が所定の範囲内にあるか否かを判別する。即
ち、ステップ５８では上限値θＩＩＭＡＸ２以下か否か
を判別し、ステップ６０では下限値０以上か否かを判別
する。そして、今回リタード量θ＊　（１）が上限値θ
□ＡＸ２を超える場合には上限値θＩＩＭＡゎに、下限
値０を下回る場合には下限値０に夫々設定し直した後（
ステップ５９．６１）、これをノック制御量θ、として
記憶装置に記憶する。

θ、＝θＲ（ｔ）　　　　　　　　・・・（４）電子コ
ントロールユニット１６は上述のようにして設定された
ノック制？１ｌｉｔθ、を使用し、点火時期θえを次式
（５）により演算する（ステップ６４）。

θ、＝θ、＋θ、７−θ３　　　　・・・（５）ここに
、θ、は基本点火時期であり、その設定方法については
後述する。θ１は、吸気温センサ２１が検出する吸気温
度Ｔａ、エンジン水温センサ２３が検出するエンジン冷
却水温度Ｔｗ等に応じて設定される補正値である。第６
図は、例えば吸気温度Ｔａのみにより補正値θＡＴが設
定される場合の吸気温度Ｔａと補正値θＡ７との関係を
示し、吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａｏ　（例えば、−１
５°Ｃ）以下の場合、或いは所定温度Ｔａ１（例えば、
３５°Ｃ）以上の場合には点火時期を進角させる補正値
θＡ７が設定される。

前記基本点火時期θ８は次式（６）により設定される。

θｍ＝に□・θＦ＋（ＩＫ□）・θ８　・・・（６）こ
こに、θｒ、θ真はプレミアムオクタン価ガソリン（こ
れを以下単にｒＲＯＮ９５」という）及びレギュラオク
タン価ガソリン（これを以下単にｒＲＯＮ　９１Ｊとい
う）用に夫々準備されている点火時期マツプから読み出
し演算される点火時期である。第７図は前記電子コント
ロールユニット１６の記憶装置に記憶されているＲＯＮ
９５用点火時期マツプを示し、例えば、公知の４点補間
法を用いて、前記ステップ４１で演算記憶されたエンジ
ン回転数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎに応じた点火時期θ。

が読み出し演算される。図示しないＲＯＮ　９１用点火
時期マツプも第７図に示すＲＯＮ　９５用点火時期マツ
プと類似しており、点火時期θ、と同様に記憶装置に記
憶されたＲＯＮ　９１用点火時期マツプからエンジン回
転数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎに応じた点火時期θえが読み
出し演算される。尚、ＲＯＮ　９５用点火時期マツプ及
びＲＯＮ　９１用点火時期マツプの同一のエンジン回転
数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎに対応する各値は、ＲＯＮ　９
５用点火時期マツプから読み出した値がＲＯＮ　９１用
点火時期マツプから読み出した値より大きい値、即ち、
より進角側の値に設定されている。

ＫＨＫはノック学習補正値であり、後述する学習補正値
ＫＮＸ設定ルーチンによりＯ〜１．０の範囲の値に設定
される。このノック学習補正値ＫＮＸの値が大きくなる
程、式（６）により演算される基本点火時期θ、はＲＯ
Ｎ　９５用点火時期マツプから読み出した値により近い
値、即ち、より進角側の値に設定されることになる。

ノック学習補正値に□は第８図に示す学習補正値ＫＮＸ
設定ルーチンにより演算設定され、電子コントロールユ
ニット１６は、先ず、第８図のステップ８０において、
ノック学習補正値に□を新たな値に更新すべき学習条件
が成立したか否かを判別する。この学習条件としては、
エンジン１０の作動が安定しており、しかもエンジン１
０がノック発生可能運転領域で運転されている必要があ
り、この学習条件が成立するか否かは、例えば、エンジ
ン水温センサ２３により検出される冷却水温度が所定値
（例えば、８０°Ｃ）以上であり、且つ、エアフローセ
ンサ１４．スロットルセンサ１９．クランク角度位置セ
ンサ２２等により検出される吸気量Ａ／Ｎ、スロットル
弁開度θｔ、エンジン回転数Ｎｅ等から、エンジン１０
が所定のノック発生運転領域で運転されているか否かに
より判別される。上述の学習条件が成立しない場合には
何もせずに当８亥ルーチンを終了する。

一方、ステップ８０の判別結果が肯定で前記学習条件が
成立したとき、ステップ８１に進み、第４図及び第５図
において設定された今回リタード量θ、（Ｌ）が所定上
限値θ宵２以上であるか否かが判別され、この判別結果
が否定の場合にはステップ８３に進み、今回リタード量
θえ（１）が前記所定上限値θ、より小さい所定下限値
θ□以下であるか否かを判別する。この判別結果も否定
の場合、即ち、今回リタード量θ＋＋（１）が上下限値
間の値を示すとき（第９回（ａ）に示すＬ１時点以前）
、ノック学習補正値ＫＮＫになんら変更を加えずに当該
ルーチンを終了する。

エンジン１０にノックが発生して今回リタード量θ＋１
（１）が所定上限値θ。を超えたとき、即ち、ステップ
８１の判別結果が肯定の場合、ステップ８２に進み、前
記ステップ８１の判別結果が肯定となりこのステップを
初めて実行した時点から第１の所定積算時間間隔τ１が
経過したか否かを判別する。未だこの所定時間間隔て１
が経過していない場合にはノック学習補正値ＫＮＫは変
更されず、前回値が保持される。そして、ステップ８０
及び８１の判別がいずれも肯定である状態が継続すると
、ステップ８２の判別が繰り返し実行され、所定時間間
隔τ１が経過する毎にステップ８６に進み、ノック学習
補正値の前回値に＋＋ｘ（ｔ−１）から第１の所定積算
ゲインＧ□宛減算され、前回値より小さい値を新たな今
回ノック学習補正値に８え（１）とする（第９図ら）の
Ｌ１時点からも２時点間）。

そして、再び今回リタード量θ８（ｔ）が前記上限値θ
、と下限値θ□間の値を示すとき（第９図（ａ）に示す
も２時点とｔ３時点間）、ノック学習補正値ＫＮＫは再
び前回値に保持される（第９図（ｂ）に示すｔ２時点と
ｔ３時点間）。引き続きエンジン１０にノックが発生し
なければ、前述した通り今回リタード量θＲ（ｔ）は所
定時間τ毎に所定の微小リタード量ΔＲ６宛減算され次
第により小さい値に減少するので、やがて所定下限値θ
□以下に降下し、前記ステップ８１の判別結果が否定、
ステップ８３の判別結果が肯定になる。

ステップ８３の判別結果が肯定になると、電子コントロ
ールユニット１６はステップ８４を実行し、今度はステ
ップ８３の判別結果が肯定となり当該ステップ８４を初
めて実行した時点から第２の所定積算時間間隔τ２が経
過したか否かを判別する。未だこの所定時間間隔τ２が
経過していない場合にはノック学習補正値に□は変更さ
れず、前回値が保持される。そして、ステップ８０及び
８３の判別結果がいずれも肯定で、且つステップ８１の
判別結果が否定である条件が継続すると、ステップ８４
の判別が繰り返し実行され、所定時間間隔τ２が経過す
る毎にステップ８８に進み、ノック学習補正値の前回値
ＫＮｘ（ｔ−１）から第２の所定積算ゲインＧＫ！宛加
算され、前回値より大きい値を新たな今回ノック学習補
正値ＫＮｘ（ｔ）　とする（第９図ら）のｔ３時点から
ｔ４時点間）。そして、再び今回リタード量θ＋１　（
１）が前記上限値θ□と下限値θ□間の値を示すとき（
第９図（ａ）に示すｔ４時点以降）、ノック学習補正値
ＫＮＫは再び前回値に保持される（第９図（ロ）に示す
ｔ４時点以降）。

尚、ノック学習補正値に□は、電子コントロールユニッ
ト１６に内蔵される前述の不揮発性ＲＡＭに格納記憶さ
れ、エンジン１０が停止してもその記憶値は保存される
。

第１０図はリタード量θ、（Ｌ）と前記積算時間間隔τ
１．τ２及び前記積算ゲインＧＫ、、　ＧＫ、の関係を
示す。本実施例では積算ゲインＧＫＩ及びＧＫ２の絶対
値を等しい値に設定し、リタード量θ３（ｔ）が下限値
θ□以下のときに設定される積算時間間隔τ２は、上限
値θ。以上のときに設定される積算時間間隔τ１より大
きい値に設定され、積算ゲインＧＫｔを加算する時間間
隔を、積算ゲインＣｒＨを減算する時間間隔より長く設
定することにより修正ゲインを変化させている。また、
リタード量θ４（ｔ）が上下限値θ。及びθ□間の値で
あるときにはノック学習補正値ＫＮＫが前回値に保持さ
れる不感帯を設けており、これらにより制御の安定化を
図っている。

なお、修正ゲインを変化させる方法としては上述の実施
例を限定されず、積算時間間隔のτ１゜τ２を同じ値に
しておいて、積算ゲインのＣＸＺ値をＧＫＩ値より小さ
い値に設定すれば上述と同じ効果が得られる。又、上述
の実施例では不感帯を設け、今回リタード量θλ（１）
が所定上下限値θ１□。

θ□間の値であるとき、ノック学習補正値に、ヶを保持
するようにしたが、場合によってはこの不感帯を設けな
くてもよい。

上述のノック学習補正値に□の初期値はオクタン価セレ
クトスイッチ（Ｏ１９）２５が切り換えられた時、０３
Ｓ２５の切換位置により設定される。第１１図を参照し
てより具体的に説明すれば、電子コントロールユニット
１６は、先ず、０３Ｓ２５が切り換えられて０３Ｓ２５
の出力が反転したか否かを判別しくステップ９０）、判
別結果が否定の場合にはノック学習補正値ＫＮＫの書き
換えを行わ−ず、現在値を保持する。ステップ９０の判
別結果が肯定の場合には０３３２５がオン状態であるか
否かを判別しくステップ９１）、肯定、即ち、オン状態
のとき、ノック学習補正値Ｋ。に初期値として、プレミ
アムオクタン価ガソリンが使用されていることを意味す
る値１を設定する（ステップ９２）、一方、ステップ９
１の判別結果が否定、即ち、０３Ｓ２５がオフ状態にあ
るとき、ノック学習補正値Ｋｎｘに初期値として、レギ
ュラオクタン価ガソリンが使用されていることを意味す
る値０を設定する（ステップ９４）。このノック学習補
正（ａＫ、ＩＫの初期値は前記不揮発性ＲＡＭに記憶さ
れる。

尚、上述のステップ９１の判定において、オン又はオフ
状態が所定時間（例えば、１秒）継続したときに初めて
○５Ｓ２５がオン又はオフ状態にあると判定してもよい
。又、例えば整備時に不揮発性ＲＡＭのバッテリイバッ
クアップラインが取り外された場合には、前記不揮発性
ＲＡＭのバンテリイバックアップラインの接続時に上述
と同様に０３３２５のオンオフ状態を判別してノック学
習補正値ＫＮＸの初期値を設定するようにしてもよい。

斯くして、基本点火時期θ８はノック学習補正値に、Ｉ
Ｋにより、使用される燃料の性状に最適な値に設定され
ることになる。

第５図のステップ６４に戻り、電子コントロールユニッ
ト１６は、上述のようにして演算設定した点火時期θ４
に基づき、前記エキサイタ２８に点火信号を出力し、点
火時期θ４に対応するクランク角度位置で混合気を点火
させる。

次に、本発明に係る空燃比制御方法を第１２図乃至第１
４図を参照して説明する。第１２図のフローチャートは
燃料噴射弁２０の開弁駆動時間ＴＩＮＪの演算手順を示
し、電子コントロールユニット１６は、先ず、空燃比を
ノック制御量θ８及びノック学習補正値に□に応じたリ
ッチ化補正を行うべき運転領域で運転されているか否か
を判別する（ステップ１００）。第１３図は上述のリッ
チ化運転領域を示し、エンジン１０がこのリッチ化運転
領域で運転されているか否かは、検出されるエンジン回
転数Ｎｅが所定回転数ＮＡＰＩ！以上であり、且つ、エ
ンジン負荷が所定値以上であるか否かにより判別される
。

エンジン１０がこのリッチ化運転領域で運転されている
場合にはステップ１０１に進み、後述する偏差Δθを値
Ｏに設定し、リッチ化運転領゛域で運転されている場合
にはステップ１０２に進み、偏差Δθを次式（７）によ
り演算する（ステップ１０２）。

Δθ＝θ、＋（θ、−θ）−〇ＡＦ　　　・・・（７）
ここに、θ、は前述した第５図のステップ６３で設定し
たノック制御量、θ２は前述したＲＯＮ９５用点火時期
マツプから読み出し演算された点火時期、θＡ７は所定
闇値である。θはノック学習補正値に□を反映させた進
角補正量であり、前述の式（５）に類似の次式（８）に
より求められる。

θ　＝θ、　十　０９丁 ＝に□・θｐ　＋（１−ＫＮＫ）　　・θ７＋θ７．　
・・・（８）従って、上式（７）において（θ、−θ）
はプレミアムオクタン価ガソリン用に設定されている点
火時期θ、に対して実際に進角すべき点火時期学習値θ
との差を表している。尚、上述の式（７）において、Δ
θが負数になる場合にはΔθは０に設定される。即ち、
式（７）の右辺第１及び第２項（θイ＋（θ、−〇））
が閾値θ、より小さい時にはΔθ値は０に設定される。

この閾値θＡＦは点火時期側′４１１に対応して空燃比
を補正しない不感帯を設けたことに対応する。

次に、電子コントロールユニツ）１６はＡ／Ｆ補正係数
ＫＡＦを次式（９）により演算する（ステップ１０４）
。

ＫＡＦ＝ＫＡＦＰ＋Δθ・ＫＡＦＫ　　　　・・・（９
）ここに、Ｋｏ、はプレミアムオクタン価ガソリン（Ｒ
ＯＮ９５）用に準備されているＡ／Ｆ補正マツプから読
み出し演算されるＡ／Ｆ補正係数である。

第１４図は前記電子コントロールユニット１６の記憶装
置に記憶されているＲＯＮ　９５用Ａ／Ｆ補正マツプを
示し、公知の４点補間法を用いて、前記第４図のステ！
ンプ４１で演算記憶されたエンジン回転数Ｎｅ及び吸気
量Ａ／Ｎに応じたＡ／Ｆ補正係数Ｋ　ＡＦＰが読み出し
演算される。

式（７）〜（９）から判明するように、Ａ／Ｆ補正係数
に０は、ＲＯＮ９５用ガソリンに通用されるＡ／Ｆ補正
係数ＫＡＦＰをΔθ・Ｋ　ＡＦＫ項によりリッチ化補正
するものであり、Δθ・Ｋ０ヤ項は、ＲＯＮ９５用ガソ
リンに適用される点火時期θＰを基準として、この値θ
２と、進角学習補正値を反映させ、しかも吸気温度Ｔａ
等で補正された進角値θとの偏差、及びこれにリアルタ
イムに変化するノック発生量に応じて設定されるノック
制御量θ８を加えた値に基づいて設定されているので、
点火時期設定値に正確に対応していることになる。この
ため、点火時期制御に使用したノック制′４′ｎｆｆθ
６、ノック学習補正値ＫＮＫ等がそのまま空燃比制御に
も適用でき、空燃比のリッチ化補正のための演算を改め
て行う必要がなく、プログラムの簡略化を回ることがで
きる。

又、式（７）〜（９）から判明するように、Ａ／Ｆ補正
係数に０は、ＲＯＮ９５用ガソリンに適用されるＡ／Ｆ
補正係数Ｋ　ＡＦＰマツプだけを電子コントロールユニ
ット１６の記憶装置に記憶しておけばよく、ＲＯＮ９１
用ガソリンのためにＡ／Ｆ補正係数マツプを別個に記憶
しておく必要がなく、Ａ／Ｆ補正係数マツプが１個で済
み、その分蜜燃比制御に必要なプログラムがコンパクト
になる。

式（９）により演算されたＡ／Ｆ補正係数ＫＡＦは、ス
テップ１０６により上限値チエツクが行われる。

即ち、ステップ１０６ではＡ／Ｆ補正係数値ＫＡＦが所
定上限値ＫＡＦＭＡＸ以上であるか否か判別され、この
所定上限値ＫＡＦＭＡＸ以下の場合にはＡ／Ｆ補正係数
ＫＡＦの値を変更することなくステップ１０８に進み、
以上である場合にはステップ１０７においてＡ／Ｆ補正
係数値ＫＡＦを該上限値ＫＡＦに＾×に設定し直してス
テップ１０８に進む。

ステップ１０８では上述のようにして設定されたＡ／Ｆ
補正係数ＫＡＦを用い、燃料噴射弁２０の開弁駆動時間
Ｔ０．が次式〇〇により演算される。

ＴＩＮＪ　−Ｔｓ　　・ＫＡＦ−に２　＋　Ｔ　ｂ　　
　　・・・ＯＩここに、Ｔ、は基本駆動時間であり、電
子コントロールユニッ１−１６の記憶装置ＲＯＭに記憶
されている基本駆動時間マツプからエンジン回転数Ｎｅ
及び吸気量Ａ／Ｎに応じて読み出し演算される。Ｋ２は
エンジン冷却水温補正、０８フイードバツク補正、加速
補正等の他の補正係数であり、Ｔｂはバッテリイ電圧等
に応じて設定される噴射弁作動無駄時間補正値である。

電子コントロールユニット１６は斯くして演算設定した
開弁駆動時間Ｔ　Ｉ　Ｎ　Ｊに基づき燃料噴射弁２０に
駆動信号を出力して点火時期のリタード量に最適な空燃
比に対応する燃料量をエンジン１０に噴射供給すること
が出来る。

尚、上述の実施例ではＡ／Ｆ補正係数に、Ｆは、ＲＯＮ
９５用ガソリンに適用されるＡ／Ｆ補正係数Ｋ　ＡＦＰ
をΔθ・Ｋ０ア項によりリッチ化補正するものであった
が、これに代えてＲＯＮ９１用ガソリンに適用される点
火時期θ８を基準として、ＲＯＮ９１用ガソリンに適用
されるＡ／Ｆ補正マツプを準備し、このマツプからエン
ジン回転数検出値Ｎｅ及び吸気量検出値Ａ／Ｎに応じた
Ａ／Ｆ補正係数ＫＡＦ、ｌを読み出し、このＡ／Ｆ補正
係数Ｋ　Ａｒ１を、値θ８と、進角学習補正値を反映さ
せ、しかも吸気温度Ｔａ等で補正された進角値θとの偏
差に応じた値Δθ・Ｋ　ＡＦＫｏによりリーン化補正す
るようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の内燃エンジンの空燃比制御
方法に依れば、少なくともエンジン回転数及びエンジン
負荷に応じて予め記憶され、各々が第１及び第２の燃料
性状を有する燃料の使用時に好適な第１及び第２の基本
点火時期マツプからエンジン回転数検出値及びエンジン
負荷検出値に応じて基本点火時期を夫々読み出し、これ
らの２つの基本点火時期からノック発生量検出値に応じ
て点火進角値が順次補正されると共に、少なくともエン
ジン回転数及びエンジン負荷に応じ、第１の燃料性状を
有する燃料の使用時に好適な空燃比補正マツプ値を予め
記憶し、この空燃比補正マツプ値からエンジン回転数検
出値及びエンジン負荷検出値に応じた空燃比補正値を読
み出し、該空燃比補正値を、第１の基本点火時期マツプ
からエンジン回転数検出値及びエンジン負荷検出値に応
じて読み出した基本点火時期と前記補正された点火進角
値との偏差に応じて補正し、斯く補正された空燃比補正
値に応じて燃料噴射供給量を補正するようにしたので、
性状の異なる種々の燃料を使用しても、使用した燃料の
性状に最適な点火時期が設定されると同時に燃料噴射供
給量も燃料の性状に最適な空燃比に対応する値に設定す
ることができ、エンジンノックが防止されると共に点火
時期のリタードにより生じる排気ガス温度の上昇も確実
に防止することが出来る。又、空燃比補正マツプは第１
の燃料性状を有する燃料に対応するもの１つだけでよく
、空燃比制御プログラムを簡略化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃エンジンの空燃比制御方法を
実施する内燃エンジンの制御装置の全体構成を示すブロ
ック図、第２図は、第１図に示す電子コントロールユニ
ット１６に内蔵されるノック検出回路１６ａの構成を示
すブロック図、第３図は、第２図に示すノック検出回路
１６ａの作動を説明するためのタイミングチャート、第
４図及び第５図は、第１図に示す電子コントロールユニ
ット１６により実行され、点火時期設定手順を説明する
ためのフローチャート、第６図は吸気温度と点火時期補
正値θ１との関係を示すグラフ、第７図はエンジン回転
数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎに応じて基本点火時期θ、が読
み出されるプレミアムオクタン価ガソリン用基本点火時
期マツプの構成図、第８図はノック学習補正値ＫＮＸ設
定ルーチンのフローチャート、第９図はリタード制御量
θえ（１）及びノック学習補正値に□の各時間変化の関
係を示すタイミングチャート、第１０図はリタード制御
量θ＊　（１）と積算時間間隔τ１．τ２及び積算ゲイ
ンＧＫ、、Ｇ、、の関係を示すグラフ、第１１図はノッ
ク学習補正値ＫＮＫの初期値の設定手順を示すプログラ
ムフローチャート、第１２図は電子コントロールユニッ
ト１６により実行され、燃料噴射弁２０の開弁駆動時間
ＴＩＮＪの設定手順を説明するためのフローチャート、
第１３図は空燃比補正運転領域を示すグラフ、第１４図
はエンジン回転数Ｎｅ及び吸気量Ａ／Ｎに応じてＡ／Ｆ
補正係数Ｋ　ＡＦＰが読み出されるプレミアムオクタン
価ガソリン用Ａ／Ｆ補正マツプの構成図である。 １０・・・内燃エンジン、１４・・・エアフローセンサ
、１６・・・電子コントロールユニット、１６ａ・・・
ノック検出回路、２０・・・燃料噴射弁、２２・・・ク
ランク角度位置センサ、２５・・・オクタン価セレクト
スイッチ、２６・・・ノックセンサ、２日・・・イブナ
イフ装置、３０・・・点火栓、３３・・・ノイズレヘル
検出器、３４・・・比較器、３５・・・積分器。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 第１図 ； ！ ６ａ 第４図 第５図 第６図 ｅＡ丁 吐気−ＩＮＬ度 第７図 第８図 第１０図 沙 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃エンジンの所定クランク角度回転毎に検出さ
   れるノック発生量に応じて点火進角値が順次補正され、
   該補正された点火進角値に基づいて点火時期が電子的に
   制御されると共に、燃料噴射弁により燃料が噴射供給さ
   れる内燃エンジンの空燃比制御方法において、少なくと
   もエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて予め記憶さ
   れ、各々が第１及び第２の燃料性状を有する燃料の使用
   時に好適な第１及び第２の基本点火時期マップからエン
   ジン回転数検出値及びエンジン負荷検出値に応じて基本
   点火時期を夫々読み出し、これらの２つの基本点火時期
   からノック発生量検出値に応じて前記点火進角値が順次
   補正されると共に、少なくともエンジン回転数及びエン
   ジン負荷に応じ、前記第１の燃料性状を有する燃料の使
   用時に好適な空燃比補正マップ値を予め記憶し、この空
   燃比補正マップ値からエンジン回転数検出値及びエンジ
   ン負荷検出値に応じた空燃比補正値を読み出し、該空燃
   比補正値を、前記第１の基本点火時期マップからエンジ
   ン回転数検出値及びエンジン負荷検出値に応じて読み出
   した基本点火時期と前記補正された点火進角値との偏差
   に応じて補正し、斯く補正された空燃比補正値に応じて
   燃料噴射供給量を補正することを特徴とする内燃エンジ
   ンの空燃比制御方法。
2. （２）前記点火進角値の初期値は、第１及び第２の基本
   点火時期マップの内から人為的に選択されたマップから
   エンジン回転数検出値及びエンジン負荷検出値に応じて
   読み出された基本点火時期であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の内燃エンジンの空燃比制御方法
   。
3. （３）前記点火進角値はノック発生量と共に、吸気温度
   及びエンジン冷却水温度を含むエンジン運転パラメータ
   の内の少なくとも一つに応じて設定されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の内燃エンジンの空燃比
   制御方法。