JPH01200053A - Ｌｐｇエンジンの空燃比制御装置 - 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】 え匪少且光 ［産業上の利用分野コ 本発明は、液化石油ガスを燃料として用いるエンジンの
空燃比制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、液化石油ガスを燃料として用いるエンジン（以下
単にＬＰＧエンジンと呼ぶ。）の吸気通路には、メイン
の燃料を供給する通常燃料通路が設けれられており、そ
の通常燃料通路を流れる液化石油ガスは、吸気通路に形
成されたベンチュリを介して、吸入空気と混合されてエ
ンジン本体に供給されていた。また、ベンチュリの下流
側の吸気通路には、燃料噴射手段としてのインジェクタ
が設けられており、補助的にも燃料が供給されていた。

なお、その通常燃料通路の開度は、空燃比がリーン側と
なるような位置で予め固定されており、ＬＰＧエンジン
の空燃比を理論空燃比に近付けたいときには、前記イン
ジェクタの噴射量を排ガス中の酸素濃度に基づいてフィ
ードバック制御するようになされていた（特開昭６０−
６７７５６号公報に示すｒＬＰＧ気化器の空燃比制御装
置」）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした従来のＬＰＧエンジンの空燃比
制御装置においては、スロットルバルブ全開時等の高負
荷時に、吸気通路の脈動が大きくなり、通常燃料通路か
ら供給される燃料量が大きく変化することがあり、この
ために、その供給される燃料の空燃比が、理論空燃比よ
りもリッチ側に制御されることがあった。特に、脈動効
果を利用して燃料が供給されるように予め設計されたＬ
ＰＧエンジンでは、前述した燃料量の変化はより大きく
なものになるため、より空燃比がリッチ側に制御された
。したがって、こうした場合にインジェクタを駆動して
も、空燃比を理論空燃比に戻すことができず、エンジン
出力、エミッションおよび燃費の悪化を招く問題を有し
ていた。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、ＷＯＴ
時等の高負荷時における空燃比のオーバリッチを防止し
、エミッション、燃費およびドライバビリティを向上す
ることができるＬＰＧ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。

え咀少講滅 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、前記課題を解決するため
の手段として、本発明は以下に示す構成を採用した。即
ち、本発明のＬＰＧエンジンの空燃比制御装置は、第１
図に例示するように、液化石油ガスを燃料とするエンジ
ンＭ１の吸気通路Ｍ２に形成されたベンチュリＭ３を介
して、燃料と吸入空気とを混合し、当該エンジンＭ１に
燃料混合気を供給する燃料混合手段Ｍ４と、該燃料混合
手段Ｍ４より下流側の吸気通路Ｍ２に設けられ、該吸気
通路Ｍ２に燃料を噴射する燃料噴射手段Ｍ５と、 を備え、前記両手段Ｍ４、Ｍ５によって供給される燃料
量を制御し、前記エンジンＭ１の空燃比を制御するＬＰ
Ｇエンジンの空燃比制御装置において、 前記エンジンＭ１の排気通路Ｍ６に設けられ、排気中の
酸素濃度から前記エンジンＭ１の空燃比を検出する空燃
比検出手段Ｍ７と、 前記エンジンＭ１が高負荷状態であるか否かを判定する
高負荷状態判定手段Ｍ８と、　　′前記高負荷状態判定
手段Ｍ８により前記エンジンＭ１が高負荷状態でないと
判定されたときに、前記燃料混合手段Ｍ４から供給され
る燃料混合気の空燃比がリーン側となるように、前記燃
料混合手段Ｍ４で吸入空気と混合される燃料量を制御す
る燃料量制御手段Ｍ９と、 前記燃料量制御手段Ｍ９の制御結果により前記エンジン
Ｍ１の空燃比がリーンとなったときに、前記エンジンＭ
１の空燃比が所定の目標空燃比となるように、前記燃料
噴射手段Ｍ５で供給される燃料量を前記空燃比検出手段
Ｍ７により検出された空燃比に基づきフィードバック制
御する第１フィードバック制御手段ＭＩＯと、 前記高負荷状態判定手段Ｍ８により前記エンジンＭ１が
高負荷状態であると判定されたときに、前記エンジンＭ
１の空燃比が所定の目標空燃比となるように、前記燃料
ン昆合手段Ｍ４で吸入空気と混合される燃料量を、前記
空燃比検出手段Ｍ７により検出された空燃比に基づきフ
ィードバック制御する第２フィードバック制御手段Ｍｌ
ｌと、を備えたことを要旨としている。

ここで、高負荷状態判定手段Ｍ８とは、エンジンＭ１が
高負荷状態であるか否かを判定するもので、例えば、ス
ロットルバルブの全開状態を検知して高負荷状態と判定
するもの、吸気管圧力を検出してこの検出値が所定以上
のときを高負荷状態と判定するもの等がある。

［作用］ 以上のように構成された本発明のＬＰＧエンジンの空燃
比制御装置は、燃料混合手段Ｍ４により、燃料としての
液化石油ガスと吸入空気とを混合し、エンジンＭ１にそ
の燃料混合気を供給するとともに、燃料噴射手段Ｍ５に
より、エンジンＭ１に燃料を供給しているが、高負荷状
態判定手段Ｍ８によりエンジンＭ１が高負荷状態でない
と判定されたときには、燃料量制御手段Ｍ９により、燃
料混合手段Ｍ４から供給される燃料混合気の空燃比をリ
ーン側に設定するとともに、第１フィードバック制御手
段ＭＩＯにより、燃料噴射手段Ｍ５で供給される燃料量
を空燃比検出手段Ｍ７で検出された空燃比に基づきフィ
ードバック制御して、エンジンＭ１の空燃比を所定の目
標空燃比にする。しかも、高負荷状態判定手段Ｍ８によ
りエンジンＭ１が高負荷状態であると判定されたときに
は、第２フィードバック制御手段Ｍｌｌによって、燃料
混合手段Ｍ４で吸入空気と混合される燃料量を空燃比検
出手段Ｍ７により検出された空燃比に基づきフィードバ
ック制御して、エンジンＭ１の空燃比を所定の目標空燃
比にしており、吸気通路の脈動が大きくなるような高負
荷時においても、空燃比がオーバリッチになることもな
い。

［実施例］ 次に本発明の好適な一実施例について詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例であるＬＰＧエンジンの空
燃比制御装置としての液化石油ガスを用いたエンジン（
ＬＰＧエンジン）システムの概略構成図である。

ＬＰＧエンジン１は、吸気マニホルド２を介してエアク
リーナ３に連通され、エアクリーナ３から外気を取り込
むとともに、吸気マニホルド２に形成されたベンチュリ
４に連通する通常燃料通路５および加速燃料通路６を介
してＬＰＧレギュレータ７から液化石油ガス（ＬＰＧ）
を取り込み、その外気とＬＰＧとの混合気を爆発◆燃焼
させて駆動力を得た後、排ガスを排気マニホルド８から
外部に排出するように構成されている。

また、通常燃料通路５の開度は、その途中に備えられた
ステップモータ９によフて制御され、加速燃料通路６は
加速時のみに加速燃料通路６の途中に備えられたパワー
バルブ１０により開路される。一方、外気とＬＰＧとの
混合気の取り込み量は吸気マニホルド２内に備えられた
スロットル１１の開度で決められる。また、排気マニホ
ルド８から排出される排ガスは三元触媒１２を通過する
ことにより浄化されるとともに、排ガスの一部はいわゆ
る排ガス再循環装置１３により排気系へ再循環される。

、ＬＰＧエンジン１の上部に取り付けられたスワール装
置１４は、ＬＰＧエンジン１のシリンダ内に混合気の旋
回流を生起させるものである。前記のパワーバルブ１０
、排ガス再循環装置１３、スワール装置１４は、各々負
圧切換弁１６．１７．１８によりオン、オフ操作される
。また、負圧切換弁１９によって、アイドル用の燃料を
供給するスロー燃料通路２１の開閉を行うスローロック
バルブ２２はオン、オフ操作され、減速時のフューエル
カット等を行っている。負圧切換弁１６．１９に各々接
続された逆止弁１６ａ、１９ａは、吸気マニホルド２の
負圧低下時におけるパワーバルブ１０やスローロックバ
ルブ２２の鍜動作を防ぐものである。これらの負圧切換
弁１６．１７．１８．１９は、各々、電子制ｆ３ｊ装置
（以下単にＥＣＵと呼ぶ６）２３に電気的に接続されて
いて、そのオン、オフタイミングを制ｉ即する。また、
このＥＣＵ２３には、エアクリーナ３から吸い込む外気
の温度を検出する吸気温センサ２４、ＬＰＧエンジン１
の冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ２５、吸気マニ
ホルド２内の圧力を検出する圧力センサ２６、スロット
ル１１の開度を検出するスロットルセンサ２７、排気マ
ニホルド８から排出される排ガス中の酸素潤度を検出す
る酸素センサ２８、排ガスの温度を検出する排気温セン
サ２９、ＬＰＧエンジン１の回転数を検出するためにデ
ィストリビュータ３０に取り付けられた回転数センサ３
１等が接続されている。ＥＣＵ２３は、これらの各セン
サから出力される出力信号に応じて、前記負圧切換弁１
６．１７．１８．１９の制御を行うとともに、前述した
ステップモータ９、インジェクタ３２、ＬＰＧエンジン
１に取り付けられたディストリビュータ３０等を好適に
制御している。なお、インジェクタ３２は、スロ・ント
ル１１よりＬＰＧエンジン１に近い吸気マニホルド２内
に取り付けられていて、ＬＰＧエンジン１の空燃比の制
御にもちいられるものである。

次に、ＥＣＵ２３について説明する。第３図はＥＣＵ２
３の構成を示すブロック図である。

ＥＣＵ２３は周知の中央処理ユニッ）　（ＣＰＵ）５１
、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５２、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）５３．記憶されたデータを保存する
バックアツプＲＡＭ５４等を中心に、これらと外部入力
回路５５、外部出力回路５６等とをバス５７によって接
続した論理演算回路として構成されている。

外部入力回路５５には、前述した吸気温センサ２４、水
温センサ２５、圧力センサ２６、スロットルセンサ２７
、酸素センサ２８、排気温センサ２９および回転数セン
サ３１等が接続されていて、この外部入力回路５５を介
してＣＰＵ５１は各センサ等から出力される信号を人力
値として読み取る。ＣＰＵ５１はこれらの人力値に基づ
いて、外部出力回路５７に接続された前述のステップモ
ータ９、負圧切換弁１６ないし１９、ディストリビュー
タ３１およびインジェクタ３２等を制御している。

次に、前述したＥＣＵ２３にて実行されるＬＰＧエンジ
ンの空燃比制御処理について、第４図ないし第１２図に
示すフローチャートに沿って説明する。

第４図に示す「メインルーチン」は、ＥＣＵ２３により
実行される各処理の内、通常燃料通路５の開度制御とイ
ンジェクタ３２の開弁制御とに関係する処理のみを表す
もので、周期的に実行される。

処理がこのルーチンに移行すると、まず、ステップ゛１
００では、ステップモータ９の目標ステップ数ＳＴを算
出するＳＴ算出ルーチンを実行する。

続くステップ２００では、フィードバック制御のための
フィードバック補正係数ＦＡＦを算出するＦＡＦ算出ル
ーチンを実行し、続くステップ３００で、学習ルーチン
を実行する。続くステップ４００で、インジェクタ３２
の噴射時間ＴＡＵを算出するＴＡＵ算出ルーチンを実行
し、その後、本ルーチンの処理は一旦終了する。

次に、そのメインルーチンの各ステップの処理を以下に
詳しく説明する。

ステップ１００のｒＳＴ算出ルーチン」は、ステップ１
００でサブルーチンコールされて実行される処理で、第
５図に示される。処理が開始されると、まず、ステップ
１１０では、回転数センサ３１が検出するＬＰＧエンジ
ン１の回転数ＮＥと圧力センサ２６が検出する吸気マニ
ホルド２内の吸気管圧力ＰＭとに基づいてＲＯＭ５２内
に予め記憶しておいた３次元マツプを用い、その補間計
算を行うことにより通常燃料通路５の開度操作を行うス
テップモータ９の基本ステップ数Ｓを算出する。この３
次元マツプの基本ステップ数Ｓは、予め燃料リーン側に
なるように設定しておく。続くステップ１２０では、基
本ステップ数Ｓの補正係数としての学習補正値ＫＧをロ
ードし、続くステップ１３０、ステップ１４０で、同じ
く補正係数としての吸気温補正係数ＦＴＨＡおよび水温
補正係数ＦＴＨＷを算出し、続くステップ１５０で、ス
テップモータ９用のフィードバック補正係数ＦＡＦＳＴ
をロードする。学習補正値ＫＧは後述する学習ルーチン
で、またステップモータ９用のフイードバック補正係数
ＦＡＦＳＴはステップ２００のＦＡＦ算出ルーチンでそ
れぞれ求められるもので、これらは、ＲＡＭ５３中に一
時的に格納されており、このＲＡＭ５３中からロードさ
れる。

吸気温補正係数ＦＴＨＡは、吸気温センサ２４で検出し
た吸気温ＴＨＡとの２次元マツプから、水温補正係数Ｆ
ＴＨＷは水温センサ２５で検出した冷却水温ＴＨＷとの
２次元マツプからそれぞれ求められる。続くステップ１
６０では、前記算出した基本ステップ数Ｓに、前記学習
補正値ＫＧ、吸気温補正係数ＦＴＨＡ、水温補正係数Ｆ
ＴＨＷおよびステップモータ用のフィードバック補正係
数ＦＡＦＳＴを掛けて、基本ステップ数Ｓを補正し、ス
テップモータ９の目標ステップ数ＳＴとする。

ステップ１６０の処理実行後、本ルーチンの処理を一旦
終了する。

ステップ２００のｒＦＡＦ算出ルーチン」は、ステップ
２００でサブルーチンコールされて実行される処理で、
第６図（ａ）、（ｂ）に示される。

第６図（ａ）に示すように、まず、ステップ２１０では
、フィードバック（以下単にＦ／Ｂと呼ぶ。）制御条件
が成立しているか否かが判定される。ここでＦ／Ｂ制御
条件成立と判断されると、処理はステップ２２０に進み
、酸素センサ２日の出力信号がら空燃比がリッチである
か否かが判断される。ここで、リッチであると判断され
ると次の処理であるステップ２３０ないし２６２の処理
が実行される。

ステップ２３０では、前回この処理ルーチンが実行され
た時には空燃比はリーンであったか否かが、フラグＹＯ
Ｘによって判断される。フラグＹＯＸの値が「０」であ
れば、前回はリーンであったものとして次のステップ２
３２に進む。つまり、ステップ２２０ないし２３０の判
断によりステップ２３２に処理が進んだ時には、空燃比
はリーンからリッチに切り替わったものと判断されたこ
とになる。続くステップ２３２では、Ｆ／Ｂ制御中の平
均補正係数ＦＡＦＡＶを算出すべく現在のＦ／Ｂ補正係
数ＦＡＦと、前回のリッチからリーンに移行した時の旧
Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＯとの相加平均を求め、これをＦ
／Ｂ制御中の平均Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＡＶとする処理
を行う。続く一連の処理であるステップ２３４ないし２
４０では、Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦを旧Ｆ／Ｂ補正係数Ｆ
ＡＦＯとしくステップ２３４）、Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦ
からスキップ量ａを減算した値を新たなるＦ／Ｂ補正係
数ＦＡＦとした後（ステップ２３６）、学習タイミング
フラグＹＫＧに１直１をセットしくステップ２３８）、
また、フラグＹＯｘに値１をセットする（ステップ２４
０）。なお、学習タイミングフラグＹＫＧは、後述され
るが、学習補正１ｆｉＫＧを学習すべきタイミングを判
断するときに使用されるものであり、フラグＹＯＸの値
が「１」であることは空燃比がリッチであることを表し
ている。

一方、ステップ２３０においてフラグＹＯＸの値が「１
」と判断された時には、処理はステップ２４２ないし２
４６の処理を実行する。ここで、ステップ２２０ないし
２３０の判断によりステップ２４２に処理が進んだとき
には、空燃比はリッチの状態を維持していることを表し
ている。ステップ２４２では、タイマカウンタＣＮＴｌ
が定数Ｃ以上であるか否かが判断される。このタイマカ
ウンタＣＮＴ　１は、本ルーチンより周期の短いコンベ
ア割込みルーチン（後述する）でインクリメントされる
ものである。タイマカウンタＣＮＴ　１が定数Ｃを超え
る時には、ステップ２４４においてＦ／Ｂ補正係数ＦＡ
Ｆから定数すを減算した後にステップ２４６に進み、タ
イマカウンタＣＮＴ１の値を「０」にクリアする。一方
、ステップ２４２でタイマカウンタＣＮＴｌが定数Ｃ以
下の時には、ステップ２４４およびステップ２４６を読
み飛ばす。つまり、ステップ２４２ないし２４６では、
所定時間毎にＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦの値を定数すだけ減
算していることになる。

前記ステップ２４０またはステップ２４６の実行後、も
しくはステップ２４２で否定判断された場合には、ステ
ップ２５０に進む。ステップ２５０では、インジェクタ
Ｆ／Ｂ判定フラグＹＦＢ　ＩＮＪが値１であるか否かが
判断される。このインジェクタＦ／Ｂ判定フラグＹＦＢ
ＩＮＪは、インジェクタ３２のフィードバック制御を実
行すべきか否かを示すもので、第７図に示すｒＹＦＢＩ
ＮＪ算出ルーチン」にて決定されるものである。ここで
は、第７図に示すｒＹＦＢＩＮＪ算出ルーチン」を先に
説明することにする。

第７図において、処理が開始されると、まず、ステップ
２５１では、所定圧力ＰＭＶＬから所定の定数ｊを減算
して、高負荷判定圧力ＰＭＧを算出する。この所定圧力
ＰＭＶＬは、スロットルセンサ２７の検出するスロット
ル開度ＶＬが所定値（本実施例では５０度）より大きい
ときに（ステップ２５２）、圧力センサ２６から検出さ
れる吸気管圧力ＰＭを所定圧力ＰＭＶＬとしたもので（
ステップ２５３）、スロットル１１の広間度時の吸気管
圧力を示している。続くステップ２５４では、圧力セン
サ２６の検出する吸気管圧力ＰＭが前記のように算出し
た高負荷判定圧力ＰＭＧより小さいか否かを判定する。

ＰＭ＜ＰＭＧと判定された場合には、高負荷状態でない
からインジェクタＦ／Ｂ判定フラグＹＦＢＩＮＪに値１
をセットする（ステップ２５５）とともに、後述するタ
イマカウンタＣＮＴ２をゼロクリアしくステップ２５６
）、一方、ＰＭ≧ＰＭＧと判定された場合には、高負荷
状態であるからフラグＹＦＢＩＮＪに（直０をセットす
る（ステップ２５７）。その後、本ルーチンは一旦終了
する。

再び第６図（ａ）に戻り、ステップ２５０で、フラグＹ
ＦＢ　Ｉ　Ｎ　Ｊが値１であると判定された場合には、
インジェクタ３２のフィードバック制御を実行すべく、
処理はステップ２６０に進み、ステップモータ用のＦ／
Ｂ補正係数ＦＡＦＳＴに値１．０をセットし、続くステ
ップ２６２で、インジェクタ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦ
ＩＮＪに前記ステップ２４６までに算出したＦ／Ｂ補正
係数ＦＡＦをセットする。一方、フラグＹＦＢＩＮＪが
値１でないと判定された場合には、ステップモータ９の
フィードバック制御を実行すべく、処理はステップ２６
４に進み、ステップモータ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦＳ
Ｔに前記ステップ２４６までに算出したＦ／Ｂ補正係数
ＦＡＦをセットし、続くステップ２６６ないしステップ
２６９で、インジェクタ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦＩＮ
Ｊを０にセットする。なお、ステップ２６６で、タイマ
カウンタＣＮＴ２が定数ｄより小さいか否かが判断され
るが、このタイマカウンタＣＮＴ２は、リッチ信号の続
いている時間を示し、タイマカウンタＣＮＴ１と同様に
後述するコンベア割込みルーチンでインクリメントされ
、ＹＦＢＩＮＪ算出ルーチンでゼロクリアされるもので
あり、ステップ２６６でＣＮＴ２＜ｄと判断されると、
インジェクタ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦ　Ｉ　Ｎ　Ｊに
値１．０がセットされ（ステップ２６８）、一方、ＣＮ
Ｔ２≧ｄと判断されると、インジェクタ用のＦ／Ｂ補正
係数ＦＡＦ　Ｉ　Ｎ　Ｊに値Ｏがセットされる（ステッ
プ２６９）。即ち、タイマカウンタＣＮＴ２が定数ｄ以
上となるまでＦＡＦＩＮＪの値は１．０で、ＣＮＴ２が
ｄ以上となって、始めてＦＡＦ　ＩＮＪに値０がセット
される。ステップ２６２、ステップ２６８もしくはステ
ップ２６９の実行後、処理はｒＲＥＴＵＲＮ」に抜けて
、−旦終了する。

なお、前述したステップ２３０ないし２４６の処理は、
空燃比がリッチな場合の処理であって、Ｆ／Ｂ補正係数
ＦＡＦを減少させるための処理である。この処理に対し
て、第６図（ｂ）のステップ２７０ないし２９４の処理
は、空燃比がリーンな場合の処理であってＦ／Ｂ補正係
数ＦＡＦを増加させるための処理である。

まず、ステップ２１０で空燃比がリーンと判断されると
処理はステップ２７０に進む。ステップ２７０では、前
記ＹＯＸの値が「１」であるか否かが判断される。ＹＯ
Ｘの値が「１」の場合には、処理はステップ２７２ない
し２８０を実行する。

そのステップ２２０および２７０の判断により処理がス
テップ２７２に進んだ時は、空燃比はリッチからリーン
に切り替わった時である。ステップ２７２およびステッ
プ２７４の処理は、前記ステップ２３２ないし２３４の
処理と同じ処理であって、Ｆ／Ｂ制御中の平均Ｆ／Ｂ補
正係数ＦＡＦＡＶを算出しくステップ２７２）、Ｆ／Ｂ
補正係数ＦＡＦの値を旧Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＯとする
（ステップ２７４）。続くステップ２７６では、Ｆ／Ｂ
補正係数ＦＡＦにスキップ量ａを加算して新たなるＦ／
Ｂ補正係数ＦＡＦとした後、学習タイミングフラグＹＫ
Ｇをセットしくステップ２７８）、フラグＹＯＸの値を
「０」にリセットする（ステップ２８０）。

一方、ステップ２７０においてフラグＹＯＸの値が「０
」と判断されたときには、ステップ２９０ないし２９４
の処理を実行する。ここで、ステップ２９０に処理が進
んだ時には、空燃比はり一ンの状態を維持していること
を表している。ステップ２９０ないし２９４の処理は、
ステップ２４２ないし２４６と反対の処理であって、所
定時間毎にＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦの値を定数すだけ増加
する処理である。

なお、ステップ２８０またはステップ２９４の実行後、
もしくはステップ２９０で否定判断された後に、処理は
、第６図（ａ）のステップ２５０に戻り、ステップ２５
０およびステップ２６０ないし２６９の処理を実行する
。

以上のステップ２１０ないし２４６およびステップ２７
０ないし２９４の処理内容を表したのが第１３図のタイ
ミングチャートである。この第１３図を見ても分かるよ
うに酸素センサ２８の検出する空燃比信号に従ってＦ／
Ｂ補正係数ＦＡＦは増減され、理論空燃比に近付けるよ
う制御されている。そして、ステップ２５０ないし２６
９の処理によって、高負荷状態でないとき（ＹＦＢＩＮ
Ｊ：１）に、インジェクタ３２のフィードバック制御を
実行すべく、ステップモータ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦ
ＳＴに値１．　０がセットされ、インジェクタ用のＦ／
Ｂ補正係数ＦＡＦＩＮＪに前記Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦが
セットされる。一方、高負荷状態であるとき（ＹＦＢＩ
ＮＪ≠１）には、ステップモータ９のフィードバック制
御を実行すべく、ステップモータ用のＦ／Ｂ補正係数Ｆ
ＡＦＳＴに前記Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦがセットされ、負
荷が高負荷状態に切り替わった所定時間ｄ後に、インジ
ェクタ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦ　Ｉ　Ｎ　Ｊに値０が
セットされる。

なお、ステップ２１０においてＦ／Ｂ制御条件が成立し
ていないと判断されたときには、Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦ
および旧Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＯの値は各々「１」にセ
ットされて（ステップ２９９）、ステップ２５０に処理
は進み、そのＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦを用いて、ステップ
モータ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦＳＴもしくはインジェ
クタ用のＦ／Ｂ補正係数ＦＡＦＩＮＪが定められる。

つぎに、前記「メインルーチン」のステップ３００で実
行される「学習ルーチン」について説明する。この「学
習ルーチン」は、ステップ３００でサブルーチンコール
されて実行される処理で、第８図に示される。

まず、ステップ３１０では、学習タイミングフラグＹＫ
Ｇの値が「１」であるか否かが判断される。学習タイミ
ングフラグＹＫＧの値が「１」でない場合は、処理はス
テップ３２０に進み学習タイミングフラグＹＫＧの値を
「０」にリセットしｒＲＥＴＵＲＮ］に抜けて本ルーチ
ンを終える。

即ち、学習タイミングフラグＹＫＧの値が「１」の時の
み、換言すれば空燃比がリッチからり−ンに、あるいは
リーンからリッチに切り替わった時のみに以下の処理が
実行される。

学習タイミングフラグＹＫＧの値が「１」と判断される
と、処理はステップ３３０に進み、インジェクタＦ／Ｂ
判定フラグＹＦＢＩＮＪが値１か否か、即ち、圧力セン
サ２６が検出する吸気管圧力ＰＭが高負荷判定圧力ＰＭ
Ｇより大きいか否かを判定する。ＹＦＢＩＮＪ＝１、即
ち高負荷状態でないと判定された場合には、処理はステ
ップ３４０ないし３６０の処理を実行する。ステップ３
２０では、　「フィードバック補正係数ＦＡＦ算出ルー
チン」にて求められた平均Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＡＶの
値の判断がおこなわれる。

（Ａ）　　まず、ステップ３４０で平均Ｆ／Ｂ補正係数
ＦＡＦＡＶ＝１と判断された時には、空燃比は理論空燃
比に至っているものとみなされて処理は何もされない。

（Ｂ）　　平均Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＡＶ＞１　と判断
された時には、処理はステップ３５０に進む。

ステップ３５０では、その時の吸気管圧力ＰＭに対応す
る学習補正値ＫＧを定数ｉだけ大きくする。

（Ｃ）　平均Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦＡＶ＜１と判断され
た時には、処理はステップ３６０に進む。

ステップ３６０では、学習補正値ＫＧを定数ｉだけ小さ
くする。

前記の（Ａ）ないしくＣ）の処理をリーン、リッチの切
り替えの度に実行することにより学習補正値ＫＧは±ｉ
だけ増減され、やがてその時の吸気管圧力ＰＭに最適の
値となる。この学習補正値ＫＧを用いて高負荷時でない
通常運転時の目標ステップ数ＳＴを算出するのである（
ｒＳＴ算出ルーチン」のステップ１６０）。

一方、ステップ３３０においてＹＦＢＩＮＪ≠１、即ち
高負荷状態と判定された場合には、処理はステ・ンブ３
２０に進み、ステップ３４０ないし３６０の学習処理は
実行せず学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセッ
トして、本ルーチンを終える。

つぎに、前記「メインルーチン」のステップ４００で実
行されるｒＴＡＵ算出ルーチン」について説明する。こ
のｒＴＡＵ算出ルーチン」は、ステップ４００でサブル
ーチンコールされて実行される処理で、第９図に示され
る。

まず、ステップ４１０では、回転数センサ３１で検出し
たＬＰＧエンジン１の回転数ＮＥと、圧力センサ２６で
検出した吸気マニホルド２内の吸気管圧力ＰＭとに基づ
いて、３次元マツプから基本噴射時間ＴＡＵＢＳＥを求
める。続くステップ４２０では、前記ｒＦＡＦ算出ルー
チン」で算出したインジェクタ用Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦ
　Ｉ　Ｎ　Ｊをロードし、続くステップ４３０、ステッ
プ４４０で、同じくインジェクタ用の補正係数としての
吸気温補正係数ＦＴＨＡＩおよび水温補正係数ＦＴＨＷ
Ｉを算出する。吸気温補正係数ＦＴＨＡＩは、吸気温セ
ンサ２４で検出した吸気温ＴＨＡとの２次元マツプから
、水温補正係数ＦＴＨＷＩは水温センサ２５で検出した
冷却水温ＴＨＷとの２次元マツプからそれぞれ求められ
る。続くステップ４５０では、前記算出した基本噴射時
間ＴＡＵＢＳＥに、同じく前記算出したインジェクタ用
Ｆ／Ｂ補正係数ＦＡＦ　Ｉ　Ｎ　Ｊ、吸気温補正係数Ｆ
ＴＨＡＩおよび水温補正係数ＦＴＨＷＩを掛けて、基本
噴射時間ＴＡＵＢＳＥを補正し、インジェクタ３２の目
標開弁時間ＴＡＵとする。ステップ４５０の処理実行後
、本ルーチンの処理を一旦終了する。

以上のようにして求められた、ステップモータ９の目標
開度ＳＴおよびインジェクタ３２の目標開弁時間ＴＡＵ
を用いて、どのようにステップモータ９およびインジェ
クタ３２が駆動されるかを、第１０図ないし第１２図を
用いて以下に説明する。

第１０図は、いわゆるキャプチャー割込みと呼ばれるも
ので、回転数センサ３１からの検出信号から算出された
エンジン回転数ＮＥに基づいてインジェクタの噴射タイ
ミングか否かを判断しくステップ５００および５１０）
、ステップ５２０および５３０の処理を実行するもので
ある。即ち、ステップ５１０でインジェクタ噴射タイミ
ングであると判断されると、インジェクタ３２に通電を
開始して、インジェクタ３２を開弁させ（ステップ５２
０）、前述した目標開弁時間ＴＡＵに基づいてその通電
の終了時刻をセットしている（ステップ５３０）。

第１１図は、いわゆるコンベア割込みと呼ばれるもので
、比較的短い所定時間毎に実行される。

処理が開始されると、前記ステップ５３０でセットした
通電終了時刻のタイミングか否かを判断して（ステップ
６００）、そのタイミングであれば、インジェクタ３２
の通電を停止して、インジェクタ３２を閉弁させる（ス
テップ６１０）。その後、後述する処理で定められるテ
ップモータの制御タイミングか否かを判断しくステップ
６２０）、その制御タイミングであれば、ステップモー
タ制御ルーチンを実行する（ステップ６３０）。

このステップモータ制御ルーチンは、第１２図のフロー
チャートに示されるものであり、ステップ６３０でサブ
ルーチンコールされて実行される。

第１２図に示すように、まず、ステップモータ９のステ
ップ数を表す現在ステップ数５ＮＯＷをロードしくステ
ップ６３１）、続いて、この現在ステップ数５ＮＯＷと
目標ステップ数ＳＴとの比較を行う（ステップ６３２）
。現在ステップ数５ＮＯＷは、ＣＰＵ５１が外部出力回
路５６を介してステップモータ９に回転命令を出力した
とき、バックアップＲＡＭ５４に書き込まれた値である
。

ステップ６３３ないし６３７では、ステップモータ９の
ステップ数を示す現在ステップ数５ＮＯＷを目標ステッ
プ数ＳＴに一致させる処理を行う。

（ａ）まず、ステップ６３３において、目標ステップ数
５Ｔ＝ＳＮＯＷと判断された場合には、ステップモータ
９の現在ステップ数５ＮＯＷは目標とする目標ステップ
数ＳＴに一致しているためステップモータ９を駆動する
必要はなくその状態でｒＲＥＴＵＲＮＪに抜は本ルーチ
ンを終える。

（ｂ）ステップ゛ｄ３３において、目標ステップ。

数ＳＴ＞５ＮＯＷと判断された場合には、ステップモー
タ９のステップ数を表す現在ステップ数５ＮＯＷは目標
ステップ数ＳＴより小さいため、ＣＰＵ５１は、ステッ
プモータ９のステップ数をインクリメントすべく正回転
命令を外部出力回路５６を介してステップモータ９に出
力してステップモータ９を１ステツプだけ正回転しくス
テップ６３４）、ステップモータ９のステップ数を表す
現在ステップ数５ＮＯＷをインクリメントした後（ステ
ップ６３５）、処理はｒＲＥＴＵＲＮ」に抜ける。

ＣＣ’）ステップ°６３３において、目標ステラフ数Ｓ
Ｔ＜５ＮＯＷと判断された場合には、ステップモータ９
のステップ数を表す現在ステップ数５ＮＯＷは目標ステ
ップ数ＳＴより大きいため、ＣＰＵ５１は、ステップモ
ータ９のステップ数をデクリメントすべく逆回転命令を
出力してステップモータ９を１ステツプだけ逆回転しく
ステップ６３６）、現在ステップ数５ＮＯＷをデクリメ
ントした後（ステップ６３７）、処理はｒＲＥＴＵＲＮ
」に抜は本ルーチンを終える。

前記の（ａ）ないしくＣ）の処理を繰り返し実行するこ
とによりステップモータ９のステップ数は目標ステップ
数ＳＴに一致する。

ステップモータ制御ルーチンの実行後、処理は、ステッ
プ６４０（第１１図）に進み、次回の制御タイミングを
設定する。この制御タイミングは、ステップ６２０の判
断に用いられるもので、例えば、一定の時間を加えた時
刻である。その後、既述したタイマカウンタＣＮＴｌ、
ＣＮＴ２をそれぞれ１だけインクリメントして（ステッ
プ６５０）、本ルーチンの処理を一旦終了する。なお、
ステップ６２０で否定判断された場合には、ステップ６
３０ないし６５０の処理を読み飛ばして、本ルーチンの
処理を一旦終了する。

以上詳述したように、本実施例においては、ＬＰＧエン
ジン１が高負荷状態でないとき（吸気管圧力ＰＭが高負
荷判定圧力ＰＭＧより小さいとき）には、まず、ステッ
プモータ９を用い、学習値等に基づいて通常燃料通路５
から燃料を供給することにより、その燃料の空燃比をリ
ーン側になるように制御し、そして、排ガス中の酸素潤
度を酸素センサ２８によって検出し、インジェクタ３２
を用いて、その酸素センサ２８からの信号に基づいて燃
料を供給することにより、そのリーン側の空燃比を理論
空燃比にフィードバック制１ＩＩ１１Ｉすることができ
る。さらに、スロットルバルブ全開（ＷＯＴ）時等の高
負荷時には、ステップモータ９によって、その酸素セン
サ２８からの信号に基づいて燃料を供給して、空燃比を
理論空燃比にフィードバック制御することで、吸気マニ
ホルド２内の脈動に起因して、通常燃料通路５から供給
される燃料混合気の空燃比がオーバリッチになり、ＬＰ
Ｇエンジン１の空燃比が、第１４図の破線に示すように
リッチ側に移行するところを、同図実線に示すように理
論空燃比に保つことができる。このために、エンジン出
力が安定し、ドライバビリティの向上を図ることができ
るとともに、エミッションや燃費の悪化を防止すること
ができる。

なお、本実施例は、ステップモータ９とインジェクタ３
２との両方の制御から、ステップモータ９だけの制御に
切り替えるに際して、インジェクタ３２を即座に閉弁す
るのではなく、所定時間ｄだけ遅延させて閉弁するよう
に構成されており、以下のような効果も奏する。即ち、
インジェクタ３２がベンチュリ４より吸気マニホルド８
の下流側に位置するために、前記のような制御の切替の
際に、燃料の出遅れが発生し、空燃比がオーバリーンに
なることがあったが、以上のように構成することにより
、前記リーン現象を解消することができ、エンジン出力
を安定化させることができる。

以上、本発明の一実施例を詳述してきたが、本発明は、
前記実施例に同等限定されるものではなく、例えば高負
荷状態判定手段として、吸気管圧力から判定する前記実
施例に替えてスロットルセンサの高出力域検出スイッチ
からの出力信号を用いた構成等、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々なる態様にて実施することができ
るのは勿論のことである。

光肌辺効】 以上詳述したように本発明のＬＰＧエンジンの空燃比制
御装置は、高負荷状態時においても、燃料混合手段の供
給量を変更して、オーバリッチにならないように適切に
空燃比の制御を行うことができる。このために、エンジ
ン出力が安定し、ドライバビリティの向上を図ることが
できるとともに、エミッションや燃費の悪化を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
２図は本発明一実施例のＬＰＧエンジンの空燃比制御装
置としてのＬＰＧエンジンシステムの概略構成図、第３
図はその電子制御装置の構成を示すブロック図、第４図
ないし第１２図は各々その電子制御装置により実行され
る処理を表すフローチャート、第１３図は空燃比信号と
フィードバック補正係数ＦＡＦとの関係を示すタイミン
グチャート、第１４図は本実施例による高負荷時の空燃
比特性を示すグラフである。 Ｍｌ・・・エンジン　　　　Ｍ’２・・・吸気通路Ｍ３
・・・ベンチュリ　　　Ｍ４・・・燃料混合手段Ｍ５・
・・燃料噴射手段　　Ｍ６・・・排気通路Ｍ７・・・空
燃比検出手段 Ｍ８・・・高負荷状態判定手段 Ｍ９・・・燃料量制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液化石油ガスを燃料とするエンジンの吸気通路に形成さ
   れたベンチユリを介して、燃料と吸入空気とを混合し、
   当該エンジンに燃料混合気を供給する燃料混合手段と、 該燃料混合手段より下流側の吸気通路に設けられ、該吸
   気通路に燃料を噴射する燃料噴射手段と、を備え、前記
   両手段によって供給される燃料量を制御し、前記エンジ
   ンの空燃比を制御するＬＰＧエンジンの空燃比制御装置
   において、 前記エンジンの排気通路に設けられ、排気中の酸素濃度
   から前記エンジンの空燃比を検出する空燃比検出手段と
   、 前記エンジンが高負荷状態であるか否かを判定する高負
   荷状態判定手段と、 前記高負荷状態判定手段により前記エンジンが高負荷状
   態でないと判定されたときに、前記燃料混合手段から供
   給される燃料混合気の空燃比がリーン側となるように、
   前記燃料混合手段で吸入空気と混合される燃料量を制御
   する燃料量制御手段と、 前記燃料量制御手段の制御結果により前記エンジンの空
   燃比がリーンとなったときに、前記エンジンの空燃比が
   所定の目標空燃比となるように、前記燃料噴射手段で供
   給される燃料量を前記空燃比検出手段により検出された
   空燃比に基づきフィードバック制御する第１フィードバ
   ック制御手段と、 前記高負荷状態判定手段により前記エンジンが高負荷状
   態であると判定されたときに、前記エンジンの空燃比が
   所定の目標空燃比となるように、前記燃料混合手段で吸
   入空気と混合される燃料量を、前記空燃比検出手段によ
   り検出された空燃比に基づきフィードバック制御する第
   ２フィードバック制御手段と、 を備えたことを特徴とするＬＰＧエンジンの空燃比制御
   装置。