JPH0366503B2

JPH0366503B2 -

Info

Publication number: JPH0366503B2
Application number: JP57097285A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sawada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1991-10-17
Also published as: JPS58214649A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関の負荷が第１の閾値と第２
の閾値の間にある場合に希薄な空燃比による熱効
率重視型の空燃比制御を行うと共に、負荷が第２
の閾値を越える範囲においては該熱効率重視型の
空燃比制御に代えて出力重視型の空燃比制御を行
う内燃機関の空燃比制御方法の改良に係るもので
ある。

近年、エネルギー事情の悪化、大気汚染を防ぐ
ための排ガス規制の強化に伴つて内燃機関の熱効
率をより向上し、また排ガスをよりクリーンにす
る方法、装置が研究、開発され、市場に提供され
ている。

それらの一つに空燃比（Ａ／Ｆ）即ち、機関に
送られる混合気中の空気と燃料の重量比を制御
し、排ガス中の有害成分をより低く抑えると共に
熱効率を高める方法が知られている。

また、空燃比を制御する方式としては、単に空
燃比を理論的に定まる理論空燃比によつて制御す
るのみでなく、機関の運転状態が所定の範囲にあ
るならば、理論空燃比よりも熱効率が良くしかも
排ガス中の有害成分の少ない希薄空燃比に切り換
えて空燃比を制御する方式が提案されている。

こうした提案の例としては、特開昭53−52825
号公報に記載された方法をあげることができる。
この方法は、負荷がある閾値を越えたら、負荷の
上昇に伴つて徐々に空燃比を希薄化していくとい
うものであり、逆にこの領域内において負荷が減
少すれば徐々に空燃比を元へ戻していく構成を採
用していた。

また、他の例として、特開昭51−10224号公報
記載の方法をあげることもできる。この方法によ
れば、こうした空燃比の希薄化を中空負荷領域に
ついて実施し、低負荷領域と高負荷領域では理論
空燃比等による出力を重視した空燃比制御が実行
されるというものであつた。

これら各公報記載の技術はいずれも、負荷が定
まればそれに対する希薄空燃比の値が一義に定ま
る構成であつた。従つて、負荷が希薄空燃比によ
る制御を行う条件にあれば、そのときの運転状態
が加速状態にあろうとも定常状態にあろうとも同
一負荷には同一の希薄空燃比が定められていた。

ところで、加速状態にあつては、希薄空燃比に
よる制御では、出力が不足することがある。一般
に、希薄空燃比による制御を行う場合に、出力が
不足する場合は自動的に希薄空燃比よりもリツチ
（濃密）な理論空燃比に自動的に切り換えるよう
にされている。

従つて加速状態においては、空燃比が希薄空燃
比から理論空燃比、または理論空燃比から希薄空
燃比へと頻繁に切り換えられ、空燃比が切り換え
られることにより後記第６図Ｘ点からＹ点に示す
如くトルクが変ることから、切り換り時点でシヨ
ツクが発生する。この様な現象は、運転性の面か
ら見て好ましいことではなく、この現象の発生を
少なくするために希薄空燃比を最適な値よりもや
やリツチな値に定めておくことにより対応するこ
ともある。

その結果、熱効率が低下し燃費も充分に向上さ
せることができず、また排ガス中の有害成分も空
燃比をリツチにする分だけ増加するといつた問題
が残されている。

本発明の目的は、上述の問題を解決した内燃機
関の空燃比制御方法を提供することにある。

かかる目的は、内燃機関の負荷が第１の閾値と
第２の閾値の間にある場合に希薄な空燃比による
熱効率重視型の空燃比制御を行うと共に、負荷が
第２の閾値を越える範囲においては該熱効率重視
型の空燃比制御に代えて出力重視型の空燃比制御
を行う内燃機関の空燃比制御方法において、前記熱効率重視型の空燃比制御は、内燃機関の
負荷の増大に従い次第に空燃比の希薄化を進め、
第２の閾値において遷移的に空燃比を出力重視型
の空燃比まで濃厚化させる漸増急遷移型の空燃比
制御であり、しかも、負荷の増加傾向が大きいほ
ど同一負荷に対する空燃比の希薄化の程度を低く
して該負荷における熱効率重視型の空燃比と出力
重視型の空燃比との間の値に設定し、第２の閾値
における空燃比遷移量を低減させる空燃比制御と
して実行されることを特徴とする内燃機関の空燃
比制御方法によつて達成される。

本発明においては、負荷は第１の閾値と第２の
閾値の間にある場合に空燃比の希薄化を行うので
あるが、高負荷側である第２の閾値近傍では燃焼
が安定するということもあり、第１の閾値近傍よ
りも大幅な空燃比の希薄化をすることが可能であ
ることから、負荷の第１の閾値を越えて希薄化領
域に入る部分では漸増型の空燃比変化を採用し、
第２の閾値を越えて希薄化領域を抜け出る部分で
は急遷移型の空燃比変化を採用した。

従つて、第１の閾値を越えて上昇側あるいは下
降側へ負荷が変化しても、空燃比の変動は少なく
トルク変動も小さいから、この領域で負荷が希薄
化領域へ入つたり出たりする際にシヨツクが発生
することはない。また、第１の閾値近傍では、第
２の閾値近傍に比べると、燃焼状態の安定性が劣
るが、漸増型として一気に希薄化を押し進めるこ
とを避けたから、空燃比の希薄化による燃焼の不
安定を生じることもない。

ところが、第２の閾値近傍では、空燃比の最大
限までの希薄化のために急遷移型の構成を採用し
た結果、例えば第２の閾値を越えてさらに高負荷
側へ負荷が上昇する場合には、大きな空燃比変動
があるため、このままでは次の様な不具合が発生
し得ることとなつた。

つまり急加速の様な状況では負荷が急速に上昇
し、第２の閾値を越えて出力重視型の空燃比制御
領域へ移行する状況が発生する場合があるが、負
荷に対して一義に定まる空燃比による希薄空燃比
制御をしていると、第２の閾値を越える場合の急
激な空燃比遷移により、大きな加速シヨツクを生
じてしまうのである。

そこで、大きな加速シヨツクを避ける対策とし
て、例えば第９図の如く第１の閾値から徐々に空
燃比を希薄化させて第１、第２の閾値の中間当り
でピークに達した後に徐々に空燃比を濃厚化して
いく様な手法が考えられる。しかし、常にこの様
な制御をしていたのでは、急加速時に第２の閾値
を越えて負荷が変化する場合のトルク変動シヨツ
クを防止することができても、第２の閾値近傍で
の空燃比の希薄化を十分に進めることができず、
燃費や排ガスに対する対策は不十分なものとな
り、当初の目的を十分に達成することができな
い。また、急加速によつてピーク付近の負荷にな
つている場合には、出力不足から理論空燃比へ切
り換えられることになり、リーンバーン制御が中
止されることによるトルク変動に伴つて大きなシ
ヨツクが発生する。従つて、このピークも低く設
定しておかねばならず、燃費や排ガス量対策が不
十分になつてしまう。特に、リーンバーン制御の
最適範囲というべき第２の閾値近傍で十分な希薄
化が進められないのは問題である。

こうした点に鑑み、本発明においては、熱効率
重視型の空燃比制御において、単に負荷により空
燃比を定めるのではなく、急加速時の様に負荷の
増加傾向が大きいほど、同一負荷に対する空燃比
の希薄化の程度を低くして該負荷における熱効率
重視型の空燃比と出力重視型の空燃比との間の値
に設定する（即ち、加速のない状態の空燃比より
は濃く、第２の閾値以上の高負荷領域などでの出
力重視型の空燃比よりは薄い、これらの間の空燃
比にする）構成を採用することにより、急加速の
場合における出力不足の発生を抑制して出力重視
型の制御への切り換え頻度を少なくし、仮にその
様な切り換えがあつたとしてもそれによる空燃比
の遷移量を低減することで加速シヨツクの発生を
抑制し、しかも加速シヨツクのおそれのない様な
場合は空燃比の希薄化を十分に達成するという、
リーンバーン制御本来の目的とその結果生じる急
加速時の不具合の解決という目的とを共に満足す
ることに成功したのである。そして、この急加速
により負荷が第２の閾値を越えて濃厚側の制御領
域へ移行する際にも、空燃比遷移量が小さくなつ
ているから、この第２の閾値を越える際の制御の
切り換えにおいても大きなシヨツクを発生させな
いのである。

具体的には、第１０図に示した様に、負荷
QNAの状態から負荷QNBの状態に移行した場合
において、この変化が緩やかであれば出力不足を
生じることがないから希薄な空燃比AFBであつ
て構わないこととなる。しかし、この変化が急な
場合、即ち急加速によつて負荷変化が生じている
場合は、希薄な空燃比AFBでは大きな出力不足
を生じるおそれがある。これに対し、本発明の方
法によれば、急加速により負荷がQNAからQNB
へ変化した場合には空燃比をより濃厚なAFB′に
制御することになり、出力不足を招くことがな
い。従つて、加速性確保のために理論空燃比ある
いはそれよりも濃い空燃比の制御に切り換えられ
る頻度が少なくなり、頻繁なトルク変動によるシ
ヨツクが発生することがない。また、第２の閾値
である負荷QND近傍において急加速があつた場
合には、ピークの空燃比がAFDからAFD′に変更
されることは伴い、第２の閾値での空燃比遷移量
がΔAFから、それよりも小さなΔAF′に変更され
るため、急加速により負荷が第２の閾値を越えて
理論空燃比あるいはそれよりも濃い出力重視型の
空燃比制御領域に切り換えられる際のシヨツクが
小さくなる。

この様に、急加速の場合に理論空燃比制御等に
切り換えられるのを防止し、さらに急加速によつ
て希薄空燃比による制御領域からそれよりも高負
荷の領域へ移行する場合の空燃比遷移量を低減す
ることで、急加速時のシヨツクの発生を抑制して
いるのである。

一方、こうした急加速ではなく、緩やかな加速
で負荷が上昇している様な場合は、出力不足は生
じないから、より希薄な空燃比での制御を行うの
である。

こうして、燃骨向上と排ガス量の低減を達成し
つつ、加速時のシヨツクの発生をも抑制するとい
う、空燃比について見ると相反することとなる二
つの要求をそれぞれ満足することができる様にな
つたのである。

なお、同一負荷に対する空燃比の希薄化の程度
を負荷の増加傾向をパラメータとした関数により
連続的に変化させてもよいし、ある負荷増加傾向
を越えたら希薄化の程度を低下させるといつた具
合いに段階的な制御にしても構わない。

以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

第１図は本発明による空燃比制御方法が適用さ
れた機関（エンジン）の一実施例を示す概略構成
図である。図において、１はエンジンを示してお
り、該エンジン１はシリンダブロツク２とシリン
ダヘツド３とを有しており、シリンダブロツク２
はその内部に形成されたシリンダボアにピストン
４を受け入れており、そのピストン４の上方に前
記シリンダヘツド３と共に燃焼室５を形成してい
る。

シリンダヘツド３には吸気ポート６と排気ポー
ト７とが形成されており、これらポートは各々吸
気バルブ８、排気バルブ９により開閉されるよう
になつている。またシリンダヘツド３には点火プ
ラグ１０が取り付けられている。点火プラグ１０
には点火コイル１１にて発生する電流がデイスト
リビユータ１２を経て供給され、燃焼室５内にて
放電による火花を発生するようになつている。

吸気ポート６には吸気マニホールド１３、サー
ジタンク１４、スロツトルボデー１５、吸気チユ
ーブ１６、エアフロメータ１７、エアクリーナ１
８の順に接続されている。またエンジン吸気系に
はそのスロツトルボデー１５をバイパスして吸気
チユーブ１６とサージタンク１４とを接続するエ
アバイパス通路１９が設けられており、このエア
バイパス通路１９は電磁式のバイパス流量制御弁
２０により開閉及びその開口度を制御されるよう
になつている。

また、排気ポート７には排気マニホールド２
１、排気管２２が接続されている。

吸気マニホールド１３の各吸気ポート６に対す
る接続端近くには燃料噴射弁２３が取り付けられ
ている。燃料噴射弁２３には燃料タンク２４に貯
えられているガソリンの如き液体燃料が燃料ポン
プ２５により燃料供給管２６を経て供給されるよ
うになつている。

スロツトルボデー１５には吸入空気量を制御す
るスロツトルバルブ２７が設けられており、この
スロツトルバルブ２７はアクセルペダル２８の踏
み込みに応じて駆動されるようになつている。

そしてエアフロメータ１７はエンジン吸気系を
流れる空気の流量を検出し、それらに応じた信号
を制御装置５０へ出力するようになつている。

またデイストリビユータ１２にはこれらの回転
数及び回転位相、換言すればエンジン回転数とク
ランク角を検出する回転数センサ２９が組み込ま
れており、これが発生する信号は制御装置５０に
入力されるようになつている。

排ガス再循環（EGR）通路３０は排気分岐管
３１とサージタンク１４とを接続し、デユーテイ
制御形式の排ガス再循環弁３２は電気パルスに応
動してEGR通路面積を変化させる。そして排ガ
ス再循環弁３２は制御装置５０により制御され
る。

そして３３はエンジン冷却水温を検出する水温
センサ、３４は排ガス中の残存酸素を検出し空燃
比信号を出力するO₂センサ、３５はスロツトル
バルブ２７に連動しスロツトル開度を検出するス
ロツトルセンサ、３６は吸入空気の温度を検出す
る吸気温センサ、３７はバツテリ電源をそれぞれ
表わしている。

次に制御装置５０について説明する。

制御装置５０はマイクロコンピユータであつて
よく、その一例が第２図に示されている。このマ
イクロコンピユータは、中央処理ユニツト
（CPU）５１と、後記空燃比制御等のプログラム
や、エンジン制御に必要なデータが格納されるリ
ードオンリメモリ５２と、ランダムアクセスメモ
リ５３と、通電停止後もバツテリーバツクアツプ
によつて記憶を保持するもう一つのランダムアク
セスメモリ５４と、マルチプレクサとＡ／Ｄ変換
器を含む入力ポート５５と、バツフアを有する
入・出力ポート５６とを有し、これらはコモンバ
ス５７により互いに接続されている。このマイク
ロコンピユータは第１図に示されている如くバツ
テリ電源３７が供給する電流を与えられ、これに
より作動するようになつている。

入力ポート５５は、エアフロメータ１７が発生
する吸入空気量信号と、吸気温センサ３６が発生
する吸気温度信号と、水温センサ３６が発生する
エンジン冷却水温信号とを入力され、それらデー
タをＡ／Ｄ変換してCPU５１の指示に従い所定
の時間にCPU５１及びランダムアクセスメモリ
５３あるいは５４へ出力するようになつている。
また入・出力ポート５６は回転数センサ２９が発
生するエンジン回転数信号クランク角信号とO₂
センサ３４が発生する空燃比信号等が入力され、
それらのデータをCPU５１の指示に従い所定の
タイミングでCPU５１及びランダムアクセスメ
モリ５３あるいは５４へ出力するようになつてい
る。

CPU５１は各センサにより検出されたデータ
に基づいて燃料の基本噴射量を計算し、それに基
づく信号を入・出力ポート５６を経て燃料噴射弁
２３へ出力するようになつている。この場合の燃
料供給量の制御はエアフロメータ１７が検出する
吸入空気量と回転数センサ２９が検出するエンジ
ン回転数とにより求められた基本噴射量を、吸気
温センサ３６により検出された吸気温度と、水温
センサ３３により検出されたエンジン冷却水温に
応じて修正することにより行われ、更に理論空燃
比で制御する場合O₂センサ３４の信号をフイー
ドバツクして修正を加える。

またCPU５１は吸気温センサ３６により検出
された吸気温度と水温センサ３３により検出され
たエンジン冷却水温とに応じてアイドリング時に
バイパス空気量信号を入・出力ポート５６を経て
バイパス流量制御弁２０へ出力するようになつて
いる。バイパス流量制御弁２０は入・出力ポート
５６より与えられるバイパス空気量信号に応じて
その開度及び開口度を制御される。

また、CPU５１はこれが算出した基本噴射量
と回転数センサ２９により検出されたエンジン回
転数及びクランク角と吸気温センサ３６により検
出された吸気温度に基づき最適点火時期信号をリ
ードオンリメモリ５２より検出し、これを入・出
力ポート５６より点火コイル１１へ出力するよう
になつている。

次に第３図は本発明の第１実施例の空燃比制御
方法に適用される制御プログラムのフローチヤー
トを表わす。以下このフローチヤートに沿つて本
実施例の動作を説明する。

本プログラムは、エンジン１制御のメインプロ
グラムの一部として、または所定の燃料噴射制御
処理に先立ち、サブルーチンとして割り込み処理
される。

本プログラムの処理が開始されると、ステツプ
100にて入力ポート５５、入・出力ポート５６を
介してエアフロメータ１７からＱで表わす吸入空
気量、回転数センサ２９からＮで表わすエンジン
回転数、水温センサ５９からTwで表わされるエ
ンジン冷却水温等必要なデータが入力され、これ
らデータがランダムアクセスメモリ５３内の所定
エリアに記憶され、次ステツプ101の処理に移行
する。

ステツプ101においては前回の本プログラムの
処理で算出されたＱ／Ｎで表わされるエンジン負
荷と今回前記ステツプ100で入力された吸入空気
量Ｑ、エンジン回転数Ｎより求められる現エンジ
ン負荷Ｑ／Ｎを比較しその増減分をエンジン負荷
変化率ΔQ／Ｎとし、次ステツプ102に移る。

ステツプ102においては吸入空気量Ｑに基づき
空気過剰率λ＝１、即ち理論空燃比とした場合の
燃料の基本噴射量Tpが算出されランダムアクセ
スメモリ５３内の所定のレジスタに記憶され、次
のステツプに示す処理に移る。

次のステツプ103においては、前記ステツプ100
にて読み込まれたエンジン冷却水温Tw等のデー
タに基づき現在エンジン１が空燃比フイードバツ
ク（以下単にＦ／Ｂと略す）制御するに適した条
件下にあるか否かが判定され、適した条件下にな
いと判定されたならばステツプ104に示す処理が
行われる。

ステツプ104においては、上記ステツプ102で算
出した基本噴射量TpにＦ／Ｂ制御をしない場合
の補正係数Ko（通常の運転状態では１とされる。）
を乗じ実噴射量TAUを求めた後本プログラムの
処理を終了する。

一方、ステツプ103において、エンジン１が
Ｆ／Ｂ制御を行うに適した条件下にあると判定さ
れた場合はステツプ105に移行し空燃比を希薄空
燃比（リーン空燃比）で制御することのできる条
件が満足されているか否かが判定され、判定結果
が「NO」となればステツプ106の処理に移行す
る。

ステツプ106においては、空燃比をリーンな状
態で制御する条件が満足されていないことから、
空燃比を理論空燃比に維持するための基本噴射量
Tpの補正係数、即ちＦ／Ｂ制御係数FAFを前記
ステツプ100で読み込まれたO₂センサ３４の出力
に基づき演算して、次ステツプ107に移行する。

ステツプ107において、前ステツプ106で算出さ
れたＦ／Ｂ制御係数FAFをランダムアクセスメ
モリ５３内の所定のレジスタに記憶された基本噴
射量Tpに乗じて実噴射量TAUを求めた後、本プ
ログラムを終了する。

一方、ステツプ105においてリーン空燃比で制
御できる条件が満足されていると判定されてた場
合はステツプ108に示す処理に移行する。

ステツプ108においては第４図に示す如きグラ
フと、ステツプ100で読み込まれたランダムアク
セスメモリ５３内の所定のエリアに記憶されてい
る吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから算出さ
れたエンジン負荷Ｑ／Ｎに基づいて、現エンジン
負荷Ｑ／Ｎに適したリーン空燃比を示す仮の値に
対応するリーン係数の設定値KL1を算出する。

ここで第４図について説明する。第４図は縦軸
に空燃比（Ａ／Ｆ）、横軸にエンジン負荷Ｑ／Ｎ
を取つたものでエンジン負荷Ｑ／Ｎに応じて変化
するリーン空燃比を表わしている。尚、図におい
てストイキは理論空燃比を示す値であり、グラフ
の高負荷域においては空燃比切り換え時のハンチ
ングを防止する目的でヒステリシスを設けてい
る。

そして、ステツプ108で設定値KL1を算出した
後、ステツプ109において、ステツプ101で求めた
エンジン負荷変化率ΔQ／Ｎと設定値補正係数の
変更基準となるエンジン負荷変化率Ａ（Ａは一定
水準以上の加速状態を表わす値）との比較判定を
行い、判定が「NO」、即ち「ΔQ／Ｎ＞Ａ」なら
ばステツプ110に示す処理に移行する。

ステツプ110では、エンジン１が一定水準以上
の加速状態にあり、ややリツチな空燃比で制御す
る必要のあることから、比較的大きな設定値補正
係数KLBを乗じ、積を最終設定値KLとし、続い
てステツプ112に移行する。

一方、ステツプ109においては判定が「YES」、
即ち「ΔQ／Ｎ≦Ａ」となれば、ステツプ111の
処理に移る。

ステツプ111においては、緩やかな加速、定常
状態あるいは減速状態にあることからステツプ
110の場合より比較的小さな設定値補正係数KLA
を設定値KL1に乗じ、積を最終設定値KLとし、
続くステツプ112の処理に移る。

ステツプ112においては、レジスタ内の基本噴
射量Tpに最終設定値KLを乗じ、積を最適な空燃
比を得るための実噴射量TAUとして本プログラ
ムを終了する。

この様に上述のプログラムに従つて制御された
結果、リーン空燃比によつて制御される場合は、
エンジン負荷変化率ΔQ／ＮがＡ以下の場合は第
５図１点鎖線で示す如き空燃比となり、一方エン
ジン負荷変化率ΔQ／ＮがＡより大ならば同図実
線で示す如き空燃比となる。

即ち、従来一義的に定めるか、あるいはエンジ
ン負荷Ｑ／Ｎの大きさに応じて変化する空燃比の
失火域に基づき定めていた空燃比を、本実施例に
おいては第５図に示す如くエンジン負荷変化率
ΔQ／Ｎの大きさ（Ａより大またはＡ以下）によ
つてリーン係数の設定値KL1を補正する係数の大
きさをKLA、KLB（但しKLA＜KLB）の二段階
に代えている。

従来第６図で示す如く、Ｘ点のリーン空燃比に
おいて加速状態、即ちエンジン負荷Ｑ／Ｎ増大状
態となつた場合、出力不足から空燃比が理論空燃
比に切り換つた時はＹ点で示す値となる。よつて
Ｘ点Ｙ点の間の出力の差（トルクの差）から急に
増速するシヨツクが発生し、逆にＹ点からＸ点へ
切り換える場合は急に減速するシヨツクが発生し
ていたものが、本実施例では、加速状態でリーン
空燃比によつて制御される場合、当該空燃比はリ
ツチに近い値とされるよう燃料の噴射が行われる
ことにより、加速時の出力不足が解消され理論空
燃比への切り換えが行われ難くなりその結果トル
クの切り換わりによるシヨツクの発生がなくな
る。また急な加速状態で理論空燃比に切り換えら
れる場合でもトルクの差が少ない事からシヨツク
が小さくなる。

また定常状態におけるリーン空燃比も、従来の
ように加速時の出力不足を考慮してリツチに近い
値とする必要もないことから、定常状態に適した
リーン空燃比にすることが可能となり、リーン空
燃比制御本来の目的である燃費の向上、排ガス中
有害成分の低減をより効果的に達成することがで
きる。

以上述べた第１実施例においては設定値補正係
数としてKLA、KLBの二つを設けているが、更
に緻密なリーン空燃比制御を行うために設定値補
正係数をエンジン負荷変化率ΔQ／Ｎによつて定
まる関数としても良い。以下に説明する第２実施
例は設定値補正係数をエンジン負荷変化率ΔQ／
Ｎによつて変化する値としている。

第７図は本発明の第２実施例の制御プログラム
を示すもので、ステツプ200から203及び205から
208に示す処理は前述第１実施例のステツプ100か
ら103及び105から108に示すそれぞれの処理と同
様であるので説明を略す。

今、ステツプ203でＦ／Ｂ条件を満足し、続く
ステツプ205でリーン空燃比制御を行うための条
件が満足されていると判定されたならばステツプ
208に示す処理に移行する。

ステツプ208ににおいては第１実施例同様現エ
ンジン負荷Ｑ／Ｎに対応するリーン係数の設定値
KL1を求め、次ステツプ209の処理に移る。

ステツプ209では、第１実施例のステツプ110ま
たは111で示した定数である補正係数の代りとし
て、以下に示す、エンジン負荷変化率ΔQ／Ｎの
一次関数g₁（ΔQ／Ｎ） g₁（ΔQ／Ｎ）＝ａ×（ΔQ／Ｎ）＋ｂ（ａ、ｂは定数）あるいは、エンジン負荷変化率ΔQ／Ｎの二次
関数g₂（ΔQ／Ｎ） g₂（ΔQ／Ｎ）＝a′×（ΔQ／Ｎ）² ＋b′×（ΔQ／Ｎ）＋ｃ（a′、b′、c′は定数）に従つて補正係数KLFを求め次ステツプに移行
する。

尚、上記関数g₁（ΔQ／Ｎ）またはg₂（ΔQ／Ｎ）
は、加速状態に応じたリーン空燃比の限界を示す
曲線に対応して近似的に求められる。

次にステツプ210では、上記補正係数KLFをス
テツプ208で求めた設定値KL1に乗じ、積を最終
設定値KLとして次ステツプ211の処理に移行す
る。

ステツプ211においては第１実施例制御プログ
ラムと同様ステツプ202で求められた基本噴射量
Tpに前ステツプ210で求めた最終設定値KLを乗
じ、現エンジン負荷Ｑ／Ｎ及びエンジン負荷変化
率ΔQ／Ｎに即したリーン空燃比に対応する燃料
の実噴射量TAUを求め本プログラムを終了する。

一方ステツプ203にてＦ／Ｂ条件が満足されて
いないと判断されたならば、ステツプ204Aに移
行しステツプ202で算出した基本噴射量Tpを補正
するための補正係数Koをエンジン負荷Ｑ／Ｎに
基づいて算出し、次ステツプ204Bに移行する。

ステツプ204Bにおいて、前記ステツプ204Aで
算出された補正係数Koと基本噴射量Tpを乗じ、
Ｆ／Ｂ制御を行わない場合の実噴射量TAUを求
めて本プログラムの処理を終了する。即ち第１実
施例においては、補正係数Koを定数、例えばKo
＝１としていたが本実施例においてはエンジン負
荷Ｑ／Ｎに応じた値としてＦ／Ｂ制御を行わない
場合の実噴射量TAUの適正化を図つている。

以上のようにリーン係数の設定値KL1を補正す
る補正係数KLFを加速状態に応じて変化する値
としたことから、実噴射量TAUに相当する空燃
比は、第８図で示すように定常状態ではαで示さ
れる実線の空燃比が、加速状態では例えばβで示
される一点鎖線の如き空燃比となり、減速状態で
は例えばγで示される二点鎖線の如き空燃比とな
り、エンジン負荷変化率ΔQ／Ｎに応じて空燃比
が変化することとなり、前述の実施例よりも更に
緻密なリーン空燃比制御が可能となる。

尚、以上に述べた実施例においては、エンジン
負荷をＱ／Ｎで示す値として説明しているが、こ
の他エンジン負荷を示す値として前述の基本噴射
量Tp、あるいは体積効率ηv等を用いても良い。
その場合、変化率は、それぞれΔTp、Δηvが用
いられる。

また、各実施例においては電子制御による燃料
噴射方式のエンジンについて述べているが、アク
チユエータに電磁弁を用いデユーテイ比制御等で
空燃比を制御する気化器式のエンジンについて
も、燃料調量部を変更するだけで容易に本発明を
適用できる。

以上詳述したように本発明の内燃機関の空燃比
制御方法は、内燃機関の負荷が第１の閾値と第２
の閾値の間にある場合に希薄な空燃比による熱効
率重視型の空燃比制御を行うと共に、負荷が第２
の閾値を越える範囲においては該熱効率重視型の
空燃比制御に代えて出力重視型の空燃比制御を行
う内燃機関の空燃比制御方法において、前記熱効率重視型の空燃比制御は、内燃機関の
負荷の増大に従い次第に空燃比の希薄化を進め、
第２の閾値において遷移的に空燃比を出力重視型
の空燃比まで濃厚化させる漸増急遷移型の空燃比
制御であり、しかも、負荷の増加傾向が大きいほ
ど同一負荷に対する空燃比の希薄化の程度を低く
して該負荷における熱効率重視型の空燃比と出力
重視型の空燃比との間の値に設定し、第２の閾値
における空燃比遷移量を低減させる空燃比制御と
して実行されることを特徴とする。

この結果、第１の閾値付近で徐々に負荷が上昇
していく様な場合や徐々に負荷が減少していく様
な場合のトルク変動は緩やかであり、この領域で
シヨツクが発生することがない。

また、第２の閾値における急遷移型の空燃比変
化の構成を採用したことで、空燃比の希薄化を十
分に進めることができ、燃費向上と排ガス抑制の
目的を十分に達成することができる。

しかも、こうした空燃比の希薄化を十分に図る
において、急加速の様な状況では、同一負荷に対
する空燃比の希薄化の程度を低くして第２の閾値
における空燃比遷移量を低減させる構成を採用し
たから、かかる場合の加速シヨツクの発生を防止
し、しかも加速シヨツクのおそれのない様な場合
は十分な空燃比の希薄化を達成するという相反す
る要求をそれぞれ満足させることができるのであ
る。

また、加速時には定常時よりは濃い目の希薄空
燃比による制御になることから、出力不足による
加速不良を起こしてしまうことがなく、仮に出力
不足が生じたとしてもその不足量は小さい。この
結果、いわゆるリンバーン制御領域において出力
不足が生じた場合には強制的に出力重視型の空燃
比制御に切り換えるという加速に対する一般的な
対応が採用されていたとしても、出力不足の生じ
る割合が少なくなつた分だけ両者の間の切り換え
頻度が減少し、こうした意味でもシヨツクの発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された実施例の内燃機関
（エンジン）及びその周辺装置を示す概略構成図、
第２図はその制御回路を示すブロツク図、第３図
は第１実施例の制御プログラムを示すフローチヤ
ート、第４図は各実施例にて仮に設定されるリー
ン空燃比とエンジン負荷Ｑ／Ｎの関係を示すグラ
フ、第５図は第１実施例の作用を説明するグラ
フ、第６図は空燃比切り換えと出力（トルク）の
関係を示すグラフ、第７図は本発明第２実施例の
制御プログラムを示すフローチヤート、第８図は
第２実施例の作用を説明するグラフ、第９図は急
遷移型の空燃比変化を行わないことで第２の閾値
を越える場合の加速シヨツクの発生を防止した比
較例のグラフ、第１０図は本発明の作用を説明す
るグラフである。１……エンジン（内燃機関）、１７……エアフ
ロメータ、２３……燃料噴射弁、２９……回転数
センサ、３３……水温センサ、３４……O₂セン
サ、５０……制御装置、５１……CPU。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関の負荷が第１の閾値と第２の閾値の
間にある場合に希薄な空燃比による熱効率重視型
の空燃比制御を行うと共に、負荷が第２の閾値を
越える範囲においては該熱効率重視型の空燃比制
御に代えて出力重視型の空燃比制御を行う内燃機
関の空燃比制御方法において、前記熱効率重視型の空燃比制御は、内燃機関の
負荷の増大に従い次第に空燃比の希薄化を進め、
第２の閾値において遷移的に空燃比を出力重視型
の空燃比まで濃厚化させる漸増急遷移型の空燃比
制御であり、しかも、負荷の増加傾向が大きいほ
ど同一負荷に対する空燃比の希薄化の程度を低く
して該負荷における熱効率重視型の空燃比と出力
重視型の空燃比との間の値に設定し、第２の閾値
における空燃比遷移量を低減させる空燃比制御と
して実行されることを特徴とする内燃機関の空燃
比制御方法。