JPH04140444A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの空燃比制御装置に関し、より詳しく
はリーンバーン制御に関する。

（従来技術） 特開昭５９−２０８１４１号公報に見られるように、Ｏ
ｚセンサとして、排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出
するリニア０２センサが知られている。また同公報には
、このリニア０２センサを用いて、エンジンの空燃比を
例えばＡ／Ｆ＝２０等の絶対的なリーンにフィードバッ
ク制御するリーンバーン制御が開示されている。このリ
ーンバーン制御に関し、例えば一の群の気筒と他の群の
気筒とが互いにＶ型に配置されたＶ型エンジンにあって
は、一の気筒群（一のバンク）を理論空燃比の下で制御
する一方で、他の気筒群（他のバンク）を絶対的なリー
ン空燃比の下でリーンバーン制御することが知られてい
る。すなわち、Ｖ型エンジンにおいては、その点火順序
が、一のバンク、次に他のバンクというように、一のバ
ンクと他のバンクとを交互に点火するのが通例であり、
このため、一のバンクを理論空燃比に、他のバンクをリ
ーンバーンとすることで、回転のバラツキを抑えつつリ
ーンバーンによる燃費の改善が図り得るという利点があ
る。

（従来技術の問題点） しかしながら、このような手法を用いるときには、その
前提とじて一のバンクと他のバンクとに、夫々、独立し
た吸気系及び燃料供給手段が設けられることとなる。こ
のことは、エンジン吸気系のレイアウトあるいは燃料供
給手段としてのインジェクタの特性等によって一のバン
クと他のバンクとの間に相対的な空燃比のバラツキが生
じるおそれがある。インジェクタを例に説明すれば、イ
ンジェクタはその製造許容誤差によって、個々のインジ
ェクタ間にはその噴射量にバラツキがある。仮りに噴射
量が多目のインジェクタ（以下、リッチインジェクタと
いう）が一のバンクに配設されたときには、この一のバ
ンクはリッチ傾向の特性を持つことになる。他方、噴射
量が少目のインジェクタｃ以下、リーンインジェクタと
いう）が一のバンクに配設されたときには、この一のバ
ンクはリーン傾向の特性をもつことになる。

このようなバンク間の空燃比性向のバラツキに対して、
例えばリッチ傾向のバンクに前述したリーンバーン制御
を適用したときには、燃料は多目に供給されることとな
り、この燃料供給の補正はリーン方向に行なわれること
になる。しかし、リーン方向に補正することは、元来失
火し易いＪ−ンバーンにおいて、供給燃料を減少させる
方向の補正であるため、失火を生じるおそれが強い。

そこで、本発明の目的は、例えば■型エンジンのように
、バンク間でその空燃比の傾向が異なる場合が多いこと
に着目して、この空燃比の傾向の相違を積極的に利用し
て、リーンバーン制御における失火のおそれを抑えるよ
うにしたエンジンの空燃比制御装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） かかる技術的課題を達成すべく、本発明のうち、第一の
発明にあっては、 多気筒エンジンを一の群の気筒と他の群の気筒とに分類
し、これら一の気筒群と他の気筒群とには、夫々、独立
した吸気系と燃料供給手段とが設けられて、一の気筒群
と他の気筒群とは、夫々、独立して空燃比のフィードバ
ック制御が行なわれるエンジンの空燃比制御装置を前提
として、前記一の気筒群と他の気筒群との相対的な空燃
比の相違を検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手
段からの信号を受け、空燃比が相対的にリーン性向を示
す気筒群の吸気系の空燃比を絶対的なリーン空燃比にフ
ィードバック制御するリーンバーン制御手段と、を備え
る構成としである。

すなわち、リーン性向を示す気筒群を検出し、このリー
ン性向を示す気筒群に対してリーンバーン制御を加える
こととしたものである。これによれば、少な（ともリッ
チ性向を示す気筒群に対してリーンバーン制御を加える
場合に比較して、その燃料供給の補正はリッチ方向（供
給燃料を増量する方向）に行なわれることとなる。

また、本発明のうち、第二の発明にあっては、多気筒エ
ンジンを一の群の気筒と他の群の気筒とに分類し、これ
ら一の気筒群と他の気筒群とには、夫々、独立した吸気
系と燃料供給手段とが設けられて、一の気筒群だけを絶
対的なリーン空燃比となるようにリーンバーン制御する
エンジンの空燃比制御装置を前提として、 前記絶対的なリーン空燃比となるように制御されるーの
気筒群の燃料供給手段に、予め選択されたリーン性向の
インジェクタが用いられ、該一の気筒群の排気系にリニ
ア０２センサが設けられて、 該リニア０２センサからの信号を受けて、前記一の気筒
群の吸気系の空燃比が絶対的なリーン空燃比となるよう
にフィードバック制御される、ような構成としである。

すなわち、リーン性向のインジェクタを予め選定してお
いて、このリーンインジェクタをリーンバーン制御の対
象となる気筒群に配設するようにしたものである。これ
によれば、リーンバーン制御の対象となる気筒群はリー
ン性向を示すこととなり、その燃料供給の補正はリッチ
方向に行なわれることになる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を添附した図面に基づいて説明
する。

第１図において、ｌはエンジン本体で、エンジン本体１
は左バンク２と右バンク３とを備え、各バンク２．３毎
に３つの気筒４を備えた■型６気筒エンジンとされてい
る。各気筒４はシリンダポア５内を上下に往復動するピ
ストン６を備え、該ピストン６によって画成される燃焼
室７に臨ませて、吸気ボート８と排気ボート９が開口さ
れ、吸気ボート８には吸気弁１０が配設され、排気ボー
ト９には排気弁１１が配設されて、これら両弁ｌＯ１工
１は所定のタイミングで開閉されるようになっている。

上記エンジン本体１の各吸気ボート８に連なる吸気通路
１２は、上流側から下流側に向けて、共通吸気管１３、
サージタンク１４、独立吸気管１５．１６によって形成
され、一の独立吸気管１５が左バンク２の各吸気ボート
８に接続され、他の独立吸気管１６が右バンク３の各吸
気ボート８に接続されている。上記吸気通路１２には、
上記共通吸気管１３の上流端にエアクリーナ１７が配設
され、この共通吸気管１３の下流側に出力制御弁として
のスロットル弁Ｉ８が配設され、このスロットル弁１８
とエアクリーナ１７との間にエアフロメータ１９が配設
されている。また、各気筒４の吸気ボート８に臨ませて
、各気筒４毎にインジェクタ２０．２１が配設されてい
る。

上記エンジン本体１の各排気ボート９に連なる排気通路
２２は、左バンク２の各排気ボート９に接続されたーの
独立排気管２３と、右バンク３の各排気ボート９に接続
された他の独立排気管２４と、これら独立排気管２３．
２４の下流端が合流された共通排気管２５とで形成され
て、この共通排気管２５には排気ガス浄化用の三元触媒
２６が配設され、上記各独立排気管２３．２４には、そ
れぞれ、０２センサ２７．２８が配設されている。

第１図中、符号Ｕは例えばマイクロコンピュータで構成
されたコントロールユニットで、コントロールユニット
Ｕには、上記エアフロメータ１９．０２センサ２７．２
８からの信号が入力され、またセンサ２９〜３１からの
信号が入力される。上記エアフロメータ１９は吸入空気
量を検出するものである。上記０□センサ２７．２８は
排気ガス中の酸素濃度を検出するもので、該酸素濃度に
応じてリニアに信号を出力するりニア０２センサである
。センサ２９はエンジン冷却水温を検出するものである
。センサ３０はスロットル弁１８の開度（スロットル開
度）を検出するものである。センサ３Ｉはクランクシャ
フト３２の回転数からエンジン回転数を検出するもので
ある。

コントロールユニットＵは、これら各種センサからの信
号を受けて、空燃比フィードバック制御を行なうものと
されている。

このコントロールユニットＵによる制御の概要を説明す
ると、エンジン運転開始直後所定期間、その目標空燃比
が、左右両バンク２．３共に、理論空燃比であるＡ／Ｆ
＝１４．７とされて、各バンク２．３に対し、対応する
リニア０２センサ２７．２８に基づくフィードバック補
正量の学習が行なわれ、その後、左バンク２の学習値と
右バンク３の学習値との比較の下で、この学習値が太き
いバンク５つまり相対的にリーン傾向のバンクについて
は、その目標空燃比がリーンとされて、このリーン目標
空燃比に基づいてフィードバック制御が行なわれるよう
になっている。

以上のことを前提として、第２図、第３図に示すフロー
チャートに基づいて、具体的に説明する。

先ず、ステップＳｌ（以下、符号「Ｓ」を付してステッ
プ番号を表わす）で各種情報の入力を行なった後に、Ｓ
２へ進んでインジェクタ２０．２１に対する基本噴射パ
ルス幅Ｃｅの算出が下記の式に基づいて行なわれる。

ここに、Ｑａミコ入空気量 Ｎ：エンジン回転数 次の８３では、後述するフィードバック補正量Ｃｆｂの
サンプリングがｎ回行なわれたか否かの判別が行なわれ
る。エンジン始動直後はＮＯということで、Ｓ４へ進み
、左右両バンク２．３共にその目標空燃比を理論空燃比
（Ａ／Ｆ＝１４．７）とする設定が行なわれ、その後リ
ニア０２センサ２７．２８の検出信号の読み込み（Ｓ５
）、次に各バンク２．３毎に対応するリニア０２センサ
２７．２８に基づいてフィードバック補正量Ｃｆｂが求
められ（Ｓ６）、その後Ｓ７において、上記フィードバ
ック補正量Ｃｆｂの学習値ｃｌａｒｎの演算が下記の式
に基づいて行なわれる。

ここにｃｌｒａｎ　：今回の学習値 ｃｌｒａｎ　（ｎ　−１）　　：前回の学習値ｎＣｆｂ
：Ｃｆｂのｎ回の累積値 ｎ：サンプル回数 そして、Ｓ８において最終的な噴射パルス幅が、基本噴
射パルス幅Ｃｅにフィードバック補正量Ｃｆｂを加える
等、既知の手法により求められて、各インジェクタ２０
．２１の噴射タイミングを見て（Ｓ９）、インジェクタ
２０．２１の噴射が実行される（ＳＩＯ）。

前記フィードバック補正量のＣｆｂのサンプリングがｎ
回行なわれた後は、Ｓ３において、ＹＥＳということで
、Ｓｌｌへ進み、リーン目標空燃比の設定が行なわれる
。

すなわち、第３図に示すように、右バンク３及び左バン
ク２の上記学習値ｃｌｒａｎを読み込んだ後に（Ｓ１２
．５１３）、これら学習値の比較に基づいて、右バンク
３が相対的にリーン傾向にあるか否かの判別が行なわれ
る（Ｓ１４）。すなわち、第４図に示すように、仮りに
右バンク３の学習値ｃｌｒａｎが、左バンク２の学習値
ｃｌｒａｎに比べて、大きいときには、右バンク３がリ
ーン傾向にあるとして、Ｓ１５へ進んで右バンク３の目
標空燃比を、第５図に示すマツプに基づいて例えばＡ／
Ｆ＝２１．０等のようにリーン目標空燃比とする設定が
行なわれる。他方、左バンク２が相対的にリーン傾向に
あるときには、Ｓ１４からＳ１６へ進んで左バンク２の
目標空燃比をリーンとする設定が行なわれる。

そして、その後このリーン目標空燃比に基づいて右バン
ク３あるいは左バンク２のフィードバック制御が行なわ
れる（Ｓ１７．３１８等）。この場合、相対的にリッチ
のバンクは原則的には理論空燃比が目標空燃比とされて
、この空燃比の下でフィードバック制御が行なわれる。

第６図以後の図面は本発明の第２実施例を示すものであ
る。

本実施例にあっては、インジェクタの製造許容誤差の範
囲内において、第６図に示すように、リーンインジェク
タとリッチインジェクタとが存在することに着目し、予
めリーンインジェクタとノツチインジェクタとを分類し
て、リーンインジェクタを右バンク３に配設する一方で
、リッチインジェクタを左バンク２に配設するようにし
である。すなわち、第１図において、左バンク２用イン
ジエクタ２０がリッチインジェクタとされ、右バンク３
用インジエクタ２１がリーンインジェクタとされている
。そして、Ｏｚセンサに関し、理論空燃比を挟んで２値
信号を出力する０２センサと、リニア０２センサとを用
意し、左バンク用のセンサ２７が上記０２センサとされ
、右バンク３用のセンサ２８がリニア０２センサとされ
ている。

第７図はインジェクタの分類工程を示すものである。す
なわち、インジェクタをエンジンに実装し、当該エンジ
ンの目標空燃比を理論空燃比とした上で実際にエンジン
を稼動しくＰＬ）、リニア０２センサからの検出信号を
読み込んで（Ｐ２）理論空燃比からのずれ（偏差）を検
出する（Ｐ３）。そして、この偏差に基づいてインジェ
クタ固有の特性を判別しくＰ４）、実際の噴射量が冬目
に噴射されているインジェクタについてはこれをリッチ
インジェクタとして選別し、逆に少目に噴射されている
インジェクタについてはリーンインジェクタとしてその
選別がなされる。

第８図はリッチインジェクタが装着された左バンク２の
フィードバック制御の内容を示すものである。すなわち
、基本的には前記第２図と同様の処理が行なわれるもの
であるが、３２３における基本噴射パルス幅の演算にお
いては左バンク２の空燃比が理論空燃比となるようにそ
の基本パルス幅Ｃｅの設定が行なわれる。

第９図はリーンインジェクタが装着された右バンク３の
フィードバック制御の内容を示すものである。ここで、
Ｓ３３における目標空燃比は、前記第５図に示すマツプ
に基づいて、その設定が行なわれ、リーンｏ２センサ２
８によってリーンバーンフィードバック制御が行なわれ
る。

本実施例にあっては、リーンバーン制御が行なわれる右
バンク３については、そのフィードバック補正値Ｃｆｂ
としてリッチ方向の補正値（正の値）が約束されること
となる。つまり、失火し易いリーンバーン制御において
、その補正を失火が回避される方向とすることを約束す
ることができる。なお、左バンク２について、本実施例
においてはリッチインジェクタを採用することとしたが
、少なくとも右バンク３に採用したリーンインジェクタ
よりもリッチ傾向のインジェクタを採用するようにして
もよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、リー
ンバーン制御において、その補正がリッチ方向に約束さ
れるため、エンジンの失火のおそれを抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の全体系統図。 第２図乃至第５図は第１実施例を示すもので。 第２図、第３図は制御の一例を示すフローチャート、 第４図はフィードバック補正値の学習値を示す説明図、 第５図はリーンバーン制御の制御目標値に関するマツプ
。 第６図乃至第９図は第２実施例を示すもので、第６図は
インジェクタの製造誤差の範囲を示す説明図、 第７図はインジェクタ選別工程を示す工程図、 第８図、第９図は制御の一例を示すフローチャート。 １：エンジン本体 ２：左バンク ３：右バンク １３：共通吸気通路 １５：独立吸気通路 １６：独立吸気通路 １９：エアフロメータ ２０：インジェクタ ２１：インジェクタ ２３：左バンク用独立排気管 ２４：右バンク用独立排気管 ２７：左バンク用空燃比センサ ２８：右バンク用空燃比センサ Ｕ：コントロールユニット （Ｖ型エンジン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多気筒エンジンを一の群の気筒と他の群の気筒と
   に分類し、これら一の気筒群と他の気筒群とには、夫々
   、独立した吸気系と燃料供給手段とが設けられて、一の
   気筒群と他の気筒群とは、夫々、独立して空燃比のフィ
   ードバック制御が行なわれるエンジンの空燃比制御装置
   において、前記一の気筒群と他の気筒群との相対的な空
   燃比の相違を検出する空燃比検出手段と、 該空燃比検出手段からの信号を受け、空燃比が相対的に
   リーン性向を示す気筒群の吸気系の空燃比を絶対的なリ
   ーン空燃比にフィードバック制御するリーンバーン制御
   手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの空燃比制御装
   置。
2. （２）多気筒エンジンを一の群の気筒と他の群の気筒と
   に分類し、これら一の気筒群と他の気筒群とには、夫々
   、独立した吸気系と燃料供給手段とが設けられて、一の
   気筒群だけを絶対的なリーン空燃比となるようにリーン
   バーン制御するエンジンの空燃比制御装置において、 前記絶対的なリーン空燃比となるように制御される一の
   気筒群の燃料供給手段に、予め選択されたリーン性向の
   インジェクタが用いられ、 該一の気筒群の排気系にリニアＯ＿２センサが設けられ
   て、 該リニアＯ＿２センサからの信号を受けて、前記一の気
   筒群の吸気系の空燃比が絶対的なリーン空燃比となるよ
   うにフィードバック制御される、ことを特徴とするエン
   ジンの空燃比制御装置。