JPH048838A - 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、負荷増大によるエンジン回転数の低下を防止
するため空燃比をリッチ化するエンジンの空燃比制御装
置に関する。

［従来の技術］ 従来、エンジンの空燃比制御システムにおいては、エア
コンスイッチ（エアコン）の作動などによりエンジン負
荷が急激に増大しなとき、空燃比をリッチ化してエンジ
ン回転数の低下を防止するようにしており、例えば、特
開昭６０−６９２４６号公報には、少なくともアイドル
時のエアコンの作動に応答して所定時間だけ基本燃料噴
射時間を増量補正することにより、アイドル時のエアコ
ンスイッチの閉成に伴なうアイドルアップの際の空燃比
のリーン変動を防止する技術が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来、エアコンなどの負荷が増大したと
きには、エンジン高回転時あるいは高速走行時とアイド
ル時とにかかわらず空燃比を一率にリッチ化しているた
め、アイドル時にエンジン低下を防止するための空燃比
リッチ化の補正量を設定すると、エンジン高回転時ある
いは高速走行時には空燃比がオーバーリッチとなってエ
ンジン回転数が不安定になり、走′行性能が悪化すると
いう問題がある。

［発明の目的コ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
負荷の増大に対処するための空燃比リッチ化に際し、ア
イドル運転時のエンジン回転数の安定化を図るとともに
、非アイドル運転時の走行性能を確保することのできる
エンジンの空燃比制御装置を提供することを目的として
いる。

［！［題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明によるエンジンの空燃比
制御装置は、第１図に示すように、非アイドル運転状態
における空燃比リッチ化のための補正量を、アイドル運
転状態における空燃比リッチ化のための補正量よりも小
さく設定する空燃比リッチ化補正量設定手段Ｍ１と、エ
ンジン負荷の増大に対応して、上記空燃比リッチ化補正
量設定手段Ｍ１で設定した補正量により空燃比をリッチ
化する空燃比リッチ化手段Ｍ２とを備えたものである。

［作　用コ 上記構成によるエンジンの空燃比制御装置では、空燃比
リッチ化補正量設定手段Ｍ１により、非アイドル運転状
態における空燃比リッチ化のための補正量がアイドル運
転状態における空燃比リッチ化のための補正量よりも小
さく設定され、空燃比リッチ化手段Ｍ２によりエンジン
負荷の増大に対応して空燃比をリッチ化したとき、非ア
イドル運転状態ではアイドル運転状態よりも補正が小さ
くされる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図以下は本発明の一実施例を示し、第２図はエンジ
ン制御系の概略図、第３図は燃料噴射制御手順を示すフ
ローチャート、第４図はエアコン増量係数設定手順を示
すフローチャート、第５図はエアコンスイッチのオン、
オフ状態とエアコン増量係数の設定状態とを示すタイム
チャートである。

（エンジン制御系の構成） 図中の符号１はエンジン本体で、図においては水平対向
４気筒型エンジンを示す、このエンジン本体１のシリン
ダヘッド２に形成した吸気ポート２ａにインテークマニ
ホルド３が連通され、このインテークマニホルド３の上
流側にエアチャンバ４を介してスロットルチャンパラが
連通され、このスロットルチャンバ５の上流側に吸気管
６を介してエアクリーナ７が取付けられている。

また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に吸
入空気量センサ（図においては、ホットワイヤ式エアフ
ローメータ）８が介装され、さらに、上記スロットルチ
ャンバ５に設けられたスロットルバルブ５ａにスロット
ル開度センサ９ａとスロットルバルブ全閉を検出するア
イドルスイッチ９ｂとが連設され、上記スロットルバル
ブ５ａの上流側と下流側とを連通するバイパス通路５ｂ
にアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）５
ｃが介装されている。

また、上記インテークマニホルド３の各気筒の各吸気ポ
ート２ａの直上流側にインジェクタ１０が配設され、さ
らに、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先端を
燃焼室に露呈する点火プラグ１１が取付けられている。

上記インジェクタ１０は、燃料供給路１２を介して燃料
タンク１３に連通され、上記燃料供給路１２には、上記
燃料タンク１３側から燃料ポンプ１４、燃料フィルタ１
５が介装されている。

さらに、上記インジェクタ１０はリターン通路１６を介
してプレッシャレギュレータ１７に連通しており、この
プレッシャレギュレータ１７下流側が上記燃料タンク１
３に連通されている。

また、上記エンジン本体１のクランクシャフト１ｂには
クランクロータ１８が軸着され、このクランクロータ１
８の外周に、クランク角を検出するための電磁ピックア
ップなどからなるクランク角センサ１９が対設されてい
る。さらに、上記クランクシャフト１ｂに対して１／２
回転するカムシャフトＩＣにカムロータ２０が軸着され
、このカムロータ２０の外周に、気筒判別用のカム角セ
ンサ２１が対設されいる。

また、上記インテークマニホールド３に形成されたライ
ザをなす冷却水通路（図示せず）に冷却水温センサ２２
が臨まされ、上記シリンダへラド２の排気ボート２ｂに
連通ずる排気管２３には、０２センサ２４などの空燃比
センサが臨まされている。尚、符号２５は触媒コンバー
タである。

（制御装置の回路構成） 一方、符号３０はマイクロコンピュータからなる制御装
置（ＥＣＵ）であり、このＥＣＵ３ＯのＣＰＵ３１．Ｒ
ＯＭ３２．ＲＡＭ３３、バックアップＲＡＭ　３４　、
および、Ｉ１０インターフェース３５がパスライン３６
を介して互いに接続され、定電圧回路３７から所定の安
定化された電圧が供給される。

このＥＣＵ３Ｏにより、非アイドル運転状態における空
燃比リッチ化のための補正量を、アイドル運転状態にお
ける空燃比リッチ化のための補正量よりも小さく設定す
る空燃比リッチ化補正量設定手段、エンジン負荷の増大
に対応して、上記空燃比リッチ化補正量設定手段で設定
した補正量により空燃比をリッチ化する空燃比リッチ化
手段などの空燃比制御の機能、及び、点火時期制御など
の他の機能が実現される。

上記定電圧回路３７は、制御リレー３８を介してバッテ
リ３つに接続され、キースイッチ４０がＯＮされて上記
制御リレー３８のリレー接点が閉となったとき各部に制
御用電源を供給するとともに、上記バッテリ３９に直接
接続され、上記キースイッチ４０がＯＦＦされて上記制
御リレー３８のリレー接点が開となったとき上記バック
アップＲＡＭ３４にバックアップ電源を供給してデータ
を保持する。

また、上記Ｉ１０インターフェース３５の入力ボートに
は、上記各センサ８，９ａ、１９，２１゜２２．２４、
及び、上記アイドルスイッチ９ｂが接続されるとともに
、上記バッテリ３９のプラス端子が接続され、その端子
電圧ＶＢがモニタされ、さらに、車速センサ２７、エア
コンスイッチ２８が接続されている。

一方、上記Ｉ１０インターフェース３５の出力ボートに
は、上記点火プラグ１１がイグナイタ２６を介して接続
されているとともに、駆動回路４１を介して上記ｌ５Ｃ
Ｖ５ｃ、インジェクタ１０、燃料ポンプ１４が接続され
ている。

上記ＲＯＭ３２にはＷｉ御プログラム、及び、制御用の
固定データが記憶されており、また、ＲＡＭ３３にはデ
ータ処理した後の上記各センサからの出力値及び上記Ｃ
ＰＵ３１で演算処理したデータが格納されている。また
、上記バックアップＲＡＭ３４には、学習値データなど
が格納されており、上記キースイッチ４０がＯＦＦの状
態においても記憶されたデータが保持されるようになっ
ている。

上記ＣＰＵ３１では上記ＲＯＭ３２に記憶されている制
御プログラムに従い、上記吸入空気量センサ８の出力信
号から吸入空気量を算出し、上記ＲＡＭ３３及び上記バ
ックアップＲＡＭ３４に記憶されている各種データに基
づき、吸入空気量に見合った燃料噴射量を演算するとと
もに、点火時期を算出し、また、信号のデユーティ比を
演算する。

そして、上記燃料噴射量に相応する駆動パルス幅信号を
上記駆動回路４１を介して所定のタイミングで該当気筒
のインジェクタ１０に出力して燃料を噴射し、上記イグ
ナイタ２６を介して所定のタイミングで該当気筒の点火
プラグ１１に点火信号を出力する。また、アイドル運転
時にエアコンスイッチ２８がＯＮされた場合に、上記ｌ
５ＣＶ５ｃを駆動してバイパス通路５ｂの空気量を制御
し、アイドルアップを行なう。

（動　作） 次に、上記構成による実施例の動作について第３図以下
のフローチャートに従って説明する。

（燃料噴射制御手順） 第３図は燃料噴射制御手順を示すフローチャートであり
、エンジン回転に同期した所定周期ごとに繰返される。

まず、ステップ５１０１で、クランク角センサ１９、吸
入空気量センサ８からの出力信号を読み込み、エンジン
回転数Ｎ、吸入空気量Ｑを算出する。

次いで、ステップ５１０２へ進み、上記ステップ５１０
１で算出したエンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑとから基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐを算出しく”Ｉ’ｐ　−ＫＸＱ
／Ｎ：Ｋ・・・定数）、ステップ５１０３へ進む。

ステップ５１０３では、冷却水温センサ２２、スロット
ル開度センサ９ａ、アイドルスイッチ９ｂ、エアコンス
イッチ２８から、冷却水温度ＴＷ、スロッＩ〜ル開度θ
、アイドルスイッチ出力信号ＩＤ、エアコンスイッチ信
号ＡＣを読込み、ステップ５１０４へ進んで、エアコン
増量係数ＫＡＣＯＮ、冷却水温増量係数ＫＴＷ、アイド
ル後増量係数ＫＡＩ、燃料カット係数ＫＦＣ，・・・な
どの各種係数を設定し、ステップ５１０５で、これらの
係数から各種増量分補正係数Ｃ０ＦＦを設定する（　Ｃ
０ＥＦ　４−Ｋ　ＦＣ（１＋　Ｋ　ＡＣＯＮ＋　ＫＴｉ
ＫＡＩ＋・・・） 次に、ステップ８１０６へ進むと、０２センサ２４の出
力電圧ＶＡＦに基づいて空燃比フィードバック補正係数
αを設定し、ステップ５１０７で加速増量係数ＫＡＣＣ
１減速増量係数ＫＤＣ１及び、バッテリ３９の端子電圧
■８に基づいてインジェクタ１０の無効噴射時間を補間
する電圧補正パルス幅ＴＳを設定してステップ３１０８
へ進む。

ステップ８１０８では、上記ステップ５１０２で算出し
た基本燃料噴射パルス幅ＴＩ）を上記ステップ８１０６
で設定した空燃比フィードバック補正係数αにより空燃
比補正するともに、上記ステップ５１０５で設定した各
種増量分補正係数Ｃ０Ｅｆ、上記ステップ５１０７で設
定した加速増量係数ＫＡＣＣ１減速増量係数ＫＤＣによ
り補正し、電圧補正パルス幅Ｔｓを加算して最終的な燃
料噴射パルス幅Ｔｉを設定する（Ｔｉ　　４−Ｔｐ　Ｘ
αｘ　　（ＣＯＥＦ＋ＫＡＣＣ−ＫＤＣ）　　十ＴＳ）
。

そして、ステップ５１０９で、上記ステップ５１０８に
て設定した燃料噴射パルス幅Ｔｉの駆動信号を所定のタ
イミングで該当気筒のインジェクタ１０へ出力して燃料
噴射を実行し、ルーチンを終了する。

（エアコン増量係数設定手順） 上述の燃料噴射手順におけるエアコン増量係数Ｋ　ＡＣ
ＯＮは第４図に示すフローチャートに従って設定され、
エアコンスイッチ′２８がＯＮされると燃料噴射量が増
量補正されて空燃比がリッチ化される。そして、時間経
過とともに上記エアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮが小さく
され、ベース空燃比の状態へと戻される。

次に、そのエアコン増１係数設定手順のプログラムにつ
いて説明する。このプログラムは、所定時間毎に起動さ
れる割込みルーチンであり、まず、ステップ５２０１で
エアコンスイッチ２８がＯＮか否かを判別し、エアコン
スイッチ２８がＯＦＦのときには、ステップ５２０２で
エアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮを“Ｏ″にしくＫＡＣＯ
Ｎ−０）　、ステップ５２０３でエアコンスイッチ２８
の切換りを判別するためのエアコンスイッチ切換り判別
フラグＦ［八Ｇ２をクリアして（ＦＬＡＧ２←Ｏ）ルー
チンを抜ける。

一方、上記ステップ５２０１でエアコンスイッチ２８が
ＯＮのときには、上記ステップ５２０１からステップ５
２０４へ進み、エアコンスイッチ切換り判別フラグＦＬ
ＡＧ２の値から、エアコンスイッチ２８がＯＦＦからＯ
Ｎの状態に切換わったか、あるいは、すでにエアコンス
イッチ２８はＯＮの状態であるのかを判別する。

上記ステップ５２０４で、ＦＬＡＧ２　＝　１　、すな
わち、すでにエアコンスイッチ２８がＯＮの状態である
ときには、上記ステップ５２０４からステップ５２０５
へ進み、前回のルーチンで設定したエアコン増量係数Ｋ
　ＡＣＯＮから設定値Ｋ　ＡＣＯＮＳＥＴを減算してエ
アコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮを小さく　Ｌ　（Ｋ　ＡＣ
ＯＮ　−Ｋ　ＡＣＯＮＫＡＣＯＮＳＥＴ　）　、ステッ
プ５２０６へ進む。

上記設定値Ｋ　ＡＣＯＮＳＥＴは、このエアコン増電係
数設定ルーチンの演算サイクルタイム（実行サイクル）
から定めたエアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮの減算値であ
り、リッチ状態の空燃比からベース空燃比へと戻す際の
急激な変動を避けるため、比較的小さな値に設定されて
空燃比の傾きを小さくするようにしている。

そして、上記ステップ５２０５からステップ８２０６へ
進むと、上記エアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮが“０″に
達したか否かを判別し、Ｋ　ＡＣＯＮ＞　Ｏのときには
、ステップ５２１３へジャンプしてエアコンスイッチ切
換り判別フラグＦＬＡＧ２をセットして（ＦＬ＾Ｇ２←
１）ルーチンを抜け、Ｋ　ＡＣＯＮ≦０のときには、ス
テップ５２０７へ進んで上記エアコン増量係数Ｋ　ＡＣ
ＯＮをりリアしく　Ｋ　ＡＣＯＮ←０）、同様にステッ
プ８２１３でエアコンスイッチ切換り判別フラグＦＬＡ
Ｇ２をセットして（ＦＬＡＧ２←１）ルーチンを抜ける
。

一方、上記ステップ５２０４でＦＬＡＧ２　＝　Ｏｌす
なわち、エアコンスイッチ２８がＯＦＦからＯＮに切換
わっな状態であるときには、上記ステップ５２０４から
ステップ８２０８以降へと進み、エアコン増量係数Ｋ　
ＡＣＯＮの初期値設定の条件を判別する。

すなわち、ステップ３２０８でエンジン回転数Ｎが設定
回転数ＮＳ　　（例えば、１５００ｒｐｍ）以下か否か
を判別し、ステップ５２０９で車速Ｖが設定車速ＶＳ　
　（例えば、２Ｋｍ＋／ｈ）以下か否かを判別し、また
、ステップ５２１０でスロットルバルブ全閉か否かを判
別する。そして、上記ステップ５２０８，５２０９Ｓ２
１０の条件がすべて満足されると（Ｎ≦ＮＳ且つＶ≦■
Ｓ且つスロットルバルブ全閉）、アイドル運転状態と判
別してステップ５２１１へ進み、エアコン増量係数Ｋ　
ＡＣＯＮに第１の初期値ＫＡＣＯＮＩＮ１１をイニシャ
ルセットしく　Ｋ　ＡＣＯＮ　４−Ｋ　ＡＣＯＮＩＮｌ
ｌ　）　、上記ステップ３２０８．５２０９．５２１０
の条件のうち１つでも満足されない条件があるときには
、非アイドル運転状態であると判別してステップ５２１
２でエアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮに第２の初期値Ｋ　
ＡＣＯＮＩＮＩ２をイニシャルセ・ン卜する（　Ｋ　Ａ
ＣＯＮ　−Ｋ　ＡＣＯＮＩＮＩ２）　。

この際、上記第１．第２の初期値Ｋ　ＡＣＯＮＩＮｌｌ
Ｋ　ＡＣＯＮＩＮＩ２は、例えば、ＫＡＣＯＮＩＮ＋１
＝０．２　、ＫＡＣＯＮＩＮＩ２＝　０．１に予め設定
されており、エアコン増量係数ＫＡＣＯＮは、第５図に
示すように、アイドル運転時における初期値Ｋ　ＡＣＯ
ＮＩＮＩＩ及び空燃比をリッチ化する経過時間丁ＩＨＥ
１に対し、非アイドル運転時では、初期値Ｋ　ＡＣＯＮ
ＩＮＩ２が小さく設定され空燃比をリッチ化する経過時
間ＴＩＭＥ２も短く設定される。

そして、上記ステップ５２１１、あるいは、上記ステッ
プ５２１２でエアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮがイニシャ
ルセットされると、ステップ５２１３へ進み、上述した
ように、エアコンスイッチ切換り判別フラグＦしＡＣ３
をセットして（ＦＬＡＧ２←１）ルーチンを抜ける。

これにより、アイドル運転時においてはエアコン作動に
伴い、エアコン増量係数Ｋ　ＡＣＯＮにより空燃比が適
切にリッチ化されてエンジン回転数の低下が防止され、
一方、非アイドル運転時においては、上記エアコン増量
係数Ｋ　ＡＣＯＮが小さく設定されて空燃比のオーバー
リッチが防止され、走行性能の悪化を防止することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、空燃比リッチ化補
正量設定手段により、非アイドル運転状態における空燃
比リッチ化のための補正量がアイドル運転状態における
空燃比リッチ化のための補正量よりも小さく設定され、
空燃比リッチ化手段によりエンジン負荷の増大に対応し
て空燃比をリッチ化したとき、非アイドル運転状態では
アイドル運転状態よりも補正が小さくされるため、非ア
イドル運転状態での空燃比オーバーリッチを防止して走
行性能を向上することができるとともに、アイドル運転
状態でのエンジン回転数の安定化を図ることができるな
ど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すクレーム対応のブロッ
ク図、第２図以下は本発明の一実施例を示し、第２図は
エンジン制御系の概略図、第３図は燃料噴射制御手順を
示すフローチャー１・、第４図はエアコン増量係数設定
手順を示すフローチャート、第５図はエアコンスイッチ
のオン、オフ状態とエアコン増量係数の設定状態とを示
すタイムチャートである。 Ｍｌ・・・空燃比リッチ化補正量設定手段Ｍ２・・・空
燃比リッチ化手段 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非アイドル運転状態における空燃比リッチ化のための補
   正量を、アイドル運転状態における空燃比リッチ化のた
   めの補正量よりも小さく設定する空燃比リッチ化補正量
   設定手段と、 エンジン負荷の増大に対応して、上記空燃比リッチ化補
   正量設定手段で設定した補正量により空燃比をリッチ化
   する空燃比リッチ化手段とを備えたことを特徴とするエ
   ンジンの空燃比制御装置。