JPH0518304A - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定の運転状態時に行なうリーン燃焼と特定
の運転状態以外の運転時に行なうリッチ燃焼間の、空燃
比の変更時におけるエンジンショックの防止を図る。 【構成】 運転者のアクセル操作に関わらず開弁方向に
のみ駆動可能な駆動装置５０を設け、運転者のアクセル
の操作量、吸入空気流量、およびエンジン回転数を検出
し、前記特定の運転状態以外の運転時に、検出したアク
セル操作量とエンジン回転数とから目標吸入空気量を演
算し、演算した目標吸入空気量と検出した吸入空気量と
の偏差に応じてスロットル弁７の目標弁開度を設定し、
駆動装置５０を作動させてスロットル弁７を前記目標弁
開度にフィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所謂リーン燃焼を行わ
せて排気ガス特性や燃費を向上させる内燃エンジンの空
燃比制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の排気ガス特性の向上や燃費の改
善のために、内燃エンジンに供給される混合気の空燃比
を理論空燃比より燃料希薄（燃料リーン）側の空燃比
（例えば、空燃比２２）に制御してリーン燃焼させる、
内燃エンジンの空燃比制御方法が知られている。この空
燃比制御方法では、エンジンを常時リーン燃焼させる
と、エンジンの特定の運転状態、例えば、急発進時や急
加速時に出力が不足するので、このような特定の運転状
態では空燃比を理論空燃比近傍に制御するようにしてい
る。

【０００３】このような空燃比制御方法では、加速終了
後には空燃比を燃料リーン側の値に戻すことになるが、
その時、運転者はアクセルペタルを操作していないこと
が多いので、燃料のみを減量することによりリーン燃焼
が行われる。このように燃料の供給量を急減させること
により空燃比をリーン化すると、出力が急に低下してシ
ョックが感じられ、ドライバビリティを阻害することに
なる。燃料により空燃比を急激に変化させると、供給さ
れた燃料の発熱量の急変を伴うので出力を急激に変化さ
せることになる。

【０００４】そこで、このようなエンジン出力の急変を
防止するために、スロットル弁をバイパスするバイパス
通路を設け、リーン燃焼時にはこのバイパス通路を開成
し、理論空燃比燃焼（リッチ燃焼）時にはバイパス通路
を閉成することにより空燃比を制御する方法が知られて
いる。この方法によれば、燃料供給量を一定にして吸入
空気量を増減させるのでエンジン出力の急変が防止で
き、上述のような不快なショックの発生を防止すること
ができるという利点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、バイ
パス通路方式により吸入空気量を増減させるには、バイ
パス通路は、メインの吸気通路と略同程度の通路形状の
ものを必要とし、大きなスペースを必要とする外、任意
の空燃比に適用できないという問題がある。また、バイ
パス通路を開閉するバイパス弁を、スロットル弁下流の
吸気通路内に発生する負圧を利用してこれに応動する負
圧応動弁で構成すると、排気ガスを吸気通路に大量に循
環させる高ＥＧＲ運転域では、吸気負圧が小となり、バ
イパス弁が作動せず十分な空気量をエンジンに供給でき
ないという問題も生じる。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、バイパス通路を設けることなく吸入
空気量の増減を行うことができ、空燃比の変更時におけ
る不快なショック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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に依れば、内燃エンジンの特定の運転状
態時に、エンジンに供給する混合気を理論空燃比近傍の
第１の空燃比に制御する一方、前記特定の運転状態以外
の運転時に、前記第１の空燃比より燃料希薄側の第２の
空燃比に制御する内燃エンジンの空燃比制御方法におい
て、吸気通路途中に配設されるスロットル弁を、運転者
のアクセル操作に関わらず、アクセル操作量に対応する
スロットル弁開度より開弁方向に駆動可能な駆動装置を
設け、運転者のアクセル操作量、吸入空気流量、および
エンジン回転数を検出し、前記特定の運転状態以外の運
転時に、検出したアクセル操作量とエンジン回転数とか
ら、第２の空燃比に制御するに必要な目標吸入空気量を
演算し、演算した目標吸入空気量と検出した吸入空気量
との偏差に応じてスロットル弁の目標弁開度を設定し、
前記駆動装置を作動させてスロットル弁を前記目標弁開
度にフィードバック制御することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法は、第
１の空燃比（リッチ燃焼運転）から第２の空燃比（リー
ン燃焼運転）への制御切り換え時に、駆動装置を駆動し
て吸入空気量を増加させ、リッチ燃焼で得られるエンジ
ン出力を変化させずに、空燃比を第２の空燃比に制御し
ようとするものである。

【０００９】例えば、運転者がアクセルペタルを大きく
踏み込んで急加速をしようとする特定の運転状態から、
その特定の運転状態以外の運転状態に復帰した時に、運
転者のアクセル操作量とエンジン回転数とから、そのア
クセル操作量に対応する位置でリッチ運転した場合の燃
料供給量を変化させずに、第２の空燃比に制御するに必
要な目標吸入空気量を予測することができ、この目標吸
入空気量をエンジンに供給すると、運転者が踏み込んだ
アクセル操作量でのリッチ燃焼運転時のエンジン出力と
略同じ出力が、リーン燃焼運転により得られる。

【００１０】なお、リーン燃焼運転時の目標吸入空気量
の制御は、演算した目標吸入空気量と検出した吸入空気
量との偏差に応じスロットル弁の目標弁開度が設定さ
れ、駆動装置によりスロットル弁をこの目標弁開度近傍
に開弁駆動することになる。また、駆動装置は、アクセ
ル操作量に対して所定の範囲内に限ってリーン燃焼側に
スロットル弁を開弁駆動できるように構成することが好
ましい。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。先ず、本発明方法が適用されるガソリンエ
ンジンの空燃比制御装置の概略を図１に基づき説明す
る。エンジンＥにおける各気筒の燃焼室１には、吸気通
路２および排気通路３が接続されており、吸気通路２と
各燃焼室１とは吸気弁４によって連通制御されるととも
に、排気通路３と各燃焼室１とは排気弁５によって連通
制御されるようになっている。なお、図において、１ａ
は点火栓である。

【００１２】また、吸気通路２には、上流側から順にエ
アクリーナ６、スロットル弁７および燃料噴射弁８が設
けられており、排気通路３には、その上流側から順に排
ガス浄化用触媒コンバータ（三元触媒）９および図示し
ないマフラ（消音器）が設けられている。なお、吸気通
路２には、スロットル弁７の下流にサージタンク２ａが
設けられている。燃料噴射弁８は吸気マニホルド部分に
気筒数だけ設けられている。

【００１３】次に、スロットル弁７を回転駆動するため
の機構を図２ないし図４に示す。スロットル弁７は、吸
気通路２に介装されたスロットルボデー内に配設され、
弁軸７ａにより回転自在に軸支されている。弁軸７ａの
一端には、スロットルボデーとの間にリターンスプリン
グ５８が取付けられ、スプリング５８は、スロットル弁
７を閉弁方向に常時付勢している。弁軸７ａの他端には
円板（アクチュエータレバー）５１が固設されており、
弁軸７ａと一体に回動する。この円板５１の、スロット
ル弁７に関して反対側の面には、後述するアクセル側の
駆動円板（アクセルレバー）５３側に向かって係合突起
５１ａが突設さている。そして、この円板５１の周縁
は、ワイヤ５２を介してアクチュエータ（駆動装置）６
０に連結されており、ワイヤ５２が矢印方向（アクチュ
エータ側）に引かれると円板５１が回動してスロットル
弁７を開弁方向に駆動する。

【００１４】アクセル側の駆動円板５３は、スロットル
弁側の円板５１に重ね合わすように対向して配置され
（図４参照）、軸５４により回動自在にスロットルボデ
ーに軸支されている。軸５４とスロットルボデー間には
リターンスプリング５６が取付けられ、円板５３を、ス
ロットル弁７が閉弁する方向に常時付勢している。駆動
円板５３には、前述した係合突起５１ａが係合する円弧
状の溝５３ａが形成されている。そして、円板５３の周
縁は、図示しないアクセルペタルにワイヤ５５を介して
連結されており、ワイヤ５５が矢印方向（アクセルペタ
ル側）に引かれると円板５３が回動し、この駆動円板５
３の回転駆動力は、係合突起５１ａを介して円板５１
側、すなわち、スロットル弁７側に伝達され、スロット
ル弁７を開弁方向に駆動する。

【００１５】なお、アクチュエータ６０としては、特に
限定されず、スロットル弁７の下流の負圧を利用した負
圧応動アクチュエータであってもよいし、電動モータで
あってもよい。いま、リッチ燃焼運転を行う場合のスロ
ットル弁７の作動を説明すると、リッチ燃焼運転の場合
にはアクチュエータ６０は不作動であり、アクチュエー
タ６０は待機位置で待機している。このとき、係合突起
５１ａは、リターンスプリング５８の付勢力により駆動
円板５３の溝５３ａと、閉弁側極端位置で係合してい
る。このときの係合突起５１ａの位置関係は、図３にお
いて実線で示されている。運転者がアクセルペタルを踏
み込むと、駆動円板５３は、リターンスプリング５６，
５８の付勢力に抗して回動し、閉弁側極端位置で溝５３
ａの溝端に当接している係合突起５１ａを介して円板５
１を同じ方向に回動させ、スロットル弁７を開弁させ
る。アクセルが戻されると、スプリング５６により駆動
円板５３は閉弁方向に回動し、このとき、スプリング５
８により円板５１、従って、スロットル弁７が駆動円板
５３と共に回動し、閉弁することになる。この場合、ス
ロットル弁７は、運転者のアクセルペダルの操作量に対
応して開閉弁することになる。

【００１６】次に、アクチュエータ６０を作動させる
と、アクチュエータ６０はワイヤ５２を介して円板５１
を開弁方向に回動させる。このとき、駆動円板５３はス
プリング５６によりアクセル踏み込み位置に留まり、円
板５１だけが回動してスロットル弁７は、アクセル操作
量に対応する弁開度位置より開弁されることになる。そ
して、係合突起５１ａが駆動円板５３の溝５３ａを相対
移動してその開弁極端位置（図３において破線で示す位
置）まで到達すると、スプリング５６，５８のばね力に
よりそれ以上の移動が拘束され、スロットル弁７は、そ
の位置まで開弁されることになる。すなわち、アクチュ
エータ６０の駆動力は、リターンスプリング５８のばね
力には打ち勝つことができるが、リターンスプリング５
６および５８の合力のばね力には負けるように構成され
ている。このため、スロットル弁７は、スロットル操作
に関わりなく、係合突起５１ａが溝５３ａを移動できる
範囲内で開閉可能である。

【００１７】リーン燃焼運転の場合には、上述した通
り、アクセルペダルの操作量とは別にアクチュエータ６
０によってスロットル弁７の弁開度が制御される。すな
わち、より詳細は後述するように、目標吸入空気量Ａ／
Ｎs と実吸入空気量Ａ／Ｎm との偏差ΔＡ／Ｎに応じて
目標スロットル開度θｔが設定され、実スロットル開度
θｒがこの目標スロットル開度θｔ近傍になるように、
アクチュエータ９１を駆動させる。これにより、アクセ
ルペダルで設定されるスロットル弁開度よりも開き側
に、所定の弁開度範囲でスロットル弁７が回転駆動され
る。その結果、吸入空気量が制御され、空気量を増減す
ることにより空燃比が目標空燃比（リーン空燃比）近傍
に制御されることになる。

【００１８】このような構成により、スロットル弁７の
弁開度に応じ、エアクリーナ６を通じて吸入された空気
が吸気マニホルド部分で燃料噴射弁８からの燃料と所定
の空燃比となるように混合され、燃焼室１内で点火栓１
ａで点火させることにより、燃焼せしめられて、エンジ
ントルクを発生させる。なお、各燃料噴射弁８へは燃料
ポンプからの燃料が供給されるようになっているが、こ
の燃料ポンプからの燃料圧は図示しない燃圧レギュレー
タによって一定値に調整されるようになっている。

【００１９】さらに、このエンジンＥについては、上述
のスロットル弁制御、燃料供給制御の他に種々の制御が
実行されるが、これらの制御は前述した電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）２３により実行される。そして、このよう
な制御を行うために、以下に説明するような種々のセン
サが設けられている。まず、吸気通路２側には、吸入空
気量をカルマン渦情報から検出するエアフローセンサ１
１，大気圧を検出する大気圧センサ２６，吸入空気温度
を検出する吸気温センサ１２が設けられている。

【００２０】また、吸気通路２におけるスロットル弁配
設部分には、弁軸７ａなどからスロットル弁７の弁開度
を検出するポテンショメータ式のスロットルセンサ１
４，アイドリング状態を検出するアイドルスイッチ１
５，アクセルレバーなどからアクセルペダルのアクセル
開度（踏込量）Ａp を検出するポテンショメータ式のア
クセルセンサ１８が設けられている。このように、スロ
ットルセンサ１４およびアクセルセンサ１８を別個に設
けるのは、スロットル弁７の弁開度とアクセルペダルの
アクセル開度Ａp とは必ずしも対応しない場合があり、
別個に検出する必要があるからである。

【００２１】さらに、排気通路３側における触媒コンバ
ータ９の上流側部分には、排ガス中の酸素濃度（Ｏ₂ 濃
度）を検出するＯ₂ センサ１７が設けられている。ま
た、その他のセンサとして、図１および図５に示すごと
く、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１９が設け
られるほかに、クランク角度を検出することによってエ
ンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２１
等が電子制御装置２３の入力側に接続されている。

【００２２】そして、これらのセンサからの検出信号
は、図５に示すごとく、電子制御装置２３へ入力される
ようになっている。ここで、電子制御装置２３は、その
主要部としてＣＰＵを備えており、ＣＰＵの入力ポート
へは、上記の各センサからの信号が適宜の入力インタフ
ェースを介してあるいは直接的に入力されるようになっ
ている。さらに、ＣＰＵは、バスラインを介して、プロ
グラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ，更新し
て順次書き替えられるＲＡＭ、バッテリが接続されてい
る間はその記憶内容が保持されるバッテリバックアップ
ＲＡＭ（ＢＵＲＡＭ）等の記憶装置との間でデータの授
受を行なうようになっている。また、電子制御装置２３
のＣＰＵからの各種の制御信号は適宜の出力インタフェ
ースを介して燃料噴射弁８、スロットル弁開度制御用の
アクチュエータ６０等へ出力されるようになっている。

【００２３】次に、図６および図７を参照しながら、電
子制御装置２３が実行する空燃比制御の制御手順を説明
する。図６および図７は、スロットル制御ルーチンのフ
ローチャートであり、エンジンＥの暖機の完了等の条件
が成立した場合に所定の周期で実行される。電子制御装
置２３は、先ず、ステップＳ１０においてエンジンＥが
アイドル運転状態にあるか否かを判別する。この判別
は、例えば、アイドルスイッチ１５がオン信号を出力し
ているか否かで行なわれ、肯定（Ｙｅｓ）の場合には、
アクチュエータ６０を不作動にして待機位置で待機させ
（ステップＳ１４）、当該ルーチンを終了する。このア
クチュエータ６０の待機位置では、アクチュエータ６０
の駆動力が円板５１に作用せず、従って、スロットル弁
７は運転者のアクセル操作量に対応して開閉されること
になる。

【００２４】ステップＳ１０の判別結果が否定（Ｎｏ）
の場合には、ステップＳ１２に進み、エンジンＥが特定
の運転状態以外の運転状態にあるか、すなわち、リーン
空燃比運転領域で運転されているか否かを判別する。な
お、エンジンＥが特定の運転状態で運転すべき場合とし
ては、すなわち、エンジンＥを理論空燃比で運転すべき
場合としては、急発進時や急加速時であり、これらは、
例えば、アクセルセンサ１８の信号変化等により判別さ
れる。ステップＳ１２の判別が否定の場合には、アクチ
ュエータ６０を前述の待機位置で待機させて（ステップ
Ｓ１４）、当該ルーチンを終了する。

【００２５】ここで、エンジンＥへ燃料を供給する燃料
噴射弁８の開弁時間Ｔinj の演算方法を説明すると、こ
の開弁時間Ｔinj は、電子制御装置２３により次式
（１）に基づいて演算される。 Ｔinj ＝Ａ／Ｎm ÷λ×Ｋ１×Ｋ２＋Ｔo ……（１） ここに、Ａ／Ｎm は、エアフローセンサ１１が検出する
カルマン渦周波数ｆとエンジン回転数センサ２１が検出
するエンジン回転数Ｎｅとから一吸気行程当たりに気筒
に吸入される空気量であり、λは目標とする空燃比、Ｋ
１は燃料流量を開弁時間に換算するための係数、Ｋ２は
エンジン運転状態を表す種々のパラメータによって設定
される補正係数値であり、これには、例えばエンジン水
温センサ１９が検出するエンジン水温Ｔｗに応じて設定
される水温補正係数値、Ｏ₂ センサ１７が検出する排気
ガス中の酸素濃度（Ｏ₂ 濃度）に応じて設定されるＯ₂
フィードバック補正係数値、大気圧センサ２６によって
検出される大気圧Ｐａに応じて設定される大気補正係数
値等が含まれる。Ｔｏは、バッテリー電圧等により設定
される補正値である。

【００２６】アクチュエータ９１が待機位置で待機して
いる場合、すなわち、リッチ燃焼運転時の目標空燃比λ
は理論空燃比（例えば、１４．７）またはその近傍値で
あり（これらを第１の空燃比と呼ぶ）、これよりリーン
側の空燃比で運転する場合、すなわち、リーン燃焼運転
時の目標空燃比λは、所定の一定値（例えば、空燃比２
２）に設定される。なお、リーン燃焼運転時の目標空燃
比λはエンジンＥの運転状態に応じた値に設定してもよ
く、この場合には、上述した実吸入空気量Ａ／Ｎm とエ
ンジン回転数Ｎｅとにより運転状態に応じた値に設定さ
れる。その目標空燃比λは、電子制御装置２３が内蔵す
る記憶装置に記憶されたマップから読み出され、これら
の値は、理論空燃比λs より大きい値、すなわちリーン
側の値に設定されている。そして、リーン燃焼運転時の
目標空燃比が所定の一定値、およびエンジンＥの運転状
態に応じた値の何れかに設定されたとしても、これらを
第２の空燃比と呼ぶ。

【００２７】電子制御装置２３は、上述のようにして演
算した開弁時間Ｔinj に応じた駆動信号を燃料噴射弁８
に供給し、開弁時間Ｔinj に対応する燃料量を、今回供
給すべき気筒の吸入ポートに噴射供給して、リッチ燃
焼、或いはリーン燃焼を行わせる。図６のステップＳ１
２に戻り、このステップにおける判別結果が肯定、すな
わち、エンジンＥがリーン燃焼運転領域で運転されてい
ると判定されると、ステップＳ１６以下の各ステップが
実行され、リーン燃焼運転におけるスロットル制御が実
行されることになる。なお、リーン燃焼運転では、上述
の開弁時間Ｔinj の演算式（１）における空燃比λの値
は、前述した所定の一定値（２２）に設定され、各気筒
に供給される混合気は理論空燃比よりリーン側の一定空
燃比に制御される。

【００２８】ステップＳ１６では、アクセルセンサ１８
が検出するアクセル開度Ａｐとエンジン回転数Ｎｅとに
より、リーン燃焼運転時の目標吸入空気量Ａ／Ｎ_L を、
前述の記憶装置に予め記憶されたマップから読み出す。
このようにして求められた目標吸入空気量は、運転者が
アクセルペタルを踏み込んで操作したアクセル開度Ａｐ
において、リッチ燃焼させた場合のエンジントルクと略
同じトルクをリーン燃焼で得るために必要な空気量を意
味している。言い換えれば、エンジンＥに供給する燃料
供給量を略一定にし、空気量だけを調整してリッチ燃焼
からリーン燃焼に切り換えるのである。このようにすれ
ば、切り換え時におけるエンジンショックを防止するこ
とができる。なお、リーン燃焼運転時にアクチュエータ
６０によりスロットル弁７が開弁方向に駆動され、アク
セル操作量に対応する吸入空気量より多い空気量がエン
ジンＥに供給されることになる。従って、リーン燃焼運
転時においても、アクセルペタルはリッチ燃焼運転時と
同じだけ踏み込めば良いことになり、リーン燃焼および
リッチ燃焼でのアクセル操作の違いによる違和感が生じ
ない。

【００２９】なお、目標空燃比をエンジンＥの運転状態
に応じた値に設定する場合には、目標吸入空気量Ａ／Ｎ
_L を次のようにして設定する。先ず、アクセル操作量Ａ
p とエンジン回転数Ｎｅとからリッチ燃焼運転時の吸入
空気量Ａ／Ｎs と目標空燃比λ_L をマップから読み出
す。次に、リッチ燃焼運転時の目標空燃比をλs とする
と、目標吸入空気量Ａ／Ｎ_L は次式から演算することが
できる。

【００３０】Ａ／Ｎ_L ＝Ａ／Ｎs ÷λs ×λ_L 以上のようにして目標吸入空気量Ａ／Ｎ_L が求まると、
今度は、目標吸入空気量Ａ／Ｎ_L が得られるスロットル
開度θ_L を、空気量Ａ／Ｎ_L とエンジン回転数Ｎｅとか
ら求める（ステップＳ２０）。このスロットル開度θ_L
も前述した記憶装置に予め記憶されているマップから読
み出される。次に、求めたスロットル開度θ_L に対し
て、フィードバック補正量Δθを求める。先ず、ステッ
プＳ２２においては、目標吸入空気量Ａ／Ｎ_L と検出さ
れる実吸入空気量Ａ／Ｎm との偏差ΔＡ／Ｎを求め、次
いで、ステップＳ２４において、次式（２）から、偏差
ΔＡ／Ｎに応じた補正量Δθを演算する。

【００３１】 Δθ＝Ｋ_P ・ΔＡ／Ｎn ＋Ｋ_D ・（ΔＡ／Ｎn −ΔＡ／Ｎn-1 ）……（２） ここに、ΔＡ／Ｎn およびΔＡ／Ｎn-1 はそれぞれ今回
および前回演算された吸入空気量の偏差である。また、
Ｋ_P およびＫ_D はそれぞれフィードバック比例項ゲイン
および微分項ゲインである。なお、これらのゲインは、
例えばエンジン回転数Ｎｅに応じた値に設定するように
してもよい。また、補正量Δθの演算方法は上述の方法
以外にも種々のものが考えられ、式（２）に限定するも
のではない。

【００３２】上述のようにしてフィードバック補正量Δ
θが求まると、この補正量Δθとスロットル開度θ_L と
から目標スロットル開度θt を次式（３）により演算す
る（ステップＳ２６）。 θt ＝θ_L ＋Δθ ……（３） 電子制御装置２３は、上述のようにして求めた目標スロ
ットル開度θt に対して、アクチュエータ６０の作動量
を設定し、駆動信号をアクチュエータ６０に出力する
（ステップＳ２８）。このとき、スロットル弁７は、運
転者のアクセル操作量に対応するスロットル開度より開
弁方向に駆動されることになり、吸入空気量を調整する
ことにより、理論空燃比よりリーン側の所定空燃比λ_L
でリーン燃焼運転が実現されることになる。より詳しく
は、リッチ燃焼運転からリーン燃焼運転への移行時にス
ロットル弁７は、アクチュエータ６０により強制的に開
き側に駆動され、アクセル操作量に対応する位置より開
弁側に開弁される。従って、吸入空気量が増加し、増加
した吸入空気量Ａ／Ｎ_L に基づき、前述した式（１）に
より燃料噴射弁８の開弁時間Ｔinj が演算される。この
とき、目標空燃比λがリッチ燃焼からリーン燃焼時の所
定値（１４．７から２２）に変更されるので、結果的に
開弁時間Ｔinj の演算値はリッチ燃焼時の演算値と略同
じに保持されることになる。この結果、空燃比切換時の
エンジン出力の急激な変化が防止されることになる。電
子制御装置２３はエンジンＥがリーン運転領域で運転さ
れる限り、アクチュエータ６０を作動させ、リーン燃焼
運転を継続させる。

【００３３】次に、エンジンＥの運転状態がリーン燃焼
運転からリッチ燃焼運転に移行した場合（ステップＳ１
２の判別が肯定から否定に変化した場合）、電子制御装
置２３は、開弁時間Ｔinj の演算式（１）に適用される
空燃比λを、再び理論空燃比に設定すると共に、検出さ
れるアクセル開度Ａp に対応するスロットル弁開度に近
づけるように閉弁方向に、アクチュエータ６０を所定開
度ずつ駆動し、吸入空気量を減少させる。スロットルセ
ンサ１４により検出されるスロットル弁開度が、検出さ
れるアクセル開度Ａp に対応するスロットル弁開度とこ
れより僅かに大きい値とで規定される範囲内（不感帯
内）に到達すると、アクチュエータ６０への駆動信号を
停止してスロットル制御を終了する。このようにして、
リーン燃焼からリッチ燃焼への移行時のショックを防止
する。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
内燃エンジンの空燃比制御方法に依れば、リッチ燃焼運
転からリーン燃焼運転への移行時にスロットル弁を、ア
クセル操作量に対応する弁開度位置より強制的に開弁さ
せ、燃料供給量を略一定に保ったまま吸入空気量を増加
させて空燃比をリーン燃焼運転時の所定値に制御するも
のである。

【００３５】従って、バイパス通路を設けることなく吸
入空気量の増減を行うことができ、この吸入空気量の増
減によって、リッチ燃焼運転からリーン燃焼運転への移
行時のエンジントルクが略同じになり、空燃比の変更時
における不快なショックを防止することができる。ま
た、駆動装置により、スロットル弁が開弁方向に所定の
範囲内で駆動されるので、何らかの原因により駆動装置
が異常作動しても、アクセルペタルを戻すとスロットル
弁は限定された範囲内だけで駆動されることになり、エ
ンジンが暴走する心配はない。さらに、空燃比制御のた
めの吸入空気量の増減は、スロットル弁の弁開度の調整
により行なわれるので、エンジンの運転領域の全域で制
御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法が適用
される空燃比制御装置の概略構成図である。

【図２】空燃比制御装置のスロットル弁駆動装置５０の
分解斜視図である。

【図３】空燃比制御装置のスロットル弁駆動装置の駆動
機構の部分側面図である。

【図４】空燃比制御装置のスロットル弁駆動装置の駆動
機構の部分平面図である。

【図５】空燃比制御装置の電子制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】図４に示す電子制御装置２３が実行するスロッ
トル制御の制御手順を示すフローチャートの一部であ
る。

【図７】スロットル制御の制御手順を示すフローチャー
トの残部である。

【符号の説明】

Ｅ 内燃エンジン ７ スロットル弁 ８ 燃料噴射弁 １１ エアフローセンサ １４ スロットルセンサ １８ アクセルセンサ ２１ エンジン回転数センサ ２３ 電子制御装置（ＥＣＵ） ６０ アクチュエータ（駆動装置）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内燃エンジンの特定の運転状態時に、エ
   ンジンに供給する混合気を理論空燃比近傍の第１の空燃
   比に制御する一方、前記特定の運転状態以外の運転時
   に、前記第１の空燃比より燃料希薄側の第２の空燃比に
   制御する内燃エンジンの空燃比制御方法において、吸気
   通路途中に配設されるスロットル弁を、運転者のアクセ
   ル操作に関わらず、アクセル操作量に対応するスロット
   ル弁開度より開弁方向に駆動可能な駆動装置を設け、運
   転者のアクセル操作量、吸入空気流量、およびエンジン
   回転数を検出し、前記特定の運転状態以外の運転時に、
   検出したアクセル操作量とエンジン回転数とから、第２
   の空燃比に制御するに必要な目標吸入空気量を演算し、
   演算した目標吸入空気量と検出した吸入空気量との偏差
   に応じてスロットル弁の目標弁開度を設定し、前記駆動
   装置を作動させてスロットル弁を前記目標弁開度にフィ
   ードバック制御することを特徴とする内燃エンジンの空
   燃比制御方法。