JPH062639A

JPH062639A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH062639A
Application number: JP4156974A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Watanabe; 友巳渡辺; Junichi Taga; 淳一田賀; Kazuhiko Hashimoto; 一彦橋本; Toshihide Yamamoto; 寿英山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】運転状態に応じて空燃比をリーン側とリッチ
側とに相互に切換えるものにおいて、リッチ側からリー
ン側への空燃比切換えに伴う失火のおそれを防止しつ
つ、空燃比切換えに伴うトルクショックの防止を図る。【構成】 λ＞１のリーン側空燃比が設定されるリーン
領域と、このリーン領域に隣接して領域設定されてλ≦
１のリッチ側空燃比が設定されるリッチ領域とに運転状
態に応じて相互に切換える空燃比制御手段３３と、排気
を再循環させるＥＧＲ手段１９と、点火プラグを点火さ
せる点火手段２６とを備える。ＥＧＲ手段による環流ガ
スのＥＧＲ率を増大制御するものであって、リッチ領域
の少なくともリーン領域に隣接する領域で作動されるＥ
ＧＲ率増大制御手段３６を設ける。空燃比制御手段にお
けるリッチ領域からリーン領域への切換え時に、点火手
段の点火エネルギーを一時的に増大制御する点火エネル
ギー増大制御手段３５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運転状態に応じて、空
燃比を理論空燃比よりリーン側とリッチ側とに相互に切
換えるように構成されたエンジンの制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のエンジンの制御装置
として、運転状態に応じて空燃比をリーン側とリッチ側
とに相互に切換えて、リーンバーンによる燃費向上とリ
ッチ側空燃比による高出力の確保とを図りつつ、窒素酸
化物（ＮＯｘ）増大の抑制を図るものが知られており、
中でも、リーン側からリッチ側への空燃比切換え時のア
ップ側のトルクショックおよびリッチ側からリーン側へ
の空燃比切換え時のダウン側のトルクショックをそれぞ
れ点火時期の遅角制御により緩和するようにしたものが
知られている（特開昭６０−１３９５３号公報参照）。
これは、上記リーン側からリッチ側への空燃比切換えに
おいて点火時期を遅角してトルクダウンを生じさせて、
このトルクダウンとリーン側からリッチ側への空燃比切
換えによるトルクアップとを相殺させ、また、上記リッ
チ側からリーン側への空燃比切換えにおいてその切換え
の前にあらかじめ点火時期を徐々に遅角させ、その後、
上記空燃比切換えおよび点火時期の進角を一気に行なう
ことにより、空燃比切換えによるトルクダウンと点火時
期の進角によるトルクアップとの相殺を図るものである

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記点火時期
の遅角制御は、点火時期を遅角するものであるため、本
来得られるべきトルクが抑制されて、出力の低下および
燃費の悪化を招くという不都合がある。

【０００４】この燃費の悪化を招くという不都合を解消
するために、排気ガス再循環（Exhaust Gas Recirculat
ion ；以下、ＥＧＲという）を行なう手段を設け、上記
リーン側からリッチ側への空燃比切換えに際しＥＧＲ率
の増大制御を行なうことにより、上記リーン側からリッ
チ側への空燃比切換えの際のトルクショックを緩和させ
ることが考えられる。すなわち、上記空燃比切換えと同
時に不活性ガスである環流ガスの増大により燃焼を緩慢
にさせることにより、上記空燃比切換えに伴うアップ側
のトルクショックと相殺させることが考えられる。

【０００５】ところが、この場合、上記と逆にリッチ側
からリーン側への空燃比切換えに同期して上記増大され
たＥＧＲ率を一気に低減させる制御を行なっても、上記
ＥＧＲ手段の配管系に残存した環流ガス、すなわち、Ｅ
ＧＲバルブ下流側の配管系に残存している上記増大制御
時の環流ガスが燃焼室に導入されてしまい、この導入さ
れた残存環流ガスにより一時的にオーバーＥＧＲとなる
場合がある。このオーバーＥＧＲが生じた場合、空燃比
がリッチ側からリーン側へ一気に切換えられて吸入空気
量に対する燃料量の割合が一気に低減されているにも拘
らず、ＥＧＲ流量が上記残存環流ガスの分増えるため、
失火の発生するおそれがある。そして、失火が発生した
場合、それにより大きなトルクショックが発生する。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、運転状態に応
じて空燃比をリーン側とリッチ側とに相互に切換えるも
のにおいて、リッチ側からリーン側への空燃比切換えに
伴う失火のおそれを防止しつつ、空燃比切換えに伴うト
ルクショックの防止を図る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、理論空燃比よりもリーン側
の空燃比が設定されるリーン領域とこのリーン領域に隣
接して領域設定されて上記理論空燃比を含む理論空燃比
よりもリッチ側の空燃比が設定されるリッチ領域とに運
転状態に応じて相互に切換える空燃比制御手段と、排気
を再循環させるＥＧＲ手段と、点火プラグを点火させる
点火手段とを備えたものを前提とする。このものにおい
て、上記ＥＧＲ手段による環流ガスのＥＧＲ率を増大制
御するものであって、上記リッチ領域の少なくとも上記
リーン領域に隣接する領域で作動されるＥＧＲ率増大制
御手段を設ける。そして、上記空燃比制御手段における
上記リッチ領域からリーン領域への切換え時に、上記点
火手段の点火エネルギーを一時的に増大制御する点火エ
ネルギー増大制御手段とを備える構成とするものであ
る。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の発明において、空燃比制御手段におけるリーン
領域の空燃比を空燃比値１６を除きかつ空燃比値１６よ
り大きい値に設定する。そして、ＥＧＲ手段におけるリ
ーン領域のＥＧＲ率をリッチ領域のＥＧＲ率より小さく
設定する構成とするものである。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、上記請求
項１記載の発明において、空燃比制御手段におけるリッ
チ領域を、リーン領域に隣接して領域設定されて理論空
燃比にほぼ等しい空燃比が設定されるλ＝１領域と、こ
のλ＝１領域に隣接して領域設定されて上記λ＝１領域
の設定空燃比を含まずかつ理論空燃比よりリッチ側の空
燃比が設定されるエンリッチ領域とにより構成する。そ
して、ＥＧＲ率増大制御手段を上記λ＝１領域で作動さ
せてＥＧＲ率を最大とするように構成するものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
運転状態に応じて空燃比制御手段によりリーン領域から
リッチ領域へ空燃比が切換えられる場合、この空燃比切
換えに伴いＥＧＲ率増大制御手段が作動されてＥＧＲ率
が増大される。このＥＧＲ率の増大により燃焼室内に導
入される不活性ガスである環流ガスが増大するため燃焼
が緩慢となり、その結果生じるトルクダウンと上記リッ
チ側への空燃比切換えに伴うトルクアップとが相殺され
てトルクショックの防止が図られる。しかも、ＥＧＲ率
が増大されて、燃焼室内に導入される環流ガスが増大す
るため、燃焼温度の上昇が抑制されてＮＯｘ増大が抑制
されるとともに、燃費の改善が図られる。

【００１１】一方、上記空燃比制御手段によりリッチ領
域からリーン領域へ空燃比が切換えられる場合、この空
燃比切換えに伴い上記ＥＧＲ率増大制御手段の作動が停
止されて増大前の状態に戻されるとともに、点火エネル
ギー増大制御手段により点火手段の点火エネルギーが一
時的に増大される。このため、上記ＥＧＲ率増大が停止
されて燃焼が活発化し、その分トルクアップが図られ、
このトルクアップと上記リーン領域への空燃比切換えに
伴うトルクダウンとが相殺されてトルクショックの防止
が図られる。この場合、上記ＥＧＲ率が増大された状態
での残存環流ガスがＥＧＲ率低減後に燃焼室内に導入さ
れて一時的にオーバーＥＧＲ状態になっても、上記点火
エネルギーが一時的に増大されて着火性が向上するため
失火の発生が防止される。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明による作用に加えて、空燃比制御手段に
よるリーン領域とリッチ領域との切換えが、ＮＯｘの発
生が最大となる空燃比値１６を飛ばして一気に行われる
ため、上記ＮＯｘの増大が効果的に抑制される。しか
も、リーン領域でのＥＧＲ率がリッチ領域でのそれより
小さく設定されているため、燃費の改善を図りつつ燃焼
の不安定化の防止が図られる。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明では、上記請
求項１記載の発明による作用に加えて、運転状態に応じ
て、空燃比制御手段によりリーン領域、λ＝１領域およ
びエンリッチ領域の各領域に切換えられるため、より燃
費の改善が図られる。しかも、上記λ＝１領域でＥＧＲ
率が最大となるため、ＮＯｘの発生が最大となる空燃比
領域の近傍での燃焼温度の上昇が抑制されて、ＮＯｘ増
大の抑制がより効果的に図られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図１は、本発明の実施例に係るエンジンの
制御装置を適用したエンジンを示す。同図において、１
はエンジンであり、このエンジン１はシリンダ２を形成
するシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の
上面に接合されたシリンダヘッド４と、上記シリンダ２
内を往復動するピストン５とを備えている。そして、上
記シリンダ２内において、上記シリンダヘッド４の下面
および上記ピストン５の頂面により区画されて燃焼室６
が形成されており、この燃焼室６の頂面に所定の点火タ
イミングおよび所定の点火エネルギーで点火制御される
点火プラグ７が取付けられている。

【００１６】上記燃焼室６には、吸気通路８の下流端を
構成する吸気ポート９と、排気通路１０の上流端を構成
する排気ポート１１とが開口されている。上記吸気ポー
ト９の上記燃焼室６の開口部に吸気弁１２が、また、上
記排気ポート１１の上記燃焼室６の開口部に排気弁１３
がそれぞれ設けられている。これら吸排気弁１２，１３
は図示しない動弁機構により所定のタイミングで開閉さ
れて上記燃焼室６に吸気を導入して排気を導出するよう
になっている。

【００１７】上記吸気通路８は上流端がエアクリーナ１
４を介して大気に開放され、このエアクリーナ１４から
下流側には吸入空気量（負荷）を検出するエアフローメ
ータ１５と、吸入空気量を調節するスロットル弁１６
と、上記吸気ポート９の燃焼室６の開口部に向けて所定
の設定空燃比に基いて燃料を噴射する燃料噴射弁１７と
が、この順に配設されている。また、上記排気通路１０
は下流端がキャタリスト１８を介して大気に開放されて
いる。

【００１８】また、１９は上記排気通路１０の排気を上
記吸気通路８に再循環させるＥＧＲ手段である。このＥ
ＧＲ手段１９は、上流端が上記キャタリスト１８の上流
側の排気通路１０に開口しかつ下流端が上記スロットル
弁１６の下流側位置の吸気通路８に開口したＥＧＲ通路
２０と、このＥＧＲ通路２０の上記吸気通路８寄りの中
間位置に介在されて再循環させる排気環流ガス量（ＥＧ
Ｒ量）の調節を行なうＥＧＲバルブ２１と、このＥＧＲ
バルブ２１を所定の開度に作動する作動源としての負圧
を供給する第１および第２ソレノイドバルブ２２，２３
とから構成されている。

【００１９】上記第１ソレノイドバルブ２２は上記スロ
ットル弁１６より下流側位置の吸気通路８から負圧を導
入し、上記第２ソレノイドバルブ２３は上記スロットル
弁１６より上流側位置の吸気通路８から大気側の通路内
圧力を導入するようになっており、両ソレノイドバルブ
２２，２３がコントロールユニット（以下、ＥＣＵとい
う）２４から出力される信号によりそれぞれ開度制御さ
れて上記ＥＧＲバルブ２１に所定の負圧を供給して上記
ＥＧＲバルブ２１を所定の設定ＥＧＲ率（吸入空気流量
に対するＥＧＲ流量の比率）に基いた開度に開閉するよ
うになっている。また、上記ＥＣＵ２４にはＥＧＲバル
ブ２１の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ２５が
接続され、このＥＧＲバルブ開度センサ２５からの出力
に基いて上記ＥＧＲバルブ２１が上記設定ＥＧＲ率に基
く所定の開度になるように上記両ソレノイドバルブ２
２，２３の開閉制御が行われるようになっている。

【００２０】さらに、２６は上記点火プラグ７をノーマ
ル点火状態と、このノーマル点火状態より点火エネルギ
ーが増大したアップ点火状態で点火させる点火手段であ
る。この点火手段２６は、図２に詳細を示すように、イ
グナイタ２７と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８と、コイル
２９と、このコイル２９からの２次電流を点火プラグご
とに分配するディストリビュータ３０（図１参照）とを
備えている。

【００２１】上記イグナイタ２７は上記ＥＣＵ２４から
のノーマル点火信号ＩＧＴの出力を受けて上記コイル２
９への通電のＯＮ信号を与えるようになっている。ま
た、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は上記ＥＣＵ２４か
らのアップ点火信号ＩＧＥの出力を受けて上記ノーマル
点火信号ＩＧＴに加えて上記コイル２９への通電のＯＮ
信号を所定回数強制的に与えるようになっている。つま
り、コイル２９への通電時間を長くするようになってい
る。これにより、図３に示すように、上記アップ点火信
号ＩＧＥに基くアップ点火状態の場合（同図に一点鎖線
で示す場合）、上記コイル２９からの２次電流に対する
放電時間が、上記ノーマル点火信号ＩＧＴに基くノーマ
ル点火状態の場合（同図に実線で示す場合）よりも所定
時間長くなり、その結果、上記点火プラグ７での点火エ
ネルギーが増大するようになっている。

【００２２】上記ＥＣＵ２４には、上述のエアフローメ
ータ１５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数
センサ３１とから構成された運転状態検出手段３２が接
続されている。そして、上記ＥＣＵ２４は、図４に示す
ように、上記運転状態検出手段３２からの負荷とエンジ
ン回転数とにより特定される運転状態に応じて空燃比領
域を設定する空燃比制御手段３３と、上記運転状態に応
じて上記ＥＧＲ手段１９のＥＧＲバルブ２１の開度を所
定の設定ＥＧＲ率に基く開度に開閉制御するＥＧＲ制御
手段３４と、上記空燃比領域に応じて上記点火手段２６
を上記アップ点火状態にする点火エネルギー増大制御手
段３５とを備えている。

【００２３】上記空燃比制御手段３３は、理論空燃比よ
り稀薄側、すなわち、理論空燃比に対する設定空燃比の
比であるλ値が１より大となる所定のリーン側空燃比が
設定されるリーン領域と、上記理論空燃比にほぼ等しい
空燃比が設定されるλ＝１領域と、上記理論空燃比より
過濃側、すなわち、上記λ値が１より小となる所定のリ
ッチ側空燃比が設定されるエンリッチ領域との空燃比領
域を運転状態に応じて設定し、この空燃比領域に応じて
空燃比を切換えるようになっている。上記空燃比領域の
設定は、あらかじめ記憶されたマップに基いて行われ
る。このマップは、図５に示すように、エンジン回転数
が所定の回転数より小さくかつ負荷が所定の負荷より小
さい低回転・低負荷領域をリーン領域Ａとし、また、こ
のリーン領域Ａの高回転側もしくは高負荷側に隣接する
中回転・中負荷領域をλ＝１領域Ｂとし、また、このλ
＝１領域Ｂの高回転側もしくは高負荷側に隣接する高回
転・高負荷領域をエンリッチ領域Ｃとするように定めら
れている。そして、これらの各領域Ａ，Ｂ，Ｃでの設定
空燃比に基いて燃料噴射弁１７への燃料供給が行われる
ようになっている。

【００２４】そして、上記リーン側空燃比はＮＯｘ発生
が最大となる空燃比の値１６近傍を除きかつこの値１６
より大きい値、例えば２３〜２５の値に設定し、上記リ
ッチ側空燃比は理論空燃比を値１５とした場合、例えば
値１４以下に設定されており、運転状態に応じて上記リ
ーン側空燃比、理論空燃比およびリッチ側空燃比に一気
に切換えることにより、上記ＮＯｘの発生量が最大とな
る空燃比範囲を飛ばしてＮＯｘの発生を抑制するように
なっている。

【００２５】上記ＥＧＲ制御手段３４は、上記リーン領
域Ａにおいて比較的小さい所定のＥＧＲ率ａを、上記λ
＝１領域Ｂにおいて上記ＥＧＲ率ａに所定の増大分を加
えた最大のＥＧＲ率ｂを、上記エンリッチ領域Ｃにおい
て上記ＥＧＲ率ｂより小さい所定のＥＧＲ率ｃをそれぞ
れ設定するようになっている。つまり、上記空燃比制御
手段３３による空燃比領域の切換えに同期してＥＧＲ率
が切換えられるようになっている。

【００２６】上記点火エネルギー増大制御手段３５は、
上記空燃比制御手段３３により上記λ＝１領域Ｂから上
記リーン領域Ａに切換えられた場合、その切換え直後の
所定のわずかな時間だけ上記ＤＣ−ＤＣコンバータ２８
にアップ点火信号ＩＧＥを出力するようになっている。
このアップ点火信号ＩＧＥを出力する時間は、図６に示
すように、上記λ＝１領域Ｂからリーン領域Ａへの切換
えに伴って上記ＥＧＲ制御手段３４によりＥＧＲ率ｂか
らＥＧＲ率ａへ切換えられた時点ｔ₁から、ＥＧＲバル
ブ２１の下流側のＥＧＲ通路２０に残存した切換え前Ｅ
ＧＲ率ｂでの環流ガス（同図にＧで示す斜線の範囲の部
分）が吸気通路８を介して燃焼室６に排出されて上記Ｅ
ＧＲ率ａによるＥＧＲ量になる時点ｔ₂までのわずかな
時間とほぼ等しい時間に設定されている。そして、この
時間の経過後、上記アップ点火信号ＩＧＥがＯＦＦにさ
れて、上記ノーマル点火信号ＩＧＴによるノーマル点火
が行われる。つまり、上記残存環流ガスに起因するオー
バーＥＧＲによって失火発生が生じるおそれのある時間
（時点ｔ₁〜ｔ₂の間）、点火エネルギーを増大するよ
うになっている。

【００２７】次に、上記空燃比制御手段３３、ＥＧＲ制
御手段３４および点火エネルギー増大制御手段３５によ
る制御について、図７に基いて具体的に説明する。ま
ず、ステップＳ１でエアフローメータ１５からの吸入空
気量と、エンジン回転数センサ３１からのエンジン回転
数とを読込み、これらの検出値に基いて現在の運転状態
に応じて空燃比の設定をステップＳ２で行なう。この空
燃比の設定は、あらかじめ記憶された図５に示す上述の
マップに基いて、現在の運転状態がリーン領域Ａ、λ＝
１領域Ｂもしくはエンリッチ領域Ｃのいずれにあるかに
よって各領域に応じて定められた空燃比を設定する。こ
のステップＳ２が上記空燃比制御手段３３を構成する。

【００２８】次に、ステップＳ３で上記ステップＳ２で
設定された空燃比領域に応じて現在の運転状態に対する
ＥＧＲ率の設定を行なう。このＥＧＲ率の設定は、上記
空燃比領域に対応するＥＧＲ率としてあらかじめ設定さ
れた上記マップに基いて行ない、現在の運転状態がリー
ン領域ＡであればＥＧＲ率ａを、λ＝１領域Ｂであれば
ＥＧＲ率ｂを、エンリッチ領域ＣであればＥＧＲ率ｃを
それぞれ設定する。

【００２９】そして、ステップＳ４〜Ｓ６により現在の
運転状態がλ＝１領域Ｂからリーン領域Ａへの切換え時
点であるか否かを判別し、切換え時点であれば点火エネ
ルギー増大制御手段３５を作動させる。すなわち、ステ
ップＳ４で前回の運転状態における設定空燃比を読込
み、ステップＳ５でその前回の設定空燃比がλ＝１領域
でのものであったか否かを判別する。そして、前回の設
定空燃比がλ＝１である場合、ステップＳ６に進み、こ
のステップＳ６で現在の設定空燃比がリーン領域でのも
のであるか否かを判別する。それがリーン側空燃比であ
れば、運転状態がちょうどλ＝１領域Ｂからリーン領域
Ａへ切換えられた時点であると判断してステップＳ７に
進む。ステップＳ７ででは上記ステップＳ３で設定され
たＥＧＲ率ａに基いてＥＧＲ手段１９を制御する。この
制御は、上記ＥＧＲ率ａに基くＥＧＲ流量となるように
上記ＥＧＲ手段１９の第１および第２ソレノイドバルブ
２２，２３に制御信号を出力することにより行なう。そ
して、ステップＳ８でＤＣ−ＤＣコンバータ２９にアッ
プ点火信号ＩＧＥを出力し、このアップ点火信号ＩＧＥ
をステップＳ９で設定したタイマーの所定の積算時間中
継続する。この積算時間が経過したら、ステップＳ１０
で上記アップ点火信号ＩＧＥの出力を停止してリターン
する。

【００３０】一方、上記ステップＳ５で前回の設定空燃
比がλ＝１領域Ｂのものではない場合、ステップＳ１１
で現在の設定空燃比がリーン側空燃比であるか否かを判
別し、現在の設定空燃比がリーン側空燃比であればステ
ップＳ１２で上記ステップＳ３で設定されたＥＧＲ率ａ
に基いて、リーン側空燃比でなければステップＳ１３で
ＥＧＲ率ｂもしくはｃに基いてそれぞれＥＧＲ手段１９
を作動させてリターンする。また、上記ステップＳ６で
現在の設定空燃比がリーン側空燃比ではない場合、すな
わち、運転状態が前回から継続してλ＝１領域にある場
合もしくはλ＝１領域からエンリッチ領域に移行した場
合、ステップＳ１４で上記ステップＳ３で設定されたＥ
ＧＲ率ｂもしくはｃに基いてＥＧＲ手段１９を作動させ
てリターンする。

【００３１】つまり、現在の運転状態がλ＝１領域Ｂか
らリーン領域Ａへの切換え時点である場合、ＥＧＲ率を
ｂからａに切換えるとともに、点火手段２６をアップ点
火状態にして点火エネルギーをステップＳ９による所定
時間だけ増大させるようになっており、他の場合、空燃
比領域に応じて設定された各ＥＧＲ率ａ，ｂ，ｃでＥＧ
Ｒ手段１９を制御するようになっている。そして、上記
制御の内、上記ステップＳ３、Ｓ７，Ｓ１２，Ｓ１３お
よびＳ１４がＥＧＲ制御手段３４を、上記ステップＳ
８，Ｓ９およびＳ１０が点火エネルギー増大制御手段３
５をそれぞれ構成している。また、上記ＥＧＲ制御手段
３４の内、ステップＳ３，Ｓ１３および１４がλ＝１領
域においてＥＧＲ率を増大制御するためのＥＧＲ率増大
制御手段３６を構成している。

【００３２】なお、図１中３７はバッテリを示す。

【００３３】上記構成のエンジンの制御装置において、
運転状態が低回転・低負荷領域にある場合、空燃比制御
手段３３によりリーン領域Ａとされてリーン側空燃比が
設定されるとともに、上記ＥＧＲ制御手段３４によりＥ
ＧＲ率ａが設定されてこのＥＧＲ率ａに基くＥＧＲが行
われる。このため、リーンバーンによる燃費改善に加え
て、図８に示すように、上記ＥＧＲによる燃費改善を図
ることができる。しかも、上記ＥＧＲ率ａは他の領域Ｂ
に比べて小さい値に設定されているため、リーン領域Ａ
における上記ＥＧＲによる燃焼の不安定化を防止して運
転性の悪化の防止を図ることができる。

【００３４】そして、上記運転状態が高回転側もしくは
高負荷側に移行して上記リーン領域Ａが上記空燃比制御
手段３３によりλ＝１領域Ｂに切換えられた場合、この
切換えに同期して上記ＥＧＲ率増大制御手段３６を介し
たＥＧＲ制御手段３４によりＥＧＲ率がａからｂに増大
される。このＥＧＲ率の増大により不活性ガスである排
気のＥＧＲ量が増大して燃焼が緩慢となる。この燃焼が
上記切換え時に急に緩慢となるのに伴いトルクダウンが
生じる一方、上記空燃比のリッチ側への切換えに伴いト
ルクアップが生じる。そして、両者が相殺される結果、
上記リーン領域Ａからλ＝１領域Ｂへの切換えに伴うト
ルクショックの緩和もしくは防止を図ることができる。

【００３５】また、上記λ＝１領域ＢではＮＯｘ発生が
最大となる空燃比に近い値の空燃比が設定されるが、上
記ＥＧＲ制御手段３４により設定されるＥＧＲ率が最大
ＥＧＲ率ｂであるため、燃焼温度の上昇を効果的に抑制
することができ、ＮＯｘの増大を効果的に抑制すること
ができる。しかも、上記λ＝１領域Ｂで最大ＥＧＲ率ｂ
にすることにより、上記リーン領域Ａに加えてλ＝１領
域Ｂにおいても、燃費改善を図ることができる。

【００３６】逆に、上記λ＝１領域Ｂから運転状態が低
回転側もしくは低負荷側に移行して上記空燃比制御手段
３３によりリーン領域Ａに切換えられる場合、この切換
えに同期して上記ＥＧＲ制御手段３４によりＥＧＲ率が
ｂからａに切換えられて低減される。これにより、上記
ＥＧＲ率が低減された分燃焼が活発化し、その分トルク
アップが図られる。このため、このトルクアップと上記
空燃比のリーン側への切換えに伴うトルクダウンとが相
殺されてトルクショックの緩和もしくは防止を図ること
ができる。また、上記切換えに際し、上記ＥＧＲ率切換
え前のＥＧＲ率ｂでの残存環流ガスがＥＧＲ率切換え後
に燃焼室内に導入されて一時的にオーバーＥＧＲ状態に
なっても、上記空燃比およびＥＧＲ率の切換えと同時に
点火エネルギー増大手段３５により放電時間が増大され
て点火エネルギーが所定の時間だけ一時的に増大される
ため、失火発生を防止することができ、燃焼性の向上を
図ることができる。すなわち、図９に示すように、上記
オーバーＥＧＲによりＥＧＲ量がＳ₁より増大して失火
が発生する場合のトルク変動の増大を、上記燃焼性の向
上により防止することができ、この点においても上記ト
ルクショックの緩和に寄与することができる。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。すなわち、上記実施例では、リーン領域Ａにおいて
もＥＧＲを行なう場合を示しているが、これに限らず、
例えば上記リーン領域ではＥＧＲを停止、すなわち、Ｅ
ＧＲ率を０とし、λ＝１領域でＥＧＲ率増大制御手段に
より増大されるＥＧＲ率増大分に基いてＥＧＲを初めて
行なうようにしてもよい。この場合においても、上記各
領域間での空燃比の相互切換えに伴うトルクショックの
緩和およびλ＝１領域からリーン領域への切換えに際す
る残存環流ガスに起因する失火発生の防止などを上記実
施例と同様に図ることができる。

【００３８】上記実施例では、エンリッチ領域Ｃにおい
てもＥＧＲ率ｃに基いてＥＧＲを行なうようにしている
が、これに限らず、上記エンリッチ領域ではＥＧＲを停
止してもよい。

【００３９】上記実施例では、リッチ領域をλ＝１領域
Ｂとエンリッチ領域Ｃとに分けているが、これに限ら
ず、各領域Ｂ，Ｃに分けずにリッチ領域として１つのリ
ッチ側空燃比を設定してもよい。

【００４０】上記実施例では、点火エネルギーの増大を
コイル２９への通電時間を長くすることにより行なって
いるが、これに限らず、例えば電流値を上げることによ
り行なってもよい。

【００４１】また、上記実施例では、運転状態検出手段
３２における負荷の検出をエアフローメータ２７による
吸入空気量により行なってるが、これに限らず、例えば
軸トルクセンサによる軸トルク検出値などに基いて負荷
の検出を行なってもよい。

【００４２】さらに、上記実施例では、空燃比制御手段
３３でリーン領域Ａもしくはエンリッチ領域Ｃの各領域
で１つの空燃比の値をそれぞれ設定するようにしている
が、これに限らず、例えば各領域で２つ以上の値を運転
状態に応じて段階的に設定するようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明におけるエンジンの制御装置によれば、運転状態に応
じて空燃比制御手段によりリーン領域からリッチ領域へ
空燃比が切換えられる場合、この空燃比切換えに伴いＥ
ＧＲ率増大制御手段が作動されてＥＧＲ率が増大される
ため、不活性ガスである環流ガスの増大により燃焼を急
に緩慢にさせることができ、その結果生じるトルクダウ
ンと上記リッチ側への空燃比切換えに伴うトルクアップ
とを相殺させてトルクショックの緩和を図ることができ
る。

【００４４】逆に、リッチ領域からリーン領域へ空燃比
が切換えられる場合、この空燃比切換えに伴い上記ＥＧ
Ｒ率増大制御手段の作動停止によりＥＧＲ率の増大が停
止されるとともに、点火エネルギー増大制御手段により
点火手段の点火エネルギーが一時的に増大されるため、
上記ＥＧＲ率の増大停止により燃焼が活発化する分トル
クアップを図ることができ、このトルクアップと上記リ
ーン領域への空燃比切換えに伴うトルクダウンとの相殺
によりトルクショックの緩和を図ることができる。しか
も、この場合、上記ＥＧＲ率の増大停止前の残存環流ガ
スにより一時的にオーバーＥＧＲ状態になっても、上記
点火エネルギーの増大により失火の発生を防止すること
ができ、トルクショックの防止および燃費の改善に寄与
することができる。

【００４５】また、これらの効果に付随して、ＥＧＲ率
増大制御手段の作動によるＥＧＲ率の増大により燃費の
改善に寄与することができるとともに、上記ＥＧＲ率増
大制御手段の作動がリーン領域に隣接しリッチ領域への
切換え直後の領域で行われるため、燃焼室内に導入され
る不活性ガスである環流ガスにより、燃焼温度の上昇を
抑制することができ、ＮＯｘ増大の抑制を図ることがで
きる。

【００４６】また、請求項２記載の発明によれば、上記
請求項１記載の発明による効果に加えて、空燃比制御手
段によるリーン領域とリッチ領域との切換えが、ＮＯｘ
の発生が最大となる空燃比値１６を飛ばして一気に行わ
れるため、上記ＮＯｘの増大を効果的に抑制することが
できる。しかも、リーン領域でのＥＧＲ率がリッチ領域
でのそれより小さく設定されているため、燃費の改善を
図りつつ燃焼の不安定化の防止を図ることができる。

【００４７】さらに、請求項３記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による効果に加えて、運転状態に
応じて空燃比制御手段によりリーン領域とλ＝１領域と
エンリッチ領域とに切換えられるため、より燃費の改善
を図ることができる。しかも、上記λ＝１領域でＥＧＲ
率が最大となるため、ＮＯｘの発生が最大となる空燃比
領域の近傍での燃焼温度の上昇の抑制を図るにことによ
り、ＮＯｘ増大の抑制をより効果的に図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を適用したエンジンの簡略構成
図である。

【図２】点火手段を示すブロック構成図である。

【図３】ノーマル点火状態とアップ点火状態とにおける
２次電流と放電時間との関係図である。

【図４】上記実施例の制御装置を示す簡略ブロック構成
図である。

【図５】負荷とエンジン回転数との関係における空燃比
領域と設定ＥＧＲ率とのマップである。

【図６】λ＝１領域からリーン領域への切換え時におけ
るＥＧＲ量、空燃比および点火エネルギーの変化と時間
との関係図である。

【図７】ＥＣＵにおける制御を示すフローチャートであ
る。

【図８】運転状態がλ＝１領域とリーン領域とにある場
合のＥＧＲ量と燃費率との関係図である。

【図９】運転状態がλ＝１領域とリーン領域とにある場
合のＥＧＲ量とトルク変動との関係図である。

【符号の説明】

１エンジン７点火プラグ１９ＥＧＲ手段２６点火手段３３空燃比制御手段３５点火エネルギー増大制御手段３６ＥＧＲ率増大制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 43/00 Ａ 7536−3ＧＦ０２Ｍ 25/07 ５５０ＲＦ０２Ｐ 3/00 Ｂ (72)発明者山本寿英広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】理論空燃比よりもリーン側の空燃比が設
定されるリーン領域とこのリーン領域に隣接して領域設
定されて上記理論空燃比を含む理論空燃比よりもリッチ
側の空燃比が設定されるリッチ領域とに運転状態に応じ
て相互に切換える空燃比制御手段と、排気を再循環させ
るＥＧＲ手段と、点火プラグを点火させる点火手段とを
備えたエンジンの制御装置において、上記ＥＧＲ手段による環流ガスのＥＧＲ率を増大制御す
るものであって、上記リッチ領域の少なくとも上記リー
ン領域に隣接する領域で作動されるＥＧＲ率増大制御手
段と、上記空燃比制御手段における上記リッチ領域からリーン
領域への切換え時に、上記点火手段の点火エネルギーを
一時的に増大制御する点火エネルギー増大制御手段とを
備えていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】空燃比制御手段におけるリーン領域の空
燃比が空燃比値１６を除きかつ空燃比値１６より大きい
値に設定されており、ＥＧＲ手段におけるリーン領域の
ＥＧＲ率がリッチ領域のＥＧＲ率より小さく設定されて
いる請求項１記載のエンジンの制御手段。
【請求項３】空燃比制御手段におけるリッチ領域が、
リーン領域に隣接して領域設定されて理論空燃比にほぼ
等しい空燃比が設定されるλ＝１領域と、このλ＝１領
域に隣接して領域設定されて上記λ＝１領域の設定空燃
比を含まずかつ理論空燃比よりリッチ側の空燃比が設定
されるエンリッチ領域とから構成されており、ＥＧＲ率
増大制御手段が上記λ＝１領域で作動されてＥＧＲ率が
最大となるように構成された請求項１記載のエンジンの
制御装置。