JPH08135492A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機関始動直後において触媒の早期活性化を図
り、排気ガス特性をより一層向上させることができる内
燃機関の空燃比制御装置を提供する。 【構成】 機関の始動後状態、すなわち始動終了後の所
定期間経過前であって（Ｓ４１）、エンジン水温ＴＷ、
エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定範
囲にあるとき（Ｓ４２〜Ｓ４５）、パータベーションゾ
ーン判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮを「１」とし（Ｓ４
６）、空燃比のパータベーション制御を行う。この時、
空燃比は理論空燃比よりリーン側とし、パータベーショ
ン周期は例えば１秒、振幅はＡ／Ｆで±０．１程度とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に空燃比を所定の振幅及び周波数で変動
させるパータベーション制御を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】機関に供給する混合気の空燃比を所定の
振幅及び周期で変動させるとともに、その変動の中心値
を、機関排気系の排気ガス浄化用触媒の下流側に配設さ
れた空燃比センサ出力の平均値に応じて変化させるよう
にした空燃比制御装置が従来より知られている（特開昭
６４−６６４４１号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置は、排気ガス浄化用触媒が活性化した状態
において浄化性能を最大限に発揮できるようにすること
を目的としており、機関始動直後であって、触媒が十分
に活性化していない過渡的な状態では改善の余地が残さ
れていた。即ち、機関の冷間始動時においては、触媒を
早期に活性化させて排気ガスの浄化を行う必要がある
が、上記従来の装置はこの点を考慮していないため、機
関始動直後においては排気ガス浄化の面で改善の余地が
残されていた。

【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、機関始動直後において触媒の早期活性化を図り、
排気ガス特性をより一層向上させることができる内燃機
関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、排気通路内に排気ガス浄化触媒を有する内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記機
関に供給する混合気の空燃比が目標空燃比に一致するよ
うに燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と、所定の振
幅及び周波数で前記目標空燃比を変動させるパータベー
ション制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置に
おいて、前記機関の始動後状態を判定する始動後状態判
定手段を設け、前記パータベーション制御手段は、前記
機関が始動後状態にあるとき前記目標空燃比の中心値を
理論空燃比よりリーン側に設定してパータベーション制
御を行うようにしたものである。

【０００６】前記運転状態検出手段は、前記機関の回転
数を検出する回転数検出手段及び前記機関の負荷を検出
する負荷検出手段の少なくとも一方を有し、前記パータ
ベーション制御手段は、検出した機関回転数及び機関負
荷の少なくとも一方に応じて、パータベーション制御の
実行を禁止する禁止手段を有することが望ましい。

【０００７】前記始動後状態判定手段は、前記機関の始
動開始時からの前記燃料噴射量の積算値を算出する積算
値算出手段を有し、前記機関の始動終了時から該算出し
た積算値が所定値に達するまでの間、前記機関の始動後
状態と判定することが望ましい。

【０００８】前記運転状態検出手段は、前記機関の温度
を検出する機関温度検出手段及び前記排気ガス浄化触媒
の温度を検出する触媒温度検出手段の少なくとも一方を
有し、前記始動後状態判定手段は、検出した機関温度及
び触媒温度の少なくとも一方に応じて始動後状態の判定
を行うことが望ましい。

【０００９】なお、本明細書中においては、機関の「始
動後状態」とは、機関始動後の所定期間（具体的には、
例えば機関始動後一定の時間経過するまでの期間、ある
いは上記したように燃料噴射量の積算値が所定値に達す
るまでの期間等）を意味するものとする。

【００１０】

【作用】機関が始動後状態にあるとき目標空燃比の中心
値を理論空燃比よりリーン側に設定してパータベーショ
ン制御が実行される。

【００１１】また、検出した機関回転数及び機関負荷の
少なくとも一方に応じて、パータベーション制御の実行
が禁止される。

【００１２】また、機関の始動開始時からの燃料噴射量
の積算値が算出され、機関の始動終了時からこの積算値
が所定値に達するまでの間、機関の始動後状態と判定さ
れる。

【００１３】また、機関温度及び触媒温度の少なくとも
一方に応じて、始動後状態が判定される。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

【００１５】図１は本発明の一実施例に係る内燃機関
（以下「エンジン」という）及びその空燃比制御装置の
全体の構成図であり、エンジン１の吸気管２の途中には
スロットル弁３が配されている。スロットル弁３にはス
ロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、
当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して
電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５
に供給する。

【００１６】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の
開弁時間が制御される。

【００１７】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。

【００１８】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。エンジン回転数（ＮＥ）
センサ１１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２はエンジ
ン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付
けられている。エンジン回転数センサ１１はエンジン１
のクランク軸の180度回転毎に所定のクランク角度位置
でパルス（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力
し、気筒判別センサ１２は特定の気筒の所定のクランク
角度位置で信号パルスを出力するものであり、これらの
各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００１９】三元触媒（触媒コンバータ）１４はエンジ
ン１の排気管１３に配置されており、排気ガス中のＨ
Ｃ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１３の
三元触媒１４の上流側には、空燃比センサとしての酸素
濃度センサ１６（以下「ＬＡＦセンサ１６」という）が
装着されており、このＬＡＦセンサ１６は排気ガス中の
酸素濃度を検出し、その酸素濃度に略比例した電気信号
を出力しＥＣＵ５に供給する。

【００２０】エンジン１の各気筒の点火プラグ１７は、
ＥＣＵ５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５により点
火時間θＩＧが制御される。

【００２１】ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６及び点火プラグ１７に駆動信号を供給する出力回路
５ｄ等から構成される。

【００２２】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
ードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域
等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エン
ジン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ
信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯ
ＵＴを演算する。

【００２３】 ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＣＭＤ×ＫＬＡＦ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１) ここに、ＴＩは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本
燃料噴射時間であり、このＴＩ値を決定するためのＴＩ
マップが記憶手段５ｃに記憶されている。

【００２４】ＫＣＭＤは目標空燃比係数であって、後述
する図３の処理でエンジン運転状態に応じて算出され
る。ＫＬＡＦは空燃比補正係数であって、空燃比フィー
ドバック制御中はＬＡＦセンサ１６によって検出された
空燃比が目標空燃比に一致するように設定され、オープ
ンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設
定される。

【００２５】Ｋ１及びＫ２はそれぞれ各種エンジン運転
パラメータ信号に応じて算出される他の補正係数及び補
正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エ
ンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値
に設定される。

【００２６】ＣＰＵ５ｂはさらに点火時期θＩＧを算出
し、燃料噴射弁６及び点火プラグ１７を駆動する信号
を、出力回路５ｄを介して出力する。

【００２７】図２は、ＣＰＵ５ｂで実行される燃料噴射
制御及び点火時期制御のメインルーチンのフローチャー
トであり、これらのルーチンはＴＤＣ信号パルスに同期
して実行される。

【００２８】同図（ａ）のステップＳ１では、エンジン
回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン水温ＴＷ
等の各種エンジン運転パラメータを読み込み、次いでエ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて基
本燃料噴射量（時間）ＴＩを算出するとともに（ステッ
プＳ２）、前記式（１）のＫ１，Ｋ２に相当する各種補
正項を算出する（ステップＳ３）。次に、目標空燃比係
数ＫＣＭＤ及び空燃比補正係数ＫＬＡＦを算出し（ステ
ップＳ４、Ｓ５）、前記式（１）により最終燃料噴射量
ＴＯＵＴを算出して（ステップＳ６）、燃料噴射制御を
実行する（ステップＳ７）。

【００２９】また、同図（ｂ）のステップＳ１１では、
ステップＳ１と同様にエンジン運転パラメータを読み込
み、次いでエンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａに応じて基本点火時期θＩＧＭＡＰを算出するととも
に（ステップＳ１２）、エンジン運転状態に応じた各種
補正項（次に述べるＷ／Ｕリタード量を除く）を算出す
る（ステップＳ１３）。次にエンジン１の暖機運転時に
適用されるリタード量（以下「Ｗ／Ｕリタード量」とい
う）を後述する図８の処理で算出し（ステップＳ１
４）、上述した基本点火時期θＩＧＭＡＰ、各種補正項
及びＷ／Ｕリタード量を用いて最終点火時期θＩＧを算
出して（ステップＳ１５）、点火時期制御を実行する
（ステップＳ１６）。

【００３０】図３は、図２のステップＳ４の目標空燃
比、具体的には目標空燃比係数ＫＣＭＤを算出処理のフ
ローチャートである。

【００３１】先ずステップＳ２１では、エンジン１が後
述するパータベーション制御を実行すべき運転状態（以
下「パータベーションゾーン」という）にあること、す
なわち始動後状態にあり且つ目標空燃比を理論空燃比よ
りリーン側に設定すべきであることを「１」で示す判定
フラグＦＡＳＴＬＥＡＮが「１」か否かを判別し、ＦＡ
ＳＴＬＥＡＮ＝１であるときは、ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡ
Ｎマップを検索して、リーン制御時の中心空燃比に相当
するリーン目標値ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮを算出する。
ここで、ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮマップは、エンジン水
温ＴＷ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてリーン目標値
ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮが設定されたマップであり、こ
のリーン目標値ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮは、最大でも後
述するパータベーション制御実行時の最もリッチ側の空
燃比が理論空燃比よりリッチとならないように設定され
てる。

【００３２】次にＫＣＭＤ値を所定の周期関数に合わせ
て変化させるためのパータベーション補正係数ＫＷＡＶ
Ｅを算出する（ステップＳ２３）。この補正係数ＫＷＡ
ＶＥの具体的な算出手法は後述する。そして、次式
（２）によりＫＣＭＤ値を算出して（ステップＳ２
４）、ステップＳ３０に進む。

【００３３】 ＫＣＭＤ＝ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮ＋ＫＷＡＶＥ …（２） 一方前記ステップＳ２１でＦＡＳＴＬＡＥＡＮ＝０であ
って、エンジン１がパータベーションゾーンにないとき
は、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷＣＭＤ（例えば８
０℃）より高いか否かを判別する。そしてＴＷ＞ＴＷＣ
ＭＤが成立するときは、ＫＣＭＤ値をエンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出される基準目
標値ＫＢＳに設定して（ステップＳ２８）、ステップＳ
３０に進む。また、ＴＷ≦ＴＷＣＭＤが成立するとき
は、エンジン水温ＴＷに応じて低水温用目標値ＫＴＷＣ
ＭＤを算出し（ステップＳ２６）、基準目標値ＫＢＳが
このＫＴＷＣＭＤ値より大きいか否かを判別する（ステ
ップＳ２７）。その結果ＫＢＳ＞ＫＴＷＣＭＤであると
きは、前記ステップＳ２８に進み、ＫＢＳ≦ＫＴＷＣＭ
Ｄであるときは、基準目標値ＫＢＳを低水温用目標値Ｋ
ＴＷＣＭＤに置き換えて（ステップＳ２９）、ステップ
Ｓ３０に進む。

【００３４】ステップＳ３０では、エンジン１がいわゆ
るＷＯＴ（Ｗｉｄｅ Ｏｐｅｎ Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）領
域にあることを「１」で示すフラグＦＷＯＴが「１」か
否かを判別し、ＦＷＯＴ＝０であれば直ちにステップＳ
３２に進み、ＦＷＯＴ＝１のときは、高負荷用のＫＣＭ
Ｄ値の設定処理を行い（ステップＳ３１）、ステップＳ
３２に進む。この処理は、ＫＣＭＤ値を所定の高負荷用
目標値と比較し、ＫＣＭＤ値が高負荷用目標値より小さ
いときは、ＫＣＭＤ値をその高負荷用目標値に置き換え
るものである。

【００３５】ステップＳ３２では、次式（３）によりＫ
ＣＭＤ値の補正を行って本処理を終了する。

【００３６】 ＫＣＭＤ＝ＫＣＭＤ＋ＤＫＣＭＤＯＦＦＳＥＴ …（３） ここで、ＤＫＣＭＤＯＦＦＳＥＴは、これを用いて中心
Ａ／Ｆ（ＫＣＭＤ）をリーン又はリッチにずらすことに
より、三元触媒のウィンドウゾーンの最適な位置をとる
ようにするためのパラメータである。

【００３７】次に図４を参照して、パータベーションゾ
ーンの判定処理を説明する。本処理は、エンジン１の始
動（クランキング）終了後にＴＤＣ信号パルスに同期し
てＣＰＵ５ｂ実行される。

【００３８】先ずステップＳ４１では、エンジン１のク
ランキング中に所定時間ＴＡＳＴＬＥＡＮ（例えば２０
秒）がセットされスタートされるダウンカウントタイマ
ｔｍＡＳＴＬＥＡＮの値が「０」か否かを判別する。こ
こで、所定時間ＴＡＳＴＬＥＡＮは例えば図５に示すよ
うに、エンジン水温ＴＷが上昇するほど小さな値に設定
される。

【００３９】始動終了直後はｔｍＡＳＴＬＥＡＮ＞０で
あるので、ステップＳ４２に進み、エンジン水温ＴＷが
所定上限値ＴＷＡＳＴＬＥＡＮＨ（例えば６０℃）以下
か否かを判別し、ＴＷ≦ＴＷＡＳＴＬＥＡＮＨであると
きは、さらにＴＷ値が所定下限値ＴＷＡＳＴＬＥＡＮＬ
（例えば２０℃）より高いか否かを判別し（ステップＳ
４３）、ＴＷ＞ＴＷＡＳＴＬＥＡＮＬであるときは、エ
ンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＡＳＴＬＥＡＮ（例
えば３０００ｒｐｍ）以下か否かを判別し（ステップＳ
４４）、ＮＥ≦ＮＥＡＳＴＬＥＡＮであるときは、吸気
管内絶対圧ＰＢＡが所定圧ＰＢＡＳＴＬＥＡＮ（例えば
６６０ｍｍＨｇ）以下か否かを判別する（ステップＳ４
５）。

【００４０】以上の判別の結果、ステップＳ４１で始動
後所定時間ＴＡＳＴＬＥＡＮが経過したとき、又はステ
ップＳ４２からＳ４５のいずれかの答が否定（ＮＯ）の
ときは、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮを「０」とする一
方（ステップＳ４７）、始動後所定時間ＴＡＳＴＬＥＡ
Ｎ経過前であって、ステップＳ４２からＳ４５のすべて
の答が肯定（ＹＥＳ）のときは、判定フラグＦＡＳＴＬ
ＥＡＮを「１」として（ステップＳ４６）、本処理を終
了する。

【００４１】本処理によれば、始動後所定時間ＴＡＳＴ
ＬＥＡＮ経過するまでを始動後状態と判定し、エンジン
水温ＴＷ、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ
が所定範囲にあれば、パータベーションゾーンと判定し
て判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮが「１」に設定される。

【００４２】なお、この処理でエンジン水温ＴＷの条件
（ステップＳ４２、Ｓ４３）を削除してもよい。

【００４３】図６は、図３のステップＳ２３で実行され
るパータベーション補正係数ＫＷＡＶＥの算出処理であ
る。

【００４４】先ずステップＳ５１では次式（４）によ
り、エンジン回転周期を表す周期パラメータＭＥの積算
値ＴＭＥを算出する。

【００４５】 ＴＭＥ＝ＴＭＥ（ｎ−１）＋ＭＥ（ｎ） …（４） ここで（ｎ），（ｎ−１）は、それぞれ今回値及び前回
値を表すために付したものであり、ＴＭＥ値はエンジン
始動中に「０」にリセットされる。またＭＥ（ｎ）は例
えばＴＤＣ信号パルスの発生間隔として検出される。

【００４６】次に次式（５）により、積算値ＴＭＥを補
正する（ステップＳ５２）。

【００４７】ＴＭＥ＝ＴＭＥ×ＫＨＺ …（５） ここで、ＫＨＺはパータベーション周期可変係数であ
り、例えば１．１に設定される。

【００４８】続くステップＳ５３では、積算値ＴＭＥが
所定値ＴＭＥＬＭＴＨ（例えば１０００ｍｓｅｃ）より
小さいか否かを判別し、ＴＭＥ＜ＴＭＥＬＭＴＨである
ときは、直ちにステップＳ５５に進み、ＴＭＥ＝ＴＭＥ
ＬＭＴＨとなるとステップＳ５４でＴＭＥ値を「０」に
リセットしてステップＳ５５に進む。ステップＳ５３及
びＳ５４により、ＴＭＥ値は０から徐々に増加して所定
値ＴＭＥＬＭＴＨに達すると０に戻る。

【００４９】ステップＳ５５では、積算値ＴＭＥに応じ
て基本周期係数ＫＯＢＪを算出する。本実施例では、図
７に示すように、ＫＯＢＪ値は積算値ＴＭＥに応じて正
弦波状に変化するように設定される。ここで、ＫＯＢＪ
値の最大値ΔＫＯＢＪ及び最小値−ΔＫＯＢＪの絶対値
ΔＫＯＢＪは、例えば空燃比Ａ／Ｆで０．１に相当する
値に設定される。これにより、ＫＯＢＪ値は時間経過に
伴って正弦波状に変化するように設定される。

【００５０】続くステップＳ５６では、次式（６）によ
りパータベーション補正係数ＫＷＡＶＥを算出する。

【００５１】 ＫＷＡＶＥ＝ＫＯＢＪ×ＫＷＩＤＥ …（６） ここで、ＫＷＩＤＥは例えば０．９に設定される振幅可
変係数である。

【００５２】このようにして算出されたパータベーショ
ン補正係数ＫＷＡＶＥは、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮ
＝１のとき、すなわちパータベーションゾーンにおい
て、前記式（２）に適用され、目標空燃比係数ＫＣＭＤ
のパータベーション制御が実行される。その結果、燃料
噴射量が変動し、エンジン１に供給する混合気の空燃比
がパータベーション制御される。

【００５３】なお、図７においてパータベーションの振
幅を決定するΔＫＯＢＪ及び周期を決定するＴＭＥＬＭ
ＴＨは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡ
に応じて設定するようにしてもよい。

【００５４】図１２は、三元触媒１４の温度ＴＣＡＴと
触媒の活性化率の関係を示す図であり、実線はエンジン
の始動後状態においてパータベーション制御を実行した
ときに対応し、破線は実行しないときに対応する。この
図から明らかなように、触媒温度ＴＣＡＴが温度ＴＣＡ
ＴＰＵＲＴに達するまでは、パータベーション制御を実
行した方が活性化率が高く、温度ＴＣＡＴＰＵＲＴより
高くなるとパータベーション制御を実行しない方が活性
化率が高くなる。したがって、図４のパータベーション
ゾーン判定処理におけるタイマｔｍＡＳＴＬＥＡＮに設
定する所定時間ＴＡＳＴＬＥＡＮは、始動後に触媒温度
ＴＣＡＴが温度ＴＣＡＴＰＵＲＴに達するまでの時間と
なるように設定することが望ましく、これによりエンジ
ン始動後の触媒の活性化をより早めることができる。そ
の結果、排気ガス特性を向上させることが可能となる。

【００５５】図８は、図２（ｂ）ステップＳ１４で実行
されるＷ／Ｕリタード量ＩＧＷＵＲＲの算出を行う処理
のフローチャートである。

【００５６】先ずステップＳ６１では、エンジン回転数
ＮＥが所定回転数ＮＩＧＷＵＲより高いか否かを判別
し、ＮＥ＞ＮＩＧＷＵＲであるときは、フラグＦＷＯＴ
が「０」か否かを判別し（ステップＳ６２）、ＦＷＯＴ
＝０であるときは、エンジン１がアイドル状態か否かを
判別する（ステップＳ６３）。その結果、ＮＥ≦ＮＩＧ
ＷＵＲであるとき、ＦＷＯＴ＝１であるとき又はアイド
ル状態のときは、ステップＳ６８に進み、Ｗ／Ｕリター
ド量の基本値ＩＧＷＵＲＸを「０」として、ステップＳ
６９に進む。

【００５７】一方、ＮＥ＞ＮＩＧＷＵＲかつＦＷＯＴ＝
０であってアイドル状態でないときは、加算補正項ＤＩ
ＧＷＵＲを吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出する（ス
テップＳ６４）。この加算補正項ＤＩＧＷＵＲは、図９
（ａ）に示すように吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加するほ
ど減少するように設定される。続くステップＳ６５で
は、次式（７）に前記加算補正項ＤＩＧＷＵＲを適用し
て、基本値ＩＧＷＵＲＸを算出する。

【００５８】 ＩＧＷＵＲＸ＝ＩＧＷＵＲＸ＋ＤＩＧＷＵＲ …（７） ここで、右辺のＩＧＷＵＲＸは、前回値である。

【００５９】次にステップＳ６６では、算出したＩＧＷ
ＵＲＸ値が所定上限値ＩＧＷＵＲＬＭＴより大きいか否
かを判別する。ここで、所定上限値ＩＧＷＵＲＬＭＴ
は、図示しないバックグラウンド処理で、図９（ｂ）に
示すように、エンジン水温ＴＷが上昇するほど減少する
ように設定される。

【００６０】ステップＳ６６でＩＧＷＵＲＸ≦ＩＧＷＵ
ＲＬＭＴであるときは、直ちにステップＳ６９に進み、
ＩＧＷＵＲＸ＞ＩＧＷＵＲＬＭＴであるときは、ＩＧＷ
ＵＲＸ値をその上限値ＩＧＷＵＲＬＭＴに設定して、ス
テップＳ６９に進む。

【００６１】ステップＳ６９では、次式（８）によりＷ
／Ｕリタード量ＩＧＷＵＲＲを算出して、本処理を終了
する。

【００６２】 ＩＧＷＵＲＲ＝ＩＧＷＵＲＸ×ＫＴＡＷＵ …（８） ここで、ＫＴＡＷＵは、図示しないバックグラウンド処
理で算出される吸気温補正係数であり、図９（ｃ）に示
すように吸気温ＴＡが上昇するほど増加するように設定
される。

【００６３】このようにして算出されたＷ／Ｕリタード
量ＩＧＷＵＲＲにより、基本点火時期θＩＧＭＡＰを遅
角補正することにより、エンジン１の始動後状態におけ
る三元触媒１４の昇温を早めることができる。

【００６４】図１０は、パータベーションゾーン判定処
理の他の実施例を示すフローチャートであり、本処理
は、エンジン１のクランキング終了後に実行されるが、
以下に述べるＴＩ積算値ＴＩＳＵＭの算出は、クランキ
ング中も実行される。

【００６５】先ずステップＳ７１では、基本燃料量ＴＩ
を読み込み、次いで次式（９）によりＴＩ積算値ＴＩＳ
ＵＭを算出する（ステップＳ７２）。

【００６６】 ＴＩＳＵＭ（ｎ）＝ＴＩＳＵＭ（ｎ−１）＋ＴＩ（ｎ） …（９） ここで、ＴＩＳＵＭ（ｎ−１）は、ＴＩ積算値の前回値
であり、クランキング終了直後はクランキング中に積算
された値を有する。このようにして算出されるＴＩ積算
値ＴＩＳＵＭは、エンジン始動開始時からのＴＩ値の積
算値となる。

【００６７】続くステップＳ７３では、積算値ＴＩＳＵ
Ｍが所定値ＴＩＳＵＭＰＵＲＴより小さいか否かを判別
し、ＴＩＳＵＭ＜ＴＩＳＵＭＰＵＲＴであるときは、図
４のステップＳ４４、Ｓ４５と同様にエンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定範囲にあるか否かを
判別する（ステップＳ７４，Ｓ７５）。その結果、ステ
ップＳ７３〜Ｓ７５のいずれかの答が否定（ＮＯ）のと
きは、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮを「０」とし（ステ
ップＳ７７）、ステップＳ７３〜Ｓ７５のすべての答が
肯定（ＹＥＳ）のときは、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮ
を「１」として（ステップＳ７６）、本処理を終了す
る。

【００６８】本処理によれば、エンジン１の始動終了時
からＴＩ積算値ＴＩＳＵＭが所定値ＴＩＳＵＭＰＵＲＴ
に達するまでの期間が始動後状態とされる。

【００６９】図１１は、パータベーションゾーン判定処
理の他の実施例のフローチャートであり、本処理もエン
ジン１のクランキング終了後に実行される。本実施例で
は、三元触媒１４の温度ＴＣＡＴを検出する触媒温度セ
ンサを使用する。

【００７０】先ずステップＳ８１では、検出した触媒温
度ＴＣＡＴを読み込み、次いでそのＴＣＡＴ値が所定温
度ＴＣＡＴＰＵＲＴ（図１２参照）より高いか否かを判
別する。その結果、ＴＣＡＴ≦ＴＣＡＴＰＵＲＴである
ときは、図４のステップＳ４４、Ｓ４５と同様にエンジ
ン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定範囲にあ
るか否かを判別する（ステップＳ８３，Ｓ８４）。そし
て、ＴＣＡＴ＞ＴＣＡＴＰＵＲＴであるとき、又はステ
ップＳ８３若しくはＳ８４の答が否定（ＮＯ）のとき
は、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮを「０」とし（ステッ
プＳ８６）、ＴＣＡＴ≦ＴＣＡＴＰＵＲＴであって、エ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定範囲
のときは、判定フラグＦＡＳＴＬＥＡＮを「１」として
（ステップＳ８５）、本処理を終了する。

【００７１】本処理によれば、図１２から明らかなよう
に、パータベーションにより触媒の活性化が確実に早ま
る状態をパータベーションゾーンとすることができる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、機
関が始動後状態にあるとき目標空燃比の中心値を理論空
燃比よりリーン側に設定してパータベーション制御が実
行され、これにより排気ガス浄化触媒に酸素が効果的に
蓄積されるので、機関始動状態における排気ガス浄化触
媒の早期活性化を図り、排気ガス特性を良好に保つこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制
御装置の構成を示す図である。

【図２】燃料噴射制御及び点火時期制御のメインルーチ
ンのフローチャートである。

【図３】図２の目標空燃比算出処理を具体的に示すフロ
ーチャートである。

【図４】パータベーションゾーンの判定を行う処理のフ
ローチャートである。

【図５】エンジン水温（ＴＷ）と図４の処理で使用する
所定時間（ＴＡＳＴＬＥＡＮ）との関係を示す図であ
る。

【図６】図３のＫＷＡＶＥ算出処理を具体的に示すフロ
ーチャートである。

【図７】パータベーション制御の周期関数を説明するた
めの図である。

【図８】図２のＷ／Ｕリタード量算出処理を具体的に示
すフローチャートである。

【図９】Ｗ／Ｕリタード量の算出に使用するテーブルを
示す図である。

【図１０】パータベーションゾーン判定処理の他の実施
例のフローチャートである。

【図１１】パータベーションゾーン判定処理の他の実施
例のフローチャートである。

【図１２】触媒温度（ＴＣＡＴ）と触媒の活性化率との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ５ 電子コントロールユニット（空燃比制御手段、パー
タベーション制御手段、始動後状態判定手段、禁止手
段、積算値算出手段） ６ 燃料噴射弁 ８ 吸気管内絶対圧センサ １１ エンジン回転数センサ １４ 三元触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤崎 修介 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気通路内に排気ガス浄化触媒を有する
   内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前
   記機関に供給する混合気の空燃比が目標空燃比に一致す
   るように燃料噴射量を制御する空燃比制御手段と、所定
   の振幅及び周波数で前記目標空燃比を変動させるパータ
   ベーション制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装
   置において、 前記機関の始動後状態を判定する始動後状態判定手段を
   設け、 前記パータベーション制御手段は、前記機関が始動後状
   態にあるとき前記目標空燃比の中心値を理論空燃比より
   リーン側に設定してパータベーション制御を行うことを
   特徴とするを内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記運転状態検出手段は、前記機関の回
   転数を検出する回転数検出手段及び前記機関の負荷を検
   出する負荷検出手段の少なくとも一方を有し、前記パー
   タベーション制御手段は、検出した機関回転数及び機関
   負荷の少なくとも一方に応じて、パータベーション制御
   の実行を禁止する禁止手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記始動後状態判定手段は、前記機関の
   始動開始時からの前記燃料噴射量の積算値を算出する積
   算値算出手段を有し、前記機関の始動終了時から該算出
   した積算値が所定値に達するまでの間、前記機関の始動
   後状態と判定することを特徴とする請求項１又は２記載
   の内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】 前記運転状態検出手段は、前記機関の温
   度を検出する機関温度検出手段及び前記排気ガス浄化触
   媒の温度を検出する触媒温度検出手段の少なくとも一方
   を有し、前記始動後状態判定手段は、検出した機関温度
   及び触媒温度の少なくとも一方に応じて始動後状態の判
   定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機
   関の空燃比制御装置。