JPS6365151A - エンジンの燃料制御装置 - 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、エンジンの燃料制ｔコロ装置に関し、１みに
エンジンの空燃比を各運転領域で異なる設定空燃比にＲ
１１ｂＤするようにしたものにおける加速時の燃料地組
対策に関する。

（従来の技術） 従来より、エンジンのυ■連速時エンジンに供給する燃
料を増量して加速性能の向上を図る技術の一つとして、
特開昭５９−１７６４３７号公報に開示されるように、
エンジンの加速時を検出する加速時検出手段と、エンジ
ンの空燃比を検出する空燃比検出手段とを（イ＾え、加
速検出時の空燃比に応じて燃料の加速増量を空燃比がリ
ッヂである程減少させるよう制御することにより、加速
燃料の過剰供給等を生じることなく空燃比に応じた加速
地間を行うようにしたものが知られている。

一方、エンジンの定常運転時の燃料制御技術として、エ
ンジンの運転領域を判別する運転領域別９１手段を備え
、エンジンの空燃比を各運転領域で異なる設定空燃比に
制御することにより、各運転領域に適した運転性能を１
りるようにしたものがある。例えば、理論空燃比を設定
空燃比とするＯ２フィードバックゾーンと、それよりも
リッチな空燃比を設定空燃比とするエンリッチゾーンな
どがある。

（発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このように運転領域で異なる設定空燃比にｍ
ｌ　ＩＩＩするエンジンに対し、加速時、上記従来例の
如く加速検出時の空燃比に応じて燃料の加速増量を補正
する場合、加速により運転ｆＩ域が移行して変化するこ
とに起因して、加速時の空燃比ＩＩＩ卯を適切に行うこ
とができないという問題がある。

すなわち、第５図に示すように、加速直前の空燃比に応
じて加速増量補正を行うと、加速が０２フイードバツク
ゾーン内で行われる場合と、加速により０２フイードバ
ツクゾーンからエンリッチゾーンへ移行した場合とでは
同一の増量率となるが、実際にはエンリッチゾーンへ移
行する加速時の方が燃料の壁面付着量が増大変化するこ
とから、それを賄うべく大きな増ｆｆｉ串を必要とする
。

これに対して、加速ｔｉ後の空燃比に応じて加速増ｍ補
正を行うと、加速がエンリッチゾーン内で行われろ場合
と、加速ｔこより０２フイードバツクゾーンからエンリ
ッチゾーンへ移（１した場合とでは同一の増量率となる
が、実際には０２フイードバツクゾーンからの加速時の
方が同様に燃訃１の望面付首酪の増大変化を賄う人さ゛
な増量率を８殼とづる。

このため、従来の技術では、ｌｊ＋ｌ速増ｍに過不足だ
生じ、エミッション性の悪化や加速ショック、あるいは
加速にもたつきなどを生じる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、加速により
運転領域が変化して設定２Ｉ燃比が変化した際に（よ燃
、？８１の壁面付着間が変化することに盲目し、この壁
面付ｅｆｌｉｌの変化に見合うべく、＆２定空燃比の変
化に応じて加速増量！スユを変化さぜることにより、加
速増量を過不足なく適切に（１うことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の講じた解決１段は
、第１図に示すように、エンジンに供給する燃料を調量
する燃料調量手段８と、運転領域を判別する運転領域判
別手段３１と、該運転領域￥１１９Ｊ手段３１の出力を
受け、エンジンの空燃比が各運転領域で異なる設定空燃
比になるように上記燃料調量手段８をｔ１１御する制御
１段３２とを備えることを前提とする。

これに対し、加速増ｍ補正を行うため、エンジンの加速
時を検出する加速時検出手段３３と、該加速時検出手段
３３の出力を受け、加速時、上記燃料ｖＡ量手段８から
の燃料を増量するとともに、この増量率を上記制御手段
３２で設定されたカロ速前の運転領域の設定空燃比と加
速により移行した運転領域の設定空燃比との差に応じて
変更する加速増量補正手ｆ２３４とを備える構成とした
ものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、制御手段３２により、
エンジンの空燃比が各運転領域で異なる設定空燃比に制
御される。例えば、ｏ２フィードバックゾーンでは理論
空燃比に、エンリッチゾーンではそれよりもリッチな空
燃比に制御され、各領域に適した運転性能が確保される
。

そして、加速時には、加速１ｆ’ｌ量補正手段３４によ
り、燃事１が１曽吊され、この増量率が加）書前の運転
ｆＩ域での設定空燃比とす１１通により移行した運転領
域での設定空燃比との差にらじて変更Δれるようｆｆｒ
ｌｌ　ｔ２ｉＩされる。吊体的には、この設定空燃比の
イが大きい程、Ｉｔ’ｌ　ｍ　零を大にすると、ｂｏ速
による設定空燃比の移行における壁面付着」の変化に見
合った適切な増量補正をｊｌうことかできろ。

＜’ｔ　Ｌａ　例　） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は本発明の実施例に係るエンジンの燃ｆ１制御装
置の仝体構成を示し、１はエンジン、２１．ｔエンジン
１のシリンダ３内に摺動自在にＥ　挿したピストン４に
より容積可変に形成される燃焼室、５は一端が大気に連
通し、使喘が上記燃焼室２に開口して吸気をエンジン１
に供給するための吸気通路、６は一端が上記燃焼室２に
間口し、ｌＩ！！端が大気に開放されて排気を排出する
ための排気通路である。上記吸気通路５の途中には、吸
入空気醋を＄１６０するスロットル弁７と、該スロット
ル弁７下流側で燃料を燃焼室２に向って噴射供給する燃
１１調吊手段としての燃料噴射弁８とが各々配設されて
いる。一方、上記排気通路６の途中には排気ガス浄化用
の触媒Ａ置９が介設されている。また、吸気通路５の燃
焼室２への間口部には吸気弁１０が、排気通路６の燃焼
室２への開口部には排気弁１１が各々配設されていると
ともに、燃焼室２の頂部には、該燃焼室２内の混合気を
着火させる点火プラグ１２が配設されている。該点火プ
ラグ１２はディス１−リビコータ１３を介して点火コイ
ル１４に接続されていて、点火コイル１４からの通電に
より点火するようになされている。

さらに、２０は吸気通路５のスロットル弁７上流側で吸
入空気ＭｉＱａを検出するエア７０−センサ、２１は該
エアフローセンサ２０の上流側で吸入空気の温度を検出
する吸気温センサ、２２はスロットル弁７の開成を検出
するスロットル開度センサ、２３はスロットル弁７の全
開によりエンジンのアイドル運転時を検出するアイドル
スイッチ、２４はエンジン冷却水温度によりエンジン１
の温度を検出する水温センサ、２５は排気通路６の排気
ガス中の酸素濃醜成分によりエンジン１の混合気の空燃
比を検出する０２センサ、２６はエンジン振動を検出す
るノックセンサである。上記７ｇｌのピンサ及びスイッ
チ２０〜２６の各検出７３号並びに上記ディストリビュ
ータ１３からのクランク角信号はＣＰＵヤＲＡＭ等を内
′ｉａするコントローラ３０に入力されていて、該コン
トローラ３０により上記燃料噴射弁８及び点火コイル１
４が各々制御されて、エンジン１への燃料噴射量と、点
火コイル１４の通電による点火プラグ１２の点火時期と
が各々ａｔｌ整される。

次に、上記コントローラ３０による燃料制御および点火
時期制御を第３図ｄ３よび第４図のフローチャートに基
づいて説明する。第３図は上記制御のバックグラウンド
ルーヂンを示し、スタートしてステップＳ１でイニシャ
ライズしたのら、ステップＳ２でエンジン回転周期Ｔｏ
に基づいてエンジン回転Ｆ［Ｎ　ｅを、Ｎｅ−３０／Ｔ
ｏより算出する。また、ステップＳ３で吸入空気ｆｆ１
Ｑａを入力したのち、ステップＳ４でこの吸入空気ｆｆ
１Ｑａと上記エンジン回転数Ｎｅとに基づいて充ＩＷｆ
ｆｌｃｅを、Ｃｅ　＝Ｑａ　、／（１２Ｏ−Ｎｅ　＞よ
りＨ出１６゜そして、ステップＳ５で上記充１１　Ｍ　
Ｃｅに基づいて基本噴射ＭｉＴｅを、Ｔｓ＝Ｋｔ　　・
Ｃｅ　　（Ｋ＋　　：エアフローセンサ２０及び燃料噴
射弁８の特性により定まる定数）より算出するとともに
、ステップＳ６で上記エンジン回転数ＮＯと充ＩＱ　也
Ｃ：、　ｅとに基づいてマツプから甘木点火時期θＢを
算出す信 次いで、運転領域を刊別寸べく、ステップＳ７ぐ充Ｌ７
ｔｆｆｉＣｅがエンリッチゾーン判定値Ｃｅ　Ｅ　Ｒ以
上であるか否かを、またステップＳ８でエンジン回転数
Ｎｅがエンリッヂゾーン判定１ａＮｅＥｃ＜以上である
か否かをそれぞれ判別し、ＣｅくＣｅＥＲでかつＮｅ　
＜Ｎｃ　Ｅ　Ｒの共にＮＯの場合にはＯｚフィードバッ
クゾーンと判定して、空燃比をｆ！理論空燃比λ−１）
に寸べくフィードバック制御を行う。一方、上記ステッ
プＳ＞及びＳ８の判別の何れかがＹＥＳの場合にはエン
リッチゾーンと判定して、空燃比を理論空燃比よりもリ
ッチな空燃比にすべく制御を行う。すなわち、０２フイ
一ドバツクゾーン判定時には、ステップＳ・〕で０２セ
ン奢す２５からの出力Ｏを入力したのち、ステップＳ　
＋ｏでこの出力０が理論空燃比の出力に相当する０、５
Ｖより大きいか否かを判別し、■ｏ　＞０．５ＶのＹＥ
Ｓのときには理論空燃比よりもリッヂであると判断して
、ステップＳｌ＋で０２フイードバツク係数ＣＦ８を、
Ｃｐ　９−０．００１に小さくする。一方、Ｖｏ≦０．
５■のＮｏのときには理論空燃比よりリーンであると判
断して、ステップＳ　１２で０２フィードバック係数Ｃ
Ｉ：８を、ＣＦ３−←ｏ、ｏｏｉに大きくする。さらに
、それぞれステップＳ　＋３でエンリッヂ係ＤＣＦ＝？
を１゛。

に初期化して、ステップＳ　＋ｓに進む。

これに対し、エンリッチゾーン判定時には、ステ・ンブ
Ｓ　１４で０２フイードパ・ツク係数ＣＦ＋３を”　１
　”に初期化したのち、ステップＳ　＋ｓで充１ｍ　ｆ
ｆ１Ｃｅとエンジン回転数Ｎｅとに基づいてマツプから
エンリッチ係数ＣＥＲを非出してステップＳ　＋ｃに進
む。

次いで、加速時を判別すべく、先ず、ステップＳ１６で
今回の充填ｆｆ１ｃｅと前回の充填量Ｃｅｘとにより充
填量の増分ΔＣｅ　　＜−ｃｅ　−ＣＯ’　）をｉ出し
、またステップＳ　１７で前回の充１ｆｆｉｃｅ　Ｘを
今回の充填ｆｆ１ｃｅ　ｋｌ、更Ｉｉシたのち、ステッ
プ８１８′ｃ充填向増分Δｃｅｈ＜加速判定値ΔＣ（！
　Ａｃ　ｃ以上であるか否かを判別する。このｆｌＪ別
がΔＣｅ≧ΔＣｅＡｃｃのＹＥＳの場合には加速時と判
断して、ステップＳ　１９で加速ｉテ角吊θＡＣＣを口
出するとともに、ステップＳ　２ｏで目標空燃比の差Δ
ＣＥＲを、今回のエンリッチ係ａｃＦＲと前回のエンリ
ッチ係数ＣεＲＸとの着により惇出し、さらにステップ
Ｓ２１で、この目標空燃比の差ΔＣＥＲに基づいて加速
増ｔＥｃＡｃｃを、ＣＡ　ｃ　Ｃ−ＣＡＣＣＢ　・ΔＣ
ＥＲ（ＣＡＣＣＢ　：加速増ｆｆ１ｔＡ故）より算出し
、ステップ８３０に進む。

一方、上記ステップＳ　＋ｔの判別がΔＣｅくΔＣ０Ａ
ＣＣのＮｏの場合には、非加速時と￥１１断し、先ずス
テップＳ２？で加速遅角量θ＾ｃ（が′０′。

より大きいか否かをマ１１別し、θＡＣＣ≦ＯのＮ。

の場合には以下の処理を行わずに直らにステップＳ３に
進む一方、θＡＣＣ＞ＯのＹＥＳの場合には加速後の定
常運転への復帰時と判断して、加速遅角量θＡＣＣをシ
ョックなく“０゛°に戻すべく、ステップ８２３で加速
遅角ｄθＡＣＣを加速遅角量減衰量ΔθＡＣＣずつ徐々
に減じる減衰処理を（）い、その後、ステップＳ　２４
　’（：’この１１１速遅角量０ＡＣＣが“Ｏｏより小
さくなるのを侍ら、θＡＣＣくＯのＹＥＳとなるとステ
ップＳ６でこの加速遅角量θＡＣＣを°０°°にすると
いう点火時用の復帰処理を行う。さらに、ステップＳ３
で加速増量ＣＡ　ｃ　ｃが°“Ｏｏ”より大きいか否か
を７１１８ＩＪ　Ｌ、ＣＡＣＣ≦ＯのＮｏの場合には以
下の処理を（１わずに直ちにステップＳ℃に進む一方、
ＣＡＣＣ＞００ＹＥＳの場合には同じく加速後の定常運
転への復帰時と判断して、リロ速増ｍｃＡｃｃをショッ
クなく０１１に戻すべく、ステップＳ　２７てこの加速
増量ＣＡ　ｃ　ｃを加速増ｆｆ１Ｍ衰■ΔＣＡ　ｃ　ｃ
ずつ徐々に減じる減衰処理を行い、その後、ステップＳ
ごでこの加速増量ＣＡＣＣが“０”より小さくなるのを
侍も、ＣＡＣＣ＜ＯのＹＥＳになるとステップＳ２９で
加速増ｆｆ１ｃＡｃ　ｃを０°°にするというｂｎ速増
最の復帰処Ｊ１を行う。

しかる１す、ステップＳ３＋）でバッテリ電圧Ｖｓを入
力し、ステップ８３１でこのバッテリ電圧Ｖｅに基づい
てテーブルから無効噴射時間Ｔｖ　８ｆ！出したのち、
ステップＳ　３２においてＩｉｉ柊哨Ｄｊ　ｆａｔ　Ｔ
　ｉを、Ｔｉ　＝ＴＶ　＋ＴＢ　・ＣＦ　ｅ°Ｃ！：Ｒ
ｏＣＡＣＣより算出する。以後、ステップ＄２に戻って
上記動作を繰返す。

以上の第３図のバックグラウンドルーチンの実行中にお
いてクランク角で上死点後６０°毎に第４図のインタラ
ブトルーヂンが割込み処理される。

すなわち、第４図において、スタートしてステップ３ａ
で割込ｖｆ朗ｔ２を入力して、ステップＳｂで今回の割
込時刻ｔ２から前回の割込時刻ｔｌを差引くことにより
エンジン回転円１１１Ｔｏ　　（＝ｊ　２−ｔｌ）を専
出し、まＩζステップ５ｃ−ｃ’前回のυ１込時刻ｔ１
を今回の割込時＃Ａ１１ｔ２に更新する。

次いで、ステップＳｄで最柊点火時明θＳを、θＳ−θ
Ｂ−〇ＡＣＣよりＣ２出し、まｔ；ステップ３ｃでＲ柊
噴制ΦＴｉを噴射タイマに出ｉＪＬで、燃料の噴射を開
始しＴｉ１ｌ過後に終了する。さらに、ステップＳｆで
点火プラグ１２の通電時間ＴＳを、Ｔｓ＝王０（１２０
−θｓ　＞　、、’　１８０−Δ丁（ΔＴ：イン少ラグ
ラブドル−チンｔｊ哨間）より０出し、ステップＳｇで
この通゛肩時間Ｔｓを点火タイマに出力して、点火プラ
グ１２の通電を開始しＴＳ後に点火させる。

以上の第３図および第４図のフローにおいて、ステップ
Ｓ７及びＳ９により、０２フイードバツクゾーンとエン
リップゾーンとの各運転領域を判別する運転領域判別手
段３１を溝成している。また、ステップ８９〜Ｓ・５に
より、エンジン１の空燃比を０２フイードバツクゾーン
では理論空燃比に、エンリッチゾーンではぞれよりもリ
ッチな空燃比になるように、つまり各運転領域で異なる
設定空燃比になるように燃料噴射弁８（燃料調は手段）
を制御する制御手段３２を構成している。さらに、ステ
ップＳ１８により、エンジン１の加速時を検出する加速
時検出手段３３を構成している。

＋ｊＯえて、ステップＳｎ及び８２１により、加速時、
燃料噴射弁８からの燃料を加速増量するとともに、この
増量率を加速前の設定空燃比と加速により移行した設定
空燃比との差に応じて変更する加速増量補正手段３４を
構成している。

次に、上記実施例の作用・効果を従来例と比較して第５
図により説明する。第５図は、加速が０２フイードバツ
クゾーン内で行われる場合（への場合）と、０２フイー
ドバツクゾーンからエンリッチゾーンに移行して行われ
る場合（Ｂの１１合）と、エンリッチゾーン内で行われ
る場合（Ｃの場合）とについて、加速前の空燃比に応じ
て増ｍ補正するもの〈従来例１）と、加速後の空燃比に
応じて増量補正するもの〈従来例２）と、加速前後の設
定空燃比の差に応じて増量補正するものく本発明例）と
にＪ３ける噴１１間及び空燃比の特性を示す。

第５図により、△の場合、つまりＪＪ口速が０２フイー
ドバツクゾーン内で行われる場合には、従来例１．２お
Ｊ、び本発明例の各々の噴射量及び空燃比特ｔｉｔは同
じであるが、Ｂの場合、つまり加速により０２フイード
バツクゾーンからエンリッチゾーンに移行する場合には
、従来例１で１１加速前の空燃比（λ−１）に応じて増
量補正するため、加速後のエンリッチゾーンの空燃比に
おける燃ｒ１の壁面付着量の増大を賄うことができず、
ＩＪＩＩ速［１１の噴射量が不足し空燃比がリーンとな
るのに対し、本発明例では加速前（りの空燃比の差に１
芯して増量補正するｔ；め、この空燃比変化における壁
面付着量の増大変化に対応でき、それに見合った増量補
正を過不足＜Ｋ　＜　ｂうことができ、空燃比のリーン
やオーバリッチを生じることはない。尚、従来例２の場
合も、加速後の空燃比に応じて増配補正するため、加速
後のエンリッチゾーンの空燃比における壁面付と中の増
大に見合った増量補正となり、本発明例と同じ作用効果
が１７られる。

さらに、Ｃの場合、つまり加速がエンリッチゾーン内で
行われる１９合には、従来例１及び２では、空燃比の変
化がなく壁面付着量の増大変化がないにも拘らず、加速
前又は後のエンリッチゾーンの空燃比に応じて増量補正
するため、加速時の噴射量が過剰となつ℃空燃比がオー
バリッチとなる。

これに対し、本発明例では、カロ速前掛の空燃比の差に
応じた増量補正であるので、空燃比の変化がなく壁面付
着量の変化がないと判断して補正さ杭るので、加速時の
噴射量が過剰となることなく適正なものとなる。

したがって、本実施例では、加速時、設定空燃比の移行
における壁面（＝ｌ　ｔ？吊に見合った増２１補正がで
きるので、ＩＪ［ｌ速増量に過不足が生じることはなく
適正なものとすることができる。これにより、従来の如
きエミッシコン性の悪化や加速ショックあるいは加速の
もたつき等を生じることがなく、加速を良好にかつスム
ーズに（ｊうＣとができ、加速性能の向上を図ることが
できるとともに、エミッシコン性能及び燃費性能の向上
を図ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されろものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものである。例えば、設
定空燃比を胃ならせる運転領域として、上記実施例では
０２フイードバツクゾーンとエンリッチゾーンとについ
て述べたが、（触低０７１１．４のりツブ−ゾーンと０
２フイードバツクゾーンとの間、あるいは低角ｖＪ域の
りツブゾーンとｔＳ０荷域のリーンゾーンとの間など、
種々の運転領域間の加ｌｉｔ増量についても同様に適用
することができる。

また、ｂＯ速増ωとしては、上記実施例の如く通常の燃
料噴射量を増吊さぜろほかに、通常の噴口・１とは別に
臨時に燃料哨ｔＪ４を行う、つまりＪＥ同明噴制によっ
て行うようにしてもよい。

（ｒｅ町の効果） 以上説明したように、本発明によれば、各運転領域で異
なる設定空燃比に制御するエンジンに４３いて、加速時
、リロ速燃料の増量率を加速により移行した設定空燃比
との差に応じて変更するようにしたので、この設定空燃
比の棺が大きい程増を率を大にして、設定空燃比の移行
における壁面付着量の変化に見合った増量補正を行うこ
とができ、如速ｊ曽吊補正を過不足なく適切なものとな
り、加速性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第５閃；ユ木発明の大／Ｉｌ！例を示し、第２
図はその全体概略図、第３図および第４１２！Ｉはそれ
ぞれコントローラのバックグラウンドルーブンおよびイ
ンタラブ１−ルーチンを示すフローチャート図、第５図
は本発明例の加速時の噴射ｍ及び空燃化性ｔ１を従来例
と比較して示す説明図である。 １・・・エンジン、８・・・燃料噴飼弁、１３・・・デ
ィストリビュータ、２０・・・エア７０−センサ、２５
・・・０２センサ、３０・・・コントローラ、３１・・
・運転領域判別手段、３２・・・刺部手段、３３・・・
加速時検出子Ｖ、３４・・・カロ速ｊｔＮｌ補正手段。 第３図 第５図 Ａの場合

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに供給する燃料を調量する燃料調量手段
   と、運転領域を判別する運転領域判別手段と、該運転領
   域判別手段の出力を受け、エンジンの空燃比が各運転領
   域で異なる設定空燃比になるように上記燃料調量手段を
   制御する制御手段と、エンジンの加速時を検出する加速
   時検出手段と、該加速時検出手段の出力を受け、加速時
   、上記燃料調量手段からの燃料を増量するとともに、こ
   の増量率を上記制御手段で設定された加速前の運転領域
   の設定空燃比と加速により移行した運転領域の設定空燃
   比との差に応じて変更する加速増量補正手段とを備えた
   ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。