JPH0727003A

JPH0727003A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH0727003A
Application number: JP19314493A
Authority: JP
Inventors: Haruhiro Hirano; 晴洋平野; Yoshiyuki Shinya; 義之進矢; Tomomi Watanabe; 友巳渡辺; Junichi Taga; 淳一田賀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-27
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JP3338907B2

Abstract

(57)【要約】【目的】定常時に空燃比をリーン側に設定することに
よって燃費低減を図り、加速過渡時にはエンジントルク
を確保するとともに、ＮＯｘの排出量を抑えつつリニア
な加速性が得られるようにする。【構成】スロットル開度の変化が大きい急加速時には
リーン空燃比から理論空燃比（ストイキ）に切り換える
が、スロットル開度の変化が小さい緩加速時には、所定
期間Ｔの間だけ中間空燃比を使用し、その後で理論空燃
比に移行させる。その際、上記所定期間Ｔは、中間空燃
比によるＮＯｘ増加分がリーンからストイキへといきな
り移行させた場合の失火等によるＮＯｘ増加分をストイ
キによるＮＯｘ増加分に加えたものより少なくなる期間
とする。また、過渡時用と定常時用の二つの空燃比マッ
プを用いた空燃比制御を行うようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの空燃比を理
論空燃比よりもリーン側に設定したリーンバーンエンジ
ンの空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃費を低減する手段として、
低負荷側で比較的出力要求が大きくない運転領域におい
ては理論空燃比よりもリーン側、それも、２０とか２２
といった超リーンの空燃比で運転することが従来から行
われている。

【０００３】ところで、このようなリーンバーン運転を
行うエンジンでは、リーン領域から加速する時にトルク
不足で加速性が確保できないという問題があった。そこ
で、例えば特開昭６０−１３９３６号公報に記載された
制御装置では、定常時にはリーンバーン運転を行い、加
速時には空燃比を理論空燃比に制御することによって加
速時のトルクを確保するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように定常時は
２０とか２２といった超リーン設定の空燃比で運転する
ことによってＮＯｘ排出量の増大を抑えつつ燃費を低減
し、加速時にはトルクアップのため空燃比をリッチ側に
切り換える場合に、加速時に空燃比を中途半端に小さく
して例えば１６とか１８にしたのでは、このあたりの空
燃比はＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が増大する領域に
あるため、ＮＯｘが増大しエミッションの悪化を招いて
しまう。そこで、このように定常時にはリーン空燃比で
あったものを加速時にリッチ設定に切り換えるに場合
に、加速時の空燃比は上記のように理論空燃比に設定す
るのが普通である。しかし、この場合は、加速過渡時に
空燃比が２０とか２２とかいった超リーン設定の空燃比
領域から、例えばλ（空気過剰率）＝１の空燃比領域へ
いきなり移行することによって、トルクショックが発生
する。このトルクショックは、運転者がアクセルを強く
踏んで急加速するような時は許容されるが、アクセル開
度の変化が緩やかで、急速なトルクアップが必要でない
緩加速の状態では、ショックが大きく、リニアな加速性
が得られなくなる。また、必要以上に空燃比リッチの領
域が広がることになって、燃費が悪くなるという弊害も
生ずる。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、定常時には燃費低減のため空燃比をリーン側
に設定するエンジンにおいて、加速過渡時に、必要なエ
ンジントルクを確保するとともに、ＮＯｘ排出量の増大
を抑えつつリニアな加速性が得られるようにすることを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの加
速時に空燃比をリーン設定から例えば理論空燃比へ移行
する場合に、空燃比の急激な変化による失火等によって
ＮＯｘ排出量が一時的に増加するという現象があること
から、理論空燃比そのものによるＮＯｘ排出量はリーン
設定と理論空燃比との間の中間空燃比を使用した場合に
比べて少なくても、リッチ移行後の所定期間についてい
えば、中間空燃比に制御した場合の方が、いきなり理論
空燃比へ移行した場合よりもＮＯｘの排出量がトータル
としては少ない場合があることに着目し、緩加速時等に
おいては、いきなり理論空燃比へ移行するよりも、時間
を限って中間空燃比を使用する方が、燃費，エミッショ
ンおよび加速性のいずれにおいても有利であるという知
見を得たことによるものであって、その構成は図１の
（ａ）に示すとおりである。すなわち、本発明に係るエ
ミッションの空燃比制御装置は、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の出
力を受け、低負荷側に設定した第１リーン空燃比領域に
おいてエンジンの空燃比を理論空燃比よりもリーン側の
第１リーン空燃比に制御する第１空燃比制御手段と、前
記運転状態検出手段の出力を受け、前記第１リーン空燃
比領域より高負荷側に設定した理論空燃比領域において
エンジンの空燃比を理論空燃比に制御する第２空燃比制
御手段と、前記運転状態検出手段の出力を受け、所定の
加速状態を判定する加速判定手段と、該加速判定手段の
出力を受け、所定の第２リーン空燃比領域においてエン
ジンが所定の加速状態に入ったときに、加速開始から所
定期間はエンジンの空燃比を前記第１リーン空燃比より
もリッチ側で理論空燃比よりもリーン側の第２リーン空
燃比とするよう前記第１空燃比制御手段および第２空燃
比制御手段による空燃比制御に変更を加える空燃比変更
手段を備えたことを特徴とする。

【０００７】ここで、前記所定期間は、空燃比を前記第
２リーン空燃比としたことによるＮＯｘ排出量の増加分
が、空燃比を前記第１リーン空燃比から理論空燃比へ移
行させた場合のＮＯｘ排出量の増加分よりも少なくなる
期間とするのがよい。

【０００８】また、前記第２リーン空燃比領域は、吸入
空気量が飽和する運転領域で、かつ、前記第１リーン空
燃比領域と前記理論空燃比領域との間に設定することが
できる。

【０００９】また、前記所定期間は、前記第２リーン空
燃比が理論空燃比に近い程短いものとするのがよい。

【００１０】また、本発明を適用するエンジンは、前記
第１リーン空燃比領域において気筒内にスワールを生成
する手段を有するものが有利である。

【００１１】また、リーン空燃比からリッチ空燃比への
移行領域を吸入空気量が飽和するゼロミリブースト近傍
に設定するような場合は、移行領域近傍では吸入空気量
の制御によるトルクアップが効かないので、加速時のト
ルクアップは空燃比のリッチ側への制御によって行うこ
とになるが、特にそのような場合のリニアな加速性を確
保するため、本発明に係るエンジンの空燃比制御装置
は、図１の（ｂ）に示すように、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の出
力を受け、定常運転時において、低負荷側にエンジンの
空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するリーン空
燃比領域を設定し、該リーン空燃比領域より高負荷側に
エンジンの空燃比を理論空燃比に制御する理論空燃比領
域を設定した第１の空燃比マップに基づいてエンジンの
空燃比を制御する定常時空燃比制御手段と、前記運転状
態検出手段の出力を受け、過渡運転時において、低負荷
側にエンジンの空燃比を理論空燃比よりもリーン側の第
１リーン空燃比に制御する第１リーン空燃比領域を設定
し、高負荷側にエンジンの空燃比を理論空燃比に制御す
る理論空燃比領域と設定するとともに、これら第１リー
ン空燃比領域と理論空燃比領域との間に前記第１リーン
空燃比よりもリッチ側で理論空燃比よりもリーン側の第
２リーン空燃比に制御する第２空燃比領域を設定した第
２の空燃比マップに基づいてエンジンの空燃比を制御す
る過渡時空燃比制御手段を備えたものとすることができ
る。

【００１２】

【作用】低負荷側に第１リーン空燃比領域を設定し、該
第１リーン空燃比領域より高負荷側に理論空燃比領域を
設定するとともに、所定の第２リーン空燃比領域におい
てエンジンが緩加速時等所定の加速状態に入ったとき
に、加速開始から所定期間はエンジンの空燃比を第１リ
ーン空燃比よりもリッチ側で理論空燃比よりもリーン側
の第２リーン空燃比とするよう構成されたエンジンの空
燃比制御装置では、例えば、前記所定期間を、空燃比を
第２リーン空燃比としたことによるＮＯｘ排出量の増加
分が、空燃比を第１リーン空燃比から理論空燃比へ移行
させた場合のＮＯｘ排出量の増加分よりも少なくなる期
間とすることにより、また、第２リーン空燃比領域を、
吸入空気量が飽和する運転領域で、かつ、第１リーン空
燃比領域と理論空燃比領域との間に設定することによ
り、あるいは、また、前記所定期間を、第２リーン空燃
比が理論空燃比に近い程短いものとすることによって、
空燃比をリーン設定から理論空燃比へいきなり切り換え
る場合に比較して、燃費を低減し、また、ＮＯｘの増加
量をトータルとして少なくするとともに、トルクショッ
クを抑えてリニアな加速性を実現することができる。ま
た、第１リーン空燃比領域において気筒内にスワールを
生成する手段を設けることにより、該領域においてスワ
ールにより点火プラグまわりにリッチな混合気を集めて
着火性を向上させることができ、それにより、超リーン
空燃比での運転が可能となる。

【００１３】また、リーン空燃比領域と該リーン空燃比
領域より高負荷側の理論空燃比領域とを設定した第１の
空燃比マップと、第１リーン空燃比領域と理論空燃比領
域と第１リーン空燃比よりもリッチ側で理論空燃比より
もリーン側の第２空燃比領域とを設定した第２の空燃比
マップとを設け、定常時には第１の空燃比マップに基づ
いて空燃比を制御し、過渡時には第２の空燃比マップに
基づいて空燃比を制御するよう構成されたエンジンの制
御装置では、特に、リーン空燃比からリッチ空燃比への
移行領域がゼロミリブースト近傍に設定された場合等に
おいて、吸入空気量の制御によるトルクアップが効かな
い分を空燃比のリッチ側への制御によって補いつつリニ
アな加速性を確保することができる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．図２は本発明の実施例１のシステム図であ
る。図において、１はエンジン本体であり、２はエンジ
ンの吸気通路、３は排気通路をそれぞれ示す。

【００１５】エンジン本体１には、各気筒の燃焼室４に
対しそれぞれ二つの吸気ポート５ａ，５ｂと二つの排気
ポート６ａ，６ｂが設けられ、また、点火プラグ７が設
置されている。そして、吸気通路２は、サージタンク部
の下流が各気筒の二つの吸気ポート５ａ，５ｂに対しそ
れぞれ独立して連通するよう気筒毎に二つの独立吸気通
路部２ａ，２ｂに区画されている。

【００１６】気筒毎の上記二つの吸気ポート５ａ，５ｂ
は、一方（５ａ）がストレートポート、他方がヘリカル
ポート（５ｂ）であって、ヘリカルポートとされた方の
吸気ポート（プライマリポート）５ｂに連通する独立通
路部２ｂには燃料噴射弁８が設置され、ストレートポー
トとされた方の吸気ポート（セカンダリポート）５ａに
連通する独立通路部２ａには該通路部２ａを開閉するこ
とによって筒内スワールを制御するスワールコントロー
ルバルブ（ＳＣＶ）９が設けられている。そして、吸気
通路２は先端がエアクリーナ１０に接続され、エアクリ
ーナ１０との接続部にはエアフローメータ１１が、ま
た、エアフローメータ１１からサージタンク部まで延び
る上流側通路部にスロットル弁１２が配置されている。
また、排気通路３には触媒コンバータ１３が接続され、
また、触媒コンバータ１３の上流にＯ₂センサ１４が設
置されている。

【００１７】エンジンにはマイクロコンピュータによっ
て構成されたコントロールユニット１５が設けられてい
る。このコントロールユニット１５には、エンジン本体
１に設けられたクランク角センサ１６からクランク角信
号が入力され、エアフローメータ１１から吸入空気量信
号が入力され、Ｏ₂センサ１４から空燃比信号が入力さ
れる。また、その他、アクセル踏み込み量すなわちアク
セル開度等がコントロールユニット１５に入力される。
そして、コントロールユニット１５によって燃料噴射弁
８が制御され、また、ＳＣＶ９が制御され、それにより
空燃比およびスワールの制御が行われる。

【００１８】空燃比の制御では、アクセル開度とエンジ
ン回転数をパラメータとして、低回転低負荷側に例えば
空燃比２２のリーン領域（リーン空燃比領域）を設定
し、それより高負荷側にストイキ領域（理論空燃比領
域）を設定し、さらにその高負荷側を例えば空燃比１３
のエンリッチ領域を設定する空燃比アップが使用され
る。そして、それぞれの領域でエンジン回転数と充填量
に基づいて目標空燃比が設定され、クランク角信号から
算出されるエンジン回転数と吸入空気量に基づいて燃料
噴射の基本噴射量が演算されて、それに水温等による各
種補正が加えられ、さらにＯ₂センサ１４によって検出
した空燃比と目標空燃比との偏差に基づく空燃比フィー
ドバック補正が加えられて、燃料噴射量が決定され、そ
の燃料噴射量に応じた噴射パルスがインジェクタ８に出
力されることによってエンジンの空燃比が目標空燃比に
制御される。

【００１９】また、ＳＣＶ９はダイアフラム式のアクチ
ュエータ１７に連結されている。このアクチュエータ１
７は２段配置のアクチュエータ室を有するものであっ
て、スロットル弁１２下流の吸気負圧を各段のアクチュ
エータ室に導入する負圧通路１８が設けられ、該負圧通
路１８には、片側のアクチュエータ室のみを選択的に大
気開放に切り換え可能とする三方ソレノイドバルブ１９
が配置されている。そして、ＳＣＶ９はアクチュエータ
室に所定値以上の吸気負圧が導入されることによって開
かれ、また、上記三方ソレノイドバルブ１９が切り換え
られることによって２段階に開度が調整される。

【００２０】リーン領域では、スロットル弁１２下流の
吸気負圧は設定値以上であって、これがアクチュエータ
室に導入されることによりＳＣＶ９は閉方向に駆動され
る。そして、このリーン領域の内、エンジン回転数が設
定回転数より高回転側では、三方ソレノイドバルブ１９
によってアクチュエータ室の片側が大気に開放され、そ
の結果、ＳＣＶは半開となり、筒内に弱スワールが形成
される。そして、リーン領域の内、エンジン回転数が設
定回転数以下の領域では、三方ソレノイドバルブ１９が
負圧導入側に制御され、両アクチュエータ室に吸気負圧
が導入される。このとき、ＳＣＶ９は全閉となり、筒内
に強スワールが形成される。また、理論空燃比領域では
吸気負圧が設定値より小さくなり、その結果、アクチュ
エータ１７は作動せず、ＳＣＶ９が全開となる。

【００２１】また、この実施例においては、加速時にＮ
Ｏｘの排出量を抑えつつリニアな加速性が得られるよう
にするため、加速状態の判定を行いスロットル開度（ア
クセル開度）の変化が比較的小さい緩加速時には、リー
ン空燃比から理論空燃比への移行領域で達した後、所定
期間（中間空燃比実行期間）Ｔの間は空燃比を例えば１
６の中間空燃比に制御し、所定期間Ｔが経過した時点で
理論空燃比に移行させるようにしている。図３の斜線領
域は、このような中間空燃比を使用する期間に相当する
領域を模式的に示すものである。

【００２２】上記加速状態の判定では、図４に示すよう
にリーン領域からストイキ領域への移行領域において、
移行ラインより所定時間Δｔ前のスロットル開度ｔｖｏ
２と移行ラインでのスロットル開度ｔｖｏ１とを求め、
次式によってスロットル開度の変化ｄを求める。

【００２３】ｄ＝（ｔｖｏ１−ｔｖｏ２）／Δｔそして、ｄがしきい値ｄ１よりも小さいときに、上記の
ように所定期間Ｔの間だけ中間空燃比を使用する。

【００２４】上記所定期間Ｔは、中間空燃比によるＮＯ
ｘ増加分とリーンからストイキへといきなり空燃比を移
行させた場合の失火等によるＮＯｘ増加分を考慮して設
定される。

【００２５】図５は、リーン領域からストイキ領域へ移
行する時のスロットル開度変化と、中間空燃比を使う場
合、および使わない場合の、それぞれのＮＯｘの排出量
の変化を示している。なお、図はリーンからストイキへ
の移行時と加速開始が重なった場合を示す。それぞれの
場合のリーンから中間空燃比へ、あるいはリーンからス
トイキへ移行することによるＮＯｘ増加分は図の斜線部
分に相当する。そして、二つの場合のＮＯｘ増加分を比
較し、ＮＯｘ増加分ＭＮＯｘ×Ｔが、ストイキ移行の場
合のＮＯｘ増加分（失火等による増加分ＮＯｘ３とスト
イキによる増加分ＳＮＯｘ×Ｔとの和）より少なくなる
よう、つぎの関係式を立てる。

【００２６】ＭＮＯｘ×Ｔ＜ＮＯｘ３＋ＳＮＯｘ×ＴＴ＜ＮＯｘ３／（ＭＮＯｘ−ＳＮＯｘ）そして、係数Ｋ（１以下の定数）を用いて次式により中
間空燃比実行期間Ｔを設定する。

【００２７】Ｔ＝Ｋ×ＮＯｘ３／（ＭＮＯｘ−ＳＮＯ
ｘ）図６は、空燃比の設定に対するエンジントルクおよびＮ
Ｏｘ排出量の変化を示す。上記ＭＮＯｘおよびＳＮＯｘ
は図示のとおりである。中間空燃比の設定が変化すると
ＭＮＯｘは変化する。その結果、リーン側の所定空燃比
範囲では、上記期間Ｔは中間空燃比がリーンであるほど
長くなり、リッチであるほど短くなる。図７はこのよう
な中間空燃比と中間空燃比実行期間Ｔとの関係を示して
いる。また、図８および図９は、上記期間Ｔを一定とし
て、条件の異なる二つの場合のそれぞれの空燃比の変化
を示している。

【００２８】また、図４によって説明した加速状態の判
定は、つぎのように他の方法で行うこともできる。すな
わち、他の方法としては、図１０に示すように、リーン
領域からストイキ領域への移行領域において、移行ライ
ンより所定時間Δｔ前のスロットル開度ｔｖｏ２と、２
Δｔ前のスロットル開度ｔｖｏ３と、移行ラインでのス
ロットル開度ｔｖｏ１とを求め、次式によってスロット
ル開度の変化ｓを求める。

【００２９】ｓ＝｛（ｔｖｏ１−ｔｖｏ２）／Δｔ−
（ｔｖｏ２−ｔｖｏ３）／Δｔ｝／Δｔそして、ｓがしきい値ｓ１よりも小さいときに中間空燃
比を実行する加速状態と判定する。

【００３０】図１１はこの実施例の上記空燃比制御を実
行するフローチャートである。このフローチャートはＳ
１０１〜Ｓ１１４のステップからなり、スタートする
と、Ｓ１０１でエンジン回転数，吸入空気量，空燃比，
アクセル開度等の各種信号を読み込む。そして、Ｓ１０
２で、エンジン回転数と吸入空気量に基づいて燃料噴射
の基本パルスを演算する。

【００３１】つぎに、Ｓ１０３で、エンジン回転数とア
クセル開度から、図３の空燃比マップによってリーン領
域かどうかを判定する。そして、リーン領域であれば、
つぎに、Ｓ１０４でスロットル開度（アクセル開度）の
動きによって加速かどうかを判定し、加速でなければ、
Ｓ１０５で空燃比をリーン設定とする。

【００３２】Ｓ１０４で加速というときは、さらにＳ１
０６で、先に図４あるいは図１０により説明した方法で
アクセル開度の変化（ｄ，ｓ）を求めて、中間空燃比を
使用する緩加速の状態かどうかを判定する。そして、緩
加速でないときはＳ１０７で空燃比を理論空燃比に設定
する。

【００３３】また、Ｓ１０６で緩加速というときは、Ｓ
１０８で加速後所定期間Ｔ内かどうかを判定し、所定期
間Ｔ内であれば、Ｓ１０９で空燃比を中間空燃比に設定
する。また、所定期間Ｔが経過したときは、Ｓ１０７へ
進んで空燃比を理論空燃比とする。

【００３４】また、Ｓ１０３の判定でリーン領域でない
ときは、Ｓ１１０へ進んでストイキ領域かどうかを判定
し、ストイキ領域であれば、Ｓ１０７で空燃比を理論空
燃比とする。

【００３５】そして、Ｓ１０５，Ｓ１０７あるいはＳ１
０９で空燃比の設定を行った後は、Ｓ１１１へ進んでフ
ィードバック補正量を演算し、Ｓ１１３へ進む。

【００３６】一方、Ｓ１１０の判定でストイキ領域でな
いというときは、Ｓ１１２でエンリッチ補正量を設定
し、Ｓ１１３へ進む。そして、Ｓ１１３でフィードバッ
ク補正量あるいはエンリッチ補正量を加えて最終パルス
を演算し、Ｓ１１４で噴射パルスをインジェクタ８に出
力する。

【００３７】実施例２．つぎに、図１２および図１３に
よって本発明の実施例２を説明する。

【００３８】この実施例では、リーン空燃比からリッチ
空燃比への移行領域を吸入空気量が飽和するゼロミリブ
ースト近傍に設定する場合に好適なもので、過渡時に
は、図１２の（ａ）に示すようなリーン領域とストイキ
領域とエンリッチ領域に加えてリーン領域とストイキ領
域との間に中間空燃比領域を設定した過渡時用の空燃比
マップ（ａ）を使用し、定常時には、図１２の（ｂ）に
示すようなリーン領域とストイキ領域とエンリッチ領域
を設定した定常時用の空燃比マップを使用する。この実
施例によれば、加速時に吸入空気量の制御によるトルク
アップが効かない分を空燃比制御によって補いつつリニ
アな加速性を確保することができる。

【００３９】図１３はこの実施例の制御を実行するフロ
ーチャートである。このフローチャートはＳ２０１〜Ｓ
２０７のステップからなり、スタートすると、まず、Ｓ
２０１でエンジン回転数，吸入空気量，アクセル開度等
の各種信号を読み込む。そして、Ｓ２０２でエンジン回
転数と吸入空気量から燃料噴射の基本パルスを演算す
る。そして、Ｓ２０３に進み、アクセル開度によって定
常時かどうかを判定し、定常時であれば、Ｓ２０４で定
常時用の空燃比マップを使用した空燃比フィードバック
制御を行い、定常時でなく過渡時という場合は、Ｓ２０
５へ進んで過渡時用の空燃比マップを使用した空燃比フ
ィードバック制御を行う。

【００４０】そして、Ｓ２０６で最終パルスを演算し、
Ｓ２０７で噴射パルスをインジェクタに噴射する。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されてている
ので、定常時に空燃比をリーン側に設定することによっ
て燃費低減を図り、加速過渡時にはエンジントルクを確
保するとともに、ＮＯｘの排出量を抑えつつリニアな加
速性が得られるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図。

【図２】本発明の実施例１のシステム図。

【図３】本発明の実施例１において使用する空燃比マッ
プ。

【図４】本発明の実施例１における加速状態の判定方法
を説明する説明図。

【図５】本発明の実施例１における中間空燃比実行期間
の設定方法を説明する説明図。

【図６】本発明の実施例１における空燃比とエンジント
ルクおよびＮＯｘ排出量との関係を示す特性図。

【図７】本発明の実施例１における中間空燃比と中間空
燃比実行期間との関係を示す説明図。

【図８】本発明の実施例１における空燃比の変化を示す
タイムチャート（場合１）。

【図９】本発明の実施例１における空燃比の変化を示す
タイムチャート（場合２）。

【図１０】本発明の実施例１における加速状態の他の判
定方法を説明する説明図。

【図１１】本発明の実施例１の制御を実行するフローチ
ャート。

【図１２】本発明の実施例２に使用する過渡時用および
定常時用の空燃比マップ。

【図１３】本発明の実施例２の制御を実行するフローチ
ャート。

【符号の説明】

１エンジン５ａ吸気ポート（ストレートポート）５ｂ吸気ポート（ヘリカルポート）８インジェクタ９スワールコントロールバルブ１５コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田賀淳一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】エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の出力を受け、低負荷
側に設定した第１リーン空燃比領域においてエンジンの
空燃比を理論空燃比よりもリーン側の第１リーン空燃比
に制御する第１空燃比制御手段と、前記運転状態検出手
段の出力を受け、前記第１リーン空燃比領域より高負荷
側に設定した理論空燃比領域においてエンジンの空燃比
を理論空燃比に制御する第２空燃比制御手段と、前記運
転状態検出手段の出力を受け、所定の加速状態を判定す
る加速判定手段と、該加速判定手段の出力を受け、所定
の第２リーン空燃比領域においてエンジンが所定の加速
状態に入ったときに、加速開始から所定期間はエンジン
の空燃比を前記第１リーン空燃比よりもリッチ側で理論
空燃比よりもリーン側の第２リーン空燃比とするよう前
記第１空燃比制御手段および第２空燃比制御手段による
空燃比制御に変更を加える空燃比変更手段を備えたこと
を特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】前記所定期間は、空燃比を前記第２リー
ン空燃比としたことによるＮＯｘ排出量の増加分が、空
燃比を前記第１リーン空燃比から理論空燃比へ移行させ
た場合のＮＯｘ排出量の増加分よりも少なくなる期間と
した請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】前記第２リーン空燃比領域は、吸入空気
量が飽和する運転領域で、かつ、前記第１リーン空燃比
領域と前記理論空燃比領域との間に設定した請求項１記
載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】前記所定期間は、前記第２リーン空燃比
が理論空燃比に近い程短いものとする請求項１記載のエ
ンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】エンジンは、前記第１リーン空燃比領域
において気筒内にスワールを生成する手段を有するもの
である請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の出力を受け、定常運
転時において、低負荷側にエンジンの空燃比を理論空燃
比よりもリーン側に制御するリーン空燃比領域を設定
し、該リーン空燃比領域より高負荷側にエンジンの空燃
比を理論空燃比に制御する理論空燃比領域を設定した第
１の空燃比マップに基づいてエンジンの空燃比を制御す
る定常時空燃比制御手段と、前記運転状態検出手段の出
力を受け、過渡運転時において、低負荷側にエンジンの
空燃比を理論空燃比よりもリーン側の第１リーン空燃比
に制御する第１リーン空燃比領域を設定し、高負荷側に
エンジンの空燃比を理論空燃比に制御する理論空燃比領
域と設定するとともに、これら第１リーン空燃比領域と
理論空燃比領域との間に前記第１リーン空燃比よりもリ
ッチ側で理論空燃比よりもリーン側の第２リーン空燃比
に制御する第２空燃比領域を設定した第２の空燃比マッ
プに基づいてエンジンの空燃比を制御する過渡時空燃比
制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制
御装置。