(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、吸気密度に関連するパラメータを検出する密度パラメータ検出手段と、該手段により検出されたパラメータに応じた吸気密度を判定し、吸気密度が小さい時には吸気密度が大きい時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくする切換速度変更手段であって、前記目標空燃比設定手段による目標空燃比の設定が燃料リッチ側から燃料リーン側に移行する時にのみ前記切換速度を前記密度パラメータ検出手段の出力に応じて変更する切換速度変更手段を設け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】
前記パラメータが大気圧であり、前記切換速度変更手段は、大気圧が低い時には大気圧が高い時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さく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３】
前記切換速度変更手段は、検出された大気圧が所定高度以上の高地に相当する大気圧の時にはそれより低地側の大気圧である時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくするものである請求項２記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】
エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段であって、エンジンの運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立した時に初めて目標空燃比を燃料リーン側に設定し、該所定リーン条件が成立するまでは目標空燃比を燃料リッチ側の設定とする目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、吸気密度に関連するパラメータを検出する密度パラメータ検出手段と、該手段により検出されたパラメータに応じた吸気密度を判定し、吸気密度が小さい時には吸気密度が大きい時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくする切換速度変更手段であって、エンジンの運転状態が前記リーン領域にある状態で前記ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立することによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時にのみ前記切換速度を変更する切換速度変更手段を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】
前記所定リーン条件が、排気系に設置されエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に対しリニアな出力特性を示すリニアＯ２センサの活性かつ安定化である請求項４記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】
始動後の経過時間により前記リニアＯ２センサの活性かつ安定化の判定を行う手段を設けた請求項５記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】
前記所定リーン条件が、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることである請求項４記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項８】
エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、エンジンの運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立したことにより目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比の切換速度を小さくする切換速度変更手段を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項９】
前記所定リーン条件が、排気系に設置されエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に対しリニアな出力特性を示すリニアＯ２センサの活性かつ安定化である請求項８記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１０】
前記所定リーン条件が、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることである請求項８記載のエンジンの空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、所定リーン条件成立時に空燃比の設定をリッチ側からリーン側に切り換えるエンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいて、比較的低負荷側の所定運転領域ではエンジンの燃焼室に供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側（例えば空燃比２２）に設定して運転することにより燃費向上を図るようにしたもの（リーンバーンエンジン）が従来から知られている。そして、このようなエンジンでは、例えば特開平４−１３４１４８号公報に記載されているように、トルクショックを防止するため空燃比設定の切り換えを緩やかに行うのが普通である。また、通常は、水温が所定温度（例えば８８゜Ｃ）に達するまでは燃焼安定性を確保するためリーンバーン制御を停止してリッチ設定の空燃比（理論空燃比）で運転し、また、温間始動後例えば８０秒経過してリニアＯ２センサが活性化し、かつ、例えば更に２０秒経過して検出精度が安定するまではやはりリーンバーンを停止してリッチ運転を行うようにしている。
【０００３】
また、それとは別に、リーンバーンエンジンにおいては、リーンバーン時に、トルク落ちを防止するため、例えばＩＳＣ（アイドル回転制御）装置を利用してスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給により吸入空気量を増量することが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自動車用のリーンバーンエンジンにおいて、リーンからリッチへの切換時およびリッチからリーンへの切換時の切換速度を緩やかにしてトルクショックを防止し、かつ、リーン運転時にトルク落ちを防止するためバイパスエアを供給して吸入空気量を増量するようにした場合に、例えば高度１０００ｍを越えるような高地で、大気圧が低く、したがって空気密度が小さいと、スロットル弁前後の差圧が小さくなるためにバイパスエア量が低地に比べて少なくなり、そのため、低地設定のままではリーンバーン時に吸入空気量を十分増量できなくて、特にリーンへの移行時にトルクショックが発生しやすい。
【０００５】
また、リーンバーンは、一般に、エンジンの回転数と負荷が所定のリーン領域にあることに加えて、エンジン水温が燃焼安定性を確保できる温度に達し、リニアＯ２センサ等の空燃比センサが活性化しかつ安定した検出精度が得られるといった条件が成立した時に実行されるものであって、例えは暖機後のエンジンを一旦停止し、直ぐに再始動するような場合、すなわち温間始動時においては、リニアＯ２センサが活性化するには始動後例えば８０秒経過しなければならず、かつ、検出精度が安定化するには更に２０秒程度経過する必要があって、そのため始動後１００秒程度経過しなければリーンバーンが開始されない。そのため、エンジン回転数と負荷がリーン領域に入っても、この判定時間が経過するまではリッチ運転が続き、判定時間が経過した時にリーンバーンに移行する。しかし、この活性かつ安定化の成立によるリーンバーンへの移行はドライバーの意志とは無関係に起こるものであって、その移行の際のトルク変動はショックとして感じられやすい。また、外気温相当の温度から始動する場合、すなわち冷間始動時には、水温が所定温度（例えば８８゜Ｃ）になるまではリーンバーンが実行されず、したがって、やはりリーン領域で運転していても、この水温条件が成立するまではリッチ運転が続き、水温条件が成立した時にリーンバーンに移行する。そして、この水温条件の成立によるリーンバーンへの移行もまたドライバーの意志とは無関係に起こるものであって、その移行の際のトルク変動はショックとして感じられやすい。目標空燃比切換時の切換速度はトルクショック防止と燃焼安定性の確保を勘案して設定するが、従来の設定では、ドライバーの意志と無関係なリーン条件成立によってリーンバーンに移行する際のこのようなトルクショックによる違和感を解消できない。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解消するためのものであって、リーン運転時にバイパスエアの供給により吸入空気量を増量してトルク落ちを防止するようにしたエンジンにおいて、高地走行時等の吸気密度の低下に伴うスロットル前後差圧の低下により空燃比切換時に吸入空気量の増量が不足しトルクショックが発生するのを防止することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、リーン運転時にバイパスエアの供給により吸入空気量を増量してトルク落ちを防止するようにしたエンジンにおいて、運転者の意志に無関係なリーン条件が成立することによってリーン運転に移行する時のトルクショックによる違和感を解消することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１に係るエンジンの空燃比制御装置を提供するものであり、その構成は、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、吸気密度に関連するパラメータを検出する密度パラメータ検出手段と、該手段により検出されたパラメータに応じた吸気密度を判定し、吸気密度が小さい時には吸気密度が大きい時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくする切換速度変更手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
そして、請求項１に係る構成は、前記切換速度変更手段を、前記目標空燃比設定手段による目標空燃比の設定が燃料リッチ側から燃料リーン側に移行する時にのみ前記切換速度を前記密度パラメータ検出手段の出力に応じて変更するものとしたものであることを特徴とする。
【００１０】
そして、請求項２に係る構成は、前記パラメータが大気圧であり、前記切換速度変更手段を、大気圧が低い時には大気圧が高い時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくするものであるとしたものである。
【００１１】
そして、請求項３に係る構成は、前記切換速度変更手段を、検出された大気圧が所定高度以上の高地に相当する大気圧の時にはそれより低地側の大気圧である時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくするものとしたものである。
【００１２】
そして、請求項４に係る構成は、前記目標空燃比設定手段を、エンジンの運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立した時に初めて目標空燃比を燃料リーン側に設定し、該所定リーン条件が成立するまでは目標空燃比を燃料リッチ側の設定とするものとし、前記切換速度変更手段を、エンジンの運転状態が前記リーン領域にある状態で前記ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立することによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時にのみ前記切換速度を変更するものとしたものである。
【００１３】
そして、請求項５に係る構成においては、前記所定リーン条件は、排気系に設置されエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に対しリニアな出力特性を示すリニアＯ２センサの活性かつ安定化である。
【００１４】
そして、請求項６に係る構成は、始動後の経過時間により前記リニアＯ２センサの活性かつ安定化の判定を行う手段を設けたものである。
【００１５】
そして、請求項７に係る構成においては、前記所定リーン条件は、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることである。
【００１６】
また、本発明は請求項８に係るエンジンの空燃比制御装置を提供するものであり、その構成は、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、エンジンの運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立したことにより目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比の切換速度を小さくする切換速度変更手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
そして、請求項９に係る構成においては、前記所定リーン条件は、排気系に設置されエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に対しリニアな出力特性を示すリニアＯ２センサの活性かつ安定化である。
【００１８】
そして、請求項１０に係る構成においては、前記所定リーン条件は、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることである。
【００１９】
図１の（ａ）は請求項１〜７に係る発明の全体構成図、同図（ｂ）は請求項８〜１０に係る発明の全体構成図である。
【００２０】
【作用】
本発明の請求項１に係るエンジンの空燃比制御装置によれば、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比が設定され、設定された目標空燃比となるようエンジンの空燃比が制御される。また、設定された目標空燃比が燃料リーン側である時には吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量が増量され、燃料リーン側の空燃比で運転することによるトルク落ちが防止される。そして、そのような制御を行うエンジンにおいて、吸気密度に関連するパラメータが検出され、吸気密度が判定されて、吸気密度が小さい時には吸気密度が大きい時に対し目標空燃比切換時の切換速度が小さくされ、それにより、吸気密度の低下によるスロットル弁前後差圧の低下によってパイパスエア量が少なくなりトルクショックを防止できなくなるのが防止される。
【００２１】
そして、請求項１に係る構成によれば、目標空燃比の設定が燃料リッチ側から燃料リーン側に移行する時の切換速度のみが変更され、それにより、燃料リーン側から燃料リッチ側へ移行する時の燃焼安定性を悪化させることなくリーン移行時のトルクショックを防止できる。
【００２２】
特に、請求項２に係る構成によれば、吸気密度判定のために大気圧が検出され、大気圧が低い時には大気圧が高い時に対して目標空燃比切換時の切換速度が小さくされる。
【００２３】
そして、請求項３に係る構成によれば、検出された大気圧が所定高度以上の高地に相当する大気圧の時には、それより低地側の大気圧である時に対して目標空燃比切換時の切換速度が小さくされる。
【００２４】
そして、請求項４に係る構成によれば、吸気密度が小さい状態でドライバーの意志に無関係な所定リーン条件が成立することによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度が小さくされ、それによって、トルクショックが一層低減され、ドライバーが違和感をおぼえるのが防止される。また、ドライバーがアクセルを踏むことによってリーン領域に移行するような時のトルクショックは低減されないが、アクセルを踏んだ時というのは、もともとトルク変動を意図しているので、違和感が生じにくい。そこで、このようなドライバーの意図する運転状態の変化によりリーン領域に移行する際には敢えて切換速度を変更せず、より燃焼安定性を重視した制御が行われる。
【００２５】
請求項５に係る構成によれば、リニアＯ２センサの活性かつ安定化により目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。
【００２６】
そして、請求項６に係る構成によれば、リニアＯ２センサの活性かつ安定化は始動後の経過時間により判定される。
【００２７】
また、請求項７に係る構成によれば、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となったことによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。
【００２８】
また、本発明は請求項８に係る構成によれば、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複数の目標空燃比が設定され、設定された目標空燃比となるようエンジンの空燃比が制御される。また、設定された目標空燃比が燃料リーン側である時には吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエンジンの吸入空気量が増量され、燃料リーン側の空燃比で運転することによるトルク落ちが防止される。そして、そのような制御を行うエンジンにおいて、ドライバーの意志に無関係な所定リーン条件が成立することによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時には目標空燃比切換速度が小さくされ、それによって、トルクショックが一層低減され、ドライバーが違和感をおぼえるのが防止される。また、ドライバーがアクセルを踏むことによってリーン領域に移行するような時のトルクショックは低減されないが、アクセルを踏んだ時というのは、もともとトルク変動を意図しているので、違和感が生じにくい。そこで、このようなドライバーの意図する運転状態の変化によりリーン領域に移行する際には敢えて切換速度を変更せず、より燃焼安定性を重視した制御が行われる。
【００２９】
そして、請求項９に係る構成によれば、リニアＯ２センサの活性かつ安定化により目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。
【００３０】
また、請求項１０に係る構成によれば、エンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となったことによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図２は本発明の一実施例のシステム図である。図において、１はエンジン本体である。該エンジン本体１は列型配置の複数の気筒を形成するシリンダブロック２と、その各気筒に配置されたピストン３と、シリンダブロック２の上部に固定されたシリンダヘッド４と、シリンダブロック２の底部を覆うオイルパン５と、シリンダヘッド４の頭部を覆うヘッドカバー６とで構成されている。
【００３３】
エンジンの吸気系は、シリンダヘッド４に連結された吸気マニホールド７と、吸気マニホールド７の入口に連結されたスロットルボディー８と、スロットルボディー８の上流に配置された吸気管９と、吸気管９の入口に設けられたエアフローメータ１０と、その上流側のエアクリーナ１１とで構成されている。そして、スロットルボディー８にはバタフライ形のスロットル弁１２が配置されている。
【００３４】
吸気マニホールド７に形成される各気筒の独立吸気通路７ａは、それぞれ下流側が二つの通路部分に分岐し、その一方の通路部分に低負荷側の所定運転領域で閉じるスワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）１３が配置されている。分岐した二つの通路部分はそれぞれ各気筒の独立した二つの吸気ポートに連通する。スワールコントロールバルブ１３を閉じると、各気筒の燃焼室に片方の吸気ポート（スワールポート）から吸気が導入され、それにより、燃焼室内にスワールが生成される。また、分岐した通路部分の他方には燃料噴射弁１４が設けられている。
【００３５】
吸気系には、また、スロットル弁１２を迂回するバイパス通路１５が形成され、このバイパス通路１５にはバイパス流量を制御するデューティー制御式のアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）弁１６が配置されている。
【００３６】
また、上記バイパス通路１５から分岐して燃料噴射弁１４にエアを導くエア通路１７が設けられている。燃料噴射弁１４にはこのエア通路を介して燃料気化霧化用のエアが供給される。そして、アイドル時に閉じるソレノイド弁１８が上記エア通路１７に配設されている。アイドル時にはこのソレノイド弁１８が閉じてスロットル弁１２を迂回するエア量の増大を抑え、ＩＳＣ弁１６によるアイドル回転数のフィードバック制御に支障が生ずるのを防止する。
【００３７】
上記エア通路１７にはソレノイド弁１８の下流にチャンバー１９が設けられ、このチャンバー１９に後述のパージ通路４１が接続されている。
【００３８】
スワールコントロールバルブ１３は、ダイアフラム式の負圧アクチュエータ２０により駆動するものであって、このアクチュエータ２０に吸気マニホールド７の集合部から作動負圧を導く負圧通路２１が設けられ、この負圧通路２１には集合部側から順にチェック弁２２，バキュームチャンバー２３，ソレノイド弁２４および１ウエイバルブ２５が配設されている。
【００３９】
また、エンジンの排気系は、シリンダヘッド４に対し吸気マニホールド７と対向する位置に連結された排気マニホールド２６と、その先端集合部に連結された触媒コンバータ２７と、該触媒コンバータ２７の下流側に連結された排気管２８とで構成されている。そして、触媒コンバータ２７の上流側には、燃焼室に供給される混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に対しリニアな出力特性を示すリニアＯ２センサ２９が配設されている。また、触媒コンバータ２７には、触媒温度を検出する触媒温度センサ３０が設けられている。
【００４０】
各気筒に対する独立吸気通路７ａに配置された各燃料噴射弁１４には、燃料タンク３１内の燃料（ガソリン）が燃料供給通路３２を介して供給される。また、各燃料噴射弁１４からは余剰燃料が燃料リターン通路３３を介して燃料タンク３１に戻される。
【００４１】
上記燃料供給通路３２は燃料タンク３１に内蔵された燃料ポンプ３４の吐出口に接続されている。そして、燃料ポンプ３４の吸込側に低圧側の燃料フィルタ３５が設けられ、燃料供給通路３２に高圧側の燃料フィルタ３６が配置されている。また、燃料リターン通路３３には燃圧調整のためのプレッシャレギュレータ３７が配設されている。
【００４２】
また、燃料タンク３１の上部空間は連通路３８によってキャニスタ３９に接続され、その連通路３８の途中には２ウエイバルブ４０が介設されている。そして、キャニスタ３９のパージ出口から延びるパージ通路４１が、上記エア通路１７の途中のチャンバー１９に連通され、そのパージ通路４１の途中にはデューティー制御式の流量制御弁であるパージバルブ４２が介設されている。また、プレッシャレギュレータ３７には、基準圧となるブースト圧を導くブースト圧通路４３が接続されている。
【００４３】
図２において、４４はマイクロコンピュータによって構成されたエンジンコントロールユニットである。このエンジンコントロールユニット４４には、エンジン点火系のディストリビュータ４５からのクランク角信号および回転信号が入力され、エアフローメータ１０からの吸入空気量信号，リニアＯ２センサ２９からの空燃比信号，触媒温度センサ３０からの触媒温度信号が入力される。また、その他、スロットル弁１２の開度を検出するスロットルセンサ４６の検出信号，エンジン冷却水温を検出する水温センサ４７の検出信号，エアクリーナー１１に設置された吸気温センサ４８の検出信号等がエンジンコントロールユニット４３に入力される。また、大気圧信号が入力される。そして、エンジンコントロールユニット４３では、各種信号に基づいて点火時期，燃料噴射量，バイパスエア量，パージ流量等の演算が行われる。そして、イグナイタ（図示せず），燃料噴射弁１４，ＩＳＣ弁１６，パージバルブ４２等にそれぞれ制御信号が出力される。
【００４４】
エンジンの空燃比制御は燃料噴射量の制御によって行われる。そのため、回転信号からエンジン回転数が演算され、その演算されたエンジン回転数と吸入空気量に基づいて基本噴射量が演算され、それに水温補正，吸気温信号等の各種補正が加えられ、また、後述のパージ補正量による補正が加えられ、さらに、低中負荷側の所定フィードバック領域において水温が所定値（例えば４０゜Ｃ）以上という空燃比フィードバック制御実行条件が成立したときは、リニアＯ２センサ２９の出力に基づいて空燃比を目標空燃比に収束させるための空燃比フィードバック補正量が演算されて、最終的な燃料噴射量が決定される、そして、その燃料噴射量に相当する噴射パルスが燃料噴射弁１４に出力され、燃料噴射が実行される。
【００４５】
アイドル時のエンジン回転数は、バイパスエア量のフィードバック制御によって所定の目標アイドル回転数に制御される。そのため、実エンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差を基にＩＳＣ弁１６の駆動デューティーが演算されＩＳＣ弁１６が制御される。
【００４６】
燃料タンク３１内に発生した蒸発燃料はキャニスタ３９に吸着貯溜され、パージ実行条件成立時に吸気系に供給される。そして、空燃比フィードバック領域であって所定のパージ実行条件が成立した時に、エンジンの運転状態に応じたパージ流量となるようマップによりバージバルブ４２の制御デューティーが設定され、パージバルブ４２が駆動される。その際、この蒸発燃料の供給による空燃比のずれを補正するためパージバルブ４２の流量特性に基づいたパージ補正量が設定され、このパージ補正量によって燃料噴射量の制御に補正が加えられる。
【００４７】
空燃比フィードバック制御における目標空燃比は、エンジンの回転数と負荷によって、理論空燃比よりも燃料リーン側の所定空燃比（例えば２２）と、理論空燃比（１４．７）と、燃料リッチ側に空燃比とに切り換えられる。図３はこの目標空燃比設定の領域図である。図３のリーンゾーン（Ｂ）は、比較的低負荷低回転の領域であり、この領域では目標空燃比は理論空燃比よりも燃料リーン側の設定とされる。また、図３のλ＝１ゾーン（Ａ）は、アイドル運転に相当する領域で、この領域では理論空燃比が目標空燃比とされる。また、図３のエンリッチゾーン（Ｃ）は、高負荷高回転側の領域であって、目標空燃比は理論空燃比もしくはそれより燃料リーン側に設定される。したがって、エンジンの負荷および回転数がλ＝１ゾーン（Ａ）からリーンゾーン（Ｂ）へ移行すると、目標空燃比の設定はリッチ（λ＝１）からリーンに切り換えられる。また、逆に、エンジンの負荷および回転数がリーンゾーン（Ｂ）からλ＝１ゾーン（Ａ）へ移行すると、目標空燃比の設定はリーンからリッチ（λ＝１）に切り換えられる。
【００４８】
ただし、エンジンの負荷および回転数がλ＝１ゾーン（Ａ）あるいはエンリッチゾーン（Ｃ）から上記リーンゾーン（Ｂ）に移行した場合でも、目標空燃比をリーン設定としたフィードバック制御は、リニアＯ２センサ３０の活性化と水温上昇を待って行われる。すなわち、始動後１００秒を経過したことを以てリニアＯ２センサ３０が活性化し検出精度が安定化したと判定し、また、エンジンの冷却水温が８８゜Ｃ以上であることを以て燃焼安定性が確保できると判定する。そして、上記リーンゾーン（Ｂ）であることに加えてこられ二つの条件が成立した時に初めて目標空燃比がリーンに設定される。
【００４９】
また、エンジンの負荷および回転数が上記リーンゾーン（Ｂ）にある時は、吸入空気量を増量してトルクを確保するよう上記ＩＳＣ弁１６の制御によりバイパスエアが供給される。
【００５０】
そして、目標空燃比がλ＝１からリーンへ移行する場合、およびリーンからλ＝１へ移行する場合に、それら目標空燃比の切り換えはトルクショックを防止するよう徐々に行われる。また、λ＝１からリーンへ移行する場合に、リニアＯ２センサ３０の活性かつ安定化および水温８８゜Ｃ以上といった二つが条件が成立しない時はリーンゾーン（Ｂ）であってもλ＝１フィードバック制御が継続される。そして、これら活性かつ安定化と水温に関する二つの条件が成立した時にリーン設定のフィードバック制御が実行される。
【００５１】
そして、上記エンジンを搭載した車両が例えば高度１０００ｍ以上で、大気圧が低く、空気密度が小さくなる高地を走行するような時で、エンジンが始動してリニアＯ２センサ３０が活性かつ安定化するまで、あるいは、水温がリーン実行条件である上記８８゜Ｃに達するまでで、要するに上記二つの条件のいずれかが成立しない状態でドライバーの操作によって上記リーンゾーン（Ｂ）に入ったような場合には、上記二つの条件が成立するまではλ＝１フィードバック制御が行われ、その後、二つの条件が成立した時点でリーンフィードバック制御に移行するが、このように、高地で二つのリーン条件が成立することによってリーンフィードバックに移行する場合に限っては、トルクショックを一層緩和するよう、目標空燃比の切換速度を低地での切換速度に対し更に小さくするような制御が行われる。図４は、この時の目標空燃比の切り換えを示すタイムチャートである。
【００５２】
つぎに、図５および図６に示すフローチャートによってこの実施例の空燃比制御における空燃比制御を具体的に説明する。
【００５３】
図５はこの実施例の空燃比制御を示すフローチャートである。こフローチャートは、ステップＳ１〜ステップＳ２２からなり、スタートすると、Ｓ１で各種信号を読み込む。そして、Ｓ２でイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったかどうか、つまり始動かどうかを見て、始動であればＳ３でＯ２センサ活性タイマというものをセットする。ここでは、タイマ値を例えば８０秒にセットする。
【００５４】
つぎに、Ｓ４で始動中（クランキング中）かどうかを見て、始動中でないというときは、Ｓ５で上記Ｏ２センサ活性タイマを減算した後、Ｓ６でエンジン回転数と吸入空気量とから基本燃料噴射量を演算し、また、その基本噴射量を水温補正等により補正する。そして、Ｓ７で上記活性タイマが０（ゼロ）になったかどうかを見て、０であれば、Ｓ８で、エンジンの負荷および回転数が図３のリーンゾーン（Ｂ）にあり、かつ水温が８８゜Ｃ以上というリーン条件が成立しているかどうかを判定し、これらリーン条件が成立している時は、更に、Ｓ９で、大気圧が所定高度（１０００ｍ）以上の高地の大気圧に相当するかどうかを見る。
【００５５】
そして、リーン条件が成立し、Ｓ９で大気圧が高地相当であるという時は、Ｓ１０で上記活性タイマの前回値が０かどうかを見て、活性タイマの前回値が０でない、つまり今回初めて０になったという時は、Ｓ１１でリニアＯ２センサの精度安定化を判定するためのテーリングタイマを例えば２０秒にセットし、Ｓ１２へ進む。また、活性タイマの前回値が０の時はそのままＳ１２へ進む。
【００５６】
そして、Ｓ１２でテーリングタイマが０（ゼロ）でないかどうかを見て、０でなければＳ１３へ進む。そして、Ｓ１３でテーリングタイマを減算し、Ｓ１４で目標空燃比を図４に示すように徐々にリーン設定へ切り換える。
【００５７】
そして、その目標空燃比に基づいてＳ１５でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６でフィードバック補正量によって基本燃料噴射量を補正し、最終噴射量を演算する。そして、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００５８】
また、Ｓ１２の判定でテーリングタイマが０以外でないというときは、Ｓ１８へ進んでテーリングタイマを０にセットし、Ｓ１９で目標空燃比をリーン設定とし、Ｓ１５へ進む。そして、Ｓ１５でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６で最終噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００５９】
また、Ｓ８でリーン条件成立と判定した場合でも、Ｓ９で大気圧が所定高度以上の高地相当でないという時は、Ｓ１８へ進んでテーリングタイマを０にセットし、Ｓ１９で目標空燃比をリーン設定とし、Ｓ１５へ進む。そして、Ｓ１５でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６で最終噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００６０】
また、Ｓ８でリーン条件が成立していないと判定した時は、Ｓ２０で目標空燃比をλ＝１の理論空燃比（１４．７）とし、Ｓ１５へ進む。そして、Ｓ１５でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６で最終噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００６１】
また、Ｓ７の判定で活性タイマが０でない、つまり、始動後例えば８０秒経過していないという時は、フィードバック自体を停止するということで、Ｓ２１でオープンループの設定に切り換え、Ｓ１６で最終噴射量を演算する。そして、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００６２】
また、Ｓ４の判定で始動中というときは、Ｓ２２で始動噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行する。
【００６３】
図６は、上記図５のフローチャートにおけるフィードバック補正量演算の処理（Ｓ１５）を実行するためのサブルーチンを示すフローチャートであって、ステップＰ１〜ステップＰ５からなり、スタートすると、まずＰ１で今回の目標空燃比ｃａｆ［ｋ］とリニアＯ２センサ出力ｌａｆｓ［ｋ］との偏差ｄａｆ［ｋ］を求める。そして、その偏差ｄａｆ［ｋ］を基に、Ｐ２〜Ｐ４の各ステップでｃｆｂの比例項ｃｆｂｐ，積分項ｃｆｂｉ，微分項ｃｆｂｄを順次演算する。
【００６４】
すなわち、Ｐ２で、上記偏差ｄａｆ［ｋ］に比例ゲインｋｐを掛けた値を今回の比例項ｃｆｂｐ［ｋ］とする。
【００６５】
また、Ｐ３で、偏差ｄａｆ［ｋ］を１回当たりの加減量クリップ値αでガードした値に積分ゲインｋＩを掛け、それを前回値ｃｆｂｉ［ｋ−１］に足し込んだものを今回の積分項ｃｆｂｉ［ｋ］とする。
【００６６】
また、Ｐ４で、今回の偏差ｄａｆ［ｋ］と前回の偏差ｄａｆ［ｋ−１］の偏差に比例ゲインｋＤを掛けたものを今回の微分項ｃｆｂｄ［ｋ］とする。
【００６７】
そして、Ｐ５で、これら比例項ｃｆｂｐ［ｋ］と積分項ｃｆｂｉ［ｋ］と微分項ｃｆｂｄ［ｋ］を足し込んだものを、今回の最終的なフィードバック補正量ｃｆｂ［ｋ］とする。
【００６８】
なお、上記実施例においては、高地においてリーン空燃比へ移行する時の目標空燃比の切換速度を小さくすることによってリーン移行時の吸入空気量の増量不足によるトルクショックを防止するものを説明したが、リーン空燃比へ移行する時の目標空燃比の切換速度を小さくすることは、リニアＯ２センサの活性化および安定化や水温上昇等のドライバーの意志に無関係なリーン条件が成立したことによってリーン運転に移行する時のトルクショックによる違和感を解消することにも有効であり、したがって、低地および高地の区別なくそのような構成を適用できるものである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、リーン運転時にバイパスエアの供給により吸入空気量を増量してトルク落ちを防止するエンジンにおいて、高地等で吸気密度の低下に伴うスロットル前後差圧の低下によりリーン移行時の吸入空気量の増量が不足しトルクショックが発生するのを防止することができる。
【００７０】
また、運転者の意志に無関係なリーン条件が成立することによってリーン運転に移行する時のトルクショックによる違和感を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成図。
【図２】本発明の一実施例のシステム図。
【図３】本発明の一実施例における目標空燃比設定の領域図。
【図４】本発明の一実施例における目標空燃比切り換えのタイムチャート。
【図５】本発明の一実施例における空燃比制御のフローチャート。
【図６】本発明の一実施例における空燃比フィードバック補正量演算のフローチャート。
【符号の説明】
１    エンジン本体
１０  エアフローメータ
１４  燃料噴射弁
１５  バイパス通路
１６  アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）弁
２９  リニアＯ２センサ
４４  エンジンコントロールユニット
４５  ディストリビュータ
４６  スロットルセンサ
４７  水温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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