JP2517699B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

エンジンの空燃比制御装置

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、特に
過渡時の空燃比のずれを補正する様にしたものである。
〔従来の技術〕
一般に、エンジンの過渡運転時には、定常状態と異な
る燃料量が必要となる。このため、従来装置(例えば特
公昭49−45646号公報)ではエンジンの負荷状態を表わ
す吸気管圧力又は絞り弁位置の変化速度を求め、この変
化速度が予め定めた値以上のときに加速増量信号を発生
して燃料噴射量を増量し、その後時間の経過に従って漸
次減量させる補正を行なっていた。
第1図は従来装置及びこの発明装置の構成を示し、1
はエンジン、2はエンジン1に接続された吸気管、3は
吸気管2に設けられた絞り弁である。吸気管2内の圧力
は圧力センサ4で検出し、その検出々力はA/Dコンバー
タ91に送出するようになっている。又、エンジン1の温
度を検出する水温センサ10の信号もA/Dコンバータ91に
送出される。又、エンジン1の回転をパルスとして回転
センサ5で検出し、この回転センサ5の出力は入力回路
92に送出される。さらに、吸気管2へインジェクタ6に
より燃料を噴射するようになっており、このインジェク
タ6は出力回路96の出力により駆動されるようになって
いる。又、エンジン1に排気管7が接続されており、こ
の排気管7内の排ガス成分から空燃比に対応した出力が
空燃比センサ8からA/Dコンバータ91に出力される。ま
た、制御部9は各センサ4,5,8,10の情報から所用燃料量
を演算し、これに応じた幅のインジェクタ6の駆動パル
スを発生する。A/Dコンバータ91は各センサ4,8,10のア
ナログ信号をデジタル値に変換し、マイクロプロセッサ
93に送出する。又、入力回路92は回転センサ5からのパ
ルス入力信号をレベル変換し、マイクロプロセッサ93に
送出する。マイクロプロセッサ93はA/Dコンバータ91及
び入力回路92から得られたデジタル及びパルス信号に基
づいてエンジン1へ供給すべき燃料量を演算し、その結
果に従ってインジェクタ6の駆動パルス幅を出力する。
なお、空燃比センサ8は理論空燃比を判別するλO2セン
サである。
次に、第2図のフローチャート及び第3図又は第4図
に示した波形図を用いて従来装置の動作について説明す
る。ステップ401では回転センサ5から入力されるパル
ス信号即ちエンジン回転数Neを読み込み、ステップ402
では圧力センサ4から得られた吸気管内圧力(絶対圧
力)Pbを読み込み、ステップ403では基本噴射量Q0をQ0
=K1・Pb・ηにより求める。なお、K1は定数、η
吸気管圧力Pbとエンジン回転数Neとから定まる充填効率
である。次に、ステップ404では空燃比センサ8の出力
を読み込み、その出力が判定レベルλより大きければ
リッチ、小さければリーンと判断し、ステップ405では
リッチ時には積分ゲインを減少しリーン時には積分ゲイ
ンを増加して、フィードバック補正係数CFBを算出す
る。ステップ406ではQ1=Q0・CFBにより基本噴射量Q0
補正して噴射量Q1を求める。なお、Q0は実際には水温セ
ンサ10の出力に応じて低温時には増量補正される。又、
ステップ407では吸気管内圧力Pbの一定時間々隔の変化
量ΔPbをΔPb=Pb(n)−Pb(n-1)(nはサンプル時間)に
より求める。ステップ408では吸気管内圧力Pbの一定時
間々隔の変化量ΔPbが予め定めた所定値α以上か否かを
判定し、所定値α以上であればステップ409でエンジン
回転数Neと水温センサ10の出力とに応じて予め定められ
た値とΔPbとから加速増量Qaccを算出する。一方、ΔPb
がα未満の場合にはステップ410でQacc=Qacc×K3(0
<K3<1)により加速増量Qaccの漸減演算を行なう。即
ち、吸気管内圧力ΔPbの変化が消滅すると、Qaccも0へ
漸減される。ステップ411では噴射量Q1に対してQ2=Q1
+Qaccにより加速補正をする。ステップ412では、τ=K
2・Q2(K2は定数)により噴射量Q2をインジェクタ6の
噴射パルス幅τに変換し、インジェクタ6は出力回路96
により駆動時間τだけ駆動される。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記した従来のエンジンの空燃比制御装置において
は、過渡時の燃料噴射量は吸気管内圧力の変化に対応し
て予め定められた燃料量の補正を行なっている。ここ
で、スピードデンシテイ方式の燃料噴射装置の過渡時の
空燃比のずれは、吸入空気変化即ち吸気管内圧力変化の
検出の遅れに起因し、あるいは負荷変化に対応して吸気
管内圧力が変化し、これによりインジェクタ6から噴射
されたガソリンの気化速度が変化することに起因する。
これらのずれは予めエンジン試験においてずれ分が把握
でき、補正量として制御部9内のROM94に設定しておく
ことができる。しかし、エンジンに供給される燃料組成
特に気化特性が補正量を設定したときのエンジン試験時
と著しく異なった場合には、過渡時の空燃比は改善され
るどころか著しくずれて走行性に大きな不具合を起こす
ことになる。即ち、一般ガソリンで設定された補正量を
用いて低揮発性ガソリンで加速運転した場合には、上記
した負荷変化に応じたガソリンの気化速度の変化(一般
に、ガソリンの気化に要する時間は吸入圧力の2乗に比
例する。従って、加速時には吸気管圧力の大きい側へ変
化するため、単位時間当りの気化量が減少する。)に加
えてガソリン自身の気化性が悪いため、著しい空燃比の
ずれを生じる。
この発明は上記のような課題を解決するために成され
たものであり、ガソリンの気化特性の影響を受けること
なく、常に適正な過渡空燃比を得ることができるエンジ
ンの空燃比制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、エンジ
ンの加速状態が所定値以上のときに燃料噴射量を増量補
正する補正手段と、加速状態が所定値以下で空燃比がリ
ッチ状態のときに上記増量分を漸減させる調整手段を設
けたものである。
又、この発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、エ
ンジンの加速状態が所定値以上のときに燃料噴射量を増
量補正する補正手段と、加速状態が所定値以下のときに
上記増量分を漸減させるとともに、空燃比がリッチ状態
のときにこの漸減速度を早くする調整手段を設けたもの
である。
〔作 用〕
この発明においては、エンジンの加速状態のときに燃
料噴射量は増量され、加速状態でなく空燃比がリッチ状
態のときにこの増量分は漸減される。従って、リーン状
態では増量分は漸減されず、空燃比のずれは解消され
る。
又、この発明においては、エンジンの加速状態のとき
に燃料噴射量は増量されるとともに、加速状態でない場
合にはこの増量分は漸減される。ただし、空燃比がリッ
チ状態では漸減速度が速くなり、空燃比のずれは解消さ
れる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。こ
の実施例の構成は第1図と同一であり、ただし制御部9
内のマイクロプロセッサ93を中心とする演算処理及びデ
ータ設定は従来と一部異なる。
以下、動作を第5図のフローチャート及び第6図の波
形図によって説明する。ステップ201〜209は従来のステ
ップ401〜409と同様である。ステップ208でΔPbがα未
満の場合にはステップ210に進み、ステップ210では、空
燃比センサ8の出力が判定レベルλ(λと等しくて
も異なってもよい。)より大きければリッチと判定し、
λより小さければリーンと判定する。リーンの場合に
は、加速増量Qaccは保持したままステップ212へ進んで
加速補正を行ない、ステップ213でインジェクタ6の噴
射パルス幅τに変換する。リッチの場合にはステップ21
1へ進み、加速増量漸減演算によりQaccを時間とともに
漸減し、ステップ212へ進む。
上記した実施例においては、加速状態でない場合でも
リーン状態では増量分は漸減されないので、空燃比のず
れは早急に解消される。
第7図はこの発明の第2の実施例によるフローチャー
トであり、ステップ201〜213は第1の実施例と同様であ
る。ΔPbがα未満の場合にはステップ214で空燃比セン
サ8が正常か否かを判定し、正常な場合にはステップ21
5で空燃比センサ8が活性か否を判定し、活性な場合に
はステップ210へ進む。即ち、空燃比センサ8が正常で
活性であり、かつリーン状態のときに増量分の漸減を停
止する。これは、空燃比センサ8の出力が信頼できるも
のであるときに漸減停止を行ない、よりよい制御を行な
おうとするものである。
第8図のフローチャート及び第9図の波形図はこの発
明の第3の実施例を示し、この例ではステップ210で空
燃比がリーンの場合にはステップ216に進み、Qacc=Q
acc×K5(0<K5<1)により増量分の漸減補正を行な
い、空燃比がリッチの場合にはステップ217へ進み、Q
acc=Qacc×K4(0<K4<K5<1)により増量分の漸減
補正を行なう。即ち、この例では空燃比がリーンの場合
には漸減速度を遅くして燃料の気化性の悪さによる空燃
比のずれを抑制し、リッチの場合には漸減速度を遅くす
る必要がないので漸減速度を速くする。他の動作は第1
の実施例と同様である。
第10図はこの発明の第4の実施例を示し、第2の実施
例と同様に空燃比センサ8が正常で活性状態のときに空
燃比センサ8の出力がリーンであれば漸減速度を遅く
し、その他の条件では漸減速度を速くしている。
なお、上記各実施例ではスピードデンシテイ方式の燃
料噴射装置の場合について説明したが、他の燃料噴射装
置の場合であっても同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、空燃比がリーンの場
合には燃料噴射の加速増量の漸減を停止したので、燃料
の気化性の悪さによる空燃比のずれを防止することがで
きる。
又、この発明によれば、空燃比がリーンの場合には加
速増量の漸減速度を遅くし、リッチの場合には漸減速度
を速くしたので、やはり気化性の悪さによる空燃比のず
れを防止することができるとともに、気化性が良い燃料
を用いた場合にも適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来及びこの発明装置の構成図、第2図〜第4
図は従来装置の動作を示すフローチャート及び2例を示
す波形図、第5図及び第6図はこの発明装置の第1の実
施例によるフローチャート及び波形図、第7図はこの発
明装置の第2の実施例によるフローチャート、第8図及
び第9図はこの発明装置の第3の実施例によるフローチ
ャート及び波形図、第10図はこの発明装置の第4の実施
例によるフローチャートである。 1……エンジン、2……吸気管、3……絞り弁、4……
圧力センサ、5……回転センサ、6……インジェクタ、
7……排気管、8……空燃比センサ、9……制御部、10
……水温センサ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料をエンジンに供給するインジェクタ
    と、エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出
    手段と、この空燃比が所定値となるよう燃料噴射量をフ
    ィードバック制御する制御手段と、エンジンの加速状態
    を検出する加速状態検出手段と、加速状態が所定値以上
    のときインジェクタからの燃料噴射量を増量補正する補
    正手段と、加速状態が所定値以下で空燃比がリッチ状態
    のときに上記増量分を漸減させる調整手段を備えたこと
    を特徴とするエンジンの空燃比制御装置
  2. 【請求項2】燃料をエンジンに供給するインジェクタ
    と、エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出
    手段と、この空燃比が所定値となるよう燃料噴射量をフ
    ィードバック制御する制御手段と、エンジンの加速状態
    を検出する加速状態検出手段と、加速状態が所定値以上
    のとき燃料噴射量を増量補正する補正手段と、加速状態
    が所定値以下のときに上記増量分を漸減させるととも
    に、加速状態が所定値以下で空燃比がリッチ状態のとき
    に上記漸減速度を速くする調整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。
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