JP2531525B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JP2531525B2 JP2531525B2 JP62213309A JP21330987A JP2531525B2 JP 2531525 B2 JP2531525 B2 JP 2531525B2 JP 62213309 A JP62213309 A JP 62213309A JP 21330987 A JP21330987 A JP 21330987A JP 2531525 B2 JP2531525 B2 JP 2531525B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リーンからリツチまで検出可能な広域空
燃比センサを用いて空燃比のフイードバツク制御を行う
場合に、三元触媒を用いて有害ガス成分の除去効率をど
んな運転条件下でも高く維持することを可能にした内燃
機関の空燃比制御装置に関するものである。
燃比センサを用いて空燃比のフイードバツク制御を行う
場合に、三元触媒を用いて有害ガス成分の除去効率をど
んな運転条件下でも高く維持することを可能にした内燃
機関の空燃比制御装置に関するものである。
第１図はたとえば特開昭58−174142号公報に示された
従来および後述するこの発明の内燃機関の空燃比制御装
置の構成を示すものであり、従来の内燃機関の空燃比制
御装置の説明に際し、この第１図を援用して説明する。
従来および後述するこの発明の内燃機関の空燃比制御装
置の構成を示すものであり、従来の内燃機関の空燃比制
御装置の説明に際し、この第１図を援用して説明する。
この第１図において、１は内燃機関、２はこの内燃機
関１に接続された吸気管、３はこの吸気管２内に設けら
れた絞り弁である。
関１に接続された吸気管、３はこの吸気管２内に設けら
れた絞り弁である。
この吸気管２内の圧力は圧力センサ４で検出し、その
検出出力はADコンバータ91に送出するようになつてい
る。
検出出力はADコンバータ91に送出するようになつてい
る。
また、内燃機関１の回転をパルスとして回転センサ５
で検出するようにしており、この回転センサ５の出力は
入出力回路92に送出するようになつている。
で検出するようにしており、この回転センサ５の出力は
入出力回路92に送出するようになつている。
さらに、吸気管２へインジエクタ６により燃料を噴射
するようになつており、このインジエクタ６は出力回路
96の出力で駆動されるようになつている。
するようになつており、このインジエクタ６は出力回路
96の出力で駆動されるようになつている。
また、内燃機関１に排気管７および排気ガス浄化装置
10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広域空燃比センサ８からADコン
バータ91に送出するようにしている。
10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広域空燃比センサ８からADコン
バータ91に送出するようにしている。
一方、９は圧力センサ４と回転センサ５と広域空燃比
センサ８などの情報から所要燃料量を演算し、インジエ
クタ６の駆動パルス幅を発生する制御装置である。
センサ８などの情報から所要燃料量を演算し、インジエ
クタ６の駆動パルス幅を発生する制御装置である。
この制御装置９におけるADコンバータ91は広域空燃比
センサ８および圧力センサ４などのアナログ信号をデジ
タル値に変換して、マイクロプロセツサ93に送出するよ
うになつている。
センサ８および圧力センサ４などのアナログ信号をデジ
タル値に変換して、マイクロプロセツサ93に送出するよ
うになつている。
また、入力回路92は回転センサ５のパルス入力信号を
レベル変換するための入力回路で、その出力もマイクロ
プロセツサ93に送出するようになつている。
レベル変換するための入力回路で、その出力もマイクロ
プロセツサ93に送出するようになつている。
このマイクロプロセツサ93はADコンバータ91および入
力回路92から得られたデジタルおよびパルス信号に基づ
いて内燃機関１へ供給すべき燃料量を演算し、その結果
にしたがつてインジエクタ６の駆動パルス幅を出力する
ものである。
力回路92から得られたデジタルおよびパルス信号に基づ
いて内燃機関１へ供給すべき燃料量を演算し、その結果
にしたがつてインジエクタ６の駆動パルス幅を出力する
ものである。
このマイクロプロセツサ93の制御手順やデータを予め
ROM94で記憶しており、またRAM95で演算過程におけるデ
ータを一時的に格納するようにしている。そして、マイ
クロプロセツサ93の出力信号にしたがつて出力回路96で
インジエクタ６を駆動するようにしている。
ROM94で記憶しており、またRAM95で演算過程におけるデ
ータを一時的に格納するようにしている。そして、マイ
クロプロセツサ93の出力信号にしたがつて出力回路96で
インジエクタ６を駆動するようにしている。
上記第１図中の広域空燃比センサ８は第５図に示すよ
うに構成されており、81は酸素ポンプセル、82は酸素電
池セル、83aおよび83bは多孔質でできた電極、84は拡散
室、85は基準電圧源、86は比較増幅器、87はポンプ駆動
回路、88はポンプの電流を検出するための抵抗である。
うに構成されており、81は酸素ポンプセル、82は酸素電
池セル、83aおよび83bは多孔質でできた電極、84は拡散
室、85は基準電圧源、86は比較増幅器、87はポンプ駆動
回路、88はポンプの電流を検出するための抵抗である。
この広域空燃比センサ８の構成は既に公知（特開昭59
−190646号公報および特開昭60−128349号公報）のもの
であり、基準電圧源85を約0.4Vに設定し、この電圧と酸
素電池セル82の電圧を比較増幅器86にて比較し、その偏
差が零になるようにポンプ駆動回路87を介して酸素ポン
プセル81に電流を流し込むことによつて、拡散室84内の
排気ガスが理論空燃比相当となるように作用させるもの
である。
−190646号公報および特開昭60−128349号公報）のもの
であり、基準電圧源85を約0.4Vに設定し、この電圧と酸
素電池セル82の電圧を比較増幅器86にて比較し、その偏
差が零になるようにポンプ駆動回路87を介して酸素ポン
プセル81に電流を流し込むことによつて、拡散室84内の
排気ガスが理論空燃比相当となるように作用させるもの
である。
このような原理を用いて理論空燃比よりもリーン，リ
ツチ側ともに検出可能であり、その測定結果は抵抗88の
両端の電圧として取り出すことができ、第６図に示すよ
うに広い空燃比の範囲に対して線形な出力電圧を得るこ
とができる。
ツチ側ともに検出可能であり、その測定結果は抵抗88の
両端の電圧として取り出すことができ、第６図に示すよ
うに広い空燃比の範囲に対して線形な出力電圧を得るこ
とができる。
次に従来装置の動作を説明する。浄化装置10は周知の
ように第７図に示すごとく理論空燃比（約14.7）近傍に
おいてのみ、HC,CO,NOxの三つの有害成分に対する浄化
効率が最適となる。
ように第７図に示すごとく理論空燃比（約14.7）近傍に
おいてのみ、HC,CO,NOxの三つの有害成分に対する浄化
効率が最適となる。
また、高濃度の前記有害成分を浄化するためには、第
８図に示すごとく、理論空燃比を中心として空燃比を所
定周波数で振動させる必要があり、この原因は排気ガス
中に周期的に酸素成分が存在する方がHC,CO,NOxに対す
る浄化装置内触媒浄化が促進されるためと考えられてい
る。
８図に示すごとく、理論空燃比を中心として空燃比を所
定周波数で振動させる必要があり、この原因は排気ガス
中に周期的に酸素成分が存在する方がHC,CO,NOxに対す
る浄化装置内触媒浄化が促進されるためと考えられてい
る。
このような現象は、第９図に示すように空燃比の振幅
があまり小さくなると、浄化効率が低下することを意味
している。
があまり小さくなると、浄化効率が低下することを意味
している。
一方、空燃比の振動の振幅が大きすぎて第７図の斜線
部分を外れると、やはり第９図に示すように浄化効率が
低下することが周知の事実である。
部分を外れると、やはり第９図に示すように浄化効率が
低下することが周知の事実である。
そこで、従来の制御装置では、マイクロプロセツサ93
などで構成された制御装置９で空燃比の設定値が理論空
燃比近傍の場合に第10図に示すような空燃比平均値がほ
ぼ理論空燃比となるような所定の振幅Ｌと所定の周期Ｔ
を有するリツプルを含む値となるように、排気管７内の
空燃比を広域空燃比センサ８で検出し、目標空燃比を所
定の周期Ｔと所定の振幅Ｌで振動させ、この目標空燃比
と前記広域空燃比センサ出力とが一致するようにインジ
エクタ６の駆動パルス幅をフイードバツク制御する。
などで構成された制御装置９で空燃比の設定値が理論空
燃比近傍の場合に第10図に示すような空燃比平均値がほ
ぼ理論空燃比となるような所定の振幅Ｌと所定の周期Ｔ
を有するリツプルを含む値となるように、排気管７内の
空燃比を広域空燃比センサ８で検出し、目標空燃比を所
定の周期Ｔと所定の振幅Ｌで振動させ、この目標空燃比
と前記広域空燃比センサ出力とが一致するようにインジ
エクタ６の駆動パルス幅をフイードバツク制御する。
以上のような動作が繰り返されて、空燃比はリツプル
を含んで理論空燃比を中心として振動し、その結果、浄
化装置10の浄化効率が常時最大となるように制御するこ
とができる。
を含んで理論空燃比を中心として振動し、その結果、浄
化装置10の浄化効率が常時最大となるように制御するこ
とができる。
従来の内燃機関の空燃比制御装置は、以上のように構
成されているので、空燃比振動の周期および振幅は考慮
しているものの、O2とCO,HCとの気相拡散速度の違いに
よつて生じる空燃比がリーンとリツチとの領域における
空燃比フイードバツク制御系の目標空燃比変化に対する
応答性の違いを考慮していないため、空燃比振動の平均
値が理論空燃比からずれ、空燃比振動の一部が第７図の
斜線領域外で振動することとなり、排気ガス中有害成分
の浄化効率が低下する問題点があつた。
成されているので、空燃比振動の周期および振幅は考慮
しているものの、O2とCO,HCとの気相拡散速度の違いに
よつて生じる空燃比がリーンとリツチとの領域における
空燃比フイードバツク制御系の目標空燃比変化に対する
応答性の違いを考慮していないため、空燃比振動の平均
値が理論空燃比からずれ、空燃比振動の一部が第７図の
斜線領域外で振動することとなり、排気ガス中有害成分
の浄化効率が低下する問題点があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、空燃比振動の平均値が常に理論空燃比からずれ
ず、排気ガス中有害ガス成分の浄化効率を常に最大にす
ることができる内燃機関の空燃比制御装置を得ることを
目的とする。
もので、空燃比振動の平均値が常に理論空燃比からずれ
ず、排気ガス中有害ガス成分の浄化効率を常に最大にす
ることができる内燃機関の空燃比制御装置を得ることを
目的とする。
この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置における制
御手段は、圧力センサおよび回転センサからの情報に基
づいてインジエクタの基本駆動パルス幅を演算する第１
演算機能手段と、内燃機関の動作点が目標空燃比の平均
値が理論空燃比とする領域かどうかを判定する判定機能
手段と、内燃機関の動作点が前記領域であれば振動成分
を含む目標空燃比を設定する第１設定機能手段と、内燃
機関の動作点が上記領域でなければ振動成分を含まない
目標空燃比を設定する第２設定機能手段と、広域空燃比
センサの検出情報に基づいて空燃比偏差を演算する第２
演算機能手段と、空燃比偏差に基づいてフィードバック
補正係数を演算する第３演算機能手段と、上記基本駆動
パルス幅と前記フィードバック補正係数とに基づいて前
記インジエクタの噴射パルス幅を演算する第４演算機能
手段とを備え、 上記第１設定機能手段は、設定した所定時間が経過し
たときは吸気管内の圧力と内燃機関の回転数に対して設
定されたマップデータにより、目標空燃比の振動と周期
およびデューティを設定し、内燃機関の動作が変わった
かを判断後、変わっていれば、デューティと周期との乗
算値に対応するカウンタ値をカウンタに設定後、理論空
燃比と振幅の和を設定して前記所定時間の経過判断位置
に戻り、前記内燃機関の動作が変わっていなければ、カ
ウンタ値を１減算して、そのカウンタ値が０でなけれ
ば、目標空燃比が理論空燃比より大きいかを判断し、目
標空燃比が理論空燃比より大きくなければ、理論空燃比
と振幅の差を設定後、前記カウンタに１からデューティ
比を減算した値に周期を乗算した値に対応するカウンタ
値を設定して前記所定時間の経過判断位置に戻り、目標
空燃比が理論空燃比より大きければ、理論空燃比と振幅
の差を設定後、前記カウンタにデューティ比に周期を乗
算した値に対応するカウンタ値を設定して前記所定時間
の経過判断位置に戻る動作を繰り返して、理論空燃比を
中心として振動する目標空燃比のリーン側とリッチ側の
デューティ比を制御するものである。
御手段は、圧力センサおよび回転センサからの情報に基
づいてインジエクタの基本駆動パルス幅を演算する第１
演算機能手段と、内燃機関の動作点が目標空燃比の平均
値が理論空燃比とする領域かどうかを判定する判定機能
手段と、内燃機関の動作点が前記領域であれば振動成分
を含む目標空燃比を設定する第１設定機能手段と、内燃
機関の動作点が上記領域でなければ振動成分を含まない
目標空燃比を設定する第２設定機能手段と、広域空燃比
センサの検出情報に基づいて空燃比偏差を演算する第２
演算機能手段と、空燃比偏差に基づいてフィードバック
補正係数を演算する第３演算機能手段と、上記基本駆動
パルス幅と前記フィードバック補正係数とに基づいて前
記インジエクタの噴射パルス幅を演算する第４演算機能
手段とを備え、 上記第１設定機能手段は、設定した所定時間が経過し
たときは吸気管内の圧力と内燃機関の回転数に対して設
定されたマップデータにより、目標空燃比の振動と周期
およびデューティを設定し、内燃機関の動作が変わった
かを判断後、変わっていれば、デューティと周期との乗
算値に対応するカウンタ値をカウンタに設定後、理論空
燃比と振幅の和を設定して前記所定時間の経過判断位置
に戻り、前記内燃機関の動作が変わっていなければ、カ
ウンタ値を１減算して、そのカウンタ値が０でなけれ
ば、目標空燃比が理論空燃比より大きいかを判断し、目
標空燃比が理論空燃比より大きくなければ、理論空燃比
と振幅の差を設定後、前記カウンタに１からデューティ
比を減算した値に周期を乗算した値に対応するカウンタ
値を設定して前記所定時間の経過判断位置に戻り、目標
空燃比が理論空燃比より大きければ、理論空燃比と振幅
の差を設定後、前記カウンタにデューティ比に周期を乗
算した値に対応するカウンタ値を設定して前記所定時間
の経過判断位置に戻る動作を繰り返して、理論空燃比を
中心として振動する目標空燃比のリーン側とリッチ側の
デューティ比を制御するものである。
この発明においては、目標空燃比の振動のリーン，リ
ツチ領域での存在時間比を制御装置で制御し、その結
果、排気ガス浄化装置に流入する排気ガスの空燃比変動
の平均値が理論空燃比に一致し、常に排気ガス中有害成
分の浄化効率を最大に維持され、浄化効率の低下を抑制
するように作用する。
ツチ領域での存在時間比を制御装置で制御し、その結
果、排気ガス浄化装置に流入する排気ガスの空燃比変動
の平均値が理論空燃比に一致し、常に排気ガス中有害成
分の浄化効率を最大に維持され、浄化効率の低下を抑制
するように作用する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。構
成は第１図のものと同じであるが、制御装置９内のマイ
クロプロセツサ93を中心とする演算部における演算処理
およびデータ設定が従来と異なり、その演算手順は第２
図および第３図のフローチヤートに示される。
成は第１図のものと同じであるが、制御装置９内のマイ
クロプロセツサ93を中心とする演算部における演算処理
およびデータ設定が従来と異なり、その演算手順は第２
図および第３図のフローチヤートに示される。
第２図において、ステツプ100で回転センサ５から入
力されるパルス信号、すなわち、エンジン回転数Neを読
み込み、ステツプ101で圧力センサ４から得られた吸気
管内圧力（絶対圧力）の値Pbを読み込み、ステツプ102
ではステツプ100および101で読み込まれた情報を基にイ
ンジエクタ６の基本駆動パルス幅τｏを演算する。
力されるパルス信号、すなわち、エンジン回転数Neを読
み込み、ステツプ101で圧力センサ４から得られた吸気
管内圧力（絶対圧力）の値Pbを読み込み、ステツプ102
ではステツプ100および101で読み込まれた情報を基にイ
ンジエクタ６の基本駆動パルス幅τｏを演算する。
この場合の演算式はτｏ＝Ｋ・Pb・ηｖで表わされ、
Ｋは定数、ηｖは吸気管内圧力Pbとエンジン回転数Neに
対応して予め定められた充填効率である。
Ｋは定数、ηｖは吸気管内圧力Pbとエンジン回転数Neに
対応して予め定められた充填効率である。
次に、ステツプ103でエンジン動作点が目標空燃比の
平均値が理論空燃比とする必要がある領域（以下エミツ
シヨンゾーンという）かどうかを判定する。
平均値が理論空燃比とする必要がある領域（以下エミツ
シヨンゾーンという）かどうかを判定する。
ステツプ103でエミツシヨンゾーンであると判定され
た場合、ステツプ104に進み、目標空燃比（A/F）Ｓとし
て（A/F）S1が設定される。
た場合、ステツプ104に進み、目標空燃比（A/F）Ｓとし
て（A/F）S1が設定される。
この目標空燃比（A/F）S1の値は所定の周期Ｔおよび
所定の振幅△（A/F）で振動するものであり、後で説明
するように第３図のフローチヤートに示す手順で予め設
定されている。
所定の振幅△（A/F）で振動するものであり、後で説明
するように第３図のフローチヤートに示す手順で予め設
定されている。
一方、ステツプ103でエミツシヨンゾーンでないと判
定された場合、ステツプ105に進む。ステツプ105におい
て、目標空燃比（A/F）Ｓとして振動成分の値を含まな
い所定値の目標空燃比（A/F）S2が設定される。
定された場合、ステツプ105に進む。ステツプ105におい
て、目標空燃比（A/F）Ｓとして振動成分の値を含まな
い所定値の目標空燃比（A/F）S2が設定される。
この目標空燃比（A/F）S2はエンジン回転数Neと吸気
管内圧力Pbに対応して最適な動力性能と燃費を得るよう
に予め設定されているが、さらにエンジンの冷却水温や
加減速状態などによつて変化されてもよい。
管内圧力Pbに対応して最適な動力性能と燃費を得るよう
に予め設定されているが、さらにエンジンの冷却水温や
加減速状態などによつて変化されてもよい。
次に、ステツプ106で広域空燃比センサ８の出力信号
（A/F）Ｒを読み込み、ステツプ107で空燃比の偏差ｅ＝
（A/F）Ｓ−（A/F）Ｒを求め、ステツプ108で適当な比
例ゲインKPおよび積分ゲインKIを用いて比例・積分演算
し、空燃比フイードバツク補正係数CFBを算出する。
（A/F）Ｒを読み込み、ステツプ107で空燃比の偏差ｅ＝
（A/F）Ｓ−（A/F）Ｒを求め、ステツプ108で適当な比
例ゲインKPおよび積分ゲインKIを用いて比例・積分演算
し、空燃比フイードバツク補正係数CFBを算出する。
次に、ステツプ109で噴射パルス幅τをステツプ102で
先に求めた基本噴射パルス幅τｏに上記空燃比フイード
バツク補正係数CFBを乗算することにより求める。
先に求めた基本噴射パルス幅τｏに上記空燃比フイード
バツク補正係数CFBを乗算することにより求める。
以上の動作が繰り返されて、空燃比は目標空燃比（A/
F）Ｓになるようにフイードバツク制御される。
F）Ｓになるようにフイードバツク制御される。
次にステツプ103でエミツシヨンゾーンであると判定
された場合に目標空燃比として設定する値（A/F）S1の
算出手順を第３図にしたがつて説明する。
された場合に目標空燃比として設定する値（A/F）S1の
算出手順を第３図にしたがつて説明する。
第３図において、所定の初期値を設定ステツプ201で
後述するタイマーにより用いる所定時間△ｔを設定す
る。ステツプ202で以下に説明する目標空燃比（A/F）S1
を振動させる処理ループの巡回回数を示す値ｋに「０」
を設定する。
後述するタイマーにより用いる所定時間△ｔを設定す
る。ステツプ202で以下に説明する目標空燃比（A/F）S1
を振動させる処理ループの巡回回数を示す値ｋに「０」
を設定する。
ステツプ203でタイマにより所定時間△ｔ経過したか
どうかを判定する。このタイマは、マイクロプロセツサ
93に内蔵されているタイマ、もしくはROM94にプログラ
ムされているタイマなどであり、上記所定時間△ｔはRA
M95に設けられたカウンタCtのカウント値「１」に対応
する時間である。上記カウント値については後述する。
どうかを判定する。このタイマは、マイクロプロセツサ
93に内蔵されているタイマ、もしくはROM94にプログラ
ムされているタイマなどであり、上記所定時間△ｔはRA
M95に設けられたカウンタCtのカウント値「１」に対応
する時間である。上記カウント値については後述する。
ステツプ203で、所定時間△ｔが経過したと判定され
るまでステツプ203を繰り返す。このステツプ203で所定
時間△ｔが経過したと判定された場合には、ステツプ20
4に進み、巡回回数ｋを（ｋ＋１）とする。
るまでステツプ203を繰り返す。このステツプ203で所定
時間△ｔが経過したと判定された場合には、ステツプ20
4に進み、巡回回数ｋを（ｋ＋１）とする。
ステツプ205で回転センサ５から入力されるパルス信
号、すなわちエンジン回転数Neを読み込み、ステツプ20
6で圧力センサ４から得られた吸気管内圧力（絶対圧
力）の値Pbを読み込み、ステツプ207では、ステツプ205
およびステツプ206で読み込まれた情報を基に浄化効率
が最大となるように予めROM94に書き込まれたエンジン
回転数Neと吸気管内圧力Pbに対して設定されたマツプデ
ータにより、ｋ番目の目標空燃比の振動の周期Ｔと振幅
△（A/F）が設定される。
号、すなわちエンジン回転数Neを読み込み、ステツプ20
6で圧力センサ４から得られた吸気管内圧力（絶対圧
力）の値Pbを読み込み、ステツプ207では、ステツプ205
およびステツプ206で読み込まれた情報を基に浄化効率
が最大となるように予めROM94に書き込まれたエンジン
回転数Neと吸気管内圧力Pbに対して設定されたマツプデ
ータにより、ｋ番目の目標空燃比の振動の周期Ｔと振幅
△（A/F）が設定される。
たとえば、マツプデータとしては、エンジン回転数Ne
＝1500rpm、吸気管内圧力Pb＝−400mmHgの場合には、周
期Ｔ＝Isec、振幅△（A/F）＝0.3a＝0.6であり、エンジ
ン回転数Ne＝2.500rpm、吸気管内圧力Pb＝−400mmHgの
場合には、周期Ｔ＝0.5sec、振幅△（A/F）＝0.3とすれ
ばよいことが実験により確認されている。
＝1500rpm、吸気管内圧力Pb＝−400mmHgの場合には、周
期Ｔ＝Isec、振幅△（A/F）＝0.3a＝0.6であり、エンジ
ン回転数Ne＝2.500rpm、吸気管内圧力Pb＝−400mmHgの
場合には、周期Ｔ＝0.5sec、振幅△（A/F）＝0.3とすれ
ばよいことが実験により確認されている。
ステツプ208では、エンジンの動作状態（たとえばエ
ンジン回転数Neの所定時間での平均値）が変化したかど
うかを判定する。このステツプ208で「Yes」と判定され
た場合には、ステツプ209に進み、カウンタCtにデユー
テイ比ａ（０＜ａ＜１）と周期Ｔを乗算した値ａ・Tsec
に対応するカウンタ値を設定する。このカウンタ値は、
たとえばａ＝0.5,T＝1.0secの場合、前記タイマ所定時
間△ｔ＝0.01secとすると、カウンタ値は50となる。
ンジン回転数Neの所定時間での平均値）が変化したかど
うかを判定する。このステツプ208で「Yes」と判定され
た場合には、ステツプ209に進み、カウンタCtにデユー
テイ比ａ（０＜ａ＜１）と周期Ｔを乗算した値ａ・Tsec
に対応するカウンタ値を設定する。このカウンタ値は、
たとえばａ＝0.5,T＝1.0secの場合、前記タイマ所定時
間△ｔ＝0.01secとすると、カウンタ値は50となる。
ステツプ210では、目標空燃比（A/F）S1として理論空
燃比（A/F）ｏと振幅△（A/F）の和が設定され、ステツ
プ203に戻る。
燃比（A/F）ｏと振幅△（A/F）の和が設定され、ステツ
プ203に戻る。
また、ステツプ208でNOと判定された場合には、ステ
ツプ211に進み、カウンタCtの値を「１」減算する。
ツプ211に進み、カウンタCtの値を「１」減算する。
ステツプ212では、カウンタCtの値が０になつたかど
うかを判定する。ステツプ212でカウンタCtの値が
「０」と判定されなかつた場合、目標空燃比（A/F）S1
の値を設定してから所定時間経過していないことにな
り、ステツプ203に戻る。
うかを判定する。ステツプ212でカウンタCtの値が
「０」と判定されなかつた場合、目標空燃比（A/F）S1
の値を設定してから所定時間経過していないことにな
り、ステツプ203に戻る。
ステツプ212で、カウンタCtの値が「０」と判定され
た場合には、ステツプ213に進む。このステツプ213にお
いて、目標空燃比（A/F）S1が理論空燃比（A/F）ｏより
大きい、すなわち、「NO」と判定された場合、ステツプ
216で（A/F）S1＝｛（A/F）ｏ−△（A/F）｝とし、ステ
ツプ217でカウンタCtに（１−ａ）・Tsecに対応したカ
ウンタ値を設定し、ステツプ203に戻る。
た場合には、ステツプ213に進む。このステツプ213にお
いて、目標空燃比（A/F）S1が理論空燃比（A/F）ｏより
大きい、すなわち、「NO」と判定された場合、ステツプ
216で（A/F）S1＝｛（A/F）ｏ−△（A/F）｝とし、ステ
ツプ217でカウンタCtに（１−ａ）・Tsecに対応したカ
ウンタ値を設定し、ステツプ203に戻る。
一方、ステツプ213で「Yes」と判定された場合には、
ステツプ214で（A/F）S1＝｛（A/F）ｏ＋△（A/F）｝と
し、ステツプ215でカウンタCtにａ・Tsecに対応した値
を設定し、ステツプ203に戻る。
ステツプ214で（A/F）S1＝｛（A/F）ｏ＋△（A/F）｝と
し、ステツプ215でカウンタCtにａ・Tsecに対応した値
を設定し、ステツプ203に戻る。
以上のような動作が繰り返されて、第４図に示すごと
く、目標空燃比（A/F）S1は周期Ｔで理論空燃比（A/F）
ｏを中心に振幅△（A/F）でリーン，リツチに存在する
時間の比、すなわち、デユーテイ比ａの所定波形で振動
する。このようにして、常に排気ガス中有害成分の浄化
効率が最大となるように空燃比が制御される。
く、目標空燃比（A/F）S1は周期Ｔで理論空燃比（A/F）
ｏを中心に振幅△（A/F）でリーン，リツチに存在する
時間の比、すなわち、デユーテイ比ａの所定波形で振動
する。このようにして、常に排気ガス中有害成分の浄化
効率が最大となるように空燃比が制御される。
上記一実施例において、第３図のフローチヤートに示
す手順でエミツシヨンゾーンにおける目標空燃比を設定
し、この目標空燃比と広域空燃比センサ出力とが一致す
るように燃料噴射量をフイードバツク制御する。
す手順でエミツシヨンゾーンにおける目標空燃比を設定
し、この目標空燃比と広域空燃比センサ出力とが一致す
るように燃料噴射量をフイードバツク制御する。
なお、上記実施例では、目標空燃比振動の所定波形と
して矩形波となるものを示したが、三角波となるように
しても上記実施例と同様の効果を奏する。
して矩形波となるものを示したが、三角波となるように
しても上記実施例と同様の効果を奏する。
さらに、第２図のステツプ108では、フイードバツク
演算として比例・積分演算の場合を示したが、比例・積
分・微分演算となるようにしても、上記実施例と同様の
効果を奏する。
演算として比例・積分演算の場合を示したが、比例・積
分・微分演算となるようにしても、上記実施例と同様の
効果を奏する。
また、上記実施例の説明においては、燃料噴射システ
ムとして、スピードデンシテイ方式の燃料噴射装置の具
体例としたが、エアーフローセンサを用いた燃料噴射装
置や電子制御気化器にも適用できるのは云うまでもな
い。
ムとして、スピードデンシテイ方式の燃料噴射装置の具
体例としたが、エアーフローセンサを用いた燃料噴射装
置や電子制御気化器にも適用できるのは云うまでもな
い。
この発明は以上説明したとおり、エミツシヨンゾーン
において空燃比フイードバツク制御を行う際にフイード
バツク制御系のリーンとリツチでの応答遅れ時間を考慮
して浄化効率が最大となる空燃比振動が生じるように目
標空燃比のリーンとリツチとのデユーテイ比を制御する
ように空燃比制御装置を構成したので、常に排気ガス中
有害ガス成分の浄化効率が低下せず、排気ガス浄化制御
に対し高い信頼性が得られる効果がある。
において空燃比フイードバツク制御を行う際にフイード
バツク制御系のリーンとリツチでの応答遅れ時間を考慮
して浄化効率が最大となる空燃比振動が生じるように目
標空燃比のリーンとリツチとのデユーテイ比を制御する
ように空燃比制御装置を構成したので、常に排気ガス中
有害ガス成分の浄化効率が低下せず、排気ガス浄化制御
に対し高い信頼性が得られる効果がある。
第１図はこの発明および従来装置の内燃機関の空燃比制
御装置の構成を示す図、第２図および第３図はこの発明
の内燃機関の空燃比制御装置の動作を表わすフローチヤ
ート、第４図はこの発明の一実施例における制御方法を
説明するための動作波形図、第５図はこの発明および従
来の内燃機関の空燃比制御装置における空燃比センサの
構成を示す図、第６図はこの発明および従来の内燃機関
の空燃比制御装置における空燃比センサの特性図、第７
図ないし第９図は第１図に示す浄化装置の特性図、第10
図は従来の制御方法を説明するための動作波形図であ
る。 １……内燃機関、２……吸気管、４……圧力センサ、５
……回転センサ、６……インジエクタ、８……広域空燃
比センサ、９……制御装置、10……排気ガス浄化装置、
81……酸素ポンプセル、82……酸素電池セル、93……マ
イクロプロセツサ、94……ROM、95……RAM。
御装置の構成を示す図、第２図および第３図はこの発明
の内燃機関の空燃比制御装置の動作を表わすフローチヤ
ート、第４図はこの発明の一実施例における制御方法を
説明するための動作波形図、第５図はこの発明および従
来の内燃機関の空燃比制御装置における空燃比センサの
構成を示す図、第６図はこの発明および従来の内燃機関
の空燃比制御装置における空燃比センサの特性図、第７
図ないし第９図は第１図に示す浄化装置の特性図、第10
図は従来の制御方法を説明するための動作波形図であ
る。 １……内燃機関、２……吸気管、４……圧力センサ、５
……回転センサ、６……インジエクタ、８……広域空燃
比センサ、９……制御装置、10……排気ガス浄化装置、
81……酸素ポンプセル、82……酸素電池セル、93……マ
イクロプロセツサ、94……ROM、95……RAM。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小河 賢二 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電 機株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−190633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−174142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−203946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159743（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】吸気管内の圧力を検出する圧力センサと、
内燃機関の回転を検出する回転センサと、前記内燃機関
の排ガス成分からリッチ側およびリーン側の空燃比を検
出する広域空燃比センサと、前記各センサの検出情報に
基づいて燃料量を演算してインジエクタの駆動パルス幅
を発生する制御装置と、排気ガスの浄化装置とを有する
内燃機関の空燃比制御装置において、 前記制御手段は、前記圧力センサおよび前記回転センサ
からの情報に基づいて前記インジエクタの基本駆動パル
ス幅を演算する第１演算機能手段と、前記内燃機関の動
作点が目標空燃比の平均値が理論空燃比とする領域かど
うかを判定する判定機能手段と、前記内燃機関の動作点
が前記領域であれば振動成分を含む目標空燃比を設定す
る第１設定機能手段と、前記内燃機関の動作点が前記領
域でなければ振動成分を含まない目標空燃比を設定する
第２設定機能手段と、前記広域空燃比センサの検出情報
に基づいて空燃比偏差を演算する第２演算機能手段と、
前記空燃比偏差に基づいてフィードバック補正係数を演
算する第３演算機能手段と、前記基本駆動パルス幅と前
記フィードバック補正係数とに基づいて前記インジエク
タの噴射パルス幅を演算する第４演算機能手段とを備
え、 第１設定機能手段は、設定した所定時間が経過したとき
は吸気管内の圧力と内燃機関の回転数に対して設定され
たマップデータにより、目標空燃比の振動と周期および
デューティを設定し、内燃機関の動作が変わったかを判
断後、変わっていれば、デューティと周期との乗算値に
対応するカウンタ値をカウンタに設定後、理論空燃比と
振幅の和を設定して前記所定時間の経過判断位置に戻
り、前記内燃機関の動作が変わっていなければ、カウン
タ値を１減算して、そのカウンタ値が０でなければ、目
標空燃比が理論空燃比より大きいかを判断し、目標空燃
比が理論空燃比より大きくなければ、理論空燃比と振幅
の差を設定後、前記カウンタに１からデューティ比を減
算した値に周期を乗算した値に対応するカウンタ値を設
定して前記所定時間の経過判断位置に戻り、目標空燃比
が理論空燃比より大きければ、理論空燃比と振幅の差を
設定後、前記カウンタにデューティ比に周期を乗算した
値に対応するカウンタ値を設定して前記所定時間の経過
判断位置に戻る動作を繰り返して、理論空燃比を中心と
して振動する目標空燃比のリーン側とリッチ側のデュー
ティ比を制御することを特徴とする内燃機関の空燃比制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213309A JP2531525B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213309A JP2531525B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6456936A JPS6456936A (en) | 1989-03-03 |
| JP2531525B2 true JP2531525B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=16637000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62213309A Expired - Fee Related JP2531525B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531525B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3324635B2 (ja) * | 1996-10-29 | 2002-09-17 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174142A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比帰還制御装置 |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62213309A patent/JP2531525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6456936A (en) | 1989-03-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |