JP2540887B2 - 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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- JP2540887B2 JP2540887B2 JP27024787A JP27024787A JP2540887B2 JP 2540887 B2 JP2540887 B2 JP 2540887B2 JP 27024787 A JP27024787 A JP 27024787A JP 27024787 A JP27024787 A JP 27024787A JP 2540887 B2 JP2540887 B2 JP 2540887B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- control
- sensor
- secondary air
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
- F02D41/1488—Inhibiting the regulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータを備えた内燃機関の空燃比制
御に関するものである。
御に関するものである。
排気系内触媒コンバータと空燃比センサ（以下O2セン
サと言う）と二次空気供給装置を備えた内燃機関の空燃
比制御装置においては、減速時やアイドル運転時等で未
燃のHCやCOが多量に発生した場合にはO2センサが誤作動
をする。第７図にC3H8，C2H6等各種のHCを排気ガスに加
えた場合のそれぞれのセンサ出力特性の一例を示すがこ
こに示すようにいづれもリッチ、リーンの判定点となる
センサ出力急変点が第７図に示すHCを加えない排気ガス
の特性Ｓに比しリッチ側にずれている。このために軽負
荷未燃HC発生域では、O2センサのリッチ、リーン判定点
がリッチ側にずれ、このために空燃比フィードバック補
正係数FAFの値も第８図に示すようにリッチ側にずれ、
このまゝでは適正な空燃比フィードバック（A/F F/B）
制御が出来ず、触媒コンバータの過熱、排気臭の発生等
が起こり、その浄化作用に支障を来すことになる。
サと言う）と二次空気供給装置を備えた内燃機関の空燃
比制御装置においては、減速時やアイドル運転時等で未
燃のHCやCOが多量に発生した場合にはO2センサが誤作動
をする。第７図にC3H8，C2H6等各種のHCを排気ガスに加
えた場合のそれぞれのセンサ出力特性の一例を示すがこ
こに示すようにいづれもリッチ、リーンの判定点となる
センサ出力急変点が第７図に示すHCを加えない排気ガス
の特性Ｓに比しリッチ側にずれている。このために軽負
荷未燃HC発生域では、O2センサのリッチ、リーン判定点
がリッチ側にずれ、このために空燃比フィードバック補
正係数FAFの値も第８図に示すようにリッチ側にずれ、
このまゝでは適正な空燃比フィードバック（A/F F/B）
制御が出来ず、触媒コンバータの過熱、排気臭の発生等
が起こり、その浄化作用に支障を来すことになる。
このために、特開昭57−70929号公報においては、減
速時及びアイドリング時にO2センサで感知される空燃比
に拘らず大量の二次空気を排気マニホルドのみに供給し
て、触媒床を冷却してその温度の上昇を防止し、また、
触媒からの臭気の発生を防止している。また、本出願人
は特願昭61−107406号において減速又はアイドル運転時
には車速によって変化する一定の遅延時間経過後、空燃
比制御を開ループ制御とし、同時に、二次空気の供給を
行い、O2の欠乏による触媒臭の発生を防止している。
速時及びアイドリング時にO2センサで感知される空燃比
に拘らず大量の二次空気を排気マニホルドのみに供給し
て、触媒床を冷却してその温度の上昇を防止し、また、
触媒からの臭気の発生を防止している。また、本出願人
は特願昭61−107406号において減速又はアイドル運転時
には車速によって変化する一定の遅延時間経過後、空燃
比制御を開ループ制御とし、同時に、二次空気の供給を
行い、O2の欠乏による触媒臭の発生を防止している。
スロットル弁が全閉、すなわち、アイドルスイッチ信
号がONになる前の軽負荷域には、充填効率7vが小さく残
留ガスが多いため、第９図に示すように失火域となって
いる。そのために、降坂時のようなスロットル弁全閉直
前のフューエルカット（減速時の燃料噴射停止）しない
軽負荷走行では、失火域走行となり、未燃HC,COが多量
に発生する。このような失火域でO2センサによる空燃比
フィードバック制御を行うと、前述の通り、O2センサが
多量の未燃HCにより誤作動し、フードバック制御の中心
位置となる、リッチ、リーンの判定点がリッチ側にずれ
るために、このまゝ空燃比制御を閉ループとして行うと
実際はリッチであってもリーンと判定され燃料の増量が
行われこのため燃焼室内ではO2が不足して未燃HC,COを
増々増大させる一方、排気にO2がなくなり、還元雰囲気
となるために硫黄分が燃焼されずに触媒表面に付着し、
触媒臭が発生する。また、その様な状態のもとで二次空
気供給装置を作動させると、二次空気供給分だけ排気系
内は更にリーンになるために、空燃比制御は益々リッチ
となる方向に制御される。この為燃焼室内ではO2不足と
なり、増々多量のHC,COが排出され、一方排気管内には
二次空気が供給されているので触媒内で多量のHC,COが
燃焼し、触媒が高温となり過熱する。
号がONになる前の軽負荷域には、充填効率7vが小さく残
留ガスが多いため、第９図に示すように失火域となって
いる。そのために、降坂時のようなスロットル弁全閉直
前のフューエルカット（減速時の燃料噴射停止）しない
軽負荷走行では、失火域走行となり、未燃HC,COが多量
に発生する。このような失火域でO2センサによる空燃比
フィードバック制御を行うと、前述の通り、O2センサが
多量の未燃HCにより誤作動し、フードバック制御の中心
位置となる、リッチ、リーンの判定点がリッチ側にずれ
るために、このまゝ空燃比制御を閉ループとして行うと
実際はリッチであってもリーンと判定され燃料の増量が
行われこのため燃焼室内ではO2が不足して未燃HC,COを
増々増大させる一方、排気にO2がなくなり、還元雰囲気
となるために硫黄分が燃焼されずに触媒表面に付着し、
触媒臭が発生する。また、その様な状態のもとで二次空
気供給装置を作動させると、二次空気供給分だけ排気系
内は更にリーンになるために、空燃比制御は益々リッチ
となる方向に制御される。この為燃焼室内ではO2不足と
なり、増々多量のHC,COが排出され、一方排気管内には
二次空気が供給されているので触媒内で多量のHC,COが
燃焼し、触媒が高温となり過熱する。
また、失火域に入っている時間が長く、二次空気の供
給が長く続けられると、余剰のHC,COが燃焼したあとは
二次空気によって触媒が冷やされ、触媒が過冷してその
作動が不活発となる。
給が長く続けられると、余剰のHC,COが燃焼したあとは
二次空気によって触媒が冷やされ、触媒が過冷してその
作動が不活発となる。
以上のように、減速時及びアイドリング時等の軽負荷
域で、従来例のように単に二次空気の供給を行うのみで
は、上記の問題点は解決しない。
域で、従来例のように単に二次空気の供給を行うのみで
は、上記の問題点は解決しない。
本発明は上記に鑑み、空燃比制御と二次空気供給との
組合せを適切に行って軽負荷域運転中における未燃ガス
HC,COの低減を大幅に図り更に、排気臭の発生と触媒の
過冷を防止することを目的とする。
組合せを適切に行って軽負荷域運転中における未燃ガス
HC,COの低減を大幅に図り更に、排気臭の発生と触媒の
過冷を防止することを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕 上記の問題点を解決するために、本発明においては第
１図に示すように、排気系３に触媒コンバータ６と空燃
比センサ５と二次空気供給装置４とが配設され、前記空
燃比センサ５の出力信号に基いて混合気の空燃比フィー
ドバック（A/F F/B）制御する手段IIを具備した内燃機
関１において、 機関１が軽負荷域運転中の失火域を判定する手段Ｉ
と、該失火域内で運転中に前記空燃比センサ５の出力信
号がリーンの場合には前記空燃比フィードバック制御を
開ループとするA/F F/B制御手段IIと前記失火域内運転
中一定時間内に限り、前記二次空気供給装置４より排気
系３内に二次空気の供給を行うように制御するAS制御手
段IIIより成る内燃機関の空燃比制御装置を提供する。
１図に示すように、排気系３に触媒コンバータ６と空燃
比センサ５と二次空気供給装置４とが配設され、前記空
燃比センサ５の出力信号に基いて混合気の空燃比フィー
ドバック（A/F F/B）制御する手段IIを具備した内燃機
関１において、 機関１が軽負荷域運転中の失火域を判定する手段Ｉ
と、該失火域内で運転中に前記空燃比センサ５の出力信
号がリーンの場合には前記空燃比フィードバック制御を
開ループとするA/F F/B制御手段IIと前記失火域内運転
中一定時間内に限り、前記二次空気供給装置４より排気
系３内に二次空気の供給を行うように制御するAS制御手
段IIIより成る内燃機関の空燃比制御装置を提供する。
機関の軽負荷運転中に失火域判定手段により現在失火
域内で運転中であることが判明した場合にはO2センサ信
号がリッチを示す場合にのみ空燃比フィードバック（A/
F F/B）制御を閉ループで行い、O2センサ信号がリーン
を示す場合には開（オープン）ループとし、A/FのF/B制
御は行わない。また、二次空気供給装置により排気管内
に二次空気（AS.エアサクション）の供給を行ない、一
定時間経過した後は、この供給を停止する。
域内で運転中であることが判明した場合にはO2センサ信
号がリッチを示す場合にのみ空燃比フィードバック（A/
F F/B）制御を閉ループで行い、O2センサ信号がリーン
を示す場合には開（オープン）ループとし、A/FのF/B制
御は行わない。また、二次空気供給装置により排気管内
に二次空気（AS.エアサクション）の供給を行ない、一
定時間経過した後は、この供給を停止する。
前記失火域判定手段により失火域内運転中でないこと
が判明した場合には、前記二次空気の供給は行なわず、
A/F F/B制御を実行する。
が判明した場合には、前記二次空気の供給は行なわず、
A/F F/B制御を実行する。
本発明の実施例を第２図に示す。
第２図において、12はピストン、16は燃焼室、18は点
火栓、20は吸気弁、21は吸気ポート、22は排気弁、23は
排気ポートである。吸気ポート21は吸気管24、サージタ
ンク26、スロットル弁28を介してエアフローメータ30に
接続される。排気ポート23は排気マニホルド32、排気管
34を介して触媒コンバータ36に接続される。
火栓、20は吸気弁、21は吸気ポート、22は排気弁、23は
排気ポートである。吸気ポート21は吸気管24、サージタ
ンク26、スロットル弁28を介してエアフローメータ30に
接続される。排気ポート23は排気マニホルド32、排気管
34を介して触媒コンバータ36に接続される。
燃料インジェクタ38は各気筒毎におい吸気ポート21の
近傍の吸気管24に取付られる。40はディストリビュータ
で、共通電極は点火装置42の点火コイル43に接続され
る。また分配電極は各気筒の点火栓18に接続される。
近傍の吸気管24に取付られる。40はディストリビュータ
で、共通電極は点火装置42の点火コイル43に接続され
る。また分配電極は各気筒の点火栓18に接続される。
二次空気導入システムはリード弁44を備えた、所謂エ
アサクションシステムである。リード弁44はその上流側
が空気フィルタ46に接続され、下流は二次空気制御弁48
及びエアサクション通路50を介して排気マニホルド32に
接続される。二次空気制御弁48は常態では閉じており、
必要に応じて開放され、二次空気を導入することにより
触媒コンバータ36における触媒の活性を促進するための
ものである。
アサクションシステムである。リード弁44はその上流側
が空気フィルタ46に接続され、下流は二次空気制御弁48
及びエアサクション通路50を介して排気マニホルド32に
接続される。二次空気制御弁48は常態では閉じており、
必要に応じて開放され、二次空気を導入することにより
触媒コンバータ36における触媒の活性を促進するための
ものである。
二次空気制御弁48は、この実施例では、負圧により駆
動されるもので、ダイヤフラム54を備え、ダイヤフラム
54は負圧通路56を介して電磁切替弁58に連結される。切
替弁58はダイヤフラム54を空気フィルタ59に連通する位
置と、サージタンク26に連通する位置とで切り替わる。
常態では、切替弁58はダイヤフラム54を大気圧側に接続
し、このとき二次空気制御弁48は閉弁するため二次空気
の導入は行われない。切替弁58を励磁することによりダ
イヤフラム54はサージタンク26の負圧に連通され、二次
空気制御弁48が開弁され、二次空気の導入が行われる。
制御回路60はこの発明による空燃比制御を行なうため
のものであり、マイクロコンピュータシステムとして構
成される。制御回路60はマイクロプロセシングユニット
（MPU）62と、メモリ64と、入力ポート66と、出力ポー
ト67と、これらの要素を接続するバス68とより構成され
る。入力ポート66は各センサに接続され、エンジン運転
条件信号が入力される。エアフローメータ30からは吸入
空気量Ｑに応じた信号が入力される。ディストリビュー
タ40にはクランク角センサ72,74が取付けられ、分配軸
の回転、即ちクランク軸の回転に応じたパスル信号が得
られる。即ち第１のクランク角センサ72はエンジンの１
回転、即ち720°クランク角毎のパルス信号Ｇを発生
し、第２のクランク角センサ74は30°クランク角毎のパ
ルス信号を発生し、エンジン回転数Neを知ることができ
る。
動されるもので、ダイヤフラム54を備え、ダイヤフラム
54は負圧通路56を介して電磁切替弁58に連結される。切
替弁58はダイヤフラム54を空気フィルタ59に連通する位
置と、サージタンク26に連通する位置とで切り替わる。
常態では、切替弁58はダイヤフラム54を大気圧側に接続
し、このとき二次空気制御弁48は閉弁するため二次空気
の導入は行われない。切替弁58を励磁することによりダ
イヤフラム54はサージタンク26の負圧に連通され、二次
空気制御弁48が開弁され、二次空気の導入が行われる。
制御回路60はこの発明による空燃比制御を行なうため
のものであり、マイクロコンピュータシステムとして構
成される。制御回路60はマイクロプロセシングユニット
（MPU）62と、メモリ64と、入力ポート66と、出力ポー
ト67と、これらの要素を接続するバス68とより構成され
る。入力ポート66は各センサに接続され、エンジン運転
条件信号が入力される。エアフローメータ30からは吸入
空気量Ｑに応じた信号が入力される。ディストリビュー
タ40にはクランク角センサ72,74が取付けられ、分配軸
の回転、即ちクランク軸の回転に応じたパスル信号が得
られる。即ち第１のクランク角センサ72はエンジンの１
回転、即ち720°クランク角毎のパルス信号Ｇを発生
し、第２のクランク角センサ74は30°クランク角毎のパ
ルス信号を発生し、エンジン回転数Neを知ることができ
る。
O2センサ75は排気管34において二次空気導入通路50の
下流で、触媒コンバータ36の上流に設置される。O2セン
サ75はなるべく排気マニホルド32から離れて設置され、
排気ガスの熱的な影響から遮断することができる。
下流で、触媒コンバータ36の上流に設置される。O2セン
サ75はなるべく排気マニホルド32から離れて設置され、
排気ガスの熱的な影響から遮断することができる。
水温センサ76はエンジンのウォータジャケットに設置
され、エンジン冷却水の温度に応じた信号THWを発生す
る。アイドルスイッチ78はスロットル弁28に連結され、
スロットル弁28がアイドル位置のときON、それ以外のと
きOFFされる。車速センサ79は車両速度SPDに応じた信号
を発生するもので、例えば、変速機の出力軸上に設置す
ることができる。
され、エンジン冷却水の温度に応じた信号THWを発生す
る。アイドルスイッチ78はスロットル弁28に連結され、
スロットル弁28がアイドル位置のときON、それ以外のと
きOFFされる。車速センサ79は車両速度SPDに応じた信号
を発生するもので、例えば、変速機の出力軸上に設置す
ることができる。
メモリ64にはこの発明に従って空燃比制御及びエアサ
クション制御を行なうためのプログラムが格納される。
出力ポート67は、燃料インジェクタ38、電磁切替弁58、
更に点火装置42に接続される。
クション制御を行なうためのプログラムが格納される。
出力ポート67は、燃料インジェクタ38、電磁切替弁58、
更に点火装置42に接続される。
次に、制御回路60の作動による空燃比制御をフローチ
ャートにより説明する。
ャートにより説明する。
第３図に燃料噴射量（TAU）の演算ルーチンを示す。
このルーチンは燃料噴射を開始すべきクランク角度をク
ランク角センサ72,74からの信号により検知することで
実行が開始される。ステップ301で基本噴射量Tpが Tp＝Ｋ×Q/Ne ………（１） により演算される。ただし、Ｑは吸入空気量、Neはエン
ジン回転数、Ｋは常数である。次にステップ303で燃料
噴射量TAUが TAU＝FAF×Tp×（１＋α）β＋γ …（２） により演算される。ここに、α，β，γはこの発明と直
接関係しない他の運転状態のパラメータによる補正係
数、補正量を代表的に示すもので、例えばスロットル開
度センサ、あるいは吸気温センサからの信号等により決
められる。ステップ305では演算された燃料噴射量TAUの
信号が出力ポート72より出力され、演算された量の燃料
がインジェクタ38より噴射される。このルーチンは所定
のクランク角毎に、例えばクランク角360°毎に行う。
このルーチンは燃料噴射を開始すべきクランク角度をク
ランク角センサ72,74からの信号により検知することで
実行が開始される。ステップ301で基本噴射量Tpが Tp＝Ｋ×Q/Ne ………（１） により演算される。ただし、Ｑは吸入空気量、Neはエン
ジン回転数、Ｋは常数である。次にステップ303で燃料
噴射量TAUが TAU＝FAF×Tp×（１＋α）β＋γ …（２） により演算される。ここに、α，β，γはこの発明と直
接関係しない他の運転状態のパラメータによる補正係
数、補正量を代表的に示すもので、例えばスロットル開
度センサ、あるいは吸気温センサからの信号等により決
められる。ステップ305では演算された燃料噴射量TAUの
信号が出力ポート72より出力され、演算された量の燃料
がインジェクタ38より噴射される。このルーチンは所定
のクランク角毎に、例えばクランク角360°毎に行う。
第４図に、空燃比フィードバック補正係数FAFの演算
ルーチンを示す。ステップ401に於ては、O2センサ75の
出力信号による空燃比のF/B（フィードバック）条件、
すなわち、閉ループ条件が成立しているか否かを判断す
る。エンジンの始動中、始動後の燃料増量動作中、暖機
増量動作中、パワー増量動作中、リーン制御中O2センサ
75の不活性能等は、いづれもF/B条件が不成立であり、
その他の場合にF/B条件が成立する。F/B条件が不成立で
Noのときは、ステップ403に進み、FAF＝1.0とされる。
これにより、空燃比は開ループ制御（非フィードバック
制御）となる。
ルーチンを示す。ステップ401に於ては、O2センサ75の
出力信号による空燃比のF/B（フィードバック）条件、
すなわち、閉ループ条件が成立しているか否かを判断す
る。エンジンの始動中、始動後の燃料増量動作中、暖機
増量動作中、パワー増量動作中、リーン制御中O2センサ
75の不活性能等は、いづれもF/B条件が不成立であり、
その他の場合にF/B条件が成立する。F/B条件が不成立で
Noのときは、ステップ403に進み、FAF＝1.0とされる。
これにより、空燃比は開ループ制御（非フィードバック
制御）となる。
ステップ401でYesの場合には、ステップ405に進み、O
2センサ75からの信号がリッチか否かを判別する。すな
わち空燃比が理論空燃比又は設定空燃比よりリッチのと
きは空燃比をリーン側に動かすためにステップ407に進
み、FAFがδ１だけ減算される。ステップ405でリーンと
判定されたときはステップ405よりステップ409に進み、
ここでFAFがδ２だけ加算される。ステップ407,409にお
ける閉ループ制御（フィードバック制御）により、空燃
比は所定値に制御される。このルーチンは一定時間毎、
例えば4ms毎に実行される。
2センサ75からの信号がリッチか否かを判別する。すな
わち空燃比が理論空燃比又は設定空燃比よりリッチのと
きは空燃比をリーン側に動かすためにステップ407に進
み、FAFがδ１だけ減算される。ステップ405でリーンと
判定されたときはステップ405よりステップ409に進み、
ここでFAFがδ２だけ加算される。ステップ407,409にお
ける閉ループ制御（フィードバック制御）により、空燃
比は所定値に制御される。このルーチンは一定時間毎、
例えば4ms毎に実行される。
以上によりO2センサ出力信号を基にして演算されたFA
Fの値を前記（２）式に入れて計算することにより燃料
噴射量TAUがMPU62により演算され、これにより出力ポー
ト67より燃料インジェクタ38に指令されて空燃比フィー
ドバック制御が行われる。
Fの値を前記（２）式に入れて計算することにより燃料
噴射量TAUがMPU62により演算され、これにより出力ポー
ト67より燃料インジェクタ38に指令されて空燃比フィー
ドバック制御が行われる。
第５図にA/F F/B及び二次空気供給AS（エアサクショ
ン）制御ルーチンを示す。ステップ501に於てはエンジ
ンが運転中に於て、クランク角センサ72,74及び吸入空
気量センサ77よりの出力信号が入力ポート66に入り、こ
れに応じて、吸入空気量データのＱ及びエンジン回転数
データNeがメモリ64に読み込まれ格納され、このデータ
に基いて、MPU62によりNeとQ/Neとの相関関係が演算さ
れる。次にステップ502で第６図に示すような、予めメ
モリ64に格納してある該エンジンの失火限界Q/Ne minの
マップから、その時のエンジン回転数Neに対応するQ/Ne
minの値が求められる。第９図に於ては、実線ＡはQ/Ne
minの状態、破線Ｃはスロットルバルブ全閉の状態を示
し、A,C線の間の領域Ｂが失火域を表す。次にステップ5
03に進みここでは、その時のQ/NeをこのQ/Ne minと比較
して、Q/Ne＜Q/Ne minか否かを判定する。Q/Ne＜Q/Ne m
inの場合にはその時Q/Neは失火域にあり、第９図のＢ領
域内にあると判定され、ステップ504に進む。ステップ5
04ではAS（エアサクション）を作動して、二次空気がエ
アサクション通路50より排気管34へ導入され、触媒コン
バータ36で未燃HC,COが浄化され、触媒排気臭の発生が
防止される。
ン）制御ルーチンを示す。ステップ501に於てはエンジ
ンが運転中に於て、クランク角センサ72,74及び吸入空
気量センサ77よりの出力信号が入力ポート66に入り、こ
れに応じて、吸入空気量データのＱ及びエンジン回転数
データNeがメモリ64に読み込まれ格納され、このデータ
に基いて、MPU62によりNeとQ/Neとの相関関係が演算さ
れる。次にステップ502で第６図に示すような、予めメ
モリ64に格納してある該エンジンの失火限界Q/Ne minの
マップから、その時のエンジン回転数Neに対応するQ/Ne
minの値が求められる。第９図に於ては、実線ＡはQ/Ne
minの状態、破線Ｃはスロットルバルブ全閉の状態を示
し、A,C線の間の領域Ｂが失火域を表す。次にステップ5
03に進みここでは、その時のQ/NeをこのQ/Ne minと比較
して、Q/Ne＜Q/Ne minか否かを判定する。Q/Ne＜Q/Ne m
inの場合にはその時Q/Neは失火域にあり、第９図のＢ領
域内にあると判定され、ステップ504に進む。ステップ5
04ではAS（エアサクション）を作動して、二次空気がエ
アサクション通路50より排気管34へ導入され、触媒コン
バータ36で未燃HC,COが浄化され、触媒排気臭の発生が
防止される。
次にステップ505に進み、ここでカウンタＣをプラス１
アップし、次のステップ506に進む。ステップ506では、
O2センサ75からの信号がリッチか否かを判別する。空燃
比が理論空燃比又は設定空燃比よりリッチのときはステ
ップ506はYesとなり、ステップ507に進み、空燃比をリ
ーン側に動かすために第４図に示すようにFAFがδ１だ
け演算され、閉ループ制御（A/F F/B制御）が行われ
る。またステップ506で空燃比がリーンと判定されたと
きは、ステップ506はNoとなりステップ508に進み、ここ
ではFAF＝1.0とされる。これにより、A/F F/Bは開ルー
プ（オープン）制御となる。これは、前記失火域Ｂ内で
の運転中に空燃比がリーンの場合は、前述の通り、多量
のHCが発生しているためにO2センサのスイッチが判定点
がリッチ側にずれたためにO2センサの誤動作により、実
際はリッチの状態であるのに見せかけのリーンの状態に
あると考えられ、これに対して閉ループの制御のまゝで
空燃比フィードバック制御を続けると、増々燃料の供給
が過剰になり、HC,COの発生が多くなる可能性があり、
また、後述のAS（エアサクション）作動中の場合には、
AS作動による空気が排気管内へ供給されるために、排気
が薄められて実際の燃料室内での混合比よりもリーンの
状態の信号がO2センサから出され、この場合もこれに基
いた空燃比フィードバック制御を続けると燃料の供給が
過剰となりHC,COの発生が多くなる。したがって失火域
Ｂの状態で空燃比がリーンの場合には上記の弊害を避け
るためにステップ508でFAF＝1.0とし、空燃比フィード
バック制御を取り止め、オープンループ制御とする。次
にステップ507,508いづれもステップ510に進みここで失
火域Ｂに入っている時間が設定値以内であるか否かが判
定される。設定値以内の場合にはステップ511に進み、A
S（エアサクション）の作動はそのまゝ続行する。ステ
ップ510で失火域に入っている時間が設定値以上に長い
と判定された場合すなわちＣ≦設定値がNoの場合にはス
テップ512に進み、ASの作動を停止し、触媒コンバータ
の過冷を防止する。
アップし、次のステップ506に進む。ステップ506では、
O2センサ75からの信号がリッチか否かを判別する。空燃
比が理論空燃比又は設定空燃比よりリッチのときはステ
ップ506はYesとなり、ステップ507に進み、空燃比をリ
ーン側に動かすために第４図に示すようにFAFがδ１だ
け演算され、閉ループ制御（A/F F/B制御）が行われ
る。またステップ506で空燃比がリーンと判定されたと
きは、ステップ506はNoとなりステップ508に進み、ここ
ではFAF＝1.0とされる。これにより、A/F F/Bは開ルー
プ（オープン）制御となる。これは、前記失火域Ｂ内で
の運転中に空燃比がリーンの場合は、前述の通り、多量
のHCが発生しているためにO2センサのスイッチが判定点
がリッチ側にずれたためにO2センサの誤動作により、実
際はリッチの状態であるのに見せかけのリーンの状態に
あると考えられ、これに対して閉ループの制御のまゝで
空燃比フィードバック制御を続けると、増々燃料の供給
が過剰になり、HC,COの発生が多くなる可能性があり、
また、後述のAS（エアサクション）作動中の場合には、
AS作動による空気が排気管内へ供給されるために、排気
が薄められて実際の燃料室内での混合比よりもリーンの
状態の信号がO2センサから出され、この場合もこれに基
いた空燃比フィードバック制御を続けると燃料の供給が
過剰となりHC,COの発生が多くなる。したがって失火域
Ｂの状態で空燃比がリーンの場合には上記の弊害を避け
るためにステップ508でFAF＝1.0とし、空燃比フィード
バック制御を取り止め、オープンループ制御とする。次
にステップ507,508いづれもステップ510に進みここで失
火域Ｂに入っている時間が設定値以内であるか否かが判
定される。設定値以内の場合にはステップ511に進み、A
S（エアサクション）の作動はそのまゝ続行する。ステ
ップ510で失火域に入っている時間が設定値以上に長い
と判定された場合すなわちＣ≦設定値がNoの場合にはス
テップ512に進み、ASの作動を停止し、触媒コンバータ
の過冷を防止する。
ステップ503でQ/NeがQ/Ne minが以上になった場合に
は、失火域を脱して正常な燃焼が行われる状態にあるこ
とを示す。したがって、ステップ503よりステップ520に
進み、カウントＣ＝０とし、次にステップ521でASを停
止し、ステップ522で空燃比（A/F）フィードバック（F/
B）制御を開始し、正常の運転状態に戻り、ステップ530
に進みリターンする。
は、失火域を脱して正常な燃焼が行われる状態にあるこ
とを示す。したがって、ステップ503よりステップ520に
進み、カウントＣ＝０とし、次にステップ521でASを停
止し、ステップ522で空燃比（A/F）フィードバック（F/
B）制御を開始し、正常の運転状態に戻り、ステップ530
に進みリターンする。
上記の第５図のフローチャートの動きを示すタイミン
グチャートを第６図に示す。第６図（イ）は前記フロー
チャートステップ503を示し、これがYesのときは失火域
で運転が行われている。（ロ）はステップ510を示し、
カウントＣが設定値に達すると（ホ）に示すようにASを
停止（ステップ512）する。（ハ）はステップ506を示
し、このYes,No（ON,OFF）により、（ニ）に示すA/F F/
Bの実行（閉制御）かオープン制御かがステップ507,508
に示すように決められる。運転域が失火域を脱してQ/Ne
min以上の正常域運転に戻った場合には、（イ）（ニ）
（ホ）即ちフローチャートでステップ503よりステップ5
20,521,522に移り、ASは停止されA/F F/Bは実行され
る。
グチャートを第６図に示す。第６図（イ）は前記フロー
チャートステップ503を示し、これがYesのときは失火域
で運転が行われている。（ロ）はステップ510を示し、
カウントＣが設定値に達すると（ホ）に示すようにASを
停止（ステップ512）する。（ハ）はステップ506を示
し、このYes,No（ON,OFF）により、（ニ）に示すA/F F/
Bの実行（閉制御）かオープン制御かがステップ507,508
に示すように決められる。運転域が失火域を脱してQ/Ne
min以上の正常域運転に戻った場合には、（イ）（ニ）
（ホ）即ちフローチャートでステップ503よりステップ5
20,521,522に移り、ASは停止されA/F F/Bは実行され
る。
以上のA/F F/B、AS制御ルーチンを実行することによ
り、降坂時のようなスロットル弁全閉直前の軽負荷失火
域での走行時に未ねんHCにより、O2センサのリッチ、リ
ーン判定点がリッチ側に大幅にずれる（第７図参照）こ
とによりO2センサの誤作動が発生しても、O2センサ信号
がリーンの時（第６図）はA/F F/Bオープン（第６図
）としてあるのでフィードバック中に空燃比が大幅に
リッチにずれることなく、従来の空燃比フィードバック
の方法に比べて未燃HC,COを大幅に減らすことができ、
この間ASを供給しても（第６図）触媒コンバータ36で
の発熱が過大にならず、触媒の過熱を防止することがで
きる。また、軽負荷失火域になってから一定時間だけAS
による二次空気を供給し、カウントＣが設定値に達し、
又は設定値を超えたとき（第６図）にはASを停止（第
６図）するので、二次空気によって余剰のHC,COが燃
焼したあとASの供給を続けたために起こる触媒が過冷し
て不活性となることが防止される。
り、降坂時のようなスロットル弁全閉直前の軽負荷失火
域での走行時に未ねんHCにより、O2センサのリッチ、リ
ーン判定点がリッチ側に大幅にずれる（第７図参照）こ
とによりO2センサの誤作動が発生しても、O2センサ信号
がリーンの時（第６図）はA/F F/Bオープン（第６図
）としてあるのでフィードバック中に空燃比が大幅に
リッチにずれることなく、従来の空燃比フィードバック
の方法に比べて未燃HC,COを大幅に減らすことができ、
この間ASを供給しても（第６図）触媒コンバータ36で
の発熱が過大にならず、触媒の過熱を防止することがで
きる。また、軽負荷失火域になってから一定時間だけAS
による二次空気を供給し、カウントＣが設定値に達し、
又は設定値を超えたとき（第６図）にはASを停止（第
６図）するので、二次空気によって余剰のHC,COが燃
焼したあとASの供給を続けたために起こる触媒が過冷し
て不活性となることが防止される。
以上により、触媒での未燃HC,COの浄化と触媒排気臭
の発生の防止と触媒の過冷の防止とを適時適切に行うこ
とができる。
の発生の防止と触媒の過冷の防止とを適時適切に行うこ
とができる。
本発明を実施することにより、次の効果がある。
（１）軽負荷失火域内で運転中に、空燃比センサの出力
信号がリーンの場合には空燃比フィードバック制御を開
ループ制御とすることにより、排気系中の未燃HC,COを
大幅に減じ、触媒の過熱が防止でき、触媒排気臭の発生
が防止できる。
信号がリーンの場合には空燃比フィードバック制御を開
ループ制御とすることにより、排気系中の未燃HC,COを
大幅に減じ、触媒の過熱が防止でき、触媒排気臭の発生
が防止できる。
（２）失火域内運転中、二次空気の供給は一定時間に限
定して行ない、後はその供給を停止することにより、触
媒が過冷して不活性となることが防止される。
定して行ない、後はその供給を停止することにより、触
媒が過冷して不活性となることが防止される。
（３）上記の手段のために、新たに多くの機構、装置を
設ける必要はなく、コスト的にも有利である。
設ける必要はなく、コスト的にも有利である。
第１図は本発明の構成、手段を示すブロック線図、第２
図は本発明の構成、配置を示す説明図、第３図は燃料噴
射量（TAU）の演算ルーチンを示すフローチャート、第
４図は空燃比フィードバック補正係数（FAF）の演算ル
ーチンを示すフローチャート、第５図は空燃比フィード
バック（A/F F/B）及び二次空気供給（AS）の制御ルー
チン、第６図は本発明実行の時のタイミングチャート、
第７図はO2センサ出力特性図、第８図は軽負荷運転時FA
F特性図、第９図は軽負荷運転域に於ける吸入空気・エ
ンジン回転特性図を示す。 ３……排気系、４……二次空気供給装置、36……触媒コ
ンバータ、48……二次空気制御弁、62……MPU、72,74…
…クランク角センサ、75……O2センサ、76……水温セン
サ、78……アイドルスイッチ、Ｉ……失火域判定手段、
II……A/F F/B制御手段、III……AS制御手段。
図は本発明の構成、配置を示す説明図、第３図は燃料噴
射量（TAU）の演算ルーチンを示すフローチャート、第
４図は空燃比フィードバック補正係数（FAF）の演算ル
ーチンを示すフローチャート、第５図は空燃比フィード
バック（A/F F/B）及び二次空気供給（AS）の制御ルー
チン、第６図は本発明実行の時のタイミングチャート、
第７図はO2センサ出力特性図、第８図は軽負荷運転時FA
F特性図、第９図は軽負荷運転域に於ける吸入空気・エ
ンジン回転特性図を示す。 ３……排気系、４……二次空気供給装置、36……触媒コ
ンバータ、48……二次空気制御弁、62……MPU、72,74…
…クランク角センサ、75……O2センサ、76……水温セン
サ、78……アイドルスイッチ、Ｉ……失火域判定手段、
II……A/F F/B制御手段、III……AS制御手段。
Claims (2)
- 【請求項１】排気系内に触媒コンバータと空燃比センサ
と二次空気供給装置とが配設され、前記空燃比センサの
出力信号に基いて混合気の空燃比をフィードバック制御
する手段を具備した内燃機関の空燃比制御装置におい
て、 機関の軽負荷運転中の失火域を判定する手段と、該失火
域内で運転中に前記空燃比センサの出力信号がリーンの
場合には、前記空燃比フィードバック制御を開ループ制
御とする手段と、前記失火域内運転中、前記二次空気供
給装置により排気管内に二次空気の供給を行うように制
御する手段とより成る内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記失火域内運転中、一定時間に限定し
て、前記二次空気供給装置により排気管内に二次空気の
供給を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27024787A JP2540887B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27024787A JP2540887B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116213A JPH01116213A (ja) | 1989-05-09 |
| JP2540887B2 true JP2540887B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=17483595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27024787A Expired - Fee Related JP2540887B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540887B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0469170B1 (de) * | 1990-08-01 | 1994-03-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufheizen eines Abgaskatalysators |
| KR100709212B1 (ko) | 2005-04-20 | 2007-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 스택 |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP27024787A patent/JP2540887B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01116213A (ja) | 1989-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |