JP2591045B2 - Fuel injection control device for alcohol-containing fuel internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection control device for alcohol-containing fuel internal combustion engine

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JP2591045B2
JP2591045B2 JP7088788A JP7088788A JP2591045B2 JP 2591045 B2 JP2591045 B2 JP 2591045B2 JP 7088788 A JP7088788 A JP 7088788A JP 7088788 A JP7088788 A JP 7088788A JP 2591045 B2 JP2591045 B2 JP 2591045B2
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fuel ratio
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alcohol
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガソリンにアルコールを混合させたものを燃
料とする内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that uses gasoline mixed with alcohol as a fuel.

〔従来技術〕(Prior art)

一般に内燃機関における燃料噴射制御とは吸入空気量
Q/エンジン回転数Neや吸気管内圧力PMに代表される機関
負荷に応じて決定される基本燃料噴射量(時間)に空燃
比補正係数FAFを積算して目標とする燃料噴射量(時
間)を決定しており、空燃比フィードバック制御におい
ては排気中の酸素濃度から空燃比が理論空燃比(例えば
14.7)より小さいか(過濃側か)、大きいか(希薄側
か)を酸素センサ(O2センサ)及びコンパレータによっ
て判定し、過濃度(リッチ)信号のときFAFを減少させ
る。ところで、自動車の燃料としてガソリンにアルコー
ル等の異種燃料を混入した場合には、目標空燃比等を異
種燃料を混入しないときの値に維持すると内燃機関運転
性能、排気エミッションが悪化することは避けることが
できない。
Generally, fuel injection control in an internal combustion engine refers to the amount of intake air
Q / The target fuel injection amount (time) is calculated by integrating the air-fuel ratio correction coefficient FAF with the basic fuel injection amount (time) determined according to the engine load represented by the engine speed Ne and the intake pipe pressure PM. In the air-fuel ratio feedback control, the air-fuel ratio is determined from the oxygen concentration in the exhaust gas based on the stoichiometric air-fuel ratio (for example,
14.7) The oxygen sensor (O 2 sensor) and a comparator determine whether the value is smaller (over-concentration side) or larger (lean side), and the FAF is reduced when the signal is over-concentration (rich). By the way, when different kinds of fuels such as alcohol are mixed into gasoline as fuel for automobiles, avoiding deterioration of the internal combustion engine operation performance and exhaust emission if the target air-fuel ratio etc. is maintained at a value when no different kinds of fuels are mixed. Can not.

そこで燃料中の異種燃料の混入割合を検出し、異種燃
料の混入割合に応じて基本燃料噴射量を補正する装置が
すでに提案されている(特開昭58−96139号公報、実開
昭1−108343号公報参照)。
Therefore, a device for detecting the mixing ratio of different types of fuel in the fuel and correcting the basic fuel injection amount in accordance with the mixing ratio of different types of fuel has already been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 58-96139, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-96139). No. 108343).

即ち、上記提案に係る装置は制御空燃比を目標空燃比
(例えば理論空燃比)に制御するために異種燃料の混入
程度に応じて燃料量を直接調節制御するものであるた
め、異種燃料の混入による理論空燃比からのずれは補正
できる。
That is, since the apparatus according to the above proposal directly controls the fuel amount in accordance with the degree of mixing of different kinds of fuel in order to control the control air-fuel ratio to the target air-fuel ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio), Deviation from the stoichiometric air-fuel ratio can be corrected.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述したO2センサは内部にジルコニア素子を備えてお
り、酸素イオンが通過することにより起電力を発生する
ジルコニア素子本来の性質を利用し、ジルコニア素子の
内側に酸素濃度の高い大気を、外側に濃度の低い排気を
導くようになっており、外側を通過する排気中の酸素濃
度が高いとき、即ち実際の空燃比が理論空燃比より大き
い時(リーン時)には酸素濃度差小ゆえに起電力が小さ
く、又排気中の酸素濃度が低いとき(リッチ時)には濃
度差大ゆえに起電力が大きくなる。
The above-mentioned O 2 sensor has a zirconia element inside, utilizing the inherent properties of the zirconia element that generates an electromotive force by the passage of oxygen ions, the inside of the zirconia element has a high oxygen concentration atmosphere, the outside When the oxygen concentration in the exhaust gas passing outside is high, that is, when the actual air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (lean), the electromotive force is generated because the oxygen concentration difference is small. Is small, and when the oxygen concentration in the exhaust gas is low (rich), the electromotive force increases due to the large concentration difference.

ところで内燃機関において使用する燃料にアルコール
が混合されているような場合、アルコールの燃焼ガス中
に含まれる水素(H2)量は、通常のガソリン燃焼ガス中
に含まれるH2量よりも多くなるため、O2より分子量の小
さいH2の方がO2センサのジルコニア素子に拡散し易く、
検出されたO2濃度は実際のO2濃度より少なく判定する傾
向にある。従ってO2センサ出力は第2図に示すように例
えば実際の空燃比が理論空燃比であるのに対しリッチ出
力することになり、その結果制御空燃比は理論空燃比か
らリーン側にずれ、NOx等の排気エミッションが悪化す
ることになる。そしてこの傾向は燃料中に含まれるアル
コールの比率が高ければ高い程、顕著になる。
By the way, when the fuel used in the internal combustion engine is mixed with alcohol, the amount of hydrogen (H 2 ) contained in the combustion gas of the alcohol becomes larger than the amount of H 2 contained in the normal gasoline combustion gas. Therefore, H 2 having a smaller molecular weight than O 2 is easily diffused into the zirconia element of the O 2 sensor,
The detected O 2 concentration tends to be determined to be lower than the actual O 2 concentration. Therefore, as shown in FIG. 2, the output of the O 2 sensor becomes rich, for example, while the actual air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio. As a result, the control air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean side, and NOx Etc., the exhaust emissions will deteriorate. This tendency becomes more pronounced as the proportion of alcohol contained in the fuel is higher.

しかし、上記提案に係る装置では異種燃料の混入によ
るO2センサのリーン側への検出特性のずれに起因する制
御空燃比のリーン側へのずれを回避することはできな
い。
However, in the device according to the above proposal, it is not possible to avoid the shift of the control air-fuel ratio to the lean side caused by the shift of the detection characteristic of the O 2 sensor to the lean side due to the mixing of different types of fuel.

これは、異種燃料の混入によるO2センサの検出特性が
リーン側にずれたときには制御空燃比が理論空燃比であ
ってもO2センサはリッチ側にずれるためフィードバック
制御により燃料噴射量は減少し、結局制御空燃比はO2
ンサの検出特性のずれと同量リーン側にずれるためであ
る。
This, O 2 sensor also controls the air-fuel ratio is a stoichiometric air-fuel ratio when the detection characteristics of the O 2 sensor due to contamination of the improper fuel is shifted to the lean side fuel injection amount is reduced by a feedback control for shift to the rich side This is because the control air-fuel ratio eventually shifts to the lean side by the same amount as the shift of the detection characteristic of the O 2 sensor.

本発明は斯る課題に鑑みなされたものであって、アル
コール含有燃料を使用する内燃機関において実際より少
ないO2濃度を検出するO2センサによる空燃比制御を、理
論空燃を中心とした本来の空燃比フィードバック制御に
近づけ、以って排気エミッションを改善する燃料噴射制
御装置を提供するものである。
The present invention was made in view of the斯Ru problems, inherently air-fuel ratio control by the O 2 sensor for detecting the actual less O 2 concentration in the internal combustion engine using an alcohol-containing fuel, around the theoretical air-fuel The present invention provides a fuel injection control device that approaches the air-fuel ratio feedback control described above and thereby improves exhaust emissions.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図において、本発明の燃料噴射制御装置を説明す
る。
FIG. 1 illustrates a fuel injection control device according to the present invention.

本発明によれば機関負荷に応じて演算された基本燃料
噴射量を、酸素センサ出力値に応じた空燃比補正係数で
補正して、目標とする燃料噴射量を決定し、以って得ら
れる空燃比を理論空燃比に近似するようにした空燃比フ
ィードバック制御を実行する、アルコール含有燃料を使
用する内燃機関の燃料噴射装置であって、機関の排気系
に設けられ排気中の酸素濃度を検出する酸素センサと、
上記燃料に含まれるアルコールの濃度を検出するアルコ
ール濃度検出手段と、検出されたアルコール濃度が高い
程、上記目標燃料噴射量が増加するように上記空燃比補
正係数算出のための空燃比フィードバック制御定数を演
算する空燃比フィードバック制御定数演算手段と、酸素
センサ出力と上記空燃比フィードバック制御定数とに応
じて空燃比補正係数を演算する空燃比補正係数演算手段
と、該空燃比補正係数演算手段によって決定される空燃
比補正係数を以って燃料噴射量を演算する燃料噴射量演
算手段とを備えてなる、アルコール含有燃料燃機関の燃
料噴射制御装置が提案される。
According to the present invention, the target fuel injection amount is obtained by correcting the basic fuel injection amount calculated according to the engine load with the air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the output value of the oxygen sensor, and determining the target fuel injection amount. A fuel injection device for an internal combustion engine that uses an alcohol-containing fuel and performs an air-fuel ratio feedback control that approximates an air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio. The fuel injection device is provided in an engine exhaust system and detects an oxygen concentration in exhaust gas. Oxygen sensor
Alcohol concentration detecting means for detecting the concentration of alcohol contained in the fuel, and an air-fuel ratio feedback control constant for calculating the air-fuel ratio correction coefficient such that the target fuel injection amount increases as the detected alcohol concentration increases. , An air-fuel ratio correction coefficient calculating unit that calculates an air-fuel ratio correction coefficient according to the oxygen sensor output and the air-fuel ratio feedback control constant, and the air-fuel ratio correction coefficient calculating unit. There is proposed a fuel injection control device for an alcohol-containing fuel-fuel engine, comprising: a fuel injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount using an air-fuel ratio correction coefficient.

〔作 用〕(Operation)

上述の構成によれば、アルコールが燃料中に混入され
たことに起因する酸素センサの検出特性のずれは、アル
コール濃度に応じて空燃比フィードバック制御定数、例
えばリッチ、リーン遅延時間を酸素センサの検出特性の
ずれを補正する方向に変更され、理論空燃比を中心とし
たフィードバックが達成される。
According to the above configuration, the deviation of the detection characteristics of the oxygen sensor due to the alcohol being mixed into the fuel is determined by the air-fuel ratio feedback control constant, for example, the rich / lean delay time, detected by the oxygen sensor in accordance with the alcohol concentration. The direction is changed in the direction of correcting the characteristic deviation, and the feedback around the stoichiometric air-fuel ratio is achieved.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の
一実施例を示す全体概要図である。第3図において、機
関本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3が設けら
れている。エアフローメータ3は吸入空気量Qを直接計
測するものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入
空気量Qに比例したアナログ電圧の出力信号を発生す
る。この出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/
D変換器101に供給されている。また、ディストリビュー
タ4には、その軸が例えばクランク角に換算して720゜
毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セ
ンサ4aおよびクランク角に換算して30゜毎に角度位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ4bが設けら
れている。これらのクランク角センサ4a,4bのパルス信
号は制御回路10の入出力インターフェース102に供給さ
れ、このうち、クランク角センサ4bの出力はCPU103の割
り込み端子に供給される。
FIG. 3 is an overall schematic diagram showing one embodiment of a fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 3, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine body 1. The air flow meter 3 directly measures the intake air amount Q, and has a built-in potentiometer to generate an output signal of an analog voltage proportional to the intake air amount Q. This output signal is supplied to the A /
It is supplied to the D converter 101. Further, the distributor 4 has a crank angle sensor 4a whose axis generates a reference position detection pulse signal every 720 ° when converted into a crank angle, and an angular position detection pulse every 30 ° when converted into a crank angle. A crank angle sensor 4b for generating a signal is provided. The pulse signals of these crank angle sensors 4a and 4b are supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 4b is supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

さらに、吸気通路2には、各気筒毎に燃料供給系から
加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁5が
設けられている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 5 for supplying pressurized fuel from a fuel supply system to an intake port for each cylinder.

また燃料タンク6と燃料噴射弁5との間には燃料フィ
ルタ7や燃料中のアルコール濃度を検出するためのアル
コール濃度センサ8が設けられている。アルコール濃度
センサ8は燃料中に含まれるアルコール濃度DAに応じた
アナログ電圧の電気信号を発生する。
A fuel filter 7 and an alcohol concentration sensor 8 for detecting the alcohol concentration in the fuel are provided between the fuel tank 6 and the fuel injection valve 5. The alcohol concentration sensor 8 generates an electric signal of an analog voltage corresponding to the alcohol concentration DA contained in the fuel.

さらに、排気マニホールドには、すなわち触媒コンバ
ータ(図示せず)の上流側にはO2(酸素)センサ9が設
けられており、このO2センサ9は排気ガス中の酸素成分
濃度に応じた電気信号を発生する。すなわち、O2センサ
9は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側か
に応じて、異なる出力電圧を制御回路10のA/D変換器101
に発生する。
Further, the exhaust manifold, that is, upstream of the catalytic converter (not shown) and O 2 (oxygen) sensor 9 is provided, the O 2 sensor 9 corresponding to the oxygen component concentration in the exhaust gas electrical Generate a signal. That is, the O 2 sensor 9 outputs different output voltages to the A / D converter 101 of the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
Occurs.

制御回路10は、例えばマイクロコンピュータとして構
成され、A/D変換器101、入出力インターフェース102、C
PU103の外に、ROM104、RAM105、バックアップRAM106、
クロック発生回路107等が設けられている。尚、バック
アップRAM106はバックアップバッテリ(図示せず)に直
接接続されており、従って、イグニッションスイッチが
オフとなったり、あるいは車載バッテリが外されても、
バックアップRAM106の記憶内容は消滅しない。
The control circuit 10 is configured as a microcomputer, for example, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 102,
In addition to PU103, ROM104, RAM105, backup RAM106,
A clock generation circuit 107 and the like are provided. The backup RAM 106 is directly connected to a backup battery (not shown). Therefore, even if the ignition switch is turned off or the vehicle battery is removed,
The storage contents of the backup RAM 106 do not disappear.

また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁5
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁5の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号(図示せず)を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“1"レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がリセットされて駆動回路110
は燃料噴射弁5の付勢を停止する。つまり、上述の燃料
噴射量TAUだけ燃料噴射弁5は付勢され、従って、燃料
噴射量TAUに応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送
込まれることになる。CPU103の割込み発生は、A/D変換
器101のA/D変換終了時、入出力インターフェース102が
クランク角センサ4bのパルス信号を受信した時、等であ
る。
In the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the driving circuit 110
Is to control the That is, when the fuel injection amount TAU is calculated in a routine described later, the fuel injection amount TAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 5. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and its carry-out terminal finally becomes “1” level, the flip-flop 109 is reset and the drive circuit 110 is reset.
Stops the energization of the fuel injection valve 5. That is, the fuel injection valve 5 is energized by the above-described fuel injection amount TAU, so that an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent to the combustion chamber of the engine body 1. The CPU 103 generates an interrupt when the A / D converter 101 ends A / D conversion, when the input / output interface 102 receives a pulse signal from the crank angle sensor 4b, and the like.

エアフローメータ3の吸入空気量データQおよびアル
コール濃度センサ8の濃度データDAは所定時間毎に実行
されるA/D変換ルーチンによって取込まれてRAM105の所
定領域に格納される。つまり、RAM105におけるデータQ
およびDAは所定時間毎に更新されている。また回転速度
データNeはクランク角センサ4bの30゜CA毎の割込みによ
って演算されてRAM105の所定領域に格納される。
The intake air amount data Q of the air flow meter 3 and the concentration data DA of the alcohol concentration sensor 8 are fetched by an A / D conversion routine executed every predetermined time and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, the data Q in the RAM 105
And DA are updated every predetermined time. The rotation speed data Ne is calculated by an interruption of the crank angle sensor 4b at every 30 ° CA, and is stored in a predetermined area of the RAM 105.

以下、第3図の制御回路の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the control circuit of FIG. 3 will be described.

第4図はO2センサ9の出力にもとづいて空燃比補正係
数FAFを演算する空燃比フィードバック制御ルーチンで
あって、所定時間、例えば4ms毎に実行される。
Figure 4 represents an air-fuel ratio feedback control routine for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the O 2 sensor 9, a predetermined time is performed, for example, every 4 ms.

ステップ401では、O2センサ9による空燃比の閉ルー
プ(フィードバック)条件が成立しているか否かを判別
する。機関始動中、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9
の不活性状態等はいずれも閉ループ条件が不成立であ
り、この他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ
条件が不成立のときには、ステップ423に進んで空燃比
補正係数FAFを閉ループ制御停止直前のFAFの平均値とす
る。他方、閉ループ条件成立の場合はステップ402に進
む。
In step 401, the air-fuel ratio of the closed loop by the O 2 sensor 9 (feedback) condition is determined whether or not satisfied. During engine start, during fuel increase operation after start, during warm-up increase operation, during power increase operation, during lean control, O 2 sensor 9
In any of the inactive states and the like, the closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied. If the closed loop condition is not satisfied, the routine proceeds to step 423, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to the average value of the FAF immediately before the stop of the closed loop control. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 402.

ステップ402では、O2センサ9の出力VをA/D変換して
取込み、ステップ403にてVが第2図に示すような比較
電圧VR(例えば0.45V)以下か否かを判別する、つま
り、空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン(V
≦VR)であれば、ステップ404にてディレイカウンタCDL
Yが正か否かを判別し、CDLY>0であればステップ405に
てCDLYを0としてステップ406に進む。ステップ406で
は、ディレイカウンタCDLYを1減算し、次いで、ステッ
プ407では、CDLY<TDLか否かを判別する。尚、TDLはO2
センサ9の出力においてリッチからリーンへの変化があ
ってもリッチ状態であるとの判断を保持するためのリー
ン遅延時間であって、負の値で定義される。従って、CD
LY<TDLのときのみ、ステップ408にてCDLYをTDLとし、
ステップ409にて空燃比フラグFを“0"(リーン)とす
る。他方、リッチ(V>VR)であれば、ステップ410に
てディレイカウンタCDLYが負か否かを判別し、CDLY<0
であればステップ411にてCDLYを0としてステップ412に
進む。ステップ412では、ディレイカウンタCDLYを1加
算し、次いで、ステップ413では、CDLY<TDRか否かを判
別する。尚、TDRはO2センサ9の出力においてリーンか
らリッチへの変化があってもリーン状態であるとの判断
を保持するためのリッチ遅延時間であって、正の値で定
義される。従って、CDLY>TDRのときのみ、ステップ414
にてCDLYをTDRとし、ステップ415にて空燃比フラグFを
“1"(リッチ)とする。
In step 402, the output V of the O 2 sensor 9 is A / D converted and taken in. In step 403, it is determined whether or not V is equal to or lower than a comparison voltage V R (for example, 0.45 V) as shown in FIG. That is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. Lean (V
If ≦ V R), the delay counter CDL at step 404
It is determined whether or not Y is positive. If CDLY> 0, CDLY is set to 0 in step 405, and the process proceeds to step 406. In step 406, the delay counter CDLY is decremented by one, and then in step 407, it is determined whether CDLY <TDL. TDL is O 2
This is a lean delay time for maintaining the determination of the rich state even when the output of the sensor 9 changes from rich to lean, and is defined as a negative value. Therefore, CD
Only when LY <TDL, CDLY is set to TDL in step 408,
In step 409, the air-fuel ratio flag F is set to "0" (lean). On the other hand, if rich (V> V R ), it is determined in step 410 whether the delay counter CDLY is negative or not, and CDLY <0.
If so, in step 411 CDLY is set to 0 and the process proceeds to step 412. In step 412, 1 is added to the delay counter CDLY, and then, in step 413, it is determined whether CDLY <TDR. Incidentally, TDR is a rich delay time for holding the judgment that even if there is a change from the lean at the output of the O 2 sensor 9 to rich is lean condition, is defined by a positive value. Therefore, only when CDLY> TDR, step 414
At step 415, the air-fuel ratio flag F is set to "1" (rich).

ステップ416では、空燃比フラグFの符号が反転した
か否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転
したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、ステ
ップ417にて、リッチからリーンへの反転か、リーンか
らリッチへの反転かを判別する。リッチからリーンへの
反転(F=“0")であれば、ステップ418にてFAF←FAF
+RSRとスキップ的に増大させ、逆に、リーンからリッ
チへの反転(F=“1")であれば、ステップ419にてFAF
←FAF−RSLとスキップ的に減少させる。つまり、スキッ
プ処理を行う。
In step 416, it is determined whether or not the sign of the air-fuel ratio flag F has been inverted, that is, whether or not the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. If the air-fuel ratio has been inverted, it is determined in step 417 whether the air-fuel ratio is inverted from rich to lean or from lean to rich. If the transition is from rich to lean (F = “0”), then in step 418, FAF ← FAF
+ RSR in a skip-like manner. Conversely, if the inversion is from lean to rich (F = “1”), the FAF
← Skip to FAF-RSL. That is, skip processing is performed.

ステップ416にて空燃比フラグFの符号が反転してい
なければ、ステップ420,421,422にて積分処理を行う。
つまり、ステップ420にて、F=“0"(リーン)であれ
ばステップ421にてFAF←FAF+KIRとし、他方、F=“1"
(リッチ)であればステップ422にてFAF←FAF−KILとす
る。ここで、積分定数KIR,KILはスキップ定数RSR,RSLに
比して小さく設定してある。従って、ステップ421はリ
ーン状態(F=“0")で燃料噴射量を徐々に増大させ、
ステップ422はリッチ状態(F=“1")で燃料噴射量を
徐々に減少させる。
If the sign of the air-fuel ratio flag F is not inverted at step 416, the integration processing is performed at steps 420, 421, and 422.
In other words, if F = “0” (lean) in step 420, FAF ← FAF + KIR is set in step 421, while F = “1”
If (rich), FAF is set to FAF-KIL in step 422. Here, the integration constants KIR, KIL are set smaller than the skip constants RSR, RSL. Therefore, step 421 is to gradually increase the fuel injection amount in the lean state (F = “0”),
In step 422, the fuel injection amount is gradually reduced in the rich state (F = “1”).

そしてステップ418,419,421,422にて演算された空燃
比補正係数FAFはRAM105に格納され、ステップ424にてこ
のルーチンは終了する。尚、上述のごとく演算されたFA
Fが大きくなり過ぎたり、もしくは小さくなり過ぎた場
合のオーバーリッチ,オーバーリーンを防ぐためステッ
プ422,424間に最大値や最小値を以ってガードするステ
ップを設けても良い。
Then, the air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 418, 419, 421, and 422 is stored in the RAM 105, and the routine ends in step 424. The FA calculated as described above
In order to prevent over-rich or over-lean when F becomes too large or too small, a step of guarding with a maximum value or a minimum value between steps 422 and 424 may be provided.

第5図は第4図のフローチャートによる動作を補足説
明するタイミング図である。O2センサ9の出力により第
5図(A)に示すごとくリッチ,リーン判別の空燃比信
号A/Fが得られると、ディレイカウンタCDLYは、第5図
(B)に示すごとく、リッチ状態でカウントアップさ
れ、リーン状態でカウントダウンされる。この結果、第
5図(C)に示すごとく、遅延処理された空燃比信号A/
F′が形成される。例えば、時刻t1にて空燃比信号A/Fが
リーンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比
信号A/F′はリッチ遅延時間TDRだけリーンに保持された
後に時刻t2にてリッチに変化する。時刻t3にて空燃比信
号A/Fがリッチからリーンに変化しても、遅延処理され
た空燃比信号A/F′はリーン遅延時間(−TDL)相当だけ
リッチに保持された後に時刻t4にてリーンに変化する。
しかし、空燃比信号A/F′が時刻t5,t6,t7のごとくリッ
チ遅延時間TDRより短い期間で反転すると、ディレイカ
ウンタCDLYがリッチ遅延時間TDRに到達するのに時間を
要し、この結果、時刻t8にて遅延処理後の空燃比信号A/
F′が反転される。つまり、遅延処理後の空燃比信号A/
F′は遅延処理前の空燃比信号A/Fに比べて安定となる。
このように遅延処理後の安定した空燃比信号A/F′にも
とづいて第5図(D)に示す空燃比信号補正係数FAFが
得られる。
FIG. 5 is a timing chart for supplementarily explaining the operation according to the flowchart of FIG. When the air / fuel ratio signal A / F for rich / lean determination is obtained from the output of the O 2 sensor 9 as shown in FIG. 5 (A), the delay counter CDLY becomes rich as shown in FIG. 5 (B). It counts up and counts down in a lean state. As a result, as shown in FIG. 5 (C), the air-fuel ratio signal A /
F 'is formed. For example, the air-fuel ratio signal A / F is changed from lean to rich at time t 1, the air-fuel ratio signal A / F which is delayed processed 'at time t 2 after being held lean only the rich delay time TDR Change richly. Even the air-fuel ratio signal A / F at time t 3 is changed from rich to lean, the delayed air-fuel-fuel ratio signal A / F 'is the time after being held rich only equivalent lean delay time (-TDL) t It changes to lean at 4 .
However, when the air-fuel ratio signal A / F 'is reversed at time t 5, shorter period of time than the rich delay time TDR as the t 6, t 7, takes time delay counter CDLY reaches the rich delay time TDR, As a result, the air-fuel ratio signal after delay processing at time t 8 a /
F 'is inverted. That is, the air-fuel ratio signal A /
F ′ becomes more stable than the air-fuel ratio signal A / F before the delay processing.
Thus, the air-fuel ratio signal correction coefficient FAF shown in FIG. 5D is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing.

第5図に示すように、空燃比フィードバック制御定
数、例えばTDR,TDL;RSR,RSL;KIR,KILを変更することに
より制御空燃比は変更できる。例えば、リッチ遅延時間
TDR>リーン遅延時間(−TDL)と設定すれば、制御空燃
比はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間(−TD
L)>リッチ遅延時間TDRと設定すれば、制御空燃比はリ
ーン側に移行できる。また、リッチスキップ量RSRを大
きくすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、
リーンスキップ量RSLを小さくしても制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、他方、リーンスキップ量RSLを大きく
すると、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッ
チスキップ量RSRを小さくしても制御空燃比をリーン側
に移行できる。さらにまた、リッチ積分定数KIRを大き
くすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リ
ーン積分定数KILを小さくしても制御空燃比をリッチ側
に移行でき、他方、リーン積分定数KILを大きくする
と、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチ積
分定数KIRを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行
できる。
As shown in FIG. 5, the control air-fuel ratio can be changed by changing the air-fuel ratio feedback control constant, for example, TDR, TDL; RSR, RSL; KIR, KIL. For example, rich delay time
If TDR> lean delay time (-TDL) is set, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, and conversely, the lean delay time (-TDL)
If L)> rich delay time TDR is set, the control air-fuel ratio can shift to the lean side. When the rich skip amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side.
Even if the lean skip amount RSL is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, while if the lean skip amount RSL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip amount RSR is reduced. The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Furthermore, if the rich integration constant KIR is increased, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, and if the lean integration constant KIL is reduced, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, while the lean integration constant KIL increases. Then, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if the rich integration constant KIR is reduced.

従って、本発明においては、アルコールによる空燃比
のリーン化傾向を、空燃比フィードバック制御定数を燃
料中に含まれるアルコール濃度DAに応じて変更すること
により補償するものである。
Therefore, in the present invention, the tendency of the air-fuel ratio to lean due to alcohol is compensated by changing the air-fuel ratio feedback control constant according to the alcohol concentration DA contained in the fuel.

第6図は空燃比フィードバック制御定数、例えば遅延
時間TDR,−TDLを可変にするためのルーチンであって、
所定時間毎に実行される。すなわち、ステップ601にて
アルコール濃度センサ8よりアルコール濃度DAを読み出
し、ステップ602にて、検出されたアルコール濃度DAに
対応する遅延時間TDR,−TDLを図示するようなマップを
以って求めることになる。このマップは予めROM104の所
定領域に格納されており、アルコール濃度DAに対応して
各遅延時間TDR,−TDLが設定されている。而してそのマ
ップはアルコール濃度DAが高ければ高い程、それに比例
してリッチ遅延時間TDRが増加すると共に、リーン遅延
時間(−TDL)は減少するように設定されており、第5
図(c)におけるリーン状態(F=“0")をより長くと
ることでFAFを増加させ、以って燃料噴射量を増加させ
るように、すなわち換言すれば制御空燃比がリッチ側に
移行するようになっている。これは燃料中のアルコール
の悪さにより理論空燃比よりもリーン側の空燃比(例え
ば15)を制御中心としているものに対し、FAFを増加さ
せることでリッチ方向に戻し、理論空燃比中心の制御と
することを意図している。このようにして決定された各
運延時間TDR,(−TDL)はステップ603でRAM105に格納さ
れ、ステップ604にてこのルーチンは終了する。
FIG. 6 is a routine for changing an air-fuel ratio feedback control constant, for example, a delay time TDR, −TDL,
It is executed every predetermined time. That is, in step 601, the alcohol concentration DA is read from the alcohol concentration sensor 8, and in step 602, the delay times TDR, -TDL corresponding to the detected alcohol concentration DA are obtained using a map as shown in the drawing. Become. This map is stored in a predetermined area of the ROM 104 in advance, and the respective delay times TDR and −TDL are set corresponding to the alcohol concentration DA. Thus, the map is set so that the higher the alcohol concentration DA, the greater the rich delay time TDR and the lean delay time (-TDL) decrease in proportion thereto.
By increasing the lean state (F = “0”) in FIG. 9C, the FAF is increased, so that the fuel injection amount is increased, in other words, the control air-fuel ratio shifts to the rich side. It has become. This is because the control of the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, 15) due to the bad alcohol in the fuel is returned to the rich direction by increasing the FAF. Intended to be. The respective delay times TDR, (-TDL) determined in this way are stored in the RAM 105 in step 603, and this routine ends in step 604.

第7図は以上のようにして可変設定された空燃比フィ
ードバック制御定数を以て変化するFAFより目標とする
燃料噴射量を演算するルーチンであって、所定クランク
角例えば360゜CA毎に実行される。ステップ701では、RA
M105により吸入空気量データQおよび回転速度データNe
を読み出して基本噴射量TAUPを演算する。例えばTAUP←
KQ/Ne(Kは定数)とする。ステップ702では、目標燃料
噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・α+β により演算する。尚、α,βは他の運転状態パラメータ
によって定まる補正量であり、例えば図示しないスロッ
トル位置センサからの信号、あるいは吸気温センサから
の信号、バッテリ電圧等により決められる補正量であ
り、これらもRAM105に格納されている。次いで、ステッ
プ703にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にてセット
すると共にフリップフロップ109をセットして燃料噴射
を開始させる。そして、ステップ704にてこのルーチン
は終了する。尚、上述のごとく、噴射量TAUに相当する
時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト
信号によってフリップフロップ109がリセットされて燃
料噴射は終了する。
FIG. 7 is a routine for calculating a target fuel injection amount from the FAF that varies with the air-fuel ratio feedback control constant variably set as described above, and is executed at predetermined crank angles, for example, every 360 ° CA. In step 701, RA
Intake air amount data Q and rotation speed data Ne by M105
Is read to calculate the basic injection amount TAUP. For example TAUP ←
Let KQ / Ne (K is a constant). In step 702, the target fuel injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · FAF · α + β. Note that α and β are correction amounts determined by other operating state parameters, for example, correction amounts determined by a signal from a throttle position sensor (not shown), a signal from an intake air temperature sensor, a battery voltage, and the like. Is stored in Next, in step 703, the injection amount TAU is set by the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start fuel injection. Then, in step 704, this routine ends. As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU has elapsed, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108, and the fuel injection ends.

尚、上述の実施例においては、Q/Neを読み出したが、
代わりに吸気管圧力PMを吸気管圧力センサ(図示せず)
によって検出し、負荷としても良い。また第6図ルーチ
ンにおいては遅延時間TDR,(−TDL)を可変としたが、
リッチ遅延時間TDR、或いはリーン遅延時間(−TDL)い
ずれか一方を可変にしてもよい。また、遅延時間TDR,
(−TDL)を可変にする代わりに、スキップ量RSR,RSL、
積分定数KIR,KILを可変にしてもよい。
In the above-described embodiment, Q / Ne is read.
Instead, use the intake pipe pressure PM as the intake pipe pressure sensor (not shown)
And may be used as a load. In the routine of FIG. 6, the delay time TDR, (−TDL) is variable.
Either the rich delay time TDR or the lean delay time (-TDL) may be made variable. In addition, delay time TDR,
Instead of making (−TDL) variable, skip amounts RSR, RSL,
The integration constants KIR and KIL may be variable.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、アルコール濃度
に応じて空燃比フィードバック制御定数を変化させ、ア
ルコール濃度が高い程、空燃比補正係数が増加するよう
に、すなわち目標燃料噴射量が増加するように調整して
いるので、実際よりも少ないO2量を検出してしまう酸素
センサによる空燃比のリーン化傾向はアルコール濃度に
応じて補償され、従って、排気エミッションの悪化の防
止に役立つものである。
As described above, according to the present invention, the air-fuel ratio feedback control constant is changed in accordance with the alcohol concentration, and the higher the alcohol concentration, the larger the air-fuel ratio correction coefficient, that is, the higher the target fuel injection amount. The leaning tendency of the air-fuel ratio by the oxygen sensor that detects O 2 less than the actual amount is compensated according to the alcohol concentration, and therefore helps prevent the deterioration of exhaust emissions. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第2図はO2センサの出力特性を説明するためのグラフ、 第3図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図、 第4図,第6図,第7図は第3図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第5図は第4図のフローチャートを補足説明する。ため
のタイミング図である。 1……機関本体、3……エアフローメータ、 4……ディストリビュータ、 4a,4b……クランク角センサ、 8……アルコール濃度センサ、 9……O2センサ、10……制御回路。
FIG. 1 is an overall block diagram for explaining a configuration of the present invention, FIG. 2 is a graph for explaining output characteristics of an O 2 sensor, and FIG. 3 is a diagram of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention. 4, 6 and 7 are flow charts for explaining the operation of the control circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is a supplementary description of the flow chart of FIG. FIG. 1 ...... engine body, 3 ...... air flow meter, 4 ...... distributor, 4a, 4b ...... crank angle sensor, 8 ...... alcohol concentration sensor, 9 ...... O 2 sensor, 10 ...... control circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】機関負荷に応じて演算された基本燃料噴射
量を、酸素センサ出力値に応じた空燃比補正係数で補正
して、目標とする燃料噴射量を決定し、以って得られる
空燃比を理論空燃比に近似するようにした空燃比フィー
ドバック制御を実行する、アルコール含有燃料を使用す
る内燃機関の燃料噴射装置であって、機関の排気系に設
けられ排気中の酸素濃度を検出する酸素センサと、上記
燃料に含まれるアルコールの濃度を検出するアルコール
濃度検出手段と、検出されたアルコール濃度が高い程、
上記目標燃料噴射量が増加するように空燃比補正係数算
出のためのフィードバック制御定数を演算する空燃比フ
ィードバック制御定数演算手段と、酸素センサ出力と上
記空燃比フィードバック制御定数とに応じて空燃比補正
係数を演算する空燃比補正係数演算手段と、該空燃比補
正係数演算手段によって決定される空燃比補正係数を以
って燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段とを備え
てなる、アルコール含有燃料内燃機関の燃料噴射装置。
1. A target fuel injection amount is obtained by correcting a basic fuel injection amount calculated according to an engine load with an air-fuel ratio correction coefficient according to an output value of an oxygen sensor to determine a target fuel injection amount. A fuel injection device for an internal combustion engine that uses an alcohol-containing fuel and performs an air-fuel ratio feedback control that approximates an air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio. The fuel injection device is provided in an engine exhaust system and detects an oxygen concentration in exhaust gas. Oxygen sensor, and alcohol concentration detecting means for detecting the concentration of alcohol contained in the fuel, the higher the detected alcohol concentration,
Air-fuel ratio feedback control constant calculating means for calculating a feedback control constant for calculating an air-fuel ratio correction coefficient so that the target fuel injection amount increases; and air-fuel ratio correction according to the oxygen sensor output and the air-fuel ratio feedback control constant. Alcohol-containing air-fuel ratio correction coefficient calculating means for calculating the coefficient, and fuel injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount using the air-fuel ratio correction coefficient determined by the air-fuel ratio correction coefficient calculating means. Fuel Injection device for internal combustion engine.
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