JP2722904B2 - 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Info
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- JP2722904B2 JP2722904B2 JP3343209A JP34320991A JP2722904B2 JP 2722904 B2 JP2722904 B2 JP 2722904B2 JP 3343209 A JP3343209 A JP 3343209A JP 34320991 A JP34320991 A JP 34320991A JP 2722904 B2 JP2722904 B2 JP 2722904B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの空燃比制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンの吸気通路に、吸入
空気量（体積流量）を検出するエアフローセンサを設
け、マップ等の記憶手段から、エアフローセンサ出力に
対応する負荷情報に応じた空燃比情報を読み出して、エ
ンジンへの供給混合気の空燃比を設定することにより、
エンジンに吸入される吸気量から算出される負荷情報が
高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ化
空燃比で運転し、負荷情報が低くなる中低負荷運転時に
はリッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比で運転で
きるようにした、エンジンの空燃比制御装置が提案され
ている。
空気量（体積流量）を検出するエアフローセンサを設
け、マップ等の記憶手段から、エアフローセンサ出力に
対応する負荷情報に応じた空燃比情報を読み出して、エ
ンジンへの供給混合気の空燃比を設定することにより、
エンジンに吸入される吸気量から算出される負荷情報が
高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ化
空燃比で運転し、負荷情報が低くなる中低負荷運転時に
はリッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比で運転で
きるようにした、エンジンの空燃比制御装置が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン負荷情
報をエアフローセンサから体積流量にて検出しているの
で、大気密度が小さくなる高地では、平地での運転時に
比べ、多くアクセルペダルを踏み込む必要がある。
従来のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン負荷情
報をエアフローセンサから体積流量にて検出しているの
で、大気密度が小さくなる高地では、平地での運転時に
比べ、多くアクセルペダルを踏み込む必要がある。
【０００４】しかしながら、このように平地と同じ出力
を得るために多くアクセルペダルを踏み込むと、空燃比
がリッチ側に設定されてしまい、これにより、排ガスの
悪化を招くおそれがある。本発明は、このような課題に
鑑み創案されたもので、高地において、平地と同じ出力
を得るために多くアクセルペダルを踏み込んでも、排ガ
スを悪化させないようにするほか、高負荷パワーゾーン
では、十分なパワーを確保できるようにした、エンジン
の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
を得るために多くアクセルペダルを踏み込むと、空燃比
がリッチ側に設定されてしまい、これにより、排ガスの
悪化を招くおそれがある。本発明は、このような課題に
鑑み創案されたもので、高地において、平地と同じ出力
を得るために多くアクセルペダルを踏み込んでも、排ガ
スを悪化させないようにするほか、高負荷パワーゾーン
では、十分なパワーを確保できるようにした、エンジン
の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のエン
ジンの空燃比制御装置（請求項１）は、エンジンの負荷
が高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ
化空燃比を設定し、該負荷が低くなる中低負荷運転時に
は該リッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比を設定
すべく、該負荷に応じた空燃比情報を記憶する記憶手段
と、エンジン吸気情報を検出する吸気センサと、エンジ
ン回転数情報を検出する回転数センサと、該吸気センサ
及び該回転数センサの出力からエンジン負荷情報を求め
る負荷算出手段と、該負荷算出手段の算出結果に基づい
て該記憶手段から空燃比情報を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定する空燃比設定手段とをそなえ
たエンジンの空燃比制御装置において、吸気の密度と相
関する運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手
段をそなえ、該負荷算出手段が該運転パラメータ検出手
段の出力を受けて体積流量に対応した負荷情報と質量流
量に対応した負荷情報との双方を出力可能に構成される
とともに、スロットルセンサの出力に基づき高負荷パワ
ーゾーンであるか低中負荷ゾーンであるかを判定する判
定手段が設けられて、該空燃比設定手段が、該判定手段
の出力から該高負荷パワーゾーンである場合は該体積流
量に対応した負荷情報を選択し、該低中負荷ゾーンであ
る場合は該質量流量に対応した負荷情報を選択して、空
燃比設定を行なうように構成されていることを特徴とし
ている。
ジンの空燃比制御装置（請求項１）は、エンジンの負荷
が高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ
化空燃比を設定し、該負荷が低くなる中低負荷運転時に
は該リッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比を設定
すべく、該負荷に応じた空燃比情報を記憶する記憶手段
と、エンジン吸気情報を検出する吸気センサと、エンジ
ン回転数情報を検出する回転数センサと、該吸気センサ
及び該回転数センサの出力からエンジン負荷情報を求め
る負荷算出手段と、該負荷算出手段の算出結果に基づい
て該記憶手段から空燃比情報を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定する空燃比設定手段とをそなえ
たエンジンの空燃比制御装置において、吸気の密度と相
関する運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手
段をそなえ、該負荷算出手段が該運転パラメータ検出手
段の出力を受けて体積流量に対応した負荷情報と質量流
量に対応した負荷情報との双方を出力可能に構成される
とともに、スロットルセンサの出力に基づき高負荷パワ
ーゾーンであるか低中負荷ゾーンであるかを判定する判
定手段が設けられて、該空燃比設定手段が、該判定手段
の出力から該高負荷パワーゾーンである場合は該体積流
量に対応した負荷情報を選択し、該低中負荷ゾーンであ
る場合は該質量流量に対応した負荷情報を選択して、空
燃比設定を行なうように構成されていることを特徴とし
ている。
【０００６】また、本発明のエンジンの空燃比制御装置
（請求項２）は、エンジンに吸入される吸気の充填効率
が高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ
化空燃比を設定し、該充填効率が低くなる中低負荷運転
時には該リッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比を
設定すべく、該充填効率に応じた空燃比情報を記憶する
記憶手段と、エンジン吸気情報を検出する吸気センサ
と、該吸気センサの出力から該充填効率を求める充填効
率算出手段と、該充填効率算出手段の算出結果に基づい
て該記憶手段から空燃比情報を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定する空燃比設定手段とをそなえ
たエンジンの空燃比制御装置において、吸気の密度と相
関する運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手
段をそなえ、該充填効率算出手段が該運転パラメータ検
出手段の出力を受けて体積流量に対応した充填効率と質
量流量に対応した充填効率との双方を出力可能に構成さ
れるとともに、スロットルセンサの出力に基づき高負荷
パワーゾーンであるか低中負荷ゾーンであるかを判定す
る判定手段が設けられて、該空燃比設定手段が、該判定
手段の出力から該高負荷パワーゾーンである場合は該体
積流量に対応した充填効率を選択し、該低中負荷ゾーン
である場合は該質量流量に対応した充填効率を選択し
て、空燃比設定を行なうように構成されていることを特
徴としている。
（請求項２）は、エンジンに吸入される吸気の充填効率
が高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ
化空燃比を設定し、該充填効率が低くなる中低負荷運転
時には該リッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比を
設定すべく、該充填効率に応じた空燃比情報を記憶する
記憶手段と、エンジン吸気情報を検出する吸気センサ
と、該吸気センサの出力から該充填効率を求める充填効
率算出手段と、該充填効率算出手段の算出結果に基づい
て該記憶手段から空燃比情報を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定する空燃比設定手段とをそなえ
たエンジンの空燃比制御装置において、吸気の密度と相
関する運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手
段をそなえ、該充填効率算出手段が該運転パラメータ検
出手段の出力を受けて体積流量に対応した充填効率と質
量流量に対応した充填効率との双方を出力可能に構成さ
れるとともに、スロットルセンサの出力に基づき高負荷
パワーゾーンであるか低中負荷ゾーンであるかを判定す
る判定手段が設けられて、該空燃比設定手段が、該判定
手段の出力から該高負荷パワーゾーンである場合は該体
積流量に対応した充填効率を選択し、該低中負荷ゾーン
である場合は該質量流量に対応した充填効率を選択し
て、空燃比設定を行なうように構成されていることを特
徴としている。
【０００７】
【作用】上述の本発明のエンジンの空燃比制御装置（請
求項１，２）では、判定手段の出力から高負荷パワーゾ
ーンであると判定されると、空燃比設定手段によって、
体積流量に対応した負荷情報（充填効率）を選択して、
空燃比設定を行なうとともに、該低中負荷ゾーンである
と判定されると、質量流量に対応した負荷情報（充填効
率）を選択して、空燃比設定を行なう。
求項１，２）では、判定手段の出力から高負荷パワーゾ
ーンであると判定されると、空燃比設定手段によって、
体積流量に対応した負荷情報（充填効率）を選択して、
空燃比設定を行なうとともに、該低中負荷ゾーンである
と判定されると、質量流量に対応した負荷情報（充填効
率）を選択して、空燃比設定を行なう。
【０００８】
【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜図５は本発明の一実施例としてのエ
ンジンの空燃比制御装置を示すもので、図１はその制御
系を示すブロック図、図２はその制御系のハードブロッ
ク図、図３は本装置を有するエンジンシステムの全体構
成図、図４はその制御要領を説明するフローチャート、
図５はその作用説明図である。
説明すると、図１〜図５は本発明の一実施例としてのエ
ンジンの空燃比制御装置を示すもので、図１はその制御
系を示すブロック図、図２はその制御系のハードブロッ
ク図、図３は本装置を有するエンジンシステムの全体構
成図、図４はその制御要領を説明するフローチャート、
図５はその作用説明図である。
【０００９】さて、本装置を有するエンジンシステム
は、図３のようになるが、この図３において、エンジン
（内燃機関）ＥＧはその燃焼室１に通じる吸気通路２お
よび排気通路３を有しており、吸気通路２と燃焼室１と
は吸気弁４によって連通制御されるとともに、排気通路
３と燃焼室１とは排気弁５によって連通制御されるよう
になっている。
は、図３のようになるが、この図３において、エンジン
（内燃機関）ＥＧはその燃焼室１に通じる吸気通路２お
よび排気通路３を有しており、吸気通路２と燃焼室１と
は吸気弁４によって連通制御されるとともに、排気通路
３と燃焼室１とは排気弁５によって連通制御されるよう
になっている。
【００１０】また、吸気通路２には、上流側から順にエ
アクリーナ６，スロットル弁７および電磁式燃料噴射弁
（インジェクタ）８が設けられており、排気通路３に
は、その上流側から順に排ガス浄化用の触媒コンバータ
（三元触媒）９および図示しないマフラ (消音器）が設
けられている。なお、吸気通路２には、サージタンク２
ａが設けられている。
アクリーナ６，スロットル弁７および電磁式燃料噴射弁
（インジェクタ）８が設けられており、排気通路３に
は、その上流側から順に排ガス浄化用の触媒コンバータ
（三元触媒）９および図示しないマフラ (消音器）が設
けられている。なお、吸気通路２には、サージタンク２
ａが設けられている。
【００１１】さらに、インジェクタ８は吸気マニホルド
部分に気筒数だけ設けられている。今、本実施例のエン
ジンＥＧが直列４気筒エンジンであるとすると、インジ
ェクタ８は４個設けられていることになる。即ちいわゆ
るマルチポイント燃料噴射（ＭＰＩ）方式の多気筒エン
ジンであるということができる。また、スロットル弁７
はワイヤケーブルを介してアクセルペダルに連結されて
おり、これによりアクセルペダルの踏込み量に応じて開
度が変わるようになっているが、更にアイドルスピード
コントロール用モータ（ＩＳＣモータ）によっても開閉
駆動されるようになっており、これによりアイドリング
時にアクセルペダルを踏まなくても、スロットル弁７の
開度を変えることができるようにもなっている。
部分に気筒数だけ設けられている。今、本実施例のエン
ジンＥＧが直列４気筒エンジンであるとすると、インジ
ェクタ８は４個設けられていることになる。即ちいわゆ
るマルチポイント燃料噴射（ＭＰＩ）方式の多気筒エン
ジンであるということができる。また、スロットル弁７
はワイヤケーブルを介してアクセルペダルに連結されて
おり、これによりアクセルペダルの踏込み量に応じて開
度が変わるようになっているが、更にアイドルスピード
コントロール用モータ（ＩＳＣモータ）によっても開閉
駆動されるようになっており、これによりアイドリング
時にアクセルペダルを踏まなくても、スロットル弁７の
開度を変えることができるようにもなっている。
【００１２】このような構成により、スロットル弁７の
開度に応じエアクリーナ６を通じて吸入された空気が吸
気マニホルド部分でインジェクタ８からの燃料と適宜の
空燃比となるように混合され、燃焼室１内で点火プラグ
３５を適宜のタイミングで点火させることにより、燃焼
せしめられて、エンジントルクを発生させたのち、混合
気は、排ガスとして排気通路３へ排出され、触媒コンバ
ータ９で排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘの３つの有害成
分を浄化されてから、マフラで消音されて大気側へ放出
されるようになっている。
開度に応じエアクリーナ６を通じて吸入された空気が吸
気マニホルド部分でインジェクタ８からの燃料と適宜の
空燃比となるように混合され、燃焼室１内で点火プラグ
３５を適宜のタイミングで点火させることにより、燃焼
せしめられて、エンジントルクを発生させたのち、混合
気は、排ガスとして排気通路３へ排出され、触媒コンバ
ータ９で排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘの３つの有害成
分を浄化されてから、マフラで消音されて大気側へ放出
されるようになっている。
【００１３】さらに、このエンジンＥＧを制御するため
に、種々のセンサが設けられている。まず吸気通路２側
には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量（体積
流量）をカルマン渦情報から検出するエアフローセンサ
（吸気センサ）１１，吸入空気温度を検出する吸気温セ
ンサ１２および大気圧を検出する大気圧センサ１３が設
けられており、そのスロットル弁配設部分に、スロット
ル弁７の開度を検出するポテンショメータ式のスロット
ルセンサ１４，アイドリング状態を検出するアイドルス
イッチ１５等が設けられている。なお、上記大気圧セン
サ１３は、吸気の密度と相関する運転パラメータ（大気
圧）を検出する運転パラメータ検出手段を構成する。
に、種々のセンサが設けられている。まず吸気通路２側
には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量（体積
流量）をカルマン渦情報から検出するエアフローセンサ
（吸気センサ）１１，吸入空気温度を検出する吸気温セ
ンサ１２および大気圧を検出する大気圧センサ１３が設
けられており、そのスロットル弁配設部分に、スロット
ル弁７の開度を検出するポテンショメータ式のスロット
ルセンサ１４，アイドリング状態を検出するアイドルス
イッチ１５等が設けられている。なお、上記大気圧セン
サ１３は、吸気の密度と相関する運転パラメータ（大気
圧）を検出する運転パラメータ検出手段を構成する。
【００１４】また、排気通路３側には、触媒コンバータ
９の上流側部分に、排ガス中の酸素濃度（Ｏ2 濃度）を
検出する酸素濃度センサ１７（以下、単にＯ2 センサ１
７という）が設けられている。さらに、その他のセンサ
として、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１９
や、図２に示すごとく、クランク角度を検出するクラン
ク角センサ２１（このクランク角センサ２１はエンジン
回転数を検出する回転数センサも兼ねている）および第
１気筒（基準気筒）の上死点を検出するＴＤＣセンサ
（気筒判別センサ）２２がそれぞれディストリビュータ
に設けられている。
９の上流側部分に、排ガス中の酸素濃度（Ｏ2 濃度）を
検出する酸素濃度センサ１７（以下、単にＯ2 センサ１
７という）が設けられている。さらに、その他のセンサ
として、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１９
や、図２に示すごとく、クランク角度を検出するクラン
ク角センサ２１（このクランク角センサ２１はエンジン
回転数を検出する回転数センサも兼ねている）および第
１気筒（基準気筒）の上死点を検出するＴＤＣセンサ
（気筒判別センサ）２２がそれぞれディストリビュータ
に設けられている。
【００１５】そして、これらのセンサからの検出信号
は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３へ入力されるよう
になっている。なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリの電圧
を検出するバッテリセンサ２５からの電圧信号や始動時
を検出するクランキングスイッチ２０あるいはイグニッ
ションスイッチ（キースイッチ）からの信号も入力され
るようになっている。
は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３へ入力されるよう
になっている。なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリの電圧
を検出するバッテリセンサ２５からの電圧信号や始動時
を検出するクランキングスイッチ２０あるいはイグニッ
ションスイッチ（キースイッチ）からの信号も入力され
るようになっている。
【００１６】ところで、ＥＣＵ２３のハードウエア構成
は、図２のようになるが、このＥＣＵ２３はその主要部
としてＣＰＵ２７をそなえており、このＣＰＵ２７へ
は、吸気温センサ１２，大気圧センサ１３，スロットル
センサ１４，Ｏ2 センサ１７，水温センサ１９およびバ
ッテリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェイス
２８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力されると
ともに、エアフローセンサ１１，クランク角センサ２
１，ＴＤＣセンサ２２，アイドルスイッチ１５，クラン
キングスイッチ２０，イグニッションスイッチ等からの
検出信号が入力インタフェイス２９を介して入力される
ようになっている。
は、図２のようになるが、このＥＣＵ２３はその主要部
としてＣＰＵ２７をそなえており、このＣＰＵ２７へ
は、吸気温センサ１２，大気圧センサ１３，スロットル
センサ１４，Ｏ2 センサ１７，水温センサ１９およびバ
ッテリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェイス
２８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力されると
ともに、エアフローセンサ１１，クランク角センサ２
１，ＴＤＣセンサ２２，アイドルスイッチ１５，クラン
キングスイッチ２０，イグニッションスイッチ等からの
検出信号が入力インタフェイス２９を介して入力される
ようになっている。
【００１７】さらに、ＣＰＵ２７は、バスラインを介し
て、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ
３１，更新して順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバ
ッテリが接続されている間はその記憶内容が保持される
ことによってバックアップされたバッテリバックアップ
ＲＡＭ（図示せず）との間でデータの授受を行なうよう
になっている。
て、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ
３１，更新して順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバ
ッテリが接続されている間はその記憶内容が保持される
ことによってバックアップされたバッテリバックアップ
ＲＡＭ（図示せず）との間でデータの授受を行なうよう
になっている。
【００１８】なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッショ
ンスイッチをオフすると消えてリセットされるようにな
っている。また、ＣＰＵ２７で演算結果に基づく燃料噴
射制御信号は、４つの噴射ドライバ３４を介して、イン
ジェクタ８のソレノイド（インジェクタソレノイド）８
ａ（正確には、インジェクタソレノイド８ａ用のトラン
ジスタ）へ出力されるようになっている。
ンスイッチをオフすると消えてリセットされるようにな
っている。また、ＣＰＵ２７で演算結果に基づく燃料噴
射制御信号は、４つの噴射ドライバ３４を介して、イン
ジェクタ８のソレノイド（インジェクタソレノイド）８
ａ（正確には、インジェクタソレノイド８ａ用のトラン
ジスタ）へ出力されるようになっている。
【００１９】今、燃料噴射制御（空燃比制御）に着目す
ると、ＣＰＵ２７からは、後述の手法で演算された燃料
噴射用制御信号がドライバ３４を介してインジェクタソ
レノイド８ａへ出力されて、４つのインジェクタ８を順
次駆動させてゆくようになっているが、かかる燃料噴射
制御（インジェクタ駆動時間制御）のために、ＥＣＵ２
３は、図１に示すように、充填効率算出手段７１，記憶
手段７２，判定手段７３，空燃比設定手段７４の機能を
有している。
ると、ＣＰＵ２７からは、後述の手法で演算された燃料
噴射用制御信号がドライバ３４を介してインジェクタソ
レノイド８ａへ出力されて、４つのインジェクタ８を順
次駆動させてゆくようになっているが、かかる燃料噴射
制御（インジェクタ駆動時間制御）のために、ＥＣＵ２
３は、図１に示すように、充填効率算出手段７１，記憶
手段７２，判定手段７３，空燃比設定手段７４の機能を
有している。
【００２０】ここで、充填効率算出手段７１は、エアフ
ローセンサ１１の出力から充填効率を求めるものである
が、この充填効率算出手段７１は、大気圧センサ（運転
パラメータ検出手段）１３の出力を受けて、体積流量に
対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）と質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）との双方を出力可能に構成されている。
ローセンサ１１の出力から充填効率を求めるものである
が、この充填効率算出手段７１は、大気圧センサ（運転
パラメータ検出手段）１３の出力を受けて、体積流量に
対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）と質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）との双方を出力可能に構成されている。
【００２１】また、記憶手段７２は、充填効率とエンジ
ン回転数に応じた空燃比情報ＫAFM を記憶するもので、
この空燃比情報ＫAFM を格納する２次元マップ（このマ
ップのことを空燃比マップという）（図５参照）をそな
えて構成される。なお、この場合、この２次元マップに
は、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）と質量流量
に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）とが共に格納されてい
る。すなわち、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）
と質量流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）とは、２次元
マップのＯ2 フィードバックゾーン内外相当部分に格納
されるのである。さらに、この記憶手段７２としては、
図２のＲＯＭ３１あるいはＲＡＭ３２が使用される。
ン回転数に応じた空燃比情報ＫAFM を記憶するもので、
この空燃比情報ＫAFM を格納する２次元マップ（このマ
ップのことを空燃比マップという）（図５参照）をそな
えて構成される。なお、この場合、この２次元マップに
は、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）と質量流量
に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）とが共に格納されてい
る。すなわち、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）
と質量流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）とは、２次元
マップのＯ2 フィードバックゾーン内外相当部分に格納
されるのである。さらに、この記憶手段７２としては、
図２のＲＯＭ３１あるいはＲＡＭ３２が使用される。
【００２２】判定手段７３は、スロットルセンサ１４の
出力に基づき高負荷パワーゾーンであるか低中負荷ゾー
ンであるかを判定するものである。空燃比設定手段７４
は、充填効率算出手段７１の算出結果に基づいて記憶手
段７２から空燃比情報ＫAFM を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定するものであるが、更にこの空
燃比設定手段７４は、判定手段７３の出力から高負荷パ
ワーゾーンであると判定されると、体積流量に対応した
充填効率Ｅｖ（ｖ）を選択し、低中負荷ゾーンであると
判定された場合は、質量流量に対応した充填効率Ｅｖ
（ｍ）を選択して、空燃比設定を行なうように構成され
ているのである。
出力に基づき高負荷パワーゾーンであるか低中負荷ゾー
ンであるかを判定するものである。空燃比設定手段７４
は、充填効率算出手段７１の算出結果に基づいて記憶手
段７２から空燃比情報ＫAFM を読み出しエンジンへの供
給混合気の空燃比を設定するものであるが、更にこの空
燃比設定手段７４は、判定手段７３の出力から高負荷パ
ワーゾーンであると判定されると、体積流量に対応した
充填効率Ｅｖ（ｖ）を選択し、低中負荷ゾーンであると
判定された場合は、質量流量に対応した充填効率Ｅｖ
（ｍ）を選択して、空燃比設定を行なうように構成され
ているのである。
【００２３】ところで、空燃比設定手段７４で最終的に
設定される空燃比は、インジェクタ駆動時間Ｔinj とし
て設定される。ここで、Ｔinj は、ＴB ×ＫAF×Ｋ＋Ｔ
D で表される。なお、ＴB はインジェクタ８のための基
本駆動時間で、この基本駆動時間ＴB は、エアフローセ
ンサ１１の出力に基づいて設定されている。
設定される空燃比は、インジェクタ駆動時間Ｔinj とし
て設定される。ここで、Ｔinj は、ＴB ×ＫAF×Ｋ＋Ｔ
D で表される。なお、ＴB はインジェクタ８のための基
本駆動時間で、この基本駆動時間ＴB は、エアフローセ
ンサ１１の出力に基づいて設定されている。
【００２４】また、ＫAFは空燃比補正係数で、この空燃
比補正係数ＫAFには、上記記憶手段７２からのＫAFM あ
るいはフィードバック時補正係数ＫAFFBのいずれかが割
り当てられる。さらに、Ｋは水温センサ１９で検出され
たエンジン冷却水温，吸気温センサ１２で検出された吸
気温，大気圧センサ１３で検出された大気圧等に応じた
補正係数で、ＴD はバッテリ電圧に応じて駆動時間を補
正するためデッドタイム（無効時間）である。
比補正係数ＫAFには、上記記憶手段７２からのＫAFM あ
るいはフィードバック時補正係数ＫAFFBのいずれかが割
り当てられる。さらに、Ｋは水温センサ１９で検出され
たエンジン冷却水温，吸気温センサ１２で検出された吸
気温，大気圧センサ１３で検出された大気圧等に応じた
補正係数で、ＴD はバッテリ電圧に応じて駆動時間を補
正するためデッドタイム（無効時間）である。
【００２５】以下に、本装置による燃料噴射制御（空燃
比制御）について、図４のフローチャートを用いて説明
する。まず、ステップＡ１で、運転状態を検出したあ
と、ステップＡ２で、エアフローセンサ１１等からエン
ジン回転数１回転当たりの吸入空気量Ａ／Ｎ（ｖ）を算
出する。ここで、Ａ／Ｎのあとに（ｖ）がついているの
は、体積流量ベースでの値という意味である。
比制御）について、図４のフローチャートを用いて説明
する。まず、ステップＡ１で、運転状態を検出したあ
と、ステップＡ２で、エアフローセンサ１１等からエン
ジン回転数１回転当たりの吸入空気量Ａ／Ｎ（ｖ）を算
出する。ここで、Ａ／Ｎのあとに（ｖ）がついているの
は、体積流量ベースでの値という意味である。
【００２６】さらに、ステップＡ３で、Ａ／Ｎをシリン
ダ容積で割ることにより、体積流量に対応した充填効率
Ｅｖ（ｖ）を算出するとともに、ステップＡ４で、この
充填効率Ｅｖ（ｖ）について大気密度補正を施して質量
流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）を算出する。その後
は、ステップＡ５で、スロットル開度が所定値θｓより
大きいかどうかを判定して、全開リッチ化ゾーンに入っ
たかどうかを判定する。
ダ容積で割ることにより、体積流量に対応した充填効率
Ｅｖ（ｖ）を算出するとともに、ステップＡ４で、この
充填効率Ｅｖ（ｖ）について大気密度補正を施して質量
流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｍ）を算出する。その後
は、ステップＡ５で、スロットル開度が所定値θｓより
大きいかどうかを判定して、全開リッチ化ゾーンに入っ
たかどうかを判定する。
【００２７】もし、入っていなければ、ステップＡ５
で、ＮＯルートをとって、ステップＡ６で、充填効率Ｅ
ｖ（ｖ）が所定値Ｅｖｍｓより大きいかどうかを判定し
て、全開相当吸気量かどうかを判定する。この場合、そ
うでなければ、ＮＯルートをとって、ステップＡ７で、
Ｏ2 センサ１７によるフィードバック制御が可能かどう
か（空燃比フィードバックが可能かどうか）を判定し、
もし可能であれば、ステップＡ８，Ａ９で、Ｏ2 センサ
１７の出力に応じてフィードバック時補正係数ＫAFFBを
設定し、これをＫAFとおく。
で、ＮＯルートをとって、ステップＡ６で、充填効率Ｅ
ｖ（ｖ）が所定値Ｅｖｍｓより大きいかどうかを判定し
て、全開相当吸気量かどうかを判定する。この場合、そ
うでなければ、ＮＯルートをとって、ステップＡ７で、
Ｏ2 センサ１７によるフィードバック制御が可能かどう
か（空燃比フィードバックが可能かどうか）を判定し、
もし可能であれば、ステップＡ８，Ａ９で、Ｏ2 センサ
１７の出力に応じてフィードバック時補正係数ＫAFFBを
設定し、これをＫAFとおく。
【００２８】もし、空燃比フィードバックができない場
合は、ステップＡ１１，Ａ１２で、充填効率Ｅｖ（ｖ）
について大気密度補正を施して質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）とエンジン回転数Ｎとに基づいて、空燃
比マップから空燃比補正係数ＫAFM を読み出し、これを
ＫAFとおく。そして、その後は、ステップＡ１０で、燃
料噴射時間（インジェクタ駆動時間）Ｔinj をＴB ×Ｋ
AF×Ｋ＋ＴD から求め、この燃料噴射時間Ｔinj で、イ
ンジェクタ８を駆動して、所望の空燃比に制御するので
ある。
合は、ステップＡ１１，Ａ１２で、充填効率Ｅｖ（ｖ）
について大気密度補正を施して質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）とエンジン回転数Ｎとに基づいて、空燃
比マップから空燃比補正係数ＫAFM を読み出し、これを
ＫAFとおく。そして、その後は、ステップＡ１０で、燃
料噴射時間（インジェクタ駆動時間）Ｔinj をＴB ×Ｋ
AF×Ｋ＋ＴD から求め、この燃料噴射時間Ｔinj で、イ
ンジェクタ８を駆動して、所望の空燃比に制御するので
ある。
【００２９】これにより、全開リッチ化ゾーンあるいは
全開相当吸気量ゾーンでない場合（低中負荷ゾーン；都
市走行モード）において、空燃比フィードバックが可能
なときは、フィードバック時補正係数ＫAFFBに基づく空
燃比制御が行なわれる一方、空燃比フィードバックがで
きないときは、充填効率Ｅｖ（ｖ）について大気密度補
正を施して得られる質量流量に対応した充填効率Ｅｖ
（ｍ）が選択されて、これに基づき空燃比設定が行なわ
れる。その結果、もし高地において、平地と同じ出力を
得るために多くアクセルペダルを踏み込んでも、空燃比
を適正な値に設定することができ、これにより、排ガス
悪化を招くことはない。
全開相当吸気量ゾーンでない場合（低中負荷ゾーン；都
市走行モード）において、空燃比フィードバックが可能
なときは、フィードバック時補正係数ＫAFFBに基づく空
燃比制御が行なわれる一方、空燃比フィードバックがで
きないときは、充填効率Ｅｖ（ｖ）について大気密度補
正を施して得られる質量流量に対応した充填効率Ｅｖ
（ｍ）が選択されて、これに基づき空燃比設定が行なわ
れる。その結果、もし高地において、平地と同じ出力を
得るために多くアクセルペダルを踏み込んでも、空燃比
を適正な値に設定することができ、これにより、排ガス
悪化を招くことはない。
【００３０】ところで、全開リッチ化ゾーンあるいは全
開相当吸気量ゾーンになる（高負荷パワーゾーン）と、
ステップＡ５，Ａ６でＹＥＳルートをとって、ステップ
Ａ１３で、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）とエ
ンジン回転数Ｎとに基づいて、空燃比マップから空燃比
補正係数ＫAFM を読み出し、これをステップＡ１２でＫ
AFとおく。
開相当吸気量ゾーンになる（高負荷パワーゾーン）と、
ステップＡ５，Ａ６でＹＥＳルートをとって、ステップ
Ａ１３で、体積流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）とエ
ンジン回転数Ｎとに基づいて、空燃比マップから空燃比
補正係数ＫAFM を読み出し、これをステップＡ１２でＫ
AFとおく。
【００３１】そして、その後は、ステップＡ１０で、燃
料噴射時間（インジェクタ駆動時間）Ｔinj をＴB ×Ｋ
AF×Ｋ＋ＴD から求め、この燃料噴射時間Ｔinj で、イ
ンジェクタ８を駆動して、所望の空燃比に制御するので
ある。これにより、全開リッチ化ゾーンあるいは全開相
当吸気量ゾーン（高負荷パワーゾーン）になると、体積
流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）が選択されて、これ
に基づき空燃比設定が行なわれる。その結果、高地にお
いても、十分なパワーを発揮して、十分な加速性能を発
揮できる。
料噴射時間（インジェクタ駆動時間）Ｔinj をＴB ×Ｋ
AF×Ｋ＋ＴD から求め、この燃料噴射時間Ｔinj で、イ
ンジェクタ８を駆動して、所望の空燃比に制御するので
ある。これにより、全開リッチ化ゾーンあるいは全開相
当吸気量ゾーン（高負荷パワーゾーン）になると、体積
流量に対応した充填効率Ｅｖ（ｖ）が選択されて、これ
に基づき空燃比設定が行なわれる。その結果、高地にお
いても、十分なパワーを発揮して、十分な加速性能を発
揮できる。
【００３２】ここで、全開リッチ化ゾーンあるいは全開
相当吸気量ゾーンにおいては、何故充填効率Ｅｖ（ｖ）
について大気密度補正を施して質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）に基づいて空燃比を設定しないのかとい
うと、その理由は次のとおりである。すなわち、もしこ
の密度補正した充填効率を使用したとして、高地におい
て、スロットル全開状態にした場合を考えると、この場
合は、大気密度補正が効いて、見掛け上、吸気量が空燃
比フィードバックゾーンから抜け出すことができず、こ
れにより所望のパワーが得られないからである。
相当吸気量ゾーンにおいては、何故充填効率Ｅｖ（ｖ）
について大気密度補正を施して質量流量に対応した充填
効率Ｅｖ（ｍ）に基づいて空燃比を設定しないのかとい
うと、その理由は次のとおりである。すなわち、もしこ
の密度補正した充填効率を使用したとして、高地におい
て、スロットル全開状態にした場合を考えると、この場
合は、大気密度補正が効いて、見掛け上、吸気量が空燃
比フィードバックゾーンから抜け出すことができず、こ
れにより所望のパワーが得られないからである。
【００３３】なお、吸気を、熱線流量計を用いて質量流
量に対応する充填効率を検出し、この質量流量に対応す
る充填効率から体積流量に対応する充填効率を求めて、
上記と同様の制御を行なうことも可能である。この場
合、基本駆動時間ＴB を質量流量に基づき求めることに
なるが、このように基本駆動時間ＴB を質量流量に基づ
き求めると、補正係数Ｋは水温センサ１９で検出された
エンジン冷却水温，吸気温センサ１２で検出された吸気
温等に応じて設定され、この補正係数Ｋには、大気圧セ
ンサ１３で検出された大気圧による補正情報は含まない
ことになる。
量に対応する充填効率を検出し、この質量流量に対応す
る充填効率から体積流量に対応する充填効率を求めて、
上記と同様の制御を行なうことも可能である。この場
合、基本駆動時間ＴB を質量流量に基づき求めることに
なるが、このように基本駆動時間ＴB を質量流量に基づ
き求めると、補正係数Ｋは水温センサ１９で検出された
エンジン冷却水温，吸気温センサ１２で検出された吸気
温等に応じて設定され、この補正係数Ｋには、大気圧セ
ンサ１３で検出された大気圧による補正情報は含まない
ことになる。
【００３４】また、上記のように充填効率を用いて空燃
比設定を行なう代わりに、Ａ／Ｎ情報（負荷情報）その
もので上記の判定やマップ読み出しを行なうようにして
もよい。
比設定を行なう代わりに、Ａ／Ｎ情報（負荷情報）その
もので上記の判定やマップ読み出しを行なうようにして
もよい。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエンジン
の空燃比制御装置（請求項１，２）によれば、判定手段
の出力から高負荷パワーゾーンであると判定されると、
空燃比設定手段によって、体積流量に対応した負荷情報
（充填効率）を選択して、空燃比設定を行なうので、高
地においても、十分なパワーを発揮して、加速性能を十
分に確保できるとともに、低中負荷ゾーンであると判定
されると、質量流量に対応した負荷情報（充填効率）を
選択して、空燃比設定を行なうので、もし高地におい
て、平地と同じ出力を得るために多くアクセルペダルを
踏み込んでも、空燃比を適正な値に設定することがで
き、これにより、排ガス悪化を招かないという利点があ
る。
の空燃比制御装置（請求項１，２）によれば、判定手段
の出力から高負荷パワーゾーンであると判定されると、
空燃比設定手段によって、体積流量に対応した負荷情報
（充填効率）を選択して、空燃比設定を行なうので、高
地においても、十分なパワーを発揮して、加速性能を十
分に確保できるとともに、低中負荷ゾーンであると判定
されると、質量流量に対応した負荷情報（充填効率）を
選択して、空燃比設定を行なうので、もし高地におい
て、平地と同じ出力を得るために多くアクセルペダルを
踏み込んでも、空燃比を適正な値に設定することがで
き、これにより、排ガス悪化を招かないという利点があ
る。
【図１】本発明の一実施例としてのエンジンの空燃比制
御装置の制御系を示すブロック図である。
御装置の制御系を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例としてのエンジンの空燃比制
御装置の制御系のハードブロック図である。
御装置の制御系のハードブロック図である。
【図３】本発明の一実施例としてのエンジンの空燃比制
御装置を有するエンジンシステムの全体構成図である。
御装置を有するエンジンシステムの全体構成図である。
【図４】本発明の一実施例としてのエンジンの空燃比制
御装置にかかる燃料制御要領を説明するフローチャート
である。
御装置にかかる燃料制御要領を説明するフローチャート
である。
【図５】本発明の一実施例の作用説明図である。
１ 燃焼室 ２ 吸気通路 ２ａ サージタンク ３ 排気通路 ４ 吸気弁 ５ 排気弁 ６ エアクリーナ ７ スロットル弁 ８ インジェクタ ８ａ インジェクタソレノイド ９ 触媒コンバータ １１ エアフローセンサ（吸気センサ） １２ 吸気温センサ １３ 大気圧センサ（運転パラメータ検出手段） １４ スロットルセンサ １５ アイドルスイッチ １７ Ｏ2 センサ １９ 水温センサ ２０ クランキングスイッチ ２１ クランク角センサ（エンジン回転数センサ） ２２ 気筒判別センサ ２３ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２５ バッテリセンサ ２７ ＣＰＵ ２８，２９ 入力インタフェイス ３０ Ａ／Ｄコンバータ ３１ ＲＯＭ ３２ ＲＡＭ ３４ 噴射ドライバ ３５ 点火プラグ ７１ 充填効率算出手段 ７２ 記憶手段 ７３ 判定手段 ７４ 空燃比設定手段
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの負荷が高くなる高負荷運転時
に理論空燃比より小さいリッチ化空燃比を設定し、該負
荷が低くなる中低負荷運転時には該リッチ化空燃比より
大きいリーン側の空燃比を設定すべく、該負荷に応じた
空燃比情報を記憶する記憶手段と、エンジン吸気情報を
検出する吸気センサと、エンジン回転数情報を検出する
回転数センサと、該吸気センサ及び該回転数センサの出
力からエンジン負荷情報を求める負荷算出手段と、該負
荷算出手段の算出結果に基づいて該記憶手段から空燃比
情報を読み出しエンジンへの供給混合気の空燃比を設定
する空燃比設定手段とをそなえたエンジンの空燃比制御
装置において、 吸気の密度と相関する運転パラメータを検出する運転パ
ラメータ検出手段をそなえ、該負荷算出手段が該運転パラメータ検出手段の出力を受
けて体積流量に対応した負荷情報と質量流量に対応した
負荷情報との双方を出力可能に構成されるとともに、 スロットルセンサの出力に基づき高負荷パワーゾーンで
あるか低中負荷ゾーンであるかを判定する判定手段が設
けられて、 該空燃比設定手段が、該判定手段の出力から該高負荷パ
ワーゾーンである場合は該体積流量に対応した負荷情報
を選択し、該低中負荷ゾーンである場合は該質量流量に
対応した負荷情報を選択して、空燃比設定を行なうよう
に構成されていることを特徴とする、エンジンの空燃比
制御装置。 - 【請求項２】 エンジンに吸入される吸気の充填効率が
高くなる高負荷運転時に理論空燃比より小さいリッチ化
空燃比を設定し、該充填効率が低くなる中低負荷運転時
には該リッチ化空燃比より大きいリーン側の空燃比を設
定すべく、該充填効率に応じた空燃比情報を記憶する記
憶手段と、エンジン吸気情報を検出する吸気センサと、
該吸気センサの出力から該充填効率を求める充填効率算
出手段と、該充填効率算出手段の算出結果に基づいて該
記憶手段から空燃比情報を読み出しエンジンへの供給混
合気の空燃比を設定する空燃比設定手段とをそなえたエ
ンジンの空燃比制御装置において、 吸気の密度と相関する運転パラメータを検出する運転パ
ラメータ検出手段をそなえ、 該充填効率算出手段が該運転パラメータ検出手段の出力
を受けて体積流量に対応した充填効率と質量流量に対応
した充填効率との双方を出力可能に構成されるととも
に、 スロットルセンサの出力に基づき高負荷パワーゾーンで
あるか低中負荷ゾーンであるかを判定する判定手段が設
けられて、 該空燃比設定手段が、該判定手段の出力から該高負荷パ
ワーゾーンである場合は該体積流量に対応した充填効率
を選択し、該低中負荷ゾーンである場合は該質量流量に
対応した充填効率を選択して、空燃比設定を行なうよう
に構成されていることを特徴とする、エンジンの空燃比
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343209A JP2722904B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343209A JP2722904B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180048A JPH05180048A (ja) | 1993-07-20 |
| JP2722904B2 true JP2722904B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18359762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343209A Expired - Fee Related JP2722904B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722904B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113202652B (zh) * | 2021-06-18 | 2023-08-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 燃气发动机燃气喷射修正方法及燃气发动机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255610A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ホットランテーブル |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343209A patent/JP2722904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05180048A (ja) | 1993-07-20 |
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