JP2726257B2 - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents
内燃エンジンの空燃比制御方法Info
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- JP2726257B2 JP2726257B2 JP61259203A JP25920386A JP2726257B2 JP 2726257 B2 JP2726257 B2 JP 2726257B2 JP 61259203 A JP61259203 A JP 61259203A JP 25920386 A JP25920386 A JP 25920386A JP 2726257 B2 JP2726257 B2 JP 2726257B2
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関する。
背景技術
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等のために排
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
この酸素濃度センサの出力レベルに応じてエンジンへの
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が知られている。この空燃比制御装置として気化
器絞り弁下流に連通する吸気２次空気供給通路に電磁弁
を設けて酸素濃度センサの出力レベルに応じて電磁弁の
開度すなわと吸気２次空気供給量を制御するフィードバ
ック制御用吸気２次空気供給方式の空燃比制御装置があ
る（例えば、特公昭55−3533号）。 このような従来の空燃比制御装置においては、エンジ
ン負荷に関する複数の運転パラメータに応じて吸気２次
空気供給量を表わす空燃比制御基準値を設定し、酸素濃
度センサの出力レベルから供給混合気の空燃比が目標空
燃比に対してリーン又はリッチのいずれであるかを判別
し、その判別結果に応じて所定周期毎に空燃比補正値を
比例量又は積分量だけ増減し、空燃比補正値に応じて空
燃比制御基準値を補正制御するPI（比例積分）制御が通
常行なわれている。 ところで、気化器の経年変化、又は劣化のために気化
器のベース空燃比が予め定められた値からずれることに
より設定された基準値が目標空燃比に対応しなくなり誤
差を生じてくることが通常である。よって、運転領域毎
に基準値の誤差を補正するための基準補正値を算出し新
しい基準補正値を記憶する学習制御を行ない、空燃比制
御精度の向上を図ったものがある。 このような空燃比フィードバック制御もエンジンの暖
機中は停止し、空燃比をリッチ化して燃焼状態の安定化
を図ることが通常でる。しかしながら、暖機中でもエン
ジン温度が常温より高くなると空燃比フィードバック制
御を開始するほどの運転状態には至らないまでもリッチ
化による効果が少なくなり、反ってリッチ化による排気
未燃焼成分、特にCO（一酸化炭素）の増加及び燃費の悪
化の方が問題とされる可能性がある。 発明の概要 そこで、本発明の目的は、エンジン温度が常温より上
昇した後の暖機中の排気未燃焼成分の低減及び燃費の向
上を図ることができる内燃エンジンの空燃比制御方法を
提供することである。 本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法は、排気系に
排気ガス中の排気成分濃度に応じた出力を発生する排気
成分濃度センサを備えた内燃エンジンにおいてエンジン
負荷に関する複数のエンジン運転パラメータに応じた空
燃比制御基準値を予め設定し、空燃比フィードバック制
御条件を充足するとき排気成分濃度センサの出力値と目
標値とを比較してその比較結果に応じて空燃比補正値を
設定しかつ複数のエンジン運転パラメータの検出値に対
応する基準値の誤差を補正するための基準補正値を算出
して複数のエンジン運転パラメータによって定めた運転
領域に対応させて記憶し、複数のエンジン運転パラメー
タの検出値に対応する基準値を空燃比補正値に応じて補
正して目標空燃比に対する空燃比制御出力値を決定し、
エンジンに供給される混合気の空燃比を制御出力値に応
じて調整する空燃比制御方法であって、空燃比フィード
バック制御条件を充足しない場合にエンジン温度が所定
温度以上のときにはエンジン温度が高くなるほど供給混
合気の空燃比がよりリーンとなるように基準値及び基準
補正値に応じて定まる値をエンジン温度に応じた値によ
って補正して制御出力値を決定することを特徴としてい
る。 実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第１図に示した本発明の空燃比制御方法を適用した車
載内燃エンジンの吸気２次空気供給方式の空燃比制御装
置においては、気化器１の絞り弁３より下流の吸気マニ
ホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近傍とは吸気
２次空気供給通路８によって連通されている。吸気２次
空気供給通路８にはリニア型の電磁弁９が設けられてい
る。電磁弁９の開度はそのソレノイド9aに供給される電
流値に比例して変化する。 絞り弁３近傍の気化器１内壁面には負圧検出ポート６
が設けられている。負圧検出ポート６は絞り弁３が所定
開度以下のときに絞り弁３の上流に位置し、絞り弁３が
所定開度より大のときに絞り弁３の下流に位置する。負
圧検出ポート６における負圧は負圧通路6aを介して負圧
スイッチ７に供給される。負圧スイッチ７は絞り弁３の
閉弁状態を検出するために設けられており、負圧検出ポ
ート６における負圧が例えば、30mmHg以下のときオンと
なる。 一方、10は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、11はエンジン５のクランクシャフト（図示
せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セン
サ、12はエンジン５の冷却水温に応じたレベルの出力を
発生する冷却水温センサ、13は吸気温を検出する吸気温
センサ、14はエンジン５の排気マニホールド15に設けら
れ排気ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生する酸
素濃度センサである。酸素濃度センサ14の配設位置より
下流の排気マニホールド15には排気ガス中の有害成分の
低減を促進させるために触媒コンバータ33が設けられて
いる。負圧スイッチ７、電磁弁９、絶対圧センサ10、ク
ランク角センサ11、水温センサ12、吸気温センサ13及び
酸素濃度センサ14は制御回路20に接続されている。負圧
スイッチ７はオフ時に低レベル出力を発生し、オン時に
高レベル出力を発生する。 制御回路20は第２図に示すように絶対圧センサ10、水
温センサ12、吸気温センサ13、酸素濃度センサ14の各出
力レベルを変換するレベル変換回路21と、レベル変換回
路21を経た各センサ出力の１つを選択的に出力するマル
チプレクサ22と、このマルチプレクサ22から出力される
信号をディジタル信号に変換するA/D変換器23と、クラ
ンク角センサ11の出力信号を波形整形する波形整形回路
24と、波形整形回路24からパルスとして出力されるTDC
信号の発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）
から出力されるクロックパルス数によって計測するカウ
ンタ25と、負圧スイッチ７の出力レベルを変換するレベ
ル変換回路26と、その変換出力をディジタルデータとす
るディジタル入力モジュレータ27と、電磁弁９を開弁駆
動する駆動回路28と、プログラムに従ってディジタル演
算を行なうCPU（中央演算回路）29と、各種の処理プロ
グラム及びデータが予め書き込まれたROM30と、RAM31と
からなっている。電磁弁９のソレノイド9aは駆動回路28
の駆動トランジスタ及び電流検出用抵抗（共に図示せ
ず）に直列に接続されてその直列回路の両端間に電源電
圧が供給される。マルチプレクサ22、A/D変換器23、カ
ウンタ25、ディジタル入力モジュレータ27、駆動回路2
8、CPU29、ROM30及びRAM31は出力バス32によって互いに
接続されている。 かかる構成においては、A/D変換器23から吸気マニホ
ールド４内の絶対圧、冷却水温、吸気温、及び排気ガス
中の酸素濃度の情報が択一的に、カウンタ25からエンジ
ン回転数を表わす情報が、またディジタル入力モジュレ
ータ27から負圧スイッチ７のオンオフがCPU29に入出力
バス32を介して各々供給される。CPU29は後述の如く所
定周期T1（例えば、50m sec）毎に処理プログラムを実
行することにより電磁弁９のソレノイド9gへの供給電流
値を表わす空燃比制御出力値DOUTをデータとして算出
し、その算出した出力値DOUTを駆動回路28に供給する。
駆動回路28はソレノイド9aに流れる電流値が出力値DOUT
になるようにソレノイド9aに流れる電流値を閉ループ制
御する。 次に、かかる本発明による空燃比制御方法の手順を第
３図に示したCPU29の動作フロー図に従って詳細に説明
する。 CPU29は第３図に示すように先ず、吸気絶対圧PBA、冷
却水温TW、吸気温TA、エンジン回転数Ne及び酸素濃度O2
を各々読み込み（ステップ51）、吸気温TAが所定温度T1
（例えば、25℃）より大であるか否かを判別する（ステ
ップ52）。TA＞T1ならば、冷却水温TWが所定温度T2（例
えば、80℃）より大であるか否かを判別する（ステップ
53）。TW＞T2ならば、空燃比フィードバック制御条件を
充足しているとして電磁弁９へ供給する基準電流値を表
わす基準値DBASEを検索する（ステップ51）。ROM30には
第４図に示すように絶対圧PBAとエンジン回転数Neとか
ら定まる基準値DBASEがDBASEデータマップとして予め書
き込まれているので、CPU29は読み込んだ絶対圧PBAとエ
ンジン回転数Neとに対応する基準値DBASEをDBASEデータ
マップから検索する。基準値DBASEの検索後、酸素濃度
が目標空燃比に対応する基準濃度よりリーンであるか否
かを、すなわち酸素濃度センサ14の出力電圧VO2が基準
値Vref（0.5〔Ｖ〕）より小であるか否かを判別する
（ステップ55）。VO2＜Vrefならば、空燃比が目標空燃
比よりリーンであるので前回のステップ55の判別結果を
表わす空燃比フラグFAFが１であるか否かを判別する
（ステップ56）。FAF＝０ならば、前回の空燃比からリ
ッチであると判別されリッチからリーンに反転したので
空燃比補正係数KO2（空燃比補正値）から比例制御分PL
を減算しその算出値を今回の補正係数KO2とし（ステッ
プ57）、空燃比フラグFAFを１に等しく設定する（ステ
ップ58）。FAF＝１ならば、前回も空燃比がリーンであ
ると判別したので空燃比補正係数KO2から積分制御分IL
を減算しその算出値を今回の補正係数KO2とする（ステ
ップ59）。一方、ステップ55においてVO2≧Vrefなら
ば、空燃比が目標空燃比よりリッチであるので空燃比フ
ラグFAFが０であるか否かを判別する（ステップ60）。F
AF＝１ならば、前回の空燃比がリーンであると判別され
リーンからリッチに反転したので空燃比補正係数KO2に
比例制御分PRを加算しその算出値を今回の補正係数KO2
とし（ステップ61）、空燃比フラグFAFを０に等しく設
定する（ステップ62）。FAF＝０ならば、前回も空燃比
がリッチであると判別したので空燃比補正係数KO2に積
分制御分IRを加算しその算出値を今回の補正係数KO2と
する（ステップ63）。ステップ58又は62の実行後は、タ
イマＡ（図示せず）に所定時間（例えば、2.0sec）をセ
ットダウン計測を開始させる（ステップ64）。タイマＡ
はクロックパルスを計数することにより時間を計測する
ダウンカウンタからなる。タイマＡが所定時間の計測を
開始すると、吸気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回
転数Neとに応じた補正係数Kref（基準補正値）をKrefデ
ータマップから検索する（ステップ65）。Krefデータマ
ップはRAM31に形成されており、第５図に示すように吸
気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回転数Neとに応じ
て定まる複数の運転領域毎に補正係数Krefが書き込まれ
る。この各補正係数Krefは制御回路20への電源投入時に
の初期化され、初期値は1.0である。補正係数Krefを検
索すると、その補正係数Krefを用いて次式により補正係
数Krefを算出する（ステップ66）。 ここで、Crefは定数であり、10000Hは16進数の10000
である。 一方、ステップ59、63において積分制御をしたなら
ば、タイマＡが所定時間を計測してその計測値TInが０
に達したか否かを判別する（ステップ67）。TIn＝０な
らば、ステップ64,65,66を実行して補正係数Krefを算出
する。 補正係数Krefを算出した場合、絶対圧PBAとエンジン
回転数Neとに対応するKrefデータマップの領域に算出し
た補正係数Krefを書き込み（ステップ68）、アイドル運
転域であるか否かを判別する（ステップ69）。TIn＞０
ならば、吸気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回転数N
eとに応じた補正係数KrefをKrefデータマップから検索
し（ステップ70）、ステップ69においてアイドル運転域
であるか否かを判別する。アイドル運転域でないなら
ば、基準値DBASEと空燃比補正係数KO2と基準補正係数Kr
efとを乗算することにより出力値DOUTを算出する（ステ
ップ71）。アイドル運転域ならば、ステップ65において
検索したアイドル運転域における補正係数Kref、すなわ
ちＫref0に所定値RLMを加算することにより空燃比補正
係数KO2の上限値KO2Hを算出し（ステップ72）、また補
正係数Ｋref0から所定値LLMを減算することにより空燃
比補正係数KO2の下限値KO2Lを算出する（ステップ7
3）。そして空燃比補正係数KO2が上限値KO2Hより大であ
るか否かを判別する（ステップ74）。KO2＞KO2Hのとき
には空燃比補正係数KO2を上限値KO2Hに等しくし（ステ
ップ75）、KO2≦KO2Hのときには空燃比補正係数KO2が下
限値KO2Lより小であるか否かを判別する（ステップ7
6）。KO2＜KO2Lのときには空燃比補正係数KO2を下限値K
O2Lに等しくする（ステップ77）。このようにアイドル
運転域の場合には空燃比補正係数KO2を上限値KO2H及び
下限値KO2Lの間の値にした後、ステップ71を実行して制
御出力値DOUTを算出する。ステップ71の実行後、算出し
た出力値DOUTを駆動回路28に対して出力する（ステップ
84）。 一方、ステップ52においてTA≦T1の場合、又はステッ
プ53においてTW≦T2ならば、暖機中であり、空燃比フィ
ードバック制御条件を充足していないので冷却水温TWが
所定温度T3（例えば、30℃であり、T3＜T2）より大であ
るか否かを判別する（ステップ78）。TW≦T3のときには
出力値DOUTを０に等しくし（ステップ79）、空燃比補正
係数KO2を１に等しくする（ステップ80）。TW＞T3のと
きには基準値DBASEをDBASEデータマップから検索し（ス
テップ81）、基準補正係値KrefをKrefデータマップから
検索し（ステップ82）、次式によって出力DOUTを算出す
る（ステップ83）。 DOUT＝DBASE×Kref−Ｋ×TW …（２） ここで、Ｋは定数であり、冷却水温TWの上昇に従って
Ｋ×TWは減少する。 駆動回路28は電磁弁９のソレノイド9aに流れる電流値
を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値と制
御出力値DOUTとを比較し、比較結果に応じて駆動トラン
ジスタをオンオフすることによりソレノイド9aに電流を
供給する。よって、ソレノイド9aには出力値DOUTが表わ
す大きさの電流が流れ、ソレノイド9aに流れる電流値に
比例した量の吸気２次空気が吸気マニホールド４内に供
給されるのである。また出力値DOUTが０の場合には電磁
弁９が閉弁して吸気２次空気の供給が停止される。よっ
て、TW＞T3の場合には冷却水温TWの上昇に従って出力値
DOUTはDBASE×Krefに向って大きくなり、吸気２次空気
量が増加する。すなわち暖機の完了に近付くことに従っ
て供給混合気の空燃比は徐々に目標空燃比に向ってリー
ン化されるのである。 なお、上記した本発明の実施例においては、TW＞T3の
場合に出力値DOUTの減衰量をＫ×TWによる計算により求
めたが、第６図に示すような特性の冷却水温TWに対する
減衰量ΔDOUTを予めデータマップとしてROM30等に記憶
させて置き検出した冷却水温TWに応じて減衰量ΔDOUTを
データマップから検索するようにしても良い。 また、アイドル運転域は例えば、次の如く判別され
る。CPU29は、第７図に示すように先ず、負圧スイッチ
７がオンであるか否かを判別する（ステップ91）。負圧
スイッチ７がオンならば、吸気マニホールド４内の絶対
圧PBAが所定値PBAref（例えば、460〜480mmHg）より小
であるか否かを判別する（ステップ92）。PBA＜PBAref
ならば、吸気マニホールド４内には大きな負圧が存在し
絞り弁３が全閉しているとし、エンジン回転数Neが所定
値ＮeIDL（例えば、900〜1000r.p.m）より小であるか否
かを判別する（ステップ93）。Ne＜ＮeIDLならば、アイ
ドル運転域であると判断するのである。 発明の効果 以上の如く、本発明の空燃比制御方法においては、空
燃比フィードバック制御条件を充足しない場合にエンジ
ン温度が所定温度以上の暖機中のときには目標空燃比に
対する空燃比制御出力値をエンジン温度に応じた量だけ
空燃比を目標空燃比よりリッチ化した値にするので暖機
中のエンジン温度の上昇に従って供給混合気の空燃比が
リーン化され目標空燃比に近付くのである。よって、エ
ンジン温度が常温より上昇したような暖機中において安
定した燃焼状態を確保すると共に燃費の向上を図り、ま
た排気未燃焼成分の減少を図ることができるのである。
また暖機中にチョーク弁開度によって空燃比をリッチ化
制御する場合にはチョーク弁開度のバラツキによって空
燃比が変動するが、本発明の空燃比制御方法によれば、
暖機中にチョーク弁を早く開弁させることによりチョー
ク弁開度に頼らずに特にアイドル運転等の軽負荷時に安
定した空燃比制御が可能となる。
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
この酸素濃度センサの出力レベルに応じてエンジンへの
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が知られている。この空燃比制御装置として気化
器絞り弁下流に連通する吸気２次空気供給通路に電磁弁
を設けて酸素濃度センサの出力レベルに応じて電磁弁の
開度すなわと吸気２次空気供給量を制御するフィードバ
ック制御用吸気２次空気供給方式の空燃比制御装置があ
る（例えば、特公昭55−3533号）。 このような従来の空燃比制御装置においては、エンジ
ン負荷に関する複数の運転パラメータに応じて吸気２次
空気供給量を表わす空燃比制御基準値を設定し、酸素濃
度センサの出力レベルから供給混合気の空燃比が目標空
燃比に対してリーン又はリッチのいずれであるかを判別
し、その判別結果に応じて所定周期毎に空燃比補正値を
比例量又は積分量だけ増減し、空燃比補正値に応じて空
燃比制御基準値を補正制御するPI（比例積分）制御が通
常行なわれている。 ところで、気化器の経年変化、又は劣化のために気化
器のベース空燃比が予め定められた値からずれることに
より設定された基準値が目標空燃比に対応しなくなり誤
差を生じてくることが通常である。よって、運転領域毎
に基準値の誤差を補正するための基準補正値を算出し新
しい基準補正値を記憶する学習制御を行ない、空燃比制
御精度の向上を図ったものがある。 このような空燃比フィードバック制御もエンジンの暖
機中は停止し、空燃比をリッチ化して燃焼状態の安定化
を図ることが通常でる。しかしながら、暖機中でもエン
ジン温度が常温より高くなると空燃比フィードバック制
御を開始するほどの運転状態には至らないまでもリッチ
化による効果が少なくなり、反ってリッチ化による排気
未燃焼成分、特にCO（一酸化炭素）の増加及び燃費の悪
化の方が問題とされる可能性がある。 発明の概要 そこで、本発明の目的は、エンジン温度が常温より上
昇した後の暖機中の排気未燃焼成分の低減及び燃費の向
上を図ることができる内燃エンジンの空燃比制御方法を
提供することである。 本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法は、排気系に
排気ガス中の排気成分濃度に応じた出力を発生する排気
成分濃度センサを備えた内燃エンジンにおいてエンジン
負荷に関する複数のエンジン運転パラメータに応じた空
燃比制御基準値を予め設定し、空燃比フィードバック制
御条件を充足するとき排気成分濃度センサの出力値と目
標値とを比較してその比較結果に応じて空燃比補正値を
設定しかつ複数のエンジン運転パラメータの検出値に対
応する基準値の誤差を補正するための基準補正値を算出
して複数のエンジン運転パラメータによって定めた運転
領域に対応させて記憶し、複数のエンジン運転パラメー
タの検出値に対応する基準値を空燃比補正値に応じて補
正して目標空燃比に対する空燃比制御出力値を決定し、
エンジンに供給される混合気の空燃比を制御出力値に応
じて調整する空燃比制御方法であって、空燃比フィード
バック制御条件を充足しない場合にエンジン温度が所定
温度以上のときにはエンジン温度が高くなるほど供給混
合気の空燃比がよりリーンとなるように基準値及び基準
補正値に応じて定まる値をエンジン温度に応じた値によ
って補正して制御出力値を決定することを特徴としてい
る。 実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第１図に示した本発明の空燃比制御方法を適用した車
載内燃エンジンの吸気２次空気供給方式の空燃比制御装
置においては、気化器１の絞り弁３より下流の吸気マニ
ホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近傍とは吸気
２次空気供給通路８によって連通されている。吸気２次
空気供給通路８にはリニア型の電磁弁９が設けられてい
る。電磁弁９の開度はそのソレノイド9aに供給される電
流値に比例して変化する。 絞り弁３近傍の気化器１内壁面には負圧検出ポート６
が設けられている。負圧検出ポート６は絞り弁３が所定
開度以下のときに絞り弁３の上流に位置し、絞り弁３が
所定開度より大のときに絞り弁３の下流に位置する。負
圧検出ポート６における負圧は負圧通路6aを介して負圧
スイッチ７に供給される。負圧スイッチ７は絞り弁３の
閉弁状態を検出するために設けられており、負圧検出ポ
ート６における負圧が例えば、30mmHg以下のときオンと
なる。 一方、10は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、11はエンジン５のクランクシャフト（図示
せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セン
サ、12はエンジン５の冷却水温に応じたレベルの出力を
発生する冷却水温センサ、13は吸気温を検出する吸気温
センサ、14はエンジン５の排気マニホールド15に設けら
れ排気ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生する酸
素濃度センサである。酸素濃度センサ14の配設位置より
下流の排気マニホールド15には排気ガス中の有害成分の
低減を促進させるために触媒コンバータ33が設けられて
いる。負圧スイッチ７、電磁弁９、絶対圧センサ10、ク
ランク角センサ11、水温センサ12、吸気温センサ13及び
酸素濃度センサ14は制御回路20に接続されている。負圧
スイッチ７はオフ時に低レベル出力を発生し、オン時に
高レベル出力を発生する。 制御回路20は第２図に示すように絶対圧センサ10、水
温センサ12、吸気温センサ13、酸素濃度センサ14の各出
力レベルを変換するレベル変換回路21と、レベル変換回
路21を経た各センサ出力の１つを選択的に出力するマル
チプレクサ22と、このマルチプレクサ22から出力される
信号をディジタル信号に変換するA/D変換器23と、クラ
ンク角センサ11の出力信号を波形整形する波形整形回路
24と、波形整形回路24からパルスとして出力されるTDC
信号の発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）
から出力されるクロックパルス数によって計測するカウ
ンタ25と、負圧スイッチ７の出力レベルを変換するレベ
ル変換回路26と、その変換出力をディジタルデータとす
るディジタル入力モジュレータ27と、電磁弁９を開弁駆
動する駆動回路28と、プログラムに従ってディジタル演
算を行なうCPU（中央演算回路）29と、各種の処理プロ
グラム及びデータが予め書き込まれたROM30と、RAM31と
からなっている。電磁弁９のソレノイド9aは駆動回路28
の駆動トランジスタ及び電流検出用抵抗（共に図示せ
ず）に直列に接続されてその直列回路の両端間に電源電
圧が供給される。マルチプレクサ22、A/D変換器23、カ
ウンタ25、ディジタル入力モジュレータ27、駆動回路2
8、CPU29、ROM30及びRAM31は出力バス32によって互いに
接続されている。 かかる構成においては、A/D変換器23から吸気マニホ
ールド４内の絶対圧、冷却水温、吸気温、及び排気ガス
中の酸素濃度の情報が択一的に、カウンタ25からエンジ
ン回転数を表わす情報が、またディジタル入力モジュレ
ータ27から負圧スイッチ７のオンオフがCPU29に入出力
バス32を介して各々供給される。CPU29は後述の如く所
定周期T1（例えば、50m sec）毎に処理プログラムを実
行することにより電磁弁９のソレノイド9gへの供給電流
値を表わす空燃比制御出力値DOUTをデータとして算出
し、その算出した出力値DOUTを駆動回路28に供給する。
駆動回路28はソレノイド9aに流れる電流値が出力値DOUT
になるようにソレノイド9aに流れる電流値を閉ループ制
御する。 次に、かかる本発明による空燃比制御方法の手順を第
３図に示したCPU29の動作フロー図に従って詳細に説明
する。 CPU29は第３図に示すように先ず、吸気絶対圧PBA、冷
却水温TW、吸気温TA、エンジン回転数Ne及び酸素濃度O2
を各々読み込み（ステップ51）、吸気温TAが所定温度T1
（例えば、25℃）より大であるか否かを判別する（ステ
ップ52）。TA＞T1ならば、冷却水温TWが所定温度T2（例
えば、80℃）より大であるか否かを判別する（ステップ
53）。TW＞T2ならば、空燃比フィードバック制御条件を
充足しているとして電磁弁９へ供給する基準電流値を表
わす基準値DBASEを検索する（ステップ51）。ROM30には
第４図に示すように絶対圧PBAとエンジン回転数Neとか
ら定まる基準値DBASEがDBASEデータマップとして予め書
き込まれているので、CPU29は読み込んだ絶対圧PBAとエ
ンジン回転数Neとに対応する基準値DBASEをDBASEデータ
マップから検索する。基準値DBASEの検索後、酸素濃度
が目標空燃比に対応する基準濃度よりリーンであるか否
かを、すなわち酸素濃度センサ14の出力電圧VO2が基準
値Vref（0.5〔Ｖ〕）より小であるか否かを判別する
（ステップ55）。VO2＜Vrefならば、空燃比が目標空燃
比よりリーンであるので前回のステップ55の判別結果を
表わす空燃比フラグFAFが１であるか否かを判別する
（ステップ56）。FAF＝０ならば、前回の空燃比からリ
ッチであると判別されリッチからリーンに反転したので
空燃比補正係数KO2（空燃比補正値）から比例制御分PL
を減算しその算出値を今回の補正係数KO2とし（ステッ
プ57）、空燃比フラグFAFを１に等しく設定する（ステ
ップ58）。FAF＝１ならば、前回も空燃比がリーンであ
ると判別したので空燃比補正係数KO2から積分制御分IL
を減算しその算出値を今回の補正係数KO2とする（ステ
ップ59）。一方、ステップ55においてVO2≧Vrefなら
ば、空燃比が目標空燃比よりリッチであるので空燃比フ
ラグFAFが０であるか否かを判別する（ステップ60）。F
AF＝１ならば、前回の空燃比がリーンであると判別され
リーンからリッチに反転したので空燃比補正係数KO2に
比例制御分PRを加算しその算出値を今回の補正係数KO2
とし（ステップ61）、空燃比フラグFAFを０に等しく設
定する（ステップ62）。FAF＝０ならば、前回も空燃比
がリッチであると判別したので空燃比補正係数KO2に積
分制御分IRを加算しその算出値を今回の補正係数KO2と
する（ステップ63）。ステップ58又は62の実行後は、タ
イマＡ（図示せず）に所定時間（例えば、2.0sec）をセ
ットダウン計測を開始させる（ステップ64）。タイマＡ
はクロックパルスを計数することにより時間を計測する
ダウンカウンタからなる。タイマＡが所定時間の計測を
開始すると、吸気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回
転数Neとに応じた補正係数Kref（基準補正値）をKrefデ
ータマップから検索する（ステップ65）。Krefデータマ
ップはRAM31に形成されており、第５図に示すように吸
気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回転数Neとに応じ
て定まる複数の運転領域毎に補正係数Krefが書き込まれ
る。この各補正係数Krefは制御回路20への電源投入時に
の初期化され、初期値は1.0である。補正係数Krefを検
索すると、その補正係数Krefを用いて次式により補正係
数Krefを算出する（ステップ66）。 ここで、Crefは定数であり、10000Hは16進数の10000
である。 一方、ステップ59、63において積分制御をしたなら
ば、タイマＡが所定時間を計測してその計測値TInが０
に達したか否かを判別する（ステップ67）。TIn＝０な
らば、ステップ64,65,66を実行して補正係数Krefを算出
する。 補正係数Krefを算出した場合、絶対圧PBAとエンジン
回転数Neとに対応するKrefデータマップの領域に算出し
た補正係数Krefを書き込み（ステップ68）、アイドル運
転域であるか否かを判別する（ステップ69）。TIn＞０
ならば、吸気マニホールド絶対圧PBAとエンジン回転数N
eとに応じた補正係数KrefをKrefデータマップから検索
し（ステップ70）、ステップ69においてアイドル運転域
であるか否かを判別する。アイドル運転域でないなら
ば、基準値DBASEと空燃比補正係数KO2と基準補正係数Kr
efとを乗算することにより出力値DOUTを算出する（ステ
ップ71）。アイドル運転域ならば、ステップ65において
検索したアイドル運転域における補正係数Kref、すなわ
ちＫref0に所定値RLMを加算することにより空燃比補正
係数KO2の上限値KO2Hを算出し（ステップ72）、また補
正係数Ｋref0から所定値LLMを減算することにより空燃
比補正係数KO2の下限値KO2Lを算出する（ステップ7
3）。そして空燃比補正係数KO2が上限値KO2Hより大であ
るか否かを判別する（ステップ74）。KO2＞KO2Hのとき
には空燃比補正係数KO2を上限値KO2Hに等しくし（ステ
ップ75）、KO2≦KO2Hのときには空燃比補正係数KO2が下
限値KO2Lより小であるか否かを判別する（ステップ7
6）。KO2＜KO2Lのときには空燃比補正係数KO2を下限値K
O2Lに等しくする（ステップ77）。このようにアイドル
運転域の場合には空燃比補正係数KO2を上限値KO2H及び
下限値KO2Lの間の値にした後、ステップ71を実行して制
御出力値DOUTを算出する。ステップ71の実行後、算出し
た出力値DOUTを駆動回路28に対して出力する（ステップ
84）。 一方、ステップ52においてTA≦T1の場合、又はステッ
プ53においてTW≦T2ならば、暖機中であり、空燃比フィ
ードバック制御条件を充足していないので冷却水温TWが
所定温度T3（例えば、30℃であり、T3＜T2）より大であ
るか否かを判別する（ステップ78）。TW≦T3のときには
出力値DOUTを０に等しくし（ステップ79）、空燃比補正
係数KO2を１に等しくする（ステップ80）。TW＞T3のと
きには基準値DBASEをDBASEデータマップから検索し（ス
テップ81）、基準補正係値KrefをKrefデータマップから
検索し（ステップ82）、次式によって出力DOUTを算出す
る（ステップ83）。 DOUT＝DBASE×Kref−Ｋ×TW …（２） ここで、Ｋは定数であり、冷却水温TWの上昇に従って
Ｋ×TWは減少する。 駆動回路28は電磁弁９のソレノイド9aに流れる電流値
を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値と制
御出力値DOUTとを比較し、比較結果に応じて駆動トラン
ジスタをオンオフすることによりソレノイド9aに電流を
供給する。よって、ソレノイド9aには出力値DOUTが表わ
す大きさの電流が流れ、ソレノイド9aに流れる電流値に
比例した量の吸気２次空気が吸気マニホールド４内に供
給されるのである。また出力値DOUTが０の場合には電磁
弁９が閉弁して吸気２次空気の供給が停止される。よっ
て、TW＞T3の場合には冷却水温TWの上昇に従って出力値
DOUTはDBASE×Krefに向って大きくなり、吸気２次空気
量が増加する。すなわち暖機の完了に近付くことに従っ
て供給混合気の空燃比は徐々に目標空燃比に向ってリー
ン化されるのである。 なお、上記した本発明の実施例においては、TW＞T3の
場合に出力値DOUTの減衰量をＫ×TWによる計算により求
めたが、第６図に示すような特性の冷却水温TWに対する
減衰量ΔDOUTを予めデータマップとしてROM30等に記憶
させて置き検出した冷却水温TWに応じて減衰量ΔDOUTを
データマップから検索するようにしても良い。 また、アイドル運転域は例えば、次の如く判別され
る。CPU29は、第７図に示すように先ず、負圧スイッチ
７がオンであるか否かを判別する（ステップ91）。負圧
スイッチ７がオンならば、吸気マニホールド４内の絶対
圧PBAが所定値PBAref（例えば、460〜480mmHg）より小
であるか否かを判別する（ステップ92）。PBA＜PBAref
ならば、吸気マニホールド４内には大きな負圧が存在し
絞り弁３が全閉しているとし、エンジン回転数Neが所定
値ＮeIDL（例えば、900〜1000r.p.m）より小であるか否
かを判別する（ステップ93）。Ne＜ＮeIDLならば、アイ
ドル運転域であると判断するのである。 発明の効果 以上の如く、本発明の空燃比制御方法においては、空
燃比フィードバック制御条件を充足しない場合にエンジ
ン温度が所定温度以上の暖機中のときには目標空燃比に
対する空燃比制御出力値をエンジン温度に応じた量だけ
空燃比を目標空燃比よりリッチ化した値にするので暖機
中のエンジン温度の上昇に従って供給混合気の空燃比が
リーン化され目標空燃比に近付くのである。よって、エ
ンジン温度が常温より上昇したような暖機中において安
定した燃焼状態を確保すると共に燃費の向上を図り、ま
た排気未燃焼成分の減少を図ることができるのである。
また暖機中にチョーク弁開度によって空燃比をリッチ化
制御する場合にはチョーク弁開度のバラツキによって空
燃比が変動するが、本発明の空燃比制御方法によれば、
暖機中にチョーク弁を早く開弁させることによりチョー
ク弁開度に頼らずに特にアイドル運転等の軽負荷時に安
定した空燃比制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の空燃比制御方法を適用した装置の概略
構成図、第２図は第１図の装置中の制御回路の具体的構
成を示すブロック図、第３図及び第７図はCPUの動作を
示すフロー図、第４図はDBASEデータマップを示す図、
第５図はKrefデータマップを示す図、第６図は冷却水温
TW−減衰量ΔDOUT特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……気化器 ２……エアクリーナ ３……絞り弁 ４……吸気マニホールド ７……負圧スイッチ ８……吸気２次空気供給通路 ９……リニア型電磁弁 10……絶対圧センサ 11……クランク角センサ 12……冷却水温センサ 14……酸素濃度センサ 15……排気マニホールド 33……触媒コンバータ
構成図、第２図は第１図の装置中の制御回路の具体的構
成を示すブロック図、第３図及び第７図はCPUの動作を
示すフロー図、第４図はDBASEデータマップを示す図、
第５図はKrefデータマップを示す図、第６図は冷却水温
TW−減衰量ΔDOUT特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……気化器 ２……エアクリーナ ３……絞り弁 ４……吸気マニホールド ７……負圧スイッチ ８……吸気２次空気供給通路 ９……リニア型電磁弁 10……絶対圧センサ 11……クランク角センサ 12……冷却水温センサ 14……酸素濃度センサ 15……排気マニホールド 33……触媒コンバータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北本 昌一
和光市中央１丁目４番１号 株式会社本
田技術研究所内
(56)参考文献 特開 昭55−84830（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−98139（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−103437（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−225729（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−208141（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．排気系に排気ガス中の排気成分濃度に応じた出力を
発生する排気成分濃度センサを備えた内燃エンジンにお
いてエンジン負荷に関する複数のエンジン運転パラメー
タに応じた空燃比制御基準値を予め設定し、空燃比フィ
ードバック制御条件を充足するとき前記排気成分濃度セ
ンサの出力値と目標値とを比較してその比較結果に応じ
て空燃比補正値を設定しかつ前記複数のエンジン運転パ
ラメータの検出値に対応する前記基準値の誤差を補正す
るための基準補正値を算出して前記複数のエンジン運転
パラメータによって定めた運転領域に対応させて記憶
し、前記複数のエンジン運転パラメータの検出値に対応
する前記基準値を前記空燃比補正値に応じて補正して目
標空燃比に対する空燃比制御出力値を決定し、エンジン
に供給される混合気の空燃比を前記制御出力値に応じて
調整する空燃比制御方法であって、前記空燃比フィード
バック制御条件を充足しない場合にエンジン温度が所定
温度以上のときにはエンジン温度が高くなるほど供給混
合気の空燃比がよりリーンとなるように前記基準値及び
前記基準補正値に応じて定まる値をエンジン温度に応じ
た値によって補正して前記制御出力値を決定することを
特徴とする空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259203A JP2726257B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61259203A JP2726257B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113143A JPS63113143A (ja) | 1988-05-18 |
| JP2726257B2 true JP2726257B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=17330818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61259203A Expired - Lifetime JP2726257B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726257B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100238395B1 (ko) * | 1995-12-29 | 2000-01-15 | 정몽규 | 전자식 대기압 보상장치 |
| CN114439633A (zh) * | 2020-11-06 | 2022-05-06 | 赛格威科技有限公司 | 车辆发动机的控制方法、装置、设备及存储介质 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5584830A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-26 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio controlling system |
| JPS58101243A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-16 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS6098139A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS614842A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-10 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの冷間時の燃料供給量フイ−ドバツク制御方法 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61259203A patent/JP2726257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113143A (ja) | 1988-05-18 |
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