JP2754500B2 - 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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- JP2754500B2 JP2754500B2 JP33114290A JP33114290A JP2754500B2 JP 2754500 B2 JP2754500 B2 JP 2754500B2 JP 33114290 A JP33114290 A JP 33114290A JP 33114290 A JP33114290 A JP 33114290A JP 2754500 B2 JP2754500 B2 JP 2754500B2
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- air
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジンの空燃比制御方法に関し、特
に排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサを用いてエンジンに供給する混合気の空燃比をフ
ィードバック制御する空燃比制御方法に関する。
に排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサを用いてエンジンに供給する混合気の空燃比をフ
ィードバック制御する空燃比制御方法に関する。
（従来の技術） 排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサの出力と目標空燃比とに基づいて設定される空燃
比補正係数を用いてエンジンに供給する燃料量を算出
し、エンジンに供給する混合気の空燃比（以下「供給空
燃比」という）を理論空燃比よりリーン側の目標空燃比
にフィードバック制御する空燃比制御方法において、リ
ーン方向への過剰な制御による失火を防止すべく空燃比
補正係数のリーン方向への動作幅をリッチ方向への動作
幅より小さくするようにしたものが従来より提案されて
いる（特開昭60−233329号公報）。即ち、例えば補正係
数の中心値（無補正値）を1.0としたとき、動作幅をリ
ーン方向、リッチ方向いずれも0.2とすれば、補正係数
は0.8〜1.2の範囲の値をとり得るが、上記提案の手法
は、補正係数値を例えば0.9〜1.2の範囲に限定するよう
にしたものである。
センサの出力と目標空燃比とに基づいて設定される空燃
比補正係数を用いてエンジンに供給する燃料量を算出
し、エンジンに供給する混合気の空燃比（以下「供給空
燃比」という）を理論空燃比よりリーン側の目標空燃比
にフィードバック制御する空燃比制御方法において、リ
ーン方向への過剰な制御による失火を防止すべく空燃比
補正係数のリーン方向への動作幅をリッチ方向への動作
幅より小さくするようにしたものが従来より提案されて
いる（特開昭60−233329号公報）。即ち、例えば補正係
数の中心値（無補正値）を1.0としたとき、動作幅をリ
ーン方向、リッチ方向いずれも0.2とすれば、補正係数
は0.8〜1.2の範囲の値をとり得るが、上記提案の手法
は、補正係数値を例えば0.9〜1.2の範囲に限定するよう
にしたものである。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記提案の手法ではいわゆるリーンバ
ーン制御時に補正係数の動作幅を減少方向に変更するた
め、補正係数の取り得る値がそれだけ制限される結果、
以下のような不具合が発生する。
ーン制御時に補正係数の動作幅を減少方向に変更するた
め、補正係数の取り得る値がそれだけ制限される結果、
以下のような不具合が発生する。
一般にキャニスタからのパージ燃料が吸気系に供給さ
れる場合、空燃比がリッチ化されるため、空燃比補正係
数の値が小さくなる傾向がある。特に、目標空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定するリーンバーン制御時に
は、燃焼室へ供給される総燃料量が少ないため、パージ
燃料の供給量が燃料噴射弁からの燃料供給量に対して相
対的に増加する。その結果、空燃比補正係数はリーンバ
ーン制御以外の運転状態にあるときよりも、より小さな
値となるため、上記従来例のように、補正係数の動作幅
を減少させてしまうと、フィードバック制御の目標空燃
比に対する追従性が悪化するという問題が発生する。
れる場合、空燃比がリッチ化されるため、空燃比補正係
数の値が小さくなる傾向がある。特に、目標空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定するリーンバーン制御時に
は、燃焼室へ供給される総燃料量が少ないため、パージ
燃料の供給量が燃料噴射弁からの燃料供給量に対して相
対的に増加する。その結果、空燃比補正係数はリーンバ
ーン制御以外の運転状態にあるときよりも、より小さな
値となるため、上記従来例のように、補正係数の動作幅
を減少させてしまうと、フィードバック制御の目標空燃
比に対する追従性が悪化するという問題が発生する。
また、目標空燃比を理論空燃比よりリッチ側に設定す
る場合には、補正係数の動作幅が広すぎると、供給空燃
比が目標空燃比から一時的に大きくずれる可能性があ
り、例えばリッチ側にずれたときには、点火ププラグが
くすぶり状態となり、失火が発生するおそれがある。逆
に、リーン側に大きくずれると、特にエンジン冷却水温
の低温時には、燃料の霧化性が悪いため更に供給空燃比
がリーン化するといった不具合が発生し、また高水温時
でも加速性の悪化を招来する。
る場合には、補正係数の動作幅が広すぎると、供給空燃
比が目標空燃比から一時的に大きくずれる可能性があ
り、例えばリッチ側にずれたときには、点火ププラグが
くすぶり状態となり、失火が発生するおそれがある。逆
に、リーン側に大きくずれると、特にエンジン冷却水温
の低温時には、燃料の霧化性が悪いため更に供給空燃比
がリーン化するといった不具合が発生し、また高水温時
でも加速性の悪化を招来する。
本発明は上述の点に鑑みてなたれたものであり、空燃
比補正係数のとり得る値の範囲、即ち上下限値を適切に
設定して、空燃比の広い範囲に亘って良好な制御性を確
保することができる空燃比制御方法を提供することを目
的とする。
比補正係数のとり得る値の範囲、即ち上下限値を適切に
設定して、空燃比の広い範囲に亘って良好な制御性を確
保することができる空燃比制御方法を提供することを目
的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、内燃エンジンの運
転状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃
比係数と、前記エンジンの排気系に設けられ、排気ガス
濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度センサの出
力及び前記目標空燃比係数に応じて設定される空燃比補
正係数とを用いて、エンジンに供給する燃料量を算出す
ると共に前記空燃比補正係数に所定の上限及び下限値を
設定し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前記目標
空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃比
制御方法において、前記上限値及び下限値を前記目標空
燃比に応じて設定するようにしたのである。
転状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃
比係数と、前記エンジンの排気系に設けられ、排気ガス
濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度センサの出
力及び前記目標空燃比係数に応じて設定される空燃比補
正係数とを用いて、エンジンに供給する燃料量を算出す
ると共に前記空燃比補正係数に所定の上限及び下限値を
設定し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前記目標
空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃比
制御方法において、前記上限値及び下限値を前記目標空
燃比に応じて設定するようにしたのである。
（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明の制御方法が適用される制御装置の全
体の構成図であり、同図中１は各シリンダに吸気弁と排
気弁（図示せず）とを各１対に設けたDOHC直列４気筒エ
ンジンである。このエンジン１は、吸気弁及び排気弁の
作動特性（具体的には、弁の開弁時期及びリフト量、以
下「バルブタイミング」という）を、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域
に適した低速バルブタイミングとに切換可能に構成され
ている。
体の構成図であり、同図中１は各シリンダに吸気弁と排
気弁（図示せず）とを各１対に設けたDOHC直列４気筒エ
ンジンである。このエンジン１は、吸気弁及び排気弁の
作動特性（具体的には、弁の開弁時期及びリフト量、以
下「バルブタイミング」という）を、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域
に適した低速バルブタイミングとに切換可能に構成され
ている。
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３
が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されて
いる。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θTH）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３′の開
度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニッ
ト（以下「ECU」という）５に供給する。
が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されて
いる。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θTH）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３′の開
度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニッ
ト（以下「ECU」という）５に供給する。
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該EC
U5からの信号により燃料噴射弁の開弁時間が制御され
る。
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該EC
U5からの信号により燃料噴射弁の開弁時間が制御され
る。
また、ECU5の出力側には、前記バルブタイミングの切
換制御を行なうための電磁弁17が接続されており、該電
磁弁17の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁17
は、バルブタイミングの切換を行う切換機構（図示せ
ず）の油圧を高／低に切換えるものであり、該油圧の高
／低に対応してバルブタイミングが高速バルブタイミン
グと低速バルブタイミングに切換えられる。前記切換機
構の油圧は、油圧（POIL）センサ16によって検出され、
その検出信号がECU5に供給される。
換制御を行なうための電磁弁17が接続されており、該電
磁弁17の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁17
は、バルブタイミングの切換を行う切換機構（図示せ
ず）の油圧を高／低に切換えるものであり、該油圧の高
／低に対応してバルブタイミングが高速バルブタイミン
グと低速バルブタイミングに切換えられる。前記切換機
構の油圧は、油圧（POIL）センサ16によって検出され、
その検出信号がECU5に供給される。
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（PBA）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
（TA）センサ９が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
気管内絶対圧（PBA）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
（TA）センサ９が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（TW）セ
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水
温）TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数（NE）センサ11及び気筒判別
（CYL）センサ12はエンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲に取付けられている。エンジン回転
数センサ11はエンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置でパルス（以下「TDC信号パル
ス」という）を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒
の所定のクランク角度位置で信号パルスを出力するもの
であり、これらの各信号パルスはECU5に供給される。
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水
温）TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数（NE）センサ11及び気筒判別
（CYL）センサ12はエンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲に取付けられている。エンジン回転
数センサ11はエンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置でパルス（以下「TDC信号パル
ス」という）を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒
の所定のクランク角度位置で信号パルスを出力するもの
であり、これらの各信号パルスはECU5に供給される。
三元触媒14はエンジン１の排気管13に配置されてお
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以下「LAFセン
サ」という）15は排気管13の三元触媒14の上流側に装着
されており、排気ガス中の酸素濃度に略比例するレベル
の電気信号を出力しECU5に供給する。
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以下「LAFセン
サ」という）15は排気管13の三元触媒14の上流側に装着
されており、排気ガス中の酸素濃度に略比例するレベル
の電気信号を出力しECU5に供給する。
ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁６、電磁弁21に駆動信号を供給
する出力回路5d等から構成される。
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁６、電磁弁21に駆動信号を供給
する出力回路5d等から構成される。
CPU5bは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づい
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁６の燃料噴射時間TOUTを演算する。
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁６の燃料噴射時間TOUTを演算する。
TOUT＝Ti×KCMDM×KLAF×K1＋K2 ……（１） ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが
記憶手段5cに記憶されている。
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが
記憶手段5cに記憶されている。
KCMDMは、修正目標空燃比係数であり、エンジン運転
状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃比
係数KCMDに燃料冷却補正係数KETVを乗算することによっ
て算出される。補正係数KETVは、燃料を実際に噴射する
ことによる冷却効果によって供給空燃比が変化すること
を考慮して燃料噴射量を予め補正するための係数であ
り、目標空燃比係数KCMDの値に応じて設定される。な
お、前記式（１）から明らかなように、目標空燃比係数
KCMDが増加すれば燃料噴射時間TOUTは増加するので、KC
MD値及びKCMDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例する
値となる。
状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃比
係数KCMDに燃料冷却補正係数KETVを乗算することによっ
て算出される。補正係数KETVは、燃料を実際に噴射する
ことによる冷却効果によって供給空燃比が変化すること
を考慮して燃料噴射量を予め補正するための係数であ
り、目標空燃比係数KCMDの値に応じて設定される。な
お、前記式（１）から明らかなように、目標空燃比係数
KCMDが増加すれば燃料噴射時間TOUTは増加するので、KC
MD値及びKCMDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例する
値となる。
KLAFは、空燃比補正係数であり、空燃比フィードバッ
ク制御中はLAFセンサ15によって検出された空燃比が目
標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制
御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
ク制御中はLAFセンサ15によって検出された空燃比が目
標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制
御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような値に設定される。
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような値に設定される。
CPU5bは更にエンジン運転状態に応じてバルブタイミ
ングの切換指示信号を出力して電磁弁21の開閉制御を行
なう。
ングの切換指示信号を出力して電磁弁21の開閉制御を行
なう。
CPU5bは上述のようにして算出、決定した結果に基づ
いて、燃料噴射弁６および電磁弁21を駆動する信号を、
出力回路5dを介して出力する。
いて、燃料噴射弁６および電磁弁21を駆動する信号を、
出力回路5dを介して出力する。
第２図は空燃比補正係数KLAFを算出するプログラムの
フローチャートである。本プログラムはTDC信号の発生
毎にこれと同期して実行される。
フローチャートである。本プログラムはTDC信号の発生
毎にこれと同期して実行される。
ステップS1では、エンジン回転数NEが上限回転数NLAF
H（例えば6,500rpm）より高いか否かを判別し、その答
が肯定（YES）、即ちNE＞NLAFHのときには、第３図のプ
ログラムにおいてフィードバック制御時の空燃比補正係
数KLAFの算出に用いる積分項KLAFI及び空燃比補正係数K
LAFを、いずれも第１の高速バルブタイミング学習値KRE
FH0に設定する（ステップS20）とともに、フィードバッ
ク制御中値１に設定されるフラグFLAFFBを値０に設定し
て、本プログラムを終了する。上記KREFH0は高速バルブ
タイミング選択中であって、目標空燃比が理論空燃比近
傍にあるときに算出される空燃比補正係数の学習値であ
る。
H（例えば6,500rpm）より高いか否かを判別し、その答
が肯定（YES）、即ちNE＞NLAFHのときには、第３図のプ
ログラムにおいてフィードバック制御時の空燃比補正係
数KLAFの算出に用いる積分項KLAFI及び空燃比補正係数K
LAFを、いずれも第１の高速バルブタイミング学習値KRE
FH0に設定する（ステップS20）とともに、フィードバッ
ク制御中値１に設定されるフラグFLAFFBを値０に設定し
て、本プログラムを終了する。上記KREFH0は高速バルブ
タイミング選択中であって、目標空燃比が理論空燃比近
傍にあるときに算出される空燃比補正係数の学習値であ
る。
前記ステップS1の答が否定（NO）、即ちNE≦NLAFHの
ときには、始動後燃料増量実行中か否かを判別する（ス
テップS2）。その答が否定（NO）のときには、エンジン
水温TWが所定水温TWLAF（例えば−25℃）以下か否かを
判別する（ステップS3）。ステップS2又はS3の答が肯定
（YES）、即ち始動後燃料増量中又はTW≦TWLAFを成立す
るときには、前記KLAFI値及びKLAF値を第１の低速バル
ブタイミング学習値KREFL0に設定し（ステップS21）、
前記ステップS22に進む。KREFL0は、低速バルブタイミ
ング選択中であって目標空燃比が理論空燃比近傍にある
ときに算出される空燃比補正係数の学習値である。
ときには、始動後燃料増量実行中か否かを判別する（ス
テップS2）。その答が否定（NO）のときには、エンジン
水温TWが所定水温TWLAF（例えば−25℃）以下か否かを
判別する（ステップS3）。ステップS2又はS3の答が肯定
（YES）、即ち始動後燃料増量中又はTW≦TWLAFを成立す
るときには、前記KLAFI値及びKLAF値を第１の低速バル
ブタイミング学習値KREFL0に設定し（ステップS21）、
前記ステップS22に進む。KREFL0は、低速バルブタイミ
ング選択中であって目標空燃比が理論空燃比近傍にある
ときに算出される空燃比補正係数の学習値である。
前記ステップS3の答が否定（NO）、即ちTW＞TWLAFの
ときには、エンジンが所定高負荷運転領域にあるとき値
１に設定されるフラグFWOTが値１であるか否かを判別す
る（ステップS4）。この答が否定（NO）、即ちFWOT＝０
であって所定高負荷運転状態でないときには、直ちにス
テップS9に進む一方、この答が肯定（YES）、即ちFWOT
＝１のときには、エンジン回転数NEが所定回転数NLAFWO
T（例えば5,000rpm）以上か否かを判別する（ステップS
5）。ステップS5の答が否定（NO）、即ちNE＜NLAFWOTの
ときには目標空燃比係数KCMDが所定値KCMDWOT（例えばA
/F＝12.5に相当する値）より大きいか否かを判別する
（ステップS6）。ステップS6の答が否定（NO）、即ちKC
MD≦KCMDWOTのときには、エンジン水温が高く燃料増量
を行うべき運転領域（高水温リッチ領域）にあるか否か
を判別する（ステップS7）。
ときには、エンジンが所定高負荷運転領域にあるとき値
１に設定されるフラグFWOTが値１であるか否かを判別す
る（ステップS4）。この答が否定（NO）、即ちFWOT＝０
であって所定高負荷運転状態でないときには、直ちにス
テップS9に進む一方、この答が肯定（YES）、即ちFWOT
＝１のときには、エンジン回転数NEが所定回転数NLAFWO
T（例えば5,000rpm）以上か否かを判別する（ステップS
5）。ステップS5の答が否定（NO）、即ちNE＜NLAFWOTの
ときには目標空燃比係数KCMDが所定値KCMDWOT（例えばA
/F＝12.5に相当する値）より大きいか否かを判別する
（ステップS6）。ステップS6の答が否定（NO）、即ちKC
MD≦KCMDWOTのときには、エンジン水温が高く燃料増量
を行うべき運転領域（高水温リッチ領域）にあるか否か
を判別する（ステップS7）。
前記ステップS5〜S7のいずれかの答が肯定（YES）の
とき、即ちNE≧NLAFWOT若しくはKCMD＞KCMDWOTが成立す
るとき、又はエンジンが高水温リッチ領域にあるときに
は、KLAFI値及びKLAF値をもとに値1.0に設定し（ステッ
プS8）、前記ステップS22に進む。ステップS5〜S7の答
が全て否定（NO）のときには、エンジン回転数NEが下限
回転数NLAFL（例えば400rpm）以下か否かを判別する
（ステップS9）。この答が否定（NO）、即ちNE＞NLAFL
のときには、フュエルカット（燃料供給遮断）中である
か否かを判別する（ステップS10）。
とき、即ちNE≧NLAFWOT若しくはKCMD＞KCMDWOTが成立す
るとき、又はエンジンが高水温リッチ領域にあるときに
は、KLAFI値及びKLAF値をもとに値1.0に設定し（ステッ
プS8）、前記ステップS22に進む。ステップS5〜S7の答
が全て否定（NO）のときには、エンジン回転数NEが下限
回転数NLAFL（例えば400rpm）以下か否かを判別する
（ステップS9）。この答が否定（NO）、即ちNE＞NLAFL
のときには、フュエルカット（燃料供給遮断）中である
か否かを判別する（ステップS10）。
ステップS9又はS10の答が肯定（YES）のとき、即ちNE
≦NLAFLが成立するとき又はフュエルカット中のときに
は、フィードバック制御実行中に、所定時間tmDHLD（例
えば１秒）に設定される（ステップS11）KLAFホールド
タイマtmDのカウント値が値０であるか否かを判別す
る。この答が否定（NO）、即ちtmD＞０であってフィー
ドバック制御停止状態となってから所定時間tmDHLD経過
していないときには、空燃比補正係数の今回値KLAF(N)
を前回値KLAF(N-1)に設定し（ステップS15）、フラグFL
AFFBを値０に設定して（ステップS16）、本プログラム
を終了する。前記ステップS14の答が肯定（YES）、即ち
tmD＝０であって所定時間tmDHLD経過後はKLAFI値及びKL
AF値を、エンジンがアイドル状態にあるときに算出され
るアイドル用学習値KREFIDLに設定し（ステップS17,S1
8）、フラグFLAFFBを値０に設定して（ステップS19）、
本プログラムを終了する。
≦NLAFLが成立するとき又はフュエルカット中のときに
は、フィードバック制御実行中に、所定時間tmDHLD（例
えば１秒）に設定される（ステップS11）KLAFホールド
タイマtmDのカウント値が値０であるか否かを判別す
る。この答が否定（NO）、即ちtmD＞０であってフィー
ドバック制御停止状態となってから所定時間tmDHLD経過
していないときには、空燃比補正係数の今回値KLAF(N)
を前回値KLAF(N-1)に設定し（ステップS15）、フラグFL
AFFBを値０に設定して（ステップS16）、本プログラム
を終了する。前記ステップS14の答が肯定（YES）、即ち
tmD＝０であって所定時間tmDHLD経過後はKLAFI値及びKL
AF値を、エンジンがアイドル状態にあるときに算出され
るアイドル用学習値KREFIDLに設定し（ステップS17,S1
8）、フラグFLAFFBを値０に設定して（ステップS19）、
本プログラムを終了する。
前記ステップS9及びS10がともに否定（NO）のときに
は、エンジン運転状態がフィードバック制御が実行可能
な運転領域（以下「フィードバック制御領域」という）
にあると判別として、KLAFホールドタイマtmDに所定時
間tmDHLDを設定してこれをスタートさせ（ステップS1
1）、第３図のプログラムによりKLAF値を算出し（ステ
ップS12）、フラグFLAFFBを値１に設定して（ステップS
13）、本プログラムを終了する。
は、エンジン運転状態がフィードバック制御が実行可能
な運転領域（以下「フィードバック制御領域」という）
にあると判別として、KLAFホールドタイマtmDに所定時
間tmDHLDを設定してこれをスタートさせ（ステップS1
1）、第３図のプログラムによりKLAF値を算出し（ステ
ップS12）、フラグFLAFFBを値１に設定して（ステップS
13）、本プログラムを終了する。
第３図は、第２図のステップS12において空燃比補正
係数KLAFを算出するプログラムのフローチャートであ
る。
係数KLAFを算出するプログラムのフローチャートであ
る。
ステップS31では前記フラグFLAFFBがTDC信号の前回発
生時（第２図のプログラムの前回実行時）に値１であっ
たか否かを判別し、その答が否定（NO）、即ちエンジン
運転状態が前回フィードバック制御領域になく、今回フ
ィードバック制御領域に移行したときには、ステップS3
2に進み、エンジンがアイドル状態か否かを判別する。
ステップS32の答が肯定（YES）のときには、KLAFI値及
びKLAF値をともにアイドル用学習値KREFIDLに設定して
（ステップS34）、ステップS35に進む一方、ステップS3
2の答が否定（NO）のときには、KLAFI値及びKLAF値をと
もに前記第１の低速バルブタイミング学習値KREFL0に設
定して（ステップS33）、ステップS35に進む。
生時（第２図のプログラムの前回実行時）に値１であっ
たか否かを判別し、その答が否定（NO）、即ちエンジン
運転状態が前回フィードバック制御領域になく、今回フ
ィードバック制御領域に移行したときには、ステップS3
2に進み、エンジンがアイドル状態か否かを判別する。
ステップS32の答が肯定（YES）のときには、KLAFI値及
びKLAF値をともにアイドル用学習値KREFIDLに設定して
（ステップS34）、ステップS35に進む一方、ステップS3
2の答が否定（NO）のときには、KLAFI値及びKLAF値をと
もに前記第１の低速バルブタイミング学習値KREFL0に設
定して（ステップS33）、ステップS35に進む。
ステップS35では、目標空燃比係数KCMDとLAFセンサ15
によって検出された空燃比を示す当量比（以下単に「検
出空燃比」という）との偏差の前回算出値DKAF(N-1)を
値０とするとともに、間引きTDC変換NITDCを値とし、本
プログラムを終了する。ここで、間引きTDC変数NITDC
は、TDC信号がエンジン運転状態に応じて設定された間
引き数NIだけ発生する毎に空燃比補正係数KLAFの更新を
行うための変換であり、後述するステップS37の答が肯
定（YES）、即ちNITDC＝０のときには、ステップS40以
下に進んでKLAF値の更新を行う。
によって検出された空燃比を示す当量比（以下単に「検
出空燃比」という）との偏差の前回算出値DKAF(N-1)を
値０とするとともに、間引きTDC変換NITDCを値とし、本
プログラムを終了する。ここで、間引きTDC変数NITDC
は、TDC信号がエンジン運転状態に応じて設定された間
引き数NIだけ発生する毎に空燃比補正係数KLAFの更新を
行うための変換であり、後述するステップS37の答が肯
定（YES）、即ちNITDC＝０のときには、ステップS40以
下に進んでKLAF値の更新を行う。
前記ステップS312の答が肯定（YES）、即ちFLAFFB＝
１であってエンジン運転状態が前回もフィードバック制
御領域にあったときには、目標空燃比係数の前回値KCMD
(N-1)から検出空燃比の今回値KACT(N)を減算することに
よって、検出空燃比と目標空燃比との偏差DKAF(N)を算
出し（ステップS36）、間引きTDC変数NITDCが値である
か否かを判別する（ステップS37）。この答が否定（N
O）、即ちNITDC＞０のときには、NITDC値を値１だけデ
クリメントし（ステップS38）、前記偏差の今回値DKAF
(N)を前回値DKAF(N-1)として（ステップS39）本プログ
ラムを終了する。
１であってエンジン運転状態が前回もフィードバック制
御領域にあったときには、目標空燃比係数の前回値KCMD
(N-1)から検出空燃比の今回値KACT(N)を減算することに
よって、検出空燃比と目標空燃比との偏差DKAF(N)を算
出し（ステップS36）、間引きTDC変数NITDCが値である
か否かを判別する（ステップS37）。この答が否定（N
O）、即ちNITDC＞０のときには、NITDC値を値１だけデ
クリメントし（ステップS38）、前記偏差の今回値DKAF
(N)を前回値DKAF(N-1)として（ステップS39）本プログ
ラムを終了する。
前記ステップS37の答が肯定（YES）のときには、比例
項（Ｐ項）係数KP、積分項（Ｉ項）係数KI、微分項（Ｄ
項）係数KD及び前記間引き数NIの算出を行う（ステップ
S40）。KP,KI,KD及びNIは、エンジン回転数NE,吸気管内
絶対圧PBA等によって決定される複数のエンジン運転領
域毎に所定の値に設定されるものであり、検出したエン
ジン運転状態に対応する値が読み出される。
項（Ｐ項）係数KP、積分項（Ｉ項）係数KI、微分項（Ｄ
項）係数KD及び前記間引き数NIの算出を行う（ステップ
S40）。KP,KI,KD及びNIは、エンジン回転数NE,吸気管内
絶対圧PBA等によって決定される複数のエンジン運転領
域毎に所定の値に設定されるものであり、検出したエン
ジン運転状態に対応する値が読み出される。
ステップS41では、ステップS36で算出した偏差DKAFの
絶対値が所定値DKPID以下か否かを判別し、その答が否
定（NO）、即ち|DKAF|＞DKPIDのときには、前記ステッ
プS35に進む一方、その答が肯定（YES）、即ち|DKAF|≦
DKPIDのときには、ステップS42に進む。ステップS42で
は、次式（２）〜（４）によってＰ項KLAFP,I項KLAFI及
びＤ項KLAFDを算出する。
絶対値が所定値DKPID以下か否かを判別し、その答が否
定（NO）、即ち|DKAF|＞DKPIDのときには、前記ステッ
プS35に進む一方、その答が肯定（YES）、即ち|DKAF|≦
DKPIDのときには、ステップS42に進む。ステップS42で
は、次式（２）〜（４）によってＰ項KLAFP,I項KLAFI及
びＤ項KLAFDを算出する。
KLAFP＝DKAF(N)×KP ……（２） KLAFI＝KLAFI＋DKAF(N)×KI ……（３） KLAFD＝（DKAF(N)−DKAF(N-1)）×KD ……（４） ステップS43〜S46ではＩ項KLAFIのリミットチェック
を行う。即ち、KLAFI値と所定上下値LAFIH,LAFILとの大
小関係を比較し（ステップS43,S44）、その結果KLAFI項
が上限値LAFIHを越えるときにはその上限値に設定し
（ステップS45）、下限値LAFIより小さいときには、そ
の下限値に設定する（ステップS46）。
を行う。即ち、KLAFI値と所定上下値LAFIH,LAFILとの大
小関係を比較し（ステップS43,S44）、その結果KLAFI項
が上限値LAFIHを越えるときにはその上限値に設定し
（ステップS45）、下限値LAFIより小さいときには、そ
の下限値に設定する（ステップS46）。
ステップS47では、PID項KLAFP,KLAFI,KLAFDを加算す
ることによって空燃比補正係数KLAFを算出し、次いで偏
差の今回算出値DKAF(N)を前回値DKAF(N-1)とし（ステッ
プS48）、さらに間引き変数NITDCを前記ステップS10で
算出した間引き数NIに設定して（ステップS49）、ステ
ップS50,S51に進む。
ることによって空燃比補正係数KLAFを算出し、次いで偏
差の今回算出値DKAF(N)を前回値DKAF(N-1)とし（ステッ
プS48）、さらに間引き変数NITDCを前記ステップS10で
算出した間引き数NIに設定して（ステップS49）、ステ
ップS50,S51に進む。
ステップS50では、第４図のプログラムによりKLAF値
のリミットチェックを行い、ステップS51では空燃比補
正係数KLAFの学習値KREFの算出を行い、本プログラムを
終了する。
のリミットチェックを行い、ステップS51では空燃比補
正係数KLAFの学習値KREFの算出を行い、本プログラムを
終了する。
第４図は第３図のステップS50においてKLAF値のリミ
ットチェックを行うプログラムのフローチャートであ
る。
ットチェックを行うプログラムのフローチャートであ
る。
ステップS61ではエンジンがアイドル状態か否かを判
別し、その答が肯定（YES）のときには、KLAF値の上限
値ALFMH及び下限値AFLMLをそれぞれアイドル用の所定上
限値AFLM2H（例えば1.4）及び所定下限値AFLM2L（例え
ば0.3）に設定し（ステップS62）、ステップS70に進
む。
別し、その答が肯定（YES）のときには、KLAF値の上限
値ALFMH及び下限値AFLMLをそれぞれアイドル用の所定上
限値AFLM2H（例えば1.4）及び所定下限値AFLM2L（例え
ば0.3）に設定し（ステップS62）、ステップS70に進
む。
ステップS61の答が否定（NO）、即ちアイドル状態で
ないときには、目標空燃比係数KCMDと第１及び第２の所
定値KCMDZL（例えばA/F＝20に相当する値）、KCMDZH
（例えばA/F＝13に相当する値）との大小関係に応じて
上限値AFLMH及び下限値AFLMLの設定を行う（ステップS6
3〜S66）。即ち、ステップS63の答が肯定（YES）であっ
て、KCMD≦KCMDZLが成立するときには、上下限値AFLMH,
AFLMLをそれぞれリーンバーン用の所定上下限値AFLM5H
（例えば1.6）、AFLM5L（例えば0.4）に設定し（ステッ
プS64）、ステップS63の答が否定（NO）でステップS65
の答が肯定（YES）のとき、即ちKCMDZL＜KCMD＜KCMDZH
が成立するときには、上下限値AFLMH,AFLMLをそれぞれ
中間空燃比用の所定上下限値AFLM1H（例えば1.4）、AFL
M1L（例えば0.6）に設定する（ステップS66）。ステッ
プS64,S66実行後は、ステップS70に進む。
ないときには、目標空燃比係数KCMDと第１及び第２の所
定値KCMDZL（例えばA/F＝20に相当する値）、KCMDZH
（例えばA/F＝13に相当する値）との大小関係に応じて
上限値AFLMH及び下限値AFLMLの設定を行う（ステップS6
3〜S66）。即ち、ステップS63の答が肯定（YES）であっ
て、KCMD≦KCMDZLが成立するときには、上下限値AFLMH,
AFLMLをそれぞれリーンバーン用の所定上下限値AFLM5H
（例えば1.6）、AFLM5L（例えば0.4）に設定し（ステッ
プS64）、ステップS63の答が否定（NO）でステップS65
の答が肯定（YES）のとき、即ちKCMDZL＜KCMD＜KCMDZH
が成立するときには、上下限値AFLMH,AFLMLをそれぞれ
中間空燃比用の所定上下限値AFLM1H（例えば1.4）、AFL
M1L（例えば0.6）に設定する（ステップS66）。ステッ
プS64,S66実行後は、ステップS70に進む。
前記ステップS65の答が否定（NO）、即ちKCMD≧KCMDZ
Hが成立するときには、フラグFWOTが値１であるか否か
を判別する（ステップS67）。この答が否定（NO）であ
ってエンジンが所定高負荷状態でないときには、エンジ
ン冷却水温が低いために目標空燃比をリッチ側に設定し
ていると判定し、上下限値AFLMH,AFLMLをそれぞれ低温
用の所定上下限値AFLM3H（例えば1.4）、AFLM3L（例え
ば0.6）に設定し（ステップS69）、ステップS70に進
む。
Hが成立するときには、フラグFWOTが値１であるか否か
を判別する（ステップS67）。この答が否定（NO）であ
ってエンジンが所定高負荷状態でないときには、エンジ
ン冷却水温が低いために目標空燃比をリッチ側に設定し
ていると判定し、上下限値AFLMH,AFLMLをそれぞれ低温
用の所定上下限値AFLM3H（例えば1.4）、AFLM3L（例え
ば0.6）に設定し（ステップS69）、ステップS70に進
む。
ステップS67の答が肯定（YES）であってエンジンが所
定高負荷状態にあるときには、上下限値AFLMH,AFLMLを
それぞれ高負荷用の所定上下限値AFLM4H（例えば1.
5）、AFLM4L（例えば0.7）に設定し（ステップS68）、
ステップS70に進む。
定高負荷状態にあるときには、上下限値AFLMH,AFLMLを
それぞれ高負荷用の所定上下限値AFLM4H（例えば1.
5）、AFLM4L（例えば0.7）に設定し（ステップS68）、
ステップS70に進む。
ステップS70〜S77では、上述のようにして設定された
上下限値AFLMH,AFLMLとKLAF値との大小関係を判別し
（ステップS70,S73）、KLAF値がその上下限値の範囲内
にあるとき（ステップS70,S73の答がともに否定（N
O））には、そのことを示すためにフラグFLMTを値０に
設定して（ステップS77）、本プログラムを終了する。
また、KLAF値が上限値AFLMHを超えるとき（ステップSF0
の答えが肯定（YES）のとき）には、KLAF値及びKLAFI値
をともに上限値AFLMHに設定する（ステップS71,S72）一
方、KLAF値が下限値AFLMLより小さいとき（ステップS73
の答が肯定（YES）のとき）には、KLAF値及びKLAFI値を
ともに下限値AFLMLに設定し（ステップS74,S75）、ステ
ップS76に進む。ステップS76では、前記フラグFLMTを値
１に設定して本プログラムを終了する。
上下限値AFLMH,AFLMLとKLAF値との大小関係を判別し
（ステップS70,S73）、KLAF値がその上下限値の範囲内
にあるとき（ステップS70,S73の答がともに否定（N
O））には、そのことを示すためにフラグFLMTを値０に
設定して（ステップS77）、本プログラムを終了する。
また、KLAF値が上限値AFLMHを超えるとき（ステップSF0
の答えが肯定（YES）のとき）には、KLAF値及びKLAFI値
をともに上限値AFLMHに設定する（ステップS71,S72）一
方、KLAF値が下限値AFLMLより小さいとき（ステップS73
の答が肯定（YES）のとき）には、KLAF値及びKLAFI値を
ともに下限値AFLMLに設定し（ステップS74,S75）、ステ
ップS76に進む。ステップS76では、前記フラグFLMTを値
１に設定して本プログラムを終了する。
以上のように第４図のプログラムによれば、目標空燃
比係数KCMDの値に応じてKLAF値の上下限値AFLMH,AFLML
が変更されるので、目標空燃比に適した制御範囲が設定
され、空燃比の広い範囲に亘って適切なフィードバック
制御を行うことができる。
比係数KCMDの値に応じてKLAF値の上下限値AFLMH,AFLML
が変更されるので、目標空燃比に適した制御範囲が設定
され、空燃比の広い範囲に亘って適切なフィードバック
制御を行うことができる。
特に、リーンバーン制御時（ステップS63の答が肯定
（YES）のとき）には、理論空燃比近傍への制御時（ス
テッS65の答が肯定（YES）のとき）よりKLAF値のとり得
る範囲を広げるようにした（AFLM5H＞AFLM1H,AFLM5L＜A
FLM1L）ので、キャニスタからのパージ燃料の影響等が
あっても良好な追従性を確保することができる。
（YES）のとき）には、理論空燃比近傍への制御時（ス
テッS65の答が肯定（YES）のとき）よりKLAF値のとり得
る範囲を広げるようにした（AFLM5H＞AFLM1H,AFLM5L＜A
FLM1L）ので、キャニスタからのパージ燃料の影響等が
あっても良好な追従性を確保することができる。
また、目標空燃比を理論空燃比よりリッチ側に設定す
るとき（ステップS65の答が否定（NO）のとき）には、
上記リーンバーン制御時よりKLAF値のとり得る範囲を狭
くすることにより、供給空燃比が目標空燃比から一時的
に大きくずれることを防止し、失火の発生や加速性の悪
化を回避することができる。
るとき（ステップS65の答が否定（NO）のとき）には、
上記リーンバーン制御時よりKLAF値のとり得る範囲を狭
くすることにより、供給空燃比が目標空燃比から一時的
に大きくずれることを防止し、失火の発生や加速性の悪
化を回避することができる。
（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、目標空燃比に応
じて空燃比補正係数の上限値及び下限値が設定されるの
で、空燃比の広い範囲に亘って適切なフィードバック制
御を行うことができる。
じて空燃比補正係数の上限値及び下限値が設定されるの
で、空燃比の広い範囲に亘って適切なフィードバック制
御を行うことができる。
第１図は本発明の制御方法を適用する燃料供給制御装置
の全体構成図、第２図は空燃比補正係数を算出するプロ
グラムのフローチャート、第３図は排気濃度センサの出
力に基づいて空燃比補正係数を算出するプログラムのフ
ローチャート、第４図は空燃比補正係数のリミットチェ
ック行うプログラムのフローチャートである。 １……内燃エンジン、５……電子コントロールユニット
（ECU）、６……燃料噴射弁、15……排気濃度センサ
（酸素濃度センサ）。
の全体構成図、第２図は空燃比補正係数を算出するプロ
グラムのフローチャート、第３図は排気濃度センサの出
力に基づいて空燃比補正係数を算出するプログラムのフ
ローチャート、第４図は空燃比補正係数のリミットチェ
ック行うプログラムのフローチャートである。 １……内燃エンジン、５……電子コントロールユニット
（ECU）、６……燃料噴射弁、15……排気濃度センサ
（酸素濃度センサ）。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃エンジンの運転状態に応じて設定さ
れ、目標空燃比を表わす目標空燃比係数と、前記エンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力
特性を有する排気濃度センサの出力及び前記目標空燃比
係数に応じて設定される空燃比補正係数とを用いて、エ
ンジンに供給する燃料量を算出すると共に前記空燃比補
正係数に所定の上限値及び下限値を設定し、エンジンに
供給する混合気の空燃比を前記目標空燃比にフィードバ
ック制御する内燃エンジンの空燃比制御方法において、
前記上限値及び下限値を前記目標空燃比に応じて設定す
ることを特徴とする内燃エンジンの空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33114290A JP2754500B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP33114290A JP2754500B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203233A JPH04203233A (ja) | 1992-07-23 |
| JP2754500B2 true JP2754500B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18240343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33114290A Expired - Fee Related JP2754500B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754500B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082345A (en) * | 1997-12-05 | 2000-07-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
| JP4710716B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2011-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33114290A patent/JP2754500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203233A (ja) | 1992-07-23 |
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|---|---|---|---|
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