JP2759918B2 - 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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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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
センサを用いて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）をフィードバック制御する空
燃比制御方法において、フィードバック制御の目標空燃
比を表わす目標空燃比係数をエンジン運転状態に応じて
設定し、該目標空燃比係数及び排気濃度センサの出力に
応じて空燃比補正係数を算出し、これらの係数をエンジ
ンに供給する燃料量の基準値に乗算することにより、エ
ンジンに供給する燃料量を決定するようにしたものが従
来より知られている（例えば特開昭59−208141号公
報）。
センサを用いて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）をフィードバック制御する空
燃比制御方法において、フィードバック制御の目標空燃
比を表わす目標空燃比係数をエンジン運転状態に応じて
設定し、該目標空燃比係数及び排気濃度センサの出力に
応じて空燃比補正係数を算出し、これらの係数をエンジ
ンに供給する燃料量の基準値に乗算することにより、エ
ンジンに供給する燃料量を決定するようにしたものが従
来より知られている（例えば特開昭59−208141号公
報）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の制御方法によれば、実際に
エンジンに燃料を供給すると、燃料冷却効果によって充
填効率が上昇し、吸入空気重量が増大するため、燃焼室
内に吸入される混合気の空燃比は目標値よりリーン方向
に変化し、所望の供給空燃比が得られないという問題が
あった。
エンジンに燃料を供給すると、燃料冷却効果によって充
填効率が上昇し、吸入空気重量が増大するため、燃焼室
内に吸入される混合気の空燃比は目標値よりリーン方向
に変化し、所望の供給空燃比が得られないという問題が
あった。
本発明はこの問題を解決するためになされたものであ
り、実際にエンジンに燃料を供給することによる影響を
考慮して、供給空燃比が目標空燃比に正確に一致させる
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。
り、実際にエンジンに燃料を供給することによる影響を
考慮して、供給空燃比が目標空燃比に正確に一致させる
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
ことにより、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、前記目標空燃比係数に応じて、
燃料を実際に噴射することによる冷却効果による実際の
空燃比の変化を補償するための燃料冷却補正係数を算出
し、該算出した燃料冷却補正係数により前記目標空燃比
係数を補正して前記燃料量の算出を行うようにしたもの
である。
転状態に応じて設定され、目標空燃比を表す目標空燃比
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
ことにより、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、前記目標空燃比係数に応じて、
燃料を実際に噴射することによる冷却効果による実際の
空燃比の変化を補償するための燃料冷却補正係数を算出
し、該算出した燃料冷却補正係数により前記目標空燃比
係数を補正して前記燃料量の算出を行うようにしたもの
である。
また、前記燃料冷却補正係数の値は、前記目標空燃比
係数の値が前記燃料量を増加させる方向に変化するとき
には、該燃料量を更に増加させるように設定することが
望ましい。
係数の値が前記燃料量を増加させる方向に変化するとき
には、該燃料量を更に増加させるように設定することが
望ましい。
（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、その内部にはストットル弁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、その内部にはストットル弁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EU
C5からの信号により燃料噴射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EU
C5からの信号により燃料噴射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21が接続されており、該電
磁弁21の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁21
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
械の油圧は、油圧（POIL）センサ20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21が接続されており、該電
磁弁21の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁21
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
械の油圧は、油圧（POIL）センサ20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、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、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、排気ガス中に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、排気ガス中に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には更に大気圧（PA）センサ16、車速（VSP）セ
ンサ17、クラッチの断続を検出するクラッチセンサ18及
び変速機のシフト位置を検出するギヤ位置センサ19が接
続されており、これらのセンサの検出信号がECU5に供給
される。
ンサ17、クラッチの断続を検出するクラッチセンサ18及
び変速機のシフト位置を検出するギヤ位置センサ19が接
続されており、これらのセンサの検出信号がECU5に供給
される。
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、後述する第２図のプログラムによって設定
される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KC
MD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、KCMD値及びKC
MDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例する値となる。
される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KC
MD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、KCMD値及びKC
MDM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図は前記目標空燃比係数KCMD及び修正目標空燃比
係数KCMDM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。
係数KCMDM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。
ステップS11では目標空燃比係数の前回算出値KCMD
(N-1)を記憶手段5cに格納する。記憶手段5cは、例えば1
5個分のKCMD値を記憶可能とし、最大で15回前に算出さ
れたKCMD値を読み出して使用することができるようにし
ている。ステップS12ではシフトチェンジ中であるか否
かを判別する。この判別は、前記クラッチセンサ18によ
ってクラッチが接続されているか否かを検出することに
よって行う。ステップS12の答が肯定（YES）、即ちシフ
トチェンジ中のときにはシフトチェンジ終了後の経過時
間を計測するシフトチェンジディレイタイマtmKBSに所
定のシフトチェンジディレイ時間（例えば500ミリ秒）t
mDLYBSをセットしてこれをスタートさせ（ステップS1
3）、更にフュエルカットの継続時間を計測するF/Cでデ
ィレイタイマtmAFCに所定のF/CディレイタイムtmAFCDLY
（300ミリ秒）をセットしてこれをスタートさせ（ステ
ップS17）、KCMDの今回値KCMD(N)を前回値KCMD(N-1)と
同じ値に設定し（ステップS22）、ステップS34に進む。
(N-1)を記憶手段5cに格納する。記憶手段5cは、例えば1
5個分のKCMD値を記憶可能とし、最大で15回前に算出さ
れたKCMD値を読み出して使用することができるようにし
ている。ステップS12ではシフトチェンジ中であるか否
かを判別する。この判別は、前記クラッチセンサ18によ
ってクラッチが接続されているか否かを検出することに
よって行う。ステップS12の答が肯定（YES）、即ちシフ
トチェンジ中のときにはシフトチェンジ終了後の経過時
間を計測するシフトチェンジディレイタイマtmKBSに所
定のシフトチェンジディレイ時間（例えば500ミリ秒）t
mDLYBSをセットしてこれをスタートさせ（ステップS1
3）、更にフュエルカットの継続時間を計測するF/Cでデ
ィレイタイマtmAFCに所定のF/CディレイタイムtmAFCDLY
（300ミリ秒）をセットしてこれをスタートさせ（ステ
ップS17）、KCMDの今回値KCMD(N)を前回値KCMD(N-1)と
同じ値に設定し（ステップS22）、ステップS34に進む。
前記ステップS12の答が否定（NO），即ち、シフトチ
ェンジ中でないときには、シフトチェンジディレイタイ
マのカウント値が値０か否かを判別する（ステップS1
4）。この答が肯定（YES）、即ちシフトチェンジ終了
後、所定時間tmDLYBS経過したときは、直ちにステップS
18に進み、この答が否定（NO）、即ちシフトチェンジ終
了後、所定時間tmDLYBS経過していないときには、バル
ブタイミングが変更されたか否かを判別する（ステップ
S15）。ステップS15の答が否定（NO）のときには、前記
ステップS17に進み、肯定（YES）のときにはシフトチェ
ンジディレイタイマtmKBSを値０にリセットしてステッ
プS18に進む。
ェンジ中でないときには、シフトチェンジディレイタイ
マのカウント値が値０か否かを判別する（ステップS1
4）。この答が肯定（YES）、即ちシフトチェンジ終了
後、所定時間tmDLYBS経過したときは、直ちにステップS
18に進み、この答が否定（NO）、即ちシフトチェンジ終
了後、所定時間tmDLYBS経過していないときには、バル
ブタイミングが変更されたか否かを判別する（ステップ
S15）。ステップS15の答が否定（NO）のときには、前記
ステップS17に進み、肯定（YES）のときにはシフトチェ
ンジディレイタイマtmKBSを値０にリセットしてステッ
プS18に進む。
このように、シフトチェンジ中及びシフトチェンジ終
了後所定時間tmDLYBS経過前は、目標空燃比係数KCMDは
前回値に保持される。ただし、バルブタイミングが変更
されたときには、直ちにステップS18に進む。これによ
り、シフトチェンジ中及びシフトチェンジ直後のエンジ
ン運転状態の変動によって目標空燃比が大きく変動し、
供給空燃比が所望の値からずれることを防止することが
できる。また、本実施例では高速バルブタイミングを選
択したときには、KCMD値を理論空燃比（A/F＝14.7）よ
りリーン側の値に設定しないようにしている（いわゆる
リーンバーンを禁止している）が、バルブタイミングが
変更されたときKCMD値の前回値保持を継続すると高速バ
ルブタイミング選択時にリーンバーンが実行される場合
があるため、かかる事態を回避すべく、バルブタイミン
グ変更時は直ちにKCMD値の前回値保持を中止するように
している。
了後所定時間tmDLYBS経過前は、目標空燃比係数KCMDは
前回値に保持される。ただし、バルブタイミングが変更
されたときには、直ちにステップS18に進む。これによ
り、シフトチェンジ中及びシフトチェンジ直後のエンジ
ン運転状態の変動によって目標空燃比が大きく変動し、
供給空燃比が所望の値からずれることを防止することが
できる。また、本実施例では高速バルブタイミングを選
択したときには、KCMD値を理論空燃比（A/F＝14.7）よ
りリーン側の値に設定しないようにしている（いわゆる
リーンバーンを禁止している）が、バルブタイミングが
変更されたときKCMD値の前回値保持を継続すると高速バ
ルブタイミング選択時にリーンバーンが実行される場合
があるため、かかる事態を回避すべく、バルブタイミン
グ変更時は直ちにKCMD値の前回値保持を中止するように
している。
ステップS18では、フュエルカット中か否かを判別
し、その答が肯定（YES）のときには、TDCカウンタNFB
に所定値NTDCX（例えば６）をセットし（ステップS1
9）、F/CディレイタイマtmAFCのカウント値が値０か否
かを判別する（ステップS20）。TDCカウンタNFBは、フ
ュエルカット終了後のTDC信号パルス数に応じて空燃比
フィードバック制御の制御ゲインを変更するために設け
られている。ステップS20の答が否定（NO）、即ちフュ
エルカット継続期間が前記所定時間tmAFCDLY未満のとき
には、前記ステップS22に進み、KCMD値を前回値に保持
する。ステップS20の答が肯定（YES）、即ちフュエルカ
ットが所定時間tmAFCDLY以上継続したときには、KCMD値
を略理論空燃比（A/F＝14.7）に相当する所定値KCMDFC
に設定してステップS33に進む。
し、その答が肯定（YES）のときには、TDCカウンタNFB
に所定値NTDCX（例えば６）をセットし（ステップS1
9）、F/CディレイタイマtmAFCのカウント値が値０か否
かを判別する（ステップS20）。TDCカウンタNFBは、フ
ュエルカット終了後のTDC信号パルス数に応じて空燃比
フィードバック制御の制御ゲインを変更するために設け
られている。ステップS20の答が否定（NO）、即ちフュ
エルカット継続期間が前記所定時間tmAFCDLY未満のとき
には、前記ステップS22に進み、KCMD値を前回値に保持
する。ステップS20の答が肯定（YES）、即ちフュエルカ
ットが所定時間tmAFCDLY以上継続したときには、KCMD値
を略理論空燃比（A/F＝14.7）に相当する所定値KCMDFC
に設定してステップS33に進む。
上述のように、フュエルカット継続時間が短時間（tm
AFCDLY未満）のときには、KCMD値は前回値に保持され、
フュエルカット継続期間がtmAFCDLY以上のときには、略
理論空燃比相当の所定値KCMDFCに設定されるので、フュ
エルカット終了直後の供給空燃比を適切に制御すること
ができる。即ち、フュエルカット継続期間が短時間の場
合には、エンジン運転状態がほとんど変化しないので、
フュエルカット直前の値からフィードバック制御を開始
することにより、迅速に所望の供給空燃比を得ることが
できる。また、フュエルカット継続期間が長時間の場合
には、KCMD値は略中心値に設定されるので、フュエルカ
ット終了後のエンジン運転状態に応じて設定されるKCMD
値がリーン側又はリッチ側のいずれも側の値であって
も、迅速に追従することができる。
AFCDLY未満）のときには、KCMD値は前回値に保持され、
フュエルカット継続期間がtmAFCDLY以上のときには、略
理論空燃比相当の所定値KCMDFCに設定されるので、フュ
エルカット終了直後の供給空燃比を適切に制御すること
ができる。即ち、フュエルカット継続期間が短時間の場
合には、エンジン運転状態がほとんど変化しないので、
フュエルカット直前の値からフィードバック制御を開始
することにより、迅速に所望の供給空燃比を得ることが
できる。また、フュエルカット継続期間が長時間の場合
には、KCMD値は略中心値に設定されるので、フュエルカ
ット終了後のエンジン運転状態に応じて設定されるKCMD
値がリーン側又はリッチ側のいずれも側の値であって
も、迅速に追従することができる。
前記ステップS18の答が否定（NO）、即ちフュエルカ
ット中でないときには、KCMDの前回値KCMD(N-1)と、LAF
センサ15の出力に基づいて算出され、検出された空燃比
を表わす当量比（以下「検出空燃比」という）の前回算
出値KACT(N-1)との偏差の絶対値が所定値DKAFC（例えば
A/F換算で0.8に相当する値）以下か否かを判別する（ス
テップS23）。その答が肯定（YES）、即ち前記偏差が所
定値DKAFC以下のときには、TDCカウンタNFBのカウント
値を値０にリセットする（ステップS25）一方、否定（N
O）のときにはNFBのカウント値を値１だけデクリメント
して（ステップS24）、ステップS26に進む。
ット中でないときには、KCMDの前回値KCMD(N-1)と、LAF
センサ15の出力に基づいて算出され、検出された空燃比
を表わす当量比（以下「検出空燃比」という）の前回算
出値KACT(N-1)との偏差の絶対値が所定値DKAFC（例えば
A/F換算で0.8に相当する値）以下か否かを判別する（ス
テップS23）。その答が肯定（YES）、即ち前記偏差が所
定値DKAFC以下のときには、TDCカウンタNFBのカウント
値を値０にリセットする（ステップS25）一方、否定（N
O）のときにはNFBのカウント値を値１だけデクリメント
して（ステップS24）、ステップS26に進む。
ステップS23〜S25により、フュエルカット終了直後に
おいて、目標空燃比係数KCMDと検出空燃比KACTとの偏差
が大きい（DKAFC以上）ときには、TDCカウンタNFBのカ
ウンタ値は値１以上となり、空燃比フィードバック制御
の制御ゲインがNFB＝０のときより大きな値に設定され
る。
おいて、目標空燃比係数KCMDと検出空燃比KACTとの偏差
が大きい（DKAFC以上）ときには、TDCカウンタNFBのカ
ウンタ値は値１以上となり、空燃比フィードバック制御
の制御ゲインがNFB＝０のときより大きな値に設定され
る。
ステップS26では、前記F/Cディレイタイマに所定時間
tmAFCDLYをセットしてこれをスタートさせ、次いで目標
空燃比係数の基準値KBSMの算出処理（ステップS27）及
びエンジンが所定の高負荷運転状態にあるとき適用され
る高負荷目標値KWOTの算出処理（ステップS28）を行
い、ステップS29に進む。
tmAFCDLYをセットしてこれをスタートさせ、次いで目標
空燃比係数の基準値KBSMの算出処理（ステップS27）及
びエンジンが所定の高負荷運転状態にあるとき適用され
る高負荷目標値KWOTの算出処理（ステップS28）を行
い、ステップS29に進む。
ステップS27において基準値KBSMは、通常はエンジン
回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたKBS
Mマップから読み出されるが、エンジン冷却水温TWが低
い場合にはエンジン冷却水温TW及び吸着管内絶対圧PBA
に応じて設定されたKTWLAFマップから読み出された値に
設定される。KBSMマップは、高速バルブタイミング選択
時に使用される高速バルブタイミング用マップと、低速
バルブタイミング選択時に使用される低速バルブタイミ
ング用マップとが設けられている。
回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたKBS
Mマップから読み出されるが、エンジン冷却水温TWが低
い場合にはエンジン冷却水温TW及び吸着管内絶対圧PBA
に応じて設定されたKTWLAFマップから読み出された値に
設定される。KBSMマップは、高速バルブタイミング選択
時に使用される高速バルブタイミング用マップと、低速
バルブタイミング選択時に使用される低速バルブタイミ
ング用マップとが設けられている。
ステップS28において高負荷目標値KWOTは、エンジン
回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたKWO
Tマップから読み出される。KWOTマップも高速バルブタ
イミング用と低速バルブタイミング用とが設けられてい
る。
回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたKWO
Tマップから読み出される。KWOTマップも高速バルブタ
イミング用と低速バルブタイミング用とが設けられてい
る。
ステップS29では、エンジンが所定の高負荷運転状態
にあるとき値１に設定されるフラグFWOTが値１であるか
否かを判別し、その答が否定（NO）、即ちエンジンが所
定高負荷運転状態にないときには、ステップS32に進
み、前記ステップS27で算出した基準値KBSMを目標空燃
比係数の今回値KCMD(N)としてステップS33に進む。ステ
ップS29の答が肯定（YES）、即ちエンジンが所定高負荷
運転状態にあるときには、前記高負荷目標値KWOTが基準
値KBSM以上か否かを判別する（ステップS30）。この答
が否定（NO）、即ちKWOT＜KBSMのときには前記ステップ
S32に進み、この答が肯定（YES）、即ちKWOT≧KBSMのと
きには、KCMD(N)＝KWOTとしてステップS33に進む。
にあるとき値１に設定されるフラグFWOTが値１であるか
否かを判別し、その答が否定（NO）、即ちエンジンが所
定高負荷運転状態にないときには、ステップS32に進
み、前記ステップS27で算出した基準値KBSMを目標空燃
比係数の今回値KCMD(N)としてステップS33に進む。ステ
ップS29の答が肯定（YES）、即ちエンジンが所定高負荷
運転状態にあるときには、前記高負荷目標値KWOTが基準
値KBSM以上か否かを判別する（ステップS30）。この答
が否定（NO）、即ちKWOT＜KBSMのときには前記ステップ
S32に進み、この答が肯定（YES）、即ちKWOT≧KBSMのと
きには、KCMD(N)＝KWOTとしてステップS33に進む。
このように、目標空燃比係数KCMD(N)は、エンジンが
所定高負荷運転状態以外の状態にあるときには、基準値
KBSMに設定され、エンジンが所定高負荷運転状態にある
ときには、基準値KBSM又は高負荷目標値KWOTのいずれか
の値の大きい方に設定される。
所定高負荷運転状態以外の状態にあるときには、基準値
KBSMに設定され、エンジンが所定高負荷運転状態にある
ときには、基準値KBSM又は高負荷目標値KWOTのいずれか
の値の大きい方に設定される。
ステップS33では、KCMD値のリミット処理を行う。こ
のリミット処理は、KCMDの前回値と今回値の差が、エン
ジン運転状態に応じて設定される上限値を超えないよう
にして、KCMD値を急激に変更しないようにするものであ
る。たたし、KCMD値が理論空燃比よりリーン側にある場
合において、アクセルペダルが急激に踏み込まれたよう
なときには、理論空燃比相当の値まで直ちに増加させる
ようにしている。
のリミット処理は、KCMDの前回値と今回値の差が、エン
ジン運転状態に応じて設定される上限値を超えないよう
にして、KCMD値を急激に変更しないようにするものであ
る。たたし、KCMD値が理論空燃比よりリーン側にある場
合において、アクセルペダルが急激に踏み込まれたよう
なときには、理論空燃比相当の値まで直ちに増加させる
ようにしている。
KCMDリミット処理の後、ステップS34では、燃料冷却
補正係数KETVをKCMD値に応じて設定されたテーブルから
読み出し、KCMD値に乗算することによって、修正目標空
燃比係数KCMDMを算出する（ステップS35）。KETVテーブ
ルは第３図に示すように、10個のKCMD値KCETV1〜KCEVT1
0に対して、所定のKETV値KETV1〜KETV10が設定されてお
り、設定値以外のKCMD値に対しては補間によってKETV値
が算出される。このKETVテーブルは、例えばKCMD値が空
燃比A/F＝12.5,14.7,22に対応する値のとき、それぞれK
ETV＝1.02,1.00,0.98となるように設定される。KCMD値
は空燃比A/Fの逆数に比例するので、KETVテーブルは、K
CDM値が増加するとKETV値も増加する第３図のような設
定となる。
補正係数KETVをKCMD値に応じて設定されたテーブルから
読み出し、KCMD値に乗算することによって、修正目標空
燃比係数KCMDMを算出する（ステップS35）。KETVテーブ
ルは第３図に示すように、10個のKCMD値KCETV1〜KCEVT1
0に対して、所定のKETV値KETV1〜KETV10が設定されてお
り、設定値以外のKCMD値に対しては補間によってKETV値
が算出される。このKETVテーブルは、例えばKCMD値が空
燃比A/F＝12.5,14.7,22に対応する値のとき、それぞれK
ETV＝1.02,1.00,0.98となるように設定される。KCMD値
は空燃比A/Fの逆数に比例するので、KETVテーブルは、K
CDM値が増加するとKETV値も増加する第３図のような設
定となる。
このように設定された燃料冷却補正係数KETVにより修
正した修正目標空燃比係数KCMDMを用いて、前記式
（１）により燃料噴射時間TOUTを算出することにより、
供給空燃比を目標空燃比に正確に一致させることができ
る。即ち、燃料を実際に噴射するとによる冷却効果によ
って充填効率が上昇し、吸入空気量が増大するため、燃
焼室内に吸入された混合気の空燃比はリーン方向に変化
するが、補正係数KETVによりかかる空燃比の変化を見込
んだ量の燃料が噴射されるので、所望の供給空燃比が得
ることができる。
正した修正目標空燃比係数KCMDMを用いて、前記式
（１）により燃料噴射時間TOUTを算出することにより、
供給空燃比を目標空燃比に正確に一致させることができ
る。即ち、燃料を実際に噴射するとによる冷却効果によ
って充填効率が上昇し、吸入空気量が増大するため、燃
焼室内に吸入された混合気の空燃比はリーン方向に変化
するが、補正係数KETVによりかかる空燃比の変化を見込
んだ量の燃料が噴射されるので、所望の供給空燃比が得
ることができる。
ステップS36では、KCMDM値のリミットチェックを行な
い本プログラムを終了する。このリミットチェックで
は、KCMDM値が所定の上下限値の範囲内にあるか否かが
判別され、該範囲外のときには、KCMDM値がその上限値
又は下限値に設定される。
い本プログラムを終了する。このリミットチェックで
は、KCMDM値が所定の上下限値の範囲内にあるか否かが
判別され、該範囲外のときには、KCMDM値がその上限値
又は下限値に設定される。
本プログラム実行後、空燃比フィードバック制御が可
能なエンジン運転状態においても、Ｐ回前に算出された
目標空燃比係数KCMD(N-P)と、前記検出空燃比の今回値K
ACT(N)とが一致するように、空燃比補正空数KLAFが算出
される。
能なエンジン運転状態においても、Ｐ回前に算出された
目標空燃比係数KCMD(N-P)と、前記検出空燃比の今回値K
ACT(N)とが一致するように、空燃比補正空数KLAFが算出
される。
（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係数に
応じて、燃料を実際に噴射することによる冷却効果によ
る実際の空燃比の変化を補償するための燃料冷却補正係
数によって目標空燃比係数が補正されるので、燃料を実
際にエンジンに供給することによる冷却効果の影響を予
め見込んだ量の燃料をエンジンに供給し、供給空燃比を
目標空燃比に正確に一致させることができる。
応じて、燃料を実際に噴射することによる冷却効果によ
る実際の空燃比の変化を補償するための燃料冷却補正係
数によって目標空燃比係数が補正されるので、燃料を実
際にエンジンに供給することによる冷却効果の影響を予
め見込んだ量の燃料をエンジンに供給し、供給空燃比を
目標空燃比に正確に一致させることができる。
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図は目標空燃比係数（KCMD）及び修
正目標空燃比係数（KCMDM）を算出するプログラムのフ
ローチャート、第３図は燃料冷却補正係数（KETV）を算
出するためのテーブルを示す図である。 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図は目標空燃比係数（KCMD）及び修
正目標空燃比係数（KCMDM）を算出するプログラムのフ
ローチャート、第３図は燃料冷却補正係数（KETV）を算
出するためのテーブルを示す図である。 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 (2)
- 【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ことにより、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、前記目標空燃比係数に応じて、燃料を実際に噴射す
ることによる冷却効果による実際の空燃比の変化を補償
するための燃料冷却補正係数を算出し、該算出した燃料
冷却補正係数により前記目標空燃比係数を補正して前記
燃料量の算出を行うことを特徴とする内燃エンジンの空
燃比制御方法。 - 【請求項２】前記燃料冷却補正係数の値は、前記目標空
燃比係数の値が前記燃料量を増加させる方向に変化する
ときには、該燃料量を更に増加させるように設定するこ
とを特徴とする請求項１項記載の内燃エンジンの空燃比
制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291510A JP2759918B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
| US07/781,977 US5165381A (en) | 1990-10-29 | 1991-10-24 | Air-fuel ratio control method for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291510A JP2759918B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164139A JPH04164139A (ja) | 1992-06-09 |
| JP2759918B2 true JP2759918B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17769827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2291510A Expired - Fee Related JP2759918B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5165381A (ja) |
| JP (1) | JP2759918B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5537981A (en) * | 1992-05-27 | 1996-07-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Airflow error correction method and apparatus |
| DE69408757T2 (de) * | 1993-09-13 | 1998-06-25 | Honda Motor Co Ltd | Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357923A (en) * | 1979-09-27 | 1982-11-09 | Ford Motor Company | Fuel metering system for an internal combustion engine |
| US4424783A (en) * | 1981-11-11 | 1984-01-10 | General Motors Corporation | Combustion chamber inlet temperature corrected combustion initiation timing |
| JPS59208141A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-26 | Toyota Motor Corp | 電子制御エンジンの空燃比リ−ン制御方法 |
| US4594986A (en) * | 1984-01-20 | 1986-06-17 | Mazda Motor Corporation | Fuel supply arrangement for internal combustion engine |
| US4886027A (en) * | 1988-07-29 | 1989-12-12 | General Motors Corporation | Fuel injection temperature compensation system |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2291510A patent/JP2759918B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-24 US US07/781,977 patent/US5165381A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5165381A (en) | 1992-11-24 |
| JPH04164139A (ja) | 1992-06-09 |
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Legal Events
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