JP2805822B2 - 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

Publication number
JP2805822B2
JP2805822B2 JP1114054A JP11405489A JP2805822B2 JP 2805822 B2 JP2805822 B2 JP 2805822B2 JP 1114054 A JP1114054 A JP 1114054A JP 11405489 A JP11405489 A JP 11405489A JP 2805822 B2 JP2805822 B2 JP 2805822B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
output
oxygen
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1114054A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02294535A (ja
Inventor
保樹 田村
豊明 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP1114054A priority Critical patent/JP2805822B2/ja
Publication of JPH02294535A publication Critical patent/JPH02294535A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2805822B2 publication Critical patent/JP2805822B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、三元触媒を有する排気ガス浄化装置により、最大の
浄化効率でCO,NOx等の有害成分を浄化するに好適な空燃
比に正確に制御することの出来る空燃比御方法に関す
る。
(従来の技術) 内燃エンジンの排気ガス中の有害成分、例えば一酸化
炭素(CO),未燃炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)
等を浄化する装置として三元触媒を有する排気ガス浄化
装置を用いることは広く知られている。この三元触媒
は、空燃比を理論空燃比を中心とした、所謂ウインド範
囲内に正確に制御することにより、CO,未燃炭化水素とN
Oxの双方を同時に最大の効率で浄化することが知られて
いる。従来、排気通路に酸素検出手段(O2センサ)を配
設し、このO2センサの出力に応じて空燃比を理論空燃比
近傍にフィードバック制御していた。
即ち、O2センサは、第6図に示すように、理論空燃比
(A/F)STO近傍でその出力V02を大きく変化させるスイ
ッチング特性を有しており、このスイッチング特性を利
用して、出力V02が基準値Vxを横切ってリッチ側に上昇
すると燃料供給量を微小量宛漸減させ、リーン側に下降
すると微小量宛漸増させることにより、空燃比を理論空
燃比近傍にフィードバック制御しようとしている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、従来の空燃比制御方法では、上述の基準値
Vxは、O2センサの出力V02がこの基準値Vxを横切ると
き、その出力V02が丁度理論空燃比に対応するように設
定されている。しかしながら、このような基準値Vxを使
用して前述のフィードバック制御を行うにも拘わらず、
NOxが十分に浄化されないという現象が知られている。
このため、空燃比を僅かにリッチ側にシフトさせる、
所謂λシフトが行われている。このλシフトを必要とす
る理由について未だ十分に解明されていなかったため
に、各エンジン毎にマッチングテストを行い、NOx量が
最小となるシフト量を試行錯誤的に決定していた。
本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもの
で、従来のような試行錯誤的マッチングテストを不要と
し、エンジンの運転状態が変化しても三元触媒が、CO,N
Ox等を同時に最大の浄化効率で浄化できる所定の空燃比
に常に正確に制御できるように図った内燃エンジンの空
燃比制御方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本願発明者等は、上述のλシフトを必要とする理由を
種々研究した結果、排気ガス中に含まれるNOxは、空気
中の窒素(N2)と、酸素(O2)が高温状態(約1500℃以
上)で結び付いて窒素酸化物NOxになったものであり、
そのNOx中の酸素分だけO2センサが感知する酸素量が減
ることになり、O2センサが示す理論空燃比は、実際の値
よりもリーン側になり、これがλシフトを必要とする理
由であることを突き止めた。
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、
本発明に依れば、排気通路に三元触媒を有する排気ガス
浄化装置が配設され、前記排気通路に排出される排気ガ
ス中の酸素濃度を検出する酸素検出手段を設けた内燃エ
ンジンに供給される混合気の空燃比を、前記酸素検出手
段の出力に応じて所定値にフィードバック制御する空燃
比制御方法において、前記酸素検出手段の出力と、排気
ガス中の窒素酸化物の濃度に応じて算出されるフィード
バックゲインとにより空燃比を前記所定値にフィードバ
ック制御するとともに、前記フィードバックゲインの算
出に使用するマップを前記酸素検出手段の出力がリッチ
状態の場合とリーン状態の場合で切り換えることを特徴
とする内燃エンジンの空燃比制御方法が提供される。
(作用) 酸素検出手段が検出する理論空燃比が、排気ガス中の
窒素酸化物の濃度に応じてリーン側にシフトするのであ
るから、酸素検出手段の出力を窒素酸化物の濃度に応じ
て補正すれば、真の理論空燃比が検出できることにな
る。そして、この補正値を用いて空燃比をフィードバッ
ク制御すれば、空燃比を所定値(理論空燃比)近傍に常
に保持することができることになり、排気ガス浄化装置
により高効率でCOやNOxが同時に浄化される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
第1図は、本発明方法を実施する内燃エンジンの空燃
比制御装置の概略構成を示す。エンジンEは、例えば4
気筒ガソリンエンジンであり、その吸気側には吸気通路
2が接続されている。吸気通路2の大気側端にはエアク
リーナ6が取り付けられており、吸気通路2の途中には
スロットル弁7が配設されている。また、吸気通路2の
大気側開口端部にはカルマン渦式のエアフローセンサ13
が取り付けられており、このエアフローセンサ13は後述
する電子制御装置(ECU)20の入力側に電気的に接続さ
れ、カルマン渦が発生する毎にカルマン渦発生信号fを
電子制御装置20に供給する。そして、吸気通路2の各気
筒近傍には電磁燃料噴射弁8がそれぞれ配設され、各燃
噴射弁8は電子制御装置20の出力側に電気的に接続さ
れ、電子制御装置20からの駆動信号により開弁駆動され
て燃料を各気筒に噴射供給する。
エンジンEの排気側には排気通路3が接続されてお
り、該排気通路3の途中には三元触媒を備えた排気ガス
浄化装置9が配設されている。そして、この排気ガス浄
化装置9の上流の排気通路3にはO2センサ17が取り付け
られている。O2センサ17は電子制御装置20に接続されて
おり、O2センサ17は排気通路3に排出される排気ガス中
の酸素濃度に応じた出力V02を電子制御装置20に供給す
る。
電子制御装置20には上述したセンサ以外にも種々のセ
ンサ、例えばエンジン回転数Neを検出するエンジン回転
数センサ15、エアクリーナ6内に取り付けられ、吸気温
度Taを検出する吸気温度センサ18、エンジン冷却水温度
Twを検出する水温センサ、ストットル弁7の弁開度θth
を検出するスロットル開度センサ等が接続されており、
これらのセンサは電子制御装置20に検出信号を供給して
いる。
次に、上述のように構成される空燃比制御装置による
空燃比制御手順を第2図のフローチャートを参照して説
明する。
第2図に示すルーチンは、所定の制御信号の入力毎、
例えば所定クランク角度位置を検出する毎に電子制御装
置20により実行されるもので、電子制御装置20は、先
ず、ステップS10において、各種センサからの検出信
号、例えばO2センサ17の出力V02、エンジン回転数セン
サ15が検出するエンジン回転数Ne、エアフローセンサ13
が検出するカルマン渦発生信号f等を読み込み、これら
を記憶しておく。そして、電子制御装置20は、カルマン
渦発生信号f及びエンジン回転数Ne等に基づいて1吸気
行程当たりに気筒が吸入する吸気量(A/N)を演算し、
この演算値(A/N)及びエンジン回転数Neに応じ、予め
記憶されているマップからNOx量を読み出す(ステップS
11)。
第3図は吸気量(A/N)とエンジン回転数Neとに応じ
て読み出されるNOx量のマップ図を示す。空燃比が理論
空燃比近傍にフィードバック制御される場合、吸気量
(A/N)とエンジン回転数Neとで規定されるエンジン運
転状態に対応してNOx量を決定することができる。この
マップ図は予め実験的に求めて記憶したものであり、こ
のマップから、検出した吸気量(A/N)とエンジン回転
数Neとに応じてNOx量を読み出すと、エンジンEの運転
状態に対応して排気ガス中のNOx量を正確に予測するこ
とができる。
次に、電子制御装置20はO2センサ17の出力V02と基準
値Vxとの偏差ΔVを演算し(ステップS12)、この偏差
ΔVが0以上であるか否かを判別してその正負を判別す
る(ステップS14)。判別結果が肯定(Yes)であり、偏
差ΔVが0以上の場合にはステップS16に進み、空燃比
リッチ時のゲインGRを、第4図のテーブルから、上述の
ステップS11で求めたNOx量に応じて読み出し、これを空
燃比フィードバックゲインGFBとする(GFB=GR)。一
方、偏差ΔVが負の値である場合にはステップS18に進
み、空燃比リーン時のゲインGLを、第5図のテーブルか
らNOx量に応じて読み出し、これを空燃比フィードバッ
クゲインGFBとする(GFB=GL)。第4図及び第5図は、
NOx量とリッチゲインGR、及びNOx量とリーンゲインGL
の関係を示し、このゲインGR,GLにより、O2センサ17の
出力V02が後述するように補正されることになる。
電子制御装置20は上述のようにして求めた空燃比フィ
ードバックゲインGFBを用い、O2センサ17の出力の積分
値I02を次式(1)により演算する(ステップS20)。
I02=I02+GFB×ΔV …(1) 即ち、前回までに求めた積分値I02に今回の補正値GFB
×ΔVを順次加算して行くことにより今回の積分値I02
が演算される。
そして、求めた積分値I02を用いて、次式(2)によ
り燃料噴射弁8の開弁時間TOUTが演算される(ステップ
S22)。
TOUT=(1−I02)×TB×K …(2) ここに、TBは、基本開弁時間であり、前述の吸気量
(A/N)とエンジン回転数Neとに応じてマップから読み
出される。Kは、エンジン冷却水温度Tw、吸気温度Ta等
に応じて設定される補正係数である。
電子制御装置20は、今回ルーチンで燃料を噴射供給す
べき気筒に対応する燃料噴射弁8に、演算した開弁時間
TOUTに応じた駆動信号を出力してこれを開弁させ、開弁
時間TOUTに応じた燃料量を当該気筒に供給する。かくし
て、O2センサ17の出力V02はNOx量に応じて補正され、空
燃比は各エンジン運転状態に拘わらず正確に理論空燃比
にフィードバック制御されることになる。
なお、上述の実施例では、積分値I02のみにより開弁
時間TOUTを求めたが、開弁時間TOUTの演算方法には種々
の態様が適用することができ、積分値に加え偏差ΔVに
比例する比例項値を用いる公知の方法により演算するこ
ともできる。
また、実施例に用いたO2センサ17は、所謂λ型のセン
サであるが、本発明はこれに限定されず、所謂リニア型
O2センサであってもよい。この場合、前述したステップ
S12において、出力V02と基準値Vxとの偏差ΔVを求める
代わりに、酸素ポンプ電流と基準電流との偏差を求め、
この偏差から積分ゲインを求めるようにすればよい。そ
して、リニア型O2センサにより、空燃比を理論空燃比よ
りリーン側の所定値にフィードバック制御する場合に
は、空燃比をこのリーン側の所定値近傍に制御したとき
に得られる第3図と同様なマップを予め準備しておき、
このマップからNOx量を読み出すようにすればよい。
更に、マップに予め記憶したNOx量は、上述の実施例
のように吸気量(A/N)とエンジン回転数Neとに応じて
読み出したが、これに限定されず、例えば吸気通路内負
圧とエンジン回転数とに応じて読み出すようにしてもよ
い。
更にまた、エンジンに燃料を供給する装置としては実
施例のように電磁燃料噴射弁であってもよいし、電子式
気化器等であってもよい。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明の内燃エンジンの空燃比制
御法に依れば、酸素検出手段の出力と、排気ガス中の窒
素酸化物の濃度に応じて算出されるフィードバックゲイ
ンとにより空燃比を所定値にフィードバック制御するよ
うにしたので、三元触媒が、CO,NOx等を同時に最大の浄
化効率で浄化できる所定の空燃比に常に正確に制御する
ことができ、排気ガス特性の向上が図れると共に、従来
のような試行錯誤的に行っていたマッチングテストが不
要となり、その分、エンジンの空燃比制御が容易になる
等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は本発明方法を
実施する空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図、
第2図は第1図に示す電子制御装置20による空燃比フィ
ードバック制御手順を示すフローチャート、第3図は吸
気量(A/N)とエンジン回転数Neにより読み出されるNOx
量のマップ例を示すグラフ、第4図はNOx量とリッチゲ
インGRとの関係を示すグラフ、第5図はNOx量とリーン
ゲインGLとの関係を示すグラフ、第6図は空燃比とO2
ンサの出力V02との関係を示すグラフである。 E……エンジン、2……吸気通路、3……排気通路、7
……スロットル弁、8……燃料噴射弁、9……排気ガス
浄化装置(三元触媒)、13……エアフローセンサ、15…
…エンジン回転数センサ、17……O2センサ(酸素検出手
段)、18……吸気温度センサ、20……電子制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−234254(JP,A) 特開 昭61−279749(JP,A) 特開 昭64−87846(JP,A) 特開 昭64−41640(JP,A) 特開 昭64−80749(JP,A) 特開 昭56−156433(JP,A) 特開 昭59−148744(JP,A) 特開 昭60−1340(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/14 310

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気通路に三元触媒を有する排気ガス浄化
    装置が配設され、前記排気通路に排出される排気ガス中
    の酸素濃度を検出する酸素検出手段を設けた内燃エンジ
    ンに供給される混合気の空燃比を、前記酸素検出手段の
    出力に応じて所定値にフィードバック制御する空燃比制
    御方法において、前記酸素検出手段の出力と、排気ガス
    中の窒素酸化物の濃度に応じて算出されるフィードバッ
    クゲインとにより空燃比を前記所定値にフィードバック
    制御するとともに、前記フィードバックゲインの算出に
    使用するマップを前記酸素検出手段の出力がリッチ状態
    の場合とリーン状態の場合で切り換えることを特徴とす
    る内燃エンジンの空燃比制御方法。
JP1114054A 1989-05-09 1989-05-09 内燃エンジンの空燃比制御方法 Expired - Fee Related JP2805822B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1114054A JP2805822B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 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
JP1114054A JP2805822B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 内燃エンジンの空燃比制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02294535A JPH02294535A (ja) 1990-12-05
JP2805822B2 true JP2805822B2 (ja) 1998-09-30

Family

ID=14627882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1114054A Expired - Fee Related JP2805822B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 内燃エンジンの空燃比制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2805822B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025528A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Toyota Motor Corp 空燃比センサの検出値補正装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156433A (en) * 1980-05-06 1981-12-03 Nissan Motor Co Ltd Air/fuel ratio control device
JPS59147844A (ja) * 1983-02-14 1984-08-24 Nissan Motor Co Ltd 空燃比制御装置
JPS601340A (ja) * 1983-06-16 1985-01-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2503387B2 (ja) * 1985-04-09 1996-06-05 日本電装株式会社 電子式内燃機関制御装置
JPS61279749A (ja) * 1985-06-06 1986-12-10 Nippon Denso Co Ltd 空燃比制御装置
JPH0826804B2 (ja) * 1987-08-06 1996-03-21 日産自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JPS6480749A (en) * 1987-09-22 1989-03-27 Japan Electronic Control Syst Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPS6487846A (en) * 1987-09-30 1989-03-31 Japan Electronic Control Syst Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02294535A (ja) 1990-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2592342B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH0518234A (ja) 内燃機関の二次空気制御装置
JP2518247B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPS6453038A (en) Air-fuel ratio controller for internal combustion engine
JP2805822B2 (ja) 内燃エンジンの空燃比制御方法
JPH0392559A (ja) 混合気を濃厚化する内燃機関の排気ガス特性の改善方法および改善装置
US6918385B2 (en) Air-fuel ratio detecting apparatus of engine and method thereof
JPH07151000A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP3067489B2 (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JPS5898637A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2594943Y2 (ja) 内燃機関の燃料制御装置
JP2717442B2 (ja) エンジンの排気ガス還流制御装置
JPH02293655A (ja) 空燃比検出方法
JPH09287494A (ja) 電制スロットル式内燃機関の制御装置
JP4064092B2 (ja) エンジンの空燃比制御装置
JP4604361B2 (ja) 内燃機関用制御装置
JP3011340B2 (ja) エンジンの空燃比制御装置
JP2002364423A (ja) エンジンの空燃比制御装置
JPH06264786A (ja) 内燃機関の制御装置
JP3593388B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH0518235A (ja) 内燃機関の二次空気制御装置
JP2996676B2 (ja) 内燃エンジンの空燃比制御方法
JPS63230937A (ja) 内燃エンジンの空燃比制御方法
JPH0868353A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPH05288102A (ja) 内燃機関の燃料供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees