JP3186889B2 - 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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- JP3186889B2 JP3186889B2 JP05241493A JP5241493A JP3186889B2 JP 3186889 B2 JP3186889 B2 JP 3186889B2 JP 05241493 A JP05241493 A JP 05241493A JP 5241493 A JP5241493 A JP 5241493A JP 3186889 B2 JP3186889 B2 JP 3186889B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの空燃比を
目標空燃比に制御する空燃比制御装置に関し、特に、目
標空燃比をエンジンの各種運転条件に応じて互いに異な
る目標空燃比を設定したものに関する。
目標空燃比に制御する空燃比制御装置に関し、特に、目
標空燃比をエンジンの各種運転条件に応じて互いに異な
る目標空燃比を設定したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平２―２３３８６
７号公報等に示されるように、エンジンの空燃比を目標
空燃比になるように制御する場合において、上記目標空
燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定することによ
り、リーンバーンを可能として燃費を向上させるように
したものが提案されている。
７号公報等に示されるように、エンジンの空燃比を目標
空燃比になるように制御する場合において、上記目標空
燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定することによ
り、リーンバーンを可能として燃費を向上させるように
したものが提案されている。
【０００３】ところで、このようにエンジンの空燃比を
目標空燃比に制御するとき、その空燃比は目標空燃比に
対してある幅を持って変動するが、この制御の際の空燃
比の変動幅を大きくすると、ストレージ効果と呼ばれる
効果により排気浄化用触媒装置での排気ガス浄化性能が
向上することは知られている。すなわち、排気通路での
触媒装置は、排気ガス中のＨＣ成分等を溜める一種のタ
ンクとして機能しており、これに対しリッチ側及びリー
ン側へ交互に変化した空燃比に応じた排気ガスが流入す
ることで、溜まっていたＨＣ成分等が良好に浄化され
る。
目標空燃比に制御するとき、その空燃比は目標空燃比に
対してある幅を持って変動するが、この制御の際の空燃
比の変動幅を大きくすると、ストレージ効果と呼ばれる
効果により排気浄化用触媒装置での排気ガス浄化性能が
向上することは知られている。すなわち、排気通路での
触媒装置は、排気ガス中のＨＣ成分等を溜める一種のタ
ンクとして機能しており、これに対しリッチ側及びリー
ン側へ交互に変化した空燃比に応じた排気ガスが流入す
ることで、溜まっていたＨＣ成分等が良好に浄化され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案のも
のでは、リーンバーンを目的としていて、空燃比がもと
もとリーン側にあるので、このリーン状態で上記のスト
レージ効果を得るために空燃比を大きく変動させると、
その空燃比がリーン側に向かって変動した際にオーバー
リーンとなって失火することがあり、燃焼安定性が得ら
れないという問題が生じる。
のでは、リーンバーンを目的としていて、空燃比がもと
もとリーン側にあるので、このリーン状態で上記のスト
レージ効果を得るために空燃比を大きく変動させると、
その空燃比がリーン側に向かって変動した際にオーバー
リーンとなって失火することがあり、燃焼安定性が得ら
れないという問題が生じる。
【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、目標空燃比に対する空燃
比の変動幅を補正するようにすることにより、空燃比の
リーン側での燃焼安定性を良好に確保しつつ、リッチ側
ではストレージ効果により排気浄化性能を向上させるこ
とにある。
で、その目的とするところは、目標空燃比に対する空燃
比の変動幅を補正するようにすることにより、空燃比の
リーン側での燃焼安定性を良好に確保しつつ、リッチ側
ではストレージ効果により排気浄化性能を向上させるこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、請求項１の発明では、目標空燃比がリッチ側に設定
されたときには、空燃比の目標空燃比に対する変動幅を
大きくする一方、リーン側では変動幅を小さくすること
とした。
く、請求項１の発明では、目標空燃比がリッチ側に設定
されたときには、空燃比の目標空燃比に対する変動幅を
大きくする一方、リーン側では変動幅を小さくすること
とした。
【０００７】具体的には、この発明では、図１に示すよ
うに、エンジン１の各種運転条件に応じて互いに異なる
目標空燃比を設定し、エンジン１の空燃比を目標空燃比
に制御するようにしたエンジンの空燃比制御装置が前提
である。
うに、エンジン１の各種運転条件に応じて互いに異なる
目標空燃比を設定し、エンジン１の空燃比を目標空燃比
に制御するようにしたエンジンの空燃比制御装置が前提
である。
【０００８】そして、排気ガス中の酸素濃度を検出する
酸素濃度検出手段２２と、この酸素濃度検出手段２２の
出力信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する空
燃比制御手段３１とを設ける。
酸素濃度検出手段２２と、この酸素濃度検出手段２２の
出力信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する空
燃比制御手段３１とを設ける。
【０００９】さらに、上記目標空燃比がリーン側にある
ときには、目標空燃比と上記酸素濃度検出手段２２によ
り検出された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比と
の偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段３
１での空燃比補正係数をその比例項が零（０）となるよ
うに設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときに
は、上記目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下
の不感帯域で上記空燃比制御手段３１での空燃比補正係
数をその比例項が零（０）よりも大きい正の一定値又は
小さい負の一定値になるように設定することで、上記目
標空燃比がリッチ側に設定されたときには、リーン側に
設定されたときに比べ、空燃比の目標空燃比に対する変
動幅を大きくするように補正する空燃比変動幅補正手段
３２を設ける。
ときには、目標空燃比と上記酸素濃度検出手段２２によ
り検出された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比と
の偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段３
１での空燃比補正係数をその比例項が零（０）となるよ
うに設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときに
は、上記目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下
の不感帯域で上記空燃比制御手段３１での空燃比補正係
数をその比例項が零（０）よりも大きい正の一定値又は
小さい負の一定値になるように設定することで、上記目
標空燃比がリッチ側に設定されたときには、リーン側に
設定されたときに比べ、空燃比の目標空燃比に対する変
動幅を大きくするように補正する空燃比変動幅補正手段
３２を設ける。
【００１０】請求項２の発明では、上記空燃比の変動幅
を大きくするリッチ側の目標空燃比を具体的に理論空燃
比とする。
を大きくするリッチ側の目標空燃比を具体的に理論空燃
比とする。
【００１１】
【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、エン
ジン１の各種運転条件に応じて互いに異なる目標空燃比
が設定され、排気ガス中の酸素濃度が酸素濃度検出手段
２２により検出される。そして、空燃比制御手段３１で
は上記酸素濃度検出手段２２の出力信号に基づいて空燃
比が上記目標空燃比になるようにフィードバック 制御さ
れる。その場合、目標空燃比がリッチ側に設定されたと
きには、リーン側に設定されたときに比べ、空燃比変動
幅補正手段３２により、空燃比の目標空燃比に対する変
動幅が大きく制御される。すなわち、空燃比変動幅補正
手段３２により、目標空燃比がリーン側にあるときに
は、目標空燃比と上記酸素濃度検出手段２２により検出
された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比との偏差
が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段３１での
空燃比補正係数の比例項が零に設定される。一方、目標
空燃比がリッチ側にあるときには、上記目標空燃比と検
出空燃比との偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比
制御手段３１での空燃比補正係数の比例項が零よりも大
きい正の一定値又は小さい負の一定値に設定される。
ジン１の各種運転条件に応じて互いに異なる目標空燃比
が設定され、排気ガス中の酸素濃度が酸素濃度検出手段
２２により検出される。そして、空燃比制御手段３１で
は上記酸素濃度検出手段２２の出力信号に基づいて空燃
比が上記目標空燃比になるようにフィードバック 制御さ
れる。その場合、目標空燃比がリッチ側に設定されたと
きには、リーン側に設定されたときに比べ、空燃比変動
幅補正手段３２により、空燃比の目標空燃比に対する変
動幅が大きく制御される。すなわち、空燃比変動幅補正
手段３２により、目標空燃比がリーン側にあるときに
は、目標空燃比と上記酸素濃度検出手段２２により検出
された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比との偏差
が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段３１での
空燃比補正係数の比例項が零に設定される。一方、目標
空燃比がリッチ側にあるときには、上記目標空燃比と検
出空燃比との偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比
制御手段３１での空燃比補正係数の比例項が零よりも大
きい正の一定値又は小さい負の一定値に設定される。
【００１２】このことで、目標空燃比がリーン側にある
ときには、フィードバック信号系の僅かな信号変化があ
ってもそれは不感帯で吸収され、その目標空燃比に対す
る空燃比の変動幅が相対的に小さくなり、空燃比が大幅
に変動することはなく、空燃比の変動幅を抑えてエンジ
ン１の燃焼安定性を確保することができる。
ときには、フィードバック信号系の僅かな信号変化があ
ってもそれは不感帯で吸収され、その目標空燃比に対す
る空燃比の変動幅が相対的に小さくなり、空燃比が大幅
に変動することはなく、空燃比の変動幅を抑えてエンジ
ン１の燃焼安定性を確保することができる。
【００１３】一方、目標空燃比がリッチ側に設定された
ときには、空燃比補正係数の比例項が正負の一定値に設
定されるので、フィードバック信号系のノイズ等の僅か
な信号変化でも空燃比が大きく変動することとなり、そ
の空燃比の変動幅が相対的に大きくなって、排気系の触
媒装置１６に対するストレージ効果が高くなり、排気浄
化性能を向上させることができる。
ときには、空燃比補正係数の比例項が正負の一定値に設
定されるので、フィードバック信号系のノイズ等の僅か
な信号変化でも空燃比が大きく変動することとなり、そ
の空燃比の変動幅が相対的に大きくなって、排気系の触
媒装置１６に対するストレージ効果が高くなり、排気浄
化性能を向上させることができる。
【００１４】請求項２の発明では、上記空燃比の変動幅
を大きくするリッチ側の目標空燃比が理論空燃比である
ので、目標空燃比を理論空燃比とそれよりもリーン側と
に設定する場合に、上記効果が良好に得られる。
を大きくするリッチ側の目標空燃比が理論空燃比である
ので、目標空燃比を理論空燃比とそれよりもリーン側と
に設定する場合に、上記効果が良好に得られる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４は本発明の実施例の全体構成を示し、１はシ
リンダ２を有するシリンダブロック３の上面にシリンダ
ヘッド５を組み付けてなるエンジンで、上記シリンダ２
内にはピストン６が往復動可能に嵌挿され、このピスト
ン６頂面とシリンダ２とシリンダヘッド５下面とに囲ま
れて燃焼室７が形成されている。
する。図４は本発明の実施例の全体構成を示し、１はシ
リンダ２を有するシリンダブロック３の上面にシリンダ
ヘッド５を組み付けてなるエンジンで、上記シリンダ２
内にはピストン６が往復動可能に嵌挿され、このピスト
ン６頂面とシリンダ２とシリンダヘッド５下面とに囲ま
れて燃焼室７が形成されている。
【００１６】８は上記燃焼室７に吸気を供給する吸気通
路、９は該吸気通路８の燃焼室７への開口端を開閉する
吸気弁で、上記吸気通路８には上流側から順に、吸入空
気量を検出するエアフローメータ１０と、吸気通路８を
絞るスロットル弁１１と、サージタンク１２と、吸気通
路８に燃料を噴射供給する燃料供給手段としてのインジ
ェクタ１３とが配設されている。
路、９は該吸気通路８の燃焼室７への開口端を開閉する
吸気弁で、上記吸気通路８には上流側から順に、吸入空
気量を検出するエアフローメータ１０と、吸気通路８を
絞るスロットル弁１１と、サージタンク１２と、吸気通
路８に燃料を噴射供給する燃料供給手段としてのインジ
ェクタ１３とが配設されている。
【００１７】一方、１４は燃焼室７内の排気ガスを排出
するための排気通路、１５は該排気通路１４の燃焼室７
への開口端を開閉する排気弁で、上記排気通路１４には
上流側から順に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素
濃度検出手段としてのリニアＯ2センサ２２と、排気ガ
スを浄化する触媒装置１６とが配設されている。
するための排気通路、１５は該排気通路１４の燃焼室７
への開口端を開閉する排気弁で、上記排気通路１４には
上流側から順に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素
濃度検出手段としてのリニアＯ2センサ２２と、排気ガ
スを浄化する触媒装置１６とが配設されている。
【００１８】１７は上記燃焼室７内の吸気に点火する点
火プラグで、この点火プラグ１７はディストリビュータ
１８を介してイグニッションコイル１９に接続されてい
る。２０はシリンダブロック３のウォータジャケット４
内の冷却水温度を検出する水温センサである。
火プラグで、この点火プラグ１７はディストリビュータ
１８を介してイグニッションコイル１９に接続されてい
る。２０はシリンダブロック３のウォータジャケット４
内の冷却水温度を検出する水温センサである。
【００１９】上記インジェクタ１３はコントロールユニ
ット２１から燃料噴射信号を受けて燃料を噴射し、また
イグニッションコイル１９は同コントロールユニット２
１からの点火信号を受けて点火プラグ１７に高圧の点火
電圧を供給するようになっている。上記コントロールユ
ニット２１には、上記エアフローメータ１０からの吸入
空気量信号と、ディストリビュータ１８からのクランク
角信号と、リニアＯ2センサ２２からの酸素濃度信号
と、水温センサ２０からの水温信号とが入力されてい
る。
ット２１から燃料噴射信号を受けて燃料を噴射し、また
イグニッションコイル１９は同コントロールユニット２
１からの点火信号を受けて点火プラグ１７に高圧の点火
電圧を供給するようになっている。上記コントロールユ
ニット２１には、上記エアフローメータ１０からの吸入
空気量信号と、ディストリビュータ１８からのクランク
角信号と、リニアＯ2センサ２２からの酸素濃度信号
と、水温センサ２０からの水温信号とが入力されてい
る。
【００２０】上記コントロールユニット２１では、空燃
比制御のために図２に示す制御が実行される。まず、ス
テップＳ１で上記Ｏ2センサ２２の信号を入力して実際
の空燃比に対応する検出空気過剰率λｓを入力させ、次
のステップＳ２で目標空燃比に対応する目標空気過剰率
λｏから上記検出空気過剰率λｓを減じて偏差量Δλを
算出した後、ステップＳ３でこの偏差量が設定値Ａ１よ
りも大きいかどうか、つまり目標空燃比がリーン側に設
定されているかどうかを判定する。この実施例では、リ
ッチ側の目標空燃比はＡ／Ｆ＝１４．７の理論空燃比で
あり、リーン側はこれよりもリーンの例えばＡ／Ｆ＝２
２であり、これらを分けるように上記第１設定値Ａ１が
決定されている。
比制御のために図２に示す制御が実行される。まず、ス
テップＳ１で上記Ｏ2センサ２２の信号を入力して実際
の空燃比に対応する検出空気過剰率λｓを入力させ、次
のステップＳ２で目標空燃比に対応する目標空気過剰率
λｏから上記検出空気過剰率λｓを減じて偏差量Δλを
算出した後、ステップＳ３でこの偏差量が設定値Ａ１よ
りも大きいかどうか、つまり目標空燃比がリーン側に設
定されているかどうかを判定する。この実施例では、リ
ッチ側の目標空燃比はＡ／Ｆ＝１４．７の理論空燃比で
あり、リーン側はこれよりもリーンの例えばＡ／Ｆ＝２
２であり、これらを分けるように上記第１設定値Ａ１が
決定されている。
【００２１】ステップＳ３の判定がλ＞Ａ１のＹＥＳの
とき（リーン側のとき）には、ステップＳ４で上記偏差
量Δλの絶対値｜Δλ｜が第２設定値Ａ２よりも小さい
か否かを判定する。上記第２設定値Ａ２は、後述の空燃
比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPでの不感帯の範囲を設定
するもので、図３のリーン側特性に示す如く、上記偏差
量Δλが−Ａ２≦Δλ≦Ａ２の範囲にあるときには、比
例項ＣPがＣP＝０に設定される。この判定が｜Δλ｜＜
Ａ２のＹＥＳのときには、ステップＳ５に進んで係数Ｋ
ｐをＫｐ＝０とする（図３参照）。尚、この係数Ｋｐは
図３に示すリーン側特性の傾きを示しており、このリー
ン側特性の傾きはリッチ側特性の傾きと同じである。次
いで、ステップＳ７で上記係数Ｋｐに偏差量Δλを乗じ
て比例項ＣPを演算した後、ステップＳ１２に進む。一
方、上記ステップＳ４の判定が｜Δλ｜≧Ａ２のＮＯの
ときには、ステップＳ６で図３に示すリーン側特性から
係数Ｋｐを設定した後、上記ステップＳ７に進む。
とき（リーン側のとき）には、ステップＳ４で上記偏差
量Δλの絶対値｜Δλ｜が第２設定値Ａ２よりも小さい
か否かを判定する。上記第２設定値Ａ２は、後述の空燃
比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPでの不感帯の範囲を設定
するもので、図３のリーン側特性に示す如く、上記偏差
量Δλが−Ａ２≦Δλ≦Ａ２の範囲にあるときには、比
例項ＣPがＣP＝０に設定される。この判定が｜Δλ｜＜
Ａ２のＹＥＳのときには、ステップＳ５に進んで係数Ｋ
ｐをＫｐ＝０とする（図３参照）。尚、この係数Ｋｐは
図３に示すリーン側特性の傾きを示しており、このリー
ン側特性の傾きはリッチ側特性の傾きと同じである。次
いで、ステップＳ７で上記係数Ｋｐに偏差量Δλを乗じ
て比例項ＣPを演算した後、ステップＳ１２に進む。一
方、上記ステップＳ４の判定が｜Δλ｜≧Ａ２のＮＯの
ときには、ステップＳ６で図３に示すリーン側特性から
係数Ｋｐを設定した後、上記ステップＳ７に進む。
【００２２】これに対し、上記ステップＳ３での判定が
λ≦Ａ１のＮＯのとき（リッチ側のとき）には、ステッ
プＳ８で上記偏差量Δλの絶対値｜Δλ｜が第３設定値
Ａ３よりも小さいか否かを判定する。この第３設定値Ａ
３は、空燃比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPの一定値範囲
を設定するもので、図３のリッチ側特性に示す如く、上
記偏差量Δλが−Ａ３≦Δλ≦Ａ３の範囲にあるときに
は、比例項ＣPがＣP＝±Ａ４（一定値）に設定される。
この判定が｜Δλ｜≧Ａ３のＮＯのときには、上記ステ
ップＳ６に進んで図３に示すリッチ側特性から係数Ｋｐ
を設定するが、判定が｜Δλ｜＜Ａ３のＹＥＳのときに
は、ステップＳ９に進んで偏差量Δλの正負を判定し、
この判定がΔλ＞０のＹＥＳのときにはステップＳ１０
で比例項ＣPをＣP＝Ａ４に、また判定がΔλ≦０のＮＯ
のときにはステップＳ１１で比例項ＣPをＣP＝−Ａ４に
それぞれ設定した後、上記ステップＳ１２に進む。
λ≦Ａ１のＮＯのとき（リッチ側のとき）には、ステッ
プＳ８で上記偏差量Δλの絶対値｜Δλ｜が第３設定値
Ａ３よりも小さいか否かを判定する。この第３設定値Ａ
３は、空燃比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPの一定値範囲
を設定するもので、図３のリッチ側特性に示す如く、上
記偏差量Δλが−Ａ３≦Δλ≦Ａ３の範囲にあるときに
は、比例項ＣPがＣP＝±Ａ４（一定値）に設定される。
この判定が｜Δλ｜≧Ａ３のＮＯのときには、上記ステ
ップＳ６に進んで図３に示すリッチ側特性から係数Ｋｐ
を設定するが、判定が｜Δλ｜＜Ａ３のＹＥＳのときに
は、ステップＳ９に進んで偏差量Δλの正負を判定し、
この判定がΔλ＞０のＹＥＳのときにはステップＳ１０
で比例項ＣPをＣP＝Ａ４に、また判定がΔλ≦０のＮＯ
のときにはステップＳ１１で比例項ＣPをＣP＝−Ａ４に
それぞれ設定した後、上記ステップＳ１２に進む。
【００２３】上記ステップＳ１２では空燃比補正係数Ｃ
ｆｂの積分項ＣIを、またその後のステップＳ１３では
微分項ＣDをそれぞれ計算し、ステップＳ１４で上記比
例項ＣP、積分考ＣI及び微分項ＣDを加えて空燃比補正
係数Ｃｆｂを計算した後、リターンする。
ｆｂの積分項ＣIを、またその後のステップＳ１３では
微分項ＣDをそれぞれ計算し、ステップＳ１４で上記比
例項ＣP、積分考ＣI及び微分項ＣDを加えて空燃比補正
係数Ｃｆｂを計算した後、リターンする。
【００２４】この実施例では、上記ステップＳ１，Ｓ
２，Ｓ１２〜Ｓ１４により、上記Ｏ2センサ２２の出力
信号に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御するようにした空燃比制御手段３１が構成されてい
る。
２，Ｓ１２〜Ｓ１４により、上記Ｏ2センサ２２の出力
信号に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御するようにした空燃比制御手段３１が構成されてい
る。
【００２５】また、ステップＳ３〜Ｓ１１により、上記
目標空燃比がリッチ側に設定されたときの空燃比の目標
空燃比に対する変動幅をリーン側よりも大きくするよう
に制御する空燃比変動幅補正手段３２が構成され、この
空燃比変動幅補正手段３２は、上記目標空燃比がリーン
側にあるときには、目標空燃比と上記Ｏ2センサ２２に
より検出された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比
との偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段
３１での空燃比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPをＣP＝０に
設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときには、
上記目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下の不
感帯域で上記空燃比制御手段３１での空燃比補正係数Ｃ
ｆｂの比例項ＣPを０（零）よりも大きい正の一定値＋
Ａ４又は小さい負の一定値−Ａ４に設定するように構成
されている。
目標空燃比がリッチ側に設定されたときの空燃比の目標
空燃比に対する変動幅をリーン側よりも大きくするよう
に制御する空燃比変動幅補正手段３２が構成され、この
空燃比変動幅補正手段３２は、上記目標空燃比がリーン
側にあるときには、目標空燃比と上記Ｏ2センサ２２に
より検出された排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比
との偏差が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段
３１での空燃比補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPをＣP＝０に
設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときには、
上記目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下の不
感帯域で上記空燃比制御手段３１での空燃比補正係数Ｃ
ｆｂの比例項ＣPを０（零）よりも大きい正の一定値＋
Ａ４又は小さい負の一定値−Ａ４に設定するように構成
されている。
【００２６】したがって、上記実施例においては、エン
ジン１の運転条件に応じて目標空燃比が設定されるとと
もに、排気ガス中の酸素濃度がＯ2センサ２２により検
出され、上記Ｏ2センサ２２の出力信号に基づいて空燃
比が上記目標空燃比になるようにフィードバック制御さ
れる。上記目標空燃比は、Ａ／Ｆ＝１４．７のリッチ側
空燃比とＡ／Ｆ＝２２のリーン側空燃比との２つであ
り、例えば図５の左側半部に示す如く、目標空燃比がリ
ーン側に設定されたときには、図３のリーン側特性に示
す如く、目標空燃比に対応する目標空気過剰率λｏと実
際の空燃比に対応する検出空気過剰率λｓとの偏差量Δ
λが−Ａ２≦Δλ≦Ａ２の不感帯範囲にあると、空燃比
補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPがＣP＝０に設定され、フィ
ードバック信号系の僅かな信号変化があってもそれは不
感帯で吸収され、空燃比が大きく変動することはなく、
空燃比の変動幅を抑えてエンジン１の燃焼安定性を確保
することができる。
ジン１の運転条件に応じて目標空燃比が設定されるとと
もに、排気ガス中の酸素濃度がＯ2センサ２２により検
出され、上記Ｏ2センサ２２の出力信号に基づいて空燃
比が上記目標空燃比になるようにフィードバック制御さ
れる。上記目標空燃比は、Ａ／Ｆ＝１４．７のリッチ側
空燃比とＡ／Ｆ＝２２のリーン側空燃比との２つであ
り、例えば図５の左側半部に示す如く、目標空燃比がリ
ーン側に設定されたときには、図３のリーン側特性に示
す如く、目標空燃比に対応する目標空気過剰率λｏと実
際の空燃比に対応する検出空気過剰率λｓとの偏差量Δ
λが−Ａ２≦Δλ≦Ａ２の不感帯範囲にあると、空燃比
補正係数Ｃｆｂの比例項ＣPがＣP＝０に設定され、フィ
ードバック信号系の僅かな信号変化があってもそれは不
感帯で吸収され、空燃比が大きく変動することはなく、
空燃比の変動幅を抑えてエンジン１の燃焼安定性を確保
することができる。
【００２７】これに対し、図５の右側半部に示すよう
に、目標空燃比がリッチ側に切り換えられたときには、
図３のリッチ側特性に示す如く、目標空燃比に対応する
目標空気過剰率λｏと実際の空燃比に対応する検出空気
過剰率λｓとの偏差量Δλが−Ａ３≦Δλ≦Ａ３の不感
帯範囲にあると、上記空燃比制御手段３１での空燃比補
正係数Ｃｆｂの比例項ＣPがＣP＝±Ａ４（０よりも大き
い正の一定値又は小さい負の一定値）に設定される。こ
のため、フィードバック信号系のノイズ等の僅かな信号
変化でも空燃比が大きく変動することとなり、その空燃
比の変動幅を大きくして排気系の触媒装置１６に対する
ストレージ効果を高めることができ、よって触媒装置１
６による排気浄化性能を向上させることができる。
に、目標空燃比がリッチ側に切り換えられたときには、
図３のリッチ側特性に示す如く、目標空燃比に対応する
目標空気過剰率λｏと実際の空燃比に対応する検出空気
過剰率λｓとの偏差量Δλが−Ａ３≦Δλ≦Ａ３の不感
帯範囲にあると、上記空燃比制御手段３１での空燃比補
正係数Ｃｆｂの比例項ＣPがＣP＝±Ａ４（０よりも大き
い正の一定値又は小さい負の一定値）に設定される。こ
のため、フィードバック信号系のノイズ等の僅かな信号
変化でも空燃比が大きく変動することとなり、その空燃
比の変動幅を大きくして排気系の触媒装置１６に対する
ストレージ効果を高めることができ、よって触媒装置１
６による排気浄化性能を向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、エンジンの各種運転条件に応じて互いに異なる
目標空燃比を設定し、排気ガス中の酸素濃度に基づいて
エンジンの空燃比を目標空燃比にフィードバック制御す
る場合、目標空燃比がリーン側にあるときには、目標空
燃比と排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比との偏差
が所定値以下の不感帯域で空燃比補正係数の比例項を零
に設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときに
は、目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下の不
感帯域で上記空燃比補正係数の比例項を零よりも大きい
正の一定値又は小さい負の一定値に設定して、目標空燃
比がリッチ側に設定されたときに、リーン側に設定され
たときに比べ、空燃比の目標空燃比に対する変動幅を大
きくするようにしたことにより、目標空燃比のリーン側
で、フィードバック信号系の僅かな信号変化を不感帯で
吸収して空燃比の変動幅を小さくし、失火等を防止して
燃焼安定性を良好に確保しつつ、リッチ側ではフィード
バック信号系のノイズ等を積極的に利用して空燃比の変
動幅を大きくしてストレージ効果を増大させ、排気浄化
性能の向上を図ることができる。
よると、エンジンの各種運転条件に応じて互いに異なる
目標空燃比を設定し、排気ガス中の酸素濃度に基づいて
エンジンの空燃比を目標空燃比にフィードバック制御す
る場合、目標空燃比がリーン側にあるときには、目標空
燃比と排気ガス中の酸素濃度による検出空燃比との偏差
が所定値以下の不感帯域で空燃比補正係数の比例項を零
に設定する一方、目標空燃比がリッチ側にあるときに
は、目標空燃比と検出空燃比との偏差が所定値以下の不
感帯域で上記空燃比補正係数の比例項を零よりも大きい
正の一定値又は小さい負の一定値に設定して、目標空燃
比がリッチ側に設定されたときに、リーン側に設定され
たときに比べ、空燃比の目標空燃比に対する変動幅を大
きくするようにしたことにより、目標空燃比のリーン側
で、フィードバック信号系の僅かな信号変化を不感帯で
吸収して空燃比の変動幅を小さくし、失火等を防止して
燃焼安定性を良好に確保しつつ、リッチ側ではフィード
バック信号系のノイズ等を積極的に利用して空燃比の変
動幅を大きくしてストレージ効果を増大させ、排気浄化
性能の向上を図ることができる。
【００２９】請求項２の発明によると、空燃比の変動幅
を大きくするリッチ側の目標空燃比を理論空燃比とした
ことにより、目標空燃比を理論空燃比とそれよりもリー
ン側とに設定する場合に上記効果を得ることができる。
を大きくするリッチ側の目標空燃比を理論空燃比とした
ことにより、目標空燃比を理論空燃比とそれよりもリー
ン側とに設定する場合に上記効果を得ることができる。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の実施例においてコントロールユニット
での空燃比制御動作を示すフローチャート図である。
での空燃比制御動作を示すフローチャート図である。
【図３】空燃比補正係数の比例項の設定特性を示す特性
図である。
図である。
【図４】実施例の全体構成を示す説明図である。
【図５】エンジン運転時の空燃比変動幅の変化を示す特
性図である。
性図である。
１ エンジン １３ インジェクタ １６ 触媒装置 ２１ コントロールユニット ２２ Ｏ2センサ（酸素濃度検出手段） ３１ 空燃比制御手段 ３２ 空燃比変動幅補正手段 λｏ 目標空気過剰率 λｓ 検出空気過剰率 Δλ 偏差量
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−60943（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231636（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−96152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−112838（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−277942（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31547（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−79132（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−233867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−234244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/14
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの各種運転条件に応じて互いに
異なる目標空燃比を設定し、エンジンの空燃比を上記目
標空燃比に制御するようにしたエンジンの空燃比制御装
置において、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、 上記酸素濃度検出手段の出力信号に基づいて空燃比をフ
ィードバック制御する空燃比制御手段と、 上記目標空燃比がリーン側にあるときには、目標空燃比
と上記酸素濃度検出手段により検出された排気ガス中の
酸素濃度による検出空燃比との偏差が所定値以下の不感
帯域で上記空燃比制御手段での空燃比補正係数を比例項
が零となるように設定する一方、目標空燃比がリッチ側
にあるときには、上記目標空燃比と検出空燃比との偏差
が所定値以下の不感帯域で上記空燃比制御手段での空燃
比補正係数を比例項が零よりも大きい正の一定値又は小
さい負の一定値になるように設定することで、 上記目標
空燃比がリッチ側に設定されたときには、リーン側に設
定されたときに比べ、空燃比の目標空燃比に対する変動
幅を大きくするように補正する空燃比変動幅補正手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの空燃比制御装
置において、 リッチ側の目標空燃比は理論空燃比であることを特徴と
するエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05241493A JP3186889B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05241493A JP3186889B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264794A JPH06264794A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3186889B2 true JP3186889B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=12914135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05241493A Expired - Fee Related JP3186889B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186889B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5879165B2 (ja) | 2011-03-30 | 2016-03-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05241493A patent/JP3186889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06264794A (ja) | 1994-09-20 |
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Legal Events
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