JPH0192549A - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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- JPH0192549A JPH0192549A JP24788187A JP24788187A JPH0192549A JP H0192549 A JPH0192549 A JP H0192549A JP 24788187 A JP24788187 A JP 24788187A JP 24788187 A JP24788187 A JP 24788187A JP H0192549 A JPH0192549 A JP H0192549A
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Links
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車用内燃機関の制御装置に係り、特に、空
燃比センサを備え、常に最適な空燃比制御を行なえるよ
うにした空燃比制御装置に関する。
燃比センサを備え、常に最適な空燃比制御を行なえるよ
うにした空燃比制御装置に関する。
従来の装置は、特開昭６０−２１６０４３号公報に記載
のように、現空燃比の目標空燃比からのずれの大きさに
応じて積分定数の値を適切に変化させて、フィードバッ
ク制御を行なっている。
のように、現空燃比の目標空燃比からのずれの大きさに
応じて積分定数の値を適切に変化させて、フィードバッ
ク制御を行なっている。
上記従来技術は現空燃比の目標空燃比からのずれが大き
くなると積分定数を大きくして応答性を高め空燃比を速
やかに目標空燃比近傍に移行させるとともに、近傍に移
行するにつれて積分定数を小さくして安定性を高めて、
応答性、安定性の両立を実現しているが、積分項は一次
遅れの時定数があるので、実空燃比が大きく振れた場合
のハンチング防止や設定空燃比を変更した場合の実空燃
比の振れ防止、又、ギヤシフトにともなう実空燃比の振
れ対策などが配慮されておらず、目標空燃比に到達する
時間が長くなる問題があった。
くなると積分定数を大きくして応答性を高め空燃比を速
やかに目標空燃比近傍に移行させるとともに、近傍に移
行するにつれて積分定数を小さくして安定性を高めて、
応答性、安定性の両立を実現しているが、積分項は一次
遅れの時定数があるので、実空燃比が大きく振れた場合
のハンチング防止や設定空燃比を変更した場合の実空燃
比の振れ防止、又、ギヤシフトにともなう実空燃比の振
れ対策などが配慮されておらず、目標空燃比に到達する
時間が長くなる問題があった。
本発明の目的は、加速、減速、設定空燃比の変更やギヤ
シフトを検知したときには、積分制御を省いて、過渡状
態におけるフィードバック制御の応答性と安定性を高め
機関の運転性を向上することにある。
シフトを検知したときには、積分制御を省いて、過渡状
態におけるフィードバック制御の応答性と安定性を高め
機関の運転性を向上することにある。
上記目的は、積分項を省いてからの、機関のむだ時間と
一次遅れの時定数を加算した時間の経過後に上記積分項
を制御に入れることにより、達成される。
一次遅れの時定数を加算した時間の経過後に上記積分項
を制御に入れることにより、達成される。
エンジンのむだ時間や一次遅れの時定数はエンジン回転
数に依存するので、むだ時間と一次遅れの時定数の和の
時間に相当する回転数より大きい回転数をセットして、
引き続き加減速などの過渡状態や目標空燃比の変更やギ
ヤシフト操作がなければ、上記設定した回転数が経過す
ればエンジンは定常状態になるので、この時点で、再び
積分制御を比例、微分制御に入れることにより、追従性
のある空燃比制御が実現できる。
数に依存するので、むだ時間と一次遅れの時定数の和の
時間に相当する回転数より大きい回転数をセットして、
引き続き加減速などの過渡状態や目標空燃比の変更やギ
ヤシフト操作がなければ、上記設定した回転数が経過す
ればエンジンは定常状態になるので、この時点で、再び
積分制御を比例、微分制御に入れることにより、追従性
のある空燃比制御が実現できる。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
自動車ガソリンエンジンは運転状態を総合的に制御して
、排ガスの状態を良好にし、燃費の改善が図れるように
マイクロコンピュータを使用した制御装置により、エン
ジンの運転状態を表わす各種センサからの信号を取り込
み、燃料供給量や点火時期など種々の制御を行って、最
適なエンジンの運転状態が得られるようにした電子式エ
ンジン制御装置（以下、ＥＥＣという）が使用されるよ
うになっている。
、排ガスの状態を良好にし、燃費の改善が図れるように
マイクロコンピュータを使用した制御装置により、エン
ジンの運転状態を表わす各種センサからの信号を取り込
み、燃料供給量や点火時期など種々の制御を行って、最
適なエンジンの運転状態が得られるようにした電子式エ
ンジン制御装置（以下、ＥＥＣという）が使用されるよ
うになっている。
このようなＥＥＣを燃料噴射タイプの内燃機関に適用し
たシステムの一例が特開昭５５−１３４７２１号公報に
より提案されており、この従来例は第１図及び第２図で
説明する。
たシステムの一例が特開昭５５−１３４７２１号公報に
より提案されており、この従来例は第１図及び第２図で
説明する。
第１図はエンジンの制御系全体を概括的に示した一部断
面図で、図において、吸入空気はエアクリーナ２、スロ
ットルチャンバ４、吸気管６を通り、シリンダ８の中に
供給される。シリンダ８内で燃焼したガスは、シリンダ
８から排気管１ｏを通り、大気中へ排気される。
面図で、図において、吸入空気はエアクリーナ２、スロ
ットルチャンバ４、吸気管６を通り、シリンダ８の中に
供給される。シリンダ８内で燃焼したガスは、シリンダ
８から排気管１ｏを通り、大気中へ排気される。
スロットルチャンバ４には、燃料を噴射するためのイン
ジェクタ１２が設けられており、このインジェクタ１２
から噴出した燃料はスロットルチャンバ４の空気通路内
で霧化され、吸入空気と混合して混合気を形成し、この
混合気は吸気管６を通って、吸気弁２０の開弁により、
シリンダ８の燃焼室へ供給される。
ジェクタ１２が設けられており、このインジェクタ１２
から噴出した燃料はスロットルチャンバ４の空気通路内
で霧化され、吸入空気と混合して混合気を形成し、この
混合気は吸気管６を通って、吸気弁２０の開弁により、
シリンダ８の燃焼室へ供給される。
インジェクタ１２の出口近傍には絞り弁１４が設けられ
ている。絞り弁１４は、アクセルペダルと機械的に連動
するように構成され、運転者により駆動される。
ている。絞り弁１４は、アクセルペダルと機械的に連動
するように構成され、運転者により駆動される。
スロットルチャンバ４の絞れ弁１４の上流には空気通路
２２が設けられ、この空気通路２２には電気的発熱体か
らなる熱線式空気流量計、即ち流量センサ２４が配設さ
れ、空気流速に応じて変化する電気信号ＡＦが取り出さ
れる。この発熱体（ホットワイヤ）からなる流量センサ
２４はバイパス空気通路２２内に設けられているので、
シリンダ８からのバツクファイア時に生じる高温ガスか
ら保護されると共に、吸入空気中のごみなどによって汚
染されることからも保護される。このバイパス空気通路
２２の出口はベンチュリの最狭部近傍に開口され、その
入口はベンチュリの上流側に開口されている。
２２が設けられ、この空気通路２２には電気的発熱体か
らなる熱線式空気流量計、即ち流量センサ２４が配設さ
れ、空気流速に応じて変化する電気信号ＡＦが取り出さ
れる。この発熱体（ホットワイヤ）からなる流量センサ
２４はバイパス空気通路２２内に設けられているので、
シリンダ８からのバツクファイア時に生じる高温ガスか
ら保護されると共に、吸入空気中のごみなどによって汚
染されることからも保護される。このバイパス空気通路
２２の出口はベンチュリの最狭部近傍に開口され、その
入口はベンチュリの上流側に開口されている。
インジェクタ１２には、燃料タンク３０からフューエル
ポンプ３２を介して加圧された燃料が常時供給され、制
御回路６０からの噴射信号がインジェクタ１２に与えら
れたとき、インジェクタ１２から吸入管６の中に燃料が
噴射される。
ポンプ３２を介して加圧された燃料が常時供給され、制
御回路６０からの噴射信号がインジェクタ１２に与えら
れたとき、インジェクタ１２から吸入管６の中に燃料が
噴射される。
吸気弁２０から吸入された混合気はピストン５０により
圧縮され、点火プラグ（図示してない）によるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギに変換される。
圧縮され、点火プラグ（図示してない）によるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギに変換される。
シリンダ８は冷却水５４により冷却される。この冷却水
の温度は水温センサ５６により計測され、この計測値Ｔ
Ｗはエンジン温度として利用される。
の温度は水温センサ５６により計測され、この計測値Ｔ
Ｗはエンジン温度として利用される。
排気管１０の集合部には、吸入混合気の空燃比を連続的
に検出する空燃比センサＡＦＲ８１４２を取付ける。
に検出する空燃比センサＡＦＲ８１４２を取付ける。
また、図示しないクランク軸にはエンジンの回転に応じ
て基準クランク角度毎に及び一定角度（例えば０．５度
）毎に基準角信号及びポジション信号を出すクランク角
センサが設けられている。
て基準クランク角度毎に及び一定角度（例えば０．５度
）毎に基準角信号及びポジション信号を出すクランク角
センサが設けられている。
このクランク角センサの出力、水温センサ５６の出力信
号ＴＶ、空燃比センサ１４２の出力信号及び発熱体２４
からの電気信号ＡＦはマイクロコンピュータやメモリな
どからなる制御回路６０に入り、インジェクタ１２や点
火コイル６２を制御する入力となる。
号ＴＶ、空燃比センサ１４２の出力信号及び発熱体２４
からの電気信号ＡＦはマイクロコンピュータやメモリな
どからなる制御回路６０に入り、インジェクタ１２や点
火コイル６２を制御する入力となる。
さらに、スロットルチャンバ４には絞り弁１４を跨いで
吸気管６に連通するバイパス２６が設けＡＤＣｌにはバ
ッテリ電圧検出センサ１３２（以下ＶＢＳと記す）と冷
却水温センサ５６（以下ＴＷＳと記す）と空燃比センサ
１４２（以下ＡＦＲ８と記す）とスロットルセンサ１４
０（以下（○ＴＨ８と記す）との出力マルチ・プレクサ
１６２（以下ＭＰＸと記す）に加えられ、ＭＰＸ１６２
により、この内の１つを選択してアナログ・ディジタル
・変換回路１６４（以下ＡＤＣと記す）へ入力する。Ａ
ＤＣ１６４の出力であるディジタル値はレジスタ１６６
（以下ＲＥＧと記す）に保持される。
吸気管６に連通するバイパス２６が設けＡＤＣｌにはバ
ッテリ電圧検出センサ１３２（以下ＶＢＳと記す）と冷
却水温センサ５６（以下ＴＷＳと記す）と空燃比センサ
１４２（以下ＡＦＲ８と記す）とスロットルセンサ１４
０（以下（○ＴＨ８と記す）との出力マルチ・プレクサ
１６２（以下ＭＰＸと記す）に加えられ、ＭＰＸ１６２
により、この内の１つを選択してアナログ・ディジタル
・変換回路１６４（以下ＡＤＣと記す）へ入力する。Ａ
ＤＣ１６４の出力であるディジタル値はレジスタ１６６
（以下ＲＥＧと記す）に保持される。
また流量センサ２４（以下ＡＦＳと記す）はＡＤＣ２・
１２４へ入力され、アナログ・ディジタル、変換回路］
７２（以下ＡＤＣと記す）を介してディジタル変換され
レジスタ１７４（以下ＲＥＧと記す）ヘセットされる。
１２４へ入力され、アナログ・ディジタル、変換回路］
７２（以下ＡＤＣと記す）を介してディジタル変換され
レジスタ１７４（以下ＲＥＧと記す）ヘセットされる。
角度センサ１４６（以下ＡＮＧＬＳ記す）からは基準ク
ランク角、例えば１８０°クランク角（４気筒の場合）
を示す信号（以下ＲＥＦと記す）と微少角、例えば１度
クランク角を示す信号（以下ＰＯ８と記す）とが出力さ
れ、角度信号処理回路１２６へ加えられ、このバイパス
２６には開閉制御されるバイパスバルブ６１が設けられ
ている。
ランク角、例えば１８０°クランク角（４気筒の場合）
を示す信号（以下ＲＥＦと記す）と微少角、例えば１度
クランク角を示す信号（以下ＰＯ８と記す）とが出力さ
れ、角度信号処理回路１２６へ加えられ、このバイパス
２６には開閉制御されるバイパスバルブ６１が設けられ
ている。
このバイパスバルブ６１は絞り弁１４を迅回して設けら
れたバイパス２６に臨ませられ、パルス電流によって開
閉制御され、そのリフト量によりバイパス２６の断面積
を変更するもので、このリフト量ま制御回路６０の出力
によって駆動部が駆動され制御される。即ち、制御回路
６０によって駆動部の制御のための開閉周期信号が発生
され、駆動部はこの開閉周期信号によってバイパスバル
ブ６１のソフト量を調節する。
れたバイパス２６に臨ませられ、パルス電流によって開
閉制御され、そのリフト量によりバイパス２６の断面積
を変更するもので、このリフト量ま制御回路６０の出力
によって駆動部が駆動され制御される。即ち、制御回路
６０によって駆動部の制御のための開閉周期信号が発生
され、駆動部はこの開閉周期信号によってバイパスバル
ブ６１のソフト量を調節する。
ＥＧＲ制御弁９０は排気管１０と吸入管６との間の通路
を制御し、排気管１０から吸入管６へのＥＧＲ量を制御
する。
を制御し、排気管１０から吸入管６へのＥＧＲ量を制御
する。
従って、第１図ではインジェクタ１２を制御して、空燃
比（Ａ／Ｆ）の制御と燃料増量及び減量制御とを行い。
比（Ａ／Ｆ）の制御と燃料増量及び減量制御とを行い。
バイパスバルブ６１とインジェクタ１２によりアイドル
時のエンジン回転数制御（ＩＳＣ）を行うことができ、
さらにＥＧＲ量の制御も行なうことができる。
時のエンジン回転数制御（ＩＳＣ）を行うことができ、
さらにＥＧＲ量の制御も行なうことができる。
第２図ではマイコンを用いた制御回路６０の全体構成図
で、セントラル・プロセッシング・ユニット１０２（以
下ＣＰＵと記す）とリード・オンリ・メモリ１０４（以
下ＲＯＭと記す）とランダム・アクセス・メモリ１０６
（以下ＲＡＭと記す）と入出力回路１０８とから構成さ
れている。上記ＣＰＵ １０２はＲＯＭ１．０４内に記
憶された各種のプログラムにより、入出力回路１０８か
らの入力データを演算し、その演算結果を再び入出力回
路１０８へ戻す。これらの演算に必要な中間的な記憶は
ＲＡＭ１０６を使用する。ＣＰＵ１０２゜ＲＯＭ１０４
．ＲＡＭ１０６．入出力回路１０８間の各種データのや
り取りはデータ・バスとコントロール・バスとアドレス
・バスからなるバスタイン１１０によって行なわれる。
で、セントラル・プロセッシング・ユニット１０２（以
下ＣＰＵと記す）とリード・オンリ・メモリ１０４（以
下ＲＯＭと記す）とランダム・アクセス・メモリ１０６
（以下ＲＡＭと記す）と入出力回路１０８とから構成さ
れている。上記ＣＰＵ １０２はＲＯＭ１．０４内に記
憶された各種のプログラムにより、入出力回路１０８か
らの入力データを演算し、その演算結果を再び入出力回
路１０８へ戻す。これらの演算に必要な中間的な記憶は
ＲＡＭ１０６を使用する。ＣＰＵ１０２゜ＲＯＭ１０４
．ＲＡＭ１０６．入出力回路１０８間の各種データのや
り取りはデータ・バスとコントロール・バスとアドレス
・バスからなるバスタイン１１０によって行なわれる。
入出力回路１０８には第１のアナログ・ディジタル・コ
ンバーター２２（以下ＡＤＣ１と記す）と第２のアナロ
グ・ディジタル・コンバーター２４（以下ＡＤＣ２と記
す）と角度信号処理回路１２６と１ビツト情報を入出力
する為のディスクリート入出力回路１２８（以下ＤＩＯ
と記す）との入力手段を持つ。
ンバーター２２（以下ＡＤＣ１と記す）と第２のアナロ
グ・ディジタル・コンバーター２４（以下ＡＤＣ２と記
す）と角度信号処理回路１２６と１ビツト情報を入出力
する為のディスクリート入出力回路１２８（以下ＤＩＯ
と記す）との入力手段を持つ。
第１図及び第２図で示したＥＥＣでは、インジェクタ１
２による燃料の噴射がエンジンの回転に同期して周期的
に断続して行われ、燃料噴射量の制御は、１回の噴射動
作におけるインジェクタ１２の開弁時間、つまり燃料噴
射時間ＴＩの制御によって行われる。
２による燃料の噴射がエンジンの回転に同期して周期的
に断続して行われ、燃料噴射量の制御は、１回の噴射動
作におけるインジェクタ１２の開弁時間、つまり燃料噴
射時間ＴＩの制御によって行われる。
そこで、実施例では、この燃料噴射時間Ｔ１を次のよう
に定めている。
に定めている。
Ｔｉ＝に−ｅｚ・Ｔｐ（１＋β）ＣＯＥ Ｆ ＋ Ｔｓ
−（１）６．。。＝ −・・・（３） λ ここで、に：インジエクタによって決まる係数ＱΔ ：
吸入空気流量 Ｎ：エンジン回転数 ＴＰ ：基本燃料噴射時間 β：操作量 Ｃ０ＥＦ：各種補正係数の和 Ｔｓ ：バツテリ電圧補正時間 Ｋｒｅｚ：設定空燃比係数 λ：空気過剰係数 すなわち、吸入空気流量Ｑ＾とエンジン回転数Ｎから（
２）式により基本燃料噴射時間Ｔｐ を演算し、設定空
燃比係数Ｋ ｒ ｅ ｔを掛けて、はぼ目標空燃比とな
るような燃料噴射時間にして、最終的には、空燃比セン
サによるフィードバック操作量βにより目標空燃比とな
るような燃料噴射時間Ｔ１とする。
−（１）６．。。＝ −・・・（３） λ ここで、に：インジエクタによって決まる係数ＱΔ ：
吸入空気流量 Ｎ：エンジン回転数 ＴＰ ：基本燃料噴射時間 β：操作量 Ｃ０ＥＦ：各種補正係数の和 Ｔｓ ：バツテリ電圧補正時間 Ｋｒｅｚ：設定空燃比係数 λ：空気過剰係数 すなわち、吸入空気流量Ｑ＾とエンジン回転数Ｎから（
２）式により基本燃料噴射時間Ｔｐ を演算し、設定空
燃比係数Ｋ ｒ ｅ ｔを掛けて、はぼ目標空燃比とな
るような燃料噴射時間にして、最終的には、空燃比セン
サによるフィードバック操作量βにより目標空燃比とな
るような燃料噴射時間Ｔ１とする。
ここで、フィードバック制御は、比例・積分・微分動作
が一般的に知られているが、空燃比センサを使用した自
動車のフィードバック制御でも、比例・積分・微分動作
で精密な空燃比制御が行なわれる。そこで、マイクロコ
ンピュータを使った操作量βの演算は、エンジンのむだ
時間や時定数及びサンプリング周期を考慮すると、エン
ジン回転毎の回転同期で行うことが良い。この操作量β
を差分方程式で表現すると次式となる。
が一般的に知られているが、空燃比センサを使用した自
動車のフィードバック制御でも、比例・積分・微分動作
で精密な空燃比制御が行なわれる。そこで、マイクロコ
ンピュータを使った操作量βの演算は、エンジンのむだ
時間や時定数及びサンプリング周期を考慮すると、エン
ジン回転毎の回転同期で行うことが良い。この操作量β
を差分方程式で表現すると次式となる。
β” Ｋ ｐ ’ ｅ ｎ＋Σ１Ｋｒｅｎ＋Ｋｏ（ｅｎ
−ｅｎ−１） −（４）ここで、ＫＰ：比例ゲイン に工：積分ゲイン ＫＤ：微分ゲイン ｅｎ：偏差 偏差ｅｎ目標空燃比と実空燃比の差である。（４）式の
操作量βで右辺の第一項ＫＰ−ｅｎを比例操作量βＰ、
第二項ΣＫｒ−ｅｎを積分操作量β１、第三項ＫＤ （
ｅ ｎ −ｅ ｎ−ｔ）を微分操作量β、とするとき、
従来のＰＩＤ制御を行うと、実空燃比と積分操作量βｉ
の動きは第３図のようになる。
−ｅｎ−１） −（４）ここで、ＫＰ：比例ゲイン に工：積分ゲイン ＫＤ：微分ゲイン ｅｎ：偏差 偏差ｅｎ目標空燃比と実空燃比の差である。（４）式の
操作量βで右辺の第一項ＫＰ−ｅｎを比例操作量βＰ、
第二項ΣＫｒ−ｅｎを積分操作量β１、第三項ＫＤ （
ｅ ｎ −ｅ ｎ−ｔ）を微分操作量β、とするとき、
従来のＰＩＤ制御を行うと、実空燃比と積分操作量βｉ
の動きは第３図のようになる。
この図はａ点でエンジンの状態が変化して、実空燃比が
大きく振れた場合の積分操作量β□の動きを示している
。ａ点から空燃比が反転するｂ点までの積分操作量β１
の動きは目標空燃比からずれた実空燃比を元に戻そうと
働くために負方向に大きくなり、濃くなりつつある空燃
比を薄くしようとする。そして、空燃比が反転するｂ点
から積分操作量βｌに正方向へ除々に動き、空燃比が目
標空燃比となるＣ点でら積分操作量β、は収束する。こ
のｂ点からＣ点までの空燃比の変化は積分操作量β１の
動きに関係する。空燃比の収束性は排ガスＣＯ、ＨＣ、
Ｎ Ｏｘの排出量に影響する。
大きく振れた場合の積分操作量β□の動きを示している
。ａ点から空燃比が反転するｂ点までの積分操作量β１
の動きは目標空燃比からずれた実空燃比を元に戻そうと
働くために負方向に大きくなり、濃くなりつつある空燃
比を薄くしようとする。そして、空燃比が反転するｂ点
から積分操作量βｌに正方向へ除々に動き、空燃比が目
標空燃比となるＣ点でら積分操作量β、は収束する。こ
のｂ点からＣ点までの空燃比の変化は積分操作量β１の
動きに関係する。空燃比の収束性は排ガスＣＯ、ＨＣ、
Ｎ Ｏｘの排出量に影響する。
第４図は、本発明のＰＩＤ制御のブロック図を示す。こ
のブロック図は目標空燃比設定手段２００ 。
のブロック図は目標空燃比設定手段２００ 。
比例演算手段２０２．積分演算手段２０４．微分演算手
段２０６．エンジン２０８及び判定手段２１０から構成
される。目標空燃比設定手段２００からの目標空燃比２
１２と実空燃比２１４の差である空燃比偏差ｅｎ２１６
が比例演算手段２０２゜積分演算手段２０４及び微分演
算手段２０６に入り、それぞれ、比例操作量βｐ ２１
８．積分操作量β１２２０及び微分操作量β、２２２を
出力し、操作量β２２４を計算する。この操作量βから
（１）式で示す燃料噴射時間Ｔｉを計算・噴射し目標空
燃比となるように制御する。
段２０６．エンジン２０８及び判定手段２１０から構成
される。目標空燃比設定手段２００からの目標空燃比２
１２と実空燃比２１４の差である空燃比偏差ｅｎ２１６
が比例演算手段２０２゜積分演算手段２０４及び微分演
算手段２０６に入り、それぞれ、比例操作量βｐ ２１
８．積分操作量β１２２０及び微分操作量β、２２２を
出力し、操作量β２２４を計算する。この操作量βから
（１）式で示す燃料噴射時間Ｔｉを計算・噴射し目標空
燃比となるように制御する。
空燃比の収束性を向」二すめための判定手段２１０には
、スイッチ２２６を設け、積分操作量β１２２０に断接
を行う。この判定手段２１．０には、目標空燃比２１２
．空燃比偏差ｅ。２１６の他に、変速機構のギヤ状態信
号２２８や加減速状態信号２３０が入る。これにより、
目標空燃比２１２に変化があったとき、あるいは、空燃
比偏差ｅ。
、スイッチ２２６を設け、積分操作量β１２２０に断接
を行う。この判定手段２１．０には、目標空燃比２１２
．空燃比偏差ｅ。２１６の他に、変速機構のギヤ状態信
号２２８や加減速状態信号２３０が入る。これにより、
目標空燃比２１２に変化があったとき、あるいは、空燃
比偏差ｅ。
２１６がある値以上になったとき、ギヤがシフトアップ
やシフトダウンなどの変速状態にあるとき及びエンジン
が加速や減速状態にあるときなどはスイッチ２２６を切
って、積分操作量β１２２０の働きを止めることができ
る。
やシフトダウンなどの変速状態にあるとき及びエンジン
が加速や減速状態にあるときなどはスイッチ２２６を切
って、積分操作量β１２２０の働きを止めることができ
る。
第５図に、本発明であるＰＩＤ制御をコンピュータ制御
で行う場合の実施例の一例を示す。本実施例は実空燃比
を示す空燃比センサのサンプリングから操作量βの演算
までの流れを説明する。この処理は比例、積分及び微分
の各ゲインがエンジン回転数の関数になっているので、
エンジン回転毎の回転同期で行うことが良く、例えば、
４気筒で１８０度毎、６気筒なら１２０度毎に行うこと
になる。すなわち、エンジン回転に同期した割込３００
が入ると、空燃比センサのサンプリング３０２を行い。
で行う場合の実施例の一例を示す。本実施例は実空燃比
を示す空燃比センサのサンプリングから操作量βの演算
までの流れを説明する。この処理は比例、積分及び微分
の各ゲインがエンジン回転数の関数になっているので、
エンジン回転毎の回転同期で行うことが良く、例えば、
４気筒で１８０度毎、６気筒なら１２０度毎に行うこと
になる。すなわち、エンジン回転に同期した割込３００
が入ると、空燃比センサのサンプリング３０２を行い。
次に、積分操作量β１の演算のための、一連の判定処理
を実行する。ギヤシフト中３０４、加減速状態３０６、
目標空燃比変更３０８及び偏差がある値以上３１０でも
ないとき積分操作量３１２の演算を行う。ギヤシフト中
、加減速状態、目標空燃比を変更したとき、あるいは偏
差がある値以」二のときは積分操作量β１＝０とするス
テップ３１４を行う。次に、比例操作量βｈの演算３１
６、微分操作量βｄの演算３１８を行い、操作量βの演
算３２０をして、（４）式の計算を終了する。（１）式
で示される燃料噴射時間Ｔ１は割込処理で計算した操作
量βを基にして計算される。
を実行する。ギヤシフト中３０４、加減速状態３０６、
目標空燃比変更３０８及び偏差がある値以上３１０でも
ないとき積分操作量３１２の演算を行う。ギヤシフト中
、加減速状態、目標空燃比を変更したとき、あるいは偏
差がある値以」二のときは積分操作量β１＝０とするス
テップ３１４を行う。次に、比例操作量βｈの演算３１
６、微分操作量βｄの演算３１８を行い、操作量βの演
算３２０をして、（４）式の計算を終了する。（１）式
で示される燃料噴射時間Ｔ１は割込処理で計算した操作
量βを基にして計算される。
第６図は、第５図に示すフローチャートを実行した場合
の空燃比と積分操作量β１の動きを示す。
の空燃比と積分操作量β１の動きを示す。
本実施例によれば、過渡時における積分操作量β１演算
による空燃比のだらだらした動きをなくなるので、排ガ
スの内、Ｎ Ｏｘの排出量を低減する効果がある。
による空燃比のだらだらした動きをなくなるので、排ガ
スの内、Ｎ Ｏｘの排出量を低減する効果がある。
第７図は本発明の他の一実施例を示す。この実施例は、
ギヤシフト中、加減速状態や目標空燃比が変ったときに
、それぞれの遅延時間をセットして、遅延時間が零にな
るまでの間、積分操作量β、を零にするものである。以
下に、このフローチャートを説明する。この処理も第５
図と同様にエンジン回転毎の回転同期割込で行うことが
多い。
ギヤシフト中、加減速状態や目標空燃比が変ったときに
、それぞれの遅延時間をセットして、遅延時間が零にな
るまでの間、積分操作量β、を零にするものである。以
下に、このフローチャートを説明する。この処理も第５
図と同様にエンジン回転毎の回転同期割込で行うことが
多い。
割込４００が入ると、空燃比センサのサンプリング４０
２を行い、次に、遅延時間ｔの内容を調査４０４を行う
。遅延時間ｔが零ならば、ステップ４０６でギヤシフト
のチエツクを行う。ギヤシフト中ならばステップ４１４
で遅延時間ｔ８をセットする。ギヤシフトでないならば
ステップ４０８で加減速状態のチエツクをする。加減速
状態なら、ステップ４１６で遅延時間ｔｄをセットする
。加減速状態でないならば、ステップ４１０で目標空燃
比のチエツクをする。目標空燃比が変った場合は、ステ
ップ４１８で遅延時間ｔｖのセットを行う。ステップ４
１２の積分操作量β１の演算を行うのは、遅延時間ｔが
零、ギヤシフト中でないとき、加減速状態でないとき、
そして、目標空燃比を変更しないときのみである。一方
、ステップ４２０の積分操作量β、を零にするのは、遅
延時間をセットしたときと、セットした遅延時間ｔが零
でないときである。ステップ４２２では、比例操作量β
Ｐの演算、ステップ４２４では、微分操作量βｄの演算
を行い。ステップ４２６で操作量βの演算を行う。
２を行い、次に、遅延時間ｔの内容を調査４０４を行う
。遅延時間ｔが零ならば、ステップ４０６でギヤシフト
のチエツクを行う。ギヤシフト中ならばステップ４１４
で遅延時間ｔ８をセットする。ギヤシフトでないならば
ステップ４０８で加減速状態のチエツクをする。加減速
状態なら、ステップ４１６で遅延時間ｔｄをセットする
。加減速状態でないならば、ステップ４１０で目標空燃
比のチエツクをする。目標空燃比が変った場合は、ステ
ップ４１８で遅延時間ｔｖのセットを行う。ステップ４
１２の積分操作量β１の演算を行うのは、遅延時間ｔが
零、ギヤシフト中でないとき、加減速状態でないとき、
そして、目標空燃比を変更しないときのみである。一方
、ステップ４２０の積分操作量β、を零にするのは、遅
延時間をセットしたときと、セットした遅延時間ｔが零
でないときである。ステップ４２２では、比例操作量β
Ｐの演算、ステップ４２４では、微分操作量βｄの演算
を行い。ステップ４２６で操作量βの演算を行う。
遅延時間はギヤシフト、加減速、目標空燃比の変更など
で定常の空燃比になる時間が異なるので設定時間を違え
ることが必要である。又、設定時間はエンジン回転数に
依存するので、回転数のセットを行うようにしてもよい
。
で定常の空燃比になる時間が異なるので設定時間を違え
ることが必要である。又、設定時間はエンジン回転数に
依存するので、回転数のセットを行うようにしてもよい
。
第８図は第７図に示すフローチャートを実行した場合の
空燃比と積分操作量β、の動きを示す。
空燃比と積分操作量β、の動きを示す。
本実施例によれば、遅延時間をギヤシフト、加減速、目
標空燃比変更などに応じて、最適な時間にできるので、
積分操作量β１が不規則な動きをすることがない。
標空燃比変更などに応じて、最適な時間にできるので、
積分操作量β１が不規則な動きをすることがない。
空燃比変更をともなう状態や過渡状態は前もって検知で
きるときもあるが、検知できないときは空燃比偏差がば
かりでなく、エンジン回転数の変動でも判定できる。
きるときもあるが、検知できないときは空燃比偏差がば
かりでなく、エンジン回転数の変動でも判定できる。
本発明によれば、目標空燃比への収束性が速くできるの
で、有害ガスで規制値をオーバする空燃比になることが
ないので、排ガスのスクリーン化が図れるばかりでなく
、触媒の低減効果も出る。
で、有害ガスで規制値をオーバする空燃比になることが
ないので、排ガスのスクリーン化が図れるばかりでなく
、触媒の低減効果も出る。
又、エンジンが要求する空燃比に迅速に設定できるので
、シルク変動がなくなるので運転性が向上する。
、シルク変動がなくなるので運転性が向上する。
第１図は電子式エンジン制御装置の一例を示す概略ブロ
ック図、第２図は制御回路のブロック図、第３図は従来
の積分項β、の動きを示す図、第４図は本発明のＰＩＤ
制御を示すブロック図、第５図は本発明の一実施例を示
すフローチャート、第６図は第５図のフローチャートに
従った空燃比と積分操作量の動き、第７図は本発明の他
の実施例を示すフローチャート、第８図は第７図のフロ
ー 。 チャートに従った空燃比と積分操作量の動きを示す図で
ある。 １２・・・インジェクタ、２４・・・吸入空気流量セン
サ、６０・・・制御回路、１４２・・・空燃比センサ。
ック図、第２図は制御回路のブロック図、第３図は従来
の積分項β、の動きを示す図、第４図は本発明のＰＩＤ
制御を示すブロック図、第５図は本発明の一実施例を示
すフローチャート、第６図は第５図のフローチャートに
従った空燃比と積分操作量の動き、第７図は本発明の他
の実施例を示すフローチャート、第８図は第７図のフロ
ー 。 チャートに従った空燃比と積分操作量の動きを示す図で
ある。 １２・・・インジェクタ、２４・・・吸入空気流量セン
サ、６０・・・制御回路、１４２・・・空燃比センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空
燃比センサと、前記空燃比センサの出力を比例、積分制
御して制御信号を発生する制御手段と、前記制御手段の
制御信号に基づき混合気の空燃比を制御する混合気制御
手段とを備えてなるものにおいて、前記制御手段に目標
空燃比と実際空燃比の差が所定範囲内になるまで積分制
御の積分項を零にして制御を実行する手段を設けたこと
を特徴とする空燃比制御装置。 ２、エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空
燃比センサと、前記空燃比センサの出力を比例、積分制
御して制御信号を発生する制御手段と、前記制御手段の
制御信号に基づき混合気の空燃比を制御する混合気制御
手段とを備えてなるものにおいて、前記制御手段に目標
空燃比を変更した時に積分制御の積分項を零にして制御
を実行する手段を設けたことを特徴とする空燃比制御装
置。 ３、エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空
燃比センサと、前記空燃比センサの出力を比例、積分制
御して制御信号を発生する制御手段と、前記制御手段の
制御信号に基づき混合気の空燃比を制御する混合気制御
手段とを備えてなるものにおいて、前記制御手段に運転
状態が変化した時に積分制御の積分項を零にして制御を
実行する手段を設けたことを特徴とする空燃比制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24788187A JPH0192549A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24788187A JPH0192549A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192549A true JPH0192549A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=17169994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24788187A Pending JPH0192549A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0192549A (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5226284A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-26 | Jeol Ltd | Auger electron spectroscopic apparatus |
| JPS5425973A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Dainippon Printing Co Ltd | Production of decorative sheet |
| JPS5615436B2 (ja) * | 1973-04-02 | 1981-04-10 | ||
| JPS5692334A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-27 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Air/fuel ratio control device equipped with signal adjustment circuit at time of driving on elevated area |
| JPS5813138A (ja) * | 1981-07-18 | 1983-01-25 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS5815735A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-29 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御方式 |
| JPS5827077U (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | ダンパゴム圧入装置 |
| JPS627374A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-14 | Nec Corp | 整流回路 |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP24788187A patent/JPH0192549A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615436B2 (ja) * | 1973-04-02 | 1981-04-10 | ||
| JPS5226284A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-26 | Jeol Ltd | Auger electron spectroscopic apparatus |
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| JPS5692334A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-27 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Air/fuel ratio control device equipped with signal adjustment circuit at time of driving on elevated area |
| JPS5813138A (ja) * | 1981-07-18 | 1983-01-25 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS5815735A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-29 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御方式 |
| JPS5827077U (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | ダンパゴム圧入装置 |
| JPS627374A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-14 | Nec Corp | 整流回路 |
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