JPH02230934A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH02230934A JPH02230934A JP5015989A JP5015989A JPH02230934A JP H02230934 A JPH02230934 A JP H02230934A JP 5015989 A JP5015989 A JP 5015989A JP 5015989 A JP5015989 A JP 5015989A JP H02230934 A JPH02230934 A JP H02230934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- sensor
- adjustment term
- warming
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
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〕
本発明は触媒コンバータの下流側に空燃比センサ(本明
細書では、酸素濃度センサ(0■センサ))を設け、触
媒下流のOtセンサによる空燃比フィードバック制御を
行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。
細書では、酸素濃度センサ(0■センサ))を設け、触
媒下流のOtセンサによる空燃比フィードバック制御を
行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。
?従来の技術および発明が解決しようとする課題〕08
センサを用いた空燃比フィードバック制御としては、単
一の0■センサにもとづくシングルOtセンサシステム
と、触媒の上流、下流に設けた2つの0■センサにもと
づくダブル0■センサシステムとがあり、さらに、シン
グルOxセンサシステムとしては、O,センサを触媒上
流に設け?型式のもの、および01センサを触媒下流に
設けた型式のものがある。
センサを用いた空燃比フィードバック制御としては、単
一の0■センサにもとづくシングルOtセンサシステム
と、触媒の上流、下流に設けた2つの0■センサにもと
づくダブル0■センサシステムとがあり、さらに、シン
グルOxセンサシステムとしては、O,センサを触媒上
流に設け?型式のもの、および01センサを触媒下流に
設けた型式のものがある。
0,センサを触媒上流に設けたシングルOtセンサシス
テムにおいては、0!センサをできるだけ燃焼室に近い
排気系の箇所、すなわち触媒コンバータより上流である
排気マニホールドの集合部分に設けているが、排気ガス
の非平衡度(不均一性)たとえば空燃比がリッチである
のにO,が存在するために、Otセンサの反転時期がず
れたり、また、多気筒機関では、気筒間の空燃比ばらつ
きの影響を受け、したがって、0■センサは平均空燃比
を検出できず、この結果、空燃比の制御精度が低いとい
う課題があった。
テムにおいては、0!センサをできるだけ燃焼室に近い
排気系の箇所、すなわち触媒コンバータより上流である
排気マニホールドの集合部分に設けているが、排気ガス
の非平衡度(不均一性)たとえば空燃比がリッチである
のにO,が存在するために、Otセンサの反転時期がず
れたり、また、多気筒機関では、気筒間の空燃比ばらつ
きの影響を受け、したがって、0■センサは平均空燃比
を検出できず、この結果、空燃比の制御精度が低いとい
う課題があった。
他方、0■センサを触媒下流に設けたシングル0!セン
サシステムにおいては、排気ガスの非平衡度および平均
空燃比の不検出については解消されるものの、0■セン
サの位置が排気弁より遠くなること、触媒の容量および
浄化性能(atストレージ効果等の大きさ)によりOt
センサの応答性が低く、従って、空燃比フィードバック
制御系?応答性が悪化し、この結果、触媒の性能を充分
発揮できず、エミッションの悪化を招くという課題があ
る. また、触媒上流、下流に08センサを設けたダブル0■
センサシステムにおいては、上流側Ozセンサによる空
燃比フィードバック制御に加えて下流側o2センサによ
る空燃比フィードバック制御を行う.たとえば、下流側
0■センサにて平均空燃比を検出し、その結果を上流側
08センサによる空燃比フィードバック制御のスキップ
制御定数等の値に反映させて全体の空燃比制御を行う。
サシステムにおいては、排気ガスの非平衡度および平均
空燃比の不検出については解消されるものの、0■セン
サの位置が排気弁より遠くなること、触媒の容量および
浄化性能(atストレージ効果等の大きさ)によりOt
センサの応答性が低く、従って、空燃比フィードバック
制御系?応答性が悪化し、この結果、触媒の性能を充分
発揮できず、エミッションの悪化を招くという課題があ
る. また、触媒上流、下流に08センサを設けたダブル0■
センサシステムにおいては、上流側Ozセンサによる空
燃比フィードバック制御に加えて下流側o2センサによ
る空燃比フィードバック制御を行う.たとえば、下流側
0■センサにて平均空燃比を検出し、その結果を上流側
08センサによる空燃比フィードバック制御のスキップ
制御定数等の値に反映させて全体の空燃比制御を行う。
したがって、下流側0■センサが安定な出力特性を維持
している限り、良好な排気エミッションが保証される。
している限り、良好な排気エミッションが保証される。
しかしながら、ダプルOtセンサシステムにおいては、
2つの0.センサを要するためにコストが高く、また、
上流側0.センサによる空燃比フィードバック制御周期
が経時変化等で低下すると、触媒の性能をやはり充分に
発揮できないという課題がある. このため、本願出願人は、既に、触媒下流に0■?サを
設けたシングルOxセンサシステムにおいて、所定振幅
且つ所定周波数の強制自励制御波形(強制発振波形)の
中心値を下流側02センサの出力に応じて変化させるも
のを提案している。すなわち、第2図に示すように、下
流側0!センサの出力■。8が変化した場合には、強制
自助制御波形A F sの中心値(粗調整項)AFCを
下流側o2センサの出力V。Xに応じて変化させる.こ
の場合、下流側0■センサの出力■。Xがリーンの場合
には、粗調整項AF,は徐々に増加され、他方、下流側
0,センサの出力■。8がリッチの場合には、粗調整項
A F cは徐々に減少される。つまり、粗調整項AF
.は積分制御される。これは第3図に示すように、理論
空燃比近傍(λ=1)で強制自励制御波形が振れた場合
(AFs =AFso)には、触媒は浄化性能を最大に
発揮できるが、リッチ側の空燃比(λ〈1)もしくはリ
ーン側の空燃比(λ〉■)で強制自励制御波形が振れて
も(AFs+ . AFsz)触媒の浄化性能は発揮で
きない。このため、強制自助制御波形AFs+もしくは
A F s zを触媒の浄化性能を発揮できるようにA
F s。に近づけるために上述の粗調製項AFc(積
分項)を導入したものである。
2つの0.センサを要するためにコストが高く、また、
上流側0.センサによる空燃比フィードバック制御周期
が経時変化等で低下すると、触媒の性能をやはり充分に
発揮できないという課題がある. このため、本願出願人は、既に、触媒下流に0■?サを
設けたシングルOxセンサシステムにおいて、所定振幅
且つ所定周波数の強制自励制御波形(強制発振波形)の
中心値を下流側02センサの出力に応じて変化させるも
のを提案している。すなわち、第2図に示すように、下
流側0!センサの出力■。8が変化した場合には、強制
自助制御波形A F sの中心値(粗調整項)AFCを
下流側o2センサの出力V。Xに応じて変化させる.こ
の場合、下流側0■センサの出力■。Xがリーンの場合
には、粗調整項AF,は徐々に増加され、他方、下流側
0,センサの出力■。8がリッチの場合には、粗調整項
A F cは徐々に減少される。つまり、粗調整項AF
.は積分制御される。これは第3図に示すように、理論
空燃比近傍(λ=1)で強制自励制御波形が振れた場合
(AFs =AFso)には、触媒は浄化性能を最大に
発揮できるが、リッチ側の空燃比(λ〈1)もしくはリ
ーン側の空燃比(λ〉■)で強制自励制御波形が振れて
も(AFs+ . AFsz)触媒の浄化性能は発揮で
きない。このため、強制自助制御波形AFs+もしくは
A F s zを触媒の浄化性能を発揮できるようにA
F s。に近づけるために上述の粗調製項AFc(積
分項)を導入したものである。
しかしながら、上述の先願の装置においては、暖機時の
強制自励制御波形の振幅も暖機後のそれと同一に設定し
ている。このため、フリクションの大きい暖機時におい
ても、強制自励制御波形の振幅が大きいために、大きな
トルク変動を招き、ドライバビリティの悪化を招《とい
う別の課題がある. したがって、本発明の目的は、ドライバビリティの悪化
を招くことなく、触媒の浄化性能をより充分発揮できる
空燃比フィードバック制御システムを提供することにあ
る. 〔課題を解決するための手段〕 上述の課題を解決するための手段は第1図に示される。
強制自励制御波形の振幅も暖機後のそれと同一に設定し
ている。このため、フリクションの大きい暖機時におい
ても、強制自励制御波形の振幅が大きいために、大きな
トルク変動を招き、ドライバビリティの悪化を招《とい
う別の課題がある. したがって、本発明の目的は、ドライバビリティの悪化
を招くことなく、触媒の浄化性能をより充分発揮できる
空燃比フィードバック制御システムを提供することにあ
る. 〔課題を解決するための手段〕 上述の課題を解決するための手段は第1図に示される。
すなわち、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒の
下流側の排気通路には、前記機関の空燃比を検出する触
媒下流空燃比センサが設けられている。粗調整項演算手
段は、空燃比センサの出力■。8がリッチのときにリー
ン側に漸次変化し、空燃比センサの出力■。8がリーン
のときにリッチ側に漸次変化する粗調整項AFcを演算
する。
下流側の排気通路には、前記機関の空燃比を検出する触
媒下流空燃比センサが設けられている。粗調整項演算手
段は、空燃比センサの出力■。8がリッチのときにリー
ン側に漸次変化し、空燃比センサの出力■。8がリーン
のときにリッチ側に漸次変化する粗調整項AFcを演算
する。
強制自励制御波形生成手段は所定振幅ΔAFs且つ所定
周波数(周期T相当)を有する強制自励制御波形AF.
を生成する。また、機関状態判別手段は機関が暖機時か
暖機後かを判別し、振幅設定手段は、機関が暖機時のと
きには振幅を小さい値ΔAFs+に設定し、機関が暖機
後のときには振幅を大きい値ΔAFszに設定する。そ
して、空燃比調整手段は粗調整項AFc及び強制自励制
御波形A F sに応じて機関の空燃比を調整するもの
である。
周波数(周期T相当)を有する強制自励制御波形AF.
を生成する。また、機関状態判別手段は機関が暖機時か
暖機後かを判別し、振幅設定手段は、機関が暖機時のと
きには振幅を小さい値ΔAFs+に設定し、機関が暖機
後のときには振幅を大きい値ΔAFszに設定する。そ
して、空燃比調整手段は粗調整項AFc及び強制自励制
御波形A F sに応じて機関の空燃比を調整するもの
である。
上述の手段によれば、フリクションの大きい暖機時には
強制自励制御波形の振幅は小さくされるのでトルク変動
は小さ《なる。
強制自励制御波形の振幅は小さくされるのでトルク変動
は小さ《なる。
第4図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。第4図において、機関本
体lの吸気通路2にはエアフローメータ3が設けられて
いる。エアフローメータ3は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ボテンシヲメー夕を内蔵して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路10のマルチプレクサ内i!A/D変
換器101に供給されている.ディストリビュータ4に
は、その軸がたとえばクランク角に換算して720@毎
に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セン
サ5およびクランク角に換算して30″毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設けら
れている。これらクランク角センサ5,6のパルス信号
は制御回路10の入出力インターフエイス102に供給
され、このうち、クランク角センサ6の出力はCPU1
03の割込み端子に供給される. さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ボートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
施例を示す全体概略図である。第4図において、機関本
体lの吸気通路2にはエアフローメータ3が設けられて
いる。エアフローメータ3は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ボテンシヲメー夕を内蔵して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路10のマルチプレクサ内i!A/D変
換器101に供給されている.ディストリビュータ4に
は、その軸がたとえばクランク角に換算して720@毎
に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セン
サ5およびクランク角に換算して30″毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設けら
れている。これらクランク角センサ5,6のパルス信号
は制御回路10の入出力インターフエイス102に供給
され、このうち、クランク角センサ6の出力はCPU1
03の割込み端子に供給される. さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ボートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ット8には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
9が設けられている。水温センサ9は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。
ット8には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
9が設けられている。水温センサ9は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。
排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス
中の3つの有毒成分IC , CO , NOXを同時
に浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ12が設
けられている。
中の3つの有毒成分IC , CO , NOXを同時
に浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ12が設
けられている。
触媒コンバータ12の下流側の排気管13にはOtセン
サl4が設けられている。02センサl4は排気ガス中
の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する.すなわち
、Otセンサ14は空燃比が理論空燃比に対してリーン
側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路1
0でA/D変換器101に発生する。制御回路10は、
たとえばマイクロコンピュータとして構成され、A/D
変換H 101、入出力インターフエイス102、CP
U103の外に、ROl’ll04 , RAM105
、バックアップRAM106、クロック発生回路107
等が設けられている。
サl4が設けられている。02センサl4は排気ガス中
の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する.すなわち
、Otセンサ14は空燃比が理論空燃比に対してリーン
側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路1
0でA/D変換器101に発生する。制御回路10は、
たとえばマイクロコンピュータとして構成され、A/D
変換H 101、入出力インターフエイス102、CP
U103の外に、ROl’ll04 , RAM105
、バックアップRAM106、クロック発生回路107
等が設けられている。
また、吸気通路2のスロットル弁15には、スロットル
弁15が全閉か否か検出するためのアイドルスイッチ1
6が設けられており、この出力信号は制御回路10の入
出力インターフエイス102に供給される。
弁15が全閉か否か検出するためのアイドルスイッチ1
6が設けられており、この出力信号は制御回路10の入
出力インターフエイス102に供給される。
また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、
フリップフロップ109、および駆動回路110は燃料
噴射弁7を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると
、燃料噴射ffiTAUがダウンカウンタ108にプリ
セットされると共にフリップフ口ップ109もセットさ
れる。この結果、駆動回路110が燃料噴射弁7の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタ108がクロック信
号(図示せず)を計数して最後にそのボローアウト端子
が゜“1゛レベルとなったときに、フリップフロップ1
09がセットされて駆動回路110は燃料噴射弁7の付
勢を停止する.つまり、上述の燃料噴射量TAUだけ燃
料噴射弁7は付勢され、したがって、燃料噴射量TAU
に応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り込まれる
ことになる。
フリップフロップ109、および駆動回路110は燃料
噴射弁7を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると
、燃料噴射ffiTAUがダウンカウンタ108にプリ
セットされると共にフリップフ口ップ109もセットさ
れる。この結果、駆動回路110が燃料噴射弁7の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタ108がクロック信
号(図示せず)を計数して最後にそのボローアウト端子
が゜“1゛レベルとなったときに、フリップフロップ1
09がセットされて駆動回路110は燃料噴射弁7の付
勢を停止する.つまり、上述の燃料噴射量TAUだけ燃
料噴射弁7は付勢され、したがって、燃料噴射量TAU
に応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り込まれる
ことになる。
なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器10
1のA/D変換終了時、入出力インターフェイス102
がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路107からの割込信号を受信した時、等で
ある。
1のA/D変換終了時、入出力インターフェイス102
がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路107からの割込信号を受信した時、等で
ある。
エアフローメータ3の吸入空気量データQおよび冷却水
温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ル
ーチンによって取込まれてRAM105の所定領域に格
納される。つまり、RAM105におけるデータQおよ
びTHWは所定時間毎に更新されている。また、回転速
度データNeはクランク角センサ6の30゜CA毎の割
込みによって演算されてRAM105の所定領域に格納
される。
温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ル
ーチンによって取込まれてRAM105の所定領域に格
納される。つまり、RAM105におけるデータQおよ
びTHWは所定時間毎に更新されている。また、回転速
度データNeはクランク角センサ6の30゜CA毎の割
込みによって演算されてRAM105の所定領域に格納
される。
第5図は微調整項A F tを演算するためのルーチン
であって、所定時間たとえば4ms毎に実行される。ス
テップ501では、空燃比フィードバック条件が成立し
ているか否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値
たとえば40゜C以下の時、機関始動中、始動後増量中
、暖機増量中、パワー増量中、燃料カット中等はいずれ
も空燃比フィードバック条件が不成立であり、その他の
場合が空燃比フィードバック条件成立である。空燃比フ
ィードバック条件が不成立のときには、ステップ512
に直接進む。空燃比フィードバック条件成立の場合には
ステップ502に進む。ステップ502では、02セン
サ501の出力■。8をA/D変換して取込み、ステッ
プ503にて基準電圧■8たとえば0.45Vと比較す
る。この結果、VOX≦VR Cリーン)であればス
テップ504にて空燃比フラグXOXを“0”(リーン
)とし、ステップ505にて前回の空燃比フラグxox
oが″1” (リッチ)か否かを判別する。
であって、所定時間たとえば4ms毎に実行される。ス
テップ501では、空燃比フィードバック条件が成立し
ているか否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値
たとえば40゜C以下の時、機関始動中、始動後増量中
、暖機増量中、パワー増量中、燃料カット中等はいずれ
も空燃比フィードバック条件が不成立であり、その他の
場合が空燃比フィードバック条件成立である。空燃比フ
ィードバック条件が不成立のときには、ステップ512
に直接進む。空燃比フィードバック条件成立の場合には
ステップ502に進む。ステップ502では、02セン
サ501の出力■。8をA/D変換して取込み、ステッ
プ503にて基準電圧■8たとえば0.45Vと比較す
る。この結果、VOX≦VR Cリーン)であればス
テップ504にて空燃比フラグXOXを“0”(リーン
)とし、ステップ505にて前回の空燃比フラグxox
oが″1” (リッチ)か否かを判別する。
この結果、フラグxoXが“1゜′ (リッチ)から“
0” (リーン)へ反転した場合のみ、第6図に示すご
とく、ステップ507にて微調整項A F rをΔAF
t (一定値)とする。そして、ステップ512に進
む。他方、ステップ503にて、■。X>Vえ?リッチ
)であればステップ508にて空燃比フラグXOXを″
1” (リッチ)とし、ステップ509にて前回の空
燃比フラグXOχ0が“0゛(リ一ン)か否かが判別す
る。この結果、フラグXoXが″0” (リーン)か
ら“1” (リッチ)へ反転した場合のみ、第6図に示
すごとく、ステップ511にて微調整項A F tをー
ΔAF, (一定値)とする。
0” (リーン)へ反転した場合のみ、第6図に示すご
とく、ステップ507にて微調整項A F rをΔAF
t (一定値)とする。そして、ステップ512に進
む。他方、ステップ503にて、■。X>Vえ?リッチ
)であればステップ508にて空燃比フラグXOXを″
1” (リッチ)とし、ステップ509にて前回の空
燃比フラグXOχ0が“0゛(リ一ン)か否かが判別す
る。この結果、フラグXoXが″0” (リーン)か
ら“1” (リッチ)へ反転した場合のみ、第6図に示
すごとく、ステップ511にて微調整項A F tをー
ΔAF, (一定値)とする。
そして、ステップ512に進む。
ステップ512では、後述の第7図のルーチンにおいて
02センサ14の出力V。Xの反転周期を演算するため
のカウンタCNTをクリアする.そして、ステップ51
3にてこのルーチンは終了する。
02センサ14の出力V。Xの反転周期を演算するため
のカウンタCNTをクリアする.そして、ステップ51
3にてこのルーチンは終了する。
このように、第5図のルーチンによれば、第6図に示す
ように、0■センサ14の出力反転毎にスキップした波
形の微調整項AF,が演算される.つまり、0■センサ
14の出力自身により自励制御波形が得られる。言い換
えると、微調整項AF,の制御はスキップ制御に相当す
る. 第7図は粗調整項AFcを演算するためのルーチンであ
って、所定時間たとえば64ms毎に実行される。ステ
ップ701では、第5図のステップ501と同様に、空
燃比フィードバック条件成立か否かを判別し、ステップ
702では、RAM105より水温データTHWを読出
し、THW<T}lWo (たとえば80℃)か否かに
より暖機時か暖機後かを判別する。
ように、0■センサ14の出力反転毎にスキップした波
形の微調整項AF,が演算される.つまり、0■センサ
14の出力自身により自励制御波形が得られる。言い換
えると、微調整項AF,の制御はスキップ制御に相当す
る. 第7図は粗調整項AFcを演算するためのルーチンであ
って、所定時間たとえば64ms毎に実行される。ステ
ップ701では、第5図のステップ501と同様に、空
燃比フィードバック条件成立か否かを判別し、ステップ
702では、RAM105より水温データTHWを読出
し、THW<T}lWo (たとえば80℃)か否かに
より暖機時か暖機後かを判別する。
この結果、空燃比フィードバック条件不成立もしくは暖
機時(TIIW<Tl{−。)であればステップ709
に直接進み、やはり粗調整項AFcの更新を行わない。
機時(TIIW<Tl{−。)であればステップ709
に直接進み、やはり粗調整項AFcの更新を行わない。
すなわち、暖機時には、触媒の活性度が低いために触媒
下流の02センサ14もその影響を受けるために粗調整
項AFcの更新を行わないようにする。
下流の02センサ14もその影響を受けるために粗調整
項AFcの更新を行わないようにする。
空燃比フィードバック条件が成立し且つ暖機後の場合の
みステップ703〜708のフローが実行される。すな
わち、ステップ703では、カウンタCNTが一定値κ
CNTに到達したか否かを判別する。
みステップ703〜708のフローが実行される。すな
わち、ステップ703では、カウンタCNTが一定値κ
CNTに到達したか否かを判別する。
なお、カウンタCNTは、上述のごとく、o2センサ1
4の出力V。Xの反転毎にクリアされている.したがっ
て、始めは、ステップ703からステップ704に進み
、カウンタCNTを+1カウントアップしてステップ7
09に進む。カウンタCNTがKCNTに到達すると、
すなわち時間KCNTX64ms経過すると、ステップ
703でのフローはステップ705〜708に進む. ステップ705では、カウンタCNTをクリアし、ステ
ップ706では、空燃比フラグXOxにより現在の触媒
下流空燃比がリーン(“0”)かリッチ(“1”)かを
判別する。この結果、リーンであれば、ステップ707
にて粗調整項A F cをΔAFC(一定値)だけ増大
させ、他方、リッチであればステップ708にてΔAF
Cだけ減少させる。そして、ステップ709に進む。
4の出力V。Xの反転毎にクリアされている.したがっ
て、始めは、ステップ703からステップ704に進み
、カウンタCNTを+1カウントアップしてステップ7
09に進む。カウンタCNTがKCNTに到達すると、
すなわち時間KCNTX64ms経過すると、ステップ
703でのフローはステップ705〜708に進む. ステップ705では、カウンタCNTをクリアし、ステ
ップ706では、空燃比フラグXOxにより現在の触媒
下流空燃比がリーン(“0”)かリッチ(“1”)かを
判別する。この結果、リーンであれば、ステップ707
にて粗調整項A F cをΔAFC(一定値)だけ増大
させ、他方、リッチであればステップ708にてΔAF
Cだけ減少させる。そして、ステップ709に進む。
なお、値ΔAFcは第5図のステップ507. 511
において用いられたスキップ量ΔAFfに比べて小さい
。すなわち、 ΔAFC <ΔAF, である。したがって、第8図に示すように、空燃比がリ
ーンであれば(XOX=“0”)、粗調整項AFcはΔ
AFCにより徐々に増大され、空燃比がリッチであれば
(XOX=″1”)、粗調整項A F cはΔAFcに
より徐々に減少される。つまり、粗調整項A F cの
制御は積分制御に相当する。また、粗調整項A F e
に空燃比の反転毎のスキップの制御を導入して空燃比の
収束性を高めることもできる。
において用いられたスキップ量ΔAFfに比べて小さい
。すなわち、 ΔAFC <ΔAF, である。したがって、第8図に示すように、空燃比がリ
ーンであれば(XOX=“0”)、粗調整項AFcはΔ
AFCにより徐々に増大され、空燃比がリッチであれば
(XOX=″1”)、粗調整項A F cはΔAFcに
より徐々に減少される。つまり、粗調整項A F cの
制御は積分制御に相当する。また、粗調整項A F e
に空燃比の反転毎のスキップの制御を導入して空燃比の
収束性を高めることもできる。
第7図の粗調整項演算ルーチンの実質的な実行、不実行
は、第5図の微調整項演算ルーチンの実質的な不実行、
実行にそれぞれ依存する。すなわち、触媒下流空燃比が
理論空燃比からずれている場合には、■。8≦■R (
リーン)もしくは■。,>Vえ(リッチ)のいずれか一
方に保持され、したがって、第5図のルーチンによる微
調整項AF,はΔAFfもし《は−ΔAF,のいずれか
一方に保持され、この結果、ステップ512によるカウ
ンタCNTのクリアはない.他方、この場合には、第6
図のルーチンによる粗調整項A F cはKCNTX6
4ms毎に徐々に増大もしくは減少される。つまり、微
調整項AF,の制御よりもむしろ粗調整項AF,の制御
が行われる。
は、第5図の微調整項演算ルーチンの実質的な不実行、
実行にそれぞれ依存する。すなわち、触媒下流空燃比が
理論空燃比からずれている場合には、■。8≦■R (
リーン)もしくは■。,>Vえ(リッチ)のいずれか一
方に保持され、したがって、第5図のルーチンによる微
調整項AF,はΔAFfもし《は−ΔAF,のいずれか
一方に保持され、この結果、ステップ512によるカウ
ンタCNTのクリアはない.他方、この場合には、第6
図のルーチンによる粗調整項A F cはKCNTX6
4ms毎に徐々に増大もしくは減少される。つまり、微
調整項AF,の制御よりもむしろ粗調整項AF,の制御
が行われる。
?に、触媒下流空燃比が理論空燃比に収束した場合には
、0■センサl4の出力V。Xの反転は頻雑に行われ、
つまり、0■センサ14の出力■。Xの反転周期は短か
くなり、微調整項AF,は頻雑にΔAFr ,−ΔA
F,間を繰返す。この場合、カウンタCNTはKCNT
に到達する前に第5図のステップ512によってクリア
され、この結果、第7図のステップ703でのフローは
常にステップ704に進むようになる.つまり、粗調整
項AFcの増大もしくは減少はなく、したがって、粗調
整項AFcの制御は禁止されてその値はホールドされ、
微調整項A F tの制御のみが行われる。
、0■センサl4の出力V。Xの反転は頻雑に行われ、
つまり、0■センサ14の出力■。Xの反転周期は短か
くなり、微調整項AF,は頻雑にΔAFr ,−ΔA
F,間を繰返す。この場合、カウンタCNTはKCNT
に到達する前に第5図のステップ512によってクリア
され、この結果、第7図のステップ703でのフローは
常にステップ704に進むようになる.つまり、粗調整
項AFcの増大もしくは減少はなく、したがって、粗調
整項AFcの制御は禁止されてその値はホールドされ、
微調整項A F tの制御のみが行われる。
第9図は自己発振項(強制発振項)AF.を生成するた
めのルーチンであって、所定時間毎たとえば4ms毎に
実行される。ステップ901でtよ、第5図のステップ
501と同様、空燃比フィードバック条件成立か否かを
判別する。この結果、空燃比フィードバック条件不成立
であればステップ913に直接進み、空燃比フィードバ
ック条件成立のときのみステップ902に進む。ステッ
プ902では、RAM105より水温データTHWを読
出し、THW < TH一。
めのルーチンであって、所定時間毎たとえば4ms毎に
実行される。ステップ901でtよ、第5図のステップ
501と同様、空燃比フィードバック条件成立か否かを
判別する。この結果、空燃比フィードバック条件不成立
であればステップ913に直接進み、空燃比フィードバ
ック条件成立のときのみステップ902に進む。ステッ
プ902では、RAM105より水温データTHWを読
出し、THW < TH一。
(たとえば80゜C)か否かにより暖機時か暖機後かを
判別する。この結果、暖機時であれば(TIIW<T1
開。)、ステップ903にて、 ΔAFs←ΔAFst とし、暖機後であれば(TIIW≧THWo) 、ステ
ップ904にて、 ΔAF3←ΔAFsz とする。ただし、 八AF3+<Δ^psz である。次にステップ905では、カウンタCNTSが
周期Tの1/2に到達したか否かを判別する。つまり、
カウンタCNTSはステップ912にて+1カウントア
ップされており、CNTS=T/2毎にステップ906
〜911に進む. すなわち、ステップ906では、カウンタCNTSをク
リアし、ステップ907では、強制自己発振フラグxs
rcが″0″か否かを判別し、XSIC=“0”であれ
ばステップ908にて強制自励発振項AF.を一ΔAF
,とし、ステップ909にてフラグXSICを“1′に
反転させる.この結果、再びカウンタCNTSがT/2
に到達したときには、ステップ907のフローはステッ
プ910, 911に進む.ステップ911にて強制自
励発振項AF,をΔAF.とし、ステップ911にてフ
ラグXSICを“0″に反転させる。
判別する。この結果、暖機時であれば(TIIW<T1
開。)、ステップ903にて、 ΔAFs←ΔAFst とし、暖機後であれば(TIIW≧THWo) 、ステ
ップ904にて、 ΔAF3←ΔAFsz とする。ただし、 八AF3+<Δ^psz である。次にステップ905では、カウンタCNTSが
周期Tの1/2に到達したか否かを判別する。つまり、
カウンタCNTSはステップ912にて+1カウントア
ップされており、CNTS=T/2毎にステップ906
〜911に進む. すなわち、ステップ906では、カウンタCNTSをク
リアし、ステップ907では、強制自己発振フラグxs
rcが″0″か否かを判別し、XSIC=“0”であれ
ばステップ908にて強制自励発振項AF.を一ΔAF
,とし、ステップ909にてフラグXSICを“1′に
反転させる.この結果、再びカウンタCNTSがT/2
に到達したときには、ステップ907のフローはステッ
プ910, 911に進む.ステップ911にて強制自
励発振項AF,をΔAF.とし、ステップ911にてフ
ラグXSICを“0″に反転させる。
そして、ステップ913にてこのルーチンは終了する.
このようにして、第9図のルーチンによれば、第10図
に示すように、暖機後に比べて暖機時には、振幅が小さ
い強制自励制御波形AF.が得られる.なお、周期は暖
機時も暖機後も同一の値Tである。
に示すように、暖機後に比べて暖機時には、振幅が小さ
い強制自励制御波形AF.が得られる.なお、周期は暖
機時も暖機後も同一の値Tである。
第11図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。
ステップ1101ではRAM105より吸入空気量デー
タQおよび回転速度データNeを読出して基本噴射量T
AUPを演算する。たとえばTAUP←α・Q/Ne(
αは定数)とする。ステップ1102では、最終噴射量
TAUを、TAU 4−TAUP − FAF ・(
AFr+AFi+AFc+β)+rにより演算する.な
お、β,Tは他の運?状態パラメータによって定まる補
正量である。
タQおよび回転速度データNeを読出して基本噴射量T
AUPを演算する。たとえばTAUP←α・Q/Ne(
αは定数)とする。ステップ1102では、最終噴射量
TAUを、TAU 4−TAUP − FAF ・(
AFr+AFi+AFc+β)+rにより演算する.な
お、β,Tは他の運?状態パラメータによって定まる補
正量である。
次いで、ステップl103にて、噴射i1TAUをダウ
ンカウンタ108にセットすると共にフリップフロップ
109をセットして燃料噴射を開始させる。そして、ス
テップl104にてこのルーチンは終了する。
ンカウンタ108にセットすると共にフリップフロップ
109をセットして燃料噴射を開始させる。そして、ス
テップl104にてこのルーチンは終了する。
なお、上述のごとく、噴射tTAUに相当する時間が経
過すると、ダウンカウンタ 108のボローアウト信号
によってフリップフロップ109がリセットされて燃料
噴射は終了する。
過すると、ダウンカウンタ 108のボローアウト信号
によってフリップフロップ109がリセットされて燃料
噴射は終了する。
このようにして、0■センサを触媒下流に設けても、空
燃比フィードバック制御周波数を高く維持することによ
り三元触媒の浄化性能を高くでき、しかも、目標空燃比
を達成できる。
燃比フィードバック制御周波数を高く維持することによ
り三元触媒の浄化性能を高くでき、しかも、目標空燃比
を達成できる。
第12図は第5図、第7図、第9図、第11図のルーチ
ンによる空燃比制御を説明するタイミング図である。す
なわち、暖機時においては(THW<TIIW。)、o
tセンサ14の出力■。Xは触媒が十分活性していない
ので、不安定な状態を示す。したがって、この間では粗
調整項AF.の更新は禁止され、値AFcはホールドさ
れる。また、強制自?制御波形AF,の振幅ΔAFsは
小さい値ΔAFs+とされ、したがって、フリクション
が大きくともトルク変動は小さくなり、この結果、ドラ
イバビリティの悪化は防止できる。
ンによる空燃比制御を説明するタイミング図である。す
なわち、暖機時においては(THW<TIIW。)、o
tセンサ14の出力■。Xは触媒が十分活性していない
ので、不安定な状態を示す。したがって、この間では粗
調整項AF.の更新は禁止され、値AFcはホールドさ
れる。また、強制自?制御波形AF,の振幅ΔAFsは
小さい値ΔAFs+とされ、したがって、フリクション
が大きくともトルク変動は小さくなり、この結果、ドラ
イバビリティの悪化は防止できる。
暖機後は(THW≧THW。)、フリクションが小さく
なるので、強制自励制御波形A F sの振幅ΔAF,
はΔAFszと大きくされる。また、0■センサ14の
出力■。,lに応じて粗調整項AFcの更新が行われ、
したがって、空燃比は理論空燃比に向って収束すること
になる.さらに、空燃比の反転毎に微調整項AF,の制
御が行われる。そして、空燃比が理論空燃比に収束する
と、粗調整項A F cの更新が停止され(ホールドさ
れ)、この結果、otセンサ14の応答遅れに伴う空燃
比の過補正もなくなり、制御空燃比の収束性も向上する
。
なるので、強制自励制御波形A F sの振幅ΔAF,
はΔAFszと大きくされる。また、0■センサ14の
出力■。,lに応じて粗調整項AFcの更新が行われ、
したがって、空燃比は理論空燃比に向って収束すること
になる.さらに、空燃比の反転毎に微調整項AF,の制
御が行われる。そして、空燃比が理論空燃比に収束する
と、粗調整項A F cの更新が停止され(ホールドさ
れ)、この結果、otセンサ14の応答遅れに伴う空燃
比の過補正もなくなり、制御空燃比の収束性も向上する
。
なお、上述の実施例においては、触媒の浄化性能(0■
ストレージ効果)を最大発揮させるために、強制自励制
御波形AF.と共に@調整項AP,も導入したが、自励
制御波形AF,のみとしてもよい. ?た、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる. さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
ストレージ効果)を最大発揮させるために、強制自励制
御波形AF.と共に@調整項AP,も導入したが、自励
制御波形AF,のみとしてもよい. ?た、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる. さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
さらに、上述の実施例では、空燃比センサとして0.セ
ンサを用いたが、Coセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、空燃比センサとしてT
iO■センサを用いると、制御応答性が向上し、下流側
空燃比センサの出力による過補正が防止できる。
ンサを用いたが、Coセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、空燃比センサとしてT
iO■センサを用いると、制御応答性が向上し、下流側
空燃比センサの出力による過補正が防止できる。
さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる.〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、暖機時には強制自
励制御波形振幅を小さくしているので、トルク変動を小
さくでき、したがってドライバビリティを向上でき、し
かも、制御周波数は高く維持され、したがって、触媒の
浄化性能を最大に発揮できる。
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる.〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、暖機時には強制自
励制御波形振幅を小さくしているので、トルク変動を小
さくでき、したがってドライバビリティを向上でき、し
かも、制御周波数は高く維持され、したがって、触媒の
浄化性能を最大に発揮できる。
第1図は本発明の基本構成を示すブロック回路図、
第2図は先願における課題を説明するタイミング図、
第3図は強制自助制御波形と触媒浄化機能との関係を示
すグラフ、 第4図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第5図、第7図、第9図、第11図は第4図の制御回路
の動作を説明するためのフローチャート、第6図は第5
図のフローチャートを補足説明するタイミング図、 第8図は第7図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図、 第lO図は第9図のフローチャートを補足説明するタイ
ミング図、 第12図は第5図、第7図、第9図、第11図のフロー
チャートを補足説明するタイミング図である.
すグラフ、 第4図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第5図、第7図、第9図、第11図は第4図の制御回路
の動作を説明するためのフローチャート、第6図は第5
図のフローチャートを補足説明するタイミング図、 第8図は第7図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図、 第lO図は第9図のフローチャートを補足説明するタイ
ミング図、 第12図は第5図、第7図、第9図、第11図のフロー
チャートを補足説明するタイミング図である.
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒(12)
と、 該三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を、検出する触媒下流空燃比センサ(14)と、 該空燃比センサの出力が、リッチのときにリーン側に漸
次変化し、前記空燃比センサの出力がリーンのときにリ
ッチ側に漸次変化する粗調整項(AF_C)を演算する
粗調整項演算手段と、 所定振幅(ΔAF_S)且つ所定周波数(周期T)を有
する強制自励制御波形(AF_S)を生成する自励制御
波形生成手段と、 前記機関が暖機時か暖機後かを判別する機関状態判別手
段と、 前記機関が暖機時のときには前記振幅を小さい値(ΔA
F_S_1)に設定し、前記機関が暖機後のときには前
記振幅を大きい値(ΔAF_S_2)に設定する振幅設
定手段と、 前記粗調整項及び前記強制自励制御波形に応じて前記機
関の空燃比を調整する空燃比調整手段とを具備する内燃
機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5015989A JPH02230934A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US07/483,017 US5052177A (en) | 1989-03-03 | 1990-02-21 | Air-fuel ratio feedback control system having single air-fuel ratio sensor downstream of or within three-way catalyst converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5015989A JPH02230934A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02230934A true JPH02230934A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12851416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5015989A Pending JPH02230934A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02230934A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5511526A (en) * | 1995-06-30 | 1996-04-30 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control with adaptive learning |
US5515826A (en) * | 1995-06-30 | 1996-05-14 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control system |
JP2016023621A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2016153608A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5015989A patent/JPH02230934A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5511526A (en) * | 1995-06-30 | 1996-04-30 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control with adaptive learning |
US5515826A (en) * | 1995-06-30 | 1996-05-14 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control system |
JP2016023621A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2016153608A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2626433B2 (ja) | 触媒劣化検出装置 | |
JPH04342847A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2692319B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2518247B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPS63120835A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH02230934A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2676884B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPS61234241A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2518254B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2592349B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2590901B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2684751B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH01113552A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2692307B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2596035B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2518260B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH01190936A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2692309B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH0531247Y2 (ja) | ||
JP3608443B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2560309B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH01300034A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPS6397849A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH0423099B2 (ja) | ||
JPS6260957A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 |