JPH025729A - 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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- JPH025729A JPH025729A JP15615688A JP15615688A JPH025729A JP H025729 A JPH025729 A JP H025729A JP 15615688 A JP15615688 A JP 15615688A JP 15615688 A JP15615688 A JP 15615688A JP H025729 A JPH025729 A JP H025729A
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- fuel ratio
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- engine
- fuel
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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)
この発明はエンジンの空燃比制御装置、特に空燃比のフ
ィードバック制御を行うものに関する。
ィードバック制御を行うものに関する。
(従来の技術)
マイクロコンビよ−タ制御による燃料噴射システムは、
従来の気化器り式に比べれば数段高い性能を発揮するこ
とが認められ、このシステムによる混合気の空燃比の制
御精度の高さは、おりから国内で厳しく規制されること
になった排出〃ス中の有害成分抑制技術−にのニーズと
完全に−・致するところとなり、エンジン制御の重畳部
分におけるエレクトロニクス化には目覚ましいものがあ
る。
従来の気化器り式に比べれば数段高い性能を発揮するこ
とが認められ、このシステムによる混合気の空燃比の制
御精度の高さは、おりから国内で厳しく規制されること
になった排出〃ス中の有害成分抑制技術−にのニーズと
完全に−・致するところとなり、エンジン制御の重畳部
分におけるエレクトロニクス化には目覚ましいものがあ
る。
ここに、その利、1.χには、制御内容が多機能である
にも拘わらず、構成素子などは少なく小型化され、かつ
プログラムさえ望む制御機能に応じたものを作成し記憶
させておけば、自由にその機能を拡張することも可能で
あり、それをコンピュータ本体はそのままで、プログラ
ムのみの変更により行えることがある。また、制御のた
めの必要なデータを記憶することが可能なため、予め実
!9室で得られた最適な制御を、そのまま′!I:協を
徘して実行することができ、それはとりもなおさず、エ
ンジンの高性能化につながっている((株)鉄道ロ本社
発行1自動屯工学」・1985年10月号rt&28貞
〜第4()頁、同1986年1月号第108頁〜第11
4頁、また(株)大河出版発行1カーエレクトロニクス
1林田洋・者第47頁ないし第56頁参1!に。さらに
公報には特公昭54−25973号がある)。
にも拘わらず、構成素子などは少なく小型化され、かつ
プログラムさえ望む制御機能に応じたものを作成し記憶
させておけば、自由にその機能を拡張することも可能で
あり、それをコンピュータ本体はそのままで、プログラ
ムのみの変更により行えることがある。また、制御のた
めの必要なデータを記憶することが可能なため、予め実
!9室で得られた最適な制御を、そのまま′!I:協を
徘して実行することができ、それはとりもなおさず、エ
ンジンの高性能化につながっている((株)鉄道ロ本社
発行1自動屯工学」・1985年10月号rt&28貞
〜第4()頁、同1986年1月号第108頁〜第11
4頁、また(株)大河出版発行1カーエレクトロニクス
1林田洋・者第47頁ないし第56頁参1!に。さらに
公報には特公昭54−25973号がある)。
ここでは、と< e燃料噴射制御について説明すると、
各種センサからの入力11号によI)マイクロフンピユ
ータはそのメモリに記憶されたプログラムにしたがっ一
〇最適噴射電を演算し、その噴射量に対応して噴射弁の
ソレノイドフィルへのi[!!電時H1tを決定するこ
とに上り最適噴射量を吸気マニホールド内に噴射する。
各種センサからの入力11号によI)マイクロフンピユ
ータはそのメモリに記憶されたプログラムにしたがっ一
〇最適噴射電を演算し、その噴射量に対応して噴射弁の
ソレノイドフィルへのi[!!電時H1tを決定するこ
とに上り最適噴射量を吸気マニホールド内に噴射する。
この場合、通常時の噴射タイミングは、たとえば全気恰
同時噴射の場合エンジンの1回転に1回であり、クラン
ク角センサからの基準位置信号(6気筒エンジンでは1
2(ビ信号)に基づいて行われる。つまり、6%筒エン
ジンでは120’信号の3 lilごとの入力に対し1
回の等間隔で噴射弁に駆動パルスを出力する。
同時噴射の場合エンジンの1回転に1回であり、クラン
ク角センサからの基準位置信号(6気筒エンジンでは1
2(ビ信号)に基づいて行われる。つまり、6%筒エン
ジンでは120’信号の3 lilごとの入力に対し1
回の等間隔で噴射弁に駆動パルスを出力する。
燃料噴射量の構成は“基本噴射量士各種増量補正道”で
ある、ただし、噴射弁に作用する燃料圧力を一定に保持
させることで、噴射量は噴射弁の開弁パルス1嘔に対応
する。このため、通常時の噴射パルス幅(’l’ i
)は、次式(1)によって計算される。
ある、ただし、噴射弁に作用する燃料圧力を一定に保持
させることで、噴射量は噴射弁の開弁パルス1嘔に対応
する。このため、通常時の噴射パルス幅(’l’ i
)は、次式(1)によって計算される。
1’i=i’pX(1+K TV +KA s +
KA ++K M R)X Q +’l″S ・・・(1) ここで、基本パルスI鴫(’l’Ll)は吸入空気流l
1t(Qa)とエンジンu転数(Ne)とから決定され
る値(基本噴射頃相!’S IXt )で、この′1゛
pによればほぼ理論空燃比の渭、合気が得られろ。
KA ++K M R)X Q +’l″S ・・・(1) ここで、基本パルスI鴫(’l’Ll)は吸入空気流l
1t(Qa)とエンジンu転数(Ne)とから決定され
る値(基本噴射頃相!’S IXt )で、この′1゛
pによればほぼ理論空燃比の渭、合気が得られろ。
式(1)において括弧の中の11」に加算されろ値(水
温増jtIIIl正保数K T W を始動及び始動後
槽′!i補正係数KA5yアイドル後増量補正係数に^
1.重合化補正係数KMR)は、エア70−メータ以外
のセンサから入力される各11巡板条件に応じてT11
を増量補11:、rるための係数である。たとえばに■
・Wは冷却水温(1’w)の低下に伴い混合気を濃くr
るために導入され、60℃以下かC)働き、1()°C
以ヒではアイドル接点のONと0 )’ )’の違いで
増!を補正頃に差をつけている。これらの係数と1の総
和は各種補亜係数(Co )として表現される。
温増jtIIIl正保数K T W を始動及び始動後
槽′!i補正係数KA5yアイドル後増量補正係数に^
1.重合化補正係数KMR)は、エア70−メータ以外
のセンサから入力される各11巡板条件に応じてT11
を増量補11:、rるための係数である。たとえばに■
・Wは冷却水温(1’w)の低下に伴い混合気を濃くr
るために導入され、60℃以下かC)働き、1()°C
以ヒではアイドル接点のONと0 )’ )’の違いで
増!を補正頃に差をつけている。これらの係数と1の総
和は各種補亜係数(Co )として表現される。
αは空燃比フィードバック補正係数で、三元触媒を効率
良く機能させるために導入される値である。f512図
に示す特性を有する三元触媒にて排気三成分(GO,I
IC,NOx )を−挙に浄化するためには、空燃比を
理論空燃比を中心としたある狭い範囲内(この範囲はウ
ィンドウと呼ばれる)に収まるようにしなければならず
、そのためには、制御精度の+f’liいフィードバッ
ク制御とすることが良いからである。具体的には排′″
A系に実際の空燃比に応じた信号を出力するセンサを設
けておき、この18号をマイクロコンピュータに入力し
て理論空燃比からの偏差を求め、この偏差に基づいてα
が、11−ヰされる。
良く機能させるために導入される値である。f512図
に示す特性を有する三元触媒にて排気三成分(GO,I
IC,NOx )を−挙に浄化するためには、空燃比を
理論空燃比を中心としたある狭い範囲内(この範囲はウ
ィンドウと呼ばれる)に収まるようにしなければならず
、そのためには、制御精度の+f’liいフィードバッ
ク制御とすることが良いからである。具体的には排′″
A系に実際の空燃比に応じた信号を出力するセンサを設
けておき、この18号をマイクロコンピュータに入力し
て理論空燃比からの偏差を求め、この偏差に基づいてα
が、11−ヰされる。
たとえば比例積うナ動作によれば、第13図に示すよう
にαが周期的に変化し、1周期が次の4つの場合(i)
〜(iv>から構成される。(1)空燃比がリッチかC
,リーンに切り変わった場合にステップ的に比例分(a
)だけリッチ側に変化させ、(ii)その後は積分分(
b)にて徐々にリッチ側に変化させる。これに対して(
iii)空燃比がリーンからリッチに切り変わった場合
にはステップ的に比例分(C)だけり−ン側に変化させ
、(iv)その後は積分分(d)にて徐々にリーン側に
変化させる。
にαが周期的に変化し、1周期が次の4つの場合(i)
〜(iv>から構成される。(1)空燃比がリッチかC
,リーンに切り変わった場合にステップ的に比例分(a
)だけリッチ側に変化させ、(ii)その後は積分分(
b)にて徐々にリッチ側に変化させる。これに対して(
iii)空燃比がリーンからリッチに切り変わった場合
にはステップ的に比例分(C)だけり−ン側に変化させ
、(iv)その後は積分分(d)にて徐々にリーン側に
変化させる。
また、これら比例分と積分分を定めるフィードバック定
数(比例定数とltt分定数)はリーンからリッチへと
変化する場合と、その逆へと変化する場合とで同じ値が
採用されている。この結果、1周期の中では、aとCが
同じ幅のステップとなり、同じ傾きのらとdで推移する
。
数(比例定数とltt分定数)はリーンからリッチへと
変化する場合と、その逆へと変化する場合とで同じ値が
採用されている。この結果、1周期の中では、aとCが
同じ幅のステップとなり、同じ傾きのらとdで推移する
。
以ヒのようにして得られた噴射パルス幅が実際に必要な
噴射時間であり、実効パルス幅(’I” e )と呼ば
れる。つまり、 1’ e= i’ pX CoX (r
−(2)である。
噴射時間であり、実効パルス幅(’I” e )と呼ば
れる。つまり、 1’ e= i’ pX CoX (r
−(2)である。
ただし、噴射弁には応答遅れが生じるため、′1゛Cよ
りも多口のパルス幅としなければならない。
りも多口のパルス幅としなければならない。
この応3遅tしに応じるのが電圧補正分(1″!3)で
、これは無効パルス幅に相当する。
、これは無効パルス幅に相当する。
また、定期の噴射が打なわれた直後に発進や加速が打な
われると、そのときに心安な濃混合気の供給は次の噴射
時期まで待たなければならないため特に低速域において
はタイムラグが大き(、レスポンスはその5上悪くなる
。したがって、スa・ントルバルプスイッチのアイドル
接7αかONからOド1・′に切り変わった時には、定
期の噴射を待たずに、そのIC(後に人力される120
”信号に同期して直りに噴射を行わせて、レスポンスを
政商している。この定期的な噴射とは関係なく、非同期
で行なわれる噴射を追加噴射という。
われると、そのときに心安な濃混合気の供給は次の噴射
時期まで待たなければならないため特に低速域において
はタイムラグが大き(、レスポンスはその5上悪くなる
。したがって、スa・ントルバルプスイッチのアイドル
接7αかONからOド1・′に切り変わった時には、定
期の噴射を待たずに、そのIC(後に人力される120
”信号に同期して直りに噴射を行わせて、レスポンスを
政商している。この定期的な噴射とは関係なく、非同期
で行なわれる噴射を追加噴射という。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、空燃比のフィードバック制御によれば、フィ
ードバック定数を大きくすることで、リーン化あるいは
リッチ化した空燃比を応答良く理論′/I!燃比に引き
戻すことができる。しかしながら、従来の装置にあって
は、運転条件が違っても、フィードバック定数は一定で
あり、しかも設定される値は必ずしも応答性を良くする
ような値ではないにの結束、加速時の排出ガス特性をみ
ると、第11図−ト段に示すように、1時間領域がずれ
た位置において異なる排気成分の山が生じている。
ードバック定数を大きくすることで、リーン化あるいは
リッチ化した空燃比を応答良く理論′/I!燃比に引き
戻すことができる。しかしながら、従来の装置にあって
は、運転条件が違っても、フィードバック定数は一定で
あり、しかも設定される値は必ずしも応答性を良くする
ような値ではないにの結束、加速時の排出ガス特性をみ
ると、第11図−ト段に示すように、1時間領域がずれ
た位置において異なる排気成分の山が生じている。
これは自動車用エンジンでは、制御の安定性が望まれる
定常時と、これと相反する応答性が望まれる過渡時とが
あるため、両方の運転条件を加味した値がフィードバッ
ク定数として選択されるからである。、また、マイクロ
コンビエータでの演算処理に所定の時間を要することや
噴射弁に作動遅れを生じることなども、応答性を良くす
ることができない原因となる。
定常時と、これと相反する応答性が望まれる過渡時とが
あるため、両方の運転条件を加味した値がフィードバッ
ク定数として選択されるからである。、また、マイクロ
コンビエータでの演算処理に所定の時間を要することや
噴射弁に作動遅れを生じることなども、応答性を良くす
ることができない原因となる。
このため、加速時にもフィードバック制御により空燃比
を重連のウィンドウに収めているのでは、リーン化ある
いはリッチ化した期間で有害成分を有効に低減、浄化す
ることができなくなるのである。
を重連のウィンドウに収めているのでは、リーン化ある
いはリッチ化した期間で有害成分を有効に低減、浄化す
ることができなくなるのである。
この発明はこのような従来の課題に着けしてなされたも
ので、加速時に発生する各有害成分に対応して三元触媒
の浄化能力が1へよるように、加速時空燃比をリッチ側
あるいはリーン側に偏らせて制御するようにした装置を
提供することを目的とする。
ので、加速時に発生する各有害成分に対応して三元触媒
の浄化能力が1へよるように、加速時空燃比をリッチ側
あるいはリーン側に偏らせて制御するようにした装置を
提供することを目的とする。
(課題を解決rるための手段)
この発明は、排気系に二元触媒を装備させるノjで、第
1図1こ示すように、エンジン負荷(たとえば吸入空気
流液(Ju)とエンジン回転数(NC)をそれぞれ検出
するセンサ1,2と、これらの検出値に応じて燃料ノJ
、9本噴射fit i’ p(= K X Q a/
N e、ただし、Kは定数)を算出する手#′i3と、
叉際の空燃比を検出するセンサ4と、検出された空燃比
と理論空燃比との偏差及びフィードバック定数に基づい
て空燃比のフィードバック補正tit(ff )を課出
する手段5と、このフィードバック補正31aに基づい
て前記基本噴射tl(1’p)を補正してエンジンに供
給する燃料噴@喰(1’i)を算出する手段6とを備え
るエンジンの空虚比制御装置において、加速時であるか
どうかをrq定する手#!i7と、加J■時に理論″7
!燃比上りも偏った空燃比となるように前記フィードバ
ック定数を加速時からの経過時間に応じて設定[るr−
段8とを設けた。
1図1こ示すように、エンジン負荷(たとえば吸入空気
流液(Ju)とエンジン回転数(NC)をそれぞれ検出
するセンサ1,2と、これらの検出値に応じて燃料ノJ
、9本噴射fit i’ p(= K X Q a/
N e、ただし、Kは定数)を算出する手#′i3と、
叉際の空燃比を検出するセンサ4と、検出された空燃比
と理論空燃比との偏差及びフィードバック定数に基づい
て空燃比のフィードバック補正tit(ff )を課出
する手段5と、このフィードバック補正31aに基づい
て前記基本噴射tl(1’p)を補正してエンジンに供
給する燃料噴@喰(1’i)を算出する手段6とを備え
るエンジンの空虚比制御装置において、加速時であるか
どうかをrq定する手#!i7と、加J■時に理論″7
!燃比上りも偏った空燃比となるように前記フィードバ
ック定数を加速時からの経過時間に応じて設定[るr−
段8とを設けた。
(作用)
加速時にはその初期においてIICやCOが一時的に増
加し、それ以降はNOxが増加釘る6 しがしながら、
加速開始IK後には空虚比かり−ン側に偏るように、ま
たそれ以降は空燃比がリッチ側に偏るようにフィードバ
ック定数が設定されると、加速1」始直後は三元触媒が
酸化雰囲気に、それ以降は還元雰囲気に置かれる。この
ため、空燃比がI’+ii述のウィンドウに収められて
いる場合よりも、それぞれの雰囲気rで二元触媒の性能
が高められ、加速時に排出される各排気成分を良く浄化
動る。
加し、それ以降はNOxが増加釘る6 しがしながら、
加速開始IK後には空虚比かり−ン側に偏るように、ま
たそれ以降は空燃比がリッチ側に偏るようにフィードバ
ック定数が設定されると、加速1」始直後は三元触媒が
酸化雰囲気に、それ以降は還元雰囲気に置かれる。この
ため、空燃比がI’+ii述のウィンドウに収められて
いる場合よりも、それぞれの雰囲気rで二元触媒の性能
が高められ、加速時に排出される各排気成分を良く浄化
動る。
(実施例)
第2図は排気通路19に二元触媒2()を装備させ、か
っ各気筒の吸気ボートに配設した燃料噴射弁24から燃
料供給を竹わせるようにした、いわゆる三元触媒77式
のtuf制御エンジンの系統図である。
っ各気筒の吸気ボートに配設した燃料噴射弁24から燃
料供給を竹わせるようにした、いわゆる三元触媒77式
のtuf制御エンジンの系統図である。
同図において、エアクリ・−す12F流の吸入空気流酸
(Qa)に応じた信号を出力するエア70−メータ14
、クランク角の用位角度ごとのイd3と基串位ft2ご
との4.H号を出力するセンサ(クランク角センサ)1
5、冷却水温(1’ @)を検出rるセンサ16、アク
セルペダルに連動するスロットルバルブ1:(の111
度(’l” V O)に応じた出力をするセンサI F
+がエンジン各部に装備され、これらセンサからのイ、
1号は、理論空燃比を境に急変する特性を有する酸素セ
ンサ17からの44号とともに、コントロールユニット
25に人力される。
(Qa)に応じた信号を出力するエア70−メータ14
、クランク角の用位角度ごとのイd3と基串位ft2ご
との4.H号を出力するセンサ(クランク角センサ)1
5、冷却水温(1’ @)を検出rるセンサ16、アク
セルペダルに連動するスロットルバルブ1:(の111
度(’l” V O)に応じた出力をするセンサI F
+がエンジン各部に装備され、これらセンサからのイ、
1号は、理論空燃比を境に急変する特性を有する酸素セ
ンサ17からの44号とともに、コントロールユニット
25に人力される。
コントロールユニット25は、第3図tこ示すように、
入力ボート(アナログの入力ボート26とデノタルの人
力ボート27 )、ROM 28 、RAM291 C
P [130、パス31などから栖成され、CI) [
13(lでは各種運転変数に基づきROM28に−rめ
記I!されているプログラムにしたがって、噴射弁24
からの供給燃料量を増減することにより空燃比制御を行
う。ここに、コントロールユニット25は第1図の手段
3.5.6〜8の各機能を備える。なお、回転数カウン
タ32では、クランク角センサ15からの単位角度ごと
の41号をカウントすることによりエンジン回転!!L
(Ne)が計測される。また、割込み制御部:(3では
発進時や加速時の追加噴射の制御を行う。
入力ボート(アナログの入力ボート26とデノタルの人
力ボート27 )、ROM 28 、RAM291 C
P [130、パス31などから栖成され、CI) [
13(lでは各種運転変数に基づきROM28に−rめ
記I!されているプログラムにしたがって、噴射弁24
からの供給燃料量を増減することにより空燃比制御を行
う。ここに、コントロールユニット25は第1図の手段
3.5.6〜8の各機能を備える。なお、回転数カウン
タ32では、クランク角センサ15からの単位角度ごと
の41号をカウントすることによりエンジン回転!!L
(Ne)が計測される。また、割込み制御部:(3では
発進時や加速時の追加噴射の制御を行う。
fjS4図はROM 28に格納されている燃料噴射パ
ルス幅(’l”i)を計算t−るためのプログラムで、
l゛1は次式(3)のように基本パルス幅’I’ p(
= K XQ a/ N e、 r:、だしKは定数)
を各種係数(Coと’I”q)と空燃比のフィードバッ
ク補」I:、係数(α)にて補11ミ演算することによ
り計算される(ステップ41〜45)。
ルス幅(’l”i)を計算t−るためのプログラムで、
l゛1は次式(3)のように基本パルス幅’I’ p(
= K XQ a/ N e、 r:、だしKは定数)
を各種係数(Coと’I”q)と空燃比のフィードバッ
ク補」I:、係数(α)にて補11ミ演算することによ
り計算される(ステップ41〜45)。
’l’i=’l’pXcoXa+’I’s
・(3)この場合、式(3)中の記号が意味するとこ
ろは従来の式(1)と同様であり、αは別のプログラム
で、Jk本パルス幅(”pL各種補正係数(Co )中
の各係数(たとえば水温増量補正係数KTWやアイドル
後増頃補i[係数KAI等)、電圧補正分(1’!3)
といった値は+< OM 28に格納しであるテーブル
を検索することによりそれぞれ求められる。
・(3)この場合、式(3)中の記号が意味するとこ
ろは従来の式(1)と同様であり、αは別のプログラム
で、Jk本パルス幅(”pL各種補正係数(Co )中
の各係数(たとえば水温増量補正係数KTWやアイドル
後増頃補i[係数KAI等)、電圧補正分(1’!3)
といった値は+< OM 28に格納しであるテーブル
を検索することによりそれぞれ求められる。
さて、第11図ド段で示したように、加速中期から加連
終rにかけてはNOxの排出量が増加するので、このN
Oxを低減させることを考えると、空燃比をJ!l!
論空燃比よりもリッチ側に偏らせてやれば、NOxの発
生を抑制することができる。第121〆11こ示1特性
によれば、リッチIIIIl岬こ偏らせることでNOx
に−)いての転換効率が良くなるからである。
終rにかけてはNOxの排出量が増加するので、このN
Oxを低減させることを考えると、空燃比をJ!l!
論空燃比よりもリッチ側に偏らせてやれば、NOxの発
生を抑制することができる。第121〆11こ示1特性
によれば、リッチIIIIl岬こ偏らせることでNOx
に−)いての転換効率が良くなるからである。
そこで、空燃比をリッチ側に偏ら亡るには、空燃比フィ
ードバック補i1E係数αをリッチ側にシフトさせれば
、−ノまりαがリッチ11IIIに止どまる時間が相対
的に艮(なるようにすれば良く、そのように空燃比のフ
ィードパ7り定数を選定することである1、αをリッチ
シフトさせることで、見掛けには混合気が薄いとして燃
料増頃がイ゛rなわれ、その分混合気が濃(されるから
である。
ードバック補i1E係数αをリッチ側にシフトさせれば
、−ノまりαがリッチ11IIIに止どまる時間が相対
的に艮(なるようにすれば良く、そのように空燃比のフ
ィードパ7り定数を選定することである1、αをリッチ
シフトさせることで、見掛けには混合気が薄いとして燃
料増頃がイ゛rなわれ、その分混合気が濃(されるから
である。
たとえば、αをリッチシフトするときの方法を比例積分
動作について説明すると、これには比例分による場合と
積分分による場合の2つ考えられる。
動作について説明すると、これには比例分による場合と
積分分による場合の2つ考えられる。
このうち第(S図(A)はMji ftの例であり、リ
ッチ側へ変化させる場合の比例分(図示のa+ )を、
リーン側へ変化させる場合の比例分く図示のc+ )よ
りも小さくすることで、αがリッチ側にILどよる時間
割合を相対的に大きくさせたものである。ここに、リッ
チ側へ変化させる場合とその逆に変化させる場合の比例
定数をKPI(とKI’Lとすれば、これらと空燃比偏
M(1>IOを用イーCs a 1 =E l(X K
p R、c + = l:l(X K )’ I
によりal +CIがそれぞれ計算される1、なお、比
較のため従来の場合を#!IMで示しでいる。。
ッチ側へ変化させる場合の比例分(図示のa+ )を、
リーン側へ変化させる場合の比例分く図示のc+ )よ
りも小さくすることで、αがリッチ側にILどよる時間
割合を相対的に大きくさせたものである。ここに、リッ
チ側へ変化させる場合とその逆に変化させる場合の比例
定数をKPI(とKI’Lとすれば、これらと空燃比偏
M(1>IOを用イーCs a 1 =E l(X K
p R、c + = l:l(X K )’ I
によりal +CIがそれぞれ計算される1、なお、比
較のため従来の場合を#!IMで示しでいる。。
これに対して第6図(B)は後者の例であり、空燃比を
徐々にリッチ化させる場合の積分分(し1示のb+ )
を、空燃比を徐々にり一ン化させる場合の81号分(図
示のd+ )よりも小さく、つまりリッチ側での変化割
合を緩慢に、リーン側でのそれを急峻にすることで、同
様の効果を狙ったものである。
徐々にリッチ化させる場合の積分分(し1示のb+ )
を、空燃比を徐々にり一ン化させる場合の81号分(図
示のd+ )よりも小さく、つまりリッチ側での変化割
合を緩慢に、リーン側でのそれを急峻にすることで、同
様の効果を狙ったものである。
同様にして、加速初期に多くなるIIcやCOの排出に
−)いては、空燃比をリーン側に偏らせてやれば、II
CやCOについての酸化能力が助長され、ICやc O
の大幅な低減が実現される1、この場合には、NOxに
つき第6図(A)、(+4>で示したところとは逆の考
えかたをすれば良く、したがって第6図(八)、(B
Hこ対応させたものを第7メ1(A)、(。
−)いては、空燃比をリーン側に偏らせてやれば、II
CやCOについての酸化能力が助長され、ICやc O
の大幅な低減が実現される1、この場合には、NOxに
つき第6図(A)、(+4>で示したところとは逆の考
えかたをすれば良く、したがって第6図(八)、(B
Hこ対応させたものを第7メ1(A)、(。
)に示す。
なお、NOxの排出量が増す時期とI−I CやCOの
排出量が増す+t?期とは相対的にずれており、各排気
成分が増す時間に対応してαをリッチあるいはリーンシ
フトさせる、 さらに、NOxあるいは)I C、COの排出度合は、
いずれも急加速運転であるほど吸入空気流量の増大にほ
ぼ比例して増加することが・般的に知られている。この
ため、l’l’PJ+rlt用エンジンでは様々な加速
の程度に応じて、リッチあるいはリーンシフトさせる鼠
を変えることが好ましい。つまり、急加速になるほどシ
フト酸を増加させるのである。
排出量が増す+t?期とは相対的にずれており、各排気
成分が増す時間に対応してαをリッチあるいはリーンシ
フトさせる、 さらに、NOxあるいは)I C、COの排出度合は、
いずれも急加速運転であるほど吸入空気流量の増大にほ
ぼ比例して増加することが・般的に知られている。この
ため、l’l’PJ+rlt用エンジンでは様々な加速
の程度に応じて、リッチあるいはリーンシフトさせる鼠
を変えることが好ましい。つまり、急加速になるほどシ
フト酸を増加させるのである。
たとえば、fIS8図(A)はリッチシフトさせる場合
の比例定数(+il述のKpnとKPL)を加速の程度
(たとえばスロットルバルブ開度の変化割合であるΔi
’ V O/ΔL)に依存して変化させるようにしたも
ので、同図に示した111 、clが第6図(A>に示
した同じ記号に対応rる。同様にして、積分定数を加速
の程度に応じて変化させるようにしたものをm 11
kl()J )に示す。これに対して、 Pt59U4
(A)、(13)はり−ンシフトさせる場合の比例定数
。
の比例定数(+il述のKpnとKPL)を加速の程度
(たとえばスロットルバルブ開度の変化割合であるΔi
’ V O/ΔL)に依存して変化させるようにしたも
ので、同図に示した111 、clが第6図(A>に示
した同じ記号に対応rる。同様にして、積分定数を加速
の程度に応じて変化させるようにしたものをm 11
kl()J )に示す。これに対して、 Pt59U4
(A)、(13)はり−ンシフトさせる場合の比例定数
。
積分定数を加速の程度に応じて変化させるようにしたも
のである。
のである。
次に、加速の開始直後にaのリーンシフトを、それ以降
にリッチシフトをc r〕U :(0でイtわせるため
、第5図に示すプログラムが組まれる。
にリッチシフトをc r〕U :(0でイtわせるため
、第5図に示すプログラムが組まれる。
同図において、ステップ51ではスa・7トルバルブ1
14度の変化割合(Δi’ V O/ Δt、タタL
Δi’V Oはスロットルバルブ開度の変化紙、Δt
If jlt位時開時間基中値を比較することにより、
基準値を越える加速IL?であれば、ステップ52に進
みシフトタイマを起動rる。ここに、シフトタイマは加
速f1定からの経過時間をカウントするもので、ステッ
プ53でカウント時間t(sec)と所定値t、(1−
ICやCOが多くなる時間で、たとえば1〜2秒)を比
較することにより1<10であれば、リーンシフトする
場合であると判定し、ステップ54です・−ンシフトさ
せるためのフィードバック定数を選定rる。、 iff
述の第9図(A)によるのであれば、同図に示した特性
を内容とするマツプをItOM28に記憶させておき、
そのときのΔi’ V O/ΔLよりそのマツプを参照
して、 ・対の比例定数(K+・IくとKpm−)を読
み出す。また、他の一対の積分定数についてはΔi’
V O/Δ1に関係なく同じ値が採用される1、なt;
、第5しiでは、これら4つのフィードバック定数を1
11.■定数]で略記している+ rjSq図(+3)
によりステップ54を行っても構わない、。
14度の変化割合(Δi’ V O/ Δt、タタL
Δi’V Oはスロットルバルブ開度の変化紙、Δt
If jlt位時開時間基中値を比較することにより、
基準値を越える加速IL?であれば、ステップ52に進
みシフトタイマを起動rる。ここに、シフトタイマは加
速f1定からの経過時間をカウントするもので、ステッ
プ53でカウント時間t(sec)と所定値t、(1−
ICやCOが多くなる時間で、たとえば1〜2秒)を比
較することにより1<10であれば、リーンシフトする
場合であると判定し、ステップ54です・−ンシフトさ
せるためのフィードバック定数を選定rる。、 iff
述の第9図(A)によるのであれば、同図に示した特性
を内容とするマツプをItOM28に記憶させておき、
そのときのΔi’ V O/ΔLよりそのマツプを参照
して、 ・対の比例定数(K+・IくとKpm−)を読
み出す。また、他の一対の積分定数についてはΔi’
V O/Δ1に関係なく同じ値が採用される1、なt;
、第5しiでは、これら4つのフィードバック定数を1
11.■定数]で略記している+ rjSq図(+3)
によりステップ54を行っても構わない、。
また、ステップ53でt≧toであれば、リッチシフト
させるべく、第8図(A)あるいは(【3)の特性を内
容とするマツプより、そのときのΔi’ V O/ΔL
に応じて一対の比例定数あるいは積分定数を読み出す(
ステップ53.55,56)、Jj、加速時でない場合
には、フィードバック定数を変更する必聾はないので、
従来の空燃比制#で用いられるフィードバック定数が読
み出される(ステップ51.57)、この場合のフィー
ドバック定数を図では1通常時P、I定数」と略記して
いる。また、ステップ55では、エンジン回転数の北昇
割合(ΔN(!/Δt)と基準値を比較することにより
、実際に加速されているのがどうかを判定し、エンジン
回転が上昇していなければ、加速時でないとして処理す
る(ステップ55.57)。
させるべく、第8図(A)あるいは(【3)の特性を内
容とするマツプより、そのときのΔi’ V O/ΔL
に応じて一対の比例定数あるいは積分定数を読み出す(
ステップ53.55,56)、Jj、加速時でない場合
には、フィードバック定数を変更する必聾はないので、
従来の空燃比制#で用いられるフィードバック定数が読
み出される(ステップ51.57)、この場合のフィー
ドバック定数を図では1通常時P、I定数」と略記して
いる。また、ステップ55では、エンジン回転数の北昇
割合(ΔN(!/Δt)と基準値を比較することにより
、実際に加速されているのがどうかを判定し、エンジン
回転が上昇していなければ、加速時でないとして処理す
る(ステップ55.57)。
次に、この例の作用を説明すると、第10図はアイドル
状想がら発進加速を行ったときの特性であり、同図のド
段において、斜線で示す時間領域が加速領域となる。そ
してこの加速領域は、第11図に示すように、加速開始
直後とそれ以降とで区分され、それぞれの時間区分に対
応して、フィードバック定数を異ならせての、リーンシ
フト制御とリッチシフト制御が↑テなわれる。
状想がら発進加速を行ったときの特性であり、同図のド
段において、斜線で示す時間領域が加速領域となる。そ
してこの加速領域は、第11図に示すように、加速開始
直後とそれ以降とで区分され、それぞれの時間区分に対
応して、フィードバック定数を異ならせての、リーンシ
フト制御とリッチシフト制御が↑テなわれる。
たとえば、加速中期がC)加速終了までのリッチシフト
制御によれば、αがtpJ6図(A)あるいは([3)
のように変化し空燃比がリッチ側にある時間が艮くされ
る。このため、排気が還元雰囲気となり、二元触媒では
この時期に多く排出されるNOxを良<i元rる。14
様にして、加速開始直後のり−ンシ7ト制御によれば、
排気を酸化雰囲気においてI(CやCOが多く生成され
ないように図られる。
制御によれば、αがtpJ6図(A)あるいは([3)
のように変化し空燃比がリッチ側にある時間が艮くされ
る。このため、排気が還元雰囲気となり、二元触媒では
この時期に多く排出されるNOxを良<i元rる。14
様にして、加速開始直後のり−ンシ7ト制御によれば、
排気を酸化雰囲気においてI(CやCOが多く生成され
ないように図られる。
この結果、第11図ド段に示すように、HCやCO(図
ではCOで代表させている)、NOxとも従来上り低g
されている6 また、αをリーンあるいはリッチシフトさせる鼠を加速
の程度に応じて変えるようにすることで、急加速になる
ほど増える有害排出〃ス三成分の排出量に対抗して、三
元触媒が有効に働くことになり、これにて様々な加速状
態に応じて排気組成を改善することがでさる。
ではCOで代表させている)、NOxとも従来上り低g
されている6 また、αをリーンあるいはリッチシフトさせる鼠を加速
の程度に応じて変えるようにすることで、急加速になる
ほど増える有害排出〃ス三成分の排出量に対抗して、三
元触媒が有効に働くことになり、これにて様々な加速状
態に応じて排気組成を改善することがでさる。
なお、特公昭f32−54991号公報には空燃比のフ
ィードバック制御を行う6のにおいて、加減速11.?
にフィードバック制御周期を変更するものが開示されて
いる。このものは、制御周期の変更により制御中心であ
る理論空燃比に応答良く引き戻すことを目的としており
、したがって、本発明のように、三元触媒の性能を考慮
して、制御[1標値を理論空燃比がられざと外すように
したものとは大きく相違する。
ィードバック制御を行う6のにおいて、加減速11.?
にフィードバック制御周期を変更するものが開示されて
いる。このものは、制御周期の変更により制御中心であ
る理論空燃比に応答良く引き戻すことを目的としており
、したがって、本発明のように、三元触媒の性能を考慮
して、制御[1標値を理論空燃比がられざと外すように
したものとは大きく相違する。
最後に、実施例では比例積分動作について説明したが、
これに限られるものでなく各種補正係数coによりフィ
ードフォワード的に制御を行ってもよい。
これに限られるものでなく各種補正係数coによりフィ
ードフォワード的に制御を行ってもよい。
(発明の効果)
この発明は、加速時に生成される排気成分に対抗して、
空燃比をリッチ側にあるいはリーン側に偏らせるように
したので、空燃比が前述のウィンドウに収まるようにす
る場合よりも三元触媒の性能を有効に活用することがで
き、加速時の排気組成を改善することがで外る。
空燃比をリッチ側にあるいはリーン側に偏らせるように
したので、空燃比が前述のウィンドウに収まるようにす
る場合よりも三元触媒の性能を有効に活用することがで
き、加速時の排気組成を改善することがで外る。
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は一実施例の
系統図、t5:(図はこの実施例のコントロールユニッ
ト25についてのブロックrat、fpJ41.R+と
第5図はこの実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。 第6しI(A )、(B )はaをリッチシフトさせた
場合の波形図、第7図(A)、(B)はαをリーンシフ
トさせた場合の波形図、第8図(A )、(B )はα
をリッチシフトさせる場合の比例定数、積分定数の特性
図、第9図(A)、(B)はαをリーンシフトさせる場
合の比例定数、積分定数の特性図である。 第10図と第11図はAlll実記例の加速時の作用を
説明するための波形図である。 fPJ12図は三元触媒の特性図、第13図は従来のα
の変化特性し1である。 1・・・エンンン負荷センサ、2・・・エンジン回転数
センサ、S(・・・基本噴射頃算出手段、4・・・空燃
比センサ、5・・・空燃比フィードバック補正頃算出’
l、6・・・燃料噴射+ftft手出手段・・・加速時
判定′手段、8・・・フィードバック定数設定手段、1
3・・・スロットルバルブ、14・・・エア70−メー
タ、15・・・クランク角センサ、16・・・水温セン
サ、17・・・酸素センサ、18・・・スロットルバル
ブ開度センサ、1丁ト・・排気通路、20・・・:E、
元触媒、24・・・燃料噴射井、25・・コントロール
ユニy)、26.27・・・入力ポート、28−ROM
、29−1<ΔM、30・・・CP tJ、3j(・・
i’Fl込み制御部。 第1図 第4 図 第3 図 第5 図 第10図 第11 図 δ
系統図、t5:(図はこの実施例のコントロールユニッ
ト25についてのブロックrat、fpJ41.R+と
第5図はこの実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。 第6しI(A )、(B )はaをリッチシフトさせた
場合の波形図、第7図(A)、(B)はαをリーンシフ
トさせた場合の波形図、第8図(A )、(B )はα
をリッチシフトさせる場合の比例定数、積分定数の特性
図、第9図(A)、(B)はαをリーンシフトさせる場
合の比例定数、積分定数の特性図である。 第10図と第11図はAlll実記例の加速時の作用を
説明するための波形図である。 fPJ12図は三元触媒の特性図、第13図は従来のα
の変化特性し1である。 1・・・エンンン負荷センサ、2・・・エンジン回転数
センサ、S(・・・基本噴射頃算出手段、4・・・空燃
比センサ、5・・・空燃比フィードバック補正頃算出’
l、6・・・燃料噴射+ftft手出手段・・・加速時
判定′手段、8・・・フィードバック定数設定手段、1
3・・・スロットルバルブ、14・・・エア70−メー
タ、15・・・クランク角センサ、16・・・水温セン
サ、17・・・酸素センサ、18・・・スロットルバル
ブ開度センサ、1丁ト・・排気通路、20・・・:E、
元触媒、24・・・燃料噴射井、25・・コントロール
ユニy)、26.27・・・入力ポート、28−ROM
、29−1<ΔM、30・・・CP tJ、3j(・・
i’Fl込み制御部。 第1図 第4 図 第3 図 第5 図 第10図 第11 図 δ
Claims (1)
- 排気系に三元触媒を装備させる一方で、エンジン負荷と
エンジン回転数をそれぞれ検出するセンサと、これらの
検出値に応じて燃料の基本噴射量を算出する手段と、実
際の空燃比を検出するセンサと、検出された空燃比と理
論空燃比との偏差及びフィードバック定数に基づいて空
燃比のフィードバック補正量を算出する手段と、このフ
ィードバック補正量に基づいて前記基本噴射量を補正し
てエンジンに供給する燃料噴射量を算出する手段とを備
えるエンジンの空燃比制御装置において、加速時である
かどうかを判定する手段と、加速時に理論空燃比よりも
偏った空燃比となるように前記フィードバック定数を加
速時からの経過時間に応じて設定する手段とを設けたこ
とを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15615688A JPH025729A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15615688A JPH025729A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH025729A true JPH025729A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15621573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15615688A Pending JPH025729A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH025729A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003057705A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-26 | Nidec Copal Corp | ズームレンズを備えた沈胴式カメラ |
US9945736B2 (en) | 2003-08-12 | 2018-04-17 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for in situ substrate temperature monitoring by electromagnetic radiation emission |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15615688A patent/JPH025729A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003057705A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-26 | Nidec Copal Corp | ズームレンズを備えた沈胴式カメラ |
US9945736B2 (en) | 2003-08-12 | 2018-04-17 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for in situ substrate temperature monitoring by electromagnetic radiation emission |
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