JPH04166633A

JPH04166633A - 内燃機関の空燃比制御方法

Info

Publication number: JPH04166633A
Application number: JP29405390A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yamamoto; 俊夫山本; Yoichi Iwakura; 洋一岩倉
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電子制御燃料噴射装置を備えた自動車等に適
用される内燃機関の空燃比制御方法に関する。

［従来の技術］排気ガス浄化手段のひとつとして三元触媒コンバータを
備えたエンジンでは、排気ガス中の酸素濃度を検出する
０□センサの出力電圧に基づいて燃料噴射量を調節し、
混合気の空燃比を理論空燃比近傍にフィードバック制御
して排気ガス中の有害成分を効率よく浄化させるように
している。

また、ＮＯ，の発生を抑制する装置として、排気通路と
吸気通路とを連通させる排気還流通路に排気還流制御弁
を配置し、その負圧室とスロットルバルブ付近のＥＧＲ
ポートとを負圧通路により連通させるとともに、負圧通
路の途中に負圧切換弁やＥＧＲモジュレータが介設しで
あるものも少なくない。このようなものでは、負圧切換
弁を介して排気還流制御弁を運転領域に応じて制御する
することにより、運転性を悪化させることなしに、Ｎ０
８の発生を効率よく抑制するようにしている。

例えば、燃焼の不安定な低速・低負荷域と、高出力が要
求される高速・高負荷域においては、排気ガスの還流を
停止するようにしている。

ここで、吸気圧及びエンジン回転数に基づいて基本噴射
量を決定するように構成された電子制御燃料噴射装置に
おいては、排気ガスの一部が吸気通路に還流された状態
で基本噴射量が決定されることになるが、排気ガスの還
流時と非還流時とでは、エンジン回転数やエンジン負荷
がそれぞれ同じ場合でも、混合気の空燃比を理論空燃比
近傍に調節するために必要な燃料噴射量が異なっている
。

そのため、排気ガスの還流時には燃料噴射量を減少させ
、排気ガスの非還流時には燃料噴射量を増量させるよう
にしている。また、本発明の先行技術として、例えば、
特開昭６０−１７３３４３号公報に示されるように、排
気ガスの還流時に加速が行われた場合には排気ガスの非
還流時よりも燃料の加速増量を減少させるようにしてい
るものもある。

［発明が解決しようとする課題］ところが、エンジン負荷が所定の排気ガス還流開始点に
達した時点で負圧切換弁が制御され、排気ガスの還流制
御が開始されても、制御負圧が排気還流制御弁に導かれ
て排気還流制御弁が開弁じ、排気ガスが吸気通路に実際
に還流されるまでには時間遅れが生じるとともに、排気
ガスの還流量も排気還流制御弁の開弁速度によって影響
を受ける。

一方、燃料噴射量は、排気ガスの還流制御が開始された
時点から減量調節されるため、燃料の要求量と実際の噴
射量とが一致するまでの間にずれが生じてしまう。例え
ば、第８図に示す例において、低負荷側で排気ガスの還
流制御が開始されると、その時点（マツプ点Ａ）から−
時的に空燃比がリーンしに変化し、排気還流制御弁が開
弁じて排気ガスが急速に導入されると、その導入直後に
一時的に空燃比がリッチＲに変化する。その結果、かか
る領域で、エミッションが悪化してしまう。

高負荷側で排気ガスの還流を停止させる場合には、前述
と逆の現象が生じζ空燃比がリッチＲ及びリーンＬ側に
変化してエミッションが悪化してしまう。

本発明は、このような課題を解消することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な手段を提唱する。

すなわち、本発明に係る内燃機関の空燃比制御方法は、
少なくとも吸気圧及びエンジン回転数に基づいて燃料噴
射量を決定するとともに、排気ガスの還流時には前記燃
料噴射量を減少させ、排気ガスの非還流時には前記燃料
噴射量を増量するように構成した内燃機関の空燃比制御
方法において、排気ガスの還流開始領域及び還流停止領
域で、排気還流通路を開閉する排気還流制御弁の開閉時
に対応させて前記燃料噴射量を増加又は減少させるよう
にしたことを特徴とする。

［作用］このような構成によれば、排気ガスの還流制御が開始さ
れる際には、排気還流制御弁が開弁して排気ガスの一部
が実際に還流されるのに略同期させて燃料噴射量が減量
調節されるため、かかる領域において、燃料の要求量と
実際の燃料噴射量との間に差が生じるのを有効に抑制す
ることが可能となる。

また、排気ガスの還流が停止される際には、排気還流制
御弁が閉じて排気ガスの還流が実際に停止されるのに略
同期させて燃料噴射量が増量調節されるため、この領域
で燃料の要求量と実際の噴射量との間に差が生じるのを
有効に抑制することが可能となる。

［実施例コ以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図を参照して説
明する。

第１図に概略的に示したエンジン１は、自動車のもので
、排気還流制御装置２と、電子制御燃料噴射装置３を備
えている。

排気還流制御装置２は、排気還流通路（以後、ＥＧＲ通
路と称する）４を開閉する排気還流制御弁（以後、ＥＧ
Ｒバルブと称する）５と、このＥＧＲバルブ５の作動を
運転領域に応じて制御するための負圧切換弁６と、ＥＧ
Ｒモジュレータ７を備えている。

ＥＧＲ通路４は、入口４ａを排気通路８に開口させ、出
口４ｂを吸気通路９に開口させてあり、その途中に前記
ＥＧＲバルブ５を配置しである。

ＥＧＲバルブ５は、通常のものと同様な構成のもので、
排気還流制御装置２の主要部をなしており、内部の負圧
室を負圧通路１０を介してスロットルバルブ１１付近の
ＥＧＲポート１２に連通させである。しかして、このＥ
ＧＲバルブ５は、負圧室と定圧室との差圧が所定の作動
圧を上回ると、弁体が前記ＥＧＲ通路４を開成して、排
気ガスを吸気量に応じて吸気通路９に還流するようにな
っている。

負圧切換弁６は、外気中と吸気通路９内とに選択的に接
続し得るように構成されたバキュウムスイッチングタイ
プの三方切換弁であり、第１の入力ポートロａを前記Ｅ
ＧＲポート１２に接続し、第２の入カポ−）６ｂをフィ
ルタを介して外気中に開放し、出力ポートロｃを前記Ｅ
ＧＲバルブ５の負圧室５ａ側に接続しである。そして、
その電気入力端子に通電が行われていない場合には、吸
気圧側の第１の入カポ−）６ａと出カポ−）６Ｃとが連
通して「開」状態となり、電気入力端子に通電がなされ
た場合には、大気圧側の第２の入力ポートロｂと出力ポ
ートロｃとが連通して「閉」状態となる。

ＥＧＲモジュレータ７は、前記ＥＧＲバルブ５の負圧室
に導入する圧を排気圧を利用して調整するためのもので
、ＥＧＲバルブ５の負圧室と前記負圧切換弁６の出力ポ
ートロｃとの間における負圧通路１０に配置しである。

電子制御燃料噴射装置３は、インジェクタ１３と、電子
制御装置１４を有している。

インジェクタ１３は、電磁コイルを内蔵しており、その
電磁コイルに前記電子制御装置１４から燃料噴射信号ａ
が印加されると、その印加時間に相当する量の燃料を吸
気ポート付近に噴射するようになっている。

電子制御装置１４は、燃料噴射量の制御をはじめ、種す
の制御を行う役割を担っており、中央演算処理装置１５
と、メモリ１６と、入力インターフェース１７と、出力
インターフェース１８を備えたマイクロコンビュータユ
ニッ）・により構成されている。入力インターフェース
１７には、少なくとも、圧力センサ１９からの吸気圧信
号すと、クランク角センサ２０からのエンジン回転信号
Ｃと、アイドルスイッチ２１からのスロットル信号ｄが
入力されるようになっている。出力インターフェース１
８からは、インジェクタ１３への燃料噴射信号ａと、負
圧切換弁６へのポート切換信号ｅがそれぞれ出力される
ようになっている。圧力センサ１９は、ＥＧＲ通路４の
出口４ｂの下流側に接続してあり、吸気通路９内の圧力
に応じて吸気圧信号すを出力するように構成されている
。なお、この圧力センサ１９には図示しない切換弁が接
続してあり、その切換弁のポートを選択的に切換えるこ
とによって大気圧が検出できるようなっている。クラン
ク角センサ２０は、ディストリビュータ２２に内蔵して
あり、エンジン回転速度に応じてエンジン回転信号Ｃを
出力するようになっている。アイドルスイッチ２１は、
スロットルシャフト１１ａに接続しである。このアイド
ルスイッチ２１は、スロットルバルブ１１がアイドリン
グ位置の場合にＯＮになり、非アイドリング位置の場合
にＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦスイッチである。

電子制御装置１４による燃料噴射量の調節は、次のよう
に行われる。先ず、吸気圧信号す及びユ。

ンジン回転信号Ｃ等から吸入空気量を算出し、その吸入
空気量に応じて基本噴射量ＴＰを決定する。

次いで、この基本噴射量ＴＰを、ＥＧＲ補正係数ＦＴＰ
ＥＧＲ、エンジン状況に応じて決まる各種補正係数に１
無効噴射時間ＴＡＵＶで補正して、インジェクタ１３へ
の最終通電時間Ｔを次式に基づいて順次決定し、その時
間Ｔだけインジェクタ１３を開弁させて燃料供給を行う
。

Ｔ　＝ＴＰＸＦＴＰＥＧＲＸＫ　＋ＴＡＬＩＶまた、こ
の電子制御装置１４には、第２図に概略的に示すような
プログラムを内蔵しである。先ず、ステップ５１で、ア
イドルスイッチ（アイドル５Ｗ）２１がＯＮか否かを判
断する。アイドルスイッチ２１がＯＮの場合にはステッ
プ５７に進み、ＯＦＦの場合にはステップ５２に進む。

ステツブ５２では、負圧切換弁（ＥＧＲＶＳＶ）６がＯ
ＦＦか否かを判断し、ＯＦＦの場合はＥＧＲバルブ（Ｅ
ＧＲＶＳＶ　）５が閉じていると判断してステップ５７
にｉｊｌ、０Ｎ（７）場合ハＥ　Ｇ　Ｒバルブ（ＥＧＲ
ＶＳＶ）５が開弁していると判断してステップ５３に進
む。ステップ５３では、ＥＧＲ補正値ＥＧＲ８Ｔを計算
してステップ５４に進む。前記補正値ＥＧＲ８Ｔは、第
３図及び表１に示すように、エンジン回転数ＮＥ及び吸
気圧ＰＭに対応させて設定しであるとともに、ＥＧＲバ
ルブ５のリフトカーブ等に対応させである。ステップ５
４では、吸気圧ＰＭが前記補正値ＥＧＲＳＴに一定値１
５６ｍｉＨｇを加算した値を上まわっているか否かを判
断し、上まわっている場合はステップ５５に進み、上ま
わっていない場合はステップ５６に進む。ステップ５５
では、低負荷補正値ＫＥＧＲＰＭＬを計算し、その値を
所定の番地ＫＥＧＲＰＭにセットしてステップ５８に進
む。この補正値ＫＥＧＲＰＭＬは、第６図及び表２に示
すように、吸気圧ＰＭ（表２ではＰＭＴＰと表示）から
前記補正値ＥＧＲ８Ｔを減算した値に対応させて設定し
である。ステップ５６では、高負荷補正値ＫＥＧＲＰＭ
Ｈを計算し、その値を所定の番地ＫＥＧＲＰＭにセット
してステップ５８に進む。高負荷補正値ＫＥＧＲＰＭＨ
は、第５図及び表３に示すように、吸気圧ＰＭ（表３で
はＰＭＴＰと表示）から、大気圧ＰＡと一定値１２５と
の差を減算した値に対応させて設定しである。ステップ
５７では、１．０を前記番地ＫＥＧＲＰＭにセットして
ステップ５８に進む。ステップ５８では、第４図及び表
４に示すように、エンジンに回転ＮＥに対応させた補正
値ＦＥＧＲＭＡＸを計算してステップ５９に進む。ステ
ップ５９では、これらの各補正値ＦＥＧＲＭＡＸ　、　
ＫＥＧＲＰＨに基づいて前記ＥＧＲ補正係数ＦＴＰＥＧ
Ｒを計算する。そして、以上の制御がエンジン運転中に
繰り返し実行されるようになっている。

表１以下余白表３リング状態や非アイドリング状態で所定の排気還流領域
でない場合は、負圧切換弁６により負圧通路１０が閉じ
られる。その場合には、ＥＧＲ補正係数ＦＴＰＥＧＲが
１より微小値だけ大きな値に設定されるため（ステップ
５１．５２→５７〜５９）、燃料噴射量が増量調節され
ることになる。

エンジン負荷が変化して排気ガスの還流開始領域に達し
た場合には、前記負圧切換弁６により負圧通路１０が開
成される。ここで、エンジン１が低負荷側で吸気圧が所
定値に達していない場合には、第７図に示すように、エ
ンジン負荷が高負荷側に変化するに伴ってＥＧＲ補正係
数ＦＴＰＥＧＩ？が小さな値に変更されるため（ステッ
プ５４．５５−５７．５８）　、ＥＧＲ補正係数ＰＴＰ
ＥＧＲにかかる増量補正分が徐々に減少されることにな
る。

また、エンジン負荷が高負荷側にあって排気ガスの還流
停止領域に達した場合に、吸気圧が所定値を上まわると
、第７図に示すように、エンジン負荷の上昇に伴ってＥ
ＧＲ補正係数ＦＴＰＥＧＲが大きな値に変更されるため
（ステップ５４．５６→５８．５９）、この補正係数Ｆ
ＴＰＥＧＲにかかる増量補正分が徐々に増加されること
になる。

以上のような構成によれば、負圧切換弁６を開弁させて
排気ガスの還流が開始される場合には、ＥＧＲバルブ５
が開弁して排気ガスの一部が実際に還流されるのに略同
期させて燃料噴射量が減量調節されるため、かかる領域
において、燃料の要求量と実際の燃料噴射量との間に差
が生じるのを有効に抑制することができる。その結果、
排気ガスの還流開始時に混合気の空燃比を理論空燃比近
傍に維持することが可能であり、エミッションの悪化を
有効に抑制することができる。

また、高負荷側で排気ガスの還流が停止される場合には
、ＥＧＲバルブ５が閉じて排気ガスの還流が実際に停止
されるみに略同期させて燃料噴射量が増量調節されるた
め、この領域で燃料の要求量と実際の噴射量との間に差
が生じるのを有効に抑制することが可能となる。その結
果、排気ガスの還流を停止させる際に混合気の空燃比が
乱れるのを抑制できるとともに、エミッションが悪化す
るのを有効に防止することが可能となる。

なお、本発明は、前記実施例に示す構成の排気還流制御
装置を備えたものに限らず、これとは別の構成からなる
排気還流制御装置を備えたものにも適用可能である。

また、排気還流制御弁の弁体の動きを直接に検出し、そ
の検出結果に基づいて燃料供給量を調節するようにして
もよい。

［発明の効果コ本発明は、以１−のような構成であるから、排気ガスが
実際に還流される時期及び排気ガスの還流が実際に停止
する時期に対応させて燃料供給量を調節できるとともに
、排気ガスの還流時及び還流停止時における排気ガス量
の変化に対応させて細密に燃料供給量を調節することが
できる。その結果、これらの領域において、混合気の空
燃比を理論空燃比近傍に維持し易く、エミッションが悪
化するのを有効に抑制できる制御精度に優れた内燃機関
の空燃比制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の一実施例を示し、第１図は
概略的な全体構成図、第２図は制御手順を概略的に示す
フローチャート図、第３図から第６図はそれぞれ制御設
定条件を示す図、第７図は作用説明図である。第８図は
従来例における不具合を説明するための図である。１・・・エンジン２・・・排気還流制御装置３・・・電子制御燃料噴射装置４・・・排気還流通路（ＥＧＲ通路）５・・・排気還流制御弁（ＥＧＲバルブ）６・・・負圧
切換弁７・・・ＥＧＲモジュレータ１０・・・負圧通路１４・・・電子制御装置１９・・・圧力センサ２０・・・クランク角センサ

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも吸気圧及びエンジン回転数に基づいて燃料噴
射量を決定するとともに、排気ガスの還流時には前記燃
料噴射量を減少させ、排気ガスの非還流時には前記燃料
噴射量を増量するように構成した内燃機関の空燃比制御
方法において、排気ガスの還流開始領域及び還流停止領
域で、排気還流通路を開閉する排気還流制御弁の開閉時
に対応させて前記燃料噴射量を増加又は減少させるよう
にしたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。