JPH06129284A - 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
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- JPH06129284A JPH06129284A JP4191042A JP19104292A JPH06129284A JP H06129284 A JPH06129284 A JP H06129284A JP 4191042 A JP4191042 A JP 4191042A JP 19104292 A JP19104292 A JP 19104292A JP H06129284 A JPH06129284 A JP H06129284A
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/068—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1496—Measurement of the conductivity of a sensor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】冷機始動時に、空燃比フィードバック制御にお
ける制御振幅が大きくなることを回避する。 【構成】酸素センサで検出される排気中の酸素濃度に応
じて、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを比例
・積分制御する。ここで、まず、イグニッションスイッ
チがオフからオンが切り換えられて、酸素センサのヒー
タに通電されるようになったか否かを判別する（Ｓ
１）。そして、イグニッションスイッチがオフからオン
が切り換えられたときには、比例分及び積分分を補正す
るための補正値ＫＬＭＤの初期値ＫＬＭＤφを冷却水温
度Ｔｗに基づいて設定する（Ｓ２）。そして、前記初期
値ＫＬＭＤφを補正値ＫＬＭＤにセットし（Ｓ３）、こ
の補正値ＫＬＭＤを経過時間と共に徐々に増大修正し
て、1.0 に収束させる。
ける制御振幅が大きくなることを回避する。 【構成】酸素センサで検出される排気中の酸素濃度に応
じて、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを比例
・積分制御する。ここで、まず、イグニッションスイッ
チがオフからオンが切り換えられて、酸素センサのヒー
タに通電されるようになったか否かを判別する（Ｓ
１）。そして、イグニッションスイッチがオフからオン
が切り換えられたときには、比例分及び積分分を補正す
るための補正値ＫＬＭＤの初期値ＫＬＭＤφを冷却水温
度Ｔｗに基づいて設定する（Ｓ２）。そして、前記初期
値ＫＬＭＤφを補正値ＫＬＭＤにセットし（Ｓ３）、こ
の補正値ＫＬＭＤを経過時間と共に徐々に増大修正し
て、1.0 に収束させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の空燃比制御装
置に関し、詳しくは、機関吸入混合気の空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する装置に関する。
置に関し、詳しくは、機関吸入混合気の空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空燃比フィードバック制御として
は、特開昭６０−２４０８４０号公報等に開示されるよ
うなものがある。このものは、機関吸入混合気の空燃比
と密接な関係にある排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ（空燃比センサ）を設け、この酸素センサから排気
中の酸素濃度に応じて出力される検出信号と目標空燃比
である理論空燃比に相当するスライスレベルとの比較に
基づいて、燃料噴射量を補正するための空燃比フィード
バック補正係数を比例・積分制御などによって設定して
いる。
は、特開昭６０−２４０８４０号公報等に開示されるよ
うなものがある。このものは、機関吸入混合気の空燃比
と密接な関係にある排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ（空燃比センサ）を設け、この酸素センサから排気
中の酸素濃度に応じて出力される検出信号と目標空燃比
である理論空燃比に相当するスライスレベルとの比較に
基づいて、燃料噴射量を補正するための空燃比フィード
バック補正係数を比例・積分制御などによって設定して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、冷機始動時
には、酸素センサの温度が低く非活性状態であるため
に、酸素濃度検出の応答性が悪くなる。このため、冷機
始動時には、空燃比フィードバック制御における制御振
幅が暖機状態に比べて大きくなり、たとえ排気浄化用に
設けた三元触媒をヒータによって加熱して早期に充分な
活性状態としても、三元触媒の転化率が最も良い理論空
燃比付近に空燃比を安定させることが困難で、三元触媒
による排気浄化効果を最大限に得ることができなかっ
た。
には、酸素センサの温度が低く非活性状態であるため
に、酸素濃度検出の応答性が悪くなる。このため、冷機
始動時には、空燃比フィードバック制御における制御振
幅が暖機状態に比べて大きくなり、たとえ排気浄化用に
設けた三元触媒をヒータによって加熱して早期に充分な
活性状態としても、三元触媒の転化率が最も良い理論空
燃比付近に空燃比を安定させることが困難で、三元触媒
による排気浄化効果を最大限に得ることができなかっ
た。
【０００４】また、酸素センサを早期に活性化するため
に、素子を加熱するヒータを酸素センサに付設させる場
合があるが、かかるヒータは一般にイグニッションスイ
ッチに連動して通電されるために、機関の非回転中でも
センサが加熱されることがある。このため、ヒータ無し
の場合には、酸素センサの温度が機関温度に略連動して
変化するのに対して、ヒータ付きの場合には、機関温度
と共にヒータ通電時間によってもその温度状態が変化
し、前記制御振幅の特性は、前記ヒータ通電開始からの
経過時間によっても影響を受けることになる。
に、素子を加熱するヒータを酸素センサに付設させる場
合があるが、かかるヒータは一般にイグニッションスイ
ッチに連動して通電されるために、機関の非回転中でも
センサが加熱されることがある。このため、ヒータ無し
の場合には、酸素センサの温度が機関温度に略連動して
変化するのに対して、ヒータ付きの場合には、機関温度
と共にヒータ通電時間によってもその温度状態が変化
し、前記制御振幅の特性は、前記ヒータ通電開始からの
経過時間によっても影響を受けることになる。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、空燃比を検出するセンサに付設されたヒータの通
電に影響されずに、冷機始動時においても空燃比フィー
ドバック制御の制御振幅を充分に小さくできる空燃比制
御装置を提供することを目的とする。
あり、空燃比を検出するセンサに付設されたヒータの通
電に影響されずに、冷機始動時においても空燃比フィー
ドバック制御の制御振幅を充分に小さくできる空燃比制
御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように構成さ
れる。図１において、空燃比センサは、機関吸入混合気
の空燃比によって変化する排気中の特定成分の濃度に感
応して出力値が変化するセンサであり、制御値設定手段
は、空燃比センサの出力値に基づいて機関吸入混合気の
空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するための制
御値を設定する。
内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように構成さ
れる。図１において、空燃比センサは、機関吸入混合気
の空燃比によって変化する排気中の特定成分の濃度に感
応して出力値が変化するセンサであり、制御値設定手段
は、空燃比センサの出力値に基づいて機関吸入混合気の
空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するための制
御値を設定する。
【０００７】そして、空燃比制御手段は、制御値設定手
段で設定された制御値に基づいて機関吸入混合気の空燃
比を制御する。また、機関温度検出手段は機関温度を検
出し、機関始動検知手段と、機関の始動状態を検知す
る。一方、操作量補正手段は、機関温度検出手段で検出
される機関温度と機関始動検知手段で検知される機関始
動からの経過時間とをパラメータとして制御値設定手段
における制御値の操作量を補正する。
段で設定された制御値に基づいて機関吸入混合気の空燃
比を制御する。また、機関温度検出手段は機関温度を検
出し、機関始動検知手段と、機関の始動状態を検知す
る。一方、操作量補正手段は、機関温度検出手段で検出
される機関温度と機関始動検知手段で検知される機関始
動からの経過時間とをパラメータとして制御値設定手段
における制御値の操作量を補正する。
【０００８】ここで、空燃比センサが、センサ素子を加
熱するためのヒータを備えると共に、該ヒータがイグニ
ッションスイッチに同期して通電されるように構成され
る場合には、機関始動検知手段が、前記イグニッション
スイッチのオフからオンへの切り換えを機関始動として
検知するよう構成することが好ましい。
熱するためのヒータを備えると共に、該ヒータがイグニ
ッションスイッチに同期して通電されるように構成され
る場合には、機関始動検知手段が、前記イグニッション
スイッチのオフからオンへの切り換えを機関始動として
検知するよう構成することが好ましい。
【０００９】
【作用】かかる構成によると、空燃比センサの出力値に
基づき、実際の空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御するための制御値が設定されるが、かかる制御値の設
定において用いられる操作量が、空燃比センサの活性状
態に関わる機関温度と機関始動からの経過時間とをパラ
メータとして補正される。
基づき、実際の空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御するための制御値が設定されるが、かかる制御値の設
定において用いられる操作量が、空燃比センサの活性状
態に関わる機関温度と機関始動からの経過時間とをパラ
メータとして補正される。
【００１０】ここで、イグニッションスイッチに同期し
て通電されるヒータが空燃比センサに備えられる場合に
は、イグニッションスイッチのオフからオンへの切り換
えを機関始動として検知させれば、前記ヒータによる空
燃比センサの加熱状態に応じて、空燃比フィードバック
制御の特性を変更することができる。
て通電されるヒータが空燃比センサに備えられる場合に
は、イグニッションスイッチのオフからオンへの切り換
えを機関始動として検知させれば、前記ヒータによる空
燃比センサの加熱状態に応じて、空燃比フィードバック
制御の特性を変更することができる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
【００１２】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て燃料噴射弁６による燃料噴射量を設定して、該燃料噴
射量に応じて燃料噴射弁６の開弁を制御する。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て燃料噴射弁６による燃料噴射量を設定して、該燃料噴
射量に応じて燃料噴射弁６の開弁を制御する。
【００１３】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、本実施例の４気筒の場
合、クランク角180 °毎の基準信号ＲＥＦと、クランク
角１°又は２°毎の単位信号ＰＯＳとを出力する。ここ
で、基準信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内におけ
る単位信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎを算出できる。
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、本実施例の４気筒の場
合、クランク角180 °毎の基準信号ＲＥＦと、クランク
角１°又は２°毎の単位信号ＰＯＳとを出力する。ここ
で、基準信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内におけ
る単位信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎを算出できる。
【００１４】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗ（機関温度を代表する温度）を検出する機関
温度検出手段としての水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に空燃比センサとし
ての酸素センサ16が設けられており、この酸素センサ16
の出力が排気中の酸素濃度に感応して変化することで機
関吸入混合気の空燃比を検出できるようになっている。
水温度Ｔｗ（機関温度を代表する温度）を検出する機関
温度検出手段としての水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に空燃比センサとし
ての酸素センサ16が設けられており、この酸素センサ16
の出力が排気中の酸素濃度に感応して変化することで機
関吸入混合気の空燃比を検出できるようになっている。
【００１５】前記酸素センサ16は、図２中に等価回路と
して示すように、例えば大気中の酸素濃度に対する排気
中の酸素濃度の比に応じた起電力を発生する一種の濃淡
電池であり、本実施例では、前記酸素センサ16に、セン
サ素子を加熱するためのヒータ16ａが付設されており、
イグニッションスイッチ17（機関始動検知手段）を介し
て電源電圧が印加されるようになっている。
して示すように、例えば大気中の酸素濃度に対する排気
中の酸素濃度の比に応じた起電力を発生する一種の濃淡
電池であり、本実施例では、前記酸素センサ16に、セン
サ素子を加熱するためのヒータ16ａが付設されており、
イグニッションスイッチ17（機関始動検知手段）を介し
て電源電圧が印加されるようになっている。
【００１６】ここにおいて、コントロールユニット12に
内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、図３〜図
５のフローチャートにそれぞれ示すＲＯＭ上のプログラ
ムに従って演算処理を行い、機関吸入混合気の空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御するための制御値とし
ての空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを設定す
る。そして、このフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡに
基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを補正して最終的な燃料噴
射量Ｔｉを設定し、噴射量をフィードバック制御するこ
とで、機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に一致させ
る空燃比フィードバック制御機能を有している。
内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、図３〜図
５のフローチャートにそれぞれ示すＲＯＭ上のプログラ
ムに従って演算処理を行い、機関吸入混合気の空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御するための制御値とし
ての空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを設定す
る。そして、このフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡに
基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを補正して最終的な燃料噴
射量Ｔｉを設定し、噴射量をフィードバック制御するこ
とで、機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に一致させ
る空燃比フィードバック制御機能を有している。
【００１７】尚、本実施例において、制御値設定手段，
空燃比制御手段，操作量補正手段，機関始動検知手段と
しての機能は、前記図３〜図５のフローチャートに示す
ようにコントロールユニット12が備えているものとす
る。図３のフローチャートに示すプログラムは、始動時
の冷却水温度Ｔｗに基づいて、空燃比フィードバック補
正係数ＡＬＰＨＡを補正する補正値ＫＬＭＤの初期値Ｋ
ＬＭＤφを設定するためのものである。
空燃比制御手段，操作量補正手段，機関始動検知手段と
しての機能は、前記図３〜図５のフローチャートに示す
ようにコントロールユニット12が備えているものとす
る。図３のフローチャートに示すプログラムは、始動時
の冷却水温度Ｔｗに基づいて、空燃比フィードバック補
正係数ＡＬＰＨＡを補正する補正値ＫＬＭＤの初期値Ｋ
ＬＭＤφを設定するためのものである。
【００１８】まず、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、イグニッションスイッチがオフか
らオンへ切り換えられたか否かを判別する。そして、イ
グニッションスイッチがオンされたときには、機関始動
と見做してステップ２へ進む。ステップ２では、予め冷
却水温度Ｔｗに対応する前記初期値ＫＬＭＤφを記憶し
たマップを参照し、現在の冷却水温度Ｔｗ、即ち、イグ
ニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた時
点での冷却水温度Ｔｗに対応する初期値ＫＬＭＤφを求
める。
る。以下同様）では、イグニッションスイッチがオフか
らオンへ切り換えられたか否かを判別する。そして、イ
グニッションスイッチがオンされたときには、機関始動
と見做してステップ２へ進む。ステップ２では、予め冷
却水温度Ｔｗに対応する前記初期値ＫＬＭＤφを記憶し
たマップを参照し、現在の冷却水温度Ｔｗ、即ち、イグ
ニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた時
点での冷却水温度Ｔｗに対応する初期値ＫＬＭＤφを求
める。
【００１９】尚、前記初期値ＫＬＭＤφは、機関が充分
に暖機された温度に相当するときには、実質的に補正を
行わない1.0 に設定され、冷却水温度Ｔｗが低くなるほ
ど、1.0 よりも小さな値に設定されるようになってい
る。次いでステップ３では、前記初期値ＫＬＭＤφを補
正値ＫＬＭＤにセットする。
に暖機された温度に相当するときには、実質的に補正を
行わない1.0 に設定され、冷却水温度Ｔｗが低くなるほ
ど、1.0 よりも小さな値に設定されるようになってい
る。次いでステップ３では、前記初期値ＫＬＭＤφを補
正値ＫＬＭＤにセットする。
【００２０】一方、図４のフローチャートに示すプログ
ラムは、前記初期設定された補正値ＫＬＭＤを、イグニ
ッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた時点
（機関始動）からの経過時間に応じて、徐々に1.0 にま
で収束させるためのものである。まず、ステップ11で
は、前回までの補正値ＫＬＭＤOLD に固定値ＤＫＬＭＤ
を加算して、この加算結果を今回の新たな補正値ＫＬＭ
Ｄにセットする。
ラムは、前記初期設定された補正値ＫＬＭＤを、イグニ
ッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた時点
（機関始動）からの経過時間に応じて、徐々に1.0 にま
で収束させるためのものである。まず、ステップ11で
は、前回までの補正値ＫＬＭＤOLD に固定値ＤＫＬＭＤ
を加算して、この加算結果を今回の新たな補正値ＫＬＭ
Ｄにセットする。
【００２１】そして、次のステップ12では、前記加算演
算により、補正値ＫＬＭＤが1.0 を越えるようになった
か否かを判別する。ここで、補正値ＫＬＭＤが1.0 を越
えている場合には、ステップ13へ進み、補正値ＫＬＭＤ
に1.0 をセットし、1.0 を越える値が補正値ＫＬＭＤと
して設定されないようにしてある。
算により、補正値ＫＬＭＤが1.0 を越えるようになった
か否かを判別する。ここで、補正値ＫＬＭＤが1.0 を越
えている場合には、ステップ13へ進み、補正値ＫＬＭＤ
に1.0 をセットし、1.0 を越える値が補正値ＫＬＭＤと
して設定されないようにしてある。
【００２２】一方、補正値ＫＬＭＤが1.0 を越えていな
い場合には、そのままステップ11へ戻ることにより、イ
グニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた
時点の冷却水温度Ｔｗに応じた初期値から、補正値ＫＬ
ＭＤを時間経過と共に1.0 にまで徐々に収束させる。こ
こで、イグニッションスイッチがオフからオンへ切り換
えられると、酸素センサ16におけるヒータ16ａへの通電
が開始されるから、前記経過時間は、ヒータ通電時間に
一致する。
い場合には、そのままステップ11へ戻ることにより、イ
グニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた
時点の冷却水温度Ｔｗに応じた初期値から、補正値ＫＬ
ＭＤを時間経過と共に1.0 にまで徐々に収束させる。こ
こで、イグニッションスイッチがオフからオンへ切り換
えられると、酸素センサ16におけるヒータ16ａへの通電
が開始されるから、前記経過時間は、ヒータ通電時間に
一致する。
【００２３】前述のように、イグニッションスイッチが
オフからオンへ切り換えられた時点の冷却水温度Ｔｗに
応じた初期値を、時間経過と共に1.0 に収束させるよう
に設定される前記補正値ＫＬＭＤは、図５のフローチャ
ートにおける空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ
の比例積分制御に用いられる。図５のフローチャートに
おいて、まず、ステップ21では、酸素センサ16からの出
力値と、該出力値の目標空燃比に相当する基準レベルと
の比較に基づいて、比例分ｐと積分分ｉとの２つの操作
量を設定する。
オフからオンへ切り換えられた時点の冷却水温度Ｔｗに
応じた初期値を、時間経過と共に1.0 に収束させるよう
に設定される前記補正値ＫＬＭＤは、図５のフローチャ
ートにおける空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ
の比例積分制御に用いられる。図５のフローチャートに
おいて、まず、ステップ21では、酸素センサ16からの出
力値と、該出力値の目標空燃比に相当する基準レベルと
の比較に基づいて、比例分ｐと積分分ｉとの２つの操作
量を設定する。
【００２４】そして、次のステップ22では、前記比例分
ｐに前記補正値ＫＬＭＤを乗算して補正設定し、最終的
な比例分Ｐを設定すると共に、前記積分分ｉに前記補正
値ＫＬＭＤを乗算した値に前回の積分分ＩOLD を加算し
て、最終的な積分分Ｉを設定する。ステップ23では、補
正係数ＡＬＰＨＡの基準値＝1.0 に前記比例分Ｐ及び積
分分Ｉを加算して、実際の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御するための補正係数ＡＬＰＨＡを設定す
る。
ｐに前記補正値ＫＬＭＤを乗算して補正設定し、最終的
な比例分Ｐを設定すると共に、前記積分分ｉに前記補正
値ＫＬＭＤを乗算した値に前回の積分分ＩOLD を加算し
て、最終的な積分分Ｉを設定する。ステップ23では、補
正係数ＡＬＰＨＡの基準値＝1.0 に前記比例分Ｐ及び積
分分Ｉを加算して、実際の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御するための補正係数ＡＬＰＨＡを設定す
る。
【００２５】前記補正係数ＡＬＰＨＡは、エアフローメ
ータ13で検出される吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎと
に基づいて演算される基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／
Ｎ；Ｋは定数）に乗算され、燃料噴射量のフィードバッ
ク制御によって目標空燃比が得られるようになってい
る。ここで、前記補正係数ＡＬＰＨＡ（空燃比制御値）
の比例積分制御における比例分Ｐ及び積分分Ｉ（操作
量）を補正する補正値ＫＬＭＤは、前述のように始動時
の機関温度に応じた初期値にから時間経過と共に変化し
て、最終的には実質的に補正を行わない基準値1.0 に収
束し、かつ、始動時の温度が低いときほど、小さな値に
設定される。然も、前記始動時は、機関のクランキング
開始ではなく、酸素センサ16のヒータ16ａに通電が開始
された時点を示すので、前記補正値ＫＬＭＤは、酸素セ
ンサ16の温度状態、換言すれば、活性状態に対応する値
であり、酸素センサ16が不活性となる低温時ほど、補正
係数ＡＬＰＨＡの操作量を大きく減少補正する。
ータ13で検出される吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎと
に基づいて演算される基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／
Ｎ；Ｋは定数）に乗算され、燃料噴射量のフィードバッ
ク制御によって目標空燃比が得られるようになってい
る。ここで、前記補正係数ＡＬＰＨＡ（空燃比制御値）
の比例積分制御における比例分Ｐ及び積分分Ｉ（操作
量）を補正する補正値ＫＬＭＤは、前述のように始動時
の機関温度に応じた初期値にから時間経過と共に変化し
て、最終的には実質的に補正を行わない基準値1.0 に収
束し、かつ、始動時の温度が低いときほど、小さな値に
設定される。然も、前記始動時は、機関のクランキング
開始ではなく、酸素センサ16のヒータ16ａに通電が開始
された時点を示すので、前記補正値ＫＬＭＤは、酸素セ
ンサ16の温度状態、換言すれば、活性状態に対応する値
であり、酸素センサ16が不活性となる低温時ほど、補正
係数ＡＬＰＨＡの操作量を大きく減少補正する。
【００２６】従って、冷機始動時で酸素センサ16の温度
が低く、かつ、機関始動からの経過時間が短く、ヒータ
16ａによる加熱により充分な温度上昇が得られていない
とき、即ち、酸素センサ16の応答性が不良であるときに
は、補正係数ＡＬＰＨＡの操作量が完暖時に比して小さ
く設定される。これにより、酸素センサ16の応答が鈍い
ときに、補正係数ＡＬＰＨＡが敏感に反応して空燃比を
大きな振幅で制御してしまうことを回避でき、以て、実
際の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）を中心とする狭
い範囲に安定制御でき、運転性及び触媒における排気浄
化性能を向上させることができる。
が低く、かつ、機関始動からの経過時間が短く、ヒータ
16ａによる加熱により充分な温度上昇が得られていない
とき、即ち、酸素センサ16の応答性が不良であるときに
は、補正係数ＡＬＰＨＡの操作量が完暖時に比して小さ
く設定される。これにより、酸素センサ16の応答が鈍い
ときに、補正係数ＡＬＰＨＡが敏感に反応して空燃比を
大きな振幅で制御してしまうことを回避でき、以て、実
際の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）を中心とする狭
い範囲に安定制御でき、運転性及び触媒における排気浄
化性能を向上させることができる。
【００２７】ところで、上記実施例では、冷却水温度Ｔ
ｗ（機関温度）を補正係数ＫＬＭＤの初期値設定に用い
たが、図６及び図７のフローチャートに示すように、固
定値Ａを初期値とする補正値ＫＬＭＤＡを、イグニッシ
ョンスイッチがオンされてから経過時間に応じて徐々に
1.0 にまで増大させる一方、そのときの冷却水温度Ｔｗ
に応じて前記補正値ＫＬＭＤＡを補正するようにしても
良い。
ｗ（機関温度）を補正係数ＫＬＭＤの初期値設定に用い
たが、図６及び図７のフローチャートに示すように、固
定値Ａを初期値とする補正値ＫＬＭＤＡを、イグニッシ
ョンスイッチがオンされてから経過時間に応じて徐々に
1.0 にまで増大させる一方、そのときの冷却水温度Ｔｗ
に応じて前記補正値ＫＬＭＤＡを補正するようにしても
良い。
【００２８】図６のフローチャートにおいて、ステップ
31では、イグニッションスイッチのオフからオンへの切
り換えを判別し、イグニッションスイッチがオンされた
ときには、ステップ32へ進み、補正値ＫＬＭＤＡに固定
値Ａをセットする。一方、図７のフローチャートにおい
ては、まず、ステップ41では、補正値ＫＬＭＤＡに、経
過時間に応じて増大補正するための固定値ＤＫＬＭＤＡ
を加算し、該加算結果を新たな補正値ＫＬＭＤＡにセッ
トする。
31では、イグニッションスイッチのオフからオンへの切
り換えを判別し、イグニッションスイッチがオンされた
ときには、ステップ32へ進み、補正値ＫＬＭＤＡに固定
値Ａをセットする。一方、図７のフローチャートにおい
ては、まず、ステップ41では、補正値ＫＬＭＤＡに、経
過時間に応じて増大補正するための固定値ＤＫＬＭＤＡ
を加算し、該加算結果を新たな補正値ＫＬＭＤＡにセッ
トする。
【００２９】次のステップ42では、前記ステップ41にお
ける加算により補正値ＫＬＭＤＡが1.0 を越えたか否か
を判別する。そして、補正値ＫＬＭＤＡが1.0 を越えて
いる場合には、ステップ43で補正値ＫＬＭＤＡに1.0 を
セットした後にステップ44へ進む。一方、補正値ＫＬＭ
ＤＡが1.0 を越えていない場合には、ステップ43をジャ
ンプしてステップ44へ進む。
ける加算により補正値ＫＬＭＤＡが1.0 を越えたか否か
を判別する。そして、補正値ＫＬＭＤＡが1.0 を越えて
いる場合には、ステップ43で補正値ＫＬＭＤＡに1.0 を
セットした後にステップ44へ進む。一方、補正値ＫＬＭ
ＤＡが1.0 を越えていない場合には、ステップ43をジャ
ンプしてステップ44へ進む。
【００３０】ステップ44では、水温センサ15で検出され
た冷却水温度Ｔｗを読み込む。そして、次のステップ45
では、前記補正値ＫＬＭＤＡを冷却水温度Ｔｗに応じて
補正するための補正値ＫＬＭＤＴＷを、前記ステップ44
で読み込んだ冷却水温度Ｔｗに応じて設定する。ここ
で、前記補正値ＫＬＭＤＴＷは、冷却水温度Ｔｗが高い
ときには1.0 に設定されるが、冷却水温度Ｔｗが低いと
きには、1.0 よりも小さい値に設定され、前記補正値Ｋ
ＬＭＤＡを冷機時ほど減少補正するようになっている。
た冷却水温度Ｔｗを読み込む。そして、次のステップ45
では、前記補正値ＫＬＭＤＡを冷却水温度Ｔｗに応じて
補正するための補正値ＫＬＭＤＴＷを、前記ステップ44
で読み込んだ冷却水温度Ｔｗに応じて設定する。ここ
で、前記補正値ＫＬＭＤＴＷは、冷却水温度Ｔｗが高い
ときには1.0 に設定されるが、冷却水温度Ｔｗが低いと
きには、1.0 よりも小さい値に設定され、前記補正値Ｋ
ＬＭＤＡを冷機時ほど減少補正するようになっている。
【００３１】そして、ステップ46では、経過時間に応じ
て設定した前記補正値ＫＬＭＤＡを、冷却水温度Ｔｗに
応じて設定した補正値ＫＬＭＤＴＷで補正し、該補正結
果をフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡの操作量を補正
するための補正値ＫＬＭＤにセットする。即ち、標準温
度状態で始動させた場合の酸素センサ16のヒータ16ａに
よる活性化に対応させて補正値ＫＬＭＤＡが設定される
ようにし、機関温度（冷却水温度）による前記酸素セン
サ16の温度状態の変化を前記補正値ＫＬＭＤＴＷで補正
するようにしてある。
て設定した前記補正値ＫＬＭＤＡを、冷却水温度Ｔｗに
応じて設定した補正値ＫＬＭＤＴＷで補正し、該補正結
果をフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡの操作量を補正
するための補正値ＫＬＭＤにセットする。即ち、標準温
度状態で始動させた場合の酸素センサ16のヒータ16ａに
よる活性化に対応させて補正値ＫＬＭＤＡが設定される
ようにし、機関温度（冷却水温度）による前記酸素セン
サ16の温度状態の変化を前記補正値ＫＬＭＤＴＷで補正
するようにしてある。
【００３２】前記補正値ＫＬＭＤは、前記図５のフロー
チャートにおいて、空燃比フィードバック補正係数ＡＬ
ＰＨＡを比例・積分制御する際の比例分ｐ及び積分分ｉ
を補正するのに用いられる。尚、本実施例では、空燃比
フィードバック補正制御を、比例・積分制御によって行
わせるようにしたが、積分制御のみ、または、比例・積
分・微分制御によってフィードバック補正制御を行うも
のであっても良い。
チャートにおいて、空燃比フィードバック補正係数ＡＬ
ＰＨＡを比例・積分制御する際の比例分ｐ及び積分分ｉ
を補正するのに用いられる。尚、本実施例では、空燃比
フィードバック補正制御を、比例・積分制御によって行
わせるようにしたが、積分制御のみ、または、比例・積
分・微分制御によってフィードバック補正制御を行うも
のであっても良い。
【００３３】また、本実施例では、空燃比センサとして
の酸素センサ16が、酸素濃度比に応じた起電力を発生す
るタイプのものであったが、排気中の酸素濃度に応じて
抵抗値が変化するタイプのものであっても良い。
の酸素センサ16が、酸素濃度比に応じた起電力を発生す
るタイプのものであったが、排気中の酸素濃度に応じて
抵抗値が変化するタイプのものであっても良い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、始
動条件による空燃比センサの活性状態に応じて空燃比フ
ィードバック制御における操作量を補正するようにした
ので、空燃比センサが非活性状態で応答の悪い状態で、
空燃比制御に大きな振幅が発生することを回避でき、機
関始動時の空燃比を目標空燃比付近に安定させて、排気
性状及び運転性を改善できるようになるという効果があ
る。
動条件による空燃比センサの活性状態に応じて空燃比フ
ィードバック制御における操作量を補正するようにした
ので、空燃比センサが非活性状態で応答の悪い状態で、
空燃比制御に大きな振幅が発生することを回避でき、機
関始動時の空燃比を目標空燃比付近に安定させて、排気
性状及び運転性を改善できるようになるという効果があ
る。
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】操作量補正値の初期値設定を示すフローチャー
ト。
ト。
【図４】操作量補正値の時間経過に基づく設定を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図５】フィードバック制御値の設定を示すフローチャ
ート。
ート。
【図６】操作量補正値の初期値設定を示すフローチャー
ト。
ト。
【図７】操作量補正値の水温による補正を示すフローチ
ャート。
ャート。
１ 機関 ６ 燃料噴射弁 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 16 酸素センサ（空燃比センサ） 16ａ ヒータ 17 イグニッションスイッチ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｂ 7536−3Ｇ Ｑ 7536−3Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】機関吸入混合気の空燃比によって変化する
排気中の特定成分の濃度に感応して出力値が変化する空
燃比センサと、 該空燃比センサの出力値に基づいて機関吸入混合気の空
燃比を目標空燃比にフィードバック制御するための制御
値を設定する制御値設定手段と、 該制御値設定手段で設定された制御値に基づいて機関吸
入混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、 機関温度を検出する機関温度検出手段と、 機関の始動状態を検知する機関始動検知手段と、 前記機関温度検出手段で検出される機関温度と前記機関
始動検知手段で検知される機関始動からの経過時間とを
パラメータとして前記制御値設定手段における制御値の
操作量を補正する操作量補正手段と、 を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記空燃比センサが、センサ素子を加熱す
るためのヒータを備えると共に、該ヒータがイグニッシ
ョンスイッチに同期して通電されるように構成される一
方、前記機関始動検知手段が、前記イグニッションスイ
ッチのオフからオンへの切り換えを機関始動として検知
することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19104292A JP3680178B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/366,436 US5492107A (en) | 1992-07-17 | 1994-12-30 | Air fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19104292A JP3680178B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129284A true JPH06129284A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3680178B2 JP3680178B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=16267924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19104292A Expired - Fee Related JP3680178B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5492107A (ja) |
| JP (1) | JP3680178B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354083B1 (ko) * | 1999-11-01 | 2002-09-26 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 공연비 피드백 제어용 산소 센서 가열 방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2811375B1 (fr) * | 2000-07-07 | 2003-02-21 | Renault | Procede de regulation de la richesse du melange carburant/ air d'alimentation d'un moteur a combustion |
| US7193178B2 (en) * | 2003-07-10 | 2007-03-20 | General Motors Corporation | Method and apparatus for controlling the heating of an oxygen sensor in a motor vehicle |
| JP2005207924A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Toyota Motor Corp | 排気センサの制御装置 |
| DE102006006552B8 (de) * | 2006-02-13 | 2007-06-06 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| JP4325641B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの制御装置 |
| CN110374753B (zh) * | 2019-07-19 | 2022-03-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机冷启动控制方法及设备 |
| CN112343725B (zh) * | 2019-08-07 | 2023-03-03 | 联合汽车电子有限公司 | 控制系统及控制方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827848A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
| JPS60240840A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-29 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS6131633A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
| JPS62129754A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-12 | Honda Motor Co Ltd | 酸素濃度検出装置の制御方法 |
| JPH07117516B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1995-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
| JPH01301939A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-12-06 | Hitachi Ltd | 空燃比センサ信号処理装置 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP19104292A patent/JP3680178B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-30 US US08/366,436 patent/US5492107A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354083B1 (ko) * | 1999-11-01 | 2002-09-26 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 공연비 피드백 제어용 산소 센서 가열 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5492107A (en) | 1996-02-20 |
| JP3680178B2 (ja) | 2005-08-10 |
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