JPH06137194A - 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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- JPH06137194A JPH06137194A JP4284547A JP28454792A JPH06137194A JP H06137194 A JPH06137194 A JP H06137194A JP 4284547 A JP4284547 A JP 4284547A JP 28454792 A JP28454792 A JP 28454792A JP H06137194 A JPH06137194 A JP H06137194A
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- air
- amount
- fuel
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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】 本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関
し、目標空燃比がリーン域である時の意図しないトルク
変動を防止すると共に、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時のトルク低下を防止することを目的とす
る。 【構成】 吸気量及び／又は再循環排気ガス量を制御す
る第１制御手段５，８，１０と、燃料量を制御する第２
制御手段４，１０とを具備し、排気ガス中の酸素濃度を
基に、混合気空燃比が運転状態により決定される目標空
燃比に一致するように、第１又は第２制御手段による帰
還制御が実行される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、目標空燃比がリーン域である時、第１制御手段５，
８，１０による帰還制御を実行すると共に第２制御手段
４，１０による帰還制御を停止し、目標空燃比が理論空
燃比又はリッチ域である時、第２制御手段４，１０によ
る帰還制御を実行すると共に第１制御手段５，８，１０
による帰還制御を停止する。
し、目標空燃比がリーン域である時の意図しないトルク
変動を防止すると共に、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時のトルク低下を防止することを目的とす
る。 【構成】 吸気量及び／又は再循環排気ガス量を制御す
る第１制御手段５，８，１０と、燃料量を制御する第２
制御手段４，１０とを具備し、排気ガス中の酸素濃度を
基に、混合気空燃比が運転状態により決定される目標空
燃比に一致するように、第１又は第２制御手段による帰
還制御が実行される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、目標空燃比がリーン域である時、第１制御手段５，
８，１０による帰還制御を実行すると共に第２制御手段
４，１０による帰還制御を停止し、目標空燃比が理論空
燃比又はリッチ域である時、第２制御手段４，１０によ
る帰還制御を実行すると共に第１制御手段５，８，１０
による帰還制御を停止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特願平２−３３３６２２号には、ＮＯｘ
低減のための排気ガス再循環装置を具備する内燃機関に
おいて、燃焼室内の混合気空燃比を機関運転状態により
決定される目標値に一致させるように、排気通路に設け
られた酸素センサの出力を基に、この時決定された燃料
噴射量に対して吸入空気量及び再循環排気ガス量を帰還
制御する空燃比制御装置が記載されている。
低減のための排気ガス再循環装置を具備する内燃機関に
おいて、燃焼室内の混合気空燃比を機関運転状態により
決定される目標値に一致させるように、排気通路に設け
られた酸素センサの出力を基に、この時決定された燃料
噴射量に対して吸入空気量及び再循環排気ガス量を帰還
制御する空燃比制御装置が記載されている。
【０００３】燃料噴射量を変化させる空燃比制御のよう
に、特に、目標空燃比がリーン域である時の過渡運転状
態において、吸入空気量の増減遅れ又はオーバーシュー
トに対しても燃料噴射量が増減されと、吸気量は充分に
あるために噴射された燃料は完全に燃焼して、運転者の
意図しないトルク変動が生じることになるが、前述の空
燃比制御によれば、機関運転状態毎に燃料噴射量は一定
とされるために、このようなトルク変動は防止される。
に、特に、目標空燃比がリーン域である時の過渡運転状
態において、吸入空気量の増減遅れ又はオーバーシュー
トに対しても燃料噴射量が増減されと、吸気量は充分に
あるために噴射された燃料は完全に燃焼して、運転者の
意図しないトルク変動が生じることになるが、前述の空
燃比制御によれば、機関運転状態毎に燃料噴射量は一定
とされるために、このようなトルク変動は防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におけ
る空燃比制御は、各制御弁の開度を変化させても実際に
燃焼室に供給される吸入空気量及び再循環排気ガス量を
瞬間的に変化させることはできず、応答性があまり良く
ない。それにより、混合気空燃比を目標空燃比に完全に
一致させて維持することは困難であり、この制御により
得られる混合気空燃比は目標空燃比を境に上下に変動す
る。機関運転状態により決定される目標空燃比が理論空
燃比又はリッチ域である時、このような空燃比制御が実
行されると、ある程度のトルクが必要とされるこれらの
運転状態において、吸気量が必要量を下回ることがあ
り、噴射された燃料を完全には燃焼させることができな
いために、発生トルクが低下して所望のトルクを得るこ
とができない。また、排気ガス中には未燃燃料である炭
化水素が多量に含まれ、排気エミッションが悪化する。
る空燃比制御は、各制御弁の開度を変化させても実際に
燃焼室に供給される吸入空気量及び再循環排気ガス量を
瞬間的に変化させることはできず、応答性があまり良く
ない。それにより、混合気空燃比を目標空燃比に完全に
一致させて維持することは困難であり、この制御により
得られる混合気空燃比は目標空燃比を境に上下に変動す
る。機関運転状態により決定される目標空燃比が理論空
燃比又はリッチ域である時、このような空燃比制御が実
行されると、ある程度のトルクが必要とされるこれらの
運転状態において、吸気量が必要量を下回ることがあ
り、噴射された燃料を完全には燃焼させることができな
いために、発生トルクが低下して所望のトルクを得るこ
とができない。また、排気ガス中には未燃燃料である炭
化水素が多量に含まれ、排気エミッションが悪化する。
【０００５】従って、本発明の目的は、目標空燃比がリ
ーン域である時の意図しないトルク変動を防止すると共
に、目標空燃比が理論空燃比又はリッチ域である時のト
ルク低下を防止することのできる内燃機関の空燃比制御
装置を提供することである。
ーン域である時の意図しないトルク変動を防止すると共
に、目標空燃比が理論空燃比又はリッチ域である時のト
ルク低下を防止することのできる内燃機関の空燃比制御
装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
空燃比制御装置は、機関燃焼室へ供給される吸気量及び
／又は再循環排気ガス量を制御する第１制御手段と、前
記機関燃焼室へ供給される燃料量を制御する第２制御手
段とを具備し、排気ガス中の酸素濃度を基に、前記機関
燃焼室内の混合気空燃比が機関運転状態により決定され
る目標空燃比に一致するように、前記第１又は第２制御
手段による帰還制御が実行される内燃機関の空燃比制御
装置において、前記目標空燃比がリーン域である時、前
記第１制御手段による帰還制御を実行すると共に前記第
２制御手段による帰還制御を停止し、前記目標空燃比が
理論空燃比又はリッチ域である時、前記第２制御手段に
よる帰還制御を実行すると共に前記第１制御手段による
帰還制御を停止することを特徴とする。
空燃比制御装置は、機関燃焼室へ供給される吸気量及び
／又は再循環排気ガス量を制御する第１制御手段と、前
記機関燃焼室へ供給される燃料量を制御する第２制御手
段とを具備し、排気ガス中の酸素濃度を基に、前記機関
燃焼室内の混合気空燃比が機関運転状態により決定され
る目標空燃比に一致するように、前記第１又は第２制御
手段による帰還制御が実行される内燃機関の空燃比制御
装置において、前記目標空燃比がリーン域である時、前
記第１制御手段による帰還制御を実行すると共に前記第
２制御手段による帰還制御を停止し、前記目標空燃比が
理論空燃比又はリッチ域である時、前記第２制御手段に
よる帰還制御を実行すると共に前記第１制御手段による
帰還制御を停止することを特徴とする。
【０００７】
【作用】前述の内燃機関の空燃比制御装置は、排気ガス
中の酸素濃度を基に、混合気空燃比が機関運転状態によ
り決定される目標空燃比に一致するように制御される際
に、目標空燃比がリーン域である時は、機関燃焼室へ供
給される吸気量及び／又は再循環排気ガス量を制御する
第１制御手段による帰還制御が実行されると共に、機関
燃焼室へ供給される燃料量を制御する第２制御手段によ
る帰還制御が停止され、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時は、前述の第２制御手段による帰還制御
が実行されると共に、前述の第１制御手段による帰還制
御が停止される。
中の酸素濃度を基に、混合気空燃比が機関運転状態によ
り決定される目標空燃比に一致するように制御される際
に、目標空燃比がリーン域である時は、機関燃焼室へ供
給される吸気量及び／又は再循環排気ガス量を制御する
第１制御手段による帰還制御が実行されると共に、機関
燃焼室へ供給される燃料量を制御する第２制御手段によ
る帰還制御が停止され、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時は、前述の第２制御手段による帰還制御
が実行されると共に、前述の第１制御手段による帰還制
御が停止される。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明による内燃機関の空燃比制御
装置の概略図である。同図において、１はエンジン、２
は吸気通路、３は排気通路である。エンジン１の各気筒
には、燃焼室へ直接燃料を噴射する噴射弁４が設けら
れ、吸気通路２のサージタンク２ａ上流には、吸気量を
制御するためのスロットル弁５が配置されている。
装置の概略図である。同図において、１はエンジン、２
は吸気通路、３は排気通路である。エンジン１の各気筒
には、燃焼室へ直接燃料を噴射する噴射弁４が設けら
れ、吸気通路２のサージタンク２ａ上流には、吸気量を
制御するためのスロットル弁５が配置されている。
【０００９】吸気通路２のスロットル弁５下流と排気通
路３の触媒コンバータ６上流とが、排気ガス再循環通路
７によって接続され、排気ガスを燃焼室に再循環させる
ことによって、排気ガスの主成分である不活性ガスの有
する熱容量により燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量
を低減することが可能となる。この排気ガス再循環は多
少の燃焼悪化を伴うために、機関運転状態によって再循
環させる排気ガス量を制御する必要があり、そのため
に、排気ガス再循環通路７には制御弁８が配置されてい
る。
路３の触媒コンバータ６上流とが、排気ガス再循環通路
７によって接続され、排気ガスを燃焼室に再循環させる
ことによって、排気ガスの主成分である不活性ガスの有
する熱容量により燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量
を低減することが可能となる。この排気ガス再循環は多
少の燃焼悪化を伴うために、機関運転状態によって再循
環させる排気ガス量を制御する必要があり、そのため
に、排気ガス再循環通路７には制御弁８が配置されてい
る。
【００１０】排気通路３の触媒コンバータ６上流には、
排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素センサ９が
設置され、この酸素センサ９の他に機関回転数を検出す
るための回転センサ（図示せず）及び機関負荷を表すア
クセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルペ
ダルストロークセンサ（図示せず）等が電気的に接続さ
れた制御装置１０によって、スロットル弁５、制御弁
８、及び噴射弁４が制御され、燃焼室に形成される混合
気の空燃比制御が実行される。
排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素センサ９が
設置され、この酸素センサ９の他に機関回転数を検出す
るための回転センサ（図示せず）及び機関負荷を表すア
クセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルペ
ダルストロークセンサ（図示せず）等が電気的に接続さ
れた制御装置１０によって、スロットル弁５、制御弁
８、及び噴射弁４が制御され、燃焼室に形成される混合
気の空燃比制御が実行される。
【００１１】制御装置１０による前述の制御は、図２に
示すフローチャートに従って行われる。まずステップ１
０１において、回転センサによって現在の回転数Ｎを検
出し、アクセルペダルストロークセンサによって現在の
アクセルペダル踏み込み量Ｌを検出する。次にステップ
１０２において、この回転数Ｎ及びアクセルペダル踏み
込み量Ｌを基に基本燃料噴射量τａが算出される。また
ステップ１０３において、この基本燃料噴射量τａ及び
回転数Ｎを基に図３（Ａ）に示す第１マップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。この第１マップにおいて、目
標空燃比Ａ／Ｆは、燃料噴射量τが第１所定値τ１以上
第２所定値τ２以下の時に理論空燃比１４．５とされ、
燃料噴射量τが第２所定値τ２より多い時リッチ域とさ
れ、その程度は燃料噴射量τの増加に伴い上昇するよう
に設定され、また燃料噴射量τが第１所定値τ１より少
ない時リーン域とされ、その程度は燃料噴射量τの減少
に伴い上昇するように設定されている。さらに、回転数
Ｎの増加に伴い、リーン域とされる燃料噴射量τは第１
所定値τ１より徐々に増化されるようになっている。
示すフローチャートに従って行われる。まずステップ１
０１において、回転センサによって現在の回転数Ｎを検
出し、アクセルペダルストロークセンサによって現在の
アクセルペダル踏み込み量Ｌを検出する。次にステップ
１０２において、この回転数Ｎ及びアクセルペダル踏み
込み量Ｌを基に基本燃料噴射量τａが算出される。また
ステップ１０３において、この基本燃料噴射量τａ及び
回転数Ｎを基に図３（Ａ）に示す第１マップから目標空
燃比Ａ／Ｆが算出される。この第１マップにおいて、目
標空燃比Ａ／Ｆは、燃料噴射量τが第１所定値τ１以上
第２所定値τ２以下の時に理論空燃比１４．５とされ、
燃料噴射量τが第２所定値τ２より多い時リッチ域とさ
れ、その程度は燃料噴射量τの増加に伴い上昇するよう
に設定され、また燃料噴射量τが第１所定値τ１より少
ない時リーン域とされ、その程度は燃料噴射量τの減少
に伴い上昇するように設定されている。さらに、回転数
Ｎの増加に伴い、リーン域とされる燃料噴射量τは第１
所定値τ１より徐々に増化されるようになっている。
【００１２】次にステップ１０４において、酸素センサ
９の出力から実際の空燃比Ａ／Ｆ’を測定し、ステップ
１０５において、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比１４．
５以下かどうかが判断される。この判断が否定される
時、すなわち、目標空燃比Ａ／Ｆがリーン域である時、
ステップ１０６に進み、実際の空燃比Ａ／Ｆ’及び目標
空燃比Ａ／ＦからＰＩ又はＰＤＩ制御法等を用いて第１
空燃比補正係数Ｋ１を算出する。この第１空燃比補正係
数Ｋ１は正数であり、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃
比Ａ／Ｆと等しければ１となり、前者が後者よりリーン
であれば１未満となり、前者が後者よりリッチであれば
１より大きくなるものである。
９の出力から実際の空燃比Ａ／Ｆ’を測定し、ステップ
１０５において、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比１４．
５以下かどうかが判断される。この判断が否定される
時、すなわち、目標空燃比Ａ／Ｆがリーン域である時、
ステップ１０６に進み、実際の空燃比Ａ／Ｆ’及び目標
空燃比Ａ／ＦからＰＩ又はＰＤＩ制御法等を用いて第１
空燃比補正係数Ｋ１を算出する。この第１空燃比補正係
数Ｋ１は正数であり、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃
比Ａ／Ｆと等しければ１となり、前者が後者よりリーン
であれば１未満となり、前者が後者よりリッチであれば
１より大きくなるものである。
【００１３】次にステップ１０７に進み、実際の燃料噴
射量τ’は前述の基本燃料噴射量τａのままとされ、ス
テップ１０８において、基本燃料噴射量τａが第１空燃
比補正係数ｋ１倍されて仮の燃料噴射量τ”が計算され
る。仮の燃料噴射量τ”は、第１空燃比補正係数Ｋ１が
前述のように算出されるために、実際の空燃比Ａ／Ｆ’
がこの時の目標空燃比Ａ／Ｆよりリーンであれば、実際
の燃料噴射量τ’より少なくされ、また目標空燃比Ａ／
Ｆよりリッチであれば、実際の燃料噴射量τ’より多く
される。
射量τ’は前述の基本燃料噴射量τａのままとされ、ス
テップ１０８において、基本燃料噴射量τａが第１空燃
比補正係数ｋ１倍されて仮の燃料噴射量τ”が計算され
る。仮の燃料噴射量τ”は、第１空燃比補正係数Ｋ１が
前述のように算出されるために、実際の空燃比Ａ／Ｆ’
がこの時の目標空燃比Ａ／Ｆよりリーンであれば、実際
の燃料噴射量τ’より少なくされ、また目標空燃比Ａ／
Ｆよりリッチであれば、実際の燃料噴射量τ’より多く
される。
【００１４】次にステップ１０９において、この仮の燃
料噴射量τ”及び現在の回転数Ｎを基に、図３（Ｂ）に
示す第２マップからスロットル弁５の開度θａが決定さ
れ、また同様に図３（Ｃ）に示す第３マップから排気ガ
ス再循環通路７の制御弁８の開度θｂが決定され、ステ
ップ１０１に戻る。第２マップにおいて、スロットル弁
５の開度θａは、燃料噴射量τの増加に伴い全閉から徐
々に大きくなり、第１所定値τ１と第２所定値τ２との
間の第３所定値τ３で全開となるように設定されてい
る。さらに、回転数Ｎの増加に伴い、全開とされる燃料
噴射量τは、第３所定値より徐々に増加されるようにな
っている。また第３マップにおいて、制御弁８の開度θ
ｂは、燃料噴射量τの増加に伴い所定開度から徐々に大
きくなり、第１所定値τ１より少ない第４所定値τ４で
全開となり、第３所定値τ３まで全開に維持され、その
後徐々に閉じられて第２所定値τ２で全閉となるように
設定されている。さらに、回転数の増加に伴い、全開を
維持する及び全閉となる燃料噴射量τは、それぞれ第４
及び第２所定値τ４，τ２より徐々に増化されるように
なっている。
料噴射量τ”及び現在の回転数Ｎを基に、図３（Ｂ）に
示す第２マップからスロットル弁５の開度θａが決定さ
れ、また同様に図３（Ｃ）に示す第３マップから排気ガ
ス再循環通路７の制御弁８の開度θｂが決定され、ステ
ップ１０１に戻る。第２マップにおいて、スロットル弁
５の開度θａは、燃料噴射量τの増加に伴い全閉から徐
々に大きくなり、第１所定値τ１と第２所定値τ２との
間の第３所定値τ３で全開となるように設定されてい
る。さらに、回転数Ｎの増加に伴い、全開とされる燃料
噴射量τは、第３所定値より徐々に増加されるようにな
っている。また第３マップにおいて、制御弁８の開度θ
ｂは、燃料噴射量τの増加に伴い所定開度から徐々に大
きくなり、第１所定値τ１より少ない第４所定値τ４で
全開となり、第３所定値τ３まで全開に維持され、その
後徐々に閉じられて第２所定値τ２で全閉となるように
設定されている。さらに、回転数の増加に伴い、全開を
維持する及び全閉となる燃料噴射量τは、それぞれ第４
及び第２所定値τ４，τ２より徐々に増化されるように
なっている。
【００１５】それにより、目標空燃比Ａ／Ｆがリーン域
である時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃比
Ａ／Ｆよりリーンであれば、機関運転状態により決定さ
れる基本燃料噴射量τａでの燃料噴射が持続されると共
に、仮の燃料噴射量τ”が実際の燃料噴射量τ’からそ
のリーン度合に応じて減量されるために、スロットル弁
５の開度θａはその量に応じて閉側に制御され、また制
御弁８の開度θｂは全開のまま維持されるか又はその量
に応じて閉側に制御され、少なくとも吸気量が減少して
実際の空燃比Ａ／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけるこ
とができる。
である時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃比
Ａ／Ｆよりリーンであれば、機関運転状態により決定さ
れる基本燃料噴射量τａでの燃料噴射が持続されると共
に、仮の燃料噴射量τ”が実際の燃料噴射量τ’からそ
のリーン度合に応じて減量されるために、スロットル弁
５の開度θａはその量に応じて閉側に制御され、また制
御弁８の開度θｂは全開のまま維持されるか又はその量
に応じて閉側に制御され、少なくとも吸気量が減少して
実際の空燃比Ａ／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけるこ
とができる。
【００１６】また、目標空燃比Ａ／Ｆがリーン域である
時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆ
よりリッチであれば、機関運転状態により決定される基
本燃料噴射量τａでの燃料噴射が持続されると共に、仮
の燃料噴射量τ”が実際の燃料噴射量τ’からそのリッ
チ度合に応じて増量されるために、スロットル弁５の開
度θａはその量に応じて開側に制御され、また制御弁８
の開度θｂは全開のまま維持されるか又はその量に応じ
て開側に制御され、少なくとも吸気量が増加して実際の
空燃比Ａ／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることがで
きる。
時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆ
よりリッチであれば、機関運転状態により決定される基
本燃料噴射量τａでの燃料噴射が持続されると共に、仮
の燃料噴射量τ”が実際の燃料噴射量τ’からそのリッ
チ度合に応じて増量されるために、スロットル弁５の開
度θａはその量に応じて開側に制御され、また制御弁８
の開度θｂは全開のまま維持されるか又はその量に応じ
て開側に制御され、少なくとも吸気量が増加して実際の
空燃比Ａ／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることがで
きる。
【００１７】このように、目標空燃比Ａ／Ｆがリ−ン域
である時の空燃比制御は、機関運転状態により決定され
る基本燃料噴射量τａを維持して、吸気量及び／又は再
循環排気ガス量を変化させることによって行われるため
に、過渡状態において吸気量の増減遅れ又はオーバーシ
ュートが生じても燃料噴射量はそれに追従することがな
く、運転者の意図しないトルク変動が生じることはな
い。この時、触媒コンバータ６の三元触媒は充分に機能
しないが、再循環排気ガス量は比較的多量とされている
ために、ＮＯｘ発生量はかなり低減され、多量のＮＯｘ
が大気中に放出されることはない。
である時の空燃比制御は、機関運転状態により決定され
る基本燃料噴射量τａを維持して、吸気量及び／又は再
循環排気ガス量を変化させることによって行われるため
に、過渡状態において吸気量の増減遅れ又はオーバーシ
ュートが生じても燃料噴射量はそれに追従することがな
く、運転者の意図しないトルク変動が生じることはな
い。この時、触媒コンバータ６の三元触媒は充分に機能
しないが、再循環排気ガス量は比較的多量とされている
ために、ＮＯｘ発生量はかなり低減され、多量のＮＯｘ
が大気中に放出されることはない。
【００１８】また、多少吸気量が減少されても、リーン
域であるために吸気量は充分にあり、最適な燃焼が実現
されるようにその量が決定され噴射された燃料は完全に
燃焼して所望のトルクが得られ、排気エミッションが悪
化することもない。さらに、吸気系及び排気ガス再循環
系等にデポジットが付着するなどの経時変化、及び大気
圧変化に対しても、正確な空燃比制御が可能となる。
域であるために吸気量は充分にあり、最適な燃焼が実現
されるようにその量が決定され噴射された燃料は完全に
燃焼して所望のトルクが得られ、排気エミッションが悪
化することもない。さらに、吸気系及び排気ガス再循環
系等にデポジットが付着するなどの経時変化、及び大気
圧変化に対しても、正確な空燃比制御が可能となる。
【００１９】一方、ステップ１０５における判断が肯定
される時、すなわち目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比又は
リッチ域である時、ステップ１１０に進み、実際の空燃
比Ａ／Ｆ’及び目標空燃比Ａ／ＦからＰＩ又はＰＤＩ制
御法等を用いて第２空燃比補正係数Ｋ２を算出する。こ
の第２空燃比補正係数Ｋ２は正数であり、実際の空燃比
Ａ／Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆと等しければ１となり、前
者が後者よりリッチであれば１未満となり、前者が後者
よりリーンであれば１より大きくなるものである。
される時、すなわち目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比又は
リッチ域である時、ステップ１１０に進み、実際の空燃
比Ａ／Ｆ’及び目標空燃比Ａ／ＦからＰＩ又はＰＤＩ制
御法等を用いて第２空燃比補正係数Ｋ２を算出する。こ
の第２空燃比補正係数Ｋ２は正数であり、実際の空燃比
Ａ／Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆと等しければ１となり、前
者が後者よりリッチであれば１未満となり、前者が後者
よりリーンであれば１より大きくなるものである。
【００２０】次にステップ１１１に進み、実際の燃料噴
射量τ’は、前述の基本燃料噴射量τａが第２空燃比補
正係数Ｋ２倍されることによって計算され、ステップ１
１２において、仮の燃料噴射量τ”は基本燃料噴射量τ
ａのままとされる。実際の燃料噴射量τ”は、第２空燃
比補正係数Ｋ２が前述のように算出されるために、実際
の空燃比Ａ／Ｆ’がこの時の目標空燃比Ａ／Ｆよりリー
ンであれば、基本燃料噴射量τａより多くされ、また目
標空燃比Ａ／Ｆよりリッチであれば、基本燃料噴射量τ
ａより少なくされる。
射量τ’は、前述の基本燃料噴射量τａが第２空燃比補
正係数Ｋ２倍されることによって計算され、ステップ１
１２において、仮の燃料噴射量τ”は基本燃料噴射量τ
ａのままとされる。実際の燃料噴射量τ”は、第２空燃
比補正係数Ｋ２が前述のように算出されるために、実際
の空燃比Ａ／Ｆ’がこの時の目標空燃比Ａ／Ｆよりリー
ンであれば、基本燃料噴射量τａより多くされ、また目
標空燃比Ａ／Ｆよりリッチであれば、基本燃料噴射量τ
ａより少なくされる。
【００２１】次にステップ１０９に進み、前述と同様に
仮の燃料噴射量τ”及び現在の回転数Ｎを基に、図３
（Ｂ）に示す第２マップからスロットル弁５の開度θａ
が決定され、また同様に図３（Ｃ）に示す第３マップか
ら排気ガス再循環通路７の制御弁８の開度θｂが決定さ
れ、ステップ１０１に戻る。
仮の燃料噴射量τ”及び現在の回転数Ｎを基に、図３
（Ｂ）に示す第２マップからスロットル弁５の開度θａ
が決定され、また同様に図３（Ｃ）に示す第３マップか
ら排気ガス再循環通路７の制御弁８の開度θｂが決定さ
れ、ステップ１０１に戻る。
【００２２】それにより、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比又はリッチ域である時において、実際の空燃比Ａ／
Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆよりリーンであれば、機関運転
状態により決定される基本燃料噴射量τａがそのリーン
度合に応じて増量された燃料噴射量τ’で燃料噴射が実
行されると共に、スロットル弁５及び制御弁８は、基本
燃料噴射量τａと等しい仮の燃料噴射量τ”を基に決定
された開度に維持され、燃料増量により実際の空燃比Ａ
／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることができる。
比又はリッチ域である時において、実際の空燃比Ａ／
Ｆ’が目標空燃比Ａ／Ｆよりリーンであれば、機関運転
状態により決定される基本燃料噴射量τａがそのリーン
度合に応じて増量された燃料噴射量τ’で燃料噴射が実
行されると共に、スロットル弁５及び制御弁８は、基本
燃料噴射量τａと等しい仮の燃料噴射量τ”を基に決定
された開度に維持され、燃料増量により実際の空燃比Ａ
／Ｆ’を目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることができる。
【００２３】また、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比又は
リッチ域である時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目
標空燃比Ａ／Ｆよりリッチであれば、機関運転状態によ
り決定される基本燃料噴射量τａがそのリッチ度合に応
じて減量された燃料噴射量τ’で燃料噴射が実行される
と共に、スロットル弁５及び制御弁８は、基本燃料噴射
量τａと等しい仮の燃料噴射量τ”を基に決定された開
度に維持され、燃料減量により実際の空燃比Ａ／Ｆ’を
目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることができる。
リッチ域である時において、実際の空燃比Ａ／Ｆ’が目
標空燃比Ａ／Ｆよりリッチであれば、機関運転状態によ
り決定される基本燃料噴射量τａがそのリッチ度合に応
じて減量された燃料噴射量τ’で燃料噴射が実行される
と共に、スロットル弁５及び制御弁８は、基本燃料噴射
量τａと等しい仮の燃料噴射量τ”を基に決定された開
度に維持され、燃料減量により実際の空燃比Ａ／Ｆ’を
目標空燃比Ａ／Ｆに近づけることができる。
【００２４】このように、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比又はリッチ域である時の空燃比制御は、機関運転状態
により決定される吸気量及び／又は再循環排気ガス量を
維持して、燃料噴射量τ’を変化させることによって行
われるために、ある程度のトルクが必要なこれらの運転
状態において、応答性の良くない吸気量制御によって供
給される吸気が必要量を下回り、噴射された燃料を完全
には燃焼させることができず、それにより発生トルクが
低下して所望のトルクが得られないことは防止され、さ
らに未燃燃料による排気エミッションの悪化も防止され
る。
比又はリッチ域である時の空燃比制御は、機関運転状態
により決定される吸気量及び／又は再循環排気ガス量を
維持して、燃料噴射量τ’を変化させることによって行
われるために、ある程度のトルクが必要なこれらの運転
状態において、応答性の良くない吸気量制御によって供
給される吸気が必要量を下回り、噴射された燃料を完全
には燃焼させることができず、それにより発生トルクが
低下して所望のトルクが得られないことは防止され、さ
らに未燃燃料による排気エミッションの悪化も防止され
る。
【００２５】この燃料噴射量の帰還制御は、噴射弁４が
直接燃焼室に燃料を噴射するものであるために特に応答
性が良く、この時の空燃比制御を良好なものとすること
ができる。しかし、本実施例の噴射弁は、このタイプの
ものに限定されず、通常の吸気ポートに燃料を噴射する
タイプのものであっても、本発明の目的は充分に達成さ
れる。
直接燃焼室に燃料を噴射するものであるために特に応答
性が良く、この時の空燃比制御を良好なものとすること
ができる。しかし、本実施例の噴射弁は、このタイプの
ものに限定されず、通常の吸気ポートに燃料を噴射する
タイプのものであっても、本発明の目的は充分に達成さ
れる。
【００２６】
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の空
燃比制御装置によれば、排気ガス中の酸素濃度を基に、
混合気空燃比を帰還運転状態により決定される目標空燃
比に一致させるように制御する際に、目標空燃比がリー
ン域である時は機関燃焼室へ供給される吸気量及び／又
は再循環排気ガス量の帰還制御が実行されると共に、機
関燃焼室へ供給される燃料量の帰還制御は停止されるこ
とによって、過渡状態において吸気量の増減遅れ又はオ
ーバーシュートが生じても燃料噴射量はそれに追従する
ことがなく、運転者の意図しないトルク変動が生じるこ
とは防止される。また、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時は機関燃焼室へ供給される燃料量の帰還
制御は実行されると共に、機関燃焼室へ供給される吸気
量及び／又は再循環排気ガス量の帰還制御は停止される
ことによって、ある程度のトルクが必要なこれらの運転
状態において、応答性の良くない吸気量制御によって供
給される吸気が必要量を下回り、噴射された燃料を完全
には燃焼させることができず、それにより発生トルクが
低下して所望のトルクが得られないことは防止され、さ
らに未燃燃料による排気エミッションの悪化も防止され
る。
燃比制御装置によれば、排気ガス中の酸素濃度を基に、
混合気空燃比を帰還運転状態により決定される目標空燃
比に一致させるように制御する際に、目標空燃比がリー
ン域である時は機関燃焼室へ供給される吸気量及び／又
は再循環排気ガス量の帰還制御が実行されると共に、機
関燃焼室へ供給される燃料量の帰還制御は停止されるこ
とによって、過渡状態において吸気量の増減遅れ又はオ
ーバーシュートが生じても燃料噴射量はそれに追従する
ことがなく、運転者の意図しないトルク変動が生じるこ
とは防止される。また、目標空燃比が理論空燃比又はリ
ッチ域である時は機関燃焼室へ供給される燃料量の帰還
制御は実行されると共に、機関燃焼室へ供給される吸気
量及び／又は再循環排気ガス量の帰還制御は停止される
ことによって、ある程度のトルクが必要なこれらの運転
状態において、応答性の良くない吸気量制御によって供
給される吸気が必要量を下回り、噴射された燃料を完全
には燃焼させることができず、それにより発生トルクが
低下して所望のトルクが得られないことは防止され、さ
らに未燃燃料による排気エミッションの悪化も防止され
る。
【図１】本発明による内燃機関の空燃比制御装置の概略
図である。
図である。
【図２】空燃比制御のためのフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに使用されるマップであ
り、（Ａ）は目標空燃比決定のための第１マップ、
（Ｂ）はスロットル弁開度決定のための第２マップ、
（Ｃ）は制御弁開度決定のための第３マップである。
り、（Ａ）は目標空燃比決定のための第１マップ、
（Ｂ）はスロットル弁開度決定のための第２マップ、
（Ｃ）は制御弁開度決定のための第３マップである。
１…エンジン ２…吸気通路 ３…排気通路 ４…噴射弁 ５…スロットル弁 ７…排気ガス再循環通路 ８…制御弁 ９…酸素センサ １０…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｒ Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】 機関燃焼室へ供給される吸気量及び／又
は再循環排気ガス量を制御する第１制御手段と、前記機
関燃焼室へ供給される燃料量を制御する第２制御手段と
を具備し、排気ガス中の酸素濃度を基に、前記機関燃焼
室内の混合気空燃比が機関運転状態により決定される目
標空燃比に一致するように、前記第１又は第２制御手段
による帰還制御が実行される内燃機関の空燃比制御装置
において、前記目標空燃比がリーン域である時、前記第
１制御手段による帰還制御を実行すると共に前記第２制
御手段による帰還制御を停止し、前記目標空燃比が理論
空燃比又はリッチ域である時、前記第２制御手段による
帰還制御を実行すると共に前記第１制御手段による帰還
制御を停止することを特徴とする内燃機関の空燃比制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4284547A JP2867816B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4284547A JP2867816B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137194A true JPH06137194A (ja) | 1994-05-17 |
| JP2867816B2 JP2867816B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17679867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4284547A Expired - Lifetime JP2867816B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867816B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996022457A1 (fr) * | 1995-01-20 | 1996-07-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procede de nettoyage des gaz d'echappement pour moteur a combustion interne |
| US5775099A (en) * | 1994-04-12 | 1998-07-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of purifying the exhaust of an internal combustion engine |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP4284547A patent/JP2867816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5775099A (en) * | 1994-04-12 | 1998-07-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of purifying the exhaust of an internal combustion engine |
| WO1996022457A1 (fr) * | 1995-01-20 | 1996-07-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procede de nettoyage des gaz d'echappement pour moteur a combustion interne |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867816B2 (ja) | 1999-03-10 |
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