JPH0623551B2 - 車両用エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
車両用エンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH0623551B2 JPH0623551B2 JP59222632A JP22263284A JPH0623551B2 JP H0623551 B2 JPH0623551 B2 JP H0623551B2 JP 59222632 A JP59222632 A JP 59222632A JP 22263284 A JP22263284 A JP 22263284A JP H0623551 B2 JPH0623551 B2 JP H0623551B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- load region
- signal
- deceleration
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
-
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- F02D41/1481—Using a delaying circuit
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- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
- F02D41/1488—Inhibiting the regulation
- F02D41/1489—Replacing of the control value by a constant
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
Description
本発明は、吸入混合気の空燃比を三元触媒が有効に働く
理論空燃比付近に保つようにフィードバック制御する車
両用エンジンの空燃比制御装置に関し、特に減速直後の
再加速時の応答性および運転性を向上する車両用エンジ
ンの空燃比制御装置に関する。
理論空燃比付近に保つようにフィードバック制御する車
両用エンジンの空燃比制御装置に関し、特に減速直後の
再加速時の応答性および運転性を向上する車両用エンジ
ンの空燃比制御装置に関する。
この種の空燃比制御装置は、Ｏ２センサが活性化した以
降において、排気ガス中の酸素濃度をＯ２センサによる
検出して空燃比を判定し、その判定結果に基づいたＰＩ
信号によりデューティ値を算出する。一方、定常状態の
各運転条件における基本的なデューティ値が予め設定さ
れており、その設定値を前記ＰＩ信号により算出したデ
ューティ値で補正することにより、０〜１００％に限定
して最終的なデューティ値を演算し、これに基づいて燃
料供給量等を制御する。また上記ＰＩ信号のＰＩ値は、
排気ガスと走行性の両面から運転状態に応じ、例えば３
つの形態に使い分けられている。即ち、一般走行用とし
て所定のＰＩ値が設定され、これに対し加速用のＰＩ値
は大きくして追従性を良くし、逆に例えばエンジン回転
数が１１００ｒｐｍ以下のアイドリング用ではＰＩ値を
小さくして空燃比の変動を少なくするようになってい
る。 こうして、定常運転の場合のみならず、運転条件が急変
する過渡状態でも上述のように空燃比制御される。 ところで、アクセルの踏込みによる高負荷域からアクセ
ル開放の低負荷に移行して減速する過渡状態において
は、吸気管および吸気ポート内壁に付着した燃料液滴が
減速時の深い吸気管負圧により吸入されて空燃比がリッ
チになる。そのため、デューティ値はこの余剰燃料の影
響により、第４図（ｂ），（ｃ）の破線で示すように一
時的に高くなってオーバーリーンの状態になる。そこ
で、この減速後に高負荷域まで再加速した場合は、オー
バーリーン状態からＰＩ信号によるフィードバック制御
で追従しながらデューテイ値を低下させることにより、
このとき第４図（ｂ），（ｃ）の破線で囲まれた範囲の
広いリーン領域が生じる。 このような現象は、例えば電子制御式気化器に適用した
場合、気化器のフラット性が悪く、空燃比が低負荷域で
は濃く、高負荷域では燃料の吸出し不良により薄い特性
を有する場合に更に助長される。こうして、減速時のオ
ーバーリーン状態から再加速する過渡状態に広いリーン
領域が生じることで、走行性が悪化するという課題があ
る。 これに対処するに特開昭５８−２８５６６号公報（第１
の先行例）には、エンジン冷却水温が所定値未満の減速
時は空燃比のフィードバック補正を停止することで、低
温状態における減速後の再加速時、空燃比のオーバリー
ンを防止して減速直後の再加速性能を向上する技術が開
示されている。 また、実開昭５８−１７８４３７号公報（第２の先行
例）には、減速状態に移行した後、減速状態が所定時間
以上継続したとき、空燃比フィードバック制御を停止し
てオープンループ制御に切換えると共に、減速状態が所
定時間を継続する前にアイドル状態に移行した場合には
直ちに空燃比フィードバック補正を停止してオープンル
ープ制御とし空燃比をリッチ化することで、減速状態か
らアイドルに移行したときの空燃比のオーバリーンを防
止してエンジンストールを防止すると共に、排気エミッ
ションの悪化を防止する技術が開示されている。
降において、排気ガス中の酸素濃度をＯ２センサによる
検出して空燃比を判定し、その判定結果に基づいたＰＩ
信号によりデューティ値を算出する。一方、定常状態の
各運転条件における基本的なデューティ値が予め設定さ
れており、その設定値を前記ＰＩ信号により算出したデ
ューティ値で補正することにより、０〜１００％に限定
して最終的なデューティ値を演算し、これに基づいて燃
料供給量等を制御する。また上記ＰＩ信号のＰＩ値は、
排気ガスと走行性の両面から運転状態に応じ、例えば３
つの形態に使い分けられている。即ち、一般走行用とし
て所定のＰＩ値が設定され、これに対し加速用のＰＩ値
は大きくして追従性を良くし、逆に例えばエンジン回転
数が１１００ｒｐｍ以下のアイドリング用ではＰＩ値を
小さくして空燃比の変動を少なくするようになってい
る。 こうして、定常運転の場合のみならず、運転条件が急変
する過渡状態でも上述のように空燃比制御される。 ところで、アクセルの踏込みによる高負荷域からアクセ
ル開放の低負荷に移行して減速する過渡状態において
は、吸気管および吸気ポート内壁に付着した燃料液滴が
減速時の深い吸気管負圧により吸入されて空燃比がリッ
チになる。そのため、デューティ値はこの余剰燃料の影
響により、第４図（ｂ），（ｃ）の破線で示すように一
時的に高くなってオーバーリーンの状態になる。そこ
で、この減速後に高負荷域まで再加速した場合は、オー
バーリーン状態からＰＩ信号によるフィードバック制御
で追従しながらデューテイ値を低下させることにより、
このとき第４図（ｂ），（ｃ）の破線で囲まれた範囲の
広いリーン領域が生じる。 このような現象は、例えば電子制御式気化器に適用した
場合、気化器のフラット性が悪く、空燃比が低負荷域で
は濃く、高負荷域では燃料の吸出し不良により薄い特性
を有する場合に更に助長される。こうして、減速時のオ
ーバーリーン状態から再加速する過渡状態に広いリーン
領域が生じることで、走行性が悪化するという課題があ
る。 これに対処するに特開昭５８−２８５６６号公報（第１
の先行例）には、エンジン冷却水温が所定値未満の減速
時は空燃比のフィードバック補正を停止することで、低
温状態における減速後の再加速時、空燃比のオーバリー
ンを防止して減速直後の再加速性能を向上する技術が開
示されている。 また、実開昭５８−１７８４３７号公報（第２の先行
例）には、減速状態に移行した後、減速状態が所定時間
以上継続したとき、空燃比フィードバック制御を停止し
てオープンループ制御に切換えると共に、減速状態が所
定時間を継続する前にアイドル状態に移行した場合には
直ちに空燃比フィードバック補正を停止してオープンル
ープ制御とし空燃比をリッチ化することで、減速状態か
らアイドルに移行したときの空燃比のオーバリーンを防
止してエンジンストールを防止すると共に、排気エミッ
ションの悪化を防止する技術が開示されている。
しかし、低温時にのみならず減速後の再加速時には空燃
比がオーバリーンとなり、減速後の再加速性能が悪化す
るが、第１の先行例では、減速時にエンジン冷却水温が
低温時のみフィードバック補正を停止しているため、エ
ンジン冷却水温が所定値以上のときには、減速に拘わら
ず空燃比がフィードバック補正され、このときの減速直
後の空燃比のオーバリーンを防止することができず、再
加速性が悪化する。また、再加速時には空燃比をリッチ
に補正することが望ましいが、冷却水温低温状態を減速
時にフィードバック補正を停止して空燃比を理論空燃比
に制御させているため、応答遅れにより直ちに空燃比を
リッチ側に補正することができず、再加速時の応答性お
よび運転性を充分に向上することができない。さらに、
減速時にフィードバック補正を停止しているので、減速
終了直後、低負荷運転に移行した場合は直ちにフィード
バック制御に切換わり、Ｏ２センサ出力に基づき理論空
燃比となるよう空燃比が制御され、この状態から再加速
した場合には、同様に応答遅れにより空燃比が一時的に
リーン化し、再加速性が悪化する。 また、第２の先行例では、減速状態からアイドル状態
（低負荷域）に移行した時点を空燃比フィードバック制
御からオープンループ制御への切換えの開始時点とし、
その後の一定時間の間、オープンループ制御により空燃
比をリッチ化するようにしているため、減速状態の度合
いに応じた適正な制御性が得られないという不都合があ
る。すなわち、緩減速時には空燃比のオーバリーンの度
合いが小さいが、減速状態から低負荷域への移行後、単
に一義的な一定時間でのみフィードバック補正の停止条
件を与えているため、緩減速時には過度にリッチ補正が
行われる虞があり、排気エミッションが悪化する。ま
た、急減速時には、特に空燃比のオーバリーンの度合い
が大きくなるため、空燃比のリッチ補正が不足する虞が
あり、オーバリーンを有効に解消することができず、急
減速後の再加速時には、再加速時の応答性および走行性
を充分向上し得ない。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、減速状態
の度合に応じた空燃比リッチ補正の期間が適正に得ら
れ、いずれの減速直後の再加速時にも応答性および走行
性を適切に向上することが可能な車両用エンジンの空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
比がオーバリーンとなり、減速後の再加速性能が悪化す
るが、第１の先行例では、減速時にエンジン冷却水温が
低温時のみフィードバック補正を停止しているため、エ
ンジン冷却水温が所定値以上のときには、減速に拘わら
ず空燃比がフィードバック補正され、このときの減速直
後の空燃比のオーバリーンを防止することができず、再
加速性が悪化する。また、再加速時には空燃比をリッチ
に補正することが望ましいが、冷却水温低温状態を減速
時にフィードバック補正を停止して空燃比を理論空燃比
に制御させているため、応答遅れにより直ちに空燃比を
リッチ側に補正することができず、再加速時の応答性お
よび運転性を充分に向上することができない。さらに、
減速時にフィードバック補正を停止しているので、減速
終了直後、低負荷運転に移行した場合は直ちにフィード
バック制御に切換わり、Ｏ２センサ出力に基づき理論空
燃比となるよう空燃比が制御され、この状態から再加速
した場合には、同様に応答遅れにより空燃比が一時的に
リーン化し、再加速性が悪化する。 また、第２の先行例では、減速状態からアイドル状態
（低負荷域）に移行した時点を空燃比フィードバック制
御からオープンループ制御への切換えの開始時点とし、
その後の一定時間の間、オープンループ制御により空燃
比をリッチ化するようにしているため、減速状態の度合
いに応じた適正な制御性が得られないという不都合があ
る。すなわち、緩減速時には空燃比のオーバリーンの度
合いが小さいが、減速状態から低負荷域への移行後、単
に一義的な一定時間でのみフィードバック補正の停止条
件を与えているため、緩減速時には過度にリッチ補正が
行われる虞があり、排気エミッションが悪化する。ま
た、急減速時には、特に空燃比のオーバリーンの度合い
が大きくなるため、空燃比のリッチ補正が不足する虞が
あり、オーバリーンを有効に解消することができず、急
減速後の再加速時には、再加速時の応答性および走行性
を充分向上し得ない。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、減速状態
の度合に応じた空燃比リッチ補正の期間が適正に得ら
れ、いずれの減速直後の再加速時にも応答性および走行
性を適切に向上することが可能な車両用エンジンの空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による車両用エンジン
の空燃比制御装置は、Ｏ２センサの出力信号および運転
状態に基づき空燃比をフィードバック補正するＰＩ信号
を生成するＰＩ信号発生手段と、運転状態の高負荷域か
ら中負荷域への移行を判断し、高負荷域から中負荷域へ
の移行を起点としてその後の一定時間を判断し、さらに
低負荷域への移行を判断する判定手段と、通常時には上
記ＰＩ信号発生手段によるＰＩ信号を選択し、上記判定
手段により高負荷域から中負荷域へ移行後一定時間内か
つ運転状態が低負荷域と判断されたときには、空燃比を
リッチ化すべく値に予め設定された設定値を選択する選
択手段と、上記選択手段により選択されたＰＩ信号ある
いは設定値に基づき制御信号を生成し、制御信号を燃料
供給量制御手段へ出力するパルス幅変換手段とを備える
ことを特徴とする。
の空燃比制御装置は、Ｏ２センサの出力信号および運転
状態に基づき空燃比をフィードバック補正するＰＩ信号
を生成するＰＩ信号発生手段と、運転状態の高負荷域か
ら中負荷域への移行を判断し、高負荷域から中負荷域へ
の移行を起点としてその後の一定時間を判断し、さらに
低負荷域への移行を判断する判定手段と、通常時には上
記ＰＩ信号発生手段によるＰＩ信号を選択し、上記判定
手段により高負荷域から中負荷域へ移行後一定時間内か
つ運転状態が低負荷域と判断されたときには、空燃比を
リッチ化すべく値に予め設定された設定値を選択する選
択手段と、上記選択手段により選択されたＰＩ信号ある
いは設定値に基づき制御信号を生成し、制御信号を燃料
供給量制御手段へ出力するパルス幅変換手段とを備える
ことを特徴とする。
上記構成により、通常時には、Ｏ２センサの出力信号お
よび運転状態に基づいて空燃比をフィードバック補正す
るためのＰＩ信号により制御信号が生成されて燃料供給
量制御手段に出力されて空燃比がフィードバック制御さ
れる。 また、高負荷域から中負荷域への移行後一定時間内かつ
運転状態が低負荷域と判断されたときには、空燃比をリ
ッチ化すべく値に予め設定された設定値に基づき生成さ
れた制御信号が燃料供給量制御手段に出力される。 これにより、減速過程において低負荷域に移行した後に
空燃比をリッチ補正する期間が減速状態に応じて設定さ
れて、いずれの加速直後の再加速時にも応答性および運
転性が向上する。
よび運転状態に基づいて空燃比をフィードバック補正す
るためのＰＩ信号により制御信号が生成されて燃料供給
量制御手段に出力されて空燃比がフィードバック制御さ
れる。 また、高負荷域から中負荷域への移行後一定時間内かつ
運転状態が低負荷域と判断されたときには、空燃比をリ
ッチ化すべく値に予め設定された設定値に基づき生成さ
れた制御信号が燃料供給量制御手段に出力される。 これにより、減速過程において低負荷域に移行した後に
空燃比をリッチ補正する期間が減速状態に応じて設定さ
れて、いずれの加速直後の再加速時にも応答性および運
転性が向上する。
以下、本発明の一実施例を、電子制御式気化器に適用し
た例について図面に基づいて具体的に説明する。 第１図において本発明の装置の概略を説明すると、符号
１はエンジン本体２の上流側に連設される電子制御式気
化器であり、この気化器１のフロートチャンバ３からベ
ンチュリー４のノズル５に至るメイン燃料通路６の途中
のエアブリード７に空気補正通路８が連通している。ま
た、メイン燃料通路６から分岐してスロットル弁９の付
近に開口するスローポート１０に至るスロー燃料通路１
１の途中のエアブリード１２にも空気補正通路１３が連
通している。そしてこれらの各空気補正通路８，１３に
開閉用の電磁弁１４，１５が設けられ、この電磁弁１
４，１５の吸入側がエアクリーナ１６を介して大気に連
通している。次いでエンジン本体２の下流側の排気管１
７には排気ガス浄化用三元触媒のコンバータ１８が介設
され、それよりエンジン本体２側にＯ２センサ１９が排
気ガス中の酸素濃度により空燃比を検出すべく設けられ
ている。 一方、吸気マニホールド２０には吸気管負圧を検出する
負圧センサ２１が取付けられ、この負圧センサ２１の信
号が制御ユニット３０に入力される。そしてこの制御ユ
ニット３０から出力する制御信号で電磁弁１４，１５を
所定のデューティ比で開度制御することで、空気補正通
路８，１３、エアブリード７，１２を介して燃料系に空
気を補給して燃料供給量を制御し、混合気の空燃比をリ
ーンにしたり、その空気補正量を減じて空燃比をリッチ
にするようになっている。 第２図において、制御ユニット３０の構成について説明
する。まずフィードバック制御系の概略について説明す
ると、Ｏ２センサ１９からの信号により空燃比がリーン
またはリッチかの判定を行う空燃比判定手段３１を有
し、この空燃比判定手段３１の出力はＰＩ信号発生手段
３２に入力されて判定結果に応じ空燃比をフィードバッ
ク補正するためのＰＩ信号を出力する。即ち、リッチの
場合はＰ成分のステップ状電圧低下波形のＩ成分の一定
速度で電圧低下する波形を出力し、リーンの場合は上述
と逆の関係のＩ成分とＰ成分の波形を出力する。このＰ
Ｉ信号発生手段３２には、基本デューテイ値設定手段３
３からのエンジン回転数と吸気管負圧の関係で予め設定
された定常状態の基本デューティ値と、ＰＩ値設定手段
３４からのアイドリング用，加速用，一般走行用の各運
転状態に応じてＰＩ値が入力しており、これらと上記判
定結果により最終的なＰＩ信号を出力する。そしてＰＩ
信号発生手段３２の出力は、パルス幅変換手段３５に入
力して所定のデューティ値のパルス信号に変換され、こ
れが駆動回路３６を介して燃料供給量制御手段としての
電磁弁１４，１５に入力するようになっている。 そこで上記フィードバック制御系において、減速再加速
時に備え空燃比をリッチ化すべく予め設定された設定
値、例えば４０％にホールドされたデューティ値を出力
する固定デューティ値設定手段３７を有し、この固定デ
ューティ値設定手段３７と上記ＰＩ信号発生手段３２と
が選択手段３８を介してパルス幅変換手段３５に接続さ
れ、判定手段３９の出力により切換えられるようになっ
ている。 上記判定手段３９は、負圧センサ２１の信号が入力して
吸気管負圧が例えば−１５０ｍｍＨｇの設定値より深く
なると運転状態が高負荷域から中負荷域に移行したと判
断してＨ信号を出力にする高負荷域判定回路４０と、同
様にして例えば−５００ｍｍＨｇの設定値より深くなる
と運転状態が低負荷域に移行したと判断して出力をＨに
する低負荷域判定回路４１を有する。そして高負荷域判
定回路４０は、入力がＬからＨに変わってから例えば１
０秒の一定時間、出力をＨにするタイマー回路４２に接
続し、このタイマー回路４２と上記低負荷域判定回路４
１がＡＮＤゲート４３に接続する。そこで運転状態が高
負荷域から中負荷域に移行後、一定時間内の間において
低負荷域に移行したときのみ判定手段３９におけるＡＮ
Ｄゲート４３の出力がＨになり、選択手段３８は、固定
デューティ値設定手段３７を選択する。 次いでこのように構成された装置の作用について説明す
る。まず通常のフィードバック制御では、Ｏ２センサ１
９からの信号が空燃比判定手段３１で判定され、その結
果がＰＩ信号発生手段３２に入力する。そこでこＰＩ信
号発生手段３２では、判定結果に対し基本デューティ値
設定手段３３からの基本デューティ値を補正し、ＰＩ値
設定手段３４からの運転条件に応じてＰＩ値を用いて空
燃比がリッチの場合には空燃比をリーン側に補正し、リ
ーンの場合にはリッチ側に補正するＰＩ信号を発生す
る。そしてこのＰＩ信号がパルス幅変換手段３５に入力
してパルス変換されることでデューティ信号を生じ、こ
れにより駆動回路３６を介して電磁弁１４，１５を動作
する。こうして空燃比がリッチの場合には高いデューテ
ィ値により空気補給量を増して燃料供給量を減じて空燃
比をリーン側に補正し、リーンの場合には逆に動作して
空燃比を理論空燃比付近に保つように制御するのであ
る。 一方、減速して減速直後に再加速する過程の作用を第３
図のフローチャートを参照して説明する。 まず、ステップＳ１０１で通常のデューティ値をセット
し、ステップＳ１０２で吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇ
より浅いか否かを判定する。第４図における時間ｔ１以
前において吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇより浅い高負
荷運転では、ステップＳ１０３へ進み、タイマーのカウ
ント値ＴＮＷＯをクリアしてルーチンを抜ける。このと
き、前記高負荷判定回路４０、タイマ回路４２の出力が
ＬであるためＡＮＤゲート４３の出力はＬとなり、選択
手段３８がＰＩ信号発生手段３２を選択することから、
上述のようにフィードバック制御される。そのため、第
４図に示すように２０％位のデューティ値で理論空燃比
付近に保たれている。そこでアクセルを開放（スロット
ル全閉）して減速を開始すると、第４図（ａ）に示すよ
うに吸気管負圧が深くなり、吸気マニホールドおよび吸
気ポートの内壁に付着していた付着燃料が剥離されてエ
ンジン筒内に吸人されることで同図（ｃ）に示すように
空燃比がリッチとなり、これがＯ２センサ１９により検
出されてＰＩ信号発生手段３２から出力されるＰＩ信号
により空燃比をリーン側に補正すべくデューティ値が同
図（ｂ）に示すように増大制御される。一方、上記ステ
ップＳ１０２で吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇ以下の場
合には、運転状態が高負荷域から中負荷域、あるいは低
負荷域に移行したと判断してステップＳ１０４へ進み、
タイマーのカウント値ＴＮＷＯが１０ｓｅｃを越えてい
るか否かが判断され、カウント値ＴＮＷＯが１０ｓｅｃ
を越えている場合にはルーチンを抜け、１０ｓｅｃ以下
の場合にはステップＳ１０５へ進む。すなわち、第４図
において吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇを越えて、高負
荷域から中負荷域に移行した時点ｔ１で高負荷域判定回
路４０の出力がＨになり、ステップＳ１０５でタイマー
のカウント値ＴＮＷＯがインクリメントされ、タイマー
回路４２の出力を一定時間Ｈにする。 そして、ステップＳ１０６で吸気管負圧が−５００ｍｍ
Ｈｇより浅いか否かが判断されて、吸気管負圧が−５０
０ｍｍＨｇより浅い場合には、運転状態が低負荷域に至
っていないと判断してルーチンを抜け、吸気管負圧が−
５００ｍｍＨｇ以下の場合には、減速により高負荷域か
ら中負荷域に移行した後、一定時間内であり、且つ運転
状態が低負荷域に移行した減速直後であると判断してス
テップＳ１０７へ進み、デューティ値を、空燃比をリッ
チ補正すべく予め設定された設定値として例えば４０％
にホールドして空燃比をリッチに補正し、減速直後の再
加速に備える。すなわち、一定時間（１０ｓｅｃ）内の
時間ｔ２で、吸気管負圧が−５００ｍｍＨｇより深くな
って運転状態が低負荷域に移行し、低負荷域判定回路４
１の出力もＨとなると、減速直後であると判断されてＡ
ＮＤゲート４３の出力がＨとなり、この時間ｔ２以降は
上記タイマ回路４２による設定時間内において運転状態
が低負荷域にある間、選択手段３８が固定デューティ値
設定手段３７を選択することによりデューティ値が第４
図（ｂ）に実線で示すように設定値（４０％）にホール
ドされる。 このため、減速時の余剰燃料に対し、フィードバック制
御系のＰＩ信号による追従を中止してオープンループ制
御とし、且つ減速により運転状態が高負荷域から中負荷
域に移行した後一定時間内の間で、低負荷域に移行した
ときには、デューティ値が空燃比をリッチ化すべく設定
値にホールドされることで、空燃比は第４図（ｃ）の実
線で示すようにリッチ状態に保持される。 そして、このとき再加速し、時間ｔ３で吸気管負圧が−
５００ｍｍＨｇよりも浅くなると、低負荷判定手段４１
の出力がＬとなり、これに伴いＡＮＤゲート４３の出力
がＬになって、選択手段３８が再びＰＩ信号発生手段３
２を選択し、フィードバック制御に戻る。そこで、デュ
ーティ値は４０％のホールド状態から応答性良く所定の
値（２０％）に収束し、空燃比も予めリッチ状態にあっ
て空気流量の急増を補うことができ、迅速に理論空燃比
に収束する。 なお、上記タイマ回路４２による設定時間（一定時間）
を経過した後は、運転状態が低負荷域にあっても、タイ
マ回路４２の出力がＬとなってフィードバック制御に戻
る。 以上、本発明の一実施例について述べたが、上記実施例
のものに限定されるものではなく、固定デューティ値設
定手段３７に代り基本デューティ値設定手段３３のデュ
ーティ値の上限を用いてホールドしても良い。上記シス
テムはマイクロコンピュータでソフト的に処理しても良
く、シングルポイントのインジェクタ方式にも適用可能
である。
た例について図面に基づいて具体的に説明する。 第１図において本発明の装置の概略を説明すると、符号
１はエンジン本体２の上流側に連設される電子制御式気
化器であり、この気化器１のフロートチャンバ３からベ
ンチュリー４のノズル５に至るメイン燃料通路６の途中
のエアブリード７に空気補正通路８が連通している。ま
た、メイン燃料通路６から分岐してスロットル弁９の付
近に開口するスローポート１０に至るスロー燃料通路１
１の途中のエアブリード１２にも空気補正通路１３が連
通している。そしてこれらの各空気補正通路８，１３に
開閉用の電磁弁１４，１５が設けられ、この電磁弁１
４，１５の吸入側がエアクリーナ１６を介して大気に連
通している。次いでエンジン本体２の下流側の排気管１
７には排気ガス浄化用三元触媒のコンバータ１８が介設
され、それよりエンジン本体２側にＯ２センサ１９が排
気ガス中の酸素濃度により空燃比を検出すべく設けられ
ている。 一方、吸気マニホールド２０には吸気管負圧を検出する
負圧センサ２１が取付けられ、この負圧センサ２１の信
号が制御ユニット３０に入力される。そしてこの制御ユ
ニット３０から出力する制御信号で電磁弁１４，１５を
所定のデューティ比で開度制御することで、空気補正通
路８，１３、エアブリード７，１２を介して燃料系に空
気を補給して燃料供給量を制御し、混合気の空燃比をリ
ーンにしたり、その空気補正量を減じて空燃比をリッチ
にするようになっている。 第２図において、制御ユニット３０の構成について説明
する。まずフィードバック制御系の概略について説明す
ると、Ｏ２センサ１９からの信号により空燃比がリーン
またはリッチかの判定を行う空燃比判定手段３１を有
し、この空燃比判定手段３１の出力はＰＩ信号発生手段
３２に入力されて判定結果に応じ空燃比をフィードバッ
ク補正するためのＰＩ信号を出力する。即ち、リッチの
場合はＰ成分のステップ状電圧低下波形のＩ成分の一定
速度で電圧低下する波形を出力し、リーンの場合は上述
と逆の関係のＩ成分とＰ成分の波形を出力する。このＰ
Ｉ信号発生手段３２には、基本デューテイ値設定手段３
３からのエンジン回転数と吸気管負圧の関係で予め設定
された定常状態の基本デューティ値と、ＰＩ値設定手段
３４からのアイドリング用，加速用，一般走行用の各運
転状態に応じてＰＩ値が入力しており、これらと上記判
定結果により最終的なＰＩ信号を出力する。そしてＰＩ
信号発生手段３２の出力は、パルス幅変換手段３５に入
力して所定のデューティ値のパルス信号に変換され、こ
れが駆動回路３６を介して燃料供給量制御手段としての
電磁弁１４，１５に入力するようになっている。 そこで上記フィードバック制御系において、減速再加速
時に備え空燃比をリッチ化すべく予め設定された設定
値、例えば４０％にホールドされたデューティ値を出力
する固定デューティ値設定手段３７を有し、この固定デ
ューティ値設定手段３７と上記ＰＩ信号発生手段３２と
が選択手段３８を介してパルス幅変換手段３５に接続さ
れ、判定手段３９の出力により切換えられるようになっ
ている。 上記判定手段３９は、負圧センサ２１の信号が入力して
吸気管負圧が例えば−１５０ｍｍＨｇの設定値より深く
なると運転状態が高負荷域から中負荷域に移行したと判
断してＨ信号を出力にする高負荷域判定回路４０と、同
様にして例えば−５００ｍｍＨｇの設定値より深くなる
と運転状態が低負荷域に移行したと判断して出力をＨに
する低負荷域判定回路４１を有する。そして高負荷域判
定回路４０は、入力がＬからＨに変わってから例えば１
０秒の一定時間、出力をＨにするタイマー回路４２に接
続し、このタイマー回路４２と上記低負荷域判定回路４
１がＡＮＤゲート４３に接続する。そこで運転状態が高
負荷域から中負荷域に移行後、一定時間内の間において
低負荷域に移行したときのみ判定手段３９におけるＡＮ
Ｄゲート４３の出力がＨになり、選択手段３８は、固定
デューティ値設定手段３７を選択する。 次いでこのように構成された装置の作用について説明す
る。まず通常のフィードバック制御では、Ｏ２センサ１
９からの信号が空燃比判定手段３１で判定され、その結
果がＰＩ信号発生手段３２に入力する。そこでこＰＩ信
号発生手段３２では、判定結果に対し基本デューティ値
設定手段３３からの基本デューティ値を補正し、ＰＩ値
設定手段３４からの運転条件に応じてＰＩ値を用いて空
燃比がリッチの場合には空燃比をリーン側に補正し、リ
ーンの場合にはリッチ側に補正するＰＩ信号を発生す
る。そしてこのＰＩ信号がパルス幅変換手段３５に入力
してパルス変換されることでデューティ信号を生じ、こ
れにより駆動回路３６を介して電磁弁１４，１５を動作
する。こうして空燃比がリッチの場合には高いデューテ
ィ値により空気補給量を増して燃料供給量を減じて空燃
比をリーン側に補正し、リーンの場合には逆に動作して
空燃比を理論空燃比付近に保つように制御するのであ
る。 一方、減速して減速直後に再加速する過程の作用を第３
図のフローチャートを参照して説明する。 まず、ステップＳ１０１で通常のデューティ値をセット
し、ステップＳ１０２で吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇ
より浅いか否かを判定する。第４図における時間ｔ１以
前において吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇより浅い高負
荷運転では、ステップＳ１０３へ進み、タイマーのカウ
ント値ＴＮＷＯをクリアしてルーチンを抜ける。このと
き、前記高負荷判定回路４０、タイマ回路４２の出力が
ＬであるためＡＮＤゲート４３の出力はＬとなり、選択
手段３８がＰＩ信号発生手段３２を選択することから、
上述のようにフィードバック制御される。そのため、第
４図に示すように２０％位のデューティ値で理論空燃比
付近に保たれている。そこでアクセルを開放（スロット
ル全閉）して減速を開始すると、第４図（ａ）に示すよ
うに吸気管負圧が深くなり、吸気マニホールドおよび吸
気ポートの内壁に付着していた付着燃料が剥離されてエ
ンジン筒内に吸人されることで同図（ｃ）に示すように
空燃比がリッチとなり、これがＯ２センサ１９により検
出されてＰＩ信号発生手段３２から出力されるＰＩ信号
により空燃比をリーン側に補正すべくデューティ値が同
図（ｂ）に示すように増大制御される。一方、上記ステ
ップＳ１０２で吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇ以下の場
合には、運転状態が高負荷域から中負荷域、あるいは低
負荷域に移行したと判断してステップＳ１０４へ進み、
タイマーのカウント値ＴＮＷＯが１０ｓｅｃを越えてい
るか否かが判断され、カウント値ＴＮＷＯが１０ｓｅｃ
を越えている場合にはルーチンを抜け、１０ｓｅｃ以下
の場合にはステップＳ１０５へ進む。すなわち、第４図
において吸気管負圧が−１５０ｍｍＨｇを越えて、高負
荷域から中負荷域に移行した時点ｔ１で高負荷域判定回
路４０の出力がＨになり、ステップＳ１０５でタイマー
のカウント値ＴＮＷＯがインクリメントされ、タイマー
回路４２の出力を一定時間Ｈにする。 そして、ステップＳ１０６で吸気管負圧が−５００ｍｍ
Ｈｇより浅いか否かが判断されて、吸気管負圧が−５０
０ｍｍＨｇより浅い場合には、運転状態が低負荷域に至
っていないと判断してルーチンを抜け、吸気管負圧が−
５００ｍｍＨｇ以下の場合には、減速により高負荷域か
ら中負荷域に移行した後、一定時間内であり、且つ運転
状態が低負荷域に移行した減速直後であると判断してス
テップＳ１０７へ進み、デューティ値を、空燃比をリッ
チ補正すべく予め設定された設定値として例えば４０％
にホールドして空燃比をリッチに補正し、減速直後の再
加速に備える。すなわち、一定時間（１０ｓｅｃ）内の
時間ｔ２で、吸気管負圧が−５００ｍｍＨｇより深くな
って運転状態が低負荷域に移行し、低負荷域判定回路４
１の出力もＨとなると、減速直後であると判断されてＡ
ＮＤゲート４３の出力がＨとなり、この時間ｔ２以降は
上記タイマ回路４２による設定時間内において運転状態
が低負荷域にある間、選択手段３８が固定デューティ値
設定手段３７を選択することによりデューティ値が第４
図（ｂ）に実線で示すように設定値（４０％）にホール
ドされる。 このため、減速時の余剰燃料に対し、フィードバック制
御系のＰＩ信号による追従を中止してオープンループ制
御とし、且つ減速により運転状態が高負荷域から中負荷
域に移行した後一定時間内の間で、低負荷域に移行した
ときには、デューティ値が空燃比をリッチ化すべく設定
値にホールドされることで、空燃比は第４図（ｃ）の実
線で示すようにリッチ状態に保持される。 そして、このとき再加速し、時間ｔ３で吸気管負圧が−
５００ｍｍＨｇよりも浅くなると、低負荷判定手段４１
の出力がＬとなり、これに伴いＡＮＤゲート４３の出力
がＬになって、選択手段３８が再びＰＩ信号発生手段３
２を選択し、フィードバック制御に戻る。そこで、デュ
ーティ値は４０％のホールド状態から応答性良く所定の
値（２０％）に収束し、空燃比も予めリッチ状態にあっ
て空気流量の急増を補うことができ、迅速に理論空燃比
に収束する。 なお、上記タイマ回路４２による設定時間（一定時間）
を経過した後は、運転状態が低負荷域にあっても、タイ
マ回路４２の出力がＬとなってフィードバック制御に戻
る。 以上、本発明の一実施例について述べたが、上記実施例
のものに限定されるものではなく、固定デューティ値設
定手段３７に代り基本デューティ値設定手段３３のデュ
ーティ値の上限を用いてホールドしても良い。上記シス
テムはマイクロコンピュータでソフト的に処理しても良
く、シングルポイントのインジェクタ方式にも適用可能
である。
以上、詳述したように本発明によれば、通常時には、Ｏ
２センサの出力信号および運転状態に基づいて空燃比を
フィードバック補正するためのＰＩ信号により制御信号
が生成されて燃料供給量制御手段に出力されて空燃比が
フィードバック制御され、高負荷域から中負荷域への移
行後一定時間内かつ運転状態が低負荷域と判断されたと
きには、空燃比をリッチ化すべく値に予め設定された設
定値に基づき生成された制御信号が燃料供給量制御手段
に出力されるので、空燃比のフィードバック補正を中止
して設定値による空燃比のリッチ補正を行う条件を判断
するための一定時間の起点を、減速の過程において高負
荷域から中負荷域に移行した時点としているため、緩減
速時には、高負荷域から中負荷域に移行した後、低負荷
域に移行するまでの時間が長くなり、これに対応して、
低負荷域に移行後の設定値による空燃比のリッチ補正期
間が相対的に短くなる。緩減速時にはオーバリーンの度
合いが小さいため、これに応じて空燃比をリッチ補正す
る期間が短く制定されることで、過度のリッチ補正が防
止されて排気エミッションの悪化が防止されると共に、
減速直後の再加速時の応答性および走行性の向上を計る
ことができる。 また、急減速時には、高負荷域から中負荷域に移行した
後、低負荷域に移行するまでの時間が短く、このときに
は、低負荷域に移行後の設定値による空燃比のリッチ補
正期間が相対的に長く設定されることになる。急減速時
には特にオーバリーンの度合いが大きいがこれに対応し
て空燃比をリッチ補正する期間が長く設定されることに
なり、確実にオーバリーンを解消して再加速時の応答性
および走行性の向上を図ることができる。 すなわち、本発明によれば、減速状態の度合いに応じた
空燃比リッチ補正の期間が常に適正に得られ、これによ
り、いずれの減速直後の再加速時にも応答性および走行
性を有効に向上することができ、さらに排気エミッショ
ンも改善することができる。
２センサの出力信号および運転状態に基づいて空燃比を
フィードバック補正するためのＰＩ信号により制御信号
が生成されて燃料供給量制御手段に出力されて空燃比が
フィードバック制御され、高負荷域から中負荷域への移
行後一定時間内かつ運転状態が低負荷域と判断されたと
きには、空燃比をリッチ化すべく値に予め設定された設
定値に基づき生成された制御信号が燃料供給量制御手段
に出力されるので、空燃比のフィードバック補正を中止
して設定値による空燃比のリッチ補正を行う条件を判断
するための一定時間の起点を、減速の過程において高負
荷域から中負荷域に移行した時点としているため、緩減
速時には、高負荷域から中負荷域に移行した後、低負荷
域に移行するまでの時間が長くなり、これに対応して、
低負荷域に移行後の設定値による空燃比のリッチ補正期
間が相対的に短くなる。緩減速時にはオーバリーンの度
合いが小さいため、これに応じて空燃比をリッチ補正す
る期間が短く制定されることで、過度のリッチ補正が防
止されて排気エミッションの悪化が防止されると共に、
減速直後の再加速時の応答性および走行性の向上を計る
ことができる。 また、急減速時には、高負荷域から中負荷域に移行した
後、低負荷域に移行するまでの時間が短く、このときに
は、低負荷域に移行後の設定値による空燃比のリッチ補
正期間が相対的に長く設定されることになる。急減速時
には特にオーバリーンの度合いが大きいがこれに対応し
て空燃比をリッチ補正する期間が長く設定されることに
なり、確実にオーバリーンを解消して再加速時の応答性
および走行性の向上を図ることができる。 すなわち、本発明によれば、減速状態の度合いに応じた
空燃比リッチ補正の期間が常に適正に得られ、これによ
り、いずれの減速直後の再加速時にも応答性および走行
性を有効に向上することができ、さらに排気エミッショ
ンも改善することができる。
第１図は本発明による装置の全体の概略を示す構成図、 第２図は制御ユニットのブロック図、 第３図は制御ユニットにおける制御手順を示すフローチ
ャート、 第４図（ａ）〜（ｃ）は吸気管負圧，デューティ値，空
燃比の特性線図である。 １４，１５……電磁弁（燃料供給量制御手段）、 １９……Ｏ２センサ、 ２１……負圧センサ、 ３０……制御ユニット、 ３１……空燃比判定手段、 ３２……ＰＩ信号発生手段、 ３５……パルス幅変換手段、 ３７……固定デューティ値設定手段、 ３８……選択手段、 ３９……判定手段。
ャート、 第４図（ａ）〜（ｃ）は吸気管負圧，デューティ値，空
燃比の特性線図である。 １４，１５……電磁弁（燃料供給量制御手段）、 １９……Ｏ２センサ、 ２１……負圧センサ、 ３０……制御ユニット、 ３１……空燃比判定手段、 ３２……ＰＩ信号発生手段、 ３５……パルス幅変換手段、 ３７……固定デューティ値設定手段、 ３８……選択手段、 ３９……判定手段。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｏ２センサの出力信号および運転状態に基
づき空燃比をフィードバック補正するＰＩ信号を生成す
るＰＩ信号発生手段と、 運転状態の高負荷域から中負荷域への移行を判断し、高
負荷域から中負荷域への移行を起点としてその後の一定
時間を判断し、さらに低負荷域への移行を判断する判定
手段と、 通常時には上記ＰＩ信号発生手段によるＰＩ信号を選択
し、上記判定手段により高負荷域から中負荷域へ移行後
一定時間内かつ運転状態が低負荷域と判断されたときに
は、空燃比をリッチ化すべく値に予め設定された設定値
を選択する選択手段と、 上記選択手段により選択されたＰＩ信号あるいは設定値
に基づき制御信号を生成し、制御信号を燃料供給量制御
手段へ出力するパルス幅変換手段とを備えることを特徴
とする車両用エンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222632A JPH0623551B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
| US06/787,397 US4671238A (en) | 1984-10-22 | 1985-10-15 | Air-fuel ratio control system |
| GB08525890A GB2167214B (en) | 1984-10-22 | 1985-10-21 | Air-fuel ratio control system |
| DE19853537531 DE3537531A1 (de) | 1984-10-22 | 1985-10-22 | Anordnung zum regeln des luft-brennstoff-verhaeltnisses eines verbrennungsmotors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222632A JPH0623551B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101643A JPS61101643A (ja) | 1986-05-20 |
| JPH0623551B2 true JPH0623551B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16785491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59222632A Expired - Lifetime JPH0623551B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4671238A (ja) |
| JP (1) | JPH0623551B2 (ja) |
| DE (1) | DE3537531A1 (ja) |
| GB (1) | GB2167214B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4303332C2 (de) * | 1993-02-03 | 2002-01-10 | Opel Adam Ag | Otto-Motor für Kraftfahrzeuge mit Kraftstoffeinspritzung |
| DE19549076A1 (de) * | 1995-12-29 | 1997-07-03 | Opel Adam Ag | Verfahren zur Unterdrückung des beim Übergang von Zug- auf Schubbetrieb auftretenden Ruckelns einer zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges dienenden Brennkraftmaschine |
| DE19841151A1 (de) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben und zur Überwachung einer Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4036186A (en) * | 1973-06-04 | 1977-07-19 | Nippon Soken, Inc. | Air-fuel mixture ratio correcting system for carburetor |
| JPS5154132A (en) * | 1974-11-08 | 1976-05-13 | Nissan Motor | Nainenkikanno nenryoseigyosochi |
| US3939654A (en) * | 1975-02-11 | 1976-02-24 | General Motors Corporation | Engine with dual sensor closed loop fuel control |
| JPS5950862B2 (ja) * | 1975-08-05 | 1984-12-11 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| US4131091A (en) * | 1975-10-27 | 1978-12-26 | Nissan Motor Company, Ltd. | Variable gain closed-loop control apparatus for internal combustion engines |
| US4027477A (en) * | 1976-04-29 | 1977-06-07 | General Motors Corporation | Dual sensor closed loop fuel control system having signal transfer between sensors during warmup |
| DE2739992A1 (de) * | 1977-09-06 | 1979-03-15 | Daimler Benz Ag | Brennkraftmaschine |
| JPS54108125A (en) * | 1978-02-15 | 1979-08-24 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio controller for internal combustion engine |
| JPS5623548A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS5623532A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS5698545A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air fuel ratio controller |
| JPS56126655A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controlling apparatus |
| JPS5828566A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-19 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法および装置 |
| JPS58178437U (ja) * | 1982-05-25 | 1983-11-29 | 株式会社デンソー | 空燃比制御装置 |
| JPS5996465A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-02 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの燃料供給制御装置 |
| JPS6011622A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Honda Motor Co Ltd | 電磁弁手段のデユ−テイ比制御方法 |
-
1984
- 1984-10-22 JP JP59222632A patent/JPH0623551B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-10-15 US US06/787,397 patent/US4671238A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-21 GB GB08525890A patent/GB2167214B/en not_active Expired
- 1985-10-22 DE DE19853537531 patent/DE3537531A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2167214B (en) | 1988-05-18 |
| US4671238A (en) | 1987-06-09 |
| GB8525890D0 (en) | 1985-11-27 |
| GB2167214A (en) | 1986-05-21 |
| DE3537531C2 (ja) | 1990-04-19 |
| DE3537531A1 (de) | 1986-04-24 |
| JPS61101643A (ja) | 1986-05-20 |
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