JPH0711252B2 - 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
- Publication number
- JPH0711252B2 JPH0711252B2 JP22660088A JP22660088A JPH0711252B2 JP H0711252 B2 JPH0711252 B2 JP H0711252B2 JP 22660088 A JP22660088 A JP 22660088A JP 22660088 A JP22660088 A JP 22660088A JP H0711252 B2 JPH0711252 B2 JP H0711252B2
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- fuel ratio
- amount
- fuel
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈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、特に空燃
比をフィードバック制御するものに関する。
比をフィードバック制御するものに関する。
〈従来の技術〉 内燃機関の空燃比制御装置、特に電子制御燃料噴射式内
燃機関においては、一般にエアフローメータにより検出
される吸入空気流量Ｑと、点火コイルの点火信号から検
出される機関回転数Ｎとにより燃料の基本噴射量TP（＝
KQ/N;Kは定数）を決定し、これを適宜補正して、燃料噴
射量Tiを得、これに基づいてパルス幅の出力パルスによ
って例えば機関１回転毎に１回所定のタイミングで電磁
式燃料噴射弁を駆動し、最適な燃料を機関に供給するも
のである。
燃機関においては、一般にエアフローメータにより検出
される吸入空気流量Ｑと、点火コイルの点火信号から検
出される機関回転数Ｎとにより燃料の基本噴射量TP（＝
KQ/N;Kは定数）を決定し、これを適宜補正して、燃料噴
射量Tiを得、これに基づいてパルス幅の出力パルスによ
って例えば機関１回転毎に１回所定のタイミングで電磁
式燃料噴射弁を駆動し、最適な燃料を機関に供給するも
のである。
ここで、燃料噴射量（出力パルス）Tiは次式で与えられ
る。
る。
Ti＝2TP×COEF×α×KBLRC×KMET＋Ts 尚、COEFは各種補正係数、αは後述する空燃比フィード
バック補正係数、KBLRCは学習補正係数、KMETはメタノ
ール混合率補正係数、Tsはバッテリ電圧による電圧補正
分である。
バック補正係数、KBLRCは学習補正係数、KMETはメタノ
ール混合率補正係数、Tsはバッテリ電圧による電圧補正
分である。
空燃比のフィードバック制御については、排気マニホー
ルドに酸素センサを取付けて実際の空燃比を検出し、空
燃比が理論空燃比（目標空燃比）より薄いか濃いかをス
ライスレベルにより判定し理論空燃比になるように燃料
の噴射量を制御するわけであり、このため、前記の空燃
比フィードバック補正係数αというものを定めて、この
αを変化させることにより理論空燃比に保っている。
ルドに酸素センサを取付けて実際の空燃比を検出し、空
燃比が理論空燃比（目標空燃比）より薄いか濃いかをス
ライスレベルにより判定し理論空燃比になるように燃料
の噴射量を制御するわけであり、このため、前記の空燃
比フィードバック補正係数αというものを定めて、この
αを変化させることにより理論空燃比に保っている。
ここで、空燃比フィードバック補正係数αの値は比例積
分（PI）制御により変化させ、安定した制御としてい
る。
分（PI）制御により変化させ、安定した制御としてい
る。
すなわち、酸素センサの電圧値とスライスレベルとを比
較し、空燃比が濃い（薄い）場合には始めに比例分Ｐだ
け下げて（上げて）、それから積分分Ｉの傾きで徐々に
下げて（上げて）いき、空燃比を薄く（濃く）するよう
に制御する。
較し、空燃比が濃い（薄い）場合には始めに比例分Ｐだ
け下げて（上げて）、それから積分分Ｉの傾きで徐々に
下げて（上げて）いき、空燃比を薄く（濃く）するよう
に制御する。
このPI制御の状態を具体的に示すと、第４図に示すよう
に、混合気が理論空燃比より濃い方向にずれた場合は、
次のような原理で混合気は理論空燃比付近に戻される。
すなわち、図の左側のように、混合気が濃い方にずれる
と、空燃比が理論空燃比より濃くなる時間が薄くなる時
間より長くなる結果、酸素センサの電圧がスライスレベ
ルより大きくなる時間が長くなる。そのため、空燃比フ
ィードバック補正係数αは酸素センサの信号により図示
の如くとなって、小さくなる方向に徐々にずれていき、
その結果、図の右側のように、理論空燃比付近に制御さ
れる。
に、混合気が理論空燃比より濃い方向にずれた場合は、
次のような原理で混合気は理論空燃比付近に戻される。
すなわち、図の左側のように、混合気が濃い方にずれる
と、空燃比が理論空燃比より濃くなる時間が薄くなる時
間より長くなる結果、酸素センサの電圧がスライスレベ
ルより大きくなる時間が長くなる。そのため、空燃比フ
ィードバック補正係数αは酸素センサの信号により図示
の如くとなって、小さくなる方向に徐々にずれていき、
その結果、図の右側のように、理論空燃比付近に制御さ
れる。
ここにおいて、前記積分分Ｉは機関運転状態に基づいて
テーブルルックアップされた基本積分分ｉに前記燃料噴
射Tiを乗算して求めるようにしている。
テーブルルックアップされた基本積分分ｉに前記燃料噴
射Tiを乗算して求めるようにしている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の空燃比制御装置におい
て、積分分Ｉを燃料噴射量Tiに基づいて決定するように
しているので、以下の不具合がある。
て、積分分Ｉを燃料噴射量Tiに基づいて決定するように
しているので、以下の不具合がある。
すなわち、燃料噴射量Tiには、パッテリ電圧に応じた燃
料噴射弁の開弁に要する立り上がり無効パルス幅に相当
する電圧補成分Tsが含まれているので、アイドル運転時
等の低負荷運転時には前記電圧補正分Tsの影響が大きく
なってＩが大きくなり、排気特性を悪化させるという不
具合がある。また、アルコール混合燃料を使用する機関
では、メタノール混合率に応じて前記メタノール交合率
補正係数KMETが大きく変化し同一運転領域であっても前
記Ｉが大きく変化し、前記と同様な不具合があった。
料噴射弁の開弁に要する立り上がり無効パルス幅に相当
する電圧補成分Tsが含まれているので、アイドル運転時
等の低負荷運転時には前記電圧補正分Tsの影響が大きく
なってＩが大きくなり、排気特性を悪化させるという不
具合がある。また、アルコール混合燃料を使用する機関
では、メタノール混合率に応じて前記メタノール交合率
補正係数KMETが大きく変化し同一運転領域であっても前
記Ｉが大きく変化し、前記と同様な不具合があった。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、空
燃比フィードバック制御時の積分分を最適に設定できる
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
燃比フィードバック制御時の積分分を最適に設定できる
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、機関運転状
態に基づいて基本供給量を設定する基本供給量設定手段
Ａと、各種の補正量を設定する補正量設定手段Ｂと、前
記設定された基本供給量に基づいて積分分を設定する積
分分設定手段Ｃと、機関の実際の空燃比を検出する空燃
比検出手段Ｄと、検出された実際の空燃比を目標空燃比
に近づけるように、空燃比フィードバック補正量を比例
分による急激に変化させた後、前記設定された積分分に
より徐々に変化させて設定するフィードバック補正量設
定手段Ｅと、該設定された空燃比フィードバック補正量
と前記基本供給量と前記各種の補正量とに基づいて燃料
供給量を設定する燃料供給量設定手段Ｆと、設定された
燃料供給量に基づいて燃料供給手段Ｇを駆動制御する駆
動制御手段Ｈと、を備えるようにした。
態に基づいて基本供給量を設定する基本供給量設定手段
Ａと、各種の補正量を設定する補正量設定手段Ｂと、前
記設定された基本供給量に基づいて積分分を設定する積
分分設定手段Ｃと、機関の実際の空燃比を検出する空燃
比検出手段Ｄと、検出された実際の空燃比を目標空燃比
に近づけるように、空燃比フィードバック補正量を比例
分による急激に変化させた後、前記設定された積分分に
より徐々に変化させて設定するフィードバック補正量設
定手段Ｅと、該設定された空燃比フィードバック補正量
と前記基本供給量と前記各種の補正量とに基づいて燃料
供給量を設定する燃料供給量設定手段Ｆと、設定された
燃料供給量に基づいて燃料供給手段Ｇを駆動制御する駆
動制御手段Ｈと、を備えるようにした。
〈作用〉 このようにして、空燃比フィードバック制御時は、基本
供給量に基づいて設定された積分分等により空燃比フィ
ードバック補正量を設定し、この補正量に基づいて燃料
供給量を設定するようにした。
供給量に基づいて設定された積分分等により空燃比フィ
ードバック補正量を設定し、この補正量に基づいて燃料
供給量を設定するようにした。
〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づい
て説明する。
て説明する。
第２図において、マイクロコンピュータ等からなる制御
装置１には、エアフローメータ２により検出された吸入
空気流量信号Ｑと、回転数センサ３により検出された機
関回転数信号Ｎと、空燃比検出手段としての酸素センサ
４により検出された排気中の酸素濃度検出信号と、水温
センサ５により検出された水温検出信号と、が入力され
ている。
装置１には、エアフローメータ２により検出された吸入
空気流量信号Ｑと、回転数センサ３により検出された機
関回転数信号Ｎと、空燃比検出手段としての酸素センサ
４により検出された排気中の酸素濃度検出信号と、水温
センサ５により検出された水温検出信号と、が入力され
ている。
制御装置１は、第３図のフローチャートに従って作動
し、燃料供給手段としての燃料噴射弁６に駆動回路７を
介して噴射パルス信号を出力する。
し、燃料供給手段としての燃料噴射弁６に駆動回路７を
介して噴射パルス信号を出力する。
ここでは、制御装置１が基本供給量設定手段と補正量設
定手段と積分分設定手段とフィードバック補正量設定手
段と燃料供給量設定手段とを構成する。また、制御装置
１と駆動回路７とが駆動制御手段を構成する。
定手段と積分分設定手段とフィードバック補正量設定手
段と燃料供給量設定手段とを構成する。また、制御装置
１と駆動回路７とが駆動制御手段を構成する。
次に作用を第３図のフローチャートに従って説明する。
S1では、エアフローメータ２、回転数センサ３等からの
各種信号を読込む。
各種信号を読込む。
S2では、エアフローメータ２からの吸入空気流量信号Ｑ
及び回転数センサ３からの機関回転数信号Ｎに基づき基
本供給量としての基本噴射量Tpを次式により演算する。
及び回転数センサ３からの機関回転数信号Ｎに基づき基
本供給量としての基本噴射量Tpを次式により演算する。
TP＝Ｋ・Q/N（但し、Ｋは定数） S3では、水温センサ５からの水温信号やスロットルセン
サ（図示せず）からのスロットル弁開度信号等に基づ
き、各種補正係数COEFを演算する。
サ（図示せず）からのスロットル弁開度信号等に基づ
き、各種補正係数COEFを演算する。
S4では、バッテリ電圧に応じて燃料噴射弁の開弁に要す
る立ち上がり無効パルス幅Tsを演算する。
る立ち上がり無効パルス幅Tsを演算する。
S5では、空燃比フィードバック制御を行う運転状態であ
るか否かの判定を行う。具体的には、水温センサ５によ
り検出される水温が所定値以上でスロットルセンサによ
り検出されるスロットル弁開度が全開（高負荷運転）で
はなく、かつ、スロットル弁の開度変化率が所定値以下
の緩加・減速運転若しくは定常運転条件であって、酸素
センサ４が正常と判定されたとき等が空燃比フィードバ
ック制御条件に該当する。そして、空燃比フィードバッ
ク制御を行わない場合はS12に進み、空燃比フィードバ
ック補正係数αを所定値αｏ（例えばαｏ＝１）に固定
し、S6に進む。
るか否かの判定を行う。具体的には、水温センサ５によ
り検出される水温が所定値以上でスロットルセンサによ
り検出されるスロットル弁開度が全開（高負荷運転）で
はなく、かつ、スロットル弁の開度変化率が所定値以下
の緩加・減速運転若しくは定常運転条件であって、酸素
センサ４が正常と判定されたとき等が空燃比フィードバ
ック制御条件に該当する。そして、空燃比フィードバッ
ク制御を行わない場合はS12に進み、空燃比フィードバ
ック補正係数αを所定値αｏ（例えばαｏ＝１）に固定
し、S6に進む。
S6では、比例分Ｐ及び基本積分分ｉをマップから検索す
る。前記基本積分分ｉは機関運転状態に対応させてマッ
プに記憶されている。また、比例分Ｐは空燃比フィード
バック制御開始から経時と共に小さくなり所定時間経過
後に略一定値になるようにマップに記憶されている。
る。前記基本積分分ｉは機関運転状態に対応させてマッ
プに記憶されている。また、比例分Ｐは空燃比フィード
バック制御開始から経時と共に小さくなり所定時間経過
後に略一定値になるようにマップに記憶されている。
S7では、酸素センサ４の出力が反転したか否かを判定
し、NOのときにはS8に進みYESのときにはS10に進む。こ
こで、酸素センサ４の出力電圧に基づいて検出された実
際の空燃比が目標空燃比（λ＝１）に対し過濃側或いは
希薄側に切換わったときに、酸素センサ４の出力が反転
したと判定される。
し、NOのときにはS8に進みYESのときにはS10に進む。こ
こで、酸素センサ４の出力電圧に基づいて検出された実
際の空燃比が目標空燃比（λ＝１）に対し過濃側或いは
希薄側に切換わったときに、酸素センサ４の出力が反転
したと判定される。
S8では、S6にて検索されたＰを零に設定した後、S9に進
む。
む。
S9では、S6に検索された基本積分分ｉとS2にて演算され
た基本噴射量Tpとに基づいて、積分分Ｉ（＝ｉ×2Tp）
を演算した後、S11に進む。
た基本噴射量Tpとに基づいて、積分分Ｉ（＝ｉ×2Tp）
を演算した後、S11に進む。
一方、S10では、積分分Ｉを零に設定した後、S11に進
む。
む。
S11では、前回のルーチンで設定された空燃比フィード
バック補正係数αｏと、S6若しくはS8にて設定されたＰ
分と、S9若しくはS10にて設定された積分分Ｉと、に基
づいて、新たな空燃比フィードバック補正係数α（＝α
ｏ＋Ｐ＋Ｉ）を演算する。
バック補正係数αｏと、S6若しくはS8にて設定されたＰ
分と、S9若しくはS10にて設定された積分分Ｉと、に基
づいて、新たな空燃比フィードバック補正係数α（＝α
ｏ＋Ｐ＋Ｉ）を演算する。
このようにすると、空燃比フィードバック補正係数α
は、酸素センサ４の出力反転直後に急激に増大（減少）
した後次の出力反転時まで積分分Ｉの傾きで徐々に増大
（減少）するように、変化する。
は、酸素センサ４の出力反転直後に急激に増大（減少）
した後次の出力反転時まで積分分Ｉの傾きで徐々に増大
（減少）するように、変化する。
S13では、燃料噴射量Tiを次式により演算する。
Ti＝２×Tp×COEF×α×KBLRC×KMET＋Ts 尚、KBLRCは学習補正係数、KMETはメタノール混合率補
正係数、Tsはバッテリ電圧による電圧補正分である。
正係数、Tsはバッテリ電圧による電圧補正分である。
そして、演算された燃料噴射量Tiに対応する噴射パルス
信号を駆動回路７を介して燃料噴射弁６に出力し、燃料
噴射を行わせる。
信号を駆動回路７を介して燃料噴射弁６に出力し、燃料
噴射を行わせる。
以上説明したように、積分分Ｉを基本噴射量TPに基づい
て設定するようにしたので、積分分Ｉは電圧補正分Ts或
いはメタノール混合率補正係数KMETの影響を受けること
なく設定できるため同一運転領域では積分分Ｉは略同様
になり、もって排気特性を向上できる。
て設定するようにしたので、積分分Ｉは電圧補正分Ts或
いはメタノール混合率補正係数KMETの影響を受けること
なく設定できるため同一運転領域では積分分Ｉは略同様
になり、もって排気特性を向上できる。
〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、空燃比フィードバック
制御時に積分分を基本供給量に基づいて設定して空燃比
フィードバック補正量を求め燃料供給を行うようにした
ので、積分分は各種の補正量の影響を受けることがなく
排気特性を向上できる。
制御時に積分分を基本供給量に基づいて設定して空燃比
フィードバック補正量を求め燃料供給を行うようにした
ので、積分分は各種の補正量の影響を受けることがなく
排気特性を向上できる。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図は空燃比フィードバック制御の一例を示すタイム
チャートである。 １……制御装置、２……エアフローメータ、３……回転
数センサ、４……酸素センサ、６……燃料噴射弁、７…
…駆動回路
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図は空燃比フィードバック制御の一例を示すタイム
チャートである。 １……制御装置、２……エアフローメータ、３……回転
数センサ、４……酸素センサ、６……燃料噴射弁、７…
…駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】機関運転状態に基づいて基本供給量を設定
する基本供給量設定手段と、各種の補正量を設定する補
正量設定手段と、前記設定された基本供給量に基づいて
積分分を設定する積分分設定手段と、機関の実際の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、検出された実際の空燃
比を目標目標空燃比に近づけるように、空燃比フィード
バック補正量を比例分により急激に変化させた後前記設
定された積分分により徐々に変化させて設定するフィー
ドバック補正量設定手段と、該設定された空燃比フィー
ドバック補正量と前記基本供給量と前記各種の補正量と
に基づいて燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段
と、設定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段を駆
動制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする
内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22660088A JPH0711252B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22660088A JPH0711252B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275737A JPH0275737A (ja) | 1990-03-15 |
| JPH0711252B2 true JPH0711252B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16847735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22660088A Expired - Lifetime JPH0711252B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711252B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333678A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Nsk Ltd | トルクセンサ |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP22660088A patent/JPH0711252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0275737A (ja) | 1990-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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