JPH0737776B2 - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents
内燃エンジンの空燃比制御方法Info
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- JPH0737776B2 JPH0737776B2 JP61047546A JP4754686A JPH0737776B2 JP H0737776 B2 JPH0737776 B2 JP H0737776B2 JP 61047546 A JP61047546 A JP 61047546A JP 4754686 A JP4754686 A JP 4754686A JP H0737776 B2 JPH0737776 B2 JP H0737776B2
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- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- oxygen concentration
- fuel
- control method
- Prior art date
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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
- F02D41/1476—Biasing of the sensor
-
- 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
- F02D41/1477—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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関する。
背景技術 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的とし
て、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検
出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジンに供
給する混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御する空燃比制御が知られている。
て、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検
出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジンに供
給する混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御する空燃比制御が知られている。
また排気系に三元触媒コンバータを備えた内燃エンジン
においては、供給混合気の空燃比が第１図に示すように
理論空燃比（14.7）付近のとき三元触媒が最も有効に作
用することから供給混合気の空燃比を理論空燃比に制御
することが通常である（例えば、特開昭59−201946号公
報、特開昭60−19931号公報）。
においては、供給混合気の空燃比が第１図に示すように
理論空燃比（14.7）付近のとき三元触媒が最も有効に作
用することから供給混合気の空燃比を理論空燃比に制御
することが通常である（例えば、特開昭59−201946号公
報、特開昭60−19931号公報）。
従来の空燃比制御においては、酸素濃度センサとして排
気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプのものが用いら
れていた。この酸素濃度センサは第２図に示すように理
論空燃比を境にしてリッチ及びリーン領域で各々安定し
た異なる出力レベルとなるようになっている。
気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプのものが用いら
れていた。この酸素濃度センサは第２図に示すように理
論空燃比を境にしてリッチ及びリーン領域で各々安定し
た異なる出力レベルとなるようになっている。
かかる酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度センサを
用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの出力レ
ベルから供給された混合気の空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ及びリーンのいずれであるかを検出することはでき
る。しかしながら、供給混合気の空燃比の制御中心が理
論空燃比であることを酸素濃度センサの出力レベルから
検出することが難しく三元触媒が実際に有効に作用し良
好な排気浄化が行なわれているか疑問であった。
用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの出力レ
ベルから供給された混合気の空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ及びリーンのいずれであるかを検出することはでき
る。しかしながら、供給混合気の空燃比の制御中心が理
論空燃比であることを酸素濃度センサの出力レベルから
検出することが難しく三元触媒が実際に有効に作用し良
好な排気浄化が行なわれているか疑問であった。
また三元触媒の浄化率は理論空燃比を中心にして空燃比
を変動させるパータベーションを行なうと更に良好であ
ることが知られており、第３図に示すようにパータベー
ションの周波数が高いほど良好である。従来の空燃比制
御においては、フィードバック制御を行なうことにより
パータベーションを生じさせていたので混合気及び排気
ガスの移動時間、酸素濃度センサの応答遅れ及び制御系
の動作遅れによってパータベーション周波数が決まるの
であった。すなわち吸気側で供給混合気の空燃比を調整
し排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
してその検出結果に応じて再び供給混合気の空燃比を調
整するまでのフィードバック制御周期が早くなるほどパ
ータベーション周波数が高くなり三元触媒の浄化率が良
好になる。しかしながら、フィードバック制御周期は第
４図に示すようにエンジン回転数にほぼ反比例し、また
第５図に示すように酸素濃度センサの配設位置が排気通
路の下流になるほど長くなるので酸素濃度センサによっ
て理論空燃比を正確に検出したとしてもパータベーショ
ン周波数を十分に高くすることができず三元触媒による
排気浄化が良好に行なわれていないという問題点があっ
た。
を変動させるパータベーションを行なうと更に良好であ
ることが知られており、第３図に示すようにパータベー
ションの周波数が高いほど良好である。従来の空燃比制
御においては、フィードバック制御を行なうことにより
パータベーションを生じさせていたので混合気及び排気
ガスの移動時間、酸素濃度センサの応答遅れ及び制御系
の動作遅れによってパータベーション周波数が決まるの
であった。すなわち吸気側で供給混合気の空燃比を調整
し排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
してその検出結果に応じて再び供給混合気の空燃比を調
整するまでのフィードバック制御周期が早くなるほどパ
ータベーション周波数が高くなり三元触媒の浄化率が良
好になる。しかしながら、フィードバック制御周期は第
４図に示すようにエンジン回転数にほぼ反比例し、また
第５図に示すように酸素濃度センサの配設位置が排気通
路の下流になるほど長くなるので酸素濃度センサによっ
て理論空燃比を正確に検出したとしてもパータベーショ
ン周波数を十分に高くすることができず三元触媒による
排気浄化が良好に行なわれていないという問題点があっ
た。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、三元触媒による排気浄化の向
上を図ることができる空燃比制御方法を提供することで
ある。
上を図ることができる空燃比制御方法を提供することで
ある。
本発明の空燃比制御方法は、エンジンに供給された混合
気の空燃比が酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサの出
力信号から理論空燃比を含む所定幅内の値であることを
検出したときには供給混合気の空燃比を理論空燃比を中
心に小振動させるように制御することを特徴としてい
る。
気の空燃比が酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサの出
力信号から理論空燃比を含む所定幅内の値であることを
検出したときには供給混合気の空燃比を理論空燃比を中
心に小振動させるように制御することを特徴としてい
る。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第６図ないし第８図は本発明の空燃比制御方法を適用し
た内燃エンジンの電子制御燃料噴射装置を示している。
本装置においては、酸素濃度比例出力型の酸素濃度セン
サが用いられており、その酸素濃度センサ検出部１はエ
ンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ５より上流に
配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出力がECU（Ele
ctronic Control Unit）４に接続されている。
た内燃エンジンの電子制御燃料噴射装置を示している。
本装置においては、酸素濃度比例出力型の酸素濃度セン
サが用いられており、その酸素濃度センサ検出部１はエ
ンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ５より上流に
配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出力がECU（Ele
ctronic Control Unit）４に接続されている。
酸素濃度センサ検出部１の保護ケース11内には第７図に
示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解質
部材12が設けられている。酸素イオン伝導性固体電解質
部材12内には気体滞留室13が形成されている。気体滞留
室13は固体電解質12外部から被測定気体の排気ガスを導
入する導入孔14に連通し、導入孔14は排気管３内におい
て排気ガスが気体滞留室13内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質部材12には大気
を導入する大気基準室15が気体滞留室13と壁を隔てるよ
うに形成されている。気体滞留室13と大気基準室15との
間の壁部及び大気基準室15とは反対側の壁部には電極対
17a,17b,16a,16bが各々形成されている。固体電解質部
材12及び電極対16a,16bが酸素ポンプ素子18として作用
し、固体電解質部材12及び電極対17a,17bが電池素子19
として作用する。また大気基準室15の外壁面にはヒータ
素子20が設けられている。
示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解質
部材12が設けられている。酸素イオン伝導性固体電解質
部材12内には気体滞留室13が形成されている。気体滞留
室13は固体電解質12外部から被測定気体の排気ガスを導
入する導入孔14に連通し、導入孔14は排気管３内におい
て排気ガスが気体滞留室13内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質部材12には大気
を導入する大気基準室15が気体滞留室13と壁を隔てるよ
うに形成されている。気体滞留室13と大気基準室15との
間の壁部及び大気基準室15とは反対側の壁部には電極対
17a,17b,16a,16bが各々形成されている。固体電解質部
材12及び電極対16a,16bが酸素ポンプ素子18として作用
し、固体電解質部材12及び電極対17a,17bが電池素子19
として作用する。また大気基準室15の外壁面にはヒータ
素子20が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質部材12としては、ZrO2（二
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極16aないし17bとし
てはPt（白金）が用いられる。
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極16aないし17bとし
てはPt（白金）が用いられる。
第８図に示すようにECU4は差動増幅回路21、基準電圧源
22、電流検出抵抗23及び制御回路24からなる。酸素ポン
プ素子18の電極16b及び電池素子19の電極17bはアースさ
れている。電池素子19の電極17aに差動増幅回路21が接
続され、差動増幅回路21は電池素子19の電極17a,17b間
の発生電圧と基準電圧源22の出力電圧との差電圧に応じ
た電圧を出力する。基準電圧源22の出力電圧は理論空燃
比に相当する電圧（例えば、0.4V）である。差動増幅回
路21の出力端は電流検出抵抗23を介して酸素ポンプ素子
18の電極16aに接続されている。電流検出抵抗23の両端
が酸素濃度センサとしての出力端であり、マイクロコン
ピュータからなる制御回路24に接続されている。
22、電流検出抵抗23及び制御回路24からなる。酸素ポン
プ素子18の電極16b及び電池素子19の電極17bはアースさ
れている。電池素子19の電極17aに差動増幅回路21が接
続され、差動増幅回路21は電池素子19の電極17a,17b間
の発生電圧と基準電圧源22の出力電圧との差電圧に応じ
た電圧を出力する。基準電圧源22の出力電圧は理論空燃
比に相当する電圧（例えば、0.4V）である。差動増幅回
路21の出力端は電流検出抵抗23を介して酸素ポンプ素子
18の電極16aに接続されている。電流検出抵抗23の両端
が酸素濃度センサとしての出力端であり、マイクロコン
ピュータからなる制御回路24に接続されている。
制御回路24には例えば、ポテンショメータからなり、絞
り弁25の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する絞り
弁開度センサ31と、絞り弁25下流の吸気管26に設けられ
て吸気管26内の絶対圧に応じたレベルの出力電圧を発生
する絶対圧センサ32と、エンジンの冷却水温に応じたレ
ベルの出力電圧を発生する水温センサ33と、エンジン２
のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期したパル
ス信号を発生するクランク角センサ34とが接続されてい
る。またエンジン２の吸気バルブ（図示せず）近傍の吸
気管26に設けられたインジェクタ35が接続されている。
り弁25の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する絞り
弁開度センサ31と、絞り弁25下流の吸気管26に設けられ
て吸気管26内の絶対圧に応じたレベルの出力電圧を発生
する絶対圧センサ32と、エンジンの冷却水温に応じたレ
ベルの出力電圧を発生する水温センサ33と、エンジン２
のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期したパル
ス信号を発生するクランク角センサ34とが接続されてい
る。またエンジン２の吸気バルブ（図示せず）近傍の吸
気管26に設けられたインジェクタ35が接続されている。
制御回路24は電流検出抵抗23の両端電圧のディジタル信
号に変換する差動入力のA/D変換器40と、絞り弁開度セ
ンサ31、絶対圧センサ32、水温センサ33の各出力レベル
を変換するレベル変換回路41と、レベル変換回路41を経
た各センサ出力の１つを選択的に出力するマルチプレク
サ42と、このマルチプレクサ42から出力される信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器43と、クランク角セ
ンサ34の出力信号を波形整形してTDC信号として出力す
る波形整形回路44と、波形整形回路44からのTDC信号の
発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）から出
力されるクロックパルス数によって計測するカウンタ45
と、インジェクタ35を駆動する駆動回路46と、プログラ
ムに従ってディジタル演算を行なうCPU（中央演算回
路）47と、各種の処理プログラム及びデータが予め書き
込まれたROM48と、RAM49と備えている。A/D変換器40、4
3、マルチプレクサ42、カウンタ45、駆動回路46、CPU4
7、ROM48及びRAM49は入出力バス50によって互いに接続
されている。CPU47には波形整形回路44からTDC信号が供
給される。また制御回路24内にはヒータ電流供給回路51
が設けられ、ヒータ素子20にCPU47の指令に応じてヒー
タ電流供給回路51からヒータ電流が供給されてヒータ素
子20が発熱するようになっている。
号に変換する差動入力のA/D変換器40と、絞り弁開度セ
ンサ31、絶対圧センサ32、水温センサ33の各出力レベル
を変換するレベル変換回路41と、レベル変換回路41を経
た各センサ出力の１つを選択的に出力するマルチプレク
サ42と、このマルチプレクサ42から出力される信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器43と、クランク角セ
ンサ34の出力信号を波形整形してTDC信号として出力す
る波形整形回路44と、波形整形回路44からのTDC信号の
発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）から出
力されるクロックパルス数によって計測するカウンタ45
と、インジェクタ35を駆動する駆動回路46と、プログラ
ムに従ってディジタル演算を行なうCPU（中央演算回
路）47と、各種の処理プログラム及びデータが予め書き
込まれたROM48と、RAM49と備えている。A/D変換器40、4
3、マルチプレクサ42、カウンタ45、駆動回路46、CPU4
7、ROM48及びRAM49は入出力バス50によって互いに接続
されている。CPU47には波形整形回路44からTDC信号が供
給される。また制御回路24内にはヒータ電流供給回路51
が設けられ、ヒータ素子20にCPU47の指令に応じてヒー
タ電流供給回路51からヒータ電流が供給されてヒータ素
子20が発熱するようになっている。
かかる構成においては、A/D変換器40から酸素ポンプ素
子18を流れるポンプ電流値IPが、A/D変換器43から絞り
弁開度th、吸気管内絶対圧PBA、冷却水温TW及び排気
中の酸素濃度O2の情報が択一的に、またカウンタ45から
エンジン回転数Neを表わす情報がCPU47に入出力バス50
を介して各々供給される。CPU47はROM48に記憶された演
算プログラムに従って上記の各情報を読み込み、それら
の情報を基にしてTDC信号に同期して燃料供給ルーチン
において所定の算出式からエンジン２への燃料供給量に
対応するインジェクタ35の燃料噴射時間TOUTを演算す
る。そして、その燃料噴射時間TOUTだけ駆動回路46がイ
ンジェクタ35を駆動してエンジン２へ燃料を供給せしめ
るのである。
子18を流れるポンプ電流値IPが、A/D変換器43から絞り
弁開度th、吸気管内絶対圧PBA、冷却水温TW及び排気
中の酸素濃度O2の情報が択一的に、またカウンタ45から
エンジン回転数Neを表わす情報がCPU47に入出力バス50
を介して各々供給される。CPU47はROM48に記憶された演
算プログラムに従って上記の各情報を読み込み、それら
の情報を基にしてTDC信号に同期して燃料供給ルーチン
において所定の算出式からエンジン２への燃料供給量に
対応するインジェクタ35の燃料噴射時間TOUTを演算す
る。そして、その燃料噴射時間TOUTだけ駆動回路46がイ
ンジェクタ35を駆動してエンジン２へ燃料を供給せしめ
るのである。
燃料噴射時間TOUTは例えば、次式から算出される。
TOUT＝Ti×KO2×KWOT×KTW ……（１） ここで、Tiはエンジン回転数Neと吸気管内絶対圧PBAと
から決定される基本噴射時間を表わす基本供給量、KO2
は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定する空燃比
のフィードバック補正係数、KWOTは高負荷時の燃料増量
補正係数、KTWは冷却水温係数である。これらTi、KO2、
KWOT、KTWは燃料供給ルーチンのサブルーチンにおいて
設定される。
から決定される基本噴射時間を表わす基本供給量、KO2
は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定する空燃比
のフィードバック補正係数、KWOTは高負荷時の燃料増量
補正係数、KTWは冷却水温係数である。これらTi、KO2、
KWOT、KTWは燃料供給ルーチンのサブルーチンにおいて
設定される。
一方、酸素ポンプ素子18へのポンプ電流の供給が開始さ
れると、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃
比がリーン領域であれば、電池素子19の電極17a,17b間
に発生する電圧が基準電圧源22の出力電圧より低くなる
ので差動増幅回路21の出力レベルが正レベルになり、こ
の正レベル電圧が抵抗23及び酸素ポンプ素子18の直列回
路に供給される。酸素ポンプ素子18には電極16aから電
極16bに向ってポンプ電流が流れるので気体滞留室13内
の酸素が電極16bにてイオン化して酸素ポンプ素子18内
を移動して電極16aから酸素ガスとして放出され、気体
滞留室13内の酸素が汲み出される。
れると、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃
比がリーン領域であれば、電池素子19の電極17a,17b間
に発生する電圧が基準電圧源22の出力電圧より低くなる
ので差動増幅回路21の出力レベルが正レベルになり、こ
の正レベル電圧が抵抗23及び酸素ポンプ素子18の直列回
路に供給される。酸素ポンプ素子18には電極16aから電
極16bに向ってポンプ電流が流れるので気体滞留室13内
の酸素が電極16bにてイオン化して酸素ポンプ素子18内
を移動して電極16aから酸素ガスとして放出され、気体
滞留室13内の酸素が汲み出される。
気体滞留室13内の酸素の汲み出しにより気体滞留室13内
の排気ガスと大気基準室15内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Vsが電池素子19の
電極17a,17b間に発生し、この電極Vsは差動増幅回路21
の反転入力端に供給される。差動増幅回路21の出力電圧
は電圧Vsと基準電圧源22の出力電圧との差電圧に比例し
た電圧となるのでポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度
に比例し、ポンプ電流値は抵抗23の両端電圧として出力
される。
の排気ガスと大気基準室15内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Vsが電池素子19の
電極17a,17b間に発生し、この電極Vsは差動増幅回路21
の反転入力端に供給される。差動増幅回路21の出力電圧
は電圧Vsと基準電圧源22の出力電圧との差電圧に比例し
た電圧となるのでポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度
に比例し、ポンプ電流値は抵抗23の両端電圧として出力
される。
リッチ領域の空燃比のときには電圧Vsが基準電圧源22の
出力電圧を越える。よって、差動増幅回路21の出力レベ
ルが正レベルから負レベルに反転する。この負レベルに
より酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間に流れるポンプ
電流が減少し、電流方向が反転する。すなわち、ポンプ
電流は電極16bから電極16a方向に流れるので外部の酸素
が電極16aにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16bから酸素ガスとして気体滞留室13内に放出
され、酸素が気体滞留室13内に汲み込まれる。従って、
気体滞留室13内の酸素濃度が常に一定になるようにポン
プ電流を供給することにより酸素を汲み込んだり、汲み
出したりするので第９図に示すようにポンプ電流値IP及
び差動増幅回路21の出力電圧はリーン及びリッチ領域に
て排気ガス中の酸素濃度、すなわち空燃比に各々比例す
るのである。このポンプ電流値IPに応じて上記したフィ
ードバック補正係数KO2が設定される。
出力電圧を越える。よって、差動増幅回路21の出力レベ
ルが正レベルから負レベルに反転する。この負レベルに
より酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間に流れるポンプ
電流が減少し、電流方向が反転する。すなわち、ポンプ
電流は電極16bから電極16a方向に流れるので外部の酸素
が電極16aにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16bから酸素ガスとして気体滞留室13内に放出
され、酸素が気体滞留室13内に汲み込まれる。従って、
気体滞留室13内の酸素濃度が常に一定になるようにポン
プ電流を供給することにより酸素を汲み込んだり、汲み
出したりするので第９図に示すようにポンプ電流値IP及
び差動増幅回路21の出力電圧はリーン及びリッチ領域に
て排気ガス中の酸素濃度、すなわち空燃比に各々比例す
るのである。このポンプ電流値IPに応じて上記したフィ
ードバック補正係数KO2が設定される。
次に、本発明の空燃比制御方法の手順を第10図にKO2算
出サブルーチンとして示したCPU47の動作フロー図に従
って説明する。
出サブルーチンとして示したCPU47の動作フロー図に従
って説明する。
かかる手順において、CPU47は先ず、空燃比フィードバ
ック（F/B）制御すべき運転状態にあるか否かを判別す
る（ステップ71）。この判別は絞り弁開度th、エンジ
ン冷却水温Tw、エンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧PBA
から決定される。例えば、加速時、減速時には空燃比フ
ィードバック制御を停止すべき運転状態とされ、このと
きには補正係数KO2を１に等しくする（ステップ72）。
空燃比フィードバック制御すべき運転状態にある場合に
はポンプ電流値IPを読み込み（ステップ73）、読み込ん
だポンプ電流値IPに対応する空燃比LO2に変換する（ス
テップ74）。そして目標空燃比Lrefが理論空燃比（14.
7）であるか否かを判別する（ステップ75）。目標空燃
比Lrefは目標空燃比設定サブルーチンにおいて設定され
る。目標空燃比Lrefが理論空燃比の場合、空燃比LO2が1
4.7±0.5の範囲の値であるか否かを判別する（ステップ
76）。LO2＜14.2、又はLO2＞15.2場合、空燃比LO2に応
じてフィードバック補正係数KO2を算出する（ステップ7
7）。すなわち偏差|LO2−14.7|に対応する補正係数KO2
を算出するのである。一方、14.2≦LO2≦15.2場合、フ
ラグFO2が１に等しいか否かを判別する（ステップ7
8）。FO2＝１ならば、補正係数KO2を所定値KO21に等し
くし（ステップ79）、フラグFO2を０に等しくする（ス
テップ80）。FO2＝０ならば、補正係数KO2を所定値KO22
に等しくし（ステップ81）、フラグFO2を１に等しくす
る（ステップ82）。
ック（F/B）制御すべき運転状態にあるか否かを判別す
る（ステップ71）。この判別は絞り弁開度th、エンジ
ン冷却水温Tw、エンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧PBA
から決定される。例えば、加速時、減速時には空燃比フ
ィードバック制御を停止すべき運転状態とされ、このと
きには補正係数KO2を１に等しくする（ステップ72）。
空燃比フィードバック制御すべき運転状態にある場合に
はポンプ電流値IPを読み込み（ステップ73）、読み込ん
だポンプ電流値IPに対応する空燃比LO2に変換する（ス
テップ74）。そして目標空燃比Lrefが理論空燃比（14.
7）であるか否かを判別する（ステップ75）。目標空燃
比Lrefは目標空燃比設定サブルーチンにおいて設定され
る。目標空燃比Lrefが理論空燃比の場合、空燃比LO2が1
4.7±0.5の範囲の値であるか否かを判別する（ステップ
76）。LO2＜14.2、又はLO2＞15.2場合、空燃比LO2に応
じてフィードバック補正係数KO2を算出する（ステップ7
7）。すなわち偏差|LO2−14.7|に対応する補正係数KO2
を算出するのである。一方、14.2≦LO2≦15.2場合、フ
ラグFO2が１に等しいか否かを判別する（ステップ7
8）。FO2＝１ならば、補正係数KO2を所定値KO21に等し
くし（ステップ79）、フラグFO2を０に等しくする（ス
テップ80）。FO2＝０ならば、補正係数KO2を所定値KO22
に等しくし（ステップ81）、フラグFO2を１に等しくす
る（ステップ82）。
ステップ75において、目標空燃比Lrefが理論空燃比以外
の値であるときには偏差|LO2−Lref|に応じてフィード
バック補正係数KO2を算出する（ステップ83）。
の値であるときには偏差|LO2−Lref|に応じてフィード
バック補正係数KO2を算出する（ステップ83）。
かかる本発明の空燃比制御方法においては、KO2算出サ
ブルーチンがTDC信号の発生周期に同期して実行される
ので酸素濃度センサのポンプ電流値IPから検出された空
燃比LO2が14.7±0.5の範囲の値で継続するときTDC信号
の発生毎にフラグFO2の内容が反転し、所定値KO21とK
O22とが交互に補正係数KO2として設定される。所定値K
O21は空燃比を14.7に制御するときの補正係数KO2に対し
て所定値ΔKO2を加算した値であり、所定値KO22は空燃
比を14.7に制御するときの補正係数KO2に対して所定値
ΔKO2を減算した値である。よって、この補正係数KO2を
用いて式（１）によって燃料噴射時間TOUTが算出され、
燃料噴射時間TOUTだけインジェクタ35によって燃料がエ
ンジン２に噴射されるのでエンジン２に供給される混合
気の空燃比はTDC信号に応じて14.7を中心にリッチ及び
リーンに小振動し、パータベーションが起きるのであ
る。
ブルーチンがTDC信号の発生周期に同期して実行される
ので酸素濃度センサのポンプ電流値IPから検出された空
燃比LO2が14.7±0.5の範囲の値で継続するときTDC信号
の発生毎にフラグFO2の内容が反転し、所定値KO21とK
O22とが交互に補正係数KO2として設定される。所定値K
O21は空燃比を14.7に制御するときの補正係数KO2に対し
て所定値ΔKO2を加算した値であり、所定値KO22は空燃
比を14.7に制御するときの補正係数KO2に対して所定値
ΔKO2を減算した値である。よって、この補正係数KO2を
用いて式（１）によって燃料噴射時間TOUTが算出され、
燃料噴射時間TOUTだけインジェクタ35によって燃料がエ
ンジン２に噴射されるのでエンジン２に供給される混合
気の空燃比はTDC信号に応じて14.7を中心にリッチ及び
リーンに小振動し、パータベーションが起きるのであ
る。
なお、上記した本発明の実施例においては、パータベー
ション周波数はTDC信号の発生周波数に比例するが、こ
れに限らず、例えば、クロックパルスの発生周波数に比
例させても良い。
ション周波数はTDC信号の発生周波数に比例するが、こ
れに限らず、例えば、クロックパルスの発生周波数に比
例させても良い。
また、上記した本発明の実施例においては、ポンプ電流
値IPに応じて燃料供給量を調整することによい供給混合
気の空燃比を制御しているが、これに限らず、ポンプ電
流値IPに応じて吸気２次空気量を調整することにより供
給混合気の空燃比を制御する吸気２次空気供給方式の空
燃比制御装置に本発明の空燃比制御方法を適用すること
も可能である。
値IPに応じて燃料供給量を調整することによい供給混合
気の空燃比を制御しているが、これに限らず、ポンプ電
流値IPに応じて吸気２次空気量を調整することにより供
給混合気の空燃比を制御する吸気２次空気供給方式の空
燃比制御装置に本発明の空燃比制御方法を適用すること
も可能である。
発明の効果 以上の如く、本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法に
おいては、目標空燃比が理論空燃比の場合にエンジンに
供給された混合気の空燃比が理論空燃比を含む所定幅内
の値であることを酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサ
を用いることによって正確に検出することができ、空燃
比が理論空燃比を含む所定幅内の値であるときには供給
混合気の空燃比を理論空燃比を中心に強制的に小振動さ
せるように制御するので酸素濃度センサの配設位置によ
りフィールドバック制御周期が長くなってもパータベー
ション周波数を高くすることができ、三元触媒による排
気浄化率の向上を図ることができるのである。
おいては、目標空燃比が理論空燃比の場合にエンジンに
供給された混合気の空燃比が理論空燃比を含む所定幅内
の値であることを酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサ
を用いることによって正確に検出することができ、空燃
比が理論空燃比を含む所定幅内の値であるときには供給
混合気の空燃比を理論空燃比を中心に強制的に小振動さ
せるように制御するので酸素濃度センサの配設位置によ
りフィールドバック制御周期が長くなってもパータベー
ション周波数を高くすることができ、三元触媒による排
気浄化率の向上を図ることができるのである。
第１図は三元触媒による排気浄化率を示す図、第２図は
排気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度セ
ンサの出力特性を示す図、第３図はパータベーション周
波数と排気浄化率との関係を示す図、第４図はエンジン
回転数とフィードバック制御周期との関係を示す図、第
５図は排気濃度センサの配設位置とフィードバック制御
周期との関係を示す図、第６図は本発明の空燃比制御方
法を適用した電子制御燃料噴射装置を示す図、第７図は
酸素濃度センサ検出部内を示す図、第８図はECU内の回
路を示す回路図、第９図は酸素濃度比例出力型の酸素濃
度センサの出力特性を示す図、第10図はCPUの動作を示
す動作フロー図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素濃度センサ検出部 ３……排出管 ４……ECU 12……酸素イオン伝導性固体電解質部材 13……気体滞留室 14……導入孔 15……大気基準室 18……酸素ポンプ素子 19……電池素子 24……制御回路 26……吸気管 35……インジェクタ
排気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度セ
ンサの出力特性を示す図、第３図はパータベーション周
波数と排気浄化率との関係を示す図、第４図はエンジン
回転数とフィードバック制御周期との関係を示す図、第
５図は排気濃度センサの配設位置とフィードバック制御
周期との関係を示す図、第６図は本発明の空燃比制御方
法を適用した電子制御燃料噴射装置を示す図、第７図は
酸素濃度センサ検出部内を示す図、第８図はECU内の回
路を示す回路図、第９図は酸素濃度比例出力型の酸素濃
度センサの出力特性を示す図、第10図はCPUの動作を示
す動作フロー図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素濃度センサ検出部 ３……排出管 ４……ECU 12……酸素イオン伝導性固体電解質部材 13……気体滞留室 14……導入孔 15……大気基準室 18……酸素ポンプ素子 19……電池素子 24……制御回路 26……吸気管 35……インジェクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 信之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−101739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−190633（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−13737（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】三元触媒を排気通路に備えた内燃エンジン
の該三元触媒の配設位置より前記排気通路上流に設けら
れた酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサの出力信号に
応じて供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御方法であって、目標空燃比が理論
空燃比の場合にエンジンに供給された混合気の空燃比が
前記酸素濃度センサの出力信号から理論空燃比を含む所
定幅内の値であることを検出したときには供給混合気の
空燃比を理論空燃比を中心に小振動させるように制御す
ることを特徴とする空燃比制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047546A JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
| US07/021,334 US4922429A (en) | 1986-03-04 | 1987-03-03 | Method for controlling an air/fuel ratio of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047546A JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203946A JPS62203946A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0737776B2 true JPH0737776B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=12778148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047546A Expired - Lifetime JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4922429A (ja) |
| JP (1) | JPH0737776B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1306316B1 (it) * | 1998-07-16 | 2001-06-04 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo di una sonda lineare di ossigeno. |
| DE3827978A1 (de) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung fuer stetige lambdaregelung |
| US5224044A (en) * | 1988-02-05 | 1993-06-29 | Nissan Motor Company, Limited | System for controlling driving condition of automotive device associated with vehicle slip control system |
| JPH06103283B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1994-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素センサの制御装置 |
| JPH0758054B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1995-06-21 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の燃料供給制御装置における学習補正装置及び自己診断装置 |
| JPH0711256B2 (ja) * | 1989-09-06 | 1995-02-08 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの制御装置 |
| US5250169A (en) * | 1991-06-07 | 1993-10-05 | Ford Motor Company | Apparatus for sensing hydrocarbons and carbon monoxide |
| US5682868A (en) * | 1995-09-05 | 1997-11-04 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine controller with adaptive transient air/fuel control using a switching type oxygen sensor |
| JPH09126040A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-13 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP2001182596A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Mikuni Corp | 内燃機関の吸気圧力検出装置 |
| JP2002364423A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Unisia Jecs Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| US6662795B2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-12-16 | Caterpillar Inc | Method and apparatus configured to maintain a desired engine emissions level |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654936A (en) * | 1979-10-10 | 1981-05-15 | Nippon Denso Co Ltd | Control method for air-fuel ratio |
| JPS5770934A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio control method |
| JPS57165644A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-12 | Nippon Denso Co Ltd | Control method of air-fuel ratio |
| JPS60178941A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH0646013B2 (ja) * | 1984-05-23 | 1994-06-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジン用燃料供給装置の空燃比制御方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61047546A patent/JPH0737776B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-03 US US07/021,334 patent/US4922429A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4922429A (en) | 1990-05-01 |
| JPS62203946A (ja) | 1987-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |