JPH08114139A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH08114139A JPH08114139A JP25224794A JP25224794A JPH08114139A JP H08114139 A JPH08114139 A JP H08114139A JP 25224794 A JP25224794 A JP 25224794A JP 25224794 A JP25224794 A JP 25224794A JP H08114139 A JPH08114139 A JP H08114139A
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- area
- sensor
- engine
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- Pending
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- 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】 Ｏ2センサー出力と空燃比の関係を定めるテ
ーブル特性を運転条件に応じて変化させることにより、
誤った空燃比に制御することを防止する。 【構成】 記憶手段２１では運転領域を区分けしたエリ
アごとに空燃比に対するＯ2センサー出力の特性をテー
ブルにしてあらかじめ記憶する。運転条件が前記エリア
のいずれに属するかを判定手段２２が判定すると、記憶
手段２１に記憶されている複数のテーブルの中からこの
判定したエリアに対応するテーブルを選択手段２３が選
択する。参照手段２５ではＯ2センサー出力からこの選
択されたテーブルを参照して空燃比を求め、この空燃比
にもとづいて制御手段２６が空燃比のフィードバック制
御を行う。
ーブル特性を運転条件に応じて変化させることにより、
誤った空燃比に制御することを防止する。 【構成】 記憶手段２１では運転領域を区分けしたエリ
アごとに空燃比に対するＯ2センサー出力の特性をテー
ブルにしてあらかじめ記憶する。運転条件が前記エリア
のいずれに属するかを判定手段２２が判定すると、記憶
手段２１に記憶されている複数のテーブルの中からこの
判定したエリアに対応するテーブルを選択手段２３が選
択する。参照手段２５ではＯ2センサー出力からこの選
択されたテーブルを参照して空燃比を求め、この空燃比
にもとづいて制御手段２６が空燃比のフィードバック制
御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの空燃比制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｏ2センサー出力に対する空燃比の特性
をテーブルとしてメモリーに記憶しておき、このテーブ
ルを用いて空燃比制御を行うものがある。
をテーブルとしてメモリーに記憶しておき、このテーブ
ルを用いて空燃比制御を行うものがある。
【０００３】このものでは、図４に示したように、理論
空燃比よりリッチ側で高レベル（ほぼ１Ｖ程度）、リー
ン側で低レベル（ほぼ０Ｖ）となるＯ2センサーの出力
特性をそのままテーブルとしており、そのときのＯ2セ
ンサー出力からそのテーブルを参照して空燃比（つまり
実空燃比）を求め、この空燃比が目標空燃比と一致する
ようにエンジンに供給する燃料量を増減するのである。
空燃比よりリッチ側で高レベル（ほぼ１Ｖ程度）、リー
ン側で低レベル（ほぼ０Ｖ）となるＯ2センサーの出力
特性をそのままテーブルとしており、そのときのＯ2セ
ンサー出力からそのテーブルを参照して空燃比（つまり
実空燃比）を求め、この空燃比が目標空燃比と一致する
ようにエンジンに供給する燃料量を増減するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｏ2センサ
ー出力は、空燃比が同じであっても、排気温度（あるい
は排気圧力）により変化し、たとえばテーブル特性をマ
ッチングしたときの排気温度より高くなると、リッチ側
でのＯ2センサー出力が低下するので、排気温度が変化
したときはそれに応じてテーブル特性を変えてやる必要
がある。
ー出力は、空燃比が同じであっても、排気温度（あるい
は排気圧力）により変化し、たとえばテーブル特性をマ
ッチングしたときの排気温度より高くなると、リッチ側
でのＯ2センサー出力が低下するので、排気温度が変化
したときはそれに応じてテーブル特性を変えてやる必要
がある。
【０００５】しかしながら、上記の装置ではテーブルを
１つしか持っていないので、テーブル特性をマッチング
したときの排気温度と異なる温度条件になったときテー
ブルから得られる空燃比と実際の空燃比とのあいだにず
れが生じる。
１つしか持っていないので、テーブル特性をマッチング
したときの排気温度と異なる温度条件になったときテー
ブルから得られる空燃比と実際の空燃比とのあいだにず
れが生じる。
【０００６】たとえば、図４に示すテーブル特性におい
て、このテーブル特性をマッチングしたときの排気温度
と同じ温度条件であれば、Ｏ2センサー出力がＶ１のと
きにテーブルから得られる空燃比Ａが実際の空燃比とよ
く一致する。ところが、排気温度の上昇の前後で空燃比
が変わらないとして、テーブル特性をマッチングしたと
きの排気温度より高くなった温度条件では、Ｏ2センサ
ー出力がＶ１からＶ２（Ｖ２＜Ｖ１）へと低下するの
で、このＶ２から同じテーブルを参照して得られる空燃
比Ｂは排気温度の上昇前よりリーン側へとずれる。排気
温度の上昇の前後でＢ＞Ａとなるわけで、Ｂ−Ａの分が
空燃比の検出誤差として生じてしまうのである。
て、このテーブル特性をマッチングしたときの排気温度
と同じ温度条件であれば、Ｏ2センサー出力がＶ１のと
きにテーブルから得られる空燃比Ａが実際の空燃比とよ
く一致する。ところが、排気温度の上昇の前後で空燃比
が変わらないとして、テーブル特性をマッチングしたと
きの排気温度より高くなった温度条件では、Ｏ2センサ
ー出力がＶ１からＶ２（Ｖ２＜Ｖ１）へと低下するの
で、このＶ２から同じテーブルを参照して得られる空燃
比Ｂは排気温度の上昇前よりリーン側へとずれる。排気
温度の上昇の前後でＢ＞Ａとなるわけで、Ｂ−Ａの分が
空燃比の検出誤差として生じてしまうのである。
【０００７】そこでこの発明は、Ｏ2センサー出力と空
燃比の関係を定めるテーブル特性を運転条件に応じて変
化させることにより、誤った空燃比に制御することを防
止することを目的とする。
燃比の関係を定めるテーブル特性を運転条件に応じて変
化させることにより、誤った空燃比に制御することを防
止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１１に
示すように、運転領域を区分けしたエリアごとに空燃比
に対するＯ2センサー出力の特性をテーブルにしてあら
かじめ記憶する手段２１と、運転条件が前記エリアのい
ずれに属するかを判定する手段２２と、前記記憶手段２
１に記憶されている複数のテーブルの中からこの判定し
たエリアに対応するテーブルを選択する手段２３と、排
気中の酸素濃度に応じた出力をするＯ2センサー２４
と、このＯ2センサー出力から前記選択されたテーブル
を参照して空燃比を求める手段２５と、この空燃比にも
とづいて空燃比のフィードバック制御を行う手段２６と
を設けた。
示すように、運転領域を区分けしたエリアごとに空燃比
に対するＯ2センサー出力の特性をテーブルにしてあら
かじめ記憶する手段２１と、運転条件が前記エリアのい
ずれに属するかを判定する手段２２と、前記記憶手段２
１に記憶されている複数のテーブルの中からこの判定し
たエリアに対応するテーブルを選択する手段２３と、排
気中の酸素濃度に応じた出力をするＯ2センサー２４
と、このＯ2センサー出力から前記選択されたテーブル
を参照して空燃比を求める手段２５と、この空燃比にも
とづいて空燃比のフィードバック制御を行う手段２６と
を設けた。
【０００９】第２の発明では、第１の発明において、図
１２に示すように、前記空燃比フィードバック制御手段
２６が、エンジンの運転条件に応じて基本噴射量Ｔｐを
算出する手段３１と、前記テーブル参照手段２５により
得られる空燃比と目標空燃比の偏差を算出する手段３２
と、この偏差にもとづいてフィードバック補正量αを算
出する手段３３と、このフィードバック補正量αで前記
基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を算出する手段３
４と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段３５と
からなる。
１２に示すように、前記空燃比フィードバック制御手段
２６が、エンジンの運転条件に応じて基本噴射量Ｔｐを
算出する手段３１と、前記テーブル参照手段２５により
得られる空燃比と目標空燃比の偏差を算出する手段３２
と、この偏差にもとづいてフィードバック補正量αを算
出する手段３３と、このフィードバック補正量αで前記
基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を算出する手段３
４と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段３５と
からなる。
【００１０】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて、前記運転領域がエンジンの回転数と負荷からな
る領域であり、前記運転条件がエンジンの回転数と負荷
である。
おいて、前記運転領域がエンジンの回転数と負荷からな
る領域であり、前記運転条件がエンジンの回転数と負荷
である。
【００１１】
【作用】排気温度の上昇でエリアが変化したときは、排
気温度の上昇分に対応してＯ2センサー出力が低下す
る。この場合に、第１の発明では変化後のエリアに対応
するテーブルが選択され、このテーブル特性はリッチ側
出力が減る向きに変化しているので、このテーブルを参
照して得られる空燃比は、変化前のエリアに対応するテ
ーブルを参照して得られる空燃比とほぼ変わらない。
気温度の上昇分に対応してＯ2センサー出力が低下す
る。この場合に、第１の発明では変化後のエリアに対応
するテーブルが選択され、このテーブル特性はリッチ側
出力が減る向きに変化しているので、このテーブルを参
照して得られる空燃比は、変化前のエリアに対応するテ
ーブルを参照して得られる空燃比とほぼ変わらない。
【００１２】同様にして、排気温度の下降でエリアが変
化したとき、変化前よりＯ2センサー出力が大きくなる
が、変化後のエリアに対応するテーブル特性では、リッ
チ側出力が増す向きに変化しているので、このテーブル
を参照して得られる空燃比も、変化前のエリアに対応す
るテーブルを参照して得られる空燃比とほぼ変わらな
い。
化したとき、変化前よりＯ2センサー出力が大きくなる
が、変化後のエリアに対応するテーブル特性では、リッ
チ側出力が増す向きに変化しているので、このテーブル
を参照して得られる空燃比も、変化前のエリアに対応す
るテーブルを参照して得られる空燃比とほぼ変わらな
い。
【００１３】第２の発明でも、排気温度の変化でエリア
が移ったとき、移った先のエリアに対応するテーブル特
性が、変化後の排気温度に対応したものとなっているの
で、移った先のエリアに対応するテーブルを参照して得
られる空燃比が、移る前のエリアに対応するテーブルを
参照して得られる空燃比とほぼ変わらない。
が移ったとき、移った先のエリアに対応するテーブル特
性が、変化後の排気温度に対応したものとなっているの
で、移った先のエリアに対応するテーブルを参照して得
られる空燃比が、移る前のエリアに対応するテーブルを
参照して得られる空燃比とほぼ変わらない。
【００１４】第３の発明では、負荷が大きくなってエリ
アが移ったときは、負荷が移った先のエリアに対応する
テーブルが選択され、このテーブル特性は、リッチ側出
力が減る向きに変化しているので、負荷の増大に伴って
低下したセンサー出力からこのテーブルを参照して得ら
れる空燃比が負荷の増加前とほぼ変わらない。
アが移ったときは、負荷が移った先のエリアに対応する
テーブルが選択され、このテーブル特性は、リッチ側出
力が減る向きに変化しているので、負荷の増大に伴って
低下したセンサー出力からこのテーブルを参照して得ら
れる空燃比が負荷の増加前とほぼ変わらない。
【００１５】この逆に負荷の減少でエリアが移ったとき
は、この負荷減少に対応してＯ2センサー出力が大きく
なり、このとき選択されるテーブル内容が、リッチ側出
力が増す向きに変化するので、このときも負荷の減少前
後でほぼ同じ値の空燃比が得られる。
は、この負荷減少に対応してＯ2センサー出力が大きく
なり、このとき選択されるテーブル内容が、リッチ側出
力が増す向きに変化するので、このときも負荷の減少前
後でほぼ同じ値の空燃比が得られる。
【００１６】
【実施例】図１において、１はエンジン本体、２は吸気
通路、３は排気通路、４はスロットル弁、５は燃料イン
ジェクター、６は触媒である。燃料インジェクター５に
は、図示しない燃料供給系統を介して一定圧となるよう
に調圧された燃料が供給されており、ＥＣＵ（エレクロ
トニックコントロールユニット）１６からの駆動パルス
で開かれ、その開弁パルス幅に比例した量の燃料が噴射
供給される。
通路、３は排気通路、４はスロットル弁、５は燃料イン
ジェクター、６は触媒である。燃料インジェクター５に
は、図示しない燃料供給系統を介して一定圧となるよう
に調圧された燃料が供給されており、ＥＣＵ（エレクロ
トニックコントロールユニット）１６からの駆動パルス
で開かれ、その開弁パルス幅に比例した量の燃料が噴射
供給される。
【００１７】１１は空気流量を検出する熱線式のエアフ
ローメーター、１２はクランク角度の基準位置ごと（４
気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごと）の信
号（Ｒｅｆ信号）と単位クランク角度ごとの信号とを出
力するクランク角度センサー、１３は排気中の残存酸素
濃度に応じ、理論空燃比を境に出力が急変するＯ2セン
サー、１５はエンジンの冷却水温を検出する水温センサ
ーであり、これらからの信号が入力されるＥＣＵ１６で
空燃比制御が実行される。
ローメーター、１２はクランク角度の基準位置ごと（４
気筒では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごと）の信
号（Ｒｅｆ信号）と単位クランク角度ごとの信号とを出
力するクランク角度センサー、１３は排気中の残存酸素
濃度に応じ、理論空燃比を境に出力が急変するＯ2セン
サー、１５はエンジンの冷却水温を検出する水温センサ
ーであり、これらからの信号が入力されるＥＣＵ１６で
空燃比制御が実行される。
【００１８】マイクロコンピューターからなるＥＣＵ１
６での空燃比制御は次の通りである。
６での空燃比制御は次の通りである。
【００１９】燃料インジェクター５はＲｅｆ信号に同期
して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式では
エンジン２回転ごとに１回、各気筒ごとに Ｔｉ＝２×Ｔｅ＋Ｔｓ …（１） ただし、Ｔｅ：有効パルス幅 Ｔｓ：バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター５
が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン１
回転ごとに１回、全気筒同時に Ｔｉ＝Ｔｅ＋Ｔｓ …（２） の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター５
が作動されることになる。
して駆動される。たとえばシーケンシャル噴射方式では
エンジン２回転ごとに１回、各気筒ごとに Ｔｉ＝２×Ｔｅ＋Ｔｓ …（１） ただし、Ｔｅ：有効パルス幅 Ｔｓ：バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター５
が作動される。なお、同時噴射方式のときはエンジン１
回転ごとに１回、全気筒同時に Ｔｉ＝Ｔｅ＋Ｔｓ …（２） の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター５
が作動されることになる。
【００２０】図２は上記（１）式の有効パルス幅Ｔｅを
算出するための流れ図で、一定周期（たとえば１０ｍｓ
ｅｃ）で実行する。
算出するための流れ図で、一定周期（たとえば１０ｍｓ
ｅｃ）で実行する。
【００２１】ステップ１ではエアフローメーター１１で
検出した空気流量Ｑとクランク角度センサーで検出した
エンジン回転数Ｎから基本パルス幅Ｔｐを、 Ｔｐ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ …（３） ただし、Ｋ：定数 の式で計算する。このＴｐで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。
検出した空気流量Ｑとクランク角度センサーで検出した
エンジン回転数Ｎから基本パルス幅Ｔｐを、 Ｔｐ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ …（３） ただし、Ｋ：定数 の式で計算する。このＴｐで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。
【００２２】ステップ２では基本パルス幅Ｔｐを用いて
有効パルス幅Ｔｅを、 Ｔｅ＝Ｔｐ×Ｃｏ×α …（４） ただし、Ｃｏ：各種補正係数 α：空燃比フィードバック補正係数〔％〕 の式で計算する。
有効パルス幅Ｔｅを、 Ｔｅ＝Ｔｐ×Ｃｏ×α …（４） ただし、Ｃｏ：各種補正係数 α：空燃比フィードバック補正係数〔％〕 の式で計算する。
【００２３】（４）式の各種補正係数Ｃｏはいろいろな
条件下で円滑な運転を確保するための値である。たとえ
ば始動時、暖機時、高負荷時などで水温センサー１５な
どの信号にもとづいて基本パルス幅Ｔｐを補正する。こ
のとき、後述する空燃比フィードバック補正係数αの値
は１００％にクランプされている（図６のステップ２
４，３４）。
条件下で円滑な運転を確保するための値である。たとえ
ば始動時、暖機時、高負荷時などで水温センサー１５な
どの信号にもとづいて基本パルス幅Ｔｐを補正する。こ
のとき、後述する空燃比フィードバック補正係数αの値
は１００％にクランプされている（図６のステップ２
４，３４）。
【００２４】図３は燃料噴射パルス幅Ｔｉの算出と噴射
実行の流れ図で、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。
実行の流れ図で、Ｒｅｆ信号に同期して実行する。
【００２５】シーケンシャル噴射のときはステップ１１
で上記（１）式の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算し、これ
をステップ１２で出力レジスターに転送する。４気筒エ
ンジンにおける点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２とし
て、今回のＲｅｆ信号の入力で、たとえば１番気筒にＴ
ｉに対応する燃料が供給されたとすれば、次回（つまり
１回後）のＲｅｆ信号の入力で３番気筒に、２回後のＲ
ｅｆ信号の入力で４番気筒に、３回後のＲｅｆ信号の入
力で２番気筒にＴｉの燃料が供給されるわけである。
で上記（１）式の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算し、これ
をステップ１２で出力レジスターに転送する。４気筒エ
ンジンにおける点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２とし
て、今回のＲｅｆ信号の入力で、たとえば１番気筒にＴ
ｉに対応する燃料が供給されたとすれば、次回（つまり
１回後）のＲｅｆ信号の入力で３番気筒に、２回後のＲ
ｅｆ信号の入力で４番気筒に、３回後のＲｅｆ信号の入
力で２番気筒にＴｉの燃料が供給されるわけである。
【００２６】（４）式の空燃比フィードバック補正係数
αは、Ｏ2センサー出力からテーブル（空燃比に対する
Ｏ2センサー出力の特性を記憶したテーブル）を参照し
て空燃比を求めたあと、この空燃比と目標空燃比との偏
差にもとづいて比例積分微分制御（フィードバック制御
の一種）によって計算される値である。
αは、Ｏ2センサー出力からテーブル（空燃比に対する
Ｏ2センサー出力の特性を記憶したテーブル）を参照し
て空燃比を求めたあと、この空燃比と目標空燃比との偏
差にもとづいて比例積分微分制御（フィードバック制御
の一種）によって計算される値である。
【００２７】さて、Ｏ2センサー出力は排気温度や排気
圧力に応じて変化するので、上記のテーブルをマッチン
グした排気温度や排気圧力と異なる温度条件や圧力条件
になると、テーブルを参照して得られる空燃比と実際の
空燃比とのあいだにずれが生じ、誤った空燃比へと制御
してしまう。
圧力に応じて変化するので、上記のテーブルをマッチン
グした排気温度や排気圧力と異なる温度条件や圧力条件
になると、テーブルを参照して得られる空燃比と実際の
空燃比とのあいだにずれが生じ、誤った空燃比へと制御
してしまう。
【００２８】これに対処するため、排気温度や排気圧力
に応じて複数のテーブルを持たせることが考えられる。
排気温度が高くなるほど、同じ空燃比条件でのＯ2セン
サー出力が特にリッチ側で大きく低下していくので、た
とえば排気温度を三つの領域に分け、図５に示したよう
に低温域では実線の特性のテーブルを、中温域では一点
鎖線の特性のテーブルを、高温域では二点鎖線の特性の
テーブルをあらかじめ用意しておき、センサーにより検
出した排気温度がどの温度域にあるかを判定し、その判
定した温度域に対応するテーブルを選択させるのであ
る。なお、排気圧力に応じて３つのテーブルを用意して
も、また排気温度と排気圧力の両方を加味して複数のテ
ーブルを用意することもできる。
に応じて複数のテーブルを持たせることが考えられる。
排気温度が高くなるほど、同じ空燃比条件でのＯ2セン
サー出力が特にリッチ側で大きく低下していくので、た
とえば排気温度を三つの領域に分け、図５に示したよう
に低温域では実線の特性のテーブルを、中温域では一点
鎖線の特性のテーブルを、高温域では二点鎖線の特性の
テーブルをあらかじめ用意しておき、センサーにより検
出した排気温度がどの温度域にあるかを判定し、その判
定した温度域に対応するテーブルを選択させるのであ
る。なお、排気圧力に応じて３つのテーブルを用意して
も、また排気温度と排気圧力の両方を加味して複数のテ
ーブルを用意することもできる。
【００２９】しかしながら、排気温度や排気圧力を検出
するセンサーを追加するのではコストアップになるし、
排気温度や排気圧力を検出するセンサーの応答性や精度
は必ずしも高くない。
するセンサーを追加するのではコストアップになるし、
排気温度や排気圧力を検出するセンサーの応答性や精度
は必ずしも高くない。
【００３０】一方、排気温度とエンジンの回転数や負荷
とのあいだには強い相関があり、回転数一定で負荷が大
きくなるほど排気温度が高くなり、また負荷一定でエン
ジン回転数が高くなるほど排気温度が高くなるので、排
気温度をエンジンの回転数と負荷に代えることができ
る。エンジンの回転数と負荷を用いるのであれば、これ
らを検出するセンサーを新たに追加する必要がない。
とのあいだには強い相関があり、回転数一定で負荷が大
きくなるほど排気温度が高くなり、また負荷一定でエン
ジン回転数が高くなるほど排気温度が高くなるので、排
気温度をエンジンの回転数と負荷に代えることができ
る。エンジンの回転数と負荷を用いるのであれば、これ
らを検出するセンサーを新たに追加する必要がない。
【００３１】そこで、エンジンの回転数と負荷とで区分
けした各エリアに適したテーブル（をあらかじめ作成し
て、ＥＣＵ１６のメモリーに記憶させておき、ＥＣＵ１
６では、その記憶した複数のテーブルの中から、そのと
きのエンジンの回転数と負荷の属するエリアに対応する
テーブルを選択させる。
けした各エリアに適したテーブル（をあらかじめ作成し
て、ＥＣＵ１６のメモリーに記憶させておき、ＥＣＵ１
６では、その記憶した複数のテーブルの中から、そのと
きのエンジンの回転数と負荷の属するエリアに対応する
テーブルを選択させる。
【００３２】さらに詳述すると、図６は空燃比フィード
ック補正係数αを算出するための流れ図で、Ｒｅｆ信号
に同期して実行する。
ック補正係数αを算出するための流れ図で、Ｒｅｆ信号
に同期して実行する。
【００３３】ステップ２１ではエンジン回転数Ｎと基本
パルス幅（負荷相当量）Ｔｐを読み込み、ステップ２２
でこれらの値が運転領域マップ上でいずれのエリアに属
するかを判定する。図７に運転領域マップを示すと、領
域はほぼ等分の合計９つのエリア［ｍ，ｎ］（ただし、
ｍとｎは０，１，２の整数）に区分けされており、たと
えば、回転数ＮがＮ１≦Ｎ＜Ｎ２、基本パルス幅Ｔｐが
０≦Ｔｐ＜Ｔｐ１であれば、エリア［０，１］に属する
と判断するのである。
パルス幅（負荷相当量）Ｔｐを読み込み、ステップ２２
でこれらの値が運転領域マップ上でいずれのエリアに属
するかを判定する。図７に運転領域マップを示すと、領
域はほぼ等分の合計９つのエリア［ｍ，ｎ］（ただし、
ｍとｎは０，１，２の整数）に区分けされており、たと
えば、回転数ＮがＮ１≦Ｎ＜Ｎ２、基本パルス幅Ｔｐが
０≦Ｔｐ＜Ｔｐ１であれば、エリア［０，１］に属する
と判断するのである。
【００３４】ステップ２３では、各エリアごとにマッチ
ングされている複数のテーブルの中から、判定したエリ
ア［ｍ，ｎ］に対応するテーブルを選択する。各エリア
でテーブル特性がどう異なっているかを図８に示すと、
回転域が同じエリアであれば負荷の大きなエリアほど、
また負荷域が同じエリアのときは回転数の高いエリアほ
ど同じ空燃比に対するＯ2センサー出力の小さいテーブ
ル特性になっている。エリア［ｍ，ｎ］に対応するテー
ブルでのＯ2センサー出力をＶ［ｍ，ｎ］としたとき、
空燃比一定の条件でＶ［０，ｎ］＞Ｖ［１，ｎ］＞Ｖ
［２，ｎ］であり、またＶ［ｍ，０］＞Ｖ［ｍ，１］＞
Ｖ［ｍ，２］となるわけである。このようなテーブル特
性は、排気温度が高くなるほどＯ2センサー出力が低下
する特性に合わせたものである。
ングされている複数のテーブルの中から、判定したエリ
ア［ｍ，ｎ］に対応するテーブルを選択する。各エリア
でテーブル特性がどう異なっているかを図８に示すと、
回転域が同じエリアであれば負荷の大きなエリアほど、
また負荷域が同じエリアのときは回転数の高いエリアほ
ど同じ空燃比に対するＯ2センサー出力の小さいテーブ
ル特性になっている。エリア［ｍ，ｎ］に対応するテー
ブルでのＯ2センサー出力をＶ［ｍ，ｎ］としたとき、
空燃比一定の条件でＶ［０，ｎ］＞Ｖ［１，ｎ］＞Ｖ
［２，ｎ］であり、またＶ［ｍ，０］＞Ｖ［ｍ，１］＞
Ｖ［ｍ，２］となるわけである。このようなテーブル特
性は、排気温度が高くなるほどＯ2センサー出力が低下
する特性に合わせたものである。
【００３５】なお、テーブル数は９つに限られない。テ
ーブル数が多くなるほど空燃比の検出精度はよくなる
が、同時にメモリー容量が大きくなる。この逆に、テー
ブル数を少なくすると検出精度は粗いがメモリー容量は
小さくて済む。いくつのテーブルを持たせるかは検出精
度とメモリー容量の関係で定める。
ーブル数が多くなるほど空燃比の検出精度はよくなる
が、同時にメモリー容量が大きくなる。この逆に、テー
ブル数を少なくすると検出精度は粗いがメモリー容量は
小さくて済む。いくつのテーブルを持たせるかは検出精
度とメモリー容量の関係で定める。
【００３６】図６においてステップ２４以降は従来と同
様である。
様である。
【００３７】ステップ２４では空燃比のフィードバック
条件かどうかみて、フィードバック条件であればステッ
プ２５に進んでフラグ（初期状態はリセット）をセット
する。このフラグは積分分を算出するかどうかを指示す
るためのフラグである。
条件かどうかみて、フィードバック条件であればステッ
プ２５に進んでフラグ（初期状態はリセット）をセット
する。このフラグは積分分を算出するかどうかを指示す
るためのフラグである。
【００３８】ステップ２６ではＯ2センサー出力ＶＯ２
〔Ｖ〕を読み込み、このＯ2センサー出力ＶＯ２から、
上記のようにして選択したテーブルをステップ２７で参
照して空燃比ＡＢＹＦを求める。
〔Ｖ〕を読み込み、このＯ2センサー出力ＶＯ２から、
上記のようにして選択したテーブルをステップ２７で参
照して空燃比ＡＢＹＦを求める。
【００３９】この空燃比ＡＢＹＦと目標空燃比ＤＡＢＹ
Ｆとの偏差Δを、ステップ２８において Δ＝ＡＢＹＦ−ＤＡＢＹＦ …（５） の式で求め、この偏差Δから比例積分微分制御であれば
ステップ２９，３０において比例分Ｐ〔％〕と微分分Ｄ
〔％〕を、 Ｐ＝ＫP・Δ …（６） ただし、ＫP：比例定数 Ｄ＝ＫD・（Δ−Δ-1） …（７） ただし、ＫD：微分定数 Δ-1：前回のΔ の式で計算し、最後にステップ３１で空燃比フィードバ
ック補正係数α〔％〕を、 α＝Ｐ＋Ｉ＋Ｄ …（８） の式で計算する。なお、（８）式の積分分Ｉについては
図９で後述する。
Ｆとの偏差Δを、ステップ２８において Δ＝ＡＢＹＦ−ＤＡＢＹＦ …（５） の式で求め、この偏差Δから比例積分微分制御であれば
ステップ２９，３０において比例分Ｐ〔％〕と微分分Ｄ
〔％〕を、 Ｐ＝ＫP・Δ …（６） ただし、ＫP：比例定数 Ｄ＝ＫD・（Δ−Δ-1） …（７） ただし、ＫD：微分定数 Δ-1：前回のΔ の式で計算し、最後にステップ３１で空燃比フィードバ
ック補正係数α〔％〕を、 α＝Ｐ＋Ｉ＋Ｄ …（８） の式で計算する。なお、（８）式の積分分Ｉについては
図９で後述する。
【００４０】ステップ３２は後処理であり、今回求めた
Δの値を変数Δ-1に移しておく。
Δの値を変数Δ-1に移しておく。
【００４１】一方、フィードバック条件でないときは、
空燃比フィードバック補正係数αを１００％とする（ス
テップ２４，３４）。また、途中でフィードバック条件
でなくなったときは、ステップ３３に進んでフラグをリ
セットする。
空燃比フィードバック補正係数αを１００％とする（ス
テップ２４，３４）。また、途中でフィードバック条件
でなくなったときは、ステップ３３に進んでフラグをリ
セットする。
【００４２】図９は積分分Ｉの算出のための流れ図で、
時間同期（たとえば５０ｍｓ周期）で実行する。
時間同期（たとえば５０ｍｓ周期）で実行する。
【００４３】ステップ４１ではフラグをみてセットされ
ていれば、ステップ４２以降に進む。
ていれば、ステップ４２以降に進む。
【００４４】ステップ４２，４３，４４では、図６のス
テップ２６，２７，２８と同様にして偏差Δを求め、ス
テップ４５で積分分Ｉ〔％〕を、 Ｉ＝Ｉ-1＋ＫI・Δ …（９） ただし、ＫI：積分定数 Ｉ-1：前回のＩ の式で計算する。ステップ４６では今回求めたＩの値を
変数Ｉ-1に移す。
テップ２６，２７，２８と同様にして偏差Δを求め、ス
テップ４５で積分分Ｉ〔％〕を、 Ｉ＝Ｉ-1＋ＫI・Δ …（９） ただし、ＫI：積分定数 Ｉ-1：前回のＩ の式で計算する。ステップ４６では今回求めたＩの値を
変数Ｉ-1に移す。
【００４５】ここでこの例の作用を説明する。
【００４６】いま、回転数Ｎと基本パルス幅Ｔｐが図７
においてエリア［１，１］にあれば、このエリア［１，
１］に対応するテーブルが選択される。このテーブル特
性が図１０の実線だったとしたとき、そのときのＯ2セ
ンサー出力Ｖ１からそのテーブルを参照して得られる空
燃比はＡである。
においてエリア［１，１］にあれば、このエリア［１，
１］に対応するテーブルが選択される。このテーブル特
性が図１０の実線だったとしたとき、そのときのＯ2セ
ンサー出力Ｖ１からそのテーブルを参照して得られる空
燃比はＡである。
【００４７】この状態から空燃比はそのままで、負荷が
大きくなってエリア［２，１］に移ったとすると、排気
温度が上昇するので、その上昇分に対応してＯ2センサ
ー出力がＶ１からＶ２へと低下する。
大きくなってエリア［２，１］に移ったとすると、排気
温度が上昇するので、その上昇分に対応してＯ2センサ
ー出力がＶ１からＶ２へと低下する。
【００４８】この場合に、この例では、負荷が移った先
のエリア［２，１］に対応するテーブルが選択され、こ
のテーブル特性は、図１０において一点鎖線で示したよ
うにリッチ側出力が減る向きに変化している。このた
め、Ｖ２からこの一点鎖線で示されるこのテーブルを参
照して得られる空燃比はほぼＡとなる。負荷の増加の前
後（排気温度の上昇の前後）で変わらない空燃比が得ら
れるわけである。
のエリア［２，１］に対応するテーブルが選択され、こ
のテーブル特性は、図１０において一点鎖線で示したよ
うにリッチ側出力が減る向きに変化している。このた
め、Ｖ２からこの一点鎖線で示されるこのテーブルを参
照して得られる空燃比はほぼＡとなる。負荷の増加の前
後（排気温度の上昇の前後）で変わらない空燃比が得ら
れるわけである。
【００４９】この逆に負荷の減少でエリア［０，１］に
移ったときは、この負荷減少に対応してＯ2センサー出
力がＶ３へと大きくなり（Ｖ３＞Ｖ１）、このとき選択
されるテーブル内容が図１０の２点鎖線のようにリッチ
側出力が増す向きに変化するので、このときも負荷の減
少前後でほぼ同じ値の空燃比Ａが得られる。
移ったときは、この負荷減少に対応してＯ2センサー出
力がＶ３へと大きくなり（Ｖ３＞Ｖ１）、このとき選択
されるテーブル内容が図１０の２点鎖線のようにリッチ
側出力が増す向きに変化するので、このときも負荷の減
少前後でほぼ同じ値の空燃比Ａが得られる。
【００５０】空燃比はそのままでエンジン回転数が高く
なったり低くなったりしてエリアが変わったときも同様
であり、回転数の変化前後で同じ空燃比が得られる。
なったり低くなったりしてエリアが変わったときも同様
であり、回転数の変化前後で同じ空燃比が得られる。
【００５１】このように、各エリアに適合するテーブル
を、エリアごとにあらかじめマッチングにより用意して
おき、そのときの運転条件の属するエリアに対応するテ
ーブルを選択させることで、排気温度の変化に伴ってＯ
2センサー出力が大きく変化しても、空燃比の検出誤差
が生じることがないのである。
を、エリアごとにあらかじめマッチングにより用意して
おき、そのときの運転条件の属するエリアに対応するテ
ーブルを選択させることで、排気温度の変化に伴ってＯ
2センサー出力が大きく変化しても、空燃比の検出誤差
が生じることがないのである。
【００５２】
【発明の効果】第１の発明は、運転領域を区分けしたエ
リアごとに空燃比に対するＯ2センサー出力の特性をテ
ーブルにしてあらかじめ記憶する手段と、運転条件が前
記エリアのいずれに属するかを判定する手段と、前記記
憶手段に記憶されている複数のテーブルの中からこの判
定したエリアに対応するテーブルを選択する手段と、排
気中の酸素濃度に応じた出力をするＯ2センサーと、こ
のＯ2センサー出力から前記選択されたテーブルを参照
して空燃比を求める手段と、この空燃比にもとづいて空
燃比のフィードバック制御を行う手段とを設けたので、
排気温度の変化に伴ってＯ2センサー出力が大きく変化
しても、空燃比の検出誤差が生じることがない。
リアごとに空燃比に対するＯ2センサー出力の特性をテ
ーブルにしてあらかじめ記憶する手段と、運転条件が前
記エリアのいずれに属するかを判定する手段と、前記記
憶手段に記憶されている複数のテーブルの中からこの判
定したエリアに対応するテーブルを選択する手段と、排
気中の酸素濃度に応じた出力をするＯ2センサーと、こ
のＯ2センサー出力から前記選択されたテーブルを参照
して空燃比を求める手段と、この空燃比にもとづいて空
燃比のフィードバック制御を行う手段とを設けたので、
排気温度の変化に伴ってＯ2センサー出力が大きく変化
しても、空燃比の検出誤差が生じることがない。
【００５３】第２の発明では、第１の発明において、前
記空燃比フィードバック制御手段が、エンジンの運転条
件に応じて基本噴射量を算出する手段と、前記テーブル
参照手段により得られる空燃比と目標空燃比の偏差を算
出する手段と、この偏差にもとづいてフィードバック補
正量を算出する手段と、このフィードバック補正量で前
記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段と、
この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段とからなるの
で、排気温度の変化に伴ってＯ2センサー出力が大きく
変化しても、空燃比の検出誤差が生じることがない。
記空燃比フィードバック制御手段が、エンジンの運転条
件に応じて基本噴射量を算出する手段と、前記テーブル
参照手段により得られる空燃比と目標空燃比の偏差を算
出する手段と、この偏差にもとづいてフィードバック補
正量を算出する手段と、このフィードバック補正量で前
記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段と、
この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段とからなるの
で、排気温度の変化に伴ってＯ2センサー出力が大きく
変化しても、空燃比の検出誤差が生じることがない。
【００５４】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて、前記運転領域がエンジンの回転数と負荷からな
る領域であり、前記運転条件がエンジンの回転数と負荷
であるので、エンジンの回転数と負荷の変化に伴ってＯ
2センサー出力が大きく変化しても、空燃比の検出誤差
が生じることがなく、かつ排気温度を検出するセンサー
をあらたに追加する必要がない。
おいて、前記運転領域がエンジンの回転数と負荷からな
る領域であり、前記運転条件がエンジンの回転数と負荷
であるので、エンジンの回転数と負荷の変化に伴ってＯ
2センサー出力が大きく変化しても、空燃比の検出誤差
が生じることがなく、かつ排気温度を検出するセンサー
をあらたに追加する必要がない。
【図１】一実施例のシステム図である。
【図２】有効パルス幅Ｔｅの算出を説明するための流れ
図である。
図である。
【図３】燃料噴射パルス幅Ｔｉの算出と噴射実行を説明
するための流れ図である。
するための流れ図である。
【図４】空燃比に対するＯ2センサー出力の特性図であ
る。
る。
【図５】排気温度を相違させたときの空燃比に対するＯ
2センサー出力の特性図である。
2センサー出力の特性図である。
【図６】空燃比フィードバック補正係数αの算出を説明
するための流れ図である。
するための流れ図である。
【図７】運転領域図である。
【図８】各エリアごとのテーブルがどうなっているかを
示す特性図である。
示す特性図である。
【図９】積分分Ｉの算出を説明するための流れ図であ
る。
る。
【図１０】実施例の作用を説明するための特性図であ
る。
る。
【図１１】第１の発明のクレーム対応図である。
【図１２】第２の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】 １１ エアーフローメーター １２ クランク角度センサー １３ Ｏ2センサー １６ ＥＣＵ ２１ テーブル記憶手段 ２２ 運転領域判定手段 ２３ テーブル選択手段 ２４ Ｏ2センサー ２５ テーブル参照手段 ２６ 空燃比フィードバック制御手段 ３１ 基本噴射量算出手段 ３２ 偏差算出手段 ３３ フィードバック補正量算出手段 ３４ 燃料噴射量算出手段 ３５ 燃料供給手段
Claims (3)
- 【請求項１】運転領域を区分けしたエリアごとに空燃比
に対するＯ2センサー出力の特性をテーブルにしてあら
かじめ記憶する手段と、 運転条件が前記エリアのいずれに属するかを判定する手
段と、 前記記憶手段に記憶されている複数のテーブルの中から
この判定したエリアに対応するテーブルを選択する手段
と、 排気中の酸素濃度に応じた出力をするＯ2センサーと、 このＯ2センサー出力から前記選択されたテーブルを参
照して空燃比を求める手段と、 この空燃比にもとづいて空燃比のフィードバック制御を
行う手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比
制御装置。 - 【請求項２】前記空燃比フィードバック制御手段は、エ
ンジンの運転条件に応じて基本噴射量を算出する手段
と、前記テーブル参照手段により得られる空燃比と目標
空燃比の偏差を算出する手段と、この偏差にもとづいて
フィードバック補正量を算出する手段と、このフィード
バック補正量で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を
算出する手段と、この噴射量の燃料を吸気管に供給する
手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のエン
ジンの空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記運転領域がエンジンの回転数と負荷か
らなる領域であり、前記運転条件がエンジンの回転数と
負荷であることを特徴とする請求項１または２に記載の
エンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25224794A JPH08114139A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25224794A JPH08114139A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114139A true JPH08114139A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17234569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25224794A Pending JPH08114139A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08114139A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102959373A (zh) * | 2010-06-25 | 2013-03-06 | 金洋产业株式会社 | 船舶用内燃机的缸排气温度测量用一体型温度测量仪 |
| JP2015094299A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP25224794A patent/JPH08114139A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102959373A (zh) * | 2010-06-25 | 2013-03-06 | 金洋产业株式会社 | 船舶用内燃机的缸排气温度测量用一体型温度测量仪 |
| JP2015094299A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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