JPH10176565A - 空燃比切替制御方法 - Google Patents

空燃比切替制御方法

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JPH10176565A
JPH10176565A JP33961196A JP33961196A JPH10176565A JP H10176565 A JPH10176565 A JP H10176565A JP 33961196 A JP33961196 A JP 33961196A JP 33961196 A JP33961196 A JP 33961196A JP H10176565 A JPH10176565 A JP H10176565A
Authority
JP
Japan
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fuel ratio
air
lean
ratio control
misfire
Prior art date
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Pending
Application number
JP33961196A
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English (en)
Inventor
Takahiro Iida
隆弘 飯田
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Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】リーン空燃比制御とストイキ空燃比制御とを切
り替えるものでは、スストイキ空燃比制御の失火領域を
検出するが、同じ検出基準ではリーン空燃比制御時に失
火領域を検出することができない。 【解決手段】内燃機関の空燃比を理論空燃比より高い空
燃比に制御するリーン空燃比制御と略理論空燃比に制御
するストイキ空燃比制御とを少なくともスロットル開度
に基づいて切り替えるもので、ストイキ空燃比制御にお
ける失火判定領域を設定し、失火判定領域に基づいてリ
ーン空燃比制御におけるリーン失火判定領域を設定し、
リーン空燃比制御を実行している場合に運転状態がリー
ン失火判定領域に移行したことを検出し、その移行を検
出した時点でストイキ空燃比制御に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の内燃機関において、例えば希薄燃焼(以下、リーンバ
ーンと略称する)運転状態から理論空燃比近傍での運転
状態のように、空燃比の異なる運転状態に切り替える場
合の空燃比切替制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば自動車用の内燃機関すなわ
ちエンジンでは、燃費向上を目的として、空燃比が理論
空燃比(ストイキ)より高いリーンバーン運転と、トル
クを必要とするストイキでの運転とを、リーン空燃比制
御とストイキ空燃比制御とを切り替えて実行することに
より達成している。このような空燃比の切替えを行うも
のでは、リーン空燃比制御を実行している場合に失火が
生じると、リーンバーン運転ができないので、失火を検
出し、検出した失火回数が所定値を超えた場合にはリー
ン空燃比制御を停止して、ストイキ空燃比制御に切り替
えるようにするものが知られている(例えば、特開昭6
2−103438号公報)。
【0003】また、同公報のように、失火を検出するの
ではなく、失火が発生する領域つまり失火領域を、例え
ば吸気管圧力とエンジン回転数とに基づいて検出し、そ
の失火領域を検出した際に空燃比を制御して失火を防止
する制御方法も知られている。通常、失火領域は、スト
イキ空燃比制御に対して検出するように構成してある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストイ
キ空燃比制御に対しての失火領域は、リーンバーン運転
時には失火する領域を含んでおり、リーン空燃比制御時
には機能しない。つまり、リーン空燃比制御に対しての
失火領域は、ストイキ空燃比制御の場合に比べて高い吸
気管圧力で規定される。したがって、リーンバーン運転
している場合に、ストイキ空燃比制御に対しての失火領
域により失火検出をしても、それまでに失火が発生して
いる場合がある。この場合に、失火領域を検出していな
いために、燃料カットは行っておらず、その結果、酸素
を大量に含んだ未燃焼の混合気が排出されることにな
る。
【0005】ところで、一般的に、このようなエンジン
では、排気ガスを浄化するために排気系に触媒を装着し
ている。この触媒は、所定の温度では排気ガス中のNO
x、HC、CO2に対して有効に作用するが、加熱状態
になるとその機能が低下するばかりでなく、耐久性能を
短縮することがある。このことは、上記したような、生
ガスが排出された場合に、その未燃焼の混合気が触媒に
接触して酸化反応がおこることにより生じることがあ
る。
【0006】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る空燃比切替制御方法は、少
なくともスロットル開度に基づいて空燃比制御を切り替
える場合に、リーン空燃比制御時の失火判定領域を設定
し、その領域に運転状態が移行した場合に空燃比制御を
ストイキ空燃比制御に切り替える構成である。このよう
に、リーン空燃比制御を実行している場合に、失火の可
能性を判定して空燃比を切り替えるので、失火を防止す
ることができる。このようにして失火を防止することに
より、失火を検出することなくリーン空燃比制御を続行
して、未燃焼の混合気を排出することがなくなる。した
がって、未燃焼の混合気による触媒の加熱を防止するこ
とができ、触媒の劣化を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、内燃機関の空燃比を理
論空燃比より高い空燃比に制御するリーン空燃比制御と
略理論空燃比に制御するストイキ空燃比制御とを少なく
ともスロットル開度に基づいて切り替える空燃比切替制
御方法であって、ストイキ空燃比制御における失火判定
領域を設定し、失火判定領域に基づいてリーン空燃比制
御におけるリーン失火判定領域を設定し、リーン空燃比
制御を実行している場合に運転状態がリーン失火判定領
域に移行したことを検出し、その移行を検出した時点で
ストイキ空燃比制御に切り替えることを特徴とする空燃
比切替制御方法である。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図1に概略的に示したエンジン100は自動
車用のもので、その吸気系1には図示しないアクセルペ
ダルの踏度に対応して開閉するスロットルバルブ2が配
設され、その下流側にはサージタンク3が設けられてい
る。サージタンク3に連通する吸気系1に吸気マニホル
ド4の一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁5が設け
てあり、この燃料噴射弁5を電子制御装置6により制御
するようにしている。また排気系20には、排気ガス中
の酸素濃度を測定する空燃比センサ21が、図示しない
マフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22の上
流の位置に取り付けられている。この空燃比センサ21
からは、リッチな空燃比からリーンな空燃比までのほぼ
全ての運転領域において、酸素濃度に対応して電圧信号
hが出力される。なお、空燃比センサ21に代えて、O
2センサを用いるものであってもよい。
【0010】電子制御装置6は、中央演算処理装置7
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成され、入力されるアナログ信
号をデジタル信号に変換するA/D変換器(図示しな
い)が内蔵されている。その入力インターフェース9に
は、サージタンク3内の圧力すなわち吸気管圧力PMを
検出するための吸気管圧力センサ13から出力される吸
気管圧力信号a、エンジン回転数NEを検出するために
回転数センサ14から出力される回転数信号b、車速を
検出するための車速センサ15から出力される車速信号
c、スロットルバルブ2が全開になった際に全開信号F
Sを出力するパワースイッチ16aを有し、スロットル
バルブ2の開閉状態を検出するためのスロットルセンサ
16から出力されるスロットル開度信号d及び全開信号
FS、エンジンの冷却水温を検出するための水温センサ
17が出力される水温信号e、上記した空燃比センサ2
1から出力される電圧信号h等が入力される。一方、出
力インターフェース11からは、燃料噴射弁5に対して
後述する有効噴射時間TAUに対応した燃料噴射信号f
が、またスパークプラグ18に対してイグニッションパ
ルスgが出力されるようになっている。
【0011】電子制御装置6には、吸気管圧力センサ1
4から出力される吸気管圧力信号aと回転数センサ15
から出力される回転数信号bとを主な情報とし、エンジ
ン100の運転状態に応じて決まるA/Fフィードバッ
ク補正係数FAFを含む各種の補正係数、例えば始動後
増量補正係数FSE、パワー増量補正係数FPOWER
等で基本噴射時間TPを補正して燃料噴射弁開成時間す
なわち有効噴射時間TAUを設定し、その設定された時
間により燃料噴射弁5を制御して、エンジン負荷に応じ
た燃料を燃料噴射弁5からシリンダヘッド近傍の吸気系
1に噴射させるためのプログラムが内蔵してある。
【0012】また、このプログラムにおいては、ストイ
キ空燃比制御における失火判定領域を設定し、失火判定
領域に基づいてリーン空燃比制御におけるリーン失火判
定領域を設定し、リーン空燃比制御を実行している場合
に運転状態がリーン失火判定領域に移行したことを検出
し、その移行を検出した時点でストイキ空燃比制御に切
り替えるように構成してある。
【0013】この空燃比切替制御プログラムの概要は、
図2に示すようなものである。ただし、リーン及びスト
イキ空燃比制御時における種々の補正係数を考慮して有
効噴射時間TAUを演算するプログラム自体は、従来知
られているものを利用できるので図示及び説明を省略す
る。また、このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実
行されるものである。
【0014】まず、ステップS1では、ストイキ空燃比
制御における失火判定領域を規定する吸気管圧力PMの
OT設定値PMOTCUTに、リーン空燃比制御におけ
るリーン失火判定領域に対応する吸気管圧力PMである
リーンOTゾーン値KLNOTZNを加算して、リーン
OT下限設定値KPMLNOTLを設定する。OT設定
値PMOTCUTは、例えば、エンジン回転数に対する
吸気管圧力PMでマップに設定するもので、図3に示す
ように、エンジン回転数NEにより微妙に異なって設定
してあり、吸気管圧力PMがこのOT設定値PMOTC
UTを下回った場合には、三元触媒22を保護するため
に燃料供給を停止するつまり燃料カットを実行するもの
である。また、リーンOTゾーン値KLNOTZNにつ
いては、エンジン回転数NEに関係なく一定値に設定し
てある。
【0015】ステップS2では、リーン空燃比制御にお
ける失火検出の際に、検出にヒステリシスを設定するた
めに、リーンOT下限設定値KPMLNOTLにヒステ
リシス設定値KLNOTHYSを加算して、リーンOT
上限設定値KPMLNOTHを設定する。ステップS3
では、この時点の吸気管圧力PMがリーンOT下限設定
値KPMLNOTLを下回っているか否かを判定する。
ステップS4では、この時点の吸気管圧力PMがリーン
OT上限設定値KPMLNOTHを上回っているか否か
を判定する。
【0016】ステップS5では、吸気管圧力PMがリー
ン失火判定領域にあることを示すリーン失火判定フラグ
XPMLNOTをセットする。ステップS6では、リー
ン失火判定フラグXPMLNOTをクリアする。ステッ
プS7では、リーン失火判定フラグXPMLNOTがセ
ットしてあるか否かを判定する。ステップS8では、ス
トイキ空燃比制御条件が成立している、すなわちリーン
失火判定フラグXPMLNOTがセットしてあることを
確認して、空燃比をストイキに制御する。ステップS9
では、リーン空燃比制御条件が成立している、すなわち
リーン失火判定フラグXPMLNOTがクリアしてある
ことを確認して、空燃比をストイキの空燃比より高いリ
ーンに制御する。
【0017】このような構成において、例えば、図4に
示すように、高地からの帰路で下り坂が続いている場合
に、アクセルペダルを少しずつ戻していくと、吸気管圧
力PMが減少していきリーン失火判定領域まで達したと
する。すなわち、吸気管圧力PMがリーンOT下限設定
値KPMLNOTLを下回ると、制御は、ステップS1
→S2→S3→S5→S7→S8と進み、ストイキ空燃
比制御条件が成立したとして空燃比をストイキに切り替
える。つまり、リーンOT下限設定値KPMLNOTL
を下回る吸気管圧力PMでリーン空燃比制御を継続して
実行していると、吸気管圧力PMが低いために失火する
可能性があるが、スト域空燃比制御に切り替えることに
より、失火を防止する。したがって、未燃焼の混合気が
三元触媒22に流出することがなく、酸化反応による三
元触媒22の過熱を防止することができる。
【0018】一方、加速等でアクセルペダルを踏み込む
と、吸気管圧力PMが上がり、リーンOT下限設定値K
PMLNOTL以上となり、しかしながらリーンOT上
限設定値KPMLNOTH以下の場合には、制御は、ス
テップS1→S2→S3→S4→S7→S8と進み、ス
トイキ空燃比制御を続行する。この場合、この時点の吸
気管圧力PMはリーンOT下限設定値KPMLNOTL
以上であるので、実質的にはリーン空燃比制御を実行で
きる領域であるが、リーンOT下限設定値KPMLNO
TLを中心にリーン空燃比制御とストイキ空燃比制御と
を繰り返して実行することがないようにしている。つま
り、これら2種の空燃比制御では、発生するトルクがス
ロットル開度が同一であっても異なるために、これらを
繰り返して実行すると走行がぎくしゃくするするので、
走行の不安定を防止するためにこのようなヒステリシス
が設定してある。
【0019】そして、さらにアクセルペダルが踏み込ま
れ、吸気管圧力PMがリーンOT上限設定値KPMLN
OTHを上回ると、制御は、ステップS1→S2→S3
→S4→S6→S7→S9と進み、リーン空燃比制御を
実行する。この時には、吸気管圧力PMがリーンOT下
限設定値KPMLNOTLより充分に高くなっているの
で、わずかな吸気管圧力PMの変化ではストイキ空燃比
制御に切り替わることはない。
【0020】このように、リーン空燃比制御を実行して
いて、例えば降坂時にわずかにアクセルペダルを踏み込
んだ状態で走行している際に、吸気管圧力PMが低下し
てリーンバーン運転に対応する失火判定領域に達して
も、ストイキ空燃比制御を実行するので、失火を防止す
ることができる。したがって、燃料カットをしていない
ことにより未燃焼の混合気が三元触媒に流入し、三元触
媒が異常に高温になるといった不具合を防止することが
できる。これにより、三元触媒の耐久性を良好に維持す
ることができ、急激な劣化を防止することができる。
【0021】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。その他、各部の構成は図示例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ストイキ
空燃比制御とリーン空燃比制御とを切り替えて空燃比を
制御するものにおいて、リーン空燃比制御を実行してい
る際に運転状態が失火判定領域に移行することにより、
制御を切り替えてストイキ空燃比制御に移行するので、
未燃焼の混合気を排出することを防止することができ
る。これにより、排気系に装着する触媒の異常過熱を未
然に防止することが可能になり、急激な劣化を防止する
ことができ耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図2】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。
【図3】同実施例の作用説明図。
【図4】同実施例の作用説明図。
【符号の説明】
6…電子制御装置 7…中央演算処理装置 8…記憶装置 9…入力インターフェース 11…出力インターフェース PMOTCUT…OT設定値 KPMLNOTL…リーンOT下限設定値

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の空燃比を理論空燃比より高い空
    燃比に制御するリーン空燃比制御と略理論空燃比に制御
    するストイキ空燃比制御とを少なくともスロットル開度
    に基づいて切り替える空燃比切替制御方法であって、 ストイキ空燃比制御における失火判定領域を設定し、 失火判定領域に基づいてリーン空燃比制御におけるリー
    ン失火判定領域を設定し、 リーン空燃比制御を実行している場合に運転状態がリー
    ン失火判定領域に移行したことを検出し、 その移行を検出した時点でストイキ空燃比制御に切り替
    えることを特徴とする空燃比切替制御方法。
JP33961196A 1996-12-19 1996-12-19 空燃比切替制御方法 Pending JPH10176565A (ja)

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JP33961196A JPH10176565A (ja) 1996-12-19 1996-12-19 空燃比切替制御方法

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JP33961196A JPH10176565A (ja) 1996-12-19 1996-12-19 空燃比切替制御方法

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JPH10176565A true JPH10176565A (ja) 1998-06-30

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052498A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Honda Motor Co Ltd 内燃機関診断装置及び内燃機関診断方法
US9488123B2 (en) 2010-09-03 2016-11-08 Honda Motor Co., Ltd. Internal combustion engine diagnostic device and internal combustion engine diagnostic method

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