JPS58217745A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御方法

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JPS58217745A
JPS58217745A JP9892382A JP9892382A JPS58217745A JP S58217745 A JPS58217745 A JP S58217745A JP 9892382 A JP9892382 A JP 9892382A JP 9892382 A JP9892382 A JP 9892382A JP S58217745 A JPS58217745 A JP S58217745A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
correction amount
combustion engine
control method
Prior art date
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Pending
Application number
JP9892382A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Sakakibara
修二 榊原
Toshio Kondo
利雄 近藤
Akio Kobayashi
昭雄 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP9892382A priority Critical patent/JPS58217745A/ja
Publication of JPS58217745A publication Critical patent/JPS58217745A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1488Inhibiting the regulation
    • F02D41/1489Replacing of the control value by a constant

Landscapes

  • 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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に関し、更に詳しく
はアイドリング時の内燃機関の安定性の向上および排ガ
スの低減を図るための空燃比制御方法に関する。
内燃機関の排気管内に空燃比センサを備えて、空燃比セ
ンサの出力信号を積分処理制御することによる空燃比制
御方法は、既に排ガス浄化に効果ある方法として従来広
く使用されている。しかし内燃機関のアイドル時におい
て、空燃比制御と共にアイドル回転数が変動するため、
空燃比制御を停止すれば制御により得ようとする空燃比
(制御空燃比)と実際の空燃比(実空燃比)とのズレの
補正ができず、又空燃比制御量を一定値に固定すれば長
いアイドル時に油温、水温が変化してエンジン回転数が
変動した場合等に空燃比がズレるという問題があった。
本発明は従来技術における上記問題点に鑑みてなされた
もので、アイドリング時には空燃比センサの出力の積分
処理制御を停止し、一定期間Tの間空燃比制御量を所定
の値に固定することによりアイドル安定性を向上させ、
かつ一定周期毎に空燃比センサの出力に応じて制御空燃
比を徐々に変えて制御空燃比と実空燃比とのズレを修正
し、かつこれにより排ガス悪化をも防止する空燃比制御
方法を提供することを目的とする。
以下本発明を図に示す実施例につき説明する。
第1図は本発明に係る空燃比制御方法の一実施例に用い
る装置構成を示すもので、内燃機関(エンジン)1は自
動車に積載される公知の4サイクル火花点火式エンジン
で、燃焼用空気をエアクリーナ2、吸気管3、スロット
ル弁4を経て吸入する。
また燃料は図示しない燃料系から各気筒に対応して設け
られた電磁式燃料噴射弁5を介して供給される。燃焼後
の排気ガスは排気マニホールド6、排気管7、三元触媒
コンバータ8等を経て大気に放出される。吸気管3には
エンジン1に吸入される吸気量を検出し、吸気量に応じ
たアナログ電圧を出力するポテンショメータ式吸気量セ
ンサ11及びエンジン1に吸入される空気の温度を検出
し、吸気温に応じたアナログ電圧(アナログ検出信号)
を出力するサーミスタ式吸気温センサ12が設置されて
いる。また、エンジン1には冷却水温を検出し、冷却水
温に応じたアナログ電圧(アナログ検出信号)を出力す
るサーミスタ式水温センサ13が設置されており、さら
に排気マニホールド6には排気ガス中の酸素濃度から空
燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より小さい(リッチ
)と1ボルト程度(高レベル)、理論空燃比より大きい
(リーン)と0.1ボルト程度(低レベル)の電圧を出
力する空燃比センサ14が設置されている。
回転速度(数)センサ15は、エンジン1のクランク軸
の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパルス
信号を出力する。この回転速度(支))センサ15とし
ては例えば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火
コイルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信
号とすればよい。制御回路20は、各センサ11〜15
の検出信号に基づいて燃料噴射量を演算する回路で、電
磁式燃料噴射弁50開弁時間を制御することにより燃料
噴射量を調整する。
第2図により制御回路20について説明する。
100は燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ(c
pu )である。101は回転数カウンタで回転速度(
数)センサ15からの信号よりエンジン回転数をカウン
トする回転数カウンタである。またこの回転数カウンタ
101はエンジン回転に同期して割り込み制御部102
に割り込み指令信号を送る。割り込み制御部102はこ
の信号を受けると、コモンパス150を通じてマイクロ
プロセッサ100に削り込み信号を出力する。103は
デジタル入力ポートで空燃比センサ14の出力を所定比
較レベルと比較する比較器の出力信号や図示しないスタ
ータの作動をオンオフするスタータスイッチ16からの
スタータ信号等のデジタル信号をマイクロプロセッサ1
00に伝達する。104はアナログマルチプレクサとA
−D変換器から成るアナログ入力ポートで吸気量センサ
11、吸気温センサ12、冷却水温13からの各信号を
A−D変換して順次マイクロプロセッサ100に読み込
ませる機能を持つ。これら各ユニット101゜102.
103.104の出力情報はコモンバス150を通して
マイクロプロセッサ100に伝達される。105は電源
回路で後述するRAM i Q 7に電源を供給する。
17はバッテリ、18はキースイッチであるが電源回路
105はキースイッチ18を通さず直接、バッテリー1
7に接続されている。よって後述するRAM 107は
キースイッチ18に関係なく常時電源が印加されている
106も電源回路であるがキースイッチ18を通してバ
ッテリー17に接続されている。電源回路106は後述
するRAM 1Q 7以外の部分に電源を供給する。1
07はプログラム動作中一時使用される一時記憶ユニッ
ト(RAM )であるが前述の様にキースイッチ18に
関係なく常時電源が印加されキースイッチ18をOFF
にして機関の運転を停止しても記憶内容が消失しない構
成となっていて不揮発性メモリをなす。後述する積分補
正量に2もとのRAM i Q 7に記憶されている。
108はプログラムや各種の定数等を記憶しておく読み
出し専用メモリ(ROM )である。109はレジスタ
を含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタよ
り成り、マイクロプロセッサ(CPU ) 100で演
算された電磁式燃料噴射弁5の開弁時間つまり燃料噴射
量を表すデジタル信号を実際の電磁式燃料噴射弁5の開
弁時間を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する。
110は電磁式燃料噴射弁5を駆動する電力増幅部であ
る。111はタイマーで経過時間を測定しCPU100
に伝達する。
回転数カウンタ101は回転数センサ15の出力により
エンジン1回転に1回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制御部102に割り込み指令信号
を供給する。割り込み制御部102はその信号から割り
込み信号を発生し、マイクロプロセッサ100に燃料噴
射量の演算を行なり割り込み処理ルーチンを実行させる
第3図はマイクロプロセッサ100の概略フローチャー
トを示すものでこのフローチャートに基づきマイクロプ
ロセッサ1000機能を説明すると共に構成全体の作動
をも説明する。キースイッチ18並びにスタータスイッ
チ16が。Nしてエンジンが始動されると第1ステツプ
1000のスタートにてメインルーチンの演算処理が開
始されステップ1001にて初期化の処理が実行され、
ステップ1002においてアナログ入力ボート104か
らの冷却水温、吸気温に応じたデジタル値を読み込む。
ステップ1003ではその結果より補正量Klを演算し
、結果をRAM i Q 7に格納する。ステップ10
04ではデシタル入力ボートより空燃比センサ14の信
号を入力し、タイマー111による経過時間の関数とし
て後述の積分補  ゛正量に、ヲ増減し、コノ補正:t
 KaをRAM 107に格納する。
第4図は車両が走行中(9吹し運転も含む)からアイド
ルに移った時の積分補正量Kg(第4図(b))と空燃
比センサ出力(第4図(ml)とを経過時間に対して対
応させて表わした図であり、第5図は積分補正量に2を
演算する詳細なフローチャートである。
第5図のフローチャートにおいてまずステップ500で
空燃比センサが活性状態となっているかどうか、または
冷却水温等がら空燃比の帰還制御ができるか否かを判定
し、帰還制御できない時つまりオープンルーズの時はス
テップ501に進み補正量に2−1とし、ステップ51
1に進む。帰還制御できる場合はステップ502に進む
。ステップ502では機関がアイドル状態であるか否か
を判別する。アイドル状態の判別方法としてはスロット
ル弁4が全閉であることやトランスミッションがニュー
トラル位置であることや車速か零であることなどから判
別することができる。アイドル状態以外の時はステップ
503に進み第4図に示すような積分処理を行う。この
積分処理は補正量に2を時間の関数として単調増加ある
いは単調減少させる周知な技術なので、ここでは詳細な
フローチャートは省略する。ステップ502でアイドル
状態であると判別された時はステップ504に進み、最
初はアイドル状態の積分補正量に2の初期値KAをセッ
トする(第4図のA点)。ここではアイドルになる直前
のに、の最大及び最小の各ピーク値の平均値としてIK
A = (Ka 十Kb )/ 2を初期値KAとする
。次にステップ511に進みこの値に2をRAM 10
7に格納する。ステップ506では第4図に示すように
補正量に2を一定値に保持する周期Tだげ経過したが否
かを判定し、周期テを経過した時はステップ507に進
み空燃比センサ出力”OXがリッチかリーンがを判定す
る。センサ出力がリーンならばステップ509,510
に進み△Tの時間経過毎に補正量に2をΔにだけ増加さ
せて△Tの間堡持する。またセンサ出力がリッチならば
ステップ508に進み補正量に2がらΔλだけ減じて(
第4図の0点)ステップ511に進みに2をRAMに格
納する。すなわち、周期!リーン)に維持し、周期T毎
に空燃比センサにより空燃比が大きくズレないように修
正を加える。
ここで使用した周期Tは実際にはエンジン状態があまり
変化しない時間、たとえば60秒から1分間位が適当で
あり、ΔK、ΔT、△λ等の値はエンジンの安定性を損
なわずかつ排ガス悪化を伴なわない程度の小さな値、た
とえば△T−0,5秒、制御空燃比修正量ΔK、△λは
各々後述する基本噴射量tpの0.596.14位が適
当であろう。このように一定時間毎に積分補正量を修正
することにより、制御によって得ようとする空燃比と実
際の空燃比とのズレを少なくすることができる。
ステップ511が終了するとメインルーチンでのステッ
プ1004が終了し、ステップ1002へ戻る。(第6
図) 通常はステップ1002〜1004のメインルーチンの
処理を制御プログラムに従ってくり返し実行する。割込
み制御部102からの燃料噴射量演算の割込み信号が入
力されると、マイクロプロセッサ100はメインルーチ
ンの処理中であっても直ちにその処理を中断し1010
0割込み処理ルーチンに移る。ステップ1011では回
転数カウンタ101からのエンジン回転数Nを表わす信
号を取り込み、次にステップ1012にてアナログ入力
ポート104から吸入空気量(吸気量)Qを表わす信号
を取り込み、ステップ1013にてエンジン回転数Nと
吸入空気量Qから決まる基本的な燃料噴射量(つまり電
磁式燃料噴射弁5の噴射時間tp)を計算する。計算式
は’Tip =F−≠(F:定数)である。次にステッ
プ1014ではメインルーチンで求めた燃料噴射用の各
種の補正量T1の計算式はTl −tp−に工・K2で
ある。次にステップ1015にて補正計算した燃料噴射
量のデータをカウンタ109にセットする。次にステッ
プ1016に進みメインルーチンに復帰する。メインル
ーチンに復帰する際は割込み処理で中断したときの処理
ステップに戻る。
1 マイクロプロセッサ100の概略の機能は以上のとおり
である。
第1の実施例の第4図において、アイドル時の補正量に
2の初期値KAをKA−(’a+”b)/z としたが
、前回のアイドル時の補正量KjをRAM I Q 7
に格納し℃おき、そのに2′を(Ka+ Kb )/ 
zの代わりに補正量に2の初期値KAとしても良い。た
とえば第4図においてEの後に走行が始まり、再びアイ
ドルに戻った時の補正量に2の初期値はKgとなる。す
なわち積分補正量に2の演算処理は第5図のフローチャ
ートの代わりに第6図のフローチャートのようになる。
また上記実施例では空燃比の制御を電子制御燃料噴射に
おける噴射量の補正量を修正することで行なったものを
示したが、気化器における燃料供給量或いは気化器をバ
イ′パスする空気量、更にはエンジン排気系に供給する
2次空気の量の補正量を修正することで空燃比の制御を
行なうものについても勿論適用できる。
以上述べた如く、本発明によればアイドリング2 時に積分補正量即ち空燃比制御量を一定期間の間所定の
値に固定することによりアイドルの安定性を向上させる
ことができ、又一定期間毎に空燃比センサの出力に応じ
て空燃比制御量を修正することにより制御空燃比と実空
燃比とのズレを修正しているので、長いアイドル時に油
温、水温が変化してエンジン回転数が変動した場合等に
おいても空燃比がずれることがなくなり、これにより排
ガス悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る空燃比制御方法の一実施例に用い
る装置構成を示す構成図、第2図は第1図の装置におけ
る制御回路の構成を示す構成図、第6図は第1図の制御
回路におけるマイクロプロセッサの概略フローチャート
、第4図は車輌力走行中からアイドルに移った時の積分
補正量と空燃比センサ出力とを経過時間に対して対応さ
せて表わした図、第5図は本発明の一実施例における積
分補正量演算の詳細なフローチャート、第6図は本発明
の他の実施例における積分補正量演算の詳細なフローチ
ャートである。 1・・・エンジン、2・・・エアクリーナ、3・・・吸
気管、4・・・スロットル弁、5・・・電磁式燃料噴射
弁、6・・・排気マニホールド、7・・・排気管、11
・・・ポテンショメータ式吸気量センサ、12・・・サ
ーはスタ式吸気温センサ、13・・・サーミスタ式水温
センサ、14・・・空燃比センサ、15・・・回転速度
(数)センサ、20・・・制御回路、100・・・マイ
クロプロセッサ(CPU )。 代理人 浅 村   皓 外4名 5

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する空燃比セ
    ンサを備え、前記空燃比センサの出力信号を積分処理し
    て積分補正量を求め、前記積分補正量により空燃比を制
    御する空燃比制御方法であって、内燃機関がアイドル状
    態に移行したときは空燃比センサ出力信号の積分処理を
    停止し、積分補正量を一定時間所定の値に維持すること
    を特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。
  2. (2)  特許請求の範囲第1項に記載の空燃比制御方
    法であって、一定時間毎に前記空燃比センサの出力信号
    により前記積分補正量を修正する、内燃機関の空燃比制
    御方法。
  3. (3)  特許請求の範囲第1項及び第2項に記載の空
    燃比制御方法であって、一定時間毎の積分補正量を記憶
    し、内燃機関がアイドル状態に移行したときの積分補正
    量の初期値を、アイドル状態移行直前における積分補正
    量の最大及び最小ピーク値の平均値とする、内燃機関の
    空燃比制御方法。
  4. (4)特許請求の範囲第1項及び第2項に記載の空燃比
    制御方法であって、一定時間毎の積分補正量を記憶し、
    内燃機関がアイドル状態に移行したときの積分補正量の
    初期値を前回のアイドル時の積分補正量とする、内燃機
    関の空燃比制御方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60233328A (ja) * 1984-05-02 1985-11-20 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの空燃比フイ−ドバツク制御方法
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