JPS5830445A - 空燃比制御方法 - Google Patents

空燃比制御方法

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JPS5830445A
JPS5830445A JP12745281A JP12745281A JPS5830445A JP S5830445 A JPS5830445 A JP S5830445A JP 12745281 A JP12745281 A JP 12745281A JP 12745281 A JP12745281 A JP 12745281A JP S5830445 A JPS5830445 A JP S5830445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
engine
control
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12745281A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimi Matsumura
敏美 松村
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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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP12745281A priority Critical patent/JPS5830445A/ja
Publication of JPS5830445A publication Critical patent/JPS5830445A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02D41/1491Replacing of the control value by a mean value

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】 本発明は自動車用などのエンジンの排気成分によって空
燃比を検出し、この検出佑ぢによってエンジンに供給す
る渭合気の空燃比を滴定の空燃比に帰還制御する空燃比
制御方法に関する。
従来の空炉比制御方法にはクローズPルーゾ制御方式と
オープンルーゾ制御方式が有り、[11J者は全負荷領
域以外の全運転モードで空燃比センタの出力を基に空燃
比制御信号を比例・積分し、この比例・積分された空燃
比センサ′によりエンジンの空燃比を制御していて、車
両停止時のアイドルでも例外なく空燃比制御を実施して
いる。
このためエンジン回転数は空燃比制御量に応じて変動し
ていて、アイドル時に回転のラフネスを増長しフィーリ
ングの悪化を紹いていた。又後者は空燃比のズレが補正
出来ない為、経時変化によるエミッションの悪化を紹い
ていた。
本発明の目的は、従来の空燃比センサの出力信号による
空燃比の比例・積分制御方法を改善し、車両停止時のア
イドルでの回転のラフネスがなくエミッションも良好な
精度の良い空燃比制御方法を提供することである。
本発明は不揮発性メモリを有する電子回路を備えたエン
ジン制titシステムにおいて、排気中の酸素量の検出
値に基〈空燃比フィードバック制御と空燃比のホールド
制御とを一定の関連のもとて実M[1することを特徴と
するものである。
即ち、本発明によれば車両停止時のアイドル又は全負荷
以外はエンジンの運転状態により該エンジンに供給する
燃料量を排気ガス中の酸素量測定値でフィードバック制
御し変化させるが、11伯ill停止時アイドルで一定
舞延後には空燃比制御−!11′を2n回スキップの直
前、fげ後又は7pl伏比センザ出力のりツチーリーン
の変化層JυJにKal I−て取り込み、これらの相
加平均値を閉瞼空燃比相当の制御4+”1として不揮発
性メモリに格納して)・f−ドパツク制御を中止し、格
納した該相加平均値で1tlrエンジンの空燃比を制6
41 L、てアイドル時に回転の安定化を図り、且つ精
度の良い空燃比1111目ll1lを行える空燃比制御
方法な伊供する。以下本発明に係る制御i1.11方法
の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、エンジン10は目動111にイ1“4
載される公知の4サイクル火花点火式1/ジンであり、
燃焼用空気をエアクリーナ11、エアクロメ−1’12
.吸気管13、スロットル弁16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1「、磁式燃料1リム射弁14を介して供給される。
燃焼後の排ガスは排気マニホルド17、排気管18.6
元触媒コンバータ19を経て大気に放出される。吸気管
13にはエンジンに吸入される空気温度を検出する吸気
温センサ23、エンジン10には冷却水温を検出する水
温センサ22が設置されている。
更に排気マニホル1P17には排気ガス中の酸素濃曳:
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)とき、1ポルト程度c高レベル)の電圧を出力
し、理論空燃比より大きい(リーン)とき、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15
が設置されている。
回転速度センサ21はエンジン10のクランク軸の回転
速度を検出し、回転速/Itに応じた周波数のパルス信
号を出力する。制御ユニット20は各センサ12,15
,21,22.23の検出信号に基いて燃料噴射量を演
算する回路であり電磁式燃料噴射弁14の開弁時間を制
御することにより、燃料噴射量を調整する。100は燃
料噴射量を演算するマイクロプロセッサ(OFU )で
ある。101は回転数カウンタであり、回転速度センサ
21からの信号よりエンジン回転数をカウントする。壕
だ、この回転数カウンタ101はエンジン回転に同期1
〜で割込み制御部102に割込指令信号を送る。割込み
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に割込信号を出力す
る。103はデジタル入力ボートであり、空燃比センサ
15の出力を所定の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
ータスイッチからのスタータ信−づ等のディジタル信号
をマイクロプロセッサ100に伝達する。
104はアナログマルチゾレクザとA−D変換器から成
るアナログ入力ポートであり、吸入空気量センサ12、
吸気温センサ23、冷却水?関度センサ22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
み込捷せる機能を持つ。
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は電源回路であり、後述す
るRAM i Q 7に電源を供給する。
60はバッテリ、61はキースイッチであるが、電源回
路105はキースイッチ61を通さず直接、バッテリ6
0に接続されている。よって後述する、EAM i Q
 7はキースイッチ61に関係無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60に接続されている。電源回路10
6は後述するRAM 107以外の部分に電源を供給す
る。RAM 107はプログラム作動中一時使用される
一時記憶ユニット(RAM、 )である。しかし、前述
の様にキースイッチ61に関係なく常時電源が印加され
キースイッチ61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。これは不揮発性メモリにより
構成される。後述する暖機時の補正係数(K)をこのR
AM I Q 7に記憶する。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(BOM
 )である。109はレジスタを含む燃料噴射1jケ間
制商1用カウンタであり、ダウンカウントより成る。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14の開弁時間、つまり燃料噴射量を表
わすディジタル信号を実際の電磁式燃料噴射弁14の開
弁時間を与えるパルス時はタイマーで経過時間を測定し
OJ:QT 1Q Qに伝達する。回転数カウンタ10
1は回転数センサ15の出力によりエンジン1回転角“
に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に割込み指令信号を供給する。割込み制
御部102はその信号から割込み信号を発生17、マイ
クロプロセッサ100に燃料噴射B1.の演算を行なう
割込み処理ルーチンを実行させる。
第5図はマイクロコンピュータ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きマイクロ
コンピュータ1000機能を説明する。
キースイッチ61並びにスタータスイッチ24がON 
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
ラ7°1001にて初期化の処理が実行される。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ではその結果により補正値に1を公知の演算
式で演算し、その結果なI(AM 10γに格納する。
ステップ1004ではデジタル入力ポートより空燃比セ
ンサ15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値に2を増減し、この補
正値に2をRAM 1Q 7に格納する。
第4図はこの積分補正値に2を増減する、つ1り積分す
る処理ステップ1004の詳細なフローチャートである
捷ずステップ400では空燃比検出器が活性状態になっ
ているかどうか、ステップ401ではエンジンの暖機は
終了かどうかを判定することにより空燃比の帰還制御が
出来るかどうかを判別する。
空燃比の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411に進み不揮発性メモリ(RAM )
に内蔵されている値(K2)を取り出す。
このに2が所定範囲にあるかどうかをステップ412で
確認して、所定範囲に無ければステップ413で所定の
固定値(1,o O)をに2としステップ410へ移る
。確認後ステップ414では石が所定の範囲にあればに
2の値ta: EAM (K2)にセラトスる。ステッ
プ400.401で空燃比の帰還制御ができる時、つオ
リクローズドルーズの時はステップ402で空懐比セ/
ザ出力がリーンの低レベル信号であれば、ステップ40
3に進み以前のサイクルで求めたに2に△に2を加える
。ステップ402で空索比センサ出力がリッチの冒レベ
ル信号であれば、ステップ404に進みυ前のサイクル
で求めたに2をΔに、だけ減少させて次のステップに進
む。
ステップ405では車速の有無を、ステップ406では
スロットルの開、閉を、ステップ419では一定デイレ
イ後か否かを判定して、1イ速が無くスロットル閉から
一定デイレイ後の安定状態ではステップ415で前回ど
のルーチンな涌っだかを示すフラグを判別し、0ならば
ステップ407に進みスキップ直前のに2を取り込む。
次のステップ408で2n回取り込んだか否かをh1定
し、2n回の取り込み完了時にはステラ70417に進
みフラグに1をセットする。次のステップ409では2
n回取り込んだに2の相加平均値を求めに2とする。ス
テップ410でステップ409で算出1〜たに2の値を
RAM (K2 ) 107に格納する。
しかし、ステップ405の判別で車速が有る場合、ステ
ップ406でスロットル開の場合、ステップ419で一
定デイレイ中の場合および、ステップ408でに2の取
り込み同数が2n回未満の場合はステップ418に進み
、このルーチンを通った事を示すフラグを0にセットし
て次のステップ416に進み以前のサイクルで求めたに
2をRAM (K2 ) 107にセットする。
ステップ415のフラグ判別でフラグが1ならば以前に
車速な1〜でスロットル閉でのスキップ直前のに2を取
り込んだものと見て、ステップ414でaAM(K2)
に入っている該2n回のに2値の相加平均値(K2)を
取り出し、RAM (K2 ) 107にセットする。
この様にして補正値に2を増減補正して、車速なしでス
ロットル閉でのホールド補正レベル(K2)を求めて、
不揮発性メモリに格納し、この値で空燃補正を行う。通
常は1002〜1004のメインルーチン処理を制御フ
01スゲラムに(7たがってくり返し実行する。割り込
み制御部102からの燃料量1.j旬:演1:l)シ、
11り込み信号ノ1″−入力されろと、マイクロコンピ
ュータ100はメ・fフローチンの処理中であってもた
だちにその処理を中断し7ステツプ1010の割込処理
ルーチンシこ移る。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4・取り
込み、次にステップ1012にて、アナログ人力ポート
104から吸入空気情Qを表わす信号を取り込む。次に
ステップ1013では回転数Nと吸入空気h:”Qlを
メインルーチンの演搬、処理で使用するために1tAM
107に格納し、次にステップ1014に゛ζ吸入空気
tQ/回転数Nに係数(A)を掛けて基本燃料噴射時間
Tpを求める。ステップ1015ではメインルーチンで
求めた燃料噴射時間用各種の補+li (1+J+及び
補正係数をHAM 1Q 7から読み出し空燃比′夕決
定する噴射心間の補正計算を行う。噴材時間Tの計a°
式は T =A、 * Q/ N  *に1 *に2である。
次にステップ1016にて補正計算した燃料噴射−!t
Tのデータをカウンタ109にセットする。
次にステップ101γ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処理で中断した
ときの処理ステップに戻る。マイクロプロセッサ100
の概略の機能は以上の通りである。
以上の説明した如く、車両停止時のアイドル又は全開以
外はエンジンの運転状態により該エンジンに供給する燃
料量を排気ガス中の酸素量測定値でフィードバック制御
し変化させる。車両停止時のアイドルではアイドルにな
って以降空燃比制御量が安定したときに、これらの平均
値を理論空燃比での制御値として制御量を保持してフィ
ードバック制御を中止し、保持した制御量でエンジンの
空燃比を制御する。したがってアイドル時に回転のラフ
ネスがなく、且つエミッションも良好な精度の良い空燃
比制御方法を行なうことができる。
第5図(a)は本発明に係る制御の様子を示し、■は従
来同様の空憚比フィーl−バックflllφ11実倫期
間、■はステップ419のディレイ11〒間、(9はス
ギツブ直前の値を2n回取り込んで相加平M1(K2)
を出す期間、■はフィードバックを中+l L■で磐出
したに2によりオープン制御を実施する期間である。
第5図(b)は従来の空燃比フィー+yバック制jfl
llの様子を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る利付11方法の一実施例を説明す
るための装置の全体構成図、第2図は第1図に示す制御
回路のブロック図、第6図は第2図に示すマイクロプロ
セッサの概略フローチャート、第4図は第6図に示すス
テップ1004の詳#lIlなフローチャート、第5図
(a)および(1))は本発明に係る制御の様子、およ
び従来の制御の様子をそれぞれ示す図である。 10・・・・・・エンジン、 14・・・・・・燃料噴射弁、 12・・・・・・吸入空気阻センザ、 15・・・・・・空燃比センサ、 21・・・・・・回転速度センサ、 20・・・・・・制御ユニット 代理人  浅  村   皓 外4名 牙1図 73図 特開昭’、)8− 30445(6) ゛耐央θ−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  エンジンの排出ガス成分により空燃比を検出
    する空燃比センサを備え、この空燃比センサの信−弓に
    よりエンジンに供給する混合気の空燃比を制御する方法
    であって、 エンジン運転状態がアイ1−ルで定常の場合にのみ空燃
    比フィードバック制御を中止し、フィードバラ211列
    上の際の空燃比制御量をその直前のアイドルでのフィー
    ドバック制御量の平均値とする事を特徴とするエンジン
    の空燃比制御方法。 (2、特許請求の範囲第(11項記載の制御方法におい
    て、フィードバック制御中止直前の該制御量の取り込み
    をスキップ直前、直後又は空燃比センサ出力のりツチー
    リーンの変化、周期に応じて行ない、取り込み回数を偶
    数回としてこれらの相加平均値をフィードバック中止の
    際の空燃比制御量とすることを特徴とするエンジンの空
    燃比制御方法。 (3)特許請求の範囲第(2)項記載の制御方法におい
    て、前記平均値を不揮発性メモリに記憶し、暖機中のフ
    ィーPバック条件不成立時この値を反映させて混合気の
    空燃比を制御することを/#jt 9とするエンジンの
    空燃比制御方法。 (4)特許請求の範囲第(1)項記載のfli制御方法
    において、前記エンジン運転状態のアイドルで定常とは
    車両の減速時を除いたスロットル閉で一定遅延時間又は
    一定回転d後での状態であることを/p、’1:徴とす
    るエンジンの空燃比制御プフ法。
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