JPS59136539A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に係９、特に、電子
式燃料噴射装置が塔載された自動車などの車両において
、エンジンの負荷に応じて混合気の空燃比を制御するの
に好適な内燃機関の空燃比制御方法に関する。

〔従来技術〕

電子式燃料噴射装置が塔載された自動車などの車両に２
いてエンジン回転速度と吸入空気量とから楚まりエンジ
ンの負荷状態を示すエンジン負荷領域を、排気ガス中の
酸素濃度全検出する酸素濃度センサの検出出力に基づい
て混合気の空燃比を理論空燃比近傍にフィードバック制
御するフィードバック領域と、燃料増量による過濃空燃
比に混合気をオープンループ制御するオープンループ領
域とに分けて定め、エンジンの負荷が前記いずれの領域
に属するかによって混合気の窒燃比金制御することが従
来から行なわれていた。

混合気の空燃比全理論空燃比近傍にフィードバック制御
すれば、排気系に設けられた三元触媒により、排気ガス
中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物の有害
ガス全無害な二酸化炭素、水蒸気、窒業に清浄化するこ
とができる。又、燃料増量による過濃空燃比をオープン
ループ制御すれば、高負荷時における排気温を許容限度
内に抑制できるとともに、エンジン出力を高めることが
できる。

前記空燃比制御が適用されたシステムにおいて、エンジ
ンの運転状態がフィードバック領域からオープンループ
領域に移行したとき、フィードバック領域における空燃
比に対するフィードバック補正値の中心地として記憶学
習された学習値を基にオープンループ領域における空燃
比を制御することも従来から行なわれていた。このよう
な制御を行なえば、エンジンの運転状態がフィードバッ
ク領域からオープンループ領域に移行したとき、オープ
ンループ領域における空燃比制御全円滑に行なうことが
できる。

しかし、従来のシステムにおいては、フィードバック領
域におけるエンジンの運転状態によらず、例えばスロッ
トル弁が急開したシ、あるいは急閉したシするような過
渡状態のときのフィードバック補正値も記憶学習してい
たので、フィードバック領域における運転が行なわれて
いるときにスロットル弁が急開又は急閉すると学習値が
大幅に狂い、そのままの状態でフィードバック領域から
オープンループ領域の運転状態に移行すると、オープン
ループ領域における空燃比制御を円滑に行なうことがで
きなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであシ
、その・目的は、エンジンの運転状態がフィードバック
領域からオープンループ領域に移行したときフィードバ
ック領域における空燃比に対するフィードバック補正値
の中心値として記憶学習された学習値を基にオープンル
ープ領域における空燃比制御を行なうシステムにおいて
、フィードバックループ領域における運転が行なわれて
いるときにスロットル弁が急開又は急閉されてもオープ
ンループ領域における空燃比制御を円滑に行なうことが
できる内燃機関の空燃比制御方法を提、供することにあ
る。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するために、本発明は、エンジンの運転
状態がフィードバック領域からオープンループ領域に移
行したときフィードバック領域における空燃比に対する
フィードバック補正値の中心値として記憶学習された学
習値を基にオープンループ領域における空燃比を制御す
る内燃機関の空燃比制御方法にお−て、スロットル弁急
開又は急閉後一定時間は記憶学習全停止するようにした
こと全特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を脱明する
。

第１図には、本発明を適用したシステムの構成が示され
ている。

第１図にｊ？いて、エンジン１ｏの吸気系にＩｄエアフ
ロメータ１２、スロットル弁１４、スロットルセンサ１
５などが設けられておシ、エアフロメータ１２を介して
吸入された空気がスロットル弁１４’ｌ＋−介してイン
テークマニホールド１６に供給され、燃料噴射弁１８か
ら噴射される燃料と混合する。混合気は吸入弁２０を介
して燃焼室２２に供給され、シリンダヘッド２４に設け
られた点火プラグ２６によって燃焼され排気弁２８を介
して排気糸に排出される。排気系には排□気ガス中の酸
素濃度全検出する酸素濃度センサ（以下ｏ２センサと称
する）３０が設けられている。このｏ２センサの検出出
力に基づいて混合気の空燃比が理論空燃比近傍にフィー
ドバック制御されると、排気系に設けられる三元触媒（
図示省略）により排気ガス中に含まれる排気ガスが浄化
されて排出される。

又、シリンダブロック３２にはエンジン水温を検出する
水温センサ３４が設けられている。

又、イグナイタ３６からの点火信号を各気筒に分配する
ディストリビュータ３８には気筒判別センサ４０、回転
角センサ４２が内蔵されている。

エンジン１０の各種運転状態全検出するエアフロメータ
１２．０２センサ３０などの各種センサの検出出力は制
御装置４４に供給される。

第２図には、制御装に４４にマイクロコンピュータを用
いた場合の構成が示されている。

、制御装置４４は、第２図に示されるように、ＣＰＵ５
０、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５４、入出力ボート５６．５８
、出力ポートロ０．６２、Ａ／Ｄ変換器６４、マルチプ
レクサ６６、駆動回路６８．７０、波形整形回路７２、
入力回路７４．７５から構成されておシ、ＣＰＵ５０、
ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５４、入出力ボート５６．５８、出
力ポートロ０．６２がそれぞれパスライン７６で接続さ
れている。

エアフロメータ１２、水垢Ｉｌセンサ３４の検出出力は
マルチプレクサ６’６、Ａ／Ｄｉ換器６４を介して入出
力ボート５６に供給される。気筒判別センサ４０、回転
角センサ４２の検出出力は波形整形回路７２を介して入
出力ボート５８に供給する。

又、０２センサ３０、スロットルセンサ１５の検出出力
は入力回路７４．７５’ｆｆ：介して入出力ボート５８
に供給される。

イグナイタ３６は出力ポートロ０、駆動回路１８を介し
て供給される制御信号によりディス）　ＩＪピユータ、
３８に点火信号を供給することができる。

燃料噴射弁１８は、出力ボート１２、駆動回路７０を介
して供給される制御信号により燃料噴射時間を制御する
ことができる。

又、ＲＯＭ５４には、エンジン回転速度Ｎと吸入空気量
Ｑとから定まるエンジン負荷領域をフィードバック領域
とオープンループ領域とに分けたマツプデータが格納さ
れている。さらにＲＯＭ５４には、オープンループ領域
における増量値の数値データ、フィードバック領域にお
けるフィードバック補正のだめの設定値の数値データや
、フィーノドパンク領域及びオープンループ領域におけ
る各種エンジンを運転状態に応じた全燃比に対応ずけら
れた燃料噴射時間の数値データなどが格納されている。

ＲＡＭ５２には、カウンタが内蔵されておシ、さらにフ
ィードバック補正の中心値とじて記憶学習された学習値
の数値データが格納される。。

又本実施例においては、吸入空気量Ｑ１エンジン回転速
度Ｎとからエンジン負荷領域を判定することとしている
ので、吸入空気量全検出するエアフロメータ１２の検出
出力とエンジン回転速度を検出する回転角センサ４２ｄ
検出出力に基づいてエンジンの負荷領域が判定される。

以上の構成から制御装置４４は、エアフロメータ１２、
回転角センサ４２の検出出力によりエンジンの運転状態
がフィードバック領域に属すると判定したときには、０
２センサ３０の検出出力に基ついて混合気の空燃比を理
論空燃比近傍にフィードバック制御し、排気ガス中に含
まれる有害ガス全浄化することができる。又　エンジン
の運転状態がオープンループ領域に属すると判定したと
きには、燃料増量による過濃空燃比に混合気をオープン
ループ制御し、高負荷時の排気温を許容限度内に抑制す
ることができるとともに、工？ジン出力を高めることが
できる。

本実施例は以上の構成からなり、次にその作用を説明す
る。

第３図のフローチャートには、第１図のシステムに本発
明を適用した場合の処理ルーチンが示さｎている。

第３図において、まずステップ１００において、エンジ
ン負荷領域を示すマツプデータを基に、エアフロメータ
１２、回転角セ／す４２の検出出力によジエンジンの運
転状態がオープンルーズ領域に属するか否かの判定を行
なう。このステップでＮＯと判定されエンジ、ンの運転
状態がフィードバック領域に属するときにはステップ１
０２に移る。

ステップ１０２においては、０２センサ３０の検出出力
に基づいて混合気の空燃比’ｃ　Ｂ！　Ｍ空燃比近傍に
フィードバック制御するために、０□センサ３０の検出
出力が希薄空燃比全示すリーンか否かの判定を行なう。

このステップでＹＥＳと判定された場合にはステップ１
０４に移り、前回得られたフィードバック補正値ｆ（Ａ
／Ｆ）ｉ　　１にフイ−ドパツク補正値としての設定値
０．００１’ｆ加算し新たなフィードバック補正値ｆ　
ＣＡ／Ｆ）’ｉ＠算出する。一方、ステップ１０２でＮ
Ｏと判定された場合にはステップ１０６に移υ、前回得
られた補正値ｆ（Ａ／Ｆ）ｉ−１からフィートノくツク
補正値０．００１　ｋ減算し新たなフィートノくツク補
正値・ｆ　（Ａ／Ｆ）４全算出する。

ステップ１００．１０２．１０４．１０６の処理が継続
されることにより、混合気の空燃比が理論空燃比近傍に
フィードバック制御される。

次にステップ１０８に移りスロットル弁急開又は急閉後
所定時間内か否かの判定を行なう。このステップにおけ
る処理は第４図及び第５図に示されるフローチャートに
基づいて行なわれる。

スロットル弁急開又は急閉かを判定する１ヒめに第４図
に示されるように、まずステップ２００においてエアフ
ロメータ１２、回転角センサ４２の検出出力を取９込み
ステップ２０２に移る。ステップ２０２に２いて、ステ
ップ２００で取や込まれた現時点の吸入空気量Ｑ／エン
ジン回転速度Ｎとの比Ｑ　／　Ｎ　ｉが、前回得られた
吸入空気量Ｑとエンジン回転速度Ｎとの比Ｑ／Ｎｉ−１
に所定値１．０５を積算したものよりも大きいか否かの
判定を行なう。

このステップでＹＥＳと判定されたときには、スロット
ル弁が急開されたこととなシステップ“２０４に移シ、
スロットル弁急開を示すフラグＦ全１にセットする。

ステップ２０２でＮｏと判定されたときには、ステップ
２０６に移る。ステップ２０６では現時点の吸入空気量
Ｑとエンジン回転速度Ｎとの比Ｑ／Ｎｉが、前回得られ
た吸入空気量とエンジン回転速度との比Ｑ／Ｎｉ−１に
所定値０，９５を積算したものよりも小さいか否かの判
定を行なう。このステップでＹＥＳと判定されたときに
はスロットル弁が急閉されたこととなシステップ２０４
に移り、前述と同様フラグＦを１にセントする。一方、
ステップ２０６でＮＯと判定されたときにはスロットル
弁が急開及び急閉されなかったこととなシ次のルーチン
へ移る。

ステップ２０４．２０６の処理の後は第５図に示される
処理に移シ、まずステップ３００において７ラグＦが１
か否かの判定を行なう。ステップ３００でＮＯと判定さ
れた場合にはステップ３０２に移９カウンタの初期値を
１００にセットし次のルーチンへ移る。

一方、ステップ３００においてＹＥＳと判定されたとき
、即ちスロットル弁が急開又は急閉されたときにはステ
ップ３０４に移ｐカウンタの初期値から−１減算しステ
ップ３０６に移る。ステップ３０６においてはカウンタ
値が０か否かの判定を行なう。ステップ３０．６でＮＯ
と判定されたときにはスロットル弁が急開又は急閉され
た後所足時間経過していないこととなり、ステップ３０
０．３０４．３０６の処理が継続される。ステップ３０
６でＹＥＳと判定されカウンタ値が０となったときには
ステップ３０８に移り、スロットル弁急開又は急閉後所
定時間経過したこととしてフラグＦ’ｋＯにセットしメ
ーンルーチンの処理に移る。

第４図及び第５図においては、エアフロメータ１２、回
転角センサ４２の検出出力に基づいてスロットル弁急開
又は急閉後所定時間内か否かを判定することについて述
べたが、第６図に示されるように、スロットル弁１４の
開閉状態を検出するスロットルセンサ１５の検出出力に
基ツイテスロットル弁急開又は急閉後所定時間内か否か
を判定することができる。

即ち、第６図に示されるように、まずステップ４００に
おいて、スロットルセンサ１５の検出出力によシ、スロ
ットル弁１４が開の状態から閉の状態になったか否かの
判定を行なう。ステップ４００でＹＥＳと判定された場
合にはステップ４０２に移シ、スロットル弁開後所定時
間経過したことを示すフラグｆ２ｆＯにセットしステッ
プ４０４に移る。ステップ４０４においてはスロットル
弁閉後所定時間を経過したことを示すフラグｆ１が０か
否かの補足を行なう。スロツｌ−／し弁閉後盾定時間経
過してないときにはＹＥＳと判定されステップ４０６に
移る。ステップ４０６ではカウンタの初期設定値１００
から−１減算しステンプ４０８に移る。。ステップ４０
８におい文はカウンタ値Ｃ１がＯか否かの判定を行なう
。

ステップ４０８でＮｏと判定され、スロットル弁閉後所
定時間内のときにはステップ４１０に移り、スロットル
弁閉後所定時間内を示すフラグＦを１にセットする。こ
の後ステップ４ｏＯ１４ｏ２．４０４．４０６．４０８
．４１０の処理が継続され、ステップ４０８でＹＥＳと
判定されたときにはスロットル弁閉後ルｉ定時間経過し
たこととしてステップ４１２に移シ、フラグＦｋＯにセ
ットしてステップ４１４に移る。ステップ４１４におい
てはフラグｆ１を１にセットし次の処理に移る。

この後ステップ４００．４０２．４０４の処理が行なわ
れるが、ステップ４０４では、ステップ４１４でフラグ
ｆ１が１にセットされたことによりＮｏと判定されステ
ップ４１６に移る。ステップ４１６においてはスロット
ル弁開後に用いられるカウンタの初期設定値Ｃ２ｆ　１
００にセットし、次の処理に移る。

一方、ステップ４００において、ＮＯと判定されスロッ
トル弁が閉の状態から開の状態に移ったときにはステッ
プ４１８に移り、プラグｆ１ｋ。

にセットする。この後ステップ４２０に移すスロットル
弁開後所定時間を経過したことを示すフラグｆ２が０か
否かの判定を行なう。

ステップ４２０においてスロットル弁開後所定時間経過
してい々いときにはＹＥＳと判定され４２２に移る。ス
テップ４２２においてはステップ４１６においてセット
されたカウンタ値Ｃ２から−１減算しステップ４２４に
移る。ステップ４２４においてはカウンタ値Ｃ２が０か
否がの判定を行なう。ステップ４２４の処理において、
スロットル弁開後所定時間内であればＮ’０と判定され
ステップ４２６に移る。ここでスロットル弁開後所定時
間内を示すフラグＦ？ｌｉｌにセットし、次の処理に移
る。、この後ステップ４００，４１８．４２０．４２２
．４２４．４２６の処理が継続され、ステップ４２４で
ＹＥＳと判定されたときにはステップ４２８に移シ、フ
ラグＦを０にセットしてステップ４３０に移る。ステッ
プ４３０ではスロットル弁開後所定時間経過したことを
示すフラグｆ２宿７１に１セツトし次の処理に移る。こ
の後ステップ４００．４１８．４２０の処理が行なわれ
るが、ステップ４２０においては、ステップ４３０で７
ラグｆ２が１にセットされるのでＮＯと判定されステッ
プ４３２に移る。ステップ４３２においては、スロット
ル弁閉後のカウンタに用いられるカウンタ値Ｃ１全初期
設定値１００にセットし次の処理に移る。

このように本実施例においてもスロットル弁急開又は急
閉後所定時間内か否かを判定することができる。

前記いずれかの方法によシ、スロットル弁急開又は急閉
後所定時間内か否かの判定を行ない、ＮＯと判定てれた
場合、即ちスロットル弁急開又は急閉後所定時間経・過
した後又はスロットル弁の急開又は急閉が行なわれなか
ったときには、第３図に示されるステップ１１０の処理
に移る。

ステップエ１０においては、前回得られた学習値ｃ　（
Ａ　／　Ｆ　）　ｉ−１に１５倍したものと、現時点の
フィードバック補正値ｆ　（Ａ／Ｆ）’に加算し、これ
らの補正値を１６で除算する。この演算により今回の学
習値Ｇ（Ａ／Ｆ）ｉ”が算出される。一方、ステップ１
０８においてＹＥＳと判定されスロットル弁急開又は急
閉後所定時間内のときにはステップ１１２に移り、前回
得られた学習値Ｇ（Ａ　／　Ｆ　）　ｉ−１全現時点の
学習値Ｇ（Ａ／Ｆ）ｉ　　として次の処理に移る。即ち
、スロットル弁急開又は急閉後一定時間内は記憶学習を
停止する。

ステップ１００でＹＥＳと判定されエンジンの運転状態
がフィードバック領域からオープンループ領域に移行し
たときにはステップ１１４に移る。

ステップ１１４においては、前回得られた学習値Ｇ　（
Ａ／Ｆ）器−１全フイードバツク補正値Ｆ　（Ａ／Ｆ）
ｉ　とし、このフィードバック補正値ｆ　（Ａ／Ｆ）　
ｉ　を基にオープンループ領域における空燃比制御を行
なう。

このように本実施例においては、フィードバック領域に
おける空燃比に対するフィードバック補正値の中心値と
して記憶学習された学習値を基にオープンループ領域に
おける空燃比全開、御する場合、スロットル弁急開又は
急閉後一定時間内は前記記憶学習は停止するようにした
ので、フィードバック領域における空燃比制御が行なわ
れているときにスロットル弁が急開又は急閉されても、
エンジンの運転状態がフィードバック領域からオープン
ループ領域に移行したときオープンループ領域における
空燃比制御を円滑に行なうことができる。

又第４図及び第５図に示されるような方法によってスロ
ットル弁の急開又は急閉後所定時間内か否か・を判定す
れば、スロットル弁が開いているときにエンジンの運転
状態が急激に変化したときでもスロットル弁急開又は急
閉後所定時間内か否かの判定全行なうことができる。又
第６図に示される方法で行なえば、吸入空気量が急激に
変化したときでもスロットル弁急開又は急閉後所定時間
内であるか否かの判定全安定して行なうことができる。

丁発明の効果〕 以上説明したｌように、本発明によれば、スロットル弁
急開又は急閉後一定時間内はフィードバック補正値の中
心値として用いられる記憶学習全停止するようにしたの
で、フィードバック領域における空燃比制御が行なわれ
ているときにスロットル弁が急開又は急閉されても、エ
ンジンの運転状態はフィードバック領域からオープンル
ープ領域に移行したとき、学習値を基にオープンルーズ
領域における空燃比制御を行なってもオープンループ領
域における空燃比制御を円滑に行なうことができるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した内燃機関のシステム構成図、
第２図は第１図に示す制御装置の構成を説明するための
構成図、詔３図は本発明に係る作用を説明するためのフ
ローチャート、第４図はスロットル弁急開又は急開の判
断ルーチンを示すフローチャート、第５図はスロットル
弁急開又は急閉後所定時間計測用の時間割り込みルーチ
ンを示すフローチャート、第６図゛はスロットル弁急開
又は急しう後所定時間内か否かを判定するための他の実
施例を示すフローチャートである。 １０・・・エンジン、 １２・・・エアフロメータ、 １５・・・スロットルセンサ、 １８・・・燃料噴射弁、 ３０・・・０．センサ、 ３４・・・水温４ンサ、 ４０・・・気筒判別センサ、 ４２・・・回転角センサ、 ４４・・・制御装置。 代理人　　鵜　　沼　　辰　　之 （ほか２名） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転速度と吸入空気量とから定まりエン
   ジンの負・荷状態を示すエンジン負荷領域を、排気ガス
   中の酸素濃度を検出する酸素ｍＷセンサの検出出力に基
   づいて混合気の空燃比を理論空燃比近傍にフィードバッ
   ク制御するフィードバック領域と、燃料増量による過濃
   空燃比に混合気をオｒ＼ 一プンループ制御するオープンループ領域とに分けて定
   め、エンジンの負荷が前記いずれの領域に属す゛るかに
   よって混合気の空燃比を制御し、かつ、エンジンの運転
   状態がフィードバック領域からオープンルーズ領域に移
   行したとき、フィードバック領域における空燃比に対す
   るフィードバック補正値の中心値として記憶学習された
   学習値を基にオープンループ領域に−ける空燃比を制御
   する内燃機関の箪燃比制御方法において、スロットル弁
   急開又は急閉後一定時間内は前記記憶学資を停止するこ
   とを特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。