JPS59211736A - 空燃比制御方法 - Google Patents

空燃比制御方法

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JPS59211736A
JPS59211736A JP8467983A JP8467983A JPS59211736A JP S59211736 A JPS59211736 A JP S59211736A JP 8467983 A JP8467983 A JP 8467983A JP 8467983 A JP8467983 A JP 8467983A JP S59211736 A JPS59211736 A JP S59211736A
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air
fuel ratio
fuel
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voltage
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Koichi Furuta
宏一 古田
Katsuhiko Nakabayashi
中林 勝彦
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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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
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015Engines misfires

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  • 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1し、特に、フ
ィードバック制帥時に算出した基本燃料□噴射量の誤差
をオーブンループ制rn時に反映させて空燃比の誤差を
補正する空燃比制御方法に関する。
従来、内燃機関の排気ガス成分により空燃比を検出する
空燃比センサの出力電圧に基づいて補正量を算出し、こ
の補正量により鰺本燃料噴射量を補正して空燃比をフィ
ードバック制御する空燃比制御方法が、特開昭55−1
46246号公報などにより提、案されてい・る。この
種空燃比制御に使用される基本噴射量は一般に吸入空気
量と機関回転数の・比より算出され、この基本噴!!)
imを冷部水温や吸気温に応じてさらに補正した後、さ
らに、空燃比センサの出力電圧により補正されて最終的
な燃料噴!Il量が決められ、これにより空燃比制御が
行なわれる。一方、l1lI関の冷間始動時や高負荷運
転時には所望の始動性や出力を確保Jるために、フィー
ドバック制御を中止してA−ブンループ制御を行なうが
、空燃比センサからの空燃比検出データを使用して基本
噴射間を補正しないため、算出された基本噴射量・に誤
差があっ1=場合にはA−フンループ時の正確な空燃比
I制御ができず、空燃比がバラツクことになる。このよ
うな基本噴射量の誤差による空燃比のバラツキは、例え
ばこれを算出するために検出した吸気量検出データに含
まれる誤差によるものであって、吸気量を検出するため
に吸気ダクトに取付けたエアフロメータのバイパススク
リュ孔(メジャリングプレートをバイパスして吸入され
る空気量を調整し、アイドル時の吸気口を調整する孔)
のつまりやメジャリングプレートの8隔の経時変化、他
には大気圧の変化や制御システム部品のバラツキ、及び
、燃料蒸発ガス排出抑止装置をもつ機関においてはエン
ジン運転時にmaタンク内の燃料蒸発ガスを吸着したチ
ャコールキャニスタからスロットルボデー内に送られる
燃料蒸発ガス量の変化に起因する。
一方、これらのバイパススクリュ孔のつまりやメジャリ
ングプレート圓隙の経時変化による空燃比誤差Δλ1は
第1図に示すように、はぼ吸気量Qに反比例するように
変化し、Δ/11−a+b、’Qaで近似できる。大気
圧変化や制御システム部品のバラツキによる空燃比誤差
Δλ2は吸気fiQに対し一定である為Δλ2=cで近
似できる。また、燃料蒸発ガスによる空燃比誤差Δλ3
は、スロットルボデーにおける蒸発燃料の吸入ボートP
が第2図に示すようにスロットルバルブ4の開度αの位
置に対向して設けられていることから、スロットル開度
α以下の場合には生じず、第1図に示すように、途中か
ら吸気@Qに反比例して表われる為Δλ3−d +e 
/Qaで近似される。よって、スロットル開度αを越え
る吸気量領域では空燃比誤差Δλ1+Δλ2+Δλ8を
誤差曲線として求め、スロットル開度α以下の吸気量領
域にあってはΔλ1+Δλ2を誤差曲線として求め、こ
の空燃比誤差曲線から求めた補正量により基本噴射量を
補正すれば空燃比誤差を補正でき、さらに、フィードバ
ック制御時に学習した全吸気量領域における空燃比誤差
曲線に基づく補正量を使ってA−アンループ制御時の空
燃比誤差を補正づることも可能となる。
そこで、本発明は内燃III関の排気ガス成分により空
燃比を検出する空燃比センサを備え、この空燃比センサ
゛の信号により機関に供給される混合気の空燃比を所定
空燃比に制御11る方法であって、制御部品の経時変化
や大気圧の変化、及びスロットルボディに送られる蒸発
燃料の変化に対する空燃比の誤差を1illi良く補正
し、特に、オープンループ制御時の空燃比制御を正確に
行ない得る空燃比制御方法を提供することを目的とする
本発明は、第7図に示すように、複数の所定吸気量時に
おけるフィードバック制御電圧を検出づるど共に、各検
出電圧と理論空燃比時の電圧との偏差を算出することに
より吸気量全域についての空燃比誤差を求め、この空燃
比誤差を解消する1=めの補正量を算出し、この補正量
により基本燃料噴射量を補正するように構成した。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第3図において、1は車載用の4サイクル火花点火式エ
ンジンで、エアクリーナ2、吸気管3、スロットルバル
ブ4を経て燃焼用空気を吸入する。
燃料は図示しない燃料系から各気筒に対応して設けた電
磁式のインジェクタ5により各気筒に供給される。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のエ
ア7日メータ11及びエンジン1に吸入される空気温を
検出し、これに応じ1Cアナログ電圧(又はアナログ検
出信号)を出力するり°−ミスタ式の吸気温セン()1
2が放置される。また、エンジン1には冷却水温を検出
し、これに応じたアナログ電圧(又はアナログ検出信号
)を出力するサーミスタ式の水m センサ13が設置さ
れ、排気マニホールド6には排気ガス中の酸素濃度がら
空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より小さい(即ち
リッチ)とき1ボルト程度(高レベル)一方、理論空燃
比より大きい(リーン)のとき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14が設置される
15は回転速度センサ(又は回転数センサ)で、エンジ
ン1のクランク軸の回転速度に応じた周波数のパルス信
号を出力する。回転速度センサ15としては例えば点火
装置の点火コイルを用いることができ、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る。
16はスロットルバルブ4の開度を検出するスロットル
開度センサで、アイドル時にオンづ゛るアイドル接点等
を備えている。17は燃料タンクで、燃料タンク17で
発生した蒸発燃料は外部への排出を防止するために、燃
料蒸発ガス排出防止装置のチャーコルキャニスタ19へ
送られ、ここで一時的に貯えられ、さらに、スロットル
ボディに設けた吸入ボートPからエンジン1内へ送られ
る。この吸入ボートPはスロットルバルブ4の開度が0
度の位置に対向して設けられ、スロットルバルブ4の開
度がα度以上に解放された時、蒸発燃料がこのボートP
からスロットルボディ内へ吸入される。
制御回路20は、各センサ11〜16の検出信号に基づ
いて基本燃料噴射量を算出し、この噴射量を補正演算し
た後、この演算した噴射量に応じてインジェクタ5の開
弁時間を出力制御信号のパルス幅により制御するもので
、第4図により構成を説明する。21は所定のプログラ
ムにより′各種演算処理を実行するCPU (マイクロ
プロセッサ)、23は回転速度センサ15がらの検出信
号によりエンジン回転数をカウントする回転数カウンタ
25は割り込み制御部で、回転数カウンタ23からエン
ジン回転に同期した割り込み指令信号をパノノし、コモ
ンバス27を濁してCPLI21へ割り込み信号を出力
する。29はデジタル入力ボート・で、空燃比センサ1
4や図示・しないスタータスイッチ等のデジタル信号を
入力する。31はアナログ入力ポートで、アナログマル
チプレフナとA/D変換器を備え、エアフロメータ11
、吸気温センサ12、冷却水温センサ13からのアブ”
ログ信号を入力する。33は電源回路、35はバッテリ
、37はキースイッチであり、電源回路33はキースイ
ッチ37を介さずにバッテリ35に接続され、不揮発性
メモリをなすバックアップRAM41(7)電源となる
。39はキースイッチ37を介してバッテリ35に接続
される電源回路で、バックアップRAM41を除く制御
回路2oの各部へ電力供給を行なう。43は読み出し専
用メモリのROMで、プログラムデータ、演算処理に必
要な定数等が予め記憶されている。45は出力回路で、
ラッチ、ダウンカウンタ等を備え、CPU21で演算さ
れた燃料噴i1m(時間)のデータを入力し、燃料噴射
時間、つまりインジェクタ5の開弁時間がここからイン
ジェクタ5へ出力される。47はフィードバック制御電
圧VFを出力する出力回路で、空燃費センサ14がら送
られる空燃比データに基づき、検出した空燃比を理論空
燃比へ補正して近づ番ノるように、リーン、リッチの状
態に対応した値のフィードバック制御筒JIVFを出力
する。、例えば、このフィードバック制御電圧VFは理
論空燃比の時には7V程度の電圧であり、空燃比センサ
14による空燃比検出データがり〜ン側にずれている場
合、リッチ側へ制御するようにそのリッチ制御の程度に
応じた電圧(例えば8V)を出力する。したがって、基
準となる理論空燃比の時のフィードバック制御電圧VF
Oの偏差を検出すれば、その時の空燃比制御の誤差が算
出できることになる。49はタイマーで、クロック信号
を発生し、経時時間を測定したり、CPU21や割り込
み制御部25へ時間割り込み信号を出力する。
回転数カウンタ23は、回転速度センサ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25へ削り込み指令信
号を供給する。割り込み制御部25はその信号から割り
込み信号を発生し、CPU21に燃料噴IFI量の演算
を行なう割り込み処理ルーチンを実行する。
次に、第5図、第6図のフローチャートを参照して空燃
比制御方法を説明する。
キースイッチ37がオンされエンジンが始動すると、メ
インルーチンの処理が開始され、ステップ101で初期
化が行なわれた後、ステップ1゜2が実行される。ステ
・ツブ102ではアナログ入力ポート31から冷却水温
と吸気温の検出データを読み込み、次のステップ103
で冷却水温と吸気温から補正ffi K 1を算出し、
RAM41に格納する。つぎのステツープ104では、
デジタル入力ポートより空燃比センサ14からの検出デ
ータを読み込み、この空燃比データがリーンかリッチか
に応じぞ理論空燃比に近づけるように噴射量の補正量に
2を棹出し、RAM41に格納する。なお、冷却水温度
などによりフィードバック制御ができないA−プンルー
プ制御状態の時にはこの補正量に2はに2=1とされる
次に、ステップ105で空燃比誤差による補正ff1K
aが演棹されるが、第6図はその詳細70−チヤトを示
している。先ず、ステップ201〜212へ進み、吸気
量が予め設定したQ+ 、Q2、QB、Qaの時のフィ
ードバック制御電圧VFt〜VFaが出力回路47から
検出され、これらの電圧値VF+〜VFaと理論空燃比
の時のフィードバック制御電圧VOとの偏差V D 1
 、V D 2、VDs、VDaを算出する。なお、4
つの吸気量Q1、Q2、QaSQaは、□第1図に示す
ように、フィードバック制御時であって、スロットル開
度α(蒸発燃料の影響が空燃比に表われ始める境界角度
)を境にして両側にそれぞれ2つの吸気量時点が適当な
間隔をおいて予め設定される。この時、スロットル開度
センサ16からのスロットル開度データを検出すること
により、スロットル開度αを境にしてα以上の範囲とα
未満の範囲におけるそれぞれ2点で測定を行なうように
することもできる。
そして、ステップ213では、ステップ2061.20
8.2101又は212で算出したフィードバック制御
電圧の偏差■D1、VD2、VDa、VDaを空燃比誤
差Δλとみなし、この4点がら空燃比誤差曲線Δλ−f
  (Q)を、第1図に示すように、スロワ1−開度度
α未満の領域でΔλ−Δλ1+Δ22=b/Qa +(
a 十c )と聞磨α以上の領域でΔλ=Δλ1+Δλ
2→−Δλ3−(b 十e ) /Qa + (a’+
c 十d )の式により近似して算出する。さらに、ス
テップ214に進み、ステップ213で算出した空燃比
誤差曲線Δλ−[(Q)を′使って各々の吸気量時点に
お(ブる補正量Kaを粋出し、RAM41に格納する。
そして、メインルーチンのステップ102に戻り、通常
はステップ102からステップ105までのメインルー
チン処理が繰り返し実行され、補正I K +、K2、
Kaが轡き替えられ、新しい補正i1に1、K2、Ka
がRAM41に格納される。
一方、割り込み制御部25から燃料噴射量演粋の割り込
み信号が入力されると、CP LJ 21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、割り
込み処理ルーチンに移行し、ステップ106を実行する
。ステップ106では回転数カウンタ23からのエンジ
ン回転数Nのデータを取り込む。次に、ステップ107
にてアナログ入力ボート31から吸気11Qのデータを
取り込み、RAM’41に格納する。次に、ステップ1
08を実行し、エンジン回転数Nと吸気IIQから、計
算式TB−KxQ/N (K ;定数)により基本燃料
噴射量(時間)TBを算出する。そして、ステップ10
9へ進み、メインルーチンで求めた補正量に1、K2、
KaをRAM41がら読み出し、空燃比を決定づ−る噴
射量(噴射時間幅)の補正を、丁−TBXK+ XK2
XK9の81算式により行なう。次に、ステップ110
にて、上記、補正fit算した燃料噴射m(時間)のデ
ータを出力回路45にセットしてこの割り込みルーチン
をm’rt、、、メインルーチンに移行する。そして、
所定の機関クランク角信号に同期して、出力回路45か
らそこにセットさ・れた11111 (時間)をパルス
幅とした制御信号がインジェクタ5に出力され、インジ
ェクタ5から燃料噴射が行なわれる。
以上、説明したように、本発明の空燃比制御方法によれ
ば、複数の所定吸気量時点におけるフィードバック制御
電圧を検出し、その各検出電圧と理論空燃比時点のフィ
ードバック制御電圧との偏差を算出して空燃比誤差を求
めると共に、吸気量全域についての空燃比誤差曲線を近
似して求め空燃比誤差曲線がら空燃比誤差を解消する補
正量を算出し、この補正量により基本燃料噴射量を補正
するように構成した。よって、制御部品の経時変化や大
気圧□の変化による空燃比の誤差を修正し、また、スロ
ットルボディに送られる蒸発燃r1の変化に応じて空燃
比の誤差を精度良く補正Jることができ、特に、オープ
ンループ制御時には空燃比を正確に制御することができ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の〜実施例を示し、第1図は吸気量に対づる
空燃比誤差Δλのグラフ、第2図はスロットルボディ部
分の説明図、第3図はエンジンとその制御系の構成図、
第4図は制御回路のブロック図、第5図はCPUの概略
ノロ−チャート、第6図は補正量に3の算出を示すフロ
ーチャート、第7図はクレーム対応図である。 1・・・エンジン、11・・・■アフロメータ、14・
・・空燃比センサ、20・・・制御回路、21・・・c
pu。 代理人 弁理士  足立 勉 他1名 第1図 第2図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 □内燃機関の排気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:検出データに基
    づいて補正量を求め、該補正mにより基本燃料噴射量を
    補正して機関に供給される混合気の空燃比を所定空燃比
    に制御する方法であって。 複数の所定吸気量時点における□フ・イードバック制御
    電圧を検出し、かつ当該各検出電圧と理゛論空□燃比時
    の当該電圧との偏差を算出することにより空燃比誤差を
    求め、吸気量全域゛についてのφ枦比誤差曲線を近似算
    出し、当該空燃□比誤差を解消□するための補正量を算
    出し、該補正量により基本燃料噴射量を補正することを
    特徴とする空燃比制御方法。
JP8467983A 1983-05-13 1983-05-13 空燃比制御方法 Granted JPS59211736A (ja)

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JP8467983A JPS59211736A (ja) 1983-05-13 1983-05-13 空燃比制御方法

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JP8467983A JPS59211736A (ja) 1983-05-13 1983-05-13 空燃比制御方法

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JPH0467573B2 JPH0467573B2 (ja) 1992-10-28

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5810127A (ja) * 1981-07-09 1983-01-20 Toyota Motor Corp 電子制御燃料噴射機関の吸入空気流量算出方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5810127A (ja) * 1981-07-09 1983-01-20 Toyota Motor Corp 電子制御燃料噴射機関の吸入空気流量算出方法

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