JPS5932644A - 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】

本発明１ま、内燃機関の？空燃比制御方法に？係り、・
特に？、空燃比レンｉ）及？び三元触？媒を用いて：排
気ガス永化対箱が施さ？れ丈自動車用エンジンに用いる
の：に虹適η？、ヴ燃狂判定信号に応じ｛：スキップ吊
及び積分量数？・を脊む空燃比フィートバツ・ク制御定
数を作成し、該空燃比フイ一下バックｌｌＩｌｌ・・・
御定・数により空？燃且をフィードバック制胛じ′で、
空燃比が目標空燃比と′なるようにした内燃機関の空燃
比制御方法の改良に関する。 内燃１間、特に、三元？触媒？を用いて排“気ガス浄化
対策が′：′簡された自動？車：用エンジンにおいては
、排気空燃比を厳密・に理論空燃比近傍に保持づる？必
要があり、その′ため、例えは・、？排気ガス中の酸累
哨度から１１１気空燃比を感９ＪＪりる酸素濶度１Ｙン
リからなる空燃比レンリど、燃ｔ’ｌ哨Ｑ４吊を制御リ
−るこどに。１、）ｌ頴気の空燃比を制胛リる電子制御
燃ｎ哨ｑ１ルム胃から本一る空燃比制御手段とを｛イ＾
え、前Ｆｉ１２空燃比｛！ンリの出／ｊｔ＝．一応Ｕ℃
判定さ１｝る空燃比判定仏弓（リーン−リップ信号）Ｉ
Ｊｌ５Ｌ；−１、−定のス−Ｘ゛ソ−γ吊１；二．１る
増減と一定の１１１カ定数により空燃比ノｆ−ドバツ９
制ＩＩＩ信号を作成し、該空燃比．７．ｒ−１・−バツ
ク制罪信号により、前記電γ制御燃ＩＮ＋＋ｆｌ６４Ｈ
置ノ燃１１１！ｎ１１−１ｆｊ％、Ｉ’ｌｌチ．空燃１
ｔｔ７イ−１バック制御し乙、排気ガス中の酸素濶庶を
、１−１標空燃比、例え（、［、理論空燃比の｝ｄ含気
を燃焼さ１！た場合のｌＩ！ｌ素ｉ１１１度と等しくり
る、１、）Ｌ．：ｌ−／ｊ６のが実川化さＩＩ−｛いる
。 このような空燃比制御によれｔ．１、１−シジン運転状
態の変化にかかわらず、良好４’ｉ：Ｊｌｌ気カス浄化
１１能を１！７ることが（−きるとい−）１８１牧を右
りる，，しかしながら従来は、特に−１−ンジン低回転
域（゛の過渡的な変化（Ｊ−お（Ｊる空燃比制胛が遅れ
（しまい、空燃比がリーンどなって機関連転１？ｌ：ｒ
＋ｈが低下したり、或いは、逆ＩＪリツブとなつｌ．Ｉ
Ｊ＋ｌ５ｊＪ）．中の有害成分（゛ある−酸化炭素、炭
化水索戒い（３１窒素酸化物が増加し・で、排気カス浄
化Ｐ１能が低トしてしまうという欠点をＲＬ’ｌいｌご
。即ら、例えばアイトル状態からの加速時のように、ス
［−１ツ１ヘル弁が全閉状態から聞かれた直後は、供給
空気＃４は急速に増えるが、供給燃ｉｊｌ量は同様には
増人（，ないため、空燃比ｉ．，二１ノ’れが牛じ、空
燃比が−時的にＡ−バーリーンどイｔ′−）ζ、機関運
転け１１Ｈが１１（トτＪる．，Ｊ．ｊ、二、減ｊ中１
１１の，Ｊ二う（こ、スＬｌ’ソ１−ノレ弁４−急（全
開状態（，ニしＩこ場合は、混合気が−時的

【こΔ−バ
−リツブどなり、１ノ１気カス中のイｊ害成分Ｃある酸
化υ４索、ｐＪ化水素或いは窒素酸１ヒ物の排出吊が増
大し．Ｕし＃、う、，史（，二、ス【１ツ１−ルイＣが
仝閉状態から聞かれた１１ｌ．或いは、聞かれ（いる状
態がら仝閉状態と七サれｌ、−１１〜た＋Ｊｔ’Ｉ’．
νく、ス【１ツｉ・ル開度の変化速庶か人（ある１！ｈ
にも、前配とＩＴｉ１様の問題点を（１゛ずる。 本発明（よ、前記従来の欠点を解消するべく４賞された
ちのＣ、ス［１ツ１・ル全閉信ｌ］の変化状態、或ぃは
、ス１１ツ１・ル聞度の変化状態にかかわらり“、良ク
ｒＩ．ｔ空燃比制ｉｌｌ＠？ｒ−）ことがｒｓ、｛１ｒ
つテ−、過渡的な運転状ｆｉｎｔＪおい（ｂ、機関運転
性１１ヒ及び排気刀ス浄化ｔ’ｌＯＬを一旦（，二確保
４ることが（、きる内燃Ｉ閏の空燃比制御方法を捏１１
（する，二とを目的とづる。 本発明ＣｉＬ、空燃比’ｔ’ｌ１定ｉｎ号に１、トして
、スキップ吊及び積分定数４含む空燃比ノｒ−Ｆバック
制御１，−１号を１′１−成し、該空燃比ノイー１一バ
ツク制ｉｌｌ信月（，二上り空燃化を−ノイ−１〜バッ
ク制御しで、空燃比が１−１｛紫空燃比となるようにし
た内燃機関の空燃比制ＩＩＩｊｊ法しおいη、ス［二１
ツ１〜ル全閉信Ｙ号が変化した時、及ひ、ス１ｌツｌ−
ル間度の変化ｊ虫度が設定範囲を越えＩこ時（ま、前ｉ
，３人．ｔツブ吊及ひ積分定数４変化き１！るようにし
ｌ．ｉｊ’ＪＭｆ！目的を達成し／ｊものＣある。 また、ｎｆｉ記ス［］ツ｛・ル全閉｛ハ号がＡンからΔ
ノ（・＝変化した峙、及び、前記ス［−Ｉツ１ヘル間庶
の変化速度が正のｔ９定値以−１一とｈつＩ．：時は、
前記ス−１−ッグ吊及ひ伯分定数を共に増大さｌｉるよ
う【＝−シたものＣある。 或いは、前ｊｊｌ−！）．．Ｉ−１ツ１−ル全閉信月が
４ノから］ンに変化し７たＩ１￥、及ひ、前記ス［１ツ
１・ル開度の変化速度が０の設定ｔｉｅ｛＋ストとなっ
た時は、前ｉｉ１！λ１ップ吊及び積分定数を共（ご減
少きけるよ）ｆｌシたものである。 以ト図面４参照しη、木除明（こ｛系る内燃１幾間の空
燃比制御ｌｉ法が採用い１１ｋ、自動中川Ｉ冫ジンの吸
入空気吊感知式電ｒ代燃料噴ｑ］装一の実施例を詳ｔｉ
ｌｌに説明づる。 本実施例は、第１図（，−小２ノ如く、一［ノ′クリノ
〈図示省略）により取り人ｂｌ）ｉｔ．／．：吸入空気
の流吊を検出りるためのｌ’ｉ）ノ１１−メ−タ１２と
、スｎツｌ−１１／ｉｌクＴｆＩ４Ｌｌ配設さＩＩ、運
転席に配ｄｕさ１１，た７７／７レルベンル（図小省略
）と３１仙し（開閉さ１ｔるようにさ１した、吸入空気
の流吊を制用１ｊＪるためのス［ｊツｌ・ル弁１６と、
該ス［】ツ］一ルブｔｉ６の間度を検出りるための、λ
Ｉ１ツ｛−ル全閉Ｉ￥にＡンとなる１イドルスｆツブ４
含むス１１ツ１・ルｅシサ１７と、吸気干渉を防１１−
４るためのり−ジタンクｌ８と、１岐気マニ１１・ルｌ
〜２（目に配設された，土ンジ）１０の吸気ボ−ｌ−ｔ
．．ｍ向｛１４燃牢１ｌを哨ｔＡτ１りるためのインジ
１ク／Ｊ２２と、枡気マニホルｌ−”２／１（ご配８｛
レ＼れた、１１１気ガス中の酸素潮度がらＩＩ気空燃比
を｛■知りるための酸素濶度レンリ（（０２レンりど称
りる）２Ｇと、土シジン′ＩＯのク〉ンクイ噛の回転と
連動し℃回転クるアス１−りじ７−タ軸２（１ａを−Ｎ
９るｉ゛ス１・リビ７−タ２（３ど、該ア′スＩ・リビ
−１−タ２（１に内蔵された、前記ｉ−゛ス［一リビ１
一勺軸？ε口１０回転（，二応じ（、でれそれ気簡判別
伝弓及Ｕ回転角｛式号を出））りる気筒判別レン１ナ０
０及０：回転色レンリ３２ど、十ンジンノ・目ツク１、
−配設さ４’）．／’，、Ｉ二・ジン冷１、１１水温４
［倹知りるための水濡｛！ンリＪ禾４と、前記１１′ノ
ｆ−１＝メータ１２出力の吸入空気−とＩｉＱ記回転ｆ
りレンリ３２出力の回転ｆり信月か’３１ｅめｌ）１１
る−■シジン回転速度（、二応じ（、１〕ノジン’Ｉｌ
＋’ｌ当りの基本噴ｑ・１１１１間を紳出′４イ）とと
ｂ（こ、こ１ｌを、前記水温レンリ３４出））の１ンシ
ン冷｝Ｊｌ水温等（こ応し（？ＴｎｉＩ”．Ｉｖ、更に
、空燃比ノイ−１−ハツク条１′［成ｔ’７時（沫、前
記０２センリ２６出力から検知される空燃比判定仁号｛
、二シト｛ｊて、ス−１ツブ吊及ひｆｌｌ３１定数を含
む空燃比ノイ−トバック制御｛＾号を作成し・、該空燃
比ノ？−ドバツク制御｛３号（こ上り前Ｗ＋Ｆ基本哨ロ
・１時間を補ｉｔ：シ’Ｃ実行哨ｆＩＪｖｊ間を決定し
て、前記ｒンジ■−クタ２２にｒ：’ＩＩ弁時間信｛］
を出ノノ４るエンジン制ｌ＃ＩＩ技勧：１８とを備えた
自動中用工ンジン１０の吸入空気吊感知式電子制御燃１
１哨ｑ・１馳閘に．１３いて、前記」ンジン制ＩＩＩ装
冒：３Ｂ内Ｃ、前記ス１−１ツ１〜ルＵンリ゛１７の出
力（こ応じて、空燃化７−（−１：バツク制御実行中に
、ス■ツ１・ル全閉１３番］がＡンからＡＴ７１こ変化
した時、及び、ス“［−１ツ１・ル間度の変化速度がｉ
ｆ−の設定値Ｊ，ストとなった時は、ＩＩＩ記ス−１−
ツノ吊及積か定数を共に増大さ１！、−７’Ｊ、スロツ
ｌ−ル全閉信号がＡノかｌンに変化した時、及び、ス

【
１ツ［一ル間度の変化速１株が６の設定値以トとなつＩ
Ｊ二時（Ｊ、前記スキップ吊及ｏ”ｉｉ分定数を共に減
少さＵるＪ：一）にしたもの（ある。 前記−［ンジン制胛装閘３Ｂは、第２図に詳細に示す如
く、各種演ｎ処即をｔ１うための、例え（Ｊ、冫イクＩ
Ｎゾ１．−１ｔｒツリから４１る中央処理装置（ＭＦ）
Ｕと称づる）／ＩＯと、ハツノｊ′４２を介して人力さ
１しる前記十？月−１−ヌータ１２出力、ノス・ノフ−
Ｉ４４を介しＣ入力される前記水｝晶センリ３４出力、
バッノｊ７４５を（ＨＩ−・−乙入力される前記ス１−
］ツ１−ルセシリ１７出力等を順次とりこむためのマル
ブフ１ノクリ４６と、該マルブブレクリ４（３出ノノの
１７Ｊ１−１タイ古号をｆジタノレ１言号（Ｊ一変操り
るｌ、二めのｊ′ノ目グーデジタル変換器（△７′１つ
変換器と称りる）４ε３と、該△Ｉ）変換″ｆＡ４８の
出力を取込む為の第１の人出力ボ−ｌ−５（１）と、ハ
ツノｊ′５２及て予Ｊンバレ−タ１５４を介し｛人力さ
れるｉｆＱ記０２レシり２６出力、整１ｔ３回路５（う
をｆ７し？Ｚ人力さ１しる前記気簡’Ｆｉｌ別【ｌンリ
３０及び回転色Ｕンリ３２の出力、ハツ−ノシ′し）７
を｛’ｉＩ−，１人ノノさ１］５イ）前記ス］｝ツ］・
ルｔごンリ１７のｉ′イトルス−イツブの出ノノ等を取
）へむ為の第２の入出力ボ−１〜し）ε３と、制御ブＩ
−’Ｉグラノ、−ｊｊ各｛小定数を８己１意４るｌ、二
めのり−１’７１ンリメ七り（［でＯＭと称りる｝６０
と、Ｍ［）（ノ４０に４３（ノる演瞳−γ一夕等を一時
的に記＋８＝ｔるためのランタｌ１アクしスヌｔり〈［
＜ΔＭと称づる）６２と、各｛重ク［１ツク信月を琵牛
りるためのク【ＪツクＶｅ＜Ｉ：同路６７１ど、前記Ｍ
ｒ）ＬＪ４０にＪ３ける演樟結宋を駆動回路６６を介し
で、前記インジ−１クタ２２＋．二出力４ろための出力
ポー１・６Ｂと、前ｎ（１各構成機器間を接続１る−】
Ｌンハス７０とから構成さｔ”１．１いる。 以ト作川を説明りる、、 本実施例にｈ’ｓ１１る空燃比ノ，イ−ドハック制陣は
第３３図（，二示リよ−）な時間割込みルー・ｆシ｛、
一従つ（実｛イされる。ｆｕｌｌ”’＞、空燃化ノイー
ドバック制御実ｔ’ｉＩｌｌ＋（二、所定ＩＩ−５間、
例えＬＥ’，）ミリ秒軒過ｆυ（Ｊスｊツゾ１０’Ｉに
進み、前ｎ（１ス１ｌツ１・ルレンリ１７０Ｉイ１−ル
スイッチ出力のス［ｌツ１・ル全閉｛バ弓｛１が一づン
からＡノに変｛１ｓｔｙたか否かを判定ｉｔる。１′リ
定結果が百Ｃ《（》るｌ易合（，ゴは、スデッグ１０２
ｔ．一進み、前８１３ス［１ツ１・ルレンＩＩ１７の出
力に１芯じ（、５５ミリ秒軒過角のスロツ（・ルｔＰ１
６のｌ？ｆｌＩ番変化吊△１△が、１Ｆの設定１１自Ｌ
ス１−であるか占かを判定ゴる。該ス１ッグ１０２或い
（ま前出スアップ−１０１（、二於ける判定結東がｉｆ
である場合には、スデップ１０３に進み、スキップ吊１
’＜Ｓにχ・１りる変化吊△に正の所定値α１（例えは
七′１舌）を入れると共（ご、積分定数Ｋ＋の変化Ｍ１
３に同じ＜ｉＹの所定値β１（１い）えば゛＋１−２１
一″秒）を入１１る。 −プｊ、前出スアツノ１０２の判定桔甲が占Ｃある場合
にＩＪ、ス−ｊッグ１０／Ｉに｝Ｗみ、前記ス【−１ツ
１−ルけンリ１７のノ′ｒドルスイッチ出力のス目ツ１
−ル全ｒＩ１信舅１−１−がＡ−ノか０オン【こ変化し
たか百かを判定りる。判定結ｑ（が占η”ある鳴合には
、ス−７ツゾ１（．．）！５に進み、前記ス［１ツ］−
ルしンリ１７の出力（，二応じ（、１ラミリ秒経過毎の
ス［１ツ１・ル弁１６の聞度変化準Δ［八が、Ωの設定
ＩＩｌ″ｉＬスト（あるか占かを▼り定りる。該スデッ
プ１０５或いは前出スｊツゾ１０／ＩにＪ月ノる判定結
果がｉ「Ｃある場合（こけ、ス−７ツブ１０６に進み、
スキップＭＲＳの変化吊Δに負の所定値一α？（例えは
−１６−）を入１ｔると共に、積分定数Ｋ＋の変化吊［
３に同じくｉの所定値−β２（例えば−１〜２み２・′
秒）を入れる。該スデッ１１０６或いは前出ステップ＋
０３終了後、ステップ１０７に進み、ス１ッグｍｔ＜ｓ
及び積分定数Ｋ＋を変化さけた１多の経過時間を１１数
し℃いるカウンタ（ＣＱ２＠リレツ１・リる−方、前出
スγツブ１０５にお（ノる判定結甲が否である場合は、
叩も、定常運転状態にあると判断される揚合に（Ｊ、ス
アツブ１０８に進み、カウンタＣ０２の旧数値が設定賄
以ト（゛あるか否かを判定づる。判定結果がｉｔＥ’Ｃ
−ある場合、即ち、ス−（−ツブ吊ＲＳ及び積分定数１
ク１を変化さけた侵、所定時間が杆過しＣいない時には
、スデツｆ１０９に進み、カウンタＣ０２を１だ【Ｊカ
ウン１−ｊ７ツゾし、スキップｆｆｌＲｓ及び積分定数
Ｋ＋を変化εｋ［ることなく、空燃比ノ２イートバック
制部を実ｔ−ｒづる。 一ｈ、前１１１スアツブ１０Ｂにおりる▼り定結甲が否
である場合、叩ら、定常運転状態が所定時間１メｌ−Ｖ
ｔい｛いる場合ｔこは、スアッグ１１０に進み、スキッ
プ吊ＲＳの変化吊△及び積分定数１＜１の変化吊［１を
共に零とすく）。ついでス−イッグ′１１１に進み、ノ
ノ『クンタＣ０２に前出ステッグ１０（ＩＧ二おける設
定｛ＩＣ４より１ｔ）１分大きな所定値［−を入１ｔる
。 該ス−ｊッグ１１１終ｒ｛り、或いはボＩ出スｊツ−ノ
ー１（→？終ｆ轡、ス７ツゾ＋１２ｉＪ二進み、次〒（
（二よりスキッｆＰ＠１＜Ｓ及び積分定数１＜１４求め
る。 ＲＦ２−１マＳ−ｔ△・・・・・・・・・（１）ＫＩ−
１〈Ｉ−１−１３・・・・・・・・・（２）該スｉツノ
゛１１２柊Ｊ′後、或いは萌出スデッグ１０９柊■“後
、スｊ−ツ／’１’＋３に進み、前出スデツゾ１１２ｕ
求められノ、：スキツノ゛準ＲＳ及び清分定数１《１を
川いＣ、空燃比ノｒ−ドバツク制切１を実ｉ）シ（．こ
のルー゛ヂンを終ｒ？Ｉる。 本実施例（破１ｌＩ（承り）及び＋，ｔ来例（実線ζ−
示す）にｄ’５ｆノる、スＩＪツ１−ル全閉信号１−１
−がＡンかｌうＡノに変化したア−｝の空燃比制ＩｊＩ
ｌ信号の変化状態の例を第１図に比軸し（ｉＪ”ｓ”Ｊ
。図から明らかな如く、本実施例ｔ”は、ス［１ツ１ヘ
ル仝閉悄号がΔンかＩう〕ノに変化しｋ時【Ｊは、スキ
ツ／吊ＲＳ及積分定数Ｋｌが共に増人さ１１、１５７Ａ
１１の高い迅速な空燃比ノイ−１−バック制ｌｉ＋が４
７なわれている．，な１′Ｉタ第４図（こ於いては、ス
１−］ットル仝閉｛ｎ号がＡンからＡフに変った場合の
みを示しているが、ス［］ットル間度の変化速度が正の
設定値以十となつｌζ時も、第４図と同様にしく、制Ｉ
ＩＩｈ＜甲められ、！、ｂ答性の高い迅速な空燃比−７
イードバック制御が行なわれる。−方、スＩ−１ツ｛ヘ
ル全閉伯号がＡノからオンに変化した時、及び、ス１コ
ッ１−ル間度の変化速度が角の設定値以下になった同に
は、第４図とは逆にスキップ吊ＲＳ及びｆへ介定数｝ク
｛が減／レされ、１ノ［気刀ス浄化性能の低ト等の不整
合が防ＩＩされる。 前記実施例は、木琵明を、吸入空気吊感知式電Ｊ一制９
１）燃ｙｅ＋鳴則装置を備えた自動中用−Ｉンジシ；，
，適用しｌ：−もの（あるが、木琵明の適用範囲（，１
、これ｛，園定さ１ｌり′、吸気７ｔ圧力感知式電了制
｛冫１｝燃電：１哨ｑ１装首をｌ？＾えた自動車用−Ｉ
ンジン、或い（，；、−般の電ｒ制御気｛；′１器を備
えＩこ内燃１３１１関ｔ。−ち同俤ｔ、二適川くきるこ
どは明Ｉ）かＣある。 ｊ，ス十説明した通り、木弁明によれＬＡＸ、スＩＪツ
１一ル全閉信号が変化したり，或いはス【−］ツ１ヘル
間度の変化３１！度が設定範囲を越えたような過ＨａＩ
ｆ．′ｉＩ：Ｊおいても、良好な空燃仕ノイ−ドバック
制ＩＩ＋を行なうことがひき、従つ−（、筏間運転ｔ（
し能を向トづるどとも（、二、ＩＦ気刀ス浄化性能の低
Ｆを防１［ツることができるどい）？１１ｋ効果を右リ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本弁明に係る内燃機関の空燃比制御方法が採
用された、自動中川エンジンの吸入空気吊感知式電子制
胛燃料噴射装置の実施例の構成をＩｉ入り、−部ブ［−
１ツク絵図を含む断面図、第２図は、前記実施例一（−
用いられている」−ンジン制ｔＩＩｌ！！ｉ閘の構成を
承りゾッ１−』ク線図、第３図は、前記実施例に於

【ノ
る空燃比ノ２イードバツク制陣を実ｆｉリるための時間
割込みルーチンの要部を承り流れ図、第４図は、萌記実
施例及び従来例｛ご於１−ノる、ス１−】ツ１・ル全閉
信号がＡンからＡノに変化した時の空燃比ノイードバツ
ク岸制御信号の変化状態を比較して承り線図Ｃある。 １（−）・・・Ｉニンジン、 １２・・・■アノ１］一メータ、 ′１６・・・ス［」ツ１〜ルブす、 １７・・・ス【−］ツ１ヘルセン１ノ、２２・・・−イ
ンジ−Ｌクタ、 ２Ｇ・・・酸素濶度（！ンリ、 ３２・・・回転角（７ンリ、 ３８・・・−１ンジン制御装置、、 −２６２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）空燃比判定信号に応じｒ：１、ズキ？ゝノプ１１
   及び積分定数を含む空燃比゜ノイードバック制ｉｆｆ信
   号を作成し、該空？燃比゜ノイードバック料御信＠“に
   ょり空燃比をフィードバック制１して′Ｊφ？燃１ピが
   目：′標空燃比どなるようにした内燃′１ｔｈＩ１′閏
   の空？燃比制御方法にｄノいて、ス１．１ツ１〜ル全閉
   信号が？変：化した時・、及び、スロットル間度の変化
   速喰？が設【範１囲？ダ越えた時は、前記スキップ嶋及
   び積分定数を？変イヒさせるようにしたことを特徴と寸
   る内燃機藺の？空？燃？比制御方法。 《２）前記スロツｌ−ル全閉信号がＡノからＡノに変化
   した時、及び、前記ス？ロッＩ−ル開ｍｌの変化速度が
   正の設定値以上逅なった時は：、前配ス；１：ッグ吊及
   び積分定数を共に増大さける？よう１しした？特許？ｈ
   西求の範囲第１項に記載勿内燃１間の？空燃比制御方法
   。″″？一？ （３）前記スロツ１・ル全閉信号が〕フが’．，”ｌｒ
   ン＜Ｌ変化した時、及び、前記ス【］ットル間度の一変
   化速度が負の設定＋ｍ’以下？になった時・・は、前記
   ス？キップ聞及びｆｉ？分定数を』友に減少させ・るよ
   うにした特許請求の範囲第１項に記載の内ｌｍ開の空燃
   比制陣方法。