JPS60111038A - 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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JPS60111038A
JPS60111038A JP21857783A JP21857783A JPS60111038A JP S60111038 A JPS60111038 A JP S60111038A JP 21857783 A JP21857783 A JP 21857783A JP 21857783 A JP21857783 A JP 21857783A JP S60111038 A JPS60111038 A JP S60111038A
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air
fuel ratio
fuel
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signal
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Toshimi Murai
村井 俊水
Hiroyuki Domiyo
道明 博之
Kazuhiko Shiratani
和彦 白谷
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Toyota Motor Corp
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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
    • F02D41/1477Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
    • F02D41/1483Proportional component
    • 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
    • F02D41/1473Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1474Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method by detecting the commutation time of the sensor

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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】 技術分野 本発明は内燃機関の空燃比フィードバック制御方法に関
する。
従来技術 内燃機関の排気系に排気ガス中の特定成分濃度を検出す
る濃度センサ、例えば酸素濃度を検出する酸素濃度セン
サ(0□センサ)、と排気ガス中に含まれるHc 、C
Q 、NOx 成分を浄化する三元触媒コンバータとを
設け、その0□センサの検出出力に基づいて機関に供給
する混合気の空燃比をフィードバック制御して触媒コン
バータに流入する排気ガスの空燃比状態を最適値に制御
する技術は良く知られている。
この種の空燃比制御装置において、機関の気筒間で混合
気の空燃比にバラツキが生ずると0□センサの出力信号
がその影響を受けてリッチ信号からリーン信号あるいは
リーン信号からリッチ信号への切換えが大きく乱れてし
まう0その結果、リッチ又はリーンの判定が安定せず制
御中心空燃比がリッチ側あるいはリーン側ヘシフトして
しまう。
例えば、02センサの出力がリッチ信号からリーン信号
に切換わると、燃料増量が行われ、空燃比はリッチ方向
へ、向うが、気筒間に空燃比のバラツキがあると0□セ
ンサを通過する排気ガスが一瞬リーンとなることがあシ
、0□センサがこれを検知して瞬間的なリーン信号(リ
ーンスパイク)を発生する00□センサの出力信号の乱
れによって制御中心空燃比がリッチ側あるいはリーン側
にシフトすると三元触媒コンバータの最適浄化率を得る
ことができなくなる。
発明の目的 本発明は従来技術の上述の問題点を解決するものであシ
、本発明の目的は、気筒間の空燃比バラツキに基づく制
御中心空燃比のずれを抑制し、三元触媒コンバータの浄
化特性の悪化を防止するととにある。
発明の構成 上述の目的を達成する本発明の特徴は、排気ガス中の特
定成分濃度に応じて互いに異る値を有する三信号を選択
的に発生せしめ、該発生した信号に応じて機関に供給す
る混合気の空燃比を制御すると共に該三信号の切換え時
点で前記混合気の空燃比をハr定ん′変化させるように
した空燃比制御方法において、siJ記三記号信号換え
時点から所定期間は前記混合気の空燃比の前記所定変化
量をさらに大きくしたことにある。
実施例 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
m1図は本発明の一実施例として内燃機関の電子制御燃
料噴射制御システムを表わしている。エアクリーナlO
から吸入された空気は、エアフローメータ12.スロッ
トル弁14、サージタンク16、吸気ボー)18及び吸
気弁20を含む吸気通路22を介して機関本体24の燃
焼室26へ送られる。混合気が燃焼して生成される排気
カスは。
排気弁28、排気ボート30、排気マニホールド32、
及び排気管34を介して大気へ放出される。
スロットル弁14は運転室内のアクセルペダル36に連
動する。スロットル位置センサ38はスロットル弁14
の開度を検出する0水温センサ40は冷却水温度を検出
する0排気マニホールド32の集合部分に取付けられた
6センサ42はその部分における排気ガスの酸素濃度を
検出する。
クランク角センサ44は機関本体24の図示しないクラ
ンク軸に結合するディストリビュータ46の回転軸48
の回転からクランク軸が所定角度回転することを検出す
る。
エアフローメータ12.スロットル位置センサ38、水
温センサ40 、02センサ42.クランク角センサ4
4の出力は制御回路50に送シ込まれる0 燃料噴射弁52は各気筒毎に各吸気ボー)18の近傍に
設けられ、ポンプ54は燃料タンク56からの燃料を燃
料通路58を介して燃料噴射弁52に圧送する。制御回
路50は各センサからの入力信号をパラメータとして燃
料噴射量を計341、計算した慝料噴射量に対応したパ
ルス幅の電気パルスを燃料1貞射弁52へ送る。
第2図は第1図の制御回路50を詳細に表わしている。
マイクロプロセッサから成る中央処理装髄(CP U 
) 60、ランタ゛ムアクセスメモリ(RAM)62、
リードメンリメモリ(ROM)64、マルチプレクサ付
きアナログ/デジタル(A/i) ) f換器66、及
び入出力(I7o )インタフェース68はパス70を
介して互いに接続されている。
エアフローメータ12、水温センサ4o、及び02セン
サ42の検出信号はA4変換器66へ送られ、CPU6
0からの信号にょシ選択されたチャネルの検出信号がA
/D 変換されてRAM62に格納される。スロットル
位置センサ38及びクランク角センサ44からの信号は
偽インタフェース68を介してCPU60に敗り込まれ
る。また、燃料噴射弁52はCPU60が算出した燃料
噴射パルス幅に相当するパルス幅を有する駆動電流をし
bインタフェース68から受け取シ開弁作動するO マイクロコンピュータによる燃料噴射パルス幅τの演算
処理については周知であるため、詳しい説明は省略する
が、例えば第3図に概略的に表わす如き流れに従って演
算処理が行われる。CPU60は、メイン処理ルーテン
あるいは所定クランク角度毎もしくは所定時間毎の割込
み処理ルーチンにおいて側3図に示す如き演算処理を実
行する。
まずステップ70において1回転速度(関するデータN
、吸入空気量に関するデータQ、水温にょる暖a ?i
ii正係数FTHW、空燃比フィードバック補正係数i
i’ A F、その他の補正係数α、β−:R,AM6
2から取υ込む。回転速度データNはクランク角センサ
44からの41号に基づいて前も−て算出されRA M
 62に格納されている。吸入空気fjtデータQはA
/D変換器66を介してエアフローメータ12から【保
す込まれRA M 62に格納されている0暖倹↑l1
if係数1+” ’l’ It Wは水温センサ40か
らの信瑠にLL、1じて前もって算出込れ、RAM62
に格納されている。空燃比フィードバック補正係数F 
A Fは本究明の方法によって後述する如く算出される
もので、これもRAM62に格納されている。−その他
の補正係数α及びβは、例えばスロットル位1ζIセン
サ38からのイム号あるいは図示しない吸気rllNL
センザかセンイ+ζ号、バッテリ田土等により決められ
る補正係数であり、これらもRAM62に格和」され1
いる。次のステップ71においては、定数に、データN
及びQから基本噴射パルス11届τ(茅 が から算出される0次のステップ72では噴射パルス幅τ
が τ=τ。・FTHW−FAF・α+β から算出され5次いでステップ73において算出された
Tが昂インタフェース68に出力される。
第4図はメイン処理ルーチンのうち、空燃比フィ・−ド
パツク補正係数FAFi算出するための処理ルーチン部
分を表わしている。まずステップ80では、空燃比のフ
ィードバック制御(閉ループ制御)を行うべき条件が成
立しているか否かを判別する。このフィードバック制御
を行うべき条件とは、機関が始動状態でないこと、暖機
運転中でないこと、燃料カット動作中でないこと、全加
速状態でないこと等であシ、これらが全て成立しlc場
合のみ、プログラムは次のステップ81へ進む。上述の
条件が成立しない場合、プログラムは第4図の処理を全
て飛び越してメイン処理ルーチンの次の図示しないステ
ップに進む。従ってこの場合、空燃比フィードバック補
正係数FAFは変化せず、固足したままとなり、空燃比
の開ループ制御1が行われることとなる。
ステップ81ではqセンサ42からの信号に基づいて排
倶ガスの空燃比状態を検出するO周知の如く、0.セン
サ42は排気ガス中に余剰の酸素が存在する場合、即ち
空燃比が理論値よシリーン側にある場合は低レベルの電
圧(リーン信号)を出ノル、酸素があまり存在しない場
合、即ち空燃比が理論値よりリッチ側にある場合は冒レ
ベルの電圧(リッチ信号)全出力する。このqセンサ4
2からのffI圧がA/D 変換されて2進信号となっ
てCP U 60にyb込まれ、ステップ81において
比較基準前と比較される。この2通信号が基準値より小
さい場合は空燃比がリーンでありリーン信号が02セン
サ42から出力されていると判別してプログラムはステ
ップ8211111へ進む。2通信号力玉基準&>より
大きい場合は空燃比がり・ソチであシ、嶋センーリ42
がリッチ信号を出力していると判別し、プログラムはス
テップ83へ進むO、ステップ82及び84は、リッチ
信号からリーン信号に切換わりfC,際に積分処理中で
用いるFAFo の値をその直前の空燃比フィードバッ
ク補正係数FAFに一致させるためのものでおる。
次のステップ85では、FAFoe一定(WKTだけ増
大させる。即ち、リーン信号が出力されている場合は、
燃料噴射灰を徐々に増大させるべく積分処理を行うもの
である。メイン処理ルーチンが繰シ返して実行されるこ
とによpFAFoはKIずつ増大せしめられる。次のス
テップ86では、リッチ信号からリーン信号への切換え
時点からあらかじめ定めた回数nだけ燃料噴射が行われ
たか否か1kf(I別し、9射回数がn未満の場合はス
テップ87へ、n以上の場合はステップ88へそれぞれ
進む。ステップ87では空燃比フィードバック補正係数
FAFがF A F oからあらかじめ定め友値RS、
+R82だけン、キップ的に増量した値に設定される。
一方、ステップ88では、FAFがtt S、だけスキ
ップ的に増量した値に設定される0このように、リッチ
信号からり−ン信号への切換え時点から9回燃料噴射さ
れるまでは空燃比フィードバック補正係数FAFのスキ
ップ増量がR8゜+R82であり、その後R3,となる
〇−力、リック信号が出力されている場合は、ステップ
81からステップ83へ進み、ステップ82及び84と
1r11様の処理をステップ83及び89で行う。次い
でステップ90においてFAF 。
がKllビは減少せしめられ、従−2てメイン処理ルー
ブンが繰り返して実行されることによシ1i’Ali’
が禄々に減少ぜしめられる(減少方向の積分処理)。
ステップ91でに1、リーンイ6゛号からりフチ451
号へのi1月りえ時点力・らT1回黙料Ift、IAJ
が朽われたか否かi= ?l′口別し、II未61・f
の」場合はステップ92へ、n以上の09仁jスデツプ
93へそれぞれ進む。ステップ92で←11.1(’ 
A F’かFAFo からR8,+R82だけスAyン
的に涙5部した値に設定され、′またステップ93−C
&J−F’ A P’がF A IL″0からR8,だ
けスキラン的に減1.1シた値に設定される。
第5図は、を述しfc、第4図のフローチャートζt(
よってイ(Jられる空燃比フィードバック補正係数FA
)゛を表わしている。同図の実線で示すように、リッチ
仏号とリーン信−号との切換え時点でFAFはRS1+
 R’S2だけスキップし、このスキップ量は切換え時
点から燃料19射がn回行われるまで維持され、n回収
上となるとスキップ量(はR8,となる。即ち、切換わ
った時最初は大きなスキンプル。
(R8,→−R82)であp、後にスキップ破が通常の
値l尤S+ となる。従来技術によると、同図の破線で
示すように、スキップ脅は當にRS 、であったため気
筒間の空燃比のバラツキがそのまま0□センサの検出1
d号に現われてしまい制御中心空燃比のずれを引き起し
ていたのである。本発明によれば切換え時点でのスキラ
ン府が大きいため、気筒11iJの空黙比のバラツキが
生じても02センサがこれに応答せず、従−て02−ヒ
ンサの侵出信号が安定化する。その結果、フィードバッ
クによp rjIJA空燃比が安定比し2三元触媒コン
バータの浄化性能の向上が図れる。逆に一浄化性能の悪
化を招くことなく触媒コンバータのコストクーランを図
ることができる。さらに、02センウのえ、答速度が向
上すをためンイードバノク制陣周波数が土シ、よシ狭い
空燃比幅に空憔比制しを行うことが可能となる。
第6図は02センツの検出イ)(号の波形図であり、(
5)は気筒間Vこ空燃比バラツキがあるときの従来の検
出信号であり、aの+515分がリーンスパイクである
。[F])はバラツキのないときの従来の検出信号、(
0は本発明における検出信号をそれぞれ示している。本
発明によれば、切換え時点でのステップ量が大きい1こ
め、0□センサの検出信号の立上シ、立下シが速くなっ
ていることが同1ン1からも明らかである。
なお、リッチ信号とリーン信刊との切換え時点から次の
レリ換え時点までスキップ量を大きな値に維持しでもリ
ーンスパイク全除去できるが、これによると、徴・V;
o比制御周期が短かくなシ、また空燃比の急激fj変化
を引き起すため、機関回転速度の7&i、’iυ、yミ
ック・−ンの悪1ヒ等を起す等の不都合が生じる。
発明の効果 以上fil’ Jlにb;υ4シ1こ工うに本発明によ
れば、気尚曲窄179比バシツー1’tこよる02セン
サの出力4a号の乱れをフィードバック制御反転時に安
定化されるので制御中心空燃比のずれが抑制せしめられ
る。
また、0□センサ出出力器の乱れに対し最小限の空燃比
変化に抑制するため、ドライバビリティ−の悪化を招く
ことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図は第1
図の制御回路を詳細に表わすブロック図、第3図及び第
4図は第1図の実施例における制御プログラムの一部の
フローチャート、第5図は空燃比フィードバック補正係
数FAFの変化を表わす図、第6図はqセンサの検出信
号波形図である。 42・・・・・・qセンサ、50・・・・・・制御回路
、52・・・燃料噴射弁、60・・・・・・CPU、6
2・・・・・・RAM、64・・・・・・ROM0 第1図 50 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 1#l気ガス中の′#足成分演度に応じて互いに
    異る値を有する三信号を、選択的に発生せしめ、該発生
    した信号に応じて機関に供給する混合気の空燃比を制御
    すると共に該三信号の切換え時点で前記混合気の空燃比
    を所足社変化させるようにした空燃比制御方法において
    、前記三信号の切換え時点から所定期間は前記混合気の
    空燃比の前記所定変化1:1゛をさらに大きくしたこと
    を特徴とする内燃七隻関の空燃比制御方法。
JP21857783A 1983-11-22 1983-11-22 内燃機関の空燃比制御方法 Granted JPS60111038A (ja)

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JPH0433975B2 JPH0433975B2 (ja) 1992-06-04

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0293571A2 (de) * 1987-06-04 1988-12-07 VDO Adolf Schindling AG Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luftverhältnisses einer Brennkraftmaschine
JPH029926A (ja) * 1988-06-27 1990-01-12 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0293571A2 (de) * 1987-06-04 1988-12-07 VDO Adolf Schindling AG Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Luftverhältnisses einer Brennkraftmaschine
JPH029926A (ja) * 1988-06-27 1990-01-12 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置

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