JPS60153438A - エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents

エンジンの空燃比制御方法

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JPS60153438A
JPS60153438A JP59007202A JP720284A JPS60153438A JP S60153438 A JPS60153438 A JP S60153438A JP 59007202 A JP59007202 A JP 59007202A JP 720284 A JP720284 A JP 720284A JP S60153438 A JPS60153438 A JP S60153438A
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JP
Japan
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loop control
fuel supply
engine
closed
air
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JP59007202A
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Haruhiko Kobayashi
晴彦 小林
Tadahiko Otani
大谷 忠彦
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Hitachi Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
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    • 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
    • F02D41/149Replacing of the control value by an other parameter
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 〔発明の利用分野〕 本発明はエンジンの吸入空気量に対し燃料供給(1) 量を制御するエンジンの空燃比制御方法に関する。
〔発明の背景〕
従来、マイクロコンピュータ(以下マイコンという)を
用いてエンジンの運転状態を表わす各種データを取込み
アクチュエータを介して気化器、インジェクタの動作を
制御し空燃比の制御を適切、正確に行い得るようにした
空燃比制御システムとして、第1図に示す燃料噴射シス
テムや第2図に示す電子制御式気化器システムがある。
第1図に示す特開昭57−73858号公報に代表され
るような燃料噴射システムは燃料タンク1o、“燃料タ
ンク10からの燃料をダンパ14.フィルタ16、プレ
ッシャレギュレータ18を介してインジェクタ20に圧
送するポンプ12、スロットルチャンバ内への吸入空気
量を計測するホットワイヤを駆動するホットワイヤ駆動
回路22、排気管24に設けられ排気ガス中の酸素濃度
を検出する。2センサ26、クランク角センサを内蔵し
たディストリビュータ28、点火火花を発生するイグニ
ッションコイル30、EGRバルブ32、(2) EGR制御弁34及び各種センサ類の検出出力を取り込
みエンジンの運転状態に応じてインジェクタ20の燃料
噴射量、その他の制御を行うための制御信号を各種アク
チュエータに出力するコントロールユニット36とから
構成されている。
また第2図に示す特開昭57−198353公報に代表
されるような電子制御式気化器システムは、気化器40
、入コントロールバルブ42、スローカットソレノイド
44、リッチャソレノイド46、スロットル弁を駆動す
るスロツl〜ルアクチュエータ48、スロットル弁の全
開状態を検出するスロットルスイッチ50、負圧を検出
する圧力センサ52、負圧が所定値に達したときに動作
する負圧スイッチ54、エンジン冷却水温を検出する水
温センサ56、中速を検出する車速センサ58、EGR
バルブ60、EGR制御弁62、クランク角センサを内
蔵したディスクリピユータ64、イグニッションコイル
66、排気管に設けられ、排気ガス中の酸素濃度を検出
する02センサ68、及び各種センナの検出出力を取り
込み、エンジン(3) の運転状態に応じて空燃比制御、その他のエンジン制御
を行うための制御信号を各種アクチュエータに出力する
コントロールユニット70とから構成されている。
上部工つの電子制御システムにおける空燃比制御ではエ
ンジンの各気筒への燃料供給量を排気管に取付けた酸素
センサからの信号によって閉ループ制御させているのが
一般的である。しかし、従来システムでは排気触媒の浄
化率等の問題で三元点で閉ループ制御させているが、近
年の排気規制の動向及び燃料消費量向上の点からも、も
う少し薄い空燃比でエンジンを運転させることが大きな
課題となっている。又、三元点でのエンジンの運転は逆
に燃料消費量の面からみれば、焼料消費量を少なくする
ことが非常に困難であるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は従来の空燃比制御システムにおいて焼料
消費料の大幅な低減を図ったエンジンの空燃比制御方法
を提供することにある。
(4) 〔発明の概要〕 本発明はエンジンの運転状態に基づいて基本焼料供給量
を決定し、これに各種補正演算を行うことにより所望の
空燃比を得るための最終燃料供給量を決定するものにお
いて、排気ガス中の酸素濃 度に基づく閉ループ制御と
、該閉ループ制御により決定された基本燃料供給料とし
て最終燃料供給量を決定する閉ループ制御とをエンジン
の運転状態とに応じて切り換えることを特徴とするもの
である。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を第3図及び第4図により説明する。第
3図には本発明を燃料噴射システムに適用したときのコ
ントロールユニット36により実行される空燃比制御プ
ログラムの内容が示されている。同図においてプログラ
ムが起動されると、まずステップ100でエンジン回転
数、吸入負圧、吸入空気量、水温等の測定及び測定デー
タの読込みが行なわれる。次にステップ110ではステ
ップ100で得られた測定データから次式により基(5
) 本空燃比を与える燃料供給量、すなわち基本噴射量が算
出される。 ・・・・(1) 次にステップ130ではエンジン冷却水温等の測定デー
タによりエンジンが完全に暖機されているか否かが判定
される。ステップ120で“Yes”と判定された場合
にステップ130へ進み、ステップ130ではOQフィ
ードバック制御を行うか否か、即ち閉ループ制御を実行
するか、あるいは開ループ制御を実行するかの判定フラ
グ02F/Bフラグを判定する。ステップ+30で02
フイードバツク制御(0,F/B)を行なうフラグが立
っている時にはステップ140へ進み、また閉ループ制
御ではなく開ループ制御を実行する時にはステップ15
0に進む。ステップ140では閉ループ制御を任意に設
定した時間だけ行うように後何分、02フィードバック
制御、すなわち、閉ループ制御を行うかを計算する。次
にステップ160では、ステップ140の計算結果から
02フイードバツク制御を任意に設定した時間、行った
か否か判断し、上記設定時間が経過していれば(6) ステップ170へ進み、O,F/Bフラグをクリアーし
、また−1;起設定時間が経過していなければステップ
220A進む。ステップ120で” N O”と判定さ
れた場合も同様である。ステップ220では下記R4算
式にJ:り燃料噴射皿を決定する。
↑l=K・±「、・α・C0HF ・・・・(2)ここ
で11は燃料噴射時間、I(は噴射弁によって決まる定
数、αは空燃比係数、C0EFは各種補止係数の和、t
pは基本噴射時間である。尚、空燃比係数αは、基本噴
射時間に対しλ=:1(三元点)になるような補正係数
である。
以上のステップが従来の閉ループ制御(02F/B)の
空燃比制御システムどほぼ同様であるが、本発明ではス
テップI30からステップI50へ移行する所に大きな
特徴がある。すなわち、ステップ150では基本噴射時
間しr、に対してあらがじめ決めておいた補正係数を乗
算又は減算し、基本噴射時間tpを減少させる作業を行
う31次にステップ180では、後何時間、開ループ制
御のままで行うかを計算する。そして任意に設定する時
(7) 間が決定されていればステップ190でそれを判定し、
ステップ200で02F/Bフラグをセットし、次の制
御からは閉ループ制御を行うようにさせる。次にステッ
プ210では下記計算式により燃料噴射量を決定する。
t + =K ・(tp −KT、 )・a ・C0E
F ・・=(3)または tl=に−tp−KT12・α・cOEF ・・・・(
4)ここでKT、、KT、は基本噴射時間補正係数であ
り、(tp KT、)又はtp−KT2はステップ15
0で計算される。また空燃比係数αは前回の02フイー
ドバツク制御の時の中心値をそのまま記憶しておいてそ
れを使用する。そしてステップ230でそれらの計算値
をインジェクタ20に出力する。従って本実施例によれ
ば閉ループ制御と開ループ制御とを任意に設定された時
間毎に繰返し行う事になる。また開ループ制御中でも閉
ループ制御時の補正係数を記憶しておく事により精度良
く開ループ制御を行う事が可能であり、大幅に燃料消費
量を低減できる効果がある。
(8) 次に第4図に電子制御式気化器システムに本発明を適用
した場合の実施例である。空燃比制御プログラムの内容
を示す。同図においてステップ500.510は第3図
と同一内容であるので説明を省略する。ステップ510
でdlYθs″と判定された場合にはステップ520で
時間に対する吸入負圧の変化又はスロツ1〜ル弁の開度
の変化により加減速状態を判定し、定常状態であればス
テップ540に、また加減速状態の場合にはステップ6
00へ進む。ステップ540〜570では第3図におけ
るステップ130〜170と同様の処理を行い、ステッ
プ580に移行する。そしてステップ580では予めエ
ンジン回転数と負圧のマツプを作り、オンデユーテイ何
%で空燃比が三元点になるかを記憶させておき、そのデ
ユーティから加減速後はその点から任意の点ずれた点で
02フイードバツク制御(閉ループ制御)を行うように
させる処理を行う。またステップ530では暖機終了前
のデユーティをλ=1、即ち三元点からのステップ58
0で説明したマツプに対し任意の点(9) だけ移行させた所でクランプし、暖機処理を行う。
一方、ステップ540でIIN○″と判定された場合に
はステップ610に移行するが、ステップ610では前
回まで行っていた02フイードバツク制御の中心値がλ
;1のマツプに対し何%ずれているかを計算処理する。
またステップ620〜640は第3図におけるステップ
180〜200と同一内容であるので説明は省略する。
次にステン650では予め用意されたλ=1のマツプに
対しステップ610で何%ずれているかを計算した値を
増減させてその新マツプを作成する。それが現在のλ=
1の正確なマツプとなる。次にステップ660では開ル
ープ制御時のデユーティを計算する。すなわちステップ
650で作成したマツプに対し何%か乗算、または減算
もしくは加算した点でクランプしたままエンジンが運転
されるように計算処理する。
他方、ステップ600では加減速時のクランプ値をλ=
1のマツプに対し加減算処理し決定する。
このステップではλ=1のマツプに対して行って(10
) いるがステップ650で作成した新マツプから計算を行
っても同様の効果がある。そしてステップ590で上記
で計算処理された値をコントロールユニット70よりリ
ッチャレノイド46に出力する。
従って本実施例によれば閉ループ制御と開ループ制御と
を任意に設定された時間毎に繰返し行う事になる。また
開ループ制御中は、閉ループ制御時の補正台を持ってい
るため精度良く開ループ制御を行う事が可能であり大幅
に燃料消費量を低減できる効果がある。以上に説明した
ように本発明は燃料噴射システム、電子制御式気化器シ
ステムの両者に適用可能であり、あらゆる空燃比制御シ
ステムに拡張できる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば従来の空燃比制御システムのハード構成
を変更することなく、燃料消費量の大幅な低減が図れる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の燃料噴射システムの一例を示す(11) ブロック図、第2図は従来の電子制御式気化器システム
の一例を示すブロック図、第3図は本発明を第1図に示
した燃料噴射システムに適用した際にコントロールユニ
ットより実行される空燃比制御プログラムの内容を示す
フローチャート、第4図は本発明を第2図に示した電子
制御式気化器システムに適用した際にコントロールユニ
ットにより実行される空燃比制御プログラムの内容を示
すフローチャートである。 20・・・インジェクタ、26.68・・・02センサ
、40・・・気化器、36.70・・・コン1〜ロール
ユニツ1へ。 代理人 弁理士 高橋明夫 (12)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンの運転状態に基づいて基本燃料供給量を
    決定し、これに各種補正演算を行うことにより所望の空
    燃比を得るための最終燃料供給量を決定するものにおい
    て、排気ガス中の酸素濃度に基づく閉ループ制御と、該
    閉ループ制御により決定された基本燃料供給量に減量補
    正を施したものを基本燃料供給量として最終燃料供給量
    を決定する開ループ制御とをエンジンの運転状態とに応
    じて切り換えることを特徴とするエンジンの空燃比制御
    方法。
  2. (2)前記閉ループ制御と開ループ制御とは任意に設定
    された時間毎に交互に切り換えられることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)に記載のエンジンの空燃比制御
    方法。
JP59007202A 1984-01-20 1984-01-20 エンジンの空燃比制御方法 Pending JPS60153438A (ja)

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