JPS6030443A - エンジンの燃料供給制御方法 - Google Patents

エンジンの燃料供給制御方法

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JPS6030443A
JPS6030443A JP13859383A JP13859383A JPS6030443A JP S6030443 A JPS6030443 A JP S6030443A JP 13859383 A JP13859383 A JP 13859383A JP 13859383 A JP13859383 A JP 13859383A JP S6030443 A JPS6030443 A JP S6030443A
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JP
Japan
Prior art keywords
engine
injection amount
air
fuel ratio
tpn
Prior art date
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Pending
Application number
JP13859383A
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English (en)
Inventor
Takao Niwa
丹羽 孝夫
Takeshi Gono
郷野 武
Akinori Osanai
昭憲 長内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP13859383A priority Critical patent/JPS6030443A/ja
Publication of JPS6030443A publication Critical patent/JPS6030443A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02D41/1473Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
    • 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
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration

Landscapes

  • 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】 この発明は、エンジンに供給される混合気の空燃比をエ
ンジンの運転状態に応じて最適に制御する燃料供給制御
方法に関するものである。
0、センサ、三元触媒を用いたマスフロ一方式の燃料噴
射式エンジンにおいては、吸入空気量Qとエンジン回転
数Nとから基本噴射量’rp=K・Q/N (Kは定数
)をめ、この基本噴射量Tpで決る空燃比をベースに排
気ガス中の02濃度を検出し、この検出結果から空燃比
が理論空燃比(λ−1)となるようにフィードバック制
御が行われるとともに、燃料消費量を低減することを目
的として、排気ガス中の有害成分が比較的少なくなる軽
負荷域においては、空燃比を理論空燃比よりもリーン側
とするように所定のオープンループ制御が行われていた
ところが、燃料消費量低減に対する要求は強く、これに
答えるべく、上述のオープンループ制御域の拡大が望ま
れている。しかし、空燃比を理論空燃比よりリーン側と
したオープンループ制御域を拡大すると、排気ガス中の
有害成分、特にN、Oxが増大するのみならず、加速性
能が低下する問題があった。
このような従来の問題に鑑み、本発明の目的とするとこ
ろは、同じ軽負荷域内にあっても、エンジンが加速状態
にあるときには、上述オープンループ制御を行わないよ
うにすることによって、排気ガス中の有害成分の増大や
加速性能の低下を抑制しながら、燃料消費量を低減する
ことにある。
しの目的を達成するため、本発明は、エンジンが加速状
態にあるか否かを検出し、所定の軽負荷域にあってもエ
ンジンが加速状態にあるときには、空燃比が理論空燃比
となるように制御することを特徴とする。
かかる本発明によれば、空燃比を理論空燃比よりもリー
ン側としたオープンループ制御の行われる機会を増やす
ことができるため、燃料消費量を低減させることができ
、しかも、上述のオープンループ制御時でも、エンジン
の加速時には、このオープンループ制御を行わないよう
にしたので、排気ガス中の有害成分の増大や加速性能の
低下を抑制することができる。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第1図は、一実施例のエンジンの概略構成図であり、エ
ンジン1は、自動車に積載される4サイクル火花点火機
関で、燻燃用空気はエアクリーナ2、吸気管3、スロッ
トルバルブ4を経て吸入される。また、燃料は制御回路
20の出力により、電磁式燃料噴射弁51〜56を開弁
作動させて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に吸入される吸入空気量
を検出し、吸入空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吸入空気量センサ8が設置されてい
る。また、該センサ8の入口には、吸入空気の温度を検
出し吸気温に応じて抵抗値が変化するサーミスタ式吸気
温センサ9が設置されている。スロットルバルブ4には
、その開度を検出し、開度に応じた組合せ信号を発生す
るスロットルセンサ17が設置されている。また、エン
ジン1には、冷却水温を検出し冷却水温に応じて抵抗値
が変化するサーミスタ式水温センサlOが設置されてお
り、回転数センサ11はエンジン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。この回転
数センサとしては、例えば、点火装置の点火コイルを用
いれば良く、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れば良い。また、排気系には排気
ガスの02濃度に応じて出力する公知の0.センサ12
、および理論空燃比のときCo、HC,N。
Xの三成分を同時に高い浄化率で浄化する三元触媒装置
13が設けられている。制御回路20は、各センサ8〜
12.17の検出信号に基づいて燃料噴射量を演算する
回路で、電磁式燃料噴射弁51〜56の開弁時間を制御
することにより、空燃比を調整する。
第2図により制御回路20について説明する。
200は燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ(C
P U)である。201は回転数カウンタで、回転数セ
ンサ11からの信号よりエンジン回転数をカウントする
回転数カウンタである。また、この回転数カウンタ20
1は、エンジン回転に同期して割り込み制御部202に
割り込み指令信号を送る。割り込み制御部202はこの
信号を受けると、コモンバス212を通じてCPU20
0に割り込み信号を出力する。デジタル入力ボート20
3は、図示しないスタータの作動をオンオフするスター
タスイッチ14からのスタータ信号、スロットルセンサ
17からのスロットル開度信号等のデジタル信号をCP
U200に伝達する。アナログ入力ボート204は、ア
ナログマルチプレクサとA−D変換器から成り、吸入空
気量センサ8、吸気温センサ9、水温センサ10.0゜
センサ12からの各信号をA−D変換して順次CPtJ
200に読み込ませる機能を持つ。これら各ユニット2
01〜204の出力情報は、コモンバス212を通して
CPU200に伝達される。205は電源回路であり、
キースイッチ15を通してバッチIJ16に接続されて
いる。206は読取り、書込みを行い得るランダムアク
セスメモリ (RA’M)であり、207はプログラム
や各種の定数等を記憶しておく読み出し専用メモリ (
ROM)である。
208はレジスタを含む燃料噴射時間制御用カウンタで
、ダウンカウンタより成り、CPU200で演算された
電磁式燃料噴射弁51〜56の開弁時間、つまり燃料噴
射量を表すデジタル信号を実際の電磁式燃料噴射弁51
〜56の開弁時制を与えるパルス時間幅のパルス信号に
変換する。209は電磁式燃料噴射弁51〜56を駆動
する電力増幅部である。210はタイマで、経過時間を
測定し、CPU200に伝達する。
回転数カウンタ201は、回転数センサ11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
測定終了時に割り込み制御部2゜2に割り込み指令信号
を供給する。割り込み制御部202は、その信号に応答
して割り込み信号を発生し、CPU200に燃料噴射量
の演算を行う割り込み処理ルーチンを実行させる。割り
込み制御部202からの割り込み信号が入力されると、
CPU200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、第3図に示される割り込み処理
ルーチンに移る。
この割り込み処理ルーチンは、ステップs1で回転数カ
ウンタ201からのエンジン回転数Nを表す信号を取り
込み、次にステップS2にてアナログ入力ポート204
から吸入空気量Qを表す信号を取り込む。次にステップ
S3にてエンジン回転数N、吸入空気量Qおよび定数K
から決る基本的な燃料噴射量’rpを計算する。次にス
テップ84〜S6では基本噴射量’rpO値に応じて燃
料噴射量に対する補正制御が増量、フィードバンク制御
、減量のいずれかを判断し、おのおのの補正量をステッ
プ87〜S9で決定する。その後、メインルーチンに復
帰する。つまり、ステップs4では、ステップS3で計
算された基本噴射量Tpが第1の設定値’rpβよりも
大きいが否が判定される。基本噴射量’rpが第1の設
定値Tpβより大きく、ステップs4が肯定判断される
と、ステップS9に進んで、ここで出力増量補正が行わ
れる。
基本噴射量Tpが第1の設定値Tpβより小さく、ステ
ップS4が否定判断されると、ステップs5に進み、こ
こで、基本噴射量’rpが第2の設定値Tpαより大き
いか否か判定される。このとき、基本噴射iTpが第2
の設定値Tpαより大きいと、ステップS5が肯定判断
されて、ステップS8に進み、フィードバック制御によ
る補正が行われる。基本噴射量’rpが第2の設定値T
p、αより小さいと、ステップS5が否定判断されて、
ステップS6に進み、ここでは、前回の処理で計算され
、RAM206に格納されている基本噴射量Tpn−1
と今回の処理で計算された基本噴射量’rpnとを比較
し、どちらが大きいか判定する。今回の基本噴射量Tp
nが前回の基本噴射量Tpn−1より小さく、ステップ
S6が肯定判断されたときには、ステップS7に進み、
ここで、減量補正される。従って、空燃比は、理論空燃
比よりリーンとされる。しかし、今回の基本噴射量Tp
nが前回の基本噴射量Tpn−1より大きいときには、
ステップS6が否定判断されて、ステップS8に進み、
ここで、フィードバック制御による補正が行われる。
このように基本噴射ITpの大きさでエンジンの負荷の
大きさを識別し、負荷の大きいときには、基本噴射量T
pに出力増量補正を行い、また、負荷の小さいときには
、減量補正を行い、その他の部分負荷域では、基本噴射
量Tpに基づいたフィードバック制御が行われるように
している。さらに、本発明において特徴的なことは、負
荷が小さいときでも、基本噴射量が前回のそれよりも小
さくなるか等しいときには、減量補正が行われるが、基
本噴射量が前回のそれよりも大きくなるとき、すなわち
、加速時には、フィードバック制御が行われるようにし
たところである。
第3図の割り込み処理ルーチンは、各燃料噴射サイクル
毎に実行され、この結果、第5図に示すようにTpo≦
Tp<’rpαではそれぞれの大きさに応じて最適にな
るようにリーン制御量を決め、Tpα≦Tp≦Tpβの
領域ではλ=1のフィードバック制御を行うため増減量
は設定しない。また、Tp>Tpβとなる高負荷域では
出力空燃比になるよう増量値を決める(この場合は理論
空燃比がλ−1のときを基準にして考えている)、、さ
らに、Tpo≦T p < T p txでもTpr+
>Tpn=1のときには、Tpα≦Tp≦Tpβの領域
と同様、λ=1のフィードバック制御が行われる。第6
図は、第5図のように噴射量を設定した場合の成るエン
ジン回転数のときの、吸気管圧力と空燃比がどのように
なるかを示す。また、第7図は、基本噴射ttTpとト
ルクとの関係を示したもので、T p o≦Tp≦Tp
αであっても、加速時には実線のようにスムースにトル
クが上昇することがわかる。減速の場合には、一点鎖線
で示すトルクとなるが減速を行う場合には、トルクを必
要としないので問題ない。この図からも明らかなように
、燃料消費量を少なくするためにTpoからTpαの範
囲を拡大しても加速性能に影響を与えないことが良くわ
かる。
第4図には、割り込み処理ルーチンの変形例が示されて
おり、この変形例が第3図の場合と相違するところは、
加速状態の判定をスロットルバルブ開度の変化によって
行うことであり、その他の点については両者全く同一で
あるので、フローチャート中の各ステップにも同一部分
には同一符号を付して再度の説明は省略する。
第4図において、ステップS10では、スロットルセン
サ17からの信号によって検出されるスロットルバルブ
開度θを取り込み、ステップS11では、前回の処理で
取り込まれ、RAM206に格納されているスロットル
バルブ開度θn−1と今回の処理で取り込まれたスロッ
トルバルブ開度θnとを比較し、どちらが大きいか判定
する。
θn≦θn−1のときは、減速状態あるいは加速なしの
状態としてステップ311が肯定判断され、ステップS
7で減量補正が実施されるが、θn〉θn−1のときに
は、加速状態としてステップS11が否定判断され、ス
テップS8でフィードバック制御が行われる。
このように、スロットルバルブ開度の変化によって加速
状態か否かを判定して、減量補正するかフィードバック
制御による補正を行うかを切り換えることもできる。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、加速状態か否かの検出は、吸気管圧
力の変化によって行っても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の概略構成図、第2図は、
第1図における制御回路の構成を示すブロック図、第3
図は、制御回路の中心を成すコンピュータのプログラム
の一部を示すフローチャート、第4図は、第3図に示し
たプログラムの変形例を示すフローチャート、第5図お
よび第6図は、本発明による空燃比の特性図、第7図は
、本発明によるトルクの特性図である。 1−・−エンジン 2−−−−−−エアクリーナ 3−・−吸気管 4−・−・スロットルバルブ 51〜56−−−−−電磁式燃料噴射弁6−−−−−一
排気マニホールド 7−−−〜−−排気管 8−−−−−一吸入空気量センサ 9・・・−吸気温センサ 10−−−−一水温センサ ll−−−−−一回転数センサ 12−・−02センサ 13−・−三元触媒装置 17−・−スロットルセンサ 第1図 I5 第7図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、エンジンに供給される混合気の空燃比が理論空燃比
    となるようにエンジンへの燃料供給量を制御し、一方、
    エンジンの負荷状態を検出し、この負荷状態が所定の軽
    負荷域にあるときには、空燃比が理論空燃比よりもリー
    ン側となるようにエンジンへの燃料供給量を補正制御す
    るエンジンの燃料供給制御方法であって、 エンジンが加速状態にあるか否かを検出し、所定の軽負
    荷域にあってもエンジンが加速状態にあるときには、空
    燃比が理論空燃比となるように制御することを特徴とす
    るエンジンの燃料供給制御方法。
JP13859383A 1983-07-28 1983-07-28 エンジンの燃料供給制御方法 Pending JPS6030443A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355339A (ja) * 1986-08-25 1988-03-09 Mazda Motor Corp エンジンの空燃比制御装置
EP0272814A2 (en) * 1986-11-29 1988-06-29 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Air/fuel ratio controller for engine
US5146885A (en) * 1990-01-31 1992-09-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control device for an engine

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