JPS6035144A - 空燃比制御装置 - Google Patents

空燃比制御装置

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JPS6035144A
JPS6035144A JP14354383A JP14354383A JPS6035144A JP S6035144 A JPS6035144 A JP S6035144A JP 14354383 A JP14354383 A JP 14354383A JP 14354383 A JP14354383 A JP 14354383A JP S6035144 A JPS6035144 A JP S6035144A
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JP
Japan
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fuel ratio
air
acceleration
engine
target air
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Application number
JP14354383A
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English (en)
Inventor
Masakazu Ninomiya
正和 二宮
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP14354383A priority Critical patent/JPS6035144A/ja
Publication of JPS6035144A publication Critical patent/JPS6035144A/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
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • 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

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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】 この発明は、特に電子制御燃料噴射装置が搭載された自
動車用エンジンの過度運転時における制御でも、精度良
く制御実行させる空燃比制御装置に関する。
エンジンの空燃比制御を行なうためには、エンジンの排
出ガス中の酸素濃度に応じてアナログ的な出力信号を発
生する空燃比センサが用いられる。
このような空燃比センサを用いた空燃比制御システムと
しては、例えば特開昭57−16564.3号公報に開
示されているように、空燃比センサの出力が予め記憶設
定されている基準値となるようにフィードバック制御す
るものである。しかし、このような空燃比センサを用い
た制御手段にあっては、薄い空燃比となるように制御す
るものであるため、出力増量のきかない緩加速ではその
加速運転時に力不足の状態や息付き等が発生しやすい状
態となるものであった。
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、リー
ンフィードバック制御動作中に、エンジン加速、特に出
力増量とはならないような緩加速の状態でフィードバッ
ク目標値を多少リッチ側に変更するように目標空燃比を
補正して、力不足や患付き等のない安定したエンジンの
運転制御が実行されるようにする自動車用のエンジンに
対する空燃比制御装置を提供しようとするものである。
すなわち、この発明に係る空燃比制御装置は、エンジン
の排出ガス中の酸素の濃度に応じてアナログ的に出力が
変化する空燃比センサを用いて、空燃比をリーンフィー
ドバック制御するものであって、エンジンの加速状態を
検出して、加速中特に緩加速中におけるフィードバック
目標空燃比を定常運転時よりも濃い空燃比とするように
したことを特徴とするものである。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
1図は、空燃比制御装置の設けられるエンジン系の概略
的な構成を示すもので、エンジン11の吸気系にはエア
フロメータ12、スロットル弁13、スロツ1−ルセン
サ14等が設けられている。この吸気系から吸入された
空気は、マニホールド15に供給され燃料噴射弁16か
ら噴射される燃料と混合されて燃焼室17に供給される
。そして、この燃焼室17では、燃料と空気の混合気が
シリンダヘッド18に設けられた点火プラグ19によっ
て点火燃焼され、その燃焼ガスは排気弁20を介して排
気系21に排出される。この排気系21には、排出ガス
中の酸素濃度がら空燃比を検出する空燃比センサ22を
が設けられており、この空燃比センサ22の検出出力に
よって、空燃比がフィードバック制御されるものである
また、エンジン11のシリンダブロック23にはエンジ
ン冷却水温を検出する水温センサ24が設けられ、イグ
ナイタ25からの点火信号を各気筒に分配するディスト
リビュータ26には気筒判別センサ27、回転角センサ
28が内蔵される。そして、上記エンジン11の各運転
状況を検出する各センサからの検出信号は、制御装置2
9に供給される。
制御装置29は、例えばマイクロコンピュータを用いて
構成されるもので、第2図はその構成を示している。す
なわち、演算処理を行なうCP U 30に対して一時
記憶等を行なうRA M 31、プログラムメモリ等と
して使用されるROM32を備え、CP U 30、R
AM31、ROM32等はデータバス33によって接続
されている。このデータバス33には、入出力ボート3
4.35、出力ポート36.37が接続されており、入
出力ボート34には空燃比センサ22、エアフロメータ
12、水温センサ24からの信号をマルチプレクサ38
を介して取出し、A/D変換器39でディジタル信号に
変換して供給する。気筒判別センサ27および回転角セ
ンサ28からの信号は、波形整形回路40で波形整形し
て入出力ボート35に供給し、ざらにスロワ1〜ルセン
サ15からの検出信号は入力回路41で適宜A/D変換
して入出力ボート35に供給する。出力ポート36およ
び37それぞれからの出力信号は、駆動回路42および
43を介してイグナイタ25および燃料噴射弁16に供
給し、点火制御部および燃料噴射量の制御が行われる。
44はクロック発振器であり、CP U 30等に対し
てタイミングクロック信号を与える。
ここで、ROM32にはエンジン回転速度Nと吸気空気
量Qとから定まる、エンジン負荷領域をフィードバック
領域とオープンループ領域とに分けた、マツプデータが
格納されている。さらに、RAM31にはオープンルー
プ領域における増量値の数値データ、フィードバック領
域におけるフィードバック補正のための設定値の数値デ
ータ、そし5− てフィードバック領域およびオープンループ領域におけ
る各種エンジンの運転領域に対応ずけられた、燃料噴射
時間の数値データ等が格納されている。
この実施例においては、吸入空気IQ、エンジンの回転
数Nによってエンジンの負荷領域を判定するもので、し
たがって吸入空気量を検出するエアフロメータ12の検
出出力とエンジンの回転速度を検出する回転角センサ2
8の検出出力にもとずいて、エンジンの負荷領域が判断
される。
すなわち、制御装置29はエアフロメータ12および回
転角センサ28の検出出力によって、エンジンの運転状
態がフィードバック領域にあると判定されると、空燃比
センサ22の検出信号にもとずいて、混合気の空燃比を
吸入空気量と回転速度により定まる目標空燃比にフィー
ドバック制御し、排出ガス中に含まれる有害ガスを浄化
させるようにするものである。また、エンジンの運転状
態がオープンループに属すると判定されたときは、運転
状態に応じた所望空燃比に混合気をオープンループ制6
− 御し、例えば高負荷時には混合気を濃くしてエンジン出
力を高めるようにし、また冷機始動時や冷機運転中には
その状態に応じた混合気を与えるように制御される。
この制御装置29では、そのときのエンジンの運転状態
に対応して目標空燃比の第1の補正量1<1(基本要求
量に相当する)をめ、さらに加速状態に応じて同じく第
2の補正量に2をめて、この第1および第2の補正量に
1およびに2にもどずき、目標空燃比基準値Kを演算す
るもので、この制御装置29の動作状態を第3図に示す
流れ図により説明する。まず図示されないこのエンジン
システムのイグニッションキーがオンされると、バッテ
リ電源に接続された安定化電源回路から電源が制御装置
29に供給される。そして、CP U 30は動作状態
どなり、数MHzの水晶振動子を用いたクロック発振器
44からのクロック信号に同期してエンジン制御プログ
ラムが実行される。その後、空燃比のフィードバックの
中でも目標空燃比基準値Kを計算するルーチンに処理プ
ログラムが移行するようになるもので、ステップ100
においてエンジン回転数Nおよび吸入空気IQから第1
の補正MKIを計算する。具体的には、第4図に示すよ
うなエンジン回転数と1回転当りの吸入空気量からに1
を補間計算により演算する。この補正量に1の値は、目
標の空燃比そのものである。ここで、オープン領域より
空燃比フィードバック制御領域に入った場合のフィード
バック開始時の初期値として例えばrKl 20jを設
定しておく。
この装置は、主として中経負荷運転状態の時にリーンフ
ィードバック制御を行なうもので、まずエンジンの運転
状態がオープン領域か、あるいはリーンフィードバック
制御領域かを判定する。すなわち、ステップ101で空
燃比センサ22が活性領域か否かを判定する。そして、
センサ22が不活性と判断された時はオープン領域と判
断してステップ102に進む。また、センサ22が活性
状態である時はステップ103で目標空燃比がリッチが
否かを判定し、リッチと判定された時はオープン領域と
判断する。そして、リーンと判定された時はステップ1
04に進み、中経負荷運転状態の特定される運転領域に
あるか否かをエンジンの回転数とその1回転当りの吸入
空気量との関係Q/Nから判定し、この特定運転領域に
あるときにリーンフィードバック制御領域と判断してス
テップ105に進む。
このステップ105では、目標空燃比と空燃比センサ2
2出力より判断される現在の空燃比との偏差値よりまる
フィードバック制御の補正量に3を算出する。次に、ス
テップ106は、加速中かどうかを加速フラグにより判
断し、このフラグが「0」のときはステップ107に進
む。このステップ107では、現在の運転状態Q/Nと
その直前(例えば0.1秒前)の運転状態Q/Nとの差
から、加速状態になったか否かを判定するステップで、
またその時のQ/Nが特定される値以上に大きいときに
は加速状態と判定するものであり、特に緩加速状態を判
断してステップ108に進む。ステップ108では、加
速中であることを示す加速フラグを「1」にセットする
前記ステップ107で加速中でないと判定された一〇− ゛ときは、ステップ109で目標空燃比補正量、すなわ
ち第2の補正量に2をrOJとする。
ステップ106で加速フラグが「1」と判定したとき、
およびステップ108で加速フラグを「1」にセットし
た場合は、ステップ110に進み、目標空燃比補正量に
2をめる。この補正IK2は、第5図に示されるように
加速開始からの経過時間に対してめる。ここで、第2の
補正量に2の初期値は、第5図にA、B、・・・・・・
で示すように加速状態、例えばエンジン1回転当りの吸
入空気量Q/Nの変化量ΔQ/Nによって変化するもの
で、したがって加速増量動作時間も加速状態によって変
化されるようになる。すなわち、ΔQ/Nが大きい程、
補正IK2が大きく、加速増量動作時間も大きくなる。
ステップ111は第2の補正量、すなわち目標空燃比補
正IK2が「0」であるか否かを判定し、K2が「0」
のときはステップ112で加速フラグをrOJにセット
して、最終的な目標空燃比基準値Kをめるステップ11
3に進む。また、ステラ10− ブ111でrK20Jと判定されないときは、加速フラ
グをそのまま(rlJ)にしてステップ113に進む。
一方、前記オープン領域と判定されたときに進むステッ
プ102では、第2、第3の補正量に2、K3をrOJ
にセットし、ステップ114に進む。
このステップ114では、オープン制御時における温度
増量、加速増量等の種々の増量]く4をエンジンの運転
状態に応じて算出し、ステップ115で加速フラグをr
OJにリセットする。そして、上記ステップ113に進
む。この最終的な目標空燃比をめるステップ113では
、rK=に1 +に4 +に3−に2 Jの演算を行な
う。すなわち、定常運転状態だけではなく、エンジンの
運転状態すなわちエンジンの搭載された自動車の走行状
態に応じて、最適な空燃比に円滑に制御することが可能
となるものである。
尚、上記実施例では、加速状態であることの判定がエン
ジンの1回転当りの吸入空気量Q/Nの変化の状態をみ
て行なうようにしているが、これはスロットル操作に伴
う操作信号や、吸気管内圧力の変化状態から、加速の状
態を判断するようにしてもよいものである。また、目標
空燃比補正量に2を加速開始からの経過時間に対して変
更するようにして示したが、これは加速開始時からの積
算回転数によっても、同様に実施し得るものである。そ
して、目標空燃比補正量1〈2を第5図に示したように
してめることによって、基本的には加速開始直後のみに
効果的にリッチ状態とすることのできるもので、これに
より特に緩加速時におけるエンジンの力不足、息付き等
のトラビリが効果的に改善される。また、極く短時間加
速の時は補正IK2が残るが、これは加速直後のトルク
変動解消に効果的に作用し、エンジンの円滑な運転制御
に対して効果的なものとすることができるものである。
以上のようにこの発明によれば、特に出力増量とはなら
ないような緩やかな加速運転状態において、その緩加速
の状態を検出して特別の空燃比制御を実行するようにな
るものであり、この緩やかな加速運転状態では、予め記
憶したセンサ出力の基準値である定常運転の目標空燃比
より濃い空燃比が、目標空燃比となるように補正を行な
うものであり、その加速運転時の力不足やエンジンの息
付き等を効果的に防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る空燃比制御装置を説
明するためのエンジン系統を概略的に示す構成図、第2
図は第1図に示された制御装置を説明する構成図、第3
図は上記制御装置の動作の流れの状態を説明する流れ図
、第4図は第3図に示した制御装置を構成するROMに
記憶された補正量に1のマツプを示す図、第5図は同じ
く補正量に2の状態を説明する図である。 11・・・エンジン、12・・・エアフロメータ、13
・・・スロットル弁、14・・・スロットルセンサ、1
7・・・燃焼室、18点火プラグ、21・・・排気系、
22・・・空燃比センサ、24・・・水温センサ、25
・・・イグナイタ、26・・・ディストリビュータ、2
7・・・気筒判別センサ、28・・・回転角センサ、2
9・・・制御装置。 13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転数および吸入空気量から基本的な目標空燃比補正量
    に1を算出する手段と、サンプリングされた現在の運転
    状態の検出信号とそれ以前の検出信号とを対比して加速
    状態にあるか否かを判定する手段と、この手段で加速状
    態と判定された状態で目標空燃比補正IK2を演算する
    手段とを具備し、加速状態との判定で補正量に1から補
    正量に2を減するようにして、加速中のフィードバック
    目標空燃比を定常運転より濃い状態とするようにしたこ
    とを特徴とする空燃比制御装置。
JP14354383A 1983-08-05 1983-08-05 空燃比制御装置 Pending JPS6035144A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0412999A1 (en) * 1988-04-20 1991-02-20 Sonex Research Inc ADAPTIVE LOAD MIXING ADJUSTMENT SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

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