JPS6038526A - 空燃比制御装置 - Google Patents

空燃比制御装置

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JPS6038526A
JPS6038526A JP58146864A JP14686483A JPS6038526A JP S6038526 A JPS6038526 A JP S6038526A JP 58146864 A JP58146864 A JP 58146864A JP 14686483 A JP14686483 A JP 14686483A JP S6038526 A JPS6038526 A JP S6038526A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
circuit
constant
becomes
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JP58146864A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hara
原 和男
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Subaru Corp
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE19843429478 priority patent/DE3429478A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • 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
    • F02D41/045Detection of accelerating or decelerating state
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (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】 本発明は、内燃11関の排気系に例えば排気ガス浄化用
三元触媒を具備するものにおいて、排気ガス中の酸素m
度を検出してフィードバック制御することにより、吸入
混合気の空燃比を三元触媒が最も有効に働く理論空燃比
付近に制御する空燃比制御装置に関し、特に過渡現象等
により空燃比が大きくずれた場合にフィードバック定数
を変化するものに関する。
この種の空燃比1i1J lj装置は、排気系のo2セ
ンサの検出信号に基づいて理論空燃比等の設定空燃比に
対し、濃いか又は静いかを判断してオン、オフのパルス
波形を生成し、この波形を比例成分と積分成分を有する
のこぎり波状の比例積分波形に修正し、これと三角波を
比較してデユーティ比の異なるリッチ又はリーン信号を
出力し、気化器の空気補正又はインジェクタの燃料噴射
mの調整を行うようなフィードバック制御系を構成して
いる。
そして、上記比例積分波形に修正する際の比例定数及び
積分定数から成るフィードバック定数(P/■値)は、
アイドリング、中負荷、全負荷等の各運転状態に応じて
定められ、設定空燃比に対する収束性を良好にしである
また、車両の運転状態においては加速又は減速時のよう
に急激に変化する場合があり、かがる過渡状態時におけ
るフィードバック制御系の空燃比の収束性を向上するた
め、従来例えば特開昭51−124738号公報に示す
ように、上記過渡状態を検出してフィードバック制御信
号を補正することが提案されている。
しかるに、この先行技術によるとスロットル開麿、吸入
管負圧等の変化により加速モード等を検出づ′る手段が
必要である。また、過渡現象において、空燃比が大きく
ずれたとき、フィードバックが遅れるという問題がある
本発明は、このような従来技術に基づく過渡運転状態の
フィードバック収束方式の問題点に鑑み、過渡状態検出
手段を不要にし、すべての過渡現象等により空燃比が大
きくずれた場合に適用してその空燃比の収束性を向上し
1qるようにした空燃比制御装置を提供1−ることを目
的とする。
この目的のため本発明は、アイドリンク以降の所定の運
転状態では、Ozセンサの検出信号に基づ(空燃比判定
のパルス信号にa月プるパルス幅、即ちリーン又はリッ
チの切換わり時間から設定空燃比に対するずれの大きさ
を知ることができる点に着目し、空燃比ずれ算出回路で
上述のように空燃比のずれを算出して大きくずれている
と判断した場合は、PI制御回路のフィードバック定数
を変化することを要旨とするものである。
第1図において、本発明による装置の一実施例の概略を
説明すると、符号1はエンジン本体2の上流側に連設さ
れる気化器であり、この気化器1のフロートチャンバ3
からベンチュリー4のメインノズル5に至るメイン燃料
通路6の途中のエアブリード7に空気補正通路8が連通
している。また、メイン燃料通路6から分岐してスロッ
トル弁9の付近に開口するスローボート10に至るスロ
ー燃料通路11の途中のエアブリード12にも空気補正
通路13が連通している。そしてこれらの各空気補正通
路8.13に開閉用の電磁弁14.15が設けられ、こ
の電磁弁14.15の吸入側が1アクリーナ1Gを介し
て大気に連通している。次いでエンジン本体下流側の排
気管17には排気ガス浄化用三元触媒のコンバータ18
が介設され、それよりエンジン本体側に02センサ19
が排気ガス中の酸素′a度により空燃比を検出すべく設
けられている。
一方、0.センjJ−19の信号が制御回路20に入力
され、この制御回路20から出力する信号で電磁弁14
.15を成るデユーティ比で開閉することで、空気補正
通路8.13、エアブリード7.12を介して燃料系に
多量の空気を補給して混合気の空燃比をリーンにしたり
、その空気補給量を減じて空燃比をリッチにするように
なっている。
第2図において制御回路20について詳記すると、フィ
ードバック制御の基本回路として02センサ19の検出
信号に基づき理論空燃比より濃いか又は醇いかの1′す
断を行う判定回路21、比例成分と積分成分を有する比
例積分波形に修正するPI制御回路22、その比例(6
分波形と三角波発生回路23の三角波を比較層る比較回
路24、及び比較回路24から出力するデユーティ信号
により電磁弁14.15を動作する駆動回路25を有す
る。そしてかかるフィードバック制御系に、運転状態検
出回路26、この回路26の信号により所定のエンジン
回転数以上で判定回路21のパルス信号がら空燃比のず
れを算出する空燃比ずれ算出回路27、回路27の出力
信号に基づいてPI制御回路22の比例定数と積分定数
を変更する定数切換回路28が付加されている。
ここで、フィードバック制御系において本発明の主眼と
する21制御回路22について説明すると、比例動作す
る抵抗R1ど積分動作する抵抗R2、コンデンサC及び
オペアンプOPを有し、比例値と積分値を加算してのこ
ぎり波状の波形に修正するようになっている。そこで、
定数切換回路28として上記抵抗R1に値の異なる抵抗
R8が並列接続され、積分定数を定める抵抗R2にも同
様に抵抗R4が並列接続ぎれ、これらの抵抗R1と]く
2・の回路にアナログスイッチS1が、抵抗R5とR4
の回路にアナログスイッチS2が設けである。
そして、スイッチS2のゲート側は空燃比ずれ算出回路
27の出力側に直接接続され、スイッチs1のゲート側
はインバータ29を介して接続され、回路21の出力信
号によりスイッチS 1182の一方が選択的にオンす
る。
運転状態検出回路26はエンジン回転センザ30゜波形
整形回路31、f−v変換器32及び参照電圧と比較す
る比較回路33を有し、例えば1500rpo+以下の
エンジン回転ではHレベルを出力し、トランジスタTr
tにより空燃比ずれ算出回路21の途中をアースする。
空燃比ずれ界出回路27は判定回路21からのパルス信
号を入力し、リッチからリーンに切換わる立下り及びリ
ーンからリッチに切換ねる立上りの際に共にトリガパル
スを出力する単安定マルチ回路34、常に充電される状
態のコンデンサCと回路34のパルスにより放電するト
ランジスタ1−R2を有するホールド回路35、及び比
較回路3Gを有する。
このように構成された空燃比制御装置の動作を第3図と
第4図を用いて説明する。先ず、エンジン回転の低いア
イドリンク時には、運転状態検出回路2Gの比較回路3
3の出力がHレベルになって空燃比ずれ算出回路21の
途中をアースすることから、同等作用しない。
イこで、所定のエンジン回転以上の運転状態において、
0□センサ19からの検出信号に基づき判定回路21か
らは空燃比ずれ算出回路21に第3図(ハ)に示ずよう
に、例えば理論空燃比に対し濃い場合にオンし、逆の薄
い場合にオフするオン、オフのパルス信号が入力する。
ここで、理論空燃比付近にあって空燃比のずれが小さい
場合には、リッチ又はリーン信号でフィードバック制御
する都度直ちにリーン化又はリッチ化して逆の信号を出
力することになり、これにより第3図の領域t1のよう
にパルス幅の短かいオン、オフパルスが短かい周期で繰
返えされる。そのため、単安定マルチ回路34によるト
リガパルスの周期し同図(B)に示すように短かく、こ
れによりホールド回路35のコンデンサCの充電電圧が
同図(C)に示すように比較回路36の参照電圧Vo以
下になって、同図(D)に示すようにLレベルを出力す
る。そこで、定数切換回路28のインバータ29により
スイッチS1がオンし、PI制御回路22では抵抗R1
とR2が接続状態になり、これらの抵抗値により比例定
数と積分定数が小さい値に設定され、第4図の領域t1
のような比例積分波形となる。
一方、空燃比のずれが大きくなると判定回路21からの
パルス信号のパルス幅が第3図の領域t2のように長く
なり、これに伴い単安定マルチ回路34によるトリガパ
ルスの周期も長くなる。そこで、ホールド回路35のコ
ンデンサ充電電圧が高くなり、比較回路36の参照電圧
Voより高くなった時点でその出力がHレベルに切換わ
り、これにより定数切換回路28のスイッチS2がオン
し、PI制御回路22では抵抗R3とR4の値により各
定数が大きく変更される。このため比例積分波形は第4
図の領域t2のようになり、空燃比の補正mが増大して
理論空燃比への収束が迅速に行われるのである。
尚、本発明は上記実施例の回路に限定されるものではな
く、マイコン等で同様の作用を行うこともできる。また
、燃料噴射式エンジンにおいてインジェクタの燃料噴射
の補正に適用することも可能である。更に、フィードバ
ック定数の変化方法には種々考えられる。
以上の説明から明らかなように、本発明によると、過渡
現象等により空燃比が大きくずれた場合にはフィードバ
ック定数を変更して空燃比の補正量を増大するので、空
燃比の理論空燃比等に対する収束が早(なり、走行性、
排気ガス浄化の悪化を防止し得る。02センサ19の検
出信りに基づき空燃比が澹いか又は薄いかを判断する判
定回路21の出力信号を利用し、そのパルス幅がら空燃
比のずれの大きさを昇出して補正制御する方式であるか
ら、加速、減速の過渡状態を含むすべてに適用すること
ができ、過渡状態の検出手段は不要になる。更に、上記
判定回路21がらのパルス信号のオン又はオフ時間に基
づいて補正タイミングを設定するので、空燃比のずれの
算出が容易であり、補正タイミングも任意に定め得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の一実施例の概略を示す構成
図、第2図は要部の回路図、第3図(ハ)ないしくD)
は空燃比ずれ算出回路の各部の波形線図、第4図はPI
制御回路の出方信号の波形線図である。 19・・・02センサ、2o・・・制御回路、21・・
・判定回路、22・・・l) 1制御回路、23・・・
三角波発生回路、24・・・比較回路、25・・・駆動
回路、26・・・運転状態検出回路、27・・・空燃比
ずれ粋出回路、28・・・定数切換回路。 特許出願人 富士重工業株式会社 代理人 弁理士 小 橋 信 淳 同 弁理士 村 井 進

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 02センサ、該Oxセンサの検出信号に基づき空燃比の
    判定を行う判定回路、該判定回路のパルス波形を比例積
    分波形に修正するP I 1Ila11回路を有するフ
    ィードバック制御系において、所定の運転状態で上記判
    定回路の出力信号に基づいて空燃比のずれを算出する空
    燃比ずれ算出回路、該空燃比ずれ算出回路の出力信号に
    より上記PI制御回路のフィードバック定数を炭化する
    定数切換回路を具備し、空燃比が大きくずれた場合にフ
    ィードバック定数を変えることを特徴とする空燃比制御
    @置。
JP58146864A 1983-08-11 1983-08-11 空燃比制御装置 Pending JPS6038526A (ja)

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