JPS6053642A - 電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置

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JPS6053642A
JPS6053642A JP16049283A JP16049283A JPS6053642A JP S6053642 A JPS6053642 A JP S6053642A JP 16049283 A JP16049283 A JP 16049283A JP 16049283 A JP16049283 A JP 16049283A JP S6053642 A JPS6053642 A JP S6053642A
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air
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deceleration
fuel
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JP16049283A
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02D41/1488Inhibiting the regulation
    • F02D41/1491Replacing of the control value by a mean value

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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】 く技術分野〉 本発明は電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置
に関し、特に加・減速時の制御対策に関する。
〈背景技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関において、噴射量T1は次
式によって定められる。
Ti=TpXCOEFXα+Ts ココア、’rpは基本噴射量で、Tp=KXQ、’Nで
ある。Kは定数、Qは吸入空気流量、Nはエンジン回転
数である。C0EFは各種増量補正係数でC0EF=1
 +K t w+K a s +K a i +Kmr
である。K t wは水温増量補正係数、Kasは始動
及び始動後増量補正係数、Kaiはアイドル後増量補正
係数、Kmrは混合気補正係数である。
αは後述する空燃比のフィードバック制御(λコントロ
ール)のための空燃比フィードバック補正係数である。
Tsは電圧補正分で、バッテリ電圧の変動による噴射燃
料変化を補正するためのものである。
空燃比のフィードバック制御については、排気系に02
センザを数句けて実際の空燃比を検出し、空燃比が理論
空燃比よシ濃いか薄いかをスライスレベルにより判定し
、理論空燃比になるように燃料の噴射量を制御するわけ
であシ、このため、前記の空燃比フィードバック補正係
数αというものを定めて、とのαを変化させることによ
り理論空燃比に保っている。
ここで、空燃比フィードバック補正係数αの値は比例積
分(PI)制御によシ変化させ、安定した制御としてい
る。
すなわち、02センサの出力とスライスレベルとを比較
し、スライスレベルよりも高い場合、低い場合に、空燃
比を急に濃くしたシ、薄くしたりすることなく、空燃比
が濃い(薄い)場合には始めにPI分だけ下げて(上げ
て)、それから1分の傾きで徐々に下けて(上げて)い
き、空燃比を薄< (漉< )するように制御する。
但し、λコントロールを行わない領域ではα=1にクラ
ンプする。
トコ口で、λコントロール領域でλ二1のときのベース
空燃比を理論空燃比(λ二1)に設定することができれ
ばフィードバック制御は不要なのであるが、実際には構
成部品(例えばエアフローメータ、燃料噴射弁、プレッ
シャレギュレータ、コントロールユニット)のバラツキ
や経時変化、燃料噴射弁のパルス巾−流量特性の非直線
性μ転条件や環境の変化等の要因で、ベース空燃比のλ
二1からのズレを生じるので、フィードバック制御を行
っている。
しかしながら、かかる従来の電子制御燃料噴射装置、特
に燃料噴射弁を絞り弁上流側に1箇所配置したいわゆる
SPI方式のものにおいては燃料の噴射位置からシリン
ダまでの距離が長いため次のような問題を生じていた。
即ち、例えば加速時の場合、吸入空気流量の増大に比例
して燃料噴射量を増量しても、混合気の流入速度や吸気
通路内壁への伺着等によシその燃料がシリンダ内に吸入
されるまでに時間的応答遅れを生じるため、加速によシ
増量された燃料よシ空気の方が先に吸入され、一時的な
過薄状態を生じる。そして、この状態でλコントロール
が行われるため、フィードバック補正係数αは過薄状態
を補正すべく燃料増量側へ積分制御される。しかし、加
速操作後所定の時間遅れ経過後増量された燃料がシリン
ダ内に吸入されて混合気が濃側に移行した後も、しばら
くの間はαは減少傾向にはあるものの燃料増側に制御さ
れているため、α=1となるまでに相当の時間を要し、
この間に混合気はよシ過濃化されてしまい、良好なλコ
ントロールに安定するまでに時間が#1か9過ぎ、定常
走行への戻υを遅らせ、又、排気性能も低下さぞていた
一方、減速時は加速時とは全く逆に減速直後過濃状態と
なり、これを補正すべくαは薄側に積分制御されるが実
際に混合気等が薄側へ移行し7だ後もαは薄側に制御さ
れ過薄状態が長引き、やけシ定常走行への戻りを遅らせ
ると共に排気性能を低下させてしまう。
〈発明の目的〉 本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、加減速終了後のλコントロールを補正するととに
よp燃料吸入の応答遅れによる加減速終了後の運転性能
及び排気性能の低下を防止した電子制御燃料噴射式内燃
機関の空燃比制御装置に関する。
〈発明の構成〉 このため本発明は紀2図に示すように吸入空気流量と機
関回転数とから燃料の基本噴射量を演算する基本噴射量
演算手段と、排気系に設けた02センサからの信号に基
づいて検出させる実際の空燃比と理論空燃比とを比較し
て比例積分制御によシ空燃比フィードバック補正係数を
設置する空燃比フィードバック補正係数設定手段と、基
本噴射量に空燃比フィードバック補正係数を乗算して噴
射量を演算する噴射量演算手段と、この演算された噴射
量に相応する駆動パルス信号を燃料噴射弁に出力する駆
動パルス信号出力手段とを備えだ電子制御燃料噴射式内
燃機関の空燃比制御装置において、機関の加減速運転を
検出する手段と、加減速運転を開始後所定期間後から加
・減速運転終了までの開窓慾比フィードバック係数を所
定値に固定する空燃比フィードバック補正係数固定手段
とを設けた構成とする。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
燃料の基本噴射量を制御するだめのクランク角センサ1
からの180°毎(4気筒の場合)のりフレンス信号及
び1°毎のポジション信号、エアフロメータ2からの吸
入空気流量信号、噴射量の各種補正用として水温センサ
3からの冷却水温度信号、スタートスイッチ4からの始
動信号、アイドルスイッチ5からのアイドル信号、フィ
ードバック補正用として02センサ6からの排気中酸素
濃度信号、バッテリ7からの電圧幡唸信号、加減速検出
用としてスロットルセンサ8からのスロットル弁開度信
号が夫々マイクロコンピュータ9に入力される。マイク
ロコンピュータ9はこれらの信号に基づき第4図に基づ
くプログラムに従って設定された燃料噴射量に相応する
パルス巾をもつ駆動パルス信号を駆動回路10に出力し
て燃料噴射弁11を駆動させ、燃料噴射量制御を行う。
次に第4図のフローチャートについて説明する。
Slでエアフロメータ2からD信号によって得られる吸
入空気流量Qとクランク角センサ1からの信号によって
得られる機関回転数Nとから基本噴射量Tp(二K X
 Q/N )を演算する。
S2で水温センサ3、スタートスイッチ4、アイドルス
イッチ5からの信号に基づき各種増量補正係数C0EF
を設定する。
S3でスロットルセンサ8からの信号に基づきスロット
ル弁開度の増変化率によって加速判定を行い、S4で同
じく減変化率によって減速判定を行う。S3、S4の判
定がいずれもNOの場合即ち、加減速以外の定常運転時
は S 5で02センザ6からの出力とスライスレベル
とを比較して比例積分制御によシ空燃比フィードバック
補正係数αを設定する。
S6でバッテリγからのバッテリ電圧に基づいて電圧補
正分子sを設定する。
S7で噴射量Tiを次式に従って演算する。
Ti=TpXCOEFXα+Ts S8で噴射量Tiに相蟲する駆動パルス信号が機関回転
に同期したタイミングで駆動回路1oに出力される。
このように加・減速時以外の定常運転時は従来同様のλ
コントロールが行われる。
一方、S3の判定がYESの時、即ち加速時にはS9で
αが正のスライスレベルαMAx以上あるか否かを判定
し、Noの場合はS5に戻ってフィードバック制御にょ
るλコントロールが行われるが、YESと々っだ場合は
sloでα二Jにクランプした後S6に進む。次いで加
速が終了すると83の判定がNoとなシスコントロール
が再開される。
この場合のα及びλの特性は第5図に示すようになり、
加速途中でαがαMAIに達した後、加速終了までの間
α=1にクランプされるととにょシ加速向後の噴射量増
量が抑制されると共に、加速終了後α二1を初期値とし
てλコントロールカ再開されるので加速終了後の混合気
の濃化を図示の如く効果的に抑えて、迅速にλ−1に安
定させることができ、運転性能、排気性能を大幅に改善
することができるのである。
又、S4の判定がYESの時即ち減速時にばSllでα
が負のスライスレベルαM I N以下であるか否かを
判定し、Noの場合はS5に戻ってλコントロールが行
われ、YESとなった場合ばα二1にクランプされだ後
S6に進む。減速が終了すると84の判定がNoと々す
λコントロールが再開される。
このように減速時の場合も加速時の場合と同様第6図に
示すように減速途中でαがαMINに達した後減速終了
寸での間、α二1にクランプされることにより減速直後
の噴射量減量が抑制されると共に減速終了後α=1を初
期値としてλコントロールが再開されるので減速終了後
の混合気の薄化を効果的に抑えて迅速にλ二1に安定さ
せることができ、この場合も運転性能、排気性能を大幅
に改善することができる。
尚、実施例ではαが所定のスライスレベルα1.IIX
、αMINに達したことを判別してα二1にクランプす
る構成としたが、加減速開始後の時間又は回転を検出し
て所定時間又は所定回転後にα=1にクランプする構成
としてもよい。
又、加・減速又は減速のいずれかのみに適用しても有効
であることは勿論である。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば加減速を開始後所定
期間後から加減速終了までの間フィードバック補正係数
αをクランプする構成としただめ、加減速終了後空燃比
λを迅速に理論空燃比近くに安定させることができ運転
性能、排気性能を可及的に改善することができるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制
御装置における加速時の空燃比λと空燃比フィードバッ
ク補正係数αの特性を示す線図、第2図は本発明の構成
を示すブロック図、第3図は本発明の一実施例の構成を
示す図、第4図は同上実施例の制御ルーチンを示すフロ
チャート、第5図は同上実施例の加速時のλとαの特性
を示す線図、第6図は同上莢雄側の減速時のλとαの特
性を示す線図である。 1・・・クランク角センサ 2・・・エアフロメータ3
・・水温センサ 4・・・スタータスイッチ 5・・・
アイドルスイッチ 6・・・02センサ 7・・・バッ
テリ 8・・・スロットルスイッチ 9・・・マイクロ
コンピュータ 10・・・駆動回路 11・・・炒:料
噴射弁 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人弁理士笹 島 富二雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸入空気流量と機関回転数とから燃料の基本噴射量を演
    算する基本噴射量演算手段と、排気系に設けた02セン
    サからの信号に基づいて検出される実際の空燃比と理論
    空燃比とを比較して比例積分制御によシ空燃比フィード
    バック補正係数を設定する空燃比ンイードバツク補正係
    数設定手段と、基本噴射量に空燃比フィードバック補正
    係数を乗算して噴射量を演算する噴射量演算手段と、こ
    の演算された噴射量に相応する駆動パルス信号を燃料噴
    射弁に出力する駆動パルス信号出力手段とを備えた電子
    制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置において、機
    関の加・減速運転を検出する手段と、加減速運転を開始
    後所定期間後から加・減速運転終了までの開窓燃比フィ
    ードバック補正係数を所定値に固定する空燃比フィード
    バック係数固定手段とを設けたことを特徴とする電子制
    御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置。
JP16049283A 1983-09-02 1983-09-02 電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置 Granted JPS6053642A (ja)

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JPH0571784B2 JPH0571784B2 (ja) 1993-10-07

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