JPS6114444A - 空燃比制御方法 - Google Patents

空燃比制御方法

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JPS6114444A
JPS6114444A JP13547084A JP13547084A JPS6114444A JP S6114444 A JPS6114444 A JP S6114444A JP 13547084 A JP13547084 A JP 13547084A JP 13547084 A JP13547084 A JP 13547084A JP S6114444 A JPS6114444 A JP S6114444A
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JP
Japan
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fuel ratio
air
control
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sensor
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JP13547084A
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JPH0120300B2 (ja
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Masahiro Sakamoto
坂本 昌宏
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • F02D41/1477Introducing 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)
  • 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)
  • Feedback Control In General (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの空燃比を最適値に制御する空燃比
の制御に関し、特に排気ガス中の02濃度を検出する 
02センザーの出力信号″を用いた比例積分制御に関す
るものである。
〔従来技術〕
近年、1b4子技術の急速な発達に伴なって、エンジン
の制御にも各種電子制側1が加えらtlている。そして
、このエンジンに対する電子制能1の1つとして 02
センザーを用いた空燃比の比例積分制御1ある。この空
燃比制U目1は、排ガス中の02a度を検出し、第4図
に示す様に理論空燃比(約1.4.7 )を境として出
力レベルが急変する 02センザーの出力信号を用いて
比例積分制d111を行なうものであって、一定負荷に
よって走行中の自動車に於ける空燃比が例えば第5図に
示す様に、理論空燃比を越えて濃淡を繰シ返しているも
のとすると、02センサーの出力信号は空燃比が理論空
燃比を越える部分に於いて出力レベルが急変することに
々る。これに対して、空燃比制御装置は、 02センサ
ーの出力信号が高レベルとなる例えばtI−t2間に於
いては、予め定められたI値(制御比率)にしたがって
燃−料の供給量を第7図に示す様に減少させることによ
り、空燃比を第5図に示す様に薄くなるように制御する
。そして、この空燃比が時点t2に於いて理論望燃比に
達すると、02センサーの出力信号が第6図に時点 t
2に於いて示す様に、出力信号レベルが高レベルから低
レベルに急変して空燃比が理論空燃比よシも薄くなった
ことを示す。また、 02センサーの出力信号レベルが
高から低に反転すると、空燃比制御装置は燃料供給量を
第7図に時点 t2で示す様に、制御遅れを考慮するた
めに予め定められたP値分をシフトアンプさせた位置か
ら前述し7’vI値にしたがって燃料の供給量を増加さ
せる制御を行なう。そして、第5図に時点t2− t3
間に示す様に、空燃比が薄い方から濃い側に移行し、時
点t3に於いて空燃比が理論空燃比に達すると、02セ
ンサーの出力が急変することから、前述した場合と同様
にして空燃比が薄くなる方向に燃料の供給量を制御する
。このような動作を繰り返すことにより、ある限界幅を
持った空燃比制御を行なっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述した空燃比の制御に於いては、P、
I値が小さい場合には燃料の増減割合が少なくなること
から、理論空燃比に達する寸での時間が長くなって、応
答性が低いものとなってしまう。これに対してP、I値
が大きい場合には、燃料の供給量を補正してから 02
センザーが応答するまでの応答遅れを無視することにな
ることから、制御に大きなハンチングが生じてしまう問
題を有している。
〔問題点を解決するための手段〕
従って、本発明による空燃比制御方式は、排さ 気ガス中の Chi度を検出するとともに、理論空燃比
近辺に於いて出力信号が急変する 02センサーの出力
信号を用いて比例積分制御により空燃比を制御する空燃
比制置に於いて、比例積分制御に於ける応答遅れ考慮分
(P値〕と制御比率(I値)のいずれか一方を固定して
他方を変化させfC場合に於ける 02センサー出力の
反転周期が徐々に減少する部分から増加に移行する直前
の値を最適値として固定し、次に他方の値を変化させた
場合に於ける 02センサー出力の反転周期が徐々に減
少する部分から増加に移行する直前の値を応答遅れ考慮
分および制御比率の最適値とするものである。
〔作用〕
このために、上記空燃比の制御に於いては、学習機能に
よってP、I値を自動的に最適値に設定するために、0
2センサーの反転ヒステリシス分と応答遅れ分を加え合
せた分を限界幅とする収束制御によって空燃比が最適化
されることになる。
〔実施例〕
第1図は本発明による空燃比制御方式の一実施例を説明
するために用いられる空燃比制御系のブロック図である
。同図に於いて1は空燃比側(財)を行なう制(財)部
としてのマイクロコンピュータであって、図示し々い 
02センサーの出力信号A1水潟センサーの出力信号B
およびエンジンの負圧を検出する負圧スイッチの出力信
号C等を制御入力としている。2はマイクロコンピュー
タ1の制御出力りに応じて電子制御気化器の空気弁に対
する開度を制御するためのンレノイド3を駆動するドラ
イノ々−である。そして、このンレノイド3は空気弁を
閉じることによって空燃比が高くなるものである。以下
、上記構成によるYイクロコンピュータ1に於ける制御
動作を第2図に示すフローチャートと第3図(a)。
(b)に示す波形図を用いて説明する。
まず、図示しないエンジンが始動されると、このエンジ
ンの排気ガス通路に設けられている02センザーが排気
ガス中のO2濃度を検出して対応する値の出力信号を発
生してマイクロコンピュータ1に供給する。ここで、0
2センサーは、従来と同様に第4図で示す特性、つ゛ま
り予め定められた理想空燃比近辺の 02濃度を境とし
て出力信号レベルが急変するものとする。
次に、マイクロコンピュータ1がスタートさノ1.ると
、第2図に示すフローチャートのステップ SHに於い
ては、■値に対する最適化作業の終了を「1」として弄
わすエフラグの内容が判別されるが、初期値は「0」で
あるためにステップ S2に移行する。ステップ S2
に於いては、P値に対する最適化作業の終了を「1」と
して表わすPフラグの内容が判別されるが、初期値はr
OJであるためにステップS3に移行する。
ステップS3に於いては% 02センザーから発生され
る出力信号の反転周期が直前の周期よりも増加している
か否かの判別を行なう。つ′−1′す、比例積分制御に
於けるP、I値は、その初期値が第3図(a)に示すよ
うにP、 、 I、に設定されており、この場合に於け
る 02センサー出力の反転周期は、第3図(b)の第
1ステージ部分に示すように時間t1となっている。そ
して、この場合に於ける直前のステージに於ける反転周
期は最大と寿っていることから、ステップ S3に於け
る判別はイエスとなってステップ S4に移行する。ス
テップ S4に於いては、周期の減少分に応じてP値の
増分がXとして求められ、この増分XをP値に加え、て
 P2とした後にリターンとなる。従って、第3図(b
llに示す第2ステージに於いては、 r’?、 I、
によって制御されることになる。そして、各制御ステー
ジ毎に第3図に示すステップ S3に於いて反転層が減
少していることが確認されると、ステップ84 、85
に於いて周期の減少量に応じてP値が増加されることに
7る。そ(−で、第6ステージに示す様に、反転層J4
Jit6がその直前の周期t5に対して増加された場合
に(は、P値が過大化されたものとしてステップS3か
らステップS6に移行する。ステップ S6に於いては
、P信置前のステージに於けるP値に戻した後に、ステ
ップ S7に移行してPフラグを「1」にセットするこ
とによりI)値の最適化が終了したことを示した汝にリ
ターンと々る。そして、ステップ S2に達すると、P
フラグが「1」にセットされたことからこのステップ 
S2に於ける判断がノーと々ってステップ S8に移行
することにより P3値が最適値として固定fヒされる
。ステップ S8に於いては、ステップ S3と同様に
直前のステージに於ける反転周期との比較が行なわね、
る。この場合、第8ステージに於いては、P4値がP3
値に戻されたことから反転周期が減少され、ステップS
8に於ける判断がイエスとなってステップ S9に移行
する。ステップ S9に於いては、反転周期の減少分に
応じた1値の増分がβとして求められ、ステップS+o
に於いてこの増分βが 11値に加えらt、て I2と
された稜にリターンと々る。
そして、この I2値による制御が例えば第10゜第1
1ステージに示すように行なわれ、その開側1結果とし
ての反転周期の減少分に応じて工3値がステップs9+
 810に於いてI4値に補正される。そして、この 
I4値による制御が第14ステージに於いて行なわれる
と、1値が過大となって反転周期114が113 より
も長く々る。こノ結果、ステップ S8に於ける判断が
ノーとなることから、ステップS11に移行する。ステ
ップS1、に於いては、I4値が過大であったことから
、その直前の工3値に戻した後にステップS1□に移行
する。ステップ812に於いては、エフラグを「1」に
セットすることにより、lff1に対する最通イし処理
が終了したことを表わした後にリターンとなる。従って
、す、後の周期に於いては、ステップ Slに於ける判
断がノーとなることから、ステップ S2に移行せずに
リターンとなる動作を続け、これによって自己学習によ
り自動的に求められた、空燃比を理論空燃比に集束させ
るために最適なP3.■3VCよる制御が続けられるこ
とになる。そして、何かの原因によって 02フイード
バツク制御が制(財)領域を抜けに後に再び制御領域に
入ると、P、I値の初期値としてその直前に於ける最適
値P3 + I3が初期値とされた後に同様々制御1が
繰り返されることになる。
そして、このようにして求められた制御用力はマイクロ
コンピュータlからドライノ々−2に供給され、ドライ
ノぐ−2はこの制御信号に応じてソレノイド3を駆動す
ることにより、気化器に於ける空気弁の開度(開時間)
を制御して、空燃比を最適化する。
なお、上記実施例に於いては、先にP値を最適化した後
にI値を最適化したが、その順序は逆であっても良いこ
とは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、°本発明による空燃比制御方式は、
自己学習によってP、I値の最適化処理を自動的に行々
うものであるために、大きなハンチング現象を生じさせ
ずに理論空燃比への集束制御が迅速に行なえる優れた効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による空燃比制御方式の一実施例を適用
した制御系のブロック図、第2図は第1図に於ける空燃
比制御の動作を説明するためのフローチャート図、第3
図(al l (blは空燃比制御量と反転周期との関
係を示す図、第4図は02センザーの特性図、第5図〜
第7図は従来の空燃比制御に於ける空燃比、 02セン
サー出力および空燃比制御出力との関係を示す図である
。 1・・・マイクロコンピュータ、2・・・ドライバー、
3・・・ソレノイド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)理論空燃比近辺のO_2濃度に於いて出力レベル
    が急変するO_2センサーを用いてエンジンの排気ガス
    中のO_2濃度を検出し、このO_2センサーの出力信
    号を用いて空燃比を比例積分制御することにより空燃比
    を理論空燃比に集束させる制御に於いて、前記比例積分
    制御に於ける応答遅れ考慮分Pと制御比率Iの一方を固
    定して他方を変化させた場合に於ける前記O_2センサ
    ー出力の反転周期が減少から増加に反転する直前の可変
    設定値を他方の最適値とし、この最適値を固定して前記
    一方の値を変化させた場合に於ける前記O_2センサー
    出力の反転周期が減少から増加に反転する直前の可変設
    定値を一方の最適値として自動的に求め、この両最適値
    を用いて制御することにより理論空燃比に集束させるこ
    とを特徴とする空燃比制御方式。
JP13547084A 1984-06-30 1984-06-30 空燃比制御方法 Granted JPS6114444A (ja)

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JPS6114444A true JPS6114444A (ja) 1986-01-22
JPH0120300B2 JPH0120300B2 (ja) 1989-04-14

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018109931A1 (ja) 2016-12-16 2018-06-21 株式会社 東芝 ガス絶縁開閉装置
US10032582B2 (en) 2012-09-28 2018-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas circuit breaker
CN111255585A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 联合汽车电子有限公司 混合气多点自学习方法
CN113090405A (zh) * 2021-04-08 2021-07-09 上海柴油机股份有限公司 汽车用执行器位置自学习方法

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CN113090405B (zh) * 2021-04-08 2022-07-26 上海新动力汽车科技股份有限公司 汽车用执行器位置自学习方法

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