JPS6118661B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6118661B2
JPS6118661B2 JP55117226A JP11722680A JPS6118661B2 JP S6118661 B2 JPS6118661 B2 JP S6118661B2 JP 55117226 A JP55117226 A JP 55117226A JP 11722680 A JP11722680 A JP 11722680A JP S6118661 B2 JPS6118661 B2 JP S6118661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
egr
amount
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55117226A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5741452A (en
Inventor
Kazuo Kobayashi
Hideki Tanaka
Katsuyoshi Iida
Junji Kamite
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.)
Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsuda KK filed Critical Matsuda KK
Priority to JP55117226A priority Critical patent/JPS5741452A/en
Priority to US06/294,352 priority patent/US4445489A/en
Publication of JPS5741452A publication Critical patent/JPS5741452A/en
Publication of JPS6118661B2 publication Critical patent/JPS6118661B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの吸入空気量を検出し、こ
の検出した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制
御するようにした燃料噴射式エンジンにおける空
燃比制御の改良、とくに排気センサの出力信号に
基づいて排気ガス還流量を適正に制御することを
通して空燃比を制御するようにした新規の排気ガ
ス浄化装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to an improvement in air-fuel ratio control in a fuel injection engine, in which the intake air amount of the engine is detected and the fuel injection amount is controlled based on the detected intake air amount. The present invention relates to a novel exhaust gas purification device that controls the air-fuel ratio by appropriately controlling the amount of exhaust gas recirculated based on the output signal of an exhaust sensor.

従来より、エンジンの吸気通路上流にエアフロ
ーメーターを設置し、エアフローメタの出力信号
に基づいて燃料噴射量を制御する燃料調量手段を
備えた燃料噴射式エンジンはよく知られており、
常に吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御する
ことができるので、空燃比の制御を精密化するこ
とができる利点がある。
Conventionally, fuel injection engines are well known, which include an air flow meter installed upstream of the engine's intake passage and a fuel metering means that controls the fuel injection amount based on the output signal of the air flow meter.
Since the fuel injection amount can always be controlled based on the intake air amount, there is an advantage that the control of the air-fuel ratio can be made more precise.

しかしながら、エアフローメータを用いた燃料
噴射式エンジンでは、燃料噴射弁自体が高価であ
るうえ、エアフローメータが高価であるため全体
としてきわめて高価となる難点がある。
However, a fuel injection type engine using an air flow meter has the disadvantage that the fuel injection valve itself is expensive, and the air flow meter is expensive, making the engine as a whole extremely expensive.

このため、従来より、検出の容易なエンジン回
転数、吸気負圧およびスロツトルバルブ開度のう
ち、2つの量を組合せてコンピユータで演算する
ことにより、吸入空気量を算出し、算出した吸入
空気量に基づいて燃料噴射量を制御するようにし
た制御方式が提案されている。
For this reason, conventionally, the amount of intake air is calculated by using a computer to calculate the intake air amount by combining two quantities that are easy to detect: engine speed, intake negative pressure, and throttle valve opening. A control method has been proposed in which the amount of fuel injection is controlled based on the amount of fuel injected.

かかる制御方式を採用した燃料噴射式エンジン
において、排気ガスの一部を吸気通路に還流し、
エンジンの最高燃焼温度を抑制する排気ガス還流
装置を設けた場合には、排気ガスの還流(以下、
EGRという。)に伴なつて吸入空気の一部が排気
ガスに置き換り空燃比がリツチ側に変動するた
め、これを補償する必要がある。
In a fuel injection engine that employs such a control method, part of the exhaust gas is returned to the intake passage,
When an exhaust gas recirculation device is installed to suppress the maximum combustion temperature of the engine, exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as
It's called EGR. ), part of the intake air is replaced by exhaust gas, and the air-fuel ratio changes towards the rich side, so it is necessary to compensate for this.

このEGRに伴なう空燃比を補償するため、従
来においては、上記エンジン回転数等の諸量から
エンジンの運転状態に応じた要求EGR量を例え
ばコンピユータに予め記憶させた制御マツプによ
り算出し、この要求EGR量に基づいてEGR通路
に介設したEGR制御弁の開度をコントロールす
るとともに、EGRが上記EGR制御弁により要求
どおり行なわれるのを見越して、燃料調量手段を
予め要求EGR量に対応した燃料噴射量になるよ
うに設定しておくことにより空燃比の補償を行な
う制御方式が採用されていた。
In order to compensate for the air-fuel ratio associated with this EGR, conventionally, the required EGR amount according to the operating state of the engine is calculated from various quantities such as the engine speed, using a control map stored in advance in a computer, for example. Based on this requested EGR amount, the opening degree of the EGR control valve installed in the EGR passage is controlled, and in anticipation of EGR being performed as requested by the EGR control valve, the fuel metering means is adjusted to the required EGR amount in advance. A control method was used that compensated for the air-fuel ratio by setting the corresponding fuel injection amount.

しかしながら、この制御方式は、実際のEGR
量に基づいたものではないため、EGR制御弁の
開度が正確にマツプ制御されていたとしても、
EGR通路の目詰り等によつてEGR量が要求EGR
量から変動したときには、補償したはずの空燃比
が変動し、結局正しい空燃比制御が行えない難点
がある。
However, this control method is not suitable for actual EGR
Since it is not based on quantity, even if the opening of the EGR control valve is accurately map-controlled,
The amount of EGR required due to clogging of the EGR passage, etc.
If the amount changes, the air-fuel ratio that should have been compensated will fluctuate, resulting in the problem that correct air-fuel ratio control cannot be performed.

かかる難点を除去するためには、実際のEGR
量を直接検出して、この検出値に応じて燃料噴射
量を補正するか、もしくはこの検出値に基づいて
実際のEGR量が要求EGR量に常に近似するよう
にフイードバツク制御するようにすればよいが、
そのためには、高価なエアフローメータ、もしく
は実際のEGR量を検出するためのEGR量検出装
置を必要とし、前述した如く、装置全体としてコ
ストが著しく高価となるといつた不具合に帰着す
る。
In order to eliminate such difficulties, actual EGR
Either directly detect the amount and correct the fuel injection amount according to this detected value, or perform feedback control based on this detected value so that the actual EGR amount always approximates the required EGR amount. but,
For this purpose, an expensive air flow meter or an EGR amount detection device for detecting the actual amount of EGR is required, and as described above, this results in problems such as an extremely high cost for the entire device.

本出願人は、かかる問題に鑑みて、エンジン回
転数、吸気負圧およびスロツトルバルブ開度のう
ち2つの量の組合せにより吸入空気量を算出して
燃料噴射量を決定する燃料調量手段を具備する一
方、これら吸入空気量と燃料噴射量および実際の
EGR量によつて決まる空燃比を排気通路に設け
た排気センサにより検出し、排気センサの出力に
基づいてEGR量を常に適正に制御、すなわち要
求EGR量に近似したEGR量を得るようにフイー
ドバツク制御することを通して、空燃比を最適値
に維持するようにした新規な技術思想に基づいた
燃料噴射式エンジンの排気ガス浄化装置を既に提
案している。
In view of this problem, the applicant has proposed a fuel metering means that calculates the intake air amount based on a combination of two quantities among engine speed, intake negative pressure, and throttle valve opening and determines the fuel injection amount. However, the intake air amount, fuel injection amount, and actual
The air-fuel ratio determined by the EGR amount is detected by an exhaust sensor installed in the exhaust passage, and the EGR amount is always controlled appropriately based on the output of the exhaust sensor, that is, feedback control is performed to obtain an EGR amount that approximates the required EGR amount. We have already proposed an exhaust gas purification device for fuel-injected engines based on a new technical idea that maintains the air-fuel ratio at an optimal value through this process.

即ち、この提案装置においては、空燃比のリツ
チ、リーンを正確に検出することができる排気セ
ンサを利用し、EGRに伴なう空燃比の変動を排
気センサによつて経時的に検出し、排気センサの
出力信号をコンピユータに情報として入力し、こ
の情報に基づいてEGR制御弁を制御することに
より、実際の空燃比と設定空燃比とのずれ量に対
してEGS量を増減するようにして適正なEGRを
行ない、この結果空燃比を設定空燃比に制御する
ようにしたことを基本的な特徴としている。
In other words, this proposed device uses an exhaust sensor that can accurately detect the richness and leanness of the air-fuel ratio, and uses the exhaust sensor to detect changes in the air-fuel ratio over time due to EGR. By inputting the output signal of the sensor as information to the computer and controlling the EGR control valve based on this information, the EGS amount is increased or decreased according to the deviation between the actual air-fuel ratio and the set air-fuel ratio. The basic feature is that the air-fuel ratio is controlled to the set air-fuel ratio by performing EGR.

本発明は、かかる新規の技術思想に関連してな
されたものであつて、エンジンの運転性対策とし
て、EGS量を皆無とするか少量に抑制する必要
があるエンジンの特定運転域即ち、エンジン冷機
時、エンジンのアイドリングを含む低負荷時並び
に高出力が要求されるエンジンの高負荷時にあつ
ては、燃料調量手段によつて設定する空燃比を、
特定運転域以外の運転域における空燃比に比して
リツチとなるように、予じめリツチセツトするこ
とにより、EGR量を皆無か或いはごく少量に絞
つた状態で空燃比を最適値(設定空燃比)に制御
することができ、排気センサによつて監視してい
る実際の空燃比が設定空燃比からずれたときに
は、少量のEGRによつてずれを即時に補償する
ようにする一方、特定運転域以外の運転域では、
燃料調量手段によつてリーンに設定した空燃比を
多量のEGRによつて設定空燃比となるように空
燃比を補償し、同時にこの運転域において多量に
発生しうるNOxを有効に制御するようにした燃
料噴射式エンジンの排気ガス浄化装置を提供せん
とするものである。
The present invention has been made in connection with such a new technical idea, and as a measure for engine drivability, it is necessary to eliminate or suppress the amount of EGS in a specific operating range of the engine, that is, in the engine cold engine. At low loads, including when the engine is idling, and at high loads when the engine requires high output, the air-fuel ratio set by the fuel metering means,
By setting the air-fuel ratio in advance to be rich compared to the air-fuel ratio in operating ranges other than the specified operating range, the air-fuel ratio can be adjusted to the optimum value (set air-fuel ratio) with no or very small amount of EGR. ), and when the actual air-fuel ratio monitored by the exhaust sensor deviates from the set air-fuel ratio, the deviation is immediately compensated for by a small amount of EGR, while the In driving ranges other than
The air-fuel ratio is set to be lean by the fuel metering means, and a large amount of EGR is used to compensate the air-fuel ratio so that it becomes the set air-fuel ratio, and at the same time, to effectively control NOx, which can be generated in large amounts in this operating range. The present invention aims to provide an exhaust gas purification device for a fuel injection type engine.

以下、図示の実施例に基づいて本発明をより具
体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on illustrated embodiments.

第1図において、1はエンジン、2はエアクリ
ーナ、3はエンジン1の吸気通路、4は吸気通路
3の途中に介設したスロツトルバルブ、5は吸気
通路3に先端を臨ませた燃料噴射ノズル、6はエ
ンジン1の排気通路、7は排気通路6を流下して
くる排気ガスを触媒反応によつて浄化する触媒、
8は排気通路6の触媒7の上流から取り出した排
気ガスを好ましくはスロツトルバルブ4の下流の
吸気通路3に還流させるEGR通路、9はEGR量
を制御するためEGR通路8に介設したダイヤフ
ラム式のEGRバルブ、10は吸気通路3のスロ
ツトルバルブ4の下流に開設した負圧取出口11
に連通し、EGRバルブ9の負圧室9aにスロツ
トルバルブ4下流の吸気負圧を導入する負圧導入
通路、12は負圧導入通路10の途中に介設さ
れ、負圧導入通路10の上流側ポート12aと大
気導入通路13に連通する大気ポート12bとを
相反的に開閉し、負圧室9aに導入する吸気負圧
を大気で稀釈することによりEGRバルブ9の開
度を制御する三方ソレノイド弁である。
In Fig. 1, 1 is an engine, 2 is an air cleaner, 3 is an intake passage of the engine 1, 4 is a throttle valve interposed in the middle of the intake passage 3, and 5 is a fuel injection nozzle whose tip faces the intake passage 3. , 6 is an exhaust passage of the engine 1, 7 is a catalyst that purifies exhaust gas flowing down the exhaust passage 6 by a catalytic reaction,
Reference numeral 8 denotes an EGR passage for recirculating exhaust gas taken out from upstream of the catalyst 7 in the exhaust passage 6 to the intake passage 3, preferably downstream of the throttle valve 4. Reference numeral 9 denotes a diaphragm interposed in the EGR passage 8 to control the amount of EGR. EGR valve 10 is a negative pressure outlet 11 opened downstream of the throttle valve 4 in the intake passage 3.
A negative pressure introduction passage 12 is interposed in the middle of the negative pressure introduction passage 10 and communicates with the negative pressure introduction passage 10 to introduce the intake negative pressure downstream of the throttle valve 4 into the negative pressure chamber 9a of the EGR valve 9. A three-way valve that controls the opening degree of the EGR valve 9 by reciprocally opening and closing the upstream port 12a and the atmosphere port 12b communicating with the atmosphere introduction passage 13, and diluting the intake negative pressure introduced into the negative pressure chamber 9a with the atmosphere. It is a solenoid valve.

上記燃料噴射ノズル5の燃料噴射量より具体的
にはその開弁時間および三方ソレノイド弁12の
制御信号としてのデユーテイ比(ある時間間隔t
の間で、三方ソレノイド弁12の上流側ポート1
2aが閉じられている時間がτであるとしたとき
に、(τ/t)×100(%)をいう。)は、マイクロ
コンピユータ14により制御する。
More specifically, the fuel injection amount of the fuel injection nozzle 5 is determined by its valve opening time and the duty ratio (a certain time interval t) as a control signal for the three-way solenoid valve 12.
between the upstream port 1 of the three-way solenoid valve 12
When the time during which 2a is closed is τ, it is expressed as (τ/t)×100(%). ) is controlled by a microcomputer 14.

このマイクロコンピユータ14に入力データと
して与えられるデータは、以下の通りである。
The data given as input data to this microcomputer 14 is as follows.

スロツトルバルブ開度 ……スロツトルバルブ4の回転軸の回転角を
検出するスロツトルセンサ15の出力信
号として与えられる。
Throttle valve opening degree...Given as an output signal of the throttle sensor 15 that detects the rotation angle of the rotation shaft of the throttle valve 4.

吸気負圧V ……スロツトルバルブ4の下流の吸気通路3
に臨ませて設けた吸気負圧センサ16の
出力信号として与えられる。
Intake negative pressure V... Intake passage 3 downstream of throttle valve 4
It is given as an output signal of an intake negative pressure sensor 16 provided facing the air.

冷却水温T ……エンジン1の冷却水通路(図示せず。)
に臨ませて設けた水温センサ17の出力
信号として与えられる。
Cooling water temperature T...Cooling water passage of engine 1 (not shown)
It is given as an output signal of a water temperature sensor 17 provided facing the water temperature.

エンジン回転数N ……エンジン1の出力軸(図示せず。)に連
動する回転数センサ18の出力信号とし
て与えられる。
Engine rotation speed N... is given as an output signal of a rotation speed sensor 18 interlocked with the output shaft (not shown) of the engine 1.

空燃比信号A/F ……排気通路6に検出部を臨ませて設けた排
気センサ19(O2センサ)の出力信号
を一方入力として、予じめ設定された例
えば設定空燃比として理論空燃比に対応
するしきい値と比較する比較回路20の
出力として与えられる。
Air-fuel ratio signal A/F...With the output signal of the exhaust sensor 19 (O 2 sensor) provided with the detection part facing the exhaust passage 6 as one input, the stoichiometric air-fuel ratio is determined as a preset air-fuel ratio, for example. is given as the output of the comparator circuit 20 which compares it with a threshold value corresponding to .

第2図に示すように、マイクロコンピユータ1
4は、中央処理装置22(CPU)、メモリ23、
アナログデジタルコンバータ24(A/Dコンバ
ータ)、アナログマルチプレクサ25、入力イン
タフエース回路26、出力インタフエース回路2
7を備え、これらをコントロールバス28によつ
て相互に接続するとともに、アドレス・データバ
ス29によつてアドレス信号、データ信号の受渡
しを行なう周知の構成を有する。
As shown in Figure 2, the microcomputer 1
4 is a central processing unit 22 (CPU), a memory 23,
Analog-to-digital converter 24 (A/D converter), analog multiplexer 25, input interface circuit 26, output interface circuit 2
7, which are connected to each other by a control bus 28, and have a well-known configuration in which an address/data bus 29 exchanges address signals and data signals.

上記入力データ,V,T,N,A/Fのう
ち、吸気負圧V、冷却水温Tおよびエンジン回転
数Nは、アナログマルチプレクサ25に入力され
ており、必要に応じて読み出され、アナログデジ
タルコンバータ24によつてデジタル変換された
うえで、中央処理装置22に送られる。残りの入
力データ即ちスロツトルバルブ開度および空燃
比信号A/Fは、入力インタフエース回路26に
入力されており、必要に応じて中央処理装置22
に読み込まれる。
Among the above input data, V, T, N, and A/F, the intake negative pressure V, cooling water temperature T, and engine speed N are input to the analog multiplexer 25, and are read out as necessary. After being digitally converted by the converter 24, it is sent to the central processing unit 22. The remaining input data, that is, the throttle valve opening and the air-fuel ratio signal A/F, are input to the input interface circuit 26, and are sent to the central processing unit 22 as necessary.
is loaded into.

なお、第2図中、30は排気センサ19の出力
信号に対するしきい値Vthを比較回路20に対し
て設定する設定電圧発生回路で、比較回路20
は、第3図に示すように、排気センサ19の出力
信号がしきい値Vthより大きいか小さいかによつ
て空燃比が理論空燃比(14.7)より濃いか(リツ
チか)或いは薄いか(リーンか)を判定し、その
判定信号を空燃比信号A/Fとしてコンピユータ
14に出力する。
In FIG. 2, reference numeral 30 denotes a set voltage generation circuit for setting a threshold value V th for the output signal of the exhaust sensor 19 for the comparator circuit 20.
As shown in FIG. 3, depending on whether the output signal of the exhaust sensor 19 is larger or smaller than the threshold value Vth , it is determined whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (14.7). lean or not), and outputs the determination signal to the computer 14 as an air-fuel ratio signal A/F.

次に、上記マイクロコンピユータ14で構成す
る燃料噴射ノズル5および三方ソレノイド弁12
の制御回路の制御プロセスを、第4図のフローチ
ヤートに基づいて説明する。
Next, the fuel injection nozzle 5 and the three-way solenoid valve 12 configured by the microcomputer 14 are
The control process of the control circuit will be explained based on the flowchart of FIG.

予じめ、スタート信号により、ステツプにお
いてイニシヤライズしたマイクロコンピユータ1
4は、所定のサイクルタイムで以下の制御プロセ
スを繰返す。
The microcomputer 1, which has been initialized in advance in step by a start signal,
4 repeats the following control process at a predetermined cycle time.

まず、ステツプで回転数センサ18の出力信
号を読み込んで、ステツプでエンジン回転数N
をメモリ23の第1メモリ域M1の所定のアドレ
スにメモリする。以下、吸気負圧センサ16、水
温センサ17の順で各出力信号を読み込み、吸気
負圧Vおよび冷却水温Tを同様にメモリする(ス
テツプ〜)。
First, in a step, the output signal of the rotation speed sensor 18 is read, and in a step, the engine rotation speed N is read.
is stored at a predetermined address in the first memory area M1 of the memory 23. Thereafter, each output signal is read in the order of intake negative pressure sensor 16 and water temperature sensor 17, and intake negative pressure V and cooling water temperature T are similarly memorized (step ~).

次に、ステツプでは、メモリした回転数Nお
よび吸気負圧Vから、第5図に示す如き、メモリ
Map1を用いて、燃料噴射ノズル5に印加する噴
射パルスの基準となる基準パルス幅L0を算出す
る。
Next, in the step, from the memorized rotational speed N and intake negative pressure V, the memory as shown in FIG.
Using Map1, a reference pulse width L0 , which is a reference for the injection pulse applied to the fuel injection nozzle 5, is calculated.

上記メモリMap1は、吸気負圧の変動範囲を8
等分する行ラインと、回転数範囲を8等分する列
ラインとの交点として与えられる各格子点ai,j
に対して、その格子点ai,jによつて指定される
吸気負圧Vおよび回転数Nから決まる吸入空気量
に対応した燃料噴射量即ち噴射パルス幅L0を予
じめ算出しその値をメモリさせたものであつて、
第5図に領域Aで示すように、EGRを行なうと
運転性が悪化する特定運転領域即ち、エンジンの
冷機時、アイドリングを含む低負荷時並びに高負
荷時においては、噴射パルス幅L0を空燃比がリ
ツチとなるように予じめリツチセツトし、他の領
域即ちエンジンの中負荷運転域Bでは、空燃比が
リーンとなるようにリーンセツトしておく。即
ち、EGRをカツトするか、或いは、ごく少量に
抑制する必要がある特定運転域Aにおいては、マ
イクロコンピユータ14によつて設定する空燃比
を理論空燃比に等しいか若干大きい値に予じめセ
ツトすることにより、排気センサ19によつて監
視している実際の空燃比が、理論空燃比からずれ
たときにも、ごく少量のEGRでもつて、空燃比
を理論空燃比に補正しうるようにしている。
The above memory Map1 has a variation range of intake negative pressure of 8
Each grid point ai, j is given as the intersection of the row line that divides the rotation speed range into 8 equal parts and the column line that divides the rotation speed range into 8 equal parts.
, calculate in advance the fuel injection amount, that is, the injection pulse width L 0 corresponding to the intake air amount determined from the intake negative pressure V and rotation speed N specified by the grid points ai and j, and calculate that value. It is something that has been memorized,
As shown in area A in Figure 5, in specific operating areas where EGR deteriorates drivability, namely when the engine is cold, at low loads including idling, and at high loads, the injection pulse width L 0 is reduced to zero. The fuel ratio is reset in advance so that it is rich, and in other regions, that is, the engine medium load operating range B, the air-fuel ratio is lean set so that it is lean. That is, in a specific operating range A where EGR needs to be cut or suppressed to a very small amount, the air-fuel ratio set by the microcomputer 14 is preset to a value equal to or slightly larger than the stoichiometric air-fuel ratio. By doing so, even when the actual air-fuel ratio monitored by the exhaust sensor 19 deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio can be corrected to the stoichiometric air-fuel ratio even with a very small amount of EGR. There is.

また、多量に発生しうるNOxを十分に抑制す
る必要がある中負荷領域Bにおいては、多量の
EGRを行なつたときにはじめて実際の空燃比が
理論空燃比となるように、予じめリーンセツトし
て必要十分な多量のEGR量を確保しうるように
している。
In addition, in medium load region B, where it is necessary to sufficiently suppress NOx that can be generated in large quantities,
In order to ensure that the actual air-fuel ratio reaches the stoichiometric air-fuel ratio only when EGR is performed, a lean set is performed in advance to ensure a large and necessary amount of EGR.

いま、中央処理装置22に読み出された吸気負
圧Vおよび回転数Nによつて指定される点Pが、
第5図に示すように、格子点ai,jに合致しない
場合には、点Pを囲む計4個の格子点ai-1,J
ai-1,j-1,ai,j-1,ai,jの各基準パルス幅L0
基づいて、点Pに対応する基準パルス幅L0
(P)を補間計算により算出する。
Now, the point P specified by the intake negative pressure V and the rotation speed N read out by the central processing unit 22 is
As shown in FIG. 5, if the grid points ai,j do not match, a total of four grid points ai -1 , J surrounding the point P
Based on each reference pulse width L 0 of ai -1 , j -1 , ai, j -1 , ai, j, the reference pulse width L 0 corresponding to point P
(P) is calculated by interpolation calculation.

この算出された基準パルス幅L0(P)は、ス
テツプで、メモリ23の第1メモリ域M1、所
定アドレスにメモリされる。次いで、ステツプ
においては、メモリされている水温Tを読み出し
て、第6図に示すメモリMap2により、基準パル
ス幅L0(P)に対する水温Tにおける補正係数
K(T)を算出し、ステツプにおいて、算出し
た補正係数K(T)を基準パルス幅L0(P)に
乗じて、燃料噴射ノズル5に実際に印加する噴射
パルス幅L(=L0(P)×K(T))を求め、こ
の噴射パルス幅Lをメモリ23の第1メモリ域
M1の所定アドレスに一旦メモリする(ステツプ
)。
This calculated reference pulse width L 0 (P) is stored in the first memory area M 1 of the memory 23 at a predetermined address in a step. Next, in the step, the stored water temperature T is read out, and the correction coefficient K(T) at the water temperature T with respect to the reference pulse width L 0 (P) is calculated using the memory Map 2 shown in FIG. 6, and in the step, The calculated correction coefficient K(T) is multiplied by the reference pulse width L 0 (P) to obtain the injection pulse width L (=L 0 (P)×K(T)) actually applied to the fuel injection nozzle 5. This injection pulse width L is set in the first memory area of the memory 23.
It is temporarily stored at a predetermined address in M1 (step).

以上で、噴射パルス幅Lの算定を終え、マイク
ロコンピユータ14は、三方ソレノイド弁12に
対するデユーテイ比Dの算出を開始する。
After completing the calculation of the injection pulse width L, the microcomputer 14 starts calculating the duty ratio D for the three-way solenoid valve 12.

このため、まず、ステツプにおいて、スロツ
トルセンサ15の信号を読み込んでスロツトルバ
ルブ開度をメモリ23の第1メモリ域M1の所
定アドレスにメモリする(ステツプ〓)。
For this purpose, first, in step 1, the signal from the throttle sensor 15 is read and the throttle valve opening degree is stored at a predetermined address in the first memory area M1 of the memory 23 (step 1 ).

メモリされたスロツトルバルブ開度は、前回
のサイクルでメモリされたスロツトルバルブ開度
′(これは、メモリ23の第2メモリ域M2の所
定アドレスにメモリされている。)と、ステツプ
,において大小が比較され、=′即ちス
ロツトルバルブ開度が一定であるときには、ステ
ツプに、加速(>′)のとき又は減速(
<′)のときにはステツプ〓に、夫々移行され
る。
The memorized throttle valve opening degree is determined by the throttle valve opening degree' memorized in the previous cycle (this is stored at a predetermined address in the second memory area M2 of the memory 23), and the step. The magnitude is compared at , and when =', that is, the throttle valve opening is constant, the step is determined to be acceleration (>') or deceleration (
<'), the process moves to step 〓, respectively.

ステツプでは、それまでにメモリ23の第1
メモリ域M1にメモリされた回転数N、吸気負圧
V、水温T、基準パルス幅L0、補正係数K、噴
射パルス幅L等を、メモリ23に別に用意した第
2メモリ域M2に移す。
In this step, the first
The rotational speed N, intake negative pressure V, water temperature T, reference pulse width L 0 , correction coefficient K, injection pulse width L, etc. stored in the memory area M 1 are transferred to a second memory area M 2 separately prepared in the memory 23. Move.

次いで、ステツプで、排気センサ19の出力
信号を一方入力とする比較回路20の出力(空燃
比信号A/F)が読み込まれ、ステツプでその
空燃比信号A/Fを第1メモリ域M1にメモリ
し、ステツプでは、第2メモリ域M2に移され
た前回の空燃比信号A/Fと比較し、空燃比が反
転したか否かを判定し、反転しなかつたときに
は、ステツプに、反転したときには、ステツプ
に移行され、夫々ステツプ,においてリツ
チか否かが判定される。
Next, in step, the output (air-fuel ratio signal A/F) of the comparison circuit 20, which receives the output signal of the exhaust sensor 19 as one input, is read, and in step, the air-fuel ratio signal A/F is stored in the first memory area M1. In the step, it is compared with the previous air-fuel ratio signal A/F transferred to the second memory area M2 to determine whether or not the air-fuel ratio has been reversed.If the air-fuel ratio has not been reversed, the step When this happens, the process moves to steps, and in each step it is determined whether or not it is rich.

いま、第7図に示すように、タイミングt1で読
み込まれた前回の空燃比信号A/F(t1)と、タ
イミングt2で読み込まれた今回の空燃比信号A/
F(t2)とがいずれも、リツチである場合には、
ステツプにおいて、前回のソレノイドデユーテ
イ比D(t1)から時間t1からt2までの増分(以下、
積分分)を例えば5%と見込んで、今回のソレノ
イドデユーテイ比D(t2)を前回のデユーテイ比
D(t1)の5%増に設定する(D(t2)=1.05D
(t1))。
Now, as shown in FIG. 7, the previous air-fuel ratio signal A/F (t 1 ) read at timing t 1 and the current air-fuel ratio signal A/F (t 1 ) read at timing t 2 .
If both F(t 2 ) are rich, then
In the step, the increment from the previous solenoid duty ratio D (t 1 ) from time t 1 to t 2 (hereinafter referred to as
For example, the current solenoid duty ratio D(t 2 ) is set to be 5% higher than the previous duty ratio D(t 1 ) (D(t 2 )=1.05D
( t1 )).

なお、第7図にタイミングt3,t4で示すよう
に、前回および今回の空燃比信号A/F(t3),
A/F(t4)がいずれもリーンの場合には、逆に
減少分を5%と見込んで、今回のデユーテイ比D
(t4)を前回のデユーテイ比D(t3)の5%減とする
(D(t4)=0.95D(t3))。
Note that, as shown at timings t 3 and t 4 in FIG. 7, the previous and current air-fuel ratio signals A/F (t 3 ),
If both A/F (t 4 ) are lean, the current duty ratio D is
(t 4 ) is reduced by 5% of the previous duty ratio D(t 3 ) (D(t 4 )=0.95D(t 3 )).

一方、第7図にタイミングt2とt3で示すよう
に、前回の空燃比信号A/F(t2)がリツチで、
今回の空燃比信号A/F(t3)がリーンとなつた
反転時には、ステツプ〓において、時間t2とt3
間の空燃比の反転に伴なう減少分(以下、比例
分)を例えば15%と見込んで、今回のデユーテイ
比D(t3)を前回のデユーテイ比D(t2)の15%減
に設定する(D(t3)=0.85D(t2))。
On the other hand, as shown at timings t 2 and t 3 in FIG. 7, the previous air-fuel ratio signal A/F (t 2 ) was rich;
At this time of reversal when the air-fuel ratio signal A/F (t 3 ) becomes lean , in step For example, assuming that the current duty ratio is 15%, the current duty ratio D(t 3 ) is set to be 15% less than the previous duty ratio D(t 2 ) (D(t 3 )=0.85D(t 2 )).

なお、逆に、空燃比信号A/F(t)がリーン
側からリツチ側に反転した場合には、ステツプ〓
において比例分15%を増加して今回のデユーテイ
比を設定する。
Conversely, if the air-fuel ratio signal A/F(t) reverses from the lean side to the rich side, the step
The current duty ratio is set by increasing the proportional amount by 15%.

さらに、ステツプ又はにおいて、エンジン
1が加速状態にあるか、あるいは減速状態にある
ときには、EGR量を自ずから減少して運転性を
確保する必要があり、このため、第8図に示す如
きメモリMap3により、ソレノイドデユーテイ比
Dをマツプ制御する。
Furthermore, when the engine 1 is in an acceleration state or a deceleration state in step or, it is necessary to automatically reduce the EGR amount to ensure drivability. , map-controls the solenoid duty ratio D.

このメモリMap3は、第5図に示すメモリMap
1と同様、吸気負圧Vと回転数Nとによつて指定
される各格子点bi,jに対して、夫々最適な固有
のソレノイドデユーテイ比Dを予じめ設定したマ
ツプであつて、メモリされた吸気負圧Vと回転数
Nによつて指定される点Q(V,N)が格子点
bi,jと合致していないときには、第5図につい
て説明したと同様、点Q(V,N)を囲む計4個
の格子点のソレノイドデユーテイ比を基準とした
補間計算にりにソレノイドデユーテイ比Dを算定
する。
This memory Map3 is the memory Map shown in FIG.
1, it is a map in which the optimal unique solenoid duty ratio D is set in advance for each grid point bi, j specified by the intake negative pressure V and the rotation speed N. , the point Q (V, N) specified by the memorized intake negative pressure V and rotation speed N is a grid point.
When bi, j do not match, the solenoid is calculated by interpolation based on the solenoid duty ratio of a total of four grid points surrounding the point Q (V, N), as explained in Fig. 5. Calculate the duty ratio D.

以上のように、ステツプ,〓,〓,〓又は〓の
いずれか一のステツプで設定されたソレノイドデ
ユーテイ比Dは、ステツプ〓で第1メモリ域M1
にメモリされる。
As described above, the solenoid duty ratio D set in any one of steps 〓, 〓, 〓, or 〓 is set in the first memory area M1 in step .
is stored in memory.

そのうえで、第1メモリ域M1にメモリされた
前記噴射パルス幅Lを、ステツプ〓で読み出し、
第2図に示すように、出力インターフエース回路
27によつて燃料噴射ノズル5に印加し、噴射パ
ルス幅Lの間、燃料噴射ノズル5は燃料を吸気通
路3に噴射し、これによつて空燃比を理論空燃比
に維持する。
Then, the injection pulse width L stored in the first memory area M1 is read out in step 〓,
As shown in FIG. 2, a voltage is applied to the fuel injection nozzle 5 by the output interface circuit 27, and during the injection pulse width L, the fuel injection nozzle 5 injects fuel into the intake passage 3, thereby creating an empty air. Maintain fuel ratio at stoichiometric air/fuel ratio.

次いで、ステツプ〓では、算定したソレノイド
デユーテイ比を出力インタフエース回路27を介
して三方ソレノイド弁12に印加し、三方ソレノ
イド弁12のデユーテイ比を必要な値に制御す
る。
Next, in step 2, the calculated solenoid duty ratio is applied to the three-way solenoid valve 12 via the output interface circuit 27, and the duty ratio of the three-way solenoid valve 12 is controlled to a required value.

この場合、排気センサ19によつて検出する実
際の空燃比が、理論空燃比よりリツチのときに
は、三方ソレノイド弁12のデユーテイ比は増加
するようにコンピユータ制御され、このデユーテ
イ比の増加によつて大気による稀釈度が増大し、
その結果、第1図に示すEGRバルブ9の負圧室
9aに導入される負圧が減少し、負圧室9aに縮
装したコイルバネ9bのバネ力が徐々にまさつ
て、弁体9cを支持するダイヤフラム9dを下向
きに変位させ、弁体9cを閉じていつてEGR量
を減少させ、EGR量の減少分だけ吸入空気量を
増加させて空燃比をリーンに移行させ、理論空燃
比に合致させる。
In this case, when the actual air-fuel ratio detected by the exhaust sensor 19 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the duty ratio of the three-way solenoid valve 12 is controlled by the computer to increase. The degree of dilution increases due to
As a result, the negative pressure introduced into the negative pressure chamber 9a of the EGR valve 9 shown in FIG. 1 decreases, and the spring force of the coil spring 9b compressed in the negative pressure chamber 9a gradually increases to support the valve body 9c. The diaphragm 9d is displaced downward, the valve body 9c is closed, the EGR amount is decreased, and the intake air amount is increased by the decrease in the EGR amount to shift the air-fuel ratio to lean and match the stoichiometric air-fuel ratio.

逆に、排気センサ19によつて検出される空燃
比がリーンである場合には、三方ソレノイド弁1
2のデユーテイ比を減少させることにより、
EGRバルブ9をより一層開いていき、EGR量を
増加して空燃比をリツチ側に移行させ、再び理論
空燃比に合致させる。
Conversely, when the air-fuel ratio detected by the exhaust sensor 19 is lean, the three-way solenoid valve 1
By decreasing the duty ratio of 2,
The EGR valve 9 is further opened, the EGR amount is increased, the air-fuel ratio is shifted to the rich side, and the air-fuel ratio is again matched to the stoichiometric air-fuel ratio.

上記の制御方式において、本発明では、EGR
をカツトするかごく少量とする必要があるエンジ
ンの特定運転域Aにおいては、マイクロコンピユ
ータ14によつて設定した燃料調量手段の空燃比
を予めリツチセツトしたので、排気センサ19で
監視する実際の空燃比が理論空燃比からずれたと
きにも、ごく少量のEGRによつて直ちに空燃比
を理論空燃比に補正することができ、また、特定
運転域以外の運転域にあつては、多量のEGRに
よつてNOxの抑制を図りつつ、空燃比補償を行
なうことができ、したがつて、エンジンの特定運
転域での運転性を確保しながら、必要な空燃比補
償とEGR制御を正確に行なうことができる。
In the above control method, in the present invention, EGR
In the specific operating range A of the engine where it is necessary to cut or reduce the amount of air to a very small amount, the air-fuel ratio of the fuel metering means set by the microcomputer 14 is reset in advance, so that the actual air-fuel ratio monitored by the exhaust sensor 19 is Even when the fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio can be immediately corrected to the stoichiometric air-fuel ratio using a very small amount of EGR. This makes it possible to perform air-fuel ratio compensation while suppressing NOx.Therefore, it is possible to accurately perform the necessary air-fuel ratio compensation and EGR control while ensuring operability in a specific operating range of the engine. I can do it.

以上のように、本発明は、燃料噴射量をエンジ
ン回転数、吸気負圧およびスロツトルバルブ開度
のうちの2つの量を用いてコンピユータ制御する
燃料調量手段を具備した燃料噴射式エンジンにお
いて、エンジンの特定運転域、即ちエンジンの冷
機時、低負荷時、並びに高負荷時にあつては、コ
ンピユータによつて設定する燃料調量手段の空燃
比を他の運転領域に比してリツチセツトする一
方、排気通路に排気センサを設けて、排気センサ
の出力信号をコンピユータの入力信号とし、この
信号に基づいてEGR量を制御する制御系を設
け、EGR量の制御を通して実際の空燃比を最適
に制御するようにした排気ガス浄化装置を提供す
るものである。
As described above, the present invention provides a fuel injection type engine equipped with a fuel metering means that controls the fuel injection amount by a computer using two of the following: engine speed, intake negative pressure, and throttle valve opening. , when the engine is in a specific operating range, i.e. when the engine is cold, at low load, and at high load, the air-fuel ratio of the fuel metering means set by the computer is reset relative to other operating ranges; , an exhaust sensor is installed in the exhaust passage, the output signal of the exhaust sensor is used as an input signal to the computer, and a control system is installed that controls the EGR amount based on this signal, and the actual air-fuel ratio is optimally controlled by controlling the EGR amount. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device.

本発明によれば、EGR量を通して空燃比を制
御するに際して、特定運転域では空燃比をリツチ
セツトしたのでごく少量のEGRで必要に応じて
空燃比補償を行うことができ、特定運転域での運
転性を阻害することなく、正確な空燃比制御が行
なえる効果が得られる。
According to the present invention, when controlling the air-fuel ratio through the amount of EGR, the air-fuel ratio is reset in a specific operating range, so air-fuel ratio compensation can be performed as necessary with a very small amount of EGR, The effect is that accurate air-fuel ratio control can be performed without impeding performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る燃料噴射式エンジンの排
気ガス浄化装置を示すエンジン系統図、第2図は
第1図に示すマイクロコンピユータの概略構成を
示すブロツク図、第3図は排気センサの出力信号
を示す波形図、第4図は上記マイクロコンピユー
タによる制御プロセスを示すフローチヤート、第
5図は燃料噴射ノズルに対する基準パルス幅の設
定のためのメモリMap1の説明図、第6図は上記
基準パルス幅に対する水温による補正係数Kを求
めるためのメモリMap2の説明図、第7図は第1
図の三方ソレノイド弁に対するデユーテイ比の変
化を空燃比信号との関係で示すグラフ、第8図は
エンジンの加減速時におけるソレノイドデユーテ
イ比のためのメモリMap3の説明図である。 1…エンジン、3…吸気通路、4…スロツトル
バルブ、5…燃料噴射ノズル、6…排気通路、8
…EGR通路、9…EGRバルブ、10…負荷導入
通路、12…三方ソレノイド弁、14…マイクロ
コンピユータ、15…スロツトルセンサ、16…
吸気負圧センサ、17…水温センサ、18…回転
数センサ、19…排気センサ。
Fig. 1 is an engine system diagram showing an exhaust gas purification device for a fuel injection engine according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the microcomputer shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an output of an exhaust sensor. A waveform diagram showing the signal, FIG. 4 is a flowchart showing the control process by the microcomputer, FIG. 5 is an explanatory diagram of the memory Map1 for setting the reference pulse width for the fuel injection nozzle, and FIG. 6 is the reference pulse. An explanatory diagram of memory Map 2 for determining the correction coefficient K based on the water temperature for the width, Figure 7 is the first
FIG. 8 is a graph showing changes in the duty ratio for the three-way solenoid valve in relation to the air-fuel ratio signal, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the memory Map 3 for the solenoid duty ratio during acceleration and deceleration of the engine. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Engine, 3...Intake passage, 4...Throttle valve, 5...Fuel injection nozzle, 6...Exhaust passage, 8
...EGR passage, 9...EGR valve, 10...load introduction passage, 12...three-way solenoid valve, 14...microcomputer, 15...throttle sensor, 16...
Intake negative pressure sensor, 17... Water temperature sensor, 18... Rotation speed sensor, 19... Exhaust sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エンジン回転数、吸気負圧およびスロツトル
バルブ開度のうち2つの量の組合せにより吸入空
気量を検出し、該吸入空気量に基づいて燃料噴射
量を制御するようにした燃料調量手段を具備して
なる燃料噴射式エンジンにおいて、 特定運転域の空燃比が特定運転域以外の空燃比
より小さくなるように上記燃料調量手段を設定す
る一方、吸気通路に、排気ガス還流制御弁を介設
した排気ガス還流通路を連通するとともに、排気
通路に排気センサを設置し、該排気センサの出力
に基づいて、上記排気ガス還流制御弁の開度をフ
イードバツク制御するようにしたことを特徴とす
る燃料噴射式エンジンの排気ガス浄化装置。
[Claims] 1. The intake air amount is detected by a combination of two quantities among the engine rotation speed, intake negative pressure, and throttle valve opening, and the fuel injection amount is controlled based on the intake air amount. In a fuel injection type engine equipped with a fuel metering means such as An exhaust gas recirculation passage having a gas recirculation control valve interposed therebetween is communicated, and an exhaust sensor is installed in the exhaust passage, and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is feedback-controlled based on the output of the exhaust sensor. An exhaust gas purification device for a fuel-injected engine, which is characterized by:
JP55117226A 1980-08-25 1980-08-25 Exhaust gas purification device for fuel injection type engine Granted JPS5741452A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55117226A JPS5741452A (en) 1980-08-25 1980-08-25 Exhaust gas purification device for fuel injection type engine
US06/294,352 US4445489A (en) 1980-08-25 1981-08-19 Air-fuel mixture control for automobile engine having fuel injection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55117226A JPS5741452A (en) 1980-08-25 1980-08-25 Exhaust gas purification device for fuel injection type engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5741452A JPS5741452A (en) 1982-03-08
JPS6118661B2 true JPS6118661B2 (en) 1986-05-13

Family

ID=14706505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55117226A Granted JPS5741452A (en) 1980-08-25 1980-08-25 Exhaust gas purification device for fuel injection type engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5741452A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238844U (en) * 1988-09-05 1990-03-15

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920542A (en) * 1982-07-24 1984-02-02 Mitsubishi Electric Corp Fuel controller of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238844U (en) * 1988-09-05 1990-03-15

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5741452A (en) 1982-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6119816B2 (en)
US4434768A (en) Air-fuel ratio control for internal combustion engine
US5009210A (en) Air/fuel ratio feedback control system for lean combustion engine
US4712529A (en) Air-fuel ratio control for transient modes of internal combustion engine operation
US4640257A (en) Engine control with exhaust gas recirculation
JPH0833127B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US5193339A (en) Method of and an apparatus for controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine
JPS62258137A (en) Fuel control device for electronic fuel injection engine
JPH01244138A (en) Fuel injection control device for engine for automobile
US5228336A (en) Engine intake air volume detection apparatus
US5069035A (en) Misfire detecting system in double air-fuel ratio sensor system
JPS6118663B2 (en)
JP2676987B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH057548B2 (en)
US4870937A (en) Air fuel mixture A/F control system
JPS6118661B2 (en)
JPS6339785B2 (en)
JPS6118662B2 (en)
JPS6119815B2 (en)
JP3998784B2 (en) EGR rate estimation device for engine
US4646699A (en) Method for controlling air/fuel ratio of fuel supply for an internal combustion engine
JPS61190142A (en) Learning control device of internal-combustion engine
JPS6255440A (en) Engine control device
JP2855963B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH0833133B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine