JPS61241434A - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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- JPS61241434A JPS61241434A JP8355385A JP8355385A JPS61241434A JP S61241434 A JPS61241434 A JP S61241434A JP 8355385 A JP8355385 A JP 8355385A JP 8355385 A JP8355385 A JP 8355385A JP S61241434 A JPS61241434 A JP S61241434A
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- air
- constant
- feedback control
- warming
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
- F02D41/1476—Biasing of the sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing 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)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing 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)
- F02D41/1483—Proportional 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)
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。
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、酸素センサを用いて自動車等内燃機関の空燃
比をフィードバック制御する装置に関する。
比をフィードバック制御する装置に関する。
（従来の技術）
一般に、エンジンにおける空燃比のフィードバック制御
は運転性、燃費、排気対策等の諸要求を満たすために行
われており、このような制御では排気中の酸素濃度をパ
ラメータとして吸入混合気の空燃比が検出される。
は運転性、燃費、排気対策等の諸要求を満たすために行
われており、このような制御では排気中の酸素濃度をパ
ラメータとして吸入混合気の空燃比が検出される。
従来のこの種の空燃比制御装置としては、例えば「ニラ
サン サービス同報 第５１７号」昭和５９年１０月
８産自動車−発行に記載されたものがある。この装置で
は、まず吸入空気量Ｑａと回転数Ｎに基づいて次式■に
従って基本噴射量Ｔｐを演算する。
サン サービス同報 第５１７号」昭和５９年１０月
８産自動車−発行に記載されたものがある。この装置で
は、まず吸入空気量Ｑａと回転数Ｎに基づいて次式■に
従って基本噴射量Ｔｐを演算する。
’ｒｐ＝Ｋ・ （Ｑ ａ ／ Ｎ） −−−−−−
■但し、Ｋ：定数 次いで、このＴｐを各種増量補正するとともに酸素セン
サの出力に基づいて目標空燃比となるように補正して次
式■で示す最終噴射量Ｔｉを決定する。
■但し、Ｋ：定数 次いで、このＴｐを各種増量補正するとともに酸素セン
サの出力に基づいて目標空燃比となるように補正して次
式■で示す最終噴射量Ｔｉを決定する。
Ｔｉ−ＴｐＸＣＯＥＦｘα＋Ｔｓ −−−−一■■
式中、Ｃ０ＥＦは各種増量係数であり、例えば冷却水温
や絞弁開度等に基づいて基本噴射量’ｒｐを各種増量補
正するものである。また、αは空燃比を目標空燃比にフ
ィードバック制御するときのフィードバック補正係数で
あり、酸素センサの出力に基づき所定の比例定数、積分
定数（以下、まとめて帰還制御定数という）によって演
算される。
式中、Ｃ０ＥＦは各種増量係数であり、例えば冷却水温
や絞弁開度等に基づいて基本噴射量’ｒｐを各種増量補
正するものである。また、αは空燃比を目標空燃比にフ
ィードバック制御するときのフィードバック補正係数で
あり、酸素センサの出力に基づき所定の比例定数、積分
定数（以下、まとめて帰還制御定数という）によって演
算される。
帰還制御定数はフィードバック制御の速度を決定してお
り、この場合、比例定数、積分定数とも一定値に固定さ
れる。これは、フィードバックＩ１ｍをエンジン暖機後
から開始しており、暖機後にあっては吸入混合気の空燃
比（以下、吸気空燃比という）と排気酸素濃度によって
検出される空燃比（以下、排気空燃比という）との間に
相関のずれが殆どないからである。なお、Ｔｓはインジ
ェクタの応答遅れを補正するための電圧補正分である。
り、この場合、比例定数、積分定数とも一定値に固定さ
れる。これは、フィードバックＩ１ｍをエンジン暖機後
から開始しており、暖機後にあっては吸入混合気の空燃
比（以下、吸気空燃比という）と排気酸素濃度によって
検出される空燃比（以下、排気空燃比という）との間に
相関のずれが殆どないからである。なお、Ｔｓはインジ
ェクタの応答遅れを補正するための電圧補正分である。
したがって、最終噴射量Ｔｉの燃料が吸気ボート近傍に
設けたインジェクタから噴射され、空燃比が目標空燃比
に制御される。
設けたインジェクタから噴射され、空燃比が目標空燃比
に制御される。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の空燃比制御装置にあっ
ては、帰還制御定数が一定値に固定されていたため、エ
ンジン暖機後における空燃比のフィードバック制御では
その効果を期待できるものの、近時要求されているよう
にエンジンの始動直後がら空燃比をフィードバック制御
して運転性等をより一層高めるという観点からみるとそ
の適応が困難であった。
ては、帰還制御定数が一定値に固定されていたため、エ
ンジン暖機後における空燃比のフィードバック制御では
その効果を期待できるものの、近時要求されているよう
にエンジンの始動直後がら空燃比をフィードバック制御
して運転性等をより一層高めるという観点からみるとそ
の適応が困難であった。
すなわち、冷間時（例えば、冬季）には燃料の蒸発が悪
（燃料が噴射されてもその一部がマニホールドや吸気ポ
ート内に付着する（壁流となる）ので、第１０図に示す
ように吸気空燃比と排気空燃比との相関がずれる。この
ような現象は始動直後の暖機時にあってもその程度は異
なるがやはり同様であり、また加速時や減速時には特に
その差異が著しくなる。なお、同図に示すように暖機が
終了して定常状態になれば上記雨空燃比は一致する。
（燃料が噴射されてもその一部がマニホールドや吸気ポ
ート内に付着する（壁流となる）ので、第１０図に示す
ように吸気空燃比と排気空燃比との相関がずれる。この
ような現象は始動直後の暖機時にあってもその程度は異
なるがやはり同様であり、また加速時や減速時には特に
その差異が著しくなる。なお、同図に示すように暖機が
終了して定常状態になれば上記雨空燃比は一致する。
このような状況下、冷間時と暖機時とでは上記相関のず
れの程度が異なるため、エンジンが冷えているとき目標
空燃比が急変すると空燃比の収束速度に差が生じる。こ
の場合、冷間時と暖機時に同一の帰還制御定数でフィー
ドバック制御を行うと、何れか一方の場合に目標空燃比
への収束に長時間を要したり、あるいは空燃比がハンチ
ングを起こすという不具合が発生する。例えば、第１１
図に示す曲線Ａは帰還制御定数の値が小さい同一値に設
定されているとき、曲線Ｂは該定数の値が大きい同一値
に設定されているときの不具合を示している。その結果
、排気性能や運転性の低下を招く。
れの程度が異なるため、エンジンが冷えているとき目標
空燃比が急変すると空燃比の収束速度に差が生じる。こ
の場合、冷間時と暖機時に同一の帰還制御定数でフィー
ドバック制御を行うと、何れか一方の場合に目標空燃比
への収束に長時間を要したり、あるいは空燃比がハンチ
ングを起こすという不具合が発生する。例えば、第１１
図に示す曲線Ａは帰還制御定数の値が小さい同一値に設
定されているとき、曲線Ｂは該定数の値が大きい同一値
に設定されているときの不具合を示している。その結果
、排気性能や運転性の低下を招く。
（発明の目的）
そこで本発明は、エンジンの暖機状態に応じて帰還制御
定数を設定することにより、フィードバック制御の応答
性と安定性を暖機の程度に対応した最適なものとして、
始動直後から暖気中における排気性能や運転性を向上さ
せることを目的としている。
定数を設定することにより、フィードバック制御の応答
性と安定性を暖機の程度に対応した最適なものとして、
始動直後から暖気中における排気性能や運転性を向上さ
せることを目的としている。
（発明の構成）
本発明による空燃比制御装置はその基本概念図を第１図
に示すように、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ
ａと、エンジンの暖機状態を検出する暖機検出手段すと
、酸素センサａの出力に基づいて吸入混合気の空燃比が
目標空燃比となるように所定の帰還制御定数で吸入空気
あるいは燃料の供給量を制御する制御信号を出力する制
御手段Ｃと、エンジンの暖機状態に応じて前記帰還制御
定数を設定する定数設定手段ｄと、制御信号に基づいて
吸入空気あるいは燃料の供給量を操作する操作手段ｅと
、を備えており、フィードバック制御の応答性と安定性
を暖機の程度に対応した最適なものとするものである。
に示すように、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ
ａと、エンジンの暖機状態を検出する暖機検出手段すと
、酸素センサａの出力に基づいて吸入混合気の空燃比が
目標空燃比となるように所定の帰還制御定数で吸入空気
あるいは燃料の供給量を制御する制御信号を出力する制
御手段Ｃと、エンジンの暖機状態に応じて前記帰還制御
定数を設定する定数設定手段ｄと、制御信号に基づいて
吸入空気あるいは燃料の供給量を操作する操作手段ｅと
、を備えており、フィードバック制御の応答性と安定性
を暖機の程度に対応した最適なものとするものである。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜７図は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、第２図において、１はエンジ
ンであり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通
して各気筒に供給され燃料は噴射信号Ｓｉに基づいてイ
ンジェクタ（操作手段）４により噴射される。気筒内で
燃焼した排気は排気管５を通して触媒コンバータ６に導
入され、触媒コンバータ６内で排気中の有害成分（Ｇｏ
、ＨＣ，Ｎ０ｘ）を三元触媒により清浄化して排出され
る。
ンであり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通
して各気筒に供給され燃料は噴射信号Ｓｉに基づいてイ
ンジェクタ（操作手段）４により噴射される。気筒内で
燃焼した排気は排気管５を通して触媒コンバータ６に導
入され、触媒コンバータ６内で排気中の有害成分（Ｇｏ
、ＨＣ，Ｎ０ｘ）を三元触媒により清浄化して排出され
る。
吸入空気の流量Ｑａはエアフローメータ７により検出さ
れ、吸気管３内の絞弁８によって制御される。絞弁８の
開度ＣＶは絞開度センサ９により検出され、エンジン１
の回転数Ｎはクランク角センサ１０により検出される。
れ、吸気管３内の絞弁８によって制御される。絞弁８の
開度ＣＶは絞開度センサ９により検出され、エンジン１
の回転数Ｎはクランク角センサ１０により検出される。
またウォータジャケットを流れる冷却水の温度ＴＶは水
温センサ（暖機検出手段）１１により検出される。
温センサ（暖機検出手段）１１により検出される。
排気管５には酸素センサ１２が取り付けられており、酸
素センサ１２は空燃比検出回路１３に接続される。空燃
比検出回路１３は酸素センサ１２にポンプ電流１ｐを供
給するととも、に、その電流値を検出して排気酸素濃度
に対応する電圧信号Ｖｉを出力する。各センサ７．９．
１０．１１．１３からの信号はコントロールユニット１
４に入力されており、コントロールユニット１４はこれ
らのセンサ情報に基づいて空燃比制御を行うもので、詳
細な構成は後述する。
素センサ１２は空燃比検出回路１３に接続される。空燃
比検出回路１３は酸素センサ１２にポンプ電流１ｐを供
給するととも、に、その電流値を検出して排気酸素濃度
に対応する電圧信号Ｖｉを出力する。各センサ７．９．
１０．１１．１３からの信号はコントロールユニット１
４に入力されており、コントロールユニット１４はこれ
らのセンサ情報に基づいて空燃比制御を行うもので、詳
細な構成は後述する。
第３．４図は、Ｗｔ素センサ１２の分解斜視図およびそ
の断面図である。これらの図において、２１はアルミナ
からなる基板であり、基板２１上にはヒータ２２を介し
てチャンネル状の大気導入部２３を形成した大気導入板
２４が積層される。その上に、酸素イオン伝導性の平板
状の第１の固体電解質怒が積層され、固体電解質怒の下
面には大気に晒される電極であるセンサアノード（基準
電極）２６が、それに対応する上面には排気ガイドに晒
される電極であるセンサカソード（測定電極）２７がそ
れぞれ印刷により設けられる。さらに、この固体電解質
怒の上に厚さＬ （Ｌ−０，１ｍｍ程度）のスペーサ板
四が積層され、その上に平板状の第２の固体電解質四が
積層される。これらの固体電解質５．２９およびスペー
サ羽はセンサカソード釘を覆ってこのセンサカソードｒ
の周りにガス導入部（酸素層）３０を画成する酸素画成
部材３１を構成しており、酸素層画成部材３１は排気と
ガス導入部３０との間の酸素分子の拡散を制限する。上
記センサアノード２６、センサカソード２７および固体
電解質怒はセンサ部３２を構成しており、センサ部３２
は大気導入部詔とガス導入部３０との間の酸素分圧比に
応じた電圧（以下、センサ電圧という）Ｖｓを出力する
。
の断面図である。これらの図において、２１はアルミナ
からなる基板であり、基板２１上にはヒータ２２を介し
てチャンネル状の大気導入部２３を形成した大気導入板
２４が積層される。その上に、酸素イオン伝導性の平板
状の第１の固体電解質怒が積層され、固体電解質怒の下
面には大気に晒される電極であるセンサアノード（基準
電極）２６が、それに対応する上面には排気ガイドに晒
される電極であるセンサカソード（測定電極）２７がそ
れぞれ印刷により設けられる。さらに、この固体電解質
怒の上に厚さＬ （Ｌ−０，１ｍｍ程度）のスペーサ板
四が積層され、その上に平板状の第２の固体電解質四が
積層される。これらの固体電解質５．２９およびスペー
サ羽はセンサカソード釘を覆ってこのセンサカソードｒ
の周りにガス導入部（酸素層）３０を画成する酸素画成
部材３１を構成しており、酸素層画成部材３１は排気と
ガス導入部３０との間の酸素分子の拡散を制限する。上
記センサアノード２６、センサカソード２７および固体
電解質怒はセンサ部３２を構成しており、センサ部３２
は大気導入部詔とガス導入部３０との間の酸素分圧比に
応じた電圧（以下、センサ電圧という）Ｖｓを出力する
。
また、第２の固体電解質２９の上、下面にはそれぞれポ
ンプ電極としてのポンプアノード３３およびポンプカソ
ード３４が設けられ、これらのポンプアノード３３、ポ
ンプカソード３４および固体電解質２９はポンプ部３５
を構成する。ポンプ部３５はポンプ電極間に供給される
ポンプ電流１ｐの値に応じてガス導入部３０の酸素分圧
を制御する。上記センサ部３２、ポンプ部あ、酸素層画
成部材３１および大気導入板２４は排気中の酸素濃度を
検出する素子部３６を構成する。なお、ヒータ２２は固
体電解質２５．２９を適温に加熱し、それらを活性化さ
せる。また、４１．４２はヒータ２２のリード線、４３
〜４６はそれぞれセンサアノード２６、センサカソード
２７、ポンプアノード、ポンプカソード３４のリード線
である。
ンプ電極としてのポンプアノード３３およびポンプカソ
ード３４が設けられ、これらのポンプアノード３３、ポ
ンプカソード３４および固体電解質２９はポンプ部３５
を構成する。ポンプ部３５はポンプ電極間に供給される
ポンプ電流１ｐの値に応じてガス導入部３０の酸素分圧
を制御する。上記センサ部３２、ポンプ部あ、酸素層画
成部材３１および大気導入板２４は排気中の酸素濃度を
検出する素子部３６を構成する。なお、ヒータ２２は固
体電解質２５．２９を適温に加熱し、それらを活性化さ
せる。また、４１．４２はヒータ２２のリード線、４３
〜４６はそれぞれセンサアノード２６、センサカソード
２７、ポンプアノード、ポンプカソード３４のリード線
である。
第５図は空燃比検出回路１３の構成を示す回路図であり
、この図において、空燃比検出回路１３は目標電圧−Ｖ
ａを発生する電圧源４９、差動アンプ５０、抵抗Ｒ１、
電流供給回路５１および電流検出回。
、この図において、空燃比検出回路１３は目標電圧−Ｖ
ａを発生する電圧源４９、差動アンプ５０、抵抗Ｒ１、
電流供給回路５１および電流検出回。
路５２により構成される。差動アンプ５０はセンサ電圧
Ｖｓを目標電圧−Ｖａと比較してその差値ΔＶ（ΔＶ−
Ｖｓ−（−Ｖａ））を算出する。電流供給回路５１は差
値ΔＶが零になるように素子部３６のポンプカソード３
４からのポンプ電流Ｉｐを流し出す（あるいは流し込む
）。すなわちΔ■が正のときはｒｐを増やし、負のとき
はＩｐを減らす。電流検出回路５２は抵抗Ｒ１の両端間
の電位差によりポンプ電流Ｉｐを電圧Ｖ ｉ （Ｖ
ｉｃ（Ｉ ｐ）に変換して検出する。なお、ポンプ電流
１ｐは実線矢印で示す方向を正（Ｖｉも正）、破線矢印
で示す逆方向を負とする。
Ｖｓを目標電圧−Ｖａと比較してその差値ΔＶ（ΔＶ−
Ｖｓ−（−Ｖａ））を算出する。電流供給回路５１は差
値ΔＶが零になるように素子部３６のポンプカソード３
４からのポンプ電流Ｉｐを流し出す（あるいは流し込む
）。すなわちΔ■が正のときはｒｐを増やし、負のとき
はＩｐを減らす。電流検出回路５２は抵抗Ｒ１の両端間
の電位差によりポンプ電流Ｉｐを電圧Ｖ ｉ （Ｖ
ｉｃ（Ｉ ｐ）に変換して検出する。なお、ポンプ電流
１ｐは実線矢印で示す方向を正（Ｖｉも正）、破線矢印
で示す逆方向を負とする。
そして、目標電圧−Ｖａを素子部３６のガス導入部３０
内の酸素濃度が所定値に維持されているとき、すなわち
固体電解質あの両面間の酸素分圧比が所定値となるとき
のセンサ電圧Ｖｓに相当する値に設定しておくことより
、電流検出回路５２によって検出されるポンプ電流Ｉｐ
に比例した検出電圧Ｖｉは第６図に示すように空燃比と
一義的に対応するようになる。したがって、この検出電
圧Ｖｉを利用すれば空燃比をリンチ域からリーン域まで
広範囲に亘って連続的に精度よく検出することができる
。
内の酸素濃度が所定値に維持されているとき、すなわち
固体電解質あの両面間の酸素分圧比が所定値となるとき
のセンサ電圧Ｖｓに相当する値に設定しておくことより
、電流検出回路５２によって検出されるポンプ電流Ｉｐ
に比例した検出電圧Ｖｉは第６図に示すように空燃比と
一義的に対応するようになる。したがって、この検出電
圧Ｖｉを利用すれば空燃比をリンチ域からリーン域まで
広範囲に亘って連続的に精度よく検出することができる
。
再び第２図において、コントロールユニット１４は単独
で定数設定手段としての機能を有する他、空燃比検出回
路１３とともに制御手段１５としての機能を有し、ＣＰ
Ｕ５６、ＲＯＭ５７、ＲＡＭ５８およびＩ１０ポート５
９により構成される。ＣＰＵ５６はＲＯＭ５７に書き込
まれているプログラムにしたがってＩ１０ポート５９よ
り必要とする外部データを取り込んだり、またＲＡＭ５
８との間でデータの授受を行ったりしながら演算処理し
、必要に応じて処理したデータをＩ１０ボート５９へ出
力する。Ｉ１０ボート５９には空燃比検出回路１３およ
びセンサ群７．９．１０，１１．１３からの信号が入力
されるとともに、Ｉ１０ポート５９からは噴射信号Ｓｉ
が出力される。ＲＯＭ５７はＣＰＵ５６における演算プ
ログラムを格納しており、ＲＡＭ５Ｂは演算に使用する
データをマツプ等の形で記憶している。
で定数設定手段としての機能を有する他、空燃比検出回
路１３とともに制御手段１５としての機能を有し、ＣＰ
Ｕ５６、ＲＯＭ５７、ＲＡＭ５８およびＩ１０ポート５
９により構成される。ＣＰＵ５６はＲＯＭ５７に書き込
まれているプログラムにしたがってＩ１０ポート５９よ
り必要とする外部データを取り込んだり、またＲＡＭ５
８との間でデータの授受を行ったりしながら演算処理し
、必要に応じて処理したデータをＩ１０ボート５９へ出
力する。Ｉ１０ボート５９には空燃比検出回路１３およ
びセンサ群７．９．１０，１１．１３からの信号が入力
されるとともに、Ｉ１０ポート５９からは噴射信号Ｓｉ
が出力される。ＲＯＭ５７はＣＰＵ５６における演算プ
ログラムを格納しており、ＲＡＭ５Ｂは演算に使用する
データをマツプ等の形で記憶している。
次に、作用を説明する。
第７図はＲＯＭ５７に書き込まれている空燃比制御のプ
ログラムを示すフローチャートであり、図中Ｐ、〜ＰＫ
ｌはフローチャートの各ステップを示している。本プロ
グラムは所定時間毎に一度実行される。
ログラムを示すフローチャートであり、図中Ｐ、〜ＰＫ
ｌはフローチャートの各ステップを示している。本プロ
グラムは所定時間毎に一度実行される。
まず、Ｐ、で冷却水温Ｔｗを読み込み、Ｐ２でこれを所
定温度Ｔｈ（例えば、Ｔｈ−５０−（社）℃）と比較す
る。Ｔｗ≦Ｔｈのときは暖機が終了していないと判断し
て、Ｐ、で第８図に示すテーブルマツプから冷却水温Ｔ
ｗに応じてフィードバンク制御の比例定数ＣＰをルック
アンプするとともに、Ｐ４で第９図に示すテーブルマツ
プから同様に積分定数ＣｉをルックアップしてＰ、に進
む。
定温度Ｔｈ（例えば、Ｔｈ−５０−（社）℃）と比較す
る。Ｔｗ≦Ｔｈのときは暖機が終了していないと判断し
て、Ｐ、で第８図に示すテーブルマツプから冷却水温Ｔ
ｗに応じてフィードバンク制御の比例定数ＣＰをルック
アンプするとともに、Ｐ４で第９図に示すテーブルマツ
プから同様に積分定数ＣｉをルックアップしてＰ、に進
む。
一方、Ｔ ｗ ＞ Ｔ ｈのときは既に暖機が終了して
いると判断してＰ６で比例定数ｃｐを高温所定値Ｃｐｈ
とし、Ｐ７で積分定数Ｃｔを高温所定値ＣｉｈとしてＰ
、にジャンプする。Ｐ、では次式■に従って空燃比の偏
差ΔＡ／Ｆを算出する。
いると判断してＰ６で比例定数ｃｐを高温所定値Ｃｐｈ
とし、Ｐ７で積分定数Ｃｔを高温所定値ＣｉｈとしてＰ
、にジャンプする。Ｐ、では次式■に従って空燃比の偏
差ΔＡ／Ｆを算出する。
ΔＡ／Ｆ ＝Ｔム −Ｖｉ ・・−−・−■但
し、ＴＬ ：目標空燃比に対応する電圧信号次いで、Ｐ
、で比例分ＫＰを次式■に従って演算し、Ｐ、で積分分
Ｋｉを次式■に従って演算する。
し、ＴＬ ：目標空燃比に対応する電圧信号次いで、Ｐ
、で比例分ＫＰを次式■に従って演算し、Ｐ、で積分分
Ｋｉを次式■に従って演算する。
ＫＰ−ＣＰＸΔＡ／Ｆ −・・−■Ｋｔ＝ＣｉｘＪ
ΔＡ／Ｆ−ｄｔ −−−−−−■そして、Ｐｌｏで次
式〇に従ってフィードバック補正係数αを算出する。
ΔＡ／Ｆ−ｄｔ −−−−−−■そして、Ｐｌｏで次
式〇に従ってフィードバック補正係数αを算出する。
α−ＫＰ＋Ｋｉ＋ｌ −−−−−・■このように
、暖機終了前であれば冷却水温ＴＷに応じて帰還制御定
数ＣＰ、Ｃｉが最適値に設定され、暖機終了後は同定数
が一定値ｃｐｈ、ｃｉｈに固定される。そして、ＣＰ、
Ｃｉに基づいて最終的に０式によってαが算出され、こ
のαに基づいて前記０式により目標空燃比となるように
最終噴射量Ｔｉが演算される。したがって、エンジン１
が冷えているとき目標空燃比が急変したような場合であ
っても冷間時や暖機途中に拘らず適切なフィードバック
制御速度で空燃比が目標空燃比に収束される。すなわち
、フィードバック制御の応答性と安定性を暖機の程度に
対応した最適なものとすることができる。その結果、排
気性能や運転性を向上させることができる。
、暖機終了前であれば冷却水温ＴＷに応じて帰還制御定
数ＣＰ、Ｃｉが最適値に設定され、暖機終了後は同定数
が一定値ｃｐｈ、ｃｉｈに固定される。そして、ＣＰ、
Ｃｉに基づいて最終的に０式によってαが算出され、こ
のαに基づいて前記０式により目標空燃比となるように
最終噴射量Ｔｉが演算される。したがって、エンジン１
が冷えているとき目標空燃比が急変したような場合であ
っても冷間時や暖機途中に拘らず適切なフィードバック
制御速度で空燃比が目標空燃比に収束される。すなわち
、フィードバック制御の応答性と安定性を暖機の程度に
対応した最適なものとすることができる。その結果、排
気性能や運転性を向上させることができる。
なお、フィードバック補正係数αは比例分ＫＰのみで算
出してもよく、また帰還制御定数ｃｐ、Ｃｉは冷却水温
Ｔｗによる少なくとも２値の切換えによって設定しても
よい。
出してもよく、また帰還制御定数ｃｐ、Ｃｉは冷却水温
Ｔｗによる少なくとも２値の切換えによって設定しても
よい。
さらに、′＠機状態の検出は冷却水温に限らず、例えば
マニホールドや吸気ポートの温度あるいは吸入空気温度
をパラメータとして行ってもよい。
マニホールドや吸気ポートの温度あるいは吸入空気温度
をパラメータとして行ってもよい。
（効果）
本発明によれば、フィードバック制御の応答性と安定性
を暖機の程度に対応した最適なものとすることができ、
始動直後から暖機中における排気性能や運転性を向上さ
せることができる。
を暖機の程度に対応した最適なものとすることができ、
始動直後から暖機中における排気性能や運転性を向上さ
せることができる。
第１図は本発明の基本概念図、第２〜９図は本発明に係
る空燃比制御装置の一実施例を示す図であり、第２図は
その全体構成図、第３図はその酸素センサの分解斜視図
、第４図はその酸素センサの断面図、第５図はその空燃
比検出回路の回路図、第６図はその空燃比と検出電圧と
の関係を示す図、第７図はそのフィードバック補正係数
算出のプログラムを示すフローチャート、第８図はその
冷却水温と比例定数との関係を示す図、第９図はその冷
却水温と積分定数との関係を示す図、第１０図は吸気空
燃比と排気空燃比との相関を示す図、第１１図は空燃比
の制御状態を示す図である。 １・−−−−・エンジン、 ４・−−一−−インジェクタ（操作手段）、１１−−−
−−一水温センサ（暖機検出手段）、１２−・−・−酸
素センサ、 １４−−・・−コントロールユニット（定数設定手段）
、１５−・−制御手段。
る空燃比制御装置の一実施例を示す図であり、第２図は
その全体構成図、第３図はその酸素センサの分解斜視図
、第４図はその酸素センサの断面図、第５図はその空燃
比検出回路の回路図、第６図はその空燃比と検出電圧と
の関係を示す図、第７図はそのフィードバック補正係数
算出のプログラムを示すフローチャート、第８図はその
冷却水温と比例定数との関係を示す図、第９図はその冷
却水温と積分定数との関係を示す図、第１０図は吸気空
燃比と排気空燃比との相関を示す図、第１１図は空燃比
の制御状態を示す図である。 １・−−−−・エンジン、 ４・−−一−−インジェクタ（操作手段）、１１−−−
−−一水温センサ（暖機検出手段）、１２−・−・−酸
素センサ、 １４−−・・−コントロールユニット（定数設定手段）
、１５−・−制御手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ａ）排気中の酸素濃度を検出する酸素センサと、ｂ）エ
ンジンの暖機状態を検出する暖機検出手段と、 ｃ）酸素センサの出力に基づいて吸入混合気の空燃比が
目標空燃比となるように所定の帰還制御定数で吸入空気
あるいは燃料の供給量を制御する制御信号を出力する制
御手段と、 ｄ）エンジンの暖機状態に応じて前記帰還制御定数を設
定する定数設定手段と、 ｅ）制御信号に基づいて吸入空気あるいは燃料の供給量
を操作する操作手段と、 を備えたことを特徴とする空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355385A JPS61241434A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 空燃比制御装置 |
| GB08609441A GB2173926A (en) | 1985-04-17 | 1986-04-17 | Air/fuel ratio feedback control system effective even during engine warm-up |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355385A JPS61241434A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241434A true JPS61241434A (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=13805699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8355385A Pending JPS61241434A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241434A (ja) |
| GB (1) | GB2173926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345921A (en) * | 1992-10-02 | 1994-09-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine air-fuel ratio controller |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4926826A (en) * | 1987-08-31 | 1990-05-22 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Electric air-fuel ratio control apparatus for use in internal combustion engine |
| JPH05312072A (ja) * | 1992-05-07 | 1993-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827848A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
| JPS5882040A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-17 | Hitachi Ltd | 空燃比制御装置 |
-
1985
- 1985-04-17 JP JP8355385A patent/JPS61241434A/ja active Pending
-
1986
- 1986-04-17 GB GB08609441A patent/GB2173926A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345921A (en) * | 1992-10-02 | 1994-09-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine air-fuel ratio controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2173926A (en) | 1986-10-22 |
| GB8609441D0 (en) | 1986-05-21 |
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