JPS61291743A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

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、エンジンの空燃比制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来上り、エンノンの吸気通路に電磁式燃料噴射弁を配
設し、この燃料噴射弁にパルス電気信号を供給すること
により燃料供給量を調整して空燃比（以下ｒＡ／ＦＪと
いうことがある）を制御する空燃比制御！！置が提案さ
れている。

ところで、エンジンアイドル時における空燃比のｌｌＩ
整については、バイパスエア調整スクリューや可変抵抗
器等を用いた調整用デバイスを操作することにより行な
りでいる。

また、０２センサを有するものについては、アイドル時
においても、ストイキオ（Ａ／Ｆ＝１４．７；理論空燃
比）となるようフィードバック制御することが行なわれ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の調整用デバイスを用いてアイドル
時の空燃比を調整するものにあっては、調整用デバイス
を別途必要とする等の理由で、コスト高を招くという問
題点があり、０２センサを用いでフィードバック制御す
るものにあっては、カムオーバラップ等の原因により、
Ａ／Ｆ＝１４．７としたのではアイドルクォリティを満
足しない場合がある。

本発明は、この、ような問題点を解決しようとするもの
で、０□センサを用いて空燃比のフィードバック制御を
行なっているものにおいて、アイドル時の空燃比を適切
な値に調整できるようにしたエンジンの空燃比制御装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明のエンジンの空燃比制御装置は、エン
ジン排気通路のａ素濃度をフィードバックすることによ
り得られたパルス電気信号を電磁式燃料噴射弁へ供給す
ることにより燃料供給量を調整して空燃比を制御する装
置において、上記電気信号のパルス幅を決定するための
フィードバック係数の値を設定するフィードバック係数
設定手段をそなえ、同フィーＹパック係数設定手段が、
エンジンオアアイ・ドル域において上記フィードバック
係数のうちの積分ゲインの平均値を演算する第１演算手
段と、同平均値に所要の係数を乗じてエンジンアイドル
域における上記フィードバック係数の積分ゲインとする
第２演算手段とをそなえて構成されたことを特徴として
いる。

〔作用〕

上述の本発明のエンジンの空燃比制御装置では、エンジ
ンオフアイドル域においてフィードバック係数のうちの
積分ゲインの平均値を演算し更にこの平均値に所要の係
数を乗じ、この値を用いてアイドル時の空燃比制御を行
なう。

し実施例〕 以下、図面により本発明の一実施例としてのエンジンの
空燃比制御装置について説明すると、第１図はその概略
構成図、第２図および第３図（ａ）〜（ｃ）はいずれも
その作用を説明するためのグラフ、第４，５図はいずれ
もその作用を説明するための流れ図である。

さて、本実施例は、４気筒エンジンを搭載した自動車に
本装置を適用したものであるが、まず第１図に示すごと
く、上記４気筒エンジンＥの吸気通路１には、その上流
側から順にエアクリーナ２゜エア７０−センサ３．スロ
ットル弁４．サージタンク５および電磁式燃料噴射弁６
が設けられている。

ここで、エア７０−センサ３としてはカルマン渦式のも
のが使用され、このエア７０−センサ３は吸入空気量に
比例した周波数をもった電気信号を出力するもので、こ
れによりエア７０−センサ３でエンジンＥの吸入空気量
を検出することができる。

また、サージタンク５は吸気マニホルド１ａの集合部に
設けられ、サージタンク５より下流側の吸気マニホルド
１ａにおける各気筒へ通じる枝部分ｌこは、それぞれ燃
料噴射弁６が配設されている。

すなわちこのエンノンＥはマルチポイント燃料噴射方式
（ＭＰＩ方式）のエンジンとして構成されている。

また、各燃料噴射弁６へは、コントローラ７から制御信
号（パルス列信号）が出力されるようになっているが、
このコントローラ７へは、前述のエア７０−センサ３か
らの信号のほか、スロットル開度センサ８．吸気通路圧
力センサ９９回転敗センサ１０、吸気温センサ１１．大
気圧センサ１２．水温センサ１３．車速センサ１４．ア
イドルスイッチ１５゜０２センサ１７等からの信号も入
力されている。

ここで、スロットル開度センサ８はスロットル弁４の開
度を検出するもので、スロットル開度センサ８としては
例えばボテフシ１メータが使用される。

また吸気通路圧力センサ９は吸気通路１の圧力（例えば
吸気マニホルド１ａの圧力）を検出するもので、回転数
センサ１０はエンジン回転数を検出するもので、吸気温
センサ１１は吸気通路１内の吸気温度を検出するもので
、大気圧センサ１２は大気圧を検出するもので、水温セ
ンサ１３はエンジン冷却水温を検出するもので、車速セ
ンサ１４は車速を検出するもので、アイドルスイッチ１
５はアイドル状態にあるかごう−かを検出するもので、
０２センサ１７は排気通路１６内の酸素濃度を検出する
ものである。

ところで、本装置は、０２センサ１７によって検出され
た排気通路１６中の酸素濃度をフィードバックすること
により得られたパルス電気信号を電磁式燃料噴射弁６へ
供給することによって燃料供給量を調整しで空燃比を制
御するものであるが、上記制御は主としてコントローラ
７（このコントローラ７はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入
出力インク７二一ス等で構成される）で行なわれる。

すなわち、このコントローラ７での制御は、基本的には
各種の入力情報を各種センサから読み込んでＲＡＭのア
ドレスに入力し、ついでマツプからＴｏ＋ＫｔＫｗｙｅ
Ｋｒｅ、Ｔｏ（ここでＴＢは噴射量を決めるベースとな
るもので、Ｋｗｖ＋ＫｒａｙＴｏは冷却水温や０□セン
サ出力等によってＴＢを補正するものである）を探し出
してから、例えば Ｔ　１ｎｊ＝　ＴＢＸ　Ｋ　Ｘ　ＫＩＩＩＴＸ　ＫＦＢ
＋　Ｔ。

なる演算が行なわれ、その後はＴｉｎｊのパルス幅で電
磁式燃料噴射弁６を駆動することが行なわれるのである
。これにより燃料供給量が調整され、で、空燃比が制御
される。

また、コントローラ７は電磁式燃料噴射弁６への電気信
号のパルス幅を決定するためのフィードバック係数ＫＦ
Ｂの値を設定するフィードバック係数設定手段Ｍ１をそ
なえている。

ここで、フィードバック係数ＫＦＢは例えば１＋Ｐ＋Ｉ
というふうに比例ディンＰ（これをＰゲインと称す）、
積分ディンＩ（これをニブインと称す）等の情報の和情
報を有しているが、Ｐゲインは第３図（ｂ）に示すよう
な特性をもっており、Ｉディンは第３図（ｃ）に示すよ
うな特性をもっている。そしてＰゲイン、Ｉディンは第
３図（、Ｌ）に示すような０２センサ１７の出力特性か
ら求められるものである。

なお、０２センサ１７の出力レベルは理論空燃比状態を
境にしてローレベル（例えばリーンし）とハイレベル（
例えばリッチＲ）とに切り替わるので、これに応じてＰ
ゲインは±αの値をとるとともに、■ゲインはβ％／ｓ
ｅｅの値をとる。そして通常■ディンの平均値Ｉ−ｅａ
ｎはＡ／Ｆ＝１４．７（理論空燃比）となる情報とほぼ
等しい情報をもっている。

ところで、コントローラ７のフィードバック係数設定手
段Ｍ１は、第２図に示すアイドル域ＩＤ近傍のオフアイ
ドル域Ａ（この領域Ａを学習ゾーンという）において、
上記フィードバック係１ｍＫＦＢのうちＩゲイン（ｍ分
デイン工）の平均値Ｉ　ｍｅａｎを演算する第１演算手
段ＯＰＩと、この平均値Ｉ　ｏｃｅａｎに所要の係数ｋ
Ｙを乗じてエンジンアイドル域ＩＤにおけるフィード５
イツク係数ＫＦＢのニブインとする第２演算手段ＯＰ２
とをそなえて構成されている。

ここで、係数に、−は、リッチ化したい場合は１よりも
大きい値（例えば１．０５）が選ばれ、逆にリーン化し
たい場合は１よりも小ざい値（例えば０．９５）が選ば
れる。

また、コン）ｅｙ−ラフは、上記の平均値Ｉ　ｍｅａｎ
を学習値とし記憶する記憶手段ＭＥも有している。

そして、第２演算手段○Ｐ２で得られたに、、ＸＩ輸ｅ
ａｎに基づくフィードバック係数ＫＦＢは、アイドル時
ｔこおける空燃比制御に使われる。このようなフィード
バック係数ＫＦＢがアイドル時に使われるので、アイド
ル時における空燃比を１４．７（スシイキオ）以外の適
宜の値（例えば１４．０や必要に応じ１５．５等）に設
定することができ、これによりアイドルクォリティを十
分に満足することができる。

また、このようにしてアイドル時の空燃比を制御すれば
、アイドル時の空燃比を人為的に調整する必要がなく、
自動調整がなされるので、エンジンの状態等が変わった
場合でも最適空燃比が自動的に設定され、アイドルクォ
リティの劣化を招くこともなくなる。

なお、フィードバック係数ＫＡＰにおけるニブインの平
均値Ｉ　ｍｅａｎを学習値として記憶する場合の流れ図
を示すと、第４図のようになり、空燃比制御を電磁式燃
料噴射弁６の燃料噴射量制御に着目した場合の流れ図を
示すと、第５図のようになる。

また、本装置は４気筒エンジン以外の空燃比制御にも同
様にして適用でき、さらに吸気マニホルド１ａの集合部
より上流側で燃料を供給するタイプ（シングルポイント
方式；ＳＰＩ方式）のものの空燃比制御にも同様にして
適用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のエンジンの空燃比制御装
置によれば、エンジン排気通路の酸素濃度をフィードバ
ックすることにより得られたパルス電気信号を電磁式燃
料噴射弁へ供給することにより燃料供給量を調整して空
燃比を制御する装置において、上記電気信号のパルス幅
を決定するためのフィードバック係数の値を設定するフ
ィードバック係数設定手段をそなえ、同フイードバフク
係数設定手段が、エンジンオフアイドル域において上記
フィードバック係数のうちの積分ゲインの平均値を演算
する第１演算手段と、同平均値に所要の係数を乗じてエ
ンノンアイドル域における上記フィードバック係数の積
分ゲインとする第２演算手段とをそなえて構成されてい
るので、アイドル運軟に最適な空燃比を決定して、この
空燃比に基づいて制御することができ、これによりアイ
ドルクォリティを十分に満足できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのエンノンの空燃比制御装
置を示すもので、第１図はその概略構成図、第２図およ
び第３図（＆）〜（ｅ）はいずれもその作用を説明する
ためのグラフ、第４．５図はいずれもその作用を説明す
るための流れ図である。 １・・吸気通路、１ａ・・吸気マニホルド、２・・エフ
クリーナ、３・・エフ７０−センサ、４・・スロットル
弁、５・・サージタンク、６・・電磁式燃料噴射弁、７
・・コントローラ、８・・スロットル開度センサ、９・
・吸気通路圧力センサ、１０・・回松数センサ、１１・
・吸気温センサ、１２・・大気圧センサ、１３・・水温
センサ、１４・・車速センサ、１５・φアイドルスイッ
チ、１６・・排気通路、１７・・ｏ２センサ、Ｅ・・エ
ンジン、Ｍｌ・・フィードバック係数設定手段、ＭＥ・
・記憶手段、ＯＰＩ・・第１演算手段、ＯＦ２・・＃２
演算手段。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第２図 ＝〉ジン回早大篭５１６＝ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン排気通路の酸素濃度をフィードバックすること
   により得られたパルス電気信号を電磁式燃料噴射弁へ供
   給することにより燃料供給量を調整して空燃比を制御す
   る装置において、上記電気信号のパルス幅を決定するた
   めのフィードバック係数の値を設定するフィードバック
   係数設定手段をそなえ、同フィードバック係数設定手段
   が、エンジンオフアイドル域において上記フィードバッ
   ク係数のうちの積分ゲインの平均値を演算する第１演算
   手段と、同平均値に所要の係数を乗じてエンジンアイド
   ル域における上記フィードバック係数の積分ゲインとす
   る第２演算手段とをそなえて構成されたことを特徴とす
   る、エンジンの空燃比制御装置。