JPS6153433A - 機関の空燃比制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、機関に吸入される混合気の空燃比を制御す
る機関の空燃比制御装置の改良に関するものである。

〔従来技術〕

内燃機関から排出さする排気ガスを浄化するため、空燃
比センサを用いて空燃比が理論空燃比となる様に帰還制
御し、三元触媒の浄化効率を高める方法が従来から広く
援用されている。更に、帰還制御中にセンサ？アクチュ
エー々等の製作時に発生する誤差や経時変化によるｉミ
差等を検出し、制御システム全体の制御頂蓋を補正する
ため、所謂、学習制御も一部の装置に導入さｎている。

第１図はこの学習制御を導入した従来の機関の空燃比制
御装置の構成図である。男１図において、（１）は内燃
機関（機関）、（２１は吸気管、（３）は吸気管（２）
内に配設され、４閲（１）内に燃料を噴射する燃料噴射
弁である。（４）はエアクリーナ、（５）はエアフロー
センサであって、エアクリーナ（４）を通過して機関（
１）内に吸入さｎる空気量を検出する。（６）は吸気管
（２１内に配設さまた絞り弁であって、機関（１）内に
吸入される空気量を調節する。（７）は吸気管（２）の
外部に取り付けらｉた水濡センサであって、機関（１）
の冷却水の温度を検出する。（８）は排気管、（９）は
排気管（８）内に取り付けらｎた空燃比センサでゐって
、第２図に示す様番で、機関の空燃比が理論空燃比より
小さければ（リッチ側）ハイレベルの信号を出力し、太
きけねば（リーン側）ローレベルの信号を出力する。α
Ｏは制御手段であって、入力用インターフェイス（１０
１）　、マイクロコンピユー々（マイコン）　（１０２
）　、記憶手段として設けらｊたＲＯＭ（１０８）並び
にＲＡＭ（１０４）、おまび出力用インターフェイス（
１０５）より構成されている。この制御手段０ｄはエア
フローセンサ（５）、水濡センサ（７）、および空燃比
センサ（９）からの各信号を機関（１）の運転状態を示
す信号として入力し、こｎらの信号と目標空燃比に基づ
いて機関（１）に必要な燃料噴射量を演算すると共に、
この燃料噴射量に応じて燃料噴射弁（３）を駆動、制御
するものである。αりは燃料タンク、＠は燃料噴射弁（
３）に燃料を供給する燃料ポンプ、α［有］は燃圧レギ
ュレータであって、燃料噴射弁（３）に供給さする燃料
の圧力を一定に維持する。

次に、マイらン（１０２）の動作について第３図および
第４図に従って説明する。第３図１ｉマイコン（１０２
）に内蔵さｒた制御プログラムのフローチャートである
。

第８図において、スタートして、先ず、ステップ（Ｓ＋
）およびステップ（ｓ２）でｉ　％　Ｆｌａｇｌ　％お
よヒＦ１ａｇ２　　等の制御変数の初期化を行なう。ス
テップ（Ｓ３）ではエアフローセンサ（５）から得らｆ
る吸入空気ｆｉＱａに応じた信号を主入力情報とし、加
えて、水濡センサ（７）やエンジン回転数検出器（図示
せず）など、機関の運転状部を検出する装置からの信号
に基づいてＲＯＭ　（１０３）より機関に必要な基本燃
料供給量Ｑｆを読み込む。ステップ（Ｓ４）では機関の
運転状態に対応した補正値ｃＬをＲＡＭ　（１０４）よ
り読み込んで、この補正値により基本燃′＃４共給量Ｑ
ｆを補正して燃料供給量Ｑ１を求める。ステップ（Ｓ５
）では空燃比センサ（９）からの信号を入力し、もし、
この信号がハイレベルの信号（空燃比リッチ）でゐねば
ステップ（ｓ６）でＦｌａｇｌ　＝　１とし、更に、ス
テップ（Ｓｙ　）　（５ｈｏ）で、ステップ（Ｓ４）で
求めた燃料供給量Ｑ、を減量別分して補正することによ
り燃料噴射ｍＱ＋を求める。

もし、空燃比センサ（９）からの信号がローレベル（空
燃比リーン）でゐ１ばステップ（Ｓ８）に行きＦｌａｇ
　２　＝　１　　とし、ステップ（Ｓ９　）　’（５Ｉ
Ｑ）で燃料供給量Ｑ１を増爪稍分して補正することによ
ｌ′１燃料噴射量Ｑ２を求めろ。ここで、ＣＦＢは滅鳳
または増量する場合の積の係数である。ステップ（Ｓｏ
）では炉料噴射量Ｑ２に応じた時間幅を有する駆叩１パ
ルスを出力して、燃料噴射弁（３）今駆動する。次に、
ステップ（５１２）　（５１３）で変数Ｆｌａｇ　１　
、　Ｆｌａｇ　２の値を調べる。こ１らの変数Ｆｌａｇ
　１　、　Ｆｌａｇ　２１ｉ第４図（ｂ）に示す様に、
空燃比センサ（９）からの信号がローからハイ、または
、ハイからローに反転するときに共に１となり、減量積
分中にはＦｌａｇ１＝１、Ｆｌａｇ２　＝　０　　、増
′ｍ９分中にはＦｌａｇ　１＝Ｏ，Ｆ１ａｇ２＝１　　
となる。今、増伍積分によって空燃比センサ（３）から
の信号がローからハイに反転したとすると、Ｆｌｚｇ　
１、Ｆｌａｇ　２は共に１であるからステップ（Ｓ１４
）に行き変数ｉの蝕を１だけ増加する。そして、ステッ
プ（Ｓ’ｓ　）で変数Ｑ　（ｉ）　＝Ｑ２とし、Ｑ２を
記憶でる。

ステップ（Ｓ＋ａ）では変数ｉと所定の繰り返し回数Ｎ
との大小を比較し、ｉ＜Ｎであればステップ（Ｓ２）に
戻りｉ＝Ｎとなるまで上述の動作を繰り返す。そして、
ｉ＝Ｎとなるとステップ（Ｓｌｙ）でＮ　（ＥのＱ（ｉ
）、つまり、Ｎ個のＱ２の平均値を求め、この平均値よ
り基本オ■（１給氾・＞減算して、その時点の機関の運
転状態に対応した補正値ＣＬを求める。ステップ（Ｓ＋
ｓ）ではＲＡＭ（１０４）のＭＥ’　憶領域のうち機関
の運転状Ｙシに対応した領域に、ステップ（Ｓ１７）で
求めた補正値ＣＬ　７／記憶する。

第４図は以上の動作を示す動作波形図である。

第４図（ａ）　（ｂ）に示す様に、空燃比センサ（９）
のＳ３力信号がハイであれば、機関の空燃比；〉リーン
側に減Ｅ苗分制御１し、ローでゐｎばリッチ側に増量積
分制御することによって、機関の空燃比の平均値を理論
空燃比（空気過剰率１．０）に調整することができる。

この空燃比の制御は、空燃比制御装置を槽威する燃料噴
射弁（３）やエアフローセンサ（５）等の誤差を８慮し
て行なう。つまり、こわらの構成装置に誤差（−△α、
）がゐｎば、中心値１．０から＋ＣＬ１だけシフトした
値を中心として、係数ＣＦＢで増量積分と減以債分を緑
Ｃ〕返すことになる。換言す才１ば、機関に必要な燃料
噴射量の平均値から基本燃料供給量を減算した値＋ＣＬ
、が中心値からのでねでゐｈ、この十ＣＬｌを補正値と
してＲＡＭ（１０４）に記ｉ６　シ、この＋ＣＬ、によ
り基本燃料供給量少補正するのである。しかし、第４図
（ｄ）に示す様に期間］゛１において、燃料の温度が高
温（約８０℃以上）となってヅ然料噴射弁（３）により
供給さｎる燃料中に気泡が生じ、燃料密度が小さくなる
と、誤差が大きく（−△４）なると同時に空燃比がり−
ンになるため、従来装置で（ま、第４図（Ｃ）のＴ１期
間に示す様こと、補正値を大きくして基本燃料供給量を
補正すると共に、燃料噴射弁（３）を駆動する駆動パル
ス幅を大きくして、空燃比が理論空燃比となるように制
御する。こｎと同時に、このときの補正値として＋ＣＬ
２という異常に大きな値が機関の運転状態に対応したＲ
ＡＭ（１０４）の２億領域に肥憶さｎる。この後、燃料
の温度が低下し、燃料中の気泡が消滅して燃料密度が高
くなった状態において、機関（１）の運転状態が＋ＣＬ
２という補正値をに憶したときと同じ状態になると、本
来大きな誤差は生じていないにも拘らず、基本燃料供給
量は十ＣＬ２という異常に太き補正値により補正されて
鍛関（１）に供給されることになる。この結平、空燃比
は著しくリッチ側にシフトし、可燃限界を越えて点火不
能となったり、また、帰環制御の整定が困難となるなど
の欠点がめった。

〔発明の概要〕

この発明は従来装置が有している上述の欠点を解消する
ためになされたもので、誤った空燃比制御を防止し、然
関の空燃比を常に適切に制御できる機関の空燃比制御装
置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、この発明による機関の空燃
比制御装：ηは、燃料噴射量のうち、噴射燃料の温度が
所定値より低いときのみの燃３Ｉ８Ｉ噴射量と基本燃料
供給量とに基づいて補正値を求めて記憶手段にに憶する
と共に、前記補正値によって空燃比を制御する様にした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下に、この発明の一実施例について第４図乃至第５図
に従って説明する。第５図はこの発明の一実施例１ζよ
る１３関の空燃比制征１装附の枢収図でゐる。第５図に
おいて、α、Ｉ）１．：Ｌ燃第４の温度に応じた信＠ｆ
−ぴ制御手段αｅに出力する燃料温度センサであって、
この実施例ではザーミスタが使用さｊている。他の構成
は従来装置と同槻でろって、その説明は省略する。

次に、マイコン（１０２）の動作を第６図に従って説明
する。第６図はマイコン（１０２）に内、−１されたこ
（７１Ｐ明の一実施例による制御ブロゲラムのフローチ
ャートであり、ステップ（５１９）以外は第３図と同じ
である。

ステップ（Ｓｒ９）で、燃料温度センサα４フからの信
号を入力し、第４図（ｄ）に示す期間Ｔ。ｌ？″おける
様Ｃζ燃ｔ−＋の活１度が所定値より低ければステップ
（Ｓｌ□）以降を実行し、ステップ（Ｓ１ｓ）において
このときの燃料噴射量Ｑ２を第４図（ｅ）に示す様に記
憶する。

しかし、第４図（ｄ）に示す様に期間Ｔ０において燃料
の温度が所定値以上となｎば、第４図（ｅ）に示す様に
燃料噴射量Ｑ２を記憶することなく直ちにステップ（Ｓ
３）に戻り以後のステップを実行する。そして、Ｑ２が
Ｎ＠記憶さｉるとステップ（Ｓ１７）で補正値ＣＬを演
算し、ステップ（Ｓ１８）でこの補正値（ＬをＲＡＭ　
（１０４）に記憶する。つまり、補正値ＣＬは燃料温度
が所定値より低いときの燃料噴射量と基本燃料供給量と
に基づいて求めらすることになり、異常に大きな値とな
ることがなくなる。従って、誤った制御をすることなく
、機関の空燃比を適切に制御できる様になる。

なお、この実施例では、空燃比制御装置を閉ループ制御
に適用した場合について述べたが、開ループ制御に適用
しても良い。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明では、燃料噴射量のうち、噴射燃
料の温度が所定値より低いときのみの燃料噴射量と基本
燃料ｆ＃、給量とに基づいて補正値を求めて記憶手段に
記憶すると共に、この補正値によって補正制御する様に
したので、誤った制御を防止し、柳閃の空燃比を常に適
切に制御できる磯関の空燃比制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の機関の空燃比制御装置のｍ戚図、第２図
は空燃比センサ（９）の出力特性図、第３図は第１図に
示すマイコン（１０２）の動作を説明するためのフロー
チャー）、Ｉｘ４Ｍは従来およびこの発明の一実施例に
よる機関の空燃比制御装置の動作を示ず動作波形図、第
５図はこの発明の一実施例による橢関の空燃比制御装置
の椹戚図、第６図は銅５図に示すマイコン（１０２）の
動作を説明するためのフローチャートである。 図中、（１）・・・内燃機関、（２）・・・吸気管、（
３ト・・ζ料噴射弁、（５）・・・エアフローセンサ、
（７）・・・水泥セ゛ノサ、（９）・・・空燃比センサ
、００・・・制御手段、（１→・・・燃１′−１濡度セ
ンサである。 なお、図中、同一符号は同−味たけ相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態に応じた信号を出力する運転状態検出手
   段、前記機関の吸気管内に配設され、前記機関に燃料を
   噴射する燃料噴射弁、前記運転状態検出手段からの信号
   と目標空燃比とに基づいて前記機関の基本燃料供給量を
   演算すると共に、この基本燃料供給量を前記機関の運転
   状態に対応した補正値により補正して燃料噴射量を求め
   、この燃料噴射量に応じて前記燃料噴射弁を駆動、制御
   する制御手段、および前記燃料噴射量のうち、噴射燃料
   の温度が所定値より低いときのみの燃料噴射量と前記基
   本燃料供給量とに基づいて求められた補正値を記憶する
   記憶手段を備えて成る機関の空燃比制御装置。