JPS6187933A - 内燃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】 産業上の利用分野 この発明は減速運転時に空燃比をリーン側に制御する内
燃機関に関する。

従来の技術 車両用特に自動変速機を備えた車両用の内燃機関内燃機
関で−ま機関減速時の回転数の落ち込みが手動変速機の
場合より急速であるため、減速時の燃料供給のカット制
御がし難いという問題があった。即ち機関回転数の落ち
込みが速いことがら、燃料カプトを有効に効かせ燃料消
費率を稼ぐためには、燃料カフ）からの燃料供給の復帰
回転数をアイドリング回転の近くまで下げなければなら
ないが、そうすると機関のストールに至る危険性がある
。そこで減速運転時に燃料カットをする代わりに、空燃
比を理論空燃比より希薄側に設定することが提案されて
いる。ところが、燃料消費率を稼ぐためには、空燃比を
大幅にリーンとしなければならないがそうすると減速運
転時低回転となったときにストールの可能性がある。逆
にリーンの程度が小さい場合はストールの成れは少ない
が燃料消費率上のメリットは薄くなる。

発明が解決しようとする問題点 この発明はこのような従来技術の問題点を解決するため
なされたものであり、機関減速運転時にストールの虞れ
なく、しがも燃料消費率を実質的に向上することができ
る内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明によれば、車両用特に自動変速機付きの車両用
の内燃機関において、機関運転条件に応じた燃料供給量
の演算手段１、機関減速時における燃料供給量の補正値
を演算する手段２、車両の速度を検知する手段３、減速
減量補正値を車速に応じて修正する手段４、修正された
減速補正値によって燃料供給量の修正演算をする手段５
、修正された量の燃料を機関に供給する手段６よりなる
内燃機関の空燃比制御装置が提供される。

作用 燃料供給量演算手段１は機関運転条件に応じた燃料供給
量の演算を行う。減速減量演算手段２は機関減速運転時
に減速補正量を演算し、減速減量修正手段４は車速検知
手段３によって検知される車速に応じて減速減量を修正
する。供給量修正手段５はこの修正された減速減量だけ
燃料供給量を修正し、燃料供給手段６はこの修正された
量の燃料を機関に導入する。

実施例 第２図において、ＩＯは空気クリーナ、１２は燃料噴射
弁、１４はスロットル弁、１６は吸気マニホルド、１８
はシリンダブロック、２０はシリンダヘッド、２２はピ
ストン、２４は燃焼室、２６は点火栓、２８は吸気弁、
３０は排気マニホルド、３２は排気管、３４はディスト
リビュータである。これらの各要素は電子制御内燃機関
としては周知の構成要素であることから詳細説明は省略
する。この実施例における内燃機関はスロットル弁１４
の上流に各気筒で共通の１個の燃料噴射弁１２を備えた
タイプであるが、この発明は他のタイプの燃料噴射内燃
機関その他の内燃機関にも応用することができる。

４０は自動変速機を備えたトランスミッションを示して
おり、機関の出力軸に連結されている。

４２はこの発明に従った空燃比の制御を実行するための
電子制御回路を示す。制御回路４２はマイクロコンピュ
ータシステムとして構成され、マイクロプロセシングユ
ニソト（ＭＰＵ）４４、メモリ４６、人力ボート４８及
び出力ボート５０よりなり、これらはハス５２によって
相互に結線される。入力ポート４８には後述のように運
転状態を代表する種々のセンサからの信号が入力され、
運転状態に適合した量の燃料噴射作動が実行される。こ
の燃料噴射制御は後で説明するように、燃料の基本噴射
時間をフィードバック制御状態で学習補正し、リーン制
御時にその学習補正した基本噴射時間をリーン補正係数
で補正し開ループ制御するタイプの燃料噴射制御装置（
例えば特開昭５７−２６２２９号参照）への応用である
。この燃料噴射制御装置では減速時は開ループとなりリ
ーン制御される。しかしながら、このタイプの燃料噴射
制御装置に限定されることなく減速運転時にリーン制御
される他のタイプの燃料噴射制御装置、例えはリーンセ
ンサを使用するものについても同様に応用することがで
きる。

入力ポート４８には機関運転条件を検知するための各種
のセンサからの信号が入力している。

０２センサ４９は排気マニホルド３０に設けられ、空燃
比を検知する。吸気マニホルド１６に圧力センサ５０が
設けられ、機関の負荷相当値である吸気管圧力の検知が
行われる。水温センサ５２はシリンダブロック１８に取
り付けられ、機関冷却水の温度を検知する。入力ポート
４８はこれらのアナログセンサからの信号をディジクル
値に変換するＡ／Ｄ変換器を内蔵している。ディストリ
ビュータ３４に２つのクランク角センサ５６及び５８が
設けられる。第１のクランク角センサ５６は機関クラン
ク軸の例えば３６０度毎の基準位置をみるためのもので
ある。一方第２のクランク角センサ５８は機関クランク
軸の例えば３０度毎を見るものであり、機関回転数を知
るのに利用される。

スロットルスイッチ６２はスロットル弁１４のアイドル
位置を検知するためのセンサである。更に変速機４０に
車速センサ６４が設けられ、変速機の出力軸即ち車速の
検知を行なう。

出力ボート５０はマイクロコンピュータによる演算結果
としての燃料噴射信号を燃料噴射弁１２に印加する。

制御回路のメモリ４６内にはこの発明に従った燃料噴射
制御を実行するためのプログラムが格納されている。以
下このプログラムの内容をフローチャートによって説明
する。第３図は燃料噴射ルーチンを示しており、第１ク
ランク角センサ５６からの３６０°ＣＡ毎の信号によっ
て実行に入る。

ステップ１００では機関回転数Ｎｅ及び吸気管圧力ＰＭ
のデータがロートされる。１０２のステップではこのロ
ードされた回転数及び圧力よりメモリ４６内の基本噴射
量マツプを利用して基本噴射量Ｔｐの補間演算が実行さ
れる。１０４のステップではこの計算された基本噴射量
及び後述される学習補正１ｔｋｔ及びに２、リーン補正
係数ＦＬＥＡＮ、フィードバック補正係数ＦＡＦさらに
はその他の補正係数α及び補正量β（例えば温度補正係
数）を取り入れた最終的な噴射量τの演算が実行される
。１０６のステップではこの計算された噴射量τが出力
ボート５０にセントされ、燃料噴射弁１２より燃料噴射
が実行される。

第４図はフィードバック補正係数ＦＡＦの演算及び学習
補正係数ｋｌ及びに２の演算ルーチンを示すものであり
、所定時間間隔毎に実行される時間割り込みルーチンで
ある。２００のステップではフィードバック条件か否か
が判定される。リーン制御中等はＮｏと判定され、２０
２でＦＡＦは１に固定される。Ｙｅｓの場合は２０４に
進み、空燃比センサ４９の信号によって空燃比がリッチ
がリーンかが判定され、リッチとの判定の場合は２０６
に進みリッチへの切り替わり点かどうか判定される。リ
ッチへの切り替わりの場合は２０８に進み、ＦＡＦはａ
だけ急減少（スキップ）される。リッチへの切り替わり
でないときは２１０に進みＦＡＦはａより小さいｂづつ
徐々に減少される。２０４のステップでリーンと判定す
れば２１２に進み、リーンへの切り替わりか否かが判定
される。リーンへの切り替わりと判定すれば２１４でａ
だけスキップが実行される。またリーンへの切り替わり
時点でないならば２１６に進みＦＡＦはｂづつ徐々に増
加される。

以上のフィードバック中においてリッチからリーン、リ
ーンからリッチへの切り替わり即ちスキップ時に学習補
正量に１及びに２の演算処理が実行される。即ち、２０
６または２１２でＹｅｓと４ｆｆ１定されるスキップ時
は２１８に進み学習条件の成立か否かが判定される。学
習条件と判定した場合は２２０に進み学習処理が実行さ
れる。このルーチンは第５図に示される。先ず３００の
ステップでは前回と今回とのＦＡＦの平均値ＦＡＦＶが
演算される。３０２ではこの平均値のずれがどの範囲に
あるか判定される。平均値がすれていない場合、 ０、９　＜　Ｆ　Ａ　Ｆ　Ｖ　＜　１．１のときは学習
の必要がないので３０４．３０６に進み、補正ｆｆ１ｉ
　、ｋ２を０とする。平均値が大きい方にずれている、 Ｆ　Ａ　Ｆ　Ｖ　＞　１．１ のときは３０８に進み、現在所定のアイドル運転にある
か否か判定される。Ｙｅｓと判定した場合はアイドル時
の学習条件成立であり、３１０に進みアイドル時学習値
に１を増加させる。３０８でアイドル運転でないと判定
したときは３０９に進み、部分負荷状態における学習条
件か否かが判定される。Ｙｅｓと判定したときは３１２
に進み部分食荷時学習値に２を増加させる。平均値ＦＡ
ＦＶが小さい方にずれているといき、 Ｆ　Ａ　Ｆ　Ｖ　＜　０．９ のとき処理の流れは大きい方にずれている場合と同様で
あり、３０４−３２０の処理が行われ、ｋｌ、ｋ２が減
少される方向に修正される点のみ異なる。

以上のようなフィードバック時の学習によってフィード
バンク補正係数ＦＡＦを１．０近くに維持するアイドル
域及び部分負荷域の学習補正値に１、ｋｌを得ることが
できる。従って、フィードバックをしないときに、この
学習値を利用しかつ運転条件に応じて変化するリーン補
正係数ＦＬＥＡＮを採用し、第３図のステップ１０４の
算出式によって噴射量τを算出することによっていわゆ
る０２センサ４９によって空燃比を測定しているのにも
かかわらすリーン制御を行なうことができる。

なおこの発明の特徴はこの点にないがより詳細には前述
特開昭５’ｌ−２６２２９号を参照されたい。

第６図はリーン補正係数ＦＬＥＡＮの演算ルーチンを示
す。４００はリーン条件が成立しているか否か判定れる
。同条件は水温等の各運転条件によって判断される（詳
細には上述公報）。リーン条件成立と判断されれば４０
２に進みアイトルスイッチ６２によってアイドル運転が
否がが判定される。アイドルでなければ４０４に進み、
その吸気管圧力ＰＭのときにおけるリーン補正係数のマ
ツプ補間演算が行われレジスタＡに格納される。

４０６では回転数が所定値より大きいが否がが判定され
、大きい場合は４０８のステップでリーン補正係数が回
転数に応じて修正されるが、４１０及び４１２のステッ
プを通すことで１．０は超えないように確保される。４
１４では現在リーン制御中か否かが判定される。す〜ン
制御でないとの判定結果はフィードバック域からり一ン
制御域への切り替わり時である。４１６では車速センサ
６４からの車速ＳＰＤが所定値より大きいがどうがが見
られる。Ｎｏの場合は発進時であリリーン制御に入らな
いように４１８でＦＬＥＡＮが１．０とされる。発進時
でないときはＹｅｓとなり４２０に進み、Ａレジスタの
内容がＦＬＥＡＮとされ、リーン制御が実行される。

′　　４０２のステップでアイドルスイッチＯＮと判定
されたときはスロットル弁１４がアイドル位置にあり、
減速運転時またはアイドル運転時のどちらかである。４
２２では平均回転数ＮＡＶの計算が実行され、４２４で
は平均回転数がアイドル回転数より適当に高い所定値Ｂ
（例えば９００　ｒ、ｐ、ｍ、）より大きいか否か判定
される。Ｎｏの場合は減速運転ではなくアイドル運転で
あり、４１８に進みリーン補正係数を１．０としり−ン
制御が行われない。４２４でＹｅｓのときは減速運転で
あり、４２６に進み、車速ＳＰＤに応じたリーン補正係
数の演算が行われる。すなわち、メモリ４６内には第７
図のような車速ＳＰＤに応じたリーン補正係数のマツプ
が記憶されており、そのときの車速に応じた補正係数が
補間ｅＪＷ−される。４２８のステップではこの演算さ
れた補正係数がレジスタに入れられ、リーン制御が実行
される。

発明の効果 この発明では減速時に車速に応じたリーン空燃比が得ら
れる。即ち、車速か大きいときは減速時空燃比のリーン
の程度は大きく燃料消費率が高くなり、車速か小さくな
るにつれて、リーンの程度は小さくなり、ストールがし
難くなる。このような制御によって燃料消費率を高くし
つつしかもストールの虞れを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図。 第２図は実施例の全体図。 第３図から第６図はこの発明のソフトウェアの構成を示
すフローチャート図。 第７図は車速に対するリーン補正係数の変化を示す模式
グラフ。 １２・・・燃料噴射弁 １４・・・スロットル弁 ４２・・・制御回路 ４９・・・ｏ２センサ ５０・・・圧力センサ ５６．５８・・・クランク角センサ ６２・・・スロットルスイッチ ６４・・・車速センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両用の内燃機関において、機関運転条件に応じた燃料
   供給量の演算手段、機関減速時における燃料供給量の補
   正値を演算する手段、車両の速度を検知する手段、減速
   減量補正値を車速に応じて修正する手段、修正された減
   速補正値によって燃料供給量の修正演算をする手段、修
   正された量の燃料を機関に供給する手段より成る内燃機
   関の空燃比制御装置。