JPS62103436A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS62103436A
JPS62103436A JP24483885A JP24483885A JPS62103436A JP S62103436 A JPS62103436 A JP S62103436A JP 24483885 A JP24483885 A JP 24483885A JP 24483885 A JP24483885 A JP 24483885A JP S62103436 A JPS62103436 A JP S62103436A
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fuel ratio
air
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engine
water temperature
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JP24483885A
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JPH051371B2 (ja
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Katsuhiko Yokooku
横奥 克日子
Makoto Hotate
保立 誠
Tadashi Kaneko
金子 忠志
Tadataka Nakasumi
中角 忠孝
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空燃比が目標空燃比になるように制御するエ
ンジンの吸気装置に関し、特に、エンジンの暖機状態、
の変化ずなわちエンジン温度の変化に応じて目標空燃比
の補正を行うようになったエンジンの吸気装置に関する
(従来技術) エンジンの吸気装置において、エンジンの暖機状態の変
化に応じて目標空燃比を補正し、実際の空燃什が目標空
燃比になるように空燃比を制御するようにしたエンジン
の吸気装置は公知である。
例えば、特開昭59−208141号公報は、排気ガス
中の酸素濃度に略比例した出力信号を発生するリーンセ
ンサを用い、所定の運転領域では、空燃比を理論空燃比
よりもリーン側に制御するリーンフィードバック制御(
以下リーン制御という)機構を開示するとともに、エン
ジンの暖機運転時には、エンジン冷却水温を検出して水
温に応じて異なる目標空燃比を設定し噴射パルス巾を補
正して暖機運転時の空燃比制御を行う機構を開示してい
る。
(発明が解決しようとする問題点) 上記特開昭59−208141号に開示された装置では
、暖機運転時の目標空燃比を、エンジン冷却水温が始動
時から通常運転状態に移行する際に徐々に上昇するのに
応じて連続的にリーン側に変化させている。このように
、空燃比を暖機状態から徐々に変化させることによって
リーン制御に移行すれば、リーン制御開始時において、
空燃比の急激な変化が生じないので、運転性の面からは
、好ましいが、暖気状態からリーン制御状態に達する過
程において、排気ガス中のNox の発生率が最大とな
る空燃比での運転状態が存在し、エミッション性能の面
で問題が生じる。
(上記問題を解決するだめの手段) 本発明は、−1−記問題を解決するために構成されたも
ので、暖機運転時の空燃比制御においてエミッション性
能の悪化を極力抑えることができるエンジンの吸気装置
を提供することを目的としている。
本発明の吸気装置は、エンジンの暖機状態すなわち、エ
ンジン温度の変化に応じて目標空燃比の暖機補正を行う
とともに、空燃比が該目標空燃比になるように空燃比制
御を行うようになっている。
本発明の装置は、さらにエンジン温度に対応する温度を
検出する温度検出手段と、暖機運転時において、前記エ
ンジン温度に対応する温度が、暖機補正後の目標空燃比
が理論空燃比となるような第1の温度を越え該第1の温
度よりも高く設定された第2の温度に達するまでであっ
て、エンジン温度に応じた目標空燃比とした場合に排気
ガス中の有害成分濃度が増加するとみなしうる間は、目
標空燃1ヒを前記エンジン温度に対応する温度の変化に
かかわらず理論空燃比に保持する空燃比の暖機補正手段
を備えたことを特徴とする。前記エンジン温度に対応す
る温度としては、エンジン冷却水温等が挙げられる。ま
た、前記第2の温度は、暖機補正後の目標空燃比がNO
Xの発生率が理論空燃比と同等以下となる空燃比に対応
するエンジン温度に設定される。IX−っで、本発明で
は、暖気状態の変化に応じて設定される目標空燃比が、
暖気状態の変化に伴ないNOX の発生が最大となる空
燃]F′。
を時間をかけて通過するのを回避すべく、理論空燃比と
なる時点から、1分にNox発生量が低くなる空燃比に
なる時点までは、暖機状態の変化にかかわらず、目標空
燃比は理論空燃比にM1持される。
この場合、好ましくは理論空燃比に対するフィードバッ
ク制御が行なわれる。その後、暖気状態が進行して、エ
ンジン対応温度がさらに−)1昇した場合には、本発明
の好ましい態様では目標空燃比は、エンジン対応温度の
変化に応じて目標空燃比が設定され、さらに、暖機状態
を脱した場合には、理論空燃比よりもリーン側に設定さ
れた目標空燃比に対応するフィードバック制御すなわち
リーン制御が行なわれる。
(発明の効果) 本発明によれば、エンジン冷却水温等のエンジン温度に
対応した温度を検出することにより、エンジンの暖機状
態の変化に応じた空燃比制御を行うようにしている。ま
た、エンジン対応温度が第1温度を越え、第2温度以下
であるような暖機状態では、エンジン温度の変化にかか
わらず目標空燃比を理論空燃比に設定して空燃比制御を
行うようにしている。排気ガスにおけるNOX の発生
率は、理論空燃比よりもややリーン側のΔ/F″=i1
6付近で最大値を持つような特性を有する。従って、−
11記第1泥度と′!52温度との間で本発明の理論空
燃比制御を行うことにより、NOx の増大を抑えるこ
とができ、エンジョン性能の悪化を防止することができ
る。また、第1温度と第2温度との間で、空燃比を理論
空燃比に維持する制御は、暖機状態変化に応じて、目標
空燃比を連続的に変化させて、リーン制御に移行させる
空燃比制御の場合よりも、空燃1ヒは、リッチ側に設定
されることになり、従って、暖機性能面でも好ましい。
さらに本発明によれば、エンジン対応温度がさらに上昇
して第2温度を越えた場合には、目標空燃比を該エンジ
ン対応温度の変化に応じて補正し、連続的にリーン側に
移行するように制御するとともに、該温度が十分に上部
して、暖機状態を脱した場合にはり−ンフィードバック
制御を開始するようにしている。
このフィードバック制御では、目標空燃比は、Nox 
の最大値を与、える空燃比よりも十分リーン側に設定さ
れるので、エミッション性能の悪化の問題は生じない。
すなわち、以」−のような制御を行うことにより、暖機
状態からリーン制御状態までの間の暖機性能を良好に維
持しつつ、エミッションの悪化問題を解消することがで
きる。また、空燃比の急激な変化が極力抑えられるので
、暖機運転時の運転性の悪化の問題も生じない。
(実施例の説明) 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明
する。第1図を参照すれば、本例のエンジン1は、シリ
ンダブロック2を備えており、咳シリンダブロック2に
は、内部をピストン3が往復摺動するシリンダボア4が
形成されている。該シリンダブロック2には、−に方か
らシリンダヘッド5が結合されるようになっており、該
シリンダヘッド5に形成される下部凹部と、シリンダブ
ロック2のシリンダボア4の上部とで画成される空間は
、燃焼室6を形成する。燃焼室6には、吸気ポート7及
び排気ポート8が開口しており、該ポート7.8には、
それぞれ吸気弁9及び排気弁10が組合わされる。エン
ジン1は、上記吸気ポート7、排気ポート8にそれぞれ
連通ずる吸気量Wkll、及び排気通路12を備えてい
る。吸気通路11の−L流端には、エアクリーナ13が
設けられ、該エアクリーナ13には、吸気温度を検出す
る吸気温センサ14が取付けられる。エアクリーナ13
の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアフロメ
ータ15が設けられる。さらに、エア70メータ15の
下流には、吸気量を調整するスロットル弁16が配置さ
れるとともに、該スロットル弁16下流には、サージタ
ンク17が設けられる。また、スロットル弁16には、
該スロットル弁16の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ18が取付けられる。さらに、吸気通路11の吸気
ポート8付近には、通路内を流通する吸気中に燃料を噴
射するインジェクタ19が配置されて吸気系を構成する
。排気通V812内には、排気を浄化するための触媒コ
ンバータ20が設けられる。
また、この触媒コンバータ20の上流側の吸気通路には
排気ガスの中の酸素濃度に感応して、該酸素濃度にほぼ
仕例した出力を発生ずるリニア排気センサ21が設置さ
れる。さらにエンジン1の内部及び周辺部には、エンジ
ンを冷却するための冷却水通路22が形成されるととも
に、冷却水通路22には、冷却水温度を検出する水温セ
ンサ23が取付けられる。また、本例のエンジンlは、
エンジンの回転数の変化に応じた所定のタイミングで、
イグナイタ24に対して、点火信号を出力するディス)
 IJビータ25及び各種の電気装置の電源としてのバ
ッテリ26を備えている。さらに、本例のエンジン1は
、好ましくは、マイクロコンピュータを組込んで構成さ
れる電子コントロールユニット27を備えている。コン
トロールユニット27には、吸気センサ14からの吸気
温度を表わす信号、エアフロメーター5からの吸入空気
最表わす信号、スロットル開度センサー8からの信号、
排気センサ21からの排気ガス中の酸素濃度を表わす信
号、水温センサ23からのエンジン冷却水温を表わす信
号、さらには、ディス) IJピユータ25からのエン
ジン回転数に対応した信号がそれぞれ人力される。コン
トロールユニット27は、これらの信号に基づいて運転
状態に応じて目標空燃比を定め、インジェクタ19に対
して、上記目標空燃比に対応した適正な噴射パルス信号
を出力する。
第2図には、本例の制御のフローチャートが示されてい
る。
第2図を参照すれば、コントロールユニット27は、ま
ず、システムの初期化を行うとともに、各種センサから
の信号を読む込む。次に、エアフロメータ15からの信
号を、吸気温センサ14からの信号に基づいて、温度補
正を行うとともに、エンジンの1サイクル当たりの吸入
空気量Tpを算出する。そして、ディストリビュータ2
6からの信号に基づいて、エンジン回転数Neを算出す
る。
次に、上記吸入空気量Tpに基づき、基本燃料噴射パル
スIIITIIAsEを算出する。また、本例のエンジ
ンのコントロールユニット27は各種センサカラの信号
に基づいて、基本燃料噴射パルスlI+TnAs+:を
補正するための各種補正係数を算出する。この補正係数
には、高負荷運転時に燃料増量を行うエンリッチ補正係
数CE %加減速時に燃料噴射用を補正する加速及び減
速補正係数CA CC、Co s c 、及びバッテリ
電圧に応じて、インジェクタ19の無効噴射時間による
パルスミJ補正のための無効噴射時間補正係数TV が
含まれる。さらにコントロールユニット27は、エンジ
ン冷却水温に応じて、噴射パルス(1]の水温補正係数
Cw を算出する。次に、コントロールユニット27は
、エンジン冷却水温が第1水温より低いか、または第2
水温よりも高いかの判定を行う。エンジン水泥が第1水
温よりも低いか、あるいはそれより高く設定された第2
水温より高い場合には、水温の値に応じた目標空燃比を
設定し、空燃比補正係数CAFをCAF−14、7/目
標空燃比で求めるとともにリニア排気センサ21からの
出力に基づき、目標空燃比と実際空燃比との偏差に応じ
て噴射パルス巾を補正するためのフィードバック補正係
数CF Bを算出する。
また、エンジン冷却水温か−L記第1水温を越え、咳第
1水温よりも高く設定された第2水温よりも低い場合に
は、目標空燃比を理論空燃比に設定して空燃比補正係数
CA pをC−p=1とし、空燃比が理論空燃比になる
ようにフィードバック制御を行う。該空燃比が目標空燃
比になるように、リーンフィードバック制御を行う。以
上のような手順をふまえ、本例では、最終的な実行燃料
噴射パルスIl+ 1” l を算出する。
従って、本例の制御によれば、第3図に示すように、空
燃比は、暖機が進行するにつれて連続的にリッチ側から
リーン側に変化する。そして、冷却水温が第1水温に達
すると、空燃比はその後の水温の変化にかかわらず理論
空燃比に維持される。
この目標空燃比を理論空燃比に維持する制御は、冷却水
温が第2水温になるまで、継続される。そして、冷却水
温が第2水温を越えると、空燃比は水温の変化に応じて
連続的にリーン側に制御され、1  つ 脱機状態を脱した後は、リーンフィードバック制御が行
われる。第1水温と第2水温との間の暖機状態において
、第3図の破線aで示すように、空燃比を水温の変化に
応じて連続的にリーン側に移行するように制御ずろと、
NOxの発生率は、第3図の破線すで示すように、第1
水温温度と第2水温との間の運転状態でピーク値を有す
るように変化する。しかし、本例の制御は、NOXが最
大となるような空燃比における運転状態を回避するよう
に、空燃比制御を行うので、NOX の発生は、実線C
で示すように、極めて低く抑えることができる。
また、本例の制御では、上記第1水温と第2水温との間
の運転状態において、破線aの空燃比よりもリッチ側に
維持することとなり、運転性、及び暖機性能の面でも良
好な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例に係るエンジンの概略図、
第2図は、本発明の1実施例に係る制御のフローチャー
ト、第3図は、本発明の実施例の制御における空燃比の
変化、NOX発生率の変化を1乙 示すグラフである。 1・・・・・・エンジン、2・・・・・・シリンダブロ
ック、3・・・・・・ピストン、4・・・・・・シリン
ダボア、5・・・・・・シリンダヘッド、6・・・・・
・燃焼室、7・・・・・・吸気ボ2ト、8・・・・・・
排気ポート、9・・・・・・吸気弁、10・・・・・・
排気弁、11・・・・・・吸気通路、12・・・・・・
排気通路、13・・・・・・エアクリーナ、14・・・
・・・吸気温センサ、15・・・・・・エアフロメータ
、16・・・・・・スロットル弁、18・・・・・・ス
ロットル開度センサ、19・・・・・・インジェクタ、 21・・・・・・リニア排気センサ、22・・・・・・
冷却水通路、23・・・・・・水温センサ、24・・・
・・・イグナイタ、25・・・・・・ディストリビュー
タ、26・・・・・・バッテリ、27・・・・・・電子
コントロールユニット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの暖機状態の変化に応じて目標空燃比の暖機補
    正を行うとともに、空燃比が該目標空燃比になるように
    空燃比制御を行うようになったエンジンの吸気装置であ
    って、エンジン温度に対応する温度を検出する温度検出
    手段と、暖機運転時において、前記エンジン温度に対応
    する温度が、暖機補正後の目標空燃比が理論空燃比とな
    るような第1の温度を越え該第1の温度よりも高く設定
    された第2の温度に達するまでであって、エンジン温度
    に応じた目標空燃比とした場合に排気ガス中の有害成分
    濃度が増加するとみなしうる間は、目標空燃比を前記エ
    ンジン温度に対応する温度の変化にかかわらず理論空燃
    比に保持する空燃比の暖機補正手段を備えたことを特徴
    とするエンジンの吸気装置。
JP24483885A 1985-10-31 1985-10-31 エンジンの吸気装置 Granted JPS62103436A (ja)

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JP24483885A JPS62103436A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 エンジンの吸気装置

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JPH051371B2 JPH051371B2 (ja) 1993-01-08

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848727A (ja) * 1981-09-09 1983-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPS59208141A (ja) * 1983-05-12 1984-11-26 Toyota Motor Corp 電子制御エンジンの空燃比リ−ン制御方法

Patent Citations (2)

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JPS59208141A (ja) * 1983-05-12 1984-11-26 Toyota Motor Corp 電子制御エンジンの空燃比リ−ン制御方法

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