JPS62210233A - 電子制御燃料噴射式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〉 本発明は電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置
に関する。

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関において、噴射量Ｔｉは次
式によって定められる。

Ｔｉ　＝Ｔｐ　ＸＣ０ＥＦＸα＋Ｔｓ ここで、Ｔｐは基本噴射量で、Ｔｐ−ＫＸＱ／Ｎである
。尚、Ｋは定数、Ｑは吸入空気流量、Ｎは機関回転数で
ある。Ｃ０ＥＦは各種増量補正係数でＣ０ＥＦ＝　１　
＋Ｋｔｗ＋＋Ｋａｓ＋Ｋａｉ＋Ｋｍｒである。

Ｋｔ−は水温増量補正係数、Ｋａｓは始動及び始動後増
量補正係数、Ｋａｉはアイドル後増量補正係数、Ｋｍｒ
は混合気補正係数である。αは後述する空燃比のフィー
ドバック制御（λコントロール）のための空燃比フィー
ドバック補正係数である。Ｔｓは電圧補正骨で、バッテ
リ電圧の変動による噴射燃料量変化を補正するためのも
のである。

空燃比のフィードパンク制御については、排気系に酸素
センサを取り付けて実際の空燃比を検出し、空燃比が理
論空燃比より濃いか薄いかを基準値との比較により判定
し、理論空燃比になるようしこ燃料の噴射量を制御する
わけであり、このため、前記の空燃比フィードバック補
正係数αというものを定めて、このαを変化させること
により理論空燃比に保っている。

ここで、空燃比フィードバック補正係数αの値は比例積
分（ＰＩ）制御により変化させ、安定したｆｆｒｌ　？
卸としている。

即ち、酸素センサの出力と基準値とを比較し、基準値よ
りも高い場合、低い場合に、空燃比を急に濃＜シたり、
薄くしたりすることなく、空燃比が濃い（ｇＪい）場合
には始めにＰ分だけ下げて（上げて）、以降は１分ずつ
徐々に下げて（上げて）いき、空燃比を！＜（？ｉ＜）
するように制御する。

但し、λコントロールを行わない領域でλ＝１のときの
ベース空燃比を理論空燃比（λ＝１）に設定することが
できれば、フィードバック制御は不要なのであるが、実
際には構成部品（例えば、エアフローメータ、燃料噴射
弁、プレッシャレギュレータ、コントロールユニット）
のバラツキや経時変化、燃料噴射弁のパルス巾−流量特
性の非直線性、運転条件や環境の変化等の要因で、ベー
ス空燃比のλ＝１からのズレを生じるので、フィードバ
ンク制御を行っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の空燃比制御装置にあっては
、比例積分（ＰＩ）制御におけるＰ分、１分はそのとき
のエンジン回転数と負荷（又は、Ｔｐ、吸入負圧、Ｑ、
スロットルバルブ開度）によって決まるものである。

このため、例えば、過渡時等において混合比が大きくず
れるようなことがあっても１分は一定のまま制御される
。

この結果、第８図に示すように、１分で制御が追いつく
まで、混合比はλ＝１からずれ続けるため、排気エミッ
ションが悪化する等の不都合が生じていた。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、混合比が大きくず
れるようなことがあった場合に、１分を変化させる構成
により、上記従来の問題点を解消することを目的とする
。

く問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、第１図に示すように、吸入空気流量
と機関回転数とから燃料の基本噴射量を演算する基本噴
射量演算手段と、排気系に設けた酸素センサからの信号
に基づいて検出される実際の空燃比と理論空燃比とを比
較して比例積分制御により空燃比フィードバック補正係
数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段と
、基本噴射量に空燃比フィードバック補正係数を乗算し
て噴射量を演算する噴射量演算手段と、この演算された
噴射量に相当する駆動パルス信号を燃料噴射弁に出力す
る駆動パルス信号出力手段とを備えた電子制御燃料噴射
式内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比フィ
ードバック制御が切り換わってからの累積時間若しくは
累積機関回転回数を計測する手段と、該計測手段によっ
て計測された累積時間若しくは累積機関回転回数が所定
値を越えるときに比例積分制御における積分分を増加さ
せる積分分増加手段を設けた構成とする。

〈作用〉 かかる構成によると、積分分を増加させることにより、
混合比のずれが大きいときの収束を速（することができ
、排気エミッションの悪化を少なくすることが可能とな
る。

（実施例〉 以下、本発明の実施例を第２図〜第７図に基づいて説明
する。

第２図において、燃料の基本噴射量を制御するためのク
ランク角センサ１からの１８０°毎（４気筒の場合）の
リファレンス信号及び１°毎のポジション信号、エアフ
ローメータ２からの吸入空気流量信号、噴射量の各種補
正用として水温センサ３からの冷却水温度信号、スター
トスイッチ４からの始動信号、アイドルスイッチ５から
のアイドル信号、フィードバック補正用として酸素セン
サ６からの排気中酸素濃度信号、バ・ノテリ７からの電
圧信号が夫々コントロールユニ・ント８に入力される。

コントロールユニット８はこれらの信号に基づき、第３
図に基づくプログラムに従って設定された燃料噴射量に
相応するパルス巾をもつ駆動パルス信号を駆動回路９に
出力して燃料噴射弁１０を駆動させ、燃料噴射量制御を
行う。

即ち、コントロールユニット８は、本実施例において、
基本噴射量演算手段、空燃比フィートノ〈ツク補正係数
設定手段、噴射量演算手段、駆動パルス信号出力手段、
累積時間若しくは累積機関回転回数を計測する手段及び
積分分増加手段を兼ねるものである。

次に、第３図のフローチャートについて説明する。

Ｓｌでエアフローメータ２からの信号によって得られる
吸入空気流ｉＱとクランク角センサ１からの信号によっ
て得られる機関回転数Ｎとから基本噴射量Ｔｐ　　（＝
　Ｋ　Ｘ　Ｑ／　Ｎ）を演算する。

Ｓ２で水温センサ３、スタートスイッチ４、アイドリン
グスイッチ５からの信号に基づき各種増量補正係数Ｃ０
ＥＦを設定する。

Ｓ３では、λコントロールが切り換わってからの累積時
間若しくは累積機関回転回数を計測する手段からの信号
によって得られる累積時間若しくは累積機関回転回数か
ら比例積分（ＰＩ）制御における１分〔＝設定１公×（
１＋定数×累積時間若しくは累積機関回転回数）〕を演
算する。

Ｓ４では、酸素センサ６からの出力とスライスレベルと
を比較して比例積分（ＰＩ）制御により空燃比フィード
バック補正係数αの値を設定する。

Ｓ５では、バッテリ７からのバッテリ電圧に基づいて電
圧補正分子ｓを設定する。

Ｓ６で噴射量Ｔｉを次式に従って演算する。

Ｔｉ　＝Ｔｐ　ＸＣ０ＥＦＸα＋Ｔｓ Ｓ７で噴射ｉ１　Ｔ　ｉに相当する駆動パルス信号が機
関回転に同期したタイミングで駆動回路９に出力される
。

このように、λコントロールが切り換わってからの累積
時間若しくは累積機関回転回数に依存させて、１分を大
きく変化させることにより、第４図及び第５図に示すよ
うに、１分の傾きが次第に大きくなって、混合比のずれ
が大きい時の収束を速くでき、排気エミッションの悪化
を少なくすることができる。

次に、第６図に示したフローチャートは、１分をある点
から切り換える方式の制御を説明するもので、Ｓｌ、Ｓ
２．Ｓ６〜９は第３図のフローチャートにおけるステッ
プＳと同様の作用である。

第３図のフローチャートと異なるＳ３．Ｓ４゜Ｓ５を説
明すると、Ｓ３では、λコントロールが切り換わってか
らの累積時間が所定時間以上たったか否かを若しくは累
積機関回転回数が所定回数以上となったか否かを判定し
、所定時間以上たったならば若しくは所定回数以上とな
ったならば（ＹＥＳ）　、Ｓ４に進み、１分（＝設定１
公×所定値）を演算する。

所定時間以上たっていないならば若しくは所定回数以上
とならないならば（Ｎｏ）、Ｓ５に進み、設定１分を１
分として設定する。

このように、λコントロールが切り換わってから所定の
累積時間若しくは累積機関回転回数が所定値以上になっ
た場合に、１分を切り換えて大きく変化させることによ
り、第７図に示すように、１分の傾きが切換点から急激
に大きくなって、同様に混合比のずれが大きい時の収束
を速くでき、排気エミッションの悪化を少な（すること
ができる。

〈発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、混合比が大きく
ずれるようなことがあった場合に、積分分（１分）を変
化させる構成としたから、積分分を増加させることによ
り、混合比のずれが大きいときの収束を速くすることが
でき、排気エミッションの悪化を少なくすることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第３図は同上実施例の
制御ルーチンを示すフローチャート、第４図は同上実施
例における空燃比フィードハック補正量の特性を示す図
、第５図は同上実施例における空燃比フィードバック補
正量と混合比との特性の関係を示す図、第６図は他の実
施例の制御ルーチンを示すフローチャート、第７図は同
上実施例における空燃比フィードバック補正量の特性を
示す図、第８図は従来装置における空燃比フィードハッ
ク補正量と混合比との特性の関係を示す図である。 ■・・・クランク角センサ　　２・・・エアフローメー
タ　　３・・・水温センサ　　４・・・スタートスイッ
チ５・・・アイドルスイッチ　　６・・・酸素センサ７
・・・バッテリ　　８・・・コントロールユニット９・
・・駆動回路　　１０・・・燃料噴射弁特許出願人　　
　日本電子機器株式会社代　理　人　　弁理士　笹　島
　富二雄第４図 第５匹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸入空気流量と機関回転数とから燃料の基本噴射量を演
   算する基本噴射量演算手段と、排気系に設けた酸素セン
   サからの信号に基づいて検出される実際の空燃比と理論
   空燃比とを比較して比例積分制御により空燃比フィード
   バック補正係数を設定する空燃比フィードバック補正係
   数設定手段と、基本噴射量に空燃比フィードバック補正
   係数を乗算して噴射量を演算する噴射量演算手段と、こ
   の演算された噴射量に相当する駆動パルス信号を燃料噴
   射弁に出力する駆動パルス信号出力手段とを備えた電子
   制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置において、空
   燃比フィードバック制御が切り換わってからの累積時間
   若しくは累積機関回転回数を計測する手段と、該計測手
   段によって計測された累積時間若しくは累積機関回転回
   数が所定値を越えるときに比例積分制御における積分分
   を増加させる積分分増加手段を設けたことを特徴とする
   電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置。