JPS62240446A - リ−ンバ−ンエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

リ−ンバ−ンエンジンの空燃比制御装置

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JPS62240446A
JPS62240446A JP61083119A JP8311986A JPS62240446A JP S62240446 A JPS62240446 A JP S62240446A JP 61083119 A JP61083119 A JP 61083119A JP 8311986 A JP8311986 A JP 8311986A JP S62240446 A JPS62240446 A JP S62240446A
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air
fuel ratio
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Takayuki Sogawa
能之 十川
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1477Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
    • F02D41/1481Using a delaying circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
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    • F02D41/1473Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】
この発明は、希薄な混合気を完全燃焼させるためのリー
ンバーンエンジンの空燃比フィードバック制御による空
燃比制御装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、リーンバーンエンジンは、燃費と出力の両立とい
う点から、常用運転域では空燃比をり一ンに、高負荷時
には空燃比を理論空燃比のストイキより若干リッチ側に
、例えばA/F”F13程度にすることが望まれている
。このため、例えば、特開昭58−48749 N公報
で示される空燃比制御方法によれば、I!I!論空燃比
近傍およびリーン空燃比域における混合気の空燃比を感
知するリーンセンサを用い、空燃比のフィードバック制
御を行うことにより、理論空燃比またはリーン空燃比に
精度よく制御できるようにしたものである。 この空燃比の設定値は、例えば、予め運転状態に応じマ
ツプとして格納しておき、運転状態に応じてそのマツプ
を検索され、空気流ff1Q、エンジン回転数N1及び
インジェクタ容量によって決まる係数K・空燃比を所望
の値に補正するため係数KAFにより基本燃料噴射mを
求め、暖機増量および吸気温補正等の補正係数CoEF
を乗じて補正燃料噴FJ47flを計算する。これによ
る空燃比を設定値に精度よく制御するには、リーンセン
サによるフィードバック制御が必要であり、リーンセン
サからの空燃比信号と空燃比の目標値との偏差によりフ
ィードバック係数Kpa(1!差がゼロの場合、KFI
J−1>を変化させ、下記の式によって燃料噴射量、即
ち燃料噴射時間Tiを求める。 Ti−に−KAF−KF13・Q/N−C0このように
して、空燃比のフィードバック制御が行われるが、エン
ジン、排気管およびリーンセンサ等のフィードバック系
には応答おくれがあるので、例えば、特開昭58−59
330号公報等に示される空燃比制御方法においては、
l素濃度に比例した出力信号を発生するリーンセンサの
検出値に基づき、空燃比を目標値に制御する際、空燃比
の目標値が変化した時は、リーンセンサの目標出力値が
所定値を越えるまで、通常より高く補正係数を加減補正
し、リーンセンサを含むフィードバック系の応答おくれ
を補償するようにしたものである。
【発明が解決しようとする問題点] 上記のように構成された従来の空燃比制御方法において
は、空燃比の目標値が運転状態に応じて変化すると、第
6図に示すように、フィードバック系の応答おくれによ
って、空燃比を所望の値に変化させるための補正係数K
paは直ちに変化するがリーンセンサからの出力値はお
くれで変化するので、フィードバック制御系のハンチン
グが生じる。このため、補正係数を加減してフィードバ
ック系の応答おくれを補tgtするようにしたものもあ
ったが、フィードバック系の応答おくれ時間に基づく補
償ではなかったので、制御系のハンチングの要因を確実
に除去することができなかった。 この発明は、空燃比の目標値が運転状態に応じて変化し
ても、フィードバック制御系におけるハンチングの発生
を防止できるようにすることを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 この発明によるリーンバーンエンジンの空燃比制御系置
は、リーンセンサを用い、運転条件に応じて算出される
空燃比設定値にフィードバック制御する空燃比制御装置
において、空燃比設定値が運転状態に応じて変化すると
一時的にフィードバック制御を停止し、その停止時間を
リーンセンサを含むフィードバック系のむだ時間と一次
応答おくれ時間の和として、予め各運転状態に応じたマ
ツプの形で記憶させておくフィードバック停止タイマ手
段を設けたものである。
【作  用】
この発明におけるリーンバーンセンサを用いたリーンバ
ーンtり御では、フィードバック113111を行う時
の空燃比目標値が各運転条件で異なるので、運転状態に
応じて空燃比の目標値が変化した場合、リーンセンサを
含むフィードバック系の応答おくれによって、フィード
バック制御系にハンチングが生じるおそれがあるので、
フィードバック制御を一時停止してフィードバック量を
クランプする。 この一時停止の設定時間は、フィードバック系のむだ時
間と一次応答おくれ時間との和とし、それぞれ機関回転
数や空気流量などで得られる運転状態に応じたマツプと
してフィードバック停止タイマ手段に予め格納されてお
り、運転状態の変化に応じてこれを参照し、設定時間を
読出しこれに応じてフィードバック制御を一時停止する
【実 施 例】
第1図は、この発明の一実施例を示すリーンバーンエン
ジンの空燃比制御系の構成図、第2図はリーンセンサの
出力特性図、第3図は空燃比制御装置のブロック図、第
4図はこの発明の動作を示すフローチャート、第5図は
この発明のフィードバック制御による空燃比制御装置の
過渡応答図である。第1図において、1はリーンバーン
エンジン、2はホットワイヤエアフローメータ、3はス
ロットルセンサ、4はインジェクタ、5はリーンセンサ
で、第2図に示すような空燃比−出力電流のリーン側特
性を有している。6は排気ガス浄化用の触媒、7は水温
センサ、8はクランク角度センサ、10はマイクロコン
ピュータからなる空燃比制tIl装置である。そして、
空燃比制御装置10は、エアフローメータ2によって検
出される空気流旦Qクランク角度センサ8の信号から求
められるエンジン1の回転数Nに基づき、運転状態に応
じた空燃比の設定値をマツプより求め、さらに回転数と
空気流mにより基本の燃料噴射を計算しこれに水温セン
サ7によるlI!!n状態やインジェクタ特性による補
正、更には、所定空燃比になるよう燃料量検算のための
補正を行って燃料量!)1ffiを、すなわち燃料噴射
時間を決定してインジェクタ4を駆動し、運転状態に応
じたリーンバーンとなるように燃料を噴射する。また、
この空燃比は、排気マニホールドに設置されているリー
ンセンサ5によって検出され、先に決定された運転状態
に対応する空燃比の目標値と比較され、その偏差に応じ
たフィードバック補正係数に〃を燃料噴射量に乗じて補
正を行い、フィードバック制御によって精密な空燃制御
を行う。 この空燃比制御置10は、第3図のブロック図のように
構成されており、図において、11は空燃比設定値算出
手段で、各運転状態に応じた空燃比の設定値がマツプの
形で格納されている。12は係数算出手段で、所定の空
燃比になるように補正するための燃料最換算係数KAF
及び暖機増量や吸気温補正のための補正係数CoEi−
を算出する。13は乗算器、14はTi算出手段で燃料
噴射量算出回路1Bと乗算器13が入力し、燃料量tA
fjl、即ち噴射時間Tiを求める。15は空燃比算出
手段11で求めた、空燃比の目標値とリーンセンサ5か
らの出力値との偏差を求める加減算器、16は上記偏差
からフィードバック補正値KFδを求めるKP13算出
手段、17はフィードバック停止タイマ手段で、運転状
態の変化によって設定空燃比が変化した場合にフィード
バック制御を一時停止させる機能を有し、その停止時間
をリーンセンサ5を含むフィードバック系のむだ時間と
一次応答おくれ時定数との和とし、各運転状態に応じて
マツプの形で予め格納されている。 次に、この動作を第4図に示すフローチャートを参照し
て説明する。空燃比設定値弾出手段11は、エンジン1
の回転数N1空気ff1Qなどの機関運転状態の信号を
入力してマツプを参照し、空燃比の設定値を出力する(
ステップ102)。そして、係数算出手段12で、所望
の燃料噴射量に換算するための係数によ(ステップ10
3 ) 、111機増黴や吸気補正などの補正係数Co
5.c(ステップ104)を算出する。一方、エンジン
1からの排気ガスの81度はリーンセンサ5によって検
出され、検出された空燃比信号は加減器15で空、燃比
の目標値と比較され(ステップ108 ) 、その偏差
に基づいてKFa?’1出手段16は、フィードバック
補正係数KFθ(偏差がゼロの場合はKF13−1)を
算出する(ステップ109 、110または111 、
112 )。 そして、これ等の各係数は乗算器13で乗算されてTi
算出手段14に入力され、ここで、燃料噴射量、即ち燃
料噴射時間Tiが、 Ti−に−KAF−KF8・Q/N −COE F計算
され(ステップ116 ) 、インジェクタ4を介して
エンジン1の各気筒に噴出する。 このような空燃比のフィードバック制御において、リー
ンセンサ5を含むフィードバック系の応答おくれを補償
するために、フィードバック停止タイマ11は、運転状
態の変化で空燃比設定値算出手段11から出力される空
燃比の設定値が急変すると、これを検知しくステップ1
0G ) 、格納されているマツプをその運転状態に応
じて検索してフィードバック停止時間を求め(ステップ
113 ) 、その停止時間をタイマセットする(ステ
ップ114)とともに、Kpa算出手段16に指令を与
え、フィードバック補正係数KFβを変化前の値にクラ
ンプし、フィードバック系の応答おくれであるむだ時間
と一次応答おくれ時定数との和に相当する時間、フィー
ドバック制御を停止する。従って、タイマ手段17の設
定時限に達してフィードバック補正係数Kpaのクラン
プを解除する時点(ステップ115)では、第5図に示
すように、点線で示すリーンセンサ5から術られる空燃
比信号は目標空燃比に接近しているので、加減n器から
の偏差、すなわちKR3’3出手段16がら出力される
フィードバック補正係数KFBの変動は極めて少なくな
り、制御のオーバーシュートも極めて小さく、ハンチン
グが生じることなく空燃比は目標値に甲期に収束するよ
うになる。
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおり、空燃比の設定1直が運
転状態に応じて変化すると一時的にフィードバックを停
止し、その停止時間をリーンセンサを含むフィードバッ
ク系の応答おくれ時間となるように設定したので、フィ
ードバック系の応答オくれを適切に補償することができ
、空燃比フィードバック制御系のハンチングの発生を防
止し、目標空燃比への収束性を向上させることができる
。 また、付随効果として、排気エミッションの改善や、運
転フィーリングの向上などの効果を1qることができる
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はこの発明の一実施例を示す図であり、
第1図は空燃比制御系の構成図、第2図はリーンセンサ
の出力特性図、第3図は空燃比制御装置のブロック図、
第4図は本発明の動作を示ヱrフローチャート、第5図
は本発明の制御方法による空燃比の過渡応答図、第6図
は従来の制御方法による空燃比の過渡応答図である。 1・・・リーンバーンエンジン、5・・・リーンセンサ
、10・・・空燃比制御装置、11・・・空燃比設定値
算出手段、12・・・係数算出手段、14・・・Ti算
出手段、16・・・KFB算出手段、17・・・フィー
ドバック停止タイマ手段。 特許出願人    富士重工業株式会社代理人 弁理士
  小 橋 信 浮 量  弁理士  村 井−進 す−シ仁〉す出力It穿b

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 リーンセンサを用い、運転条件に応じて算出される空燃
    比設定値にフィードバック制御する空燃比制御装置にお
    いて、 空燃比設定値が運転状態に応じて変化すると一時的にフ
    ィードバックを停止し、 その停止時間をリーンセンサを含むフィードバック系の
    むだ時間と一次応答おくれ時定数の和として、予め各運
    転状態に応じたマップの形で記憶させておくフィードバ
    ック停止タイマ手段を設けたことを特徴とするリーンバ
    ーンエンジンの空燃比制御装置。
JP61083119A 1986-04-09 1986-04-09 リ−ンバ−ンエンジンの空燃比制御装置 Expired - Fee Related JPH0819870B2 (ja)

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