JPS6232338B2 - - Google Patents

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JPS6232338B2
JPS6232338B2 JP14825682A JP14825682A JPS6232338B2 JP S6232338 B2 JPS6232338 B2 JP S6232338B2 JP 14825682 A JP14825682 A JP 14825682A JP 14825682 A JP14825682 A JP 14825682A JP S6232338 B2 JPS6232338 B2 JP S6232338B2
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JP
Japan
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air
fuel ratio
fuel
sensor
output
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Katsuyoshi Iida
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Matsuda KK
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Matsuda KK
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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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2496Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories the memory being part of a closed loop

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガス濃度を検出するO2センサ
等の空燃比センサを用いて、空燃比を目標空燃比
にフイードバツク制御するようにしたエンジンの
空燃比制御装置に関するものである。
昨今、この種の空燃比制御装置には、空燃比セ
ンサとして、出力が空燃比に対応してリニアに変
化するものが備えられて、目標空燃比へのフイー
ドバツク制御を精度良く行うようになされつつあ
る(例えば、特開昭51−127927号公報等参照)。
しかして、このものの構成は、例えば、上記の如
き空燃比センサにより検出された実際空燃比と目
標空燃比とを比較しその差を演算する演算回路
と、該演算回路の演算結果に対応して実際空燃比
を目標空燃比とするよう予め実験により求められ
た空気量又は燃料の量の補正値を記憶する記憶回
路とを備え、エンジンの運転時、実際空燃比を上
記の如き空燃比センサで検出したのち、この実際
空燃比と目標空燃比との差を演算回路で演算する
とともに、この演算結果に対応する補正値を記憶
回路から読み出し、この補正値に基いてエンジン
に吸入される混合気の空気量又は燃料の量を補正
することにより、空燃比を目標空燃比にフイード
バツク制御するようにしたものである。
しかるに、上記従来のものでは、記憶回路に記
憶された補正値は、例えば燃料噴射式の燃料供給
装置を備えたエンジンにおいては、燃料噴射弁の
基本パルスに対する燃料噴射量特性が一定である
ものとして予め実験により求められて記憶された
ものであるため、例えば上記燃料噴射弁の燃料噴
射量特性が、該噴射弁のノズル開口部への塵埃付
着等により変化したような場合には、上記記憶回
路に記憶された一定の補正値では、実際空燃比を
直ちに目標空燃比に補正することができず、応答
性が悪くなるという欠点が生じる。
そこで、本発明は斯かる点に鑑み、エンジンに
吸入される混合気の空気量又は燃料の量が変化さ
せた時、これらの変化に対する空燃比センサの出
力の変化を検出して、その出力変化率を演算し、
この変化率をエンジンの運転状態に対応して上記
の如き記憶回路に書き換え記憶しながら、次の同
じエンジン運転状態のときには、この最新の空燃
比センサの出力変化率に基いて混合気の空気量又
は燃料の量の補正値を演算するようにすることに
より、同一運転状態であつても上記の如く燃料噴
射弁の燃料噴射量特性が変化したような場合に
は、それに応じて混合気の空気量又は燃料の量の
補正値をも大小変化させて、常に実際空燃比を直
ちに目標空燃比にフイードバツク制御することを
目的とするものである。
その目的を達成するため、本発明では、第1図
に示すように、エンジンに吸入されれる混合気の
空燃比に対応してリニアな信号を出力する空燃比
センサと、エンジンの運転状態を検出する運転状
態センサと、該運転状態センサの出力に対応した
番地を有する記憶回路と、上記混合気の空気量又
は燃料の量を変化させた時の上記空燃比センサの
出力を検出して空気量又は燃料の量の変化に対す
る空燃比センサの変化率を求めるとともに、該変
化率を、その時の運転状態センサの出力に対応し
た記憶回路の番地に記憶させ、次回同じ運転状態
のとき上記記憶回路に記憶された変化率を基準
に、目標空燃比と上記空燃比センサにより検出さ
れる実際空燃比との差に対応した空気又は燃料の
補正量を決定する制御回路とを設け、混合気の空
気量又は燃料の量を変化させた時、これらに対す
る空燃比センサの出力変化率を制御回路で演算算
出するとともに、その変化率をその時の運転状態
センサの出力に対応した記憶回路の番地に書き換
え記憶しながら、次の同じ運転状態の時には、こ
の最新の変化率を該制御回路により読み出して基
準としながら、混合気の空気又は燃料の補正量を
演算するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基いて詳面に説
明する。
第2図は、燃料噴射式の燃料供給装置を備えた
エンジンに対して本発明を適用した実施例を示
し、1はエンジン、2は吸気通路、3は該吸気通
路2の集合部2a上流に配設されたスロツトルバ
ルブ、4は吸気通路2のスロツトルバルブ3上流
に配設された燃料噴射弁、5は吸気通路2の燃料
噴射弁4上流に配設され、吸気通路2内の吸入空
気量を計測するエアフローメータである。
また、6は排気通路、7は排気通路6に配設さ
れ、該排気通路6内を流通する排気ガスの排気ガ
ス濃度を検出する空燃比センサであつて、該空燃
比センサは、第4図に示すように、その出力がエ
ンジン1に吸入される混合気の空燃比に対応して
リニアな信号となるO2センサ、COセンサ、HC
センサ等で構成されている。
さらに、8はエンジン1の回転数を検出する回
転数センサ、9はエンジン1の負荷状態をスロツ
トルバルブ3の開度により検出する負荷センサで
あつて、該両センサ8,9によりエンジン1の運
転状態を検出するようにした運転状態センサを構
成している。しかして、上記エアフローメータ
5、空燃比センサ7、回転数センサ8および負荷
センサ9はそれぞれ、上記燃料噴射弁4からの燃
料噴射量を制御するための燃料噴射制御装置10
に接続されている。
上記燃料噴射制御装置10は、第3図に示すよ
うに、エアフローメータ5からの吸入空気量信号
値に対応した燃料噴射量に相当する基本パルスを
決定する基本パルス決定回路11と、空燃比セン
サ7で検出した実際空燃比に対応する出力信号を
目標値設定回路12で設定した目標空燃比に相当
する目標電圧値と比較し、その差を演算する比較
器13とを有するとともに、本発明の特徴とし
て、さらに記憶回路14と制御回路15とを備え
ている。該記憶回路14は、回転数センサ8およ
び負荷センサ9の両出力に対応する複数個の変化
率記憶番地を有し、該各番地には、対応する運転
状態に応じて、燃料噴射弁4からの燃料噴射量の
変化に対する空燃比センサ7の出力変化率が予め
記憶されている。また、該記憶回路14には、別
途に、「R」,「T」,「」,「△」,「1」の

個のデータ記憶番地が備えられている。一方、上
記制御回路15には、負荷センサ9、回転数セン
サ8、空燃比センサ7、比較器13および記憶回
路14が接続され、その内部構成は、第5図のフ
ローチヤートに示すように、スタートS0から第1
ステツプS1において回転数センサ8および負荷セ
ンサ9からの回転数信号およびスロツトル開度信
号をそれぞれ記憶回路14の「R」および「T」
のデータ記憶番地に記憶し、第2ステツプS2にお
いて空燃比センサ7および比較器13の各出力を
それぞれ記憶回路14の「」および「△」の
各データ記憶番地に記憶する。そして第3ステツ
プS3において、「△」番地の記憶内容、すなわ
ち実際空燃比と目標空燃比との差に対応した比較
器13からの差信号値が零であるか否かを判定
し、YESの場合には第1ステツプS1に戻る一
方、ONの場合には第4ステツプS4に進み、該第
4ステツプS4において「R」および「T」の各デ
ータ記憶番地の記憶内容に対応する記憶回路14
の変化率記憶番地から、燃料噴射量の変化に対す
る空燃比センサ7の出力変化率K1を読み出した
のち、第5ステツプS5においてこの出力変化率
K1の逆数1/K1に上記「△」番地に記憶した
差信号値を乗じて燃料噴射量の補正値Kを算出
し、この補正値Kを第6ステツプS6において後述
する補正回路16に出力する。そして、この補正
値Kの補正回路16への出力によつて燃料噴射弁
4からの燃料噴射量が変化すると、第7ステツプ
S7において空燃比センサ7の出力を検出して記憶
回路14の「1」番地に記憶し、その後、第8
ステツプS8において記憶回路14の「」番地に
記憶した変化前の空燃比センサ7の出力値から上
記「1」番地に記憶した空燃比センサ7の変化
後の出力値を減算し、その結果(−1)を上
記補正値Kで除して補正値Kに基づいた燃料噴射
量の変化に対する空燃比センサ7の出力変化率
K2を求め、しかる後第9ステツプS9において記
憶回路14の「R」および「T」番地に記憶され
た運転状態内容に対応する記憶回路14の変化率
記憶番地に、新たに求めた上記空燃比センサ7の
出力変化率K2を記憶させて、予め記憶されてい
た出力変化率K1を出力変化率K2に書き換える。
そして、再び第1ステツプS1に戻つて上記動作を
繰返すように構成されている。
尚、上記燃料噴射制御装置10には、基本パル
ス決定回路11の基本パルスを制御回路15の補
正値でもつて補正する補正回路16が備えられて
おり、該補正回路16からの補正された基本パル
スを燃料噴射弁4に出力して、該燃料噴射弁4か
らの燃料噴射量を調整制御するようになされてい
る。また、第2図において、17は排気ガス浄化
装置である。
次に、上記実施例の作動について説明するに、
実際空燃比が目標空燃比からずれている運転状態
のとき、比較器13からの差信号値は零以外の値
となつているため、制御路15は、このことを第
3ステツプS3において判定して第4ステツプS4
降に進む。そして、各ステツプ毎に、燃料噴射量
の変化に対する空燃比センサ7の出力変化率K1
が読み出され、補正値Kが求められて、補正回路
16に出力される。このため、基本パルス決定回
路11からの基本パルスは補正値Kにより補正さ
れて、燃料噴射弁4からの燃料噴射量が補正制御
されることになる。
今、燃料噴射弁4の補正された基本パルスに対
する燃料噴射量特性が変化していない場合には、
上記補正値Kに基いた燃料噴射量の補正制御によ
つて実際空燃比は直ちに目標空燃比に制御され
る。この時、第7ステツプS7において記憶回路1
4の「1」番地に記憶される空燃比センサ7の
出力は目標空燃比に対応したものとなつているた
め、第8ステツプS8で算出される空燃比センサ7
の出力変化率は予め記憶された出力変化率K1
同一値で変化することがない。
これに対し、燃料噴射弁4のノズル開口部に塵
埃が付着する等して上記燃料噴射量特性が変化
し、同一基本パルスに対しての燃料噴射量が減少
した場合には、そのことに起因して実際空燃比
は、当初、目標空燃比にまでは制御されず、空燃
比センサ7の出力は目標空燃比に対応した値にま
で達しない。このため、第8ステツプS8において
演算される空燃比センサ7の出力変化率K2の値
は、空燃比センサ7の出力変化幅(−1)の
減少により予め記憶されていた出力変化率K1
りも小さくなつて記憶回路14に書き込み記憶さ
れ、予め記憶されていた出力変化率K1はそれに
伴い消去される。そして、次の同一エンジン運転
状態の時には、制御回路15は、第4ステツプS4
において記憶回路14から上記小さくなつた変化
率K2を読み出したのち、第5ステツプS5におい
て、この変化率K2の逆数1/K2に比較器13か
らの差信号値(「△」番地の記憶内容)を乗じ
て、燃料噴射量の補正値Kを演算する。このた
め、燃料噴射量の補正幅は大きくなつて、第6ス
テツプS6において補正回路16に出力される。そ
の結果、燃料噴射弁4からの燃料噴射量は、実際
空燃比が目標空燃比よりリーン側にある場合には
より増大し、リツチ側にある場合にはより減少し
て、実際空燃比は素早く目標空燃比にフイードバ
ツク制御されることになる。
尚、上記実施例では、記憶回路14に、燃料噴
射量の変化に対する空燃比センサ7の出力変化率
を予め記憶させておき、これを当初の燃料噴射量
の補正値Kの算出に使用したが、上記空燃比セン
サ7の出力変化率は制御回路15により演算算出
されて、異なる運転状態毎に記憶回路14に書き
込み記憶されるものであるので、予め記憶回路1
4に記憶させておくことなく燃料噴射量の補正値
を演算算出することが可能である。
また、上記実施例では、燃料噴射式の燃料供給
装置を備えたエンジンに対して本発明を適用した
場合について説明したが、本発明はその他、気化
器式の燃料供給装置を備えたエンジンに対しても
同様に適用することができるのは勿論である。こ
の場合、気化器の燃料通路や空気通路に設けられ
た電磁弁のON−OFF制御を、上記実施例の如き
制御回路15からの補正値でもつて補正して、混
合気の空気量又は燃料の量を補正変化させるよう
にすればよい。
以上説明したように、本発明によれば、エンジ
ンに吸入される混合気の空燃比に対応してリニア
な信号を出力する空燃比センサを備えたエンジン
の空燃比制御装置において、混合気の空気量又は
燃料の量を変化させた時、これらの変化に対する
上記空燃比センサの出力変化率を制御回路により
求めて、その時の運転状態検出センサの出力に対
応する記憶回路の番地に記憶させ、次回同じ運転
状態のときには、この記憶された空燃比センサの
出力変化率を基準に、実際空燃比と目標空燃比と
の差に対応した空気又は燃料の補正量を決定する
ようにしたので、燃料噴射弁の燃料噴射量特性が
変化したような場合においても、実際空燃比を素
早く目標空燃比にフイードバツク制御することが
でき、目標空燃比への制御応答性の向上を図るこ
とができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図〜第5図は本発明の実施例を示し、第2図は燃
料噴射式の燃料供給装置を備えたエンジンに対し
て本発明を適用した場合の全体概略構成図、第3
図は燃料噴射制御装置の内部構成を示すブロツク
図、第4図は空燃比センサの空燃比に対する出力
特性を示す図、第5図は制御回路の内部構成説明
用のフローチヤート図である。 1……エンジン、7……空燃比センサ、8……
回転数センサ(運転状態センサ)、9……負荷セ
ンサ(運転状態センサ)、14……記憶回路、1
5……制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エンジンに吸入される混合気の空燃比に対応
    してリニアな信号を出力する空燃比センサと、エ
    ンジンの運転状態を検出する運転状態センサと、
    該運転状態センサの出力に対応した番地を有する
    記憶回路と、上記混合気の空気量又は燃料の量を
    変化させた時の上記空燃比センサの出力を検出し
    て空気量又は燃料の量の変化に対する空燃比セン
    サの変化率を求めるとともに、該変化率を、その
    時の運転状態センサの出力に対応した記憶回路の
    番地に記憶させ、次回同じ運転状態のとき上記記
    憶回路に記憶された変化率を基準に、目標空燃比
    と上記空燃比センサにより検出される実際空燃比
    との差に対応した空気又は燃料の補正量を決定す
    る制御回路とを設けたことを特徴とするエンジン
    の空燃比制御装置。
JP14825682A 1982-08-25 1982-08-25 エンジンの空燃比制御装置 Granted JPS5937245A (ja)

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JPH0660586B2 (ja) * 1984-04-07 1994-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の加速燃料供給装置
JPS61183217U (ja) * 1985-05-08 1986-11-15
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