JPS62656A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御方法

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JPS62656A
JPS62656A JP13801485A JP13801485A JPS62656A JP S62656 A JPS62656 A JP S62656A JP 13801485 A JP13801485 A JP 13801485A JP 13801485 A JP13801485 A JP 13801485A JP S62656 A JPS62656 A JP S62656A
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JP
Japan
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fuel ratio
air
combustion engine
internal combustion
state
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Pending
Application number
JP13801485A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ishizuka
石塚 隆史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP13801485A priority Critical patent/JPS62656A/ja
Publication of JPS62656A publication Critical patent/JPS62656A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen

Landscapes

  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (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、空燃比フィードバック制御信号における比
例定数及び積分定数を変化させて、運転過渡時の空燃比
の制御性を向上させる内燃機関の空燃比制御方法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のこの種の内燃機関の空燃比制御方法としては、例
えば特開昭59−32644号公報に示されているよう
なものがある。
これを第6図を参照して簡単に説明すると、1はエンジ
ン本体、2は吸気マニホールド、3は排気マニホールド
、4は酸素濃度センサ、5は三元触媒、6はエアフロー
メータ、7はスロットルチャンバ、8はスロットルバル
ブ、Sはスロットル開度センサ、10はコントロールユ
ニット、11はイ・ンジエクタである。
このような内燃機関において、定常運転時には。
コントロールユニット10が行なう空燃比制御に供する
空燃比フィードバック制御信号における比測定数P及び
積分定数工は、比較的小さい方が排気エミッションの転
換率が高い。
しかし、運転過渡時の空燃比の大きなズレに対してフィ
ードバック制御を行なうには、P及びIは大きい方が有
利である。
そのため、このコントロールユニット10では、スロッ
トル開度センサSの出力に基づき、スロットル開度の変
化速度が正の設定値以上になった時及びスロットルバル
ブ8の全開を検出するスロットル開度センサ9に含まれ
るアイドルスイッチによるスロットルバルブ全閉信号が
オンからオフになった時にP及び工を増大させ、逆にス
ロットル開度の変化速度が負の設定値以下になった時及
びスロットル全閉信号がオフからオンになった時にP及
びIを減少させて、過渡時の空燃比の制御性を向上させ
る制御を行なうようにしている。
なお、スロットル開度センサ9の代りに、吸入負圧セン
サを利、用することもできる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の内燃機関の空燃比制御
方法にあっては、内燃機関の過渡状態を検出するために
、比較的細かく開度を検出することが可能なスロットル
開度センサSやその代用となり得る吸入負圧センサなど
が必要であるため。
比較的コストの高い電子制御燃料噴射装置付内燃機関や
上記センサを装着済みの内燃機関でないと、システム全
体のコスト中に上記センサ分のコストの占める割合が大
きくなってしまい、特に気化器仕様のような低コストが
メリットである内燃機関においては採用が困難であると
いう問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、この発明による内燃機関の空燃比制御方法は、
過渡時の空燃比の大きなズレを、酸素濃度センサの出力
そのものから検出して空燃比を制御すべく次のようにす
る。
すなわち、内燃機関の排気管に設けた酸素濃度センサか
らの検出信号に基づいて、内燃機関の運転条件が空燃比
が稀薄状態又は過濃状態から逆の状態に移行したことを
検知し、それを検知した時点を基準時点として、その基
準時点から予め定めた所定時間の間空燃比が再び逆の状
態に移行しない特定条件時に前述の比例定数P及び積分
定数Iを変化させるようにしたものである。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面の第1図乃至第5図を参
照しながら説明する。
第1図は、この発明の一実施例を示すシステム構成図で
あり、第6図と対応する部分には同一符号を付しである
同図中、12は公知の電子制御型の気化器であり、燃料
通路12a及び空気通路12bの開閉を行なうA/Fソ
レノイドバルブ13がコントロールユニット10によっ
て制御されることにより、所要の供給燃料量が決定され
、それによって空燃比が制御される。
なお、コントロールユニット10はA/D変換器、D/
A変換器及びアナログ比較器などの信号処理回路、並び
に中央処理装置(CPU)、メモIJ (ROM、RA
M) 及び出力装置1i2(Ilo)等からなるマイク
ロコンピュータによって構成されている。
また、排気マニホールド(排気管)3内に設けた酸素濃
度センサ4を以下「02センサ」と呼称する。
気化器仕様の場合、電子制御燃料噴射装置のようにエア
フローメータや吸入負圧センサ等からの吸入空気蓋の情
報がないため、内燃機関の運転過渡時に空燃比制御が遅
れるという原因で空燃比が理論空燃比からずれるという
問題以外に、もつと厄介な原因がある。
その1つは、A/Fソレノイドバルブ13の制御デユー
ティ(Duty)比が同一であっても。
運転条件によって供給A/Fが異なること、であり5も
う1つは加速時に加速ポンプによって非常にバラツキの
大きい燃料量が供給されることである。
これ等のことからも、電子制御燃料噴射装置の場合より
も気化器仕様の内燃機関の方が、より過渡時の制御性を
高める手段を有する必要性がある。
コントロールユニット10は、02センサの検出信号で
ある出力電圧を第2図(イ)(ロ)に示すように、理論
空燃比(λ=1)に相当する基準電圧(スライスレベル
)により0N−OFF信号に変換し、その0N−OFF
信号の周期幅に応じてプログラム内で指定された比例定
数P及び積分定数Iの値に基づく空燃比フィードバック
制御信号でA/Fソレノイドバルブ13の制御デユーテ
ィ比を変化させ、それによって空燃比を理論空燃比(λ
=1)になるように制御する(第2図(ハ)の実線参照
)。
ここで、第2図中の例えば時点Txにおいて、運転条件
の変化により空燃比が同図(イ)に示すように理論空燃
比λ=1から大きくずれたと仮定すると、第6図に示す
ようなスロットル開度センサSあるいはそれに代る吸入
負圧センサを有していない場合、第2図に示す全てのパ
ラメータは。
実線で示すような推移となる。
そこで、空燃比の稀薄状ff1(Lean)又は過濃状
態(Rich)から逆の状態に移行した時点Txをo2
センサ4の出力電圧に基づく第2図(ロ)のON−〇F
F信号により検知し、この時点Txを基準時点として該
基準時点Txから予め定めた所定時間τSの間、空燃比
が再び逆の状態に移行しない状態を、空燃比が理路空燃
比から大きくずれている状態として認識判定し、そのよ
うな時点Txから所定時間τS経過後まで一方にズした
状態が続いた特定条件時に、比例定数P及び積分定数工
を例えば空燃比フィードバック信号の半周期分すなわち
1回だけ通常より増大させる。
この時の各パラメータの推移は、第2図中に破線で示す
ようになり、第2図(ニ)(ホ)に示す三元触媒5(第
1図)を通過後の排気C○、NOx濃度変化から明らか
なように、エミッション転換率の向上により、斜線部分
の排出物を低減できる。
なお、稀薄及び過濃による運転性悪化を防止できること
はいうまでもない。
ここで、所定時間τSを通常の制御周期の半分。
すなわち第2図(ハ)に示す空燃比フィードバック制御
信号の通常制御における1/2周期τCよりも大きく設
定するのは当然である。
また、第1図のスロットルバルブ8の全開時にオンする
図示しないアイドルスイッチからのスロットルバルブ全
開信号がオンの場合とオフの場合の違いは、第2図の横
軸の時間のスケールが変わるだけで本質的には同様であ
り5通常はオンの場合の方がオフの場合に比べてP及び
■が小さくなるように設定する。
勿論、この場合制御周期(τCの2倍)が大きくなるの
は公知であり、それに応じてτSをスロットルバルブ全
開信号がオフの時よりもオンの時の方が長くなるように
設定するものとする。
コントロールユニット10による上述のような制御のフ
ローチャートを第3図に示す。
図示のように、ON−〇FF信号の立上り及び立下りよ
り次の立下り及び立上りまでの時間τXすなわち稀薄状
態又は過濃状態から逆の状態に移行するまでの時間(前
述の1/2周期τCに相当)が所定時間でS未満なら、
Bi+Aが立っていないことを条件に通常の比例定数P
o及び積分定数■oに基づく空燃比フィードバック制御
信号によって空燃比制御を行なう。
τX≧τSならば、ON−〇FF信号の立上り及び立下
り回数NpがPI増大セット周期数Sp(例えば半周期
数)の立上り及び立下り回数換算値5pX2を越えてい
ないことを条件に、Pi)+IOにそれぞれ増大分Pα
、■exを加算した値P。
■に基づく空燃比フィードバック制御信号によって空燃
比制御を行なう。
第4図及び第5図は、夫々第3図の破線で囲んだ部分の
処理の他の実施例を示す部分制御フローチャートであり
、第4図は、特定条件τX≧τSを満足した場合、その
時点の1を含め、その時点より一定時間Srp内のP及
びIを増大させるものであり、第5図の方はτX≧τS
を満足した時点のIを含め、その時点より内燃機関の一
定回転回数Ns分のP及び■を増大させるものである。
このよう鴎しても、それぞれ第3図に示すようにした場
合と同様の効果を奏する。
また、上記各実施例のようにすれば、従来のコントロー
ルユニット10における制御プログラムを変更するだけ
でこの発明を適用したシステムを構成し得る。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、その制御
内容を空燃比の稀薄状態又は過濃状態から逆の状態に移
行した時を酸素濃度センサの検出信号に基づき基準時点
として検出して、この基準時点から予め定めた所定時間
の間、空燃比が再び逆の状態に移行しない場合に、空燃
比フィードバック制御信号における比例定数P及び積分
定数Iを変化させるようにしたため、気化響仕様の内燃
機関においても、新たにスロットル開度センサや吸入負
圧センサ等のセンサを追加することなく、運転条件を含
む過渡時の空燃比制御を速めることができ、それによっ
て排気エミッションの転換率及び運転性を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図、 第2図は第1図の作用説明に供する線図。 第3図は第1図のコントロールユニット10におけるマ
イクロコンピュータが実行する制御御プログラムの一例
を示すフローチャート。 第4図及び第5図は、同じくマイクロコンピュータが実
行する制御プログラムの夫々異なる例を示す第3図と異
なる部分のみのフローチャート。 第6図は、従来例を示すシステム構成図である。 1・・・エンジン本体   2・・・吸気マニホールド
3・・・排気マニホールド(排気管) 4・・・酸素濃度センサ(02センサ)5・・・三元触
媒     8・・・スロットルバルブ10・・・コン
トロールユニット  12・・・気化器13・・・A/
Fソレノイドバルブ 第1図 第2図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関の排気管に設けた酸素濃度センサからの検
    出信号に応じて、比例定数及び積分定数を含む空燃比フ
    ィードバック制御信号を形成し、該空燃比フィードバッ
    ク制御信号により空燃比をフィードバック制御して、空
    燃比が理論空燃比となるようにする内燃機関の空燃比制
    御方法において、前記酸素濃度センサの検出信号に基づ
    いて、前記内燃機関の運転条件が空燃比が稀薄状態又は
    過濃状態から逆の状態に移行したことを検知し、それを
    検知した時点を基準時点として、その基準時点から予め
    定めた所定時間の間、前記空燃比が再び逆の状態に移行
    しない特定条件時に前記比例定数及び積分定数を変化さ
    せることを特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。
JP13801485A 1985-06-26 1985-06-26 内燃機関の空燃比制御方法 Pending JPS62656A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632052A (en) * 1979-08-23 1981-04-01 Aisan Ind Co Ltd Controller for fuel-air ratio

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632052A (en) * 1979-08-23 1981-04-01 Aisan Ind Co Ltd Controller for fuel-air ratio

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