JPS6350641A - Air-fuel ratio control system for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control system for internal combustion engine

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JPS6350641A
JPS6350641A JP19100286A JP19100286A JPS6350641A JP S6350641 A JPS6350641 A JP S6350641A JP 19100286 A JP19100286 A JP 19100286A JP 19100286 A JP19100286 A JP 19100286A JP S6350641 A JPS6350641 A JP S6350641A
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air
fuel ratio
correction factor
fuel
flow rate
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Hatsuo Nagaishi
初雄 永石
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Abstract

PURPOSE:To prevent a torque shock at the time of selection from occurring, by controlling an air quantity in a throttle valve bypass passage with an air quantity to be related to an accelerator manipulated variable and a correction factor corresponding to a desired air-fuel ratio at the time of selecting it to the desired air-fuel ratio at the lean side according to the running state. CONSTITUTION:A control unit 50 operates a fundamental fuel injection quantity on the basis of a suction air quantity out of an air flow meter 22 and an engine speed out of a crank angle sensor 32. And, it performs water temperature correction based on the detected value of a water temperature sensor 31 and feedback correction to the desired air-fuel ratio based on a pump current of an oxygen sensor 33, etc. And, the control unit 50 sets the desired air-fuel ratio conformed to the suction air quantity and the engine speed, turning the value to the lean side at the specified driving area. And, at the time of selecting it to the lean side, an air correction factor is operated according to the desired air-fuel ratio, and with this correction factor and an air flow rate to be related to an accelerator manipulated variable, it operates and controls opening of an idle control valve 21.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、希薄燃焼を行う自動車等内燃機関の空燃比制
御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine such as an automobile that performs lean combustion.

(従来の技術) 近時、自動車エンジンに対する要求が高度化しており、
排出ガス低減、高出力、低燃費等の互いに相反する課題
についても何れも高レベルでその達成が求められる傾向
にある。
(Prior art) In recent years, demands on automobile engines have become more sophisticated.
There is a tendency for the achievement of mutually contradictory issues such as reduced exhaust gas, high output, and low fuel consumption to a high level.

これらの課題に対応するため、超希薄空燃比下における
燃焼制御力9式みられており、定常走行においては理論
空燃比一定の特性と異なり、一部の加速領域においても
リーンな空燃比を目標値としている。
To address these issues, nine combustion control systems have been developed under ultra-lean air-fuel ratios, and unlike the characteristic of a constant stoichiometric air-fuel ratio during steady driving, the aim is to maintain a lean air-fuel ratio even in some acceleration regions. value.

このような希薄燃焼(リーンバーン)を行う従来の空燃
比制御装置としては、例えば特開昭60−45742号
公報に記載されたものがある。この装置では、以下の全
ての条件が成立したとき、理論空燃比へのフィードバッ
ク制御を停止し、空燃比をリーン側へ制御している。
A conventional air-fuel ratio control device that performs such lean burn is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-45742. In this device, when all of the following conditions are met, feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio is stopped, and the air-fuel ratio is controlled to the lean side.

イ)冷却水温度が80℃以上、 口)スロットルバルブの開度が所定値以下(パーシャル
域)、 ハ)車速変化が所定値以下。
b) Cooling water temperature is 80℃ or higher; (c) Throttle valve opening is below a specified value (partial range); c) Vehicle speed change is below a specified value.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の空燃比制御装置にあっ
ては、リーン空燃比と理論空燃比等の通常空燃比との切
換え時において、エンジン発生トルクが大きく変化する
こととなっていたため、切換時のショックが大きくガク
ガク振動が発生するという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such conventional air-fuel ratio control devices, engine generated torque changes significantly when switching between a lean air-fuel ratio and a normal air-fuel ratio such as a stoichiometric air-fuel ratio. As a result, there was a problem in that the shock at the time of switching was large, causing jerky vibrations.

一方、かかる不具合を解決するために、目標空燃比の切
換えに対して空燃比を滑らかに変化させる等の処置を採
るものも提案されている(特開昭59−7741号公報
参照)。このものは、空燃比を切換える際、徐々に燃料
噴射量を減少または増加させて現在の空燃比を滑らかに
変化させ、切換時のショックの低減を意図している。と
ころが、このような処置を行っても、アクセルの動きと
は無関係に発生トルクが変わって不自然さが出る。
On the other hand, in order to solve this problem, it has also been proposed to take measures such as smoothly changing the air-fuel ratio when switching the target air-fuel ratio (see Japanese Patent Laid-Open No. 7741/1983). When switching the air-fuel ratio, this system gradually decreases or increases the fuel injection amount to smoothly change the current air-fuel ratio, and is intended to reduce shock during switching. However, even if such measures are taken, the generated torque changes regardless of the movement of the accelerator, resulting in an unnatural feeling.

また、リーン空燃比に移行する迄に多少の時間を要する
ので、NOx等排気エミッションの増加や、リーンバー
ンによる燃費向上幅が少なくなるという新たな問題点を
招来する。
Further, since it takes some time to shift to a lean air-fuel ratio, new problems arise such as an increase in exhaust emissions such as NOx and a reduction in the extent of fuel efficiency improvement due to lean burn.

(発明の目的) そこで本発明は、目標空燃比の値に基づいて空気流量の
補正率を演算するとともに、アクセル操作量に関連する
パラメータ(例えば、絞弁開度)から絞弁をバイパスす
る通路の空気流量を上記補正率に応じて制御することに
より、空燃比切換え時のトルク変動を抑制して、運転性
(ドライブフィーリング)を向上させることを目的とし
ている。
(Objective of the Invention) Therefore, the present invention calculates a correction factor for the air flow rate based on the value of the target air-fuel ratio, and also calculates a passage that bypasses the throttle valve based on a parameter related to the accelerator operation amount (e.g. throttle valve opening degree). By controlling the air flow rate according to the above-mentioned correction factor, the purpose is to suppress torque fluctuations at the time of air-fuel ratio switching and improve drivability (drive feeling).

(問題点を解決するための手段) 本発明による内燃機関の空燃圧制?11装置は上記目的
達成のため、その基本概念図を第1図に示すように、吸
入空気量および回転数等をパラメータとしてエンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段aと、エンジンの
運転状態に基づいて目標空燃比を設定し、少なくとも定
常走行の一部において該目標空燃比を理論空燃比よりリ
ーン側に選択する目標値設定手段すと、運転状態および
目標空燃比に応じて燃料供給量を演算する燃料量演算手
段Cと、燃料量演算手段Cの出力に基づいて吸気通路に
燃料を供給する燃料供給手段dと、目標空燃比に応じて
絞り弁をバイパスして流れる補助空気流量を補正する空
気補正率を演算する補正率演算手段eと、アクセル操作
量に関連する空気流量等および空気補正率に基づいて前
記補助空気流量を演算する演算手段fと、演算手段fの
出力に基づいて絞り弁をバイパスする通路の空気流量を
操作する補助空気弁gと、を備えている。
(Means for Solving the Problems) Air-fuel compression of an internal combustion engine according to the present invention? In order to achieve the above-mentioned purpose, the device No. 11, as shown in the basic conceptual diagram in FIG. The target value setting means sets a target air-fuel ratio based on the stoichiometric air-fuel ratio and selects the target air-fuel ratio to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio during at least a part of steady driving. a fuel amount calculation means C that calculates the amount of fuel; a fuel supply means d that supplies fuel to the intake passage based on the output of the fuel amount calculation means C; and a fuel supply means d that supplies fuel to the intake passage based on the output of the fuel amount calculation means C; a correction factor calculation means e for calculating an air correction factor to be corrected; a calculation means f for calculating the auxiliary air flow rate based on the air flow rate etc. related to the accelerator operation amount and the air correction factor; and a calculation means f for calculating the auxiliary air flow rate based on the output of the calculation means f. and an auxiliary air valve g for controlling the air flow rate of the passage that bypasses the throttle valve.

(作用) 本発明では、従来のような燃料量の演算に加え、目標空
燃比の値に応じて空燃比を補正するための空気流量の補
正率が演算され、アクセルの操作量に関連するパラメー
タ、例えばそのときの空気流量または絞弁開度から絞弁
をバイパスする通路の空気流量が上記補正率に応じて制
御される。したがって、目標空燃比に移行する際、アク
セルの操作量と関連してエンジントルクが滑らかに変化
することとなって運転性が向上する。
(Function) In the present invention, in addition to calculating the fuel amount as in the conventional method, an air flow rate correction factor for correcting the air-fuel ratio is calculated according to the value of the target air-fuel ratio, and a parameter related to the accelerator operation amount is calculated. For example, the air flow rate in the passage bypassing the throttle valve is controlled based on the air flow rate or the opening degree of the throttle valve at that time, in accordance with the correction factor. Therefore, when shifting to the target air-fuel ratio, engine torque changes smoothly in relation to the amount of accelerator operation, improving drivability.

(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第2〜7図は本発明の一実施例を示す図であり、本発明
をS P i  (Single Po1nt Inj
ection)方式のエンジンに適用した例である。
2 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention, and the present invention is referred to as SP i (Single Point Inj
This is an example in which the present invention is applied to an engine of the 3.

まず、構成を説明する。第2図において、1はエンジン
であり、吸入空気はエアクリーナ2からスロットルチャ
ンバ3を経て、ヒータ制御信号S、により0N10FF
するPTCヒータ4で加熱された後、インテークマニホ
ールド5の各ブランチより各気筒に供給され、燃料は噴
射信号S、iに基づきスロットル弁6の上流側に設けら
れた単一のインジェクタ(燃料供給手段)7により噴射
される。
First, the configuration will be explained. In Fig. 2, 1 is an engine, and intake air passes from an air cleaner 2 to a throttle chamber 3, and is turned 0N10FF by a heater control signal S.
After being heated by the PTC heater 4, the fuel is supplied to each cylinder from each branch of the intake manifold 5, and the fuel is supplied to a single injector (fuel supply means) provided upstream of the throttle valve 6 based on injection signals S and i. )7.

各気筒には点火プラグ10が装着されており、点火プラ
グlOにはディストリビュータ11を介して点火コイル
12からの高圧パルスPULSEが供給される。気筒内
の混合気は高圧パルスPULSEにより点火プラグ10
の放電によって着火、爆発し、排気となって排気管14
を通して触媒コンバータ15で排気中の有害成分(Co
、HC,N0x)を三元触媒の転化作用(酸化および還
元)により清浄化されてマフラ16から排出される。
An ignition plug 10 is attached to each cylinder, and a high-voltage pulse PULSE from an ignition coil 12 is supplied to the ignition plug 10 via a distributor 11. The air-fuel mixture in the cylinder is heated by the spark plug 10 by high-pressure pulse PULSE.
It ignites and explodes due to the discharge of
Through the catalytic converter 15, harmful components (Co
, HC, NOx) are purified by the conversion action (oxidation and reduction) of the three-way catalyst and are discharged from the muffler 16.

ここで、吸入空気の流れはアクセルペダルに連動スるス
ロットルチャンバ3内のスロットル弁6により制御され
、アイドリング時にはスロットル弁6はほとんど閉じて
いる。アイドリング時の空気の流れはバイパス通路20
を通り、開度信号SAA。に基づいてAACバルブ(A
uxiliary Air Control Valv
e  :アイドル制御弁)(補助空気弁)21により適
宜必要な空気が確保される。
Here, the flow of intake air is controlled by a throttle valve 6 in the throttle chamber 3 which is interlocked with the accelerator pedal, and the throttle valve 6 is almost closed during idling. Air flow during idling is by bypass passage 20
through the opening signal SAA. AAC valve (A
uxiliary Air Control Valv
e: Idle control valve) (auxiliary air valve) 21 ensures appropriate air.

吸入空気の流量Qaはホットワイヤ弐のエアフローメー
タ22により検出され、スロットル弁6の開度αはスロ
ットルセンサ30により検出される。
The intake air flow rate Qa is detected by the air flow meter 22 of the hot wire 2, and the opening degree α of the throttle valve 6 is detected by the throttle sensor 30.

また、冷却水の温度Twは水温センサ31により検出さ
れ、エンジンのクランク角Caはディストリビュータ1
1に内蔵されたクランク角センサ32によりネ灸出され
る。なお、クランク角Caを表すパルスを計数すること
により、エンジン回転数Nを知ることができる。排気管
14には酸素センサ33が取り付けられており、酸素セ
ンサ33は空燃比検出回路34に接続される。空燃比検
出回路34は酸素センサ33にポンプ電流1pを供給す
るとともに、このポンプ電流1pの値から排気中の酸素
濃度を検出し、空燃比信号Vipとして出力する。
Further, the coolant temperature Tw is detected by the water temperature sensor 31, and the engine crank angle Ca is detected by the distributor 1.
The moxibustion is carried out by the crank angle sensor 32 built in 1. Note that the engine rotation speed N can be determined by counting pulses representing the crank angle Ca. An oxygen sensor 33 is attached to the exhaust pipe 14, and the oxygen sensor 33 is connected to an air-fuel ratio detection circuit 34. The air-fuel ratio detection circuit 34 supplies the pump current 1p to the oxygen sensor 33, detects the oxygen concentration in the exhaust gas from the value of the pump current 1p, and outputs it as an air-fuel ratio signal Vip.

一方、変速機の操作位置は位置センサ36により検出さ
れ、車両の速度s vspは車速センサ37により検出
される。また、エアコンの作動はエアコンスイッチ38
により検出され、パワステの作動はパワステ検出スイッ
チ39により検出される。
On the other hand, the operating position of the transmission is detected by a position sensor 36, and the speed svsp of the vehicle is detected by a vehicle speed sensor 37. In addition, the operation of the air conditioner is controlled by the air conditioner switch 38.
The operation of the power steering is detected by the power steering detection switch 39.

上記各センサ22.30.31.32.34.36.3
7.38および39からの信号はコントロールユニット
5oに入力されており、コントロールユニット5oはコ
レらのセンサ情報に基づいてエンジンの燃焼制御(点火
時期制御、燃料噴射制御等)を行う。
Each of the above sensors 22.30.31.32.34.36.3
The signals from 7.38 and 39 are input to the control unit 5o, and the control unit 5o performs engine combustion control (ignition timing control, fuel injection control, etc.) based on the sensor information from these.

すなわち、コントロールユニット50はエアフローメー
タ22およびクランク角センサ32とともに運転状態検
出手段としての機能を有するとともに、単体で目標値設
定手段、燃料量演算手段、補正率演算手段および演算手
段としての機能を有し、CPU51、ROM52、RA
M53およびI10ポート54により構成される。
That is, the control unit 50 has a function as an operating state detection means together with the air flow meter 22 and the crank angle sensor 32, and also functions as a target value setting means, a fuel amount calculation means, a correction factor calculation means, and a calculation means by itself. CPU51, ROM52, RA
It is composed of M53 and I10 ports 54.

CP U51はROM52に書き込まれているプログラ
ムに従ってI10ボート54より必要とする外部データ
を取り込んだり、またRAM53との間でデータの授受
を行ったりしながらエンジンの燃焼制御に必要な処理値
を演算し、必要に応じて処理したデータをI10ポート
54へ出力する。I10ポート54には上記各センサ2
2.30.31.32.34.36.37.38および
39からの信号が入力されるとともに、I10ポート5
4からは前記各信号STi、Slい、5AAC% 5s
cvおよびS、が出力される。ROM52はc P U
51における演算プログラムを格納しており、RAM5
3は演算に使用するデータをマツプ等の形で記憶してい
る。なお、RAM53の一部は不揮発性メモリからなり
、エンジン1停止後もその記憶内容を保持する。
The CPU 51 reads necessary external data from the I10 boat 54 according to the program written in the ROM 52, and calculates processing values necessary for engine combustion control while exchanging data with the RAM 53. , and outputs the processed data to the I10 port 54 as necessary. Each of the above sensors 2 is connected to the I10 port 54.
Signals from 2.30.31.32.34.36.37.38 and 39 are input, and I10 port 5
From 4 onwards, each of the signals STi, Sl, 5AAC% 5s
cv and S are output. ROM52 is cPU
51 is stored, and RAM5
3 stores data used in calculations in the form of a map or the like. Note that a part of the RAM 53 is made up of a non-volatile memory, and retains its stored contents even after the engine 1 is stopped.

次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.

第3図は空気流量制御のプログラムを示すフローチャー
トであり、本プログラムはエンジンの回転に同期して実
行される。なお、本実施例は空気流量制御のアクチュエ
ータである補助空気弁としてアイドルスピード制御や減
速時の空気量制御等を兼用して行うAACバルブ21を
用いた例である。
FIG. 3 is a flowchart showing a program for controlling the air flow rate, and this program is executed in synchronization with the rotation of the engine. Note that this embodiment is an example in which an AAC valve 21 is used as an auxiliary air valve, which is an actuator for air flow rate control, and also performs idle speed control, air amount control during deceleration, and the like.

上記アクチュエータとしては、必ずしもこのようなAA
Cバルブ21に限らず他のものを用いてもよい。
The above actuator does not necessarily have to be an AA like this.
In addition to the C valve 21, other valves may be used.

まず、P、でAACバルブ21の基本開度AACTWを
演算する。この基本開度AACTwは冷却水温度Twあ
るいはエアコン等の補機負荷の状態をパラメータとして
決定し、例えばテーブルルックアップで求めてもよい。
First, the basic opening degree AACTW of the AAC valve 21 is calculated using P. This basic opening degree AACTw is determined using the cooling water temperature Tw or the state of auxiliary equipment load such as an air conditioner as a parameter, and may be obtained by, for example, table lookup.

次いで、P2で減速空燃比補正値A A CAIVを演
算する。減速空燃比補正値AAC□9は空気流量Qaや
冷却水温度TW等によって演算され、減速時に徐々に減
少する特性を有する。次いで、P3でアイドル運転か否
かを判別する。この判別はスロットルセンサ30からの
情報により行う。アイドル運転にあるときは、P4でフ
ィードバンク制御量A A CF Bを演算してP、に
進む。フィードバック制御ill A A CF eは
アイドル時における目標エンジン回転数(アイドル目標
値)Niと実回転数との差に応じて増減補正され、Ni
となるように回転数をフィードバック補正するものであ
る。一方、ステップP3でアイドル運転でないときはP
4をジャンプしてP、へ進む。P、では、上記各演算値
に基づいて補正値Bα0を次式■に従って演算する。
Next, in P2, a deceleration air-fuel ratio correction value A CAIV is calculated. The deceleration air-fuel ratio correction value AAC□9 is calculated based on the air flow rate Qa, the cooling water temperature TW, etc., and has a characteristic that it gradually decreases during deceleration. Next, in P3, it is determined whether or not the vehicle is idling. This determination is made based on information from the throttle sensor 30. When the engine is in idle operation, the feed bank control amount A A CF B is calculated in P4 and the process proceeds to P. Feedback control ill A A CF e is increased or decreased according to the difference between the target engine speed (idle target value) Ni and the actual engine speed during idling, and Ni
The rotation speed is feedback-corrected so that On the other hand, if the idle operation is not performed in step P3, P
Jump to 4 and proceed to P. At P, a correction value Bα0 is calculated according to the following equation (2) based on each of the above calculated values.

BαO=AA CTw +AA CAB+/ + A 
A CFI・・・・・・■ 次いで、P、で第4図に示すテーブルマツプから目標空
燃比KMRに対応する空気補正率KBAをルックアップ
する。第4図では目標空燃比KMRがリーン側に移行す
るにつれて空気補正率KBへの値が増大する特性として
いる。
BαO=AA CTw +AA CAB+/ +A
A CFI...■ Next, at P, look up the air correction factor KBA corresponding to the target air-fuel ratio KMR from the table map shown in FIG. FIG. 4 shows a characteristic in which the value of the air correction factor KB increases as the target air-fuel ratio KMR shifts to the lean side.

なお、本実施例では目標空燃比K MRの値のみに基づ
いて空気補正率KBAを決定しているが、第4図に示す
マツプ特性は運転条件(負荷等)により若干変化するか
ら、より高精度を得ようとするなら、例えばエンジン負
荷や冷却水温度により補正を加えるのが好ましい。但し
、本実施例のような求め方であっても実用上は殆んど支
障はなく、KBAの特性を平均的なものとすれば十分で
ある。
Note that in this example, the air correction factor KBA is determined based only on the value of the target air-fuel ratio KMR, but since the map characteristics shown in Fig. 4 change slightly depending on the operating conditions (load, etc.), higher If accuracy is to be achieved, it is preferable to make corrections based on engine load and cooling water temperature, for example. However, even if the method of determination is as in this embodiment, there is almost no problem in practice, and it is sufficient to set the KBA characteristics to an average value.

したがって、エンジン1に吸入される空気流量はこのス
テップで求めたKBAの値に応じて増減補正される。
Therefore, the air flow rate taken into the engine 1 is corrected to increase or decrease according to the value of KBA determined in this step.

次いで、P7で第5図に示すテーブルマツプからスロッ
トル開度αに対応するスロットル開口面積Aαをルック
アップし、P[lで第6図に示すテーブルマツプから前
記補正値Bα0に対応するAACバルブ開口面積ABα
0をルックアップする。
Next, at P7, the throttle opening area Aα corresponding to the throttle opening degree α is looked up from the table map shown in FIG. 5, and at P[l, the AAC valve opening area corresponding to the correction value Bα0 is looked up from the table map shown in FIG. Area ABα
Look up 0.

次いで、P、で空燃比の補正をつけ加えた補正開口面積
ABα1を次式■に従って演算する。
Next, the corrected aperture area ABα1 with the air-fuel ratio corrected by P is calculated according to the following equation (2).

ABα1−(Aα+ABα0)XKBA+ABα0  
・・・・・・■ 次いで、P、。で前記第6図に示すテーブルマツプから
補正開口面積ABα1に対応するAACバルブ開度Bα
1をルックアップする。これは、第6図に示すマツプ特
性から縦軸の人力に対する横軸読み取りとして行えばよ
い。そして、P、でこのAACバルブ開度Bα1にバッ
テリ電圧補正等を加えてAACバルブ開度の制御信号S
 AACの最終デユーティ値AACDutyを決定する
ABα1-(Aα+ABα0)XKBA+ABα0
・・・・・・■ Next, P. Then, from the table map shown in FIG. 6, the AAC valve opening degree Bα corresponding to the corrected opening area ABα1 is determined.
Look up 1. This can be done by reading the horizontal axis against the vertical axis of human power from the map characteristics shown in FIG. Then, at P, battery voltage correction etc. are added to this AAC valve opening degree Bα1, and a control signal S for the AAC valve opening degree is generated.
Determine the final duty value AACDuty of AAC.

このように、本実施例では従来のようなアイドル目標回
転数Niにフィードバック制御するときの空気流量操作
に加えて、目標空燃比KMRの値に応じて空気補正率K
BAを演算するとともに、アクセルの操作量と関連のあ
るパラメータ、すなわちスロットル開度αに基づいてA
ACバルブ21のデユーティ値AACDutyが演算さ
れる。したがって、目標空燃比が切り換えられたときに
おいては、この切換え時の空燃比の値に応じて空気流量
がアクセルの操作量を考慮しつつアクセルの操作を必要
とせずに適切に補正される。すなわち、空燃比(A/F
)を構成する一方のパラメータである空気(A)の量が
可変される。そのため、空燃比切換え時のトルク変化が
極めて滑らかでかつ自然なものとなって切換え時のショ
ックを防止しつつ、ドライブフィーリングを格段と向上
させることができる。また、空燃比切換えタイムに多く
の時間を要せず、排気エミッションの増加を避けて燃費
の向上幅を大きくすることができる。
In this way, in this embodiment, in addition to the conventional air flow rate operation when performing feedback control to the idle target rotation speed Ni, the air correction factor K is adjusted according to the value of the target air-fuel ratio KMR.
In addition to calculating BA, A is calculated based on a parameter related to the amount of accelerator operation, that is, the throttle opening degree α.
A duty value AAC Duty of the AC valve 21 is calculated. Therefore, when the target air-fuel ratio is switched, the air flow rate is appropriately corrected according to the value of the air-fuel ratio at the time of switching, taking into consideration the amount of operation of the accelerator, without requiring any operation of the accelerator. In other words, the air-fuel ratio (A/F
) is varied. Therefore, the torque change when switching the air-fuel ratio becomes extremely smooth and natural, and it is possible to significantly improve the drive feeling while preventing shock during switching. Further, it is possible to avoid a large amount of time for switching the air-fuel ratio, avoid an increase in exhaust emissions, and increase the range of improvement in fuel efficiency.

第7図は上記のような空気流量の制御と併行して行われ
る燃料噴射量制御のプログラムを示すフローチャートで
あり、前述の目標空燃比の算出も本プログラムで行う。
FIG. 7 is a flowchart showing a program for fuel injection amount control that is performed in parallel with the air flow rate control as described above, and the calculation of the target air-fuel ratio described above is also performed by this program.

まず、PH1でエアフローメータ22出力Qaとエンジ
ン回転数Nに基づいて単位回転当りのシリンダ流入空気
量QcyLを次式■に従って演算する。
First, at PH1, based on the air flow meter 22 output Qa and the engine rotation speed N, the cylinder inflow air amount QcyL per unit rotation is calculated according to the following equation (2).

次いで、P2゜で冷却水温度Twを所定値TWOと比較
する。TW≧TwOのときはpz3でシリンダ流入空気
FjlQcvLが所定範囲内にあるか否かを判別する。
Next, the cooling water temperature Tw is compared with a predetermined value TWO at P2°. When TW≧TwO, it is determined in pz3 whether the cylinder inflow air FjlQcvL is within a predetermined range.

Q CYLが所定範囲内にあるときは、P24でエンジ
ン回転数Nが所定範囲にあるか否かを判別する。エンジ
ン回転数Nが所定範囲にあるときは、P2Sに進む。し
たがって、PX3に進むときはエンジン1が暖機状態、
QcYLがパーシャル域にある、および回転数Nが所定
範囲という条件が満たされているから、リーンバーン運
転域にあると判断する。
When QCYL is within the predetermined range, it is determined in P24 whether the engine speed N is within the predetermined range. When the engine speed N is within the predetermined range, the process advances to P2S. Therefore, when proceeding to PX3, engine 1 is warmed up,
Since the conditions that QcYL is in the partial range and the rotational speed N is within a predetermined range are satisfied, it is determined that the engine is in the lean burn operation range.

一方、P2□〜P24でこのようなAND条件から外れ
るときは、通常の運転域にあると判断してP26に進む
。pzsではリーンな目標空燃比K M R2を所定の
テーブルマツプからルックアップし、この値を新目標値
NKMRとしてストアする。なお、KMR2はエンジン
回転数Nおよびシリンダ流入空気ffl Q cv L
等をパラメータとして割付けた3次元のテーブルマツプ
から求められる。この場合、KMR2の値は燃費やエン
ジン安定度等を考慮して運転条件毎にその最適値を予め
実験的に求めてマツプにストアしておく。P26では通
常の目標空燃比KMR1をルックアンプし、この値を同
じく新目標値NKMRとしてストアする。
On the other hand, when P2□ to P24 deviate from such an AND condition, it is determined that the vehicle is within the normal operating range, and the process proceeds to P26. pzs looks up the lean target air-fuel ratio KMR2 from a predetermined table map and stores this value as the new target value NKMR. In addition, KMR2 is the engine rotation speed N and the cylinder inflow air ffl Q cv L
It is determined from a three-dimensional table map in which parameters are assigned. In this case, the optimum value of KMR2 is determined experimentally in advance for each operating condition, taking into account fuel efficiency, engine stability, etc., and is stored in the map. At P26, the normal target air-fuel ratio KMR1 is look-amplified and this value is also stored as the new target value NKMR.

次いで、P2□で冷却水温度Twに対応する水温増量補
正係数K T wを従来同様にテーブルマツプからルッ
クアップする。なお、水温増量補正係数KTwはエンジ
ン冷機時に空燃比をリンチ化するものである。次いで、
pzsで最終的な目標空燃比KMRを次式■に従って演
算する。
Next, in P2□, the water temperature increase correction coefficient K T w corresponding to the cooling water temperature Tw is looked up from the table map as in the conventional case. Note that the water temperature increase correction coefficient KTw is used to lynch the air-fuel ratio when the engine is cold. Then,
pzs calculates the final target air-fuel ratio KMR according to the following equation (2).

・・・・・・■ 但し、n:平滑化係数 ここで、平滑化係数nはKMRの急変を無くすためのも
ので、目標空燃比を滑らかに変化させる(すなわち、平
滑化)係数である。次いで、pzqで基本噴射MTpを
次式■に従って演算し、P3゜で最終噴射量Tiを次式
■に従って演算する。
...■ However, n: smoothing coefficient Here, the smoothing coefficient n is a coefficient for eliminating sudden changes in KMR, and is a coefficient for smoothly changing the target air-fuel ratio (ie, smoothing). Then, at pzz, basic injection MTp is calculated according to the following equation (2), and at P3°, the final injection amount Ti is calculated according to the following equation (2).

T i = T p X L A M B D A X
 K A CC+ T s・・・・・・■ 但し、KACC:過渡補正係数 Ts :無効パルス幅 なお、LAMBDAは空燃比検出回路34からの出力に
基づき空燃比のフィードバック制御を行うためのフィー
ドバック補正係数である。
T i = T p X L A M B D A X
K A CC + T s...■ However, KACC: Transient correction coefficient Ts: Invalid pulse width LAMBDA is a feedback correction coefficient for performing feedback control of the air-fuel ratio based on the output from the air-fuel ratio detection circuit 34 It is.

以下のルーチンにより運転条件からパーシャル運転域を
判別して一部の領域でリーンバーンを達成するような燃
料噴射iTiが適切に演算され、所定の噴射タイミング
でインジェクタ7から噴射される。このとき、このよう
な目標空燃比K M Rの変化に対応する噴射量Tiの
演算に加えて、空気流量が適切に補正されるがら空燃比
切換え時のショックが抑制されることは前述の通りであ
る。
The following routine determines the partial operating range from the operating conditions, appropriately calculates the fuel injection iTi that achieves lean burn in the partial range, and injects the fuel from the injector 7 at a predetermined injection timing. At this time, in addition to calculating the injection amount Ti corresponding to the change in the target air-fuel ratio KMR, as mentioned above, the shock at the time of air-fuel ratio switching is suppressed while the air flow rate is appropriately corrected. It is.

したがって、後述する第9図に示すようにり−ン空燃比
と通常空燃費の切換時のショックや発生トルクの変動が
アクセルと無関係に生じるという不具合を低減し運転性
が向上する。
Therefore, as shown in FIG. 9, which will be described later, problems such as shocks and fluctuations in generated torque occurring when switching between the normal air-fuel ratio and the normal air-fuel ratio regardless of the accelerator pedal are reduced, and drivability is improved.

第8図は本発明の第2実施例を示す図であり、本実施例
は空気補正率KBAの演算に改良を加えたものである。
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and this embodiment improves the calculation of the air correction factor KBA.

第8図に示す空気補正率演算のサブプログラムにおいて
、P41で新しい空気補正率NKBAを演算する。NK
BAは第5図のテーブルマツプに示すように目標空燃比
KMRに対応する空気補正率KBAと同様であるため同
値をルックアップする。次いで、P4□で今回の空気補
正率NKBAと前ルーチンにおける空気補正率KBA 
’の差の絶対値(INKBA−KBA’ l)を平滑化
判定比較レベルL’Hと比較する。l NKBA−KB
A’ l>LHのときは、Pd2で最終的な空気補正率
KBAを次式■に従って演算し、NKBAに対して遅延
させる。
In the air correction factor calculation subprogram shown in FIG. 8, a new air correction factor NKBA is calculated in P41. N.K.
Since BA is the same as the air correction factor KBA corresponding to the target air-fuel ratio KMR as shown in the table map of FIG. 5, the same value is looked up. Next, in P4□, the current air correction factor NKBA and the air correction factor KBA in the previous routine are calculated.
The absolute value of the difference (INKBA-KBA' l) is compared with the smoothing determination comparison level L'H. l NKBA-KB
When A'l>LH, the final air correction factor KBA is calculated in Pd2 according to the following equation (2), and is delayed with respect to NKBA.

KBA=NKBAx 1/n、1 +KAB ’Xn1
−1/nl  ・・・・・・■ 但し、nl:平滑化係数 一方、P4□でINKBA−KBA’ l≦LHのとき
は、p4aで目標の空気補正率KBAを次式〇に従って
演算する(平滑化の程度を変える)。
KBA=NKBAx 1/n, 1 +KAB 'Xn1
-1/nl...■ However, nl: smoothing coefficient On the other hand, when INKBA-KBA' l≦LH in P4□, the target air correction factor KBA is calculated in p4a according to the following formula ( (varying the degree of smoothing).

K B A = N K B A X 1 / n 2
 + K B A ’Xn2−1/n2  ・・・・・
・■ 但し、n2:平滑化係数 以上のプログラムを実行することにより、本実施例では
第1実施例の効果に加え、現実の空燃比が目標空燃比K
MRに比べ遅れを有する現象により、目標空燃比KMR
がら空気増量を求めたのでは空燃比に対して空気増量が
早すぎることとなって、その差により発生トルクが異な
ってしまうのを防止している。すなわち、第9図(a)
に示すように現実の空燃比が目標空燃比KMRに対して
遅れるのは、空燃比の変化に対し吸気管内の燃料の壁流
量が変わることから壁流に取られる燃料、または壁流か
らもち去られる燃料分によって空燃比の遅れが生じるか
らである。したがワて、目標空燃比KMRがら空気増量
を求めた場合、空燃比の変化に対して空気増量が早すぎ
ることとなり、その差によって発生トルクが異なる。
KB A = N KB A X 1 / n 2
+ K B A 'Xn2-1/n2...
・■ However, by executing a program with n2: smoothing coefficient or more, in this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the actual air-fuel ratio is equal to the target air-fuel ratio K.
Due to a phenomenon that has a delay compared to MR, the target air-fuel ratio KMR
However, if the air amount is increased too quickly for the air-fuel ratio, this prevents the generated torque from changing due to the difference. That is, FIG. 9(a)
As shown in the figure, the actual air-fuel ratio lags behind the target air-fuel ratio KMR because the wall flow rate of fuel in the intake pipe changes in response to changes in the air-fuel ratio. This is because the air-fuel ratio lags due to the amount of fuel being consumed. However, if the air amount is increased based on the target air-fuel ratio KMR, the air amount will be increased too quickly relative to the change in the air-fuel ratio, and the generated torque will vary depending on the difference.

そこで本実施例、では目標空燃比KMRが急変した場合
、実空燃比の変化が時定数一定の遅れ波形とならず、初
期に変化が早く、後期には遅くなるという現象となるこ
とに鑑みて、+NKBA−KBA’ lの値に応じて平
滑化の程度を変化させることで(第9図(b)参照)、
トルクのフラット性をより高めることができく第9図(
c)参照)、より自然な運転が可能となる。また、特に
空燃比目標値の急変に対応することができる。
Therefore, in this embodiment, in consideration of the fact that when the target air-fuel ratio KMR suddenly changes, the change in the actual air-fuel ratio does not become a delayed waveform with a constant time constant, but instead changes quickly in the early stage and slows down in the latter stage. , +NKBA-KBA' By changing the degree of smoothing according to the value of l (see FIG. 9(b)),
Figure 9 (
c)), more natural driving becomes possible. In addition, it is possible to cope with sudden changes in the air-fuel ratio target value.

なお、上記各実施例では平滑化処理をエンジン回転同期
して行っているため、エンジン回転数が遅くても平滑化
についてより高精度を確保できる。
In addition, in each of the above embodiments, since the smoothing process is performed in synchronization with the engine rotation, even if the engine rotation speed is low, higher accuracy of smoothing can be ensured.

しかし、例えば時間同期で行う場合にはエンジン回転数
によってnl、n2の値を変えるのが好ましい。
However, in the case of time synchronization, for example, it is preferable to change the values of nl and n2 depending on the engine speed.

(効果) 本発明によれば、空燃比が切換わるとき従来のような燃
料量の演算に加え、目標空燃比の値に応じて空燃比を補
正するための空気流量の補正率を演算し、アクセルの操
作量に関連するパラメータ、例えばそのときの空気流量
または絞弁開度から絞弁をバイパスする通路の空気流量
を上記補正率に応じて制御しているので、アクセルの操
作量と関連してエンジントルクを滑らかに変化させるこ
とができ、運転性をより一層向上させることができる。
(Effects) According to the present invention, when the air-fuel ratio is switched, in addition to calculating the fuel amount as in the conventional method, an air flow rate correction factor is calculated for correcting the air-fuel ratio according to the value of the target air-fuel ratio, Since the air flow rate in the passage that bypasses the throttle valve is controlled according to the parameter related to the amount of accelerator operation, such as the air flow rate or throttle valve opening at that time, according to the above correction factor, engine torque can be changed smoothly, further improving drivability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本概念図、第2〜7図は本発明の第
1実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図はそのAACバルブ制御値AACDuty算出のプ
ログラムを示すフローチャート、第4図はその空気補正
率KBAのテーブルマツプ、第5図はそのスロットル開
口面積Aαのテーブルマツプ、第6図はそのAACバル
ブ開度面積ABαのテーブルマツプ、第7図はその燃料
噴射信号Ti算出のプログラムを示すフローチャート、
第8〜9図は本発明の第2実施例を示す図であり、第8
図はその空気補正率KBA算出のサブプログラムを示す
フローチャート、第9図はその空燃比(a)、空気補正
率KBA (b)および発生トルク(C)の関係を示す
図である。 7・・・・・・インジエクタ(燃料供給手段)、21・
・・・・・AACバルブ(補助空気弁)、22.32.
50・・・・・・(運転状態検出手段)、50・・・・
・・コントロールユニット(目標(a B 足手段、燃
料量演算手段、補正率演算手段、演算手段)。
Figure 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, Figures 2 to 7 are diagrams showing the first embodiment of the present invention, Figure 2 is its overall configuration diagram, and Figure 3 is the calculation of the AAC valve control value AAC Duty. 4 is a table map of the air correction factor KBA, FIG. 5 is a table map of the throttle opening area Aα, FIG. 6 is a table map of the AAC valve opening area ABα, and FIG. 7 is a table map of the AAC valve opening area ABα. is a flowchart showing a program for calculating the fuel injection signal Ti,
8 and 9 are diagrams showing a second embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a flowchart showing a subprogram for calculating the air correction factor KBA, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship among the air fuel ratio (a), the air correction factor KBA (b), and the generated torque (C). 7... Injector (fuel supply means), 21.
...AAC valve (auxiliary air valve), 22.32.
50... (operating state detection means), 50...
...Control unit (target (a B foot means, fuel amount calculation means, correction factor calculation means, calculation means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 a)吸入空気量および回転数等をパラメータとしてエン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 b)エンジンの運転状態に基づいて目標空燃比を設定し
、少なくとも定常走行の一部において該目標空燃比を理
論空燃比よりリーン側に選択する目標値設定手段と、 c)運転状態および目標空燃比に応じて燃料供給量を演
算する燃料量演算手段と、 d)燃料量演算手段の出力に基づいて吸気通路に燃料を
供給する燃料供給手段と、 e)目標空燃比に応じて絞り弁をバイパスして流れる補
助空気流量を補正する空気補正率を演算する補正率演算
手段と、 f)アクセル操作量に関連する空気流量等および空気補
正率に基づいて前記補助空気流量を演算する演算手段と
、 g)演算手段の出力に基づいて絞り弁をバイパスする通
路の空気流量を操作する補助空気弁と、を備えたことを
特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
[Scope of Claims] a) Operating state detection means for detecting the operating state of the engine using intake air amount, rotation speed, etc. as parameters, and b) Setting a target air-fuel ratio based on the operating state of the engine, and at least steady running. c) target value setting means for selecting the target air-fuel ratio to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in a part of the system; a fuel supply means that supplies fuel to the intake passage based on the output of the quantity calculation means; and e) a correction factor calculation that calculates an air correction factor that corrects the flow rate of auxiliary air that bypasses the throttle valve according to the target air-fuel ratio. f) a calculation means for calculating the auxiliary air flow rate based on an air flow rate, etc. related to the accelerator operation amount and an air correction factor; g) an air flow rate in a passage that bypasses the throttle valve based on the output of the calculation means; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an auxiliary air valve for operating an auxiliary air valve;
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1993002281A1 (en) * 1991-07-18 1993-02-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
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KR100287700B1 (en) * 1996-12-31 2001-05-02 이계안 Method for improvement of acceleration of rare combustion engine

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