JPH0227128A - エンジンの空燃比制御装置 - 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１ 本発明は、加速運転におりる過渡時の空燃比を補正して
適正な空燃比に維持Ｊることのできるエンジンの空燃比
制御装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年の電
子制御化されたエンジンでは、低燃費化、排気ガス清浄
化のため、エンジン状態パラメタを検出Ｊる各種センサ
類からの出力信号に基づぎ、例えばマイクロコンピュー
タなどを用いｌζ電子制御装置で空燃比を制御している
。この空燃比制御においでは、例えば、ポットワイヤ式
エアフローメータなどで泪測算出される空気量から基本
燃料噴射量を算出し、この基本燃料噴射量に０２センザ
などからのフィードバック補正及びエンジン状態に応じ
た各種補正を加え、最適な空燃比となるよう制御してい
る。しかしながら、加速時などの過渡状態においては、
上記エアフローメタの応答遅れのため、その信号に従っ
た燃利噴用量では、−時的に、空気過剰、燃料不定の状
態となり、空燃比のオーバーリーンを生じる。従って、
加速増量などの補正をオープンループ制御により行なっ
ており、このような先行例は、例えば、特開昭５８−２
０６８４５号公報に開示されている。

上記先行例によれば、スロットル開度θＴｈと機関回転
数Ｎとをそれぞれ電圧に変換してそれらの差により加速
指数（θＴｈ−Ｎ　）を算出すると共に、上記スロット
ル開度θＴｈに基づき加速判定指標ΔＶを求め、判定回
路ににす、上記加速指数（θ１ｈ−Ｎ　）が加速判定指
標へ■以上の場合に加速と判定して、加速指数くθＴｈ
−Ｎ　）に応じ燃料の加速増量補正量を制御し、加速指
数（θＴｈ−Ｎ　）が加速判定指標へＶ以上となってい
る期間が加速補正期間どして制御するようにしている。

このため、単に、その時のエンジン回転数とスロットル
開度とから加速判定をしているに過ぎず、経時的なエン
ジン回転数変化あるいはスロットル開度変化から加速判
定をしていないため、適正な加速増量補正および加速補
正期間が得られないという問題がある。

これに対処するに従来、上記加速増量は、所定時間内の
スロットル開度変化ｈｙにより加速を検知して、第７図
のタイムチャー１〜に示すように加速増量補正が開始さ
れ、スロットル開度が略一定となることによる加速検知
終了後も、゛エンジン回転数が上昇づ−るため、加速検
知終了後、一義的に設定した所定噴射回数（加速補正回
数ＡＣＮＴ）だけ増量補正していた。この増量補正は、
燃料ｖｆＡ！ｌ）Ｊ量ずなわち、エンジン回転数に同期
したパルス信号のパルス幅ｌｉを大ぎくすることにより
補正しており、かつ、スロットル開度が略一定となるこ
とによる加速検知終了後、上記パルス信号の１パルスの
カウントで上記噴射回数が１ずつ減算され、噴射回数が
Ｏになった詩点で加速増量補正を解除するようにしてい
た。このため、ス［］ツー・ル聞麿が略一定となること
による加速検知終了後、加速増量された噴％ｊい１数を
減らしてゆく時に、エンジンの低回転域で一義的に設定
した噴射回数だＩＪ減らしてゆくと、エンジンの１１回
転域と低回転域とで燃料噴射の時間間隔が異なるため、
高回転域では補正しＣいる時間が♀く終り、空燃比がリ
ーンとなってしまう。また、逆に、エンジンの高回転域
で一義的に設定した噴射回数だ（Ｊ減らしてゆくと、低
回転域では補正している時間が長くなり、空燃比がリッ
チどなってしＪ、う。このため、加速運転時のエンジン
回転数上昇が一時的に不安定になり、振動を発生し走行
性が悪化したり、空燃比が適正に保たれず排気ガス清浄
性の悪化を招くという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、加速運転
時の過渡状態における空燃比を適正に設定することがで
き、損気ガス清浄性の悪化が防甫できるど共に、安定し
た加速性能を得ることのできる］−ンジンの空燃比制御
装置を提供することを目的どじでいる。

［課題を解決Ｊるための手段及び作用］本発明によるエ
ンジンの空燃比制御装置は、スロットル開度の変化によ
りエンジンの加速度合を検知して燃料の増量補ｉＥによ
る加速補正回数を制御する制御手段を右するエンジンの
空燃比制御装置において、上記制御手段に、スロワ１〜
ル開度の所定時間内の変化量から加速を検知Ｊ−る加速
判定手段と、冷却水温に対応した燃お１噴射量補正回数
を記憶する哨用桁補正回数記憶手段と、上記鳴０＝１吊
補正回数記憶手段から上記噴射量補正回数を、冷却水温
に応じて検索覆る噴射量補正回数検索手段と、上記噴射
量補正回数をエンジン回転数に応して増減する回転数補
正係数を記憶する回転数補正係数記憶手段と、上記回転
数補正係数記憶手段から」ニ記回転数補正係数を、エン
ジン回転数に応じて検索ザる回転数補正係数検索手段と
、上記加速判定手段による加速検知終了後、上記噴射量
補正回数と」二記回転数補止係数どから、加速補正回数
を算出する加速補正回数算出手段とを段（りた−ｂので
あり、上記加速補正回数算出手段で冷却水温に応じた上
記噴射量補正回数とエンジン回転数に応じた上記回転数
補正係数とから加速補止回数が埠出され、エンジン状態
および加速検知終了時のエンジン回転数に応じＣ適正な
空燃比が１−）られる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明覆る。

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１図はエ
ンジン制り１１系の概略図、第２図は電子制御系のブロ
ック図、第３図は制御手段の機１１Ｌブロック図、第４
図は制御手順を示Ｊ−フローヂャ−１・、第５図は冷却
水温に対する噴射量補正回数の関係を示１説明図、第６
図（まエンジン回転数に対する回転数補正係数の関係を
示す説明図である。

（エンジン制御系の構成） 図中の符号１はエンジン本体であり、このエンジン本体
１のクランクシ１７フ］〜１ａに軸着されたクランクロ
ータ２に、クランク角センサを兼用する回転数センＩ少
３が対設され、また、つＡ−タジャケッ１〜に水温セン
サ４が臨まされている。

ざらに、上記エンジン本体１の吸気ポート１ｂにインジ
ェクタ５が臨まされ、また、この吸気ボ１−１ｂに連通
りる吸気通路６の中途にスロットルバルブ７が介装され
、その直下流側にエアチャンバ６ａが形成されている。

さらに、上記スロットルバルブ７にアイドルスイッチ８
ａ１スロツトルポジシヨンセンザ８ｂが連設されている
。なお、上記アイドルスイッチ８ａは、スロットルバル
ブ７全閉時にＯＮ　”Ｉるものである。また、上記吸気
通路６の上流側に、エアフローメータ９が介装されてい
る。

一方、上記エンジン本体１の排気通路１０に、０２セン
ザ１１が臨まされでいる。なお、符号１２は触媒］ンバ
ータである。

また、符号１３は制御手段で、この制御手段１３の入力
インターフェース１４に、上記エアフロメータ９、アイ
ドルスイッチ８ａ１ス［１ツトルポジシヨンセンザ８ｂ
、水温センサ４、回転数センサ３．０２センザ１１が接
続されている。また、上記制御手段１３の出力インター
フコ４−ス１５に、各気筒（＃１〜＃４）に配設された
インジェクタ５が駆動回路１６を介して接続されている
。

（電子制御系の機能構成） 上記制御手段１３には、上記入力インターフェース１４
、出力インターフェース１５と、パスライン１７を介し
て接続する、演算部であるＣＰＵ（中央処理装置）１８
、ＲＯＭ、１９、ＲＡＭ２０が設けられており、このＲ
ＯＭ１９には、後述する噴射量補正回数テーブルＴＢＷ
と、回転数補正係数テーブルＴＢＮなどの固定データと
、制御プログラムが記憶されている。

また、上記ＲＡＭ２０では、データ処理した後の上記各
センサの出力信号を所定アドレスに一時格納する。また
、上記ＣＰＵ１８では上記ＲＯＭ１９に記憶されている
プログラムに従い、上記ＲＡＭ２０に格納されでいる各
種データからインジェクタ５に対する燃Ｆｌ噴剣量を演
算して上記出力インターフェース１５を介して駆動回路
１６に出力し、各気筒に配設された上記インジェクタ５
を駆動する。

（制御手段の機能構成） −１−開制御手段１３は、基本燃料噴射量算出手段２１
、空燃比フィードバック値設定手段２２、各種増量分補
正係数算出手段２３、加速増量補正係数算出手段２４、
加速増量補正係数算出手段２５、加速判定手段２６、燃
料噴用量算出手段２７、噴射量補正回数検索手段２８、
噴射量補正回数記憶手段２９、回転数補正係数検索手段
３０、回転数補正係数記憶手段３１、加速補正回数算出
手段３２、計数手段３３から構成される。

上記基本燃わ１噴射量締出手段２１は、上記エアフロー
メータ９で計測した吸入空気ｆｆ１Ｑと上記回転数セン
サ３で４測したエンジン回転数Ｎから基本燃料ＶＪ躬量
（基本燃料噴射パルス幅）丁ｐを演算しくＴｐ　＝ＫＩ
ＮＪ　ｘ　Ｑ／Ｎ　　　ＫＨＪＪ　：定数）、エンジン
日乾に同期したパルス信号として出力する。

上記空燃比フィードバック値設定手段２２では、０２セ
ンザ１１の出力信号からフィードバック補正に係る空燃
比フィードバック補正値αを設定する。

各種増量分補正係数算出手段２３では、アイドルスイッ
チ８ａからの出力信号、スロットルポジションセンサ８
ｂからのスロワ１〜ル開度θ信号、冷却水温センサ４か
らの冷却水温Ｔｗ倍信号基づき、水温補正、全開増量補
正、アイドル後増量補正に係る各種増量分補正係数ＣＯ
［［を算出覆る。

加速増量補正係数算出手段２４では、後述する加速判定
手段２６からの加速増量指示に基づき、例えば、スロッ
トルポジションセンサ８ｂからのスロットル間度θ信号
および冷却水温センサ４からの冷却水温ＴＶ倍信号読込
み、スロットル開度θおよび冷却水ｔｆａＴｗをパラメ
ータとしてマツプを構成する加速増量補正係数Ｋ　ＡＣ
Ｃを直接あるいは補間計算により緯出覆る。加速時、上
記基本燃料噴！）Ｉ量Ｔｐがこの加速増量補正係数Ｋ　
ＡＣＣにより補正される。

加速判定手段２６は、上記スロットルポジションセンナ
８ｂで計測したスロットル開度θの所定時間内の変化量
△Ｔ　ｌ−１＝　ｄ　Ｏ／　ｄ　ｔから加速度合を判定
して上記加速増量補正係数算出手段２４、噴射量補正回
数検索手段２８、回転数補正係数検索手段３０へ出力し
、加速増量を指示すると共に、後述する計数手段３３へ
加速検知終了信号を出力する。

一方、上記空燃比フィードバック値設定手段２２で設定
された空燃比フィードバック補正値α、各種増量分補正
係数算出手段２３で算出された各種増量分補正係数Ｃ０
ＦＦおＪ：び加速増量補正係数算出手段２４で算出され
た加速増量補正係数Ｋ　ＡＣＣは、燃料噴射量算出手段
２７に読込まれる。

上記燃料噴射量算出手段２７では、上記基本燃料噴射量
算出手段２１で算出した基本燃料噴射量Ｔｐを上記空燃
比フィードバック補正値α、各種増量分補正係数ＣＯ［
［、加速増量補正係数Ｋ　ＡＣＣで補正して、上記イジ
ェクタ５に対する実際の燃料噴射量（燃料噴射パルス幅
）ＴＩを算出する。すなわち、燃料噴射量ｌｉは、 ＴＩ＝ＴＩ］Ｘαｘ　（Ｃ０ＥＦ＋　ＫＡＣＣ）にて算
出する。この燃料噴射量Ｔｉ　　（パルス信号）を駆動
手段１６を介してイジェクタ５へ出力Ｊ−る。

噴射量補正回数検索手段２８では、上記加速増量補正係
数Ｋ　ＡＣＣにより増量される燃料噴射の回数（噴射量
補正回数）を、上記水温センサ４からの冷却水温Ｔｗに
応じて噴射量補正回数記憶手段２つより検索する。

上記噴射量補正回数記憶手段２９には、上記水温センサ
４からの冷却水温−ＦＷに対応した噴射ｉ補正回数ＣＮ
Ｔが記憶されており、具体的には、上記ＲＯＭ１９の一
部に冷ＩＪ１水温Ｔｗに対応した噴射量補正回数テーブ
ルＴＢＷとして構成されており、実験により冷却水温Ｔ
ｗをパラメータとして所定時間当りのスロットル開度変
化による加速検知終了時の規定回転数におりる最適噴射
量補正回数を求め、これをＲＯＭ１９にテーブルとして
あらかじめ格納しでおくものである。なお、上記噴射量
補正回数ＣＮＴは、第５図に示すように、冷却水温Ｔｗ
の上背に伴い、減少するよう設定されている。

回転数補正係数検索手段３０は、上記噴射量補正回数Ｃ
ＮＴを、エンジンの高回転数域と低回数転域とで増減補
正させるための回転数補正係数を、上記回転数センサ３
で計測したエンジン回転数Ｎに応じて上記回転補正係数
記憶手段３１から検索する。

上記回転数補正係数記憶手段３１には、上記回転数セン
サ３からのエンジン回転数Ｎに対応した回転補正係数Ｅ
ＧＣＮＴが記憶されている。この回転数補正係数ＥＧＣ
ＮＴは、第６図に示Ｊようにエンジンの高回転数域では
大きく、低回転数域では小さく設定されており、具体的
には、上記ＲＯＭ１９の一部にエンジン回転数Ｎに対応
した回転数補正係数テーブルＴＢＮとして構成される。

上記加速補正回数算出手段３２は、上記噴射量補正回数
ＣＮＴと上記回転数補正係数Ｅ　Ｇ　ＣＮ　Ｔとから、
加速検知終了直前のエンジン回転数Ｎに応じた加速補正
回数ＡＣＮＴを、ＡＣＮＴ＝ＣＮ丁Ｘ　Ｅ　Ｇ　ＣＮ　
Ｔにより算出し、計数手段３３にカウンタレットする。

また、上記計数手段３３は、加速判定手段２６の出力信
号による加速検知終了と共に上記燃料噴射量Ｔｉ　　（
パルス信号）をカウントし、この１カウント毎に上記加
速補正回数Ａ　ＣＮ　Ｔを減算しでＯ以下になった時、
上記加速増量補正係数算出手段２４へ加速増量の終了信
号を出力する。

さらに、上記加速増量補正係数算出手段２４は、上記計
数手段３３からの加速増量の終了信号にＪ：す、上記燃
料噴射量算出手段２７へ出力する加速増量補正係数Ｋ　
ＡＣＣをＫＡＣＣ＝Ｏにセットし、加速増量補正を解除
する。

（加速期Ｎ）時の制御動作） 上記構成による制御手段１３の加速増量時の制御手順を
第４図のフローチャートに従って説明する。

まず、ステップ１００で加速判定手段２６にてスロット
ルポジションセンサ８ｂの出力信号を読込みスロットル
開度θの所定時間内の変化量ΔＴＨが設定値ＴＨＯより
も大きいかを比較し、加速判定を行う。すなわち、上記
スロットル開度θの所定時間内の変化量ΔＴＨが上記設
定値Ｔ　Ｈ０以上の時は、加速増量と判定し、加速増量
補正係数算出手段２４へ加速増量補正の指示がなされ、
加速増量補正係数算出手段２／ｌにて加速増量補正係数
Ｋ　ＡＣＣが算出され、この加速増量補正係数ＫＡＣＣ
を燃料噴射量Ｘ算出手段２７に読込み、燃料噴射量Ｊｉ
をＴｉ＝ＴＩ）Ｘαｘ　（Ｃ０ＥＦ＋　ＫＡＣＣ）によ
り算出することにより加速増量補正が行われると共にス
テップ１０１へ進み、上記変化量ΔＴＨが設定値下１−
１０よりｂ小さい揚台は、加速終了あるいは加速増量補
正の必要なしと判定してステップ１０６へ進む。

ステップ１０１では、水温センサ４からの冷却水温ＴＷ
を噴射量補正回数検索手段２８へ読込み、次に、ステッ
プ１０２で噴射量補正回数記憶手段２９から上記冷却水
温ＴＶに応じて噴射量補正回数ＣＮＴを検索する。

ステップ１０３では、回転数センサ３からの工ンジン回
転数Ｎを回転数補正係数検索手段３０へ読込み、次に、
ステップ１０４で回転数補正係数記憶手段３１から上記
エンジン回転数Ｎに応じて回転数補正係数ＥＧＣＮＴを
検索する。

次に、ステップ１０５へ進み、加速補正回数算出手段３
２にて上記噴射量補正回数ＣＮＴと上記回転数補正係数
ＥＧＣＮＴとを乗じ、加速補正回数ＡＣＮＴを算出する
。この加速補正回数ＡＣＮＴは計数手段３３へ出力され
、次に、再びプログラムが繰返され、加速状態と判定さ
れて値が更新されるまで保持される。

一方、上記加速増量補正係数算出手段２４は、上述のよ
うにステップ１００で上記加速判定手段２６により加速
増量を指示されると、加速増量補正係数Ｋ　ＡＣＣを算
出し、燃料噴射量算出手段２７に入力することにより、
燃料噴射量算出手段２７から加速期おされた燃料噴射ｆ
ｆ１Ｔｉが出力される。

上記基本燃料噴射量Ｔ＋１及び燃料噴射量Ｔｉはエンジ
ン回転に同期したパルス信号で、上記加速増量は、具体
的には上記基本燃料噴９Ａ量Ｔｐの１パ１フ ルス毎のパルス幅を大きくする。

次に、再びプログラムが呼出され、ステップ１００で加
速判定手段２６にてスロットル開度θの所定時間内の変
化量ΔＴＨが設定値ＴＨＯよりも小ざくなった時、すな
わち、加速終了と判定されると、ステップ１０６へ進む
。

ステップ１０６では、計数手段３３に、上記加速補正回
数算出手段３２で算出された加速補正回数ＡＣＮＴが取
込まれ上記燃料噴射量Ｔｉ　（パルス信号）のカウント
が開始される。この燃料噴射量Ｔｉの１パルスのカウン
トで上記加速補正回数ＡＣＮＴが１減算される。

次に、ステップ１０７へ進み、上記加速補正回数ＡＣＮ
王が減算されてＯ以下になったか、つまり残り回数があ
るか調べられる。Ｏ以下になった時はステップ１０８で
上記加速補正回数ＡＣＮＴをＯクリアすると共に上記加
速増量補正係数算出手段２４へ加速増量の終了信号を出
力し、加速増量補正係数Ｋ　ＡＣＣをＫＡＣＣ＝Ｏにセ
ットすることにより、加速増量補正を終了する。一方、
スデツプ１０７で上記加速補正回数Ａ　ＣＮ　Ｔ　ｈ＜
　Ｏより大きい時は、加速増量を続ける回数が残ってい
るため、ステップ１０６で求めたカウント値を保持した
ままプログラムを抜け、再びプログラムが呼出され、ス
テップ１００で加速終了のままであれば、上記カウント
値からカウントが再開される。

すなわち、加速検知終了時、その時の冷却水温に基づく
エンジン状態およびエンジン回転数に応じて加速増量の
噴射回数（加速補正回数）を設定するため、エンジンの
低回転数域と高回転数域とで加速運転における適正空燃
比を得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によるエンジンの空燃比制
御装置は、スロットル開度の所定時間内の変化量による
加速検知終了時の加速増量補正された燃料噴ｔＡ量の加
速補正回数が、冷却水温に基づくエンジン状態およびエ
ンジン回転数に応じて増減補正されるため、加速検知終
了時のエンジン回転数によらず、加速補正期間のバラツ
キが防止でき、加速運転におりる空燃比が適正に保たれ
排気ガス清浄性の悪化が防止できると共に、安定した加
速性能を得ることができるなど優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１図はエ
ンジン制御系の概略図、第２図は電子制御系のブロック
図、第３図は制御手段の機能ブロック図、第４図は制御
手順を示すフローヂャート、第５図は、冷却水温に対す
る噴射量補正回数の関係を示す説明図、第６図はエンジ
ン回転数に対する回転数補正係数の関係を示１説明図、
第７図はタイミングヂャートである。 １・・・エンジン本体、１３・・・制御手段、２８・・
・噴射量補正回数記憶手段、 ２９・・・噴射量補正回数記憶手段、 ３０・・・回転数補正係数検索手段、 ３１・・・回転数補正係数記憶手段、 ３２・・・加速補正回数算出手段、 Ｔｐ・・・基本燃料噴射量、Ｔｉ・・・燃料噴射ＢＸ１
ＣＮＴ・・・噴射量補正回数、 ＥＧＣＮＴ・・・回転数補正係数、 ＡＣＮＴ・・・加速補正回数。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スロットル開度の変化によりエンジンの加速度合を検知
   して燃料の増量補正による加速補正回数を制御する制御
   手段を有するエンジンの空燃比制御装置において、 上記制御手段に、 スロットル開度の所定時間内の変化量から加速を検知す
   る加速判定手段と、 冷却水温に対応した燃料噴射量補正回数を記憶する噴射
   量補正回数記憶手段と、 上記噴射量補正回数記憶手段から上記噴射量補正回数を
   、冷却水温に応じて検索する噴射量補正回数検索手段と
   、 上記噴射量補正回数をエンジン回転数に応じて増減する
   回転数補正係数を記憶する回転数補正係数記憶手段と、 上記回転数補正係数記憶手段から上記回転数補正係数を
   、エンジン回転数に応じて検索する回転数補正係数検索
   手段と、 上記加速判定手段による加速検知終了後、上記噴射量補
   正回数と上記回転数補正係数とから、加速補正回数を算
   出する加速補正回数算出手段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。