JPH02286845A - エンジンの空燃比制御方法 - 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］ 本発明は、混合気の空燃比を理論空燃比近傍にフィード
バック制御する場合に好適に採用可能なエンジンの空燃
比制御方法に関する。

［従来の技術］ 排気ガス浄化手段の一つとして広く利用されている三元
触媒は、混合気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い
範囲（三元触媒のウィンドウ）内に維持されていないと
、排気ガス中に含まれているＧｏ、ＨＣ，ＮＯＸの全て
を効率よく浄化することができない。そのため、燃料噴
射弁を備えたエンジンでは、基本噴射量を空燃比フィー
ドバック補正係数で微細に調節して、混合気の空燃比を
三元触媒のウィンドウ内に維持するようにしている。す
なわち、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサの
出力信号が空燃比リッチ状態を示した場合には、前記補
正係数をスキップ値分だけ減少側にスキップさせ、次に
積分定数に基づいて一定値づつ徐々に減少させることに
より、燃料供給量を絞って、混合気の空燃比を理論空燃
比側に変化させるようにしている。他方、酸素センサの
出力信号が空燃比リーン状態を示した場合には、前記補
正係数をスキップ値分だけ増加側にスキップさせ、次に
積分定数に基づいて一定値づつ徐々に増加させることに
より、燃料供給量を増量させて、混合気の空燃比を理論
空燃比側に変化させるようにしている。

ところが、燃料等の実際の要求値は、車両の運転条件に
より異なる。そのため、吸気管圧力やエンジン回転数等
をパラメータにして、空燃比フィードバック補正係数を
切換えるようにしているものもある。また、本発明の先
行技術として、例えば、特開昭６２−１９１６３９号公
報に示されるように、エンジンの加速運転時および減速
運転時には、空燃比フィードバック補正係数を太き（し
、定常運転時には、空燃比フィードバック補正係数を小
さくするようにしている例もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような構成のものは、車両走行時に
おける走行風の影響が配慮されていないため、走行時の
エンジン状態に適した空燃比制御が行われ難い。すなわ
ち、同一の吸気管圧力や同一のエンジン回転数の場合に
おいても、変速機のシフト位置が異なれば車速が変わり
、エンジンルーム内の諸温度条件が変化し、吸気温度や
燃料温度等が変化する。そのため、車両の走行時におい
て、これらの温度変化を代用するパラメータとして、吸
気管圧力やエンジン回転数を利用すると、燃料供給量が
車両走行時におけるエンジン状況に応じて的確に調節さ
れない恐れが高くなる。

本発明は、このような課題を解消することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
を採用している。

すなわち、本発明にかかるエンジンの空燃比制御方法は
、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサの出力信
号に基づいて、空燃比フィードバック補正係数を変化さ
せることにより、混合気の空燃比を理論空燃比近傍に調
節するようにしたエンジンの空燃比制御方法であって、
前記空燃比フィードバック補正係数のスキップ値と積分
定数の少なくとも一方を車速に対応させて変化させるよ
うにしたことを特徴とする。

［作用］ エンジンルーム内が走行風による影響を比較的受は雅い
場合に空燃比フィードバック補正係数を小さな値にすれ
ば、燃料の増減幅が小さくなり、混合気の空燃比の変動
が抑制される。したがって、車両の中低速状態等におけ
る吸気温度や燃料温度等の昇温状態に対応させて、適切
な空燃比補正を行うことが可能となる。

一方、エンジンルーム内が走行風による影響を受は易い
場合に空燃比フィードバック補正係数を大きくすれば、
燃料の調節速度とともに、空燃比制御の応答性が高めら
れる。したがって、車両の高速時等における吸気温や燃
料温度等の低下傾向に対応させて、速やかに空燃比補正
を行うことが可能となる。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図を参照して
説明する。

第１図に概略的に示したエンジンは、自動車に利用され
るもので、電子制御燃料噴射装置１を備えている。電子
制御燃料噴射装置１は、吸気管２に装着した燃料噴射弁
３と、この燃料噴射弁３から噴射する燃料の量をエンジ
ン状況に応じて調節する電子制御装置４とを具備してな
り、この電子制御装置４に燃料噴射量等を調節するため
の種々の情報が入力されるようになっている。

燃料噴射弁３は、電磁コイルを内蔵しており、その電磁
コイルに前記電子制御装置４から燃料噴射信号ａが印加
されると、その印加時間に相当する量の燃料を吸気ポー
ト付近に噴射するように構成されたものである。

電子制御装置４は、中央演算処理装置５と、メモリー６
と、入力インターフェース７と、出力インターフェース
８を備えたマイクロコンピュータユニットからなるもの
である。そして、その入力インターフェース７には、少
なくとも、クランク角センサ９からのエンジン回転信号
すと、圧力センサ１０からの吸気圧信号Ｃと、アイドル
スイッチＩＤＬ　１１からの信号ｄと、車速を検出する
ための車速センサ１２からの車速信号ｅと、酸素センサ
１３の出力信号ｆ等がそれぞれ入力されるようになって
いる。一方、出力インターフェース８からは、前記燃料
噴射弁３に向けて燃料噴射信号ａが出力されるようにな
っている。

クランク角センサ９は、エンジン回転数に対応する電気
信号を出力するように構成されたもので、ディストリビ
ュータ１４に設けである。圧力センサ１０は、サージタ
ンク１５に装着してあり、吸気管圧力に応じた電気信号
を出力するように構成されたものである。アイドルスイ
ッチＩＤＬＩＩは、スロットルバルブ１６がアイドリン
グ位置にある場合にＯＮとなり、非アイドリング位置に
ある場合にＯＦＦとなるＯＮΦＯＦＦスイッチで、スロ
ットルシャフト１７に結合しである。酸素センサ１３は
、排気ガス中の酸素濃度を検出するためのもので、三元
触媒コンバータ１８の上流に配置しである。この酸素セ
ンサ１３は、混合気の空燃比が理論空燃比近傍に存在す
る変換点よりもリーン側にあって、排気ガス中の酸素濃
度が高い場合には低い電圧を発生し、混合気の空燃比が
前記変換点よりもリッチ側にあって、排気ガス中の酸素
濃度が低い場合には高い電圧を発生し得るように構成さ
れたものである。

前記電子制御装置４は、エンジン回転信号すおよび吸気
圧信号Ｃ等から吸入空気量を算出し、その吸入空気量に
応じて基本噴射量ＴＰを決定するようになっている。そ
して、基本噴射量ＴＰをエンジン状況に応じて決まる空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＰや各種補正係数にで
補正して、燃料噴射量Ｔを決定しくＴ　＝ＴＰＸＰＡＦ
　ＸＫ　）　、この燃料噴射量Ｔに相当する時間だけ燃
料噴射弁３を開弁させることにより、燃焼室１９への燃
料供給を実行するようになっている。

また、この電子制御装置４には、前記空燃比フィードバ
ック補正係数ＰＡＰを車速状態に対応させて変化させる
ために、第２図に概略的に示すようなプログラムを設定
しである。

先ず、ステップ５１で車速信号ｅに基づいて、車速が設
定車速５ＰＤｏ（例えば、８０　ｋｍ／ｈ）以上か否か
を判別する。車速が設定車速ＳＰＤ　ｏ以上でないと判
断した場合はステップ５２に進み、設定車速ＳＰＤ　ｏ
以上であると判断した場合はステップ５３に進む。ステ
ップ５２では、下記のマツプから選択した空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦの増加側のスキップ初期設定値
Ｒ３Ｐ　Ｏを所定の番地Ｒ８Ｐにセットして、メインル
ーチンに移行する。

ステップ５３では、空燃比フィードバック補正係数ＰＡ
Ｆの増加側のスキップ初期設定値Ｒ８Ｐ　ｏに所定のス
キップ補正量Ａを加算し、その値を所定の番地Ｒ８Ｐに
セットしてメインルーチンに移行する。

ＡＦ このような構成によると、所定の運転域で車速が設定車
速ＳＰＤ　ｏを下回っている場合には、初期の空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦに基づいて、基本噴射量Ｔ
Ｐが補正されることになる。すなわち、酸素センサ１３
の出力電圧が変換点よりもリーン側にあって、排気ガス
中の酸素濃度が高い場合には、第３図に示すように、空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＩ’が増加側にスキッ
プ値Ｒ３Ｐ　、だけスキップされた後、積分定数ＫＩＰ
　ｏに基づいて、−定値Ｐ。づつ徐々に減少されてい（
。このため、燃料噴射弁３から供給される燃料噴射量Ｔ
が増量され、混合気の空燃比が理論空燃比側に変化する
ことになる。

また、酸素センサ１３の出力電圧が変換点よりもリッチ
側にあって、排気ガス中の酸素濃度が低い場合には、空
燃比フィードバック補正係数ＰＡＰが減少側にスキップ
値Ｒ８Ｍだけスキップされた後、積分定数ＫＩＮに基づ
いて、一定値Ｈづつ徐々に減少されてい（。このため、
燃料噴射弁３から供給される燃料噴射量Ｔが減量され、
混合気の空燃比が理論空燃比側に変化することになる。

一方、車速が設定車速ＳＰＤ　ｏを上回っている場合に
は、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの増加側のス
キップ値Ｒ８Ｐ　ｏが大きな値（ＲＳＰ　ｏ　＋Ａ　）
に置き換えられる。このため、混合気の空燃比がリッチ
からリーンに変化した場合には、これに対応して速かに
燃料が増量され、混合気の空燃比が理論空燃比側に変化
することになる。

そして、暖機時や急加速時および急減速時等の場合を除
き、スロットルバルブ１３が非アイドル位置にある場合
（アイドルスイッチＩＤＬ・ＯＦＦ　＞には、以上のよ
うな制御が繰り返し行われて、混合気の空燃比が理論空
燃比近傍に維持される。

したがって、このような構成によれば、エンジンルーム
内が走行風による影響を受は難く、吸気温度や燃料温度
等が昇温し易い場合には、補正による燃料の増減量が小
さくなるため、空燃比の変動が抑制されて、理論空燃比
近傍に維持される。

このため、低中速域における燃焼を安定させることがで
き、排気ガスの浄化効率やドライバビリティ等を高める
ことができる。

一方、エンジンルーム内が走行風による影響を受は易く
、吸気温や燃料温度等が昇温し難い場合に空燃比がリー
ンに変化すれば、速やかに燃料が増量されて、空燃比が
理論空燃比側に調節される。

このため、高速域における燃焼を安定させることができ
、排気ガスの浄化効率やドライバビリティ等を高めるこ
とができる。

なお、上記実施例では、空燃比フィードバック補正係数
の増加側のスキップ値のみを変化させているが、積分定
数やこれらの双方を車速に対応させて変化させるように
してもよい。

また、増加側のスキップ値を変化させる場合は、スキッ
プ初期設定値に補正値を加算する場合に限らないのは勿
論である。例えば、第４図に概略的に示すように、設定
車速ＳＰＤ　ｏ未満に対応するスキップ値Ｒ８Ｐ　２と
、設定車速ＳＰＤ　ｏ以上に対応するスキップ値Ｒ８Ｉ
）　ｌとを設定しておき、これらを車速判別（ステップ
６１）に基づいて、選択的に利用する（ステップ６２、
ステップ６３）ようにしてもよい。

さらに、以上の実施例では、車速条件を２水準とした場
合であるが、必要に応じて車速条件を細かく設定するよ
うにしてもよい。例えば、車速が設定車速未満の場合（
車速＜ＳＰＤ　ｏ　）と、設定範囲内の場合（ＳＰＤ　
ｏ≦車速≦ＳＰＤ　１）と、これを上回っている場合（
車速＞ＳＰＤ　１）とに細分化して、それぞれに対応す
るスキップ値や積分定数を設定しておくことも可能であ
る。そして、このようにすれば、さらに精度の高い空燃
比制御を行うことが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は車速に対応させて空燃比
フィードバック補正係数の制御値を変化させるようにし
ているので、実際の走行時におけるエンジン状態に即し
て的確に空燃比制御を行うことができる。その結果、車
両の低速域から高速域の広い領域内で有効に排気ガスの
浄化効率等を高めることができる制御性に優れたエンジ
ンの空燃比制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
概略的な全体構成図、第２図は制御手順を示すフローチ
ャート図、第３図は制御態様を示すタイミングチャート
図である。第４図は本発明の他の実施例を示す第２図相
当のフローチャート図である。 １・・・電子制御燃料噴射装置 ３・・・燃料噴射弁 ４・・・電子制御装置 １２・・・車速センサ １３・・・酸素センサ １８・・・三元触媒コンバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサの出力信号
   に基づいて、空燃比フィードバック補正係数を変化させ
   ることにより、混合気の空燃比を理論空燃比近傍に調節
   するようにしたエンジンの空燃比制御方法であって、前
   記空燃比フィードバック補正係数のスキップ値と積分定
   数の少なくとも一方を車速に対応させて変化させるよう
   にしたことを特徴とするエンジンの空燃比制御方法。