JPH0278764A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine of automobile - Google Patents
Air-fuel ratio controller for internal combustion engine of automobileInfo
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- JPH0278764A JPH0278764A JP22885588A JP22885588A JPH0278764A JP H0278764 A JPH0278764 A JP H0278764A JP 22885588 A JP22885588 A JP 22885588A JP 22885588 A JP22885588 A JP 22885588A JP H0278764 A JPH0278764 A JP H0278764A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用内燃機関の空燃比制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine for an automobile.
気化器を備えた自動車用内燃機関の排気組成を感知して
、内燃機関に供給する混合気の空燃比を略一定に制御す
る空燃比制御装置は、特公昭57−59905号公報に
開示されている。An air-fuel ratio control device that senses the exhaust composition of an automobile internal combustion engine equipped with a carburetor and controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a substantially constant level is disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-59905. There is.
このものは、燃料通路に接続する空気通路に電磁弁を設
置するか、あるいは燃料通路にバイパスを設け、このバ
イパスに電磁弁を設けることにより、設定温度以上で設
定負荷または設定回転数以下の運転範囲内で空燃比フィ
ードバックによる上記電磁弁のオン・オフ作動を行い、
その運転範囲内の排気の浄化と燃費の改善が図れ、又前
記運転範囲外ではフィードバック制御を停止させて、停
止時には前記電磁弁の開閉する空気通路あるいは燃料通
路の一部を開または閉制御して燃料増量を行って濃混合
気を生成する空燃比制御装置である。By installing a solenoid valve in the air passage connected to the fuel passage, or by providing a bypass in the fuel passage and installing a solenoid valve in this bypass, this product can be operated at a temperature higher than the set temperature and a load lower than the set rotation speed. The above solenoid valve is turned on and off by air-fuel ratio feedback within the range,
It is possible to purify exhaust gas and improve fuel efficiency within the operating range, and to stop feedback control outside the operating range, and to open or close a part of the air passage or fuel passage that is opened and closed by the solenoid valve when the solenoid valve is stopped. This is an air-fuel ratio control device that increases the amount of fuel to produce a rich mixture.
この従来の空燃比制御装置においては、高エンジン回転
数検知により、空燃比を′a混合気化する方向に電磁弁
をオンあるいはオフ移動させた時。In this conventional air-fuel ratio control device, when a high engine speed is detected and the solenoid valve is turned on or off in the direction of changing the air-fuel ratio to 'a' mixture.
電磁弁の位置移動による混合気の急激な変動のためショ
ックが11れドライバビリティが悪くなった。また、こ
のショックを防ぐため電磁弁の移動速度を遅くすると、
濃混合気とするまでに時間がかかり、触媒装置を過熱す
る不都合があった。The shock was 11 and the drivability deteriorated due to the rapid fluctuation of the air-fuel mixture due to the positional movement of the solenoid valve. Also, to prevent this shock, if the moving speed of the solenoid valve is slowed down,
It took a long time to create a rich mixture, which caused the inconvenience of overheating the catalyst device.
そこで、本出願人は特開昭61−149558号に示す
ステッピングモータを利用して気化器のスロー系、メイ
ン系への空気流量をフィードバック制御する技術を提案
した。このような技術により常時理想的な空燃比が得ら
れ、排気ガスの浄化装置の能力向上とドライバビリティ
の向上を図っている。Therefore, the present applicant proposed a technique for feedback controlling the air flow rate to the slow system and main system of the carburetor using a stepping motor as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 149558/1983. With this technology, an ideal air-fuel ratio can be obtained at all times, improving the performance of exhaust gas purification devices and improving drivability.
しかし、以上のような空燃比制御装置においても、触媒
装置の過熱防止のために空燃比を濃混合気化(リッチ化
)する必要があり、排気組成センサからの空燃比信号を
もとにフィードバック制御を行っている状態から1点火
信号の入力により高エンジン回転数と判定された場合、
空燃比制御装置は濃混合気となるような位置にアクチュ
エータを移動・停止させる。この時停止位置への移動直
前のアクチュエータの位置と停止位置との差が大きい場
合、アクチュエータの移動による空燃比の急激な変化に
より、車両走行時においてショックが現われドライバビ
リティが悪くなり、また、エンジン回転数の変化(上昇
)率が小さい場合には、ショックやドライバビリティの
悪化は顕著となる。However, even in the above air-fuel ratio control device, it is necessary to enrich the air-fuel ratio to prevent overheating of the catalyst device, and feedback control is performed based on the air-fuel ratio signal from the exhaust composition sensor. If it is determined that the engine speed is high due to the input of one ignition signal,
The air-fuel ratio control device moves and stops the actuator to a position where a rich mixture is obtained. At this time, if there is a large difference between the actuator position immediately before the actuator moves to the stop position and the stop position, the sudden change in the air-fuel ratio due to actuator movement will cause a shock when the vehicle is running, worsening drivability and causing engine damage. When the rate of change (increase) in rotational speed is small, shocks and deterioration of drivability become noticeable.
そこで、ショックを防ぐためにアクチュエータの移動を
遅くすると、移動量が大きいため、目標位置までの移動
時間がかかり、触媒過熱が問題となった。Therefore, if the movement of the actuator was slowed down to prevent shock, since the amount of movement was large, it took time to move to the target position, and catalyst overheating became a problem.
そこで、本発明は高エンジン回転時における執媒過熱防
止とドライバビリティの向上が図れる空燃比制御装置を
提供する。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides an air-fuel ratio control device that can prevent overheating of the medium and improve drivability during high engine speeds.
本発明の自動車用内燃機関の空燃比制御装置は、自動車
用内燃機関に燃料と吸入空気から成る混合気を供給する
燃料供給装置と、燃料供給装置に空気を供給するニード
ル弁と、ニードル弁を操作するアクチュエータを備えた
エアブリード制御装置と、エンジン回転数が規定(設定
)された高回転数に達したことを判定する回路とエアブ
リード制御装置の、アクチュエータの現在位置と目標位
置との差を演算し、規定(設定)した差との大小を比較
する回路とエンジン回転数が規定(設定)の高回転数に
達したときのエンジン回転数の変化率を演算し、規定(
設定)した変化率との大小を比較する回路を備え、これ
らの回路の出力信号に応じて前記エアブリード制御装置
のアクチュエータの移動速度の制御信号を出力する演算
制御装置とを具備している。The air-fuel ratio control device for an automobile internal combustion engine of the present invention includes a fuel supply device that supplies a mixture of fuel and intake air to an automobile internal combustion engine, a needle valve that supplies air to the fuel supply device, and a needle valve. The difference between the current position of the actuator and the target position of the air bleed control device equipped with the actuator to be operated, the circuit that determines that the engine speed has reached the specified (set) high rotation speed, and the air bleed control device. A circuit that calculates and compares the difference with the specified (set) difference, and a circuit that calculates the rate of change in engine speed when the engine speed reaches the specified (set) high rotation speed,
The air bleed controller is equipped with circuits for comparing the magnitude of the rate of change with the set rate of change, and an arithmetic control device that outputs a control signal for the moving speed of the actuator of the air bleed control device in accordance with the output signals of these circuits.
演算制御装置により規定する高回転数を判定した場合、
エアブリード制御装置のアクチュエータの現在位置と、
目標とする混合気を得るための空気量を供給するアクチ
ュエータの位置(目標位置)との差およびエンジン回転
数の上昇(変化)率とをそれぞれ演算し、アクチュエー
タの目標位置までの移動量が規定する値以上であって、
かつエンジン回転数の上昇率が大きい時は、混合気の変
化によるショックは車両運行上問題とはならないので、
エアブリード制御装置にアクチュエータを高速移動させ
る出力信号を出し、燃料供給装置に供給する空気量を急
速で変化させ、空燃比を急速に変える。また、同条件で
エンジン回転数の上昇率が小さい時は、混合気の変化に
よるショックに敏感であるので、アクチュエータを低速
移動する出力信号を出し、空燃比を低速で変える。When determining the high rotation speed specified by the arithmetic and control unit,
The current position of the actuator of the air bleed control device,
The difference between the position of the actuator that supplies the amount of air to obtain the target mixture (target position) and the rate of increase (change) in engine speed are calculated, and the amount of movement of the actuator to the target position is specified. is greater than or equal to the value of
Also, when the rate of increase in engine speed is large, shocks caused by changes in the air-fuel mixture do not pose a problem for vehicle operation.
It sends an output signal to the air bleed control device to move the actuator at high speed, rapidly changing the amount of air supplied to the fuel supply device, and rapidly changing the air-fuel ratio. Furthermore, under the same conditions, when the rate of increase in engine speed is small, the engine is sensitive to shocks caused by changes in the air-fuel mixture, so an output signal that moves the actuator at a low speed is output to change the air-fuel ratio at a low speed.
本発明の空燃比制御’A tnの実施例を図面により説
明する。An embodiment of the air-fuel ratio control 'A tn of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は自動車用内燃機関の全体構成説明図であって、
内燃機関1の空燃比を制御する演算制御装置8は、排気
管2に取付けた酸素濃度センサ5からの空燃比信号91
点火装置6から検知されるエンジン回転数信号7等の入
力信号をもとに、内燃エンジン1の燃料供給装置3に取
付けたエアブリード制御装置4に出力信号10を送り、
内燃エンジン1の空燃比を制御する。また、排気管2に
は排気ガス浄化用の触媒袋″y111が配設されている
。FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of an automobile internal combustion engine,
The arithmetic control device 8 that controls the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 receives an air-fuel ratio signal 91 from the oxygen concentration sensor 5 attached to the exhaust pipe 2.
Based on input signals such as an engine rotational speed signal 7 detected from the ignition device 6, an output signal 10 is sent to the air bleed control device 4 attached to the fuel supply device 3 of the internal combustion engine 1;
Controls the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1. Further, the exhaust pipe 2 is provided with a catalyst bag "y111" for purifying exhaust gas.
第2図は燃料供給装置3とエアブリード制御装置4との
詳細を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing details of the fuel supply device 3 and the air bleed control device 4. As shown in FIG.
燃料供給装置3はエアクリーナに連通ずる吸気通路31
を備え、吸気通路31内にチョーク弁32とアクセルペ
タルの踏込量に対応して回動する軸33に設けるスロッ
トル弁35とを配設する。The fuel supply device 3 includes an intake passage 31 that communicates with the air cleaner.
A choke valve 32 and a throttle valve 35 provided on a shaft 33 that rotates in response to the amount of depression of the accelerator pedal are disposed in the intake passage 31.
吸気通路31の内部には大ベンチユリ34aと小ベンチ
ユリ34bを設け、小ベンチユリ34bの内部にメイン
ノズル36の先端を開口する。メインノズル36の他端
は燃料のフロート室37に連通し、スロットル弁35の
開度に応じて変化する小ベンチユリ34bを通過する吸
気量に対応する量の燃料がメインノズル36から吸い出
され。A large bench lily 34a and a small bench lily 34b are provided inside the intake passage 31, and the tip of the main nozzle 36 is opened inside the small bench lily 34b. The other end of the main nozzle 36 communicates with a fuel float chamber 37, and an amount of fuel corresponding to the amount of intake air passing through the small bench lily 34b, which changes depending on the opening degree of the throttle valve 35, is sucked out from the main nozzle 36.
混合気となってエンジン1に供給される。The mixture becomes a mixture and is supplied to the engine 1.
吸気通路31のスロットル弁35の近傍には上部スロー
ポート38bと下部スローポート38aが開口し、エン
ジン1のアイドル回転時等の混合気のための燃料を供給
する。この下部スローポート 38aは先端にニードル
38dをもつスロー調整用のねじ38cを設け、ニード
ルを前後させて下部スローボー1〜38aの開口度を調
節する。An upper slow port 38b and a lower slow port 38a are opened in the vicinity of the throttle valve 35 of the intake passage 31, and supply fuel for the air-fuel mixture when the engine 1 is idling. This lower slow port 38a is provided with a throw adjustment screw 38c having a needle 38d at its tip, and the opening degrees of the lower slow ports 1 to 38a are adjusted by moving the needle back and forth.
エアブリード制御装置4は内部に2個のニードル弁をも
ち、気密性のあるケース48で被覆され、該ケース48
にはエアクリーナに連通ずる空気通路41a、41bの
端部がケース48に開口し、一端がケース48にに開口
する空気通路44゜45をそれぞれケース48内で連通
し、空気流入路42a、43aとなる。The air bleed control device 4 has two needle valves inside and is covered with an airtight case 48.
The ends of the air passages 41a and 41b that communicate with the air cleaner are open to the case 48, and the air passages 44 and 45, which have one end open to the case 48, are communicated within the case 48, and are connected to the air inflow passages 42a and 43a. Become.
ケース48の内部には2本のニードル42゜43がホル
ダ46に支持された状態で配備されている。ニードル4
2.43はその位置に応じて空気流通路42a、43a
入口との開口面積を調節し、空気通路44.45への空
気流入量を調整する。Inside the case 48, two needles 42 and 43 are disposed while being supported by a holder 46. Needle 4
2.43 are air flow passages 42a, 43a depending on their positions.
The opening area with the inlet is adjusted to adjust the amount of air flowing into the air passages 44, 45.
一方二−ドル42が制御する空気流通路42aの出口側
は空気通路44に連通し、空気通路44の他端はメイン
ノズル36に連通ずる。そこで、ニードル42の位置に
応じた空気量がメインノズル36に送り込まれる。即ち
、小ベンチユリ34bを通過する吸入空気とメインノズ
ル36からの燃料でつくられる混合気は濃混合気になる
ように設定しておき、エアブリード制御装置からメイン
ノズル36へ送り込む空気(エアブリード)の量を制御
することによりエンジン1の運転状態に最適な空燃比を
確保することができる。On the other hand, the outlet side of the air flow passage 42 a controlled by the needle 42 communicates with an air passage 44 , and the other end of the air passage 44 communicates with the main nozzle 36 . Therefore, an amount of air corresponding to the position of the needle 42 is sent to the main nozzle 36. That is, the mixture created by the intake air passing through the small bench lily 34b and the fuel from the main nozzle 36 is set to be a rich mixture, and the air (air bleed) is sent from the air bleed control device to the main nozzle 36. By controlling the amount of , it is possible to ensure the optimum air-fuel ratio for the operating condition of the engine 1.
同様に、ニードル43が制御する空気流通路43aの出
口も空気通路45を介して上部スローポート38bと下
部スローポート38aに連通し、上下のスローポート3
8a、38bに送り込む空気量を制御して最適な空燃比
を確保する。Similarly, the outlet of the air flow passage 43a controlled by the needle 43 also communicates with the upper slow port 38b and the lower slow port 38a via the air passage 45.
The amount of air sent to 8a and 38b is controlled to ensure an optimal air-fuel ratio.
第3図はエアブリード制御装置の詳細を示すもので、2
本のニードル42.43はホルダー46に支持され、ホ
ルダー46の中心には軸47が回転自在に挿入する。軸
47はニードル42.43を軸方向へ移動させるアクチ
ュエータの回転軸であって、本発明においてはアクチュ
エータとしてステッピングモータ49を用いる。Figure 3 shows the details of the air bleed control device.
The book needles 42, 43 are supported by a holder 46, and a shaft 47 is rotatably inserted into the center of the holder 46. The shaft 47 is a rotating shaft of an actuator that moves the needles 42, 43 in the axial direction, and in the present invention, a stepping motor 49 is used as the actuator.
ステッピングモータ49は演算制御装置8からの入力信
号10に応じて回転方向と回転角度が制御される公知の
もので、モータの回転は回転軸に設けたウオーム491
に伝達され、ウオーム491と一体の軸47は回転しつ
つ軸線方向に移動する。The stepping motor 49 is a known type whose rotation direction and rotation angle are controlled according to the input signal 10 from the arithmetic and control unit 8, and the rotation of the motor is controlled by a worm 491 provided on the rotation shaft.
The shaft 47, which is integrated with the worm 491, rotates and moves in the axial direction.
この移動に応じてホルダ46に支持された2本のニード
ル42.43は軸線方向に同時に移動する。In response to this movement, the two needles 42 and 43 supported by the holder 46 move simultaneously in the axial direction.
このように、エンジンに送り込む空気量を制御するニー
ドル弁の開閉をするアクチュエータであるステッピング
モータ49の回転移動速度は、空燃比制御の応答性を高
めるためにはある程度の速度を必要とする。As described above, the rotational movement speed of the stepping motor 49, which is an actuator that opens and closes the needle valve that controls the amount of air sent to the engine, requires a certain level of speed in order to improve the responsiveness of air-fuel ratio control.
以上のように構成した空燃比制御装置にあって。In the air-fuel ratio control device configured as described above.
通常のエンジン1の運転状態においては演算制御装置8
は酸素濃度センサ5から送られてくる空燃比信号9にも
とすいて、そのときのエンジン1の運転状態に最も適し
た空燃比となるようにエアブリード制御装置4をフィー
ドバック制御する。In the normal operating state of the engine 1, the arithmetic and control unit 8
Based on the air-fuel ratio signal 9 sent from the oxygen concentration sensor 5, the air bleed control device 4 is feedback-controlled to obtain the air-fuel ratio most suitable for the operating condition of the engine 1 at that time.
このようにエンジン1の運転状態からアクセルペダルを
踏み込んだり、エンジンの負荷が変化することによりエ
ンジン1の回転数が上昇すると。As described above, when the rotational speed of the engine 1 increases due to depressing the accelerator pedal or changing the engine load from the operating state of the engine 1.
エンジン1の排気ガス浄化用の触媒装置11の温度が上
昇する。この触媒装置11の過熱を防止するためには混
合気の空燃比をリッチ(濃混合比)にする必要がある。The temperature of the catalyst device 11 for purifying exhaust gas of the engine 1 increases. In order to prevent the catalyst device 11 from overheating, it is necessary to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture rich (rich mixture ratio).
そこで、演算制御装置8は、エンジン1の回転数を検知
する点火装置9からの倍電7がある規定回転数以上であ
ることを検知すると、フィードバック制御をやめて空燃
比がリッチになるようにエアブリード制御装置4のステ
ッピングモータ49に信号10を送り、ステッピングモ
ータ49を移動してニードル弁の開度を調節して空燃比
をリッチ(濃混合比)にする位置にステッピングモータ
49をホールド制御する。Therefore, when the arithmetic control unit 8 detects that the rotation speed of the doubler 7 from the ignition device 9 which detects the rotation speed of the engine 1 is higher than a certain specified rotation speed, the arithmetic and control unit 8 stops feedback control and controls the air flow so that the air-fuel ratio becomes rich. A signal 10 is sent to the stepping motor 49 of the bleed control device 4, and the stepping motor 49 is moved to adjust the opening degree of the needle valve to hold the stepping motor 49 at a position where the air-fuel ratio is rich (rich mixture ratio). .
この際にアクチュエータであるステッピングモー・夕4
9の移動量が小さい時にはステッピングモータ49の移
動速度は高速のままでも運転性能に不都合が生じないが
、ステッピングモータ49の移動量が太き時にはステッ
ピングモータ51を高速移動すると、特にエンジン回転
数の上昇率(変化)が小さい場合には、空燃比の急速な
変化によるショックが生じ、ドライバビリティを悪化さ
せる場合が生ずる。At this time, the stepping motor which is the actuator
When the amount of movement of the stepping motor 9 is small, the movement speed of the stepping motor 49 can remain high without causing any inconvenience to the driving performance. However, when the amount of movement of the stepping motor 49 is large, moving the stepping motor 51 at high speed will cause a problem, especially in the engine rotation speed. If the rate of increase (change) is small, a shock may occur due to the rapid change in the air-fuel ratio, which may deteriorate drivability.
このショックを防止するために、ステッピングモータ4
9の移動速度を低速にしておくと、ステッピングモータ
49の移動量が大きくエンジン回転数の上昇率が大きい
場合には、ニードル42゜43の最適エアブリード調節
位置まで移動させるための目標位置までステッピングモ
ータ49の移動到達時間が長くかがり、触媒過熱条件の
中にさらされる時間が大となる不都合が生ずる。To prevent this shock, the stepping motor 4
If the moving speed of the stepping motor 49 is large and the rate of increase in engine speed is large, if the moving speed of the stepping motor 49 is set to a low speed, the stepping motor 49 will step to the target position to move the needles 42 and 43 to the optimum air bleed adjustment position. The disadvantage is that it takes a long time for the motor 49 to reach the motor 49, and that the catalyst is exposed to overheating conditions for a long time.
そこで1本発明では演算制御装置8によりステッピング
モータ49の移動量およびエンジン回転数の上昇率によ
り最適なステッピングモータ49の移動速度をエアブリ
ード制御装置4に指示する構成とした。Therefore, in the present invention, the arithmetic and control device 8 is configured to instruct the air bleed control device 4 to determine the optimum moving speed of the stepping motor 49 based on the amount of movement of the stepping motor 49 and the rate of increase in engine speed.
次に本発明の演算制御装置8を説明する。Next, the arithmetic and control device 8 of the present invention will be explained.
演算制御装置8のECU (エレクトリック・コントロ
ール・ユニット)に入ってくる信号は、エンジン回転数
、酸素濃度センサからの空燃比信号。The signals that enter the ECU (Electric Control Unit) of the arithmetic and control unit 8 are the engine rotation speed and the air-fuel ratio signal from the oxygen concentration sensor.
車速、ステッピングモータの位置等であり、これ等の信
号をもとにステッピングモータの回転速度、移動速度を
決定する。These are the vehicle speed, the position of the stepping motor, etc., and the rotational speed and moving speed of the stepping motor are determined based on these signals.
第4図は目標混合気を得るためのステッピングモータの
夢動位置を目標位置またはホールド位置とした時、エン
ジンの回転数の上昇率およびステッピングモータの目標
位置(ホールド位置)と現在位置との関係を表すグラフ
である。Figure 4 shows the relationship between the rate of increase in engine speed and the target position (hold position) of the stepping motor and the current position when the stepper motor position for obtaining the target mixture is set as the target position or hold position. This is a graph representing
ここで、グラフ(1)、(2)、(3)とも曲線Aは、
時間経過によるエンジン回転数を表し、線Bは時間経過
によるステッピングモータの移動位置を表しており、a
bはステッピングモータ49をホールド制御する目標位
置である。各曲線Aともエンジン回転数が高エンジン回
転数NEHIとしてECUが判定する回転数に達し、な
お回転数を上昇している。Here, curve A in graphs (1), (2), and (3) is
Line B represents the engine rotation speed over time, and line B represents the moving position of the stepping motor over time.
b is a target position at which the stepping motor 49 is held under control. In each curve A, the engine speed reaches the speed determined by the ECU as a high engine speed NEHI, and the speed is still increasing.
判定エンジン回転数NEHIに達した時点でのステッピ
ングモータの位置b1と目標ステッピングモータの位置
しどの差ST、が、ある設定値(STC)より小さい場
合〔第4図(1)図示〕→ステッピングモータは高速の
まま目標位置に移動する。When the difference ST between the position b1 of the stepping motor at the time when the judgment engine rotation speed NEHI is reached and the position ST of the target stepping motor is smaller than a certain set value (STC) [as shown in Fig. 4 (1)] → Stepping motor moves to the target position at high speed.
判定エンジン回転数に達した時点でのステッピングモー
タの位置b2と目標ステッピングモータの位置すとの差
ST、がある設定値(STC)より大きい場合であって
、エンジン回転数の上昇率ΔNe2がある設定上昇率Δ
NEより大きい場合〔第4図(2)図示〕→ステッピン
グモータは高速で目標位置に移動する。This is a case where the difference ST between the position b2 of the stepping motor at the time when the judgment engine speed is reached and the position of the target stepping motor is greater than a certain set value (STC), and there is an increase rate ΔNe2 of the engine speed. Set increase rate Δ
If it is larger than NE [as shown in FIG. 4 (2)] → the stepping motor moves to the target position at high speed.
判定エンジン回転数に達した時点でのステッピングモー
タの位置す、と[J標ステッピングモータの位置すとの
差ST3がある設定値(STC)より大きい場合であっ
て、エンジン回転数の上昇率ΔNe、がある設定上昇率
へNEより大きい場合〔第4図(3)図示〕→ステッピ
ングモータは低速で目標位置に移動する。When the difference ST3 between the position of the stepping motor at the time when the judgment engine speed is reached and the position of the J standard stepping motor is larger than a certain setting value (STC), and the rate of increase in engine speed ΔNe is greater than NE to a certain set rate of increase [as shown in Figure 4 (3)] -> The stepping motor moves to the target position at low speed.
即ち、演算制御装置8が高エンジン回転数を判定した場
合、ステッピングモータ49の現在位置とホールド制御
する目標位置との差と、エンジン回転数の上昇(変化)
率をそれぞれ求め、ステッピングモータ49の目標位置
までの移動量がある値凧上の時であって、エンジン回転
数の上昇率が大きい時は混合気の変化によるショックが
車両運行上問題とならないし、又、より高回転となり触
媒過熱となる条件が出てくるのでステッピングモータ4
9を高速で移動して、空燃比を急速にリッチ化する。エ
ンジン回転数の上昇率が小さい時は車両運行上ショック
に対して敏感であり、また触媒が過熱条件にさらされる
までの時間的な余裕があるために、ステッピングモータ
49を低速で回転しても間にあい、ショックを避けるこ
とができる。That is, when the arithmetic and control device 8 determines that the engine speed is high, the difference between the current position of the stepping motor 49 and the target position for hold control, and the increase (change) in the engine speed.
When the amount of movement of the stepping motor 49 to the target position is above a certain value, and when the rate of increase in the engine speed is large, shocks due to changes in the air-fuel mixture will not cause problems in vehicle operation. In addition, the stepping motor 4 will rotate at a higher speed and the catalyst will become overheated.
9 at high speed to rapidly enrich the air-fuel ratio. When the rate of increase in engine speed is small, the vehicle is sensitive to shocks during operation, and there is plenty of time before the catalyst is exposed to overheating conditions, so even if the stepping motor 49 is rotated at a low speed, You can avoid shock in time.
この制御形態を第5図の制御フローチャートで説明する
。This control form will be explained with reference to the control flowchart in FIG.
100のステップからスタートし、110ステツプで高
エンジン回転数に達っしたかを判定する。Starting from step 100, it is determined at step 110 whether a high engine speed has been reached.
高エンジン回転数に達っしていないと判定した時はNo
回路に進み、145ステツプで終了する。If it is determined that the high engine speed has not been reached, No
Proceed to the circuit and finish with 145 steps.
高エンジン回転数を判定すると120ステツプに進む。If a high engine speed is determined, the process proceeds to step 120.
120ステツプでステッピングモータの現在位置と[1
標位置との差が設定値より大が小かを判定する。設定値
より小さいとNo回路に進み、ステッピングモータは高
速にて移動させる指令を140ステツプで出し、145
ステツプで#rする。The current position of the stepping motor and [1
Determine whether the difference from the target position is larger or smaller than the set value. If it is smaller than the set value, the process goes to the No circuit, and the stepping motor issues a command to move at high speed in 140 steps.
Step #r.
120ステツプでステッピングモータの現在位置と目標
位置との差が設定値より大きいとYesl路に進み、1
30ステツプでエンジン回転数の上昇率を判定する。上
昇率が設定上昇率より大きいとYes回路に進み、14
0ステツプでステッピングモータを高速にて移3りJす
る指令を出し、145ステツプで終了する。If the difference between the current position and the target position of the stepping motor is larger than the set value at the 120th step, the step goes to Yesl path, and the step goes to 1.
The rate of increase in engine speed is determined in 30 steps. If the rate of increase is greater than the set rate of increase, the process goes to the Yes circuit and 14
At step 0, a command to move the stepping motor at high speed is issued, and the process ends at step 145.
130ステツプでエンジン回転数の上昇率が設定上昇率
より小さいとNo回路を進み、15oステツプでステッ
ピングモータを低速で移動する指令を出し、155ステ
ツプで終了する。If the rate of increase in engine speed is smaller than the set rate of increase at step 130, the program proceeds through the No circuit, and at step 150 a command is issued to move the stepping motor at a low speed, and the process ends at step 155.
以上のような制御回路を内蔵した演算制御装置8は制御
回路からの指令を信号1oに変換してエアブリード制御
装置のアクチュエータへ送る。アクチュエータは低速又
は高速で規定の空燃比を得る位置まで移動する。The arithmetic and control device 8, which incorporates the control circuit as described above, converts the command from the control circuit into a signal 1o and sends it to the actuator of the air bleed control device. The actuator moves at low or high speed to a position where a specified air-fuel ratio is obtained.
エンジン1の回転数が設定した回転数より低くなると通
常のフィードバック制御に復帰する。When the rotation speed of the engine 1 becomes lower than the set rotation speed, normal feedback control is resumed.
本発明の空燃比制御装置はエンジンに送り込む空気量を
電磁弁でオン・オフ調整する従来の空燃比制御装置に比
して緩急自在に段階的に空燃比を制御することができる
。The air-fuel ratio control device of the present invention can freely control the air-fuel ratio in stages, compared to conventional air-fuel ratio control devices that use electromagnetic valves to adjust the amount of air sent to the engine on and off.
また、空気量を制御するアクチュエータは空燃比制御の
応答性を良好にするためある程度の高速移動を行ってい
たが、アクチュエータの目標位置までの移動量が大きい
場合でエンジンの回転数の上品率が小さい場合には、ア
クチュエータを高速で変化させると空燃比の急激な変化
によるショックのためのドライバビリティを悪化させる
場合があり、ショックを防ぐためアクチュエータを低速
にすると触媒過熱をおこす場合があったが、本発明の空
燃比制御装置はアクチュエータの11標位置までの移動
量とエンジン回転数の上昇率とを関連させてアクチュエ
ータの移動速度を決めているので、ドライバビリティの
向上と触媒過熱防止が同時に達成できる。In addition, the actuator that controls the air amount moves at a certain high speed in order to improve the responsiveness of air-fuel ratio control, but when the amount of movement of the actuator to the target position is large, the accuracy rate of the engine rotation speed decreases. If the actuator is small, changing the actuator at high speeds may deteriorate drivability due to shocks caused by sudden changes in the air-fuel ratio, and reducing the actuator speeds slowly to prevent shocks may cause catalyst overheating. Since the air-fuel ratio control device of the present invention determines the movement speed of the actuator in relation to the amount of movement of the actuator up to the 11 mark position and the rate of increase in engine speed, it simultaneously improves drivability and prevents catalyst overheating. It can be achieved.
即ち、アクチュエータの目標位置までの移動量が大きい
場合であって、エンジン回転数の上昇率が大きい場合に
はアクチュエータを高速移動して混合気を急速にリッチ
化することにより触媒過熱が防止でき、さらにエンジン
回転数の上昇率の小さい場合には低速で混合気を変化さ
せることによりショックを防止するので、ドライバビリ
ティが向上する。That is, when the amount of movement of the actuator to the target position is large and the rate of increase in engine speed is large, overheating of the catalyst can be prevented by moving the actuator at high speed and rapidly enriching the air-fuel mixture. Furthermore, when the rate of increase in engine speed is small, shock is prevented by changing the air-fuel mixture at low speeds, thereby improving drivability.
第1図は自動車用内燃機関の全体構成説明図。
第2図は燃料供給装置とエアブリード制御装置の断面図
、
第3図はエアブリード制御装置の要部断面図、第4図は
エンジン回転数とステッピングモータのステップ位置を
表すグラフ。
第5図は制御フローチャートである。
1・・・・・・・・・・・・内燃機関、3・・・・・・
・・・・・・燃料供給装置、4・・・・・・・・・・・
・エアブリード制御装置、5・、・・・・・・・・・・
酸素濃度センサ、6・・・・・・・・・・・・点火装置
、7・・・・・・・・・・・・エンジン回転センサ、8
・・・・・・・・・・・・演算制御装置、41.42・
・・・・・・・・・・・ニードル、49・・・・・・・
・・・・・ステッピングモータ、491・・・・・・・
・・・・・ウオーム。
特許出願人 愛三工業株式会社
代理人 弁理士 鈴木 8明 (外2名)第4図
騒FIG. 1 is an explanatory diagram of the overall configuration of an automobile internal combustion engine. FIG. 2 is a sectional view of the fuel supply device and air bleed control device, FIG. 3 is a sectional view of the main part of the air bleed control device, and FIG. 4 is a graph showing the engine rotation speed and the step position of the stepping motor. FIG. 5 is a control flowchart. 1...... Internal combustion engine, 3...
・・・・・・Fuel supply device, 4・・・・・・・・・・・・
・Air bleed control device, 5...
Oxygen concentration sensor, 6... Ignition device, 7... Engine rotation sensor, 8
・・・・・・・・・・・・ Arithmetic control unit, 41.42・
・・・・・・・・・・・・Needle, 49・・・・・・・
...Stepping motor, 491...
... Warm. Patent applicant Aisan Kogyo Co., Ltd. Agent Patent attorney Yasuaki Suzuki (2 others) Figure 4
Claims (1)
気を供給する燃料供給装置と、燃料供給装置に空気を供
給するニードル弁とニードル弁を操作するアクチュエー
タを備えたエアブリード制御装置と、エンジンの点火装
置に設けた回転数を検知するエンジン回転センサと、排
気管に設けた酸素濃度センサと、エンジン回転センサの
信号と酸素濃度センサからの入力信号に基いてエアブリ
ード制御装置へアクチュエータの制御信号を出力する演
算制御装置から成る自動車用内燃機関の空燃比制御装置
において、 前記演算制御装置は、エンジン回転数が規定された高回
転数に達したことを判定する回路と、エアブリード装置
のアクチュエータの現在位置と目標位置との差を演算し
、規定した差との大小を比較する回路と、エンジン回転
数が規定の高回転数に達したときのエンジン回転数の変
化率を演算し、規定した変化率との大小を比較する回路
を備え、これらの回路の出力信号に応じて前記エアブリ
ード制御装置のアクチュエータの移動速度を制御するこ
とを特徴とする自動車用内燃機関の空燃比制御装置。(1) a fuel supply device that supplies a mixture of fuel and intake air to an automobile internal combustion engine; an air bleed control device that includes a needle valve that supplies air to the fuel supply device; and an actuator that operates the needle valve; An engine rotation sensor installed in the engine's ignition system detects the rotation speed, an oxygen concentration sensor installed in the exhaust pipe, and an actuator is sent to the air bleed control device based on the input signal from the engine rotation sensor and the oxygen concentration sensor. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine for an automobile, which includes an arithmetic and control device that outputs a control signal, the arithmetic and control device includes a circuit that determines that the engine speed has reached a specified high rotational speed, and an air bleed device. A circuit that calculates the difference between the current position of the actuator and the target position and compares the difference with a specified difference, and a circuit that calculates the rate of change in engine speed when the engine speed reaches a specified high speed. , an air-fuel ratio control for an internal combustion engine for an automobile, comprising circuits for comparing the magnitude with a prescribed rate of change, and controlling the moving speed of the actuator of the air bleed control device according to the output signals of these circuits. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22885588A JPH0278764A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine of automobile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22885588A JPH0278764A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine of automobile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278764A true JPH0278764A (en) | 1990-03-19 |
Family
ID=16882935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22885588A Pending JPH0278764A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine of automobile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0278764A (en) |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP22885588A patent/JPH0278764A/en active Pending
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