JPS5848754A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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JPS5848754A
JPS5848754A JP14730881A JP14730881A JPS5848754A JP S5848754 A JPS5848754 A JP S5848754A JP 14730881 A JP14730881 A JP 14730881A JP 14730881 A JP14730881 A JP 14730881A JP S5848754 A JPS5848754 A JP S5848754A
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lean
air
fuel ratio
control
feedback control
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JP14730881A
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JPS6254978B2 (ja
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Takao Niwa
丹羽 孝夫
Takeshi Gono
郷野 武
Shiro Nagasawa
長沢 四郎
Yasuo Yamada
山田 泰男
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Granted 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
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に係シ、特に、部分
リーンシステムを採用して燃−を行う内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
排気ガス規制と燃費低減を満たす有効な手法として、三
元触媒と0.−にンナを用いて排気ガス中の3成分であ
るCo%HC,NOxを同時に酸化環元反応させ、排気
ガスを浄化する方式が用いられている。
かかる排気ガス中の3成分に対し同時に高、い浄化率で
働かせる丸めには、常に理論空燃比の近傍でエンジンを
運転しなければならない。このために〇七ンサの出力信
号を燃料供給系にフィートノ(ツ寓 り信号としてかけ、所定の空燃比領域内に収まるよう4
=シている。
ところで、エンジンの全運転領域でフィートノくツク制
御を行った場合、燃費が悪化する領域が生じる。そこで
、軽負荷領域においては、リーン1則に空燃比を移すと
共に腑領域でのフィートノ(ツク制御を停止し、オープ
ンループ制御を行う所IIs分り一ンシステムが採用さ
れている。この場合の制御としては、例えば、吸気管負
圧(または相当出力)の変化、具体的には吸気管負圧に
ほぼ比例、する基本噴射時間?、の成る値よシ小さい領
域において基本噴射時間Tpにほぼ比例して空燃比をリ
ー嫡し、成る設定値よシも大きい領域(=高負荷)をフ
ィードバック制御とし、また設定値よルも小さい領域(
=@負荷)をリーン制御により運転していた。
しか°しなから゛、リーンMNとフィトバック制御−の
切換え条件によってはエンジン状態が非常に不安定にな
p1車両の運転性が悪くなる。例、えば、リーン制御と
フィードバック制御との切換えに際し1.大きなトル、
り差があるままで切換えると、切換えの都度、車両にシ
ョックが生じ運転性を悪化させることになる。
本発明の目的は(部分リーンシスアムにおけるリーン1
lIII#とフィードパ・ツク制御の切換時の4転・性
を改善し、上記した従来の゛欠点を解消する内惑磯関の
空燃゛比制御装置を提供するにある。
本発明は上記目的を達成すべく、リーン制御°とフィー
ドパラを制御との切換時の負荷条件にヒステリシスを持
たせることi:よ?、切換えを円滑に行って運転性を改
善するものである。
すなわち第1図に示すように燃料基本噴射パルス幅テp
(= K −A  但し、’B定数、Qvよ吸入空気緻
5%。
舅はエンジン回転数)をリーン制御とフィードバッタ制
御との切換領域においてヒステリシス動作を1着るもの
である。軽負荷から高負荷にエンジン条件が変化すると
きにはテpが設定値α−;到達し九時点で9−ン制御か
らフィードバック制御に切換え、まえ高負荷から暢負荷
にエンジン条件が変化す−と1には・?一般定値“・に
調達5た時点1フイードバツク制御からり一ン制御にヒ
・ステリシスをもって匍換える。このように切換え条件
にヒステリシスを持たせることによって、第2図に示t
el)ルク出カ4I性が得られる。例えば、!p麿α、
の点゛でリーン制御からフィードバック制御に切換えを
行5′と、!、トルク領域から−にトルクが変化すゐが
、−ではトルクが大きすぎる場合には−7−)の領域を
通ぶことができる。これに対し従来は!、〜−−5域の
、トへり領域が存在しないので、この切換え条件でのエ
ンジン状態は非常に不安定となる。6 第Bg紘本発嘴の夷維例の概略を示す構成図である。
第3Eにおhて、lはエンジン、2社エアクリーナ、3
は吸気管、4はスーツトルパルプ、5はインジェクタ、
6は排気にホールド、7は華気管、8ぽ吸気量を検出す
るエア70−メータに内蔵されたポテンショメータ式の
吸気量センナ、9は内気温度を検出する吸気温センナ、
!oはエンジン冷却水温を検出する水温センナ、11は
エンジン1のタランク軸の回転速度に応じ九周波数のパ
ルス信号を出力する回転速度センナ、12は0゜センナ
、13は三元触媒装置、2oは制御装置である。
空気はエアクリーナ2を食して吸気管3に該吸気管3内
Q負圧によって取込まれj0吸入空気量はスロットルバ
ルブ4によってコント四−ルサレ、°所定量がインジェ
クタ5よ〕噴射される燃料と混会され、エンジンlの燃
焼富に送られる。燃焼し九排気ガスは排気管7に設けら
れ九三元触s1sによって浄化され矛。インジェクタ6
よ)噴射される燃料量は、インジェクタに設けられ九電
磁弁(図示せず)を制御回路2oによって制御すること
によ)行われる。この制御を行うための情報は、徴気量
令ンナ8、吸気温センナ9、水温セン+1へ回転適度セ
ンナ11および0.センナ1aの各センナの出力信号で
ある。制御回路2oとしてはデスタリートに構成するこ
ともできるが、空燃比制御以外の他の処理も行える利点
を考えるとマイクロコンビ為−夕を用いるのが有利であ
る。
第4園は制御回路20にマイクロコンピュータを用いえ
場合のIPMブーツク図である。
制御回路zOは、中央処理装置(CPU)100にパス
1sOを介して回転数カウンタ101、割込み制御部1
02、デジタル入カポ−)101.7 t w /、入
効゛ポート104、タイマ、−105、RAM(ツンダ
ムアタセスメモリ)tOSおよびROM(リードオン′
リー、メモリ)toyの人カ關係とメモリ部が接続され
ると共に、カウンタ108および電力増幅部10Gの各
々が接続される。各回路値二対しては電源回路110よ
p所要の電圧が供艙畜れて−る0回転数カウンタ101
はエンジン回@数を出力する回転速度センナ11よ)の
パルス数をカウントすると共に、エンジン回転4二同期
しゼ割込み制御部102゛に割込み指令信号を出力する
0割込上制御部102は割込み指令信号を受け・るとパ
ス150を介してCPU100に割込み信号を出力する
。すなわち、エンジンの1回転に1回エンジン回転数を
測定し、その測定の終了。
時に割込み制御部102に割込み指令信号を供給し、こ
れを受けて割込み制御部j02は割込み信号を発生し、
CPt7100に燃料噴射蓋の演算を行う割込み処理ル
ーチンを実行させる。デジ★ル入カポ−)103はスタ
ー#(図示せず)の作動をオン・オフするスタータスイ
ッチ14からのスタータ信号等のデジタル信号をCPU
100(二伝送し、また、アナ四グ入カボート104は
アナログマルチプレクすと〜0変換器とよシ構成されて
、吸気量センナ8、吸気温センサ9、冷却水温センナ1
0.0.−にンt 1.2からの各信号をム、ん変換し
順次CPσ100に読み込ませる機能を有している。R
OM107はプログラムおよび各種の定数轡を記憶して
いる読出し専用メモリである。カウンタtea紘レジス
タを備え九燃料噴射時間制御用カクンタであって、ダウ
ンカウンタとしての機能を有し、図示の各種の七ンす出
力に基づいてcrtytooで演算゛されたインジェク
タ5の開弁時間、すなわち燃料噴射量を表わすデジタル
信号を実際のインジェクタ暴の開弁時間を与えるパルス
時間のパルス信号に変換するものである。電力増幅−1
0會はカウンタ1011の出力信号に基づいてインジェ
クタを駆動する機能を有する。なお、タイマ10Sは経
過時間を測定してcptrto。
に伝達するものであシ、電源回路110への電源供給は
今一スイッチ15を介して、バッテリ16よ)なされる
、      ′ 第8閣は制御回路20によって奥行される処理の70−
チャートである。ここに示す例紘学習制御を行う丸めの
フィードバック制御領域をリーン領域の下端(?、の最
も小さい領域)にも設けた場合であみ。
まず、ステップs1でフィードバック領域であるか否か
を、燃料1&尿噴射パルス幅設定値へとその時点の燃料
基本噴射パルス幅Tpを比較して判定する。へ〉ipで
あればステップ52でリーンフラグをセットし、ステッ
プ53でフィードバック制御のための空燃比制御演算を
実行する。一方、ステップ51において”p>%であれ
ば、ステップ54でリーンフラグが立っているか否かを
調べ、その結果に応じてステップ5sまたはステップ5
6の処理ζ:移る。リーン7ラグが立っていない場合)
;はステップ55に移シ、ヒステリシス特性の下限側の
設定点であるへと現時点の燃料基本噴射パルス幅τpと
を比較する。リーンフラグが立っていないとい5事夷紘
、現時点のエンジン状態が第2図に示す特性ム13、つ
ま9フイードバツク制御領械にあシ、今vk41性4F
、のり−ン制御領域に切換えられることが予測される。
すなわち”]>>”1であれば、いまだ特性′ム町上に
あpフィードバック領域tあるから、今回の判定結果と
してステップ51でリーンフラグをリセットすると共に
、ステップ83でフィードバック制御のため−の演算′
を行い、この結果に基づいてるテクノ60で楠正最のセ
ットを行う、一方、へ〉テpであれば、49性ム1.上
に乗為べ自制御状・簡にあることを意味するから、ステ
ップi8でり一ン7う2をセットしてリーン制御領域に
入ったことを判定すると共に、〒pl[l’:、応じた
り一ン値を演算しり一7制御を行う・ステップ55での
判定はフィードバック制御からり−y制御への切換えで
6つ九が、逆に、・リーン制御からフィードバック制御
への切換えはステップ5・で判定する。ステップ54で
リーン7フグが立っていることの意味社、特性ムシ雪上
で現時点の制御が行われていることでアク、設定値へ1
=対してへ〉−であれば、いまだ特性ムシ、上で制御す
べ會状履にあゐことを意味するので、今回の判定結果と
してステップ58で改めてリーンフラグをセットすゐと
共に、ステップ5・で!−に応じえリーン値の演算を行
う、一方、÷p>へであれば@ $7.からムシー二移
るべき状態にあることを意味し、リーン領域よシの脱出
を意味するり−ン7うlの′リセットをステップ5丁で
行うと共に、ステップ+ssに移行して特性ムシ、に乗
るためのフイードパツク制御演算を行う。ステップ53
およびlS9による演算結果に基づいてステップ6oで
補正量のセットを行い総ての処理を終了する。
第S図に示し九処理では、学習゛制御用フィードバック
制御領域を設けて学習制御を行うことによp、リーン領
域の制御確度を向上させる例について説明し九が、もち
ろん#フィードバック制御領域の無い場合についても適
用可能である。この場合には、ステップ51、+12の
処理社不要である。
以上より明らかな如く本発明によれば、ヒステリシス領
域を持九せることζ二よ)り一ン制御とフィードバック
制御の切換えを円滑に行うことができるので、骸切換時
における運転性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示す空燃比特性図、第!ill
祉本発明の原理を示すトルク特性図、第3図は本発明の
夷麹例の概略を示す構成図、第4図は本発明に係る制御
回路20の詳細プaツク図、第5図は本発明の処理を示
すフローチャートである。 1・・・エンジン     墨・・・インジェタタ、1
1・・一回転速度センナ、12・・・Olセンt。 13・−ミ元触謀装置、 20・・・制御回路、Zoo
−中央処理装置(CI’U)、 101−回転数カウンタ、 10意−φ割込み制御部、1o6・・・玖ムv1107
 ・−110M      16 B 、、、オフ/り
、109−・・電力増幅部、  15 G 用パス。 代理人   鵜  沼  辰  之 (ほか2名) 手続補正書 昭和56年1り月/?日 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第147308 号2、発明の名
称 内燃機関の空燃比制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称  (!120))!夕自動車工業株式会社(ほ
か1名) 4、代理人 図   面 8、 補正の8谷 (1)  図面第2図を別紙の如く訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  排気ガス中の酸素濃度を検出し三元触媒のウ
    ィンドウ内に空燃比をフィードバック制御すると共に、
    予め考慮し九負荷領域では紡紀フィードバック制御を中
    止し空燃比をリーン状態C制御する部分り一ンシステム
    を採用した内m+A関の空燃比制御装置において、前記
    制御切換えに伴なうトルク変化を連続的にせしめるヒス
    テリシス領域を、前記フィードバック制御を行う領域と
    前配り一7制御を行う領域との間に設けたことを特徴と
    する内燃機関の空燃比制御装置。
JP14730881A 1981-09-03 1981-09-18 内燃機関の空燃比制御装置 Granted JPS5848754A (ja)

Priority Applications (2)

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JP14730881A JPS5848754A (ja) 1981-09-18 1981-09-18 内燃機関の空燃比制御装置
US06/413,900 US4483301A (en) 1981-09-03 1982-09-01 Method and apparatus for controlling fuel injection in accordance with calculated basic amount

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JP14730881A JPS5848754A (ja) 1981-09-18 1981-09-18 内燃機関の空燃比制御装置

Publications (2)

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JPS5848754A true JPS5848754A (ja) 1983-03-22
JPS6254978B2 JPS6254978B2 (ja) 1987-11-17

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ID=15427251

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6027747A (ja) * 1983-07-25 1985-02-12 Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai ガス機関の空燃比制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52131032A (en) * 1976-04-28 1977-11-02 Toyota Motor Corp Fuel supply for internal combustion engine
JPS538426A (en) * 1976-07-12 1978-01-25 Nippon Denso Co Ltd Air-fuel mixture controller of air-to-fuel feed-back type

Patent Citations (2)

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JPS6027747A (ja) * 1983-07-25 1985-02-12 Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai ガス機関の空燃比制御方法

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JPS6254978B2 (ja) 1987-11-17

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