JPS5870037A - 空燃比制御装置 - Google Patents

空燃比制御装置

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JPS5870037A
JPS5870037A JP16991481A JP16991481A JPS5870037A JP S5870037 A JPS5870037 A JP S5870037A JP 16991481 A JP16991481 A JP 16991481A JP 16991481 A JP16991481 A JP 16991481A JP S5870037 A JPS5870037 A JP S5870037A
Authority
JP
Japan
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air
fuel ratio
sensor
temperature
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP16991481A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
Toshio Suematsu
末松 敏男
Yuji Takeda
武田 勇二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP16991481A priority Critical patent/JPS5870037A/ja
Publication of JPS5870037A publication Critical patent/JPS5870037A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1488Inhibiting the regulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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沙、更に具体的
には閉ループ制御方式の空燃比匍III装置に関する。
この種の空燃比制御装置では理論空燃比(λ−1)近傍
の空燃比域においてHC%CO及びNOXの3成分を効
率よく浄化する三元触媒を用いて、排気ガス中の残貿酸
素濃度を検出するO、センサの検出出力に基づいて供給
空燃比が理−空燃比近傍になるようにフィードバック制
御を行っている。
そして従来の空燃比制御装置では空燃比フィードバック
制御の開始時期をエンノン冷却水温に基づいて制御して
いるが、エンジン始動初期においてはエンジン冷却水温
は上昇しても、O鵞  センサ、三元触媒等の排気系の
温度は充分に上昇していない為上記フィードバック制御
を開始しても排気ガスは浄化されず、不充分な空燃比制
御の為にかえって空燃比が変動し、排気ガスの有害成分
が多譬に排出されることになる。特にタープチャージャ
付エンジンの様に0.センサ素子温の立ち上シが遅いエ
ンジンではこの傾向が強い。
本発明の目的は上Sピ従来装置r、:の欠点に鑑み、排
気系の温度が充分に上昇していない時における排気ガス
中の有害成分の排出の低減を図った空燃比制御装置を提
供することにある。
本発明の特徴はエンジンの運転状態を検出する各禎セン
サの検出出力を取込み、排気ガス中の残′e!i酸素濃
度に基づいて各気筒内の供給空燃比を理論空燃比近傍に
フィードバック制御する空燃比制御装置において、エン
ジン冷却水温が所定温度に達した時点から所定時間経過
後に前記フィードバック制御を開始する様に構成し圧点
にある。
以下、本発明の実施例を第1図乃至第4図に基づいて説
明する。第1図にはエンジン系統の全体構成が示されて
おシ、同図においてlはエンジンであ!D、2Fiエア
クリーナ、3はスロットルチャンバ、4は各気筒に空気
を送シ込むインテークマニホールド、6は各気筒内にお
ける排気ガスを排気′l!r17に導入するエキゾース
トマニホールド、16は三元触媒である。こζで図示し
ないアクセルペダルを操作することKよシスロットルチ
ャンパ3内に設けられているスロットルバルブ5の開度
が制御され、それによシェアクリーナ2からエンジンl
の各気筒へ供給される空気量が制御される。ソシてスロ
ットルバルブ5にはスロットルバルブ5が全閉状態か否
か即ち、エンジンがアイドル運転状態にあるか否かを検
出するスロットルセンサ15が設けられており、該スロ
ットルセンサ15の検出出力は制御回路14に入力され
る。ここでスロットルセンサ15はスロットルバルブ5
が全閉状態のときON状態となる。
またスロットルバルブ5の開閉によシ制御される空気量
はスロットルチャンバ3におけるスロットルバルブ5の
上流匈に設けられたエアフローメータ7によシ計測され
、その検出信号は制御回路14に入力される。
IKエキゾーストマニホールド6の出口付近には排気ガ
ス中の残着酸素濃度を検出するO、センサ8が設けられ
ておシ、該0!センサの検出信号演算し、エンジンlの
各気筒の入口付近に設けられたインジェクタ20に所定
のタイミングで所定一時間、燃料を噴射させるための制
御信号を出力する。また12はディスリドピユータ11
を介して各気筒に設けられた点火!ラグに点火信号を送
出する点火回路であり、該点火回路12からは点火コイ
ル−送信号13が制御回路14に入力される。
そしてこの点火コイル−次儒号は制御回路14でエンジ
ン回転数信号として処理され、空燃比制御を含めて各株
のエンジン制御における基本的な情報として用いられる
更に9祉エンノン冷却水温を検出する水温センサ、10
は吸入空気の温度を検出する吸気温センサである。
本発明で祉水温センサ9の検出出力に基づいて空燃比フ
ィードバック制御の開始時期を決定するように構成され
ている。
尚、燃料供給系統については本発明の本旨ではないので
説明を省略する。
、次に#!2図には制御回路14の具体的構成が示され
てお)、同図において30Fi分周回路であり、該分局
回路30Fi点火−次信号13を取シ込み、所定の分周
比の/ぐルス信号を基本噴射量演算回路40に出力する
基本噴射量演算回路40では分周回路30L:r3・譬
ルス楢号のタイミングでエアフローメータ7からの空気
量検出信号に基づいた・母ルス幅の基本噴射パルスTp
をダイオード25を介して噴射量補正回路50に出力す
ると共に、マイクロコンピュータ30内の割込制御部5
2に出力する。噴射量補正回路50では水温センサ9、
吸気温セ/すlOの検出出力及びマイクロコンピュータ
60から出力される空燃比補正信号29を取り込み、こ
れらの信号に基づいて基本噴射/llススpの・臂ルス
幅を変更し、インジェクタ駆動ノ4ルスTtを、tアゲ
ート23を介して出力トランジスタ24のベースに出力
する。
出力トランジスタ24のコレクタとバッテリvB′との
間には、電流調整用抵抗22と各気筒に設けられたイン
ジェクタ20の噴射弁を制御するソレノイド20Aの並
列回路とが直列に接続されておシ、前記インジェクタ駆
動・9ルスT1が出力トランジスタ24に印加される毎
に各インジェクタ20のソレノイド20ムに励磁電流が
流れ、この結果インジェクタ20の開弁時間(パルスT
iの)fルス暢に相当)、換言すれば燃料噴射蓋が制御
される。また噴射量補正回路50には基本噴射パルスカ
ット信号27が入力されるように構成ざれておシ、該信
号27により燃料カットが行われる。更に前記オアf−
) 23にはインジェクタ駆動・臂ルスT1 とは非同
期に燃料噴射量を増量するための噴射量増量t4ルス2
8がエンノンの特定の運転条件下(例えば加速時、アイ
ドル時等)において入力される。
そして基本噴射パルスカット信号27及び噴射量増量パ
ルス28はいずれも1イクロコンピユータ60内のディ
ジタル出力ポート56から出力される。
次ニマイクロコンぎニータロ0の構成について説明する
642は空燃比制御に関するデイノタル演算処理を行う
セントラルグロセツシングユニツ)(OPU)であシ、
44は読み出し及び書き込み可能な記憶素子(RAM)
であり、更に46i1空燃比制御グログラム等の制御プ
ログラム及び固定データを格納するための記憶素子(R
OM)である。ここでRAM44にはソフトカラ/りか
設けられておシ、餞ソフトカウンタにより空燃比フィー
ドバック制御41開始時までの計時が杓われる、また4
8はタイマーであり、割込処理グログラムの起動周期の
計時等を行う。52は各種の割込みを受は付け、バラン
ス70を介してCPU42に割込信号を出力すると共に
、前記基本噴射/ヤルスTpを取シ込み、該基本噴射パ
ルスの立上り及び立下り時点を監視する割込制御部であ
る。54はディジタル信号を出力する各柚センサの検出
出力を取シ込むディジタル入力ポートであり、このディ
ジタル入力ポート54には排気ガス中の残留酸水濃度を
検出する0、センサ8、スロットルバルブ5の開閉状態
を検出するスロットルセンサ15、エンノンの始動状態
を検出するスタータスイッチ18、クラッチの踏込状態
を検出するクラッチスイッチ19、及びトランスミッシ
ョンの切換状態を検出するシフトスイッチ33の検出出
力が入力される。本、実比例ではクラッチスイッチ19
及びシフトスイッチ33の検出出力により車両の発進時
ta定するように構成されている、貴に56は^/Dコ
ンバータであり、MA/Dコンバータ56にはアナログ
信号を出力するエアフロメータ7及び水温センサ9の検
出出力が取り込まれ、ディジタル信号に変換される。5
″′−8はディジタル制御信号を出力するディジタル出
力ポートであシ、該ディジタル出力ポート58からは既
述の如く基本噴射t4ルス27及び噴射量増11ルス2
8が出力される。また62はアナログ制御信号を出力す
るD / AコンバータであF)、KD/ムコンパータ
ロ2からは既述した空燃比補正信号29が出力される。
このようにディジタル入力ポート54、ディジタル出力
ポート58、A/Dコンバータ56及びD/ムコ/パー
タロ2より構成される入出力インターフェイス80は各
檜センサの検出出力を取り込み、これをパスライン70
を介して0PU42に送出すると共に、CPU42でR
OM 45に格納されている制御プログラムに基づき演
算処理した後、制御信号をディジタル出力ポート58及
びD / Aコンバータ62から外部に出力する。
次に第3図に本発明に係る空燃比制御装置の処理内容を
示す。同図において、ステップ100で空燃比制御プロ
グラムが起動されると、ステップ102でエンシン冷却
水温THWがTHW≧T1(’rlは設定温度)である
か否かが判定され、骸ステップ102でNoと判定され
た場合にはステップ104に移行する。ここで設定温度
T1はほぼエンジンの暖機運転が終了する温度であり、
例えば50℃である。そしてステップ104ではRAM
44に般社られているソフトカウンタにデータ0が設定
される。このデータCはエンジン冷却水温THWが設定
温度T1に達した時点から排気系の温度が充分上昇する
に衆する時間を設定する為のデータである。そしてステ
ップ106では空燃比制御係数F′を1とし、ステップ
116に移行する。
一方ステップ102でエンジン冷却水温TI(WがT1
 よりTHW≧T1であると判定された場合、即ちエン
ジン冷却水温がT1に達したと判定され九場合にLソフ
トカウンタの内容Cを一1ディクリメントし、次のステ
ップ110でソフトカウンタの内容0がC50で′ある
か否かが判定される。
そしてステラf110で0≦0でないと判定された場合
、即ちエンジン冷却水温が設定温度T1に達した後所定
時間経過していないと判定された場゛ 合にはステツブ
106に移行し、前述と同様の処理が行われる。一方ス
テッグ110でソフトカウンタの内容OがC60、即ち
エンジン冷却水温THWが設定温度T1に達し圧抜所定
時間経過したと判定された場合には次のステツブ112
でノれる。更にステラf116°で社他のルーチンの実
行が行われ、ステラf118で空燃比制御グログラムの
実行が終了する。
第4図に社本発明に係る空燃比制御装置におけるOtセ
ンサ出力波形(同図(イ))、インノエクタ駆動電流波
形(同図(ロ))、空燃比(同図(・・))の各特性が
従来例(A)との関係で示されており、同図から明らか
な如〈従来例では0貴センナの基体温度が低い時点(時
刻T、 )  でフィードバック制御を開始しているの
で充分な空燃比制御が行わいることがわかる。−万事発
明に係る空燃比制御装置では0.センサが正常動作する
のに簀する温度に達するまでオーグンルーノで制御し、
充分ニ温度上昇した時点(時刻T、 )でフィードバッ
ク制御を開始するようにしているので空燃比の変化が小
さいことがわかる。
本発明ではエンジン冷却水温が暖機運転終了時における
温度に相当する設定温度に達した時点から所定時間経過
に空燃比フィードバック制御を開始するように構成した
ので本発明によれば排気糸の温度が充分上昇してない場
合における排気ガス中の有害成分の排出の低減が図れる
【図面の簡単な説明】
縞l図はエンジン系統の全体構成図、第2図は制御回路
l4の具体的構成を示すブロック図、第3図は空燃比制
御プログラムの内容を示すフローチャート、第4図は本
発明に係る空燃比制御装置の制御特性を従来例との関係
で示した特性図である。 1・・・エンジン、    5・・・スロットルパルプ
、8・・・0,センサ、   9・・・水温センサ、1
4・・・制御回路、   20・・・インジェクタ、4
2・・・OP17,     44・・・RAM。 46・・・ROM0 代理人    鵜  沼  辰  之 (#1かi名) 第N図 第2図 v8 第31々]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +1)  エンジンの運転状態を検出する各極センサの
    検出出力を取シ込み、排気ガス中の残留敏素濃度に基づ
    いて各気筒内の供給空燃比を理論空燃比近傍にフィード
    バック制御する空燃比制御装置において、エンジン冷却
    水温が所定温度に違した時点から所定時間経過後に前記
    フィード・1ツク制御を開始することを%徴とする空燃
    比制御装置。
JP16991481A 1981-10-23 1981-10-23 空燃比制御装置 Pending JPS5870037A (ja)

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JP16991481A JPS5870037A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 空燃比制御装置

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JP16991481A JPS5870037A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 空燃比制御装置

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JPS5870037A true JPS5870037A (ja) 1983-04-26

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ID=15895295

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JP16991481A Pending JPS5870037A (ja) 1981-10-23 1981-10-23 空燃比制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571395A (ja) * 1992-02-14 1993-03-23 Hitachi Ltd 内燃機関の空燃比制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571395A (ja) * 1992-02-14 1993-03-23 Hitachi Ltd 内燃機関の空燃比制御装置

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