JPS5934447A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

エンジンの空燃比制御装置

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JPS5934447A
JPS5934447A JP14519382A JP14519382A JPS5934447A JP S5934447 A JPS5934447 A JP S5934447A JP 14519382 A JP14519382 A JP 14519382A JP 14519382 A JP14519382 A JP 14519382A JP S5934447 A JPS5934447 A JP S5934447A
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JP
Japan
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air
fuel
fuel ratio
sensor
engine
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JP14519382A
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English (en)
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Katsuyoshi Iida
克義 飯田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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Publication date
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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
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • 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
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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  • 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】 この発明は、エンジンの空燃比制御装置に関するもので
ある。
一般にエンジンの空燃比制御装置dとして、排気通路に
設けた02センサ、即ち空燃比センサによって排気ガス
中の酸素濃度を検出し、該空燃比センサの出力に応じて
燃料供給量又は吸入空気量を調整して混合気の空燃比を
フィードバック制御するようにしたものがある。そして
このような空燃比制御装置に2いては、エンジンの定常
運転時には混合気の空燃比を比較的精度よく理論空燃比
14.7等の目標値に制御することが可能であるが、エ
ンジンの過渡時、例えば加速時には吸入空気の増加に対
する燃料供給の遅れあるいは02センサ等制御系の信号
の遅れなどに起因して、混合気の空燃比が目標++&か
らリーン側あるいはリッチ側にずれてしまうことがあり
、このような場合、単に02センサの出力に応じて空燃
比のフィードバック制御を行なうのみでは混合気が目標
空燃比になるまでに時間がかかり、排気ガス中のHC、
CO等が増加してエミッション(排気ガスの浄化状ウリ
)が悪化する等の不具合がある。
そこで従来は、このようなエミッションの悪化を防止す
るため、例えば燃料噴射弁を備えたエンジンに2いては
予め実験等によって各運転状態ごとに過渡時の補正量を
求めてそれをメモリに記憶させてかき、エンジンの加速
時には記憶している補E)1により燃料噴射弁に加える
1!u射パlレス信号(7) ハ)Vス幅を順次補正し
、これによって混合気の空燃比を短時間で目標値に制御
するようにしている(特公昭55−26299号公報参
照)。
しかしながら従来の空燃比’tllj611]装置では
、エンジンの状態が経年変化により変化した場合等は、
あらかじめ求めていた補IE世が必ずしも最適な値とは
なり得なくなり、従って、過渡時の空燃比制御の制御効
率が悪くなってしまうという問題があった。
この発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、排気通路に設けた02センサの出力に応じて空
燃比のフィードバック制御を行なうようにしたエンジン
において、エンジンの過渡時、混合気の空気量又は燃′
#+瞳をその空燃比が目標値となる才で記憶装置内の初
期補正−により又はこれに所定酸の加算又は減算を繰り
返して得られる補正量により順次t11i正するととも
に、記憶装置内の初期補正量を上記加算又は減算の繰り
返しにより得られる最適補正−に書き換えることにより
、制御効率を向上させるようにしたエンジンの空燃比制
御装置を提供することを目的としている。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
81図及び第2図は本発明の一実施例によるエンジンの
空燃比制御装置を示す。図にpいて、1はエンジンであ
り、該エンジン1の吸気通路2にはスロットル弁4及び
燃料噴射弁5が配設されるとともに、負圧センサ6及び
スロットルセンサ7が設けられている。このスロットル
センサ7が本実施例ではエンジンの過渡状態を検出する
ための過渡センサとなっている。また吸気通路2の上流
端はエアクリーナ8に接続されている。一方エンジン1
の排気通路3には排気ガス中の酸素濃度よりエンジン1
に吸入される混合気の空燃比を検出する02センサ(空
燃比センサ)9が設けられており、該02センサ9とし
ては空燃比対出力電圧特性が空燃比が理論空燃比付近ま
で増大する間はほぼ一定であり、理論空燃比付近で急激
に低下し、その後はその低下した値でほぼ一定となる特
性を有するものが用いられている。上記排気通路3の0
2センサ9の下流側には排気ガス浄化用の触媒10が配
設されている。またエンジン1の側壁にはエンジン回転
数を検出する回転センサ11が設けられている。
また第2図中、13は負圧センサ6.スロツトルセンサ
7及び回転センサ11の各出力をA/D変換するA/D
変換器、14は02センサ9の出力電圧を基準電圧Eと
比較する比較器、15は比較器】4の出力を受ける入力
用インターフェース、15はCPU、17は過渡時の補
正量CFのテーブル■。
■、及び第3図にフローチャートで示すCPU16の演
算処理プログラムを記憶しているROM、18はROM
117のテープ/l/1.[Iを記憶するとともにその
記憶データを更新するために使用される艮AMである。
ここで上記テーブルI 、 ITは、予め実験等によっ
て各運転状態における過渡時の面1E計CFを求め、そ
れらをエンジン回転数及びスロットル弁開度によって決
まるアドレスに格納して作成したものであり、テーブル
Iは混合気の空燃比がり一ン側にずれた場合の補正1c
Fを格納するテーブル、テーブル■は空燃比がリッチ側
にずれた場合の補正ばCFを格納するテーブルである。
また19はC:PUl 6によって演算処理された1省
射パルス信号を燃料噴射弁5に加える出力用インターフ
ェースである。そして上記13〜19によって制御回路
12と構成して2つ、該制御回路12はエンジンの定常
運転時は02センサ9の出力を受けて混合気の空燃比を
目標値(理論空燃比)にフィードバック制御し、エンジ
ンの過渡時は混合気の空燃比が目標値となるまでltA
Mls内の初期補正量CFにより又はこれに所定着αの
加算又は減算を繰り返して得られる補正量により噴射パ
ルス信号のパルス幅Tを順次補正するとともに、ltA
Ml 8内の初期補正量を上記の加算又は減算の繰り返
しにより最終的に渇られる最適補正量に書き換える制御
を行なうものである。
また第3図は上記CPUI 6の演算処理のフローチャ
ートを示し、図において、20はROM17内のテーブ
ルI、IIを初期値としてRAMI 8に記憶させるス
テップ、21は入力用インターフェース15から02セ
ンサ9の検出値を比較器14の出力値として読み込み、
それをVジスタAに記憶するステップ、22は記憶した
02センサ9の検出値より混合気が目標空燃比か否かを
判定する判定ステップ、23は負圧センサ6及びスロッ
トルセンサ7の両市力値によって決まる噴射パルス信号
のパルス幅Tを混合気が目標空燃比となるよう所定値β
だけ補正し、該補正したパルス幅T−T+β、T=T−
βの噴射パルス信号により燃料噴射弁5に燃料噴射を行
なわせるステップである。
ここで負圧センサ6及びスロットルセンサ7の割出力よ
り噴射パルス信号を決定する処理フローは公知のもので
あり、その詳細な説明は省略する。
また24はA/D変換器13からスロットルセンサ7及
び回転センサ11の雨検出値を読み込み、それらをレジ
スタT’、Rに記憶するステップ、25は記憶したスロ
ットルセンサ7の出カヲ微分し、エンジンが加速状態か
否かを判定する判定ステップ、26は燃料噴射後の02
センサ9の検出値を読み込み、混合気の空燃比がリーン
又はリッチのいずれの側にずれているかを判定する判定
ステップである。
27はRAM18に記憶させたテーブルIの上記両セン
サ7.11の検出値によって決まるアドレスより初期補
正量CFを読み出すステップ、28は上記噴射パルス信
号のパルス幅Tを初期補正量CFに基づいて補正し、そ
のパルス幅T=T+CFの噴射パルス信号によって燃料
の噴射を行なわせるステップ、29は燃料噴射後の02
センサ9の検出値を読み込み該検出値が反転したか否か
、即ち混合気の空燃比がリーンからリッチになったか否
かを判定する判定ステップ、30は上記初期補正量CF
に所定量αを加算するステップ、31は上記テーブル■
内の初期補正量を現在の補正量CFに書き換えるステッ
プである。またステップ32はRAM1B内のテーブル
Hの上記スロットフレセンサ7及び回転センサ11の雨
検出値によって決まるアドレスより初期補正量CFを読
み出すステップ、33は噴射パルス信号のパルスIiT
を初期補正1ic:pに基づいて補正し、そのパルスI
MT=T−CFでもって燃料の噴射を行なわせるステッ
プ、34は燃料噴射後の02センサ9の検出値を読み込
み、該検出値が反転したか否か、即ち混合気の空燃比が
リッチからリーンになったか否かを判定する判定ステッ
プ、35は上記初期補正量CFから所定量αを減算する
ステップ、36は上記テーブル1■内の初期補正量を現
在の補正量CFに書き換えるステラ・プである。
次に第3図を用いて動作について説明する。
エンジンの作動中、吸気通路2にはスロットル弁4の開
度に応じた薇の空気が吸入され、その際負圧センサ6は
スロットル弁4下流側の吸気負圧を、スロットルセンサ
7はスロットル弁4の開度をそれぞれ検出し、又回転セ
ンサ11はエンジン回転数を、02センサ9は排気ガス
中の酸素濃度より混合気の空燃比をそれぞれ検出し、上
記各センサ6.7,11.9の出力は制御回路12に加
えられる。この制御回路12においては、A10変換器
13は負圧センサ6、スロットルセンサ7及び回転セン
サ11の各出力をA/D変換し、又比較器14は02セ
ンサ9の出力電圧と基準1直Eとを比較し、該比較Fa
14の出力信号は入力用インターフェース15に人力さ
れる。
そしてスロットル弁4の開度がほぼ一定であるエンジン
の定常運転時には、CPU15は第3図に示すように、
まずステップ20.21.22の経路を進み、ステップ
20で10M17に格納されている過渡時の補正量のテ
ーブルI、flをRAM18に記憶させ、ステップ21
で入力用インターフェース15より02センサ9の検出
値を比較器14の出力として読み込み、それをレジスタ
Aに記憶させ、ステップ22で上記記憶させた比較力は
“1°又は°0°、即ち空燃比がリッチ又はり一ンにな
っていることのみを示し、ここで目標空燃比に対応する
値になることはないので、(:PU16はステップ22
からステップ23,24.25の経路を進み、ステップ
23で混合気が目標空燃比となるよう、即ち現在の空燃
比がり一ンの場合はリッチに、リッチの場合はリーンに
なるよう、負圧センサ6及びスロットルセンサ7の両横
出値によって決まる噴射パルス信号のパルス幅Tを所定
量βだけ補正(T=T+β、T=T−β)し、該補正し
た噴射パルス信号を出力用インターフェース19を介し
て燃料噴射弁5に加えて、燃料の噴射を行なわせる。ま
たステップ24でA、 / D変換器13からスロット
ルセンサ7及び回転センサ11の両横出値を読み込み、
それらをレジスタTI 、 Rに記憶させ、ステップ2
5で記憶させたスロットルセンサ7の検出値の変化より
エンジンが加速時か否かを判別し、エンジンが加速時で
ない、即ち定常運転時である場合はステップ21に戻り
、ステップ21〜25の経路を循環する。
このようにエンジンの定常運転時には、燃料噴射tは0
2センサ9の出力に応じてフィードバック制御され、混
合気の空燃比はリーンとリッチとの間で微小変動を繰り
返すこととなり、これによってエンジンに吸入される混
合気はほぼ目標空燃比に制御されるものである。
またエンジンが加速時である場合は、cpty16はス
テップ25からステップ26に進み、02センサ9の検
出値を読み込んで混合気の空燃比がリーン又はリッチの
いずれの側にずれているかを判別し、リーン側にずれて
いる場合はステップ27゜28.29の経路を進み、ス
テップ27で加速を開始したときのスロットルセンサ7
及び回転センサ11の両横出値によって決まるRAM1
g内のテーブルIのアドレスより初期補正量CFを読み
出し、ステップ28で読み出した初期補正@ CFに基
づいて噴射パルス信号のパルス幅Tを補正し、補正した
噴射パルス信号を出力用インターフェース19を介して
燃料噴射弁5に加えて、燃料の噴射を行なわせる。そし
てステップ29で燃料噴射後の02センサ9の検出値を
読み込んで混合気の空燃比がリーン側からリッチ側にな
ったか否かを判別し、空燃比が依然としてリーンの場合
はパルス幅Tがまだ短い訳であるから、CPU15はス
テップ30に進んで、上記初期補正量Cpに所定量αを
加算し、ステップ28に戻り、ステップ28〜30の経
路を循環する。そしてステップ29で空燃比がリッチに
なった場合は、過渡時の補正量CFは最適値になってい
ると考えられるので、CPUI 6はステップ29から
ステップ31に進み、RAM18内の一子一ブル■の初
期補正量を現在の補正IcF、即ち最適な補正量に書き
換え、ステップ21に戻り、定常運転状態となって再び
フィードバック制御を行なうこととなる。
またエンジン加速時であって混合気の空燃比がリッチ側
にずれている場合は、CPU16はステップ26からス
テップ32,33.34の経路を進んだ後、ステップ3
5.33.34の経路を循循するか、ステップ34から
ステップ36に進んでステップ21に戻ることとなり、
そのうちステップ32でスロットルセンサ7及び回転セ
ンサ11の両横出値によって決まるRAMI s内のテ
ーブルHのアドレスより初期補正tCFを読み出し、ス
テップ33で初期補正1cFに基づいて噴射パルス信号
のパルス幅TをT−Cpに補正し、この補正した噴射パ
ルス信号を用いて燃料の噴射を行なわせ、ステップ34
で02センサ9の検出値より空燃比がリッチからり一ン
になったか否かを判定し、ステップ35で初期補正量C
pから所定量αを減算し、ステップ36でRAM1s内
のテーブル■の初期補正量を最適な補正量に書き換える
このようにエンジンの加速時には、燃料噴射量はλAM
18内の初期補正量により、又はこれに所定量の加算又
は減算を繰り返して得られる補正量により順次補正され
、これによって混合気はすみやかに目標とする理論空燃
比に制御されることとなる。
またその際、RAM1g内の初期補正量は上記加算又は
減算の繰り返しにより得られる最適な補正量によって書
き換えられるため、次に同じ運転状態から加速を行なう
ときには燃料噴装置は最初から最適な補正量で補正され
−これによってより速やかに理論空燃比に達することが
でき、エミ・ンションも大幅に改善される。特に燃料噴
射弁5の噴射特性あるいは吸気マニホールドの混合気分
配特性が経年変化したような場合にも、RAM1g内に
は常に最適な初期補正量が記憶されているため、初期補
正量を固定した従来装置に比して混合気はよりすばやく
目標空燃比に制御されるものである。
なお上記実施例ではエンジンの加速時において混合気の
燃料量を補正するようにしたが、この補正は混合気の空
気量について行なうようにしてもよい。また制御回路内
のCPUの処理手順のフローチャートとしては同様の機
能を達成するものであれば第3図のフローと異なる処理
フローを用いるようにしてもよい。
また、L記実施例ではエンジンの加速時における空燃比
制御について説明したが、本発明は勿論エンジンの減速
時における空燃比制御についても適用できる。また本発
明は燃Mllf射弁ではなく、気化器を備えたエンジン
にも適用できるものである。
以上のように本発明によれば、排気通路に設けた02セ
ンサの出力に応じて混合気の空燃比のフィードバック制
御を行なうようにしたエンジンの空燃比制御装置lこお
いて、エンジンの過渡時、混合気の空気量又は燃料量を
その空燃比が目標値となるまで記憶装置内の初期補正酸
により又はこれに所定量の加算又は減算を繰り返して得
られる浦正酸により順次補正するとともに、記憶装置内
の初期補正酸を上記加算又は減算の繰り返しにより得ら
れる最適補正蝋に書き換えるようにしたので、エンジン
の過渡時に2ける制御効率を大幅に向上でき、これによ
って混合気の空燃比をすばやく目標値に制御できるとと
もに、エミッションを大幅に改善できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるエンジンの空燃比制御
装置の構成図、第2図は上記装置の回路構成図、第3図
は上記装置のCPUの処理手順のフロー千ヤードを示す
図である◎ 1・・・エンジン、7・・・スロットルセンサ(過渡セ
ンサ)% 9・・・02センサ(空燃比センサ)、12
・・・制御回路、17.18・・・艮OM 、 ltA
M (記憶装置)。 特許出願人   東洋工業株式会社 代理人 弁理士   早 瀬 憲 − 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンに吸入される混合気の空燃比を検出する
    空燃比センサと、エンジンの過渡状態を検出する過渡セ
    ンサと、エンジンの過渡時に混合気の空気量又は燃料量
    を補正するための各運転状態における初期補正量を記憶
    している記憶装置と、エンジンの定常運転時は上記空燃
    比センサの出力を受けて混合気の空燃比をフィードバッ
    ク制御し上記過渡センサによる過渡状態検出時は混合気
    の空燃比が目標値となるまで混合気の空気量又は燃料量
    を上記初期補正量により又はこれに所定量の加算又は減
    算を繰り返して得られる補正量により順次補正するとと
    もに上記記憶装置内の初期補正量を上記の加算又は減算
    の繰り返しにより最終的に得られる最適補正黴に書き換
    える制御回路とを備えたことを特徴とするエンジンの空
    燃比制御装置。
JP14519382A 1982-08-20 1982-08-20 エンジンの空燃比制御装置 Pending JPS5934447A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237851A (ja) * 1985-04-11 1986-10-23 Fujitsu Ten Ltd 内燃機関の燃料供給装置
JPS62261629A (ja) * 1986-04-30 1987-11-13 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの空燃比制御方法

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JPS56138438A (en) * 1980-03-28 1981-10-29 Nippon Denso Co Ltd Control method of air-fuel ratio

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