JPS6193244A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御方法

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JPS6193244A
JPS6193244A JP21401384A JP21401384A JPS6193244A JP S6193244 A JPS6193244 A JP S6193244A JP 21401384 A JP21401384 A JP 21401384A JP 21401384 A JP21401384 A JP 21401384A JP S6193244 A JPS6193244 A JP S6193244A
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air
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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
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow

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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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エアフロメータから出力される吸入空気量検
出信号に基づいて1機関へ供給する燃料量を制御する内
燃機関の空燃比制御方法に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関にあっては、排ガス中の一酸化炭素。
炭化水素又は窒素酸化物等の有害物質濃度を軽減する為
、空燃比(A/I’ )を理論空燃比近傍の目標を燃比
に制御すべく燃料量を制御する空燃比制御が行なわれて
いる。例えば、従来の電子制御式内燃機関の空燃比制御
においては、機関1回転あたシの吸入空気量Q/Nに定
数に工Pを乗じ、これによって基本燃料量に相当する燃
料噴射弁の開弁時間を基本燃料噴射時間TPとして求め
る。次に、とのTPに次式(1)に示すように、必要に
応じて、空燃比フィードバック補正系数FAF、空燃比
学習値KG、暖機増量系数Ki、その他の補正項Ktを
乗算し、更にこれに燃料噴射弁の無効噴射時間TVを加
算して燃料噴射時間TAUを定め、とのTAUに基づい
て燃料噴射弁の開弁時間を制御することによシ空燃比を
理論空燃比近傍に制御するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、第7図(−)に示すよ、うに、スロットル弁
の開度が1.時又は12時において急激に変化するよう
な加減速の過渡時には、吸入空気やエアフロメーメの慣
性によシ吸入空気量検出信号Qは。
第7図(1))  に示すように、図中破綜で示した実
際の吸入空気iQAよりもオーバーシュート又はアンダ
ーシュートしたものとなる。従って、燃料噴射量が実際
のQム/Nからずれたものとなり、これによシ空燃比が
目標空燃比からずれてくるという問題がある。部ち、吸
入空気量検出信号Qがオーバーシュートした場合には、
空燃比がリッチとなり排気ガス中の炭化水素や一酸化炭
素が増大するという問題がある。又、アンダーシュート
の場合には空燃比がリーンとなυ窒素酸化物が増大する
という問題がある。
これらの問題は、内燃機関が十分暖機された定常状態に
おいて特に問題となるものでちる。
即ち1機関が暖機されていないいわゆる冷間時にあって
は運転性を重視しなければならない。つまシ、冷間時に
あっては、スロットル弁増開(加速)に応じたQ / 
N増大によシ燃料が増量されても、噴射された燃料の気
化が十分性なわれないことなどから、所定時間燃料を見
込み増量することがなされている。従って、冷間加速時
には検出信号Qがオーバーシュートして空燃比がリッチ
傾向になることは、運転性から見れば望ましいこととな
る。
一方、冷間減速時には、スロットル弁の絞υ量に応じた
Q/N減少によシ燃料が減量されても。
吸気管壁などに付着していた燃料が気化して機関に供給
される為、空燃比はリッチ傾向となることから、検出信
号Qがアンダーシュートしても、空燃比がリーンになる
ことを抑制することができるので、運転性からみれば冷
間時のアンダーシュートは望ましいものということがで
きる。
これらのことから、本発明の目的は%機関の暖機状態に
応じ冷間時には機関の運転性を良好に保持すると共に、
暖機後には吸入空気量検出信号のオーバーシュートやア
ンダーシュートを除去して空燃比が目標値からずれるの
を防止することができる内燃機関の空燃比制御方法を提
供することにる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、機関の温度と吸入空気量検出信号Qの変化と
に応じて、当該信号Q又は該信号Qと機関回転数Nとの
比Q、 / Nの変化率を減衰処理し、この減衰処理さ
れた値に基づいて基本燃料量を定めることにある。
〔作 用〕
このような構成とすることによシ、機関の温度が低いい
わゆる冷間時には、吸入空気量検出信号Qのオーバーシ
ュートやアンダーシュートに伴なう燃料の増減を効果的
に利用して機関の運転性を良好に保持するようにし、他
方機関の温度が十分高い定常時には、吸入空気量検出信
号Q又は機関回転数Nとの比Q、 / Nの変化率を減
衰(なまし)処理して、実質的に吸入空気量検出信号Q
のオーバーシュートやアンダーシュートを除去すること
によシ、実際のQム/Nに近づけたものとしていること
から、空燃比は目標空燃比からずれることなく制御され
ることになる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図に本発明の一実施例の制御手順のフローチャート
を、第2図に本発明を適用可能な電子制御式エンジンの
一例の概略構成図を示す。第2図に於て、1はエンジン
を示しておシ、該エンジン1はシリンダブロック2とシ
リンダヘッド3とを有しておシ、シリンダブロック2は
その内部に形成されたシリンダボアにピストン4を受入
れておシ、そのピストン4の上方に前記シリンダヘッド
と協働して燃焼室5が形成されている。
シリンダヘッド3には吸気ポート6と排気ポート7とが
形成されておシ、これc)z−)は各々吸気パルプ8と
排気パルプ9によシ開閉されるようになっている。また
シリンダヘッド5には点火グラブ19が取付けられてい
る。点火プラグ19にはイグニッションコイル26が発
生する電流がディストリビュータ27を介して供給され
ており、これによって燃焼室5内にて放電による火花を
発生するようになっている。
吸気ポート6には吸気マニホールド11、サージタンク
12.スロットルボディ154吸気チユーブ14、エア
フロメータ15、エアクリーナ16が順次接続されてい
る。またエンジン吸気系にはそのスロットルボディ15
をバイノクスして吸気チューブ14とサージタンク12
とを接続するエアバイパス通路50が設けられておシ、
このエアパイ・9ス通路50は電磁式のパイ・fス流量
制御弁51によシ開閉及びその開口度訳゛制御されるよ
うになっている。
また排気ポート7には排気マニホールド17、排気管1
8が順次接続されている。
吸気マニホールド11の各吸気ポートに対する接続端近
くには燃料噴射弁20が取付けられている。燃料噴射弁
20には燃料タンク21に貯留されているガソリンの如
き液体燃料が燃料ポンプ22により燃焼供給管25を経
て供給されるようになっている。
スロットルボディ13には吸入空気量を制御するスロッ
トルバルブ24が設けられておシ、このスロットルバル
ブ24はアクセルイダル25の踏込みに応じてその開度
が駆動されるようになっている。
エアフロメー/15はエンジン吸気系を流れる空気の流
量を検出し、その検出信号Qを制御装置50へ出力する
ようになっている。
ディス) IJピユータ27にはこれの回転数及び回転
位相、換言すればエンジン回転数Nとクランク角を検出
する回転数センサ29が組込まれておシ、これが発生す
る信号は制御装置5oに入力されるようになっている。
排気ガス再循環(KGR)通路34は排気分岐管55と
サージタンク58とをデユーティ−制御方式による排気
ガス再循環弁52を介して接続し、この排気ガス再循環
弁52を制御装置50から出力される。p4ルス信号に
応動させてFiGR通路面積を変化させることによシ、
排気ガス再循環量を制御するようになっている。
制御装置50はマイクロコンピュータであってヨく、そ
の−例が第3図に示されている。このマイクロコンピュ
ータは、中央処理具ニット(CPU)51と、リードオ
ンリメモリ52とランダムアクセスメモリ55と、通電
停止後も記憶を保持するもう一つのランダムアクセスメ
モリ54と、マルチプレクサを有するA / D変換器
55と、バッファを有するI10装置56とを有し、こ
れらはコモンバス57によシ互に接続されている。この
マイクロフンピユータは第2図に示されている如くバッ
テリ電源4Bが供給する電流を与えられ、これによυ作
動するようになっている。
A / D変換器55は、エアフロメータ15が発生す
る吸入空気量検出信号qと、吸気温センサ58が発生す
る吸気温度信号と、水温センサ59が発生する水温信号
Tとを入力され、それらデータをA / D変換してC
PU5iの指示に従い所定の時期に(:PU51及びラ
ンダムアクセスメモリ53或いは54へ出力するように
なっている。また工10装置56は回転数センサ29が
発生するエンジン回転数信号Nとクランク角信号と0.
センナ60が発生する空燃比信号とを入力され、それら
のデータをcpa51の指示に従い所定の時期にCP[
T51及びランダムアクセスメモリ55或いは54へ出
力するようになっている。
c:ptr51は各センサによ)検出されたデータに基
づいて燃料噴射量を計算し、それに基づく信号をI10
装置56を経て燃料噴射弁20へ出力するようになって
いる。この場合の燃料供給量の制御はエアフロメータ1
5が検出する吸入空気量Qと回転数センサ29が検出す
るエンジン回転数Nとによシ求められた基本燃料量を5
例えば吸気温センサ58によシ検出された吸気温度と、
水温センサ59によシ検出された水温Tと、0.センサ
60によシ検出された空燃比に応じて修正する等の補正
が必要に応じて行なわれる。
またapr:I51は吸気温センサ58により検出され
た吸気温と水温センサ59によシ検出された水温とに応
じてパイ・臂ス空気量信号をI / O装置56を経て
パイ・イス流量制御弁31へ出力するようになっている
。バイノ4ス流量制御弁51は工10装置56よシ与え
られるバイパスご気量信号に応じてその開閉及びその開
口度α制御される。
またCPU51はこれが算出した基本燃料量と回転数セ
ンサ29によシ検出されたエンジン回転数及びクランク
角と吸気温センサ5Bによシ検出された吸気温度に基づ
き最適点火時期信号をIJ +ドオンリメモリ52よシ
続出し、これをI / O装置56よシ点火コイル26
へ出力するようになっている。
次に、上記のような構成の電子制御式エンジンに本発明
を適用した場合の実施例について、第1図のフローチャ
ートにそって説明する。
第1図のフローチャートは空燃比制御ループの途中を示
すものであシ、所定の制御周期(例えば4m5ec)ご
とに実行されるようになっている。ステップ100にお
いて吸入空気量検出信号Q及び機関回転数検出信号Nを
取シ込み、ステップ102にてQ、 / Nを計算によ
シ求める。次にステップ104〜ステツプ112におい
て、機関の温度と吸入空気量検出信号Qの変化とに応じ
て、Q、 / Nの変化率が減衰処理(以下なまし処理
と称する)される。
−このなまし処理について、第4図及び第5図を参照し
ながら説明する。このなまし処理は吸入空気量検出信号
Qの変化に応じてQ又はQ、 / Nをなます方法と・
Q、 / Nの変化に応じてQ又はQ、 / Nをなま
す方法がある。しかし、空燃比制御はQ、/Nに基づい
たものでおることから、 Q、 / Nの変化に応じて
Q、’/Nをなまし処理することが制御土量も望ましく
、本実施例はこの方法によった例を示すものである。
第4図に示すように、ある制御タイミングCT。
において加速が開始されると、つづく制御タイミングC
T、 、 CT、 、・・・・・・・・・CT1にて計
算される検出値(Q/N)tは、オーバーシュート分を
含んで図示実線のごとく変化する。このように変化する
(Q/’)tに対し、次式+21 、 (31、(4)
のいずれかによって求められる補正量Xを、制御タイミ
ングCT、  の検出値(Q/N ’)。又は前回の実
行値(Q/N ”)。XCに加算することによって、第
4図図示点線のごとき、11し値(q/、”)1を定め
るようにしている。
X=(Q/’)t−(Q/N)gxc  、、、、、、
、、、(2)・ X=A             ・
・・・・・・・・(4)なお、式(2)〜(4)にて、
Aは定数、Dは第5図に示すように1機関の冷却水温T
に応じて定まるなまし係数である。第5図において、T
8は周囲温度和尚(例えば20℃)に、T、は暖機温度
相当(例えは60〜80℃)に設定され、D□はほぼ1
即ちなまし処理を行なわない値に、D、はQ、 / N
のオーバーシュート又はアンダーシュートをカットでき
るような値を実験等によシ求めて設定する。
ここで、第1図フローチャートに戻って制御乎順を説明
すると、ステップ104にて前回制御タイミングにおけ
る実行値(Q/N )   を読み出XC す。2づいてステップ106にて冷却水温Tを取シ込み
、ステップ108にてその冷却水温Tに対応するなまし
係数りをテーブルから読み出す。ステップ110にて予
め指定されている式(2)〜(4)のいずれかによって
補正量Xを求め、ステップ112に進んで前回の実行値
(Q、/N )Exc  に補正量Xを加算してなまじ
値(q/n )、を求める。次にステップ114にてな
まし値(q/”hを実行値(q/ N))、XCとし、
ステップ116にて基本燃料噴射時間TPを演算してメ
インループに戻り。
この時間TPに基づいて両式(1)によj)TAUを求
めて燃料噴射を実行する。  ゛ 上述したよりに1本実施例によれば、検出値Q / N
をその変化に応じた割合いでなまし処理を施しているこ
とから、なまし係数り又は定数Aを適当に設定すれば、
検出値Q、 / Nのオーバーシュート又はアンダーシ
ュートを除去することができる。
また、なまし処理を機関の温度(冷却水温)に応じて行
なうようにしていることから、冷間時には検出値Q、 
/ Hのオーバーシュートやアンダーシュートを効果的
に利用して運転性が良好に保持される。
したがって本実施例によれば、機関の暖機状態に応じて
吸入空気量検出信号のオーバーシュートやアンダーシュ
ートを除去することができることから、冷間時には機関
の運転性を良好に保持し。
暖機後には空燃比を目標値に保持して排気ガス中の有害
物質濃度を軽減することができる。
第6図に本発明の他の実施例の制御手順をフローチャー
トにして示す。
本実施例が第1図の実施例と異なる点は、式(2)〜(
4)のなまし係数りを定数DCとし、暖機状態に応じだ
なまし処理を冷却水温が一定の基準値Tc以上か否かに
よって行なうか否かを判定するようにしたことにある。
即ち、ステップ118において冷却水温TがTc以上で
あればf!まし処理を行ない%  70未満でちればな
まし処理を行なわずに検出値(Q/”)1を実行値CQ
、/N )、xcとするようにしたのでちる。
したがって本実施例によれば、第1図の実施例よりも制
御が簡単になシ、CPHの負荷を軽減することかできる
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、機関の暖機状態
に応じて吸入空気量検出信号のオーバーシュートやアン
ダーシュートを除去することができ、これによって冷間
時には機関の運転性を良好に保持し、暖機後には空燃比
を目標値に保持して排気ガス中の有害物質濃度を軽減す
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の制御手順を示すフローチャ
ート、第2図は本発明を適用可能な一例のエンジンの概
要構成図、第5図は第2図図示の制御装置の詳細ブロッ
ク構成図、第4図、第5図は第1図図示実施例の動作を
説明するためのり図。 第6図は本発明の他の実施例の制御手順を示すフローチ
ャート、第7図は本発明が解決しようとする問題点を説
明するための線図である。 代理人   鵜  沼  辰  2 第 1 図 第2図 第3図 第4図 第5図 IT2 禮7F、汎J T  − 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エアフロメータから出力される吸入空気量検出信
    号Qと機関回転数検出信号Nとの比Q/Nに応じて基本
    燃料量を定め、この基本燃料量に基づいて機関へ供給す
    る燃料量を制御する内燃機関の空燃比制御方法において
    、機関の温度と吸入空気量出信号Qの変化とに応じて当
    該信号Q又は前記比Q/Nの変化率を減衰処理し、この
    減衰処理された値に基づいて前記基本燃料量を定めるこ
    とを特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。
JP21401384A 1984-10-12 1984-10-12 内燃機関の空燃比制御方法 Granted JPS6193244A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0219624A (ja) * 1988-07-05 1990-01-23 Mazda Motor Corp エンジンの燃料制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0219624A (ja) * 1988-07-05 1990-01-23 Mazda Motor Corp エンジンの燃料制御装置

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