JPS62255552A

JPS62255552A - 内燃エンジンの空燃比フイ−ドバツク制御方法

Info

Publication number: JPS62255552A
Application number: JP10040486A
Authority: JP
Inventors: Akira Fujimura; 章藤村; Yasunari Seki; 関　康成
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1987-11-07
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH086620B2

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】（技術分野）本発明は内燃エンジンのアイドル時等の低負荷運転時の
空燃比フィードバック制御方法に関する。

（従来技術及びその問題点）従来、内燃エンジンに供給される混合気の空燃比が、エ
ンジンの排気系に配設した排気濃度検出器（例えばＯｔ
セセン）の出力信号レベルに即応して目標空燃比（例え
ば理論空燃比）となるように制御し、以て排気ガス特性
や運転性能の向上を図り得るようにした内燃エンジンの
空燃比フィードバック制御方法が知られている（例えば
特願昭５７−１８８７４３号）。

斯かる空燃比フィードバック制御方法では、０□センサ
の検出電圧値と所定の基準電圧値とを比較し、前記検出
電圧値が前記所定の基準電圧値に関してリッチ側からリ
ーン側に又はリーン側からリッチ側に変化したと判別さ
れたとき前記混合気の空燃比を制御するための空燃比補
正係数に一定値を一時に増減させる比例項制御（以下１
２項制御」という）を行い、前記検出電圧値が前記所定
の基準電圧値に関してリーン側又はリッチ側でのみ変化
していると判別されたとき前記補正係数を一定値宛増減
させる積分項側′４ｓ（以下「工項制御」という）を行
なって、空燃比をフィードバック制御領域の全域に亘っ
て目標空燃比に一致させるように制御している６ところで、エンジンのアイドル時等の低負荷時には前記
ｏ２センサの温度上昇が十分でなく、他のフィードバッ
ク制御領域に比べて０２センサの応答性が低下する。従
って、上述した従来方法のように０２センサの検出電圧
値が単一の基準電圧値に関してリーン側にあるかリッチ
側にあるかの判別に応じて空燃比補正係数を増減補正す
る０２フイードバツク制御をエンジンのアイドル時に実
行すると、前記所定の基準電圧値に対する０２センサの
検出電圧値の反転周期が長くなるために、前記０２セン
サの応答性が更に低下し、前記フィードバック制御によ
る前記空燃比補正係数の変化幅の増加により、エンジン
回転数のハンチングが生じるという不具合があった。

（発明の目的）本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、特にエンジンのアイドル時を含む低負荷運転時に空燃
比フィードバック制御により制御された空燃比の変化幅
の増大によるエンジン回転数のハンチングの防止を図っ
た内燃エンジンの空燃比フィードバック制御方法を提供
することを目的とする。

（発明の構成）斯かる目的を達成するために本発明によれば、内燃エン
ジンの排気系に配された排気濃度検出器により検出した
排気濃度検出値と所定の基準値とを比較し、エンジンに
供給される混合気の空燃比を、排気濃度検出値が前記所
定の基準値に関してリッチ側からリーン側に又はリーン
側がらリッチ側に変イヒしたとき、前記空燃比を第１の
補正値により増減補正する比例制御、及び排気濃度検出
値が前記所定の基準値に関してリーン側又はリッチ側に
あるとき、空燃比を夫々第２の補正値により増減補正す
る積分制御の少なぐと、、も何れが一方により目標空燃
比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃比フィ
ードバック制御方法において、前記基準値として第１の
基準値と、該第１の基準値より小さい第２の基準値とを
設定し、前記排気濃度検出値が前記第１の基準値より大
きいとき。

又は前記排気濃度検出値が前記第２の基準値より小さい
ときにのみ前記比例制御及び前記積分制御の少なくとも
一方による空燃比フィードバック制御を行なうようにし
たことを特徴とする内燃エンジンの空燃比フィードバッ
ク制御方法が提供される。

（発明の実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の方法を実施する空燃比制御装置を組込
んだキャブレタ式内燃エンジンを示す全体構成図である
。

第１図において、１は例えば４気筒の内燃エンジンであ
り、このエンジン１の吸気管３には大気吸入口４．エア
クリーナ５、及びベンチュリ６を備える周知のキヤプレ
タ７が設けである。吸気管３のベンチュリ６下流側には
スロットル弁８が設。

けである。

また、９は二次空気供給通路であり、この二次空気供給
通路９は一端がベンチュリ６の上流側のエアクリーナ５
に、他端が吸気管３のスロットル弁８下流側に夫々連通
し、その途中には比例制御弁としてのりニアソレノイド
型電磁弁１０が介設されている。電磁弁１０のソレノイ
ド１０ａは制四回路（以下ｒＥＣＵＪという）２に接続
されている。ソレノイド１０ａがＥＣＵ２により付勢制
御されることにより電磁弁１０は供給される電流量に比
例した開口面積で開弁じて二次空気供給量を制御するよ
うになっている。一方、吸気管３のスロットル弁８下流
側には絶対圧（Ｐａ）センサ１１が設けてあり、この絶
対圧センサ１１により検出された絶対圧信号ＰＢはＥＣ
Ｕ２に送られる。

エンジン本体１には冷却水温（Ｔｗ）センサ１２が設け
られ、このＴｗセセン１２はサーミスタ等からなり、冷
却水が充満したエンジン気筒周壁内に装着されて、その
検出水温信号ＴｗをＥＣＵ２に供給する。

また、エンジン回転数センサ（以下ｒ　Ｎ　ｅセンサ」
という）１３がエンジンの図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲に取り付けられている。

このＮｅセンサ１３は、エンジン回転数信号即ちエンジ
ンのクランク軸の１８０＠回転毎に所定クランク角度位
置で発生するパルス信号（以下「ＴＤＣ信号」という）
を出力するものであり、このＴＤＣ信号はＥＣＵ２に送
られる。

前記スロットル弁８にはスロットル開度センサ１４が連
結されており、当該スロットル弁８の開度（以下「スロ
ットル開度」という）θＴＨに応じた電気信号をＥＣＵ
２に供給する。

エンジン１の排気管１５には三元触媒１６が配置され排
気ガス中のＨＣ，Ｃｏ及びＮＯｘ成分の浄化作用を行な
う。この三元触媒１６の上流側には酸素濃度検出器とし
ての０２センサ１７が排気管１５に装着され、この０□
センサ１７は排気中の酸素濃度を検出し、その検出信号
ｖＯ□をＥＣＵ２に供給する。

ＥＣＵ２は、上述の各種エンジンパラメータセンサから
の出力信号に応じてエンジンの運転状態を判別し、判別
した運転状態に応じて電磁弁１０の開口面積を制御する
。

この電磁弁１０の開口面積の制御はソレノイド１０ａの
通電デユーティ比ＩｏｕＴを次式に基づいて演算するこ
とにより行なわれる。

ＩｏｕＴ＝ＤｅＡｓＨＸＫｏ。

ここで、ＤＢＡｓやはソレノイド１０ａの通電デユーテ
ィ比の基準値であり、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶
対圧Ｐａとに応じて決定される。Ｋｏ２は空燃比補正係
数であって、前記判別した運転状態がアイドル運転領域
にあるときには後述する０□センサ１７の出力信号ｖｏ
２に応じて決定される。

ＥＣＵ２は上述のようにして求めた通電デユーティ比Ｉ
ｏｕ↑に基づいて電磁弁１０を開弁させる駆動信号をソ
レノイド１０ａに供給する。

第２図は第１図のＥＣＵ２内部の回路構成を示す図で、
Ｎｅセンサ１３からのエンジン回転数信号は波形整形回
路２０１で波形整形された後、Ｍｅカウンタ２０２に供
給される。Ｍｅカウンタ２０２は、Ｎｅセンサ１３から
の前回ＴＤＣ信号の入力時から今回ＴＤＣ信号の入力時
までの時間間隔を計数するもので、その計数値Ｍｅはエ
ンジン回転数Ｎｅの逆数に比例する。Ｍｅカウンタ２０
２はこの計数値Ｍｅをデータバス２１０を介して中央処
理装置（以下ｒｃＰＵＪという）２０３に供給する。

絶対圧（Ｐａ）センサ１１、冷却水温センサ１２．０□
センサ１７等の各種センサからの夫々の出力信号はレベ
ル修正回路２０４で所定電圧レベルに修正された後、マ
ルチプレクサ２０５により順次Ａ／Ｄコンバータ２０６
に供給される。Ａ／Ｄコンバータ２０６は前述の各セン
サからの出力信号を順次デジタル信号に交換して該デジ
タル信号をデータバス２１０を介してＣＰＵ２０３に供
給する。

ＣＰＵ２０３は、更に、データバス２１０を介してリー
ドオンリメモリ（以下ｒＲＯＭＪという）２０７、ラン
ダムアクセスメモリ（以下ｒＲＡＭＪという）２０８、
及び駆動回路２０９に接続されており、ＲＡＭ２０８は
ＣＰＵ２０３での演算結果等を一時的に記憶し、ＲＯＭ
２０７はＣＰＵ２０３で実行される制御プログラム、吸
気管内絶対圧ＰＲとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて基
準通電デユーティ比ＤａＡｓＨを読み出すための基準通
電デユーティ比ＤＢＡｓＥマツプ等を記憶している。

ＣＰＵ２０３は前述したようにＲＯＭ２０７に記憶され
ている制御プログラムに従って、前述の各種エンジンパ
ラメータ信号に応じたソレノイド１０ａの通電デユーテ
ィ比Ｉｏｕｔを演算して、該演算値をデータバス２１０
を介して電磁弁の制御用駆動回路２０９に供給する。駆
動回路２０９は前記演算値に応じて電磁弁１０を開弁さ
せる駆動信号をソレノイドｌＯａに供給する。

第３図はエンジンのアイドル運転領域における前記補正
係数ＫＯ□を算出するためのプログラムを示すフローチ
ャートで、該プログラムは前記ＴＤＣ信号のパルス発生
毎に実行される。

先ず、ステップ１１で０２センサ１７の活性化が完了し
ているか否かを判別する。即ち、０．センサ１７の内部
抵抗検知方式によって０２センサ１７の出力電圧が活性
化電圧値Ｖ　ｘ　（例えば０．６Ｖ）に至ったか否かを
検知してＶｘに至ったとき活性化されていると判定する
。この判別結果が否定（ＮＯ）である場合には係数値Ｋ
Ｏ□を１．０に設定する（ステップ１２）。一方１判別
結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、エンジンがアイドル
運転領域にあるか否かを判別する（ステップ１３）、こ
の判別はエンジン回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｌ！ＩＤ
Ｌ（例えば１０１０００ｒｐより小さく、かつスロット
ル開度６Ｔ）４が所定開度θＩＤＬよりも小さいか否か
を判別することによって行なわれる。

ステップ１３の判別結果が否定（ＮＯ）のときは前記ス
テップ１２に進み、ＫＯ２の値を１．０に設定して本プ
ログラムを終了する。一方、判別結果が肯定（Ｙｅｓ）
のときはステップ１４以降の空燃比フィードバック制御
を行なう。

以下空燃比フィードバック制御を０□センサの出力電圧
値Ｖｏ、の時間変化と本発明に依る補正係数ＫＯ□の時
間変化とを夫々示すタイミングチャートである第４図（
ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

先ず、ステップ１４では、０□センサ１７の出力電圧値
ｖＯ２が、リッチ側の第１の基準値Ｖ　Ｒ（例えばＯ，
ａＶ）より大きいか否かを判別する。この第１の基準値
ＶＲは、理論空燃比（＝１４．７）よりも僅かにリッチ
側の空燃比（例えば１４．６）に対応した値に設定され
る。

次いで、ステップ１５では、０□センサ１７の出力電圧
値Ｖｏ、が、リーン側の第２の基準値ｖしく例えば０．
４Ｖ）より小さいか否かを判別する。この第２の基準値
ｖＬは、理論空燃比よりも僅かにリーン側の空燃比（例
えば１４．８）に対応した値に設定される。

前記ステップ１４．１５の判別結果が共に否定（ＮＯ）
のとき、即ち混合気の空燃比が理論空燃比に略等しいと
きは（第４図（ａ）ｔｏ〜ｔ２時点間）ステップ１６で
補正係数ＫＯ□の値を保持して（第４図（ｂ）ｔ（１〜
ｔ２時点間）１判別フラグＦＰを１に設定しくステップ
１７）１本プログラムを終了する。

補正係数Ｋｏ２の値が斯く保持されている状態から混合
気の空燃比がリッチ側に変化して、ステップ１４の判別
結果が肯定（Ｙｅｓ）になると（第４図（ａ）１．時点
）、ステップ１８に進み判別フラグＦＰが１であるか否
かを判別する。この場合は、判別結果が肯定（Ｙｅｓ）
となり、保持されていた補正係数に０２に補正値Ｐを加
算して（ステップ１９）Ｐ項制御を行ない、判別フラグ
Ｆ、を０に設定しくステップ２０）、本プログラムを終
了する。

次のループで引き続きステップ１４の判別結果が肯定（
Ｙｅｓ）である場合には（第４図（ａ）ｔ＊〜ｔ１時点
間）、前記ステップ１８の判別結果が否定（ＮＯ）とな
り、ステップ２１に進んで前回ループで設定された補正
係数Ｋｏ２に補正値Ｉを加算して１項制御を行い、本プ
ログラムを終了する。この補正値工の加算による補正係
数ＫＯ２の補正即ち１項制御は、０２センサ１７の出力
電圧値ｖｏ２が前記第１の基準値Ｖ、を上廻っている間
継続される（第４図（ｂ）ｔｚ〜ｔ１時点間）。

Ｐ項制御及び１項制御により増加補正された補正係数Ｋ
Ｏ□よって、空燃比がリーン側に制御され理論空燃比に
略等しくなると（第４図（ａ）ｔ３〜ｔ６時点間）、前
記ステップ１４．１５の判別結果□が共に否定（ＮＯ）
になり、ステップ１６で再び補正係数Ｋｏ２が保持され
（第４図（ｂ）ｔａ〜ｔ８時点１ｌｆｆ）、判別フラグ
Ｆ、が１に設定される（ステップ１７）。

一方、補正係数Ｋｏ、の値が斯く保持されている状態が
ら空燃比がリーン側に変化して、ステップ１５の判別結
果が肯定（Ｙｅｓ）になると（第４図（ａ）ｔｓ時点）
、ステップ２２に進み判別フラグＦ。

が１であるか否かを判別する。この場合は１判別結果が
肯定（Ｙｅｓ）となり、保持されていた補正係数Ｋｏ２
から補正値Ｐを減算して（ステップ２３）Ｐ項制御を行
ない、判別フラグＦ、を０に設定しくステップ２４）１
本プログラムを終了する。

次のループで引き続きステップ１５の判別結果が肯定（
Ｙｅｓ）である場合には（第４図（ａ）ｔｓ〜１Ｆ、時
点間）、前記ステップ２２の判別結果が否定（Ｎｏ）と
なり、ステップ２５に進んで前回ループで設定された補
正係数Ｋｏ、から補正値Ｉを減算して１項制御を行い１
本プログラムを終了する。

この補正値工の減算による補正係数Ｋｏ２の補正即ち１
項制御は、０２センサ１７の出力電圧値Ｖｏ。

が前記第２の基準値ｖしを下廻っている間継続される（
第４図（ｂ）ｔｓ〜ｔ６時点間）。

Ｐ項制御及び１項制御により減少補正された補正係数Ｋ
Ｏ２によって、空燃比がリッチ側に制御され理論空燃比
に略等しくなると（第４図（ａ）ｔｓ〜ｔ１時点間）、
前記ステップ１４．１５の判別結果が共に否定（ＮＯ）
になり、ステップ１６で再び補正係数ＫＯ□が保持され
（第４図（ｂ）ｔ、〜ｔ、１時点間）、判別フラグＦＰ
が１に設定される（ステップ１７）。

従って、上述したようにｏ２センサ１７の出力電圧値ｖ
Ｏ□が前記第１の基準値Ｖえより高いとき。

及び前記第２の基準値ｖＬより低いとき、Ｐ項制御及び
１項制御の何れか一方による応答性の良い空燃比フィー
ドバック制御が行なわれ、一方、前記出力電圧値ｖＯ□
が前記第１の基準値ｖ２と前記第２の基準値ＶＬとの間
にあるときには補正係数ＫＯ□の値は前回ループ時の設
定値に保持される。

この結果、補正係数ＫＯ□は、出力電圧値Ｖｏ、を単一
の基準値Ｖ　ｒｅｆ　（＝０．６）と比較する従来方法
（第４図（Ｃ））に比べ、その変化幅が減少する。

（発明の効果）以上詳述したように本発明によれば、内燃エンジンのア
イドル時等の低負荷運転時に排気濃度検出値と比較する
基準値として、第１の基準値と、該第１の基準値より小
さい第２の基準値とを設定し、前記排気濃度検出値が前
記第１の基準値より大きいとき、又は前記排気濃度検出
値が前記第２の基準値より小さいときにのみ、混合気の
空燃比を第１の補正値により増減補正する比例制御、及
び第２の補正値により増減補正する積分制御の何れか一
方を行なうようにしたので、空燃比フィードバック制御
によるエンジン回転数のハンチングの防止が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する空燃比制御装置の全体
構成を示すブロック図、第２図は第１図の制御回路の内
部構成を示すブロック図、第３図は本発明の制御方法の
手順を示すプログラムフローチャート、第４図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はｏ２センサの出力電圧値ｖＯ２の時間
変化と、本発明による補正係数Ｋｏ、の時間変化と、従
来方法による補正係数Ｋｏ、の時間変化とを夫々示すタ
イミングチャートである。１・・・内燃エンジン、２・・・制御回路（ＥＣＵ）、
３・・・吸気管、７・・・キャブレタ、９・・・二次空
気供給通路、１０・・・電磁弁、１０ａ・・・ソレノイ
ド、１５・・・排気管、１７・・・０２センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、内燃エンジンの排気系に配された排気濃度検出器に
より検出した排気濃度検出値と所定の基準値とを比較し
、エンジンに供給される混合気の空燃比を、排気濃度検
出値が前記所定の基準値に関してリッチ側からリーン側
に又はリーン側からリッチ側に変化したとき、前記空燃
比を第１の補正値により増減補正する比例制御、及び排
気濃度検出値が前記所定の基準値に関してリーン側又は
リッチ側にあるとき、空燃比を夫々第２の補正値により
増減補正する積分制御の少なくとも何れか一方により目
標空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃
比フィードバック制御方法において、前記基準値として
第１の基準値と、該第１の基準値より小さい第２の基準
値とを設定し、前記排気濃度検出値が前記第１の基準値
より大きいとき、又は前記排気濃度検出値が前記第２の
基準値より小さいときにのみ前記比例制御及び前記積分
制御の少なくとも一方による空燃比フィードバック制御
を行なうようにしたことを特徴とする内燃エンジンの空
燃比フィードバック制御方法。２、前記排気濃度検出値が前記第１の基準値と前記第２
の基準値との間にあるときは、前記空燃比を補正するフ
ィードバック制御量を保持することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の内燃エンジンの空燃比フィード
バック制御方法。