JP2531155B2 - 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Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1483—Proportional component
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比を制御するもので、特に、
空燃比センサ及び三元触媒を用いて排出ガス浄化対策が
施された自動車用内燃機関に使用するのに好適な内燃機
関の空燃比制御装置に関するものである。
空燃比センサ及び三元触媒を用いて排出ガス浄化対策が
施された自動車用内燃機関に使用するのに好適な内燃機
関の空燃比制御装置に関するものである。
従来、排出ガス対策として、酸素ガスセンサを用いた
空燃比フィードバック（F.B.）制御が実用化されてお
り、このものでは、空燃比の制御精度は大きく向上する
ものの、内燃機関アイドル時、F.B.補正量の増減周期に
同期して回転変動が現れ、使用者に不快感を与える。そ
こで、従来、内燃機関がアイドル状態に移行した時に補
正量の積分処理を停止して、補正量を一定時間所定の値
に保持するものが考えられている（例えば、特開昭58-2
17745号公報）。
空燃比フィードバック（F.B.）制御が実用化されてお
り、このものでは、空燃比の制御精度は大きく向上する
ものの、内燃機関アイドル時、F.B.補正量の増減周期に
同期して回転変動が現れ、使用者に不快感を与える。そ
こで、従来、内燃機関がアイドル状態に移行した時に補
正量の積分処理を停止して、補正量を一定時間所定の値
に保持するものが考えられている（例えば、特開昭58-2
17745号公報）。
ところが、上述した従来のものでは、非アイドル時よ
り小さな量だけ補正量をスキップした後に所定時間ホー
ルドし、その後、少しずつ階段的に補正量を増加し、空
燃比がリーンからリッチに切り換わると補正量を少しだ
け減少させた後、所定時間ホールドするものであるの
で、空燃比がリーン側に偏り、空燃比を適性値に制御す
ることができないという問題があった。
り小さな量だけ補正量をスキップした後に所定時間ホー
ルドし、その後、少しずつ階段的に補正量を増加し、空
燃比がリーンからリッチに切り換わると補正量を少しだ
け減少させた後、所定時間ホールドするものであるの
で、空燃比がリーン側に偏り、空燃比を適性値に制御す
ることができないという問題があった。
そこで、本発明は、アイドル時の高精度な空燃比制御
とアイドル安定性の向上との双方を満足することを目的
とするものである。
とアイドル安定性の向上との双方を満足することを目的
とするものである。
そのため、本発明は第１図に示すごとく、内燃機関ス
ロットル弁の上流側の吸気管に設けられた燃料噴射弁
と、内燃機関の排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出
する空燃比検出手段と、前記内燃機関がアイドル状態で
あることを判別するアイドル判別手段と、このアイドル
判別手段によりアイドル状態であることを判別すると前
記空燃比検出手段の出力に応じてアイドル時の空燃比補
正量を決定するアイドル時空燃比補正量決定手段と、前
記アイドル判別手段によりアイドル状態でないことを判
別すると前記空燃比検出手段の出力に応じて非アイドル
時の空燃比補正量をスキップ制御及び積分制御により決
定する非アイドル時空燃比補正量決定手段と、これら各
空燃比補正量決定手段により決定された空燃比補正量に
応じ前記燃料噴射弁により噴射される燃料量を調節して
前記内燃機関の空燃比をフィードバック制御する空燃比
フィードバック手段とを備え、前記アイドル時空燃比補
正量決定手段は、前記空燃比検出手段の出力に応じて空
燃比がリーンかリッチかを判別するリッチ、リーン判別
手段と、このリッチ、リーン判別手段により空燃比がリ
ーンまたはリッチになったことを判別すると空燃比の補
正量を非アイドル時のスキップ制御の量より1.2〜２倍
だけ大きくスキップさせるスキップ手段と、このスキッ
プした後の補正量を0.5〜２秒間の所定時間ホールドす
るホールド手段と、この所定時間経過後、補正量を積分
する積分手段とを有してなる内燃機関の空燃比制御装置
を提供するものである。
ロットル弁の上流側の吸気管に設けられた燃料噴射弁
と、内燃機関の排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出
する空燃比検出手段と、前記内燃機関がアイドル状態で
あることを判別するアイドル判別手段と、このアイドル
判別手段によりアイドル状態であることを判別すると前
記空燃比検出手段の出力に応じてアイドル時の空燃比補
正量を決定するアイドル時空燃比補正量決定手段と、前
記アイドル判別手段によりアイドル状態でないことを判
別すると前記空燃比検出手段の出力に応じて非アイドル
時の空燃比補正量をスキップ制御及び積分制御により決
定する非アイドル時空燃比補正量決定手段と、これら各
空燃比補正量決定手段により決定された空燃比補正量に
応じ前記燃料噴射弁により噴射される燃料量を調節して
前記内燃機関の空燃比をフィードバック制御する空燃比
フィードバック手段とを備え、前記アイドル時空燃比補
正量決定手段は、前記空燃比検出手段の出力に応じて空
燃比がリーンかリッチかを判別するリッチ、リーン判別
手段と、このリッチ、リーン判別手段により空燃比がリ
ーンまたはリッチになったことを判別すると空燃比の補
正量を非アイドル時のスキップ制御の量より1.2〜２倍
だけ大きくスキップさせるスキップ手段と、このスキッ
プした後の補正量を0.5〜２秒間の所定時間ホールドす
るホールド手段と、この所定時間経過後、補正量を積分
する積分手段とを有してなる内燃機関の空燃比制御装置
を提供するものである。
これにより、アイドル時空燃比補正量決定手段におい
て、空燃比検出手段の出力に応じて空燃比がリーンかリ
ッチかをリッチ、リーン判別手段により判別し、このリ
ッチ、リーン判別手段により空燃比がリーンまたはリッ
チになったことを判別するとスキップ手段により空燃比
の補正量を非アイドル時のスキップ制御の量より1.2〜
２倍だけ大きくスキップさせて見込み補正をし、このス
キップした後の補正量をホールド手段により0.5〜２秒
間の所定時間ホールドし、この所定時間経過後、積分手
段により補正量を積分してこの補正量の振幅を少なく
し、この補正量にもとづいて空燃比フィードバック手段
により内燃機関の空燃比をフィードバック制御する。
て、空燃比検出手段の出力に応じて空燃比がリーンかリ
ッチかをリッチ、リーン判別手段により判別し、このリ
ッチ、リーン判別手段により空燃比がリーンまたはリッ
チになったことを判別するとスキップ手段により空燃比
の補正量を非アイドル時のスキップ制御の量より1.2〜
２倍だけ大きくスキップさせて見込み補正をし、このス
キップした後の補正量をホールド手段により0.5〜２秒
間の所定時間ホールドし、この所定時間経過後、積分手
段により補正量を積分してこの補正量の振幅を少なく
し、この補正量にもとづいて空燃比フィードバック手段
により内燃機関の空燃比をフィードバック制御する。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示すもので、内燃機関
（エンジン）１は自動車に積載される公知の４サイクル
６気筒火花点火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリー
ナ2,吸気管3,スロットル弁４を経て吸入する。また燃料
は図示しない燃料系からスロットル弁４上流側の吸気管
３に１つのみ設けられた電磁式燃料噴射弁５を介して各
気筒に供給される。燃焼後の排気ガスは排気マニホール
ド6,排気管7,三元触媒コンバータ８等を経て大気に放出
される。吸気管３にはエンジン１に吸入される吸気量を
検出し、吸気量に応じたアナログ電圧を出力するポテン
ショメータ式吸気量センサ11及びエンジン１に吸入され
る空気の温度を検出し、吸気温に応じたアナログ電圧
（アナログ検出信号）を出力するサーミスタ式吸気温セ
ンサ12が設置されている。また、エンジン１には冷却水
温を検出し、冷却水温に応じたアナログ電圧（アナログ
検出信号）を出力するサーミスタ式水温センサ13が設置
されている。さらに排気マニホールド６には排気ガス中
の酸素濃度から空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比よ
り小さい（リッチ）とき１ボルト程度（高レベル）の電
圧を出力し、理論空燃比より大きい（リーン）とき0.1
ボルト程度（低レベル）の電圧を出力するO2センサ14が
設置されている。回転速度センサ15は、エンジン１のク
ランク軸の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数
のパルス信号を出力する。この回転速度センサ15として
は例えば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コ
イルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号
とすればよい。また、スロットル弁４の全閉時にONとな
るアイドルスイッチ17が設けられている。制御回路20
は、各センサ11〜15,17の検出信号に基づいて燃料噴射
量を演算する回路で、電磁式燃料噴射弁５の開弁時間を
制御することにより燃料噴射量を調整する。
（エンジン）１は自動車に積載される公知の４サイクル
６気筒火花点火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリー
ナ2,吸気管3,スロットル弁４を経て吸入する。また燃料
は図示しない燃料系からスロットル弁４上流側の吸気管
３に１つのみ設けられた電磁式燃料噴射弁５を介して各
気筒に供給される。燃焼後の排気ガスは排気マニホール
ド6,排気管7,三元触媒コンバータ８等を経て大気に放出
される。吸気管３にはエンジン１に吸入される吸気量を
検出し、吸気量に応じたアナログ電圧を出力するポテン
ショメータ式吸気量センサ11及びエンジン１に吸入され
る空気の温度を検出し、吸気温に応じたアナログ電圧
（アナログ検出信号）を出力するサーミスタ式吸気温セ
ンサ12が設置されている。また、エンジン１には冷却水
温を検出し、冷却水温に応じたアナログ電圧（アナログ
検出信号）を出力するサーミスタ式水温センサ13が設置
されている。さらに排気マニホールド６には排気ガス中
の酸素濃度から空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比よ
り小さい（リッチ）とき１ボルト程度（高レベル）の電
圧を出力し、理論空燃比より大きい（リーン）とき0.1
ボルト程度（低レベル）の電圧を出力するO2センサ14が
設置されている。回転速度センサ15は、エンジン１のク
ランク軸の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数
のパルス信号を出力する。この回転速度センサ15として
は例えば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コ
イルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号
とすればよい。また、スロットル弁４の全閉時にONとな
るアイドルスイッチ17が設けられている。制御回路20
は、各センサ11〜15,17の検出信号に基づいて燃料噴射
量を演算する回路で、電磁式燃料噴射弁５の開弁時間を
制御することにより燃料噴射量を調整する。
第３図により制御回路20について説明する。100は燃
料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（CPU）であ
る。101は回転数カウンタで回転速度（数）センサ15か
らの信号よりエンジン回転数をカウントする回転数カウ
ントである。またこの回転数カウント101はエンジン回
転に同期して割り込み制御部102に割り込み指令信号を
送る。割り込み制御部102にはこの信号を受けると、コ
モンバス150を通じてマイクロプロセッサ100に割り込み
信号を出力する。103はデジタル入力ポートでO2センサ1
4,アイドルスイッチ17の信号や図示しないスタータの作
動をオンオフするスタータスイッチ16からのスタータ信
号等のデジタル信号を波形成形した後、マイクロプロセ
ッサ100に伝達する。104はアナログマルチプレクサとＡ
−Ｄ変換器から成るアナログ入力ポートで吸気量センサ
11,吸気温センサ12,冷却水温センサ13からの各信号をＡ
−Ｄ変換して順次マイクロプロセッサ100に読み込ませ
る機能を持つ。これら各ユニット101,102,103,104の出
力情報はコモンバス150を通してマイクロプロセッサ100
に伝達される。105は電源回路で後述するRAM107に電源
を供給する。17はバッテリ、18はキースイッチであるが
電源回路105はキースイッチ18を通さず直接、バッテリ
ー17に接続されている。よって後述するRAM107はキース
イッチ18に関係無く常時電源が印加されている。106も
電源回路であるがキースイッチ18を通してバッテリー17
に接続されている。電源回路106は後述するRAM107以外
の部分に電源を供給する。107はプログラム動作中一時
使用される一時記憶ユニット（RAM）であるが前述の様
にキースイッチ18に関係なく常時電源が印加されキース
イッチ18をOFFにして機関の運転を停止しても記憶内容
が消失しない構成となっていて不揮発性メモリをなす。
108はプログラムや各種の定数等を記憶しておく読み出
し専用メモリ（ROM）である。109はレジスタを含む燃料
噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタより成り、マ
イクロプロセッサ（CPU）100で演算された電磁式燃料噴
射弁５の開弁時間つまり燃料噴射量を表すデジタル信号
を実際の電磁式燃料噴射弁５の開弁時間を与えるパルス
時間幅のパルス信号に変換する。110は電磁式燃料噴射
弁５を駆動する電力増幅部である。111はタイマーで経
過時間を測定しマイクロプロセッサ100に伝達する。
料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（CPU）であ
る。101は回転数カウンタで回転速度（数）センサ15か
らの信号よりエンジン回転数をカウントする回転数カウ
ントである。またこの回転数カウント101はエンジン回
転に同期して割り込み制御部102に割り込み指令信号を
送る。割り込み制御部102にはこの信号を受けると、コ
モンバス150を通じてマイクロプロセッサ100に割り込み
信号を出力する。103はデジタル入力ポートでO2センサ1
4,アイドルスイッチ17の信号や図示しないスタータの作
動をオンオフするスタータスイッチ16からのスタータ信
号等のデジタル信号を波形成形した後、マイクロプロセ
ッサ100に伝達する。104はアナログマルチプレクサとＡ
−Ｄ変換器から成るアナログ入力ポートで吸気量センサ
11,吸気温センサ12,冷却水温センサ13からの各信号をＡ
−Ｄ変換して順次マイクロプロセッサ100に読み込ませ
る機能を持つ。これら各ユニット101,102,103,104の出
力情報はコモンバス150を通してマイクロプロセッサ100
に伝達される。105は電源回路で後述するRAM107に電源
を供給する。17はバッテリ、18はキースイッチであるが
電源回路105はキースイッチ18を通さず直接、バッテリ
ー17に接続されている。よって後述するRAM107はキース
イッチ18に関係無く常時電源が印加されている。106も
電源回路であるがキースイッチ18を通してバッテリー17
に接続されている。電源回路106は後述するRAM107以外
の部分に電源を供給する。107はプログラム動作中一時
使用される一時記憶ユニット（RAM）であるが前述の様
にキースイッチ18に関係なく常時電源が印加されキース
イッチ18をOFFにして機関の運転を停止しても記憶内容
が消失しない構成となっていて不揮発性メモリをなす。
108はプログラムや各種の定数等を記憶しておく読み出
し専用メモリ（ROM）である。109はレジスタを含む燃料
噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタより成り、マ
イクロプロセッサ（CPU）100で演算された電磁式燃料噴
射弁５の開弁時間つまり燃料噴射量を表すデジタル信号
を実際の電磁式燃料噴射弁５の開弁時間を与えるパルス
時間幅のパルス信号に変換する。110は電磁式燃料噴射
弁５を駆動する電力増幅部である。111はタイマーで経
過時間を測定しマイクロプロセッサ100に伝達する。
回転数カウンタ101は回転速度センサ15の出力により
エンジン１回転に１回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制御部102に割り込み指令信号を
供給する。割り込み制御部102にはその信号から割り込
み信号を発生し、マイクロプロセッサ100に燃料噴射量
の演算を行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
エンジン１回転に１回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制御部102に割り込み指令信号を
供給する。割り込み制御部102にはその信号から割り込
み信号を発生し、マイクロプロセッサ100に燃料噴射量
の演算を行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
第４図はマイクロプロセッサ100の概略フローチャー
トを示すもので、このフローチャートに基づきマイクロ
プロセッサ100の機能を説明すると共に構成全体の作動
をも説明する。キースイッチ18並びにスタータスイッチ
16がONしてエンジンが始動されると、第１ステップ1000
のスタートにてメインルーチンの演算処理が開始されス
テップ1001にて初期化の処理が実行され、ステップ1002
においてアナログ入力ポート104からの冷却水温，吸気
温に応じたデジタル値を読み込む。ステップ1003では各
デジタル値に応じてROM108内にて記憶されている各々の
補正値から補正量K1を演算し、その結果をRAM107に格納
する。ステップ1004ではデジタル入力ポートより波形成
形されたO2センサ14の信号（リッチ信号、あるいはリー
ン信号）やアイドルスイッチ17の信号を入力し、このリ
ッチ信号ならびにリーン信号の継続時間、およびリッチ
信号からのリーン信号への、あるいはリーン信号からリ
ッチ信号への変化（反転），およびアイドル，非アイド
ルに応じて積分特性分の処理や比例特性分の処理等が行
われて算出される補正量K2をRAM107に格納する。そして
このステップ1004での処理終了後は、再びステップ1002
へと戻って、上記の処理を再び実行する。
トを示すもので、このフローチャートに基づきマイクロ
プロセッサ100の機能を説明すると共に構成全体の作動
をも説明する。キースイッチ18並びにスタータスイッチ
16がONしてエンジンが始動されると、第１ステップ1000
のスタートにてメインルーチンの演算処理が開始されス
テップ1001にて初期化の処理が実行され、ステップ1002
においてアナログ入力ポート104からの冷却水温，吸気
温に応じたデジタル値を読み込む。ステップ1003では各
デジタル値に応じてROM108内にて記憶されている各々の
補正値から補正量K1を演算し、その結果をRAM107に格納
する。ステップ1004ではデジタル入力ポートより波形成
形されたO2センサ14の信号（リッチ信号、あるいはリー
ン信号）やアイドルスイッチ17の信号を入力し、このリ
ッチ信号ならびにリーン信号の継続時間、およびリッチ
信号からのリーン信号への、あるいはリーン信号からリ
ッチ信号への変化（反転），およびアイドル，非アイド
ルに応じて積分特性分の処理や比例特性分の処理等が行
われて算出される補正量K2をRAM107に格納する。そして
このステップ1004での処理終了後は、再びステップ1002
へと戻って、上記の処理を再び実行する。
またマイクロプロセッサ100に対して割り込み制御部1
02からの割り込み信号が送られると、上記メインルーチ
ンの処理は一旦中断されて、ステップ1010の割り込み処
理ルーチン入口にてこの割り込み処理ルーチンの演算処
理が開始され、ステップ1011にて現在の回転数Ｎが、ま
たステップ1012にて現在の吸気量Ｑが各々取り込まれ
る。ステップ1013では上記回転数Ｎと吸気量ＱとをRAM1
07に格納し、ステップ1014にてこのRAM107内に格納され
た回転数Ｎと吸気量Ｑとを使って基本噴射量TP（＝K0×
Q/N:K0は定数）を計算する。ステップ1015ではメインル
ーチンにて求められた補正量K1，K2によって基本噴射量
TPを補正して、噴射量Ｔ（＝TP×（K1×K2））を算出
し、ステップ1016ではこの噴射量Ｔをカウンタ109にセ
ットした後、ステップ1017でこの割り込み処理ルーチン
を終了して、メインルーチンへと復帰する。
02からの割り込み信号が送られると、上記メインルーチ
ンの処理は一旦中断されて、ステップ1010の割り込み処
理ルーチン入口にてこの割り込み処理ルーチンの演算処
理が開始され、ステップ1011にて現在の回転数Ｎが、ま
たステップ1012にて現在の吸気量Ｑが各々取り込まれ
る。ステップ1013では上記回転数Ｎと吸気量ＱとをRAM1
07に格納し、ステップ1014にてこのRAM107内に格納され
た回転数Ｎと吸気量Ｑとを使って基本噴射量TP（＝K0×
Q/N:K0は定数）を計算する。ステップ1015ではメインル
ーチンにて求められた補正量K1，K2によって基本噴射量
TPを補正して、噴射量Ｔ（＝TP×（K1×K2））を算出
し、ステップ1016ではこの噴射量Ｔをカウンタ109にセ
ットした後、ステップ1017でこの割り込み処理ルーチン
を終了して、メインルーチンへと復帰する。
第５図に示すのは、ステップ1004で実行される補正量
K2の演算処理の詳細を示すプログラムのフローチャート
であって、まずステップ400で、O2センサが活性状態に
なっているかどうか、また冷却水温等から空燃比の帰還
制御ができるか否かを判定する。帰還制御できない時、
つまりオープンループと判断された時は別ルーチン401
に進んで補正量K2をK2＝１とする制御を行う。帰還制御
できる場合は、ステップ402に進み、アイドルスイッチ1
7がONか否かを判定する。アイドルスイッチ17がONのと
きにはステップ403に進み、アイドルスイッチ17がOFFの
ときには別ルーチン410に進む。ステップ403ではタイマ
T1を０にセットした後、ステップ404に進んでタイマT1
の値がKT1以上か否かを判定する。これらステップ403,4
04によりアイドルスイッチ17がONした後、所定時間（KT
1秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過している
ときにステップ405に進む。
K2の演算処理の詳細を示すプログラムのフローチャート
であって、まずステップ400で、O2センサが活性状態に
なっているかどうか、また冷却水温等から空燃比の帰還
制御ができるか否かを判定する。帰還制御できない時、
つまりオープンループと判断された時は別ルーチン401
に進んで補正量K2をK2＝１とする制御を行う。帰還制御
できる場合は、ステップ402に進み、アイドルスイッチ1
7がONか否かを判定する。アイドルスイッチ17がONのと
きにはステップ403に進み、アイドルスイッチ17がOFFの
ときには別ルーチン410に進む。ステップ403ではタイマ
T1を０にセットした後、ステップ404に進んでタイマT1
の値がKT1以上か否かを判定する。これらステップ403,4
04によりアイドルスイッチ17がONした後、所定時間（KT
1秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過している
ときにステップ405に進む。
なお、別ルーチン410では、「スキップ→積分」方式
F.B.制御のための従来と同様の補正量K2の演算処理を行
う。
F.B.制御のための従来と同様の補正量K2の演算処理を行
う。
また、ステップ405ではデジタル入力ポート103にて波
形成形されたO2センサ14の信号がリッチ信号であるかリ
ーン信号であるかを判別し、リッチ信号のときステップ
406に進む。
形成形されたO2センサ14の信号がリッチ信号であるかリ
ーン信号であるかを判別し、リッチ信号のときステップ
406に進む。
ステップ406では前回の補正量K2-1から比例特性分Ｐ
だけ減少（スキップ）させてその値をROM107に補正量K2
として格納した後、ステップ407に進む。ステップ407で
はタイマT2を０にセットした後ステップ408に進んでO2
センサ14の信号がリッチ信号であるか否かを再度判別す
る。ステップ408でリッチ信号であると判断された場合
はステップ409に進んでタイマT2の値が所定のホールド
時間KT2以上か否かを判定し、KT2より大きい場合はステ
ップ411に進み、KT2以下の場合はステップ408にもど
る。ステップ411では補正量K2をΔＫだけ減少させてそ
の値をRAM107に補正量K2として格納した後、ステップ41
2に進み、O2センサ14の信号がリッチ信号であるか否か
を再度判定し、リッチ信号と判断された場合には再度ス
テップ411に戻る。これにより、比例特性分Ｐだけ減少
方向にスキップしてからホールド時間TK2の間、補正量K
2がホールドされた後、O2センサ14の信号がリッチ信号
であれば、ΔＫの積分速度によって補正量K2が減少積分
される。
だけ減少（スキップ）させてその値をROM107に補正量K2
として格納した後、ステップ407に進む。ステップ407で
はタイマT2を０にセットした後ステップ408に進んでO2
センサ14の信号がリッチ信号であるか否かを再度判別す
る。ステップ408でリッチ信号であると判断された場合
はステップ409に進んでタイマT2の値が所定のホールド
時間KT2以上か否かを判定し、KT2より大きい場合はステ
ップ411に進み、KT2以下の場合はステップ408にもど
る。ステップ411では補正量K2をΔＫだけ減少させてそ
の値をRAM107に補正量K2として格納した後、ステップ41
2に進み、O2センサ14の信号がリッチ信号であるか否か
を再度判定し、リッチ信号と判断された場合には再度ス
テップ411に戻る。これにより、比例特性分Ｐだけ減少
方向にスキップしてからホールド時間TK2の間、補正量K
2がホールドされた後、O2センサ14の信号がリッチ信号
であれば、ΔＫの積分速度によって補正量K2が減少積分
される。
また、ステップ405,408,412のいずれかでO2センサ14
の信号がリーン信号と判別された場合にはステップ413
に進んで前回の補正量K2-1から比例特性分Ｐだけ増大
（スキップ）させてその値をRAM107に補正量K2として格
納した後、ステップ414に進む。ステップ414ではタイマ
T2を０にセットした後、ステップ415に進んでO2センサ1
4の信号がリーン信号であるか否かを判別する。ステッ
プ415でリーン信号であると判断された場合はステップ4
16に進んでタイマT2の値が所定のホールド時間KT2以上
か否かを判定し、KT2より大きい場合はステップ417に進
み、KT2以下の場合はステップ415にもどる。ステップ41
7では補正量K2をΔＫだけ増加させてその値をRAM107に
補正量K2として格納した後、ステップ418に進み、O2セ
ンサ14の信号がリーン信号であるか否かを再度判定し、
リーン信号と判断された場合には再度ステップ417に戻
る。これにより、比例特性分Ｐだけ増加方向にスキップ
してからホールド時間TK2の間、補正量K2がホールドさ
れた後、O2センサ14の信号がリーン信号であれば、ΔＫ
の積分速度によって補正量K2が増加積分される。
の信号がリーン信号と判別された場合にはステップ413
に進んで前回の補正量K2-1から比例特性分Ｐだけ増大
（スキップ）させてその値をRAM107に補正量K2として格
納した後、ステップ414に進む。ステップ414ではタイマ
T2を０にセットした後、ステップ415に進んでO2センサ1
4の信号がリーン信号であるか否かを判別する。ステッ
プ415でリーン信号であると判断された場合はステップ4
16に進んでタイマT2の値が所定のホールド時間KT2以上
か否かを判定し、KT2より大きい場合はステップ417に進
み、KT2以下の場合はステップ415にもどる。ステップ41
7では補正量K2をΔＫだけ増加させてその値をRAM107に
補正量K2として格納した後、ステップ418に進み、O2セ
ンサ14の信号がリーン信号であるか否かを再度判定し、
リーン信号と判断された場合には再度ステップ417に戻
る。これにより、比例特性分Ｐだけ増加方向にスキップ
してからホールド時間TK2の間、補正量K2がホールドさ
れた後、O2センサ14の信号がリーン信号であれば、ΔＫ
の積分速度によって補正量K2が増加積分される。
また、ステップ415,418のいずれかでO2センサ14の信
号がリッチ信号と判別された場合にはステップ406にも
どる。
号がリッチ信号と判別された場合にはステップ406にも
どる。
以上要約すると制御回路20は、O2センサ14からの空燃
比信号に基づいて空燃比がリーンである場合には燃料噴
射量を増量し、リッチである場合には減量する空燃比フ
ィードバック（F.B.）制御信号を形成しており、さらに
本信号はアイドルスイッチ17のオン／オフ状態に応じて
異なる制御信号となっている。
比信号に基づいて空燃比がリーンである場合には燃料噴
射量を増量し、リッチである場合には減量する空燃比フ
ィードバック（F.B.）制御信号を形成しており、さらに
本信号はアイドルスイッチ17のオン／オフ状態に応じて
異なる制御信号となっている。
すなわち、 オフアイドル時は、別ルーチン410によって第６図
（ａ）に示すごとく空燃比判定信号に応じて「スキップ
→積分」なる従来からの補正量K2信号を形成し、 オンアイドル時は、ステップ403〜409,411〜418によ
って第６図（ｂ）に示すごとく「スキップ→スキップ
直後の値ホールド→積分」なる補正量K2信号を形成
する。
（ａ）に示すごとく空燃比判定信号に応じて「スキップ
→積分」なる従来からの補正量K2信号を形成し、 オンアイドル時は、ステップ403〜409,411〜418によ
って第６図（ｂ）に示すごとく「スキップ→スキップ
直後の値ホールド→積分」なる補正量K2信号を形成
する。
上記空燃比F.B.のための補正量K2信号の出力切り換え
とアイドルスイッチ17との関係を第５図を参照して次に
述べる。時間割込ルーチン従ってアイドルスイッチ17の
状態をステップ402にて監視し、現在アイドルスイッチ1
7がOFFならば別ルーチン410に進んで「スキップ→積
分」によるF.B.制御を実施し、アイドルスイッチ17がON
ならばステップ403に進んでさらにON状態が所定時間（T
K1秒）継続しているかを判定し、Yesならばステップ405
以降に進んで「スキップ→ホールド→積分」なるF.B.制
御法を実施する。TK1の値は内燃機関に応じて任意に設
定できるものとする。
とアイドルスイッチ17との関係を第５図を参照して次に
述べる。時間割込ルーチン従ってアイドルスイッチ17の
状態をステップ402にて監視し、現在アイドルスイッチ1
7がOFFならば別ルーチン410に進んで「スキップ→積
分」によるF.B.制御を実施し、アイドルスイッチ17がON
ならばステップ403に進んでさらにON状態が所定時間（T
K1秒）継続しているかを判定し、Yesならばステップ405
以降に進んで「スキップ→ホールド→積分」なるF.B.制
御法を実施する。TK1の値は内燃機関に応じて任意に設
定できるものとする。
以下、「スキップ→ホールド→積分」によるF.B.制御
を第７図に従って詳述する。第７図（ａ）はO2センサ14
の出力信号波形を示し、第７図（ｂ）はアイドルON時の
空燃比F.B.制御信号波形を示す。O2センサ14の出力信号
に基き、空燃比信号がリッチからリーンへ移行すると、
空燃比F.B.制御信号は第７図（ｂ）の Ｉで示すごとく燃料噴射量を増量する様に所定量スキッ
プし、このスキップ後、第７図（ｂ）のIIで示すごとく
所定時間ａこのスキップ後の値を保持（ホールド）し、
所定時間ａを経過するまでホールド値を空燃比F.B.制御
に使う。
を第７図に従って詳述する。第７図（ａ）はO2センサ14
の出力信号波形を示し、第７図（ｂ）はアイドルON時の
空燃比F.B.制御信号波形を示す。O2センサ14の出力信号
に基き、空燃比信号がリッチからリーンへ移行すると、
空燃比F.B.制御信号は第７図（ｂ）の Ｉで示すごとく燃料噴射量を増量する様に所定量スキッ
プし、このスキップ後、第７図（ｂ）のIIで示すごとく
所定時間ａこのスキップ後の値を保持（ホールド）し、
所定時間ａを経過するまでホールド値を空燃比F.B.制御
に使う。
ホールド時間ａ経過後は、第７図（ｂ）のIIIに示すご
とく空燃比信号がリッチ側へ移るまで空燃比F.B.制御信
号の積分を続ける。
とく空燃比信号がリッチ側へ移るまで空燃比F.B.制御信
号の積分を続ける。
逆に、空燃比がリーンからリッチへ移行したときも、
上述と同様に（ただし、増量のところが減量になるが）
「スキップ→ホールド→積分」の処理を行なう。ここで
スキップ量及びホールド時間は積分過程が短かくなる様
な値を設定するのが望ましい。
上述と同様に（ただし、増量のところが減量になるが）
「スキップ→ホールド→積分」の処理を行なう。ここで
スキップ量及びホールド時間は積分過程が短かくなる様
な値を設定するのが望ましい。
なお、スキップ後の値をホールド中に空燃比信号がリ
ッチ／リーン判定レベルを横切り、リッチ／リーン状態
が切り換わった（リッチ→リーンへまたは、リーン→リ
ッチへ）場合は、第７図（ｂ）のIVで示すごとくホール
ドすべき所定時間ａを経過せずとも、リッチ／リーン状
態が切換わった時点で、直ちに逆方向へのスキップを行
なう。
ッチ／リーン判定レベルを横切り、リッチ／リーン状態
が切り換わった（リッチ→リーンへまたは、リーン→リ
ッチへ）場合は、第７図（ｂ）のIVで示すごとくホール
ドすべき所定時間ａを経過せずとも、リッチ／リーン状
態が切換わった時点で、直ちに逆方向へのスキップを行
なう。
次に、アイドル時において積分期間を「ホールド＋積
分」にすることで得られる効果を第８図に従って述べ
る。第８図中の破線ａは「スキップ→積分」式の場合の
空燃比F.B.制御信号波形を示すもので、実線ｂは「スキ
ップ→ホールド→積分」式の場合の空燃比F.B.制御信号
波形を示すものである。この破線ａのときの制御幅をFA
とすると、実線ｂのときの制御幅FBは、スキップ量，ホ
ールド期間を適当に設定することでFA＞FBとすることが
可能となる。このように制御幅が小さくなる様にスキッ
プ量，ホールド期間を設定すれば、F.B.制御の増減で変
動していたエンジンのトルク変動幅も抑えられ、アイド
ル安定性は向上する。ここで、アイドル時のスキップ量
を非アイドル時のスキップ量の1.2〜２倍、ホールド時
間を0.5〜２秒に設定することにより、良好な結果が得
られた。
分」にすることで得られる効果を第８図に従って述べ
る。第８図中の破線ａは「スキップ→積分」式の場合の
空燃比F.B.制御信号波形を示すもので、実線ｂは「スキ
ップ→ホールド→積分」式の場合の空燃比F.B.制御信号
波形を示すものである。この破線ａのときの制御幅をFA
とすると、実線ｂのときの制御幅FBは、スキップ量，ホ
ールド期間を適当に設定することでFA＞FBとすることが
可能となる。このように制御幅が小さくなる様にスキッ
プ量，ホールド期間を設定すれば、F.B.制御の増減で変
動していたエンジンのトルク変動幅も抑えられ、アイド
ル安定性は向上する。ここで、アイドル時のスキップ量
を非アイドル時のスキップ量の1.2〜２倍、ホールド時
間を0.5〜２秒に設定することにより、良好な結果が得
られた。
特に、第２図に示すごとく、スロットル弁４の上流に
１つの燃料噴射弁５を配置する本発明においては、スロ
ットル弁５の下流において各気筒に１つづつ燃料噴射弁
を配置する方式のものに比べ、燃料噴射弁から燃料を噴
射してから各気筒まで燃料が供給されるまでの時間遅れ
が大きいため、有効である。
１つの燃料噴射弁５を配置する本発明においては、スロ
ットル弁５の下流において各気筒に１つづつ燃料噴射弁
を配置する方式のものに比べ、燃料噴射弁から燃料を噴
射してから各気筒まで燃料が供給されるまでの時間遅れ
が大きいため、有効である。
第９図は本発明の他の実施例を示すもので、第５図図
示のフローチャートに対し、破線で囲んだステップ406a
〜409a、413a〜416aを追加し、補正量をＰだけスキップ
したのち、その値をKT2時間ホールドし、その直後に
Ｐ′スキップしたのち、その値をKT2′時間ホールドし
てから積分するようにしたものである。
示のフローチャートに対し、破線で囲んだステップ406a
〜409a、413a〜416aを追加し、補正量をＰだけスキップ
したのち、その値をKT2時間ホールドし、その直後に
Ｐ′スキップしたのち、その値をKT2′時間ホールドし
てから積分するようにしたものである。
また、上述した実施例においては、基本噴射量を、吸
入空気量により求めたが、吸気管の圧力やスロットル弁
の開度に応じて基本燃料噴射量を求めるようにしてもよ
いことは勿論である。
入空気量により求めたが、吸気管の圧力やスロットル弁
の開度に応じて基本燃料噴射量を求めるようにしてもよ
いことは勿論である。
以上述べたように本発明においては、アイドル時おけ
る空燃比の補正量を非アイドル時のスキップ制御の量よ
り1.2〜２倍だけ大きくスキップさせて見込み補正を
し、このスキップした後の補正量を0.5〜２秒間の所定
時間ホールドし、この所定時間経過後、補正量を積分し
てこの補正量の振幅を少なくするから、スロットル弁の
上流側に燃料噴射弁が配置されていて燃料噴射弁から燃
料を噴射してから燃焼室に燃料が供給されるまでの時間
遅れが比較的大きいものにおいて、アイドル時の補正量
の振幅を非アイドル時より少なくしつつ、空燃比の変化
に対する応答性も確保することができて、アイドル時の
高精度な空燃比の制御とアイドル回転の変動の抑制との
双方を良好に満足することができるという優れた効果が
ある。
る空燃比の補正量を非アイドル時のスキップ制御の量よ
り1.2〜２倍だけ大きくスキップさせて見込み補正を
し、このスキップした後の補正量を0.5〜２秒間の所定
時間ホールドし、この所定時間経過後、補正量を積分し
てこの補正量の振幅を少なくするから、スロットル弁の
上流側に燃料噴射弁が配置されていて燃料噴射弁から燃
料を噴射してから燃焼室に燃料が供給されるまでの時間
遅れが比較的大きいものにおいて、アイドル時の補正量
の振幅を非アイドル時より少なくしつつ、空燃比の変化
に対する応答性も確保することができて、アイドル時の
高精度な空燃比の制御とアイドル回転の変動の抑制との
双方を良好に満足することができるという優れた効果が
ある。
第１図は本発明の特許請求の範囲対応図、第２図は本発
明の一実施例を示す構成図、第３図は第２図図示装置に
おける制御回路の内部ブロック図、第４図及び第５図は
第３図図示回路におけるマイクロプロセッサのメインル
ーチン及び空燃比補正量演算ルーチンを示すフローチャ
ート、第６図（ａ），（ｂ）は第２図図示装置における
アイドルオン時とアイドルオフ時との空燃比補正量信号
波形図、第７図は第２図図示装置におけるO2センサ出力
信号及び空燃比F.B.信号波形図、第８図は第２図図示装
置におけるアイドル時の空燃比補正量を従来のものと比
較して示す信号波形図、第９図は本発明装置の他の実施
例における第５図に対応する要部のフローチャートであ
る。 １……内燃機関,5……燃料噴射弁,17……アイドルスイ
ッチ,20……制御回路。
明の一実施例を示す構成図、第３図は第２図図示装置に
おける制御回路の内部ブロック図、第４図及び第５図は
第３図図示回路におけるマイクロプロセッサのメインル
ーチン及び空燃比補正量演算ルーチンを示すフローチャ
ート、第６図（ａ），（ｂ）は第２図図示装置における
アイドルオン時とアイドルオフ時との空燃比補正量信号
波形図、第７図は第２図図示装置におけるO2センサ出力
信号及び空燃比F.B.信号波形図、第８図は第２図図示装
置におけるアイドル時の空燃比補正量を従来のものと比
較して示す信号波形図、第９図は本発明装置の他の実施
例における第５図に対応する要部のフローチャートであ
る。 １……内燃機関,5……燃料噴射弁,17……アイドルスイ
ッチ,20……制御回路。
Claims (3)
- 【請求項１】内燃機関スロットル弁の上流側の吸気管に
設けられた燃料噴射弁と、内燃機関の排気ガス中の酸素
濃度から空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記内燃
機関がアイドル状態であることを判別するアイドル判別
手段と、このアイドル判別手段によりアイドル状態であ
ることを判別すると前記空燃比検出手段の出力に応じて
アイドル時の空燃比補正量を決定するアイドル時空燃比
補正量決定手段と、前記アイドル判別手段によりアイド
ル状態でないことを判別すると前記空燃比検出手段の出
力に応じて非アイドル時の空燃比補正量をスキップ制御
及び積分制御により決定する非アイドル時空燃比補正量
決定手段と、これら各空燃比補正量決定手段により決定
された空燃比補正量に応じ前記燃料噴射弁により噴射さ
れる燃料量を調節して前記内燃機関の空燃比をフィード
バック制御する空燃比フィードバック手段とを備え、前
記アイドル時空燃比補正量決定手段は、前記空燃比検出
手段の出力に応じて空燃比がリーンかリッチかを判別す
るリッチ、リーン判別手段と、このリッチ、リーン判別
手段により空燃比がリーンまたはリッチになったことを
判別すると空燃比の補正量を非アイドル時のスキップ制
御の量より1.2〜２倍だけ大きくスキップさせるスキッ
プ手段と、このスキップした後の補正量を0.5〜２秒間
の所定時間ホールドするホールド手段と、この所定時間
経過後、補正量を積分する積分手段とを有してなる内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記アイドル時空燃比補正量決定手段は、
前記アイドル判別手段によりアイドル状態であることを
判別してから所定時間経過後に前記非アイドル時空燃比
補正量決定手段に代えて実行されるものである特許請求
の範囲第１項記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記アイドル時空燃比補正量決定手段は、
前記スキップ手段によりスキップした補正量を前記ホー
ルド手段によりホールドしている間に前記リッチ、リー
ン判別手段により空燃比のリッチ、リーン状態が変化し
たことを判別すると、ホールドすべき所定時間を経過せ
ずとも直ちに前記スキップ手段により補正量を逆方向に
スキップさせるものである特許請求の範囲第１項記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255215A JP2531155B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US07/111,289 US4805578A (en) | 1986-10-27 | 1987-10-22 | Air-Fuel ratio control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255215A JP2531155B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109257A JPS63109257A (ja) | 1988-05-13 |
| JP2531155B2 true JP2531155B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=17275620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255215A Expired - Lifetime JP2531155B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4805578A (ja) |
| JP (1) | JP2531155B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6460749A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| US4878473A (en) * | 1987-09-30 | 1989-11-07 | Japan Electronic Control Systems Co. Ltd. | Internal combustion engine with electronic air-fuel ratio control apparatus |
| US5341299A (en) * | 1989-03-10 | 1994-08-23 | Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag | Gas motor control |
| DE3923031A1 (de) * | 1989-07-13 | 1991-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Steuersystem fuer eine brennkraftmaschine |
| JP3591283B2 (ja) * | 1998-01-29 | 2004-11-17 | 日産自動車株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| JP4357663B2 (ja) * | 1999-09-07 | 2009-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2229928C3 (de) * | 1972-06-20 | 1981-03-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen |
| JPS5768544A (en) * | 1980-10-17 | 1982-04-26 | Nippon Denso Co Ltd | Controlling method for internal combustion engine |
| JPH0647962B2 (ja) * | 1985-07-09 | 1994-06-22 | 日本電装株式会社 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61255215A patent/JP2531155B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-22 US US07/111,289 patent/US4805578A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109257A (ja) | 1988-05-13 |
| US4805578A (en) | 1989-02-21 |
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