JP2739715B2 - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents
内燃エンジンの空燃比制御方法Info
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関し、特に
排気ガス濃度に略比例する出力特性を備えた排気濃度セ
ンサを用いてエンジンに供給する混合気を目標空燃比に
フィードバック制御する空燃比制御方法に関する。
排気ガス濃度に略比例する出力特性を備えた排気濃度セ
ンサを用いてエンジンに供給する混合気を目標空燃比に
フィードバック制御する空燃比制御方法に関する。
（従来の技術） 排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサを用いて、エンジンに供給する混合気の空燃比
（以下「供給空燃比」という）をエンジン運転状態に応
じて設定される目標空燃比にフィードバック制御する空
燃比制御方法において、車速が低速の状態でアクセルペ
ダルを少し踏み込んだ状態（低速変動状態）では目標空
燃比を緩やかに変更する、即ち目標空燃比の変更速度を
小さくするようにしたものが従来提案されている（特開
昭62−223425号公報（以下「従来技術１」という））。
センサを用いて、エンジンに供給する混合気の空燃比
（以下「供給空燃比」という）をエンジン運転状態に応
じて設定される目標空燃比にフィードバック制御する空
燃比制御方法において、車速が低速の状態でアクセルペ
ダルを少し踏み込んだ状態（低速変動状態）では目標空
燃比を緩やかに変更する、即ち目標空燃比の変更速度を
小さくするようにしたものが従来提案されている（特開
昭62−223425号公報（以下「従来技術１」という））。
また、目標空燃比の変更速度を、理論空燃比からリー
ン方向へ変更するときと、その逆に変更するときとで切
換えるようにしたものも従来提案されている（特開昭63
−12850号公報（以下「従来技術２」という））。
ン方向へ変更するときと、その逆に変更するときとで切
換えるようにしたものも従来提案されている（特開昭63
−12850号公報（以下「従来技術２」という））。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術１は、低速状態でアクセ
ルペダルを少し踏み込んだ低速変動状態のみに着目し、
他のエンジン運転状態を考慮した目標空燃比の変更速度
の設定を行っていない。そのため、上記低速変動状態以
外のエンジン運転状態では、目標空燃比はエンジンの代
表的な運転状態に応じて設定された値にステップ状に変
更され、目標空燃比の急激な変化によってトルクショッ
クが発生し、運転性を悪化させる場合があった。
ルペダルを少し踏み込んだ低速変動状態のみに着目し、
他のエンジン運転状態を考慮した目標空燃比の変更速度
の設定を行っていない。そのため、上記低速変動状態以
外のエンジン運転状態では、目標空燃比はエンジンの代
表的な運転状態に応じて設定された値にステップ状に変
更され、目標空燃比の急激な変化によってトルクショッ
クが発生し、運転性を悪化させる場合があった。
また、上記従来技術２によれば、目標空燃比を理論空
燃比よりリーン側の値からリッチ方向へ変更するときは
一定の変更速度が適用されるため、目標空燃比の急激な
変更によるトルクショックの発生を防止すべく変更速度
を小さく設定すると、エンジン回転数が低下したときや
アイドル時にエンジン回転が不安定となる一方、逆にエ
ンジン回転の安定化のために変更速度を大きく設定すれ
ばトルクショックが増加して運転性を悪化させることと
なる。
燃比よりリーン側の値からリッチ方向へ変更するときは
一定の変更速度が適用されるため、目標空燃比の急激な
変更によるトルクショックの発生を防止すべく変更速度
を小さく設定すると、エンジン回転数が低下したときや
アイドル時にエンジン回転が不安定となる一方、逆にエ
ンジン回転の安定化のために変更速度を大きく設定すれ
ばトルクショックが増加して運転性を悪化させることと
なる。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、特に
目標空燃比を理論空燃比よりリーン側の値からリッチ方
向に変更する場合における目標空燃比の変更速度を適切
に設定し、運転性の悪化を防止するとともに、エンジン
回転数の安定化を図ることができる空燃比制御方法を提
供することを目的とする。
目標空燃比を理論空燃比よりリーン側の値からリッチ方
向に変更する場合における目標空燃比の変更速度を適切
に設定し、運転性の悪化を防止するとともに、エンジン
回転数の安定化を図ることができる空燃比制御方法を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、内燃エンジンの排
気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力特性を
備えた排気濃度センサを用いてエンジンに供給する混合
気をエンジンの運転状態に応じた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制御方法におい
て、前記目標空燃比を理論空燃比よりリーン側の値から
リッチ方向に変更するときには、前記エンジンの回転速
度が低いほど前記目標空燃比の変更速度を大きく設定す
るようにしたり、前記エンジンがアイドル状態にあると
きには、アイドル状態以外の運転状態にあるときよりも
前記目標空燃比の変更速度を大きく設定するようにした
ものである。
気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力特性を
備えた排気濃度センサを用いてエンジンに供給する混合
気をエンジンの運転状態に応じた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制御方法におい
て、前記目標空燃比を理論空燃比よりリーン側の値から
リッチ方向に変更するときには、前記エンジンの回転速
度が低いほど前記目標空燃比の変更速度を大きく設定す
るようにしたり、前記エンジンがアイドル状態にあると
きには、アイドル状態以外の運転状態にあるときよりも
前記目標空燃比の変更速度を大きく設定するようにした
ものである。
（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明の制御方法が適用される制御装置の全
体の構成図であり、同図中１は各シリンダに吸気弁と排
気弁（図示せず）とを各１対に設けたDOHC直列４気筒エ
ンジンである。このエンジン１は、吸気弁及び排気弁の
作動特性（具体的には、弁の開弁時期及びリフト量、以
下「バルブタイミング」という）を、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域
に適した低速バルブタイミングとに切換可能に構成され
ている。
体の構成図であり、同図中１は各シリンダに吸気弁と排
気弁（図示せず）とを各１対に設けたDOHC直列４気筒エ
ンジンである。このエンジン１は、吸気弁及び排気弁の
作動特性（具体的には、弁の開弁時期及びリフト量、以
下「バルブタイミング」という）を、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域
に適した低速バルブタイミングとに切換可能に構成され
ている。
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３
が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されて
いる。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θTH）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ECU」という）５に供給する。
が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されて
いる。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θTH）
センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ECU」という）５に供給する。
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該EC
U5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに
接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該EC
U5からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
また、ECU5の出力側には、前記バルブタイミングの切
換制御を行なうための電磁弁21が接続されており、該電
磁弁21の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁21
は、バルブタイミングの切換を行う切換機構（図示せ
ず）の油圧を高／低に切換えるものであり、該油圧の高
／低に対応してバルブタイミングが高速バルブタイミン
グと低速バルブタイミングに切換えられる。前記切換機
構の油圧は、油圧（POIL）センサ20によって検出され、
その検出信号がECU5に供給される。
換制御を行なうための電磁弁21が接続されており、該電
磁弁21の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁21
は、バルブタイミングの切換を行う切換機構（図示せ
ず）の油圧を高／低に切換えるものであり、該油圧の高
／低に対応してバルブタイミングが高速バルブタイミン
グと低速バルブタイミングに切換えられる。前記切換機
構の油圧は、油圧（POIL）センサ20によって検出され、
その検出信号がECU5に供給される。
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（PBA）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
（TA）センサ９が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
気管内絶対圧（PBA）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
（TA）センサ９が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（TW）セ
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水
温）TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数（NE）センサ11及び気筒判別
（CYL）センサ12はエンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲に取付けられている。エンジン回転
数センサ11はエンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置でパルス（以下「TDC信号パル
ス」という）を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒
の所定のクランク角度位置で信号パルスを出力するもの
であり、これらの各信号パルスはECU5に供給される。
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水
温）TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数（NE）センサ11及び気筒判別
（CYL）センサ12はエンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲に取付けられている。エンジン回転
数センサ11はエンジン１のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置でパルス（以下「TDC信号パル
ス」という）を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒
の所定のクランク角度位置で信号パルスを出力するもの
であり、これらの各信号パルスはECU5に供給される。
三元触媒14はエンジン１の排気管13に配置されてお
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以下「LAFセン
サ」という）15は排気管13の三元触媒14の上流側に装着
されており、排気ガス中の酸素濃度に略比例するレベル
の電気信号を出力しECU5に供給する。
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以下「LAFセン
サ」という）15は排気管13の三元触媒14の上流側に装着
されており、排気ガス中の酸素濃度に略比例するレベル
の電気信号を出力しECU5に供給する。
ECU5には更に大気圧（PA）センサ16、車速（VSP）セ
ンサ17、クラッチの断続を検出するクラッチセンサ18及
び変速機のシフト位置を検出するギヤ位置センサ19が接
続されており、これらのセンサの検出信号がECU5に供給
される。
ンサ17、クラッチの断続を検出するクラッチセンサ18及
び変速機のシフト位置を検出するギヤ位置センサ19が接
続されており、これらのセンサの検出信号がECU5に供給
される。
ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁６、電磁弁21に駆動信号を供給
する出力回路5d等から構成される。
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路（以下「CPU」という）5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁６、電磁弁21に駆動信号を供給
する出力回路5d等から構成される。
CPU5bは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づい
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁６の燃料噴射時間TOUTを演算する。
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁６の燃料噴射時間TOUTを演算する。
TOUT＝Ti×KCMDM×KLAF×K1＋K2 …（１） ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが
記憶手段5cに記憶されている。
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが
記憶手段5cに記憶されている。
KCMDMは、後述する第２図のプログラムによって設定
される修正目標空燃比係数であり、エンジン運転状態に
応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃比係数KC
MDに燃料冷却補正係数KETVを乗算することによって算出
される。補正係数KETVは、燃料を実際に噴射することに
よる冷却効果によって供給空燃比が変化することを考慮
して燃料噴射量を予め補正するための係数であり、目標
空燃比係数KCMDの値に応じて設定される。なお、前記式
（１）から明らかなように、目標空燃比係数KCMDが増加
すれば燃料噴射時間TOUTは増加するので、KCMD値及びKC
MDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例する値となる。
される修正目標空燃比係数であり、エンジン運転状態に
応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃比係数KC
MDに燃料冷却補正係数KETVを乗算することによって算出
される。補正係数KETVは、燃料を実際に噴射することに
よる冷却効果によって供給空燃比が変化することを考慮
して燃料噴射量を予め補正するための係数であり、目標
空燃比係数KCMDの値に応じて設定される。なお、前記式
（１）から明らかなように、目標空燃比係数KCMDが増加
すれば燃料噴射時間TOUTは増加するので、KCMD値及びKC
MDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例する値となる。
KALFは、空燃比補正係数であり、空燃比フィードバッ
ク制御中はLAFセンサ15によって検出された空燃比が目
標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制
御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
ク制御中はLAFセンサ15によって検出された空燃比が目
標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制
御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような値に設定される。
演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジン
運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特
性の最適化が図られるような値に設定される。
CPU5bは更にエンジン運転状態に応じてバルブタイミ
ングの切換指示信号を出力して電磁弁21の開閉制御を行
なう。
ングの切換指示信号を出力して電磁弁21の開閉制御を行
なう。
CPU5bは上述のようにして算出、決定した結果に基づ
いて、燃料噴射弁６および電磁弁21を駆動する信号を、
出力回路5dを介して出力する。
いて、燃料噴射弁６および電磁弁21を駆動する信号を、
出力回路5dを介して出力する。
第２図はエンジンが燃料増量を行うべき所定の高負荷
運転状態あるいは燃料供給遮断を行うべき低負荷運転状
態等ではなく、通常のエンジン運転状態にある場合にお
ける前記目標空燃比係数KCMD及び修正目標空燃比係数KC
MDMを算出するプログラムのフローチャートである。本
プログラムはTDC信号の発生毎にこれと同期して実行さ
れる。
運転状態あるいは燃料供給遮断を行うべき低負荷運転状
態等ではなく、通常のエンジン運転状態にある場合にお
ける前記目標空燃比係数KCMD及び修正目標空燃比係数KC
MDMを算出するプログラムのフローチャートである。本
プログラムはTDC信号の発生毎にこれと同期して実行さ
れる。
ステップS11では、目標空燃比係数の基準値KBSMを算
出し、この算出値を目標空燃比係数KCMDとする（ステッ
プS12）。ステップS11における基準値KBSMの算出は、エ
ンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて設定さ
れたKBSMマップから、検出したNE値及びPBA値（又は特
開昭60−90948号公報等により公知の予測PBA値）に対応
する値を読み出すことによって行われる。ステップS13
では、後述する第３図のプログラムによりKCMD値のリミ
ット処理を行う。このリミット処理は、KCMDの前回値と
今回値の差が、エンジン運転状態に応じて設定される上
限値を超えないようにして、KCMD値を急激に変更しない
ようにするものである。ただし、KCMD値が理論空燃比よ
りリーン側にある場合において、アクセルペダルが急激
に踏み込まれたようなときには、理論空燃比相当の値ま
で直ちに増加させるようにしている。
出し、この算出値を目標空燃比係数KCMDとする（ステッ
プS12）。ステップS11における基準値KBSMの算出は、エ
ンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて設定さ
れたKBSMマップから、検出したNE値及びPBA値（又は特
開昭60−90948号公報等により公知の予測PBA値）に対応
する値を読み出すことによって行われる。ステップS13
では、後述する第３図のプログラムによりKCMD値のリミ
ット処理を行う。このリミット処理は、KCMDの前回値と
今回値の差が、エンジン運転状態に応じて設定される上
限値を超えないようにして、KCMD値を急激に変更しない
ようにするものである。ただし、KCMD値が理論空燃比よ
りリーン側にある場合において、アクセルペダルが急激
に踏み込まれたようなときには、理論空燃比相当の値ま
で直ちに増加させるようにしている。
KCMDリミット処理の後、ステップS14では、燃料冷却
補正係数KETVをKCMD値に応じて設定されたテーブルから
読み出し、KCMD値に乗算することによって、修正目標空
燃比係数KCMDMを算出する（ステップS15）。次いでKCMD
M値のリミットチェックを行ない本プログラムを終了す
る。このリミットチェックでは、KCMDM値が所定の上下
限値の範囲内にあるか否かが判別され、該範囲外の値の
ときには、KCMDM値がその上限値又は下限値に設定され
る。
補正係数KETVをKCMD値に応じて設定されたテーブルから
読み出し、KCMD値に乗算することによって、修正目標空
燃比係数KCMDMを算出する（ステップS15）。次いでKCMD
M値のリミットチェックを行ない本プログラムを終了す
る。このリミットチェックでは、KCMDM値が所定の上下
限値の範囲内にあるか否かが判別され、該範囲外の値の
ときには、KCMDM値がその上限値又は下限値に設定され
る。
本プログラム実行後、空燃比フィードバック制御が可
能なエンジン運転状態においては、算出された目標空燃
比係数KCMDと、LAFセンサ15の出力に基づいて算出さ
れ、検出された空燃比を表わす当量比KACTとが一致する
ように、空燃比補正係数KLAFが算出される。
能なエンジン運転状態においては、算出された目標空燃
比係数KCMDと、LAFセンサ15の出力に基づいて算出さ
れ、検出された空燃比を表わす当量比KACTとが一致する
ように、空燃比補正係数KLAFが算出される。
第３図は第２図のステップS13におけるKCMD値のリミ
ット処理を行うプログラムのフローチャートである。
ット処理を行うプログラムのフローチャートである。
ステップS21ではKCMD値の変化量DKCMDを今回算出値KC
MD(N)と前回算出値KCMD(N-1)との差（KCMD(N)−KCMD
(N-1)）として算出し、前回算出値KCMD(N-1)が理論空燃
比相当の所定値KCMD0より小さいか否かを判別する（ス
テップS22）。その答が肯定（YES）、即ちKCMD(N-1)＜K
CMD0であってKCMD値が理論空燃比よりリーン側にあると
きには、エンジンが所定高負荷状態、即ちスロットル弁
が略全開状態又は吸気管内絶対圧PBAが所定値以上の高
負荷運転状態のときに値１に設定されるWOTフラグFWOT
が値１であるか否かを判別する（ステップS23）。この
答が肯定（Yes）、即ちFWOT＝１のときには、KCMD値を
直ちに理論空燃比相当の値KCMD0に設定してステップS48
に進む。
MD(N)と前回算出値KCMD(N-1)との差（KCMD(N)−KCMD
(N-1)）として算出し、前回算出値KCMD(N-1)が理論空燃
比相当の所定値KCMD0より小さいか否かを判別する（ス
テップS22）。その答が肯定（YES）、即ちKCMD(N-1)＜K
CMD0であってKCMD値が理論空燃比よりリーン側にあると
きには、エンジンが所定高負荷状態、即ちスロットル弁
が略全開状態又は吸気管内絶対圧PBAが所定値以上の高
負荷運転状態のときに値１に設定されるWOTフラグFWOT
が値１であるか否かを判別する（ステップS23）。この
答が肯定（Yes）、即ちFWOT＝１のときには、KCMD値を
直ちに理論空燃比相当の値KCMD0に設定してステップS48
に進む。
このように、KCMD値が理論空燃比相当の値KCMD0より
リーン側にあり、かつFWOT＝１のとき、例えばアクセル
ペダルが急激に踏み込まれたようなにときには、理論空
燃比相当の値まで直ちに増加させる。
リーン側にあり、かつFWOT＝１のとき、例えばアクセル
ペダルが急激に踏み込まれたようなにときには、理論空
燃比相当の値まで直ちに増加させる。
前記ステップS23の答が否定（No）、即ちFWOT＝０の
ときには、前回算出値KCMD(N-1)がリーン側所定値KCMDX
（例えばA/F＝17相当の値）より大きいか否かを判別す
る（ステップS25）。この答が肯定（Yes）、即ちKCMD
(N-1)＞KCMDXのときには、目標空燃比のリーン方向の変
更速度に相当する減少変数DKC2を第１のリーン側減少所
定値DKC2L（例えばA/F＝0.3相当の値）に設定し（ステ
ップS26）、ステップS28に進む。減少変数DKC2は、後述
するステップS47におけるKCMD値の今回値KCMD(N)の算出
式に適用され、KCMD値を減少させるものである。ステッ
プS25の答が否定（No）、即ちKCMD(N-1)≦KCMDXのとき
には、減少変数DKC2を前記第１のリーン側減少所定値DK
C2Lより小さい第２のリーン側減少所定値DKC2M（例えば
A/F＝0.1相当の値）に設定し（ステップS27）、ステッ
プS28に進む。
ときには、前回算出値KCMD(N-1)がリーン側所定値KCMDX
（例えばA/F＝17相当の値）より大きいか否かを判別す
る（ステップS25）。この答が肯定（Yes）、即ちKCMD
(N-1)＞KCMDXのときには、目標空燃比のリーン方向の変
更速度に相当する減少変数DKC2を第１のリーン側減少所
定値DKC2L（例えばA/F＝0.3相当の値）に設定し（ステ
ップS26）、ステップS28に進む。減少変数DKC2は、後述
するステップS47におけるKCMD値の今回値KCMD(N)の算出
式に適用され、KCMD値を減少させるものである。ステッ
プS25の答が否定（No）、即ちKCMD(N-1)≦KCMDXのとき
には、減少変数DKC2を前記第１のリーン側減少所定値DK
C2Lより小さい第２のリーン側減少所定値DKC2M（例えば
A/F＝0.1相当の値）に設定し（ステップS27）、ステッ
プS28に進む。
ステップS28ではエンジンがアイドル状態にあるか否
かを判別し、その答が肯定（Yes）のときには、目標空
燃比のリッチ方向への変更速度に相当する増加変数DKC1
をアイドル用増加所定値DKC1IDL（例えばA/F＝2.0相当
の値）に設定し（ステップS32）、ステップS43に進む。
増加変数DKC1は、後述するステップS45におけるKCMD値
の今回値KCMD(N)の算出式に適用され、KCMD値を増加さ
せるものである。ステップS28の答が否定（No）、即ち
エンジンがアイドル状態にないときには、エンジン回転
数NEが所定回数数NKCMD（例えば1800rpm）より低いか否
かを判別する（ステップS29）。この答が肯定（Yes）の
ときには、増加変数DKC1を前記アイドル用増加所定値DK
C1IDLより小さい低回転用増加所定値DKC1M1H（例えばA/
F＝1.0相当の値）に設定する（ステップS30）。一方、
この答が否定（No）のときには、増加変数DKC1を前記低
回転用増加所定値DKC1M1Hより小さい高回転用増加所定
値DKC1M1L（例えばA/F＝0.05相当の値）に設定し（ステ
ップS31）、ステップS43に進む。
かを判別し、その答が肯定（Yes）のときには、目標空
燃比のリッチ方向への変更速度に相当する増加変数DKC1
をアイドル用増加所定値DKC1IDL（例えばA/F＝2.0相当
の値）に設定し（ステップS32）、ステップS43に進む。
増加変数DKC1は、後述するステップS45におけるKCMD値
の今回値KCMD(N)の算出式に適用され、KCMD値を増加さ
せるものである。ステップS28の答が否定（No）、即ち
エンジンがアイドル状態にないときには、エンジン回転
数NEが所定回数数NKCMD（例えば1800rpm）より低いか否
かを判別する（ステップS29）。この答が肯定（Yes）の
ときには、増加変数DKC1を前記アイドル用増加所定値DK
C1IDLより小さい低回転用増加所定値DKC1M1H（例えばA/
F＝1.0相当の値）に設定する（ステップS30）。一方、
この答が否定（No）のときには、増加変数DKC1を前記低
回転用増加所定値DKC1M1Hより小さい高回転用増加所定
値DKC1M1L（例えばA/F＝0.05相当の値）に設定し（ステ
ップS31）、ステップS43に進む。
ステップS43では、前記KCMD値の変化量DKCMDが負の値
か否かを判別し、その答が肯定（Yes）のとき、即ちKCM
D値が減少方向に変化したときには、偏差DKCMDの絶対値
が前記減少変数DKC2より小さいか否かを判別する（ステ
ップS46）。ステップS46の答が否定（No）、即ち|DKCMD
|≧DKC2のときには、今回値KCMD(N)を（KCMD(N-1)−DKC
2）に変更する（ステップS47）一方、ステップS46の答
が肯定（Yes）のときには直ちにステップS48に進む。
か否かを判別し、その答が肯定（Yes）のとき、即ちKCM
D値が減少方向に変化したときには、偏差DKCMDの絶対値
が前記減少変数DKC2より小さいか否かを判別する（ステ
ップS46）。ステップS46の答が否定（No）、即ち|DKCMD
|≧DKC2のときには、今回値KCMD(N)を（KCMD(N-1)−DKC
2）に変更する（ステップS47）一方、ステップS46の答
が肯定（Yes）のときには直ちにステップS48に進む。
前記ステップS43の答が否定（No）、即ちDKCMD≧０で
あってKCMD値が増加方向に変化したときには、変化量DK
CMDの絶対値が前記増加変数DKC1より小さいか否かを判
別する（ステップS44）。ステップS44の答が否定（N
o）、即ち|DKCMD|≧DKC1のときには、今回値KCMD(N)を
（KCMD(N-1)＋DKC1）に変更する（ステップS45）一方、
ステップS46の答が肯定（Yes）のときには直ちにステッ
プS48に進む。
あってKCMD値が増加方向に変化したときには、変化量DK
CMDの絶対値が前記増加変数DKC1より小さいか否かを判
別する（ステップS44）。ステップS44の答が否定（N
o）、即ち|DKCMD|≧DKC1のときには、今回値KCMD(N)を
（KCMD(N-1)＋DKC1）に変更する（ステップS45）一方、
ステップS46の答が肯定（Yes）のときには直ちにステッ
プS48に進む。
ステップS43〜S47によれば、KCMD値の変化量DKCMDの
絶対値が増加変数DKC1又は減少変数DKC2より大きいとき
には、今回値KCMD(N)をDKC1値又はDKC2値と前回値KCMD
(N-1)とによって算出した値に変更することにより、KCM
D値が急激に変化し、運転性が悪化することを防止して
いる。
絶対値が増加変数DKC1又は減少変数DKC2より大きいとき
には、今回値KCMD(N)をDKC1値又はDKC2値と前回値KCMD
(N-1)とによって算出した値に変更することにより、KCM
D値が急激に変化し、運転性が悪化することを防止して
いる。
ステップS48〜S51では、KCMD値のリミットチェックを
行う。即ちKCMD値と所定の上下限値KCMLMH,KCMLMLとを
比較し（ステップS48,S49）、KCMD値が上限値KCMLMHよ
り大きいときには、KCMD値をその上限値に設定し（ステ
ップS51）、KCMD値が下限値KCMLMLより小さいときに
は、KCMD値をその下限値に設定して（ステップS50）、
本プログラムを終了する。
行う。即ちKCMD値と所定の上下限値KCMLMH,KCMLMLとを
比較し（ステップS48,S49）、KCMD値が上限値KCMLMHよ
り大きいときには、KCMD値をその上限値に設定し（ステ
ップS51）、KCMD値が下限値KCMLMLより小さいときに
は、KCMD値をその下限値に設定して（ステップS50）、
本プログラムを終了する。
一方、前記ステップS22の答が否定（No）、即ちKCMD
(N-1)≧KCMD0であってKCMD値が理論空燃比相当の値又は
それよりリッチ側にあるときには、ステップS33〜S42に
おいて、減少変数DKC2又は増加変数DKC1の設定を行っ
て、前記ステップS43に進む。
(N-1)≧KCMD0であってKCMD値が理論空燃比相当の値又は
それよりリッチ側にあるときには、ステップS33〜S42に
おいて、減少変数DKC2又は増加変数DKC1の設定を行っ
て、前記ステップS43に進む。
先ずステップS33では前記WOTフラグFWOTが値１である
か否かを判別し、その答が否定（No）のときには、増加
変数DKC1を通常用増加所定値DKC1M2（例えばA/F＝0.3相
当）の値）に設定し（ステップS39）、ステップ42に進
む。ステップS33の答が肯定（Yes）、即ちFWOT＝１であ
ってエンジンが所定の高負荷運転状態にあるときには、
前回値KCMD(N-1)がエンジン水温TWの低温時に使用され
る低水温目標空燃比係数KTWLAFより大きいか否かを判別
する（ステップS34）。この答が否定（No）のときには
前記ステップS39に進み、肯定（Yes）のときにはECU5に
接続されたセンサ等のシステムの故障を検知しているか
否かを判別する（ステップS35）。ステップS35の答が肯
定（Yes）、即ち何らかの故障を検知しているときに
は、増加変数DKC1を前記通常用増加所定値DKC1M2より大
きい高水温用増加所定値DKC1H（例えばA/F＝0.8相当の
値）に設定し（ステップS40）、ステップS42に進む。
か否かを判別し、その答が否定（No）のときには、増加
変数DKC1を通常用増加所定値DKC1M2（例えばA/F＝0.3相
当）の値）に設定し（ステップS39）、ステップ42に進
む。ステップS33の答が肯定（Yes）、即ちFWOT＝１であ
ってエンジンが所定の高負荷運転状態にあるときには、
前回値KCMD(N-1)がエンジン水温TWの低温時に使用され
る低水温目標空燃比係数KTWLAFより大きいか否かを判別
する（ステップS34）。この答が否定（No）のときには
前記ステップS39に進み、肯定（Yes）のときにはECU5に
接続されたセンサ等のシステムの故障を検知しているか
否かを判別する（ステップS35）。ステップS35の答が肯
定（Yes）、即ち何らかの故障を検知しているときに
は、増加変数DKC1を前記通常用増加所定値DKC1M2より大
きい高水温用増加所定値DKC1H（例えばA/F＝0.8相当の
値）に設定し（ステップS40）、ステップS42に進む。
前記ステップS35の答が否定（No）、即ち故障を検知
していないときには、エンジンが所定高負荷運転状態に
あってエンジン水温TWが高温時に値１に設定される高水
温リッチフラグFXWOTが値１であるか否かを判別する
（ステップS36）。この答が肯定（Yes）のときには前記
ステップS40に進み、否定（No）のときには、高速バル
ブタイミングが選択されているか否かを判別する（ステ
ップS37）。ステップS37の答が否定（No）、即ち低速バ
ルブタイミングが選択されているときには、スロットル
弁が略全開状態のとき値１に設定されるスロットル弁全
開フラグFTHWOTが値１であるか否かを判別する（ステッ
プS38）。ステップS37又はS38の答が肯定（Yes）のと
き、即ち高速バルブタイミング選択時又は低速バルブタ
イミング選択時であってスロットル弁が略全開状態のと
きには前記ステップS39に進む。ステップS37及びS38の
答がともに否定（No）、即ち低速バルブタイミング選択
時であって、スロットル弁が略全開状態でないときに
は、増加変数DKC1を前記通常用増加所定値DKC1M2より小
さい高負荷用増加所定値DKC1L（例えばA/F＝0.05相当の
値）に設定し（ステップS41）、ステップS42に進む。
していないときには、エンジンが所定高負荷運転状態に
あってエンジン水温TWが高温時に値１に設定される高水
温リッチフラグFXWOTが値１であるか否かを判別する
（ステップS36）。この答が肯定（Yes）のときには前記
ステップS40に進み、否定（No）のときには、高速バル
ブタイミングが選択されているか否かを判別する（ステ
ップS37）。ステップS37の答が否定（No）、即ち低速バ
ルブタイミングが選択されているときには、スロットル
弁が略全開状態のとき値１に設定されるスロットル弁全
開フラグFTHWOTが値１であるか否かを判別する（ステッ
プS38）。ステップS37又はS38の答が肯定（Yes）のと
き、即ち高速バルブタイミング選択時又は低速バルブタ
イミング選択時であってスロットル弁が略全開状態のと
きには前記ステップS39に進む。ステップS37及びS38の
答がともに否定（No）、即ち低速バルブタイミング選択
時であって、スロットル弁が略全開状態でないときに
は、増加変数DKC1を前記通常用増加所定値DKC1M2より小
さい高負荷用増加所定値DKC1L（例えばA/F＝0.05相当の
値）に設定し（ステップS41）、ステップS42に進む。
ステップS42では減少変数DKC2をリッチ側減少所定値D
KC2H（例えばA/F＝0.4相当の値）に設定し（ステップS4
1）、前記ステップS43に進む。
KC2H（例えばA/F＝0.4相当の値）に設定し（ステップS4
1）、前記ステップS43に進む。
上述した第３図のプログラムによれば、目標空燃比の
変更速度に相当する増加変数DKC1及び減少変数DKC2はエ
ンジン運転状態に応じて以下のように設定される。
変更速度に相当する増加変数DKC1及び減少変数DKC2はエ
ンジン運転状態に応じて以下のように設定される。
（１）理論空燃比相当の値KCMD0からリッチ方向へ変更
する（第４図（ａ）のリッチ側の）場合 エンジンが所定高負荷運転状態にあり（FWOT＝
１）、かつシステムの故障を検知したとき又はエンジン
水温が高く空燃比をリッチ化すべきとき（FXWOT＝１）
には、DKC1＝DKC1Hとされ、エンジンが所定高負荷運
転状態にあり（FWOT＝１）、KCMD(N-1)≦KTWLAF成立時
若しくは高速バルブタイミング選択時若しくはスロット
ル弁が略全開状態のとき、又はエンジンが所定高負荷運
転状態になく、KCMD(N-1)≧KCMD0が成立するとき（例え
ばエンジン水温が低温であるためにKCMD値をKCMD0より
リッチ側の値としている場合）には、DKC1＝DKC1M2とさ
れ、エンジンが所定高負荷運転状態にあり、かつ低速
バルブタイミングを選択し、かつスロットル弁が略全開
状態でないときには、DKC1＝DKC1Lとされる。
する（第４図（ａ）のリッチ側の）場合 エンジンが所定高負荷運転状態にあり（FWOT＝
１）、かつシステムの故障を検知したとき又はエンジン
水温が高く空燃比をリッチ化すべきとき（FXWOT＝１）
には、DKC1＝DKC1Hとされ、エンジンが所定高負荷運
転状態にあり（FWOT＝１）、KCMD(N-1)≦KTWLAF成立時
若しくは高速バルブタイミング選択時若しくはスロット
ル弁が略全開状態のとき、又はエンジンが所定高負荷運
転状態になく、KCMD(N-1)≧KCMD0が成立するとき（例え
ばエンジン水温が低温であるためにKCMD値をKCMD0より
リッチ側の値としている場合）には、DKC1＝DKC1M2とさ
れ、エンジンが所定高負荷運転状態にあり、かつ低速
バルブタイミングを選択し、かつスロットル弁が略全開
状態でないときには、DKC1＝DKC1Lとされる。
（２）理論空燃比相当の値KCMD0よりリーン側の値から
リッチ方向へ変更する（第４図（ａ）のリーン側の）場
合 エンジンがアイドル状態のときには、DKC1＝DKC1ID
Lとされ、アイドル状態ではなく、エンジン回転数が
低回転（NE＜NKCMD）のときには、DKC1＝DKC1M1Hとさ
れ、アイドル状態ではなく、エンジン回転数が高回転
（NE≧NKCMD）のときには、DKC1＝DKC1M1Lとされる。
リッチ方向へ変更する（第４図（ａ）のリーン側の）場
合 エンジンがアイドル状態のときには、DKC1＝DKC1ID
Lとされ、アイドル状態ではなく、エンジン回転数が
低回転（NE＜NKCMD）のときには、DKC1＝DKC1M1Hとさ
れ、アイドル状態ではなく、エンジン回転数が高回転
（NE≧NKCMD）のときには、DKC1＝DKC1M1Lとされる。
即ち、目標空燃比係数KCMDを理論空燃比相当の値より
リーン側の値からリッチ方向に変更する場合において、
エンジンがアイドル状態にあるときには、増加変数DKC1
はアイドル状態以外にあるときより大きな値に設定され
るので、アイドル状態へ移行直後のエンジン回転数の安
定化を図ることができる。また、増加変数DKC1はエンジ
ン回転数が低いほどより大きな値に設定されるので、エ
ンジンの低回転時における回転の安定化を図ることがで
きる。
リーン側の値からリッチ方向に変更する場合において、
エンジンがアイドル状態にあるときには、増加変数DKC1
はアイドル状態以外にあるときより大きな値に設定され
るので、アイドル状態へ移行直後のエンジン回転数の安
定化を図ることができる。また、増加変数DKC1はエンジ
ン回転数が低いほどより大きな値に設定されるので、エ
ンジンの低回転時における回転の安定化を図ることがで
きる。
（３）理論空燃比の値KCMD0よりリッチ側の値からリー
ン方向へ変更する（第４図（ｂ）のリッチ側の）場合 DKC2＝DKC2Hとされる。
ン方向へ変更する（第４図（ｂ）のリッチ側の）場合 DKC2＝DKC2Hとされる。
（４）理論空燃比相当の値KCMD0からリーン方向へ変更
する（第４図（ｂ）のリーン側の）場合 KCMD(N-1)＞KCMDXが成立するときには、DKC2＝DKC2
Lとされ、KCMD(N-1)≦KCMDXが成立するときには、DKC
2＝DKC2Mとされる。
する（第４図（ｂ）のリーン側の）場合 KCMD(N-1)＞KCMDXが成立するときには、DKC2＝DKC2
Lとされ、KCMD(N-1)≦KCMDXが成立するときには、DKC
2＝DKC2Mとされる。
即ち、目標空燃比係数KCMDを理論空燃比相当の値から
リーン方向に変更する場合には、減少変数DKC2は、リー
ン側所定値KCMDXに達するまでは、該リーン側所定値KCM
DXより更にリーン方向へ変更するときより大きな値に設
定されるので、KCMD値はA/F＝16程度に相当する値は短
時間に通過し、リーン側所定値KCMDXに達した後は比較
的緩やかに減少する。その結果、NOx排出量が増加する
期間を短縮するとともに、その後の急激なトルク変動を
防止し、運転状態を悪化させることなく、NOx排出量を
低減することができる。
リーン方向に変更する場合には、減少変数DKC2は、リー
ン側所定値KCMDXに達するまでは、該リーン側所定値KCM
DXより更にリーン方向へ変更するときより大きな値に設
定されるので、KCMD値はA/F＝16程度に相当する値は短
時間に通過し、リーン側所定値KCMDXに達した後は比較
的緩やかに減少する。その結果、NOx排出量が増加する
期間を短縮するとともに、その後の急激なトルク変動を
防止し、運転状態を悪化させることなく、NOx排出量を
低減することができる。
（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、目標空燃比を理
論空燃比よりリーン側の値からリッチ方向に変更すると
きには、エンジンの回転速度が低いほど目標空燃比のリ
ッチ方向への変更速度が大きく設定され、またエンジン
がアイドル状態にあるときには、アイドル状態以外の運
転状態にあるときよりも目標空燃比のリッチ方向への変
更速度が大きく設定されるので、トルクショックの増加
を抑えつつ、安定なエンジン回転を確保することができ
る。
論空燃比よりリーン側の値からリッチ方向に変更すると
きには、エンジンの回転速度が低いほど目標空燃比のリ
ッチ方向への変更速度が大きく設定され、またエンジン
がアイドル状態にあるときには、アイドル状態以外の運
転状態にあるときよりも目標空燃比のリッチ方向への変
更速度が大きく設定されるので、トルクショックの増加
を抑えつつ、安定なエンジン回転を確保することができ
る。
第１図は本発明の制御方法を適用する燃料供給制御装置
の全体構成図、第２図は目標空燃比係数（KCMD）及び修
正目標空燃比係数（KCMDM）を算出するプログラムのフ
ローチャート、第３図は目標空燃比係数のリミット処理
を行うプログラムフローチャート、第４図は目標空燃比
係数の変化の態様を示す図である。 １…内燃エンジン、５…電子コントロールユニット（EC
U）、６…燃料噴射弁、15…排気濃度センサ（酸素濃度
センサ）。
の全体構成図、第２図は目標空燃比係数（KCMD）及び修
正目標空燃比係数（KCMDM）を算出するプログラムのフ
ローチャート、第３図は目標空燃比係数のリミット処理
を行うプログラムフローチャート、第４図は目標空燃比
係数の変化の態様を示す図である。 １…内燃エンジン、５…電子コントロールユニット（EC
U）、６…燃料噴射弁、15…排気濃度センサ（酸素濃度
センサ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 博直 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−224427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−214649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−12850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−223425（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−29851（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】内燃エンジンの排気系に設けられ、排気ガ
ス濃度に略比例する出力特性を備えた排気濃度センサを
用いてエンジンに供給する混合気をエンジンの運転状態
に応じた目標空燃比にフィードバック制御する内燃エン
ジンの空燃比制御方法において、前記目標空燃比を理論
空燃比よりリーン側の値からリッチ方向に変更するとき
には、前記エンジンの回転速度が低いほど前記目標空燃
比の変更速度を大きく設定することを特徴とする内燃エ
ンジンの空燃比制御方法。 - 【請求項２】内燃エンジンの排気系に設けられ、排気ガ
ス濃度に略比例する出力特性を備えた排気濃度センサを
用いてエンジンに供給する混合気をエンジンの運転状態
に応じた目標空燃比にフィードバック制御する内燃エン
ジンの空燃比制御方法において、前記目標空燃比を理論
空燃比よりリーン側の値からリッチ方向に変更する場合
に、前記エンジンがアイドル状態にあるときには、アイ
ドル状態以外の運転状態にあるときよりも前記目標空燃
比の変更速度を大きく設定することを特徴とする内燃エ
ンジンの空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25642890A JP2739715B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25642890A JP2739715B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134148A JPH04134148A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2739715B2 true JP2739715B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=17292529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25642890A Expired - Fee Related JP2739715B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739715B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-26 JP JP25642890A patent/JP2739715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04134148A (ja) | 1992-05-08 |
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