JP2807528B2 - Air-fuel ratio control method for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio control method for internal combustion engineInfo
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- JP2807528B2 JP2807528B2 JP2698190A JP2698190A JP2807528B2 JP 2807528 B2 JP2807528 B2 JP 2807528B2 JP 2698190 A JP2698190 A JP 2698190A JP 2698190 A JP2698190 A JP 2698190A JP 2807528 B2 JP2807528 B2 JP 2807528B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子制御燃料噴射装置を備えた自動車等に
適用される内燃機関の空燃比制御方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air-fuel ratio control method for an internal combustion engine applied to an automobile or the like having an electronically controlled fuel injection device.
[従来の技術] 排気ガス浄化手段の一つとして広く利用されている三
元触媒は、混合気の空燃比が理論空燃比(ストイキ)を
中心とした狭い領域(三元触媒のウィンドウ)内に維持
されていないと、排気ガス中に含まれているCO、HC、NO
xの全てを効率よく浄化することができない。そのた
め、インジェクタを備えたエンジンでは、本発明の先行
技術としては、例えば、特開昭59−87241号公報に示さ
れるように、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ
の出力信号に基づいて、燃焼室に供給する混合気の空燃
比をフィードバック制御するようにしている。このよう
なものでは、第9図に示すように、燃料供給量を微細に
調節するための補正係数FAFを設けておき、前記出力信
号(O2センサ信号)が空燃比リッチ状態を示した場合に
は、所定の遅延時間KTDL後に前記補正係数FAFを減少さ
せることにより燃料供給量を絞って、混合気の空燃比A/
Fを理論空燃比側に変化させ、前記出力信号が空燃比リ
ーン状態を示した場合には、所定の遅延時間KTDR後に前
記補正係数FAFを増加させることにより燃料供給量を増
加させて、混合気の空燃比を論理空燃比側に変化させる
ようにしている。[Prior art] A three-way catalyst, which is widely used as one of exhaust gas purifying means, has an air-fuel ratio of an air-fuel mixture within a narrow region (three-way catalyst window) centered on a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric). If not maintained, CO, HC, NO contained in exhaust gas
All of x cannot be purified efficiently. Therefore, in the engine having an injector, as prior art to the present invention, for example, as shown in JP-A-59-87241, on the basis of the output signal of the O 2 sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas Thus, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is feedback-controlled. In such a case, as shown in FIG. 9, a correction coefficient FAF for finely adjusting the fuel supply amount is provided, and the output signal (O 2 sensor signal) indicates an air-fuel ratio rich state. The fuel supply amount is reduced by reducing the correction coefficient FAF after a predetermined delay time KTDL, and the air-fuel ratio A /
F is changed to the stoichiometric air-fuel ratio side, and when the output signal indicates the air-fuel ratio lean state, the fuel supply amount is increased by increasing the correction coefficient FAF after a predetermined delay time KTDR, thereby increasing the air-fuel mixture. Is changed to the logical air-fuel ratio.
また、空燃比を常に理論空燃比の近傍に維持すると、
エンジン状況に即した空燃比制御を行うことが困難にな
る。例えば、高負荷側ではドライバビリティ等を良くす
る上でリッチよりの制御を行うのが好ましく、低負荷側
では燃料経済性等の点からリーンよりの制御を行うのが
好ましい。そのため、これらの領域で前記遅延時間KTD
L、KTDRを異ならせて、リッチよりの制御若しくはリー
ンよりの制御を行うようにしているものもある。Also, if the air-fuel ratio is always maintained near the stoichiometric air-fuel ratio,
It becomes difficult to perform air-fuel ratio control according to the engine conditions. For example, it is preferable to perform rich control on the high load side to improve drivability and the like, and it is preferable to perform lean control on the low load side from the viewpoint of fuel economy and the like. Therefore, the delay time KTD
In some cases, L and KTDR are made different to perform control from rich or control from lean.
[発明が解決しようとする課題] ところが、このような構成によると、O2センサの出力
信号に基づいて調節された混合気の空燃比が適切か否か
を判断するのに、燃料噴射→吸気→圧縮→爆発→排気→
O2センサの各工程をたどり、クランキング回転の場合
で、最低でもエンジン2回転+α回転が必要となる。そ
のため、このような手法では、第9図に示すように、混
合気の空燃比A/Fが論理空燃比を大きく外れて、リッ
チ、リーンを繰り返す。その結果、三元触媒による排気
ガスの浄化効率が低下し、有害なガスを排出することに
なる。[Problems to be Solved by the Invention] However, according to such a configuration, it is necessary to determine whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture adjusted based on the output signal of the O 2 sensor is appropriate. → compression → explosion → exhaust →
Each step of the O 2 sensor is followed, and in the case of cranking rotation, at least two engine rotations + α rotation are required. Therefore, in such a method, as shown in FIG. 9, the air-fuel ratio A / F of the air-fuel mixture greatly deviates from the logical air-fuel ratio, and rich and lean are repeated. As a result, the purification efficiency of the exhaust gas by the three-way catalyst is reduced, and harmful gas is discharged.
また、空燃比の振れ幅が大きいため、前記遅延時間を
異ならせてリッチより若しくはリーンよりの制御を行う
場合でも、空燃比が三元触媒のウィンドウを外れて断続
的にリーン及びリッチに大きく変化することになる。そ
の結果、所定の領域で空燃比を狭い範囲内に維持するこ
とが難しく、エミッションが乱れる難点がある。Further, since the swing range of the air-fuel ratio is large, even when the control is performed from rich or lean by changing the delay time, the air-fuel ratio greatly changes intermittently between lean and rich outside the three-way catalyst window. Will do. As a result, it is difficult to maintain the air-fuel ratio within a narrow range in a predetermined region, and there is a problem that emission is disturbed.
本発明は、このような不具合を解消することを目的と
している。An object of the present invention is to solve such a problem.
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構
成を採用している。[Means for Solving the Problems] The present invention employs the following configuration to achieve the above object.
すなわち、本発明にかかる内燃機関の空燃比制御方法
は、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサの出力信
号に基づいて燃料供給量を調節し、燃焼室に供給する混
合気の空燃比を調節するように構成した内燃機関の空燃
比制御方法において、前記出力信号が空燃比リッチを示
した前回のリッチ期間と空燃比リーンを示した前回のリ
ーン期間から前記出力信号の次回の変換時をそれぞれ決
定し、各変換時よりも設定時間前に燃料の増減調節を開
始するとともに、所定の領域で、空燃比リッチから空燃
比リーンに変わる直前の前記設定時間と、空燃比リーン
から空燃比リッチに変わる直前の前記設定時間とを異な
らせたことを特徴とする。That is, the air-fuel ratio control method for an internal combustion engine according to the present invention, based on the output signal of the O 2 sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas by adjusting the fuel supply amount, air-fuel ratio of a mixture supplied to the combustion chamber In the air-fuel ratio control method for an internal combustion engine configured to adjust the output signal from the previous rich period in which the output signal indicates an air-fuel ratio rich and from the previous lean period in which the air-fuel ratio lean indicates the next conversion of the output signal. Respectively, and start increasing or decreasing the fuel before a set time before each conversion, and in a predetermined region, the set time immediately before changing from the air-fuel ratio rich to the air-fuel ratio lean, and from the air-fuel ratio lean to the air-fuel ratio. The present invention is characterized in that the set time immediately before changing to rich is made different.
なお、O2センサの出力信号は、負荷に応じて一定周期
毎に空燃比リッチ若しくは空燃比リーンを示すため、前
記出力信号が空燃比リッチを示した前回のリッチ期間と
空燃比リーンを示した前回のリーン期間から前記出力信
号の次回の変換時が予測可能となる。Incidentally, O 2 output signals of the sensor, for indicating the air-fuel ratio rich or lean air-fuel ratio in a predetermined cycle according to the load, showed rich period and the air-fuel ratio lean of last time the output signal indicates an air-fuel ratio rich The next conversion time of the output signal can be predicted from the previous lean period.
[作用] このような構成によれば、前記出力信号が空燃比リッ
チから空燃比リーンを示す場合には、その変換時の設定
時間前に燃楼供給量を増量させることになる。また、前
記出力信号が空燃比リーンから空燃比リッチに変換する
場合には、その変換時の設定時間前に燃料供給量を減少
させることになる。しかして、この手法によれば、直前
の空燃比データをもとに次回の空燃比が先行的に調節さ
れるとともに、その調節結果が、さらに、次回に利用さ
れることになる。その結果、制御遅れが解消できるとと
もに、空燃比の振れ幅を小さくすることが可能となる。[Operation] According to such a configuration, when the output signal indicates an air-fuel ratio lean from an air-fuel ratio rich, the fuel tower supply amount is increased before a set time at the time of the conversion. Further, when the output signal is converted from the air-fuel ratio lean to the air-fuel ratio rich, the fuel supply amount is reduced before a set time at the time of the conversion. Thus, according to this method, the next air-fuel ratio is preliminarily adjusted based on the immediately preceding air-fuel ratio data, and the adjustment result is further used next time. As a result, the control delay can be eliminated, and the fluctuation width of the air-fuel ratio can be reduced.
空燃比を理論空燃比近傍に維持する場合には、前記両
設定時間を同じにすればよい。When the air-fuel ratio is maintained near the stoichiometric air-fuel ratio, the two set times may be the same.
また、低負荷側で空燃比リッチから空燃比リーンに変
わる直前の設定時間を短縮して、燃料を減量側から増加
側に転換する時間を遅らせると、燃料の増加量が減少す
るため、空燃比の制御中心はリーン側に変化することに
なる。他方、高負荷側で空燃比リーンから空燃比リッチ
に変わる直前の設定時間を短縮して、燃料を増量側から
減少側に転換する時間を遅らせると、燃料の増加量が増
えるため、空燃比の制御中心はリッチ側に変化すること
になる。In addition, if the set time immediately before changing from the air-fuel ratio rich to the air-fuel ratio lean on the low load side is shortened and the time for switching the fuel from the decreasing side to the increasing side is delayed, the amount of increase in the fuel decreases, so the air-fuel ratio Control center changes to the lean side. On the other hand, if the setting time immediately before the change from the air-fuel ratio lean to the air-fuel ratio rich is shortened on the high load side, and the time for switching the fuel from the increasing side to the decreasing side is delayed, the amount of increase in the fuel increases, so the air-fuel ratio The control center changes to the rich side.
[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図〜第8図を参照して
説明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第1図に概略的に示した内燃機関たるエンジンは、自
動車に利用されるもので、電子制御燃料噴射装置1を備
えている。電子制御燃料噴射装置1は、吸気管2に装着
したインジェクタ3と、インジェクタ3から燃焼室4に
供給する燃料の量をエンジン状況に応じて調節する電子
制御装置5とを具備してなり、この電子制御装置5に燃
料供給量等を調節するための種々の情報が入力されるよ
うになっている。An engine, which is an internal combustion engine schematically shown in FIG. 1, is used in an automobile and includes an electronically controlled fuel injection device 1. The electronic control fuel injection device 1 includes an injector 3 mounted on the intake pipe 2 and an electronic control device 5 for adjusting the amount of fuel supplied from the injector 3 to the combustion chamber 4 according to the engine condition. Various information for adjusting the fuel supply amount and the like is input to the electronic control unit 5.
インジェクタ3は、電磁コイルを内蔵しており、その
電磁コイルに前記電子制御装置5から燃料噴射信号aが
印加されると、その印加時間に相当する量の燃料を吸気
ポートに噴射するように構成されたものである。The injector 3 has a built-in electromagnetic coil. When a fuel injection signal a is applied from the electronic control unit 5 to the electromagnetic coil, an amount of fuel corresponding to the application time is injected into the intake port. It was done.
電子制御装置5は、中央演算処理装置6と、メモリー
7と、入力インターフェース8と、出力インターフェー
ス9を備えたマイクロコンピュータユニットからなり、
前記入力インターフェース8には、少なくとも、クラン
ク角センサ10からのエンジン回転信号bと、圧力センサ
11からの吸気圧信号cと、O2センサ12の出力信号d等が
それぞれ入力されるようになっている。出力インターフ
ェース9からは、前記燃料噴射弁3に燃料噴射信号aが
出力されるようになっている。The electronic control unit 5 comprises a microcomputer unit having a central processing unit 6, a memory 7, an input interface 8, and an output interface 9,
The input interface 8 includes at least an engine rotation signal b from the crank angle sensor 10 and a pressure sensor
An intake pressure signal c from 11, the output signal d or the like of the O 2 sensor 12 are inputted respectively. The output interface 9 outputs a fuel injection signal a to the fuel injection valve 3.
クランク角センサ10は、エンジン回転に対応する信号
を出力するように構成されたもので、ディストリビュー
タ13に内蔵してある。圧力センサ11は、吸気管圧力に比
例した信号を出力するようになっており、サージタンク
14に設けてある。O2センサ12は、排気ガス中の酸素濃度
を検出するためのもので、三次触媒コンバータ15の上流
に配置してある。このO2センサ12は、混合気の空燃比が
理論空燃比近傍に存在するスレッシュレベルTHOよりも
リーン側にあって、排気ガス中の酸素濃度が高い場合に
は低い電圧を発生し、混合気の空燃比が前記スレッシュ
レベルTHOよりもリッチ側にあって、排気ガス中の酸素
濃度が低い場合には高い電圧を発生し得るように構成さ
れたものである。The crank angle sensor 10 is configured to output a signal corresponding to engine rotation, and is built in the distributor 13. The pressure sensor 11 outputs a signal proportional to the intake pipe pressure, and the surge tank
It is provided at 14. The O 2 sensor 12 is for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, and is arranged upstream of the tertiary catalytic converter 15. The O 2 sensor 12 generates a low voltage when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is leaner than the threshold level THO existing near the stoichiometric air-fuel ratio and when the oxygen concentration in the exhaust gas is high. When the air-fuel ratio is richer than the threshold level THO and the oxygen concentration in the exhaust gas is low, a high voltage can be generated.
また、前記電子制御装置5は、エンジン回転信号bお
よび吸気圧信号c等から吸入空気量を算出し、その吸入
空気量に応じて基本噴射量TPを決定するように設定して
ある。そして、この基本噴射量TPを、O2センサ12からの
信号dにより決まる空燃比フィードバック補正係数FAF
や、エンジンの状況に応じて決まる各種補正係数K、お
よび、無効噴射時間TAUVで補正して、インジェクタ3へ
の最終通電時間Tを下記式に基づいて決定し、その時間
Tに相当する量の燃料をインジェクタ3から噴射させる
役割等を担っている。Further, the electronic control unit 5 is set so as to calculate the intake air amount from the engine rotation signal b and the intake pressure signal c and determine the basic injection amount TP according to the intake air amount. Then, the basic injection amount TP is set to an air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF determined by a signal d from the O 2 sensor 12.
Further, the final energizing time T to the injector 3 is determined based on the following equation by correcting with the various correction coefficients K determined according to the condition of the engine and the invalid injection time TAUV. It plays a role of injecting fuel from the injector 3 and the like.
T=TP×FAF×K+TAUV さらに、この電子制御装置5には、第2図〜第4図に
概略的に示すようなプログラムを内蔵してある。まず、
O2センサ12の出力信号dをA/D変換した上で、第2図の
ステップ51では、設定時間(例えば、4〜8msec)毎にO
2センサ12の出力信号dに基づいて、空燃比のリッチ、
リーン判定を行う。具体的には、第6図に示すように、
O2センサ12の出力信号d(起電力Ox)が理論空燃比付近
に存在するスレッシュレベルTHOを上回っている場合に
は空燃比リッチと判断して所定の番地OMに1をセット
し、出力信号dが前記スレッシュレベルTHOを下回って
いる場合には空燃比リーンと判断して前記番地OMに0を
セットし、ステップ52に進む。ステップ52では、空燃比
がリーンからリッチに変化したか否かを判別し、変化し
たと判断した場合はステップ53に進み、変化していない
と判断した場合はステップ55に進む。ステップ53では、
リーン機関TOLに応じて変化するtLカウンタの値を所定
のメモリTOLに格納して、ステップ54に進む。ステップ5
4では、前記tLカウンタをクリアするとともに、所定のF
TRフラグに空燃比がリーンからリッチに変化した旨を示
す1をセットする。ステップ55では、空燃比がリッチか
らリーンに変化したか否かを判別し、変化したと判断し
た場合にステップ56に進む。ステップ56では、リッチ期
間TORに応じて変化するtRカウンタの値を所定のメモリT
ORに格納して、ステップ57に進む。ステップ57では、前
記tRカウンタをクリアするとともに、所定のFTLフラグ
に空燃比がリッチからリーンに変化した旨を示す1をセ
ットする。T = TP.times.FAF.times.K + TAUV Further, the electronic control unit 5 incorporates a program as schematically shown in FIGS. First,
After A / D conversion of the output signal d of the O 2 sensor 12, at step 51 in FIG. 2, O is output every set time (for example, 4 to 8 msec).
2 Based on the output signal d of the sensor 12, the air-fuel ratio is rich,
Perform a lean decision. Specifically, as shown in FIG.
When the output signal d (electromotive force Ox) of the O 2 sensor 12 exceeds the threshold level THO existing near the stoichiometric air-fuel ratio, it is determined that the air-fuel ratio is rich, and a predetermined address OM is set to 1, and the output signal is set. If d is lower than the threshold level THO, it is determined that the air-fuel ratio is lean, and the address OM is set to 0. In step 52, it is determined whether or not the air-fuel ratio has changed from lean to rich. When it is determined that the air-fuel ratio has changed, the process proceeds to step 53, and when it is determined that the air-fuel ratio has not changed, the process proceeds to step 55. In step 53,
And stores the value of t L counter which changes in accordance with the lean engine TOL in a predetermined memory TOL, the process proceeds to step 54. Step 5
In 4, as well as clearing the t L counter, predetermined F
T R flag air-fuel ratio is set to 1 indicating that changes from lean to rich. In step 55, it is determined whether or not the air-fuel ratio has changed from rich to lean. If it is determined that the air-fuel ratio has changed, the process proceeds to step 56. In step 56, the value of t R counter that varies depending on the rich period TOR predetermined memory T
The result is stored in OR and the process proceeds to step 57. In step 57, the t with R counter to clear, the air-fuel ratio to a predetermined FT L flag is set to 1 indicating that changes from rich to lean.
また、第3図に示すプログラムに基づいて、4msec毎
にカウンタ処理を行う。ステップ61で、混合気の空燃比
がリッチ(OM=1)か否かを判別する。そして、リッチ
であると判断した場合はステップ62に進み、リーンであ
ると判断した場合はステップ63に進む。ステップ62で
は、リーン期間TOLに応じて前記tLカウンタをカウント
アップしていく。ステップ63では、リッチ期間TORに応
じて前記tLカウンタの値をカウントアップしていく。Further, a counter process is performed every 4 msec based on the program shown in FIG. In step 61, it is determined whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is rich (OM = 1). If it is determined that the vehicle is rich, the process proceeds to step 62. If it is determined that the vehicle is lean, the process proceeds to step 63. In step 62, counts up the t L counter in accordance with the lean period TOL. In step 63, counts up the value of the t L counter in accordance with the rich period TOR.
第4図に示すフィードバック制御及びフォワード補正
量の計算ルーチンにおいて、ステップ71で、フィードバ
ック条件が成立している(OK)か否かを種々の情報によ
り判別する。例えば、エンジン冷却水の温度が設定温度
を上回っていること、減速フューエルカット中でないこ
と、エンジン始動後所定時間経過していること、およ
び、圧力センサ11が正常であること、エンジンが空燃比
フィードバック域にあること等の諸条件が全て成立して
いる場合に、ステップ72に進む。ステップ72では、前回
の空燃比リッチ期間TORと前回の空燃比リーン期間TOLに
基づいて、燃料を予め調節するフォワード制御の実行条
件が成立しているか否かを判別し、成立している場合に
はステップ74に進み、設立していない場合にはステップ
73に進む。ステップ73では、通常のフィードバック制御
を行うための空燃比フィードバック補正係数FAFを計算
する。ステップ74では、空燃比がリッチ(OM=1)か否
かを判別し、リッチであると判断した場合にステップ75
に進み、リッチでないと判断した場合にステップ83に進
む。ステップ75では、前記FTRフラグに空燃比がリーン
からリッチに変化した旨を示す1がセットされているか
否かを判別し、セットされている場合にはステップ76に
進み、セットされていない場合にはステップ80に進む。
ステップ76では、前回のリッチ期間TORを読込み、ステ
ップ77に進む。ステップ77では、設定時間たるフォワー
ド制御量TR(時間データ)を計算してステップ78に進
む。このフォワード制御量TRは、第7図に示すように、
吸気管圧力PM及びエンジン回転数NEに基づいてマップ化
してあるとともに、低負荷側を高負荷側よりも小さく設
定してある。そして、ステップ77では、現在の運転負荷
(NE,PM)に応じてフォワード制御量TRを選定する。ス
テップ78では、第6図に示すように、前回のリッチ期間
TORからフォワード制御量TRを減算して時間tを求め、
その時間tを所定のメモリに格納してステップ79に進
む。ステップ79では、FTRフラグをクリアしてステップ9
1に進む。ステップ80では、リッチ期間TORに応じて変化
するtRカウンタの値が前記時間tに達したか否かを判別
し、達したと判断した場合はステップ81に進み、達して
ないと判断した場合はステップ91に進む。ステップ81で
は、フォワード制御を行う場合の所定の番MFAFに0がセ
ットされているか否を判断する。そして、0がセットさ
れている場合にはっステップ82に進み、0がセットされ
ていない場合はステップ91に進む。ステップ82では、空
燃比フィードバック補正係数FAFの制御切換えを行い、
前記番地MFAFに1をセットしてステップ91に進む。ステ
ップ83では、前記FTLをフラグに空燃比がリッチからリ
ーンに変化した旨を示す1がセットされているか否かを
判別し、セットされている場合にはステップ84に進み、
セットされていない場合にはステップ88に進む。ステッ
プ84では、前回のリーン期間TOLを読込み、ステップ85
に進む。ステップ85では、現在の運転負荷に基づいてフ
ォワード制御量TLを決定し、ステップ86に進む。このフ
ォワード制御量TLは、第8図に示すように、吸気管圧力
PM及びエンジン回転数NEに基づいてマップ化してあると
ともに、高負荷側を低負荷側よりも小さく設定してあ
る。そして、ステップ85では、現在の運転負荷(NE、P
M)に応じてフォワード制御量TLを選定する。ステップ8
6では、第6図に示すように、前回のリーン期間TOLから
フォワード制御量TLを減算して時間tを求め、その時間
tを所定のメモリに格納してステップ87に進む。ステッ
プ87では、FTLフラグをクリアしてステップ91に進む。
ステップ88では、リーン期間TOLに応じて変化するtLカ
ウンタの値が前記時間tに達したか否かを判別し、達し
たと判断した場合はステップ89に進み、達していないと
判断した場合はステップ91に進む。ステップ89では、前
記番地MFAFに1がセットされているか否かを判断する。
そして、1がセットされている場合にはステップ90に進
み、1がセットされていない場合はステップ91に進む。
ステップ90では、空燃比フィードバック補正係数FAFの
制御切換えを行って前記番地MFAFに0をセットし、ステ
ップ91に進む。ステップ91では、前記番地MFAFに1がセ
ットされているか否かを判別し、1がセットされている
場合にはステップ92に進み、0がセットされている場合
にはステップ93に進む。ステップ92では、フォワード補
正係数FAFを増量側にセットする。ステップ93では、フ
ォワード補正係数FAFを減量側にセットする。このフォ
ワード補正係数FAFは、前記空燃フィードバック補正係
数FAFと同様に変化させる補正係数である。In the feedback control and forward correction amount calculation routine shown in FIG. 4, it is determined in step 71 whether or not the feedback condition is satisfied (OK) based on various information. For example, that the temperature of the engine cooling water is higher than the set temperature, that the deceleration fuel cut is not being performed, that a predetermined time has elapsed after the engine has started, that the pressure sensor 11 is normal, that the engine has an air-fuel ratio feedback If all the conditions such as being within the range are satisfied, the process proceeds to step 72. In step 72, based on the previous air-fuel ratio rich period TOR and the previous air-fuel ratio lean period TOL, it is determined whether or not the execution condition of the forward control for adjusting the fuel in advance is satisfied. Goes to step 74, if not established step
Go to 73. In step 73, an air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF for performing normal feedback control is calculated. In step 74, it is determined whether or not the air-fuel ratio is rich (OM = 1). If it is determined that the air-fuel ratio is rich, step 75
The process proceeds to step 83 when it is determined that the image is not rich. In step 75, the FT R flag air-fuel ratio, it is determined whether or not 1 indicating that changes from lean to rich is set, the process proceeds to step 76 if it is set, if not set Go to step 80.
In step 76, the previous rich period TOR is read, and the flow advances to step 77. In step 77, the forward control amount T R (time data) corresponding to the set time is calculated, and the flow advances to step 78. This forward control amount T R is, as shown in FIG.
A map is formed based on the intake pipe pressure PM and the engine speed NE, and the low load side is set smaller than the high load side. Then, in step 77, selects the forward control amount T R in accordance with the current driving the load (NE, PM). In step 78, as shown in FIG. 6, the previous rich period
Determine the time t by subtracting the forward control amount T R from TOR,
The time t is stored in a predetermined memory, and the flow advances to step 79. In step 79, step to clear the FT R flag 9
Proceed to 1. In step 80, if is determined whether or not the value of t R counter that varies depending on the rich period TOR has reached the time t, when it is determined to have reached the process proceeds to step 81, it determines that it has not reached Goes to step 91. In step 81, it is determined whether or not 0 is set to a predetermined number MFAF when performing the forward control. Then, if 0 is set, the process proceeds to step 82, and if 0 is not set, the process proceeds to step 91. In step 82, control switching of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is performed,
The address MFAF is set to 1 and the routine proceeds to step 91. In step 83, the air-fuel ratio FT L flag is determined whether or not the 1 indicating that changes from rich to lean has been set, if it is set the procedure proceeds to step 84,
If not set, the process proceeds to step 88. In step 84, the previous lean period TOL is read, and in step 85
Proceed to. In step 85, the forward control amount TL is determined based on the current operation load, and the process proceeds to step 86. As shown in FIG. 8, this forward control amount TL
The map is formed based on the PM and the engine speed NE, and the high load side is set smaller than the low load side. Then, in step 85, the current operating load (NE, P
The forward control amount TL is selected according to M). Step 8
In FIG. 6, as shown in FIG. 6, the time t is obtained by subtracting the forward control amount TL from the previous lean period TOL, the time t is stored in a predetermined memory, and the routine proceeds to step 87. In step 87, the process proceeds to step 91 to clear the FT L flag.
In step 88, it is determined whether or not the value of the t L counter that changes according to the lean period TOL has reached the time t.If it is determined that the value has reached, the process proceeds to step 89. Goes to step 91. In step 89, it is determined whether or not 1 is set in the address MFAF.
When 1 is set, the process proceeds to step 90, and when 1 is not set, the process proceeds to step 91.
In step 90, the control of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is switched to set the address MFAF to 0, and the routine proceeds to step 91. In step 91, it is determined whether or not 1 is set in the address MFAF. When 1 is set, the process proceeds to step 92, and when 0 is set, the process proceeds to step 93. In step 92, the forward correction coefficient FAF is set on the increasing side. In step 93, the forward correction coefficient FAF is set on the decreasing side. The forward correction coefficient FAF is a correction coefficient that changes in the same manner as the air-fuel feedback correction coefficient FAF.
なお、以上の制御は、エンジン運転中に繰り返し実行
されるようになっている。Note that the above control is repeatedly executed during the operation of the engine.
次に、この実施例の作動を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
空燃比のフィードバック条件が成立している場合に
は、O2センサ12の出力信号dに基づいて通常のフィード
バック制御が行われる。すなわち、第5図に示すよう
に、O2センサ12の出力信号dがスレッシュホルドTHOを
上回った場合には、所定の遅延時間後に空燃比フィード
バック補正係数FAFをスキップ値だけ減少側にスキップ
させ、次に積分定数に基づいて一定値づつ徐々に減少さ
せる。その結果、インジェクタ3からの燃料供給量が絞
られて、混合気の空燃比が理論空燃比側に変化すること
になる。他方、O2センサ12の出力信号dが前記スレッシ
ュレベルTHOを下回った場合には、所定の遅延軸管後に
空燃比フィードバック補正係数FAFをスキップ値だけ増
加側にスキップさせ、次に積分定数に基づいて一定値づ
つ徐々に増加させる。その結果、インジェクタ3からの
燃料供給量が増加して、混合気の空燃比が理論空燃比側
に変化することになる。When the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the ordinary feedback control is performed based on the output signal d of the O 2 sensor 12. That is, as shown in FIG. 5, when the output signal d of the O 2 sensor 12 exceeds the threshold THO, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is skipped by a skip value to a decreasing side after a predetermined delay time, Next, it is gradually decreased by a constant value based on the integration constant. As a result, the fuel supply amount from the injector 3 is reduced, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture changes toward the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when the output signal d of the O 2 sensor 12 falls below the threshold level THO, the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is skipped to the increasing side by a skip value after a predetermined delay axis, and then based on the integration constant. And gradually increase the value by a constant value. As a result, the fuel supply amount from the injector 3 increases, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture changes toward the stoichiometric air-fuel ratio.
一方、空燃比のフィードバック条件が成立し、かつ、
前記の諸処理が全て整った場合には、第6図に示すよう
に、フォワード制御が行われる。この場合には、O2セン
サ12の出力信号dに基づいて、前回のリッチ期間TOR及
びリーン期間TOLがそれぞれ計測される。次いで、実際
の負荷に応じてマップからフォワード制御量TR、TLがそ
れぞれ選択されるとともに、これらのフォワード制御量
TR、TLと前記リッチ期間TOR及びリーン期間TOLとから、
前記信号dがスレッシュレベルTHOを過ぎる次回の変換
時よりも前の時間tがそれぞれ決定される。そして、O2
センサ12の出力信号dが空燃比リーンから空燃比リッチ
を示した後の経過時間が所定時間tに達すると、換言す
れば、前記出力信号dが空燃比リッチから空燃比リーン
に変換するフォワード制御量TR(時間)前に、フォワー
ド補正係数FAFが、前記空燃比フィードバック補正係数F
AFと同様に、減少側から増加側に転換される。その結
果、インジェクタ3からの燃料供給量が増加して、混合
気の空燃比が理論空燃比側に変化することになる。他
方、O2センサ12の出力信号dが空燃比リッチから空燃比
リーンを示した後の経過時間が所定時間tに達すると、
換言すれば、前記出力信号dが空燃比リーンから空燃比
リッチに変換するフォワード制御量TL(時間)前に、フ
ォワード補正係数FAFが、前記空燃比フィードバック補
正係数FAFと同様に、増加側から減少側に転換される。
その結果、インジェクタ3からの燃料供給量が減少し
て、混合気の空燃比が理論空燃比側に変化することにな
る。On the other hand, the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, and
When all the above-mentioned processes are completed, the forward control is performed as shown in FIG. In this case, based on the output signal d of the O 2 sensor 12, the previous rich period TOR and lean period TOL is measured, respectively. Next, the forward control amounts T R and T L are respectively selected from the map according to the actual load, and the forward control amounts T R and T L are selected.
From T R , T L and the rich period TOR and the lean period TOL,
A time t before the next conversion when the signal d exceeds the threshold level THO is determined. And O 2
When the elapsed time after the output signal d of the sensor 12 indicates the air-fuel ratio rich from the air-fuel ratio lean reaches the predetermined time t, in other words, the forward control for converting the output signal d from the air-fuel ratio rich to the air-fuel ratio lean. Before the amount T R (time), the forward correction coefficient FAF is changed to the air-fuel ratio feedback correction coefficient F
As with AF, it is switched from decreasing to increasing. As a result, the fuel supply amount from the injector 3 increases, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture changes toward the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when the elapsed time after the output signal d of the O 2 sensor 12 indicates the air-fuel ratio lean from the air-fuel ratio rich reaches a predetermined time t,
In other words, like the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF, the forward correction coefficient FAF is increased from the increasing side before the forward control amount TL (time) at which the output signal d is converted from the air-fuel ratio lean to the air-fuel ratio rich. It is switched to the decreasing side.
As a result, the fuel supply amount from the injector 3 decreases, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture changes to the stoichiometric air-fuel ratio.
また、上記のフォワード制御において、エンジンが低
負荷状態にある場合には、フォワード制御量TRがフォワ
ード制御量TLより小さくなるため、フォワード補正係数
FAFが減少側から増加側に転換する時間が遅くなるとと
もに、増加側の制御時間が全体的に短縮される。その結
果、燃料供給量が絞られ、空燃比の制御中心はリーンよ
りに変化することになる。他方、エンジンが高負荷側に
移行すると、逆に、フォワード制御量TLがフォワード制
御量TRより小さくなるため、フォワード補正係数FAFが
増加側から減少側に転換する時間が遅くなるとともに、
増加側の制御時間が全体的に長くなる。その結果、燃料
供給量が増え、空燃比の制御中心はリッチよりに変化す
ることになる。Further, in the above-forward control, when the engine is in a low load condition, since the forward control amount T R becomes smaller than the forward control amount T L, forward correction factor
As the time for the FAF to switch from the decreasing side to the increasing side becomes slower, the control time on the increasing side is shortened as a whole. As a result, the fuel supply amount is reduced, and the control center of the air-fuel ratio changes to lean. On the other hand, when the engine shifts to the high load side, conversely, for forward control amount T L is smaller than the forward control amount T R, together with the time forward correction coefficient FAF is converted to the decrease side from the increase side is slow,
The control time on the increasing side becomes longer overall. As a result, the fuel supply amount increases, and the control center of the air-fuel ratio changes to rich.
したがって、このような制御方法によれば、直前の空
燃比データをもとに次回の空燃比を効果的に調節するこ
とができるので、制御遅れが解消できるとともに、空燃
比の振れ幅を有効に抑えることができる。その結果、空
燃比を理論空燃比近傍に調節する場合、特に、エンジン
の運転状態が安定している場合には、空燃比を三元触媒
12のウィンドウ内に維持することができ、排気ガスの浄
化効率を有効に高めることができる。Therefore, according to such a control method, the next air-fuel ratio can be effectively adjusted based on the immediately preceding air-fuel ratio data, so that the control delay can be eliminated and the swing width of the air-fuel ratio can be effectively reduced. Can be suppressed. As a result, when adjusting the air-fuel ratio to near the stoichiometric air-fuel ratio, particularly when the operating state of the engine is stable, the air-fuel ratio is increased
It can be maintained within 12 windows, and the exhaust gas purification efficiency can be effectively increased.
また、空燃比の振れ幅が小さくできるため、空燃比を
リッチより若しくはリーンよりに制御する場合でも、空
燃比の変化を狭い範囲内に抑えて、安定させることがで
きる。その結果、低負荷から高負荷の広い領域において
エミッションを改善することができる。In addition, since the fluctuation width of the air-fuel ratio can be reduced, even when the air-fuel ratio is controlled to be richer or leaner, the change in the air-fuel ratio can be suppressed within a narrow range and can be stabilized. As a result, emission can be improved in a wide range from low load to high load.
以上、本発明の一実施例について述べたが、本発明
は、前記実施例に限定されないのは勿論である。As mentioned above, although one Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said Example.
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明では、燃焼室に供給する
混合気の空燃比を直前のデータに基づきつつ、先行的に
調節するようにしているので、制御遅れを解消すること
ができるとともに、空燃比のリッチ側及びリーン側への
振れ幅を有効に抑えることができる。その結果、特に、
機関の負荷が安定している場合の排気ガスの浄化効率を
高めることができる。[Effects of the Invention] As described above in detail, in the present invention, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is adjusted in advance based on the immediately preceding data, so that the control delay is eliminated. In addition to this, the swing width of the air-fuel ratio to the rich side and the lean side can be effectively suppressed. As a result, in particular,
Exhaust gas purification efficiency when the load on the engine is stable can be increased.
また、空燃比のリッチ側及びリーン側への振れ幅を抑
えて、空燃比を安定させることができるので、空燃比を
リッチより若しくはリーンよりに制御する場合のエミッ
ションを改善することもできる。このため、低負荷域か
ら高負荷域の広い領域においてエミッションが改善でき
る。Further, since the air-fuel ratio can be stabilized by suppressing the swing width of the air-fuel ratio to the rich side and the lean side, the emission when the air-fuel ratio is controlled to be richer or leaner can be improved. Therefore, emission can be improved in a wide range from a low load range to a high load range.
第1図から第8図は本発明の一実施例を示し、第1図は
概略的な全体構成図、第2図から第4図は制御手段を概
略的に示すフローチャート図、第5図と第6図は制御態
様を示すタイミングチャート図、第7図と第8図はフォ
ワード制御量の設定領域を示す図である。第9図は従来
例を示すタイミングチャート図である。 1……電子制御燃料噴射装置 3……インジェクタ 4……燃焼室 5……電子制御装置 12……O2センサ 15……三元触媒コンバータ TOR……空燃比のリッチ期間 TOL……空燃比のリーン期間 TR……設定時間(フォワード制御量) TL……設定時間(フォワード制御量)1 to 8 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram, FIGS. 2 to 4 are flowchart diagrams schematically showing control means, FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the control mode, and FIGS. 7 and 8 are diagrams showing the setting area of the forward control amount. FIG. 9 is a timing chart showing a conventional example. 1 ...... electronically controlled fuel injection device 3 ...... injector 4 ...... combustion chamber 5 ...... of the electronic control unit 12 ...... O 2 sensor 15 ...... three-way catalytic converter TOR ...... air-fuel ratio of the rich period TOL ...... air Lean period T R …… Set time (forward control amount) T L …… Set time (forward control amount)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 41/40──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 41/00-41/40
Claims (1)
の出力信号に基づいて燃料供給量を調節し、燃焼室に供
給する混合気の空燃比を調節するように構成した内燃機
関の空燃比制御方法において、前記出力信号が空燃比リ
ッチを示した前回のリッチ期間と空燃比リーンを示した
前回のリーン期間から前記出力信号の次回の変換時をそ
れぞれ決定し、各変換時よりも設定時間前に燃料の増減
調節を開始するとともに、所定の領域で、空燃比リッチ
から空燃比リーンに変わる直前の前記設定時間と、空燃
比リーンから空燃比リッチに変わる直前の前記設定時間
とを異ならせたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御
方法。The present invention relates to an internal combustion engine configured to adjust a fuel supply amount based on an output signal of an O 2 sensor for detecting an oxygen concentration in exhaust gas and to adjust an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber. In the air-fuel ratio control method, the output signal determines the next conversion time of the output signal from the previous rich period in which the air-fuel ratio was rich and the previous lean period in which the air-fuel ratio was lean. Along with starting the increase / decrease adjustment of the fuel before the set time, in a predetermined region, the set time immediately before the change from the air-fuel ratio rich to the air-fuel ratio lean, and the set time immediately before the change from the air-fuel ratio lean to the air-fuel ratio rich, An air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, wherein the method is different.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2698190A JP2807528B2 (en) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | Air-fuel ratio control method for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03233155A JPH03233155A (en) | 1991-10-17 |
JP2807528B2 true JP2807528B2 (en) | 1998-10-08 |
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