JPH0762454B2 - 空燃比制御方法 - Google Patents
空燃比制御方法Info
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- JPH0762454B2 JPH0762454B2 JP60177546A JP17754685A JPH0762454B2 JP H0762454 B2 JPH0762454 B2 JP H0762454B2 JP 60177546 A JP60177546 A JP 60177546A JP 17754685 A JP17754685 A JP 17754685A JP H0762454 B2 JPH0762454 B2 JP H0762454B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- control
- engine
- target
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はエンジン制御装置に係り、特に空燃比及び点火
時期を好適に閉ループ制御するエンジン制御装置に関す
る。
時期を好適に閉ループ制御するエンジン制御装置に関す
る。
従来のこの種の装置は、特開昭55−134732号に記載のよ
うに、点火時期、空燃比等の制御変数をメモリにマツプ
化して記憶しておき、特定の運転域で上記制御変数を所
定値だけ変化させ、この変化によるエンジンの運転状態
変化を検出して、燃費率を向上させる方向にあれば前記
所定値だけ変化させた制御変数を前記記憶のものと入れ
変え最適制御するというような方法がある。
うに、点火時期、空燃比等の制御変数をメモリにマツプ
化して記憶しておき、特定の運転域で上記制御変数を所
定値だけ変化させ、この変化によるエンジンの運転状態
変化を検出して、燃費率を向上させる方向にあれば前記
所定値だけ変化させた制御変数を前記記憶のものと入れ
変え最適制御するというような方法がある。
また、特開昭56−110539号に記載のように、点火時期は
ノツクセンサで、空燃比は排気管中の酸素濃度センサに
よつて閉ループ制御し、設定値に対する補正値をエンジ
ン定常状態で遂次更新して運転状態ごとに記憶させる方
法がある。
ノツクセンサで、空燃比は排気管中の酸素濃度センサに
よつて閉ループ制御し、設定値に対する補正値をエンジ
ン定常状態で遂次更新して運転状態ごとに記憶させる方
法がある。
しかしこの種の方法の場合、前者では制御手法が複雑化
し易く、またその燃費率向上の有無を検知するセンサに
難点がある。また、後者では、ノツクの発生する領域は
全体の一部であり、全運転領域の点火時期閉ループ制御
できない。また、空燃比は最終的には酸素濃度センサ出
力に対応した設定値のマツプによつて決定されており、
この設定値マツプがエンジンの真の要求値からずれてき
た場合には修正することができない等の難点を有してい
る。
し易く、またその燃費率向上の有無を検知するセンサに
難点がある。また、後者では、ノツクの発生する領域は
全体の一部であり、全運転領域の点火時期閉ループ制御
できない。また、空燃比は最終的には酸素濃度センサ出
力に対応した設定値のマツプによつて決定されており、
この設定値マツプがエンジンの真の要求値からずれてき
た場合には修正することができない等の難点を有してい
る。
本発明の目的は目標リーン空燃比でエンジンが運転され
ている状態で、エンジンのラフネス度を抑制する方向に
自動的に制御空燃比を高応答でマッチングすると共に、
その時のトルクショックを低減することができる空燃比
制御方法を提供することにある。
ている状態で、エンジンのラフネス度を抑制する方向に
自動的に制御空燃比を高応答でマッチングすると共に、
その時のトルクショックを低減することができる空燃比
制御方法を提供することにある。
本発明の特徴は、 記憶更新可能なメモリにエンジンの運転状態に対応して
目標理論空燃比及びこの目標理論空燃比より希薄な目標
リーン空燃比を記憶させ、これに基づいてエンジンに供
給される混合気の空燃比を制御する空燃比制御方法にお
いて、 少なくとも目標リーン空燃比で前記エンジンが運転され
ている状態で、前記エンジンの燃焼によって生じる物理
量の変化から前記エンジンの実際ラフネス度を求めて許
容ラフネス度とを比較し、前記実際ラフネス度が許容で
きない場合には現在の制御に使用されている空燃比を所
定量だけ前記理論空燃比側に徐々に近付けて空燃比を制
御し、この結果実際ラフネス度が許容できる場合には現
在の空燃比を目標リーン空燃比として前記記憶更新可能
なメモリに更新記憶することを特徴とする空燃比制御方
法 にある。
目標理論空燃比及びこの目標理論空燃比より希薄な目標
リーン空燃比を記憶させ、これに基づいてエンジンに供
給される混合気の空燃比を制御する空燃比制御方法にお
いて、 少なくとも目標リーン空燃比で前記エンジンが運転され
ている状態で、前記エンジンの燃焼によって生じる物理
量の変化から前記エンジンの実際ラフネス度を求めて許
容ラフネス度とを比較し、前記実際ラフネス度が許容で
きない場合には現在の制御に使用されている空燃比を所
定量だけ前記理論空燃比側に徐々に近付けて空燃比を制
御し、この結果実際ラフネス度が許容できる場合には現
在の空燃比を目標リーン空燃比として前記記憶更新可能
なメモリに更新記憶することを特徴とする空燃比制御方
法 にある。
以下、実施例により本発明を更に詳述する。
第１図は本発明の一実施例を示した全体構成図である。
ここでは多気筒エンジンのうち１つのエンジンの断面を
示してある。第１図において、エンジン101のピストン1
02の上下動はクランク軸103の回転運動に変えられて動
力として出される。
ここでは多気筒エンジンのうち１つのエンジンの断面を
示してある。第１図において、エンジン101のピストン1
02の上下動はクランク軸103の回転運動に変えられて動
力として出される。
一方、ピストン102の動きに応じて吸気弁104および排気
弁105は開閉し、吸気管107内の空気がシリンダ108内に
吸引され、同時に噴射弁109より吸気弁104をめがけて燃
料が噴射され、この燃料が空気と混合されてシリンダ10
8内に充満し、ピストン102で圧縮後、点火プラグ106に
より着火される。燃焼による排気は排気弁105の開弁に
よつて排気管110内に吐出される。排気管110には排気中
の余剰酸素濃度からエンジンに吸引され空気、燃料の比
をリツチ域からリーン域まで検出するλ（ラムダ）セン
サ124が集合部（第２図参照）に設置されている。
弁105は開閉し、吸気管107内の空気がシリンダ108内に
吸引され、同時に噴射弁109より吸気弁104をめがけて燃
料が噴射され、この燃料が空気と混合されてシリンダ10
8内に充満し、ピストン102で圧縮後、点火プラグ106に
より着火される。燃焼による排気は排気弁105の開弁に
よつて排気管110内に吐出される。排気管110には排気中
の余剰酸素濃度からエンジンに吸引され空気、燃料の比
をリツチ域からリーン域まで検出するλ（ラムダ）セン
サ124が集合部（第２図参照）に設置されている。
またエアクリーナ121の下流には吸気温度を検出する吸
気温センサ120（熱電対、測温抵抗体等）、吸入空気量
を瞬時に検出するエアフローセンサ119、絞り弁116の開
度を検出する開度センサ118、エンジン101の冷却水温ま
たは壁温を検出する水温センサ123及びクランク軸103の
回転角度を検出するクランク角センサ111が配置され、
これらのセンサで検出した信号は全てマイクロコンピユ
ータを内蔵した制御回路112に入力され、ここでの記
憶、演算動作によつて噴射弁109及び点火プラグ106に対
する開弁時間、点火時期の駆動信号が発生される。
気温センサ120（熱電対、測温抵抗体等）、吸入空気量
を瞬時に検出するエアフローセンサ119、絞り弁116の開
度を検出する開度センサ118、エンジン101の冷却水温ま
たは壁温を検出する水温センサ123及びクランク軸103の
回転角度を検出するクランク角センサ111が配置され、
これらのセンサで検出した信号は全てマイクロコンピユ
ータを内蔵した制御回路112に入力され、ここでの記
憶、演算動作によつて噴射弁109及び点火プラグ106に対
する開弁時間、点火時期の駆動信号が発生される。
エンジンに吸引された空気量Qaは前述のエアフローセン
サ119の出力信号より算出できるが、第１図に示したご
とく、吸気管107の途上に設置した圧力センサ115の出力
信号とエンジン回転数すなわちクランク角センサ111の
出力信号から算出することもできる。
サ119の出力信号より算出できるが、第１図に示したご
とく、吸気管107の途上に設置した圧力センサ115の出力
信号とエンジン回転数すなわちクランク角センサ111の
出力信号から算出することもできる。
エアフロメータ119と絞り弁116と一体の吸気管107は可
とう性弾性体で形成された合成樹脂管117で連結され
る。燃料はタンク125からポンプ127およびレギユレータ
128で所定の圧力に制御されて噴射弁109に圧送されてい
る。
とう性弾性体で形成された合成樹脂管117で連結され
る。燃料はタンク125からポンプ127およびレギユレータ
128で所定の圧力に制御されて噴射弁109に圧送されてい
る。
なお、122はバツテリであり、130はデイストリビユータ
である。
である。
ここで点火プラグ106には第２図に示したような燃焼圧
力センサが設置され、その検出信号もアンプ131を介し
てコントローラ112に導びかれている。
力センサが設置され、その検出信号もアンプ131を介し
てコントローラ112に導びかれている。
第２図（ａ）に示したように、燃焼圧力センサ132は点
火プラグ106の座金部にワツシヤ型の圧電素子を201を一
定トルクで締めつけ、燃焼圧力の大きさによつて変化す
る圧電素子の厚み間の加圧力変化を信号線202で電気的
に検出し、アンプ131で増幅、信号処理を行いコントロ
ーラ112に送られる。第２図（ｂ）はこのワツシヤ型圧
電素子の上面図であり、第２図（ｃ）は断面図である。
素子は２枚でモールド203を介して接合しており、素子
の両極間に生ずる電位差を信号線202で取り出す構造と
なつている。
火プラグ106の座金部にワツシヤ型の圧電素子を201を一
定トルクで締めつけ、燃焼圧力の大きさによつて変化す
る圧電素子の厚み間の加圧力変化を信号線202で電気的
に検出し、アンプ131で増幅、信号処理を行いコントロ
ーラ112に送られる。第２図（ｂ）はこのワツシヤ型圧
電素子の上面図であり、第２図（ｃ）は断面図である。
素子は２枚でモールド203を介して接合しており、素子
の両極間に生ずる電位差を信号線202で取り出す構造と
なつている。
しかし、燃焼圧力センサはこの実施例のものに限定され
る訳でなく、いずれの方式でも良いことは云うまでもな
い。
る訳でなく、いずれの方式でも良いことは云うまでもな
い。
また、燃焼圧力センサの代りに、第３図に示したごとき
火炎光検出器を点火プラグ106に内蔵しても良い。点火
プラグ106内部に石英ガラスフアイバ231を埋設し可とう
性のある光フアイバケーブル232で信号変換器（第１図
の131がこの場合該当する）に導びき、燃焼火炎光信号
を電気信号に変換し、コントローラ112に導びく。この
場合、火炎光検出器は第３図の構造に限定されることな
く、石英ガラスフアイバを中心電極部232に埋設しても
良く、また、点火プラグと別体の形で独自の検出器とし
て設置しても良い。
火炎光検出器を点火プラグ106に内蔵しても良い。点火
プラグ106内部に石英ガラスフアイバ231を埋設し可とう
性のある光フアイバケーブル232で信号変換器（第１図
の131がこの場合該当する）に導びき、燃焼火炎光信号
を電気信号に変換し、コントローラ112に導びく。この
場合、火炎光検出器は第３図の構造に限定されることな
く、石英ガラスフアイバを中心電極部232に埋設しても
良く、また、点火プラグと別体の形で独自の検出器とし
て設置しても良い。
次に制御系について説明する。
コントローラ112、回転センサ111、エアフローセンサ11
9、噴射弁109、点火時期制御回路131、バツテリ122は、
第４図のように構成されている。マイクロプロセツサで
あるCPU300にはそのバス322を介してタイマー311、割り
込み制御部302、回転数カウンタ301、デイジタル入力ポ
ート303、アナログ入力ポート304、RAM307,ROM308、出
力回路310,309が接続されている。エアフロセンサ119、
λセンサ124の信号は、アナログ入力ポート304から取り
込まれる。イグニツシヨンスイツチ321をオンすると、
バツテリ122からコントローラ112に動作用の電力が供給
される。なお、RAM307には常時電力が供給されている。
9、噴射弁109、点火時期制御回路131、バツテリ122は、
第４図のように構成されている。マイクロプロセツサで
あるCPU300にはそのバス322を介してタイマー311、割り
込み制御部302、回転数カウンタ301、デイジタル入力ポ
ート303、アナログ入力ポート304、RAM307,ROM308、出
力回路310,309が接続されている。エアフロセンサ119、
λセンサ124の信号は、アナログ入力ポート304から取り
込まれる。イグニツシヨンスイツチ321をオンすると、
バツテリ122からコントローラ112に動作用の電力が供給
される。なお、RAM307には常時電力が供給されている。
イグニツシヨンスイツチ321がオンされると、ROM308に
あらかじめ記憶されているプログラムに従つて第５図に
示すメインルーチンが起動し、初期化処理後、冷却水温
Tw、吸気温Taの測定処理が実行され（冷却水温のみでも
可能）、始動暖機の運転モードかどうか判定し、YESの
場合は吸気圧力Ｐ（あるいは空気量／回転数＝Ga/N）と
回転数Ｎを取り込み、マツプより噴射弁からの基本燃料
噴射量Tpを求める。次にTw,Taより補正値Kcを求め、上
記Tpの補正増量を行い、その噴射量Ｔをカウンタにセツ
トし出力回路309によつて噴射弁を駆動する。また点火
時期についても、マツプより基本点火時期θｔを求め、
修正値Kcsによりθｔを修正し、その修正したθをカウ
ンタにセツトし出力回路310によりデイストリビユータ1
30の点火時期を制御する。以上によつて制御された空燃
比、点火時期はそれぞれλセンサ124、燃焼圧力センサ1
32によつて検出され、前記補正値Kc,Kcsを修正する。こ
の詳細については後述する。
あらかじめ記憶されているプログラムに従つて第５図に
示すメインルーチンが起動し、初期化処理後、冷却水温
Tw、吸気温Taの測定処理が実行され（冷却水温のみでも
可能）、始動暖機の運転モードかどうか判定し、YESの
場合は吸気圧力Ｐ（あるいは空気量／回転数＝Ga/N）と
回転数Ｎを取り込み、マツプより噴射弁からの基本燃料
噴射量Tpを求める。次にTw,Taより補正値Kcを求め、上
記Tpの補正増量を行い、その噴射量Ｔをカウンタにセツ
トし出力回路309によつて噴射弁を駆動する。また点火
時期についても、マツプより基本点火時期θｔを求め、
修正値Kcsによりθｔを修正し、その修正したθをカウ
ンタにセツトし出力回路310によりデイストリビユータ1
30の点火時期を制御する。以上によつて制御された空燃
比、点火時期はそれぞれλセンサ124、燃焼圧力センサ1
32によつて検出され、前記補正値Kc,Kcsを修正する。こ
の詳細については後述する。
ここで前記判定モードがNOの場合、瞬機運転は完了した
として、割り込みモードに移行する。割り込みモードへ
の移行は、割り込み制御部302が動作すると第６図に示
す処理ルーチンが実行される。運転状態を示すN,Pの取
り込みによつて、それぞれの基本制御値Tp,θｔがマツ
プより読み出され、それぞれの補正値Kp,K0によつて修
正され、燃料噴射量制御値Ｔ、点火時期制御値θがカウ
ンタにセツトされ、出力回路309,310より出力される。K
p,Kθはそれぞれ閉ループ制御によつて修正される値で
あり、これについては後述する。
として、割り込みモードに移行する。割り込みモードへ
の移行は、割り込み制御部302が動作すると第６図に示
す処理ルーチンが実行される。運転状態を示すN,Pの取
り込みによつて、それぞれの基本制御値Tp,θｔがマツ
プより読み出され、それぞれの補正値Kp,K0によつて修
正され、燃料噴射量制御値Ｔ、点火時期制御値θがカウ
ンタにセツトされ、出力回路309,310より出力される。K
p,Kθはそれぞれ閉ループ制御によつて修正される値で
あり、これについては後述する。
第５図のT,θの制御演算部250、第６図のT,θの制御演
算部260は下記のごとき内容を具体的には行つている。
始動暖機モードの場合、Tp,θｔの基本制御量はROM308
にあらかじめ設定されているマツプ（第７図，第８図）
より読み出され、さらに、水温Twと吸気温Taによるマツ
プ（第９図，第10図）より補正値Kc,Kcsが読み出され
る。そして最終的は制御量T,θは Ｔ＝Tp・Kc,θ＝θｔ・Kcs より決定される。そして、第11図，第12図に示したセン
シングマツプにより、λセンサで検出すべき目標空燃比
（A/F）Ｍと検出した空燃比（A/F）Ｓとより、 の演算式により修正Kc′を求めこれを第９図のKc値とし
て書き変える。これをRAMに記憶させる。同様に燃焼圧
力センサで検出すべき目標点火時期（θ）Ｍと検出した
点火時期（θ）Ｓとより、 の演算式により修正Kcs′を求めこれを第10図のKcsとし
て、RAMに書き変え記憶させる。
算部260は下記のごとき内容を具体的には行つている。
始動暖機モードの場合、Tp,θｔの基本制御量はROM308
にあらかじめ設定されているマツプ（第７図，第８図）
より読み出され、さらに、水温Twと吸気温Taによるマツ
プ（第９図，第10図）より補正値Kc,Kcsが読み出され
る。そして最終的は制御量T,θは Ｔ＝Tp・Kc,θ＝θｔ・Kcs より決定される。そして、第11図，第12図に示したセン
シングマツプにより、λセンサで検出すべき目標空燃比
（A/F）Ｍと検出した空燃比（A/F）Ｓとより、 の演算式により修正Kc′を求めこれを第９図のKc値とし
て書き変える。これをRAMに記憶させる。同様に燃焼圧
力センサで検出すべき目標点火時期（θ）Ｍと検出した
点火時期（θ）Ｓとより、 の演算式により修正Kcs′を求めこれを第10図のKcsとし
て、RAMに書き変え記憶させる。
また、割り込みモードの場合は、上記第７図，第８図，
第11図，第12図を用いて行う。この場合、 として演算し、Ｔ＝Tp・Kp,θ＝θｔ・Ｋθより最終的
な制御値を決定する。
第11図，第12図を用いて行う。この場合、 として演算し、Ｔ＝Tp・Kp,θ＝θｔ・Ｋθより最終的
な制御値を決定する。
したがつて、Ｋθ,Kpに関してもマツプ化しておき、そ
の更新した値をRAMに記憶させておくことが有効であ
る。
の更新した値をRAMに記憶させておくことが有効であ
る。
以上において、検出信号（A/F）S,（θ）Ｓは各サイク
ルの数回分の平均値を取り込んで行う。
ルの数回分の平均値を取り込んで行う。
以上の制御ルーチンにより、次回にその運転状態になつ
た場合には、その更新した制御値によつてT,θが精度良
く制御されるので、従来の一般的な閉ループ制御のよう
な、目標値までに収束するのに時間を浪費する必要がな
く、高レスポンス、高感度で安定した制御が行える。
た場合には、その更新した制御値によつてT,θが精度良
く制御されるので、従来の一般的な閉ループ制御のよう
な、目標値までに収束するのに時間を浪費する必要がな
く、高レスポンス、高感度で安定した制御が行える。
次に、第９図，第10図で示した目標空燃比（A/F）Ｍ目
標点火時期（θ）Ｍの設定の自動化、すなわちインテリ
ジエント化について説明する。
標点火時期（θ）Ｍの設定の自動化、すなわちインテリ
ジエント化について説明する。
空燃比の場合、燃費、排気、出力を考慮すると第13図の
ごとき特性が必要となつてくる。この場合、これをN,P
を数分割して、これらの空燃比のいずれの所有する面積
が最も大きいかで概略的に第14図のごとき目標空燃比マ
ツプを設定する。このマツプを用いてまずエンジンを運
転し、そのときのエンジンのラフネス度を検出する。た
だし、リツチゾーン、ストイツクゾーンはこの場合除外
し、リーンゾーンとその境界ゾーンならびにここでは説
明を省略するが、始動暖機ゾーンのラフネスを検出す
る。このラフネス度をLxとし、 として表わすと（ここで▲▼は燃焼圧のピーク
値Pmaxの数サイクル分の平均値、▲▼はPmax
の数サイクル間の変動値）、空燃比A/Fに対して、第15
図のように表わされる。これはエンジン暖機完了後の通
常運転域では、ほぼ全運転域においてこの関係が成立す
ることを実験的に見い出しており、この関係を用いるこ
とにより上記ゾーンのフアイン設定が行える。すなわ
ち、例えば第14図の破線の運転域で運転した場合、ラフ
ネス度Lxが許容値Lx0より大きいと検出した場合
（）、第14図の破線部の目標空燃比（A/F）Ｍを徐々
に小さくし、Lx≦Lx0の条件を満たす空燃比までもつ
ていき、このときの値を（A/F）Ｍとして第14図の破線
部に記憶更新させる。逆に上記した制御対象ゾーンにお
いて、Lx＜Lx0のときは、（A/F）Ｍを大きくしていき、
Lx0の境界値付近になるように制御する。このようにし
て各点の目標空燃比（A/F）Ｍを更新し設定記憶するこ
とにより、上記対象ゾーンはすべて微細に最適値に制御
される。また、リツチゾーン、ストイツクゾーンと上記
制御対象リーンゾーンとの境界部は面補間等により滑ら
かに接続するようにすることは云うまでもない。
ごとき特性が必要となつてくる。この場合、これをN,P
を数分割して、これらの空燃比のいずれの所有する面積
が最も大きいかで概略的に第14図のごとき目標空燃比マ
ツプを設定する。このマツプを用いてまずエンジンを運
転し、そのときのエンジンのラフネス度を検出する。た
だし、リツチゾーン、ストイツクゾーンはこの場合除外
し、リーンゾーンとその境界ゾーンならびにここでは説
明を省略するが、始動暖機ゾーンのラフネスを検出す
る。このラフネス度をLxとし、 として表わすと（ここで▲▼は燃焼圧のピーク
値Pmaxの数サイクル分の平均値、▲▼はPmax
の数サイクル間の変動値）、空燃比A/Fに対して、第15
図のように表わされる。これはエンジン暖機完了後の通
常運転域では、ほぼ全運転域においてこの関係が成立す
ることを実験的に見い出しており、この関係を用いるこ
とにより上記ゾーンのフアイン設定が行える。すなわ
ち、例えば第14図の破線の運転域で運転した場合、ラフ
ネス度Lxが許容値Lx0より大きいと検出した場合
（）、第14図の破線部の目標空燃比（A/F）Ｍを徐々
に小さくし、Lx≦Lx0の条件を満たす空燃比までもつ
ていき、このときの値を（A/F）Ｍとして第14図の破線
部に記憶更新させる。逆に上記した制御対象ゾーンにお
いて、Lx＜Lx0のときは、（A/F）Ｍを大きくしていき、
Lx0の境界値付近になるように制御する。このようにし
て各点の目標空燃比（A/F）Ｍを更新し設定記憶するこ
とにより、上記対象ゾーンはすべて微細に最適値に制御
される。また、リツチゾーン、ストイツクゾーンと上記
制御対象リーンゾーンとの境界部は面補間等により滑ら
かに接続するようにすることは云うまでもない。
ここで、燃焼圧センサによる圧力ピーク値Pmaxと火炎光
センサにより光炎光強度ピーク値Fmaxとは上記対象ゾー
ンでは第16図に示したように良く対応していることを実
験的に見い出したので、PmaxのかわりにFmaxで同様な処
理を行つても（A/F）Ｍの微細設定は行える。
センサにより光炎光強度ピーク値Fmaxとは上記対象ゾー
ンでは第16図に示したように良く対応していることを実
験的に見い出したので、PmaxのかわりにFmaxで同様な処
理を行つても（A/F）Ｍの微細設定は行える。
燃焼圧および火炎光強度とも第17図（ａ）のごとき波形
で毎サイクルごとに変動している。したがつてこれのピ
ーク値を（ｂ）のごとくホールドし、任意のクランク角
度時に第４図に示したデイジタル入力ポート303より取
り込み、これを数回分一時RAM307に記憶し、その後CPU
で平均値演算して▲▼、変動分ΔPmaxを求めて
Lxを最終的に求めるようにする。
で毎サイクルごとに変動している。したがつてこれのピ
ーク値を（ｂ）のごとくホールドし、任意のクランク角
度時に第４図に示したデイジタル入力ポート303より取
り込み、これを数回分一時RAM307に記憶し、その後CPU
で平均値演算して▲▼、変動分ΔPmaxを求めて
Lxを最終的に求めるようにする。
次に、λセンサおよび燃焼圧センサによる空燃比、点火
時期の検出について次に述べる。λセンサとしては特開
昭52−9690号に開示されているような拡散抵抗を有する
ポーラログラフイ式空燃比センサ（第18図（イ）の特
性）か、あるいは、このセンサの拡散抵抗の内部に固体
電解質を介して別途定量の酸素を送り込むことによつ
て、リツチ域では送り込まれた酸素の一部が消費し、排
出酸素量が減少し、逆にリーン域ではその酸素と拡散抵
抗を通る酸素の和が排出するので増大するので第18図
（ロ）のごとき特性を有するところの、いわゆるバイア
ス式の空燃比センサを用いる。
時期の検出について次に述べる。λセンサとしては特開
昭52−9690号に開示されているような拡散抵抗を有する
ポーラログラフイ式空燃比センサ（第18図（イ）の特
性）か、あるいは、このセンサの拡散抵抗の内部に固体
電解質を介して別途定量の酸素を送り込むことによつ
て、リツチ域では送り込まれた酸素の一部が消費し、排
出酸素量が減少し、逆にリーン域ではその酸素と拡散抵
抗を通る酸素の和が排出するので増大するので第18図
（ロ）のごとき特性を有するところの、いわゆるバイア
ス式の空燃比センサを用いる。
第19図は燃焼圧、火炎光信号の出力波形の測定例を示し
たものである。上死点信号に対して、点火プラグでの火
花放電開始はクランク角度で数十度前で行われるが、実
際に燃焼火炎光が生ずるのは第19図に示したごとくθＤ
だけ遅れ、それととも燃焼圧の立上りにも急になる。火
炎光ピーク時期θＦと燃焼圧ピーク時期θＰとは第20図
のごとく良く一致している。したがつて、第21図に示し
たごとく、上死点信号（ａ）に対して、火炎光信号
（ｂ）を任意のスライスレベルF0で判定し、F0より大き
くなつた点と上死点との時間差あるいはクランク角分θ
Ｃを演算により求めれば、これが真の点火時期であり、
これより火花放電開始時期すなわち、一般に云う点火時
期θＤ＋θＣも求めることができる。また、火炎光およ
び燃焼圧（第21図（ｃ））のピーク時期を上死点とのず
れθＰを求めることにより通常の点火時期をθＤ＋θＣ
−θＰとして求めることができる。すなわち、両者のい
ずれかのセンサを用いることにより点火時期は高精度に
求めることができる。なお、上死点はクランク角度セン
サら出力されるものを利用する。
たものである。上死点信号に対して、点火プラグでの火
花放電開始はクランク角度で数十度前で行われるが、実
際に燃焼火炎光が生ずるのは第19図に示したごとくθＤ
だけ遅れ、それととも燃焼圧の立上りにも急になる。火
炎光ピーク時期θＦと燃焼圧ピーク時期θＰとは第20図
のごとく良く一致している。したがつて、第21図に示し
たごとく、上死点信号（ａ）に対して、火炎光信号
（ｂ）を任意のスライスレベルF0で判定し、F0より大き
くなつた点と上死点との時間差あるいはクランク角分θ
Ｃを演算により求めれば、これが真の点火時期であり、
これより火花放電開始時期すなわち、一般に云う点火時
期θＤ＋θＣも求めることができる。また、火炎光およ
び燃焼圧（第21図（ｃ））のピーク時期を上死点とのず
れθＰを求めることにより通常の点火時期をθＤ＋θＣ
−θＰとして求めることができる。すなわち、両者のい
ずれかのセンサを用いることにより点火時期は高精度に
求めることができる。なお、上死点はクランク角度セン
サら出力されるものを利用する。
次は目標点火時期（θ）Ｍの設定の自動化について説明
する。前記したθＦ、θＰは上死点後12゜付近に設定す
ることが燃焼には最適であると云われており、実際に実
験してもそうである。したがって、このθＦあるいはθ
Ｐのいずれかを検出し、これが上死点後12゜付近より前
であれば点火時期を遅角し、上死点後12゜付近より後で
あれば点火時期を進角して上死点後12゜付近になるよう
にフィードバック制御し、第12図に示した目標点火時期
マップの値を順次更新していくことにより微細設定が行
える。その制御フローは空燃比の場合とほぼ同様である
のでここでは省略する。
する。前記したθＦ、θＰは上死点後12゜付近に設定す
ることが燃焼には最適であると云われており、実際に実
験してもそうである。したがって、このθＦあるいはθ
Ｐのいずれかを検出し、これが上死点後12゜付近より前
であれば点火時期を遅角し、上死点後12゜付近より後で
あれば点火時期を進角して上死点後12゜付近になるよう
にフィードバック制御し、第12図に示した目標点火時期
マップの値を順次更新していくことにより微細設定が行
える。その制御フローは空燃比の場合とほぼ同様である
のでここでは省略する。
本発明によれば、目標リーン空燃比でエンジンが運転さ
れている状態で、エンジンの実際ラフネス度を求めて許
容ラフネス度とを比較し、実際ラフネス度が許容できな
い場合には現在の制御に使用されている空燃比を所定量
だけ前記理論空燃比側に徐々に近付けて空燃比を制御
し、この結果実際ラフネス度が許容できる場合には現在
の空燃比を目標リーン空燃比としてメモリに更新記憶す
るようにしているため、エンジンのラフネス度を抑制す
る方向に自動的に制御空燃比を高応答でマッチングで
き、更に空燃比を徐々に変化させるのでその時のトルク
ショックを低減することができるものである。
れている状態で、エンジンの実際ラフネス度を求めて許
容ラフネス度とを比較し、実際ラフネス度が許容できな
い場合には現在の制御に使用されている空燃比を所定量
だけ前記理論空燃比側に徐々に近付けて空燃比を制御
し、この結果実際ラフネス度が許容できる場合には現在
の空燃比を目標リーン空燃比としてメモリに更新記憶す
るようにしているため、エンジンのラフネス度を抑制す
る方向に自動的に制御空燃比を高応答でマッチングで
き、更に空燃比を徐々に変化させるのでその時のトルク
ショックを低減することができるものである。
第１図はエンジン及び制御部説明図、第２図（ａ）は点
火プラグ縦断面図、第２図（ｂ）は座金部上面図、第２
図（ｃ）は座金部断面図、第３図は火炎光検出器内蔵点
火プラグ縦断面図、第４図はエンジン制御系図、第５図
はメインルーチン流れ図、第６図は割り込み処理流れ
図、第７図，第８図，第９図，第10図，第11図，第12図
及び第14図はマツプ図、第13図は空燃比特性図、第15図
はラフネス度と空燃比との関係を示す図、第16図は最大
圧力値と最大火炎光強度との関係を示す図、第17図は燃
焼圧、火炎光強度波形及びそれぞれのピーク値によるホ
ールド値を説明する図、第18図は空燃比と出力電圧との
関係を示す図、第19図は燃焼圧、火炎光信号出力波形
図、第20図は火炎光ピーク時期と燃焼圧ピーク時期との
関係を示す図、第21図は上死点信号（ａ）、火炎光信号
（ｂ）、燃焼圧との関係を示す図である。 101……エンジン、102……ピストン、103……クランク
軸、104……吸気弁、105……排気弁、106……点火プラ
グ、109……燃料噴射弁、111……クランクセンサ、112
……マイクロコンピユータ制御回路、115……圧力セン
サ、118……開度センサ、119……吸入空気量センサ、12
0……温度センサ、122……バツテリ、123……水温セン
サ、124……空気／燃焼比検出センサ、125……燃料タン
ク、130……デイストリビユータ、131……アンプ、132
……圧力センサ、201……圧電素子、202……信号線、23
1……石英ガラスフアイバ、232……光フアイバケーブ
ル、300……CPU、301……回転数カウンタ、302……割り
込み制御部、303……デイジタル入力ポート、304……ア
ナログ入力ポート、306……電源回路、307……RAM、308
……ROM、309……出力回路、310……出力回路、321……
イグニツシヨンスイツチ、322……バス。
火プラグ縦断面図、第２図（ｂ）は座金部上面図、第２
図（ｃ）は座金部断面図、第３図は火炎光検出器内蔵点
火プラグ縦断面図、第４図はエンジン制御系図、第５図
はメインルーチン流れ図、第６図は割り込み処理流れ
図、第７図，第８図，第９図，第10図，第11図，第12図
及び第14図はマツプ図、第13図は空燃比特性図、第15図
はラフネス度と空燃比との関係を示す図、第16図は最大
圧力値と最大火炎光強度との関係を示す図、第17図は燃
焼圧、火炎光強度波形及びそれぞれのピーク値によるホ
ールド値を説明する図、第18図は空燃比と出力電圧との
関係を示す図、第19図は燃焼圧、火炎光信号出力波形
図、第20図は火炎光ピーク時期と燃焼圧ピーク時期との
関係を示す図、第21図は上死点信号（ａ）、火炎光信号
（ｂ）、燃焼圧との関係を示す図である。 101……エンジン、102……ピストン、103……クランク
軸、104……吸気弁、105……排気弁、106……点火プラ
グ、109……燃料噴射弁、111……クランクセンサ、112
……マイクロコンピユータ制御回路、115……圧力セン
サ、118……開度センサ、119……吸入空気量センサ、12
0……温度センサ、122……バツテリ、123……水温セン
サ、124……空気／燃焼比検出センサ、125……燃料タン
ク、130……デイストリビユータ、131……アンプ、132
……圧力センサ、201……圧電素子、202……信号線、23
1……石英ガラスフアイバ、232……光フアイバケーブ
ル、300……CPU、301……回転数カウンタ、302……割り
込み制御部、303……デイジタル入力ポート、304……ア
ナログ入力ポート、306……電源回路、307……RAM、308
……ROM、309……出力回路、310……出力回路、321……
イグニツシヨンスイツチ、322……バス。
Claims (2)
- 【請求項１】記憶更新可能なメモリにエンジンの運転状
態に対応して目標理論空燃比及びこの目標理論空燃比よ
り希薄な目標リーン空燃比を記憶させ、これに基づいて
エンジンに供給される混合気の空燃比を制御する空燃比
制御方法において、 少なくとも目標リーン空燃比で前記エンジンが運転され
ている状態で、前記エンジンの燃焼によって生じる物理
量の変化から前記エンジンの実際ラフネス度を求めて許
容ラフネス度とを比較し、前記実際ラフネス度が許容で
きない場合には現在の制御に使用されている空燃比を所
定量だけ前記理論空燃比側に徐々に近付けて空燃比を制
御し、この結果実際ラフネス度が許容できる場合には現
在の空燃比を目標リーン空燃比として前記記憶更新可能
なメモリに更新記憶することを特徴とする空燃比制御方
法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記更新
された目標リーン空燃比と目標理論空燃比との境界にお
いては面補間により空燃比が求められて制御に用いられ
ることを特徴とする空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177546A JPH0762454B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177546A JPH0762454B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238853A JPS6238853A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH0762454B2 true JPH0762454B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=16032837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60177546A Expired - Lifetime JPH0762454B2 (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762454B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5069185A (en) * | 1990-06-15 | 1991-12-03 | Edward J. Evasick | Diesel tune-up method |
| US5287836A (en) * | 1991-12-18 | 1994-02-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for internal combustion engines |
| JP6084941B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2017-02-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
| WO2015137003A1 (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176436A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-15 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
| JPS6017240A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Toyota Motor Corp | 電子制御エンジンの空燃比学習制御方法 |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP60177546A patent/JPH0762454B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6238853A (ja) | 1987-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |