JPH10220304A - 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
- Publication number
- JPH10220304A JPH10220304A JP9025531A JP2553197A JPH10220304A JP H10220304 A JPH10220304 A JP H10220304A JP 9025531 A JP9025531 A JP 9025531A JP 2553197 A JP2553197 A JP 2553197A JP H10220304 A JPH10220304 A JP H10220304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- ratio
- control valve
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 13
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 30
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 21
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＧＲ制御弁の開度の応答性を確保しつつ空
燃比を目標空燃比に正確に一致させる。 【解決手段】 吸気ダクト１３と排気マニホルド１７と
を連結するＥＧＲ通路１８内にＥＧＲガス量を制御する
ＥＧＲ制御弁１９を配置する。機関運転状態に応じて目
標空燃比を算出し、燃料噴射量および吸入空気量とから
空気過剰率を算出し、ＥＧＲ制御弁１９の開度に応じて
平滑化係数を算出し、この平滑化係数を用いて平滑化空
気過剰率を算出し、この平滑化空燃比に基づいて空気過
剰率が目標空気過剰率となるようにＥＧＲ制御弁１９の
開度を制御する。
燃比を目標空燃比に正確に一致させる。 【解決手段】 吸気ダクト１３と排気マニホルド１７と
を連結するＥＧＲ通路１８内にＥＧＲガス量を制御する
ＥＧＲ制御弁１９を配置する。機関運転状態に応じて目
標空燃比を算出し、燃料噴射量および吸入空気量とから
空気過剰率を算出し、ＥＧＲ制御弁１９の開度に応じて
平滑化係数を算出し、この平滑化係数を用いて平滑化空
気過剰率を算出し、この平滑化空燃比に基づいて空気過
剰率が目標空気過剰率となるようにＥＧＲ制御弁１９の
開度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の空燃比制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関の吸気通路と排気通路とを連結する
ＥＧＲ通路内にＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁を
配置し、排気通路内に空燃比センサを取り付け、空燃比
が目標空燃比となるようにＥＧＲ制御弁の開度または開
弁割合をフィードバック制御するようにした内燃機関の
空燃比制御装置が公知である（特開昭６３−９４０６１
号公報参照）。同一の機関運転状態においてＥＧＲ制御
弁の開度を変更してＥＧＲガス量を増減させるとそれに
見合った分だけ新気量が増減される。したがって、ＥＧ
Ｒガス量を変更することによって空燃比を変更すること
ができる。そこで、上述の空燃比制御装置ではＥＧＲ制
御弁の開度を制御することによって空燃比が目標空燃比
となるようにしている。
ＥＧＲ通路内にＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁を
配置し、排気通路内に空燃比センサを取り付け、空燃比
が目標空燃比となるようにＥＧＲ制御弁の開度または開
弁割合をフィードバック制御するようにした内燃機関の
空燃比制御装置が公知である（特開昭６３−９４０６１
号公報参照）。同一の機関運転状態においてＥＧＲ制御
弁の開度を変更してＥＧＲガス量を増減させるとそれに
見合った分だけ新気量が増減される。したがって、ＥＧ
Ｒガス量を変更することによって空燃比を変更すること
ができる。そこで、上述の空燃比制御装置ではＥＧＲ制
御弁の開度を制御することによって空燃比が目標空燃比
となるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の空燃
比制御装置におけるように空燃比をフィードバック制御
すると、たとえ機関運転状態が定常であるといっても吸
気脈動や回転変動などによって空燃比は変動する。とこ
ろが、このように変動する空燃比に基づいてＥＧＲ制御
弁の開度を制御するとＥＧＲ制御弁の開度が変動するの
でＥＧＲガス量が変動し、その結果空燃比が目標空燃比
から発散する恐れがある。
比制御装置におけるように空燃比をフィードバック制御
すると、たとえ機関運転状態が定常であるといっても吸
気脈動や回転変動などによって空燃比は変動する。とこ
ろが、このように変動する空燃比に基づいてＥＧＲ制御
弁の開度を制御するとＥＧＲ制御弁の開度が変動するの
でＥＧＲガス量が変動し、その結果空燃比が目標空燃比
から発散する恐れがある。
【０００４】そこで、検出された空燃比を平滑化して得
られる平滑化空燃比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度を制
御すればＥＧＲ制御弁の開度の変動を低減することがで
き、したがって空燃比が発散するのを阻止することがで
きる。しかしながら、平滑化空燃比に基づいてＥＧＲ制
御弁の開度を制御するとＥＧＲ制御弁の開度の応答性が
悪化する。したがって、ただ単に平滑化空燃比を用いて
ＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしただけでは空燃
比を目標空燃比に正確に一致させることができないとい
う問題がある。
られる平滑化空燃比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度を制
御すればＥＧＲ制御弁の開度の変動を低減することがで
き、したがって空燃比が発散するのを阻止することがで
きる。しかしながら、平滑化空燃比に基づいてＥＧＲ制
御弁の開度を制御するとＥＧＲ制御弁の開度の応答性が
悪化する。したがって、ただ単に平滑化空燃比を用いて
ＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしただけでは空燃
比を目標空燃比に正確に一致させることができないとい
う問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、機関の吸気通路と排気通路と
を連結するＥＧＲ通路内にＥＧＲガス量を制御するＥＧ
Ｒ制御弁を配置した内燃機関において、機関運転状態に
応じて目標空燃比を算出する目標空燃比算出手段と、空
燃比を検出する空燃比検出手段と、ＥＧＲ制御弁の開度
に応じて定まる平滑化係数を用いて平滑化空燃比を算出
する平滑化空燃比算出手段と、この平滑化空燃比に基づ
いて空燃比が目標空燃比となるようにＥＧＲ制御弁の開
度を制御するＥＧＲ制御弁開度制御手段とを具備してい
る。空燃比に対するＥＧＲ制御弁の開度の変動の影響は
ＥＧＲ制御弁の開度に応じて異なる。そこで１番目の発
明では、ＥＧＲ制御弁の開度に応じて定まる平滑化係数
を用いて平滑化空燃比を算出し、この平滑化空燃比に基
づいてＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしている。
その結果、ＥＧＲ制御弁の開度の応答性が確保されつつ
空燃比が良好に目標空燃比に一致せしめられる。
に１番目の発明によれば、機関の吸気通路と排気通路と
を連結するＥＧＲ通路内にＥＧＲガス量を制御するＥＧ
Ｒ制御弁を配置した内燃機関において、機関運転状態に
応じて目標空燃比を算出する目標空燃比算出手段と、空
燃比を検出する空燃比検出手段と、ＥＧＲ制御弁の開度
に応じて定まる平滑化係数を用いて平滑化空燃比を算出
する平滑化空燃比算出手段と、この平滑化空燃比に基づ
いて空燃比が目標空燃比となるようにＥＧＲ制御弁の開
度を制御するＥＧＲ制御弁開度制御手段とを具備してい
る。空燃比に対するＥＧＲ制御弁の開度の変動の影響は
ＥＧＲ制御弁の開度に応じて異なる。そこで１番目の発
明では、ＥＧＲ制御弁の開度に応じて定まる平滑化係数
を用いて平滑化空燃比を算出し、この平滑化空燃比に基
づいてＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにしている。
その結果、ＥＧＲ制御弁の開度の応答性が確保されつつ
空燃比が良好に目標空燃比に一致せしめられる。
【０００６】２番目の発明によれば１番目の発明におい
て、機関過渡運転時には平滑化されていない検出された
空燃比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度を制御するように
している。機関過渡運転が行われて目標空燃比が急激に
変更されるとＥＧＲ制御弁の開度を急激に変更する必要
がある。そこで２番目の発明では、機関過渡運転時には
平滑化されていない検出された空燃比に基づいてＥＧＲ
制御弁の開度を制御するようにし、それによってＥＧＲ
制御弁の開度の良好な応答性を確保するようにしてい
る。
て、機関過渡運転時には平滑化されていない検出された
空燃比に基づいてＥＧＲ制御弁の開度を制御するように
している。機関過渡運転が行われて目標空燃比が急激に
変更されるとＥＧＲ制御弁の開度を急激に変更する必要
がある。そこで２番目の発明では、機関過渡運転時には
平滑化されていない検出された空燃比に基づいてＥＧＲ
制御弁の開度を制御するようにし、それによってＥＧＲ
制御弁の開度の良好な応答性を確保するようにしてい
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下では、本発明をディーゼル機
関に適用した場合について説明する。しかしながら、本
発明を火花点火式機関に適用することもできる。図１を
参照すると、１はシリンダブロック、２はピストン、３
はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気ポート、６は
吸気弁、７は排気ポート、８は排気弁、９は燃焼室４内
に燃料を直接噴射する燃料噴射弁、１０は燃料噴射弁９
に燃料を圧送する機関駆動式の燃料ポンプをそれぞれ示
す。各気筒の吸気ポート５はそれぞれ対応する吸気枝管
１１を介して共通のサージタンク１２に接続され、サー
ジタンク１２は吸気ダクト１３を介してエアフロメータ
１４およびエアクリーナ１５に接続される。吸気ダクト
１３内には負圧式または電磁式のアクチュエータ、また
はアクセルペダル３９に直結したワイヤにより駆動され
る吸気絞り弁１６が配置される。一方、各気筒の排気ポ
ート７は共通の排気マニホルド１７に接続される。な
お、燃料ポンプ１０は電子制御ユニット３０からの出力
信号に基づいて制御される。
関に適用した場合について説明する。しかしながら、本
発明を火花点火式機関に適用することもできる。図１を
参照すると、１はシリンダブロック、２はピストン、３
はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気ポート、６は
吸気弁、７は排気ポート、８は排気弁、９は燃焼室４内
に燃料を直接噴射する燃料噴射弁、１０は燃料噴射弁９
に燃料を圧送する機関駆動式の燃料ポンプをそれぞれ示
す。各気筒の吸気ポート５はそれぞれ対応する吸気枝管
１１を介して共通のサージタンク１２に接続され、サー
ジタンク１２は吸気ダクト１３を介してエアフロメータ
１４およびエアクリーナ１５に接続される。吸気ダクト
１３内には負圧式または電磁式のアクチュエータ、また
はアクセルペダル３９に直結したワイヤにより駆動され
る吸気絞り弁１６が配置される。一方、各気筒の排気ポ
ート７は共通の排気マニホルド１７に接続される。な
お、燃料ポンプ１０は電子制御ユニット３０からの出力
信号に基づいて制御される。
【０００８】排気マニホルド１７と、吸気絞り弁１６下
流の吸気ダクト１３とを互いに接続するＥＧＲ通路１８
内には、ＥＧＲ通路１８内を流通するＥＧＲガス量を制
御するためのＥＧＲ制御弁１９が配置される。ＥＧＲ制
御弁１９の弁体はダイアフラム２０に固定されており、
ＥＧＲ制御弁１９の開度はダイアフラム２０の一側に形
成される負圧室２１内の圧力に応じて制御される。この
負圧室２１内には電磁式の三方弁２２を介して機関駆動
式のバキュームポンプ２３により形成される負圧、また
は大気が選択的に導入される。なお、三方弁２２は電子
制御ユニット３０からの出力信号に基づいて制御され
る。また、三方弁２２は、周期時間に対する負圧室２１
をバキュームポンプ２３に接続すべき時間の割合である
デューティ比ＤＵＴＹでもって制御される。したがっ
て、デューティ比ＤＵＴＹが大きいとき程ＥＧＲ制御弁
１９の開度が大きくされる。
流の吸気ダクト１３とを互いに接続するＥＧＲ通路１８
内には、ＥＧＲ通路１８内を流通するＥＧＲガス量を制
御するためのＥＧＲ制御弁１９が配置される。ＥＧＲ制
御弁１９の弁体はダイアフラム２０に固定されており、
ＥＧＲ制御弁１９の開度はダイアフラム２０の一側に形
成される負圧室２１内の圧力に応じて制御される。この
負圧室２１内には電磁式の三方弁２２を介して機関駆動
式のバキュームポンプ２３により形成される負圧、また
は大気が選択的に導入される。なお、三方弁２２は電子
制御ユニット３０からの出力信号に基づいて制御され
る。また、三方弁２２は、周期時間に対する負圧室２１
をバキュームポンプ２３に接続すべき時間の割合である
デューティ比ＤＵＴＹでもって制御される。したがっ
て、デューティ比ＤＵＴＹが大きいとき程ＥＧＲ制御弁
１９の開度が大きくされる。
【０００９】電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０はデジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス３１を介して相
互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、Ｒ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイク
ロプロセッサ）３４、入力ポート３５、および出力ポー
ト３６を具備する。エアフロメータ１４は吸入空気量Ｇ
ａに比例した出力電圧を発生し、エアフロメータ１４の
出力電圧はＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入
力される。また、入力ポート３５にはクランクシャフト
が例えば３０度回転する毎に出力パルスを発生するクラ
ンク角センサ３８が接続される。ＣＰＵ３４ではこの出
力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。さら
に、アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰに比例した
出力電圧を発生する踏み込み量センサ４０の出力電圧が
ＡＤ変換器４１を介して入力ポート３５に入力される。
一方、出力ポート３６はそれぞれ対応する駆動回路４２
を介して燃料ポンプ１０および三方弁２２にそれぞれ接
続される。
ルコンピュータからなり、双方向性バス３１を介して相
互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、Ｒ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイク
ロプロセッサ）３４、入力ポート３５、および出力ポー
ト３６を具備する。エアフロメータ１４は吸入空気量Ｇ
ａに比例した出力電圧を発生し、エアフロメータ１４の
出力電圧はＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入
力される。また、入力ポート３５にはクランクシャフト
が例えば３０度回転する毎に出力パルスを発生するクラ
ンク角センサ３８が接続される。ＣＰＵ３４ではこの出
力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。さら
に、アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰに比例した
出力電圧を発生する踏み込み量センサ４０の出力電圧が
ＡＤ変換器４１を介して入力ポート３５に入力される。
一方、出力ポート３６はそれぞれ対応する駆動回路４２
を介して燃料ポンプ１０および三方弁２２にそれぞれ接
続される。
【００１０】図１の内燃機関ではＥＧＲ制御弁１９の開
度、すなわちデューティ比ＤＵＴＹを制御することによ
って空気過剰率を制御するようにしている。この場合、
検出された空気過剰率ＬＡＣＴに基づいてデューティ比
ＤＵＴＹを制御するようにすると空気過剰率の変動によ
りデューティ比ＤＵＴＹが変動し、斯くして空気過剰率
が発散する場合がある。そこで、図１の内燃機関では検
出された空気過剰率ＬＡＣＴを平滑化して得られる平滑
化空気過剰率ＬＳＭに基づいてデューティ比ＤＵＴＹを
制御するようにしている。この平滑化空気過剰率ＬＳＭ
は次式に基づいて算出される。
度、すなわちデューティ比ＤＵＴＹを制御することによ
って空気過剰率を制御するようにしている。この場合、
検出された空気過剰率ＬＡＣＴに基づいてデューティ比
ＤＵＴＹを制御するようにすると空気過剰率の変動によ
りデューティ比ＤＵＴＹが変動し、斯くして空気過剰率
が発散する場合がある。そこで、図１の内燃機関では検
出された空気過剰率ＬＡＣＴを平滑化して得られる平滑
化空気過剰率ＬＳＭに基づいてデューティ比ＤＵＴＹを
制御するようにしている。この平滑化空気過剰率ＬＳＭ
は次式に基づいて算出される。
【００１１】 ＬＳＭ＝ＬＳＭ＋Ｋ・（ＬＡＣＴ−ＬＳＭ） ここでＫは平滑化係数である。このように平滑化空気過
剰率ＬＳＭを用いてデューティ比ＤＵＴＹを制御すると
空気過剰率の変動の影響を低減することができ、したが
って空気過剰率が発散するのを阻止することができる。
ところが、平滑化空気過剰率ＬＳＭを用いてデューティ
比ＤＵＴＹを制御するとデューティ比ＤＵＴＹの応答性
が悪化する。一方、空気過剰率に対するデューティ比Ｄ
ＵＴＹの変動の影響は例えば機関負荷やデューティ比Ｄ
ＵＴＹに応じて異なる。すなわち、機関負荷が高いとき
には低いときに比べて空気過剰率の変動の影響は小さく
なり、デューティ比ＤＵＴＹが大きいときには小さいと
きに比べて空気過剰率の変動の影響は小さくなる。この
ように空気過剰率の変動の影響が小さいときにはこの変
動の影響を低減するよりもデューティ比ＤＵＴＹの応答
性を確保するのが好ましい。そこで、本実施態様では、
機関負荷を表す燃料噴射量Ｑが多いときには少ないとき
に比べて平滑化度合いを低くし、デューティ比ＤＵＴＹ
が大きいときには小さいときに比べて平滑化度合いを低
くしている。その結果、空気過剰率が発散するのを確実
に阻止しつつデューティ比ＤＵＴＹの良好な応答性を確
保することができる。
剰率ＬＳＭを用いてデューティ比ＤＵＴＹを制御すると
空気過剰率の変動の影響を低減することができ、したが
って空気過剰率が発散するのを阻止することができる。
ところが、平滑化空気過剰率ＬＳＭを用いてデューティ
比ＤＵＴＹを制御するとデューティ比ＤＵＴＹの応答性
が悪化する。一方、空気過剰率に対するデューティ比Ｄ
ＵＴＹの変動の影響は例えば機関負荷やデューティ比Ｄ
ＵＴＹに応じて異なる。すなわち、機関負荷が高いとき
には低いときに比べて空気過剰率の変動の影響は小さく
なり、デューティ比ＤＵＴＹが大きいときには小さいと
きに比べて空気過剰率の変動の影響は小さくなる。この
ように空気過剰率の変動の影響が小さいときにはこの変
動の影響を低減するよりもデューティ比ＤＵＴＹの応答
性を確保するのが好ましい。そこで、本実施態様では、
機関負荷を表す燃料噴射量Ｑが多いときには少ないとき
に比べて平滑化度合いを低くし、デューティ比ＤＵＴＹ
が大きいときには小さいときに比べて平滑化度合いを低
くしている。その結果、空気過剰率が発散するのを確実
に阻止しつつデューティ比ＤＵＴＹの良好な応答性を確
保することができる。
【００１２】本実施態様では、平滑化度合いを表す平滑
化係数Ｋは燃料噴射量Ｑに基づく平滑化係数ＫＱと、デ
ューティ比ＤＵＴＹに基づく平滑化係数ＫＥＧＲとの積
（Ｋ＝ＫＱ・ＫＥＧＲ）として算出される。平滑化係数
ＫＱは図２に示されるように燃料噴射量Ｑが少ないとき
には多いときに比べて小さくされ、すなわち上述した平
滑化空気過剰率ＬＳＭの算出式からわかるように燃料噴
射量Ｑが少ないときには多いときに比べて平滑化度合い
が大きくされる。この平滑化係数ＫＱは図２に示される
ようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。一方、平滑化係数ＫＥＧＲは図３に示されるように
デューティ比ＤＵＴＹが小さいときには大きいときに比
べて小さくされ、すなわちデューティ比ＤＵＴＹが小さ
いときには大きいときに比べて平滑化度合いが大きくさ
れる。この平滑化係数ＫＥＧＲは図３に示されるような
マップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。な
お、これら平滑化係数ＫＱ，ＫＥＧＲはそれぞれ０から
１までの間で定められる。また、燃料噴射量Ｑをポンプ
指令値、インジェクタ通電時間、ポンプ圧送値などによ
り表わすこともできる。
化係数Ｋは燃料噴射量Ｑに基づく平滑化係数ＫＱと、デ
ューティ比ＤＵＴＹに基づく平滑化係数ＫＥＧＲとの積
（Ｋ＝ＫＱ・ＫＥＧＲ）として算出される。平滑化係数
ＫＱは図２に示されるように燃料噴射量Ｑが少ないとき
には多いときに比べて小さくされ、すなわち上述した平
滑化空気過剰率ＬＳＭの算出式からわかるように燃料噴
射量Ｑが少ないときには多いときに比べて平滑化度合い
が大きくされる。この平滑化係数ＫＱは図２に示される
ようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。一方、平滑化係数ＫＥＧＲは図３に示されるように
デューティ比ＤＵＴＹが小さいときには大きいときに比
べて小さくされ、すなわちデューティ比ＤＵＴＹが小さ
いときには大きいときに比べて平滑化度合いが大きくさ
れる。この平滑化係数ＫＥＧＲは図３に示されるような
マップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。な
お、これら平滑化係数ＫＱ，ＫＥＧＲはそれぞれ０から
１までの間で定められる。また、燃料噴射量Ｑをポンプ
指令値、インジェクタ通電時間、ポンプ圧送値などによ
り表わすこともできる。
【００１３】ところが、機関過渡運転が行われて目標空
気過剰率が急激に変更されるとデューティ比ＤＵＴＹを
急激に変更する必要がある。すなわち、デューティ比Ｄ
ＵＴＹの応答性を確保する必要がある。そこで本実施態
様では、機関過渡運転時には平滑化されていない検出さ
れた空気過剰率ＬＡＣＴに基づいてデューティ比ＤＵＴ
Ｙを算出するようにし、機関過渡運転時でないときに平
滑化空気過剰率ＬＳＭに基づいてデューティ比ＤＵＴＹ
を算出するようにしている。このようにすると過渡運転
時にデューティ比ＤＵＴＹの良好な応答性を維持するこ
とができる。
気過剰率が急激に変更されるとデューティ比ＤＵＴＹを
急激に変更する必要がある。すなわち、デューティ比Ｄ
ＵＴＹの応答性を確保する必要がある。そこで本実施態
様では、機関過渡運転時には平滑化されていない検出さ
れた空気過剰率ＬＡＣＴに基づいてデューティ比ＤＵＴ
Ｙを算出するようにし、機関過渡運転時でないときに平
滑化空気過剰率ＬＳＭに基づいてデューティ比ＤＵＴＹ
を算出するようにしている。このようにすると過渡運転
時にデューティ比ＤＵＴＹの良好な応答性を維持するこ
とができる。
【００１４】図４は上述した空気過剰率制御方法を実行
するルーチンを示している。図４に示す空気過剰率制御
ルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによっ
て実行される。図４を参照すると、まずステップ４０で
は燃料噴射量Ｑが読み込まれる。この燃料噴射量Ｑは図
示しないルーチンにおいて例えば基本燃料噴射量ＱＢと
補正係数との積として算出される。基本燃料噴射量ＱＢ
は機関出力トルクを要求トルクとするのに必要な噴射量
であって、アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰと機
関回転数Ｎとの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶され
ている。続くステップ４１では目標空気過剰率ＬＴＧＴ
が算出される。この目標空気過剰率ＬＴＧＴは機関から
スモークが排出されるのを阻止しつつ機関から排出され
るＮＯx を低減するのに最適な空気過剰率であって、予
め実験により求められている。この目標空気過剰率ＬＴ
ＧＴは機関運転状態、すなわち例えば燃料噴射量Ｑおよ
び機関回転数Ｎの関数として図５に示されるマップの形
で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ４
２では実際の空気過剰率ＬＡＣＴが算出される。図１の
内燃機関では、エアフロメータ１４により検出される吸
入空気量Ｇａと、燃料噴射量Ｑとを用いて実際の空気過
剰率ＬＡＣＴが算出される。なお、機関排気通路内に、
空気過剰率または空燃比に対応した出力電圧を発生する
空気過剰率センサまたは空燃比センサを配置してこのセ
ンサにより空気過剰率ＬＡＣＴを検出することもでき
る。
するルーチンを示している。図４に示す空気過剰率制御
ルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによっ
て実行される。図４を参照すると、まずステップ４０で
は燃料噴射量Ｑが読み込まれる。この燃料噴射量Ｑは図
示しないルーチンにおいて例えば基本燃料噴射量ＱＢと
補正係数との積として算出される。基本燃料噴射量ＱＢ
は機関出力トルクを要求トルクとするのに必要な噴射量
であって、アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰと機
関回転数Ｎとの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶され
ている。続くステップ４１では目標空気過剰率ＬＴＧＴ
が算出される。この目標空気過剰率ＬＴＧＴは機関から
スモークが排出されるのを阻止しつつ機関から排出され
るＮＯx を低減するのに最適な空気過剰率であって、予
め実験により求められている。この目標空気過剰率ＬＴ
ＧＴは機関運転状態、すなわち例えば燃料噴射量Ｑおよ
び機関回転数Ｎの関数として図５に示されるマップの形
で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ４
２では実際の空気過剰率ＬＡＣＴが算出される。図１の
内燃機関では、エアフロメータ１４により検出される吸
入空気量Ｇａと、燃料噴射量Ｑとを用いて実際の空気過
剰率ＬＡＣＴが算出される。なお、機関排気通路内に、
空気過剰率または空燃比に対応した出力電圧を発生する
空気過剰率センサまたは空燃比センサを配置してこのセ
ンサにより空気過剰率ＬＡＣＴを検出することもでき
る。
【００１５】続くステップ４３では機関が現在、過渡運
転時であるか否かが判別される。過渡運転時であるか否
かをどのように判別してもよいが、図１の内燃機関では
アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰ、吸入空気量Ｇ
ａ、燃料噴射量Ｑ、機関回転数Ｎなどの変化率が予め定
められた設定変化率よりも大きいときに過渡運転時であ
ると判別され、この変化率が設定変化率よりも小さいと
きに過渡運転時でないと判別される。過渡運転時でない
と判別されたときには次いでステップ４４に進む。
転時であるか否かが判別される。過渡運転時であるか否
かをどのように判別してもよいが、図１の内燃機関では
アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰ、吸入空気量Ｇ
ａ、燃料噴射量Ｑ、機関回転数Ｎなどの変化率が予め定
められた設定変化率よりも大きいときに過渡運転時であ
ると判別され、この変化率が設定変化率よりも小さいと
きに過渡運転時でないと判別される。過渡運転時でない
と判別されたときには次いでステップ４４に進む。
【００１６】ステップ４４から４６までは平滑化係数Ｋ
を算出する部分である。まずステップ４４では燃料噴射
量に基づく平滑化係数ＫＱが図２のマップから算出され
る。続くステップ４５ではＥＧＲ制御弁１９の開度すな
わちデューティ比ＤＵＴＹに基づく平滑化係数ＫＥＧＲ
が図３のマップから算出される。続くステップ４６で
は、平滑化係数ＫＱと平滑化係数ＫＥＧＲとの積（ＫＱ
・ＫＥＧＲ）として平滑化係数Ｋが算出される。続くス
テップ４７では検出された空気過剰率ＬＡＣＴを平滑化
して得られる平滑化空気過剰率ＬＳＭが次式に基づいて
算出される。
を算出する部分である。まずステップ４４では燃料噴射
量に基づく平滑化係数ＫＱが図２のマップから算出され
る。続くステップ４５ではＥＧＲ制御弁１９の開度すな
わちデューティ比ＤＵＴＹに基づく平滑化係数ＫＥＧＲ
が図３のマップから算出される。続くステップ４６で
は、平滑化係数ＫＱと平滑化係数ＫＥＧＲとの積（ＫＱ
・ＫＥＧＲ）として平滑化係数Ｋが算出される。続くス
テップ４７では検出された空気過剰率ＬＡＣＴを平滑化
して得られる平滑化空気過剰率ＬＳＭが次式に基づいて
算出される。
【００１７】 ＬＳＭ＝ＬＳＭ＋Ｋ・（ＬＡＣＴ−ＬＳＭ） 続くステップ４８ではＬＳＭがＬとされ、次いでステッ
プ５０にジャンプする。一方、ステップ４３において過
渡運転時であると判別されたときには次いでステップ４
９に進み、平滑化されていない検出された空気過剰率Ｌ
ＡＣＴがＬとされる。次いでステップ５０に進む。
プ５０にジャンプする。一方、ステップ４３において過
渡運転時であると判別されたときには次いでステップ４
９に進み、平滑化されていない検出された空気過剰率Ｌ
ＡＣＴがＬとされる。次いでステップ５０に進む。
【００１８】続くステップ５０から５３まではデューテ
ィ比ＤＵＴＹを算出するための部分である。まずステッ
プ５０では次式に基づいて比例項Ｐが算出される。 Ｐ＝ＫＰ・（ＬＴＧＴ−Ｌ） ここでＫＰは比例ゲイン定数である。続くステップ５１
では次式に基づいて積分項Ｉが算出される。
ィ比ＤＵＴＹを算出するための部分である。まずステッ
プ５０では次式に基づいて比例項Ｐが算出される。 Ｐ＝ＫＰ・（ＬＴＧＴ−Ｌ） ここでＫＰは比例ゲイン定数である。続くステップ５１
では次式に基づいて積分項Ｉが算出される。
【００１９】Ｉ＝Ｉ＋ＫＩ・（ＬＴＧＴ−Ｌ） ここでＫＩは積分ゲイン定数である。続くステップ５２
では次式に基づいて微分項Ｄが算出される。 Ｄ＝ＫＤ・（Ｌ−ＬＯＬＤ） ここでＫＤは微分ゲイン定数、ＬＯＬＤは前回の処理ル
ーチンにおけるＬである。続くステップ５３ではこれら
比例項Ｐ、積分項Ｉ、および微分項Ｄの和（Ｐ＋Ｉ＋
Ｄ）としてデューティ比ＤＵＴＹが算出される。三方弁
２２はこのデューティ比ＤＵＴＹでもって駆動せしめら
れる。続くステップ５４ではＬがＬＯＬＤとされる。
では次式に基づいて微分項Ｄが算出される。 Ｄ＝ＫＤ・（Ｌ−ＬＯＬＤ） ここでＫＤは微分ゲイン定数、ＬＯＬＤは前回の処理ル
ーチンにおけるＬである。続くステップ５３ではこれら
比例項Ｐ、積分項Ｉ、および微分項Ｄの和（Ｐ＋Ｉ＋
Ｄ）としてデューティ比ＤＵＴＹが算出される。三方弁
２２はこのデューティ比ＤＵＴＹでもって駆動せしめら
れる。続くステップ５４ではＬがＬＯＬＤとされる。
【００２０】このように本実施態様では空気過剰率の変
動の影響を低減することができ、空気過剰率を安定させ
ることができる。その結果、各ゲイン定数ＫＰ，ＫＩ，
ＫＤを比較的大きく定めることができ、したがって過渡
運転時における初期応答性をさらに高めることができ
る。なお、本実施態様において各ゲイン定数ＫＰ，Ｋ
Ｉ，ＫＤは一定値であるが、デューティ比ＤＵＴＹが小
さいときには大きいときに比べて各ゲイン定数ＫＰ，Ｋ
Ｉ，ＫＤを小さくし、それによりデューティ比ＤＵＴＹ
が小さいときには大きいときに比べて比例項Ｐ、積分項
Ｉ、および微分項Ｄがそれぞれ小さくなるようにしても
よい。
動の影響を低減することができ、空気過剰率を安定させ
ることができる。その結果、各ゲイン定数ＫＰ，ＫＩ，
ＫＤを比較的大きく定めることができ、したがって過渡
運転時における初期応答性をさらに高めることができ
る。なお、本実施態様において各ゲイン定数ＫＰ，Ｋ
Ｉ，ＫＤは一定値であるが、デューティ比ＤＵＴＹが小
さいときには大きいときに比べて各ゲイン定数ＫＰ，Ｋ
Ｉ，ＫＤを小さくし、それによりデューティ比ＤＵＴＹ
が小さいときには大きいときに比べて比例項Ｐ、積分項
Ｉ、および微分項Ｄがそれぞれ小さくなるようにしても
よい。
【００２１】
【発明の効果】ＥＧＲ制御弁の開度の応答性を確保しつ
つ空燃比を目標空燃比に正確に一致させることができ
る。
つ空燃比を目標空燃比に正確に一致させることができ
る。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】燃料噴射量に基づく平滑化係数を示す線図であ
る。
る。
【図３】デューティ比に基づく平滑化係数を示す線図で
ある。
ある。
【図４】空気過剰率制御を実行するためのフローチャー
トである。
トである。
【図５】目標空気過剰率を示す線図である。
４…燃焼室 ９…燃料噴射弁 １３…吸気ダクト １４…エアフロメータ １７…排気マニホルド １８…ＥＧＲ通路 １９…ＥＧＲ制御弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｌ
Claims (2)
- 【請求項１】 機関の吸気通路と排気通路とを連結する
ＥＧＲ通路内にＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁を
配置した内燃機関において、機関運転状態に応じて目標
空燃比を算出する目標空燃比算出手段と、空燃比を検出
する空燃比検出手段と、ＥＧＲ制御弁の開度に応じて定
まる平滑化係数を用いて平滑化空燃比を算出する平滑化
空燃比算出手段と、該平滑化空燃比に基づいて空燃比が
目標空燃比となるようにＥＧＲ制御弁の開度を制御する
ＥＧＲ制御弁開度制御手段とを具備した空燃比制御装
置。 - 【請求項２】 機関過渡運転時には平滑化されていない
検出された空燃比に基づいて空燃比が目標空燃比となる
ようにＥＧＲ制御弁の開度を制御するようにした請求項
１に記載の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02553197A JP3767063B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02553197A JP3767063B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220304A true JPH10220304A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3767063B2 JP3767063B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=12168621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02553197A Expired - Fee Related JP3767063B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3767063B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6705303B2 (en) | 2001-03-27 | 2004-03-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air-fuel ratio control apparatus and method for internal combustion engine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6332335B2 (ja) | 2016-06-09 | 2018-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6481659B2 (ja) | 2016-06-09 | 2019-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP02553197A patent/JP3767063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6705303B2 (en) | 2001-03-27 | 2004-03-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air-fuel ratio control apparatus and method for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3767063B2 (ja) | 2006-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7143741B2 (en) | Torque controller for internal combustion engine | |
| US6397830B1 (en) | Air-fuel ratio control system and method using control model of engine | |
| JP3378640B2 (ja) | アイドリング制御方法 | |
| JP4415509B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3767063B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2832422B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス再循環装置 | |
| JPH08200119A (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 | |
| JP2841001B2 (ja) | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 | |
| JP3478092B2 (ja) | アイドル吸気圧学習機能を有するエンジン制御装置 | |
| JPH1162658A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3835167B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3932022B2 (ja) | 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 | |
| JP2591318B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気還流装置 | |
| JPH10274108A (ja) | エンジンの蒸発燃料パージ装置 | |
| JP2023166659A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2757097B2 (ja) | アシストエア供給装置付内燃機関の燃料供給制御装置 | |
| JP3161248B2 (ja) | Ｅｇｒ装置付内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2921202B2 (ja) | 内燃機関の燃料制御装置 | |
| JPS6221735Y2 (ja) | ||
| JPS6312861A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH01155046A (ja) | 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 | |
| JPH08291732A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2561248B2 (ja) | 内燃機関の燃料カツト制御装置 | |
| JPH0830460B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPS6321345A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050617 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060110 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060123 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |