JP2609230B2 - 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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- JP2609230B2 JP2609230B2 JP61109307A JP10930786A JP2609230B2 JP 2609230 B2 JP2609230 B2 JP 2609230B2 JP 61109307 A JP61109307 A JP 61109307A JP 10930786 A JP10930786 A JP 10930786A JP 2609230 B2 JP2609230 B2 JP 2609230B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関する。
背景技術 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等のために排
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
この酸素濃度センサの出力レベルに応じてエンジンへの
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が知られている。この空燃比制御装置として気化
器絞り弁下流に連通する吸気２次空気供給通路に電磁弁
を設けて酸素濃度センサの出力レベルに応じて電磁弁の
開度すなわち吸気２次空気供給量を制御するフィードバ
ック制御用吸気２次空気供給方式の空燃比制御装置があ
る（例えば、特公昭55−3533号）。
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
この酸素濃度センサの出力レベルに応じてエンジンへの
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が知られている。この空燃比制御装置として気化
器絞り弁下流に連通する吸気２次空気供給通路に電磁弁
を設けて酸素濃度センサの出力レベルに応じて電磁弁の
開度すなわち吸気２次空気供給量を制御するフィードバ
ック制御用吸気２次空気供給方式の空燃比制御装置があ
る（例えば、特公昭55−3533号）。
このような従来の空燃比制御装置においては、酸素濃
度センサの出力レベルから供給混合気の空燃比が目標空
燃比に対してリーン又はリッチのいずれであるかが判別
され、その判別結果に応じて比例量及び積分量を設定し
て吸気２次空気供給量をPI（比例積分）制御、又は積分
量のみを設定して吸気２次空気供給量をＩ（積分）制御
することが通常である。
度センサの出力レベルから供給混合気の空燃比が目標空
燃比に対してリーン又はリッチのいずれであるかが判別
され、その判別結果に応じて比例量及び積分量を設定し
て吸気２次空気供給量をPI（比例積分）制御、又は積分
量のみを設定して吸気２次空気供給量をＩ（積分）制御
することが通常である。
しかしながら、エンジンの運転状態が加速運転から定
常運転に移行したり、或いはアイドル運転から加速運転
に移行したりする際には供給混合気の空燃比が目標空燃
比から大きくずれる場合があり、このような場合にはＩ
制御は当然ながら、PI制御でも積分量によって空燃比の
ずれに対処するように動作するので応答性が悪く良好な
排気浄化性能を得られないという問題点があった。
常運転に移行したり、或いはアイドル運転から加速運転
に移行したりする際には供給混合気の空燃比が目標空燃
比から大きくずれる場合があり、このような場合にはＩ
制御は当然ながら、PI制御でも積分量によって空燃比の
ずれに対処するように動作するので応答性が悪く良好な
排気浄化性能を得られないという問題点があった。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、エンジンの運転状態の変化
直後における排気浄化性能の向上を図ることができるPI
制御、Ｉ制御等による空燃比制御方法を提供することで
ある。
直後における排気浄化性能の向上を図ることができるPI
制御、Ｉ制御等による空燃比制御方法を提供することで
ある。
本発明の空燃比制御装置は、内燃エンジンの排気系に
設けられた排気成分濃度センサによって検出された排気
成分濃度検出値と目標空燃比に対応する基準値とを比較
し、所定周期毎にその比較結果に応じて空燃比制御値を
積分量ずつ増減させる積分制御を行ない、エンジンに供
給される混合気の空燃比を空燃比制御値に応じて補正す
る空燃比制御方法であって、エンジンが低負荷状態にあ
ることを検出したとき積分量を所定値に設定する第１設
定ステップと、エンジンが低負荷状態以外の負荷状態に
あることを検出したとき積分量を所定値より増大させて
設定する第２設定ステップと、排気成分濃度検出値の単
位時間当たりの変化量が大なるとき積分制御では空燃比
制御値を第１又は第２設定ステップにて設定された積分
量だけ増減する積分ステップとを有することを特徴とし
ている。
設けられた排気成分濃度センサによって検出された排気
成分濃度検出値と目標空燃比に対応する基準値とを比較
し、所定周期毎にその比較結果に応じて空燃比制御値を
積分量ずつ増減させる積分制御を行ない、エンジンに供
給される混合気の空燃比を空燃比制御値に応じて補正す
る空燃比制御方法であって、エンジンが低負荷状態にあ
ることを検出したとき積分量を所定値に設定する第１設
定ステップと、エンジンが低負荷状態以外の負荷状態に
あることを検出したとき積分量を所定値より増大させて
設定する第２設定ステップと、排気成分濃度検出値の単
位時間当たりの変化量が大なるとき積分制御では空燃比
制御値を第１又は第２設定ステップにて設定された積分
量だけ増減する積分ステップとを有することを特徴とし
ている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図に示した本発明の空燃比制御方法を適用しつ車
載内燃エンジンの吸気２次空気供給方式の空燃比制御装
置においては、吸入空気が大気吸入口１からエアクリー
ナ２、気化器３、そして吸気マニホールド４を介してエ
ンジン５に供給される。気化器３には絞り弁６が設けら
れ、絞り弁６の上流にはベンチュリ７が形成されてい
る。
載内燃エンジンの吸気２次空気供給方式の空燃比制御装
置においては、吸入空気が大気吸入口１からエアクリー
ナ２、気化器３、そして吸気マニホールド４を介してエ
ンジン５に供給される。気化器３には絞り弁６が設けら
れ、絞り弁６の上流にはベンチュリ７が形成されてい
る。
吸気マニホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近
傍とは吸気２次空気供給通路８によって連通されてい
る。吸気２次空気供給通路８にはリニア型の電磁弁９が
設けられている。電磁弁９の開度はそのソレノイド9aに
供給される電流値に比例して変化する。
傍とは吸気２次空気供給通路８によって連通されてい
る。吸気２次空気供給通路８にはリニア型の電磁弁９が
設けられている。電磁弁９の開度はそのソレノイド9aに
供給される電流値に比例して変化する。
一方、10は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、11はエンジン５のクランクシャフト（図示
せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セン
サ、12はエンジン５の冷却水温に応じたレベルの出力を
発生する冷却水温センサ、14はエンジン５の排気マニホ
ールド15が設けられ排気ガス中の酸素濃度に応じた出力
電圧を発生する酸素濃度センサである。酸素濃度センサ
14の配設位置より下流の排気マニホールド15には排気ガ
ス中の有害成分の低減を促進させるために触媒コンバー
タ33が設けられている。電磁弁９、絶対圧センサ10、ク
ランク角センサ11、水温センサ12及び酸素濃度センサ14
は制御回路20に接続されている。制御回路20には更に車
両の速度に応じたレベルの出力を発生する車速センサ16
と、ポテンショメータからなり、絞り弁６の開度に応じ
たレベルの出力を発生する絞り弁開度センサ17とが接続
されている。
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、11はエンジン５のクランクシャフト（図示
せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セン
サ、12はエンジン５の冷却水温に応じたレベルの出力を
発生する冷却水温センサ、14はエンジン５の排気マニホ
ールド15が設けられ排気ガス中の酸素濃度に応じた出力
電圧を発生する酸素濃度センサである。酸素濃度センサ
14の配設位置より下流の排気マニホールド15には排気ガ
ス中の有害成分の低減を促進させるために触媒コンバー
タ33が設けられている。電磁弁９、絶対圧センサ10、ク
ランク角センサ11、水温センサ12及び酸素濃度センサ14
は制御回路20に接続されている。制御回路20には更に車
両の速度に応じたレベルの出力を発生する車速センサ16
と、ポテンショメータからなり、絞り弁６の開度に応じ
たレベルの出力を発生する絞り弁開度センサ17とが接続
されている。
制御回路20は第２図に示すように絶対圧センサ10、水
温センサ12、酸素濃度センサ14、車速センサ16及び絞り
弁開度センサ17の各出力レベルを変換するレベル変換回
路21と、レベル変換回路21を経た各センサ出力の１つを
選択的に出力するマルチプレクサ22と、このマルチプレ
クサ22から出力される信号をディジタル信号に変換する
A/D変換器23と、クランク角センサ11の出力信号を波形
整形する波形整形回路24と、波形整形回路24からパルス
として出力されるTDC信号の発生間隔をクロックパルス
発生回路（図示せず）から出力されるクロックパルス数
によって計測するカウンタ25と、電磁弁９を開弁駆動す
る駆動回路28と、プログラムに従ってディジタル演算を
行なうCPU（中央演算回路）29と、各種の処理プログラ
ム及びデータが予め書き込まれたROM30と、RAM31とから
なっている。電磁弁９のソレノイド9aは駆動回路28の駆
動トランジスタ及び電流検出用抵抗（共に図示せず）に
直列に接続されてその直列回路の両端間に電源電圧が供
給される。マルチプレクサ22、A/D変換器23、カウンタ2
5、駆動回路28、CPU29、ROM30及びRAM31は入出力バス32
によって互いに接続されている。
温センサ12、酸素濃度センサ14、車速センサ16及び絞り
弁開度センサ17の各出力レベルを変換するレベル変換回
路21と、レベル変換回路21を経た各センサ出力の１つを
選択的に出力するマルチプレクサ22と、このマルチプレ
クサ22から出力される信号をディジタル信号に変換する
A/D変換器23と、クランク角センサ11の出力信号を波形
整形する波形整形回路24と、波形整形回路24からパルス
として出力されるTDC信号の発生間隔をクロックパルス
発生回路（図示せず）から出力されるクロックパルス数
によって計測するカウンタ25と、電磁弁９を開弁駆動す
る駆動回路28と、プログラムに従ってディジタル演算を
行なうCPU（中央演算回路）29と、各種の処理プログラ
ム及びデータが予め書き込まれたROM30と、RAM31とから
なっている。電磁弁９のソレノイド9aは駆動回路28の駆
動トランジスタ及び電流検出用抵抗（共に図示せず）に
直列に接続されてその直列回路の両端間に電源電圧が供
給される。マルチプレクサ22、A/D変換器23、カウンタ2
5、駆動回路28、CPU29、ROM30及びRAM31は入出力バス32
によって互いに接続されている。
かかる構成においては、A/D変換器23から吸気マニホ
ールド４内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中に酸素濃
度、車速及び絞り弁開度の情報が択一的に、またカウン
タ25からエンジン回転数を表わす情報がCPU29に入出力
バス32を介して各々供給される。CPU29は後述の如く所
定周期T1（例えば、50m sec）毎に内部割込信号を発生
するようにされており、割込信号に応じて電磁弁９のソ
レノイド9aへの供給電流値DOUTをデータとして算出し、
その算出した供給電流値DOUTを駆動回路28に供給する。
駆動回路28はソレノイド9aに流れる電流値が供給電流値
DOUTになるようにソレノイド9aに流れる電流値を閉ルー
プ制御する。
ールド４内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中に酸素濃
度、車速及び絞り弁開度の情報が択一的に、またカウン
タ25からエンジン回転数を表わす情報がCPU29に入出力
バス32を介して各々供給される。CPU29は後述の如く所
定周期T1（例えば、50m sec）毎に内部割込信号を発生
するようにされており、割込信号に応じて電磁弁９のソ
レノイド9aへの供給電流値DOUTをデータとして算出し、
その算出した供給電流値DOUTを駆動回路28に供給する。
駆動回路28はソレノイド9aに流れる電流値が供給電流値
DOUTになるようにソレノイド9aに流れる電流値を閉ルー
プ制御する。
次に、かかる本発明による空燃比制御方法の手順を第
３図に示したCPU29の動作フロー図に従って詳細に説明
する。
３図に示したCPU29の動作フロー図に従って詳細に説明
する。
CPU29は、先ず、割込信号発生毎に車両の運転状態
（エンジンの運転状態を含む）が空燃比フィードバック
（F/B）制御条件を充足しているか否かを判別する（ス
テップ51）。この判別は吸気マニホールド内絶対圧、冷
却水温、車速及びエンジン回転数から決定され、例え
ば、低車速時及び低冷却水温時には空燃比フィードバッ
ク制御条件が充足されていないとされる。ここで、空燃
比フィードバック制御条件を充足しないと判別したなら
ば、電磁弁９を閉弁して空燃比フィードバック制御を停
止するために供給電流値DOUTを０に等しくする（ステッ
プ52）。一方、空燃比フィードバック制御条件を充足す
ると判別したならば、電磁弁９への供給電流値の基準電
流値DBASEを設定する（ステップ53）。ROM30には第４図
に示すように吸気マニホールド内絶対圧PBAとエンジン
回転数Neとから定まる基準電流値DBASEがDBASEデータマ
ップとして予め書き込まれているので、CPU29は絶対圧P
BAとエンジン回転数Neとを読み込み、読み込んだ各値に
対応する基準電流値DBASEをDBASEデータマップから検索
する。次に、酸素濃度センサ14の出力電圧VO2を酸素濃
度検出値として読み込みその出力電圧VO2が目標空燃比
に対応する基準値VREFより小であるか否かを判別する
（ステップ54）。VO2＜VREFの場合には、空燃比がリー
ンであるので空燃比フラグFAFが０に等しいか否かを判
別する（ステップ55）。FAF＝０ならば、空燃比がリー
ン状態を継続していると見做し、FAF＝１ならば、空燃
比がリッチからリーンに反転したと見做す。VO2＞VREF
の場合には、空燃比がリッチであるので空燃比フラグF
AFが１に等しいか否かを判別する（ステップ56）。FAF
＝１ならば、空燃比がリッチ状態を継続していると見做
し、FAF＝０ならば、空燃比がリーンからリッチに反転
したと見做す。このように空燃比が反転したときには変
数Ｎを整数N1（例えば、３）に等しくすることによりリ
セットし（ステップ57）、アイドル運転状態か否かを判
別する（ステップ58）。アイドル運転状態は例えば、絞
り弁開度θth、又は吸気マニホールド内絶対圧PBAから
判別し、絞り弁開度θthが所定開度θ１以下のとき、又
は吸気マニホールド内絶対圧PBAが所定圧P1以下のとき
アイドル運転時と判断する。アイドル運転状態でない場
合には酸素濃度センサ14の出力電圧VO2が目標空燃比に
対応する基準値VREFより小であるか否かを判別する（ス
テップ59）。VO2＜VREFならば、空燃比が目標空燃比よ
りリーンであるので空燃比フラグFAFを０に等しくし
（ステップ60）、空燃比フィードバック補正係数KO2か
ら所定比例量Ｐを減算しその算出値を新たに補正係数K
O2とする（ステップ61）。VO2≧VREFならば、空燃比が
目標空燃比よりリッチであるので空燃比フラグFAFを１
に等しく（ステップ62）、空燃比フィードバック補正係
数KO2から所定比例量Ｐを加算しその算出値を新たに補
正係数KO2とする（ステップ63）。ステップ61又は63に
おいて補正係数KO2の算出後、ステップ53において設定
した基準電流値DBASEに補正係数KO2を乗算しその乗算結
果を供給電流値DOUTとし（ステップ64）、供給電流値D
OUTを駆動回路28に対して出力する（ステップ65）。ま
たステップ58においてアイドル運転状態であると判別し
た場合には直ちにステップ64を実行して供給電流値DOUT
を算出する。
（エンジンの運転状態を含む）が空燃比フィードバック
（F/B）制御条件を充足しているか否かを判別する（ス
テップ51）。この判別は吸気マニホールド内絶対圧、冷
却水温、車速及びエンジン回転数から決定され、例え
ば、低車速時及び低冷却水温時には空燃比フィードバッ
ク制御条件が充足されていないとされる。ここで、空燃
比フィードバック制御条件を充足しないと判別したなら
ば、電磁弁９を閉弁して空燃比フィードバック制御を停
止するために供給電流値DOUTを０に等しくする（ステッ
プ52）。一方、空燃比フィードバック制御条件を充足す
ると判別したならば、電磁弁９への供給電流値の基準電
流値DBASEを設定する（ステップ53）。ROM30には第４図
に示すように吸気マニホールド内絶対圧PBAとエンジン
回転数Neとから定まる基準電流値DBASEがDBASEデータマ
ップとして予め書き込まれているので、CPU29は絶対圧P
BAとエンジン回転数Neとを読み込み、読み込んだ各値に
対応する基準電流値DBASEをDBASEデータマップから検索
する。次に、酸素濃度センサ14の出力電圧VO2を酸素濃
度検出値として読み込みその出力電圧VO2が目標空燃比
に対応する基準値VREFより小であるか否かを判別する
（ステップ54）。VO2＜VREFの場合には、空燃比がリー
ンであるので空燃比フラグFAFが０に等しいか否かを判
別する（ステップ55）。FAF＝０ならば、空燃比がリー
ン状態を継続していると見做し、FAF＝１ならば、空燃
比がリッチからリーンに反転したと見做す。VO2＞VREF
の場合には、空燃比がリッチであるので空燃比フラグF
AFが１に等しいか否かを判別する（ステップ56）。FAF
＝１ならば、空燃比がリッチ状態を継続していると見做
し、FAF＝０ならば、空燃比がリーンからリッチに反転
したと見做す。このように空燃比が反転したときには変
数Ｎを整数N1（例えば、３）に等しくすることによりリ
セットし（ステップ57）、アイドル運転状態か否かを判
別する（ステップ58）。アイドル運転状態は例えば、絞
り弁開度θth、又は吸気マニホールド内絶対圧PBAから
判別し、絞り弁開度θthが所定開度θ１以下のとき、又
は吸気マニホールド内絶対圧PBAが所定圧P1以下のとき
アイドル運転時と判断する。アイドル運転状態でない場
合には酸素濃度センサ14の出力電圧VO2が目標空燃比に
対応する基準値VREFより小であるか否かを判別する（ス
テップ59）。VO2＜VREFならば、空燃比が目標空燃比よ
りリーンであるので空燃比フラグFAFを０に等しくし
（ステップ60）、空燃比フィードバック補正係数KO2か
ら所定比例量Ｐを減算しその算出値を新たに補正係数K
O2とする（ステップ61）。VO2≧VREFならば、空燃比が
目標空燃比よりリッチであるので空燃比フラグFAFを１
に等しく（ステップ62）、空燃比フィードバック補正係
数KO2から所定比例量Ｐを加算しその算出値を新たに補
正係数KO2とする（ステップ63）。ステップ61又は63に
おいて補正係数KO2の算出後、ステップ53において設定
した基準電流値DBASEに補正係数KO2を乗算しその乗算結
果を供給電流値DOUTとし（ステップ64）、供給電流値D
OUTを駆動回路28に対して出力する（ステップ65）。ま
たステップ58においてアイドル運転状態であると判別し
た場合には直ちにステップ64を実行して供給電流値DOUT
を算出する。
一方、ステップ53ないし56において空燃比が反転して
いないと判別されたときには吸気マニホールト内絶対圧
PBAを読み込みその絶対圧PBAが410mmHgより大であるか
否かを判別する（ステップ66）。PBA≦410mmHgならば、
低負荷であるので変数Ｎを整数N1に等しくすることによ
りリセットし（ステップ67）、また単位積分量Inを初期
値I1に等しくし（ステップ68）、PBA＞410mmHgならば、
低負荷でないので変数Ｎが０に等しいか否かを判別する
（ステップ69）。Ｎ≠０ならば、変数Ｎから１を減算し
その算出値を新たな変数Ｎとし（ステップ70）、単位積
分量Inを初期値I1に等しくする（ステップ68）。Ｎ＝０
ならば、前回の単位積分量InをIn-1として読み出しその
単位積分量In-1に係数K1（例えば1.1）を乗算してその
算出値を今回の単位積分量Inとし（ステップ71）、今回
の単位積分量Inがガード値IG以上か否かを判別する（ス
テップ72）。In≧IGならば、今回の単位積分量Inをガー
ド値IGに等しくし（ステップ73）、In≦IGならば、ステ
ップ71において算出された単位積分量Inを保持する。
いないと判別されたときには吸気マニホールト内絶対圧
PBAを読み込みその絶対圧PBAが410mmHgより大であるか
否かを判別する（ステップ66）。PBA≦410mmHgならば、
低負荷であるので変数Ｎを整数N1に等しくすることによ
りリセットし（ステップ67）、また単位積分量Inを初期
値I1に等しくし（ステップ68）、PBA＞410mmHgならば、
低負荷でないので変数Ｎが０に等しいか否かを判別する
（ステップ69）。Ｎ≠０ならば、変数Ｎから１を減算し
その算出値を新たな変数Ｎとし（ステップ70）、単位積
分量Inを初期値I1に等しくする（ステップ68）。Ｎ＝０
ならば、前回の単位積分量InをIn-1として読み出しその
単位積分量In-1に係数K1（例えば1.1）を乗算してその
算出値を今回の単位積分量Inとし（ステップ71）、今回
の単位積分量Inがガード値IG以上か否かを判別する（ス
テップ72）。In≧IGならば、今回の単位積分量Inをガー
ド値IGに等しくし（ステップ73）、In≦IGならば、ステ
ップ71において算出された単位積分量Inを保持する。
単位積分量Inが定まると、酸素濃度センサ14の出力電
圧VO2が目標空燃比に対応する基準値VREFより小である
か否かを判別する（ステップ74）。VO2＜VREFならば、
空燃比が目標空燃比よりリーンであるので空燃比フラグ
FAFを０に等しくし（ステップ75）、前回の出力電圧VO2
n-1と今回の出力電圧VO2との変化量ΔVO2（＝VO2−VO2
n-1）が所定値ΔVO2H（負の値）より小であるか否かを
判別する（ステップ76）。ΔVO2＜ΔVO2Hならば、空燃
比のリーン化が継続しているので補正係数KO2から単位
積分量Inを減算しその算出値を今回の補正係数KO2とす
る（ステップ77）。ΔV02≧VO2Hならば、空燃比のリー
ン化具合が低下したので単位積分量Inの増加を防止する
ために単位積分量Inを初期値I1に等しくし（ステップ7
8）、そしてステップ77の実行により補正係数KO2から単
位積分量Inを減算しその算出値を今回の補正係数KO2と
する。ステップ74においてVO2≧VREFならば、空燃比が
目標空燃比よりリッチであるので空燃比フラグFAFを１
に等しくし（ステップ79）、前回の出力電圧VO2 n-1と
今回の出力電圧VO2との変化量ΔVO2（＝VO2−VO2 n-1）
が所定値ΔVO2L（正の値）より大であるか否かを判別す
る（ステップ80）。ΔO2＞ΔVO2Lならば、空燃比のリッ
チ化が継続しているので補正係数KO2に単位積分量Inを
加算しその算出値を今回の補正係数KO2とする（ステッ
プ81）。ΔVO2≦ΔVO2Lならば、空燃比のリッチ化具合
が低下したので単位積分量Inの増加を防止するために単
位積分量Inを初期値I1に等しくし（ステップ82）、そし
てステップ81の実行により補正係数KO2に単位積分量In
を加算しその算出値を今回の補正係数KO2とする。
圧VO2が目標空燃比に対応する基準値VREFより小である
か否かを判別する（ステップ74）。VO2＜VREFならば、
空燃比が目標空燃比よりリーンであるので空燃比フラグ
FAFを０に等しくし（ステップ75）、前回の出力電圧VO2
n-1と今回の出力電圧VO2との変化量ΔVO2（＝VO2−VO2
n-1）が所定値ΔVO2H（負の値）より小であるか否かを
判別する（ステップ76）。ΔVO2＜ΔVO2Hならば、空燃
比のリーン化が継続しているので補正係数KO2から単位
積分量Inを減算しその算出値を今回の補正係数KO2とす
る（ステップ77）。ΔV02≧VO2Hならば、空燃比のリー
ン化具合が低下したので単位積分量Inの増加を防止する
ために単位積分量Inを初期値I1に等しくし（ステップ7
8）、そしてステップ77の実行により補正係数KO2から単
位積分量Inを減算しその算出値を今回の補正係数KO2と
する。ステップ74においてVO2≧VREFならば、空燃比が
目標空燃比よりリッチであるので空燃比フラグFAFを１
に等しくし（ステップ79）、前回の出力電圧VO2 n-1と
今回の出力電圧VO2との変化量ΔVO2（＝VO2−VO2 n-1）
が所定値ΔVO2L（正の値）より大であるか否かを判別す
る（ステップ80）。ΔO2＞ΔVO2Lならば、空燃比のリッ
チ化が継続しているので補正係数KO2に単位積分量Inを
加算しその算出値を今回の補正係数KO2とする（ステッ
プ81）。ΔVO2≦ΔVO2Lならば、空燃比のリッチ化具合
が低下したので単位積分量Inの増加を防止するために単
位積分量Inを初期値I1に等しくし（ステップ82）、そし
てステップ81の実行により補正係数KO2に単位積分量In
を加算しその算出値を今回の補正係数KO2とする。
このように、ステップ77又は81において補正係数KO2
を決定すると、ステップ64、65の実行により供給電流値
DOUTとし、供給電流値DOUTを駆動回路28に対して供給す
る。
を決定すると、ステップ64、65の実行により供給電流値
DOUTとし、供給電流値DOUTを駆動回路28に対して供給す
る。
駆動回路28は電磁弁９のソレノイド9aに流れる電流値
を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値と供
給電流値DOUTとを比較し、比較結果に応じて駆動トラン
ジスタをオンオフすることによりソレノイド9aに電流を
供給する。よって、ソレノイド9aには供給電流値DOUTの
電流が流れ、ソレノイド9aに流れる電流値に比例した量
の吸気２次空気が吸気マニホールド４内に供給されるの
である。また供給電流値DOUTが０の場合には電磁弁９が
閉弁して吸気２次空気の供給が停止される。
を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値と供
給電流値DOUTとを比較し、比較結果に応じて駆動トラン
ジスタをオンオフすることによりソレノイド9aに電流を
供給する。よって、ソレノイド9aには供給電流値DOUTの
電流が流れ、ソレノイド9aに流れる電流値に比例した量
の吸気２次空気が吸気マニホールド４内に供給されるの
である。また供給電流値DOUTが０の場合には電磁弁９が
閉弁して吸気２次空気の供給が停止される。
かかる本発明の空燃比制御方法を適用した装置におい
ては、酸素濃度から検出した空燃比が目標空燃比に対し
て反転したときにアイドル運転状態でないならば、先
ず、補正係数KO2の比例量を反転方向と逆の空燃比方向
に変化させ、それに続いて補正係数KO2の積分量を徐々
に変化させるPI（比例積分）制御が行なわれる。このPI
制御時にリッチ又はリーン状態が継続しかつ低負荷でな
ければ、空燃比反転後は供給混合気の空燃比の変化に対
する応答性の向上を図るために第５図に示すように単位
当りの積分量が時間経過に従って増加され、その後、空
燃比の単位時間当りの変化が緩やかになると空燃比反転
までは反転後のオーバーシュートを防止するために積分
量が初期値I1に固定される。よって、供給混合気の空燃
比が目標空燃比にほぼ安定しているときには空燃比の反
転周期が早くなるので単位当りの積分量の増加は行なわ
れない。一方、アイドル運転時には空燃比制御によるエ
ンジン回転数の変動を防止するために補正係数KO2の積
分量のみを徐々に変化させるＩ制御が行なわれる。
ては、酸素濃度から検出した空燃比が目標空燃比に対し
て反転したときにアイドル運転状態でないならば、先
ず、補正係数KO2の比例量を反転方向と逆の空燃比方向
に変化させ、それに続いて補正係数KO2の積分量を徐々
に変化させるPI（比例積分）制御が行なわれる。このPI
制御時にリッチ又はリーン状態が継続しかつ低負荷でな
ければ、空燃比反転後は供給混合気の空燃比の変化に対
する応答性の向上を図るために第５図に示すように単位
当りの積分量が時間経過に従って増加され、その後、空
燃比の単位時間当りの変化が緩やかになると空燃比反転
までは反転後のオーバーシュートを防止するために積分
量が初期値I1に固定される。よって、供給混合気の空燃
比が目標空燃比にほぼ安定しているときには空燃比の反
転周期が早くなるので単位当りの積分量の増加は行なわ
れない。一方、アイドル運転時には空燃比制御によるエ
ンジン回転数の変動を防止するために補正係数KO2の積
分量のみを徐々に変化させるＩ制御が行なわれる。
なお、上記した本発明の実施例においては、ステップ
71におけるIn＝K1・In-1の演算により単位当りの積分量
が変化するようになっているが、これに限らず、In＝K1
2・In-1の如く単位当りの積分量を変化させても良いの
である。
71におけるIn＝K1・In-1の演算により単位当りの積分量
が変化するようになっているが、これに限らず、In＝K1
2・In-1の如く単位当りの積分量を変化させても良いの
である。
また、上記した本発明の実施例においては、リニア型
の電磁弁を備えた空燃比制御装置について説明したが、
電磁開閉弁を空気２次空気供給通路に備え所定周期毎に
電磁開閉弁の開弁時間TOUT（＝基準開弁時間TBASE×補
正係数KO2）を算出しその開弁時間TOUTだけ電磁開閉弁
を開弁させる空燃比制御装置にも本発明を適用すること
ができる。
の電磁弁を備えた空燃比制御装置について説明したが、
電磁開閉弁を空気２次空気供給通路に備え所定周期毎に
電磁開閉弁の開弁時間TOUT（＝基準開弁時間TBASE×補
正係数KO2）を算出しその開弁時間TOUTだけ電磁開閉弁
を開弁させる空燃比制御装置にも本発明を適用すること
ができる。
更に、上記した本発明の実施例においては、吸気２次
空気供給方式の空燃比制御装置に本発明の空燃比制御方
法を適用したが、インジェクタによって燃料を噴射供給
しその噴射量を制御する方式の装置にも本発明を適用す
ることができるのである。
空気供給方式の空燃比制御装置に本発明の空燃比制御方
法を適用したが、インジェクタによって燃料を噴射供給
しその噴射量を制御する方式の装置にも本発明を適用す
ることができるのである。
発明の効果 以上の如く、本発明の空燃比制御方法においては、排
気成分濃度検出値の単位時間当りの変化量に応じて積分
制御における所定周期毎の増減量、すなわち積分量を増
大せしめるのでエンジンの運転状態が加速運転から定常
運転に移行したり、或いはアイドル運転から加速運転に
移行したりする際に供給混合気の空燃比が目標空燃比か
ら大きくずれても従来に比して良好な応答性を得ること
ができ、排気浄化性能の向上を図ることができる。また
エンジンの低負荷状態を検出したときには積分制御にお
ける所定周期毎の増減量を所定値に固定するので空燃比
をハンチングを抑制することができ、排気浄化性能の低
下を防止することができるのである。
気成分濃度検出値の単位時間当りの変化量に応じて積分
制御における所定周期毎の増減量、すなわち積分量を増
大せしめるのでエンジンの運転状態が加速運転から定常
運転に移行したり、或いはアイドル運転から加速運転に
移行したりする際に供給混合気の空燃比が目標空燃比か
ら大きくずれても従来に比して良好な応答性を得ること
ができ、排気浄化性能の向上を図ることができる。また
エンジンの低負荷状態を検出したときには積分制御にお
ける所定周期毎の増減量を所定値に固定するので空燃比
をハンチングを抑制することができ、排気浄化性能の低
下を防止することができるのである。
第１図は本発明の空燃比制御方法を適用した空燃比制御
装置を示す概略図、第２図は第１図の装置中の制御回路
の具体的構成を示すブロック図、第３図はCPUの動作を
示すフロー図、第４図はROMに書き込まれたデータマッ
プを示す図、第５図は単位積分量Inの変化特性を示す図
である。 主要部分の符号の説明 ２……エアクリーナ ３……気化器 ４……吸気マニホールド ６……絞り弁 ７……ベンチュリ ８……吸気２次空気供給通路 ９……リニア型電磁弁 10……絶対圧センサ 11……クランク角センサ 12……冷却水温センサ 14……酸素濃度センサ 15……排気マニホールド 17……絞り弁開度センサ 33……触媒コンバータ
装置を示す概略図、第２図は第１図の装置中の制御回路
の具体的構成を示すブロック図、第３図はCPUの動作を
示すフロー図、第４図はROMに書き込まれたデータマッ
プを示す図、第５図は単位積分量Inの変化特性を示す図
である。 主要部分の符号の説明 ２……エアクリーナ ３……気化器 ４……吸気マニホールド ６……絞り弁 ７……ベンチュリ ８……吸気２次空気供給通路 ９……リニア型電磁弁 10……絶対圧センサ 11……クランク角センサ 12……冷却水温センサ 14……酸素濃度センサ 15……排気マニホールド 17……絞り弁開度センサ 33……触媒コンバータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−112838（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−204947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−87242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−152147（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−152148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−143145（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】内燃エンジンの排気系に設けられた排気成
分濃度センサによって検出された排気成分濃度検出値と
目標空燃比に対応する基準値とを比較し、所定周期毎に
その比較結果に応じて空燃比制御値を積分量ずつ増減さ
せる積分制御を行ない、エンジンに供給される混合気の
空燃比を前記空燃比制御値に応じて補正する空燃比制御
方法であって、前記エンジンが低負荷状態にあることを
検出したとき前記積分量を所定値に設定する第１設定ス
テップと、前記エンジンが低負荷状態以外の負荷状態に
あることを検出したとき前記積分量を前記所定値より増
大させて設定する第２設定ステップと、前記排気成分濃
度検出値の単位時間当たりの変化量が大なるとき前記積
分制御では前記空燃比制御値を前記第１又は第２設定ス
テップにて設定された前記積分量だけ増減する積分ステ
ップとを有することを特徴とする空燃比制御方法。 - 【請求項２】前記比較結果から空燃比が前記目標空燃比
よりリーンであることが検出され続けたとき前記排気成
分濃度検出値の単位時間当りの変化量が第１所定の負値
より小ならば、又は前記比較結果から空燃比が前記目標
空燃比よりリッチであることが検出され続けたとき前記
排気成分濃度検出値の単位時間当りの変化量が第２所定
の正値より大ならば、前記積分制御における前記積分量
を増大せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61109307A JP2609230B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61109307A JP2609230B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265443A JPS62265443A (ja) | 1987-11-18 |
| JP2609230B2 true JP2609230B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=14506879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61109307A Expired - Fee Related JP2609230B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609230B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112838A (en) * | 1979-02-21 | 1980-09-01 | Hitachi Ltd | Air-fuel ratio controller |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP61109307A patent/JP2609230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265443A (ja) | 1987-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |