JPH0674764B2 - 車両用エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
車両用エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH0674764B2 JPH0674764B2 JP59222625A JP22262584A JPH0674764B2 JP H0674764 B2 JPH0674764 B2 JP H0674764B2 JP 59222625 A JP59222625 A JP 59222625A JP 22262584 A JP22262584 A JP 22262584A JP H0674764 B2 JPH0674764 B2 JP H0674764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- value
- fuel ratio
- idle
- setting means
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1483—Proportional component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【産業上の利用分野】 本発明は、吸入混合気の空燃比を三元触媒が有効に働く
理論空燃比付近に保つようにフィードバック制御する車
両用エンジンの空燃比制御装置に関し、特に減速からア
イドルに移行した際の空燃比のオーバリーンを防止する
車両用エンジンの空燃比制御装置に関する。
理論空燃比付近に保つようにフィードバック制御する車
両用エンジンの空燃比制御装置に関し、特に減速からア
イドルに移行した際の空燃比のオーバリーンを防止する
車両用エンジンの空燃比制御装置に関する。
この種の空燃比制御装置は、O2センサが活性化した以降
において、排気ガス中の酸素濃度をO2センサにより検出
して空燃比を判定し、その判定結果に基づいたPI信号に
よりデューティ値を算出する。一方、定常状態の各運転
条件における基本的なデューティ値が予め設定されてお
り、その設定値を、前記PI信号により算出したデューテ
ィ値で補正することにより、０〜100％に限定して最終
的なデューティ値を演算し、これに基づいて燃料供給量
等を制御する。また上記PI信号のPI値は、排気ガスと走
行性の両面から運転状態に応じ、例えば３つの形態に使
い分けられている。即ち、一般走行用として所定のPI値
が設定され、これに対し加速用のPI値は大きくして追従
性を良くし、逆に例えばエンジン回転数が1100rpm以下
のアイドリング用ではPI値を小さくして空燃比の変動を
少なくするようになっている。 こうして、定常運転の場合のみならず、運転条件が急変
する過渡状態でも上述のように空燃比制御される。 ところで、アクセルの踏込みによる高負荷域のように空
燃比が激しく変動する走行状態からスロットル弁を全閉
して減速しアイドルに移行する過渡状態時には、減速初
期において吸気管負圧の急増により吸気管および吸気ボ
ート内壁に付着した燃料液滴が吸入されて空燃比が一時
的にリッチとなり、これがO2センサにより検出されて空
燃比フィードバック制御により電子制御気化器の場合に
は、第５図（ａ）に示すようにデューティ値が高くなり
燃料系への空気補給量を増し燃料供給量が減じられて空
燃比がリーン側に補正される。その後、減速からエンジ
ン回転数の低下に伴いアイドル状態に移行した直後に
は、空燃比フィードバック制御系の応答遅れにより、オ
ーバリーン状態となり、また、アイドル移行後はアイド
ル用の小さいPI値が用いられることで、デューティ値が
徐々に低下されるため、第５図（ａ），（ｂ）で示すよ
うに減速からアイドル移行後においてオーバリーン領域
が比較的長い間、継続されることになり、この間、アイ
ドルが不安定化し、また、排気ガス浄化率も悪化する。 また、インジェクタによる燃料噴射式エンジンにおいて
は、減速初期時には上述と同様に吸気管負圧の急増によ
り壁面付着燃料が壁面から剥離されることで空燃比が一
時的にリッチ状態となり、その後、燃料カットされた
後、エンジン回転数がリカバリ回転数に達して、減速か
らアイドルに移行したとき、壁面付着燃料が吸気管およ
び吸気ボート壁面から除去され壁面が乾いた状態で燃料
噴射が再開されるので、燃料噴射量に対して壁面付着燃
料量が増加してエンジンの筒内への燃料供給量が壁面付
着燃料の分、相対滴に少なくなるので、減速からアイド
ルへの移行直後、空燃比がオーバリーン状態となる。ま
た、このときにもアイドル用の小さいPI値が用いられる
こととなり、オーバリーン状態が解消されるまでに時間
がかかり、この間、アイドルが不安定化し、排気ガス浄
化率も悪化する。 減速時の空燃比制御に関しては、従来、特開昭52-53141
号公報（第１の先行例）があり、スロットル全閉後の所
定時間の間は制御利得（PI値）を平常時と同じ値に保
ち、スロットル全閉の所定時間経過後は制御利得（PI値
の少なくとも一方）を減少させることで、エンジンブレ
ーキをかけた場合等のようにスロットル弁が全閉になっ
た直後、すなわち、減速直後において混合気が過濃にな
る現象が最少限に抑えると共に、アイドリング時におけ
る制御の安定性を両立させる技術が開示されている。 また、特開昭52−97031号公報（第２の先行例）には、
（１）．スロットル全閉且つエンジン回転数がアイドル
回転数よりも高い減速時に制御利得（PI値）を定常時よ
りも大きくし、（２）．あるいは、スロットル全閉の減
速開始時点から所定時間の間、制御利得を定常時よりも
大きくし、スロットル全閉の所定時間経過後は、定常時
の利得あるいはアイドル用の小さい制御利得に設定する
ことで、減速状態を検出して直ちに制御利得を大きくす
ることにより、減速時における空燃比制御状態の過渡応
答性を向上すると共に、定常時やアイドル時の安定性を
向上する技術が開示されている。
において、排気ガス中の酸素濃度をO2センサにより検出
して空燃比を判定し、その判定結果に基づいたPI信号に
よりデューティ値を算出する。一方、定常状態の各運転
条件における基本的なデューティ値が予め設定されてお
り、その設定値を、前記PI信号により算出したデューテ
ィ値で補正することにより、０〜100％に限定して最終
的なデューティ値を演算し、これに基づいて燃料供給量
等を制御する。また上記PI信号のPI値は、排気ガスと走
行性の両面から運転状態に応じ、例えば３つの形態に使
い分けられている。即ち、一般走行用として所定のPI値
が設定され、これに対し加速用のPI値は大きくして追従
性を良くし、逆に例えばエンジン回転数が1100rpm以下
のアイドリング用ではPI値を小さくして空燃比の変動を
少なくするようになっている。 こうして、定常運転の場合のみならず、運転条件が急変
する過渡状態でも上述のように空燃比制御される。 ところで、アクセルの踏込みによる高負荷域のように空
燃比が激しく変動する走行状態からスロットル弁を全閉
して減速しアイドルに移行する過渡状態時には、減速初
期において吸気管負圧の急増により吸気管および吸気ボ
ート内壁に付着した燃料液滴が吸入されて空燃比が一時
的にリッチとなり、これがO2センサにより検出されて空
燃比フィードバック制御により電子制御気化器の場合に
は、第５図（ａ）に示すようにデューティ値が高くなり
燃料系への空気補給量を増し燃料供給量が減じられて空
燃比がリーン側に補正される。その後、減速からエンジ
ン回転数の低下に伴いアイドル状態に移行した直後に
は、空燃比フィードバック制御系の応答遅れにより、オ
ーバリーン状態となり、また、アイドル移行後はアイド
ル用の小さいPI値が用いられることで、デューティ値が
徐々に低下されるため、第５図（ａ），（ｂ）で示すよ
うに減速からアイドル移行後においてオーバリーン領域
が比較的長い間、継続されることになり、この間、アイ
ドルが不安定化し、また、排気ガス浄化率も悪化する。 また、インジェクタによる燃料噴射式エンジンにおいて
は、減速初期時には上述と同様に吸気管負圧の急増によ
り壁面付着燃料が壁面から剥離されることで空燃比が一
時的にリッチ状態となり、その後、燃料カットされた
後、エンジン回転数がリカバリ回転数に達して、減速か
らアイドルに移行したとき、壁面付着燃料が吸気管およ
び吸気ボート壁面から除去され壁面が乾いた状態で燃料
噴射が再開されるので、燃料噴射量に対して壁面付着燃
料量が増加してエンジンの筒内への燃料供給量が壁面付
着燃料の分、相対滴に少なくなるので、減速からアイド
ルへの移行直後、空燃比がオーバリーン状態となる。ま
た、このときにもアイドル用の小さいPI値が用いられる
こととなり、オーバリーン状態が解消されるまでに時間
がかかり、この間、アイドルが不安定化し、排気ガス浄
化率も悪化する。 減速時の空燃比制御に関しては、従来、特開昭52-53141
号公報（第１の先行例）があり、スロットル全閉後の所
定時間の間は制御利得（PI値）を平常時と同じ値に保
ち、スロットル全閉の所定時間経過後は制御利得（PI値
の少なくとも一方）を減少させることで、エンジンブレ
ーキをかけた場合等のようにスロットル弁が全閉になっ
た直後、すなわち、減速直後において混合気が過濃にな
る現象が最少限に抑えると共に、アイドリング時におけ
る制御の安定性を両立させる技術が開示されている。 また、特開昭52−97031号公報（第２の先行例）には、
（１）．スロットル全閉且つエンジン回転数がアイドル
回転数よりも高い減速時に制御利得（PI値）を定常時よ
りも大きくし、（２）．あるいは、スロットル全閉の減
速開始時点から所定時間の間、制御利得を定常時よりも
大きくし、スロットル全閉の所定時間経過後は、定常時
の利得あるいはアイドル用の小さい制御利得に設定する
ことで、減速状態を検出して直ちに制御利得を大きくす
ることにより、減速時における空燃比制御状態の過渡応
答性を向上すると共に、定常時やアイドル時の安定性を
向上する技術が開示されている。
しかし、第１の先行例では、スロットル全閉してから所
定時間を経過する前には、通常のPI値を用い、スロット
ル弁全閉の所定時間経過後、アイドル用の小さいPI値を
用いるに過ぎず、単にスロットル全閉後の時間により判
断しているため、減速からアイドルへの移行を的確に判
断することができない。また、スロットル弁全閉の減速
からアイドルへ移行するまでの時間はその時の運転状態
により異なるため、単にスロットル全閉後の所定時間で
のみ判断すると、減速からアイドルへの移行前からアイ
ドル用の小さいPI値が用いられることがあり、減速から
アイドルへの移行直後において、小さいPI値を用いてフ
ィードバック制御されるため、応答性が悪く、減速から
アイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーンを解消す
るまで時間がかかり、この間、アイドルが不安定化す
る。 また、第２の先行例において、（１）のものでは単に減
速時のみPI値を定常時よりも大きくしているだけである
から、減速からアイドルへの移行直後においては何等対
処されておらず、定常時と同じPI値が用いられ、アイド
ル時にはPI値が大き過ぎて応答性過剰となりハンチング
を生じる虞があり、また、減速からアイドルへの移行直
後の空燃比のオーバリーンを有効に防止し得ない。 さらに、第２の先行例における（２）のものでは単にス
ロットル全閉の減速開始時点から所定時間の間、PI値を
大きくし、所定時間経過後は定常時のPI値あるいはアイ
ドル用のPI値としているだけであるから、前記第１の先
行例と同様に減速からアイドルへの移行を的確に判断す
ることができず、減速からアイドルへの移行直後の空燃
比のオーバリーンを有効に防止できず、減速からアイド
ルへの移行直後にアイドルが不安定化する。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、減速
からアイドルへの移行が、的確に判断することができ、
減速からアイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーン
を有効に防止してアイドル安定化を図ることが可能な車
両用エンジンの空燃比制御装置を提供することを目的と
する。
定時間を経過する前には、通常のPI値を用い、スロット
ル弁全閉の所定時間経過後、アイドル用の小さいPI値を
用いるに過ぎず、単にスロットル全閉後の時間により判
断しているため、減速からアイドルへの移行を的確に判
断することができない。また、スロットル弁全閉の減速
からアイドルへ移行するまでの時間はその時の運転状態
により異なるため、単にスロットル全閉後の所定時間で
のみ判断すると、減速からアイドルへの移行前からアイ
ドル用の小さいPI値が用いられることがあり、減速から
アイドルへの移行直後において、小さいPI値を用いてフ
ィードバック制御されるため、応答性が悪く、減速から
アイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーンを解消す
るまで時間がかかり、この間、アイドルが不安定化す
る。 また、第２の先行例において、（１）のものでは単に減
速時のみPI値を定常時よりも大きくしているだけである
から、減速からアイドルへの移行直後においては何等対
処されておらず、定常時と同じPI値が用いられ、アイド
ル時にはPI値が大き過ぎて応答性過剰となりハンチング
を生じる虞があり、また、減速からアイドルへの移行直
後の空燃比のオーバリーンを有効に防止し得ない。 さらに、第２の先行例における（２）のものでは単にス
ロットル全閉の減速開始時点から所定時間の間、PI値を
大きくし、所定時間経過後は定常時のPI値あるいはアイ
ドル用のPI値としているだけであるから、前記第１の先
行例と同様に減速からアイドルへの移行を的確に判断す
ることができず、減速からアイドルへの移行直後の空燃
比のオーバリーンを有効に防止できず、減速からアイド
ルへの移行直後にアイドルが不安定化する。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、減速
からアイドルへの移行が、的確に判断することができ、
減速からアイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーン
を有効に防止してアイドル安定化を図ることが可能な車
両用エンジンの空燃比制御装置を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するため、本発明による車両用エンジン
の空燃比制御装置は、加速時には通常走行時よりも大き
いPI値により、アイドル時には通常走行時よりも小さい
PI値により空燃比を制御する車両用エンジンの空燃比制
御装置において、O2センサからの信号に基づき空燃比状
態を判定する空燃比判定手段と、上記各運転状態に対応
したPI値を設定するPI値設定手段と、上記PI値設定手段
におけるアイドル時のPI値に対してリッチ側のＩ値のみ
を大きく設定したアイドル補正用PI値設定手段と、エン
ジン回転数が設定回転数以下のアイドル回転数の状態が
設定時間以下で、且つ空燃比がオーバリーンで、且つス
ロットル全閉のとき、減速からアイドルへの移行直後で
あり、空燃比オーバリーン状態と判断する判定手段と、
通常時には上記PI値設定手段を選択し、上記判定手段で
減速からアイドルへの移行直後且つ空燃比オーバリーン
と判断されたときのみ上記アイドル補正用PI値設定手段
を選択する切換手段と、上記切換手段がPI値設定手段を
選択したときには、上記空燃比判定手段の判定結果に応
じ基本デューティ値を各運転状態に対応したPI値で補正
し、アイドル補正用PI値設定手段を選択したときには、
上記アイドル補正用PI値で補正して燃料供給量制御手段
を制御するPI信号を発生するPI信号発生手段とを備える
ことを特徴とする。
の空燃比制御装置は、加速時には通常走行時よりも大き
いPI値により、アイドル時には通常走行時よりも小さい
PI値により空燃比を制御する車両用エンジンの空燃比制
御装置において、O2センサからの信号に基づき空燃比状
態を判定する空燃比判定手段と、上記各運転状態に対応
したPI値を設定するPI値設定手段と、上記PI値設定手段
におけるアイドル時のPI値に対してリッチ側のＩ値のみ
を大きく設定したアイドル補正用PI値設定手段と、エン
ジン回転数が設定回転数以下のアイドル回転数の状態が
設定時間以下で、且つ空燃比がオーバリーンで、且つス
ロットル全閉のとき、減速からアイドルへの移行直後で
あり、空燃比オーバリーン状態と判断する判定手段と、
通常時には上記PI値設定手段を選択し、上記判定手段で
減速からアイドルへの移行直後且つ空燃比オーバリーン
と判断されたときのみ上記アイドル補正用PI値設定手段
を選択する切換手段と、上記切換手段がPI値設定手段を
選択したときには、上記空燃比判定手段の判定結果に応
じ基本デューティ値を各運転状態に対応したPI値で補正
し、アイドル補正用PI値設定手段を選択したときには、
上記アイドル補正用PI値で補正して燃料供給量制御手段
を制御するPI信号を発生するPI信号発生手段とを備える
ことを特徴とする。
上記構成により、通常時には、切換手段によりPI値設定
手段が選択されて、PI信号発生手段で空燃比判定手段の
判定結果に応じ基本デューティ値を各運転状態に対応し
たPI値で補正して燃料供給量制御手段を制御するPI信号
が発生され、一方、判定手段によりエンジン回転数が設
定回転数以下のアイドル回転数の状態が設定時間以下
で、且つスロットル全閉のとき、減速からアイドルへの
移行直後と判断し、且つ空燃比オーバリーン状態のとき
のみ、切換手段にてアイドル補正用PI値設定手段が選択
されて、PI信号発生手段で、アイドル時のPI値に対して
リッチ側のＩ値のみを大きく設定したアイドル補正用PI
値に基づきPI信号が発生される。
手段が選択されて、PI信号発生手段で空燃比判定手段の
判定結果に応じ基本デューティ値を各運転状態に対応し
たPI値で補正して燃料供給量制御手段を制御するPI信号
が発生され、一方、判定手段によりエンジン回転数が設
定回転数以下のアイドル回転数の状態が設定時間以下
で、且つスロットル全閉のとき、減速からアイドルへの
移行直後と判断し、且つ空燃比オーバリーン状態のとき
のみ、切換手段にてアイドル補正用PI値設定手段が選択
されて、PI信号発生手段で、アイドル時のPI値に対して
リッチ側のＩ値のみを大きく設定したアイドル補正用PI
値に基づきPI信号が発生される。
以下、本発明の一実施例を、電子制御式気化器に適用し
た例について図面に基づいて具体的に説明する。 第１図において本発明の装置の概略を説明すると、符号
１はエンジン本体２の上流側に連設される電子制御式気
化器であり、この気化器１のフロートチャンバ３からベ
ンチュリー４のノズル５に至るメイン燃料通路６の途中
にエアブリード７に空気補正通路８が連通している。ま
たメイン燃料通路６から分岐してスロットル弁９の付近
に開口するスローポート10に至るスロー燃料通路11の途
中のエアブリード12にも空気補正通路13が連通してい
る。そして、これらの各空気補正通路8,13に開閉用の電
磁弁14,15が設けられ、この電磁弁14,15の吸入側がエア
クリーナ16を介して大気に連通している。次いでエンジ
ン本体２の下流側の排気管17には排気ガス浄化用三元触
媒のコンバータ18が介設され、それよりエンジン本体２
側にO2センサ19が排気ガス中の酸素濃度により空燃比を
検出すべく設けられている。 一方、吸気マニホールド22には吸気管負圧を検出する負
圧センサ20が設けられ、この負圧センサ20の信号とイグ
ニッションパルス21が制御ユニット30に入力され、この
制御ユニット30から出力する制御信号で電磁弁14,15を
所定のデューティ値で開度制御することで、空気補正通
路8,13、エアブリード7,12を介して燃料系に空気を補給
して燃料供給量を制御し、混合気の空燃比をリーンにし
たり、その空気補正量を減じて空燃比をリッチにするよ
うになっている。 第２図において、制御ユニット30の構成について説明す
る。まずフィードバック制御系の概略について説明する
と、O2センサ19からの信号により空燃比がリーンまたは
リッチかの判定を行う空燃比判定手段31を有し、この空
燃比判定手段31の出力は、PI信号発生手段32に入力され
て判定結果に応じたPI信号を出力する。即ち、リッチの
場合はＰ成分のステップ状電圧低下波形とＩ成分の一定
速度で電圧低下する波形を出力し、リーンの場合は上述
と逆の関係のＩ成分とＰ成分の波形を出力する。このPI
信号発生手段32には、基本デューティ設定手段33からの
エンジン回転数と吸気管負圧の関係で設定された定常状
態のデューティ値と、PI値設定手段34からのアイドリン
グ用，加速用，一般走行用の各運転状態に応じたPI値が
入力しており、これらと上記判定結果により最終的なPI
信号を出力する。そしてPI信号発生手段32の出力は、パ
ルス幅変換手段35に入力して所定のデューティ値のパル
ス信号に変換され、これが駆動回路36を介して燃料供給
量制御手段としての電磁弁14,15に入力するようになっ
ている。 そこで上記フィードバック制御系において、第３図
（Ｂ）の曲線IRで示すように、（ａ）のＰ＝０のアイド
リング用に対してリッチ側のＩ値のみを４〜５倍大きく
したアイドル補正用PI値設定手段37を有し、このアイド
ル補正用PI値設定手段37とPI値設定手段34が切換手段38
を介してPI信号発生手段32に接続し、判定手段44の出力
により切換えるようになっている。 上記判定手段44は、イグニッションパルス21を入力して
エンジン回転数が1100rpm以下のときにアイドル回転数
状態と判断してＨ信号を出力するエンジン回転数判定手
段39を有し、このエンジン回転数判定手段39からの信号
が、例えば５秒以上、Ｈを継続した場合にＬ出力するタ
イマー手段40を介してANDゲート41に接続する。またパ
ルス幅変換手段35の出力側に接続してデューティ値が、
例えば50％以上のオーバリーンの場合に出力をＨにする
デューティ値判定手段42と，負圧センサ20からの信号が
入力して吸気管負圧が、例えば−400mmHgより深いとき
にスロットル全開と判断して出力をＨにする吸気管負圧
判定手段43とを有し、これらの手段42,43もANDゲート41
に接続する。そして、エンジン回転数が設定回転数（11
00rpm）以下のアイドル回転数の状態が設定時間（５
秒）以下で、且つ空燃比がオーバリーンで、且つスロッ
トル全開のとき、減速からアイドルへの移行直後であ
り、空燃比オーバリーン状態と判断して判定手段44にお
けるANDゲート41の出力がＨになると、切換手段38をア
イドル補正用PI値設定手段37に切換えるようになってい
る。 次いで、このように構成された装置の作用について説明
する。先ず通常のフィードバック制御では、O2センサ19
からの信号が空燃比判定手段31で判定され、その結果が
PI信号発生手段32に入力する。そこで、このPI信号発生
手段32では、判定結果に対し基本デューティ設定手段33
からの基本デューティ値を補正し、PI値設定手段34から
の運転条件に応じたPI値を用いて空燃比がリッチの場合
にはリーン化し、またリーンの場合にはリッチ化するPI
信号を発生する。そしてこのPI信号がパルス幅変換手段
35に入力してパルス変換されることでデューティ信号を
生じ、これにより駆動回路36を介して電磁弁14,15を動
作する。こうしてリッチの場合には高いデューティ値に
より空気補給量を増し燃料供給量を減じて空燃比をリー
ン側に補正し、リーンの場合には逆に動作して空燃比を
理論空燃比付近に保つように制御するのである。 一方、高負荷域の走行状態から減速してアイドルに移行
する場合の動作を第４図に示すフローチャートを参照し
て説明する。 まずステップS101で通常のPI値をセットし、ステップS1
02でエンジン回転数判定手段39によりエンジン回転数が
例えば、1100rpmを越えてアイドル回転以上の場合はス
テップS103へ進み、タイマー手段40のカウント値TM11が
クリアされる。一方、エンジン回転数が1100rpm以下の
アイドル回転の場合には、ステップS104へ進み、タイマ
ー手段40のカウント値TM11が設定時間（例えば、5sec）
以上、すなわち、アイドル回転以下の状態が設定時間以
上継続したかが判断されて、TM11＞5secの場合にはルー
チンを抜け、TM11≦5secの場合にはステップS105へ進
み、タイマー手段40のカウント値TM11をインクリメント
する。そして、ステップS106でデューティ値判定手段42
によりデューティ値が、例えば50％以上のオーバーリー
ン状態か否かが判断されて、デューティ値が50％未満の
場合にはルーチンを抜け、デューティ値が50％以上のオ
ーバーリーンの場合にはステップS107へ進み、吸気管負
圧判定手段43により、吸気管負圧が例えば−400mmHg以
下でスロットル弁全閉状態と判断されたとき、すなわ
ち、エンジン回転数が設定回転数以下のアイドル回転数
の状態が設定時間以下で、且つスロットル全閉のとき、
減速からアイドルへの移行直後と判断し、且つ空燃比オ
ーバリーン状態のときのみ、ステップS108へ進み、アイ
ドル補正用PI値設定手段37によるPI値の補正が実行され
る。すなわち、判定手段44によって減速からアイドルへ
の移行後設定時間内で且つ空燃比オーバリーン状態と判
断されたときのみ判定手段44におけるANDゲート41の出
力がＨになって、切換手段38は上記タイマー設定時間の
５秒間だけ、アイドリング補正用PI値設定手段37に切換
わる。 そこで、アイドリング用としてPI値設定手段34の通常の
PI値に代りアイドル補正用PI値設定手段37の補正用PI値
がPI信号発生手段32に入力して、PI信号は第３図（ｂ）
の曲線IL，IR，に変更され、これに基づいてフィードバ
ック制御される。ここでＩ信号の特にリッチ側IRは電圧
低下が大きいため、三角波と比較することによるデュー
ティ値は急速に小さくなり、これに伴い空燃比も迅速に
リッチ側に補正される。これにより、減速からアイドル
への移行直後において、オーバーリーン状態から第５図
（ａ），（ｂ）の破線のようにデューティ値は40％に、
空燃比は目標空燃比としての理論空燃比に向って迅速に
収束する。 以上、本発明の一実施例について述べたが上記実施例の
みに限定されるものではない。即ち吸気管負圧の代りに
アクセル開度を用いても良く、上記システムをマイクロ
コンピュータでソフト的に処理することもでき、インジ
ェクタ方式にも適用し得る。
た例について図面に基づいて具体的に説明する。 第１図において本発明の装置の概略を説明すると、符号
１はエンジン本体２の上流側に連設される電子制御式気
化器であり、この気化器１のフロートチャンバ３からベ
ンチュリー４のノズル５に至るメイン燃料通路６の途中
にエアブリード７に空気補正通路８が連通している。ま
たメイン燃料通路６から分岐してスロットル弁９の付近
に開口するスローポート10に至るスロー燃料通路11の途
中のエアブリード12にも空気補正通路13が連通してい
る。そして、これらの各空気補正通路8,13に開閉用の電
磁弁14,15が設けられ、この電磁弁14,15の吸入側がエア
クリーナ16を介して大気に連通している。次いでエンジ
ン本体２の下流側の排気管17には排気ガス浄化用三元触
媒のコンバータ18が介設され、それよりエンジン本体２
側にO2センサ19が排気ガス中の酸素濃度により空燃比を
検出すべく設けられている。 一方、吸気マニホールド22には吸気管負圧を検出する負
圧センサ20が設けられ、この負圧センサ20の信号とイグ
ニッションパルス21が制御ユニット30に入力され、この
制御ユニット30から出力する制御信号で電磁弁14,15を
所定のデューティ値で開度制御することで、空気補正通
路8,13、エアブリード7,12を介して燃料系に空気を補給
して燃料供給量を制御し、混合気の空燃比をリーンにし
たり、その空気補正量を減じて空燃比をリッチにするよ
うになっている。 第２図において、制御ユニット30の構成について説明す
る。まずフィードバック制御系の概略について説明する
と、O2センサ19からの信号により空燃比がリーンまたは
リッチかの判定を行う空燃比判定手段31を有し、この空
燃比判定手段31の出力は、PI信号発生手段32に入力され
て判定結果に応じたPI信号を出力する。即ち、リッチの
場合はＰ成分のステップ状電圧低下波形とＩ成分の一定
速度で電圧低下する波形を出力し、リーンの場合は上述
と逆の関係のＩ成分とＰ成分の波形を出力する。このPI
信号発生手段32には、基本デューティ設定手段33からの
エンジン回転数と吸気管負圧の関係で設定された定常状
態のデューティ値と、PI値設定手段34からのアイドリン
グ用，加速用，一般走行用の各運転状態に応じたPI値が
入力しており、これらと上記判定結果により最終的なPI
信号を出力する。そしてPI信号発生手段32の出力は、パ
ルス幅変換手段35に入力して所定のデューティ値のパル
ス信号に変換され、これが駆動回路36を介して燃料供給
量制御手段としての電磁弁14,15に入力するようになっ
ている。 そこで上記フィードバック制御系において、第３図
（Ｂ）の曲線IRで示すように、（ａ）のＰ＝０のアイド
リング用に対してリッチ側のＩ値のみを４〜５倍大きく
したアイドル補正用PI値設定手段37を有し、このアイド
ル補正用PI値設定手段37とPI値設定手段34が切換手段38
を介してPI信号発生手段32に接続し、判定手段44の出力
により切換えるようになっている。 上記判定手段44は、イグニッションパルス21を入力して
エンジン回転数が1100rpm以下のときにアイドル回転数
状態と判断してＨ信号を出力するエンジン回転数判定手
段39を有し、このエンジン回転数判定手段39からの信号
が、例えば５秒以上、Ｈを継続した場合にＬ出力するタ
イマー手段40を介してANDゲート41に接続する。またパ
ルス幅変換手段35の出力側に接続してデューティ値が、
例えば50％以上のオーバリーンの場合に出力をＨにする
デューティ値判定手段42と，負圧センサ20からの信号が
入力して吸気管負圧が、例えば−400mmHgより深いとき
にスロットル全開と判断して出力をＨにする吸気管負圧
判定手段43とを有し、これらの手段42,43もANDゲート41
に接続する。そして、エンジン回転数が設定回転数（11
00rpm）以下のアイドル回転数の状態が設定時間（５
秒）以下で、且つ空燃比がオーバリーンで、且つスロッ
トル全開のとき、減速からアイドルへの移行直後であ
り、空燃比オーバリーン状態と判断して判定手段44にお
けるANDゲート41の出力がＨになると、切換手段38をア
イドル補正用PI値設定手段37に切換えるようになってい
る。 次いで、このように構成された装置の作用について説明
する。先ず通常のフィードバック制御では、O2センサ19
からの信号が空燃比判定手段31で判定され、その結果が
PI信号発生手段32に入力する。そこで、このPI信号発生
手段32では、判定結果に対し基本デューティ設定手段33
からの基本デューティ値を補正し、PI値設定手段34から
の運転条件に応じたPI値を用いて空燃比がリッチの場合
にはリーン化し、またリーンの場合にはリッチ化するPI
信号を発生する。そしてこのPI信号がパルス幅変換手段
35に入力してパルス変換されることでデューティ信号を
生じ、これにより駆動回路36を介して電磁弁14,15を動
作する。こうしてリッチの場合には高いデューティ値に
より空気補給量を増し燃料供給量を減じて空燃比をリー
ン側に補正し、リーンの場合には逆に動作して空燃比を
理論空燃比付近に保つように制御するのである。 一方、高負荷域の走行状態から減速してアイドルに移行
する場合の動作を第４図に示すフローチャートを参照し
て説明する。 まずステップS101で通常のPI値をセットし、ステップS1
02でエンジン回転数判定手段39によりエンジン回転数が
例えば、1100rpmを越えてアイドル回転以上の場合はス
テップS103へ進み、タイマー手段40のカウント値TM11が
クリアされる。一方、エンジン回転数が1100rpm以下の
アイドル回転の場合には、ステップS104へ進み、タイマ
ー手段40のカウント値TM11が設定時間（例えば、5sec）
以上、すなわち、アイドル回転以下の状態が設定時間以
上継続したかが判断されて、TM11＞5secの場合にはルー
チンを抜け、TM11≦5secの場合にはステップS105へ進
み、タイマー手段40のカウント値TM11をインクリメント
する。そして、ステップS106でデューティ値判定手段42
によりデューティ値が、例えば50％以上のオーバーリー
ン状態か否かが判断されて、デューティ値が50％未満の
場合にはルーチンを抜け、デューティ値が50％以上のオ
ーバーリーンの場合にはステップS107へ進み、吸気管負
圧判定手段43により、吸気管負圧が例えば−400mmHg以
下でスロットル弁全閉状態と判断されたとき、すなわ
ち、エンジン回転数が設定回転数以下のアイドル回転数
の状態が設定時間以下で、且つスロットル全閉のとき、
減速からアイドルへの移行直後と判断し、且つ空燃比オ
ーバリーン状態のときのみ、ステップS108へ進み、アイ
ドル補正用PI値設定手段37によるPI値の補正が実行され
る。すなわち、判定手段44によって減速からアイドルへ
の移行後設定時間内で且つ空燃比オーバリーン状態と判
断されたときのみ判定手段44におけるANDゲート41の出
力がＨになって、切換手段38は上記タイマー設定時間の
５秒間だけ、アイドリング補正用PI値設定手段37に切換
わる。 そこで、アイドリング用としてPI値設定手段34の通常の
PI値に代りアイドル補正用PI値設定手段37の補正用PI値
がPI信号発生手段32に入力して、PI信号は第３図（ｂ）
の曲線IL，IR，に変更され、これに基づいてフィードバ
ック制御される。ここでＩ信号の特にリッチ側IRは電圧
低下が大きいため、三角波と比較することによるデュー
ティ値は急速に小さくなり、これに伴い空燃比も迅速に
リッチ側に補正される。これにより、減速からアイドル
への移行直後において、オーバーリーン状態から第５図
（ａ），（ｂ）の破線のようにデューティ値は40％に、
空燃比は目標空燃比としての理論空燃比に向って迅速に
収束する。 以上、本発明の一実施例について述べたが上記実施例の
みに限定されるものではない。即ち吸気管負圧の代りに
アクセル開度を用いても良く、上記システムをマイクロ
コンピュータでソフト的に処理することもでき、インジ
ェクタ方式にも適用し得る。
以上、詳述したように本発明によれば、通常時には、切
換手段によりPI値設定手段が選択されて、PI信号発生手
段で空燃比判定手段の判定結果に応じ基本デューティ値
を各運転状態に対応したPI値で補正して燃料供給量制御
手段を制御するPI信号が発生され、一方、判定手段によ
りエンジ回転数が設定回転数以下のアイドル回転数の状
態が設定時間以下で、且つスロットル全閉のとき、減速
からアイドルへの移行直後と判断し、且つ空燃比オーバ
リーン状態のときのみ、切換手段にてアイドル補正用PI
値設定手段が選択されて、PI信号発生手段で、アイドル
時のPI値に対してリッチ側のＩ値のみを大きく設定した
アイドル補正用PI値に基づきPI信号が発生されるので、
運転状態の減速からアイドルへの移行を的確に判断する
ことができ、減速からアイドルへの移行直後、且つ空燃
比がオーバリーン状態のときのみ、空燃比がリッチ側に
迅速に補正されて早期に目標空燃比に収束され、減速か
らアイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーンが有効
に防止されて、減速からアイドルへの移行直後のアイド
ル安定性、および排気ガス浄化性が向上する。 そして従前の空燃比フィードバック系に補正用PI値設定
手段、切換手段および判定手段を追加したものであるか
ら、制御系を大幅に変更することなく実現することが可
能である。
換手段によりPI値設定手段が選択されて、PI信号発生手
段で空燃比判定手段の判定結果に応じ基本デューティ値
を各運転状態に対応したPI値で補正して燃料供給量制御
手段を制御するPI信号が発生され、一方、判定手段によ
りエンジ回転数が設定回転数以下のアイドル回転数の状
態が設定時間以下で、且つスロットル全閉のとき、減速
からアイドルへの移行直後と判断し、且つ空燃比オーバ
リーン状態のときのみ、切換手段にてアイドル補正用PI
値設定手段が選択されて、PI信号発生手段で、アイドル
時のPI値に対してリッチ側のＩ値のみを大きく設定した
アイドル補正用PI値に基づきPI信号が発生されるので、
運転状態の減速からアイドルへの移行を的確に判断する
ことができ、減速からアイドルへの移行直後、且つ空燃
比がオーバリーン状態のときのみ、空燃比がリッチ側に
迅速に補正されて早期に目標空燃比に収束され、減速か
らアイドルへの移行直後の空燃比のオーバリーンが有効
に防止されて、減速からアイドルへの移行直後のアイド
ル安定性、および排気ガス浄化性が向上する。 そして従前の空燃比フィードバック系に補正用PI値設定
手段、切換手段および判定手段を追加したものであるか
ら、制御系を大幅に変更することなく実現することが可
能である。
第１図は本発明による装置の全体の概略を示す構成図、 第２図は制御ユニットのブロック図、 第３図（ａ），（ｂ）は通常のアイドル時のPI信号とア
イドル補正用PI信号を示す図、 第４図は制御ユニット30における制御手順を示すフロー
チャート、 第５図（ａ），（ｂ）はデューティ値と空燃比の特性線
図である。 14,15……電磁弁（燃料供給量制御手段）、 19……O2センサ、 30……制御ユニット、 31……空燃比判定手段、 32……PI信号発生手段、 34……PI値設定手段、 35……パルス幅変換手段、 37……アイドル補正用PI値設定手段、 38……切換手段、 44……判定手段。
イドル補正用PI信号を示す図、 第４図は制御ユニット30における制御手順を示すフロー
チャート、 第５図（ａ），（ｂ）はデューティ値と空燃比の特性線
図である。 14,15……電磁弁（燃料供給量制御手段）、 19……O2センサ、 30……制御ユニット、 31……空燃比判定手段、 32……PI信号発生手段、 34……PI値設定手段、 35……パルス幅変換手段、 37……アイドル補正用PI値設定手段、 38……切換手段、 44……判定手段。
Claims (1)
- 【請求項１】加速時には通常走行時よりも大きいPI値に
より、アイドル時には通常走行時よりも小さいPI値によ
り空燃比を制御する車両用エンジンの空燃比制御装置に
おいて、 O2センサからの信号に基づき空燃比状態を判定する空燃
比判定手段と、 上記各運転状態に対応したPI値を設定するPI値設定手段
と、 上記PI値設定手段におけるアイドル時のPI値に対してリ
ッチ側のＩ値のみを大きく設定したアイドル補正用PI値
設定手段と、 エンジン回転数が設定回転数以下のアイドル回転数の状
態が設定時間以下で、且つ空燃比がオーバリーンで、且
つスロットル全閉のとき、減速からアイドルへの移行直
後であり、空燃比オーバリーン状態と判断する判定手段
と、 通常時には上記PI値設定手段を選択し、上記判定手段で
減速からアイドルへの移行直後且つ空燃比オーバリーン
と判断されたときのみ上記アイドル補正用PI値設定手段
を選択する切換手段と、 上記切換手段がPI値設定手段を選択したときには、上記
空燃比判定手段の判定結果に応じ基本デューティ値を各
運転状態に対応したPI値で補正し、アイドル補正用PI値
設定手段を選択したときには、上記アイドル補正用PI値
で補正して燃料供給量制御手段を制御するPI信号を発生
するPI信号発生手段とを備えることを特徴とする車両用
エンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222625A JPH0674764B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
| US06/787,415 US4612892A (en) | 1984-10-22 | 1985-10-15 | Air-fuel ratio control system |
| GB08525886A GB2168178B (en) | 1984-10-22 | 1985-10-21 | Air-fuel ratio control system |
| DE19853537533 DE3537533A1 (de) | 1984-10-22 | 1985-10-22 | Anordnung zum regeln des luft-brennstoff-verhaeltnisses eines verbrennungsmotors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222625A JPH0674764B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101640A JPS61101640A (ja) | 1986-05-20 |
| JPH0674764B2 true JPH0674764B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=16785380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59222625A Expired - Lifetime JPH0674764B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 車両用エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4612892A (ja) |
| JP (1) | JPH0674764B2 (ja) |
| DE (1) | DE3537533A1 (ja) |
| GB (1) | GB2168178B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4744344A (en) * | 1985-02-20 | 1988-05-17 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | System for compensating an oxygen sensor in an emission control system |
| KR930010854B1 (ko) * | 1987-01-22 | 1993-11-15 | 미쓰비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 | 내연기관의 공연비 제어 장치 |
| JPH02108840A (ja) * | 1988-10-19 | 1990-04-20 | Fuji Heavy Ind Ltd | 気化器のアイドリング回転数制御装置 |
| JP2722856B2 (ja) * | 1991-05-30 | 1998-03-09 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のアイドル回転制御装置 |
| EP2191122B1 (en) * | 2007-09-21 | 2020-11-04 | Husqvarna Aktiebolag | Idle speed control for a hand held power tool |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124739A (en) * | 1975-04-24 | 1976-10-30 | Nissan Motor Co Ltd | An air fuel ratio control apparatus |
| JPS5253141A (en) * | 1975-10-27 | 1977-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | Air/fuel ratio controller |
| JPS52115927A (en) * | 1975-11-24 | 1977-09-28 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio feed back controller for internal combustion engine |
| JPS6010170B2 (ja) * | 1976-02-12 | 1985-03-15 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| JPS5951675B2 (ja) * | 1979-07-31 | 1984-12-15 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JPS5623548A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS5698545A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air fuel ratio controller |
| JPS5724434A (en) * | 1980-07-16 | 1982-02-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS57135243A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-20 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| US4512313A (en) * | 1982-06-04 | 1985-04-23 | Mazda Motor Corporation | Engine control system having exhaust gas sensor |
| JPS60198348A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-07 | Mitsubishi Motors Corp | エンジン制御装置 |
-
1984
- 1984-10-22 JP JP59222625A patent/JPH0674764B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-10-15 US US06/787,415 patent/US4612892A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-21 GB GB08525886A patent/GB2168178B/en not_active Expired
- 1985-10-22 DE DE19853537533 patent/DE3537533A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4612892A (en) | 1986-09-23 |
| GB2168178B (en) | 1988-03-02 |
| JPS61101640A (ja) | 1986-05-20 |
| GB2168178A (en) | 1986-06-11 |
| DE3537533A1 (de) | 1986-04-24 |
| GB8525886D0 (en) | 1985-11-27 |
| DE3537533C2 (ja) | 1990-05-03 |
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