JPS59194053A - 内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置

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JPS59194053A
JPS59194053A JP58068174A JP6817483A JPS59194053A JP S59194053 A JPS59194053 A JP S59194053A JP 58068174 A JP58068174 A JP 58068174A JP 6817483 A JP6817483 A JP 6817483A JP S59194053 A JPS59194053 A JP S59194053A
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JP
Japan
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engine
fuel ratio
air
control
correction coefficient
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Application number
JP58068174A
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English (en)
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Mitsuharu Taura
田浦 光晴
Toshiaki Mizuno
利昭 水野
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御
装置に関し、特に、エンジンが理論空燃比で運転される
ように空燃比を制御するフィードバック制御と、理論空
燃比よね希薄側で運転されるように空燃比をフィードフ
ォーワード制御するり一ン制御とを運転状態に応じて切
替えるようにした内燃機関の空燃比制御方法およ、び空
燃比制御装置に関するものである。
一般に、三元触媒を用いた、排気ガス浄化対策が施され
た自動車用エンジンにおいては、排気エミッションを向
上さぜるため、エンジンの燃焼状態を示す空燃比を理論
空燃比近傍に制御する必要がある。
例えば、排気ガス中の残留酸素濃度により空燃比を検出
する02センサの出力に応じて、空燃比を理論空燃比と
すべくフィードバック制御が従来から行なわれている。
エンジン軽負荷運転状態においでは、排気ガス中の窒素
酸化物の排出量が少ないので、理論空燃比より希薄側に
空燃比を移行しても排気エミッションはそれほど悪化せ
ず、燃費を向上さぜることかできる。
このような点に立脚して、エンジンが理論空燃比で運転
されるように空燃比を制御するフィードバック制御と理
論空燃比より希薄側で運転されるように空燃比をフィー
ドフォーワード制御するり一ン制御とを運転状態に応じ
て切替え、これにより、燃費を向上きせるようにした自
動車用内燃機関が提案されている。
しかしながら、リーン制御は開ループ制御であり、燃焼
状態が不安定なアイドル状態においてリーン制御を実行
すると、エンジンストールや不安定なエンジン回転が生
ずる倶れがある。
本発明の第一の目的は、エンジンストールや不安定なエ
ンジン回転を生ずることなく、アイドル時にリーン制御
を実行することができる内燃機関の空燃比制御方法を提
案することにある。
本発明の第二の目的は、エンジンストールや不安定なエ
ンジン回転を生ずること女<、アイドル時にリーン制御
を実行することができる内燃機関の空燃比制御装置を提
供することにある。
本発明方法は、排気ガス中の成分に応じて空燃比を読取
り、その空燃比に基づいて、空燃比が略理論空燃比とな
るようにフィードバック制御するとともに、少なくとも
エンジン暖機後のアイドル運転時に理論空燃比より希薄
側で運転されるようにリーン制御する内燃機関の空燃比
を制御するにあたり、エンジン暖機後のアイドル時であ
って、かつ所定時間内のエンジンアイドル回゛転数の平
均値が予め定めた判定値以上のときにリーン制御を実行
可能となし、前記平均値が判定値以下のときにフィード
バック制御を実行可能とするととを特徴とする。
本発明装置は、エンジン回転数を検出する回転数検出手
段と、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、エンジ
ン温度を検出する温度検出手段と、吸気絞シ弁が略全閉
しているときにアイドル信号を出力するアイドル検出手
段と、排気カス中の成分に応じて空燃比を検出する空燃
比検出手段と、所定時間内のエンジン回転数の平均値を
演算する平均回転数検出手段と、温度検出手段で検出さ
れたエンジン温度が所定値以上のときに暖機完了と判断
する暖機判定手段と、平均回転数検出手段で検出された
エンジン回転数の平均値を判定値と比較する比較手段と
、回転数検出手段で検出されたエンジン回転数と負荷検
出手段で検出されたエンジン負荷とに基づいて、燃料噴
射弁の開弁時間に相当する基本燃料噴射時間を演算する
演算手段と、アイドルa号が出力され、暖機判定手段に
より暖機完了が判断されており、かつ、比較手段によシ
上記エンジン回転数の平均値が判;足値以上と判断され
ているときに、エンジンが理論空燃比より希薄側で運転
されるように基本燃料噴射時間を減少補正するとともに
、少なくとも比較手段によりエンジン回転数の平均価が
判定値以下と判断きれているときに、エンジンが略理論
空燃比で運転されるように、空燃比検出手段で検出され
ている空燃比に応じて基本燃料噴射時間を増減する補正
手段と、補正手段により補正された補正噴射時間だけ燃
料噴射弁を駆動する噴射信号を生成する信号生成手段と
を具備したことを特徴とする、本発明では、エンジン暖
機後のアイドル時であって、かつ所定時間内のエンジン
アイドル回転数の平均値が予め定めた判定値以上のとき
にリーン制御を実行可能となし、平均値が判定値以下の
ときにフィードバック制御を実行可能とした。
従って、本発明によれば、エンジンス)・−ルすること
なく、あるいは不安定力エンジンの回転を生ずることな
く、エンジン暖機後のア′イドル時にリーン制御するこ
とができ、しかも、負荷が働いた場合にはフィードバッ
ク制御に移行されるので所望のトルクを得ることができ
る。
以下、図面に基づいて本発明を説明する。
第1図は本発明に係る空燃比制御装置を有する自動車用
内燃機関の構成例を示す。エアフィルタ1はインレット
パイプ3を介してスロットルボディ5と接続されている
。スロットルボディ5には、その上流側に燃料噴射弁7
が設けられ、燃料噴射弁7の下流にはアクセルペダル(
不図示)と連動して吸入空気量を調節する吸気絞り弁9
が設けられ、吸気絞9弁9の下流には、その部位の絶対
圧力を測定する吸気管絶対圧力上ンサ11が設けられて
いる2、更に、吸気絞り弁9の開度位置を測定する弁開
度位置センサ2と、吸気絞り弁9が全閉しているときに
のみオンするアイドルスイッチ4と、例えば吸気絞シ弁
9の開度が40度以上のときにのみオンするパワースイ
ッチ6とが、吸気絞り弁9に関連して増付けられている
スロットルボディ5は、エンジンの各気筒と接続された
分岐管を有するインテークマニホルド13と接続され、
インテークマニホルド13には、その内の吸気温度を測
定する吸気温センサ15が設けられている。インテーク
マニホルド13の分岐前の底壁13aには、エンジン冷
却水が循環されて混合気を加熱するためのライザ部17
が設けられている。
19は周知慣例のエンジン本体であり、ピストン21と
シリンダ23とシリンダヘッド25とにより燃焼室27
が画成されていて、吸気弁29を介して燃焼室27に吸
入された混合気が点火プラグ31により着火される。シ
リンダ23の周囲にはウォータジャケット33が形成さ
れ、そのウォータジャケット33にエンジン冷却水が循
環されてシリンダ23を含む部品が冷却される。そして
、シリンタ゛ブロック35の外壁にはウォータジャケッ
ト33内のエンジン冷却水温を測定するエンジン冷却水
温センサ37が設けられている。
シリンダヘッド25の図示しない排気ポートにはエキゾ
ーストマニホルド39が接続され、その下流側に、排気
ガス中の残留酸素濃度を測定する02センサ41が設け
られている。エキゾーストマニホルド39は、三元触媒
43を介して排気管45と接続されている。
47はエンジン本体19に接続された変速装置であり、
その最終出力軸の回転数により車両の速度を測定する車
速センサ49が取付けられている。
また、51はキースイッチ、53はイグナイタ、55は
ディストリビュータであり、ディストリビュータ55に
は、所定のクランク角度θ1毎にオン・オフ信号を出力
するNeセンサ57がl設けられ、その出力信号により
エンジン回転数と所定のクランク角度位置を知ることが
でき、寸だ、上記角度θ1よシ大きい角度θ2毎にオン
・オン信号を出力するGセンサ59が設けられ、その出
力信号により気筒判別と上死点位置検出が行なわれる。
丑だ、COはバッテリを示す。
制御回路61は、弁開度位置センサ2、アイドルスイッ
チ4、パワースイッチ6 、吸気圧センサ]1、吸気温
センサ15、エンジン冷却水温センサ37.02センザ
4]、車速センサ49、キースイッチ51、Neセンサ
57、Gセンサ59、およびハラブリ60とそれぞれ接
続されていて、弁開度信号S1、アイドル信号s2.パ
ワー信号S3、吸気圧信号84.吸気温信号S5、水温
信号S6、空撚比信号S7、車速信号s8、スタート信
号S9、エンジン回転敬信号S1o、気筒判別信号S1
1およびパンテリ電圧信号814が各センサから入力さ
れる。咬だ、制御回路61は、燃料噴射弁7とイグナイ
タ53にも接続されていて、所定の演算に基づいて、燃
料噴射信号S ]、 2および点火信号813を出力す
る。
制御回路61は、第2図に示すように、各種機器を制御
する中央演算処理装置(CPLI)61a、予め各種の
数値やツーログラムが省き込寸れたIJ−ドオンリメモ
リ(R・OM)61b、演算過程の数値やフラグが所定
の領域に書き込せれるランダムアクセスメモリ(RAM
)61 c、アナログ入力信号をディジタル信号に変換
するA/Dコンバーク(ADC)61d、各種ディジタ
ル信号が入力され、各種ディジタル信号が出力される入
出力インタフェース(Ilo)61e、エンジン停止時
に補助電源から給電されて記憶を保持するバンクアップ
メモリ(BU−RAM、) 61 f、及びこれら各機
器がそれぞれ接続されるパスライン612から構成され
ている。後述するプログラムtd、 R0M61bに予
め書き込まれている。
上述t7たエンジンにおいては、第3図に示すフローチ
ャートに従って燃料が噴射される。第3図を参照するに
、手順P1において、基準位置信号であるエンジン回転
数信号S1に基づいてエンジン回転数Neを読込むとと
もに吸気管圧力信号S4に基づいて吸気管圧力、y P
 Mを読込む。手順P2において、回転数Neと吸気管
圧力PMとに基づいて、第4図のマツプから基本噴射時
間TPを求め、手順P3において、エンジンの運転条件
に応じて補正演算処理を実行して補正後の噴射時間τを
求める。
ここで、手順P3の補正演算処理による補正噴射時間τ
の演算について詳述する。
噴射時間τけ、一般に次式にょシ求められる。
τ−(’I’P−1−TAG)x(1+KG)xFWL
xPAFxF”THAx (F’l’C+1でIJAN
)・・・・・・(1)ここで:TP=基本燃料噴射時間 TAG−学習制御量 KG−学習制御補正係数 FWL=暖機増量係数 FAF−空燃比フィードバック補正係 数 FTC−過渡時空燃比補正係数 FTHA−吸気温補正係数 FLEAN=リーン補正係数 そこで、第5図に示すτ演算ルーチンに基づいて各係数
が算出されて噴射時間τが求められる。
すなわち、手順pHで学習制御1TAG、学習制御補正
係数KGzの演算処理を実行し、手順P12で暖機増量
係数FWLの演算処理を実行し、手順P13で空燃比フ
ィードバック補正係数FAFの演算処理を実行し、手順
P14で過渡時空燃比補正係数FTOの演算処理を実行
し、′手順P15でリーン補正係数FLEANの演算処
理を実行し、手順P16で(THA+k)を演算し補正
係数FTHAを求める。そして、手順P17において、
上記第(1)式を演算して第3図の手順P4に戻る。
次に、手順pH〜P15の演算処理について説明する。
■学習制御1TAGおよび学習制御補正係数KGの演算
処理 学習制御量TAGおよび学習制御補正係数KGの演算手
順の一例を第6図に示す。
先ず手順P21で、吸気絞9弁9が全閉しているか否か
を、アイドルスイッチ4がら出力されるアイドル信号S
2がオンしているが否かにより判断する。吸気絞り弁9
が全閉していて肯定判断されると、手順P22において
、例えば、エンジン回転数Neが1100Orp以下で
あり、がっ、吸気管圧力P Mが200 mHf 以上
が否かを判断する。肯定判断されれば学習制御すべく手
/[P24に進む。
一方手順P21において、吸気絞り弁9が全閉状態にな
く否定判断されると、手順P23において、例えば、吸
気管圧力PMが200+cnHf以上500m+HP以
下か否かを判断する。肯定判断されれば学習制御すべく
手順P24に進む。
手順P22またはP23で否定判断された場合には学習
制御を行なわない。
次いで、手順P24で学習条件が成立しているか否かを
判断する。例えば、空燃比フィードバック制御実行中で
あシ、エンジン冷却水温’I’ HWが80℃以上かつ
吸気温’I’ HAが40℃以上90℃以下の場合に学
習する。学習条件が成立していると判断されると、手順
P 25でフィードバック補正係数FAFがスキップし
たか否かを判断し、スキップして肯定判断されれば手順
P26に進む。
手順P25は、後述するフラグCA、 F L%CAF
Rが“1”→“0″ に変化したことによシ判断される
手順P26では、スキップ直前の補正係数FAFO値を
読込み、手順P27において、今回読込貫れだ補正係数
FAFn と前回読込まれた補正係数FAFn−1との
相加平均値F’ A F” A Vを求め、所定領域に
格納する。次いで、手順P28において、相加平均値F
AFAVの大きさを判断し、0.95より小さければ、
手順P29において学習制御量T A Gを+10、学
習制御補正係数KGを+0005とし、11より大きけ
れば、手Ill P 30において学習制御1TAGを
−10、学習制御補正係数KGを−0,005とし、0
.95よシ大きく1.1より小さい場合には、手+[j
P31において学習制御量TAGを士O1学習制御補正
係数KGを+0として、補正量TAG、補正係数i(G
の演算処理を終了する。
このようにして求められた学習補正量’I” A Gは
、吸気絞り弁9の開度状態にかかわりなく、常時、基本
燃料噴射時間の補正演算に用いられ、寸だ、学習制御補
正係数KGは、学習した運転領域でのみ、同様の補正演
算に用いられる。
■暖機増量係数FWLの演算処理 暖機増量係数FWLの演算手順の一例を第7図に示す。
手順P31で、エンジン冷却水温T)IWおよびエンジ
ン回転数Neを読込む。手順P32では、読込まれた最
新の水温T HWに基づいて、第8図に示すようなエン
ジン冷却水温と補正係数FWLφとのマツプから補正係
数FWLφを求める。次いで手順P33では、読込まれ
た最新のエンジン回転数Neに基づいて、第9図に示す
ようなエンジン回転数Neと補正係数KWLとのマツプ
から補正係数KWLを求める。そして手順P34におい
て、(F’WLφxKWL)+1.0の演算を実行して
暖機増量係数FWLを求めてこの処理を終了する。
■フィードバック補正係数FAPの演算処理フィードバ
ック補正係数FAFの演算手順の一例を第10図に示す
手順P35において、フィードバック条件が成立してい
るか否かを判断する。例えば、始動状態でなく、始動後
増中でなく、エンジン水T I−i Wが40℃以上で
あり、パワー増量中でなく、リーン制御中でない時に、
フィードバック制御の条件が成立する。フィードバック
制御の条件が成立していなければ、手順P36でフィー
ドバック補正係数FAFを1,0としてフィードバック
制御が実行されないようにして、この手順を終了する。
条件が成立していれば手順P37に進む。手順P37で
は、空燃信号S7を読込む。手順P38では空燃比信号
S7の電圧値を基準値R,F F 2と比較し、信号S
7が基準値REF 2より大きい場合には、空燃比が過
濃であると判断して空燃比を稀薄側にすべく手順を実行
する。
すなわち、手順P39でフラグCAFLを零として手順
P40に進み、フラグCAFR,が零が否かを判断する
。初めて過濃側へ移行した時にはフラグCAFRが零で
あるので手順P42へ進み、RAM61.Cに格納され
ている補正係数FAFがら所定の値α1を減じ、その結
果を新たな補正係数FAFとする。手順P43において
は、フラグCAFRを1とする。従って、手順P3Bに
おいて連続して二回以上過濃と判断されれば、二回目以
降に通過する手順P40では必ず否定判定され、手順P
41において、補正係数■パAFから所定の値β1を減
じ、その結果を新たな補正係数F’ A FとしてFA
F演算を終了する。
一方、手順P38で信号S7が基準値REP2より小さ
い場合には、空燃比が稀薄であると判断して空燃比を過
濃側にすべく手順を実行する。すなわち、手順P44に
おいて、フラグCAFRを零として手順P45に進み、
フラグCAFLが零か否かを判断する。初めて稀薄側へ
移行した時にはフラグCA Ii’ Lが零であるので
手順P46に進み、補正係数FAFに所定の値α2を加
算し、その結果を新たな補正係数FAFとする。手11
1iK P 47においてはフラグCA F ’Lを1
とする。従って、手順P38において連続して二回以上
稀薄と判断されれば二回目以降に通過する手順P45で
は必ず否定判定され、手順P48において、補正係数I
” A Fに所定の値β2を加算し、その結果を新たな
補正係数F A FとしてF A、 F演算を終了する
なお、手順P41、Pd2、P46、Pd2におけるα
1、α2、β1およびβ2は予め定められた値である。
この演算手段により求められるフィードバック補正係数
F A Fを空燃比信号S7とともに第11図に示す。
この図を参照するに、信号S7が基準値R,E F 2
よシ大きくなる際および基準値REF2より小さくなる
際に、まず、補正係数FAPがα1あるいはα2だけス
ツキプされ、その後、信号S7が基準値以上であれば逐
次所定数β1が減算され、信号S7が基準値以下であれ
ば逐次所定数β2が加算される。
■過渡時空燃比補正係数FTCの演算処理補正係数FT
Cの演算手順の一例を第12図に示す。なお、本実施例
では、暖機中における加速増量における補正係数FTC
だけを考える。手順P51で、予め演算されている吸気
管圧力P Mの変化量DPMを読込む。手順P52では
、その変化量D I) Mに基づいて、第13図に示す
ような変化iDPMと吸気管圧力変化量による暖機加速
補正係数△F T Cφとのマツプから補正係数ΔF’
TCφを求める。次いで手順P53において、既に求め
られている補正係数FTCφに手+]+:s P 52
で求められた補正係数△I” T Cφを加算し、この
加算結果を新だな補正係数FTCφとして手順P54に
進む。手順P54においては、得られだ補正係数F T
 Cφを所定数γだけ減衰させるべき一定の周期が経過
したか否かが判断され、肯定判断されれば手順P55に
進む。手順P55では、(FTCφ−γ)!/を求めて
その結果を新たな補正係数FTCφとして所定の記憶領
域に格納する。次いで手順P56において、補正係数I
i” T Cφが零より小さいか否かを判断して肯定判
断ならば手順P57で補正係数FTCφを零として次の
手1i@i P 58に進む。手順P54tたは手順P
56で否定判断された場合にも手順P58ヘジャンプす
る。
手l1lIP 58では、水温信号S6に基づいたエン
ジン冷却水温T )] V〜を読込み、手順P59にお
いて、この冷却水温T I−(Wに基づいて、第14図
に示す冷却水温THWと水温による暖機加速補正係数K
 T Cとのマツプから補正係数]ぐTCを読込む、次
イテ、手順P60に進み、FTCφx (KTC+1.
0 )を演算して暖機加速補正係数FTCを求める。
上述した手順P51〜P55で求められる補正係数FT
Cφを、吸気管圧力P Mおよびその変化(、u、 D
 P Mと共に第15図に示す。この図を参照するに、
各時点での変化量DPMが基準値RE F 1を越える
度毎にFTCφに所定の値△FTCφが加算され、各時
点の間では、補正係数FTCφが所定周期毎にγづつ減
算される。
■リーン補正係数F L E A、 Hの演算処理リー
ン補正係数FLEANの演算手順の一例を第16図に示
す。
手順P71で、エンジン冷却水温T)−TWが、暖機終
了温度、例えば80℃を越えているか否かを判断し、肯
定判断されると手順P72に進み、吸気絞シ弁9が全閉
か否かをアイドルスイッチ4からのアイドル信号S2に
より判断する。吸気絞り弁9が全閉ならば手順P73で
、所定時間内におけるエンジン回転数Neの平均値NA
Vを求める。
次いで、手順P74において、平均値N A Vを判定
値Aと比較し、平均値NAVが大きければ、手順P75
において、RAM61Cの所定領域に格納されている1
)−ン補正係数F L E A Nを0,92としてリ
ーン制御実行可能とする。平均値NAVが判定値Aよシ
小さい場合には、手順P76において、リーン制御しな
いように、リーン補正係数F L E A Nを1.0
としてフィードバック制御実行可能とする。なお、水温
THWが80℃以下の場合、吸気絞シ弁9が全閉状態に
ない場合には、手1111’ 71 、 P 72がそ
れぞれ否定判断されて、補正係数F L E A Nが
10となりリーン制御が実行されず、フィードバック制
御実行可能となる。
このようにして各111i i’iii正係数が演算さ
れて補正(い対時間τが求められると、第3図に示す手
順P4にジャンプし、ここでin圧補正演算処理が実行
されて最終噴射時間Fτが求められる。
第3図を参照するに、手順P4において電圧補正演算が
実行される。すなわち、第17図に示す電圧補正演算ル
ーチンが実行され、手順P81でバッチ’)%’L圧信
号814に基づいてバッテリ電圧BVが読込寸れ、手順
P82において、そのバッテリ電圧BVに基づいて、第
18図に示すようなバッテリ電圧BVと電圧補正係数τ
■のマツプから電圧補正係数τVが求められる。セして
、手順P83において、(τ+τ■)が実行されて最終
噴射時間Fτが求められる。そして、再び第3図の手順
P5に戻シ、噴射タイミングであれば、手順P6におい
て、制御回路61から噴射弁7に向けて最終噴射時間F
τに相当する噴射信号812が出力され、これにより噴
射弁7が駆動される。
なお、第5図の手順P16による吸気温補正係数F ’
I’ HAは、温度により異なる吸入空気の密度を補償
するだめである。
このように本実施例では、エンジン暖戦後のアイドル時
であって、かつ、所定時間内のエンジン回転数の平均値
が予め定めた判定値以上のときにのみ、基本燃料噴射時
間TPにリーン補正係数FLEAN−0,92を乗じ、
これにより、空燃比を理論空燃比よシ希薄側で運転する
ようにし、エンジン暖機後のアイドル時であっても、上
記エンジン回転の平均値が判定値以下のときには、リー
ン補正係数FLEANを1.0として、空燃比が理論空
燃比近傍となるようにフィードバック制御可能とする。
従って、暖機後のアイドル時にリーン制御しても、エン
ジンストールや不安定なエンジン回転を生ずることがな
い。また、本実施例のように、吸気絞り弁9が全開状態
であり、上述のフィードバック開側1中であって、しか
もエンジン回転数Neが所定値以下かつ吸気管圧力P 
Mが所定値以上のときに、空燃比を学習制御すべく学習
制御@ TAGを演算し、かかる演算結果により−「ン
ジンの全運転領域で基本燃料噴射時間を補正するように
した空燃比制御装置においては、ivi機後のアイドル
時にリーン制御を実行するようにしても、所定時間内の
エンジン回転数の平均値が判定値以下であればリーン制
御せずにフィードバック制御が実行されるので、上述の
学習補正量T A ()の学習の機会を増やすことがで
き、高精度の制御が可能となる。
次に、暖機後のアイドル時以外でもリーン制御するよう
にしたり一ン補正係数F T、 E A Nの他の演算
処理について第19図を参照して説明する。
第19図に示すプログラムが起動されると、先ず手順P
91で、モード条件X M Oi−) Eが成立してい
るか否かを判断する。この条件は、エンジンが始動状態
でないとき、始動後増量中でないときおよび出力増量中
でないときに満足され、始動状態はスタート信号S9お
よびエンジン回転数信号S ]、 Oに基づいて判断さ
れ、始動後増情中か否かは所定の記憶領域に格納されて
いる始動後増量係数P S Eに基づいて判断され、出
力増量中か否かは所定の記憶領域に格納されているパワ
ー増量係数F P Oに基づいて判断される。この条件
が満足されると手順P92に進み、現在リーン制御中で
あるか否かを判断する。この判断は、RA Mの所定領
域に格納されているり一ン袖正係数F L EANO値
が10か否かにより判断され、1.0であれば、リーン
制御中でなく、空燃比を理論空燃比に制御するフィード
バック制御中であると判断される。
フィードバック制御中と判断されている場合には、手順
P93でエンジン冷却水温’1” Ht〜が75℃以上
と判断され、かつ手順P 94で吸気管圧力PMが45
0 am)ly 以下と判断された場合にのみ、リーン
制御を実行するため手順P95へ進む。
手順P92においてリーン制御中であれば手順P93′
に進み、工/ジン冷却水温T H’Wが65℃以上か否
かを判断し、肯定判断されると手順P94′に進んで吸
気管圧力P Mが650 ramHy 以下であるか否
かを判断する。吸気管圧力P Mが650mmHf以下
である、換言するとエンジンが高負荷でないと判断され
ると手+11iiP95に進む。
手順P95において、エンジン回転数Neの変化率△N
 e / 50 Q m sが、その時のエンジン回転
数NCの2パ一セント以内であるか否かを判断する。肯
定判断されると、手順P96に吸いて前述の手順P92
と同様にして、リーン制御中であるか否かを判断する。
リーン制御中でなければ手順P97に進み、車両の速度
SPDの変化率△SPD/2SeCが、第1の判定値、
例えば0.7−以下であるか否かを判断する。リーン制
御中でちれば、手順P97.’ において車両の速度S
PDの変化率△SPD/2sec が、第2の判定値、
例えば5Km以下であるか判定する、 ここで、リーン制御の実行状態に応じて、手順P93、
P93′、P94、P94′、P97.P97:のよう
に各判定値を変えているのは、ハンチングを防止するた
めである。
手順P97またはP971で肯定判断されると手順P9
8に進み、吸気絞シ弁9が、判定値、例えば30度以下
であるか否かを判定する。肯定判断されると手順P99
に進み、吸気絞シ弁9が全閉か否かをアイドル信号S2
のオン・オフにより判断する。アイドル信号S2がオン
、換言すると吸気絞り弁9が全閉であれば手順P100
に進む。
手i:Q P 100においては、所定時間内における
エンジン回転数の平均値N4Vを求める。この平均値N
AVは前述したと同様にして求めることができる。
次いで、手順P101において、平均値N A、 Vを
判定値Aと比較し、平均値NAVが太きければ、手順P
102において、RAM61Cの所定領域に格納されて
いふり一ン補正係数T=’ L E A Nを0.92
としてリーン制御実行可能とする。平均値NAVが判定
値Aより小さい場合には、手順P103において、リー
ン制御しないように、リーン補正係数FLEANを1.
0としてフィードバック制御実行可能とする。
一方、手順P99で吸気絞シ弁9が全閉でないと141
断されると、手+1a P 104において予めROM
61bに記憶されている、第20図に示すような吸気管
圧力P Mとり一ン補正係数F L E A Nのマツ
プから、読込支れている吸気管圧力PMに基づいてリー
ン補正係数FL E A Nを求め、この値をレジスタ
Aに格納して手順P105に進む。
手順P105では、エンジン回転数Neが、所定値、例
えば2500rpm  以上であるが否かを判定する。
肯定判断された場合、すなわちエンジン高速回転時には
、サージングの発生を防止するため、手順P106でレ
ジスタAに格納されている値を、 AxNe/2500 により増大させて空燃比を過濃側へ移行させる。
次いで、手順P107において、増大されて新たにレジ
スタAに格納された値が1.0より大きいか否かを判断
し、大きければ手順P108でレジスタAの内容を1.
0として手順P109に進む。手順P105まだはP2
O3で否定判断された場合にも手順P109に進む。
手順P109においては、前述の手順P92、P96と
同様にしてリーン制御中であるか否かを判断し、リーン
制御中でない場合、すなわちフィードバック制御中であ
る場合には、手順P】10で車両の走行速度SPDが、
所定値、例えば10Km/nを越えているか否かを判断
し、肯定判断されれば手順P111に進み、否定判断さ
れれば、手順P103でリーン制御を実行しないように
リーン補正係数FLEANを1.0としてこの処理を終
了する。一方、手順P109においてリーン制御中であ
れば手11iP110をスキップして手順Pillに進
む。 、 手順P111においては、RAM61 Cの所定領域に
格納されているリーン補正係数F LE A NO値を
、レジスタAの値としてこの処理を終了する。
上記各手順P 91、PO2、P94、P93′、P9
4’、P95、I’97.P97’、P 98で否定判
断されたときは、手順P112に進んで、RA 、M、
 61 C内の所定領域のり一ノ補正係数F 、T、 
E A Nを1.0としてこの処理を終了する。この場
合にはり一ン制御は実行されない。
とのようにしてリーン補正係数Ii” L E A N
を演算する場合には、吸気絞り弁9が全閉している場合
は前述したと同様にリーン制御、またけフィードバック
制御が実行され、吸気絞り弁9が全閉以外のときには、
吸気管圧力PMに応じたり一ン制御が可能となり、より
一層燃費を向上させることができる。
本発明は上記実施例にのみ適用されるものではなく、排
気ガス中の成分に応じて空燃比を読取り、その空燃比に
基づいて、空燃比が略理論空燃比となるようにフィード
バック制御するとともに、少なくともエンジン暖機後の
アイドル運転時に理論窒燃比より希薄側で運転されるよ
うにリーン制御する内燃機関のいずれにも適用すること
が可能である。
まだ、以上の実施例では、基本燃料噴射時間TPを、エ
ンジン回転数と吸気管圧力とにより求めるようにしてい
るが、エンジン回転数と吸入空気量とにより基本燃料噴
射時間TPを求めるようにしてもよい。更に、エンジン
温度は、エンジン冷却水温の他に、エンジンオイル温度
やシリンダブロック温度によってもよいことは勿論であ
る。更に丑だ、基本燃料噴射時間TPの補正演算は、上
記実施例に限られること々く、より一層単純化した補正
でも、あるいは、より一層精度を向上させるように複雑
化した補正でもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した自動車用内燃機関の一例を示
す構成図、第2図はその制御回路の一例を示す詳細ブロ
ック図、第3図は燃料噴射の手順の一例を示すフローチ
ャート、第4図はエンジン回転数Neと吸気管圧力Pλ
4とから基本燃料噴射時間TPf:読出すだめのマツプ
の一例を示す線図、第5図は補正噴射時間τを求める手
順の一例を示すフローチャート、第6図は学習補正惜T
AG、学習制御補正係数K Gの演算処理の一例を示す
フローチャート、第7図は暖機増−(j)係数F W 
T、の演算処理の一例を示すフローチャート、第8図は
エンジン水温’]”HWと暖機補正係数F W T、φ
との関係を示すグラフ、第9図はエンジン回転数Neと
暖機補正係数K W T、との関係を示すグラフ、第1
0図はフィードバック補正係数F A、 ]”の演算処
理の一例を示すフローチャート、第11図は空燃比信号
S7と補正係数FAFの時間変化を示すタイムチャート
、第12図は暖イ娶加速増量係斂)i”J’ Cの演算
処理の一例を示すフローチャート、第13図は吸気管圧
力変化量D P Mと補正係数△F T Cφとの関係
を示すグラフ、第14図はエンジン水温1’ II W
と補正係数K TCとの関係を示すグラフ、第15図は
吸気管圧力P Ivl、その変化量DPMおよび補正係
iJ F T Cφの時間変化を示すタイムチャート、
第16図はり−ン補正係数FLEANの演算処理の一例
を示すフローチャート、第17図は最終燃料噴射時間F
τの演算処理の一例を示すフローチャート、第18図は
バッテリ電圧BVと電圧補正係数τVとの関係を示すグ
ラフ、第19図はり一ン補正係数F L E A Nの
演算処理の他の管圧力センサ、  13・・・インテー
クマニホルド、15・・・吸気温センサ、  17・・
・ライザ部、19・・・エンジン本体、  27・・・
燃焼室、  33・・・ウォータジャケット、  37
・・・エンジン冷却水温センサ、41−・02センサ、
   49・・・車速センサ、51−キースイッチ、 
 53・・・イグナイタ、55・・・ディストリビュー
タ、  57・・・Neセンサ、59・・・Gセンサ、
  61・・・制御回路。 代理人  鵜 沼 辰 之 (ほか1名) 第7図 第8図 エシシ、水5呈丁HW(”C) エシジンロ草云RNe 第12図 07iRYルカ裏化暖DP閂 (愼−Hクフエ〉シン7
と二二下り−11,I/(“Cン第15図 第16図 8配        、      へ品二 八く八℃
よ士をン  −と ヨ5 一フーハ簀lLlガ心 ツ 手続補正書 特許庁長官 殿 1 事件の表示 昭和58年 特許願 第68174 号2 発明の名称 内燃機関の空燃比制御方法および空燃比制御装置3 補
正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (,20))ヨタ自動車株式会社(ほか1名) 4、代理人 7、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の掴、図面。 8、補正の内容 (1)  明細層−第16頁第4行〜同頁第13行の「
相加平均値・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ する。」を次の通り改める。 「相加平均値FAFAVの大きさを判断する。 相加平均値FAFAVが0.95より小さければ、手順
P’28−1において絞り弁9が全閉1〜ているか否か
を判断し、全段−jしていれば手順P29に進んで学習
制御量’I’AGから110」を減算し、その結果を新
たな学習制御3. T A Gとする。全閉していなけ
れば手順P3Dに進んで学習側f+1補正係数KGから
[0,005j を減算し、その結果を新だな学習制御
補正係数KGとする。 相加平均値FATAVが1.1より太きければ、手順P
2B−2において絞り弁9が全閉しているか否かを判断
し、全閉していれば手順P31に進んで学習制御量TA
Gに「10」を加算し、その結果を新たな学習制御量T
 A Gとする。全閉していなければ手順P3Zに進ん
で学習制御補正係数KGにro、o’o5.Jを加算し
、その結果を新たな学習制御補正係数KGとする。 このように、学習制御量TAGによりMD弁9が全閉の
ときの空燃比を学習し、学習制御補正係数KGにより絞
り弁9が開かれている場合の空燃比を学習する。」 (2)  第6図および第12図を別紙のように改める
。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)排気ガス中の成分に応じて空燃比を一読取り。 その空燃比に基づいて、空燃比が略理論空燃比となるよ
    うにフィードバック制御するとともに、少なくともエン
    ジン暖機後のアイドル運転時に、理論空燃比より希薄側
    で運転されるようにリーン制御する内燃機関の空燃比を
    制御するにあたり、エンジン暖機後のアイドル時であっ
    て、かつ所定時間内のエンジンアイドル回転数の平均値
    が予め定めた判定値以上のときに前記リーン制御を実行
    可能となし、前記平均値が前記判定値以下のときに前記
    フィードバック制御を実行可能とすることを特徴とする
    内燃機関の空燃比制御方法。 (2) (8)  エンジン回転数を検出する回転数検出手段、
    (b)  エンジン負荷を検出する負荷検出手段、(C
    )  エンジン温度を検出する温度検出手段、(d) 
     吸気絞シ弁が略全閉しているとぎにアイドル信号を出
    力するアイドル検出手段、 (e)  排気ガス中の成分に応じて空燃比を検出する
    空燃比検出手段、 (f)  所定時間内のエンジン回転数の平均値を演算
    する平均回転数検出手段、 C)前記温度検出手段で検出されたエンジン温度が所定
    値以上のときに暖機完了と判断する暖機判定手段、 (h)  前記平均回転数検出手段で検出されたエンジ
    ン回転数の平均値を判定値と比較する比較手段、 (i)  前記回転数検出手段で検出されたエンジン回
    転数と前記負荷検出手段で検出されたエンジン負荷とに
    基づいて、燃料噴射弁の開弁時間に相当する基本燃料噴
    射時間を演算する演算手段、(j)  前記アイドル信
    号が出力され、前記暖機判定手段によシ暖機完了が判断
    されており、かつ、前記比較手段によシ前記エンジン回
    転数の平均値が前記判定値以上と判断されているときに
    、エンジンが理論空燃比よシ希薄側で運転されるように
    前記基本燃料噴射時間を減少補正するとともに、少なく
    とも前ne比較手段により前記エンジン回転数の平均値
    が前記判定値以下と判断されているときに、エンジンが
    略理論空燃比で運転されるように、前記空燃比検出手段
    で検出されている空燃比に応じて前記基本燃料噴射時間
    を増減する補正手段、および、 00  該補正手段により補正された補正l’f’f射
    時間だ射熱間噴射弁を、駆動する噴射信号を生成する信
    号生成手段を具備したことを特徴とする内燃機関の空燃
    比制御装置。
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