JPS61101634A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に係り、特に、自動
車などの車両用エンジンを運転状態に適合する空燃比で
運転するに好適な内燃機関の空燃比制御方法に関する。

〔従来の技術〕

自動車などの車両においては、エンジンの各種運転状態
を検出し、各運転状態に適合する空燃比でエンジンを運
転する制御が行われている。例えばＤ−Ｊ方式が採用さ
れたエンジンにおいては、吸気管負圧に基づいた基本燃
料噴射時間を求め、この基本燃料噴射時間に従ってイン
ジェクタから燃料を噴射し、混合気の空燃比を理論空燃
比近傍に制御することなどが行われている。又、スロッ
トル弁を迂回するバイパス吸気通路の通過空気量を制御
する制御弁（アイドルスピードコントロールバルブ リング時にアイドル回転数を目標回転数に維持するため
に、あるいはエアコンやパワーステアリングを作動させ
たときにアイドルアップしたりするために、これらの条
件に適合する燃料噴射時間を吸気管負圧から求め、算出
された燃料噴射時間で燃料を噴射しエンジン回転数を所
定の回転数に維持する制御が行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、アイドルアップ制御時に吸気管負圧に基づい
て燃料噴射時間を求め、この算出値に従った時間で燃料
を噴射する方法では、制御弁の急開、急閉時に混合気が
オーバリーンになったり、あるいはオーバリッチとなっ
たりするという不具合が生じた。

このことは、エアコンがＯＦＦ→ＯＮ、又はＯＮ→ＯＦ
Ｆすることによりアイドル制御弁が急開又は急閉すると
、吸入空気量は第７図の申）に示されるように、はぼア
イドル制御弁の開度に対応して変化するが、エンジン制
御用コンピュータが取り込む吸気管負圧の値は、アイド
ル制御弁と吸気圧センサとの物理的距離による負圧伝達
遅れにより、（Ｃ）図に示されるように、アイドル制御
弁の開閉作動よりも遅れて変化することに起因している
。しかも、燃量噴射量は（Ｃ）図の吸気管負圧を基に決
定されるので、（ｂ）図に示される実際の吸入空気量と
の間に存在する過渡的な差により、（ψ図に示されるよ
うに、空燃比信号にリーンピーク、リッチピークが生じ
る。

このように、制御弁の急開、急閉時にも吸気管負圧に基
づいた燃料噴射時間を補正せずに燃料を噴射したのでは
、混合気がオーバリーン（空燃比信号にリーンスパイク
を生ずる）になったり、オーバリッチ（空燃比信号にリ
ッチスパイクを生ずる）となったりしてエンジン回転数
が過渡応答に追従せず、過渡的にアイドル回転数が低下
するという不具合があった。

本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであり
、その目的は、制、御弁の急開、急閉時に混合気がオー
バリーンになったり、オーバリッチになったりするのを
防止することができる内燃機関の空燃比制御方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は、吸気管負圧又は
吸入空気量に基づいた基本燃料噴射量を算出し、この算
出値に従った燃料量で燃料を噴射すると共に、スロット
ル弁を迂回するバイパス吸気通路の通過空気量を制御す
る制御弁の開度を監視し、制御弁急開時には、この急開
時の弁開度に対応づけて設定された燃料増量用の補正値
を求め、この補正値により前記基本燃料噴射量を増量補
正し、補正された基本燃料噴射量で燃料を噴射し、制御
弁急閉時には、この急閉時の弁開度に対応づけて設定さ
れた燃料減量用の補正値を求め、この補正値により前記
基本燃料噴射量を減量補正し、補正された基本燃料噴射
量で燃料を噴射するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

第３図には、本発明の好適な実施例の構成が示されてい
る。

、第３図において、エンジン１０の吸気系には、エアク
リーナ１２、吸気温センサ１４、スロットル弁１６、負
圧センサ１８などが配設されており、エアクリーナ１２
から導入された吸入空気がスロットル弁１６、サージタ
ンク２０を介してインティクマニホールド２２に供給さ
れている。インティクマニホールド２２には噴射時間に
比例した燃料を噴射するインジェクタ２４が配設されて
おり、インティクマニホールド２２に導かれた吸入空気
はインジェクタ２４から噴射される燃料と混合し吸気弁
２６を介して燃焼室２８内に供給される。

燃焼室２８内の混合気は点火プラグ３０の点火によって
燃焼し、燃焼した混合気は排気ガスとなって排気弁３２
を介して排気管３４内へ排出される。

又、吸気系には、スロットル弁１６を迂回するバイパス
吸気通路３６が配設されている。このバイパス吸気通路
３６はスロットル弁１６上流側の吸入空気を取り入れ、
この吸入空気をスロットル弁１６下流側のサージタンク
２０へ導くように構成されている。そしてこのバイパス
吸気通路３６の管路途中にはバイパス吸気通路３６の通
過空気量を制御する制御弁（ＩＳＯバルブ）３８が配設
されている。制御弁３８は弁体４０、弁体４０に連結さ
れているマグネット部を含むロッド４２、マグネット部
に対向配置されたコイル４４から構成されており、弁体
４０がバイパス吸気通路３６中に挿入されている。そし
て弁体４０、ロッド４２がコイル４４へ供給される電流
の大きさに応じて作動することによりバイパス吸気通路
１６の流通断面積が変化して通過吸気量が制御される。

そしてコイル４４に対する通電量は制御装置４６からの
制御信号によって行なわれるように構成されている。

又、エンジン１０のシリンダブロック４８にはエンジン
１０の冷却水温を検出する水温センサ５０゜排気管３４
には排気ガス中の酸素濃度を検出する０２センサ５２が
配設されている。又、イグナイタ５４からの点火信号を
各気筒に分配するディストリビュータ５６には気筒判別
センサ５８、回転角センサ６０が内蔵されている。

吸気温センサ１４、スロットル弁１６の開度を検出する
スロットルセンサ６２、負圧センサ１８、水温センサ５
０，０．センサ５２、気筒判別センサ５８、回転角セン
サ６０などエンジン１０の各種運転状態を検出する各セ
ンサの検出出力は制御装置４６に供給されている。

制御装置４６は、第４図に示されるように、ＣＰ０７０
％ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７４、入出カポ−１−７６，７８
、出力ポート８０，８１，８２，８３、Ａ／Ｄ変換器８
４、マルチプレクサ８６、駆動回路８８，８９，９０，
９１、波形整形回路９２から構成されており、各部がパ
スライン９４で接続されている。そして吸気温センサ１
４、スロットルセンサ６２、負圧センサ１８、水温セン
サｓｏ。

０２センサ５２の検出出力がそれぞれマルチプレクサ８
６に供給されており、気筒判別センサ５８、回転角セン
サ６０の検出出力が波形整形回路９２に、エアコンスイ
ッチ６２の出力が入出力ポートに供給されている。一方
、駆動回路８８の出力が　　□イグナイタ５６に、駆動
回路９１の出力がコイル４４に、さらに駆動回路９０の
出力がインジエｌ　　　゛り２４に接続されている。

Ｒ，０Ｍ７４には制御プログラム、燃料噴射時間算出の
ための各種データなどが格納されており、制御装置４６
はエンジン１０の各種運転状態を検出するセンサ群の検
出出力に基づいて各種運転状態に適応する混合気でエン
ジン１０を運転するための制御信号をイグナイタ５６．
コイル４４及びインジェクタ２４へ出力するように構成
されている。即ちイグナイタ５６には点火信号が、イン
ジェクタ２４にはインジェクタ２４の噴射時間を制御御
する制御信号が、コイル４４にはデユーティ比が変化す
る制御信号が供給される。

又、本実施例においては制御弁３８の急開、急閉時にお
ける混合気のオーバリーン、オーバリッチを防止するた
めに、ＲＯＭ７４には第５図に示されるマツプに対応し
たデータが格納されている。

このマツプデータは燃料増量用の補正値Ｆ１、燃料減量
用の補正値Ｆ２として設定されており、各°補正１直Ｆ
ｌ　　、Ｆ２は制御弁３８の急開、急閉時の弁体４０の
開度に対応づけて設定されている。即ち、制御弁３８の
急開、急閉時におけるバイパス吸気通路３６の通過空気
量の変化量ｌこ追従した燃料噴射量で燃料を増量又は減
−３する値に設定されている。

以上の構成において、本実施例における制御装置４６は
、吸気管負圧に基づいた基本燃料噴射量で燃料を噴射す
るために、負圧センサ１８、吸気温センサ１４の検出出
力に基づいた基本燃料噴射時間を算出し、この算出値に
従った制御信号をインジェクタ２４へ与え、インジェク
タ２４から基本燃料噴射時間に従って燃料を噴射する制
御を行なうこととしている。インジェクタ２４に対する
基本燃料噴射時間は、アイドリング時であればアイドル
回転数を目標回転数に維持させるための噴射時間として
算出され、又エアコン９６を作動させるときであれば、
エンジン回転数をアイドルアップするための噴射時間と
して求められる。

ここで、エアコン信号が取り込まれると、制御弁３８を
急開、急閉するための制御信号がコイル４４へ出力され
る。制御弁３８を急開、急閉する処理がなされたときに
は、第１図に示されるＩｓＣルーチンの処理が行なわれ
る。

Ｉ８Ｃルーチンは３０ｍ８毎に行なわれるルーチンであ
り、まずこのルーチンではステップ２００に示されるよ
うに、コイル４４へ供給される制御信号を基に今回のデ
ユーティＤＵＴＹと前回のデユーティＤＵＴＹＯとの偏
差ΔＤＵＴＹを求める。

そして今回のデユーティＤＵＴＹをＤＵＴＹＯにセット
する処理（ステップ２０２）を行ない、ステップ２０４
の処理に移る。ステップ２０４においては、第５図に示
されるマツプデータから、補正値を求める処理を行なう
。即ち、ステップ２００で算出されたΔＤＵＴＹを基に
、制御弁３８急開時には補正データＦ１の中から補正値
ＦＤＵＴＹを求め、急閉時にはステップ２００で算出さ
れたΔＤＵＴＹに基づいて補正データＦ２の中から補正
値ＦＤＵＴＹを選ぶ処理を行なう。なお、制御弁３８の
急開、急閉時以外の補正値ＦＤＵＴＹはＯが補正値とし
て採用される。ステップ２０４で求められた補正値ＦＤ
ＵＴＹの値は第２図に示される基本燃料噴射時間の補正
値として用いられる。

即ち、負圧センサ１８の検出出力に基づいて基本燃料噴
射時間ＴＡＵが算出されると、各同期噴射毎に行なわれ
るＴＡＵ計算ルーチンにおいて、基本燃料噴射時間ＴＡ
Ｕを補正する処理が行なわれる。（ステップ３００） このため、工ＳＣルーチンで燃料増電用の補正データＦ
１の中から補正値ＦＤＵＴＹが選択されたときには、Ｔ
ＡＵが増量補正され、この補正された基本燃料噴射時間
ＴＡＵでインジェクタ２４から燃料が噴射される。

一方、ＩＳＣルーチンで燃料減量用の補正データＦ２の
中から補正値ＦＤＵＴＹが選択されたときには、ＴＡＵ
が減量補正され、補正された基本燃料噴射時間ＴＡＵで
インジェクタ２４が燃料を噴射することになる。なお、
ＩＳＯルーチンで補正値として０が選択されたときには
負圧センサ１８の検出出力に基づいた基本燃料噴射時間
がそのままＴＡＵとして用いられ、このＴＡＵでインジ
ェクタ２４から燃料が噴射される。

このように、本実施例においては、第６図に示されるよ
うに、時間Ｔ１において制御弁３８を急開するための制
御信号がコイル４４へ出力され、この制御信号のデユー
ティ比の変化が設定値ｄ１を越えたときには、（ｄ）図
に示されるように、燃料噴射量が増量されるため、エン
ジン回転数がコイル４４への開弁指令と共に急激に上昇
し、混合気がオーバリーン（リーンスパイク）となるの
を防止することができる。なお、従来の方法ではエンジ
ン回転数は破線のように変化する。

又、時間Ｔ２において、制御弁３８を閉弁するタメの信
号がコイル４４へ与えられ、このデユーティ比の変化が
設定値ｄ、以下となったときには燃料の減量制御が行な
われ、閉弁指令時に混合気がオーバリッチとなるのを防
止でき、エンジン回転数が（ａ）に示されるように変化
する。従って、本実施例によれば、制御弁３８の急開、
急閉時に、空燃比信号にリーンスパイク、リッチスパイ
クが発生するのを防止することができ、制御弁３８の急
開、急閉時にドライバビリティが低下するのを防止する
ことができるという優れた効果が得られる。

又、前記実施例においては、Ｄ−Ｊのシステムについて
述べたが、エア７０メータの検出出力に基づいて基本燃
料噴射量を求めるＬ−Ｊ方式のエンジンにおいても、制
御弁の急開、急閉時に制御弁を制御する制御信号のデユ
ーティ比の偏差に応じて燃料噴射量を増量又は減量すれ
ば、制御弁急開、急閉時にリーンスパイク、リッチスパ
イクが発生するのを防止することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明−とよれば、制御弁急開、
急閉時には、この急開、急閉時の弁開度に対応づけて設
定された燃料増量又は減量用の補正値を求め、この補正
値により基本燃料噴射量を増量又は減量補正し、補正さ
れた基本燃料噴射量で燃料を噴射するようにしたため、
制御弁急開、急閉時にリーンスパイク、リッチスパイク
が生じる゛　のを防止することができ制御弁急開、急閉
時における過渡的なアイドル回転の低下を防止すること
もできるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＩ８Ｃルーチンのフローチャート
、第２図は本発明に係るＴＡＵ計算ルーチンのフローチ
ャート、第３図は本発明が適用されたシステムの一実施
例を示す構成図、第４図は第３図に示す制御装置の具体
的構成図、第５図はマツプデータの構成を説明するため
の図、第６図は第３図に示すシステムの作用を説明する
ための線図、第７図は従来装置の作用を説明するための
図である。 １０・・・エンジン、１４・・・吸気温センサ、１６・
・・スロットル弁、１８・・・負圧センサ、２４・・・
インジェクタ、３６・・・制御弁、４６・・・制御装置
、５０・・・水温センサ、５２・・・０．センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気管負圧又は吸入空気量に基づいた基本燃料噴
   射量を算出し、この算出値に従つた燃料量で燃料を噴射
   すると共に、スロットル弁を迂回するバイパス吸気通路
   の通過空気量を制御する制御弁の開度を監視し、制御弁
   急開時には、この急開時の弁開度に対応づけて設定され
   た燃料増量用の補正値を求め、この補正値により前記基
   本燃料噴射量を増量補正し、補正された基本燃料噴射量
   で燃料を噴射し、制御弁急閉時には、この急閉時の弁開
   度に対応づけて設定された燃料減量用の補正値を求め、
   この補正値により前記基本燃料噴射量を減量補正し、補
   正された基本燃料噴射量で燃料を噴射することを特徴と
   する内燃機関の空燃比制御方法。