JPS61275538A - 内燃エンジン用燃料供給装置の空燃比制御方法 - 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】 １１立１ 本発明は内燃エンジン用燃料供給装置の空燃比制御方法
に関する。

１！亘薯 内燃エンジンヘの適切な燃料供給をなすためにエンジン
回転数に同期して吸気管内圧力等の基本的なエンジンパ
ラメータに基づいて基本供給量を算出し、エンジン冷却
水温等の付随的なエンジンパラメータ或いはエンジンの
過渡的変化に基づいて基本供給量を地墨又は減員補正す
ることによって燃料供給量を算出し、燃料供給量に対応
する時間だけインジェクタ等の燃料供給器によりエンジ
ンヘ燃料供給を行なう燃料供給装置がある。

かかる燃料供給装置においては、排気浄化のたるに三元
触媒が排気系に設けられている場合、供給混合気の空燃
比が理論空燃比〈例えば、１４゜７）付近のとき三元触
媒がもつとも有効に作用する。よって、エンジンパラメ
ータの１つとしてエンジの排気中の酸素濃度が排気系に
設けられた酸素濃度センサによって検出され、酸素濃度
センサの出力信号に応じて基本供給量を補正して供給混
合気の空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するこ
とが一般になされている。

この空燃比フィードバック制御は常時灯なわれるもので
はなく、エンジンの特定運転時、例えば低冷却水温時、
或いはエンジン高負荷時には運転状態を向上させるため
にフィードバック制御を停止して酸素濃度センサの出力
信号に無関係なオープンループ制御をなすことにより空
燃比がリッチ化されるのである。

また、かかる燃料供給装置においては、エンジン高負荷
時には燃料供給量を地温して空燃比をリッチ化させるこ
とが行なわれている。この燃料増量時に空燃比フィード
バック制御を行なうことは不具合であるので、燃料供給
量が所定量より大となったときには高負荷時と判別し、
空燃比フィードバック制御を停止してオープンループ制
御をなす制御方法が特開昭５９−５４８号公報において
開示されている。

ところで、高地では大気圧の低下に伴い吸気管内圧力も
低下するので平地と同一運転状態でも算出された燃料供
給量は減少するのである。しかしながら、加速運転時等
の絞り弁開度が大きくなるときにも燃料供給量が所定量
以下となり、空燃比フィードバック制御達停止せず空燃
比が理論空燃比に制御されるので馬力不足となり運転性
が悪化するという問題点があった。

１豆立且１ そこで、本発明の目的は、高地においてエンジン高負荷
時の運転性の向上を図ることができ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方法は、絞り弁開度が所定開度以上
であるときの吸気管内圧力に基づいて基準量を設定し、
算出された燃料供給量が基準量より大であるか否かを判
別することを特徴としている。

衷−ＪＩＷ 第１図に示した本発明の一実施例たる空燃比制御方法を
適用した電子制御式燃料噴射供給装置においては、吸入
空気が大気吸入口１からエアクリーナ２、吸気管３内通
路を介してエンジン４に供給されるようになっている。

吸気管３内には絞り弁５が設けられている。エンジン４
の排気管８には排気ガス中の有害成分（Ｃｏ、ＨＣ及び
ＮＯｘ＞の低減を促進させるために三元触媒コンバータ
９が設けられている。

一方、１０は例えばポテンショメータからなり、絞り弁
５の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する絞り弁開
度センサ、１１は絞り弁５下流の吸気管３に設けられて
吸気管３内の絶対圧に応じたレベルの出力電圧を発生す
る絶対圧センサ、１２はエンジン４の冷却水温に応じた
レベルの出力電圧を発生する冷却水温センサ、１３はエ
ンジン４のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期
したパルス信号を発生するクランク角センサであり、ク
ランクシャフトが例えば、１８０度回転する毎にパルス
を発生する。１４は排気ガス中の酸素濃度に応じたレベ
ルの出力電圧を発生する酸素濃度センサであり、排気管
８の三元触媒コンバータ９より上流に設けられている。

１５はエンジン４の吸気パルプ（図示せず）近傍の吸気
管３に設けられたインジェクタである。絞り弁開度セン
サ１０、絶対圧センサ１１、冷却水温センサ１２、クラ
ンク角センサ１３及び酸素濃度センサ１４の各出力端と
インジェクタ１５の入力端とは制御回路１６に接続され
ている。

制御回路１６は第２図に示すように絞り弁開度センサ１
０、絶対圧センサ１１、冷却水温センサ１２及び酸素濃
度センサ１４の各出力レベルを修正するレベル修正回路
２１と、レベル修正回路２１を経た各センサ出力の１つ
を選択的に出力する入力信号切替回路２２と、この入力
信号切替回路２２から出力されたアナログ信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３と、クランク角セ
ンサ１３の出力パルスを波形整形する波形整形回路２４
と、波形整形回路２４から出力される。Ｔ　ＤＣ信号の
パルス間の時間を計測するカウンタ２５と、インジェク
タ１５を駆動する駆動回路２６と、プログラムに応じて
ディジタル演算を行なうＣＰＵ（中央演算回路）２７と
、各種の処理プログラム及びデータが記録されたＲＯＭ
２８と、ＲＡＭ２９とからなっている。入力信号切替回
路２２、Ａ／Ｄ変換器２３、カウンタ２５、駆動回路２
６、ＣＰＵ２７、ＲＯＭ２８及びＲＡＭ２９は入出力バ
ス３０によって互いに接続されている。また波形整形回
路２４からＴＤＣ信号がＣＰＵ２７に供給されるように
なっている。

かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器２３から絞り弁開
度ｅ　ｔｈ、吸気管内絶対圧Ｐａ＾、冷却水温Ｔｗ及び
排気中のｍ素濃度０２の情報が択一的に、またカウンタ
２５からエンジン回転数Ｎｅを表わす情報がＣＰＬＪ２
７に入出力バス３０を介して各々供給される。ＣＰＵ２
７はＲＯＭ２８に記憶された演算プログラムに従って上
記の各情報を読み込み、それらの情報を基にしてＴＤＣ
信号に同期して所定の算出式からエンジン４への燃料供
給量に対応するインジェクタ１５の燃料噴射時間ＴＯＬ
ＪＴを演算する。そして、その燃料噴射時間ＴＯＵＴだ
け駆動回路２６がインジェクタ１５を駆動してエンジン
４へ燃料を供給せしめるのである。

燃料噴射時間ＴＯＵＴは例えば、次式から算出される。

ＴＯＬＪＴ−ＴｉＸＫｏｚ　ＸＫＷＯＴＸＫＴＷここで
、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＢＡと
から決定される基本供給量に対応する基本噴射時間、Ｋ
Ｏ２は空燃比のフィードバラ　　　“り補正係数、ＫＷ
ＯＴは高負荷時の燃料増量補正係数、ＫＴＷは冷却水温
係数である。ＫＯ２、ＫＷＯＴ、ＫＴＷ等の補正係数は
燃料噴射時間Ｔ。

ｕＴの算出ルーチンのサブルーチンにおいて設定される
。

次に、制御回路１６によって実行される本発明の空燃比
制御方法の手順を第３図に示した動作フロー図に従って
説明する。

本手順においては、先ず、酸素濃度センサ１４の活性化
が完了したか否かが判別される（ステップ５１）。この
活性化判別は例えば、酸素ｍ度センサ１４がリーン雰囲
気下において暖曙されるに従って酸素濃度センサ１４の
出力電圧Ｖｏｚが一旦所定電圧■×以上に上昇後、再び
所定電圧■×以下に低下するように変化することから酸
素濃度センサ１４の出力電圧ＶＯ２が所定電圧Ｖ×より
小となりかつその後、更に所定時間ｔ×が経過したか否
かによって行なわれる。

酸素１１度センサ１４の活性化が完了していないと判別
した場合には空燃比フィードバック制御を停止してオー
プンループ制御を行なうためにフィードバック補正係数
がほぼ１に設定される（ステップ５２）。酸素濃度セン
サ１４の活性化が完了したと判別した場合には冷却水温
Ｔｗがフィードバック制御開始温度Ｔｗｏ＋以上にある
か否かが判別される（ステップ５３）。Ｔｗ≦Ｔｗｏ＋
ならば、オープンループ制御を行なうためにステップ５
２が実行される。一方、”ｒｗ　＞　Ｔｗ　ｏ　＋なら
ば、絞り弁開度θｔｈが所定開度θＷＯＴより大である
か否かが判別される（ステップ５４）。所定開度ｅＷＯ
Ｔは絞り弁５がほぼ全開時の開度であり、例えば６０°
である。θｔｈ＞θＷＯＴならば、吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが読み込まれ（ス“テップ５５）、その読み込んだ吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じた基準値ＴｒがＲＯＭ２８に
予め記憶されたデータマツプから検索される（ステップ
５６）。第４図に示すように吸気管内絶対圧ＰＥＡが所
定圧力Ｐ８＾１以上となる平地では基準値Ｔｒは所定値
Ｔｒ＋に設定され、高地になるに従って吸気管内絶対圧
ＰＢＡが所定圧力Ｐａ　Ａ　Ｉから徐々に低下すると基
準値１”ｒは吸気管内絶対圧ＰＥＡに比例して所定値Ｔ
ｒ＋と所定値Ｔｒ＋より小なる所定値Ｔ　ｒ　’２どの
間の値に設定される。吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定圧力
ＰＢＡ２以下となる高地では基準値１”ｒは所定値Ｔｒ
２に設定される。基準値Ｔｒが設定されると、算出され
た燃料噴射時間ＴＯＵＴが基準値Ｔｒより大か否かが判
別される（ステップ５７）、ＴｏｕＴ＞Ｔｒならば、エ
ンジン高負荷状態であるのでステップ５２が実行されて
空燃比ｔ、ＩＩ　ｔｉｔ系はオーブンループとなる。Ｔ
。

ＵＴ≦Ｔｒならば、運転状態が他のフィードバック制御
条件を充足しているか否かが判別される（ステップ５８
）。燃料カット、アイドル時等のオーブンループ制御を
必要とする運転状態の場合にはステップ５２が実行され
る。他のフィードバック１ｔｌＪ　ｍ条件を充足した運
転状態の場合にはフィードバック制御すべくフィードバ
ック補正係数Ｋｏ２が算出される（ステップ５９）。一
方、ステップ５４においてｅｔｈ≦ｅｗ　ＯＴならば、
直ちにステップ５８が実行される。

なお、空燃比フィードバック制御においては排気ガス中
の酸素濃度０２の情報がら空燃比が判別され、空燃比が
理論空燃比よりリッチであるときにはリーン方向に、理
論空燃比よりリーンであるときにはリッチ方向になるよ
うにフィードバック補正係数ＫＯ２が定められる。

１１夙皇１ 以上の如く、本発明の空燃比制御方法によれば、絞り弁
開度が所定開度以上であるときの吸気管内絶対圧に基づ
いて基準量を設定するので高地においては平地よりも基
準量が減少し、エンジン高負荷時に算出された一料供給
量が基準量より大となり、空燃比フィードバック制御が
停止される。よって、エンジン高負荷時に空燃比がリッ
チ化されるので馬力不足を補うことができ、運転性の向
上が図れるのである。また絞り弁開度が所定開度以上で
あるときの吸気管内絶対圧は大気圧にほぼ等しいので吸
気絶対圧センサの出力値から大気圧を判別することがで
き、吸気絶対圧センサとは別に大気圧センサを設ける必
要がなく低コスト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空燃比制御方法を適用した電子制御式
燃料噴射供給装置を示す構成図、第２図は第１図に示し
た装置中の制御回路の具体的構成を示すブロック図、第
３図は本発明の実施例を示す動作フロー図、第４図は吸
気管内絶対圧に対する基準値の設定特性図である。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・エアクリーナ ３・・・・・・吸気管 ５・・・・・・絞り弁 ８・・・・・・排気管 ９・・・・・・三元触媒コンバータ １０・・・・・・絞り弁開度センサ １１・・・・・・絶対圧センサ １２・・・・・・冷却水温センサ １３・・・・・・クランク角センサ １４・・・・・・酸素濃度センサ １５・・・・・・インジェクタ 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　　弁理士　　ｉｌｌ祠元彦 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃エンジン用燃料供給装置におけるエンジンへ
   の燃料供給量が基準量より大にるか否かを判別し、燃料
   供給量が前記基準量より小のときエンジンの排気中の酸
   素濃度に応じてエンジンヘ供給する混合気の空燃比を補
   正する空燃比フィードバック制御をなし、燃料供給量が
   前記基準量より大のとき排気中の酸素濃度に無関係に混
   合気の空燃比を補正する空燃比オープンループ制御をな
   す空燃比制御方法であって、絞り弁開度が所定開度以上
   であるときの前記絞り弁下流の吸気管内圧力に基づいて
   前記基準量を設定することを特徴とする空燃比制御方法
   。
2. （２）前記燃料供給装置は燃料噴射供給装置であり、燃
   料供給器に対応する燃料噴射時間が前記基準量に対応す
   る基準値より大なるか否かを判別す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。