JPH06213040A - 燃料パッドル補償付き適応閉ループ式電子燃料制御システム - Google Patents
燃料パッドル補償付き適応閉ループ式電子燃料制御システムInfo
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- JPH06213040A JPH06213040A JP5269048A JP26904893A JPH06213040A JP H06213040 A JPH06213040 A JP H06213040A JP 5269048 A JP5269048 A JP 5269048A JP 26904893 A JP26904893 A JP 26904893A JP H06213040 A JPH06213040 A JP H06213040A
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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
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- 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)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
-
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- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
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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】
【目的】 空気／燃料混合気制御の改善及びエンジンの
動的応答及び静的性能の改善を行うことによって、高い
触媒変換効率及び低い尾筒排出を有する応答性に優れた
閉ループ式燃料制御システムを提供する。 【構成】 内燃機関用空気／燃料混合気制御システム
は、化学量論性を達成すべく、エンジンの排気エミッシ
ョン中の酸素レベルに応じて、空気／燃料混合気を変化
させる閉ループ式制御装置を使用する。酸素レベルセン
サは、濃厚かまたは希薄な混合気を示す２進信号を生成
する。制御装置は、積分成分、比例ステップ関数成分及
び微分オーバーシュート成分の３成分を有する燃料給気
比制御信号を発生することによって応答する。補償燃料
容量は、良好な制御のために実効閉ループ遅延時間を低
減すべく、吸気マニフォルドの燃料パッドル効果を最小
化する。補償容量の大きさは、検出した速度及び／又は
負荷に応じて変更し得るか、または最小閉ループ循環周
波数を達成すべく、適応するように変更し得る。
動的応答及び静的性能の改善を行うことによって、高い
触媒変換効率及び低い尾筒排出を有する応答性に優れた
閉ループ式燃料制御システムを提供する。 【構成】 内燃機関用空気／燃料混合気制御システム
は、化学量論性を達成すべく、エンジンの排気エミッシ
ョン中の酸素レベルに応じて、空気／燃料混合気を変化
させる閉ループ式制御装置を使用する。酸素レベルセン
サは、濃厚かまたは希薄な混合気を示す２進信号を生成
する。制御装置は、積分成分、比例ステップ関数成分及
び微分オーバーシュート成分の３成分を有する燃料給気
比制御信号を発生することによって応答する。補償燃料
容量は、良好な制御のために実効閉ループ遅延時間を低
減すべく、吸気マニフォルドの燃料パッドル効果を最小
化する。補償容量の大きさは、検出した速度及び／又は
負荷に応じて変更し得るか、または最小閉ループ循環周
波数を達成すべく、適応するように変更し得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関へ吐出される
混合ガスの空気／燃料比を自動的に制御する方法及び装
置に関する。
混合ガスの空気／燃料比を自動的に制御する方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
式燃料制御システムは、エンジン要求を変更するのに要
求される燃料量を正確に測定すべく、内燃機関にますま
す使用されている。この種のシステムは、スロットル角
を含む多数のシステム入力に応答して燃焼用に吐出され
る燃料の量と、空気及び燃料の燃焼によって生成される
排気ガス中の酸素の濃度を変化させる。
式燃料制御システムは、エンジン要求を変更するのに要
求される燃料量を正確に測定すべく、内燃機関にますま
す使用されている。この種のシステムは、スロットル角
を含む多数のシステム入力に応答して燃焼用に吐出され
る燃料の量と、空気及び燃料の燃焼によって生成される
排気ガス中の酸素の濃度を変化させる。
【０００３】電子式燃料制御システムは、化学量論性ま
たはこれに近い空気及び燃料の比率を維持すべく、主と
して動作する。電子式燃料制御システムは、例えばスタ
ート、急激な加速、急激な減速、及びアイドル等のエン
ジン条件に応じて、種々のモードで動作する。１つの動
作モードは、閉ループ制御として既知である。閉ループ
制御下では、吐出される燃料の量は、排気ガス中の酸素
の濃度を測定することによって主として決定され、これ
によって、点火混合気中の空気対燃料の比率（Ａ／Ｆ）
が化学量論性から偏位する範囲を決定するようになって
いる。
たはこれに近い空気及び燃料の比率を維持すべく、主と
して動作する。電子式燃料制御システムは、例えばスタ
ート、急激な加速、急激な減速、及びアイドル等のエン
ジン条件に応じて、種々のモードで動作する。１つの動
作モードは、閉ループ制御として既知である。閉ループ
制御下では、吐出される燃料の量は、排気ガス中の酸素
の濃度を測定することによって主として決定され、これ
によって、点火混合気中の空気対燃料の比率（Ａ／Ｆ）
が化学量論性から偏位する範囲を決定するようになって
いる。
【０００４】排気ガス中の酸素は、加熱式排気ガス酸素
（ＨＥＧＯ：ｈｅａｔｅｄ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ
ｏｘｙｇｅｎ）センサによって一般に検知される。電子
式燃料制御システムは、センサ出力が濃厚な空気／燃料
比を表わすとき、ＨＥＧＯセンサの出力に応答して、吐
出されている燃料の量を化学量論を下回るように調整
し、制御システムは吐出される燃料の量を減少させ、一
方、希薄な空気／燃料比を検出したときには、燃料の流
量を増加させる。
（ＨＥＧＯ：ｈｅａｔｅｄ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ
ｏｘｙｇｅｎ）センサによって一般に検知される。電子
式燃料制御システムは、センサ出力が濃厚な空気／燃料
比を表わすとき、ＨＥＧＯセンサの出力に応答して、吐
出されている燃料の量を化学量論を下回るように調整
し、制御システムは吐出される燃料の量を減少させ、一
方、希薄な空気／燃料比を検出したときには、燃料の流
量を増加させる。
【０００５】排気ガスセンサを使用した閉ループ式燃料
制御システムの有効な動作は、燃料及び空気の混合気が
吸気口マニホールドからエンジン及び排気システムを介
してＨＥＧＯセンサに移動するときの所定量の混合気に
よりもたらされる物理的移動遅延によって複雑化され
る。この移動遅延は、システムが望ましくない空気／燃
料比を敏速に検出したり応答したりするのを妨げ、この
結果、触媒変換効率が低下し、ＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘの
排出が増加する。
制御システムの有効な動作は、燃料及び空気の混合気が
吸気口マニホールドからエンジン及び排気システムを介
してＨＥＧＯセンサに移動するときの所定量の混合気に
よりもたらされる物理的移動遅延によって複雑化され
る。この移動遅延は、システムが望ましくない空気／燃
料比を敏速に検出したり応答したりするのを妨げ、この
結果、触媒変換効率が低下し、ＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘの
排出が増加する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な特徴によ
れば、エンジン燃焼が希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆに切り
換えたことの指示をＨＥＧＯセンサが発生する毎に、エ
ンジンの吸気口に吐出される燃料のレベルが、補償方向
にてオーバーシュートレベルに急激に変化し、中間レベ
ルに戻り、次いで、Ａ／Ｆが濃厚から希薄に切り換った
ことの指示をセンサが発生するまで、補償方向に次第に
調整される。
れば、エンジン燃焼が希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆに切り
換えたことの指示をＨＥＧＯセンサが発生する毎に、エ
ンジンの吸気口に吐出される燃料のレベルが、補償方向
にてオーバーシュートレベルに急激に変化し、中間レベ
ルに戻り、次いで、Ａ／Ｆが濃厚から希薄に切り換った
ことの指示をセンサが発生するまで、補償方向に次第に
調整される。
【０００７】本発明によって意図されるように、吐出さ
れる燃料の量におけるこの急なオーバーシュートは、エ
ンジンの吸気システムの内壁上の「燃料パッドル（ｆｕ
ｅｌｐｕｄｄｌｉｎｇ）」の効果を補償するものであ
る。例えば、希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆへの遷移が、Ｈ
ＥＧＯセンサによって検出されたとき、本発明による制
御システムは、急激にかつ直ちに吐出される燃料の量を
より低いレベルに低減することにより、応答する。この
急激な低減は、燃焼室に入る吸気口壁部に集まった燃料
パッドルからの燃料の一部を補償する。これによって、
収集した燃料は、空気／燃料比における補正の効果を有
害に遅延するのを防止される。同様に、濃厚な混合気か
ら希薄な混合気への遷移が検出されたとき、本発明によ
る制御システムは、吸気口壁部上への燃料の再被着を補
償すべく、燃料給気比に瞬時で急激な増加をもたらす。
れる燃料の量におけるこの急なオーバーシュートは、エ
ンジンの吸気システムの内壁上の「燃料パッドル（ｆｕ
ｅｌｐｕｄｄｌｉｎｇ）」の効果を補償するものであ
る。例えば、希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆへの遷移が、Ｈ
ＥＧＯセンサによって検出されたとき、本発明による制
御システムは、急激にかつ直ちに吐出される燃料の量を
より低いレベルに低減することにより、応答する。この
急激な低減は、燃焼室に入る吸気口壁部に集まった燃料
パッドルからの燃料の一部を補償する。これによって、
収集した燃料は、空気／燃料比における補正の効果を有
害に遅延するのを防止される。同様に、濃厚な混合気か
ら希薄な混合気への遷移が検出されたとき、本発明によ
る制御システムは、吸気口壁部上への燃料の再被着を補
償すべく、燃料給気比に瞬時で急激な増加をもたらす。
【０００８】本発明によれば、化学量論性からの検出さ
れた偏差に応じて、制御信号が発生して、エンジンに吐
出されている燃料ストリームに対して、燃料の補償容積
を直ちに加算するかまたは減算する。この際、この補償
容積の大きさは、既存のエンジン動作条件に応じて変化
する。
れた偏差に応じて、制御信号が発生して、エンジンに吐
出されている燃料ストリームに対して、燃料の補償容積
を直ちに加算するかまたは減算する。この際、この補償
容積の大きさは、既存のエンジン動作条件に応じて変化
する。
【０００９】説明すべき構成において、各制御周期の
際、加算及び減算される補償燃料の容量を変えて、制御
値をエンジン速度及び負荷によって索引されるルックア
ップテーブルに記憶することによって性能を最適化する
ようになっている。次いで、これらの制御値を、現在の
エンジン速度及び負荷に応じて、テーブルから取り出し
て、化学量論からのＡ／Ｆの偏位が排気センサによって
指示される毎に、吸気口燃料ストリームに対して加算ま
たは減算される補償燃料容積の大きさを決定するように
なっている。
際、加算及び減算される補償燃料の容量を変えて、制御
値をエンジン速度及び負荷によって索引されるルックア
ップテーブルに記憶することによって性能を最適化する
ようになっている。次いで、これらの制御値を、現在の
エンジン速度及び負荷に応じて、テーブルから取り出し
て、化学量論からのＡ／Ｆの偏位が排気センサによって
指示される毎に、吸気口燃料ストリームに対して加算ま
たは減算される補償燃料容積の大きさを決定するように
なっている。
【００１０】代替的構成において、補償容量は、有効な
ＨＥＧＯ発振周波数を測定すると共に、この周波数を最
大にする（従って、燃料制御システムの有効制御ループ
遅延を最小化する）燃料の補償容量を注入することによ
って、適応するように決定することができる。このよう
にして、本発明によって意図された強化ジャンプバック
位相の際に注入された補償燃料容量の量で、シリンダ及
び排気マニホールドを介したシステム移動遅延を有効に
低減することによって、被着物、エンジンの摩耗、また
は組立て時の変動による異なる燃料パッドルを除去す
る。
ＨＥＧＯ発振周波数を測定すると共に、この周波数を最
大にする（従って、燃料制御システムの有効制御ループ
遅延を最小化する）燃料の補償容量を注入することによ
って、適応するように決定することができる。このよう
にして、本発明によって意図された強化ジャンプバック
位相の際に注入された補償燃料容量の量で、シリンダ及
び排気マニホールドを介したシステム移動遅延を有効に
低減することによって、被着物、エンジンの摩耗、また
は組立て時の変動による異なる燃料パッドルを除去す
る。
【００１１】本発明による強化ジャンプバック制御シス
テムは、例えば加速または減速等の遷移状態の際、空気
／燃料混合気制御を改善することによって、エンジンの
動的応答及び静的性能を改善し、この結果、改善された
触媒変換効率及び低減された尾筒排出を有する一層応答
性に優れたシステムが得られる。
テムは、例えば加速または減速等の遷移状態の際、空気
／燃料混合気制御を改善することによって、エンジンの
動的応答及び静的性能を改善し、この結果、改善された
触媒変換効率及び低減された尾筒排出を有する一層応答
性に優れたシステムが得られる。
【００１２】特に、本発明の好ましい実施例の利点は、
閉ループ式燃料制御システムの実効移動遅延を大幅に低
減することにある。詳述すると、改良におけるこの種利
点は、より高い触媒変換効率、及びより低い尾筒排出を
得るための内燃機関の動的応答及び静的性能である。本
発明のこれら及び他の特徴及び利点は、以下に述べる本
発明の実施例の詳述な説明を考慮することによって一層
明瞭となろう。
閉ループ式燃料制御システムの実効移動遅延を大幅に低
減することにある。詳述すると、改良におけるこの種利
点は、より高い触媒変換効率、及びより低い尾筒排出を
得るための内燃機関の動的応答及び静的性能である。本
発明のこれら及び他の特徴及び利点は、以下に述べる本
発明の実施例の詳述な説明を考慮することによって一層
明瞭となろう。
【００１３】
【実施例】図面の図１は、本発明の原理を実施するシス
テムを示している。比例＋積分＋微分（ＰＩＤ：ｐｒｏ
ｐｏｒｔｉｏｎａｌ＋ｉｎｔｅｇｒａｌ＋ｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｔｉａｌ）制御装置１００は、３つの信号入力１０
２，１０４及び１０６を有している。信号入力１０２
は、吸気マニフォルド１１０を介してエンジンに吐出さ
れている空気量に比例した電圧を発生する空気流量セン
サ１０８によって生成される。信号１０６は、クランク
軸ターンとして一連のタイミングインパルスを発生する
変換器１１２から得られる。これらのタイミングインパ
ルスは、エンジンの回転速度（ｒｐｍ）は勿論、クラン
ク軸及びピストンの位置に関する指示をもたらすべく、
以下において述べるように処理することができる。入力
信号１０４は、排気マニフォルド１１４中の酸素濃度ま
たはＡ／Ｆの関数である電圧を発生する排気ガス酸素セ
ンサ（ＨＥＧＯ）１１３によって生成される。この電圧
は、排気空気燃料比が化学量論性に関して濃厚かまたは
希薄かを検出すべく、電圧比較器（図示せず）への入力
として使用される。
テムを示している。比例＋積分＋微分（ＰＩＤ：ｐｒｏ
ｐｏｒｔｉｏｎａｌ＋ｉｎｔｅｇｒａｌ＋ｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｔｉａｌ）制御装置１００は、３つの信号入力１０
２，１０４及び１０６を有している。信号入力１０２
は、吸気マニフォルド１１０を介してエンジンに吐出さ
れている空気量に比例した電圧を発生する空気流量セン
サ１０８によって生成される。信号１０６は、クランク
軸ターンとして一連のタイミングインパルスを発生する
変換器１１２から得られる。これらのタイミングインパ
ルスは、エンジンの回転速度（ｒｐｍ）は勿論、クラン
ク軸及びピストンの位置に関する指示をもたらすべく、
以下において述べるように処理することができる。入力
信号１０４は、排気マニフォルド１１４中の酸素濃度ま
たはＡ／Ｆの関数である電圧を発生する排気ガス酸素セ
ンサ（ＨＥＧＯ）１１３によって生成される。この電圧
は、排気空気燃料比が化学量論性に関して濃厚かまたは
希薄かを検出すべく、電圧比較器（図示せず）への入力
として使用される。
【００１４】ＰＩＤ制御装置１００は、３つのモジュー
ル、即ち、閉ループ式空気／燃料制御システム１１６、
不揮発性メモリ１１８、及びシリンダ同期信号ディスト
リビュータ１２０から構成されている。全てが記憶した
プログラム制御の下で動作するマイクロコントローラで
実現されることが好ましいこれらのモジュールは、図１
の燃料噴射管１２２を起動すべく加えられる制御信号を
生成する。燃料噴射管１２２のおのおのは、燃料供給コ
ンジット１２４と機能的に接続されると共に、点線の図
面の中に描かれた内燃機関と物理的に一体化されてい
る。各燃料噴射管１２２は従来型の設計のものであり、
変換器１１２からのインパルスによるエンジン運動と同
期した正確な時間に、正確な量の燃料を関連するシリン
ダ中に注入すべく配置されている。ＰＩＰＳ（Ｐｉｓｔ
ｏｎ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｓｉｇｎａｌｓ）と呼ばれ
る割込み信号として加えられ得るこれらのインパルス
は、一般に、マイクロプロセッサの割込み端子（図示せ
ず）に加えられる。次いで、マイクロプロセッサは、メ
モリに記憶された変数の制御の下に時間クリティカル動
作を行う割込み処理ルーチンを実行することによって、
応答する。
ル、即ち、閉ループ式空気／燃料制御システム１１６、
不揮発性メモリ１１８、及びシリンダ同期信号ディスト
リビュータ１２０から構成されている。全てが記憶した
プログラム制御の下で動作するマイクロコントローラで
実現されることが好ましいこれらのモジュールは、図１
の燃料噴射管１２２を起動すべく加えられる制御信号を
生成する。燃料噴射管１２２のおのおのは、燃料供給コ
ンジット１２４と機能的に接続されると共に、点線の図
面の中に描かれた内燃機関と物理的に一体化されてい
る。各燃料噴射管１２２は従来型の設計のものであり、
変換器１１２からのインパルスによるエンジン運動と同
期した正確な時間に、正確な量の燃料を関連するシリン
ダ中に注入すべく配置されている。ＰＩＰＳ（Ｐｉｓｔ
ｏｎ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｓｉｇｎａｌｓ）と呼ばれ
る割込み信号として加えられ得るこれらのインパルス
は、一般に、マイクロプロセッサの割込み端子（図示せ
ず）に加えられる。次いで、マイクロプロセッサは、メ
モリに記憶された変数の制御の下に時間クリティカル動
作を行う割込み処理ルーチンを実行することによって、
応答する。
【００１５】本発明の主要な特徴によれば、濃厚Ａ／Ｆ
から希薄Ａ／Ｆへの切換えから生じる燃焼生成物を排気
センサ１１３が検知する毎に、エンジン吸気口での噴射
管の燃料吐出量は、最初、急激にオーバーシュートレベ
ルまで増加し、次いで第１の中間レベルまで低下し、そ
の後、噴射管の燃料吐出量がアンダーシュートレベルま
で急激に減少する希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆへの切換え
から生じる燃焼生成物を排気センサが検出するまで、再
度ゆっくりと増加し、次いで、第２の中間レベルに戻
り、しかる後に、濃厚Ａ／Ｆから希薄Ａ／Ｆへの切換え
から生じる燃焼生成物を排気センサが再度検出するま
で、ゆっくりと減少する。
から希薄Ａ／Ｆへの切換えから生じる燃焼生成物を排気
センサ１１３が検知する毎に、エンジン吸気口での噴射
管の燃料吐出量は、最初、急激にオーバーシュートレベ
ルまで増加し、次いで第１の中間レベルまで低下し、そ
の後、噴射管の燃料吐出量がアンダーシュートレベルま
で急激に減少する希薄Ａ／Ｆから濃厚Ａ／Ｆへの切換え
から生じる燃焼生成物を排気センサが検出するまで、再
度ゆっくりと増加し、次いで、第２の中間レベルに戻
り、しかる後に、濃厚Ａ／Ｆから希薄Ａ／Ｆへの切換え
から生じる燃焼生成物を排気センサが再度検出するま
で、ゆっくりと減少する。
【００１６】「強化ジャンプバック（ｅｎｈａｎｃｅｄ
ｊｕｍｐｂａｃｋ）」法と呼ぶ、燃料噴射管からの燃
料流量を制御するこの新規な方法は、過渡的動作の際、
従来方法に比して、より正確に空気／燃料比を化学量論
近傍に限定する。図２の３つのグラフは、閉ループ式空
気／燃料制御に関する強化ジャンプバック方法及び２つ
の従来方法の性能を図示し比較している。
ｊｕｍｐｂａｃｋ）」法と呼ぶ、燃料噴射管からの燃
料流量を制御するこの新規な方法は、過渡的動作の際、
従来方法に比して、より正確に空気／燃料比を化学量論
近傍に限定する。図２の３つのグラフは、閉ループ式空
気／燃料制御に関する強化ジャンプバック方法及び２つ
の従来方法の性能を図示し比較している。
【００１７】第１の従来技術の制御方法は、簡単な積分
器を、エス・エー・イー（ＳＡＥ）論文番号７３０５６
６におけるツェヒナール他（Ｚｅｃｈｎａｌｌ，ｅｔ
ａｌ．）により記載の制御装置として使用する空気／燃
料制御システムによってもたらされた波形を示す図２の
ライン（ａ）上に図示されている。ライン（ａ）におけ
る実線ののこぎり歯波形は、排気センサによって検出さ
れ測定される燃焼生成物のＡ／Ｆに応じて、燃料噴射管
に加えられる燃料比信号を図示している。図２（ａ）の
波線は、センサにおける排気ガスＡ／Ｆの変動を図示し
ている。実線によって示される燃料流量及び破線によっ
て示される排気Ａ／Ｆの双方がプロットされることによ
って、混合ガス濃厚度の増加（空気／燃料比の減少）
は、グラフ上で正方向への増加によって表わされる。
器を、エス・エー・イー（ＳＡＥ）論文番号７３０５６
６におけるツェヒナール他（Ｚｅｃｈｎａｌｌ，ｅｔ
ａｌ．）により記載の制御装置として使用する空気／燃
料制御システムによってもたらされた波形を示す図２の
ライン（ａ）上に図示されている。ライン（ａ）におけ
る実線ののこぎり歯波形は、排気センサによって検出さ
れ測定される燃焼生成物のＡ／Ｆに応じて、燃料噴射管
に加えられる燃料比信号を図示している。図２（ａ）の
波線は、センサにおける排気ガスＡ／Ｆの変動を図示し
ている。実線によって示される燃料流量及び破線によっ
て示される排気Ａ／Ｆの双方がプロットされることによ
って、混合ガス濃厚度の増加（空気／燃料比の減少）
は、グラフ上で正方向への増加によって表わされる。
【００１８】図２のライン（ａ）に図示された制御シス
テムは、排気酸素センサが化学量論よりも大なるＡ／Ｆ
を検出する毎に、注入される燃料の量を一定の割合（傾
き）で増加させ、排気ガスセンサが排気Ａ／Ｆが化学量
論を下回ることを示す毎に、注入される燃料の量を同様
の一定の割合で減少させる。この制御型式は、簡単なス
イッチとして動作して、排気ガスが濃厚かまたは希薄か
に応じて、正または負の入力信号を簡単な積分器に引き
渡す排気ガスセンサによって実現される。積分器は、順
次、エンジンの吸気システムによって供給される空気／
燃料混合気を制御すべく、のこぎり歯波形を引き渡す。
テムは、排気酸素センサが化学量論よりも大なるＡ／Ｆ
を検出する毎に、注入される燃料の量を一定の割合（傾
き）で増加させ、排気ガスセンサが排気Ａ／Ｆが化学量
論を下回ることを示す毎に、注入される燃料の量を同様
の一定の割合で減少させる。この制御型式は、簡単なス
イッチとして動作して、排気ガスが濃厚かまたは希薄か
に応じて、正または負の入力信号を簡単な積分器に引き
渡す排気ガスセンサによって実現される。積分器は、順
次、エンジンの吸気システムによって供給される空気／
燃料混合気を制御すべく、のこぎり歯波形を引き渡す。
【００１９】図２のライン（ａ）においてわかるよう
に、排気Ａ／Ｆを図示する破線波形のピークは、実線の
燃料−吸気波形の対応するピークから遅延している。こ
のピークピーク値の遅延は、空気と燃料の混合気がエン
ジンの吸気マニフォルドを通過するときのこの混合気が
たどる物理的移動遅延に起因しており、シリンダ中の燃
焼を受けて、一部が排気システムを通過してセンサの位
置に達する。こうして、時間ｔ0 で、排気センサが濃厚
Ａ／Ｆから希薄Ａ／Ｆへの過渡状態を検出するとき、予
め減少過程にある燃料流量は、漸次増加流量に切り換え
られる。吸気混合気の変化速度のこの反転は、燃焼生成
物がエンジン及び排気システムを通過するときにたどる
物理的移動遅延によって時間ｔ0 から遅延した時間ｔ1
になって始めて、排気センサで証明されるものである。
に、排気Ａ／Ｆを図示する破線波形のピークは、実線の
燃料−吸気波形の対応するピークから遅延している。こ
のピークピーク値の遅延は、空気と燃料の混合気がエン
ジンの吸気マニフォルドを通過するときのこの混合気が
たどる物理的移動遅延に起因しており、シリンダ中の燃
焼を受けて、一部が排気システムを通過してセンサの位
置に達する。こうして、時間ｔ0 で、排気センサが濃厚
Ａ／Ｆから希薄Ａ／Ｆへの過渡状態を検出するとき、予
め減少過程にある燃料流量は、漸次増加流量に切り換え
られる。吸気混合気の変化速度のこの反転は、燃焼生成
物がエンジン及び排気システムを通過するときにたどる
物理的移動遅延によって時間ｔ0 から遅延した時間ｔ1
になって始めて、排気センサで証明されるものである。
【００２０】図２のライン（ａ）に図示されている制御
システムによって、空気／燃料比は、略化学量論に「設
定（ｈｕｎｔ）」され、各周期期間は、物理的移動遅延
の持続時間を相当超えて遅延する。増加過程にある燃料
流量の効果がセンサで検出可能な時間ｔ0 の始めには、
センサが検出する燃焼生成物は、排気酸素レベルが希薄
状態ではなく濃厚状態を再度指示する時間ｔ2 まで、希
薄状態を指示し続けることに留意されたい。燃料流量が
減少傾斜に切り換えられる時間ｔ2 までに、吸気混合気
は極端に濃くなっている。ライン（ａ）に図示されてい
る制御システムで観察される移動遅延において、燃料流
量（積分器レート）は、Ａ／Ｆ発振の最大ピークピーク
値振幅を制限すべく減少する必要がある。しかしなが
ら、過渡状態の際、この積分器レートは、Ａ／Ｆ制御の
動的応答を制限する。
システムによって、空気／燃料比は、略化学量論に「設
定（ｈｕｎｔ）」され、各周期期間は、物理的移動遅延
の持続時間を相当超えて遅延する。増加過程にある燃料
流量の効果がセンサで検出可能な時間ｔ0 の始めには、
センサが検出する燃焼生成物は、排気酸素レベルが希薄
状態ではなく濃厚状態を再度指示する時間ｔ2 まで、希
薄状態を指示し続けることに留意されたい。燃料流量が
減少傾斜に切り換えられる時間ｔ2 までに、吸気混合気
は極端に濃くなっている。ライン（ａ）に図示されてい
る制御システムで観察される移動遅延において、燃料流
量（積分器レート）は、Ａ／Ｆ発振の最大ピークピーク
値振幅を制限すべく減少する必要がある。しかしなが
ら、過渡状態の際、この積分器レートは、Ａ／Ｆ制御の
動的応答を制限する。
【００２１】この種閉ループ式空気／燃料制御の性能を
改善する方法は、図２のライン（ｂ）に図示されると共
に、デー・アール ハンブルク（Ｄ．Ｒ．Ｈａｍｂｕｒ
ｇ）及びエム・エー シュルマン（Ｍ．Ａ．Ｓｃｈｕｌ
ｍａｎ）によって、エスエーイー（ＳＡＥ）論文番号８
００８２６に述べられている。制御装置の出力信号は、
積分のこぎり歯成分と２レベルセンサ出力信号に直接比
例した項の和から形成されて、ライン（ｂ）の実線曲線
によって図示された波形を形成する。Ａ／Ｆ化学量論性
を経過したことを燃焼生成物が指示すると排気センサが
決定する毎に、燃料噴射管は命令を受けて、直ちに化学
量論かまたはこれに近い公称レベル（前の周期で確立さ
れている）に「ジャンプバック（ｊｕｍｐ ｂａｃ
ｋ）」する。しかる後に、化学量論性に再度達したこと
を排気ガスセンサが決定するまで、流量は、前の変化の
方向と反対の方向に次第に変えられる。ライン（ｂ）に
おいてわかるように、対応する排気Ａ／Ｆピークに対す
る吸気空気／燃料混合気ピークからの物理的移動遅延
は、ライン（ａ）において見られる物理的遅延から何ら
変わっていないが、実効閉ループ遅延、即ち、限界周期
期間は、劇的に減少して、システムを一層迅速にハント
するようになっている。この結果、燃料流量（積分器レ
ート）は、ライン（ａ）に示すと同一のピークピーク値
振幅を維持すべく、増加する必要がある。
改善する方法は、図２のライン（ｂ）に図示されると共
に、デー・アール ハンブルク（Ｄ．Ｒ．Ｈａｍｂｕｒ
ｇ）及びエム・エー シュルマン（Ｍ．Ａ．Ｓｃｈｕｌ
ｍａｎ）によって、エスエーイー（ＳＡＥ）論文番号８
００８２６に述べられている。制御装置の出力信号は、
積分のこぎり歯成分と２レベルセンサ出力信号に直接比
例した項の和から形成されて、ライン（ｂ）の実線曲線
によって図示された波形を形成する。Ａ／Ｆ化学量論性
を経過したことを燃焼生成物が指示すると排気センサが
決定する毎に、燃料噴射管は命令を受けて、直ちに化学
量論かまたはこれに近い公称レベル（前の周期で確立さ
れている）に「ジャンプバック（ｊｕｍｐ ｂａｃ
ｋ）」する。しかる後に、化学量論性に再度達したこと
を排気ガスセンサが決定するまで、流量は、前の変化の
方向と反対の方向に次第に変えられる。ライン（ｂ）に
おいてわかるように、対応する排気Ａ／Ｆピークに対す
る吸気空気／燃料混合気ピークからの物理的移動遅延
は、ライン（ａ）において見られる物理的遅延から何ら
変わっていないが、実効閉ループ遅延、即ち、限界周期
期間は、劇的に減少して、システムを一層迅速にハント
するようになっている。この結果、燃料流量（積分器レ
ート）は、ライン（ａ）に示すと同一のピークピーク値
振幅を維持すべく、増加する必要がある。
【００２２】本発明の原理によれば、一層優れた改良
は、周期期間を一層低下させると共に積分器レートを一
層増加させるべく、「強化ジャンプバック（ｅｎｈａｎ
ｃｅｄｊｕｍｐ ｂａｃｋ）」を設けることによって、
達成することができる。この方法の改良した性能は、エ
ンジン燃料吸気システムにおいて生じる「パッドル（ｐ
ｕｄｄｌｉｎｇ）」として既知の物理的現象を補償する
機能に部分的に起因している。燃料流量が化学量論的な
レベルを超過する一部の各閉ループ周期の際、過剰な燃
料は、吸気口通路の壁部に堆積する。この結果、化学量
論への「ジャンプバック」が試みられるとき、予した被
着した燃料が現在のより希薄な混合気によって吸気口壁
部から再度引き離されるにつれて、シリンダは、実際、
過剰な燃料を受け入れ続ける。
は、周期期間を一層低下させると共に積分器レートを一
層増加させるべく、「強化ジャンプバック（ｅｎｈａｎ
ｃｅｄｊｕｍｐ ｂａｃｋ）」を設けることによって、
達成することができる。この方法の改良した性能は、エ
ンジン燃料吸気システムにおいて生じる「パッドル（ｐ
ｕｄｄｌｉｎｇ）」として既知の物理的現象を補償する
機能に部分的に起因している。燃料流量が化学量論的な
レベルを超過する一部の各閉ループ周期の際、過剰な燃
料は、吸気口通路の壁部に堆積する。この結果、化学量
論への「ジャンプバック」が試みられるとき、予した被
着した燃料が現在のより希薄な混合気によって吸気口壁
部から再度引き離されるにつれて、シリンダは、実際、
過剰な燃料を受け入れ続ける。
【００２３】同様の効果は、過度に希薄な状態から化学
量論へのジャンプバックが試みられるときに生じる。新
たに濃厚となった混合気中の燃料は、平衡状態に再度達
するまで、吸気口の壁部に被着し、この結果、シリンダ
は、当分の間、極端に希薄な混合気を受け入れ続ける。
量論へのジャンプバックが試みられるときに生じる。新
たに濃厚となった混合気中の燃料は、平衡状態に再度達
するまで、吸気口の壁部に被着し、この結果、シリンダ
は、当分の間、極端に希薄な混合気を受け入れ続ける。
【００２４】従って、燃料パッドル効果は、空気／燃料
混合気が化学量論から更に逸脱される付加的なフィード
バックループ遅延期間をもたらす。パッドル効果は、実
用上、所定のエンジン速度で物理的流量のみから期待さ
れる略２倍の実効移動遅延をもたらす。
混合気が化学量論から更に逸脱される付加的なフィード
バックループ遅延期間をもたらす。パッドル効果は、実
用上、所定のエンジン速度で物理的流量のみから期待さ
れる略２倍の実効移動遅延をもたらす。
【００２５】図２のライン（ｃ）からわかるように、本
発明による制御方法は、濃厚から希薄への遷移が排気セ
ンサによって検出される毎に、直ちに過剰の燃料を吸気
口の混合気に注入し、また、排気センサが希薄から濃厚
への遷移を検出する毎に、直ちに、燃料噴射管を極端に
希薄な状態に置く。化学量論に近い流量への復帰を伴う
強化ジャンプバックは、実効閉ループ遅延を大幅に低減
するだけでなく、各周期の際に、空気／燃料混合気が化
学量論から逸脱する範囲を低減する。
発明による制御方法は、濃厚から希薄への遷移が排気セ
ンサによって検出される毎に、直ちに過剰の燃料を吸気
口の混合気に注入し、また、排気センサが希薄から濃厚
への遷移を検出する毎に、直ちに、燃料噴射管を極端に
希薄な状態に置く。化学量論に近い流量への復帰を伴う
強化ジャンプバックは、実効閉ループ遅延を大幅に低減
するだけでなく、各周期の際に、空気／燃料混合気が化
学量論から逸脱する範囲を低減する。
【００２６】実効制御周期期間の低減に対して、制限周
期周波数は増加する。同一のＡ／Ｆピークピーク値振幅
に対して、燃料流量（積分器レート）は増大する必要が
ある。このように、空気／燃料制御は、例えばブローバ
イ・ガス還元装置（ＰＶＣ：ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｒａ
ｎｋｃａｓｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅ
ｍ）燃料缶、及び燃料蒸気回収系等の排出制御装置によ
って生成される外乱に対して、一層敏感になる。この結
果、触媒変換効率が一層増大する。
期周波数は増加する。同一のＡ／Ｆピークピーク値振幅
に対して、燃料流量（積分器レート）は増大する必要が
ある。このように、空気／燃料制御は、例えばブローバ
イ・ガス還元装置（ＰＶＣ：ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｒａ
ｎｋｃａｓｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅ
ｍ）燃料缶、及び燃料蒸気回収系等の排出制御装置によ
って生成される外乱に対して、一層敏感になる。この結
果、触媒変換効率が一層増大する。
【００２７】前述したように、閉ループ式空気／燃料比
制御システム１００は、マイクロコントローラによって
実現されることが好ましい。図３、４及び図５は、記憶
したプログラム制御の下に動作するマイクロコントロー
ラで実現した閉ループ式制御を用いて、燃料噴射管１２
２によって吐出された燃料の量を制御する好ましい方法
の詳細を図示している。
制御システム１００は、マイクロコントローラによって
実現されることが好ましい。図３、４及び図５は、記憶
したプログラム制御の下に動作するマイクロコントロー
ラで実現した閉ループ式制御を用いて、燃料噴射管１２
２によって吐出された燃料の量を制御する好ましい方法
の詳細を図示している。
【００２８】閉ループ式制御システムは、最初、図３に
示すように、幾つかのプロセス変数を初期化する。空気
／燃料制御変数ＬＡＭＢＳＥは、公称値１．０に設定さ
れる。以下において説明するように、ＬＡＭＢＳＥは、
空気／燃料比を化学量論以上及び以下に変えるべく、閉
ループ式制御によって周期的に変更させられる。１．０
に初期化されたとき、ＬＡＭＢＳＥは、所望の空気／燃
料比の１４．６４を示す。更に、初期化の際、以下の変
数が設定される。検出された前の酸素レベルが濃厚（ｒ
ｉｃｈ）かまたは希薄（ｌｅａｎ）だったかを通常に示
すＲＡＭＰ−ＰＲＩＯＲは、＋１に初期化される。前回
のＨＥＧＯのクロスオーバー以来に出された実際のピス
トン位置割込みのカウントを保持する変数であるＡＮＰ
ＩＰは、零に初期化される。前回のループの完了以後の
ピストン位置割込みの数を保持するカウンタであるＰＩ
ＰＳは、零に設定される。強化ジャンプバックの際に加
算されるかまたは減算されるべき補償燃料の量を示す変
数であるＥＪＢ ＦＵＥＬは、零に設定される。最後
に、残りの補償注入数を示すカウンタのＥＪＢ ＩＮＪ
Ｓは、零に設定される。
示すように、幾つかのプロセス変数を初期化する。空気
／燃料制御変数ＬＡＭＢＳＥは、公称値１．０に設定さ
れる。以下において説明するように、ＬＡＭＢＳＥは、
空気／燃料比を化学量論以上及び以下に変えるべく、閉
ループ式制御によって周期的に変更させられる。１．０
に初期化されたとき、ＬＡＭＢＳＥは、所望の空気／燃
料比の１４．６４を示す。更に、初期化の際、以下の変
数が設定される。検出された前の酸素レベルが濃厚（ｒ
ｉｃｈ）かまたは希薄（ｌｅａｎ）だったかを通常に示
すＲＡＭＰ−ＰＲＩＯＲは、＋１に初期化される。前回
のＨＥＧＯのクロスオーバー以来に出された実際のピス
トン位置割込みのカウントを保持する変数であるＡＮＰ
ＩＰは、零に初期化される。前回のループの完了以後の
ピストン位置割込みの数を保持するカウンタであるＰＩ
ＰＳは、零に設定される。強化ジャンプバックの際に加
算されるかまたは減算されるべき補償燃料の量を示す変
数であるＥＪＢ ＦＵＥＬは、零に設定される。最後
に、残りの補償注入数を示すカウンタのＥＪＢ ＩＮＪ
Ｓは、零に設定される。
【００２９】初期化を行った後、閉ループ燃料制御アル
ゴリズムは、図４に示すように、連続したループにおい
て、繰り返し実効される。前述したように、排気ガス中
の酸素の濃度は、技術上周知の酸化ジルコニウム酸化物
（ＺｒＯ2 ）型式であってよい加熱式排気ガス酸素（Ｈ
ＥＧＯ）センサ１１３によって検出される。ＨＥＧＯセ
ンサ１１３は、排気マニフォールド１１４中の酸素濃度
の関数である電圧を発生する。また、この電圧は、制御
を実現するために使用されるマイクロコントローラ内蔵
のＡ／Ｄ変換器によってデジタル量に変換され得ること
が有益である。センサ１１３から読み取られてデジタル
型式に変換されたデジタル量は、図４にてステップ３０
４で示すように、変数ＨＥＧＯに置かれる。ＨＥＧＯ値
は、ステップ３０５で、使用される特定のＨＥＧＯセン
サに対して、化学量論にあるセンサ電圧出力レベルを表
わす電圧レベルを示す。所定の記憶した値と比較され
る。ＨＥＧＯ電圧が濃厚な混合気を示すこの記憶値に比
して大（ＲＩＣＨ）であれば、変数ＲＡＭＰＤＩＲは、
ステップ３０６で＋１に設計され、そうでなければ、Ｒ
ＡＭＰ ＤＩＲは、ステップ３０８で、−１に設定され
る。従って、破線の四角形３０９内に示される検出及び
比較動作により、ＨＥＧＯセンサによって検出された酸
素レベルが化学量論を上回るかまたはこれを下回るかに
応じて、＋１または−１をとる２進出力が生成される。
ゴリズムは、図４に示すように、連続したループにおい
て、繰り返し実効される。前述したように、排気ガス中
の酸素の濃度は、技術上周知の酸化ジルコニウム酸化物
（ＺｒＯ2 ）型式であってよい加熱式排気ガス酸素（Ｈ
ＥＧＯ）センサ１１３によって検出される。ＨＥＧＯセ
ンサ１１３は、排気マニフォールド１１４中の酸素濃度
の関数である電圧を発生する。また、この電圧は、制御
を実現するために使用されるマイクロコントローラ内蔵
のＡ／Ｄ変換器によってデジタル量に変換され得ること
が有益である。センサ１１３から読み取られてデジタル
型式に変換されたデジタル量は、図４にてステップ３０
４で示すように、変数ＨＥＧＯに置かれる。ＨＥＧＯ値
は、ステップ３０５で、使用される特定のＨＥＧＯセン
サに対して、化学量論にあるセンサ電圧出力レベルを表
わす電圧レベルを示す。所定の記憶した値と比較され
る。ＨＥＧＯ電圧が濃厚な混合気を示すこの記憶値に比
して大（ＲＩＣＨ）であれば、変数ＲＡＭＰＤＩＲは、
ステップ３０６で＋１に設計され、そうでなければ、Ｒ
ＡＭＰ ＤＩＲは、ステップ３０８で、−１に設定され
る。従って、破線の四角形３０９内に示される検出及び
比較動作により、ＨＥＧＯセンサによって検出された酸
素レベルが化学量論を上回るかまたはこれを下回るかに
応じて、＋１または−１をとる２進出力が生成される。
【００３０】制御装置動作のための時間基準は、マイク
ロコントローラへ供給されて、図５に図示されると共に
以下において説明する割込み処理ルーチンにハードウェ
ア強制分岐をかける連続した割込み信号をもたらすタコ
メータ１１２から得られるピストン位置割込み信号によ
って確立される。図４に見られる閉ループルーチンは、
プロセス変数ＥＮＰＩＰの計算をステップ３１２で行
う。この変数ＥＮＰＩＰは、化学量論のクロスオーバー
がＨＥＧＯセンサによって検出される前に生じると期待
されるピストン位置割込みの数を表わしている。ＥＮＰ
ＩＰは、エンジンのＲＰＭ及び負荷によって索引される
移動遅延値（索引値は、図１に見られるタコメータ１１
２及び空気流量センサ１０８から得られる信号から引き
出される）を記憶するルックアップテーブル３１０から
ＴＤＲＥＶ値を取り出すことによって計算される。ルッ
クアップテーブルから取り出されたＴＤＲＥＶ値に（Ｃ
ＹＬＳ／２）を掛けて、期待した割込みカウントＥＮＰ
ＩＰを得る。
ロコントローラへ供給されて、図５に図示されると共に
以下において説明する割込み処理ルーチンにハードウェ
ア強制分岐をかける連続した割込み信号をもたらすタコ
メータ１１２から得られるピストン位置割込み信号によ
って確立される。図４に見られる閉ループルーチンは、
プロセス変数ＥＮＰＩＰの計算をステップ３１２で行
う。この変数ＥＮＰＩＰは、化学量論のクロスオーバー
がＨＥＧＯセンサによって検出される前に生じると期待
されるピストン位置割込みの数を表わしている。ＥＮＰ
ＩＰは、エンジンのＲＰＭ及び負荷によって索引される
移動遅延値（索引値は、図１に見られるタコメータ１１
２及び空気流量センサ１０８から得られる信号から引き
出される）を記憶するルックアップテーブル３１０から
ＴＤＲＥＶ値を取り出すことによって計算される。ルッ
クアップテーブルから取り出されたＴＤＲＥＶ値に（Ｃ
ＹＬＳ／２）を掛けて、期待した割込みカウントＥＮＰ
ＩＰを得る。
【００３１】次に、ステップ３１４で、ＲＡＭＰ ＤＩ
ＲをＰＲＩＯＲ ＲＡＭＰと比較して、前回の読出し以
後、ＨＥＧＯ値が化学量論を超えたかどうかを決定す
る。クロスオーバーが何ら生じなければ、ステップ３１
６において、（ＰＴＰＡＭＰ／２）＊（ＰＩＰＳ／ＥＮ
ＰＩＰ）＊ＲＡＭＰ ＤＩＲ（式中、ＰＴＰＡＭＰ略化
学量論のＡ／Ｆの所望のピークピーク値振幅である。）
に等しい増分量だけ前の値を調整することによって、Ｌ
ＡＭＢＳＥを計算する。ＬＡＭＢＳＥに対するこの調整
に使用されるＰＴＰＡＭＰの値は、ＲＰＭ値及び負荷値
によって索引されるルックアップテーブル３１０に記憶
されたＰＴＰＡＭＰ値のアレイから得られる。（ＰＩＰ
Ｓ／ＥＮＰＩＰ）値は、前のＰＩＰＳ割込みが出された
総合過渡期の僅かの部分を指定する。次いで、次のＨＥ
ＧＯ値のために、ルーチンはステップ３０４に戻る。
ＲをＰＲＩＯＲ ＲＡＭＰと比較して、前回の読出し以
後、ＨＥＧＯ値が化学量論を超えたかどうかを決定す
る。クロスオーバーが何ら生じなければ、ステップ３１
６において、（ＰＴＰＡＭＰ／２）＊（ＰＩＰＳ／ＥＮ
ＰＩＰ）＊ＲＡＭＰ ＤＩＲ（式中、ＰＴＰＡＭＰ略化
学量論のＡ／Ｆの所望のピークピーク値振幅である。）
に等しい増分量だけ前の値を調整することによって、Ｌ
ＡＭＢＳＥを計算する。ＬＡＭＢＳＥに対するこの調整
に使用されるＰＴＰＡＭＰの値は、ＲＰＭ値及び負荷値
によって索引されるルックアップテーブル３１０に記憶
されたＰＴＰＡＭＰ値のアレイから得られる。（ＰＩＰ
Ｓ／ＥＮＰＩＰ）値は、前のＰＩＰＳ割込みが出された
総合過渡期の僅かの部分を指定する。次いで、次のＨＥ
ＧＯ値のために、ルーチンはステップ３０４に戻る。
【００３２】ステップ３１４での試験が、ＲＡＭＰ Ｄ
ＩＲが変化した符号を することを示すものであれば、
本発明による強化ジャンプバック効果を生成すべく、多
数の計算が行われる。先ず、ステップ３１８において、
ＡＮＰＩＰ（最新のＨＥＧＯの過渡状態の際にもたらさ
れた実際のピストン位置割込み数）が、期待数ＥＮＰＩ
Ｐと比較され、もし前者が大であれば、ＡＮＰＩＰは、
ステップ３２２でＥＮＰＩＰと置換される。
ＩＲが変化した符号を することを示すものであれば、
本発明による強化ジャンプバック効果を生成すべく、多
数の計算が行われる。先ず、ステップ３１８において、
ＡＮＰＩＰ（最新のＨＥＧＯの過渡状態の際にもたらさ
れた実際のピストン位置割込み数）が、期待数ＥＮＰＩ
Ｐと比較され、もし前者が大であれば、ＡＮＰＩＰは、
ステップ３２２でＥＮＰＩＰと置換される。
【００３３】次いで、ＪＵＭＰＢＡＣＫ値が、以下の計
算によってＰＴＰＡＭＰ／２（または、ＡＮＰＩＰがＥ
ＮＰＩＰを下回れば、この値より小さい値）に設定され
る。
算によってＰＴＰＡＭＰ／２（または、ＡＮＰＩＰがＥ
ＮＰＩＰを下回れば、この値より小さい値）に設定され
る。
【数１】 式中、前述のように、ＰＴＰＡＭＰは、エンジンのＲＰ
Ｍ及びエンジン負荷の所定関数を表わす所定のＰＴＰＡ
ＭＰ値のアレイを記憶するルックアップテーブル３１０
から得られる値である。
Ｍ及びエンジン負荷の所定関数を表わす所定のＰＴＰＡ
ＭＰ値のアレイを記憶するルックアップテーブル３１０
から得られる値である。
【００３４】次に、燃料ストリームに対して加算（また
は減算）すべきパッドル補償用燃料の容量であるＥＪＢ
ＦＵＥＬが、次式によって計算される。
は減算）すべきパッドル補償用燃料の容量であるＥＪＢ
ＦＵＥＬが、次式によって計算される。
【数２】 式中、ＩＮＪ＿ＦＵＥＬは前回の注入に対して計算され
た燃料の量であり、ＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩは、開示された
実施例において、エンジン速度及び負荷によって牽引さ
れるＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩ値のアレイを記憶するルックア
ップテーブル３１０から得られる乗数である。
た燃料の量であり、ＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩは、開示された
実施例において、エンジン速度及び負荷によって牽引さ
れるＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩ値のアレイを記憶するルックア
ップテーブル３１０から得られる乗数である。
【００３５】エンジン速度及び負荷によって索引される
強化ジャンプバック乗数のＥＪＢ＝ＭＵＬＴＩ変数のた
めのテーブル値は、定常状態でのエンジン動作の際に所
定範囲を超えたジャンプバック量を変化させると共に、
同時に、ＨＥＧＯ周波数及び触媒変換効率をモニタする
ことによって、引き出されることが有益である。最高の
触媒変換効率を生むＨＥＧＯ周波数を発生するＥＪＢ＿
ＭＵＬＴＩ変数は、ルックアップテーブル３１０（図１
に見られる不揮発性メモリ１１８を使用して実現され
る）に記憶される。
強化ジャンプバック乗数のＥＪＢ＝ＭＵＬＴＩ変数のた
めのテーブル値は、定常状態でのエンジン動作の際に所
定範囲を超えたジャンプバック量を変化させると共に、
同時に、ＨＥＧＯ周波数及び触媒変換効率をモニタする
ことによって、引き出されることが有益である。最高の
触媒変換効率を生むＨＥＧＯ周波数を発生するＥＪＢ＿
ＭＵＬＴＩ変数は、ルックアップテーブル３１０（図１
に見られる不揮発性メモリ１１８を使用して実現され
る）に記憶される。
【００３６】自動車を組み立てる際の変動及び自動車の
使用状態での変動のため、ＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩ値は、そ
の代わりに、最良の結果を生むＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩの値
を決定すべく、（ＡＮＰＩＰによって示す）結果として
生じる移動遅延をモニタしながら、自動的に変化させる
ことができる。同様に、開示した実施例において、特定
の自動車の公称性能に基づいて数値を記憶するルックア
ップテーブル３１０から得られるＰＴＰＡＭＰ及びＴＤ
ＲＥＶの値も、最大ＨＥＧＯ周波数において最良の触媒
変換効率を得るべく、適応するように調整することがで
きる。
使用状態での変動のため、ＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩ値は、そ
の代わりに、最良の結果を生むＥＪＢ＿ＭＵＬＴＩの値
を決定すべく、（ＡＮＰＩＰによって示す）結果として
生じる移動遅延をモニタしながら、自動的に変化させる
ことができる。同様に、開示した実施例において、特定
の自動車の公称性能に基づいて数値を記憶するルックア
ップテーブル３１０から得られるＰＴＰＡＭＰ及びＴＤ
ＲＥＶの値も、最大ＨＥＧＯ周波数において最良の触媒
変換効率を得るべく、適応するように調整することがで
きる。
【００３７】ＪＵＭＰＢＡＣＫ及びＥＪＢ＿ＦＵＥＬの
計算の他に、ステップ３２０において、新しいＬＡＭＢ
ＳＥの値を、次式を用いて計算する
計算の他に、ステップ３２０において、新しいＬＡＭＢ
ＳＥの値を、次式を用いて計算する
【数３】 この式は、強化されないジャンプバックをもたらす。思
量されるように、強化ジャンプバックは、図５に示すＰ
ＩＰ割込み処理ルーチンにおいて加えられる。
量されるように、強化ジャンプバックは、図５に示すＰ
ＩＰ割込み処理ルーチンにおいて加えられる。
【００３８】また、ステップ３２０で、ＥＪＢ＿ＩＮＪ
Ｓの値は、ＥＪＢ＿ＦＵＥＬの付加によって修正された
燃料コマンドを受信すべくＩＮＪＥＣＴＯＲＳ値（注入
の総数）に設定される。同時に、ＡＮＰＩＰが零にリセ
ットされ、ＲＡＭＰ＿ＰＲＩＯＲがＲＡＭＰ＿ＤＩＲに
設定される。最後に、ＰＩＰＳが零にリセットされると
共に、新たなＨＥＧＯ読出しの受入れのために、ルーチ
ンがステップ３０４に戻される。
Ｓの値は、ＥＪＢ＿ＦＵＥＬの付加によって修正された
燃料コマンドを受信すべくＩＮＪＥＣＴＯＲＳ値（注入
の総数）に設定される。同時に、ＡＮＰＩＰが零にリセ
ットされ、ＲＡＭＰ＿ＰＲＩＯＲがＲＡＭＰ＿ＤＩＲに
設定される。最後に、ＰＩＰＳが零にリセットされると
共に、新たなＨＥＧＯ読出しの受入れのために、ルーチ
ンがステップ３０４に戻される。
【００３９】図１に見られるシリンダ同期燃料制御信号
ディストリビュータ１２０は、各噴射管が応答する制御
信号であるＩＮＪ＿ＦＵＥＬを決定し、次いで、次の注
入のために燃料を予定する。実際の燃料注入は、タコメ
ータ１１２から引き出されたＰＩＰ割込み信号に応答し
て発生して、図５の割込み処理ルーチンにハードウェア
強制分岐をとるようになっている。
ディストリビュータ１２０は、各噴射管が応答する制御
信号であるＩＮＪ＿ＦＵＥＬを決定し、次いで、次の注
入のために燃料を予定する。実際の燃料注入は、タコメ
ータ１１２から引き出されたＰＩＰ割込み信号に応答し
て発生して、図５の割込み処理ルーチンにハードウェア
強制分岐をとるようになっている。
【００４０】ステップ３２４でわかるように、ＰＩＰ割
込み処理ルーチンは、ＰＩＰ及びＡＮＰＩＰカウントを
増分すると共に、次式を計算することによって、始ま
る。
込み処理ルーチンは、ＰＩＰ及びＡＮＰＩＰカウントを
増分すると共に、次式を計算することによって、始ま
る。
【数４】 式中、ＡＲＣＨＧは、センサ１０８における空気流量セ
ンサから計算されたストック当りの給気であり、ＬＡＭ
ＢＳＥは、ステップ３１６及び３２０において、閉ルー
プ制御で計算された値である。
ンサから計算されたストック当りの給気であり、ＬＡＭ
ＢＳＥは、ステップ３１６及び３２０において、閉ルー
プ制御で計算された値である。
【００４１】次に、ステップ３２５で試験を行って、補
償された（強化ジャンプバック）注入のカウントが零に
減分されたかどうかを決定する。もしそうでなければ、
ステップ３２０で計算されたＥＪＢ＿ＦＵＥＬ量が、注
入燃料の量を強化ジャンプバックレベルに修正すべく、
ＩＮＪ＿ＦＵＥＬに加えられる。実際の注入は、ステッ
プ３２８において予定されており、この後、ＰＩＰ割込
み処理ルーチンが終了する。
償された（強化ジャンプバック）注入のカウントが零に
減分されたかどうかを決定する。もしそうでなければ、
ステップ３２０で計算されたＥＪＢ＿ＦＵＥＬ量が、注
入燃料の量を強化ジャンプバックレベルに修正すべく、
ＩＮＪ＿ＦＵＥＬに加えられる。実際の注入は、ステッ
プ３２８において予定されており、この後、ＰＩＰ割込
み処理ルーチンが終了する。
【００４２】以上説明した特定の機構及び技術は、本発
明の原理の一応用を単に例示するものに過ぎないことを
了知すべきである。本発明の真の精神及び範囲にもとる
ことなく、多数の変形を説明した方法及び装置に対して
行うことができる。
明の原理の一応用を単に例示するものに過ぎないことを
了知すべきである。本発明の真の精神及び範囲にもとる
ことなく、多数の変形を説明した方法及び装置に対して
行うことができる。
【図１】本発明を実施する内燃機関及び電子式エンジン
制御システムの略ブロック図である。
制御システムの略ブロック図である。
【図２】図２（ｃ）の本発明の動作を図２（ａ）及び図
２（ｂ）の２つの従来技術の制御方法と比較するグラフ
図である。
２（ｂ）の２つの従来技術の制御方法と比較するグラフ
図である。
【図３】本発明の実施例の動作のフローチャートであ
る。
る。
【図４】本発明の実施例の動作のフローチャートであ
る。
る。
【図５】本発明の実施例の動作のフローチャートであ
る。
る。
１００ ＰＩＤ制御装置 １０８ 空気流量センサ １１２ 変換器 １１３ ＨＥＧＯセンサ １１６ 閉ループ式空気／燃料制御システム １１８ 不揮発生メモリ １２０ シリンダ同期信号ディストリビュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド リー マーテルリ アメリカ合衆国ミシガン州ブルームフィー ルド，エヌ．ダーリントン 3753
Claims (15)
- 【請求項１】 内燃機関の吸気口に供給される燃焼混合
気の空気／燃料比を制御する方法において、 前記機関によって排気された燃焼生成物中の酸素のレベ
ルを監視して、該レベルが所定のしきい値レベルを超え
る毎に、制御信号を生成する段階と、 前記制御信号に応答して、直ちに、補償容量の付加的燃
料を前記内燃機関の前記吸気口に注入する段階と、を具
備する前記空気／燃料比を制御する方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の空気／燃料比を制御する
方法において、 前記機関によって排気された燃焼生成物中の酸素のレベ
ルを監視して、該レベルが前記所定のしきい値レベルを
下回る毎に、第２の制御信号を生成する段階と、 前記第２の制御信号に応答して、直ちに、前記吸気口に
注入される燃料の量を減少する段階と、を更に具備する
前記方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の空気／燃料比を制御する
方法において、 前記機関の回転速度を測定する段階と、 前記回転速度の変化に応答して、前記補償容量の大きさ
を変化させる段階と、を更に具備する前記方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の空気／燃料比を制御する
方法において、 前記吸気口への空気流の量を測定して、機関負荷の指示
をもたらす段階と、 機関負荷の前記指示の変化に応答して、前記補償容量の
大きさを変化させる段階と、を更に具備する前記方法。 - 【請求項５】 請求項２記載の空気／燃料比を制御する
方法において、 機関速度及び負荷によって索引されるアドレス可能ルッ
クアップテーブルに複数の制御値を記憶する段階と、 前記機関の前記回転速度を測定して、速度信号を生成す
る段階と、 前記吸気口への空気流の量を測定して負荷信号を生成す
る段階と、 前記速度信号及び前記負荷信号に応答して、前記ルック
アップテーブルから、前記制御値の１つを取り出す段階
と、 前記制御値のうちの前記取り出された１つに応じて、前
記補償容量の大きさを調整する段階と、を更に具備する
前記方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の空気／燃料比を制御する
方法において、 前記制御信号の異なる信号間の持続時間を測定すると共
に、前記補償容量の大きさを変えて前記持続時間を最小
化する段階を更に具備する前記方法。 - 【請求項７】 内燃機関の燃料吸気口に燃料を供給する
燃料給気比を制御する方法において、 前記機関によって排気される燃焼ガス中の酸素の量を測
定して、前記酸素レベルが低いとき濃厚指示を生成し、
前記酸素レベルが高いとき希薄指示を生成する段階と、 直ちに前記燃料給気比を高いオーバーシュートレベルに
増加することによって濃厚指示及び希薄指示のおのおの
に応答し、前記燃料給気比を第１の中間レベルに低減
し、次いで、前記濃厚指示が生成されるまで前記燃料給
気比を次第に増加する段階と、 直ちに前記燃料給気比を低いアンダシュートレベルに低
減することによって濃厚指示及び希薄指示に応答し、前
記燃料給気比を第２の中間レベルに増加し、次いで、前
記希薄指示が生成されるまで前記燃料給気比を次第に減
少する段階と、を具備する前記燃料給気比を制御する方
法。 - 【請求項８】 請求項７記載の燃料給気比を制御する方
法において、 前記機関の回転速度を測定すると共に、該回転速度の変
動に応答して、前記オーバーシュートレベル及び前記ア
ンダーシュートレベルを変更する段階を更に具備する前
記方法。 - 【請求項９】 請求項７記載の燃料給気比を制御する方
法において、 前記機関の前記吸気口への空気流量を測定すると共に、
該空気流量の変動に応答して前記オーバーシュートレベ
ル及び前記アンダーシュートレベルを変更する段階を更
に具備する前記方法。 - 【請求項１０】 請求項７記載の燃料給気比を制御する
方法において、 前記機関の速度を測定する段階と、 前記機関の前記吸気口への空気流量を測定する段階と、 前記機関速度または前記空気流量の何れかの変動に応答
して、前記オーバーシュートレベル及び前記アンダーシ
ュートレベルを変更する段階と、を更に具備する前記方
法。 - 【請求項１１】 請求項７記載の燃料給気比を制御する
方法において、 前記酸素レベル指示のうちの１つ以上の持続時間を測定
すると共に、前記アンダーシュートレベル及び前記オー
バーシュートレベルを変化させて、前記持続時間を最小
化する段階を更に具備する前記方法。 - 【請求項１２】 内燃機関の吸気口へ吐出される混合ガ
スの空気／燃料比を制御する方法において、 前記機関中の前記混合ガスの燃焼から生ずる排気ガスの
酸素含量を検知して、該含量が所定の所望レベルを上回
るか下回るかを決定する段階と、 前記酸素含量が前記レベルを下回るとき、前記空気／燃
料比を次第に増加する段階と、 前記酸素含量が前記レベルを上回るとき、前記空気／燃
料比を次第に減少する段階と、 前記酸素含量が減少して、前記所定レベルを横切ると
き、急にかつ直ちに前記空気／燃料比をオーバーシュー
ト値に増加する段階と、 前記酸素含量が増加して、前記レベルを横切るとき、急
にかつ直ちに前記空気／燃料比をアンダーシュート値に
減少する段階と、を具備する前記方法。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の方法において、変化
する機関動作状態に応じて、前記オーバーシュート値及
びアンダーシュート値の大きさを変化させる段階を更に
備える前記方法。 - 【請求項１４】 請求項１２記載の方法において、前記
機関の回転速度の変化に応じて、前記オーバーシュート
値及びアンダーシュート値の大きさを変化させる段階を
更に備える前記方法。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の方法において、前記
機関への動的負荷の変化に応じて、前記オーバーシュー
ト値及びアンダーシュート値の大きさを変化させる段階
を更に備える前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US990382 | 1992-12-14 | ||
| US07/990,382 US5375583A (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Adaptive closed-loop electronic fuel control system with fuel puddling compensation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213040A true JPH06213040A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=25536092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5269048A Pending JPH06213040A (ja) | 1992-12-14 | 1993-10-27 | 燃料パッドル補償付き適応閉ループ式電子燃料制御システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5375583A (ja) |
| JP (1) | JPH06213040A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5590638A (en) * | 1994-10-20 | 1997-01-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5492106A (en) * | 1994-12-27 | 1996-02-20 | Ford Motor Company | Jump-hold fuel control system |
| JPH08246929A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Sanshin Ind Co Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| US6508241B2 (en) | 2001-01-31 | 2003-01-21 | Cummins, Inc. | Equivalence ratio-based system for controlling transient fueling in an internal combustion engine |
| US6701897B2 (en) * | 2001-02-16 | 2004-03-09 | Optimum Power Technology | Engine fuel delivery management system |
| US8066713B2 (en) | 2003-03-31 | 2011-11-29 | Depuy Spine, Inc. | Remotely-activated vertebroplasty injection device |
| US8579908B2 (en) | 2003-09-26 | 2013-11-12 | DePuy Synthes Products, LLC. | Device for delivering viscous material |
| US7263433B2 (en) | 2003-12-02 | 2007-08-28 | Ford Global Technologies, Llc | Computer device to calculate emission control device functionality |
| US7181905B2 (en) * | 2003-12-02 | 2007-02-27 | Ford Global Technologies, Llc | Lean-burn engine exhaust air-fuel and temperature management strategy for improved catalyst durability |
| CN101065080B (zh) | 2004-07-30 | 2021-10-29 | 德普伊新特斯产品有限责任公司 | 用于处理骨和其他组织的材料和器械 |
| US7326128B2 (en) | 2005-03-22 | 2008-02-05 | Karsten Manufacturing Corporation | Golf club head and method of making same |
| US9381024B2 (en) | 2005-07-31 | 2016-07-05 | DePuy Synthes Products, Inc. | Marked tools |
| US9918767B2 (en) | 2005-08-01 | 2018-03-20 | DePuy Synthes Products, Inc. | Temperature control system |
| US8360629B2 (en) | 2005-11-22 | 2013-01-29 | Depuy Spine, Inc. | Mixing apparatus having central and planetary mixing elements |
| WO2008047371A2 (en) | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Depuy Spine, Inc. | Fluid delivery system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357923A (en) * | 1979-09-27 | 1982-11-09 | Ford Motor Company | Fuel metering system for an internal combustion engine |
| DE3039436C3 (de) * | 1980-10-18 | 1997-12-04 | Bosch Gmbh Robert | Regeleinrichtung für ein Kraftstoffzumeßsystem einer Brennkraftmaschine |
| JPH03164545A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
-
1992
- 1992-12-14 US US07/990,382 patent/US5375583A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-27 JP JP5269048A patent/JPH06213040A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5375583A (en) | 1994-12-27 |
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