JPH065047B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH065047B2 JPH065047B2 JP58102113A JP10211383A JPH065047B2 JP H065047 B2 JPH065047 B2 JP H065047B2 JP 58102113 A JP58102113 A JP 58102113A JP 10211383 A JP10211383 A JP 10211383A JP H065047 B2 JPH065047 B2 JP H065047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- amount
- engine
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 140
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2496—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories the memory being part of a closed loop
-
- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
-
- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
- F02D41/1476—Biasing of the sensor
-
- 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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- 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
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる酸素濃度を
検出して燃料供給量をフィードバツク制御することによ
り、混合気の空燃比を任意の目標値に良好に制御する空
燃比制御装置に関する。
検出して燃料供給量をフィードバツク制御することによ
り、混合気の空燃比を任意の目標値に良好に制御する空
燃比制御装置に関する。
（従来の技術） 今日、限界電流検出方式の酸素センサが開発されてお
り、理論空燃比より希薄（リーン）側の任意の空燃比が
検出可能となっている。この種の酸素センサは例えば特
開昭５７−１９２８５２号公報、又は特開昭５７−１９
２８５４号公報などで公知となっている。また、この種
の酸素センサを空燃比センサとして用いて、エンジンを
より一層リーン側で制御するためのシステムも検討され
つつあり、一例として特開昭５８−２０９５０号公報が
ある。
り、理論空燃比より希薄（リーン）側の任意の空燃比が
検出可能となっている。この種の酸素センサは例えば特
開昭５７−１９２８５２号公報、又は特開昭５７−１９
２８５４号公報などで公知となっている。また、この種
の酸素センサを空燃比センサとして用いて、エンジンを
より一層リーン側で制御するためのシステムも検討され
つつあり、一例として特開昭５８−２０９５０号公報が
ある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、種々の運転領域でエンジンのリーン制
御が可能な空燃比制御装置を提供することであり、特に
制御精度や追従性を向上できるようにすることである。
御が可能な空燃比制御装置を提供することであり、特に
制御精度や追従性を向上できるようにすることである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、（イ）エンジンの排気ガス中の酸素濃度をリ
ニアに検出し、この酸素濃度に応じた限界電流を発生す
る空燃比センサと、 （ロ）エンジンの運転状態を検出する検出手段と、 （ハ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力に応じてエ
ンジンへの燃料供給量を決定する制御手段と、 （ニ）前記制御手段にて決定された燃料供給量をエンジ
ンに供給する燃料供給手段と、を有する空燃比制御装置
であって、前記制御手段は、 （ホ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力をディジタ
ル演算処理可能な信号に処理する入力部と、 （ヘ）エンジンの運転状態に応じて最適な空燃比又はこ
の空燃比に相当する限界電流が設定記憶されると共に燃
料供給量の決定に係るプログラムが記憶された記憶手段
と、 （ト）前記記憶手段に記憶されたプログラムに従って、
前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力に応じ
て基本の燃料供給量を決定する第１の手段と、 （チ）前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力
に応じて前記記憶手段より求まる目標限界電流と前記入
力部を介して得られた前記空燃比センサの限界電流との
偏差を算出するとともに、この算出された偏差の大きさ
が所定値以上の場合は、その偏差が大きい程大きな値に
予め定められている積算量を前記算出された偏差に従っ
て設定し、一方、前記算出された偏差の大きさが所定値
未満の場合は前記積算量を零に設定して、この設定され
た積算量を積算処理して補正量を決定する第２の手段
と、 （リ）前記第１、第２の手段を包含すると共に、前記基
本の燃料供給量を前記補正量で補正してエンジンへの燃
料供給量を決定する第３の手段を包含するマイクロプロ
セッサと、 （ヌ）このマイクロプロセッサにより決定されたエンジ
ンへの燃料供給量に応じた出力を前記燃料供給手段に与
える出力部とを備えたことを特徴とする空燃比制御装置
を提供するものである。
ニアに検出し、この酸素濃度に応じた限界電流を発生す
る空燃比センサと、 （ロ）エンジンの運転状態を検出する検出手段と、 （ハ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力に応じてエ
ンジンへの燃料供給量を決定する制御手段と、 （ニ）前記制御手段にて決定された燃料供給量をエンジ
ンに供給する燃料供給手段と、を有する空燃比制御装置
であって、前記制御手段は、 （ホ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力をディジタ
ル演算処理可能な信号に処理する入力部と、 （ヘ）エンジンの運転状態に応じて最適な空燃比又はこ
の空燃比に相当する限界電流が設定記憶されると共に燃
料供給量の決定に係るプログラムが記憶された記憶手段
と、 （ト）前記記憶手段に記憶されたプログラムに従って、
前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力に応じ
て基本の燃料供給量を決定する第１の手段と、 （チ）前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力
に応じて前記記憶手段より求まる目標限界電流と前記入
力部を介して得られた前記空燃比センサの限界電流との
偏差を算出するとともに、この算出された偏差の大きさ
が所定値以上の場合は、その偏差が大きい程大きな値に
予め定められている積算量を前記算出された偏差に従っ
て設定し、一方、前記算出された偏差の大きさが所定値
未満の場合は前記積算量を零に設定して、この設定され
た積算量を積算処理して補正量を決定する第２の手段
と、 （リ）前記第１、第２の手段を包含すると共に、前記基
本の燃料供給量を前記補正量で補正してエンジンへの燃
料供給量を決定する第３の手段を包含するマイクロプロ
セッサと、 （ヌ）このマイクロプロセッサにより決定されたエンジ
ンへの燃料供給量に応じた出力を前記燃料供給手段に与
える出力部とを備えたことを特徴とする空燃比制御装置
を提供するものである。
（作用） これにより、空燃比センサ及び検出手段の出力はマイク
ロプロセッサを用いてディジタル演算処理されることに
なり、アナログ回路での大きな問題である抵抗器等の温
度特性等による制御精度の悪化を回避できるのみなら
ず、マイクロプロセッサを用いて目標限界電流と実限界
電流との偏差が大きい程大きな値に積分量を決定してこ
の積分量により積分処理して追従性を高め、さらにこの
偏差が所定値未満の場合はこの積算量を零として、燃料
供給量の補正を決定するようにしている。このようない
わゆる不感帯を目標限界電流と実限界電流との偏差に応
じた積算量の演算に設定したことで、ハンチングのない
極めて安定した空燃比制御をディジタル処理で行うこと
が可能となる。
ロプロセッサを用いてディジタル演算処理されることに
なり、アナログ回路での大きな問題である抵抗器等の温
度特性等による制御精度の悪化を回避できるのみなら
ず、マイクロプロセッサを用いて目標限界電流と実限界
電流との偏差が大きい程大きな値に積分量を決定してこ
の積分量により積分処理して追従性を高め、さらにこの
偏差が所定値未満の場合はこの積算量を零として、燃料
供給量の補正を決定するようにしている。このようない
わゆる不感帯を目標限界電流と実限界電流との偏差に応
じた積算量の演算に設定したことで、ハンチングのない
極めて安定した空燃比制御をディジタル処理で行うこと
が可能となる。
（実施例） 以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第１図は空燃比制御装置の全体構成図を示すもので、エ
ンジン１は自動車に積載される公知の４サイクル火花点
火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリーナ２、吸気管
３、スロットル弁４を経て吸入する。また燃料は図示し
ない燃料系から各気筒に対応して設けられた電磁式燃料
噴射弁５を介して供給される。燃焼後の排気ガスは吸気
マニホールド６、排気管７、三元触媒コンバータ８等を
経て大気に放出される。吸気管３にはエンジン１に吸入
される吸気量を検出し、吸気量に応じたアナログ信号を
出力する吸気量センサ１１及びエンジン１に吸入される
空気の温度を検出し、吸気温に応じたアナログ電圧（ア
ナログ検出信号）を出力するサーミスタ式吸気温センサ
１２が設置されている。また、エンジン１には冷却水温
を検出し、冷却水温に応じたアナログン電圧（アナログ
検出信号）を出力するサーミスタ式水温センサ１３が設
置されており、さらに排気マニホールド６には排気ガス
中の酸素濃度をリニアに検出し、酸素濃度に応じた限界
電流を出力する空燃比センサ１４が設置されている。回
転速度（数）センサ１５は、エンジン１のクランク軸の
回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパルス信
号を出力する。この回転速度（数）センサ１５としては
例えば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コイ
ルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号と
すればよい。制御回路２０は、各センサ１１〜１５の検
出信号に基いて燃料噴射量を演算する回路で、電磁式燃
料噴射弁５の開弁時間を制御することにより燃料噴射量
を調整する。
ンジン１は自動車に積載される公知の４サイクル火花点
火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリーナ２、吸気管
３、スロットル弁４を経て吸入する。また燃料は図示し
ない燃料系から各気筒に対応して設けられた電磁式燃料
噴射弁５を介して供給される。燃焼後の排気ガスは吸気
マニホールド６、排気管７、三元触媒コンバータ８等を
経て大気に放出される。吸気管３にはエンジン１に吸入
される吸気量を検出し、吸気量に応じたアナログ信号を
出力する吸気量センサ１１及びエンジン１に吸入される
空気の温度を検出し、吸気温に応じたアナログ電圧（ア
ナログ検出信号）を出力するサーミスタ式吸気温センサ
１２が設置されている。また、エンジン１には冷却水温
を検出し、冷却水温に応じたアナログン電圧（アナログ
検出信号）を出力するサーミスタ式水温センサ１３が設
置されており、さらに排気マニホールド６には排気ガス
中の酸素濃度をリニアに検出し、酸素濃度に応じた限界
電流を出力する空燃比センサ１４が設置されている。回
転速度（数）センサ１５は、エンジン１のクランク軸の
回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパルス信
号を出力する。この回転速度（数）センサ１５としては
例えば点火装置の点火コイルを用いればよく、点火コイ
ルの一次側端子からの点火パルス信号を回転速度信号と
すればよい。制御回路２０は、各センサ１１〜１５の検
出信号に基いて燃料噴射量を演算する回路で、電磁式燃
料噴射弁５の開弁時間を制御することにより燃料噴射量
を調整する。
第２図により制御回路２０について説明する。１００は
燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）で
ある。１０１は回転数カウンタで回転速度（数）センサ
１５からの信号よりエンジン回転数をカウントする回転
数カウンタである。またこの回転数カウンタ１０１はエ
ンジン回転に同期して割り込み制御部１０２に割り込み
指令信号を送る。割り込み制御部１０２はこの信号を受
けると、コモンバス１５０を通じてマイクロプロセッサ
１００に割り込み信号を出力する。１０３はディジタル
入力ポートで、スロットル弁４と連動して開度信号を発
生するスロットルスイッチや図示しないスタータの作動
をオンオフするスタータスイッチ１６からのスタータ信
号等のディジタル信号をマイクロプロセッサ１００に伝
達する。１０４はアナログマルチプレクサとＡ−Ｄ変換
器から成るアナログ入力ポートで、吸気量センサ１１、
吸気温センサ１２、冷却水温１３、空燃比センサ１４か
らの信号をＡ−Ｄ変換して順次マイクロプロセッサに読
み込ませる機能を持つ。
燃料噴射量を演算するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）で
ある。１０１は回転数カウンタで回転速度（数）センサ
１５からの信号よりエンジン回転数をカウントする回転
数カウンタである。またこの回転数カウンタ１０１はエ
ンジン回転に同期して割り込み制御部１０２に割り込み
指令信号を送る。割り込み制御部１０２はこの信号を受
けると、コモンバス１５０を通じてマイクロプロセッサ
１００に割り込み信号を出力する。１０３はディジタル
入力ポートで、スロットル弁４と連動して開度信号を発
生するスロットルスイッチや図示しないスタータの作動
をオンオフするスタータスイッチ１６からのスタータ信
号等のディジタル信号をマイクロプロセッサ１００に伝
達する。１０４はアナログマルチプレクサとＡ−Ｄ変換
器から成るアナログ入力ポートで、吸気量センサ１１、
吸気温センサ１２、冷却水温１３、空燃比センサ１４か
らの信号をＡ−Ｄ変換して順次マイクロプロセッサに読
み込ませる機能を持つ。
空燃比センサ１４の限界電流を測定する電流−電圧変換
回路を含むインターフエース回路１１２の詳細は第７図
に示される。第７図中１１２Ａは限界電流検出用の微少
抵抗値をもつ抵抗、１１２Ｂは空燃比センサ１４に所定
の正バイアス（０．７Ｖ−０．８Ｖ）を与えるための電
源、ＳＷ１はアナログスイッチ又はリレースイッチで、
空燃比センサ１４をリーンセンサとして用いる場合、ス
イッチＳＷ１をオンして所定の正バイアスを与え、その
ときの限界電流の大きさを検出して空燃比（Ａ／Ｆ）を
推定するものである。また、理論空燃比センサとして用
いる場合、スイッチＳＷ１をオフしてセンサ１４の濃淡
電池作用により発生するλ特性を有する起電力を検出す
るものである。
回路を含むインターフエース回路１１２の詳細は第７図
に示される。第７図中１１２Ａは限界電流検出用の微少
抵抗値をもつ抵抗、１１２Ｂは空燃比センサ１４に所定
の正バイアス（０．７Ｖ−０．８Ｖ）を与えるための電
源、ＳＷ１はアナログスイッチ又はリレースイッチで、
空燃比センサ１４をリーンセンサとして用いる場合、ス
イッチＳＷ１をオンして所定の正バイアスを与え、その
ときの限界電流の大きさを検出して空燃比（Ａ／Ｆ）を
推定するものである。また、理論空燃比センサとして用
いる場合、スイッチＳＷ１をオフしてセンサ１４の濃淡
電池作用により発生するλ特性を有する起電力を検出す
るものである。
これら各ユニット１０１，１０２，１０３，１０４の出
力情報はコモンバス１５０を通してマイクロプロセッサ
１００に伝達される。１０５は電源回路で後述するＲＡ
Ｍ１０７中のバックアップＲＡＭ１０７Ａ部分に電源を
供給する。１７はバッテリ、１８はキースイッチである
が電源回路１０５はキースイッチ１８を通さず直接、バ
ッテリ１７に接続されている。よって後述するバックア
ップＲＡＭ部分１０７Ａはキースイッチ１１８に関係無
く常時電源が印加されている。１０６も電源回路である
キースイッチ１８を通してバッテリ１７に接続されてい
る。電源回路１０６は後述するＲＡＭ１０７以外の部分
に電源を供給する。１０７はプログラム動作中一時使用
される一時記憶ユニット（ＲＡＭ）であるが、その一部
には前述の様にキースイッチ１８に関係なく常時電源が
印加されキースイッチ１８をＯＦＦにして機関の運転を
停止しても記憶内容が消失しない構成のバックアップＲ
ＡＭ部分１０７Ａからなる不揮発性メモリを有する。後
述する補正量ＫもこのＲＡＭ１０７Ａに記憶されてい
る。１０８はプログラムや各種の定数等を記憶しておく
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）である。１０９はレジス
タを含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタ
より成り、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１００で演算
された電磁式燃料噴射弁５の開弁時間つまり燃料噴射量
を表すディジタル信号を実際の電磁式燃料噴射弁５の開
弁時間を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する。
１１０は電磁式燃料噴射弁５を駆動する電力増幅部であ
る。１１１はタイマーで経過時間を測定しＣＰＵ１００
に伝達する。
力情報はコモンバス１５０を通してマイクロプロセッサ
１００に伝達される。１０５は電源回路で後述するＲＡ
Ｍ１０７中のバックアップＲＡＭ１０７Ａ部分に電源を
供給する。１７はバッテリ、１８はキースイッチである
が電源回路１０５はキースイッチ１８を通さず直接、バ
ッテリ１７に接続されている。よって後述するバックア
ップＲＡＭ部分１０７Ａはキースイッチ１１８に関係無
く常時電源が印加されている。１０６も電源回路である
キースイッチ１８を通してバッテリ１７に接続されてい
る。電源回路１０６は後述するＲＡＭ１０７以外の部分
に電源を供給する。１０７はプログラム動作中一時使用
される一時記憶ユニット（ＲＡＭ）であるが、その一部
には前述の様にキースイッチ１８に関係なく常時電源が
印加されキースイッチ１８をＯＦＦにして機関の運転を
停止しても記憶内容が消失しない構成のバックアップＲ
ＡＭ部分１０７Ａからなる不揮発性メモリを有する。後
述する補正量ＫもこのＲＡＭ１０７Ａに記憶されてい
る。１０８はプログラムや各種の定数等を記憶しておく
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）である。１０９はレジス
タを含む燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタ
より成り、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１００で演算
された電磁式燃料噴射弁５の開弁時間つまり燃料噴射量
を表すディジタル信号を実際の電磁式燃料噴射弁５の開
弁時間を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する。
１１０は電磁式燃料噴射弁５を駆動する電力増幅部であ
る。１１１はタイマーで経過時間を測定しＣＰＵ１００
に伝達する。
回転数カウンタ１０１は回転数センサ１５の出力により
エンジン１回転に１回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制御部１０２に割り込み指令信号
を供給する。割り込み制御部１０２はその信号から割り
込み信号を発生し、この信号は種々の演算処理や出力処
理のタイミング信号として用いられる。
エンジン１回転に１回エンジン回転数を測定し、その測
定の終了時に割り込み制御部１０２に割り込み指令信号
を供給する。割り込み制御部１０２はその信号から割り
込み信号を発生し、この信号は種々の演算処理や出力処
理のタイミング信号として用いられる。
第３図は排気マニホールド６に取り付けられた空燃比セ
ンサを示す。空燃比センサ１４は排気管内に設置される
ことにより、排気ガス中の酸素濃度を検出し、その酸素
濃度よりエンジンに供給される混合気の空燃比を知るこ
とができる。１４Ａはカバー、１４Ｂは小孔である。第
４図は空燃比センサ１４の詳細を示す。このセンサはヒ
ータ１４１を内蔵し、図の様にカップ状のジルコニア１
４２の電極部１４４に多孔質コーティング膜１４３を施
すことにより、微少電圧（約０．８Ｖ）を加えると、酸
素濃度に依存する定電流特性を示す。この電流を限界電
流と呼び、この電流値の大きさから空燃比を知ることが
できる。
ンサを示す。空燃比センサ１４は排気管内に設置される
ことにより、排気ガス中の酸素濃度を検出し、その酸素
濃度よりエンジンに供給される混合気の空燃比を知るこ
とができる。１４Ａはカバー、１４Ｂは小孔である。第
４図は空燃比センサ１４の詳細を示す。このセンサはヒ
ータ１４１を内蔵し、図の様にカップ状のジルコニア１
４２の電極部１４４に多孔質コーティング膜１４３を施
すことにより、微少電圧（約０．８Ｖ）を加えると、酸
素濃度に依存する定電流特性を示す。この電流を限界電
流と呼び、この電流値の大きさから空燃比を知ることが
できる。
第５図は空燃比又はＯ2濃度と限界電流との関係を示す
グラフである。この限界電流の大きさは電極面積及び多
孔質コーティング膜１４３の厚さ等により変化するが、
理論空燃比の近傍では従来の酸素センサの様にλ特性を
示す。第６図はλ特性を示すグラフである。この空燃比
に対する出力電圧の変化点は、周知のごとく、センサの
物理的な寸法に困らない絶対的な特性である。後述する
がこの絶対的を特性を基準として、空燃比のリーン側の
特性を補正計算し、補正量Ｋを求めることができる。
グラフである。この限界電流の大きさは電極面積及び多
孔質コーティング膜１４３の厚さ等により変化するが、
理論空燃比の近傍では従来の酸素センサの様にλ特性を
示す。第６図はλ特性を示すグラフである。この空燃比
に対する出力電圧の変化点は、周知のごとく、センサの
物理的な寸法に困らない絶対的な特性である。後述する
がこの絶対的を特性を基準として、空燃比のリーン側の
特性を補正計算し、補正量Ｋを求めることができる。
第８図は本発明の第１実施例を示すものであり、特にマ
イクロプロセッサ１００の概略フローチャートを示すも
ので、このフローチャートに基づきマイクロプロセッサ
１００の機能を説明すると共に構成全体の作動をも説明
する。キースイッチ１８並びにスタータスイッチ１６が
ＯＮしてエンジンが始動されると第１のステップ１００
０のスタートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステップ１００１にて初期化の処理が実行され、ステッ
プ１００２において回転数カウンタ１０１及びアナログ
入力ポート１０４等からのエンジン回転速度及び、吸気
量、限界電流、冷却水温、吸気温に応じたディジタル値
等を読み込む。
イクロプロセッサ１００の概略フローチャートを示すも
ので、このフローチャートに基づきマイクロプロセッサ
１００の機能を説明すると共に構成全体の作動をも説明
する。キースイッチ１８並びにスタータスイッチ１６が
ＯＮしてエンジンが始動されると第１のステップ１００
０のスタートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステップ１００１にて初期化の処理が実行され、ステッ
プ１００２において回転数カウンタ１０１及びアナログ
入力ポート１０４等からのエンジン回転速度及び、吸気
量、限界電流、冷却水温、吸気温に応じたディジタル値
等を読み込む。
ステップ１００３では、燃料供給量の基本量を主パラメ
ータ（本例では吸気量Ｑとエンジン回転速度Ｎ）よりＫ
0・Ｑ／Ｎの計算により決定する。勿論計算に代えてＱ
とＮの値に応じた予め定めた基本量マップから読出すよ
うにしてもよい。また、主パラメータは、吸気管圧力Ｐ
とエンジン回転速度Ｎの組合せなどの如く他のパラメー
タも使用できる。ステップ１００４では、冷却水温や吸
気温、スタータスイッチ等の信号を得て水温増量、吸気
温増量、始動増量を含めた補正量Ｋ1を計算し、その結
果をＲＡＭ１０７に格納する。また、この補正量Ｋ1の
中に加速増量等のエンジン固有の他の補正項目を含めて
考えても良い。
ータ（本例では吸気量Ｑとエンジン回転速度Ｎ）よりＫ
0・Ｑ／Ｎの計算により決定する。勿論計算に代えてＱ
とＮの値に応じた予め定めた基本量マップから読出すよ
うにしてもよい。また、主パラメータは、吸気管圧力Ｐ
とエンジン回転速度Ｎの組合せなどの如く他のパラメー
タも使用できる。ステップ１００４では、冷却水温や吸
気温、スタータスイッチ等の信号を得て水温増量、吸気
温増量、始動増量を含めた補正量Ｋ1を計算し、その結
果をＲＡＭ１０７に格納する。また、この補正量Ｋ1の
中に加速増量等のエンジン固有の他の補正項目を含めて
考えても良い。
ステップ１００５では、アナログ入力ポート１０４より
空燃比センサ１４の信号を入力して実際の空燃比を検出
し、この空燃比が現在の運転状態において目標とされる
空燃比と一致するようにするため、供給燃料量の補正量
Ｋ2を計算する。ステップ１００６，１００７では、各
ステップ１００３，１００４，１００５等で求めたデー
タＱ／Ｎ，Ｋ1，Ｋ2等に基いて現時点において最適な燃
料供給量を計算（例えばＤτ＝Ｋ1・Ｋ2・Ｎ／Ｑ）し、
その値Ｄτを出力部にセットする。そして所定のクラン
ク角度位置において上記計算データによる燃料量が燃料
噴射弁５を介してエンジンに供給される。
空燃比センサ１４の信号を入力して実際の空燃比を検出
し、この空燃比が現在の運転状態において目標とされる
空燃比と一致するようにするため、供給燃料量の補正量
Ｋ2を計算する。ステップ１００６，１００７では、各
ステップ１００３，１００４，１００５等で求めたデー
タＱ／Ｎ，Ｋ1，Ｋ2等に基いて現時点において最適な燃
料供給量を計算（例えばＤτ＝Ｋ1・Ｋ2・Ｎ／Ｑ）し、
その値Ｄτを出力部にセットする。そして所定のクラン
ク角度位置において上記計算データによる燃料量が燃料
噴射弁５を介してエンジンに供給される。
第９図はステップ１００５の詳細なフローチャートであ
る。まず、ステップ２００１では、空燃比センサ１４が
活性状態になているか否か、または空燃比のフィードバ
ック制御が可能か否かを判定する。具体的には空燃比セ
ンサ１４の温度を検出して所定温度（例えば５００〜６
００℃）以上になっているかを判定するとか、または空
燃比センサ１４に一定バイアスを与えてセンサ自身の内
部抵抗を検出してその内部抵抗の大きさから活性判別を
行うとか、または冷却水温や、始動時からの経過時間や
燃焼回数の累積等から間接的に活性状態を推定するよう
にすればよい。
る。まず、ステップ２００１では、空燃比センサ１４が
活性状態になているか否か、または空燃比のフィードバ
ック制御が可能か否かを判定する。具体的には空燃比セ
ンサ１４の温度を検出して所定温度（例えば５００〜６
００℃）以上になっているかを判定するとか、または空
燃比センサ１４に一定バイアスを与えてセンサ自身の内
部抵抗を検出してその内部抵抗の大きさから活性判別を
行うとか、または冷却水温や、始動時からの経過時間や
燃焼回数の累積等から間接的に活性状態を推定するよう
にすればよい。
ステップ２００２では、制御すべき目標Ａ／Ｆが約１５
より大きいか否かを検出し、リーンフィードバック制御
状態にあるか否かを判定する。つまり、加速増量や高負
荷増量時などＡ／Ｆが１５より小さな値にリッチ制御さ
れる必要がある場合はステップ２００８に進み、積分処
理を行わないようにしている。
より大きいか否かを検出し、リーンフィードバック制御
状態にあるか否かを判定する。つまり、加速増量や高負
荷増量時などＡ／Ｆが１５より小さな値にリッチ制御さ
れる必要がある場合はステップ２００８に進み、積分処
理を行わないようにしている。
そこで、センサが活性状態にありかつリーン制御可能な
状態にあるときにはステップ２００３〜２００７の処理
を実行する。まず、現在の運転状態に最適な目標Ａ／Ｆ
に相当する限界電流ｉＲを、第１０図に示されるような
マップから主パラメータ（この場合ＮとＱ）に応じて読
出す（ステップ２００３）。一方、空燃比センサ１４よ
り現在の限界電流ｉを測定し（ステップ２００４）、両
者の偏差Δｉ＝ｉ−ｉＲを求め（ステップ２００５）、
この偏差Δｉに応じて積分処理時の積算量ΔＫ2を決定
する（ステップ２００６）。この積算量ΔＫ2は、第１
１図に示すように偏差Δｉの大きさに応じて変わるよう
定められている。そしてこのように偏差Δｉが大きくな
るほど積算量ΔＫ2を大きくすれば、積分処理Ｋ2＝Ｋ2
＋ΔＫ2により決定される補正量Ｋ2が大きく変化するた
め、燃料供給量を最適制御できて追従性が一層向上す
る。
状態にあるときにはステップ２００３〜２００７の処理
を実行する。まず、現在の運転状態に最適な目標Ａ／Ｆ
に相当する限界電流ｉＲを、第１０図に示されるような
マップから主パラメータ（この場合ＮとＱ）に応じて読
出す（ステップ２００３）。一方、空燃比センサ１４よ
り現在の限界電流ｉを測定し（ステップ２００４）、両
者の偏差Δｉ＝ｉ−ｉＲを求め（ステップ２００５）、
この偏差Δｉに応じて積分処理時の積算量ΔＫ2を決定
する（ステップ２００６）。この積算量ΔＫ2は、第１
１図に示すように偏差Δｉの大きさに応じて変わるよう
定められている。そしてこのように偏差Δｉが大きくな
るほど積算量ΔＫ2を大きくすれば、積分処理Ｋ2＝Ｋ2
＋ΔＫ2により決定される補正量Ｋ2が大きく変化するた
め、燃料供給量を最適制御できて追従性が一層向上す
る。
なお、第１１図に示す如く、Δｉの大きさが所定値より
小さい範囲では積算量が零にされる。即ち、ΔｉとΔｋ
2との特性には不感帯を持たせてあり、これにより目標
空燃比近傍での実際の空燃比の安定性は高まり、ハンチ
ングを防ぐことが可能となる 以上に説明したように、第８，９図に示す制御手法を用
いることにより、各運転状態において、目標とするＡ／
Ｆに良好にフィードバック制御できるようになる。
小さい範囲では積算量が零にされる。即ち、ΔｉとΔｋ
2との特性には不感帯を持たせてあり、これにより目標
空燃比近傍での実際の空燃比の安定性は高まり、ハンチ
ングを防ぐことが可能となる 以上に説明したように、第８，９図に示す制御手法を用
いることにより、各運転状態において、目標とするＡ／
Ｆに良好にフィードバック制御できるようになる。
なお、第１０図に示すマップは、主パラメータＮ，Ｑよ
り決定されるエンジンの各運転状態に最適なＡ／Ｆを選
定し、そのときの限界電流ｉＲを求めてＲＯＭ１０８中
の一メモリ領域に記憶させたものである。図中（Ｉ），
（II），（III），（IV），（Ｖ）はエンジンの各負荷
領域を概略的に区分したものであり、主パラメータＮ，
Ｑは一例として示したもので、吸気管圧力やスロットル
開度など他のパラメータ利用も考えられ、必ずしもこれ
に限定されない。
り決定されるエンジンの各運転状態に最適なＡ／Ｆを選
定し、そのときの限界電流ｉＲを求めてＲＯＭ１０８中
の一メモリ領域に記憶させたものである。図中（Ｉ），
（II），（III），（IV），（Ｖ）はエンジンの各負荷
領域を概略的に区分したものであり、主パラメータＮ，
Ｑは一例として示したもので、吸気管圧力やスロットル
開度など他のパラメータ利用も考えられ、必ずしもこれ
に限定されない。
さらに、本発明の第２実施例について第１２〜１６図に
より説明する。本実施例では、特にセンサ出力特性の補
償処理を総合的に行うようにしたものである。
より説明する。本実施例では、特にセンサ出力特性の補
償処理を総合的に行うようにしたものである。
第１２図はマイクロプロセッサ１００の概略フローチャ
ートを示すもので、本例ではメインルーチンにて各種の
機関パラメータによる補正を行うようにし、サブルーチ
ン（例えばクランク角度位置割り込み処理またはタイマ
ー処理）にて燃料供給の計算を行うように構成してあ
る。
ートを示すもので、本例ではメインルーチンにて各種の
機関パラメータによる補正を行うようにし、サブルーチ
ン（例えばクランク角度位置割り込み処理またはタイマ
ー処理）にて燃料供給の計算を行うように構成してあ
る。
まず、メインルーチン中のステップ３００３は、第８図
中ステップ１００４と同様で冷却水温や吸気温などによ
る補正量Ｋ1の算出ステップであり、ステップ３００４
は、第１３図にその詳細を示す通り、補正量Ｋ2（第８
図中ステップ１００５に対応）と、空燃比センサ１４自
体の劣化や経時変化による影響分を修正するための修正
係数Ｋを算出し、空燃比センサ１４の信号による積分処
理やセンサの出力特性劣化等に対する補償処理を行うス
テップである。また、サブルーチンのうちステップ３０
１２にて主パラメータＮ，Ｑより燃料の基本量（Ｑ／
Ｎ）を計算し、ステップ３０１３にて補正量Ｋ1、Ｋ2、
Ｋ及び基本量Ｑ／Ｎを乗算して総供給量Ｄτ＝Ｋ1・Ｋ2
・Ｋ・Ｑ／Ｎを求め、この値Ｄτを出力部にセットし、
所定のタイミングでもってエンジンに燃料供給を行うも
のである。
中ステップ１００４と同様で冷却水温や吸気温などによ
る補正量Ｋ1の算出ステップであり、ステップ３００４
は、第１３図にその詳細を示す通り、補正量Ｋ2（第８
図中ステップ１００５に対応）と、空燃比センサ１４自
体の劣化や経時変化による影響分を修正するための修正
係数Ｋを算出し、空燃比センサ１４の信号による積分処
理やセンサの出力特性劣化等に対する補償処理を行うス
テップである。また、サブルーチンのうちステップ３０
１２にて主パラメータＮ，Ｑより燃料の基本量（Ｑ／
Ｎ）を計算し、ステップ３０１３にて補正量Ｋ1、Ｋ2、
Ｋ及び基本量Ｑ／Ｎを乗算して総供給量Ｄτ＝Ｋ1・Ｋ2
・Ｋ・Ｑ／Ｎを求め、この値Ｄτを出力部にセットし、
所定のタイミングでもってエンジンに燃料供給を行うも
のである。
次に、ステップ３００４の詳細について以下説明する。
まず、ステップ４０００では空燃比センサ１４が活性状
態となっているかどうか、または冷却水温等から空燃比
の帰還制御ができるか否かを判定し、帰還制御できない
時はステップ４１００に進み、後述する中負荷定常のタ
イマーｔを０にクリアする。次にステップ４１１０に進
みＫ2＝１とする。
態となっているかどうか、または冷却水温等から空燃比
の帰還制御ができるか否かを判定し、帰還制御できない
時はステップ４１００に進み、後述する中負荷定常のタ
イマーｔを０にクリアする。次にステップ４１１０に進
みＫ2＝１とする。
次に、ステップ４０００で帰還制御可能となるとステッ
プ４０１０に進み、第１０図のマップから求めた目標空
燃比がＡ／Ｆ＝１５より大きいかどうか判定する。この
空燃比センサ１４は理論空燃比（λ＝１）より濃い側で
はリニアな出力がほとんど得られないので帰還制御はで
きないからステップ４１００に進む。ステップ４０１０
で第１０図のマップから求めた目標空燃比がＡ／Ｆより
大きい、つまり理論空燃比より薄い場合は、空燃比セン
サ１４のリニアな出力特性を利用できるので、ステップ
４０２０に進む。以後中負荷定常運転中であれば、セン
サ１４の出力特性を補償するための補正量を算出する処
理を行う。
プ４０１０に進み、第１０図のマップから求めた目標空
燃比がＡ／Ｆ＝１５より大きいかどうか判定する。この
空燃比センサ１４は理論空燃比（λ＝１）より濃い側で
はリニアな出力がほとんど得られないので帰還制御はで
きないからステップ４１００に進む。ステップ４０１０
で第１０図のマップから求めた目標空燃比がＡ／Ｆより
大きい、つまり理論空燃比より薄い場合は、空燃比セン
サ１４のリニアな出力特性を利用できるので、ステップ
４０２０に進む。以後中負荷定常運転中であれば、セン
サ１４の出力特性を補償するための補正量を算出する処
理を行う。
中負荷定常運転とは、好しくはエンジン回転数の絶対値
がある値の範囲（例えば２０００〜３０００rpm）で、
回転の変動率が小さい（加速、減速中でない）場合で、
かつ、吸入空気量の絶対値がある範囲（最高回転、全負
荷時の量の１／１０から１／８程度）にあり、さらにそ
の変動率が小さい様なエンジンの運転状態を示す。この
様な状態でない場合にはステップ４１２０に進みタイマ
ーｔを０にクリアし、後述するステップ４０８０に進
む。定常運転中であればステップ４０３０に進む。ここ
では、中負荷定常運転タイマーの経過時間ｔを見て、そ
の値がｔ1以下、例えば数秒以下であれば、十分定常に
なっていない、つまりまだ空燃比が不安定な状態にある
と判断して、リーンフィードバック制御をするためにス
テップ４０８０に進む。ステップ４０３０でｔがｔ1よ
り大きければステップ４０４０に進む。ここではさらに
ｔがｔ2（例えばｔ1より数秒大きい値）より小さければ
ステップ４１３０に進む。
がある値の範囲（例えば２０００〜３０００rpm）で、
回転の変動率が小さい（加速、減速中でない）場合で、
かつ、吸入空気量の絶対値がある範囲（最高回転、全負
荷時の量の１／１０から１／８程度）にあり、さらにそ
の変動率が小さい様なエンジンの運転状態を示す。この
様な状態でない場合にはステップ４１２０に進みタイマ
ーｔを０にクリアし、後述するステップ４０８０に進
む。定常運転中であればステップ４０３０に進む。ここ
では、中負荷定常運転タイマーの経過時間ｔを見て、そ
の値がｔ1以下、例えば数秒以下であれば、十分定常に
なっていない、つまりまだ空燃比が不安定な状態にある
と判断して、リーンフィードバック制御をするためにス
テップ４０８０に進む。ステップ４０３０でｔがｔ1よ
り大きければステップ４０４０に進む。ここではさらに
ｔがｔ2（例えばｔ1より数秒大きい値）より小さければ
ステップ４１３０に進む。
ステップ４１３０では、理論空燃比（λ＝１）にフィー
ドバック制御を行う。このステップ４１３０では第１５
図にその詳細を示すように空燃比センサ１４をλセンサ
として使用する様にインターフェース回路１１２を切り
換え、そのセンサ出力電圧の大小によりＫ2を一定値の
ΔＫ2だけ増減させる。ステップ４０５０でｔ＝ｔ2であ
ればステップ４１４０に進む。このステップ４１４０で
は、空燃比センサ１４をリーンセンサとして使用する様
にインターフェース回路１１２を切り換え、理論空燃比
（λ＝１）におけるセンサ１４の限界電流ｉを測定す
る。この電流がオフセット電流であり、これがセンサ特
性の劣化や経時変化及び燃料噴射システムのずれを示す
ものである。
ドバック制御を行う。このステップ４１３０では第１５
図にその詳細を示すように空燃比センサ１４をλセンサ
として使用する様にインターフェース回路１１２を切り
換え、そのセンサ出力電圧の大小によりＫ2を一定値の
ΔＫ2だけ増減させる。ステップ４０５０でｔ＝ｔ2であ
ればステップ４１４０に進む。このステップ４１４０で
は、空燃比センサ１４をリーンセンサとして使用する様
にインターフェース回路１１２を切り換え、理論空燃比
（λ＝１）におけるセンサ１４の限界電流ｉを測定す
る。この電流がオフセット電流であり、これがセンサ特
性の劣化や経時変化及び燃料噴射システムのずれを示す
ものである。
また、ステップ４０５０でｔとｔ2が等しくない時、す
なわちｔ＞ｔ2の時はステップ４０６０に進む。ここで
ｔ3はｔ2より数秒大きい値であるが、ｔ＞ｔ3ならばス
テップ４１５０に進む。
なわちｔ＞ｔ2の時はステップ４０６０に進む。ここで
ｔ3はｔ2より数秒大きい値であるが、ｔ＞ｔ3ならばス
テップ４１５０に進む。
このステップ４１５０では、ＣＰＵによる燃料量の操作
により理論空燃比より一定値だけリーン側にずらしたリ
ーン空燃比（例えば約Ａ／Ｆ＝１８）に固定操作し、ｔ
2＜ｔ＜ｔ3の時間内ではこの空燃比状態を極力保つよう
にする。そしてｔ＝ｔ3になるとステップ４０７０より
ステップ４１６０に進み、その時点の空燃比センサ１４
の限界電流ｉを測定する。ステップ４１７０では、ステ
ップ４１４０で求めたλ＝１のときの限界電流（オフセ
ット電流）、空燃比のずらし量ΔＡ／Ｆ、上記リーン空
燃比のときの限界電流などのデータに基いて、第５図に
示すようなセンサ出力特性を示す勾配αの変化を検出で
き、センサ出力特性の修正係数Ｋを算出するようにして
いる。この修正係数Ｋは、第１６図に示すような他のマ
ップに各運転領域（Ｎｘ，Ｑｙ）に対応させて記憶させ
て、バックアップＲＡＭ１０７Ａに格納される。
により理論空燃比より一定値だけリーン側にずらしたリ
ーン空燃比（例えば約Ａ／Ｆ＝１８）に固定操作し、ｔ
2＜ｔ＜ｔ3の時間内ではこの空燃比状態を極力保つよう
にする。そしてｔ＝ｔ3になるとステップ４０７０より
ステップ４１６０に進み、その時点の空燃比センサ１４
の限界電流ｉを測定する。ステップ４１７０では、ステ
ップ４１４０で求めたλ＝１のときの限界電流（オフセ
ット電流）、空燃比のずらし量ΔＡ／Ｆ、上記リーン空
燃比のときの限界電流などのデータに基いて、第５図に
示すようなセンサ出力特性を示す勾配αの変化を検出で
き、センサ出力特性の修正係数Ｋを算出するようにして
いる。この修正係数Ｋは、第１６図に示すような他のマ
ップに各運転領域（Ｎｘ，Ｑｙ）に対応させて記憶させ
て、バックアップＲＡＭ１０７Ａに格納される。
次にｔ＜ｔ3のときステップ４０８０に進み、リーンフ
ィードバック制御を行う。このステップ４０８０は第１
４図に示すように処理が行われる。まず、ステップ４０
９１で前回の処理からΔｔ時間すぎたかを判定し、すぎ
ていなければ何もしないで終了する。Δｔ時間過ぎてい
ればステップ４０９２へ進み、第１０図のマップから現
在のエンジン状態に要求される目標空燃比に相当する限
界電流ｉRを上記第２実施例と同様、予め算出しておい
た修正係数Ｋで修正（ｉRｘ＝Ｋ・ｉR）して、この修正
した限界電流ｉRｘを目標値とする。
ィードバック制御を行う。このステップ４０８０は第１
４図に示すように処理が行われる。まず、ステップ４０
９１で前回の処理からΔｔ時間すぎたかを判定し、すぎ
ていなければ何もしないで終了する。Δｔ時間過ぎてい
ればステップ４０９２へ進み、第１０図のマップから現
在のエンジン状態に要求される目標空燃比に相当する限
界電流ｉRを上記第２実施例と同様、予め算出しておい
た修正係数Ｋで修正（ｉRｘ＝Ｋ・ｉR）して、この修正
した限界電流ｉRｘを目標値とする。
次にステップ４０９３に進み、まず第７図に示すＳＷ１
を閉じて微少抵抗１１２Ａにかかる電圧をアナログ入力
ポート１０４に入力してセンサの限界電流ｉを測定す
る。次にステップ４０９４に進み、ステップ４０９３で
測定したｉRXとｉとを比べて、ｉ＜ｉRXであれば目標空
燃比よりリッチであると判定してステップ４０９５に進
み、Ｋ2をΔＫ2だけ減少して終る。ステップ４０９４で
ｉ≧ｉRXならば目標空燃比よりリーンであるのでステッ
プ４０９６へ進み、Ｋ2をΔＫ2だけ増加して終る。この
様にステップ４０８０の処理では目標空燃比に応じた限
界電流の目標値と実空燃比に応じた限界電流の実際値と
を比較してＫ2を積分処理している。勿論、積算量ΔＫ2
は限界電流の偏差の大きさに応じた値である。
を閉じて微少抵抗１１２Ａにかかる電圧をアナログ入力
ポート１０４に入力してセンサの限界電流ｉを測定す
る。次にステップ４０９４に進み、ステップ４０９３で
測定したｉRXとｉとを比べて、ｉ＜ｉRXであれば目標空
燃比よりリッチであると判定してステップ４０９５に進
み、Ｋ2をΔＫ2だけ減少して終る。ステップ４０９４で
ｉ≧ｉRXならば目標空燃比よりリーンであるのでステッ
プ４０９６へ進み、Ｋ2をΔＫ2だけ増加して終る。この
様にステップ４０８０の処理では目標空燃比に応じた限
界電流の目標値と実空燃比に応じた限界電流の実際値と
を比較してＫ2を積分処理している。勿論、積算量ΔＫ2
は限界電流の偏差の大きさに応じた値である。
なお、第１５図は第１３図中ステップ４１３０のλフィ
ードバック処理を示しており、ステップ４１３１でΔｔ
時間の判定をし、過ぎていなければ終る。Δｔ時間過ぎ
ていればステップ４１３２に進み、第７図で示すＳＷ１
を開いて空燃比センサ１４の電圧をアナログ入力ポート
１０４からＡＤ変換して入力する。次にステップ４１３
３でその電圧が比較基準電圧、例えば０．４５Ｖより大
であるか判別し、大であれば測定空燃比が理論空燃比よ
りリッチであるからステップ４１３４に進み、Ｋ2を一
定のΔＫ2だけ減少して終る。ステップ４１３３で測定
電圧が比較電圧より小であればリーンであるのでステッ
プ４１３５に進みＫ2を一定のΔＫ2だけ増加するように
している。また、両者が等しければＫ2はそのままとし
て終わる。
ードバック処理を示しており、ステップ４１３１でΔｔ
時間の判定をし、過ぎていなければ終る。Δｔ時間過ぎ
ていればステップ４１３２に進み、第７図で示すＳＷ１
を開いて空燃比センサ１４の電圧をアナログ入力ポート
１０４からＡＤ変換して入力する。次にステップ４１３
３でその電圧が比較基準電圧、例えば０．４５Ｖより大
であるか判別し、大であれば測定空燃比が理論空燃比よ
りリッチであるからステップ４１３４に進み、Ｋ2を一
定のΔＫ2だけ減少して終る。ステップ４１３３で測定
電圧が比較電圧より小であればリーンであるのでステッ
プ４１３５に進みＫ2を一定のΔＫ2だけ増加するように
している。また、両者が等しければＫ2はそのままとし
て終わる。
以上の如く、本実施例の特徴は、第１として予めエンジ
ンの運転状態に応じて目標空燃比に対応する限界電流を
設定しておき、空燃比センサ１４より検出される限界電
流が上記の目標限界電流と一致するように、偏差分に見
合った補正量にてフィードバック制御を行わせることで
ある。そして、第２として、空燃比センサの特性変化や
劣化より制御精度が低下するのを防止するために、学習
制御による補償機能を付加させたことである。これらを
総合することによって、リーン制御システムにおける制
御精度や追従性を充分向上させることが可能となる。
ンの運転状態に応じて目標空燃比に対応する限界電流を
設定しておき、空燃比センサ１４より検出される限界電
流が上記の目標限界電流と一致するように、偏差分に見
合った補正量にてフィードバック制御を行わせることで
ある。そして、第２として、空燃比センサの特性変化や
劣化より制御精度が低下するのを防止するために、学習
制御による補償機能を付加させたことである。これらを
総合することによって、リーン制御システムにおける制
御精度や追従性を充分向上させることが可能となる。
（発明の効果） 以上述べたように本発明においては、目標限界電流と実
限界電流との偏差が大きい程大きな積算量を演算し、し
かも、この演算は偏差が所定値以上の時にのみ実行さ
れ、かつ偏差が所定値未満の時には積算量自体を零とし
て燃料供給量の積分補正量をマイクロプロセッサを用い
て演算しているため、簡単な構成でありながら、偏差に
応じた積分値の設定が任意かつ容易にできて追従性も高
く、かつハンチングのない制御安定性に非常に優れた空
燃比制御装置に提供することができるという優れた効果
がある。
限界電流との偏差が大きい程大きな積算量を演算し、し
かも、この演算は偏差が所定値以上の時にのみ実行さ
れ、かつ偏差が所定値未満の時には積算量自体を零とし
て燃料供給量の積分補正量をマイクロプロセッサを用い
て演算しているため、簡単な構成でありながら、偏差に
応じた積分値の設定が任意かつ容易にできて追従性も高
く、かつハンチングのない制御安定性に非常に優れた空
燃比制御装置に提供することができるという優れた効果
がある。
第１図は本発明装置の全体構成図、第２図は本発明装置
の全体構成を示すブロック図、第３，４図は限界電流式
空燃比センサを示す断面図、第５図は空燃比または酸素
濃度と限界電流との関係を示す特性図、第６図は空燃比
センサのλ特性を示す図、第７図はセンサインタフェー
ス回路を示す回路図、第８，９図は本発明の第１実施例
の説明に供するフローチャート、第１０図はエンジンの
運転状態に応じた限界電流または空燃比が設定されたマ
ップを示す図、第１１図は偏差Δｉと積分量ΔＫ2との
関係を示す図、第１２，１３，１４，１５図は本発明の
第２実施例の説明に供するフローチャート、第１６図は
運転状態に応じた限界電流ｉRの修正係数を示す図であ
る。 １…エンジン、５…燃料噴射弁、１１…吸気センサ、１
２…吸気温センサ、１３…水温センサ、１４…空燃比セ
ンサ、１５…回転速度センサ、２０…制御回路、１００
…ＣＰＵ、１０７…ＲＡＭ、１０８…ＲＯＭ、１１２…
センサインターフェース回路。
の全体構成を示すブロック図、第３，４図は限界電流式
空燃比センサを示す断面図、第５図は空燃比または酸素
濃度と限界電流との関係を示す特性図、第６図は空燃比
センサのλ特性を示す図、第７図はセンサインタフェー
ス回路を示す回路図、第８，９図は本発明の第１実施例
の説明に供するフローチャート、第１０図はエンジンの
運転状態に応じた限界電流または空燃比が設定されたマ
ップを示す図、第１１図は偏差Δｉと積分量ΔＫ2との
関係を示す図、第１２，１３，１４，１５図は本発明の
第２実施例の説明に供するフローチャート、第１６図は
運転状態に応じた限界電流ｉRの修正係数を示す図であ
る。 １…エンジン、５…燃料噴射弁、１１…吸気センサ、１
２…吸気温センサ、１３…水温センサ、１４…空燃比セ
ンサ、１５…回転速度センサ、２０…制御回路、１００
…ＣＰＵ、１０７…ＲＡＭ、１０８…ＲＯＭ、１１２…
センサインターフェース回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 隆嗣 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 菊池 武博 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 本田 雅一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−59332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−140021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−68120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−137633（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】（イ）エンジンの排気ガス中の酸素濃度を
リニアに検出し、この酸素濃度に応じた限界電流を発生
する空燃比センサと、 （ロ）エンジンの運転状態を検出する検出手段と、 （ハ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力に応じてエ
ンジンへの燃料供給量を決定する制御手段と、 （ニ）前記制御手段にて決定された燃料供給量をエンジ
ンに供給する燃料供給手段と、を有する空燃比制御装置
であって、前記制御手段は、 （ホ）前記空燃比センサ及び検出手段の出力をディジタ
ル演算処理可能な信号に処理する入力部と、 （ヘ）エンジンの運転状態に応じて最適な空燃比又はこ
の空燃比に相当する限界電流が設定記憶されると共に燃
料供給量の決定に係るプログラムが記憶された記憶手段
と、 （ト）前記記憶手段に記憶されたプログラムに従って、
前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力に応じ
て基本の燃料供給量を決定する第１の手段と、 （チ）前記入力部を介して得られた前記検出手段の出力
に応じて前記記憶手段より求まる目標限界電流と前記入
力部を介して得られた前記空燃比センサの限界電流との
偏差を算出するとともに、この算出された偏差の大きさ
が所定値以上の場合は、その偏差が大きい程大きな値に
予め定められている積算量を前記算出された偏差に従っ
て設定し、一方、前記算出された偏差の大きさが所定値
未満の場合は前記積算量を零に設定して、この設定され
た積算量を積算処理して補正量を決定する第２の手段
と、 （リ）前記第１、第２の手段を包含すると共に、前記基
本の燃料供給量を前記補正量で補正してエンジンへの燃
料供給量を決定する第３の手段を包含するマイクロプロ
セッサと、 （ヌ）このマイクロプロセッサにより決定されたエンジ
ンへの燃料供給量に応じた出力を前記燃料供給手段に与
える出力部とを備えたことを特徴とする空燃比制御装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102113A JPH065047B2 (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 空燃比制御装置 |
| US06/617,476 US4546747A (en) | 1983-06-07 | 1984-06-05 | Lean mixture control system using a biased oxygen concentration sensor |
| DE19843421232 DE3421232A1 (de) | 1983-06-07 | 1984-06-07 | Brennstoffgemisch-steuersystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102113A JPH065047B2 (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 空燃比制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3106090A Division JP2503381B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226252A JPS59226252A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH065047B2 true JPH065047B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14318745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102113A Expired - Lifetime JPH065047B2 (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 空燃比制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4546747A (ja) |
| JP (1) | JPH065047B2 (ja) |
| DE (1) | DE3421232A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079132A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-04 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の空燃比制御装置 |
| JPS6125950A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
| JPS6125949A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方法 |
| JPS6138135A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
| DE3673175D1 (de) * | 1985-01-10 | 1990-09-13 | Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh | Gemischregelungsvorrichtung fuer einen verbrennungsmotor. |
| JPS62103435A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| JPH0727390Y2 (ja) * | 1987-08-19 | 1995-06-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS6460742A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Japan Electronic Control Syst | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
| US4926826A (en) * | 1987-08-31 | 1990-05-22 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Electric air-fuel ratio control apparatus for use in internal combustion engine |
| DE3741527A1 (de) * | 1987-12-08 | 1989-06-22 | Bosch Gmbh Robert | Steuer-/regelsystem fuer eine brennkraftmaschine |
| US5704339A (en) * | 1996-04-26 | 1998-01-06 | Ford Global Technologies, Inc. | method and apparatus for improving vehicle fuel economy |
| JP2000337194A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機の運転制御装置 |
| JP2004108183A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| FR2849112B1 (fr) * | 2002-12-18 | 2005-02-04 | Renault Sa | Procede de commande d'elements d'execution de fonctions elementaires de moteur a combustion interne |
| US7415389B2 (en) | 2005-12-29 | 2008-08-19 | Honeywell International Inc. | Calibration of engine control systems |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584177B2 (ja) * | 1975-05-28 | 1983-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電子制御噴射エンジンの帰還式空燃比制御装置 |
| DE2944834A1 (de) * | 1979-11-07 | 1981-05-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur regelung der luftzahl lambda bei einer selbstzuendenden brennkraftmaschine |
| DE2946440A1 (de) * | 1979-11-17 | 1981-05-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur gewinnung einer steuergroesse fuer die regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses von brennkraftmaschinen |
| DE3039436C3 (de) * | 1980-10-18 | 1997-12-04 | Bosch Gmbh Robert | Regeleinrichtung für ein Kraftstoffzumeßsystem einer Brennkraftmaschine |
| JPS5770934A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio control method |
| JPS57105530A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio controlling method for internal combustion engine |
| JPS57165644A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-12 | Nippon Denso Co Ltd | Control method of air-fuel ratio |
| JPS57192854A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Limiting current type oxygen detector with internal resistance detecting section |
| US4626338A (en) * | 1981-05-01 | 1986-12-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Equipment for detecting oxygen concentration |
| JPS57192852A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Limiting current type oxygen concentration detector controlled in temperature |
| US4466410A (en) * | 1981-07-15 | 1984-08-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Air-fuel ratio control for internal combustion engine |
| JPS5825540A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-15 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御方法 |
| JPS5827848A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
| JPS5859332A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS5888429A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | Honda Motor Co Ltd | 排気還流制御装置を備えた内燃エンジンの電子式燃料噴射制御装置 |
| JPS58143134A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の運転調整装置 |
| US4502444A (en) * | 1983-07-19 | 1985-03-05 | Engelhard Corporation | Air-fuel ratio controller |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP58102113A patent/JPH065047B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-06-05 US US06/617,476 patent/US4546747A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-06-07 DE DE19843421232 patent/DE3421232A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226252A (ja) | 1984-12-19 |
| DE3421232C2 (ja) | 1992-07-02 |
| DE3421232A1 (de) | 1984-12-13 |
| US4546747A (en) | 1985-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4321903A (en) | Method of feedback controlling air-fuel ratio | |
| JPH065047B2 (ja) | 空燃比制御装置 | |
| JPH0253615B2 (ja) | ||
| JPS6212382B2 (ja) | ||
| KR0147916B1 (ko) | 내연 기관의 연료 성상 검출 장치 | |
| JPH1182114A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| KR930005157B1 (ko) | 공연비 제어장치 | |
| JPH0585742B2 (ja) | ||
| JP2751324B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2531155B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| US5992389A (en) | Apparatus and method for controlling fuel injection of an internal combustion engine | |
| JPH11166438A (ja) | 内燃エンジンの空燃比センサ劣化検出装置 | |
| JP3764841B2 (ja) | 空燃比センサの素子温度計測装置及びヒータ制御装置 | |
| KR940002958B1 (ko) | 엔진의 공연비 제어장치 | |
| JP2503381B2 (ja) | 空燃比制御装置 | |
| JP3189381B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2596054Y2 (ja) | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 | |
| JPH09324691A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP2741764B2 (ja) | 空燃比制御装置 | |
| KR0174018B1 (ko) | 비례적분미분 제어를 적용한 공회전 속도제어 장치 및 그 제어방법 | |
| JPH0949448A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPH04136456A (ja) | 内燃機関の燃焼室圧力センサの素子温度推定装置 | |
| JPH0517397Y2 (ja) | ||
| JPH11190243A (ja) | エンジンの空燃比学習制御装置 | |
| JPH0131020B2 (ja) |