JPH0783099A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH0783099A JPH0783099A JP23345193A JP23345193A JPH0783099A JP H0783099 A JPH0783099 A JP H0783099A JP 23345193 A JP23345193 A JP 23345193A JP 23345193 A JP23345193 A JP 23345193A JP H0783099 A JPH0783099 A JP H0783099A
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- fuel
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】擬似不規則信号を用いた相関法を利用して、任
意気筒の燃料補正量を演算し、燃料供給の適性化を図る
こと。 【構成】一定のサンプリング周期ごとにＭ系列信号ε
と、この入力に基づく空燃比センサ出力ｙとをデータ入
力し（Ｓ11）、サンプリング周期ごとのεとｙの相互相
関関数φεｙ（α）を計算し（Ｓ13）、インパルス応答
を求め（Ｓ14）、ステップ応答を求め（Ｓ15）、該ステ
ップ応答から基本噴射パルス幅Ｔｐに対する補正量を求
める（Ｓ16）。
意気筒の燃料補正量を演算し、燃料供給の適性化を図る
こと。 【構成】一定のサンプリング周期ごとにＭ系列信号ε
と、この入力に基づく空燃比センサ出力ｙとをデータ入
力し（Ｓ11）、サンプリング周期ごとのεとｙの相互相
関関数φεｙ（α）を計算し（Ｓ13）、インパルス応答
を求め（Ｓ14）、ステップ応答を求め（Ｓ15）、該ステ
ップ応答から基本噴射パルス幅Ｔｐに対する補正量を求
める（Ｓ16）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの空燃比制御
装置、特に気筒ごとの空燃比を制御するものに関する。
装置、特に気筒ごとの空燃比を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃料供給量を適正に制御する
ものとして、空燃比フィードバック制御装置があり、こ
の装置によれば、排気系に設けた空燃比センサからの出
力に基づいて、燃料噴射量を補正することにより、常時
空燃比を一定に保つようにしている（自動車技術ハンド
ブック （社）自動車技術会発行 第２分冊 162頁参
照) 。
ものとして、空燃比フィードバック制御装置があり、こ
の装置によれば、排気系に設けた空燃比センサからの出
力に基づいて、燃料噴射量を補正することにより、常時
空燃比を一定に保つようにしている（自動車技術ハンド
ブック （社）自動車技術会発行 第２分冊 162頁参
照) 。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな空燃比フィードバック制御装置においては、全気筒
の噴射量が同一量であるため、各気筒に装着されたイン
ジェクタの特性や各気筒のカムリフトの差に起因する空
気量の差のために起こる、気筒毎の空燃比の差はさけら
れなかった。このため空燃比フィードバック制御時の空
燃比が微小に変化して、三元触媒等の転換効率の低下を
きたし、いずれにしても最良な転換性能を得ることが難
しかった。
うな空燃比フィードバック制御装置においては、全気筒
の噴射量が同一量であるため、各気筒に装着されたイン
ジェクタの特性や各気筒のカムリフトの差に起因する空
気量の差のために起こる、気筒毎の空燃比の差はさけら
れなかった。このため空燃比フィードバック制御時の空
燃比が微小に変化して、三元触媒等の転換効率の低下を
きたし、いずれにしても最良な転換性能を得ることが難
しかった。
【０００４】ところで、このような空燃比フィードバッ
ク制御装置を含めて、一般の制御系において、入力信号
と出力信号との間に発生する関連性、つまり伝達関数を
各気筒ごとに求めれば、出力の変化を充分に予想でき、
入力を伝達関数に基づいて補正しておくことにより、常
に変動の小さい制御が実現できる。なお、入力信号Ｘ
（Ｓ）と出力信号Ｙ（Ｓ）を用いれば、伝達関数Ｇ
（Ｓ）はＧ（Ｓ）＝Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）として求められ
る。
ク制御装置を含めて、一般の制御系において、入力信号
と出力信号との間に発生する関連性、つまり伝達関数を
各気筒ごとに求めれば、出力の変化を充分に予想でき、
入力を伝達関数に基づいて補正しておくことにより、常
に変動の小さい制御が実現できる。なお、入力信号Ｘ
（Ｓ）と出力信号Ｙ（Ｓ）を用いれば、伝達関数Ｇ
（Ｓ）はＧ（Ｓ）＝Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）として求められ
る。
【０００５】しかしながら、空燃比制御における場合の
入力信号である燃料噴射量信号は、エアフローメータの
吸気脈動に伴う出力を変動等により大きく影響を受ける
ので、出力信号、たとえば発生トルクや排気組成に対し
て正確な値でないことがあり、したがって伝達関数Ｇ
（Ｓ）も正確に求まらない。また、仮に求められたとし
ても、これを生産エンジンの各々に適用することは、上
記した個々のバラツキのため個々の制御性を高めること
からは無意味に近い。
入力信号である燃料噴射量信号は、エアフローメータの
吸気脈動に伴う出力を変動等により大きく影響を受ける
ので、出力信号、たとえば発生トルクや排気組成に対し
て正確な値でないことがあり、したがって伝達関数Ｇ
（Ｓ）も正確に求まらない。また、仮に求められたとし
ても、これを生産エンジンの各々に適用することは、上
記した個々のバラツキのため個々の制御性を高めること
からは無意味に近い。
【０００６】この発明はこのような従来の課題に着目し
てなされたもので、擬似不規則信号を用いた相関法を利
用して、そのエンジンの任意気筒の制御系の固有な動特
性を推定し、これにもとづいて任意気筒の燃料補正量を
演算することにより、燃料供給の適性化をはかった装置
を提供することを目的とする。
てなされたもので、擬似不規則信号を用いた相関法を利
用して、そのエンジンの任意気筒の制御系の固有な動特
性を推定し、これにもとづいて任意気筒の燃料補正量を
演算することにより、燃料供給の適性化をはかった装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、エンジンの負荷（例えば吸入空気量Ｑ
ａ）と回転数Ｎｅをそれぞれ検出するセンサ２１，２２
と、これらセンサの検出値から燃料の基本噴射量Ｔｐを
計算する手段２３と、この基本噴射量Ｔｐの信号を燃料
供給装置４２に出力する手段４１とを備えるエンジンの
空燃比制御装置において、特定気筒を選択する気筒選択
手段４０と、周期的な微小擬似不規則信号（たとえばＭ
系列信号ε）を発生する装置２６と、この擬似不規則信
号εを前記基本噴射量の信号に重畳させる手段２７と、
この擬似不規則信号εが重畳された場合に燃焼したガス
の空燃比を検出するセンサ２８と、同じく擬似不規則信
号εが重畳された場合に、対応する空燃比センサ出力ｙ
と擬似不規則信号εとから両信号の相互相関関数φεｙ
を計算する手段２９と、この相互相関関数φεｙからイ
ンパルス応答ｇ（α）を計算する手段３０と、このイン
パルス応答ｇ（α）を積分することによりステップ応答
ｒ（αL ）を求める手段３１と、この求められたステッ
プ応答ｒ（αL ）に対応して燃料の増減補正量ＨＯＳを
設定する手段３２と、この増減補正量ＨＯＳを過渡時に
前記基本噴射量Ｔｐに加算する手段３３と、燃料供給装
置25２に出力する手段２４とを、備える構成とした。
に示すように、エンジンの負荷（例えば吸入空気量Ｑ
ａ）と回転数Ｎｅをそれぞれ検出するセンサ２１，２２
と、これらセンサの検出値から燃料の基本噴射量Ｔｐを
計算する手段２３と、この基本噴射量Ｔｐの信号を燃料
供給装置４２に出力する手段４１とを備えるエンジンの
空燃比制御装置において、特定気筒を選択する気筒選択
手段４０と、周期的な微小擬似不規則信号（たとえばＭ
系列信号ε）を発生する装置２６と、この擬似不規則信
号εを前記基本噴射量の信号に重畳させる手段２７と、
この擬似不規則信号εが重畳された場合に燃焼したガス
の空燃比を検出するセンサ２８と、同じく擬似不規則信
号εが重畳された場合に、対応する空燃比センサ出力ｙ
と擬似不規則信号εとから両信号の相互相関関数φεｙ
を計算する手段２９と、この相互相関関数φεｙからイ
ンパルス応答ｇ（α）を計算する手段３０と、このイン
パルス応答ｇ（α）を積分することによりステップ応答
ｒ（αL ）を求める手段３１と、この求められたステッ
プ応答ｒ（αL ）に対応して燃料の増減補正量ＨＯＳを
設定する手段３２と、この増減補正量ＨＯＳを過渡時に
前記基本噴射量Ｔｐに加算する手段３３と、燃料供給装
置25２に出力する手段２４とを、備える構成とした。
【０００８】
【作用】気筒毎の空燃比の分配は、各気筒のインジェク
タ特性や吸気弁リフト量の差によって生じる。これに対
して、この発明によれば、気筒毎の空燃比分配（Ａ／Ｆ
分配）を無くす各気筒の増減補正量ＨＯＳｎが、基本噴
射量に加えられる。但し、ｎは気筒を示す添字である。
タ特性や吸気弁リフト量の差によって生じる。これに対
して、この発明によれば、気筒毎の空燃比分配（Ａ／Ｆ
分配）を無くす各気筒の増減補正量ＨＯＳｎが、基本噴
射量に加えられる。但し、ｎは気筒を示す添字である。
【０００９】この場合に、擬似不規則信号を重畳させて
の相関法を用いてあるので、ステップ応答ｒ（αL ）の
ゲインつまり各気筒のＡ／Ｆ分配が正確に求まる。この
ため、このＡ／Ｆ分配を考慮して求めた増減補正量ＨＯ
Ｓも正確な値を与えることになり、もって各気筒の正確
な増減補正が行われる。また、各気筒の排気がよく混合
する運転条件において、さらに精度が向上する。
の相関法を用いてあるので、ステップ応答ｒ（αL ）の
ゲインつまり各気筒のＡ／Ｆ分配が正確に求まる。この
ため、このＡ／Ｆ分配を考慮して求めた増減補正量ＨＯ
Ｓも正確な値を与えることになり、もって各気筒の正確
な増減補正が行われる。また、各気筒の排気がよく混合
する運転条件において、さらに精度が向上する。
【００１０】
【実施例】図２は一実施例のシステム図である。同図に
おいて、エアフロメータ２にて吸入空気量Ｑａが、クラ
ンク角センサ３にてエンジン回転数Ｎｅが、空燃比セン
サ４にて排気中の空燃比がそれぞれ検出される。これら
の信号はコントロールユニット５に入力され、このコン
トロールユニット５では、図３〜図５に示すフローチャ
ートにしたがって、各気筒の燃料噴射量を最適化する。
おいて、エアフロメータ２にて吸入空気量Ｑａが、クラ
ンク角センサ３にてエンジン回転数Ｎｅが、空燃比セン
サ４にて排気中の空燃比がそれぞれ検出される。これら
の信号はコントロールユニット５に入力され、このコン
トロールユニット５では、図３〜図５に示すフローチャ
ートにしたがって、各気筒の燃料噴射量を最適化する。
【００１１】６は燃料噴射量信号が出力されるインジェ
クタ（燃料供給装置）、７は点火コイルである。図３は
擬似不規則信号の一つであるＭ系列信号を燃料噴射量信
号に重畳させるためのルーチンで、Ｓ１では運転条件が
定常状態にあるかどうか判断し、定常状態にあればＳ２
に進む。
クタ（燃料供給装置）、７は点火コイルである。図３は
擬似不規則信号の一つであるＭ系列信号を燃料噴射量信
号に重畳させるためのルーチンで、Ｓ１では運転条件が
定常状態にあるかどうか判断し、定常状態にあればＳ２
に進む。
【００１２】Ｓ２では、クランク角センサ３からの信号
等に基づいて気筒選択を行う。Ｓ３は図１の信号重畳手
段２７の機能を果たす部分で、ここでは従来装置により
演算される燃料噴射パルス幅（後述する）ＴｉＢにＭ系
列信号ε（ｔ）を重畳する。つまり、この場合の燃料噴
射パルス幅Ｔｉは Ｔｉｎ＝ＴｉＢ＋ε（ｔ） である。このＴｉｎがｎ番気筒の（ｎは気筒を示す添
字）インジェクタ６に与えられると、インジェクタ６は
このＴｉのあいだエンジンの吸気ポートに向け燃料を噴
射する。
等に基づいて気筒選択を行う。Ｓ３は図１の信号重畳手
段２７の機能を果たす部分で、ここでは従来装置により
演算される燃料噴射パルス幅（後述する）ＴｉＢにＭ系
列信号ε（ｔ）を重畳する。つまり、この場合の燃料噴
射パルス幅Ｔｉは Ｔｉｎ＝ＴｉＢ＋ε（ｔ） である。このＴｉｎがｎ番気筒の（ｎは気筒を示す添
字）インジェクタ６に与えられると、インジェクタ６は
このＴｉのあいだエンジンの吸気ポートに向け燃料を噴
射する。
【００１３】Ｍ系列信号ε（ｔ）は、図６の上段に示す
ように、振幅ａ、最小パルス幅△、一周期Ｎ△（Ｎは最
大シーケンスで実施例では１５であるが、７，３１も使
用できる）のパラメータを有する周期関数である。この
ため、その自己相関関数φεε（τ）も周期関数であっ
て、図６の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパ
ルス列になる。このＭ系列信号は微小信号であり、噴射
量信号に重畳させても、エンジン回転の変動は少なく、
ドライバーの運転感性を損なうものではない。
ように、振幅ａ、最小パルス幅△、一周期Ｎ△（Ｎは最
大シーケンスで実施例では１５であるが、７，３１も使
用できる）のパラメータを有する周期関数である。この
ため、その自己相関関数φεε（τ）も周期関数であっ
て、図６の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパ
ルス列になる。このＭ系列信号は微小信号であり、噴射
量信号に重畳させても、エンジン回転の変動は少なく、
ドライバーの運転感性を損なうものではない。
【００１４】なお、Ｍ系列信号に限るものでなく、周期
的な擬似不規則信号であれば、Ｌ系列信号や双子素数列
信号などを用いても構わない。図４は基本噴射パルス幅
Ｔｐに対する気筒毎の燃料の増減補正量ＨＯＳｎを求め
るためのルーチンである。Ｓ１１からＳ１４まではＭ系
列信号を用いた相関法によりインパルス応答を求める部
分であり、この相関法自体は公知である。
的な擬似不規則信号であれば、Ｌ系列信号や双子素数列
信号などを用いても構わない。図４は基本噴射パルス幅
Ｔｐに対する気筒毎の燃料の増減補正量ＨＯＳｎを求め
るためのルーチンである。Ｓ１１からＳ１４まではＭ系
列信号を用いた相関法によりインパルス応答を求める部
分であり、この相関法自体は公知である。
【００１５】先に、この手法を数式を用いて説明してお
く。エンジン制御系（プラント）に対する入力信号をｘ
（ｔ）、この入力に基づく出力信号を空燃比センサ出力
ｙ（ｔ）とするとき、これらは次式（１），（２）で表
現される。 ｘ（Ｔ）＝ε（ｔ）＋μ（ｔ）…（１） ｙ（Ｔ）＝ρ（ｔ）＋ξ（ｔ）…（２） ただし、ρ（ｔ）はＭ系列信号ε（ｔ）に対応する出力
成分、μ（ｔ）とξ（ｔ）は直流分である。その理由は
μ（ｔ）はエンジン制御系の本来の入力であり、Ｍ系列
信号の周期に対して、その周期が長いので直流分とみな
せるからである。
く。エンジン制御系（プラント）に対する入力信号をｘ
（ｔ）、この入力に基づく出力信号を空燃比センサ出力
ｙ（ｔ）とするとき、これらは次式（１），（２）で表
現される。 ｘ（Ｔ）＝ε（ｔ）＋μ（ｔ）…（１） ｙ（Ｔ）＝ρ（ｔ）＋ξ（ｔ）…（２） ただし、ρ（ｔ）はＭ系列信号ε（ｔ）に対応する出力
成分、μ（ｔ）とξ（ｔ）は直流分である。その理由は
μ（ｔ）はエンジン制御系の本来の入力であり、Ｍ系列
信号の周期に対して、その周期が長いので直流分とみな
せるからである。
【００１６】ここでＭ系列信号ε（ｔ）の振幅ａが十分
に小さければ、その振幅内でのエンジンの燃焼効率特性
（燃料量に対する出力トルク特性）が線形とみなせるた
め、Ｍ系列信号ε（ｔ）と出力成分ρ（ｔ）との関係
は、インパスル応答ｇ（τ）を用いて（３）〜（５）式
で表される。
に小さければ、その振幅内でのエンジンの燃焼効率特性
（燃料量に対する出力トルク特性）が線形とみなせるた
め、Ｍ系列信号ε（ｔ）と出力成分ρ（ｔ）との関係
は、インパスル応答ｇ（τ）を用いて（３）〜（５）式
で表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】さらに、ε（ｔ）とρ（ｔ）との相互相関
関数φερ（α）は（６）式のように表される。
関数φερ（α）は（６）式のように表される。
【００１９】
【数２】
【００２０】ここでφεε（α）はＭ系列信号の自己相
関関数で、
関関数で、
【００２１】
【数３】
【００２２】で与えられる。一方、Ｍ系列信号ε（ｔ）
はあらゆる周波数成分を含んでいるので、そのパワース
ペクトル密度関数φεε（ω）は一定であるからφεε
（ω）＝φεε（０）である。その結果、（６）式中の
自己相関関数φεε（α−τ）はデルタ関数δを用いて
（８）式で表される。
はあらゆる周波数成分を含んでいるので、そのパワース
ペクトル密度関数φεε（ω）は一定であるからφεε
（ω）＝φεε（０）である。その結果、（６）式中の
自己相関関数φεε（α−τ）はデルタ関数δを用いて
（８）式で表される。
【００２３】 φεε（α−τ）＝Φεε（０）・δ（α−τ）…（８） したがって、（６）式に示された相互相関関数φερ
（α）は次のように変形される。
（α）は次のように変形される。
【００２４】
【数４】
【００２５】上式（９）から明らかなように、インパル
ス応答ｇ（α）はε（ｔ）とρ（ｔ）の相互相関関数φ
ερ（α）を用い（10）式で与えられる。 ｇ（α）＝φερ（α）／Φεε（０）…（10） ここで、Φεε（０）は自己相関関数φεεの積分値に
相当し、 Φεε（０）＝（Ｎ＋１）△・α2 ／Ｎ＝Ｚ（一定）…（11） で与えられる。
ス応答ｇ（α）はε（ｔ）とρ（ｔ）の相互相関関数φ
ερ（α）を用い（10）式で与えられる。 ｇ（α）＝φερ（α）／Φεε（０）…（10） ここで、Φεε（０）は自己相関関数φεεの積分値に
相当し、 Φεε（０）＝（Ｎ＋１）△・α2 ／Ｎ＝Ｚ（一定）…（11） で与えられる。
【００２６】相互相関関数φερ（α）は（２）式から
次式のようになる。
次式のようになる。
【００２７】
【数５】
【００２８】したがって、 ｇ（α）＝｛φεｙ（α）−φεξ（α）｝／Ｚ…（13） となる。ここで、（13）式の第２項φεξ（α）は、Ｍ
系列信号ε（ｔ）と、信号の直流分ξ（ｔ）との相互相
関関数である。第１項のφεｙ（α）はＭ系列信号ε
（ｔ）と出力ｙ（ｔ）との相互相関関数である。ｙ
（ｔ）はＭ系列信号ε（ｔ）の影響による変動成分と、
直流成分とからなっているが、その成分を分離して検出
するのは難しく、直接に求められるのは次式（13）’に
示す相互相関関数φεｙである。
系列信号ε（ｔ）と、信号の直流分ξ（ｔ）との相互相
関関数である。第１項のφεｙ（α）はＭ系列信号ε
（ｔ）と出力ｙ（ｔ）との相互相関関数である。ｙ
（ｔ）はＭ系列信号ε（ｔ）の影響による変動成分と、
直流成分とからなっているが、その成分を分離して検出
するのは難しく、直接に求められるのは次式（13）’に
示す相互相関関数φεｙである。
【００２９】
【数６】
【００３０】ここで、φεξ（α）の値は、αの値をε
（ｔ）の影響が無くなるまで十分大きくとれば、φεｙ
（α）の値と一致する。したがって、φεξ（α）をφ
εｙ（α）の区間α1 ，α2 における平均値ｇ（α）で
近似することができる。
（ｔ）の影響が無くなるまで十分大きくとれば、φεｙ
（α）の値と一致する。したがって、φεξ（α）をφ
εｙ（α）の区間α1 ，α2 における平均値ｇ（α）で
近似することができる。
【００３１】
【数７】
【００３２】ただし、積分範囲を示すα1 ，α2 はイン
パルス応答ｇ（α）が十分静定する時点におけるαの値
を用いる。α2 −α1 はＮ・△に近い値を選ぶ。以上が
インパルス応答を求める手順である。実際の制御ではイ
ンパルス応答よりも、ステップ応答のほうが制御が容易
である。この場合、ステップ応答はインパルス応答を積
分したものであるから、（14）式で求められたインパル
ス応答ｇ（α）を区分αS 〜αL で積分すると、時刻α
L におけるステップ応答ｒ（αL ）が（15）式で与えら
れる。
パルス応答ｇ（α）が十分静定する時点におけるαの値
を用いる。α2 −α1 はＮ・△に近い値を選ぶ。以上が
インパルス応答を求める手順である。実際の制御ではイ
ンパルス応答よりも、ステップ応答のほうが制御が容易
である。この場合、ステップ応答はインパルス応答を積
分したものであるから、（14）式で求められたインパル
ス応答ｇ（α）を区分αS 〜αL で積分すると、時刻α
L におけるステップ応答ｒ（αL ）が（15）式で与えら
れる。
【００３３】
【数８】
【００３４】ただし、αS はＭ系列信号の擬似白色性に
よるインパルス応答の立ち上がりのずれを考慮した積分
開始時刻（零に近い）である。αL はインパルス応答を
積分するときの積分区間の終了時刻で、インパルス応答
の特性に合わせて予め設定しておく。なお、ｒ（αL ）
は（13）式に示すＺで正規化しているので、単位入力を
与えたときのステップ応答に相当する。
よるインパルス応答の立ち上がりのずれを考慮した積分
開始時刻（零に近い）である。αL はインパルス応答を
積分するときの積分区間の終了時刻で、インパルス応答
の特性に合わせて予め設定しておく。なお、ｒ（αL ）
は（13）式に示すＺで正規化しているので、単位入力を
与えたときのステップ応答に相当する。
【００３５】以上で、論理的な説明を終える。なお、実
際には、出力信号である空燃比センサ出力は一定間隔で
サンプリングされ、かつコントロールユニット内ではデ
ィジタル信号処理がされるので、相互相関関数φεｙ
（α）や各応答ｇ（α），ｒ（αL ）を求める際に必要
となる積分値は積算値で置き換えられる。つまり、実際
の制御系は離散値系で構成されることになる。
際には、出力信号である空燃比センサ出力は一定間隔で
サンプリングされ、かつコントロールユニット内ではデ
ィジタル信号処理がされるので、相互相関関数φεｙ
（α）や各応答ｇ（α），ｒ（αL ）を求める際に必要
となる積分値は積算値で置き換えられる。つまり、実際
の制御系は離散値系で構成されることになる。
【００３６】図４に戻り、Ｓ１１では一定のサンプリン
グ周期ごとにＭ系列信号εと、この入力に基づく空燃比
センサ出力ｙとをデータ入力し記憶しておく。Ｓ１２で
はＭ系列信号εとｙの一周期分のデータ入力が終了した
かどうかを判断し、終了していればＳ１３に進む。Ｓ１
３は図１の相互相関関数計算手段２９の機能を果たす部
分で、ここではサンプリング周期ごとのεとｙの相互相
関関数φεｙ（α）を（13）’式により計算する。
グ周期ごとにＭ系列信号εと、この入力に基づく空燃比
センサ出力ｙとをデータ入力し記憶しておく。Ｓ１２で
はＭ系列信号εとｙの一周期分のデータ入力が終了した
かどうかを判断し、終了していればＳ１３に進む。Ｓ１
３は図１の相互相関関数計算手段２９の機能を果たす部
分で、ここではサンプリング周期ごとのεとｙの相互相
関関数φεｙ（α）を（13）’式により計算する。
【００３７】Ｓ１４は図１のインパルス応答計算手段３
０の機能を果たす部分で、ここでは（14）式によりイン
パルス応答ｇ（α）を求める。Ｓ１５は図１のステップ
応答計算手段３１の機能を果たす部分で、ここではイン
パルス応答ｇ（α）を用いて、（15）式からステップ応
答ｒ（αL ）を求める。
０の機能を果たす部分で、ここでは（14）式によりイン
パルス応答ｇ（α）を求める。Ｓ１５は図１のステップ
応答計算手段３１の機能を果たす部分で、ここではイン
パルス応答ｇ（α）を用いて、（15）式からステップ応
答ｒ（αL ）を求める。
【００３８】この場合、ｒ（αL ）は燃料がステップ的
に変化した後の時刻αL における値を表しているので、
図７の上段に示すように、早い時刻から順に、αL1，α
L2，αL3，…と区別すれば、これらの各時刻に対するス
テップ応答ｒ（αL1），ｒ（αL2），ｒ（αL3），…
は、図７の上段に示す値である。尚、ｒｎ（αL ）はｎ
番気筒を示している。
に変化した後の時刻αL における値を表しているので、
図７の上段に示すように、早い時刻から順に、αL1，α
L2，αL3，…と区別すれば、これらの各時刻に対するス
テップ応答ｒ（αL1），ｒ（αL2），ｒ（αL3），…
は、図７の上段に示す値である。尚、ｒｎ（αL ）はｎ
番気筒を示している。
【００３９】なお、図７は特定気筒の燃料をステップ的
に１だけ増量した場合にシリンダ内に流入する燃料は曲
線のように応答遅れをもって流入することを示してい
る。なお、４気筒エンジンを示していて、一つの気筒変
化では１／４変化になる。Ｓ１６は図１の増減補正量設
定手段３２の機能を果たす部分で、ここではステップ応
答ｒ（αL ）から基本噴射パルス幅Ｔｐに対する補正量
ＨＯＳを求める。
に１だけ増量した場合にシリンダ内に流入する燃料は曲
線のように応答遅れをもって流入することを示してい
る。なお、４気筒エンジンを示していて、一つの気筒変
化では１／４変化になる。Ｓ１６は図１の増減補正量設
定手段３２の機能を果たす部分で、ここではステップ応
答ｒ（αL ）から基本噴射パルス幅Ｔｐに対する補正量
ＨＯＳを求める。
【００４０】図７の上段において、１−ｒｎ（αL8）が
収束後に各気筒分配差として不足する燃料であるから、
この１−ｒｎ（αL8）を補正量として増量しなければな
らない。ここで、αL8は充分ステップ応答が収束した時
間として定めている。なお、図７の上段で示したステッ
プ応答ｒ（αL ）は燃料量が１だけ増加した場合に対す
るものであるから、実際にはＴｐの増量ステップ幅に応
じて、１−ｒ（αL ）を定数倍したものを補正量とす
る。
収束後に各気筒分配差として不足する燃料であるから、
この１−ｒｎ（αL8）を補正量として増量しなければな
らない。ここで、αL8は充分ステップ応答が収束した時
間として定めている。なお、図７の上段で示したステッ
プ応答ｒ（αL ）は燃料量が１だけ増加した場合に対す
るものであるから、実際にはＴｐの増量ステップ幅に応
じて、１−ｒ（αL ）を定数倍したものを補正量とす
る。
【００４１】Ｓ１７では計算した補正量ＨＯＳを記憶し
ておく。図５は燃料噴射パルス幅を演算するためのルー
チンである。Ｓ２１では吸入吸気量Ｑａとエンジン回転
数Ｎｅを読み込み、Ｓ２２に進む。Ｓ２２は第１図の基
本噴射量計算手段２３の機能を果たす部分で、ここでは
基本噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ・Ｑａ／Ｎ、ただしＫは基
本空燃比を与える定数）をマップ参照等により求める。
この場合、Ｔｐは定常状態に対する値を与えるのであ
る。
ておく。図５は燃料噴射パルス幅を演算するためのルー
チンである。Ｓ２１では吸入吸気量Ｑａとエンジン回転
数Ｎｅを読み込み、Ｓ２２に進む。Ｓ２２は第１図の基
本噴射量計算手段２３の機能を果たす部分で、ここでは
基本噴射パルス幅Ｔｐ（＝Ｋ・Ｑａ／Ｎ、ただしＫは基
本空燃比を与える定数）をマップ参照等により求める。
この場合、Ｔｐは定常状態に対する値を与えるのであ
る。
【００４２】Ｓ２４は図１の加算手段３３の機能を果た
す部分で、ここでは次式（17）により燃料噴射パルス幅
Ｔｉを計算する。 Ｔｉｎ＝（Ｔｐ＋ＨＯＳｎ）・Ｃｏ＋Ｔｓ…（17） ただし、Ｃｏは１と水温増量補正計数等との和、Ｔｓは
無効パルス幅である。図３ないし図５はＣＰＵに与える
ルーチンであるが、ブロック図で構成すると、図８に示
すようになる。
す部分で、ここでは次式（17）により燃料噴射パルス幅
Ｔｉを計算する。 Ｔｉｎ＝（Ｔｐ＋ＨＯＳｎ）・Ｃｏ＋Ｔｓ…（17） ただし、Ｃｏは１と水温増量補正計数等との和、Ｔｓは
無効パルス幅である。図３ないし図５はＣＰＵに与える
ルーチンであるが、ブロック図で構成すると、図８に示
すようになる。
【００４３】そして、当該燃料噴射パルス幅Ｔｉｎが出
力用レジスタにセットされ、予め定められた機関回転同
期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射パ
ルス幅Ｔｉｎのパルス巾を持つ駆動パルス信号がインジ
ェクタ６に与えられて、燃料噴射が行われる。ここで、
当該実施例に係る作用を説明する。
力用レジスタにセットされ、予め定められた機関回転同
期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射パ
ルス幅Ｔｉｎのパルス巾を持つ駆動パルス信号がインジ
ェクタ６に与えられて、燃料噴射が行われる。ここで、
当該実施例に係る作用を説明する。
【００４４】各気筒のインジェクタやカムリフト量のバ
ラツキにより、各気筒のＡ／Ｆ差が発生して、転換効率
の低下をもたらす。これに対して当該実施例によれば、
各気筒のＡ／Ｆ差が補正量ＨＯＳｎとして導入されてお
り、この補正量ＨＯＳｎが各気筒のＴｐに対して加えら
れる。なお、燃料噴射量を最適化するためＭ系列信号を
重畳させるといっても、この信号は微小であり、しかも
定常運転時に行うため、重畳中の運転性が害されること
はない。
ラツキにより、各気筒のＡ／Ｆ差が発生して、転換効率
の低下をもたらす。これに対して当該実施例によれば、
各気筒のＡ／Ｆ差が補正量ＨＯＳｎとして導入されてお
り、この補正量ＨＯＳｎが各気筒のＴｐに対して加えら
れる。なお、燃料噴射量を最適化するためＭ系列信号を
重畳させるといっても、この信号は微小であり、しかも
定常運転時に行うため、重畳中の運転性が害されること
はない。
【００４５】最後に、実施例ではステップ増量の場合で
説明したが、ステップ減量の場合も同様であることはい
うまでもない。
説明したが、ステップ減量の場合も同様であることはい
うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
擬似不規則信号を重畳させての相関法を用いてステップ
応答を求め、このステップ応答の収束値に対応して燃料
の補正量を計算し、この補正量を基本噴射量に加えるこ
とで、各気筒毎の燃料噴射量を最適化するようにしたた
め、各気筒に対して過不足なく燃料供給を行うことがで
き、燃料供給の適性化が図られ、例えば三元触媒等の転
換効率が良くなるという効果がある。
擬似不規則信号を重畳させての相関法を用いてステップ
応答を求め、このステップ応答の収束値に対応して燃料
の補正量を計算し、この補正量を基本噴射量に加えるこ
とで、各気筒毎の燃料噴射量を最適化するようにしたた
め、各気筒に対して過不足なく燃料供給を行うことがで
き、燃料供給の適性化が図られ、例えば三元触媒等の転
換効率が良くなるという効果がある。
【図１】 本発明の構成を示すクレーム対応図
【図２】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図３】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャート
ローチャート
【図４】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャート
ローチャート
【図５】 同上実施例のセンサ動作を説明するためのフ
ローチャート
ローチャート
【図６】 Ｍ系列信号ε（ｔ）とこの信号の自己相関関
数φεε（τ）を示す波形図
数φεε（τ）を示す波形図
【図７】 実施例の作用を説明するための波形図
【図８】 本発明の他の実施例を示すブロック図
２ エアフローメータ（エンジン負荷センサ） ３ クランク角センサ（エンジン回転数センサ） ４ 空燃比センサ ５ コントロールユニット ６ インジェクタ（燃料供給装置） 21 エンジン負荷センサ 22 エンジン回転数センサ 23 基本噴射量計算手段 24 出力手段 25 燃料供給装置 26 擬似不規則出力発生装置 27 信号重畳手段 28 空燃比センサ 29 相互相関関数計算手段 30 インパルス応答計算手段 31 ステップ応答計算手段 32 増減補正量設定手段 33 加算手段
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出
するセンサと、これらセンサの検出値から燃料の基本噴
射量を計算する手段と、この基本噴射量の信号を燃料供
給装置に出力する手段とを備えるエンジンの空燃比制御
装置において、周期的な微小擬似不規則信号を発生する
装置と、この擬似不規則信号を任意の気筒の前記基本噴
射量の信号に重畳させる手段と、この擬似不規則信号が
重畳された場合に燃焼したガスの空燃比を検出するセン
サと、同じく擬似不規則信号が重畳された場合に、対応
する空燃比センサ出力と擬似不規則信号とから両信号の
相互相関関数を計算する手段と、この相互相関関係から
インパルス応答を計算する手段と、このインパルス応答
を積分することによりステップ応答を求める手段と、こ
の求められたステップ応答に対応して任意の気筒の燃料
の増減補正量を設定する手段と、この増減補正量を任意
の気筒の基本噴射量に加算する手段とを備えることを特
徴とするエンジンの空燃比制御装置。 - 【請求項２】 任意の気筒を順次切りかえ、全気筒の増
減補正量を演算し、基本噴射量に加算する手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの空燃比制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23345193A JPH0783099A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23345193A JPH0783099A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783099A true JPH0783099A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16955250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23345193A Pending JPH0783099A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783099A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1817488A4 (en) * | 2004-12-02 | 2008-02-27 | Honda Motor Co Ltd | APPARATUS FOR CONTROLLING THE AIR-FUEL RATIO OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23345193A patent/JPH0783099A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1817488A4 (en) * | 2004-12-02 | 2008-02-27 | Honda Motor Co Ltd | APPARATUS FOR CONTROLLING THE AIR-FUEL RATIO OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| US7680580B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-03-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
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