JPH0227133A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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〉 本発明は電子制御燃料噴射装置を有する内燃機関の空燃
比制御装置に関し、詳しくは、機関に吸入される混合気
の空燃比を検出し、この検出結果に基づいて燃料噴射量
をフィードバック制御するよう構成された空燃比制御装
置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置は、機関吸気系に電磁
式燃料噴射弁を備え、機関に吸入される空気量に関与す
る機関運転状態のパラメータ（例えば機関吸入空気流量
と機関回転速度）に基づいて基本燃料噴射量を設定し、
これに空燃比フィードバック制御のためのフィードバッ
ク補正係数を乗じるなどして、最終的な燃料噴射量を求
め、この燃料噴射量に対応するパルス巾の駆動パルス信
号を機関回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁
に出力することにより、燃料噴射量を制御して、機関に
最適な量の燃料を噴射供給するようにしている。

空燃比フィードバック制御については、機関排気系に酸
素センサを設け、該酸素センサによって検出される機関
排気中の酸素濃度を介してこれと密接な関係にある機関
吸入混合気の空燃比を検出し、検出された空燃比を目標
空燃比である理論空燃比と比較してリッチ・リーンを判
定し、これに基づいてフィードバック補正係数を変化さ
せることにより、空燃比を理論空燃比にフィードバック
制御している。

具体的には、第７図に示すように、酸素センサの出力電
圧を目標空燃比である理論空燃比相当のスライスレベル
電圧と比較して、出力電圧大のときにリッチ、出力電圧
小のときにリーンと判定し、この判定結果に基づいて比
例・積分（ｐＨ制御によりフィードバック補正係数を設
定して制御する。即ち、例えばリッチ（リーン）のとき
は、フィードバック補正係数を始めに比例定数１分減少
（増大）させ、それから時間同期又は回転同期で積分定
数１分ずつ減少（増大）させて、空燃比を理論空燃比に
近づけるように制御する（特開昭６０−２４０８４０号
公報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、酸素センサの応答性は一般的に悪いため
、酸素センサの出力電圧がスライスレベル電圧をよぎる
ときには実際の空燃比は目標空燃比よりリッチ側或いは
リーン側へ大きく変化してしまっている。このため、オ
ーバーシュートやアンダーシュート量が太き（なり、結
果的に空燃比の変動中が大きく、目標空燃比への収束性
が悪くなって、サージトルクによる運転性の悪化や排気
中におけるＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等の排出量の増大を招く
惧れがある。

かかる問題点を解決するため、本出願人は先に、検出さ
れた空燃比（酸素センサ出力電圧）の目標空燃比（スラ
イスレベル電圧）からの偏差と、検出された空燃比（酸
素センサ出力電圧）の微分値とに基づいて空燃比の動向
を予測してフィードバック補正係数を設定するよう構成
した空燃比制御装置を提案した（特願昭６２−２２６６
０７号参照）。

ところで、目標空燃比に対するリッチ・リーン判定によ
ってフィードバック補正係数を設定する場合には、その
時点でのリッチ・リーンを判定すれば良いだけあるので
、フィードバック補正係数設定を機関回転同期で実行し
ても時間同期で実行しても空燃比制御上の差はない。し
かしながら、前述のように空燃比偏差と微分値とに基づ
いてフィードバック補正係数を設定する構成の場合、微
分値を回転同期で求めるように構成すると、第８図に示
すように、ゲート時間が長（なる低回転側で微分値の検
出精度が落ち、同じ空燃比変動に対してそのときの回転
速度によって微分値が異なるので、正確なフィードバッ
ク制御が行えなくなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃比
の目標空燃比からの偏差と空燃比変化の微分値とに基づ
いてフィードバック補正係数を設定する構成のものにお
いて、空燃比の微分値を正確に求められるようにしてフ
ィードバック制御の収束性を向上させることを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、下記Ａ−Ｈ
の手段を含んで内燃機関の空燃比制御装置を構成する。

（Ａ）機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段 （Ｂ）該機関運転状態検出手段で検出した機関運転状態
に基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設
定手段 （Ｃ）機関排気成分を検出しこれにより機関に吸入され
る混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段（Ｄ）検出
された空燃比の目標空燃比からの偏差を演算する偏差演
算手段 （Ｅ）検出された空燃比の微分値を所定微小時間毎に演
算する時間同期微分値演算手段 （Ｆ）前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料
噴射量をフィードバック補正するためのフィードバック
補正係数を所定微小時間毎に設定する時間同期フィード
バック補正係数設定手段（Ｇ）前記基本燃料噴射量設定
手段で設定した基本燃料噴射量と前記フィードバック補
正係数設定手段で設定したフィードバック補正係数とに
基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段（Ｉ
Ｉ）演算された燃料噴射量に対応する駆動パルス信号に
よりオン・オフ的に機関に燃料を噴射供給する燃料噴射
手段 〈作用〉 機関運転状態検出手段Ａによって検出された機関運転状
態に基づき、基本燃料噴射量設定手段Ｂは目標空燃比に
ほぼ対応する基本燃料噴射量を設定する。

一方、空燃比検出手段Ｃによって空燃比が検出され、偏
差演算手段りは空燃比の目標空燃比からの偏差を演算し
、時間同期微分値演算手段Ｅは検出された空燃比の微分
値を所定微小時間毎に演算する。

これらの偏差と微分値とにより空燃比の動向を予測し得
るから、時間同期フィードバック補正係数設定手段Ｆは
これらの偏差と微分値とに基づいて所定微小時間毎にフ
ィードバック補正係数を設定する。

燃料噴射量演算手段Ｇは、前記各設定手段Ｂ。

Ｆによって設定された基本燃料噴射量及びフィードバッ
ク補正係数に基づいて燃料噴射量を演算する。そして、
この燃料噴射量に相当する駆動パルス信号により燃料噴
射手段Ｈが作動する。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

第２図において、機関１にはエアクリーナ２から吸気ダ
クト３．スロットル弁４及び吸気マニホールド５を介し
て空気が吸入される。吸気マニホ−ルド５のブランチ部
には各気筒毎に燃料噴射手段としての燃料噴射弁６が設
けられている。燃料噴射弁６はソレノイドに通電されて
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、後述するコントロールユニット１２からの駆動パ
ルス信号により通電されて開弁じ、図示しない燃料ポン
プから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の
圧力に調整された燃料を噴射供給する。

尚、この例はマルチポイントインジェクションシステム
であるが、スロットル弁４の上流などに全気筒共通に単
一の燃料噴射弁を設けるシングルポイントインジェクシ
ョンシステムであっても良い。

機関１の燃焼室には点火栓７が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。

そして、機関１からは、排気マニホールド８排気ダクト
９．三元触媒１０及びマフラー１１を介して排気が排出
される。三元触媒１０は、排気成分中のＣｏ　　ＨＣを
酸化し、またＮＯｘを還元して、他の無害な物質に転換
する排気浄化装置であり、その転換効率は吸入混合気の
空燃比と密接な関係にある。

コントロールユニット１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃
料噴射弁６の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３中に熱線式の
エアフローメータ１３が設けられていて、吸入空気流量
Ｑに応じた電圧信号を出力する。

また、クランク角センサ１４が設けられていて、４気筒
の場合、クランク角１８０°毎の基準信号とクランク角
１°又は２°毎の単位信号とを出力する。ここで、基準
信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の発
生数を計測することにより、機関回転速度Ｎを算出可能
である。

また、機関１のウォータジャケットに冷却水温Ｔｗを検
出する水温センサ１５が設けられている。

これらエアフローメータ１３．クランク角センサ１４な
どが機関運転状態検出手段に相当する。

また、排気マニホールド８の集合部に空燃比検出手段と
しての酸素センサ１６が設けられ、排気中の酸素濃度を
介して吸入混合気の空燃比を検出する。

酸素センサ１６は、例えば有底円筒状で閉塞端部が排気
中に臨ませられ濃淡電池用固体電解質として用いられる
酸素イオン伝導体であるジルコニア（ＺｒＯｚ）チュー
ブの内側の大気と外側の排気との酸素濃度の比により起
電力を発生させるものである。

そして、ジルコニアチューブの外側の面に酸化触媒とし
て機能する白金を蒸着してなる白金触媒層を設け、−船
釣に理論空燃比よりもリッチ混合気で燃焼させたときに
僅かに存在する０□とＣＯなとの未燃成分とを結合させ
て外側の酸素濃度を略ゼロにすることにより内外の酸素
濃度比を大きくして大きな起電力を発生させる一方、リ
ーン混合気では酸素濃度差が小さく殆ど電圧が発生せず
、第３図に示すように理論空燃比付近で起電力が急変す
る周知のものである。

更に、スロットル弁４には、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏをポテンショメータによって検出するスロットルセン
サ１７か付設されている。

ここにおいて、コントロールユニット１２に内ｉされた
マイクロコンピュータのＣＰＵは、第４図〜第６図のフ
ローチャートとして示すＲＯＭ上のプログラムに従って
演算処理を行い、燃料噴射を制御する。本実施例におい
て、コントロールユニット１２による基本燃料噴射量設
定手段、燃料噴射量演算手段１時間開期フィードバック
補正係数設定手段、偏差演算手段５時間開期微分値演算
手段としての機能は、前記フローチャートに示されるよ
うにソフトウェア的に備えられている。

第４図のフローチャートに示すルーチンは、空燃比フィ
ードバック制御ルーチンであり、所定微小時間（例えば
１０ｍ５）毎に実行されることにより、時間同期で空燃
比の目標空燃比に対する偏差及び空燃比の微分値を求め
てこれらに基づきフィードバック補正係数αを設定する
ものである。

まず、ステップ１では酸素センサ１６からの出力電圧■
。２を入力し、次のステップ２では前記出力電圧■。２
の微分値ΔＥを下式に基づいて演算する。

ここで、Ｖｏｚ−３０＋　ＶＯ２−２０＋　ＶＯ２−１
０は、それぞれ３０ｍ５前、　２０ｍ５前、　１０ｎ＋
ｓ前における酸素センサー６の出力電圧■。２である。

このように、３０＋ｎｓ　、　２０ｍ５　、１０ｍ５の
３種のゲート時間において求めた出力電圧Ｖ。２の変化
量（微分値ΔＥ）を平均して最終的に微分値ΔＥを求め
るようにすれば、出力電圧Ｖ。２がノイスや燃料分配性
の影響を受けて乱れても、その乱れが微分値ΔＥに大き
く影響することを回避できるものである。

また、前述のように本実施例において微分値ΔＥは時間
同期で求めるものであるから、同じ空燃比変動に対して
は機関回転速度Ｎが異なっても同し微分値ΔＥが設定さ
れることになり、機関回転速度Ｎに影響されて微分値へ
Ｅのバラツキが発生することがない。従って、空燃比の
変化速度を示す微分値へＥを正確に求めることができ、
これによって後述するように同じく時間同期で設定され
るフィードバック補正係数αによる空燃比フィードバッ
ク制御の精度を向上させて目標空燃比への収束度を向上
させる得るものである。

ステップ３では、ステップ２で演算した微分値ΔＥが正
の値であるか負の値であるかを判別し、正であって酸素
センサ１６の出力電圧■。２が増大傾向を示していると
判定されるとステップ４へ進んでフラグの正負を判別す
る。微分値ΔＥの正判定の初回には後述するようにフラ
グは負であるため、ステップ５へ進んで下式の加重平均
演算に従って最小値■。２旧Ｎを設定する。

また、次のステップ６ではフラグを正に設定して、次回
も微分値ΔＥが正であってもステ・ンプ５をジャツブし
て最小値■。２旧Ｎの演算が行われないようにする。即
ち、出力電圧■。２が下降傾向から上昇傾向に反転し、
微分値ΔＥの初回正判定がなされると、そのときが出力
電圧Ｖ。２変化の谷のピークであると判断して最小値■
。Ｚ、Ｍ　Ｉ　Ｎを演算するものである。

このように、ステップ５での加重平均演算が行われてフ
ラグが正に設定されている状態から、微分値へＥが負に
反転したとき、即ち、最小値■。２が上昇傾向から下降
傾向に移行する山のピーク時には、ステップ３からステ
ップ７へ進み、ここでフラグが正であると判定されるこ
とでステップ８へ進み、該ステップ８で下式の加重平均
演算に従って最大値■。２ＭＡＸが設定され、次のステ
ップ９ではフラグが負に設定される。

そして、微分値へＥが負である状態が継続する場合には
ステップ７でフラグが負の判定がなされて、ステップ８
での最大値■。２ＭＡＸ演算は行われない。

また、このように微分値ΔＥが負である状態から正に反
転したときには、ステップ３からステップ４へ、更に、
ステップ４からステップ５へ進むことで、出力電圧Ｖ。

２の谷のピークが検出されて最小値Ｖ。２を求める演算
が行われる。

このように、加重平均演算によって出力電圧Ｖ。２の最
大値Ｖ。、ＭＡＸと最小値■。２ＭＩＮとを求めるよう
にすれば、出力電圧■。２に空燃比とは無関係な乱れが
生じても、この乱れに最大値■。２ＭＡＸ及び最小値■
。２ＭＩＮの演算が影響されることを回避し得る。

尚、酸素センサ１６の出力電圧■。２特性の変化が徐々
であるため、上記のように微小時間毎に加重平均演算に
よって最大値■。ｍ’Ｍ　Ａ　Ｘ及び最小値■。２ＭＩ
Ｎを求めないで、再始動時の初期にのみ最大値ＶｏｚＭ
ＡＸ及び最小値■。２ＭＩＮを求め、機関運転中はこの
始動初期に求めた値に基づいて平均値ＳＬを設定し、機
関が停止される毎に最大値■。２ＭＡＸ及び最小値Ｖ。

２旧Ｎをクリアするようにしても良く、また、前述の始
動初期において最大値■。２ＭＡｘ及び最小値■。２Ｍ
ＩＮを求めるときにも加重平均演算を施しても良い。

そして、ステップ１０では、上記のようにして求めた酸
素センサ１６出力電圧■。２の最大値■。２ＭＡＸと最
小値■。２ＭＩＮとの単純平均値ＳＬを求める。

従って、ここで求められる平均（ｌ！！ＳＬは、酸素セ
ンサ１６の出力電圧Ｖ。２特性が変化して初期に比べ例
えば最大値Ｖ。２ＭＡＸが低下するなどした場合に、そ
の変化に応じて変化するものである。

次のステップ１１では、機関の初期状態においてそれぞ
れ求めた最大値■。２ＭＡＸ及び平均値ＳＬと、現状の
最大値■。２ＭＡＸ及び平均値ＳＬとに基づいて、酸素
センサ１６出力の微分値ΔＥの空燃比リッチ側における
補正係数Ｒｒａｔｉｏｎを下式に基づいて演算する。

また、次のステップ１２では、初期状態においてそれぞ
れ求めた最小値■。２ＭＩＮ及び平均値ＳＬと、現状の
最小値■。２１１１Ｎ及び平均値ＳＬとに基づいて、酸
素センサ１６出力電圧■。２の微分値ΔＥの空燃比リー
ン側における補正係数Ｌ　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。７を下式に
基づいて演算する。

このように、酸素センサ１６の出力電圧■。２特性の機
関初期状態からの変化に基づいて微分値ΔＥを補正すれ
ば、例えば初期状態から出力電圧■。２の空燃比変化に
対する傾き（変化速度）が鈍った場合でも、精度良く目
標空燃比への収束度を微分値ΔＥから求めることができ
るものである。

そして、ステップ１３では、ステップ１０で演算した平
均値ＳＬと、ステップ１で読込んだ酸素センサ１６の出
力電圧■。２とを比較して、現在の吸入混合気の空燃比
が前記平均値ＳＬで規定される目標空燃比よりもリッチ
であるかリーンであるか否かを判定する。

ステップ１３において、ＶＯ２＞ＳＬであって空燃比が
目標空燃比に対してリッチであると判別されると、ステ
ップ１４へ進んで現在の出力電圧■。２と平均値ＳＬと
の偏差Ｅ（←Ｖ、２−３Ｌ）を演算する。そして、次の
ステップ１５では、下式に示すように、現状のリッチ側
偏差の最大に対する実際の偏差Ｅの割合を求め、この割
合を目標空燃比に対するリッチ側偏差を表すＲファジィ
量Ｕとする。

即ち、前記Ｒファジィ量Ｕは、偏差Ｅが最大であるとき
に１であり、リッチ側偏差量が小さくなるほどゼロに近
づく値である。

ここで、空燃比のリッチ・リーン判定と、前記偏差Ｅ及
びＲファジィ量Ｕを演算するのに用いられる平均値ＳＬ
は、前述のステップＩＯで現状の最大値■。２ＭＡＸと
最小値■。２１’ｌＩＮとに基づいて演算したものであ
るため、酸素センサ１６が劣化してその出力電圧■。２
特性が全体に低下したり、理論空燃比付近での変化割合
が変化したりしても、リッチ・リーン判定が正しく行わ
れかつ前記Ｒファジィ量Ｕが空燃比リッチ化傾向を略正
しく示すことになる。

即ち、酸素センサ１６の初期状態における最大値Ｖ、２
ＭＡＸと最小値■。、ＭＩＮとの平均ＳＬをスライスレ
ベル電圧として、酸素センサ１６が劣化してからもこの
スライスレベル電圧を用いて前記偏差Ｅを求めるように
すると、例えば出力電圧■。２が全体向に低下した場合
、本来のリッチ状態でリーン判定されると共に、リッチ
判定時においてあたかもリッチ側の空燃比スレか少なく
なったように誤判定され、目標空燃比（理論空燃比）よ
りもり−ン側に制御されるようになってしまう。

しかしながら、本実施例では、酸素センサ１６の出力電
圧■。２特性の変化、即ち出力電圧Ｖ。２の最大値■。

２ＭＡＸと最小値■。２ＭＩＮとを監視し、その平均値
ＳＬをリッチ・リーンの判定レベル及びＲファジィ量Ｕ
演算の基準としているため、リッチ傾向を略正しく捉え
ることができるものであり、これによって、たとえ酸素
センサ１６の出力電圧■。２特性に変化があっても目標
空燃比付近に収束度良くフィードバック制御させること
ができるものである。

また、次のステップ１６では、ステップ２で演算した微
分値へＥにステップ１１で演算した補正係数Ｒｒ　ａ　
ｔ　ｉ。７を乗算して補正し、最終的な微分値ΔＥを設
定する。

ここで、初期状態よりも最大値■。２ＭＡＸ　−３Ｌが
小さくなったときには、出力電圧■。２の変化中が小さ
くなっている状態であるから、微分値ΔＥを初期状態の
ときよりも増大補正して変化巾の減少に対応できるよう
にし、逆に、初期状態よりも最大値■。２ＭＡＸ−３Ｌ
が大きく、即ち、出力電圧■ｏ２の変化中が大きくなっ
たときには、微分値ΔＥを減少補正してあたかもゆっく
り変化しているようにし、変化巾の増大に対応させるも
のである。

ステップ１３でリッチ判定されると以上のような処理を
行うが、ステップ１３でＶ。２＜ＳＬと判定され空燃比
がリーンであるときにも同様な処理を行つ。

即ち、空燃比がリーンであると判定されるとステップ１
７へ進み、平均値ＳＬから出力電圧■。２を減算して偏
差Ｅを求める一方、ステップ１８においてステップ１５
と同様にして目標空燃比に対するリーン側偏差を表すし
ファジィ量Ｕを演算する。

また、次のステップ１９では、ステップ１２で演算した
補正係数１−’　ｒｉｌｔｉｏ、、を用いて前述のステ
ップ１６と同様にして微分値ΔＥの補正演算を行い最終
値へＥ゛を求め、酸素センサ１６の劣化による変化巾の
変化に対応させる。

一方、ステップ１３で■。、’＝ＳＬであって現在の空
燃比が略目標空燃比であると判定された場合には、ステ
ップ２０へ進んでステップ２で演算した微分値ΔＥを最
終値ΔＥ″　としてそのまま設定すると共に、次のステ
ップ２１で偏差Ｅをゼロに設定する。

平均値ＳＬと出力電圧■。２との比較による空燃比判定
に基づき前述のようにしてファジィ量Ｕと微分値ΔＥ゛
とを設定すると、次のステップ２２に進んでフィードバ
ック補正係数αを設定する。

ステップ２２では、まず、微分値ΔＥ”を、正の最大値
ＰＢ、正の中間値ＰＭ、正の最小値ＰＳ。

ゼロＺ、負の最小値ＮＳ、負の中間値ＮＭ、負の最大値
ＮＢの７段階の値に変換する一方、ステップ１５若しく
はステップ１９で求めたファジィ量Ｕを１〜０〜１の範
囲における７段階値に変換し、これらの段階値（空燃比
の収束度及び偏差）に基づいて予め設定されているマツ
プからフィードパツク補正係数αの段階値を設定し、こ
の段階値から今回のフィードバック補正係数αを設定す
る。

ここで、例えば前記段階値がゼロであるときにはフィー
ドバック補正係数αを１とし、段階値の正負及び大小に
応じて前記１から増減演算してフィードバック補正係数
αを設定する。

次のステップ２３では、今回ステップ２２で求めたフィ
ードバック補正係数αと、前回までにおける学習補正係
数ＫＢＬＲＣとを下式に従って加重平均することによっ
て新たに学習補正係数ＫＢＬＲＣを設定する。

また、ステップ２４では、次回における微分値ΔＥの演
算に用いるため、今回入力した出力電圧■。２を１０ｍ
５前のデータ■。２−１０　として設定し、今回１０ｍ
５前のデータ■。２−１０として扱ったものを２０ｍ５
前のデータ■。２−２０　として設定し、更に、今回２
０ｍ５前のデータ■。２−２°として扱ったものを３０
ｍ５前のデータＶ。２−３０として設定する。

尚、上記ステップ２３の加重平均の式における重付は定
数Ｘは、第５図のフローチャートに示すルーチンに従っ
て設定される。

このルーチンは、所定微小時間（例えば１０ｍ５）毎に
実行されるものであり、まず、ステップ３１ではスロッ
トルセンサ１７によって検出されるスロットル弁４の開
度ＴＶＯを入力し、次のステップ３２では前回入力値と
の比較により本ルーチン実行周期当たりの開度変化率Δ
ＴＶＯを演算する。

そして、ステップ３３では、ステップ３２で演算した開
度変化率ΔＴＶＯが所定値（例えば１°）を越えるか否
かを判別し、所定値以上であって機関が過渡運転状態で
あると認められるときにはステップ３４へ進む。

ステップ３４では、重付は定数Ｘの補正係数Ｘ　ｒａｔ
ｉ。

を設定するためのカウントダウンタイマー値Ｔｍを所定
時間（例えば５００ｍ５）に設定し、次のステップ３５
では前記補正係数Ｘ　ｒ　Ｂ　ｔ□。をゼロとする。

一方、ステップ３３で開度変化率ΔＴＶＯが所定値（例
えば１°）以下であると判定され、機関が定常運転状態
であるときにはステップ３６へ進み、前記タイマー値Ｔ
ｍを本ルーチンの実行周期（１０ｍｓ）だけ減算して新
たなタイマー値Ｔｍとして設定する。次のステップ３７
では、ステップ３６で減算した結果のタイマー値Ｔｍが
ゼロ以下であるが否かを判別し、ゼロ以下であるときに
はステップ３８へ進んでタイマー値Ｔｍをゼロとするが
、ゼロを越えると判断されたときにはステップ３８をジ
ャツブしてステップ３９へ進む。

ステップ３９では、タイマー値Ｔｍに基づいてマツプか
ら補正係数Ｘ　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。を検索して求める。こ
こで、タイマー値Ｔｍがステップ３４で設定される所定
値であるときに補正係数Ｘ　ｒａＬｉＱはゼロに設定さ
れ、タイマー値Ｔｍが前記所定値から減少するに従って
増大して１　（１００％）に近づき、ゼロとなったとき
に補正係数Ｘ　ｒ　ｍ　ｔ　ｉ。が１に設定されるよう
にしである。従って、機関の過渡運転時には補正係数Ｘ
　ｒａｔｉ。はゼロに設定され、過渡運転から定常に移
行すると徐々に１に近づいて、過渡運転から定常に移行
してから前記所定時間が経過すると補正係数Ｘ　ｒ　ａ
　ｔ　ｉ。は１に設定される。

次のステップ４０では、後述するようにして設定される
基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとによって区分さ
れる複数の運転状態毎に設定されている重付は定数Ｘの
基本値Ｘ　ＢＡＳＥをマツプから検索して求め、ステッ
プ４１ではこの基本値Ｘ　ＢＡＳＥに前記補正係数Ｘ　
ｒ　ａ　ｔ　ｉ。を乗算して重付は定数Ｘを設定する。

このようにして設定された重付は定数Ｘが前述のステッ
プ２３における加重平均演算において用いられるもので
あり、過渡運転時には重付は定数Ｘがゼロであるため、
学習補正係数Ｋ　Ｂ　ＬＲＣ−フィードバック補正係数
αとなる。

第６図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１０ｍ５）毎に実行される燃料噴射量設定ル
ーチンであり、まず、ステップ５１ではエアフローメー
タ１３によって検出された吸入空気流量Ｑを入力し、次
のステップ５２ではクランク角センサ１４によって検出
される機関回転速度Ｎと前記吸入空気流量Ｑとに基づい
て基本燃料噴射量’ｒｐ（←ＫＸＱ／Ｎ、には定数）を
演算する。

尚、上記のようにエアフローメータ１３によって検出さ
れる吸入空気流量Ｑに基づき基本燃料噴射量Ｔｐを演算
する他、エアフローメータ１３の代わりに吸気圧力ＰＢ
を検出する吸気圧センサを設け、該吸気圧センサによっ
て検出される吸気圧力ＰＢに基づいて基本燃料噴射量Ｔ
ｐを演算するようにしても良い。

即ち、ステップ５３で吸気圧センサによって検出・した
吸気圧力ＰＢを入力する。次のステップ５４では、まず
、前記吸気圧力ＰＢに基づいてマツプから基本体積効率
Ｋ　ＰＨを検索して設定すると共に、予め吸気圧力ＰＢ
と機関回転速度Ｎとによって区分される運転状態毎に微
小補正係数Ｋ　ＦＬＡアを記憶したマツプから現在のＰ
ＢとＮとに基づいて該当する微小補正係数Ｋ　ＦＬＡア
を検索して設定し、前記基本体積効率ＫＰＭに該微小補
正係数ＫＦＬＡＴを乗算して新気の体積効率ＱｃＹＬを
求める。

そして、次のステップ５５では、下式に従って基本燃料
噴射量Ｔｐを演算する。

Ｔ　ｐ’−ＫｃｏＮＸ　ＱＣＹＬ　Ｘ　ＫＴＡＸ　Ｐ　
Ｂここで、ＫｏｏＮは定数、ＫＴＡは吸気温度か低下す
るに従って増大設定される吸気温度補正係数である。

以上のように、エアフローメータ１３で検出した吸入空
気流量Ｑ或いは吸気圧センサで検出した吸気圧力ＰＢに
基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると、次のステッ
プ５６では次式によりこの基本燃料噴射量Ｔｐに補正を
加えて最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。

Ｔ　ｉ　＜−Ｔ　ｐ　Ｘ　（α＋ＫＢＬＲＣ）　ＸＣ０
ＥＦ＋　Ｔ　ｓここで、Ｃ０ＥＦは機関冷却水温度等に
機関運転状態に基づく各種補正係数であり、Ｔｓはバッ
テリ電圧による補正骨である。

以上のようにして演算された燃料噴射量Ｔｉに相当する
パルス巾をもつ駆動パルス信号が所定の噴射時期に燃料
噴射弁６に出力され、Ｔｉ相当の燃料が機関１に噴射供
給される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、空燃比の目標空
燃比からの偏差と空燃比変化の微分値とに基づいてフィ
ードバック補正係数を設定する構成の空燃比制御装置に
おいて、所定微小時間毎に前記微分値を演算し、かつ、
前記微分値を用い所定微小時間毎にフィードバック補正
係数を設定するようにしたので、前記微分値が機関回転
速度に影響されずに正確に求めることができ、これによ
ってフィードバック補正係数による空燃比フィードバッ
ク制御の精度を向上させて、目標空燃比への収束度を向
上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施
例における空燃比検出手段としての酸素センサの出力特
性を示すグラフ、第４図〜第６図はそれぞれ同上実施例
における制御ルーチンを示すフローチャート、第７図は
従来のフィードバック制御特性を説明するためのタイム
チャート、第８図は従来制御における問題点を説明する
ためのタイムチャートである。 １・・・機関　　６・・・燃料噴射弁　　１２・・・コ
ントロールユニット　　１３・・・エアフローメータ１
４・・・クランク角センサ　　１５・・・水温センサ１
６・・・酸素センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 該機関運転状態検出手段で検出した機関運転状態に基づ
   いて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定手段
   と、 機関排気成分を検出しこれにより機関に吸入される混合
   気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、検出された空
   燃比の目標空燃比からの偏差を演算する偏差演算手段と
   、 検出された空燃比の微分値を所定微小時間毎に演算する
   時間同期微分値演算手段と、 前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料噴射量
   をフィードバック補正するためのフィードバック補正係
   数を所定微小時間毎に設定する時間同期フィードバック
   補正係数設定手段と、前記基本燃料噴射量設定手段で設
   定した基本燃料噴射量と前記フィードバック補正係数設
   定手段で設定したフィードバック補正係数とに基づいて
   燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、演算され
   た燃料噴射量に対応する駆動パルス信号によりオン・オ
   フ的に機関に燃料を噴射供給する燃料噴射手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比
   制御装置。