JPS627374B2 - - Google Patents
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- JPS627374B2 JPS627374B2 JP54051682A JP5168279A JPS627374B2 JP S627374 B2 JPS627374 B2 JP S627374B2 JP 54051682 A JP54051682 A JP 54051682A JP 5168279 A JP5168279 A JP 5168279A JP S627374 B2 JPS627374 B2 JP S627374B2
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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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/263—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
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- Computer Hardware Design (AREA)
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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車用等エンジンの排気ガス中に設
置された空燃比センサによつて空燃比を所定空燃
比に帰還制御を行なう方法に関する。
置された空燃比センサによつて空燃比を所定空燃
比に帰還制御を行なう方法に関する。
酸化還元触媒を用いた空燃比帰還制御において
は制御後の空燃比の中心値つまり制御中心空燃比
を第１図に示すような酸化還元触媒の要求する理
論空燃比近傍の極めて狭い空燃比範囲に制御する
必要がある。
は制御後の空燃比の中心値つまり制御中心空燃比
を第１図に示すような酸化還元触媒の要求する理
論空燃比近傍の極めて狭い空燃比範囲に制御する
必要がある。
しかるにこの制御中心空燃比は空燃比センサの
特性に影響され、空燃比センサの特性の差により
排気ガス排出成分特性が大きく左右される。
特性に影響され、空燃比センサの特性の差により
排気ガス排出成分特性が大きく左右される。
制御中心空燃比に影響する空燃比センサの特性
としては第２図に示すような空燃比に対するステ
ツプ的出力特性（以下静特性という）と、空燃比
が所定（理論）空燃比を境として濃い方（リツ
チ）から薄い方（リーン）へ又はその逆方向へ変
化していつたときのセンサ出力の応答遅れに差が
あるという特性（以下動特性という）とが挙げら
れる。これらの特性はセンサ毎又はその使用状態
で差があり、そのため制御中心空燃比にも差を生
じその結果センサ又はその使用状態で排気ガス排
出成分特性にばらつきを生じる。
としては第２図に示すような空燃比に対するステ
ツプ的出力特性（以下静特性という）と、空燃比
が所定（理論）空燃比を境として濃い方（リツ
チ）から薄い方（リーン）へ又はその逆方向へ変
化していつたときのセンサ出力の応答遅れに差が
あるという特性（以下動特性という）とが挙げら
れる。これらの特性はセンサ毎又はその使用状態
で差があり、そのため制御中心空燃比にも差を生
じその結果センサ又はその使用状態で排気ガス排
出成分特性にばらつきを生じる。
本発明者の考察によれば、空燃比が所定空燃比
以上（リーン）が以下（リツチ）かを比較判別す
る比較回路の比較電圧（所定空燃比に対応）を境
として空燃比センサの出力が変化するがこの出力
特性（静特性）は空燃比センサが必要なだけ暖機
されていればセンサ又はその使用状態によつてそ
れ程多くの差はなく、制御中心空燃比をばらつか
せる原因は上述の動特性による所が大きいことが
判つた。
以上（リーン）が以下（リツチ）かを比較判別す
る比較回路の比較電圧（所定空燃比に対応）を境
として空燃比センサの出力が変化するがこの出力
特性（静特性）は空燃比センサが必要なだけ暖機
されていればセンサ又はその使用状態によつてそ
れ程多くの差はなく、制御中心空燃比をばらつか
せる原因は上述の動特性による所が大きいことが
判つた。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、エン
ジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空燃
比センサと、この空燃比センサの出力電圧と所定
空燃比に対応する所定値とを比較し空燃比が所定
空燃比以上か否かを判別する比較手段とを有し、
この比較手段の出力信号を積分処理し、少なくと
もこの積分処理した補正信号に基づいて空燃比を
帰還制御する方法であつて、エンジンの所定の時
期に任意の期間だけ前記帰還制御を停止しかつ前
記積分処理した補正信号の平均値にて空燃比を制
御すること、制御空燃比の中心値を変化させる要
因をこの帰還制御停止期間における前記比較手段
からの出力信号によつて修正することを特徴とし
ており、空燃比センサ毎の検出応答遅れのばらつ
きを補償して制御空燃比の中心値を目標とする空
燃比近傍に精度よく制御できるようにすることを
目的としている。
ジンの排気ガス成分により空燃比を検出する空燃
比センサと、この空燃比センサの出力電圧と所定
空燃比に対応する所定値とを比較し空燃比が所定
空燃比以上か否かを判別する比較手段とを有し、
この比較手段の出力信号を積分処理し、少なくと
もこの積分処理した補正信号に基づいて空燃比を
帰還制御する方法であつて、エンジンの所定の時
期に任意の期間だけ前記帰還制御を停止しかつ前
記積分処理した補正信号の平均値にて空燃比を制
御すること、制御空燃比の中心値を変化させる要
因をこの帰還制御停止期間における前記比較手段
からの出力信号によつて修正することを特徴とし
ており、空燃比センサ毎の検出応答遅れのばらつ
きを補償して制御空燃比の中心値を目標とする空
燃比近傍に精度よく制御できるようにすることを
目的としている。
本発明でいう制御空燃比の中心値を変化させる
要因とは、上記比較手段の信号が反転する時期を
遅延させる遅延時間であり、また他には例えば上
記積分処理における積分時定数や、この積分処理
にて得られる補正信号に加算若しくは減算するい
わゆるスキツプ量などである。
要因とは、上記比較手段の信号が反転する時期を
遅延させる遅延時間であり、また他には例えば上
記積分処理における積分時定数や、この積分処理
にて得られる補正信号に加算若しくは減算するい
わゆるスキツプ量などである。
以下本発明を図に示す一実施例につき説明す
る。第３図は第１実施例を示すもので、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、スロツトル弁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排気マニホールド６、排
気管７、酸化還元触媒を内蔵する三元触媒コンバ
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
に応じたアナログ電圧を出力するポテンシヨメー
タ式吸気量センサ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
濃度から空燃比を検出する空燃比センサ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。
る。第３図は第１実施例を示すもので、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、スロツトル弁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排気マニホールド６、排
気管７、酸化還元触媒を内蔵する三元触媒コンバ
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
に応じたアナログ電圧を出力するポテンシヨメー
タ式吸気量センサ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
濃度から空燃比を検出する空燃比センサ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４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ツ
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ツ
サ１００に割り込み信号を出力する。１０３はデ
ジタル入力ポートで空燃比センサ１４の端子出力
と所定（理論）空燃比に対応する比較電圧とを比
較し空燃比が所定空燃比以上（リーン）か以下
（リツチ）かを判別する公知の比較回路１４Ａの
信号や図示しないスタータの作動をオンオフする
スタータスイツチ１６からのスタータ信号等のデ
ジタル信号をマイクロプロセツサ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からの各
信号をＡ―Ｄ変換して順次マイクロプロセツサ１
００に続み込ませる機能を持つ。これら各ユニツ
ト１０１，１０２，１０３，１０４の出力情報は
コモンパス１５０を通してマイクロプロセツサ１
００に伝達される。１０５は電源回路で後述する
RAM１０７に電源を供給する。１７はバツテ
リ、１８はキースイツチであるが電源回路１０５
はキースイツチ１８を通さず直接、バツテリー１
７に接続されている。よつて後述するRAM１０
７はキースイツチ１８に関係無く常時電源が印加
されている。１０６も電源回路であるがキースイ
ツチ１８を通してバツテリー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ツトRAMであ
るが前述の様にキースイツチ１８に関係なく常時
電源が印加されキースイツチ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
成となつていて不揮発性メモリをなす。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、マイクロプロセツサCPU１００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。
１００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセツ
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ツ
サ１００に割り込み信号を出力する。１０３はデ
ジタル入力ポートで空燃比センサ１４の端子出力
と所定（理論）空燃比に対応する比較電圧とを比
較し空燃比が所定空燃比以上（リーン）か以下
（リツチ）かを判別する公知の比較回路１４Ａの
信号や図示しないスタータの作動をオンオフする
スタータスイツチ１６からのスタータ信号等のデ
ジタル信号をマイクロプロセツサ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からの各
信号をＡ―Ｄ変換して順次マイクロプロセツサ１
００に続み込ませる機能を持つ。これら各ユニツ
ト１０１，１０２，１０３，１０４の出力情報は
コモンパス１５０を通してマイクロプロセツサ１
００に伝達される。１０５は電源回路で後述する
RAM１０７に電源を供給する。１７はバツテ
リ、１８はキースイツチであるが電源回路１０５
はキースイツチ１８を通さず直接、バツテリー１
７に接続されている。よつて後述するRAM１０
７はキースイツチ１８に関係無く常時電源が印加
されている。１０６も電源回路であるがキースイ
ツチ１８を通してバツテリー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ツトRAMであ
るが前述の様にキースイツチ１８に関係なく常時
電源が印加されキースイツチ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
成となつていて不揮発性メモリをなす。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、マイクロプロセツサCPU１００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１０
２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、
マイクロプロセツサ１００に燃料噴射量の演算を
行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
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１０
２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、
マイクロプロセツサ１００に燃料噴射量の演算を
行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
第５図はマイクロプロセツサ１００の概略フロ
ーチヤートを示すものでこのフローチヤートに基
づきマイクロプロセツサ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。キースイツ
チ１８並びにスタータスイツチ１６がONしてエ
ンジンが始動されると第１ステツプ１０００のス
タートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステツプ１００１にて初期化の処理が実行され、
ステツプ１００２においてアナログ入力ポート１
０４からの冷却水温、吸気温に応じたデジタル値
を読み込む。ステツプ１００３ではその結果より
補正量K1を演算し、結果をRAM１０７に格納す
る。ステツプ１００４ではデジタル入力ポートよ
り空燃比センサ１４の信号を処理する比較回路１
４Ａの信号を入力し、タイマー１１１による経過
時間の関数として後述する補正量K2を増減しこ
の補正量K2つまり積分処理情報をRAM１０７に
格納する。第６図はこの積分処理情報としての補
正量K2を増減するつまり積分する処理ステツプ
１００４の詳細なフローチヤートである。まずス
テツプ７００では空燃比検出器が活性状態となつ
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
ない時つまりオープンループの時はステツプ７０
１に進み補正量K2をK2＝１とし、ステツプ７０
９に進む、帰還制御できる場合はステツプ７０２
に進む。ステツプ７０２ではエンジン状態が定常
か否かつまり一定状態を維持しているか否かを判
断する。定常とみなし得る条件は種々設定できる
がこの場合はエンジンの吸入空気量の時間変化、
即ち、時刻ｔと時刻（ｔ−△ｔ）の間における吸
入空気量の変化が少ないことで判断している。す
なわち Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ−△ｔ）△Q0（Ｑ：吸入空
気量、△Q0：設定値）の場合定常とみなしてい
る。定常でない場合はステツプ７０３に進み前回
の空燃比判別（ステツプ７０４）から所定時間△
t3経過したか否か判断する。経過していない時は
処理ステツプ１００４を終了する。△t3時間経過
した場合ステツプ７０４で比較回路１４Ａの判別
出力により空燃比が所定空燃比以下（リツチ）か
否（リーン）かを判定する。リツチのときはステ
ツプ７０５に進み空燃比がリツチに反転してから
後で詳述する遅延時間ＴD経過したか否かを判定
し、ＴD時間経過したときはステツプ７０７に進
み前回の計算で求めた補正量K2を所定値△Ｋだ
け減算し、つまり空燃比がリーン側になるよう補
正量K2の演算を行なう。ＴD時間経過していない
ときはステツプ７０８に進み補正量K2に△Ｋを
加算する処理を継続し、従つて空燃比リツチ側に
なるよう補正量K2の演算を行なうため遅延時間
ＴDが大きいと制御空燃比の中心値つまり制御中
心空燃比はリツチ側に、遅延時間ＴDが小さいと
制御中心空燃比がリーン側に調整されることにな
る。ステツプ７０４にて空燃比がリーンと判定し
たときはステツプ７０６に進み、空燃比がリーン
に反転してから一定な遅延時間ＴD0経過したか否
かを判定する。一定時間ＴD0経過したときはステ
ツプ７０８に進み補正量K2に△Ｋを加算し、空
燃比がリツチ側になるよう補正量K2の演算を行
なう。一定時間ＴD0経過していないときはステツ
プ７０７に進み補正量K2を△Ｋだけ減算する処
理を継続する。ステツプ７０７及び７０８におけ
る補正量K2の積分処理の計算後はステツプ７０
９に進み計算後のK2をRAM１０７に格納し、こ
の処理ステツプ１００４を終了する。前述のステ
ツプ７０２にてエンジン状態が定常と判定したと
きつまり吸入空気量の変化率が小さいときはステ
ツプ７１０に進み、ステツプ７０２で定常状態が
判別されてから所定時間△t1経過したか否かを判
定する。△t1時間経過していないときは前述のス
テツプ７０３に移る。△t1時間経過しているとき
はステツプ７１１に進む。ステツプ７１１では
RAM１０７に記憶しておく△t1時間内の回数分
の各補正量K2の平均値K2meanを計算する。なお
平均値K2meanとしては他にも例えばK2の最大値
最小値の中間値でもよい。次のステツプ７１２で
はステツプ７０９でRAM１０７に格納すべきK2
の該当番地のK2をK2meanに書き換える。次のス
テツプ７１３ではステツプ７０２と同様エンジン
状態が定常か否かを判定する。定常の場合はステ
ツプ７１４に進み、ステツプ７１３で定常状態が
判別されてから所定時間△t2経過したか否かを判
定し、経過していないときはステツプ７１３に戻
りこの両ステツプ７１３，７１４の処理をくり返
えす。△t2時間経過したときは次のステツプ７１
５に進む。ステツプ７１３で定常でないと判定し
たときは前述のステツプ７０３に移る。即ちこの
ステツプ７１３，７１４ではエンジン状態が△t2
時間定常であるなら、この△t2時間だけ後述の割
り込み処理ルーチン１０１０のステツプ１０１５
における噴射量の補正計算の際、補正量K2とし
て平均値K2meanを用いて計算させるため結果的
には空燃比をK2meanに対応する一定値に△t2時
間だけ保持することになる。そして△t2時間エン
ジンが定常状態を維持しない場合は前記ステツプ
７０３以下の処理によつて補正量K2の積分処理
を実行し補正量K2による噴射量の補正計算つま
りは空燃比の帰還制御を再開する。ステツプ７１
４で△t2時間経過したと判定したときは（つまり
空燃比を平均値K2meanに対応する一定値に△t2
時間保持したときはステツプ７１５に進み、空燃
比がリツチかリーンかを判定する。リツチのとき
はステツプ７１６に進み、比較回路１４Ａの信号
（つまり空燃比）がリツチからリーンに反転する
時期を遅延させる前述の遅延時間ＴDを△ＴDだけ
減算する。即ちエンジンの定常状態で補正量K2
の平均値K2meanに対応する値の空燃比に空燃比
が△t2時間だけ保持され、この△t2時間後の空燃
比センサの出力つまり制御された空燃比が所定空
燃比よりリツチがリーンかを判定し、リツチのと
きは遅延時間ＴDを減少させていき、制御中心空
燃比がリーン側に補正されていき、所定空燃比に
近づくよう調整され、従つて空燃比センサ毎の検
出応答遅れのばらつき（動特性）による制御中心
空燃比のばらつきを補償する。ステツプ７１５に
て制御空燃比がリーンと判定されたときはステツ
プ７１７に進み、遅延時間ＴDに△ＴDだけ加算
し、制御中心空燃比をリツチ側に補正するよう働
く。ステツプ７１６又は７１７の処理が終るとス
テツプ７１８に進み、遅延時間ＴDが零より大き
いか否かを判定し、小さいときはステツプ７１９
に進んでＴD＝０とする。ステツプ７１８でＴDが
零より大きいときまたはステツプ７１９の処理が
終るとステツプ７２０に進み、ＴDをRAM１０７
に格納し、次に前述のステツプ７０３に戻り前述
の処理を行なう。RAM１０７に格納した遅延時
間ＴDはステツプ７０５の処理の際読み出され使
用される。
ーチヤートを示すものでこのフローチヤートに基
づきマイクロプロセツサ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。キースイツ
チ１８並びにスタータスイツチ１６がONしてエ
ンジンが始動されると第１ステツプ１０００のス
タートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステツプ１００１にて初期化の処理が実行され、
ステツプ１００２においてアナログ入力ポート１
０４からの冷却水温、吸気温に応じたデジタル値
を読み込む。ステツプ１００３ではその結果より
補正量K1を演算し、結果をRAM１０７に格納す
る。ステツプ１００４ではデジタル入力ポートよ
り空燃比センサ１４の信号を処理する比較回路１
４Ａの信号を入力し、タイマー１１１による経過
時間の関数として後述する補正量K2を増減しこ
の補正量K2つまり積分処理情報をRAM１０７に
格納する。第６図はこの積分処理情報としての補
正量K2を増減するつまり積分する処理ステツプ
１００４の詳細なフローチヤートである。まずス
テツプ７００では空燃比検出器が活性状態となつ
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
ない時つまりオープンループの時はステツプ７０
１に進み補正量K2をK2＝１とし、ステツプ７０
９に進む、帰還制御できる場合はステツプ７０２
に進む。ステツプ７０２ではエンジン状態が定常
か否かつまり一定状態を維持しているか否かを判
断する。定常とみなし得る条件は種々設定できる
がこの場合はエンジンの吸入空気量の時間変化、
即ち、時刻ｔと時刻（ｔ−△ｔ）の間における吸
入空気量の変化が少ないことで判断している。す
なわち Ｑ（ｔ）−Ｑ（ｔ−△ｔ）△Q0（Ｑ：吸入空
気量、△Q0：設定値）の場合定常とみなしてい
る。定常でない場合はステツプ７０３に進み前回
の空燃比判別（ステツプ７０４）から所定時間△
t3経過したか否か判断する。経過していない時は
処理ステツプ１００４を終了する。△t3時間経過
した場合ステツプ７０４で比較回路１４Ａの判別
出力により空燃比が所定空燃比以下（リツチ）か
否（リーン）かを判定する。リツチのときはステ
ツプ７０５に進み空燃比がリツチに反転してから
後で詳述する遅延時間ＴD経過したか否かを判定
し、ＴD時間経過したときはステツプ７０７に進
み前回の計算で求めた補正量K2を所定値△Ｋだ
け減算し、つまり空燃比がリーン側になるよう補
正量K2の演算を行なう。ＴD時間経過していない
ときはステツプ７０８に進み補正量K2に△Ｋを
加算する処理を継続し、従つて空燃比リツチ側に
なるよう補正量K2の演算を行なうため遅延時間
ＴDが大きいと制御空燃比の中心値つまり制御中
心空燃比はリツチ側に、遅延時間ＴDが小さいと
制御中心空燃比がリーン側に調整されることにな
る。ステツプ７０４にて空燃比がリーンと判定し
たときはステツプ７０６に進み、空燃比がリーン
に反転してから一定な遅延時間ＴD0経過したか否
かを判定する。一定時間ＴD0経過したときはステ
ツプ７０８に進み補正量K2に△Ｋを加算し、空
燃比がリツチ側になるよう補正量K2の演算を行
なう。一定時間ＴD0経過していないときはステツ
プ７０７に進み補正量K2を△Ｋだけ減算する処
理を継続する。ステツプ７０７及び７０８におけ
る補正量K2の積分処理の計算後はステツプ７０
９に進み計算後のK2をRAM１０７に格納し、こ
の処理ステツプ１００４を終了する。前述のステ
ツプ７０２にてエンジン状態が定常と判定したと
きつまり吸入空気量の変化率が小さいときはステ
ツプ７１０に進み、ステツプ７０２で定常状態が
判別されてから所定時間△t1経過したか否かを判
定する。△t1時間経過していないときは前述のス
テツプ７０３に移る。△t1時間経過しているとき
はステツプ７１１に進む。ステツプ７１１では
RAM１０７に記憶しておく△t1時間内の回数分
の各補正量K2の平均値K2meanを計算する。なお
平均値K2meanとしては他にも例えばK2の最大値
最小値の中間値でもよい。次のステツプ７１２で
はステツプ７０９でRAM１０７に格納すべきK2
の該当番地のK2をK2meanに書き換える。次のス
テツプ７１３ではステツプ７０２と同様エンジン
状態が定常か否かを判定する。定常の場合はステ
ツプ７１４に進み、ステツプ７１３で定常状態が
判別されてから所定時間△t2経過したか否かを判
定し、経過していないときはステツプ７１３に戻
りこの両ステツプ７１３，７１４の処理をくり返
えす。△t2時間経過したときは次のステツプ７１
５に進む。ステツプ７１３で定常でないと判定し
たときは前述のステツプ７０３に移る。即ちこの
ステツプ７１３，７１４ではエンジン状態が△t2
時間定常であるなら、この△t2時間だけ後述の割
り込み処理ルーチン１０１０のステツプ１０１５
における噴射量の補正計算の際、補正量K2とし
て平均値K2meanを用いて計算させるため結果的
には空燃比をK2meanに対応する一定値に△t2時
間だけ保持することになる。そして△t2時間エン
ジンが定常状態を維持しない場合は前記ステツプ
７０３以下の処理によつて補正量K2の積分処理
を実行し補正量K2による噴射量の補正計算つま
りは空燃比の帰還制御を再開する。ステツプ７１
４で△t2時間経過したと判定したときは（つまり
空燃比を平均値K2meanに対応する一定値に△t2
時間保持したときはステツプ７１５に進み、空燃
比がリツチかリーンかを判定する。リツチのとき
はステツプ７１６に進み、比較回路１４Ａの信号
（つまり空燃比）がリツチからリーンに反転する
時期を遅延させる前述の遅延時間ＴDを△ＴDだけ
減算する。即ちエンジンの定常状態で補正量K2
の平均値K2meanに対応する値の空燃比に空燃比
が△t2時間だけ保持され、この△t2時間後の空燃
比センサの出力つまり制御された空燃比が所定空
燃比よりリツチがリーンかを判定し、リツチのと
きは遅延時間ＴDを減少させていき、制御中心空
燃比がリーン側に補正されていき、所定空燃比に
近づくよう調整され、従つて空燃比センサ毎の検
出応答遅れのばらつき（動特性）による制御中心
空燃比のばらつきを補償する。ステツプ７１５に
て制御空燃比がリーンと判定されたときはステツ
プ７１７に進み、遅延時間ＴDに△ＴDだけ加算
し、制御中心空燃比をリツチ側に補正するよう働
く。ステツプ７１６又は７１７の処理が終るとス
テツプ７１８に進み、遅延時間ＴDが零より大き
いか否かを判定し、小さいときはステツプ７１９
に進んでＴD＝０とする。ステツプ７１８でＴDが
零より大きいときまたはステツプ７１９の処理が
終るとステツプ７２０に進み、ＴDをRAM１０７
に格納し、次に前述のステツプ７０３に戻り前述
の処理を行なう。RAM１０７に格納した遅延時
間ＴDはステツプ７０５の処理の際読み出され使
用される。
なおステツプ１００１の初期化の処理は次のこ
とをも実行する。すなわち車両の車検や修理の時
にバツテリをはずすことがある。このためRAM
１０７に格納された遅延時間ＴDがこわれて無意
味な値になることがある。よつてバツテリがはず
れたかどうかを検出するために通常RAM１０７
の特定の番地に、予め決められたパターンの定数
を入れておく。プログラムが起動した時にこの定
数の値がこわれているか否かつまり誤つた値であ
るか否かを判別し、誤つた値であるならバツテリ
ーがはずされたものとして、遅延時間ＴDの値を
予め設定された値にイニシヤライズし、前記決め
られたパターンの定数を再設定する。次回の起動
時にパターン定数がこわれていなかつたらＴDの
イニシヤライズは行わない。
とをも実行する。すなわち車両の車検や修理の時
にバツテリをはずすことがある。このためRAM
１０７に格納された遅延時間ＴDがこわれて無意
味な値になることがある。よつてバツテリがはず
れたかどうかを検出するために通常RAM１０７
の特定の番地に、予め決められたパターンの定数
を入れておく。プログラムが起動した時にこの定
数の値がこわれているか否かつまり誤つた値であ
るか否かを判別し、誤つた値であるならバツテリ
ーがはずされたものとして、遅延時間ＴDの値を
予め設定された値にイニシヤライズし、前記決め
られたパターンの定数を再設定する。次回の起動
時にパターン定数がこわれていなかつたらＴDの
イニシヤライズは行わない。
通常は１００２〜１００４のメインルーチンの
処理を制御プログラムに従つてくり返し実行す
る。割り込み制御部１０２からの燃料噴射量演算
の割り込み信号が入力されると、マイクロプロセ
ツサ１００はメインルーチンの処理中であつても
直ちにその処理を中断しステツプ１０１０の割り
込み処理ルーチンに移る。ステツプ１０１１では
回転数カウンタ１０１からのエンジン回転数Ｎを
表わす信号を取り込み、次にステツプ１０１２に
てアナログ入力ポート１０４から吸入空気量（吸
気量）Ｑを表わす信号を取り込み、次にステツプ
１０１３では吸気量Ｑをメインルーチンのステツ
プ１００４での補正量K2の演算処理における定
常状態検出のためのパラメータとして使用するた
めにRAM１０７に格納する。次にステツプ１０
１４にてエンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑから決
まる基本的な燃料噴射量（つまり電磁式燃料噴射
弁５の噴射時間幅ｔ）を計算する。計算式はｔ＝
Ｆ×Ｑ／Ｎ（Ｆ：定数）である。次にステツプ１０１ ５ではメインルーチンで求めた燃料噴射用の各補
正量K1，K2をRAM１０７から読み出し空燃比を
決定する噴射量（噴射時間幅）の補正計算を行
う。噴射時間幅Ｔの計算式はＴ＝ｔ×K1×K2で
ある。次にステツプ１０１６にて補正計算した燃
量噴射量のデータをカウンタ１０９にセツトす
る。次にステツプ１０１７に進みメインルーチン
に復帰する。メインルーチンに復帰する際は割り
込み処理で中断したときの処理ステツプに戻る。
処理を制御プログラムに従つてくり返し実行す
る。割り込み制御部１０２からの燃料噴射量演算
の割り込み信号が入力されると、マイクロプロセ
ツサ１００はメインルーチンの処理中であつても
直ちにその処理を中断しステツプ１０１０の割り
込み処理ルーチンに移る。ステツプ１０１１では
回転数カウンタ１０１からのエンジン回転数Ｎを
表わす信号を取り込み、次にステツプ１０１２に
てアナログ入力ポート１０４から吸入空気量（吸
気量）Ｑを表わす信号を取り込み、次にステツプ
１０１３では吸気量Ｑをメインルーチンのステツ
プ１００４での補正量K2の演算処理における定
常状態検出のためのパラメータとして使用するた
めにRAM１０７に格納する。次にステツプ１０
１４にてエンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑから決
まる基本的な燃料噴射量（つまり電磁式燃料噴射
弁５の噴射時間幅ｔ）を計算する。計算式はｔ＝
Ｆ×Ｑ／Ｎ（Ｆ：定数）である。次にステツプ１０１ ５ではメインルーチンで求めた燃料噴射用の各補
正量K1，K2をRAM１０７から読み出し空燃比を
決定する噴射量（噴射時間幅）の補正計算を行
う。噴射時間幅Ｔの計算式はＴ＝ｔ×K1×K2で
ある。次にステツプ１０１６にて補正計算した燃
量噴射量のデータをカウンタ１０９にセツトす
る。次にステツプ１０１７に進みメインルーチン
に復帰する。メインルーチンに復帰する際は割り
込み処理で中断したときの処理ステツプに戻る。
マイクロプロセツサ１００の概略の機能は以上
の通りである。
の通りである。
以上の実施例では第６図に示す積分処理補正量
K2の演算処理にあたつてステツプ７１０，７１
４並びに７０３の処理の際それぞれ所定時間△
t1，△t2，△t3経過したか否かの判定をしたが、
所定のエンジン回転数△N1，△N2，△N3だけエ
ンジンが回転したか（つまり△N1，△N2，△N3
に相当する時間経過したか）否かを判定するよう
にしてもよい。
K2の演算処理にあたつてステツプ７１０，７１
４並びに７０３の処理の際それぞれ所定時間△
t1，△t2，△t3経過したか否かの判定をしたが、
所定のエンジン回転数△N1，△N2，△N3だけエ
ンジンが回転したか（つまり△N1，△N2，△N3
に相当する時間経過したか）否かを判定するよう
にしてもよい。
また上記実施例では制御空燃比の中心値を変化
させる要因としての遅延時間ＴDはエンジン状態
に関係なく算出するものであつたが、エンジン運
転状態に対応させて例えば吸入空気量Ｑとエンジ
ン回転数Ｎとで区分けして公知の如くマツプを形
成し各状態毎にこのＴDを算出し記憶更新するこ
とも可能である。
させる要因としての遅延時間ＴDはエンジン状態
に関係なく算出するものであつたが、エンジン運
転状態に対応させて例えば吸入空気量Ｑとエンジ
ン回転数Ｎとで区分けして公知の如くマツプを形
成し各状態毎にこのＴDを算出し記憶更新するこ
とも可能である。
また上記実施例では制御空燃比の中心値を変化
させる要因として比較回路１４Ａの信号が反転す
る時期を遅延させるための遅延時間ＴDを算出し
修正してくようにしたが、他に例えば積分処理に
おける時定数つまり補正量K2の加減算量△Ｋ若
しくは時間△t3を修正するようにしてもよいし、
積分処理した補正量K2に別の補正量K3加算若し
くは減算するようにしこの別の補正量K3を修正
するようにしてもよい。
させる要因として比較回路１４Ａの信号が反転す
る時期を遅延させるための遅延時間ＴDを算出し
修正してくようにしたが、他に例えば積分処理に
おける時定数つまり補正量K2の加減算量△Ｋ若
しくは時間△t3を修正するようにしてもよいし、
積分処理した補正量K2に別の補正量K3加算若し
くは減算するようにしこの別の補正量K3を修正
するようにしてもよい。
また上記実施例では帰還制御を停止して補正量
K2の平均値K2meanに空燃比を制御し、このとき
の空燃比がリツチかリーンかを判定し遅延時間Ｔ
Dを修正するようにしたものであつたが、この補
正量K2の平均値K2meanに所定量△K2meanを加
算若しくは減算し、このK2mean＋（±△
K2mean）の値に空燃比を制御し、遅延時間ＴD
を修正することも可能でこの場合は制御空燃比の
中心値を所定（理論）空燃比から△K2meanに相
当する値だけずらせた空燃比に制御できる。
K2の平均値K2meanに空燃比を制御し、このとき
の空燃比がリツチかリーンかを判定し遅延時間Ｔ
Dを修正するようにしたものであつたが、この補
正量K2の平均値K2meanに所定量△K2meanを加
算若しくは減算し、このK2mean＋（±△
K2mean）の値に空燃比を制御し、遅延時間ＴD
を修正することも可能でこの場合は制御空燃比の
中心値を所定（理論）空燃比から△K2meanに相
当する値だけずらせた空燃比に制御できる。
また上記実施例では空燃比の制御を電子制御燃
料噴射における噴射量の補正量を修正することで
行なつたものを示したが、気化器における燃料供
給量或いは気化器をバイパスする空気量、更には
エンジン排気系に供給する２次空気の量の補正量
を修正することで空燃比の制御を行なうものにつ
いても勿論適用できる。
料噴射における噴射量の補正量を修正することで
行なつたものを示したが、気化器における燃料供
給量或いは気化器をバイパスする空気量、更には
エンジン排気系に供給する２次空気の量の補正量
を修正することで空燃比の制御を行なうものにつ
いても勿論適用できる。
以上述べてきたように本発明では、エンジンの
排気ガス成分により空燃比を検出する空燃比セン
サと、この空燃比センサの出力電圧と所定空燃比
に対応する所定値とを比較し空燃比が所定空燃比
以上か否かを判別する比較手段とを有し、この比
較手段の出力信号を積分処理し、少なくともこの
積分処理した補正信号に基づいて空燃比を帰還制
御する方法であつて、エンジンの所定の時期に任
意の期間だけ前記帰還制御を停止しかつ前記積分
処理した補正信号の平均値にて空燃比を制御する
こと、制御空燃比の中心値を変化させる要因をこ
の帰還制御停止期間における前記比較手段からの
出力信号によつて修正することを特徴としてお
り、空燃比センサ毎の検出応答遅れのばらつきを
補償して制御空燃比の中心値を目標とする空燃比
の近傍に精度よく制御できるという優れた効果が
ある。
排気ガス成分により空燃比を検出する空燃比セン
サと、この空燃比センサの出力電圧と所定空燃比
に対応する所定値とを比較し空燃比が所定空燃比
以上か否かを判別する比較手段とを有し、この比
較手段の出力信号を積分処理し、少なくともこの
積分処理した補正信号に基づいて空燃比を帰還制
御する方法であつて、エンジンの所定の時期に任
意の期間だけ前記帰還制御を停止しかつ前記積分
処理した補正信号の平均値にて空燃比を制御する
こと、制御空燃比の中心値を変化させる要因をこ
の帰還制御停止期間における前記比較手段からの
出力信号によつて修正することを特徴としてお
り、空燃比センサ毎の検出応答遅れのばらつきを
補償して制御空燃比の中心値を目標とする空燃比
の近傍に精度よく制御できるという優れた効果が
ある。
第１図は酸化還元触媒の浄化率特性図、第２図
は空燃比センサの出力特性（静特性）図、第３図
は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は第３
図に示す制御回路のブロツク図、第５図は第４図
に示すマイクロプロセツサの概略フローチヤー
ト、第６図は第５図に示すステツプ１００４の詳
細なフローチヤートである。 １……エンジン、１４……空燃比センサ、１４
Ａ……比較回路、２０……制御回路、１００……
マイクロプロセツサ（CPU）。
は空燃比センサの出力特性（静特性）図、第３図
は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は第３
図に示す制御回路のブロツク図、第５図は第４図
に示すマイクロプロセツサの概略フローチヤー
ト、第６図は第５図に示すステツプ１００４の詳
細なフローチヤートである。 １……エンジン、１４……空燃比センサ、１４
Ａ……比較回路、２０……制御回路、１００……
マイクロプロセツサ（CPU）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出
する空燃比センサと、この空燃比センサの出力信
号と所定空燃比に対応する設定値とを比較し空燃
比が所定空燃比以上か否かを判別する比較手段
と、この比較手段の信号出力を積分処理する積分
手段とを有し、少なくともこの積分処理した補正
信号に基づいて空燃比を帰還制御する方法であつ
て、エンジンの所定の時期に任意の期間だけ前記
帰還制御を停止しかつ前記積分処理した補正信号
の平均値にて空燃比を制御すること、および制御
空燃比の中心値を変化させる要因をこの帰還制御
停止期間における前記比較手段からの出力信号に
よつて修正することを特徴とする空燃比帰還制御
方法。 ２ 前記要因は前記比較手段の出力信号が反転す
る時期を遅延させる遅延時間であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の空燃比帰還制御
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168279A JPS55146246A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Method of air fuel ratio feedback controlling |
| US06/127,545 US4321903A (en) | 1979-04-26 | 1980-03-06 | Method of feedback controlling air-fuel ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168279A JPS55146246A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Method of air fuel ratio feedback controlling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55146246A JPS55146246A (en) | 1980-11-14 |
| JPS627374B2 true JPS627374B2 (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=12893646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5168279A Granted JPS55146246A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Method of air fuel ratio feedback controlling |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4321903A (ja) |
| JP (1) | JPS55146246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10612941B2 (en) | 2014-07-02 | 2020-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Sensor for detecting a position of an actuator |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654936A (en) * | 1979-10-10 | 1981-05-15 | Nippon Denso Co Ltd | Control method for air-fuel ratio |
| JPS56159544A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-08 | Toyota Motor Corp | Air to fuel ratio control system for internal-combustion engine |
| JPS5744752A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS5770934A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio control method |
| JPS57122135A (en) * | 1981-01-22 | 1982-07-29 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio control method |
| JPS57188745A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-19 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control method |
| JPS622048Y2 (ja) * | 1981-05-21 | 1987-01-19 | ||
| JPS5827857A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比制御方法 |
| JPS5877150A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS58124041A (ja) * | 1982-01-19 | 1983-07-23 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用空燃比制御装置 |
| JPS58150039A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-06 | Toyota Motor Corp | 電子制御機関の空燃比の学習制御方法 |
| JPS58217749A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの特定運転状態時の燃料供給制御方法 |
| JPS5925055A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-08 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS59108867A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の制御方法 |
| JPS59138738A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-09 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御方法 |
| JPS601343A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比フイ−ドバツク制御方法 |
| JPS60153438A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Hitachi Ltd | エンジンの空燃比制御方法 |
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1979
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1980
- 1980-03-06 US US06/127,545 patent/US4321903A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| US10612941B2 (en) | 2014-07-02 | 2020-04-07 | Continental Automotive Gmbh | Sensor for detecting a position of an actuator |
Also Published As
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|---|---|
| JPS55146246A (en) | 1980-11-14 |
| US4321903A (en) | 1982-03-30 |
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