JPS6355340A - 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、自動車エンジンの空燃比を制御する装置に関
する。

（従来の技術） 近時、自動車等エンジンに対する要求が高度化しており
、排出ガス低減、高出力、低燃費等の互いに相反する課
題について何れも高レベルでその達成が求められる傾向
にある。

これらの課題に対応するため、超希薄空燃比下における
燃焼制御が試みられており、例えばそのようなものとし
ては「内燃機関、２３巻１２号Ｊ　１９８４年１０月号
　３３〜４０頁　山海堂発行に記載の希薄燃焼装置があ
る。この装置では、リッチからリーンまで空燃比を広範
囲に検出可能なリーンセンサの出力に基づいて超希薄空
燃比領域まで空燃比のフィードバック制御を行って上記
要求を達成しようとしている。

この場合、定常走行においては理論空燃比一定の特性と
異なり、一部の加速領域においてもリーンな空燃比を目
標値としている。例えば、通常の加速域では空燃比２２
．５、定常走行域では空燃比２１゜５、アイドリング時
は空燃比１５．５としている。また、全負荷状態では出
力空燃比１２〜１３を用い車両動力性能を確保しようと
する。このようなリーン空燃比に移行するにつれてＮＯ
ｘは極めて減少する傾向にあり、近時におけるＮＯｘＯ
ｘエミッション減化に沿うものである。しかし、一方に
おいて、排出ガス規制を満足するためのＮＯｘの排出レ
ベルと許容できるトルク変動レベルの両者を満足できる
空燃比適合可能領域は狭（、精密な空燃比制御が必要と
なっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の空燃比制御装置にあっ
ては、希薄燃焼により上述した相応の効果が得られるも
のの、空燃比センサの応答遅れを考慮に容れていない構
成となっていたため、空燃比の検出に誤差が生じて空燃
比制御の精度が低下するおそれがある。特に、運転条件
によって空燃比が変動するような場合にはこのような検
出誤差が顕著なものとなる。その結果、制御精度が低下
して、目標空燃比よりもリッチあるいはリーン側で運転
されることになり、排気エミッション特性°の悪化やト
ルク変動等の運転性の低下を招来する。

（発明の目的） そこで本発明は、空燃比センサの現出力を所定の遅れ補
正演算により補正して、今回の燃焼行程における混合気
の空燃比を算出するとともに、目標空燃比の値をシフト
させて、今回の燃焼行程における混合気の空燃比に対し
て同一の燃焼タイミングとなるように両者の燃焼位相を
合わせることにより、空燃比のフィードバック制御の精
度を高めて排気エミッションや運転性をより一層向上さ
せることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による内燃機関の空燃比制御装置は上記目的達成
のため、その基本概念図を第１図に示すように、吸入混
合気の空燃比を検出する空燃比検出手段ａと、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段すと空燃比検出
手段ａの現出力を所定の遅れ補正演算により補正して、
今回の燃焼行程における混合気の空燃比を算出する補正
手段Ｃと、エンジンの運転状態に基づいて目標空燃比を
設定する目標設定手段ｄと、目標設定手段ｄにより設定
された目標空燃比の値をシフトさせて、補正手段Ｃによ
り算出される今回の燃焼行程における混合気の空燃比に
対して同一の燃焼タイミングとなるように両者の燃焼位
相を合わせる位相合せ手段ｅと、燃焼位相を合わせたと
きの目標空燃比および補正手段Ｃの算出空燃比に基づい
て空燃比をフィードバック補正する制御値を演算する制
御手段ｆと、制御手段ｆの出力に基づいて吸入空気ある
いは燃料の供給量を変えて空燃比を操作する操作手段ｇ
と、を備えている。

（作用） 本発明では、空燃比センサの現出力が所定の遅れ補正演
算により補正され、今回の燃焼行程における混合気の空
燃ヰが演算されるとともに、目標空燃比の値がシフトさ
れ、今回の燃焼行程における混合気の空燃比に対して同
一のタイミングとなるように両者の燃焼位相を合わせら
れる。そして、燃焼位相を合わせたときの目標空燃比お
よび補正演算により補正された空燃比に基づいて空燃比
を゛フィードバック、補正する制御値が適切に演算され
る。したがって、空燃比のフィードバック制御が精度よ
く実行され、排気エミッション特性の悪化やトルク変動
等の運転性の低下が防止される。

（実施例）　　　　。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜６図は本発明の第１実施例を示す図である。まず
、構成を説明する。第２図において、１はエンジンであ
り、吸入空気は吸気管２を通して各気筒に供給され、燃
料は燃料タンク３から燃料ポンプ４により、燃料フィル
タ５、燃料ダンパ６および燃料供給管７を経て噴射信号
Ｓｉに基づきインジェクタ（操作手段）８により噴射さ
れる。

また、燃料の温度Ｔｆは燃料供給管７に配設された燃料
温度センサ９により検出され、余剰燃料は燃圧レギュレ
ータ１０を介して燃料リターンパイプ１１を経て燃料タ
ンク３に戻される。そして、気筒内の混合気は点火プラ
グ１２の放電作用によって着火、爆発し、排気となって
排気管１３を通して排出される。

吸入空気量の流量Ｑａはエアフローメータ１４により検
出され、吸気管２の絞弁１５によって制御される。絞弁
１５の開度Ｃｖは絞弁開度センサ１６により検出され、
エンジン１の回転数Ｎはクランク角センサ１７により検
出される。またウォータジャケットを流れる冷却水の温
度Ｔｗは水温センサ１８により検出される。さらに、排
気中の酸素濃度は酸素センサ（空燃比検出手段）１９に
より検出され、酸素センサ１９はその出力Ｖｉがリッチ
からリーン領域まで広範囲な空燃比に対して一義的に変
化するタイプのもの等が用いられる。

上記エアフローメータ１４、絞弁開度センサ１６および
クランク角センサ１７は運転状ａｔ＆出手段２０を構成
しており、運転状態検出手段２０、燃料温度センサ９、
水温センサ１８および酸素センサ１９からの出力はコン
トロールユニット２１に入力される。コントロールユニ
ット２１は補正手段、目標設定手段、位相合せ手段およ
び制御手段としての機能を有し、第３図に詳細を示すよ
うに、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、Ａ／Ｄ変
換器２５およびＩ１０ポートにより構成され、これらは
コモンバス２７により互いに接続される。Ａ／Ｄ変換器
２５はアナログ信号として入力される各信号Ｑａ、Ｔｆ
、Ｔｗおよび■ｉをディジタル信号に変換し、ＣＰＵ２
２の指示に従って所定の時期にＣＰＵ２２あるいはＲＡ
Ｍ２４に出力する。ＣＰＵ２２はＲＯＭ２３に書き込ま
れているプログラムに従って必要とする外部データを取
り込んだり、またＲＡＭ２４と間でデータの授受を行っ
たりしなから空燃比制御に必要な処理値を演算処理し、
必要に応じて処理したデータをＩ１０ボート２６へ出力
する。Ｉ１０ボート２６にはセンサ群１６．１７からの
信号が入力されるとともに、Ｉ１０ボート２６からは噴
射信号Ｓｉが出力される。ＲＯＭ２３はＣＰＵ２２にお
ける演算プログラムを格納しており、ＲＡＭ２４は演算
に使用するデータをマツプ゛等の形で記憶している。な
お、ＲＡＭ２４の一部は、例えば不揮発性メモリにより
構成され、その記憶内容（学習値等）を演算停止後も保
持する。

次に、作用を説明するが、最初に従来の問題点で指摘し
たように空燃比センサの出力に応答遅れが生じる理由を
説明する。

一般に、空燃比センサは排気の拡散・ガス交換によって
空燃比の濃度を検出していることから、検出に際しては
ある遅れ要素を有していることが考えられる。この遅れ
要素は空燃比センサ近辺の拡散係数やガス交換速度等に
より変化するが、その変化の要因としては（１）エンジ
ン回転数、（２）負荷および（３）変化幅等が挙げられ
る。また、その遅れ要素の次数は多次元であると考えら
れるが、略−次遅れ系として近似することも可能である
。そこで、−次遅れ系を補正する方法として差分法によ
る補正を適用すると補正後の空燃比Ａ／Ｆは次式０式％ 但し、Ａ／ＦＯ：現在の空燃比 Ａ／Ｆｌ　　：前回の空燃比 α　：補正係数（このαは空燃比セ ンサの近似−次遅れ時定数に 相当する） このことを、更に詳しく説明すると、この−次遅れ系は
微分方程式を用いて表すと次式〇で示され、゛　これを
差分で近似すると第０式となる。

但し、ｙ７　：現時点 ）’ｎ−＋　　：前回（すなわち、Δを時間前のｙ、、
）Ｔ：空燃比センサの時定数 Δｔ：サンプルインターバル（Ａ／Ｆ。

とＡ　／　Ｆ　＋　との時間差） したがって、実際の空燃比センサの出力挙動は第４図に
示すように時定数Ｔの一次遅れ出力として示される。す
なわち、空燃比センサ出力の応答遅れは差分法を用いて
補正することができる。

第５図は上記基本原理に基づく空燃比制御のプログラム
を示すフローチャートであり、図中Ｐ。

〜Ｐ、はフローの各ステップを示している。本プログラ
ムは所定時間毎に一度実行される。まず、ＰＩでエンジ
ン回転数Ｎを読み込み、Ｐ２で吸入空気量Ｑａを読み込
む０回転数Ｎはクランク角センサ１０からの基準信号（
３６０°毎の信号）の間隔時間を計測するか、あるいは
位置信号（１°毎の信号）の所定時間におけるパルス数
を計測して算出する。次いで、Ｐ、で基本パルス幅（基
本噴射量）Ｔｐを次式■に従って演算する。

ａ ’ｒｐ＝ＫＸ□　　・・・・・・■ 但し、Ｋ：定数 次いで、Ｐ４で各種補正係数Ｃ０ＥＦを演算し、Ｐｓで
無効パルス幅Ｔｓを演算する。ここに、Ｃ０ＥＦは燃料
の遅れ補正係数であり、過渡時に燃料量を補正するもの
である。その値は燃料の気化や壁流割合によって定めら
れるものであるが、具体的には加減速の大小や機関暖機
状態および運転状態、始動後か否か等によって算出され
る。また、上記各種補正係数Ｃ０ＥＦおよび無効パルス
幅ＴＳは基本パルス幅Ｔｐを補正する各種補正係数であ
るが本発明と関係が薄いので詳しい説明は省略゛する。

次いで、Ｐ、で次式〇に従って噴射パルス幅Ｔｉを演算
する。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸＡＬＰＨＡ＋Ｔｓ・・・・・・
■ 但し、ＡＬＰＨＡ：空燃比のフィードバック補正係数 なお、上記空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ
の算出については第６図で後述するプログラムで詳述す
る。

さらに、Ｐ、で噴射パルス幅ＴｉをＩ１０ポート２６の
出力レジスタにストアして、所定クランク角度でこのＴ
ｉに対応する燃料噴射パルス幅を有する噴射信号Ｓｉを
インジェクタ８に出力し、今回の処理を終了する。

第６図は空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを
演算するプログラムを示すフローチャートであり、本プ
ログラムはエンジンの燃焼の一行程毎に実行される。ま
ず、Ｐ、でＮ、ＴｐおよびＴＷをパラメータとする所定
のテーブルマツプからその時の運転条件における目標空
燃比ＴＡＦ。

（Ｔ　Ａ　Ｆ　ｏ　＝ｆｕｎｃ　（Ｎ　ｒ　Ｔ　ｐ　＋
　Ｔ　Ｗ）　）をルックアップする。但し、この冷却水
温Ｔｗは図示しない別のルーチンで読み込んでおく。次
いで、ｐ＋ｚで空燃比センサ出力と位相合わせを行うた
めに２回転分の目標空燃比の出力シフトを行い、Ｐｌ、
で前回の空燃比センサの読込み値Ａ／ＦｏをＡ／Ｆ、と
してメモリを書換える。次いで、Ｐｌ４で空燃比センサ
の出力をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換値をＡ／Ｆｏと
してメモリに格納する。

さらに、以下のｐ＋５−ｐｔ’ｔでは前述の差分法を適
用して空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを演
算する。すなわち、ＰＩＳで次式■に従って差分補正係
数α（α＝　Ｋ／Ｎ　　但し、Ｋ：定数、Ｎ：エンジン
回転数）を演算し、Ｐｌ６で前述の第０式に従って遅れ
補正後の空燃比センサの出力Ａ／Ｆを演算する。

Ｔ　　　　゛ ・・・・・・■ （Ｋ／Ｎ） 次いで、Ｐｌ’ｌで次式■にＰＩ（比例・積分）制御に
より空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを演算
し、処理を終了する。

Ａ　Ｌ　Ｐ　ＨＡ　＝　Ｋ　ｐ　（Ｔ　Ａ　Ｆ　４−　
Ａ　／　Ｆ　）＋ΣＫｌ　　（ＴＡＦ４−Ａ／Ｆ） ・・・・・・■ 但し、ＴＡＦａ：ＰＩｚで算出した位相合わせ後の出力 Ａ／　Ｆ　：　Ｐ　ｌｂで演算した値 Ｋｐ：定数 このように、本実施例は空燃比センサの出力の応答遅れ
を差分法を用いて適切に補正し、正確な空燃比フィード
バック補正係数ＡＬＰＨＡを算出しているので、空燃比
制御の精度を著しく高めることができ、排気エミッショ
ン特性の悪化やトルク変動等を防止して運転性を向上さ
せることができる。

なお、本実施例では空燃比センサの出力の遅れ要素を差
分法を用いて補正しているが、本発明はこれに限るもの
ではない。要は遅れ要素を適切に補正できればよいので
、例えば差分法の代わりに微分を用いる態様でもよいこ
とは勿論である。この場合にはより一層精密な補正を行
うことが可能となる。

また、本実施例ではフィードバック制御の方法としてＰ
Ｉ（比例・積分）制御を採用しているが、本発明はこれ
に限定されず、他の態様、例えばＰ（比例）制御、Ｐｒ
Ｄ（比例・積分・微分）制御で行ってもよい。すなわち
、Ｐ制御の場合は前述のステップＰｌ’ｌの第０式を次
式〇に、ＰＩＤ制’＋ＴＪの場合は第０式を次式■に変
更すればよい。

Ａ　Ｌ　Ｐ　ＨＡ　＝　Ｋ　ｐ　　（Ｔ　Ａ　Ｆ　ａ　
　Ａ　／　Ｆ　）・・・・・・■ＡＬＰＨＡ＝Ｋｐ　（
ＴＡＦ４　　Ａ／Ｆ）＋ΣＫ　ｒ　　（Ｔ　Ａ　Ｆ　ａ
　　Ａ　／　Ｆ　）十ＫＩ、Δ　　・・・・・・■ 但し、Δ：今回の（ＴＡＦ４−Ａ／Ｆ）−前回の（ＴＡ
Ｆ４−Ａ／Ｆ） 以上の第１実施例は空燃比センサの時定数Ｔが一定であ
る場合の例である。ところが、実際には時定数Ｔは前述
したようにエンジン回転数や負荷等により変化する。こ
の態様を第２実施例で示す。

第７．８図は本発明の第２実施例を示す図であり、本実
施例は前述の第６図のプログラムに時定数Ｔの演算を追
加している他は第１実施例と同様である。本実施例の説
明にあたり、第１実施例と同一処理を行うステップには
同一番号を付してその説明を省略し、異なるステップに
は○印で囲むステップ番号を付してその内容を説明する
。

第７図のプログラムにおいて、ＰＩ４を経るとＰ２、で
次式［相］に従って時定数Ｔを演算する。

Ｔ　＝ｆｕｎｃ　（Ｔ　ｐ　、　　Ｎ）　　　””＠こ
のように、本実施例では空燃比の時定数Ｔを基本パルス
幅Ｔｐとエンジン回転数Ｎとの関数として適切に演算し
ているので、第８図に示すように空燃比のステップ信号
に対して空燃比センサの時定数Ｔを低負荷（同図実線）
、低負荷高回転（同図破線）および高負荷（同図−点鎖
線）の各場合に応じてさらに適切な値とすることができ
、空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡの精度を
高めて第１実施例の効果をより一層向上させることがで
きる。

第９〜１２図は本発明の第３実施例を示す図であり、本
実施例におけるハード的構成は第１実施例、第２実施例
と同様であるためハード的構成を省略する。

まず、最初に本実施例についての基本的な考え方を述べ
る。一般に、空燃比センサ本来の特性は理論空燃比（λ
＝１）よりリーン側でしか出力されないが、本発明にお
ける空燃比センサの構成はジルコニアにポンプ電流（拡
散電流）Ｉｐを流し込んで表面での０２イオンが少ない
状態を作り出し、ジルコニア本来の０□イオンゼロ近辺
での出力急変特性を利用してその急変出力がバランスを
保つようにＩｐを流し込むと、理論空燃比よりリッチ側
でも出力を取り出すことができる（第９図（ａ）参照）
。この特性は理論空燃比よりリーン域では０ｚｆＨ度に
、リッチ域ではＣｏ？Ｍ度に左右されその出力特性が変
化するが、リーン域における０２濃度は空気過剰率λ　
（λ＝空燃比／理論空燃比）に比例することから出力１
ｐは第９図（ｂ）に示すように燃空比Ｆ／Ａ　（空燃比
Ａ／Ｆの逆数）における空気過剰率λに対してλ＝１を
境に２本の折線で表現することができる。

一方、前述の第０式の定数には目標虚空比をＴＦＡ、イ
ンジェクタの流量特性の係数をＫＩＮＪとすれば次式〇
で示すことができる。

Ｋ＝ＫＩＮＪ　ＸＴＦＡ　　・・・・・・０以上のこと
から、空燃比センサの出力特性をリッチ域からリーン域
まで一律に燃空比Ｆ／Ａに変換してセンサ出力特性をリ
ニア化し、この値が目標燃空比ＴＦＡになるようにフィ
ードバック制御（以下、Ｆ／Ｂ制御という）を実行すれ
ば目標値に対して現在の空燃比がリッチ、リーンどちら
側にあっても、あるいは目標空燃比ＴＦＡの位置が理論
空燃比のどちら側にあってもフィードバックゲインをリ
ッチ側リーン側とも同一にすることが可能となる。

ところが、従来の空燃比のＦ／Ｂｉｔｒｌ［ｉ法にあっ
ては、空燃比センサの出力そのものが目標空燃比となる
ように目標空燃比のリッチ側リーン側ともに同一のフィ
ードバックゲインで制御をしているため、Ｆ／Ｂ［御の
結果が目標値からシフトしてオフセットが生ずることが
あり、制御精度の低下から運転性や排気エミッション特
性が悪化することがある。また、このような制御精度の
低下を回避するために目標空燃比のリッチ側とリーン側
とでフィードバックゲインを変更するような態様にする
ことも考えられるが、場所（目標空燃比）によってフィ
ードバックゲインが異なるため、ゲインを決める演算処
理が複雑化する。したがって、プログラム容量や演算時
間の増大から、コスト高や性能の悪化を招くおそれがあ
る。

そこで本実施例では、空燃比センサの出力を燃空比Ｆ／
Ａのスケールでみると２本の折線特性となることに着目
し、第９図（ｂ）の破線のように燃空比Ｆ／Ａに対して
完全にリニアになる信号を求め、この信号に基づしζて
Ｆ／Ｂ制御を行うことにより、目標値のリッチ側す−ン
側何れも同一ゲインとして制御オフセットを回避して制
御精度の向上を図っている。なお、この遅れ補正を行う
に当ってはりニアライズ補正を行う前に遅れ補正を°実
行すると理論空燃比よりリッチとリーン側とでは傾き感
度が異なるため、リッチ側とリーン側とで遅れ補正のゲ
インを変えて補正しないとかえって誤差を生ずることに
なる。このためリニアライズした後で遅れ補正を行う必
要がある。

第１Ｏ１１１図は上記基本原理に基づく空燃比制御プロ
グラムを示すフローチャートである。本実施例の説明に
あたり、第１実施例と同一処理を行うステップには同一
番号を付してその説明を省略し、異なるステップにはＱ
印で囲むステップ番号を付してその内容を説明する。な
お、本実施例の第１０図、第１１図は第１実施例の第５
図、第６図にそれぞれ相当する。

第１０図のプログラムにおいてＰ２を経るとＰｉｌｌで
基本パルス幅Ｔｐ′を次式＠に従って演算し、Ｐ３□で
’ｒｐ　’、Ｎ、’ｌ’ｗをパラメータとする所定のテ
ーブルマツプからそ時の運転条件における目標燃空比Ｔ
ＦＡ　（ＴＦＡ＝ｆｕｎｃ　（Ｔｐ　’、　Ｎ、　ＴＷ
））をルックアップする。

ａ ’ｒｐ　’　＝に、、、Ｘ□　　・・・・・・＠但し、
Ｋｏ、：インジェクタの流量特性により定まる定数 次いで、Ｐ３３で目標燃空比に応じた基本燃料パルス幅
’ｒｐを次式〇に従って演算する。

第１１図は空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＡ
を演算するプログラムを示すフローチャートであり、本
プログラムはエンジンの燃焼の一行程毎に実行される。

まず、Ｐｄ２で空燃比センサとの位相組合せを行うため
に吸気から排気行程に相当する４行程分のＴＦＡの信号
をシフトする。すなわち、本プログラムのように行程信
号毎に演算が回ってくるルーチンでは、噴射時に求めら
れた目標燃空比ＴＦＡに対して空燃比の出力が検出でき
るのは吸気行程で燃料が吸入され圧縮、爆発そして排気
行程で排出され、酸素センサ（空燃比センサ）１９が取
り付けられている所まで排ガスが到達した時である。こ
のため、ここでは吸気から排°気行程に相当する４行程
分子ＦＡの信号をシフトして空燃比センサ信号との位相
組合せを行っている。次いで、Ｐｄ２で空燃比センサの
出力をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換値をＦ　／　Ａ　
ｏとしてメモリに格納する。Ｐｄ２では前回のりニアラ
イザ結果を得るためにＫＦＢＡｏの値をＫＦＢＡ、に移
し、Ｐｄ２で次式［相］に従ってＡ／Ｄ変換されたＦ　
／　Ａ　。

によりリニアライズ補正係数ＫＨＯ３を演算する（第１
２図参照）。

ＫＨＯ３＝ｆｕｎｃ（Ｆ／Ａｏ）　　　−・”■次いで
、Ｐ４Ｓで次式［相］に従ってＫＦＢＡｏをリニアライ
ズ化する。

ＫＦＢＡｏ＝ＫＨＯ３ｘＦ／Ａｏ　　”−・・−＠した
がって、前述の第９図（ｂ）に示したように燃空比Ｆ／
Ａに対して空燃比センサの出力特性（空燃比Ｆ／Ａに対
して折線特性）をリッチからリーン域まで全域にわたっ
て１本のリニアな直線で表示することができ、ＫＦＢＡ
ｏの出力をＦ／Ａに対して同図鎖線のようにリニア特性
とすることができる。

以下のｐａｂ〜Ｐ４９では空燃比センサの遅れ補正を前
述の第１実施例、第２実施例同様に差分法を用いて補正
し、空燃比のフィードバック補正係数ＡＬＰＨＦを演算
している。すなわち、Ｐ４＆で次式［相］に従って差分
補正係数（空燃比のサンプリングインターバルに相当）
αを演算し、Ｐｄ２で次式〇に従ってリニアライズ化し
た遅れ補正後の空燃比センサの出力ＫＦＢＡを演算する
。

但し、Ｔ：空燃比センサの１次遅れ時定数ｍ：定数 ＫＢＦＡ＝ＫＢＦＡｏ＋α（ＫＢＦＡ、。

−ＫＢＦＡＩ　）　　　　　　・・・・・・Ｏ次いで、
ＰｄＩ２で目標燃空比ＴＦＡの位相修正信号ＴＦＡ、と
空燃比センサの出力リニア化によって得られた燃空比Ｋ
ＦＢＡとの差分Δを次式［相］に従って演算し、Ｐｄ２
で次式〇に従って空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰ
ＨＡを演算して、処理゛を終了する Δ≧ＴＦＡ、−ＫＦＢＡ　　　　　　　川・・・［相］
ＡＬＰＨＡ＝Ｋｐ・Δ＋Σ（Ｋ、　　・Δ）・・・・・
・［相］このように、本実施例では空燃比センサの出力
とその燃空比との関係が２本の折線特性となることに着
目し、第９図（ｂ）の破線のように燃空比Ｆ／Ａに対し
て完全にリニアになる信号を求め、この信号に基づいて
精密なＦ／Ｂ制御を行うとともに、空燃比センサの応答
遅れをも適切に補正して、正確な空燃比フィードバック
補正係数ＡＬＰＨＡを算出しているので、両者の効果が
相俟って極めて精度の高い空燃比Ｆ／Ｂ＊Ｊ′４Ｂを実
現することができ、排気エミッション特性や運転性をよ
り一層向上させることができる。

なお、本実施例では空燃比のリニアライズ化と本発明に
係る空燃比センサの応答遅れの補正とを同時に行ってい
るが、勿論これには限定されず、空燃比のリニアライズ
化のみを単独で空燃比制御に適用してもよいことは言う
までもない。このように、従来の空燃比制御装置等に本
実施例のリニアライズ化を適用すればハードの変更や特
別なセンサ類を必要とせず、しかも制御ゲインの変更も
なくソフトの対応のみで制御精度の向上を図ることがで
きる。

（効果） 本発明によれば、空燃比センサの現出力を所定の遅れ補
正演算により補正して、今回の燃焼行程における混合気
の空燃比を算出するとともに、目標空燃比の値をシフト
させて、今回の燃焼行程における混合気の空燃比に対し
て同一の燃焼タイミングとなるように両者の燃焼位相を
合わせているので、空燃比のフィードバック制御の精度
を高めることができ、トルク変動を防止して排気エミ。

ジョンや運転性をより一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本概念図、第２〜６図は本発明の第
１実施例を示す図であり、第２図はその全体構成図、第
３図はそのコントロールユニットの回路構成図、第４図
はその空燃比センサの特性を示す図、第５図はその空燃
比制御のプログラムを示すフローチャート、第６図はそ
の空燃比フィードバック補正係数を演算するプログラム
を示すフローチャート、第７．８図は本発明の第２実施
例を示す図であり、第７図はその空燃比フィードバック
補正係数を演算するプログラムを示すフローチャート、
第８図はその空燃比センサの特性を示す図、第９〜１２
図は本発明の第３実施例を示す図であり、第９図はその
空燃比センサの特性を示す図、第１０図はその空燃比制
御のプログラムを示すフローチャート、第１１図はその
空燃比フィードバック補正係数を演算するプログラムを
示すフローチャート、第１２図はそのリニアライズ補正
係数の特性を示す図である。 １・・・・・・エンジン、 ８・・・・・・インジェクタ（操作手段）、１９・・・
・・・酸素センサ（空燃比検出手段）、２０・・・・・
・運転状態検出手段、 ２１・・・・・・コントロールユニット（空燃比補正手
段、目標設定手段、位相合せ手段、制 御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 ｂ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
   、 ｃ）空燃比検出手段の現出力を所定の遅れ補正演算によ
   り補正して、今回の燃焼行程における混合気の空燃比を
   算出する補正手段と、 ｄ）エンジンの運転状態に基づいて目標空燃比を設定す
   る目標設定手段と、 ｅ）目標設定手段により設定された目標空燃比の値をシ
   フトさせて、補正手段により算出される今回の燃焼行程
   における混合気の空燃比に対して同一の燃焼タイミング
   となるように両者の燃焼位相を合わせる位相合せ手段と
   、 ｆ）燃焼位相を合わせたときの目標空燃比および補正手
   段の算出空燃比に基づいて空燃比をフィードバック補正
   する制御値を演算する制御手段と、 ｇ）制御手段の出力に基づいて吸入空気あるいは燃料の
   供給量を変えて空燃比を操作する操作手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。