JP2522490Y2 - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料供給量制御装置Info
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の燃料供給量
制御装置、更に詳細には空気量、吸気圧、負荷、回転
数、あるいは温度等の内燃機関の運転パラメータに従っ
て燃料供給量信号を形成する手段と、酸素センサと、燃
料供給量信号を乗算的に補正する手段と、酸素センサか
らの信号が入力されるフィルタとを備えた内燃機関の燃
料供給量制御装置に関する。
制御装置、更に詳細には空気量、吸気圧、負荷、回転
数、あるいは温度等の内燃機関の運転パラメータに従っ
て燃料供給量信号を形成する手段と、酸素センサと、燃
料供給量信号を乗算的に補正する手段と、酸素センサか
らの信号が入力されるフィルタとを備えた内燃機関の燃
料供給量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から空燃比を閉ループ制御する装置
（λ制御装置）が種々知られており、各種文献に詳細に
記載されている。特にドイツ特許公開公報第３０３６１
０７号（特開昭５７−８３６４６号）には既に存在する
制御に加えて乗算並びに加算的な補正量を形成し、それ
を不揮発性のメモリに格納させる燃料供給量制御装置用
の適応型λ制御装置が知られている。この制御装置によ
り下方部分負荷領域並びにアイドル領域では空燃比変位
に対し加算的な調節をし、また全負荷領域では乗算的な
調節を行なうことが可能になる。この手段により空燃比
の基本制御値は内燃機関の変化する運転パラメータに順
次整合される。この整合方法では、内燃機関の負荷がわ
ずかな場合には空燃比制御値に加算的な誤差が、また内
燃機関の負荷が大きい場合には乗算的な誤差が発生する
という認識がその基礎になっている。加算的な誤差は、
負荷センサ、例えば、空気量センサによっては検出され
ない、いわゆる漏れ空気量によって発生するものであ
り、一方乗算的な誤差は、例えば燃料ないしは吸入空気
量の密度に関係した温度ないし圧力変動に起因して発生
するものである。このような制御値の整合により高度に
関係した密度誤差を補償できるので、高度センサを省略
することができる。
（λ制御装置）が種々知られており、各種文献に詳細に
記載されている。特にドイツ特許公開公報第３０３６１
０７号（特開昭５７−８３６４６号）には既に存在する
制御に加えて乗算並びに加算的な補正量を形成し、それ
を不揮発性のメモリに格納させる燃料供給量制御装置用
の適応型λ制御装置が知られている。この制御装置によ
り下方部分負荷領域並びにアイドル領域では空燃比変位
に対し加算的な調節をし、また全負荷領域では乗算的な
調節を行なうことが可能になる。この手段により空燃比
の基本制御値は内燃機関の変化する運転パラメータに順
次整合される。この整合方法では、内燃機関の負荷がわ
ずかな場合には空燃比制御値に加算的な誤差が、また内
燃機関の負荷が大きい場合には乗算的な誤差が発生する
という認識がその基礎になっている。加算的な誤差は、
負荷センサ、例えば、空気量センサによっては検出され
ない、いわゆる漏れ空気量によって発生するものであ
り、一方乗算的な誤差は、例えば燃料ないしは吸入空気
量の密度に関係した温度ないし圧力変動に起因して発生
するものである。このような制御値の整合により高度に
関係した密度誤差を補償できるので、高度センサを省略
することができる。
【０００３】このような装置は、内燃機関のある領域で
は良好な制御を行なうが、大部分は満足できるものでな
いことが分かっている。調査により明らかになったよう
に、上述した方法では補正できないドリフト現象を無視
することができない。これは、従来の制御装置では回転
数に関係しない加算的な誤差しか考慮されていないから
である。しかし、加算的な誤差には２種類の誤差が考え
られ、その一つは吸気管などに気密でない箇所からのセ
ンサにより検出できない漏れ空気等によりもたらされる
誤差であり、この誤差は、負荷に関係し回転数には無関
係な加算的な誤差となるので、従来の装置で補償するこ
とができる。しかし、例えば老化等により噴射弁の吸引
時間が変化した場合に発生する誤差がある。このような
誤差は噴射毎に発生するので、各噴射毎に、即ち回転数
に関係して補正を行う必要がある。しかし、このような
補正は考慮されていないので、回転数に関係した加算的
な誤差が発生すると、ある所定の回転数領域ではこの誤
差は補正されるが、新しい回転数領域に入ると、この補
正値はもはや正しいものでなくなるので補正を改めて開
始しなければならない。しかし一般的に回転数は早く変
化するので比較的制御時定数の大きな補正整合は有効で
なくなる。排気ガステストの結果そのような誤差が発生
すると補正制御は誤ったものになるので上述した状態で
は排気ガス値は適応制御のない場合よりも悪い値にな
る。
は良好な制御を行なうが、大部分は満足できるものでな
いことが分かっている。調査により明らかになったよう
に、上述した方法では補正できないドリフト現象を無視
することができない。これは、従来の制御装置では回転
数に関係しない加算的な誤差しか考慮されていないから
である。しかし、加算的な誤差には２種類の誤差が考え
られ、その一つは吸気管などに気密でない箇所からのセ
ンサにより検出できない漏れ空気等によりもたらされる
誤差であり、この誤差は、負荷に関係し回転数には無関
係な加算的な誤差となるので、従来の装置で補償するこ
とができる。しかし、例えば老化等により噴射弁の吸引
時間が変化した場合に発生する誤差がある。このような
誤差は噴射毎に発生するので、各噴射毎に、即ち回転数
に関係して補正を行う必要がある。しかし、このような
補正は考慮されていないので、回転数に関係した加算的
な誤差が発生すると、ある所定の回転数領域ではこの誤
差は補正されるが、新しい回転数領域に入ると、この補
正値はもはや正しいものでなくなるので補正を改めて開
始しなければならない。しかし一般的に回転数は早く変
化するので比較的制御時定数の大きな補正整合は有効で
なくなる。排気ガステストの結果そのような誤差が発生
すると補正制御は誤ったものになるので上述した状態で
は排気ガス値は適応制御のない場合よりも悪い値にな
る。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】従って本考案は、この
ような従来の欠点を除去するために成されたもので、燃
料供給量信号における気圧変化などによる乗算的な誤差
並びに吸気管などの漏れ空気などに起因する回転数に無
関係な加算的な誤差だけでなく、老朽化に基づく燃料噴
射装置の特性変化によって発生する回転数に関係した加
算的な誤差を補正して、空燃比の値を最適値にできる内
燃機関の燃料供給量制御装置を提供することを目的とす
る。
ような従来の欠点を除去するために成されたもので、燃
料供給量信号における気圧変化などによる乗算的な誤差
並びに吸気管などの漏れ空気などに起因する回転数に無
関係な加算的な誤差だけでなく、老朽化に基づく燃料噴
射装置の特性変化によって発生する回転数に関係した加
算的な誤差を補正して、空燃比の値を最適値にできる内
燃機関の燃料供給量制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は、この目的を達
成するために、内燃機関の駆動パラメータ、特に内燃機
関の負荷と回転数に従って燃料供給量信号を形成する手
段と、酸素センサと、酸素センサからの信号に基づいて
制御係数を発生し、空気燃料混合気の混合比が所定の値
に制御されるように燃料供給量信号を制御係数で調節す
る調節手段と、前記制御係数を平均化するフィルタと、
それぞれ平均化された制御係数とその制御係数の目標値
間の偏差が減少するように第１の補正値、第２の補正値
及び第３の補正値を更新する第１、第２、第３の調節器
とを備え、前記第１の補正値は燃料供給量信号を乗算的
に補正し、前記第２と第３の補正値は燃料供給量信号を
加算的に補正し、前記第２の補正値は内燃機関のアイド
リング駆動領域で更新されて単位時間当たり供給される
燃料量を回転数に無関係に補正し、また、第３の補正値
は内燃機関のアイドリングを含まない部分負荷の駆動領
域で更新されて単位時間当たり供給される燃料量を回転
数に関係して補正し、 前記燃料供給量信号を制御係数で
調節するとともに、前記第１の補正値で乗算的に補正し
かつ第２と第３の補正値で加算的に補正する構成を採用
した。
成するために、内燃機関の駆動パラメータ、特に内燃機
関の負荷と回転数に従って燃料供給量信号を形成する手
段と、酸素センサと、酸素センサからの信号に基づいて
制御係数を発生し、空気燃料混合気の混合比が所定の値
に制御されるように燃料供給量信号を制御係数で調節す
る調節手段と、前記制御係数を平均化するフィルタと、
それぞれ平均化された制御係数とその制御係数の目標値
間の偏差が減少するように第１の補正値、第２の補正値
及び第３の補正値を更新する第１、第２、第３の調節器
とを備え、前記第１の補正値は燃料供給量信号を乗算的
に補正し、前記第２と第３の補正値は燃料供給量信号を
加算的に補正し、前記第２の補正値は内燃機関のアイド
リング駆動領域で更新されて単位時間当たり供給される
燃料量を回転数に無関係に補正し、また、第３の補正値
は内燃機関のアイドリングを含まない部分負荷の駆動領
域で更新されて単位時間当たり供給される燃料量を回転
数に関係して補正し、 前記燃料供給量信号を制御係数で
調節するとともに、前記第１の補正値で乗算的に補正し
かつ第２と第３の補正値で加算的に補正する構成を採用
した。
【０００６】
【作用】このような構成によれば、空燃比制御の基本制
御値を最適に整合（適応）させることが可能になり、基
本制御値を回転数に関係して更に補正が行なわれること
により回転数に関係した加算的な性質の誤差をも補償す
ることができる。このような回転数に関係した加算的な
誤差は例えば燃料供給装置（例えば、噴射弁）における
摩耗に関係した長期間に現れるドリフトによってもたら
される。本考案の特徴は、誤差源をこのように関連させ
ることにより発揮される。
御値を最適に整合（適応）させることが可能になり、基
本制御値を回転数に関係して更に補正が行なわれること
により回転数に関係した加算的な性質の誤差をも補償す
ることができる。このような回転数に関係した加算的な
誤差は例えば燃料供給装置（例えば、噴射弁）における
摩耗に関係した長期間に現れるドリフトによってもたら
される。本考案の特徴は、誤差源をこのように関連させ
ることにより発揮される。
【０００７】特に電子噴射弁を備えた内燃機関では吸引
時間を変化させる付着物や腐食物等が噴射弁に発生しこ
れがその誤差の原因となる。更に弁の吸引、落下時間が
変化することにより必要となる噴射弁の電圧補正が誤っ
ている場合も誤差の原因となる。本考案ではこのような
誤差を最適に補償することが可能になる。
時間を変化させる付着物や腐食物等が噴射弁に発生しこ
れがその誤差の原因となる。更に弁の吸引、落下時間が
変化することにより必要となる噴射弁の電圧補正が誤っ
ている場合も誤差の原因となる。本考案ではこのような
誤差を最適に補償することが可能になる。
【０００８】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき本考案を詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００９】図１には、内燃機関の空燃比制御装値（λ
制御装値）の一般的な構成が図示されている。符号１０
で示す時間パルス発生器には内燃機関の負荷（Ｑ）、回
転数（ｎ）、温度（θ）等の運転パラメータが入力信号
として入力される。この時間パルス発生器１０からの出
力信号は直列に接続された２つの乗算器１１、１２に入
力される。乗算器１２の後段には加算器１３が接続さ
れ、この加算器の出力信号が内燃機関（図示せず）の噴
射弁１４に供給される。内燃機関の排気管（図示せず）
に取り付けられた酸素センサ１５は比較器１６並びにス
イッチ１７を介して調節器１８に接続される。調節器１
８の出力信号は制限器１９を介して乗算器１１に、又ス
イッチ２２’、制御段２０を介して乗算器１２に、更に
補正段２１並びにスイッチ２２を介して加算器１３に供
給される。
制御装値）の一般的な構成が図示されている。符号１０
で示す時間パルス発生器には内燃機関の負荷（Ｑ）、回
転数（ｎ）、温度（θ）等の運転パラメータが入力信号
として入力される。この時間パルス発生器１０からの出
力信号は直列に接続された２つの乗算器１１、１２に入
力される。乗算器１２の後段には加算器１３が接続さ
れ、この加算器の出力信号が内燃機関（図示せず）の噴
射弁１４に供給される。内燃機関の排気管（図示せず）
に取り付けられた酸素センサ１５は比較器１６並びにス
イッチ１７を介して調節器１８に接続される。調節器１
８の出力信号は制限器１９を介して乗算器１１に、又ス
イッチ２２’、制御段２０を介して乗算器１２に、更に
補正段２１並びにスイッチ２２を介して加算器１３に供
給される。
【００１０】このような構成において、内燃機関の運転
パラメータに基づき時間パルス発生器１０においてパル
ス幅変調された信号ｔpが形成される。この信号は後段
の乗算器１１、１２並びに加算器１３を介して酸素セン
サ１５の出力信号に従って補正される。乗算器１１によ
る燃料供給量信号ｔpの補正により内燃機関が定常状態
にある場合には空気燃料混合気の混合比は所定の値に制
御される。調節器１８の出力信号は、更に制御を対称的
な距離に制限するためにも用いられ、また下方負荷領域
並びにアイドリング領域における加算補正にも用いられ
る。
パラメータに基づき時間パルス発生器１０においてパル
ス幅変調された信号ｔpが形成される。この信号は後段
の乗算器１１、１２並びに加算器１３を介して酸素セン
サ１５の出力信号に従って補正される。乗算器１１によ
る燃料供給量信号ｔpの補正により内燃機関が定常状態
にある場合には空気燃料混合気の混合比は所定の値に制
御される。調節器１８の出力信号は、更に制御を対称的
な距離に制限するためにも用いられ、また下方負荷領域
並びにアイドリング領域における加算補正にも用いられ
る。
【００１１】制御を対称的な距離に制限調節するのは平
均値を移動させることに対応し、これは制御段２０によ
って行なわれる。この調節はλ制御が行なわれている時
（λR）のみ動作し、出力側で乗算器１２に作用する。
内燃機関の下方負荷領域における加算的な補正は補正段
２１、スイッチ２２、加算器１３を介して行なわれる。
その場合本実施例ではスイッチ２２はアイドリング時
（ＬＬ）ないしは下方負荷領域においてのみ動作され
る。乗算器１２並びに加算器１３に対する補正値はメモ
リ（図示せず）に格納され内燃機関が他の駆動領域に入
った場合でも有効なものとして扱われる。
均値を移動させることに対応し、これは制御段２０によ
って行なわれる。この調節はλ制御が行なわれている時
（λR）のみ動作し、出力側で乗算器１２に作用する。
内燃機関の下方負荷領域における加算的な補正は補正段
２１、スイッチ２２、加算器１３を介して行なわれる。
その場合本実施例ではスイッチ２２はアイドリング時
（ＬＬ）ないしは下方負荷領域においてのみ動作され
る。乗算器１２並びに加算器１３に対する補正値はメモ
リ（図示せず）に格納され内燃機関が他の駆動領域に入
った場合でも有効なものとして扱われる。
【００１２】図２には、内燃機関の負荷Ｍ並びに回転数
ｎに関係した本考案による補正整合を行なう領域が概略
図示されている。負荷のしきい値がＭＬＳ２よりも大き
いと乗算的な補正値ｆｍは、乗算器１１の補正値が中性
値１となるまで調節される。一方、負荷がしきい値ＭＬ
Ｓ１以下の時並びに回転数がしきい値ＮＳ１以下の時に
は回転数に関係しない加算補正値ｇａが整合される。こ
のような基本制御値の整合は例えば上述した公開公報に
記載されている。しかしこのような２つのパラメータに
よる基本制御値の補正では内燃機関を必ずしも最適な特
性で運転できないことが判明した。そこで本考案では第
３の補正値ｇｎを導入し、基本制御値を回転数に比例し
て加算的に調節するようにしている。
ｎに関係した本考案による補正整合を行なう領域が概略
図示されている。負荷のしきい値がＭＬＳ２よりも大き
いと乗算的な補正値ｆｍは、乗算器１１の補正値が中性
値１となるまで調節される。一方、負荷がしきい値ＭＬ
Ｓ１以下の時並びに回転数がしきい値ＮＳ１以下の時に
は回転数に関係しない加算補正値ｇａが整合される。こ
のような基本制御値の整合は例えば上述した公開公報に
記載されている。しかしこのような２つのパラメータに
よる基本制御値の補正では内燃機関を必ずしも最適な特
性で運転できないことが判明した。そこで本考案では第
３の補正値ｇｎを導入し、基本制御値を回転数に比例し
て加算的に調節するようにしている。
【００１３】この補正値ｇｎが補正される領域は負荷し
きい値ＭＬＳ３とＭＬＳ４の間並びに回転数ＮＳ２以上
の領域である。この補正値の整合をしきい値ＭＬＳ４を
設け極めて小さい負荷領域で除外したことは走行技術上
の理由からであり、この領域では空気燃料混合気の燃焼
がかなり悪化するからである。内燃機関が他の駆動領域
にある場合にはこれらの補正値の整合（補正）は行なわ
れないが、勿論これらの補正値は内燃機関の全ての駆動
領域において有効となるものである。
きい値ＭＬＳ３とＭＬＳ４の間並びに回転数ＮＳ２以上
の領域である。この補正値の整合をしきい値ＭＬＳ４を
設け極めて小さい負荷領域で除外したことは走行技術上
の理由からであり、この領域では空気燃料混合気の燃焼
がかなり悪化するからである。内燃機関が他の駆動領域
にある場合にはこれらの補正値の整合（補正）は行なわ
れないが、勿論これらの補正値は内燃機関の全ての駆動
領域において有効となるものである。
【００１４】ここで回転数に無関係な加算並びに回転数
に関係した加算の概念は単位時間当りに供給される燃料
の量に関するものであり、噴射当りの燃料の量に関する
ものでないことに注意しておく。
に関係した加算の概念は単位時間当りに供給される燃料
の量に関するものであり、噴射当りの燃料の量に関する
ものでないことに注意しておく。
【００１５】図３には、本考案による装置の実施例が詳
細に図示されている。符号３０で示すものは内燃機関で
あり、酸素センサ（λセンサ）３１はその排気ガス中に
配置される。内燃機関は本実施例の場合外部着火式の燃
料噴射内燃機関であり、その燃料供給量信号ｔＬは例え
ば空気量センサのような負荷センサ並びに回転数に基づ
き乗算器３２において形成される。この噴射信号ｔＬに
対して比較器３４、調節器（ＰＩ調節器）３５並びに乗
算器３３からなる通常の空燃比閉ループ制御回路を介し
て補正係数Ｆｒが与えられる。乗算器３６、加算器３７
並びに加算器３８を介した噴射信号の補正は上述のよう
にして形成された基本制御値を整合させる働きをする。
このために調節器３５の出力信号はローパスフィルタ３
９で平滑化され、比較段４０において目標値Ｆｒｓと比
較され、続いてスイッチ４１、４２、４３を介して３つ
の調節器４４、４５、４６に供給される。これらの調節
器４４、４５、４６はそれぞれ補正値ｇａ、ｇｎ、ｆｍ
を出力し、これらの補正値はそれぞれスイッチ４１、４
２、４３が閉じたとき調節器３５からの平均化された出
力信号と目標値Ｆｒｓの差に従って調節され、最適化、
即ち最適な値に更新される。
細に図示されている。符号３０で示すものは内燃機関で
あり、酸素センサ（λセンサ）３１はその排気ガス中に
配置される。内燃機関は本実施例の場合外部着火式の燃
料噴射内燃機関であり、その燃料供給量信号ｔＬは例え
ば空気量センサのような負荷センサ並びに回転数に基づ
き乗算器３２において形成される。この噴射信号ｔＬに
対して比較器３４、調節器（ＰＩ調節器）３５並びに乗
算器３３からなる通常の空燃比閉ループ制御回路を介し
て補正係数Ｆｒが与えられる。乗算器３６、加算器３７
並びに加算器３８を介した噴射信号の補正は上述のよう
にして形成された基本制御値を整合させる働きをする。
このために調節器３５の出力信号はローパスフィルタ３
９で平滑化され、比較段４０において目標値Ｆｒｓと比
較され、続いてスイッチ４１、４２、４３を介して３つ
の調節器４４、４５、４６に供給される。これらの調節
器４４、４５、４６はそれぞれ補正値ｇａ、ｇｎ、ｆｍ
を出力し、これらの補正値はそれぞれスイッチ４１、４
２、４３が閉じたとき調節器３５からの平均化された出
力信号と目標値Ｆｒｓの差に従って調節され、最適化、
即ち最適な値に更新される。
【００１６】その場合、調節器４４は乗算器４７並びに
メモリ（図示せず）を介して加算器３８に接続される。
なお乗算器４７には回転数信号が入力される。同様にし
て不図示のメモリを介して調節器４５は加算器３７と、
又調節器４６は乗算器３６とそれぞれ接続される。な
お、上記構成において、通常調節器３５はオンオフ制御
特性（２位置動作）で動作し、その出力信号（制御係数
Ｆｒ）には、オンオフ動作に基づいた短周期の変動が現
れるので、その変動を除去し、平均化するために、フィ
ルタ３９が設けられている。
メモリ（図示せず）を介して加算器３８に接続される。
なお乗算器４７には回転数信号が入力される。同様にし
て不図示のメモリを介して調節器４５は加算器３７と、
又調節器４６は乗算器３６とそれぞれ接続される。な
お、上記構成において、通常調節器３５はオンオフ制御
特性（２位置動作）で動作し、その出力信号（制御係数
Ｆｒ）には、オンオフ動作に基づいた短周期の変動が現
れるので、その変動を除去し、平均化するために、フィ
ルタ３９が設けられている。
【００１７】このような構成において、吸入空気量がし
きい値ＭＬＳ２を超えるときのように内燃機関の出力が
大きい場合には、スイッチＩＩ（４３）が閉じスイッチ
Ｉ、ＩＩＩ（４２、４１）は開放した状態になってい
る。この場合調節器４６は補正値ｆｍを出力する。この
補正値ｆｍは、調節器３５の出力の平均値とその目標値
Ｆｒｓの差に従って調節（更新）され、この調節は、調
節器３５の出力の平均値が比較器４０に入力される目標
値（好ましくは中性値１をとる）と一致するまで続けら
れる。
きい値ＭＬＳ２を超えるときのように内燃機関の出力が
大きい場合には、スイッチＩＩ（４３）が閉じスイッチ
Ｉ、ＩＩＩ（４２、４１）は開放した状態になってい
る。この場合調節器４６は補正値ｆｍを出力する。この
補正値ｆｍは、調節器３５の出力の平均値とその目標値
Ｆｒｓの差に従って調節（更新）され、この調節は、調
節器３５の出力の平均値が比較器４０に入力される目標
値（好ましくは中性値１をとる）と一致するまで続けら
れる。
【００１８】これに対して吸気空気量がＭＬＳ３、ＭＬ
Ｓ４間であり回転数がしきい値ＮＳ２よりも上となる内
燃機関の出力領域では、スイッチＩＩＩが閉じ、スイッ
チＩ、ＩＩが開放する。この回転数に比例した加算補正
値ｇｎも調節器３５の平均出力値が比較器４０に入力さ
れる目標値と一致するまで調節される。
Ｓ４間であり回転数がしきい値ＮＳ２よりも上となる内
燃機関の出力領域では、スイッチＩＩＩが閉じ、スイッ
チＩ、ＩＩが開放する。この回転数に比例した加算補正
値ｇｎも調節器３５の平均出力値が比較器４０に入力さ
れる目標値と一致するまで調節される。
【００１９】内燃機関の出力がわずかでしきい値ＭＬＳ
１以下であり回転数が小さくしきい値ＮＳ１以下にある
場合にはスイッチＩのみが閉じた状態となる。この場合
回転数に無関係な加算補正値ｇａが調節される。この場
合の補正値は単位時間当り一定の燃料供給量に対応する
べきものであり、一方ここでは噴射ごとの噴射時間を変
化させるので、補正値ｇａには乗算器４７を介して回転
数に逆比例する量が印加される。
１以下であり回転数が小さくしきい値ＮＳ１以下にある
場合にはスイッチＩのみが閉じた状態となる。この場合
回転数に無関係な加算補正値ｇａが調節される。この場
合の補正値は単位時間当り一定の燃料供給量に対応する
べきものであり、一方ここでは噴射ごとの噴射時間を変
化させるので、補正値ｇａには乗算器４７を介して回転
数に逆比例する量が印加される。
【００２０】このように補正値ｇａは乗算器４７により
回転数ｎの逆数（ｋ１／ｎ）で乗算され、回転数に付き
計算されるので、加算的な補正値ｇａは回転数に無関係
な量となり（図３の右側に最下行の式を参照）、吸気管
などにおける漏れ空気等に起因する回転数に無関係に現
れる加算的な誤差を補償することができる。一方、補正
値ｇｎは、噴射毎に発生する誤差を補償するもので、各
燃料供給毎に行われる補正値であり、これを単位時間当
たりの燃料供給量に換算すると（ｎ倍すればよい）、こ
の補正は、ｎ＊ｇｎとなり回転数に関係（比例）した量
となり、例えば燃料供給装置の摩耗や老化に基づいて噴
射弁の吸引時間が変化する場合等に現れる回転数に関係
する誤差を補償することができる。このように、補正値
ｇａ、ｇｎと燃料供給量信号を加算することにより２種
類の加算的に作用する誤差が補償されるとともに、補正
値ｆｍと燃料供給量信号の乗算により気圧変化等に起因
する乗算的に作用する誤差が補償される。 なお、上述し
たように、負荷がしきい値ＭＬＳ１以下で回転数がＮＳ
１以下の領域で補正値ｇａを更新するようにしたのは、
漏れ空気量等による誤差がこの領域で大きくなるからで
あり、また補正値ｇｎを負荷がＭＬＳ３、ＭＬＳ４間で
回転数がＮＳ２よりも上の部分負荷領域で更新するよう
にしたのは、そのような領域では燃焼が良好であり、更
新に適するからである。
回転数ｎの逆数（ｋ１／ｎ）で乗算され、回転数に付き
計算されるので、加算的な補正値ｇａは回転数に無関係
な量となり（図３の右側に最下行の式を参照）、吸気管
などにおける漏れ空気等に起因する回転数に無関係に現
れる加算的な誤差を補償することができる。一方、補正
値ｇｎは、噴射毎に発生する誤差を補償するもので、各
燃料供給毎に行われる補正値であり、これを単位時間当
たりの燃料供給量に換算すると（ｎ倍すればよい）、こ
の補正は、ｎ＊ｇｎとなり回転数に関係（比例）した量
となり、例えば燃料供給装置の摩耗や老化に基づいて噴
射弁の吸引時間が変化する場合等に現れる回転数に関係
する誤差を補償することができる。このように、補正値
ｇａ、ｇｎと燃料供給量信号を加算することにより２種
類の加算的に作用する誤差が補償されるとともに、補正
値ｆｍと燃料供給量信号の乗算により気圧変化等に起因
する乗算的に作用する誤差が補償される。 なお、上述し
たように、負荷がしきい値ＭＬＳ１以下で回転数がＮＳ
１以下の領域で補正値ｇａを更新するようにしたのは、
漏れ空気量等による誤差がこの領域で大きくなるからで
あり、また補正値ｇｎを負荷がＭＬＳ３、ＭＬＳ４間で
回転数がＮＳ２よりも上の部分負荷領域で更新するよう
にしたのは、そのような領域では燃焼が良好であり、更
新に適するからである。
【００２１】このような制御において補償すべき量は時
間的に緩慢な変化となるので調節器４４、４５、４６の
時定数は分領域の比較的大きなものとなる。本考案によ
る装置の実験結果が示すように噴射時間を示す基本制御
値は内燃機関の変化するパラメータに良好に追随して補
正される。λ制御に直接的な影響を与える係数Ｆｒは通
常１の値をとりごく短時間この値と異なる場合がある。
この基本制御値は酸素センサが機能する状態になってい
ないか特に内燃機関が過渡領域にあって制御対象の遅延
が大きいような駆動状態において大きな意味を持つ。こ
の場合には内燃機関の排気ガス性能並びに駆動特性はこ
の基本制御値によってのみ決められる。上述した手段に
より燃料供給量に対する基本制御値は顕著に改善される
ことになる。
間的に緩慢な変化となるので調節器４４、４５、４６の
時定数は分領域の比較的大きなものとなる。本考案によ
る装置の実験結果が示すように噴射時間を示す基本制御
値は内燃機関の変化するパラメータに良好に追随して補
正される。λ制御に直接的な影響を与える係数Ｆｒは通
常１の値をとりごく短時間この値と異なる場合がある。
この基本制御値は酸素センサが機能する状態になってい
ないか特に内燃機関が過渡領域にあって制御対象の遅延
が大きいような駆動状態において大きな意味を持つ。こ
の場合には内燃機関の排気ガス性能並びに駆動特性はこ
の基本制御値によってのみ決められる。上述した手段に
より燃料供給量に対する基本制御値は顕著に改善される
ことになる。
【００２２】本考案の説明に当って個々の要素を利用し
ブロック図を用いて説明したが、本考案の実施例をマイ
クロコンピュータを用いてソフトウェア的に実施できる
ことは勿論である。マイクロコンピュータを用いて実現
する方法はこの分野の当業者には容易なことであり、例
えばドイツ特許公開公報第３０３６１０７号を参照して
実現できるものである。
ブロック図を用いて説明したが、本考案の実施例をマイ
クロコンピュータを用いてソフトウェア的に実施できる
ことは勿論である。マイクロコンピュータを用いて実現
する方法はこの分野の当業者には容易なことであり、例
えばドイツ特許公開公報第３０３６１０７号を参照して
実現できるものである。
【００２３】なお上述した各種加算補正量は、内燃機関
の運転パラメータに従い乗算的な補正に関して最適化さ
れるようにされ、例えば直接的な乗算補正が中和ないし
相殺されるように最適化される。
の運転パラメータに従い乗算的な補正に関して最適化さ
れるようにされ、例えば直接的な乗算補正が中和ないし
相殺されるように最適化される。
【００２４】
【考案の効果】このように、本考案によれば、燃料供給
量は、酸素センサからの信号に基づいて得られる制御係
数により空気燃料混合気の混合比が所定の値になるよう
に調節されるとともに、第１の補正値により乗算的に、
また第２と第３の補正値により加算的に補正されること
により、乗算的な誤差並びに加算的な誤差が補償される
ようになる。 この場合、本考案では、一つの乗算的な補
正値ｆｍの他に２つの加算的な補正値、即ち、燃料供給
量を回転数に無関係に補正する補正値ｇａと、回転数に
関係して補正する補正値ｇｎとを用いるようにしている
ので、吸気管などにおける漏れ空気等に起因する回転数
に無関係に現れる加算的な誤差だけでなく、回転数に関
係して現れる誤差、例えば燃料供給装置の摩耗や老化に
基づいて噴射弁の吸引時間が変化する場合等に現れる誤
差を同時に補償することが可能になる。さらに、本考案
では、各補正値ｆｍ、ｇａ、ｇｎがそれぞれ最適の空燃
比を達成する制御係数の目標値が得られるように調節さ
れるので、各種の誤差を最適に補償して正確な空燃比が
得られるようになる。
量は、酸素センサからの信号に基づいて得られる制御係
数により空気燃料混合気の混合比が所定の値になるよう
に調節されるとともに、第１の補正値により乗算的に、
また第２と第３の補正値により加算的に補正されること
により、乗算的な誤差並びに加算的な誤差が補償される
ようになる。 この場合、本考案では、一つの乗算的な補
正値ｆｍの他に２つの加算的な補正値、即ち、燃料供給
量を回転数に無関係に補正する補正値ｇａと、回転数に
関係して補正する補正値ｇｎとを用いるようにしている
ので、吸気管などにおける漏れ空気等に起因する回転数
に無関係に現れる加算的な誤差だけでなく、回転数に関
係して現れる誤差、例えば燃料供給装置の摩耗や老化に
基づいて噴射弁の吸引時間が変化する場合等に現れる誤
差を同時に補償することが可能になる。さらに、本考案
では、各補正値ｆｍ、ｇａ、ｇｎがそれぞれ最適の空燃
比を達成する制御係数の目標値が得られるように調節さ
れるので、各種の誤差を最適に補償して正確な空燃比が
得られるようになる。
【図１】空燃比制御装置の一般的な構成を示した概略ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本考案装置の機能を説明する説明図である。
【図３】本考案装置の一実施例を説明するブロック図で
ある。
ある。
１０ 時間パルス発生器 １１、１２ 乗算器 １３ 加算器 １４ 噴射弁 １５、３１ 酸素センサ １８ 調節器 １９ 制限器 ２０ 制御段 ３０ 内燃機関 ３２、３３、３６ 乗算器 ３５、４４、４５、４６ 調節器 ３９ ローパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 エルンスト・ヴィルト ドイツ連邦共和国 7251 ヴァイスザッ ハ・フラハット・ハルデンシュトラーセ 23 (56)参考文献 特開 昭51−1836（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の駆動パラメータ、特に内燃機
関の負荷と回転数に従って燃料供給量信号（ｔＬ）を形
成する手段と、 酸素センサと、 酸素センサからの信号に基づいて制御係数（Ｆｒ）を発
生し、空気燃料混合気の混合比が所定の値に制御される
ように燃料供給量信号を制御係数（Ｆｒ）で調節する調
節手段（３５）と、 前記制御係数（Ｆｒ）を平均化するフィルタ（３９）
と、 それぞれ平均化された制御係数とその制御係数の目標値
間の偏差が減少するように第１の補正値（ｆｍ）、第２
の補正値（ｇａ）及び第３の補正値（ｇｎ）を更新する
第１、第２、第３の調節器（４６、４４、４５）とを備
え、 前記第１の補正値（ｆｍ）は燃料供給量信号を乗算的に
補正し、 前記第２と第３の補正値（ｇａ、ｇｎ）は燃料供給量信
号を加算的に補正し、 前記第２の補正値（ｇａ）は内燃機関のアイドリング駆
動領域で更新されて単位時間当たり供給される燃料量を
回転数に無関係に補正し、 また、第３の補正値（ｇｎ）は内燃機関のアイドリング
を含まない部分負荷の駆動領域で更新されて単位時間当
たり供給される燃料量を回転数に関係して補正し、 前記燃料供給量信号を制御係数（Ｆｒ）で調節するとと
もに、前記第１の補正値（ｆｍ）で乗算的に補正しかつ
第２と第３の補正値（ｇａ、ｇｎ）で加算的に補正する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 - 【請求項２】 前記第２の補正値（ｇａ）は、所定しき
い値（ＮＳ１）以下の回転数領域で更新されることを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給量制御装
置。 - 【請求項３】 前記第３の補正値（ｇｎ）は、所定しき
い値（ＮＳ２）以上の回転数領域で更新されることを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給量制御装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3341015.1 | 1983-11-12 | ||
| DE3341015A DE3341015C2 (de) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | Einrichtung für ein Kraftstoffzumeßsystem bei einer Brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592444U JPH0592444U (ja) | 1993-12-17 |
| JP2522490Y2 true JP2522490Y2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=6214193
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59216492A Pending JPS60108536A (ja) | 1983-11-12 | 1984-10-17 | 内燃機関の燃料供給量制御装置 |
| JP1993032914U Expired - Lifetime JP2522490Y2 (ja) | 1983-11-12 | 1993-06-18 | 内燃機関の燃料供給量制御装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59216492A Pending JPS60108536A (ja) | 1983-11-12 | 1984-10-17 | 内燃機関の燃料供給量制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4584982A (ja) |
| EP (1) | EP0142011A3 (ja) |
| JP (2) | JPS60108536A (ja) |
| AU (1) | AU559757B2 (ja) |
| BR (1) | BR8405716A (ja) |
| DE (1) | DE3341015C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005524126A (ja) * | 2001-10-25 | 2005-08-11 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 信号補正装置 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2554854B2 (ja) * | 1984-07-27 | 1996-11-20 | 富士重工業株式会社 | 自動車用エンジンの学習制御方法 |
| JPS61169635A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Hitachi Ltd | 空燃比制御方法 |
| US4850326A (en) * | 1986-10-21 | 1989-07-25 | Japan Electronic Control Systems, Co., Ltd. | Apparatus for learning and controlling air/fuel ratio in internal combustion engine |
| JPH0723702B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1995-03-15 | マツダ株式会社 | 燃料制御装置 |
| US4991102A (en) * | 1987-07-09 | 1991-02-05 | Hitachi, Ltd. | Engine control system using learning control |
| DE3827978A1 (de) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung fuer stetige lambdaregelung |
| JP2581775B2 (ja) * | 1988-09-05 | 1997-02-12 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の燃料噴射制御方法、及び同制御装置 |
| WO1990006427A1 (en) * | 1988-12-10 | 1990-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Fuel control system |
| GB2227338B (en) * | 1989-01-19 | 1993-09-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio control system for automotive engine |
| DE3925877C2 (de) * | 1989-08-04 | 1998-10-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine |
| DE4128718C2 (de) * | 1991-08-29 | 2001-02-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffmengenregelung für einen Verbrennungsmotor mit Katalysator |
| DE4423241C2 (de) * | 1994-07-02 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einstellung der Zusammensetzung des Betriebsgemisches für eine Brennkraftmaschine |
| DE19955649C2 (de) * | 1999-11-19 | 2002-01-10 | Bosch Gmbh Robert | Elektronische Motorsteuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE10043093A1 (de) | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Gemischadaption bei Verbrennungsmotoren mit Benzindirekteinspritzung |
| DE10043072A1 (de) | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Gemischadaption bei Verbrennungsmotoren mit Benzindirekteinspritzung |
| DE10043256A1 (de) | 2000-09-02 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Gemischadaption |
| DE10043859A1 (de) | 2000-09-04 | 2002-03-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Diagnose der Gemischbildung |
| DE10202156B4 (de) * | 2002-01-22 | 2010-08-26 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE10232537A1 (de) | 2002-07-18 | 2004-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Verbrennungsmotor und elektronische Steuereinrichtung |
| DE10338058A1 (de) * | 2003-06-03 | 2004-12-23 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE10337228A1 (de) * | 2003-08-13 | 2005-03-17 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE102007016572B4 (de) | 2007-04-07 | 2018-08-02 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE102011006587A1 (de) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Adaption eines Kraftstoff-Luft-Gemischs für eine Brennkraftmaschine |
| DE102015200898B3 (de) * | 2015-01-21 | 2015-11-05 | Continental Automotive Gmbh | Vorsteuerung eines Verbrennungsmotors |
| DE102021201323A1 (de) | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem vorgegebenen Luft-Kraftstoff-Gemisch |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS511836A (en) * | 1974-06-21 | 1976-01-09 | Nissan Motor | Nainenkikanno nenryoseigyosochi |
| JPS5297028A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
| GB2014655B (en) * | 1978-02-14 | 1982-06-30 | Nippon Denso Co | Fuel injection system for an internal combustion engine |
| JPS6011220B2 (ja) * | 1978-12-06 | 1985-03-23 | 日産自動車株式会社 | 燃料噴射装置 |
| DE2903799A1 (de) * | 1979-02-01 | 1980-08-14 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur ergaenzenden kraftstoffzumessung bei einer brennkraftmaschine |
| DE3036107C3 (de) * | 1980-09-25 | 1996-08-14 | Bosch Gmbh Robert | Regeleinrichtung für ein Kraftstoffzumeßsystem |
| JPS57165645A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-12 | Nippon Denso Co Ltd | Control method of air-fuel ratio |
| JPS5810126A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-20 | Toyota Motor Corp | 電子制御燃料噴射機関の補正値算出方法 |
| JPS5825540A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-15 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御方法 |
| JPS58190533A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Toyota Motor Corp | 空燃比制御装置 |
-
1983
- 1983-11-12 DE DE3341015A patent/DE3341015C2/de not_active Expired
-
1984
- 1984-09-19 AU AU33298/84A patent/AU559757B2/en not_active Ceased
- 1984-10-06 EP EP84111992A patent/EP0142011A3/de not_active Withdrawn
- 1984-10-17 JP JP59216492A patent/JPS60108536A/ja active Pending
- 1984-11-01 US US06/667,019 patent/US4584982A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-09 BR BR8405716A patent/BR8405716A/pt not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-06-18 JP JP1993032914U patent/JP2522490Y2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2005524126A (ja) * | 2001-10-25 | 2005-08-11 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 信号補正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3341015C2 (de) | 1987-03-26 |
| US4584982A (en) | 1986-04-29 |
| AU559757B2 (en) | 1987-03-19 |
| AU3329884A (en) | 1985-05-16 |
| DE3341015A1 (de) | 1985-05-30 |
| JPS60108536A (ja) | 1985-06-14 |
| EP0142011A3 (de) | 1986-10-08 |
| BR8405716A (pt) | 1985-09-10 |
| EP0142011A2 (de) | 1985-05-22 |
| JPH0592444U (ja) | 1993-12-17 |
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