JP2582562B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JP2582562B2 JP2582562B2 JP62036897A JP3689787A JP2582562B2 JP 2582562 B2 JP2582562 B2 JP 2582562B2 JP 62036897 A JP62036897 A JP 62036897A JP 3689787 A JP3689787 A JP 3689787A JP 2582562 B2 JP2582562 B2 JP 2582562B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関における空燃比の制御装置に関す
る。
る。
〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関にあっては燃
料噴射弁は、機関の回転に同期して与えられる駆動パル
ス信号によって開弁し、その開弁期間中、所定圧力の燃
料を噴射することになっている。従って燃料噴射量は駆
動パルス信号のパルス幅により制御され、このパルス幅
をTiとして燃料噴射量に相当する制御信号とすれば、目
標空燃比である理論空燃比を得るために、Tiは次式によ
って定められる。
料噴射弁は、機関の回転に同期して与えられる駆動パル
ス信号によって開弁し、その開弁期間中、所定圧力の燃
料を噴射することになっている。従って燃料噴射量は駆
動パルス信号のパルス幅により制御され、このパルス幅
をTiとして燃料噴射量に相当する制御信号とすれば、目
標空燃比である理論空燃比を得るために、Tiは次式によ
って定められる。
Ti＝Tp・COEF・α＋Ts 但し、Tpは基本噴射量に相当する基本パルス幅で便宜
上基本噴射量と呼ぶ。Tp＝Ｋ・Q/NでＫは定数,Qは機関
吸入空気流量,Nは機関回転数である。COEFは水温補正等
の各種補正係数である。αは後述する空燃比のフィード
バック制御（λコントロール）のためのフィードバック
補正係数である。Tsは電圧補正分で、バッテリ電圧の変
動による燃料噴射弁の噴射流量変化を補正するためのも
のである。
上基本噴射量と呼ぶ。Tp＝Ｋ・Q/NでＫは定数,Qは機関
吸入空気流量,Nは機関回転数である。COEFは水温補正等
の各種補正係数である。αは後述する空燃比のフィード
バック制御（λコントロール）のためのフィードバック
補正係数である。Tsは電圧補正分で、バッテリ電圧の変
動による燃料噴射弁の噴射流量変化を補正するためのも
のである。
λコントロールについては、排気系にO2センサを設け
て実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃い
か薄いかをスライスレベルと比較することにより制御す
るわけであり、このため、前記のフィードバック補正係
数αというものを定めて、このαを変化させることによ
り理論空燃比に保っている。
て実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃い
か薄いかをスライスレベルと比較することにより制御す
るわけであり、このため、前記のフィードバック補正係
数αというものを定めて、このαを変化させることによ
り理論空燃比に保っている。
ここで、フィードバック補正係数αの値は比例積分
（PI）制御により変化させ、安定した制御としている。
（PI）制御により変化させ、安定した制御としている。
即ち、O2センサの出力電圧とを比較し、スライスレベ
ルよりも高い場合、低い場合に、空燃比を急に濃くした
り、薄くしたりすることなく、空燃比が濃い（薄い）場
合には始めにＰ分だけ下げて（上げて）、それからＩ分
ずつ徐々に下げて（上げて）いき、空燃比を薄く（濃
く）するように制御する。
ルよりも高い場合、低い場合に、空燃比を急に濃くした
り、薄くしたりすることなく、空燃比が濃い（薄い）場
合には始めにＰ分だけ下げて（上げて）、それからＩ分
ずつ徐々に下げて（上げて）いき、空燃比を薄く（濃
く）するように制御する。
但し、λコントロールを行わない条件下ではαをクラ
ンプし、各種補正係数COEFの設定により、所望の空燃比
を得る。
ンプし、各種補正係数COEFの設定により、所望の空燃比
を得る。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように空燃比フィードバック制
御時にフィードバック補正係数をいわゆるPI制御によっ
て行う方式では、空燃比を理論空燃比との大小関係のみ
を考慮した制御であったため、オーバーシュート，アン
ダーシュート量が大きくなり、結果的に空燃比の変動巾
が大き過ぎてサージトルクを大きく発生して乗り心地を
悪くしたり排気浄化触媒の浄化効率が悪くCO,HC,NOx等
の排出量を充分制御することができない等の問題があっ
た。
御時にフィードバック補正係数をいわゆるPI制御によっ
て行う方式では、空燃比を理論空燃比との大小関係のみ
を考慮した制御であったため、オーバーシュート，アン
ダーシュート量が大きくなり、結果的に空燃比の変動巾
が大き過ぎてサージトルクを大きく発生して乗り心地を
悪くしたり排気浄化触媒の浄化効率が悪くCO,HC,NOx等
の排出量を充分制御することができない等の問題があっ
た。
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、空燃比の変化速度をも考慮してフィードバック
補正係数を設定する構成とすることにより、空燃比の変
動をより効果的に抑制し、もってサージトルクを低減し
て機関回転を安定化することができると共に排気浄化性
能を高めるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
もので、空燃比の変化速度をも考慮してフィードバック
補正係数を設定する構成とすることにより、空燃比の変
動をより効果的に抑制し、もってサージトルクを低減し
て機関回転を安定化することができると共に排気浄化性
能を高めるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように機関運転状態を
検出する機関運転状態検出手段と、 検出された機関運転状態に基づいて燃料の基本供給量
を設定する基本燃料供給量設定手段と、 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、 検出された空燃比と目標空燃比とを比較し、両者の大
小関係に応じて前記基本燃料供給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積分制御又は比
例積分制御により設定するフィードバック補正係数設定
手段と、 空燃比検出手段による検出値の変化速度を算出する空
燃比検出値変化速度算出手段と、 空燃比検出手段による検出値の基準値からの偏差を算
出する空燃比検出値偏差算出手段と、 空燃比検出値の変化速度と空燃比検出値の基準値から
の偏差とに基づいて、前記フィードバック補正係数設定
手段によって設定されたフィードバック補正係数を修正
するようにフィードバック補正係数の修正値を設定する
フィードバック補正係数修正値設定手段と、 前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給
量，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，前記フィードバック補正係数修
正値設定手段で設定された修正値とに基づいて燃料供給
量を設定する燃料供給量設定手段と、 前記燃料供給量設定手段により設定した燃料供給量に
相当する燃料供給信号に応じて燃料を機関に供給する燃
料供給手段とを備えた構成とする。
検出する機関運転状態検出手段と、 検出された機関運転状態に基づいて燃料の基本供給量
を設定する基本燃料供給量設定手段と、 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、 検出された空燃比と目標空燃比とを比較し、両者の大
小関係に応じて前記基本燃料供給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積分制御又は比
例積分制御により設定するフィードバック補正係数設定
手段と、 空燃比検出手段による検出値の変化速度を算出する空
燃比検出値変化速度算出手段と、 空燃比検出手段による検出値の基準値からの偏差を算
出する空燃比検出値偏差算出手段と、 空燃比検出値の変化速度と空燃比検出値の基準値から
の偏差とに基づいて、前記フィードバック補正係数設定
手段によって設定されたフィードバック補正係数を修正
するようにフィードバック補正係数の修正値を設定する
フィードバック補正係数修正値設定手段と、 前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給
量，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，前記フィードバック補正係数修
正値設定手段で設定された修正値とに基づいて燃料供給
量を設定する燃料供給量設定手段と、 前記燃料供給量設定手段により設定した燃料供給量に
相当する燃料供給信号に応じて燃料を機関に供給する燃
料供給手段とを備えた構成とする。
〈作用〉 機関運転状態検出手段によって検出された機関運転状
態に基づいて基本燃料供給量設定手段により目標空燃比
に対応する基本燃料供給量が設定される。
態に基づいて基本燃料供給量設定手段により目標空燃比
に対応する基本燃料供給量が設定される。
一方、空燃比検出手段によって検出された空燃比がフ
ィードバック補正係数設定手段により目標空燃比と比較
され、両者の大小関係に応じて基本燃料供給量をフィー
ドバック補正するためのフィードバック補正係数が積分
制御又は比例積分制御により設定される。
ィードバック補正係数設定手段により目標空燃比と比較
され、両者の大小関係に応じて基本燃料供給量をフィー
ドバック補正するためのフィードバック補正係数が積分
制御又は比例積分制御により設定される。
また、これと並行して空燃比検出値変化速度算出手段
が、空燃比検出手段による空燃比検出値の変化速度を算
出し、空燃比検出値偏差算出手段が前記空燃比検出値の
基準値からの偏差を算出する。
が、空燃比検出手段による空燃比検出値の変化速度を算
出し、空燃比検出値偏差算出手段が前記空燃比検出値の
基準値からの偏差を算出する。
そして、フィードバック補正係数修正値設定手段は、
前記算出された空熱比検出値の変化速度と偏差とに基づ
いて、前記フィードバック補正係数設定手段によって設
定されたフィードバック補正係数を修正するように、フ
ィードバック補正係数の修正値を設定する。
前記算出された空熱比検出値の変化速度と偏差とに基づ
いて、前記フィードバック補正係数設定手段によって設
定されたフィードバック補正係数を修正するように、フ
ィードバック補正係数の修正値を設定する。
燃料供給量設定手段は、前記各設定手段によって設定
された基本燃料供給量，フィードバック補正係数及びフ
ィードバック補正係数修正値に基づいて燃料供給量を設
定する。
された基本燃料供給量，フィードバック補正係数及びフ
ィードバック補正係数修正値に基づいて燃料供給量を設
定する。
このようにして設定された燃料供給量に相当する燃料
供給信号により燃料供給手段が燃料を機関に供給する。
供給信号により燃料供給手段が燃料を機関に供給する。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第２図に本発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置
（電子制御燃料噴射装置）の構成を示してある。
（電子制御燃料噴射装置）の構成を示してある。
図において、内燃機関１には、エアクリーナ2,吸気ダ
クト3,スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を
介して空気が吸入される。
クト3,スロットルチャンバ４及び吸気マニホールド５を
介して空気が吸入される。
吸気ダクト３には、吸入空気流量Ｑを検出する熱線流
量計６が設けられていて、吸入空気流量Ｑに対応する電
圧信号Usを出力する。スロットルチャンバ４には、図示
しないアクセルペダルと連動する絞り弁７が設けられて
いて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気マニホールド５
には、各気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴
射弁８が設けられていて、後述するマイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット10からの噴射パルス
信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御さ
れた燃料を吸気マニホールド５内に噴射供給する。更
に、機関の冷却ジャケット14内の冷却水温度Twを検出す
る水温センサ11が設けられると共に、排気通路12内の排
気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気中の空
燃比を検出する空燃比検出手段としての酸素センサ13が
設けられる。
量計６が設けられていて、吸入空気流量Ｑに対応する電
圧信号Usを出力する。スロットルチャンバ４には、図示
しないアクセルペダルと連動する絞り弁７が設けられて
いて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気マニホールド５
には、各気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴
射弁８が設けられていて、後述するマイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット10からの噴射パルス
信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御さ
れた燃料を吸気マニホールド５内に噴射供給する。更
に、機関の冷却ジャケット14内の冷却水温度Twを検出す
る水温センサ11が設けられると共に、排気通路12内の排
気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気中の空
燃比を検出する空燃比検出手段としての酸素センサ13が
設けられる。
コントロールユニット10はクランク角センサ９からの
機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号を
一定時間カウントして又はクランク基準角度信号の周期
を計測して機関回転数Ｎを検出する。
機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号を
一定時間カウントして又はクランク基準角度信号の周期
を計測して機関回転数Ｎを検出する。
熱線流量計6,クランク角センサ９及び水温センサ11は
機関運転状態検出手段を構成する。
機関運転状態検出手段を構成する。
コントロールユニット10は、上記のようにして検出さ
れた各種検出信号に基づいて燃料噴射量Tiを演算すると
共に、設定した燃料噴射量Tiに基づいて燃料噴射弁８を
駆動制御する。
れた各種検出信号に基づいて燃料噴射量Tiを演算すると
共に、設定した燃料噴射量Tiに基づいて燃料噴射弁８を
駆動制御する。
上記コントロールユニット10による空燃比制御を第３
図及び第４図に示したフローチャートに従って説明す
る。
図及び第４図に示したフローチャートに従って説明す
る。
第３図は燃料噴射量の演算に使用されるフィードバッ
ク補正係数LAMBDAと、LAMBDAの修正値とを設定するルー
チンを示し、このルーチンは機関の１回転毎に実行され
る。
ク補正係数LAMBDAと、LAMBDAの修正値とを設定するルー
チンを示し、このルーチンは機関の１回転毎に実行され
る。
ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１では酸素セ
ンサ14からの出力電圧Ｓを読み込む。
ンサ14からの出力電圧Ｓを読み込む。
ステップ２では、前記出力電圧Ｓを理論空燃比相当と
の基準電圧と比較し、前者から後者を差し引いた偏差電
圧ΔS1に応じて積分誤差Ｅを設定する。具体的には、第
５図に示すように偏差電圧ΔS1が正の最大となる所でＥ
は正の最大値PB（例えば１），ΔS1が正の中位の値に相
当する所でＥは正の中間値PM,ΔS1が正の小さい値に相
当する所でＥは正の最小値PS,ΔS1が０近傍の値に相当
する所でＥは0,ΔS1が負の小さい値に相当する所でＥは
負の最小値NS,ΔS1が負の中位の値に相当する所でＥは
負の中間値NM,ΔS1が負の最大となるところで負の最大
値NB（例えば−１）に設定される。
の基準電圧と比較し、前者から後者を差し引いた偏差電
圧ΔS1に応じて積分誤差Ｅを設定する。具体的には、第
５図に示すように偏差電圧ΔS1が正の最大となる所でＥ
は正の最大値PB（例えば１），ΔS1が正の中位の値に相
当する所でＥは正の中間値PM,ΔS1が正の小さい値に相
当する所でＥは正の最小値PS,ΔS1が０近傍の値に相当
する所でＥは0,ΔS1が負の小さい値に相当する所でＥは
負の最小値NS,ΔS1が負の中位の値に相当する所でＥは
負の中間値NM,ΔS1が負の最大となるところで負の最大
値NB（例えば−１）に設定される。
ステップ３では積分誤差Ｅを０と比較し、Ｅ＞０であ
るとき、つまり空燃比がリッチであるときにはステップ
４で進み、リーンからリッチへ反転した初回であるか否
かを判定する。
るとき、つまり空燃比がリッチであるときにはステップ
４で進み、リーンからリッチへ反転した初回であるか否
かを判定する。
そして初回と判定されたときは、ステップ５へ進み、
フィードバック補正係数LAMBDAを前回値から所定の比例
分PLを減算し、２回目以降はステップ６へ進んで所定の
積分分IL（PL＞＞IL）ずつ減算していく。
フィードバック補正係数LAMBDAを前回値から所定の比例
分PLを減算し、２回目以降はステップ６へ進んで所定の
積分分IL（PL＞＞IL）ずつ減算していく。
また、ステップ３でＥ＜０と判定されたとき、つまり
空燃比がリーンであるときは、ステップ７へ進んでリッ
チからリーンへ反転した初回であるか否かを判定し、初
回のときはステップ８へ進んでLAMBDAを前回値に所定の
比例分PRを加算し、２回目以降はステップ９へ進んで所
定の積分分IR（PR＞＞IR）ずつ加算していく。
空燃比がリーンであるときは、ステップ７へ進んでリッ
チからリーンへ反転した初回であるか否かを判定し、初
回のときはステップ８へ進んでLAMBDAを前回値に所定の
比例分PRを加算し、２回目以降はステップ９へ進んで所
定の積分分IR（PR＞＞IR）ずつ加算していく。
ステップ３でＥ＝０と判定されたときは、LAMBDAの増
減は行わず、前回値に保持される。
減は行わず、前回値に保持される。
以上のフィードバック補正係数LAMBDAを設定するステ
ップ１〜９までの機能がフィードバック補正係数設定手
段を構成する。
ップ１〜９までの機能がフィードバック補正係数設定手
段を構成する。
次いでステップ10〜12により前記フィードバック補正
係数LAMBDAを修正する修正値PIDが設定される。
係数LAMBDAを修正する修正値PIDが設定される。
まずステップ10では、今回の酸素センサ14の出力電圧
から前回の出力電圧を差し引いて求められる偏差電圧Δ
S2に応じて比例誤差ΔＥを設定する。
から前回の出力電圧を差し引いて求められる偏差電圧Δ
S2に応じて比例誤差ΔＥを設定する。
この場合も積分誤差Ｅを設定した場合と同様にして第
６図に示すように偏差電圧ΔS2の正の最大値〜負の最大
値の範囲で比例誤差Ｅを正の最大値PB,正の中間値PM,正
の最小値PS,0,負の最小値NS,負の中間値NM,負の最大値N
Bの７段階に設定する。
６図に示すように偏差電圧ΔS2の正の最大値〜負の最大
値の範囲で比例誤差Ｅを正の最大値PB,正の中間値PM,正
の最小値PS,0,負の最小値NS,負の中間値NM,負の最大値N
Bの７段階に設定する。
この場合の比例誤差ΔＥは、酸素センサ14の出力電圧
（空燃比検出値）の変化速度に相当する値として設定さ
れる。
（空燃比検出値）の変化速度に相当する値として設定さ
れる。
したがってステップ10の機能は空燃比検出値変化速度
検出手段を構成する。
検出手段を構成する。
次にステップ11では空燃比検出値変化速度に相当する
値ΔＥに対して、フィードバック補正係数LAMBDAの修正
値を設定するに際し、いわゆるファジィ推論を適用し、
その場合のファジィ量Ｕを演算する。
値ΔＥに対して、フィードバック補正係数LAMBDAの修正
値を設定するに際し、いわゆるファジィ推論を適用し、
その場合のファジィ量Ｕを演算する。
ファジィ推論（制御）とは、簡略に述べれば、例えば
入力量（検出値）に対して操作量（制御量）を正又は負
にせよという命題等の確かさ（ファジィ量）を考慮し、
このファジィ量を重み付けして操作量を設定するように
したものである。
入力量（検出値）に対して操作量（制御量）を正又は負
にせよという命題等の確かさ（ファジィ量）を考慮し、
このファジィ量を重み付けして操作量を設定するように
したものである。
ファジィ量の設定の方式としては制御偏差の一階差分
や二階差分に対して夫々のファジィ量を設定し、各ファ
ジィ量から集合的に求める等の複雑なものもあるが、本
実施例では比較的簡易で済む方式として、前記比例誤差
ΔＥに対し、積分誤差Ｅを加味した重み付けを行うこと
により第７図に示す如くファジィ量Ｕを設定する。
や二階差分に対して夫々のファジィ量を設定し、各ファ
ジィ量から集合的に求める等の複雑なものもあるが、本
実施例では比較的簡易で済む方式として、前記比例誤差
ΔＥに対し、積分誤差Ｅを加味した重み付けを行うこと
により第７図に示す如くファジィ量Ｕを設定する。
即ち、空燃比検出値の変化速度に相当するΔＥが正の
大きな値のとき、つまり空燃比のリッチ方向への変化が
大のときはオーバーシュートにより空燃比が過剰にリッ
チ化することを抑制すべく、空燃比をリーン方向に修正
する修正制御量を大きくすべきである。但し、同じくΔ
Ｅが正の大きな値であっても、空燃比の検出値に相当す
る積分誤差Ｅが負の大きな値、つまり、空燃比がリーン
であるときはフィードバック補正係数はリッチ方向に大
きな値となって設定されているためリーン方向への修正
制御量をより大きくしてオーバーシュートによるリッチ
化を早めに制御するのがよいが、Ｅが正の大きな値であ
るとき、つまり空燃比がリッチであるときはフィードバ
ック補正係数はリーン方向に大きな値で設定されている
ためΔＥに基づくリーン方向への修正制御量を大きくし
過ぎるとアンダーシュートによりリーン化が進みすぎて
しまうので余り大きくすべきではない。
大きな値のとき、つまり空燃比のリッチ方向への変化が
大のときはオーバーシュートにより空燃比が過剰にリッ
チ化することを抑制すべく、空燃比をリーン方向に修正
する修正制御量を大きくすべきである。但し、同じくΔ
Ｅが正の大きな値であっても、空燃比の検出値に相当す
る積分誤差Ｅが負の大きな値、つまり、空燃比がリーン
であるときはフィードバック補正係数はリッチ方向に大
きな値となって設定されているためリーン方向への修正
制御量をより大きくしてオーバーシュートによるリッチ
化を早めに制御するのがよいが、Ｅが正の大きな値であ
るとき、つまり空燃比がリッチであるときはフィードバ
ック補正係数はリーン方向に大きな値で設定されている
ためΔＥに基づくリーン方向への修正制御量を大きくし
過ぎるとアンダーシュートによりリーン化が進みすぎて
しまうので余り大きくすべきではない。
そこで、ファジィ量Ｕを正の値をリッチ方向への修正
制御（フィードバック補正係数LAMBDAを増大修正），負
の値をリーン方向への修正制御（LAMBDAを減少修正）に
対応させ、絶対値の大きさを夫々の修正制御を行うこと
の確かさに対応させると、ΔＥが正の値で大きく、か
つ、Ｅの値が負の値で大きい程ファジィ量Ｕは負の値で
大きくし、ΔＥが負の値で大きく、かつ、Ｅの値が正の
値で大きい程ファジィ量Ｕは正の値で大きくする。尚フ
ァジィ量Ｕの場合もE,ΔＥの場合と同様正の最大値PB
（例えば１）〜負の最大値NB（例えば−１）まで７段階
に設定する。
制御（フィードバック補正係数LAMBDAを増大修正），負
の値をリーン方向への修正制御（LAMBDAを減少修正）に
対応させ、絶対値の大きさを夫々の修正制御を行うこと
の確かさに対応させると、ΔＥが正の値で大きく、か
つ、Ｅの値が負の値で大きい程ファジィ量Ｕは負の値で
大きくし、ΔＥが負の値で大きく、かつ、Ｅの値が正の
値で大きい程ファジィ量Ｕは正の値で大きくする。尚フ
ァジィ量Ｕの場合もE,ΔＥの場合と同様正の最大値PB
（例えば１）〜負の最大値NB（例えば−１）まで７段階
に設定する。
ステップ12では、前記のようにして設定されたファジ
ィ量Ｕに応じてフィードバック補正係数LAMBDAの修正値
PIDを演算する。
ィ量Ｕに応じてフィードバック補正係数LAMBDAの修正値
PIDを演算する。
これは、第８図に示すように、ファジィ量Ｕが正の値
で大きい程LAMBDAの増大修正量を大きくするように、LA
MBDAの乗じられる修正値PIDを大きくし（例えば最大値
＝1.05）、Ｕ＝０のときは修正は行なわないようにPID
＝１とし、ファジィ量が負の値で大きい程修正値PIDを
小さくする（例えば最小値＝0.95）。
で大きい程LAMBDAの増大修正量を大きくするように、LA
MBDAの乗じられる修正値PIDを大きくし（例えば最大値
＝1.05）、Ｕ＝０のときは修正は行なわないようにPID
＝１とし、ファジィ量が負の値で大きい程修正値PIDを
小さくする（例えば最小値＝0.95）。
以上のステップ10〜12の機能がフィードバック補正係
数修正値設定手段を構成する。
数修正値設定手段を構成する。
次に以上のようにして求めたフィードバック補正係数
LAMBDA及びその修正値PIDを用いて燃料噴射量Tiを演算
するルーチンを第４図に示したフローチャートに従って
説明する。
LAMBDA及びその修正値PIDを用いて燃料噴射量Tiを演算
するルーチンを第４図に示したフローチャートに従って
説明する。
このルーチンは定周期（例えば10ms）毎に実行され
る。
る。
ステップ21では熱線流量計６から検出された吸入空気
流量Ｑと、クランク角センサ９からの信号に基づいて検
出された機関回転数Ｎとを入力する。
流量Ｑと、クランク角センサ９からの信号に基づいて検
出された機関回転数Ｎとを入力する。
ステップ22では、これら、吸入空気流量Ｑ及び機関回
転数Ｎとに基づいて、機関の単位回転当たりの吸入空気
量に比例した燃料の基本噴射量Tpを次式により演算す
る。
転数Ｎとに基づいて、機関の単位回転当たりの吸入空気
量に比例した燃料の基本噴射量Tpを次式により演算す
る。
Tp＝Ｋ・Q/N（Ｋは定数） これらステップ21,22の機能が基本燃料供給量設定手
段を構成する。
段を構成する。
ステップ23では水温センサ11によって検出された冷却
水温度Tw等に応じた各種補正係数COEFを設定する。
水温度Tw等に応じた各種補正係数COEFを設定する。
ステップ24ではバッテリの電圧値に基づいて電圧補正
分Tsを設定する。
分Tsを設定する。
ステップ25ではλコントロール条件であるか否かを判
定する。
定する。
ここで、λコントロール条件でない例えば高回転・高
負荷領域等の場合は、ステップ26へ進んでフィードバッ
ク補正係数LAMBDA及び修正値PIDを前回値（又は基準
値）にクランプした状態で後述するステップ28へ進む。
負荷領域等の場合は、ステップ26へ進んでフィードバッ
ク補正係数LAMBDA及び修正値PIDを前回値（又は基準
値）にクランプした状態で後述するステップ28へ進む。
λコントロール条件の場合は、ステップ27へ進んで第
３図に示したルーチンで設定されたフィードバック補正
係数LAMBDA及び修正値PIDを入力する。
３図に示したルーチンで設定されたフィードバック補正
係数LAMBDA及び修正値PIDを入力する。
ステップ28では燃料噴射量Tiを次式に従って演算す
る。
る。
Ti＝Tp・COEF・LAMBDA・PID＋Ts このステップ28の機能が燃料供給量設定手段を構成す
る。
る。
このようにして燃料噴射量Tiが演算されると、そのTi
のパルス幅をもつ駆動パルス信号が機関回転に同期して
所定のタイミングで燃料噴射弁８に与られ、燃料噴射が
行われる。
のパルス幅をもつ駆動パルス信号が機関回転に同期して
所定のタイミングで燃料噴射弁８に与られ、燃料噴射が
行われる。
そして、以上示した本発明による燃料噴射制御におい
ては、フィードバック補正係数LAMBDAは、空燃比検出値
の変化速度に基づいて設定される修正値PIDにより空燃
比の変化状態を予測した修正が行われるため、フィード
バック制御による空燃比の変動を効果的に抑制できる。
特に本実施例の場合第９図に示すように修正値PIDをフ
ァジィ推論を用いてより適正な値に設定することができ
るため空燃比を可及的に安定させることができ、サージ
トルクを低減でき乗り心地を改善できると共に排気浄化
性能を高めることができる。
ては、フィードバック補正係数LAMBDAは、空燃比検出値
の変化速度に基づいて設定される修正値PIDにより空燃
比の変化状態を予測した修正が行われるため、フィード
バック制御による空燃比の変動を効果的に抑制できる。
特に本実施例の場合第９図に示すように修正値PIDをフ
ァジィ推論を用いてより適正な値に設定することができ
るため空燃比を可及的に安定させることができ、サージ
トルクを低減でき乗り心地を改善できると共に排気浄化
性能を高めることができる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、空燃比検出値の
変化速度と基準値からの偏差とに基づき、空燃比の変化
状態を逐次きめ細かく予測しつつフィードバック制御量
を修正する構成としたため、空燃比の変動を可及的に抑
制でき、もってサージトルクの低減による乗り心地改
善，排気浄化性能の改善を可及的に促進できる。
変化速度と基準値からの偏差とに基づき、空燃比の変化
状態を逐次きめ細かく予測しつつフィードバック制御量
を修正する構成としたため、空燃比の変動を可及的に抑
制でき、もってサージトルクの低減による乗り心地改
善，排気浄化性能の改善を可及的に促進できる。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例のLA
MBDA及びPID演算ルーチンを示すフローチャート、第４
図は同上実施例の燃料噴射量演算ルーチンを示すフロー
チャート、第５図は同上実施例で用いる積分誤差Ｅ設定
用のマップ、第６図は同上実施例で用いる比例誤差ΔＥ
設定用のマップ、第７図は同上実施例で用いるファジィ
量Ｕ設定用のマップ、第８図は同上実施例で用いる修正
値PID設定用のマップ、第９図は同上実施例の制御時の
各種状態量を示すタイムチャートである。 １……機関、６……熱線流量計、８……燃料噴射弁、９
……クランク角センサ、10……コントロールユニット、
11……水温センサ、13……酸素センサ
明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例のLA
MBDA及びPID演算ルーチンを示すフローチャート、第４
図は同上実施例の燃料噴射量演算ルーチンを示すフロー
チャート、第５図は同上実施例で用いる積分誤差Ｅ設定
用のマップ、第６図は同上実施例で用いる比例誤差ΔＥ
設定用のマップ、第７図は同上実施例で用いるファジィ
量Ｕ設定用のマップ、第８図は同上実施例で用いる修正
値PID設定用のマップ、第９図は同上実施例の制御時の
各種状態量を示すタイムチャートである。 １……機関、６……熱線流量計、８……燃料噴射弁、９
……クランク角センサ、10……コントロールユニット、
11……水温センサ、13……酸素センサ
Claims (1)
- 【請求項１】機関運転状態を検出する機関運転状態検出
手段と、 検出された機関運転状態に基づいて燃料の基本供給量を
設定する基本供給量設定手段と、 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、 検出された空燃比と目標空燃比とを比較し、両者の大小
関係に応じて前記基本燃料供給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積分制御又は比例
積分制御により設定するフィードバック補正係数設定手
段と、 空燃比検出手段による検出値の変化速度を算出する空燃
比検出値変化速度算出手段と、 空燃比検出手段による検出値の基準値からの偏差を算出
する空燃比検出値偏差算出手段と、 空燃比検出値の変化速度と空燃比検出値の基準値からの
偏差とに基づいて、前記フィードバック補正係数設定手
段によって設定されたフィードバック補正係数を修正す
るようにフィードバック補正係数の修正値を設定するフ
ィードバック補正係数修正値設定手段と、 前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給
量，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，前記フィードバック補正係数修
正値設定手段で設定された修正値とに基づいて燃料供給
量を設定する燃料供給量設定手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036897A JP2582562B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036897A JP2582562B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205443A JPS63205443A (ja) | 1988-08-24 |
| JP2582562B2 true JP2582562B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=12482566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62036897A Expired - Lifetime JP2582562B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582562B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784929B2 (ja) | 1988-11-18 | 1998-08-13 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104929A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-17 | Hitachi Ltd | 電子制御燃料噴射装置 |
| JPH02188644A (ja) * | 1989-01-14 | 1990-07-24 | Nok Corp | 燃料噴射制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112838A (en) * | 1979-02-21 | 1980-09-01 | Hitachi Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS6299653A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-09 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
-
1987
- 1987-02-21 JP JP62036897A patent/JP2582562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784929B2 (ja) | 1988-11-18 | 1998-08-13 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63205443A (ja) | 1988-08-24 |
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