JPH01285634A - 空気比制御方法及び装置 - 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］ 本発明は空気比制御方法及び装置に係り、さらに詳細に
は内燃機関に供給される燃料空気混合気の空気比の値（
ラムダ値）がリッチからリーンに移行するとき及びその
逆の場合に実際値が飛躍的に変化する空気比を測定する
空気比センサ（ラムダセンサあるいは酸素センサとも呼
ばれる）を用いて空気比を制御する空気比制御方法及び
装置に関するものである。

［従来の技術］ まず、第１ａ図と第１ｂ図を用いて従来の技術を説明す
る。

本発明に関する分野においては通常ＰＩ（比例及び積分
）特性を有する２点動作制御方法が使用される。制御係
数ＦＲが操作量として出力され、それをデータ値に乗算
することによって燃料供給量制御装置を作動する操作信
号が形成される。通常、燃料供給量制御装置は燃料噴射
弁であって。

データ値は暫定的な燃料噴射時間である。制御量は空気
比の値であり、その実際値は内燃機関の排ガス内で冒頭
に述べた出力が飛躍的に変化する空気比センサによって
求められる。所定の時点で測定した空気比の実際値は、
遅延時間Ｔだけ早い時点に閉ループ制御に従って調節さ
れた燃料噴射量に対応して得られるものである。第１ａ
図に示すようにこの遅延時間Ｔによって制御係数ＦＨに
閉ループ制御による振動が発生する。この閉ループ制御
においては他のしばしば使用される手段、すなわちリッ
チ方向のＰ成分をリーン方向のＰ成分より大きくする手
段が採られる。この手段は、１より幾分率さい（リッチ
な）平均空気比値を形成するために用いられ、それによ
り通常使用される３元触媒の最適な反応点に達すること
ができる。これに関する詳細は、例えばドイツ特許公開
公報Ａｌ２５４５７５９号とそれに対応する米国特許第
４２１０１０６号明細書に記載されている。

さらに、センサの電圧ＵＳが閉ループ制御による振動周
期から得られるものに比較してより高い周波数で基準電
圧ＵＲＥＦを中心に変動することが知られている。周波
数の高い振動は、例えば空気体積あるいは燃焼状態の違
う空気比のばらつきによって発生する。この種の現象は
、「ケミカルノイズ」という統一概念で捉えられること
が多い。なお、この現象はエンジンに関係する所定の回
転数領域及び負荷領域において特に著しいことに注意す
る必要がある。

第１ａ図から明らかなように、制御係数ＦＲは通常の閉
ループ制御の振動によってもたらされる空気比の実際値
の変動に基づいて、１よりわずかに下の平均値から約４
％の振幅で変動する。ここで、動的な効果によって約１
％の空気比の変動が発生したとする。これが意味するの
は、この変動時制御係数ＦＲがちょうど約０．９９から
ｉ、ｏｉの範囲にある場合には、動的な効果によって空
気比がこのように変動しても閉ループ制御によりその影
響が克服され、従ってセンサ電圧がより高い周波数で振
動するということである。制御装置が通常の振動特性を
有する場合に、制御係数ＦＲが１．０１から０．９９の
間を通過する時間の長さが第１図に符号Ｔ１で示されて
いる。第１ａ図の右側の振動の後半は、例えば回転数が
きわどい領域になって空気比値が動的に変動しているこ
とを示す。時間ＴＩの間の内燃機関の吸気側における空
気比値の動的変動は、空気比センサでは第１ｂ図の一番
右に示すように遅延時間Ｔだけ遅延して検出される。同
部分には高い周波数を有するセンサ電圧ＵＳが基準電圧
ＵＲＥＦを中心にどのように振動するかが示されている
。この振動は、センサ電圧が基準電圧ＵＲＥＦ。

値を通過する毎に第１ａ図の一番右に示すように制御特
性の作用方向の切り替えをもたらす。すでに説明したよ
うに、リッチ方向のＰ成分はリーン方向のＰ成分より高
いので、切り替えを繰り返す毎に制御係数ＦＲがリッチ
方向へ急速に上昇する。

［発明が解決しようとする課題］ 制御係数ＦＨのこのような急速な上昇は、例えば本出願
人の商標であるモトロニックの空気比制御装置では、セ
ンサ電圧ＵＳが基準電圧ＵＲＥＦを２回通過する間の時
間をチエツクすることによって防止される。この時間が
例えば回転数に関係する遅延時間Ｔを上回るとすぐに、
前述の動的な効果が作用する。その場合には両制御方向
のＰ（比例）成分は、いずれの方向においても通常の運
転でリッチ方向について定められていた値に設定される
。

それによって制御係数ＦＲは一方の方向へ急速に変化す
ることはなくなるが、この制御係数は、検出不可能なド
リフトを起こしてしまう、というのは制御係数の工　（
積分）成分に基づいてではなく、Ｐ成分に従って基準電
圧ＵＲＥＦを通過するからである。

本発明の課題はシリンダのばらつき現象が存在してもド
リフトなしで作動できる、内燃機関に供給される燃料空
気混合気の空気比の値を制御する空気比制御方法及び装
置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために本発明方法においては、実
際値が基準値を通過する場合に、その前に空気比の実際
値が少なくともリッチのしきい値まで上昇している場合
にだけ、上記濃厚化方向への切り替えが行われ、また空
気比の実際値が基準値を通過する場合に、その前に実際
値が少なくともリーンのしきい値まで下降している場合
にだけ、上記希薄化への切り替λが行われる構成が採用
されている。

さらに他の本発明方法によれば、実際値が所定の時定数
で平均化される。その場合、その時定数は、センサの値
がシリンダのばらつきによって高い値と低い値の間で急
速に変動する場合には平均化された値はリッチないしリ
ーンのしきい値には達しないが、センサの値の変動が主
として操作量の変化によってだけ決定される場合には前
記しきい値に達するように設定されている。

また、本発明装置によれば、希薄化方向への制御を設定
する手段と、希薄化方向への制御を作動させる手段と、
濃厚化方向への制御を設定する手段と、濃厚化方向への
制御を作動させる手段とが設けられ、前記希薄化方向へ
の制御を設定する手段は、実際値がリーンのしきい値に
達したときにセットされ、かつ希薄化方向への制御を作
動させる手段がセットされるときにリセットされ、前記
希薄化方向への制御を作動させる手段は、希薄化方向へ
の制御を設定する手段がセットされていて、かつ実際値
が基準値を通過した時にセットされ、また、前記濃厚化
方向への制御を設定する手段は、実際値がリッチのしき
い値に達したときにセットされ、かつ濃厚化方向への制
御を作動させる手段がセットされるときにリセットされ
、前記濃厚化方向への制御を作動させる手段は、濃厚化
方向への制御を設定する手段がセットされていて、かつ
実際値が基準値を通過したときにセットされる構成が採
用されている。

［作用】 本発明方法によれば、公知の方法のようにセンサ電圧Ｕ
Ｓが基準電圧ＵＲＥＦを通過する毎に制御方向が変化す
るのではなく、制御方向の変化は予めリッチあるいはリ
ーンのしきい電圧を越えているときだけに行われる。本
発明は、シリンダのばらつきによってもたらされるセン
サ電圧の振動は、ＰＩ特性を有する２点動作制御を行う
場合に遅延時間によって原則的に発生する制御対象の振
動よりも振幅及び周期が小さいという事実を利用してい
る。

本発明方法によれば、センサ電圧ＵＳが上記２つのしき
い電圧のうちの一方、例えばリッチのしきい電圧を通過
することを検出する。その後でセンサ電圧が基準電圧Ｕ
ＲＥＦ方向へ移動してこれを通過する場合には、従来の
方法のように制御方向は反転する。しかし同時にしきい
電圧の通過を検出した手段がリセットされる。それによ
って、センサ電圧が予め一方のしきい電圧に達せずに続
いて基準電圧を中心に振動した場合には制御方向は反転
されない、センサ電圧が予め一方のしきい電圧に達して
それから基準電圧を中心に振動した場合、従って例えば
リーンのしきい電圧に達してから基準電圧に達した場合
に初めて制御方向が反転される。

従って一方のしきい電圧に達することによって制御方向
が反転すべきであることが設定されるが、実際に制御方
向の反転を行わせることにはならない。反転は、それ以
前に設定状態となった（一方のしきい電圧に達した）後
に基準電圧に達したときに初めて行われる。本発明方法
を実施できるようにするために、本発明を実施する装置
には、リーン方向への制御を設定する手段と、り一ン方
向への制御を作動させる手段と、リッチ方向への制御を
設定する手段と、リッチ方向への制御を作動させる手段
とが設けられている。これらの手段は比較器、フリップ
フロップ及び論理回路などの従来の回路素子で形成する
ことも可能であるが、好ましくは最近使用されているテ
クノロジーに従って、例えば前述のような条件が発生し
たときにそれぞれセットあるいはリセットされるフラグ
を用いるなど、ソフトのプログラムによって形成するほ
うがよい。その場合に種々の手段はこの種のフラグの異
なった状態とすることができ、例えばリーン方向への制
御を作動させる手段はフラグのセット状態にし、リッチ
方向への制御を作動させる手段は同じフラグのリセット
状態に対応させることができる。

本発明の好ましい実施例によれば、基準電圧に基づくセ
ンサ電圧が一方のしきい電圧に達したときに制御方向が
切り替えられる。この制御方向の切り替又は、基準電圧
を通過する以前にすでに一方のしきい電圧を通過してい
る場合には意味を持たない、しかしこの実施例は、空気
比の値が例えば、シリンダのばらつきの振動が重なった
りして例えば運転状態の変動によって空気比の値がもは
や連続的にリッチとリーンの間で変動せずに、例えばセ
ンサ電圧がリッチの状態から出発するがリーンのしきい
電圧に達せず、その代わりにまたリッチの状態に達する
ような場合に有効となる。

このような特殊な場合には、本発明方法の基本実施例に
おいては制御方向はり−ンの方向へ反転されることはな
い。しかし上記のような特殊な場合にそれに応じて、制
御の出発点を変化させ、すなわちその前の状態から出発
しないようにすれば、本発明方法を使用することができ
る。その場合には、いずれにしてもリッチのしきい電圧
を越えたらリーン方向への制御が行われ、リーンのしき
い値を下回ったらリッチ方向への制御が行われる。

本発明方法の機能障害をできるだけ少な（するために、
好ましくはリッチとリーンのしきい電圧を基準電圧から
できるだけ離してリッチの電圧レベルないしリーンの電
圧レベルにできるだけ近づけるようにする。従ってシリ
ンダのばらつきを伴わない通常の制御の振動が存在する
場合に達成されるセンサ電圧の値に近づけられる。しか
しこのような条件は、シリンダのばらつきによって周波
数の高い振動が生じ、その間にセンサ電圧がしきい電圧
に達することができないような時定数で平均することに
よりセンサ電圧を求める場合には、維持することができ
ない。この場合にはセンサの動作可能状態を検出するた
めに使用される電圧（ドイツ特許公開公報第３３１９４
３２号とそれに対応する米国特許第４５２８９５７号明
細書）をしきい電圧として使用することができる。

［実施例］ 以下、第２図と第３図に示す実施例を用いて本発明の詳
細な説明する。

第２図のフローチャートの説明に入る前にまず、第３ａ
図と第３ｂ図の座標について説明する１図には５種類の
電圧レベルが区別して記入されている。すなわちリッチ
の電圧レベルＵＮＦ、リッチのしきい電圧ＵＦ、基準電
圧ＵＲＥＦ、リーンのしきい電圧ＬＩＭ、リーンの電圧
レベルＵＮＭである。

電圧レベルについてはすでに説明しである。リッチ電圧
レベルＵＮＦは例えば９００ｍＶで、リーンの電圧レベ
ルは例えば５０ａ＋Ｖである。リッチのしきい電圧ＵＦ
ハ例えば８００ｍＶ　テ、基準電圧ＵＲＥＦは５００＋
ｇＶ、リーンのしきい電圧は例えば１５０ｇｇＶである
。電圧の代わりに空気比の値を記入することも可能であ
るが、通常は空気比センサを用いて測定した電圧をいち
いち空気比の値に換算せずに直接使用している。

第３ｂ’図には時間に対して制御係数ＰＲの値が記載さ
れている。この係数は平均値１で振動する。

ｌより上の値は燃料噴射時間の延長、すなわち燃料空気
混合気の濃厚化を意味し、■より下の値は希薄化を表し
ている。第３ａ図と第３ｂ図の関係から、センサ電圧が
リーンな混合気を表しているときに制御係数ＦＲは濃厚
化するように動き、逆にセンサ電圧がリッチな混合気を
表しているときに制御係数が希薄化するように働（こと
が理解される。

第２図に示すフローチャートにおいては、制御を開始さ
せるとまずｒＡＪのマークに達する。次に示すプログラ
ムのループにおいては作業が終了するとそれぞれこのマ
ークに戻る。これはフローチャートの一番下がまた「Ａ
」のマークで終了していることによって示されている。

ループの第１のステップＳ１においては、それぞれセン
サ電圧の実際値が読み取られる。その後所定数のサブプ
ログラムの処理が行われるが、これはまとめて８２で示
されている。このサブプログラムにおいては例えば、空
気比センサが冷間始動の後すでに動作可能状態になって
おり、次の制御プログラムを実施できるかどうかが判断
される。そうでなければ直接「Ａ」へ戻る。しかしまた
、例えばセンサの機能に障害があること、あるいは例え
ばエンジンブレーキ状態であるなどの特殊条件、あるい
は加速のための混合気の濃厚化の存在などが確認された
場合には、プログラム全体の流れを中断することも可能
である。しかしセンサの機能が正常で、動作可能状態に
ありかつ特殊な条件が存在しないことが確認された場合
には、ステップＳ３において本来の制御を開始する。

ステップＳ３においては、センサ電圧ＵＳがリッチのし
きい電圧ＯＦより大きいかどうかが判断される。振動が
第３ａ図の一番左に記載されている条件になっていると
仮定する。その場合には前記の判断条件が肯定されたこ
とになる０次にステップＳ４においては、フラグＡＫＦ
がセットされる。ここではリッチ方向への制御が設定さ
れるが、まだ作動されない、好ましい実施例によれば、
ステップＳ４の次に第２図中点線で示すステップＳ５が
設けられるが、これについては後述する。このステップ
Ｓ５を通らずに、制御はステップ＄６へ進み、ステップ
Ｓ６においてはフラグＭがセットされているかどうかが
判断され、セットされていればリーン方向への制御が行
われなければならないことを示す、ここでは初期化処理
においてフラグＭが実際にセットされているものとする
。この手段は理にかなっている。どうのはセンサは動作
可能状態に達すると、通常リッチな混合気を示し、従っ
てリーンにすべきであるという値を示すからである。す
でに説明したように、フラグＭがセットされているので
、次のステップＳ７においては制御係数ＦＲが減少され
、従って混合気はさらに希薄化される。その後の処理は
再び「Ａ」マークへ戻る。

次に、ステップＳ１の処理においてセンサ電圧ＩＰがす
でにリッチのしきい電圧ＵＦの下にさがっているが、ま
だ基準電圧ＵＲＥＦより高いと仮定する。

ステップＳ２をそのまま通過するが、これはステップＳ
２にまとめられたサブプログラムの流れを通過すること
になるので、このステップＳ２の説明は省略する。従っ
てステップＳ３に移行してセンサ電圧ＵＳがリッチのし
きい電圧ＵＦより大きくないことが検出される。このス
テップＳ３が否定された後に移行するステップＳ８にお
いては、センサ電圧ＵＳがリーンのしきい電圧ＵＭより
小さいかどうかが判断される。小さくない場合にはステ
ップＳ９へ進み、ステップＳ９においてはセンサ電圧Ｕ
Ｓが基準電圧ｔｌＲＥＦより大きいかどうかが判断され
る。大きい場合にはステップＳＩＯへ進み、リーンのし
きい電圧を下回ったことを示すフラグＡＫＭがセットさ
れているかどうかの判断が行われる。フラグＡＸＭは、
上述のように初期化処理においてまずリッチな混合気を
示す信号が存在しているという理由によって、ゼロにセ
ットされるものとする。これはフローチャートによれば
、ステップＳ１０の次にすでに説明したステップＳ６と
８７へ進むことになり、従って変わらずに希薄化が行わ
れる。その後の処理は再びマークｒＡＪへ戻る。

次に、ステップＳｔで読み込まれたセンサ電圧ＵＳが基
準電圧ＵＲＥＦより小さいと仮定する。それによって今
度は判断ステップＳ９において答えがノーとなり、ステ
ップＳｌｌへ移行して、ステップＳｌｌでフラグＡＫＦ
がセットされているか否かが判断される。セットされて
いる場合には、フローチャートによればステップＳ１２
に移行して、ステップＳ１２で上記のフラグＡＫＦをリ
セットする０次にステップＳ１３と３１４においてフラ
グＭをリセットし、フラグＦをセットする。フラグＦは
濃厚化すべきであることを意味し、従って制御係数ＦＲ
は増大される。次にすでに説明したステップＳ６に移行
して、フラグＭがセットされているかどうかを判断する
。この判断の答えは、その前でリセットしているのでノ
ーである。次にステップＳ１５へ移行して、フラグＦが
セットされているかどうかを判断する。セットされてい
れば、ステップＳ１６において制御係数ＰＲが増加され
、従って濃厚化が行われる。その後処理の流れはマーク
「Ａ」へ戻る。

次の読み取りステップＳ１においては、センサ電圧ＵＳ
がリーンのしきい電圧ＵＭの値より下がっているものと
する。従ってステップＳ８の判断にはイエスと答えるこ
とになる。それによってステップＳ７においてフラグＡ
ＫＭをセットする。フラグＡＫＭがセットされることは
、制御方向がリーンになることを示している。すでに述
べた好ましい実施例においては、次に後述するステップ
Ｓ１８が設けられている。しかし、ここではこのステッ
゛ブＳ１８を通らずに、ステップＳ１７はフラグＭのセ
ット状態を判断する前述のステップＳ６へ直接移行する
。フラグＭはセットされていないので、前述のようにそ
のままステップＳ１５とＳ１６へ移行し、従ってさらに
濃厚化が行われる。その後の処理はマークｒＡＪへ戻る
。

次に行う処理においては、センサ電圧ＵＳは再びリーン
のしきい電圧ＵＭより大きい値を有するが、基準電圧Ｕ
ＲＥＦには達していない。従ってプログラムの流れはス
テップＳ９へ移行して、センサ電圧ＵＳがまだ基準電圧
ＵＲＥＦ以下であるかどうかが判断され、ステップＳ９
の答えはノーである。ステップＳｌｌにおいて、フラグ
ＡＫＦがセットされているかどうかが判断される。フラ
グＡＫＦはステップＳ１２においてはリセットされてい
るので、前記ステップＳｌｌの答えはノーであって、そ
の結果前述のようにステップＳ６、Ｓ１５、Ｓ１６の流
れがそのまま辿られる。従ってさらに濃厚化が行われ、
処理は再びマークｒＡＪへ戻る。

次にステップ＄１においてセンサ電圧ＵＳを読み取る場
合には、この電圧は基準電圧ＵＲＥＦより大きいものと
する。従ってステップＳ９の答えはイエスであって、す
でに述べたフラグＡＫＭのセット状態を判断するステッ
プＳ１０へ移行する。このフラグＡＫＭはステップＳ１
７においてセットされているので、この答えはイエスで
ある。それによって次のステップＳ１９ではフラグＡＫ
Ｍがリセットされ、次のステップＳ２０と３２１におい
てフラグＭがセットされ、フラグＦがリセットされる。

次のステップＳ６においては、すでにフローチャートの
最初のところで説明したように、フラグＭがセットされ
ていることが確認される。それによってステップＳ７へ
移行し、従って制御係数ＰＲを減少させて、混合気の希
薄化が行われる。そして流れはマークｒＡＪへ戻る。

次の処理でセンサ電圧ＵＳが再びリッチのしきい電圧Ｏ
Ｆより大きいことが観察されて、上述の流れが繰り返さ
れる。

以上の説明から明らかなように、ステップＳ２０におい
てフラグＭはそれ以前にステップＳ１０においてフラグ
ＡＫＭをセットする条件が満たされている場合だけセッ
トされる。同様にステップＳ１３のフラグＦは、ステッ
プＳｌｌにおいてフラグＡＫＦをセットする条件が満た
されている場合にだけセットされる。これらのこととス
テップＳ９の機能によって、基準電圧を通過しかつ新し
い制御方向に属するフラグが予めセットされている場合
にだけ制御方向の切り替えが行われることが理解できる
。最初に基準電圧を上回った場合に、それに関連するフ
ラグがリセットされて、次にこのフラグをセットするに
至ったしきい値に達したときにセットされる。それによ
って第３ａ図の右と中央に記載されているように、基準
電圧ＵＲＥＦを中心にしたセンサ電圧ＵＳの振動によっ
て、制御方向が連続的に反転されることはない。

従って上述の基本実施例によれば、シリンダのばらつき
によるセンサ電圧の高い周波数の振動が発生したときに
制御特性を限定できないという従来技術の問題を解決す
ることができる。しかし本発明方法の基本実施例におい
ては、センサ電圧ＵＳが２つのしきい値ＯＦとＵＭを交
互に通過しないで、例えばセンサ電圧がリッチなしきい
電圧ＵＦから下がって来て、リーンなしきい電圧ＵＭに
達せずに、第３ａ図の一番右に示すように再びリッチな
しきい電圧ＩＦを越える場合には、困難が生じる。この
実施例においてはまだ続いている濃厚化が希薄化へは切
り替わらない。というのは制御を希薄化する方向へ設定
するフラグＡＫＭがまだセットできないからである。し
たがってステップＳ２のサブプログラムのいずれかにお
いて制御エラーの結論が出されて、新たに処理を希薄化
ステップから開始させるまではさらに濃厚化が行われて
しまう。

以上説明したような特殊な場合にも迅速な制御を保証で
きるようにするために、本発明方法の好ましい実施例に
よれば、すでに述べたステップＳ５とＳ１８が設けられ
ている。ステップＳ５においてはフラグＭがセットされ
、ステップ３１８においてはフラグＦがセットされる。

これが示す意味は、リッチなしきい電圧口Ｆを上回った
場合には、どんな場合にも希薄化が行われ、リーンなし
きい電圧ＵＭを下回った場合には、必ず濃厚化が行われ
るということである。従ってフラグＭとＦは予めしきい
電圧を通過した後に基準電圧ＵＲＥＦを上回った場合だ
けでなく、しきい電圧自体を通過した場合にもセットさ
れる。前述の条件によってすでにこれらのフラグＭとＦ
がセットされている場合には、新たにセットしても変化
は生じない、しかしすでに説明しかつ第３ａ図の一番右
に示すような場合が生じたときには、しきい電圧を通過
することだけによってセットが行われる。

このような手段によって、初期化処理の条件とは関係な
く、冷間始動の後宮に所望の空気比値の方向へ制御が行
われる。

すでに説明したように、フラグＡＫＭはリーンな方向へ
の制御を設定する手段を示し、フラグＭはリーンな方向
への制御を作動させる手段を示す。

フラグＡＫＦはリッチな方向への制御を設定する手段を
示し、フラグＦはリッチな方向への制御を作動させる手
段を示す。それぞれフラグがセットされると、所望の工
程が開始される。しかし、フラグＦがリセットされてい
れば、常にフラグＭはセットされていることが明かであ
り、その逆も成り立つ、従ってリーンな方向ないしリッ
チな方向の制御を作動させる手段としては、例えばフラ
グの異なる２つの状態を利用することができる。同様に
図示の処理手順をフラグＡＫＭがリセットされていると
きには必ずフラグＡＫＦがセットされておリ、またその
逆も行われるように変更することも可能である。その場
合には制御をリーンな方向あるいはリッチな方向へ設定
する手段も、１つのフラグの異なる２つの状態によって
実現することができる。しかしまた、上記の手段に例え
ばフリップフロップ等のディスクリート素子を使用する
ことも可能である。

上記の実施例においては、センサ電圧ＵＳは３つの比較
ステップＳ３、Ｓ８、Ｓ９において同じ形で利用するよ
うに設定されている。しかしセンサ電圧ＵＳを例えばス
テップＳ９においては直接基準電圧ＵＲＥＦと比較する
のに使用し、一方ステップＳ３と８８においてはセンサ
電圧を平均してしきい電圧と比較するようにすることも
可能である。

このようにすると、回転数が小さい領域でかつ応答の早
い空気比センサを使用した場合でも、平均されたセンサ
電圧はシリンダのばらつきによって振幅に変動があって
も明らかにリッチの電圧レベルＩＮＦないしリーンの電
圧レベルＵＮＭ以下の振幅にすることができ、従って閉
ループ制御時シリンダのばらつきがないのと同じ振幅に
することが保証される。この平均する時間は、不利な条
件の場合でもシリンダのばらつき時間の間センサ電圧が
しきい電圧に達しないように設定される。

応答の遅い空気比センサを使用する場合、あるいは回転
数の小さい領域においてシリンダのばらつきによって制
御の振動が発生してもそれが問題にならない場合には、
平均化処理を省くことができる。他の実施例においては
、基準電圧ＵＳとの比較を行うステップＳ９において平
均されたセンサ電圧を使用することも可能である。とい
うのは、シリンダのばらつきに基づく振動時間がシリン
ダのばらつきなしの制御の振動よりも幾分短（、例えば
ｌ／１０〜１１５シがないからである。

次に本発明方法及び装置の機能を説明するために、シリ
ンダのばらつきによって種々のシリンダの空気比値のば
らつきが約１％になるものと仮定する。しかし、ばらつ
きの程度は内燃機関の構造及びそれぞれの回転数に著し
く依存する０回転数にほとんど余裕がない場合には、ば
らつきは明らかに１％を越える。本発明方法及び装置に
おいてはそれによって制御の振動は増大するが、制御方
向が連続的に反転することはなく、コントロールできな
いような操作量のドリフトが生じることはない。

本実施例の場合には、固定のしきい電圧ＵＰとＵＭを用
いている。しかしまた、しきい電圧、あるいは空気比し
きい値など他のしきい値を運転パラメータを介して読み
出すことができるようにしきい値メモリに記憶させるこ
とも可能である。その場合には回転数が大きいと信号処
理の応答性は一定であるため回転数が低い場合よりも小
さいしきい値を使用することができる。それによってし
きい値をリッチの電圧レベルＵＮＦないしリーンの電圧
レベルＵＮＭから十分に離しておくことができるので、
不利な運転条件の場合でもシリンダのばらつきがオーバ
ーラツプせず、閉ループ制御に基づく振動が存在する場
合には、確実にしきい値に達することができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、シリン
ダのばらつき現象が存在してもドリフトなしで作動でき
る、内燃機関に供給される燃料空気混合気の空気比値を
制御する空気比制御方法及び装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図と第１ｂ図は従来方法に関する制御係数ＦＲな
いしセンサ電圧ＵＳの時間的な特性を示す表図、第２図
は制御方向を設定するしきい電圧で作動する方法及び装
置を説明するフローチャート図、第３ａ図と第３ｂ図は
第２図のフローチャートに従って作動する方法及び装置
に関するセンサ電圧ＵＳないし制御係数ＦＨのそれぞれ
時間的な特性を示す表図である。 ＵＮＦ・・・リッチなしきい電圧 ＵＲＥＦ・・・基準電圧 ＵＮＭ・・・リーンなしきい電圧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機関に供給される燃料空気混合気の空気比の値
   がリッチからリーンに移行するとき及びその逆の場合に
   実際値が飛躍的に変化する空気比を空気比センサを用い
   て測定し、かつ実際値が基準値を通過したとき操作量の
   値を増減させて混合気の希薄化から濃厚化への切り替え
   あるいはその逆方向への切り替えが行われる空気比制御
   方法において、 空気比の実際値（ＵＳ）が基準値（ＵＲＥＦ）を通過す
   る場合に、その前にその実際値が少なくともリッチのし
   きい値（ＵＦ）まで上昇している場合にだけ、前記濃厚
   化方向への切り替えが行われ、空気比の実際値が基準値
   を通過する場合に、その前に実際値が少なくともリーン
   のしきい値（ＵＭ）まで下降している場合にだけ、前記
   希薄化への切り替えが行われることを特徴とする空気比
   制御方法。 ２）実際値が一方のしきい値を通過するとき、その前に
   制御方向の切り替えが行われていない場合には、実際値
   が少なくともリッチのしきい値まで上昇した場合にリー
   ンの方向への切り替えが、また実際値が少なくともリー
   ンのしきい値まで下降した場合にリッチの方向への切り
   替えが行われることを特徴とする請求項第１項に記載の
   方法。 ３）リッチとリーンのしきい値が所定値だけ基準値から
   離されていることを特徴とする請求項第１項あるいは第
   ２項に記載の方法。 ４）センサの値がシリンダのばらつきによって高い値と
   低い値の間で急速に変動する場合でも平均化された値が
   リッチないしリーンのしきい値には達しないような時定
   数で、しかもセンサの値の変動が主として操作量の変化
   によってだけ決定される場合には前記しきい値に達する
   ような時定数で実際値を平均化することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項あるいは第３項に記載の空
   気比制御方法。 ５）内燃機関に供給される燃料空気混合気の空気比の値
   がリッチからリーンに移行するとき及びその逆の場合に
   実際値が飛躍的に変化する空気比を測定する空気比セン
   サを用いて空気比の値を制御する空気比制御装置におい
   て、 希薄化方向への制御を設定する手段（ＡＫＭ）と、 希薄化方向への制御を作動させる手段（Ｍ）と、 濃厚化方向への制御を設定する手段（ＡＫＦ）と、 濃厚化方向への制御を作動させる手段（Ｆ）とが設けら
   れ、 前記希薄化方向への制御を設定する手段は、実際値がリ
   ーンのしきい値に達したときにセットされ、かつ希薄化
   方向への制御を作動させる手段がセットされるときにリ
   セットされ、 前記希薄化方向への制御を作動させる手段は、希薄化方
   向への制御を設定する手段がセットされていて、かつ実
   際値（ＵＳ）が基準値（ＵＲＥＦ）を通過した時にセッ
   トされ、 前記濃厚化方向への制御を設定する手段は、実際値がリ
   ッチのしきい値（ＵＦ）に達したときにセットされ、か
   つ濃厚化方向への制御を作動させる手段がセットされる
   ときにリセットされ、前記濃厚化方向への制御を作動さ
   せる手段は、濃厚化方向への制御を設定する手段がセッ
   トされていて、かつ実際値が基準値を通過したときにセ
   ットされることを特徴とする空気比制御装置。