JPH0227135A - 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〉 本発明は電子制御燃料噴射装置を有する内燃機関の空燃
比制御装置に関し、詳しくは、機関に吸入される混合気
の空燃比を検出し、この検出結果に基づいて燃料噴射量
をフィードバック制御するよう構成された空燃比制御装
置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置は、機関吸気系に電磁
式燃料噴射弁を備え、機関に吸入きれる空気量に関与す
る機関運転状態のパラメータ（例えば機関吸入空気流量
と機関回転速度）に基づいて基本燃料噴射量を設定し、
これに空燃比フィードバック制御のためのフィードバッ
ク補正係数を乗じるなどして、最終的な燃料噴射量を求
め、この燃料噴射量に対応するパルス巾の駆動パルス信
号を機関回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁
に出力することにより、燃料噴射量を制御して、機関に
最適な量の燃料を噴射供給するようにしている。

空燃比フィードバック制御については、機関排気系に酸
素センサを設け、該酸素センサによって検出される機関
排気中の酸素濃度を介してこれと密接な関係にある機関
吸入混合気の空燃比を検出し、検出された空燃比を目標
空燃比である理論空燃比と比較してリッチ・リーンを判
定し、これに基ライてフィードバック補正係数を変化さ
せることにより、空燃比を理論空燃比にフィードバック
制御している。

具体的には、第７図に示すように、酸素センサの出力電
圧を目標空燃比である理論空燃比相当のスライスレベル
電圧と比較して、出力電圧大のときにリッチ、出力電圧
小のときにリーンと判定し、この判定結果に基づいて比
例・積分（ＰＩ）制御によりフィードバック補正係数を
設定して制御する。即ち、例えばリッチ（リーン）のと
きは、フィードバック補正係数を始めに比例定数Ｐ分減
少（増大）させ、それから時間同期又は回転同期で積分
定数１分ずつ減少（増大）させて、空燃比を理論空燃比
に近づけるように制御する（特開昭６０−２４０８４０
号公報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、酸素センサの応答性は一般的に悪いため、酸
素センサの出力電圧がスライスレベル電圧をよぎるとき
には実際の空燃比は目標空燃比よりリッチ側或いはリー
ン側へ大きく変化してしまっている。このため、オーバ
ーシュートやアンダーシュート量が大きくなり、結果的
に空燃比の変動中が大きく、目標空燃比への収束性が悪
くなって、サージトルクによる運転性の悪化や排気中に
おけるＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘ等の排出量の増大を招く慣れ
がある。

かかる問題点を解決するため、本出願人は先に、検出さ
れた空燃比（酸素センサ出力電圧）の目標空燃比（スラ
イスレベル電圧）からの偏差と、検出された空燃比（酸
素センサ出力電圧）の微分値とに基づいて空燃比の動向
を予測してフィードバック補正係数を設定するよう構成
した空燃比制御装置を提案した（特願昭６２−２２６６
０７号参照）。

しかしながら、第８図に示すように、酸素センサの出力
電圧がノイズ又は燃料分配性等の影響を受けて乱れると
、従来のように現在の出力電圧と所定時間前との偏差に
よって空燃比の微分値を求めるような構成では、微分値
が前記出力電圧の乱れに影響されてバタつくことにより
、空燃比のフィードバック制御性が悪化し、排気有害成
分であるＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘの低減が果たせなくなって
しまうという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃比
の目標空燃比からの偏差と空燃比変化の微分値とに基づ
いてフィードバック補正係数を設定する構成のものにお
いて、検出された空燃比に乱れが生じても微分値検出が
その影響を受けないようにして、目標空燃比へのフィー
ドバック制御性を確保できるようにすることを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、下記Ａ−Ｈ
の手段を含んで内燃機関の空燃比制御装置を構成する。

（Ａ）機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段 （Ｂ）該機関運転状態検出手段で検出した機関運転状態
に基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設
定手段 （Ｃ）機関排気成分を検出しこれにより機関に吸入され
る混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段（Ｄ）検出
された空燃比の目標空燃比からの偏差を演算する偏差演
算手段 （Ｅ）検出された空燃比の微分値を相互に異なる複数の
ゲート時間でサンプリングし、その平均値を微分値とし
て設定する微分値演算手段 （Ｆ）前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料
噴射量をフィードバック補正するためのフィードバック
補正係数を設定するフィードバック補正係数設定手段 （Ｇ）前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料
噴射量と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とに基づいて燃料噴射量を演
算する燃料噴射量演算手段（Ｈ）演算された燃料噴射量
に対応する駆動パルス信号によりオン・オフ的に機関に
燃料を噴射供給する燃料噴射手段 〈作用〉 機関運転状態検出手段Ａによって検出された機関運転状
態に基づき、基本燃料噴射量設定手段Ｂは目標空燃比に
ほぼ対応する基本燃料噴射量を設定する。

一方、空燃比検出手段Ｃによって空燃比が検出され、偏
差演算手段りは空燃比の目標空燃比からの偏差を演算し
、微分値演算手段Ｅは検出された空燃比の微分値を相互
に異なる複数のケート時間でサンプリングし、その平均
値を微分値（変化速度）として設定する。

これらの偏差と微分値とにより空燃比の動向を予測し得
るから、フィードバック補正係数設定手段Ｆはこれらの
偏差と微分値とに基づいてフィードバック補正係数を設
定する。

燃料噴射量演算手段Ｇは、前記各設定手段ＢＦによって
設定された基本燃料噴射量及びフィードバック補正係数
に基づいて燃料噴射量を演算する。そして、この燃料噴
射量に相当する駆動パルス信号により燃料噴射手段Ｈが
作動する。

〈実施例） 以下に本発明の詳細な説明する。

第２図において、機関１にはエアクリーナ２から吸気ダ
クト３．スロットル弁４及び吸気マニホールド５を介し
て空気が吸入される。吸気マニホールド５のブランチ部
には各気筒毎に燃料噴射手段としての燃料噴射弁６が設
けられている。燃料噴射弁６はソレノイドに通電されて
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、１ｋ　述するコントロールユニット２からの駆動
パルス信号により通電されて開弁じ、図示しない燃料ポ
ンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定
の圧力に調整された燃料を噴射供給する。

尚、この例はマルチポイントインジェクションシステム
であるが、スロットル弁４の上流などに全気筒共通に単
一の燃料噴射弁を設けるシングルポイントインジェクシ
ョンシステムであっても良い。

機関１の燃焼室には点火栓７が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。

そして、機関１からは、排気マニホールド８゜排気ダク
ト９．三元触媒１０及びマフラー１１を介して排気が排
出される。三元触媒１０は、排気成分中のＣｏ、ＨＣを
酸化し、またＮＯｘを還元して、他の無害な物質に転換
する排気浄化装置であり、その転換効率は吸入混合気の
空燃比と密接な関係にある。

コントロールユニット１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃
料噴射弁６の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、吸気タクト３中に熱線式の
エアフローメータ１３が設けられていて、吸入空気流量
Ｑに応じた電圧信号を出力する。

また、クランク角センサ１４が設けられていて、４気筒
の場合、クランク角１８０°毎の基準信号とクランク角
１°又は２°毎の単位信号とを出力する。ここで、基準
信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の発
生数を計測することにより、機関回転速度Ｎを算出可能
である。

また、機関ｌのウォータジャケットに冷却水温Ｔｗを検
出する水温センサ１５が設けられている。

これらエアフローメータ１３．クランク角センサ１４な
どが機関運転状態検出手段に相当する。

また、排気マニホールド８の集合部に空燃比検出手段と
しての酸素センサ１６が設けられ、排気中の酸素濃度を
介して吸入混合気の空燃比を検出す酸素センサ１６は、
例えば有底円筒状で閉塞端部が排気中に臨ませられ濃淡
電池用固体電解質として用いられる酸素イオン伝導体で
あるジルコニア（ＺｒＱｚ）チューブの内側の大気と外
側の排気との酸素濃度の比により起電力を発生させるも
のである。

そして、ジルコニアチューブの外側の面に酸化触媒とし
て機能する白金を蒸着してなる白金触媒層を設け、−船
釣に理論空燃比よりもリッチ混合気で燃焼させたときに
僅かに存在する０２とＣＯなどの未燃成分とを結合させ
て外側の酸素濃度を略ゼロにすることにより内外の酸素
濃度比を太き（して大きな起電力を発生させる一方、リ
ーン混合気では酸素濃度差が小さく殆ど電圧が発生せず
、第３図に示すように理論空燃比付近で起電力が急変す
る周知のものである。

更に、スロットル弁４には、スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏをポテンショメータによって検出するスロットルセン
サ１７が付設されている。

ここにおいて、コントロールユニット１２に内蔵された
マイクロコンピュータのＣＰＵは、第４図〜第６図のフ
ローチャートとして示すＲＯＭ上のプログラムに従って
演算処理を行い、燃料噴射を制Ｊｎする。本実施例にお
いて、コントロールユニット１２による基本燃料噴射量
設定手段、燃料噴射量演算手段、フィードバック補正係
数設定手段。

偏差演算手段、微分値演算手段としての機能は、前記フ
ローチャートに示されるようにソフトウェア的に備えら
れている。

第４図のフローチャートに示すルーチンは、空燃比フィ
ードバック制御ルーチンであり、所定微小時間（例えば
１０ｍ５）毎に実行される。

まず、ステップ１では酸素センサ１６からの出力電圧■
。２を入力し、次のステップ２では前記出力電圧■。２
の微分値ΔＥを下式に基づいて演算する。

ここで、Ｖ　０２−　”　０．　Ｖ　ｏ２−２’　ｌ　
Ｖ　６　Ｚ　−’°は、それぞれ３０ｍ５前、　２０ｍ
５前、　１０ｍ５前における酸素センサー６の出力電圧
■。２である。このように、３０ｍ５　、２０ｍ５　、
１０ｍ５の３種のゲート時間において求めた出力電圧Ｖ
。２の変化量（微分値ΔＥ）を平均して最終的に微分値
へＥを求めるようにすれば、出力電圧■。２がノイズや
燃料分配性の影響を受けて乱れても、その乱れが微分値
へＥに大きく影響することを回避できるものである。

即ち、微分値ΔＥを例えばΔＥ←■。２　　ＶＯ２−”
として求めるようにした場合、実際の空燃比としては略
一定の状態であっても出力電圧■。２が乱れるとその乱
れが微分値ΔＥに大きく影響し、空燃比が前記乱れと路
間等の変化をしているものとして捉えられることになっ
てしまうが、本実施例のように長短の異なる３種のゲー
ト時間における微分植へＥを平均して微分値ΔＥを求め
るようにすれば、乱れを平均化処理することができて微
分値ΔＥの設定に対する影響度を低下させることができ
るものである。

そして、ステップ３では、ステップ２で演算した微分値
へＥが正の値であるか負の値であるかを判別し、正であ
って酸素センサ１６の出力電圧Ｖ。２が増大傾向を示し
ていると判定されるとステップ４へ進んでフラグの正負
を判別する。微分値ΔＥの正判定の初回には後述するよ
うにフラグは負であるため、ステップ５へ進んで下式の
加重平均演算に従って最小値Ｖ。２ＭＩＮを設定する。

また、次のステップ６ではフラグを正に設定して、次回
も微分値へＥが正であってもステップ５をジャツブして
最小値■。２ＭＩＮの演算が行われないようにする。即
ち、出力電圧■。２が下降傾向から上昇傾向に反転し、
微分値ΔＥの初回正判定がなされると、そのときが出力
電圧■。２変化の谷のピークであると判断して最小値■
。２ＭＩＮを演算するものである。

このように、ステップ５での加重平均演算が行われてフ
ラグが正に設定されている状態から、微分値ΔＥが負に
反転したとき、即ち、最小値■。２が上昇傾向から下降
傾向に移行する山のピーク時には、ステップ３からステ
ップ７へ進み、ここでフラグが正であると判定されるこ
とでステップ８へ進み、該ステップ８で下式の加重平均
演算に従って最大値Ｖ。２ＭＡＸが設定され、次のステ
ップ９ではフラグが負に設定される。

そして、微分値ΔＥが負である状態が継続する場合には
ステップ７でフラグが負の判定がなされて、ステップ８
での最大値■。２ＭＡＸ演算は行われない。

また、このように微分値ΔＥが負である状態から正に反
転したときには、ステップ３からステップ４へ、更に、
ステップ４からステップ５へ進むことで、出力電圧■。

２の谷のピークが検出されて最小値■。２を求める演算
が行われる。

このように、加重平均演算によって出力電圧Ｖ。２の最
大値■。２ＭＡＸと最小値■。２旧Ｎとを求めるように
すれば、出力電圧■。２に空燃比とは無関係な乱れが生
じても、この乱れに最大値■。２ＭΔＸ及び最小値■。

２ＭＩＮの演算が影響されることを回避し得る。

尚、酸素センサ１６の出力電圧■。２特性の変化が徐々
であるため、上記のように微小時間毎に加重平均演算に
よって最大値■。２ＭＡＸ及び最小値■。２ＭＩＮを求
めないで、再始動時の初期にのみ最大値Ｖｏ２ＭＡＸ及
び最小値■。２ＭＩＮを求め、機関運転中はこの始動初
期に求めた値に基づいて平均値ＳＬを設定し、機関が停
止される毎に最大値■。ｚＭＡＸ及び最小値Ｖ。２ＭＩ
Ｎをクリアするようにしても良く、また、前述の始動初
期において最大値■。２ＭＡＸ及び最小値■。２ＭＩＮ
を求めるときにも加重平均演算を施しても良い。

そして、ステップＩＯでは、上記のようにして求めた酸
素センサ１６出力電圧Ｖ。２の最大値■。２ＭＡＸと最
小値■。２ＭＩＮとの単純平均値ＳＬを求める。

従って、ここで求められる平均値ＳＬは、酸素センサ１
６の出力電圧■。２特性が変化して初期に比べ例えば最
大値■。２ＭＡＸが低下するなどした場合に、その変化
に応じて変化するものである。

次のステップ１１では、機関の初期状態においてそれぞ
れ求めた最大値■。ｚＭＡＸ及び平均値ＳＬと、現状の
最大値■。２ＭＡＸ及び平均値ＳＬとに基づいて、酸素
センサ１６出力の微分値ΔＥの空燃比リッチ側における
補正係数Ｒｒ　ａ　ｔ　ｉ。７を下式に基づいて演算す
る。

また、次のステップ１２では、初期状態においてそれぞ
れ求めた最小値■。２ＭＩＮ及び平均値ＳＬと、現状の
最小値■。ｚＭＩＮ及び平均値ＳＬとに基づいて、酸素
センサ１６出力電圧■。２の微分値ΔＥの空燃比リーン
側における補正係数Ｌ　ｒａｔｉｏゎを下式に基づいて
演算する。

このように、酸素センサ１６の出力電圧■。２特性の機
関初期状態からの変化に基づいて微分値ΔＥを補正すれ
ば、例えば初期状態から出力電圧■。２の空燃比変化に
対する傾き（変化速度）が鈍った場合でも、精度良く目
標空燃比への収束度を微分値ΔＥから求めることができ
るものである。

そして、ステップ１３では、ステップ１０で演算した平
均値ＳＬと、ステップ１で読込んだ酸素センサ１６の出
力電圧■。２とを比較して、現在の吸入混合気の空燃比
が前記平均値ＳＬで規定される目標空燃比よりもリッチ
であるかリーンであるか否かを判定する。

ステップ１３において、ＶＯ２＞ＳＬであって空燃比が
目標空燃比に対してリッチであると判別されると、ステ
ップ１４へ進んで現在の出力電圧■。２と平均値ＳＬと
の偏差Ｅ（←Ｖｏ２−３Ｌ）を演算する。そして、次の
ステップ１５では、下式に示すように、現状のリッチ側
偏差の最大に対する実際の偏差Ｅの割合を求め、この割
合を目標空燃比に対するリッチ側偏差を表すＲファジィ
量Ｕとする。

即ち、前記Ｒファジィ量りは、偏差Ｅが最大であるとき
に１であり、リッチ側偏差量が小さくなるほどゼロに近
づく値である。

ここで、空燃比のリッチ・リーン判定と、前記偏差Ｅ及
びＲファジィ量Ｕを演算するのに用いられる平均値ＳＬ
は、前述のステップ１０で現状の最大値■。２ＭＡＸと
最小値■。２Ｍ１．Ｎとに基づいて演算したものである
ため、酸素センサ１６が劣化してその出力電圧■。２特
性が全体に低下したり、理論空燃比付近での変化割合が
変化したりしても、リッチ・リーン判定が正しく行われ
かつ前記Ｒファジィ量Ｕが空燃比リッチ化傾向を略正し
く示すことになる。

即ち、酸素センサ１６の初期状態における最大値ＶＯ２
ＭＡＸと最小値■。２ＭＩＮとの平均ＳＬをスライスレ
ベル電圧として、酸素センサ１６が劣化してからもこの
スライスレベル電圧を用いて前記偏差Ｅを求めるように
すると、例えば出力電圧■。２が全体的に低下した場合
、本来のリッチ状態でリーン判定されると共に、リッチ
判定時においてあたかもリッチ側の空燃比ズレが少なく
なったように誤判定され、目標空燃比（理論空燃比）よ
りもリーン側に制御されるようになってしまう。

しかしながら、本実施例では、酸素センサ１６の出力電
圧■。２特性の変化、即ち出力電圧■。２の最大値■。

２ＭＡＸと最小値■。２ＭＩＮとを監視し、その平均値
ＳＬをリッチ・リーンの判定レベル及びＲファジィ量Ｕ
演算の基準としているため、リッチ傾向を略正しく捉え
ることができるものであり、これによって、たとえ酸素
センサ１６の出力電圧■。２特性に変化があっても目標
空燃比付近に収束度良くフィードバック制御させること
ができるものである。

また、次のステップ１６では、ステップ２で演算した微
分値へＥにステップ１１で演算した補正係数Ｒｒ　ｓ　
ｔ　ｉ。７を乗算して補正し、最終的な微分値ΔＥを設
定する。

ここで、初期状態よりも最大値Ｖ。２ＭＡＸ−３Ｌが小
さくなったときには、出力電圧■。２の変化中が小さく
なっている状態であるから、微分値ΔＥを初期状態のと
きよりも増大補正して変化中の減少に対応できるように
し、逆に、初期状態よりも最大値■。ｚＭＡχ−３Ｌが
大きく、即ち、出力電圧ＶＯ２の変化中が大きくなった
ときには、微分値ΔＥを減少補正してあたかもゆっくり
変化しているようにし、変化中の増大に対応させるもの
である。

ステップ１３でリッチ判定されると以上のような処理を
行うが、ステップ１３で■。２＜ＳＬと判定され空燃比
がリーンであるときにも同様な処理を行つ。

即ち、空燃比がリーンであると判定されるとステップ１
７へ進み、平均値ＳＬから出力電圧■。２を減算して偏
差Ｅを求める一方、ステップ１８においてステップ１５
と同様にして目標空燃比に対するリーン側偏差を表すし
ファジィ量Ｕを演算する。

また、次のステップ１９では、ステップ１２で演算した
補正係数Ｌ　ｒａｔｉｏｎを用いて前述のステップ１６
と同様にして微分値ΔＥの補正演算を行い最終値へＥ゛
を求め、酸素センサ１６の劣化による変化中の変化に対
応させる。

一方、ステップ１３で■。２’＝ＳＬであって現在の空
燃比が略目標空燃比であると判定された場合には、ステ
ップ２０へ進んでステップ２で演算した微分値ΔＥを最
終値へＥ゛としてそのまま設定すると共に、次のステッ
プ２１で偏差Ｅをゼロに設定する。

平均値ＳＬと出力電圧■。２との比較による空燃比判定
に基づき前述のようにしてファジィ量Ｕと微分値ΔＥ”
　とを設定すると、次のステップ２２に進んでフィード
バック補正係数αを設定する。

ステップ２２では、まず、微分値ΔＥ″を、正の最大値
ＰＢ、正の中間値ＰＭ、正の最小値ＰＳ。

ゼロＺ、負の最小値ＮＳ、負の中間値ＮＭ、負の最大値
ＮＢの７段階の値に変換する一方、ステップ１５若しく
はステップ１９で求めたファジィ量Ｕを１〜０〜１の範
囲における７段階値に変換し、これらの段階値（空燃比
の収束度及び偏差）に基づいて予め設定されているマツ
プからフィードバック補正係数αの段階値を設定し、こ
の段階値から今回のフィードバック補正係数αを設定す
る。

ここで、例えば前記段階値がゼロであるときにはフィー
ドバック補正係数αを１とし、段階値の正負及び大小に
応じて前記１から増減演算してフイ−ドハック補正係数
αを設定する。

次のステップ２３では、今回ステップ２２で求めたフィ
ードバック補正係数αと、前回までにおける学習補正係
数ＫＢＬＲＣとを下式に従って加重平均することによっ
て新たに学習補正係数ＫＢＬＲＣを設定する。

また、ステップ２４では、次回における微分値ΔＥの演
算に用いるため、今回入力した出力電圧■。２を１０ｍ
５前のデータ■。２−１０として設定し、今回１゜ｍｓ
前のデータ■。２−′。として扱ったものを２０ｍ５前
のデータ■。２−２０として設定し、更に、今回２０ｍ
５前のデータ■。２−２０として扱ったものを３０ｍ５
前のデータ■。２−３０　として設定する。

尚、上記ステップ２３の加重平均の式における重付は定
数Ｘは、第５図のフローチャートに示すルーチンに従っ
て設定される。

このルーチンは、所定微小時間（例えばｌ０ｍ５）毎に
実行されるものであり、まず、ステップ３１ではスロッ
トルセンサ１７によって検出されるスロットル弁４の開
度ＴＶＯを入力し、次のステップ３２では前回入力値と
の比較により本ルーチン実行周期当たりの開度変化率Δ
ＴＶＯを演算する。

そして、ステップ３３では、ステップ３２で演算した開
度変化率ΔＴＶＯが所定値（例えば１°）を越えるか否
かを判別し、所定値以上であって機関が過渡運転状態で
あると認められるときにはステップ３４へ進む。

ステップ３４では、重付は定数Ｘの補正係数Ｘ　ｒａｔ
ｉ。

を設定するためのカウントダウンタイマー値Ｔｍを所定
時間（例えば５００ｍ５）に設定し、次のステップ３５
では前記補正係数Ｘ　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。をゼロとする。

一方、ステップ３３で開度変化率ΔＴＶＯが所定値（例
えば１°）以下であると判定され、機関が定常運転状態
であるときにはステップ３６へ進み、前記タイマー値Ｔ
ｍを本ルーチンの実行周期（１０ｍｓ）だけ減算して新
たなタイマー値Ｔｍとして設定する。次のステップ３７
では、ステップ３６で減算した結果のタイマー値Ｔｍが
ゼロ以下であるか否かを判別し、ゼロ以下であるときに
はステップ３８へ進んでタイマー値Ｔｍをゼロとするが
、ゼロを越えると判断されたときにはステップ３８をジ
ャツブしてステップ３９へ進む。

ステップ３９では、タイマー値Ｔｍに基づいてマツプか
ら補正係数Ｘ　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。を検索して求める。こ
こで、タイマー値Ｔｍがステップ３４で設定される所定
値であるときに補正係数Ｘ　ｒａｔｉ。はゼロに設定さ
れ、タイマー値Ｔｍが前記所定値がら減少するに従って
増大して１　（１００％）に近づき、ゼロとなったとき
に補正係数Ｘ　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。が１に設定されるよう
にしである。従って、機関の過渡運転時には補正係数Ｘ
　ｒ　ａ　ｔ　ｉ。はゼロに設定され、過渡運転から定
常に移行すると徐々に１に近づいて、過渡運転から定常
に移行してから前記所定時間が経過すると補正係数Ｘ　
ｒａｔ□０は１に設定される。

次のステップ４０では、後述するようにして設定される
基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとによって区分さ
れる複数の運転状態毎に設定されている重付は定数Ｘの
基本値ＸＢＡｓ□をマツプがら検索して求め、ステップ
４１ではこの基本値ＸＢＡｓＥに前記補正係数Ｘ　ｒａ
ｔｉ。を乗算して重付は定数Ｘを設定する。このように
して設定された重付は定数Ｘが前述のステップ２３にお
ける加重平均演算において用いられるものであり、過渡
運転時には重付は定数Ｘがゼロであるため、学習補正係
数ＫＢＬＲＣ＝フィードバック補正係数αとなる。

第６図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１０ｍ５）毎に実行される燃料噴射量設定ル
ーチンであり、まず、ステップ５１ではエアフローメー
タ１３によって検出された吸入空気流量Ｑを入力し、次
のステップ５２ではクランク角センサ１４によって検出
される機関回転速度Ｎと前記吸入空気流量Ｑとに基づい
て基本燃料噴射量Ｔｐ（←ＫＸＱ／Ｎ；には定数）を演
算する。

尚、上記のようにエアフローメータ１３によって検出さ
れる吸入空気流量Ｑに基づき基本燃料噴射量Ｔｐを演算
する他、エアフローメータ１３の代わりに吸気圧力ＰＢ
を検出する吸気圧センサを設け、該吸気圧センサによっ
て検出される吸気圧力ＰＢに基づいて基本燃料噴射量Ｔ
ｐを演算するようにしても良い。

即ち、ステップ５３で吸気圧センサによって検出した吸
気圧力ＰＢを入力する。次のステップ５４では、まず、
前記吸気圧力ＰＢに基づいてマツプから基本体積効率Ｋ
ＰＢを検索して設定すると共に、予め吸気圧力ＰＢと機
関回転速度Ｎとによって区分される運転状態毎に微小補
正係数ＫＦＬＡＴを記憶したマツプから現在のＰＢとＮ
とに基づいて該当する微小補正係数Ｋ　ＦＬＡＴを検索
して設定し、前記基本体積効率ＫＰＨに該微小補正係数
ＫＦＬＡＴを乗算して新気の体積効率Ｑ　ＣＹＬを求め
る。

そして、次のステップ５５では、下式に従って基本燃料
噴射量Ｔｐを演算する。

Ｔ　Ｐ　４−ＫｃｏＮＸ　ＱＣＩＬ　Ｘ　ＫＴＡＸ　Ｐ
　Ｂここで、Ｋ　ＣＯＮは定数、Ｋ　ＴＡは吸気温度が
低下するに従って増大設定される吸気温度補正係数であ
る。

以上のように、エアフローメータ１３で検出した吸入空
気流量Ｑ或いは吸気圧センサで検出した吸気圧力ＰＢに
基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算すると、次のステッ
プ５６では次式によりこの基本燃料噴射量Ｔｐに補正を
加えて最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。

Ｔｉ＋−ＴｐＸ（α十ＫＢＬＲＣ）　ＸＣ０ＥＦ＋Ｔ　
ｓここで、Ｃ０ＥＦは機関冷却水温度等に機関運転状態
に基づく各種補正係数であり、Ｔｓは／Ｎ・ンテリ電圧
による補正分である。

以上のようにして演算された燃料噴射量Ｔｉに相当する
パルス中をもつ駆動パルス信号が所定の噴射時期に燃料
噴射弁６に出力され、Ｔｉ相当の燃料が機関１に噴射供
給される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、検出された空燃
比に乱れが生じても、係る乱れが空燃比微分値（変化速
度）の設定に悪影響を及ぼすことを抑止でき、目標空燃
比に対する偏差と前記微分値とに基づいて収束性の良い
空燃比フィードバック制御を行わせることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施
例における空燃比検出手段としての酸素センサの出力特
性を示すグラフ、第４図〜第６図はそれぞれ同上実施例
における制御ルーチンを示すフローチャート、第７図は
従来のフィードバック制御特性を説明するためのタイム
チャート、第８図は従来制御における問題点を説明する
ためのタイムチャートである。 １・・・機関　　６・・・燃料噴射弁　　１２・・・コ
ントロールユニット　　１３・・・エアフローメータ１
４・・・クランク角センサ　　１５・・・水温センサ１
６・・・酸素センサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 該機関運転状態検出手段で検出した機関運転状態に基づ
   いて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定手段
   と、 機関排気成分を検出しこれにより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
   燃比の目標空燃比からの偏差を演算する偏差演算手段と
   、 検出された空燃比の微分値を相互に異なる複数のゲート
   時間でサンプリングし、その平均値を微分値として設定
   する微分値演算手段と、 前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料噴射量
   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
   数を設定するフィードバック補正係数設定手段と、 前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料噴射量
   と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とに基づいて燃料噴射量を演算する
   燃料噴射量演算手段と、演算された燃料噴射量に対応す
   る駆動パルス信号によりオン・オフ的に機関に燃料を噴
   射供給する燃料噴射手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比
   制御装置。