JPH03185244A - エンジン用空燃比制御装置 - Google Patents
エンジン用空燃比制御装置Info
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- JPH03185244A JPH03185244A JP1324291A JP32429189A JPH03185244A JP H03185244 A JPH03185244 A JP H03185244A JP 1324291 A JP1324291 A JP 1324291A JP 32429189 A JP32429189 A JP 32429189A JP H03185244 A JPH03185244 A JP H03185244A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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、エンジンへ供給される混合気の空燃比が理論
空燃比となるように燃料噴射量を制御するエンジン用空
燃比制御装置に関するものである。
空燃比となるように燃料噴射量を制御するエンジン用空
燃比制御装置に関するものである。
従来、エンジンに供給される混合気の空燃比に対してリ
ニアな検出信号が得られる第１の酸素濃度センサ（空燃
比センサ）を排気管に配設された三元触媒の上流に設け
、空燃比センサからの検出信号に応じて空燃比が理論空
燃比となるように燃料噴射量を制御するエンジン用空燃
比制御装置において、三元触媒の上流にエンジンに供給
される混合気の空燃比に対してリッチ、リーンの検出信
号が得られる第２の酸素濃度センサ（０２センサ）を設
け、０２センサからの検出信号により実際の空燃比と空
燃比センサの検出信号とのずれを補正する装置が開示さ
れている（例えば、特開昭５６６４１２５号公報）。
ニアな検出信号が得られる第１の酸素濃度センサ（空燃
比センサ）を排気管に配設された三元触媒の上流に設け
、空燃比センサからの検出信号に応じて空燃比が理論空
燃比となるように燃料噴射量を制御するエンジン用空燃
比制御装置において、三元触媒の上流にエンジンに供給
される混合気の空燃比に対してリッチ、リーンの検出信
号が得られる第２の酸素濃度センサ（０２センサ）を設
け、０２センサからの検出信号により実際の空燃比と空
燃比センサの検出信号とのずれを補正する装置が開示さ
れている（例えば、特開昭５６６４１２５号公報）。
ところが、前述の装置のように三元触媒の上流に０２セ
ンサを設け、その検出信号で空燃比センサの検出信号の
ずれを補正する場合、以下のような問題点がある。
ンサを設け、その検出信号で空燃比センサの検出信号の
ずれを補正する場合、以下のような問題点がある。
■三元触媒の浄化率を高めるために、空燃比は理論空燃
比を中心にリッチ、リーンの短かい周期でくり返すよう
に制御される。ここで三元触媒の上流に０２センサを設
けた場合の検出信号は、第３図（ａ）に示すようなリッ
チ、リーンを短かい周期でくり返すようになる。したが
って、このような短かい周期の検出信号に基づいて空燃
比を補正すると、検出信号の変動の影響をうけるため、
安定した空燃比制御が行えない。
比を中心にリッチ、リーンの短かい周期でくり返すよう
に制御される。ここで三元触媒の上流に０２センサを設
けた場合の検出信号は、第３図（ａ）に示すようなリッ
チ、リーンを短かい周期でくり返すようになる。したが
って、このような短かい周期の検出信号に基づいて空燃
比を補正すると、検出信号の変動の影響をうけるため、
安定した空燃比制御が行えない。
■三元触媒の上流では、十分に排気ガスが混合されてい
ない。したがって、０２センサの検出信号は取付は位置
等に応じて、ある特定の気筒の影響をうけやすい。
ない。したがって、０２センサの検出信号は取付は位置
等に応じて、ある特定の気筒の影響をうけやすい。
■三元触媒の上流は高温である。また、排気ガス中に銅
性分が含まれている。したがって、補正用の０２センサ
自身の劣化が激しい。
性分が含まれている。したがって、補正用の０２センサ
自身の劣化が激しい。
本発明は、前述のような問題点を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、実際の空燃比
と空燃比センサの検出信号とのずれを的確に補正し、空
燃比を理論空燃比に精度よく制御するエンジン用空燃比
制御装置を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、実際の空燃比
と空燃比センサの検出信号とのずれを的確に補正し、空
燃比を理論空燃比に精度よく制御するエンジン用空燃比
制御装置を提供することにある。
本発明は第１図に示すように、エンジンの排気管に配設
され、排気ガスを浄化するための触媒と、この触媒の上
流に配設され、前記エンジンに供給される混合気の空燃
比に対してリニアな第１の検出信号が出力される第１の
酸素濃度センサと、前記触媒の下流に配設され、前記エ
ンジンに供給される混合気の空燃比が理論空燃比に対し
てリッチかリーンかを示す第２の検出信号が出力される
第２の酸素濃度センサと、 前記第２の検出信号に応じて目標空燃比を設定する目標
空燃比設定手段と、 前記第１の検出信号と前記目標空燃比とに応じて前記エ
ンジンへ供給する燃料噴射量を設定する燃料噴射設定手
段と を備えるエンジン用空燃比制御装置を要旨としている。
され、排気ガスを浄化するための触媒と、この触媒の上
流に配設され、前記エンジンに供給される混合気の空燃
比に対してリニアな第１の検出信号が出力される第１の
酸素濃度センサと、前記触媒の下流に配設され、前記エ
ンジンに供給される混合気の空燃比が理論空燃比に対し
てリッチかリーンかを示す第２の検出信号が出力される
第２の酸素濃度センサと、 前記第２の検出信号に応じて目標空燃比を設定する目標
空燃比設定手段と、 前記第１の検出信号と前記目標空燃比とに応じて前記エ
ンジンへ供給する燃料噴射量を設定する燃料噴射設定手
段と を備えるエンジン用空燃比制御装置を要旨としている。
また、前記目標空燃比設定手段は、
前記第２の検出信号がリッチの場合は前記目標空燃比を
単位時間あたり所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前
記第２の検出信号がリーンの場合は前記目標空燃比を単
位時間あたり所定値ずつ徐々にリンチ側に設定する第１
の目標空燃比設定手段を備えるようにすると好ましい。
単位時間あたり所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前
記第２の検出信号がリーンの場合は前記目標空燃比を単
位時間あたり所定値ずつ徐々にリンチ側に設定する第１
の目標空燃比設定手段を備えるようにすると好ましい。
そして、前記目標空燃比設定手段ば、
前記第２の検出信号の所定周期におけるリッチの時間の
総時間を検出する第１の時間検出手段と、前記第２の検
出信号の所定周期におけるリーンの時間の総時間を検出
する第２の時間検出手段と、前記リッチの時間の総時間
が前記リーンの時間の総時間より長い場合は前記目標空
燃比を所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前記リーン
の時間の総時間が前記リッチの時間の総時間より長い場
合は前記目標空燃比を所定値ずつ徐々にリンチ側に設定
する第２の目標空燃比設定手段とを備えるようにしても
よい。
総時間を検出する第１の時間検出手段と、前記第２の検
出信号の所定周期におけるリーンの時間の総時間を検出
する第２の時間検出手段と、前記リッチの時間の総時間
が前記リーンの時間の総時間より長い場合は前記目標空
燃比を所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前記リーン
の時間の総時間が前記リッチの時間の総時間より長い場
合は前記目標空燃比を所定値ずつ徐々にリンチ側に設定
する第２の目標空燃比設定手段とを備えるようにしても
よい。
さらに、前記燃料噴射量設定手段は、
前記目標空燃比を前記目標空燃比設定手段で設定される
目標空燃比に対して所定振幅で周期的に変化させるよう
にすると良い。
目標空燃比に対して所定振幅で周期的に変化させるよう
にすると良い。
以上により、目標空燃比設定手段で第２の酸素濃度セン
サから出力される第２の検出信号に応じて目標空燃比が
設定される。次に、燃料噴射量設定手段で第１の酸素濃
度センサから出力される第１の検出信号と目標空燃比と
に応じて燃料噴射量が設定される。
サから出力される第２の検出信号に応じて目標空燃比が
設定される。次に、燃料噴射量設定手段で第１の酸素濃
度センサから出力される第１の検出信号と目標空燃比と
に応じて燃料噴射量が設定される。
以上説明した本発明の構成を一層明らかにする為に、以
下本発明の好適な実施例としてのエンジン用空燃比制御
装置について説明する。第２図は、空燃比制御が行われ
るエンジン１０とその周辺装置を示す概略構成図である
。図示するように本実施例では、エンジン１０の点火時
期Ｉｇ、燃料噴射量ＴＡＵの各々の制御が、電子制御装
置（ＥＣＵ）２０により行われる。
下本発明の好適な実施例としてのエンジン用空燃比制御
装置について説明する。第２図は、空燃比制御が行われ
るエンジン１０とその周辺装置を示す概略構成図である
。図示するように本実施例では、エンジン１０の点火時
期Ｉｇ、燃料噴射量ＴＡＵの各々の制御が、電子制御装
置（ＥＣＵ）２０により行われる。
エンジン１０は、第２図に示すように、４気筒４サイク
ルの火花点火式のものであって、その吸入空気は上流よ
り、エアクリーナＩＬ吸気管１２、スロットルバルブ１
３、サージタンク１４、吸気分岐管１５を介して各気筒
に吸入される。−方燃料は図示しない燃料タンクより圧
送されて吸気分岐管１５に設けられた燃料噴射弁１６ａ
、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから噴射・供給されるよう構
成されている。また、エンジン１０には、点火回路１７
から供給される高電圧の電気信号を各気筒の点火プラグ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、に分配するディスト
リビュータ１９、このディストリビュータ１９内に設け
られエンジン１ｏの回転数Ｎｅを検出する回転数センサ
３０、スロットルバルブ１３の開度Ｔ Ｈを検出するス
ロットルセンサ３１、スロットルバルブ１３下流の吸気
圧ＰＭを検出する吸気圧センサ３２、エンジン１０の冷
却水温Ｔｈｗを検出する暖機センサ３３、吸気温Ｔａｍ
を検出する吸気温センサ３４、が備えられている。前述
の回転数センサ３０はエンジンＩＯのクランク軸と同期
して回転するリングギアに対向して設けられるもので、
回転数Ｎｅに比例してエンジン１０の１回転、即ち７２
０°ＣＡに２４発のパルス信号を出力する。スロットル
センサ３１はスロットル開度ＴＨに応じたアナログ信号
と共に、スロットルバルブ１３がほぼ全閉であることを
検出するアイドルスイッチからのオン−オフ信号も出力
する。
ルの火花点火式のものであって、その吸入空気は上流よ
り、エアクリーナＩＬ吸気管１２、スロットルバルブ１
３、サージタンク１４、吸気分岐管１５を介して各気筒
に吸入される。−方燃料は図示しない燃料タンクより圧
送されて吸気分岐管１５に設けられた燃料噴射弁１６ａ
、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから噴射・供給されるよう構
成されている。また、エンジン１０には、点火回路１７
から供給される高電圧の電気信号を各気筒の点火プラグ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、に分配するディスト
リビュータ１９、このディストリビュータ１９内に設け
られエンジン１ｏの回転数Ｎｅを検出する回転数センサ
３０、スロットルバルブ１３の開度Ｔ Ｈを検出するス
ロットルセンサ３１、スロットルバルブ１３下流の吸気
圧ＰＭを検出する吸気圧センサ３２、エンジン１０の冷
却水温Ｔｈｗを検出する暖機センサ３３、吸気温Ｔａｍ
を検出する吸気温センサ３４、が備えられている。前述
の回転数センサ３０はエンジンＩＯのクランク軸と同期
して回転するリングギアに対向して設けられるもので、
回転数Ｎｅに比例してエンジン１０の１回転、即ち７２
０°ＣＡに２４発のパルス信号を出力する。スロットル
センサ３１はスロットル開度ＴＨに応じたアナログ信号
と共に、スロットルバルブ１３がほぼ全閉であることを
検出するアイドルスイッチからのオン−オフ信号も出力
する。
さらに、エンジン１０の排気管３５には、エンジン１０
から排出される排気ガス中の有害成分（Ｃ○、ＨＣ，Ｎ
Ｏｘ等）を低減するための三元触媒３８が設けられてい
る。さらに、三元触媒３８の上流側にはエンジン１０に
供給された混合気の空燃比λに応じたリニアな検出信号
を出力する第１の酸素濃度センサである空燃比センサ３
６が設けられており、三元触媒３８の下流側にはエンジ
ン１０に供給された混合気の空燃比λが理論空燃比λ。
から排出される排気ガス中の有害成分（Ｃ○、ＨＣ，Ｎ
Ｏｘ等）を低減するための三元触媒３８が設けられてい
る。さらに、三元触媒３８の上流側にはエンジン１０に
供給された混合気の空燃比λに応じたリニアな検出信号
を出力する第１の酸素濃度センサである空燃比センサ３
６が設けられており、三元触媒３８の下流側にはエンジ
ン１０に供給された混合気の空燃比λが理論空燃比λ。
に対してリッチか、リーンかに応した検出信号を出力す
る第２の酸素濃度センサである０２センサ３７が設けら
れている。
る第２の酸素濃度センサである０２センサ３７が設けら
れている。
電子制御装置２０は、周知のＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、
ＲＡＭ２３、バックアツプＲＡＭ２４等を中心に算術論
理演算回路として構成され、上述した各センサからの入
力を行う入力ポート２５や各アクチュエータへ制御信号
を出力する出力ポート２６等と、バス２７を介して相互
に接続されている。電子制御装置２０は、人力ポート２
５を介して、吸気圧ＰＭ、吸気温Ｔａｍ、スロットル開
度ＴＨ２冷却水温Ｔｈｗ、空燃比λおよび回転数Ｎｅ等
を人力し、これらに基づいて燃料噴射１ＴＡＵ、点火時
期ｒｇを算出し、出力ポート２６を介して燃料噴射弁１
６ａないし１６ｄ、点火回路１７の各々に制御信号を出
力する。これらの制御のうち、空燃比制御について以下
に説明する。
ＲＡＭ２３、バックアツプＲＡＭ２４等を中心に算術論
理演算回路として構成され、上述した各センサからの入
力を行う入力ポート２５や各アクチュエータへ制御信号
を出力する出力ポート２６等と、バス２７を介して相互
に接続されている。電子制御装置２０は、人力ポート２
５を介して、吸気圧ＰＭ、吸気温Ｔａｍ、スロットル開
度ＴＨ２冷却水温Ｔｈｗ、空燃比λおよび回転数Ｎｅ等
を人力し、これらに基づいて燃料噴射１ＴＡＵ、点火時
期ｒｇを算出し、出力ポート２６を介して燃料噴射弁１
６ａないし１６ｄ、点火回路１７の各々に制御信号を出
力する。これらの制御のうち、空燃比制御について以下
に説明する。
電子制御装置２０は、空燃比制御を行うために予め次の
手法で設計されている。なお、以下に述べる設計手法は
特開昭６４−１１０８５３号公報に開示されている。
手法で設計されている。なお、以下に述べる設計手法は
特開昭６４−１１０８５３号公報に開示されている。
■制御対象のモデリング
本実施例ではエンジン１０の空燃比λを制御するシステ
ムのモデルに、むだ時間Ｐ＝３を持つ次数１の自己回帰
移動平均モデルを用い、さらに外乱ｄを考慮して近似し
ている。
ムのモデルに、むだ時間Ｐ＝３を持つ次数１の自己回帰
移動平均モデルを用い、さらに外乱ｄを考慮して近似し
ている。
まず自己回帰移動平均モデルを用いた空燃比λを制御す
るシステムのモデルは、 λ（ｋ） −ａ・λ（ｋ−１） ＋ｂ −ＦＡＦ （ｋ−３） ・・・ （１）で近
似できる。ここで、λは空燃比、ＦＡＦは空燃比補正係
数、ａ、ｂは定数、ｋは最初のサンプリング開始からの
制御回数を示す変数である。さらに外乱ｄを考慮すると
制御システムのモデルは、λ（ｋ）＝ａ・λ（ｋ−１） ＋ｂ −ＦＡＦ （ｋ−３） 一＋−ｄ（ｋ−１） ・・・ （２）と
近似できる。
るシステムのモデルは、 λ（ｋ） −ａ・λ（ｋ−１） ＋ｂ −ＦＡＦ （ｋ−３） ・・・ （１）で近
似できる。ここで、λは空燃比、ＦＡＦは空燃比補正係
数、ａ、ｂは定数、ｋは最初のサンプリング開始からの
制御回数を示す変数である。さらに外乱ｄを考慮すると
制御システムのモデルは、λ（ｋ）＝ａ・λ（ｋ−１） ＋ｂ −ＦＡＦ （ｋ−３） 一＋−ｄ（ｋ−１） ・・・ （２）と
近似できる。
以上のようにして近似したモデルに対し、ステンプ応答
を用いて回転同期（３６０°ＣＡ）サンプリングで離散
化して定数ａ、ｂを定めること、即ち、空燃比λを制御
する系の伝達関数Ｇを求めることは容易である。
を用いて回転同期（３６０°ＣＡ）サンプリングで離散
化して定数ａ、ｂを定めること、即ち、空燃比λを制御
する系の伝達関数Ｇを求めることは容易である。
■状態変数量トの表示方法
上式（２）を状態変数量％ （ｋ） −（Ｘ、（ｋ）、
Ｘｚ（ｋ） 、Ｘ３（ｋ） 、Ｘ４（ｋ））”を用いて
書き直すと、 を得る。
Ｘｚ（ｋ） 、Ｘ３（ｋ） 、Ｘ４（ｋ））”を用いて
書き直すと、 を得る。
となる。
■レギュレータの設計
上記（５）、（６）弐についてレギュレータを設計する
と、最適フィードバンクゲイン Ｋ ＝ （Ｋ＋ 、Ｋｚ 、Ｋ３ 、Ｋａ ）と状態変
数量Ｘ”（ｋ）−（λ （ｋ） 、ＦＡＦ （ｋ−３）
、ＦＡＦ （ｋ−２）、ＦＡＦ （ｋ−１））とを用
いてＦＡＦ （ｋ） −に−Ｘ” （ｋ）＝に、
・λ （ｋ）＋に２ ・ＦＡＦ（ｋ−３）十に３ ・
ＦＡＦ （ｋ−２） ＋に４ ・ＦＡＦ （ｋ−１）
・・・ （５）となる。更に、誤差を吸収させるための
積分項Ｚ。
と、最適フィードバンクゲイン Ｋ ＝ （Ｋ＋ 、Ｋｚ 、Ｋ３ 、Ｋａ ）と状態変
数量Ｘ”（ｋ）−（λ （ｋ） 、ＦＡＦ （ｋ−３）
、ＦＡＦ （ｋ−２）、ＦＡＦ （ｋ−１））とを用
いてＦＡＦ （ｋ） −に−Ｘ” （ｋ）＝に、
・λ （ｋ）＋に２ ・ＦＡＦ（ｋ−３）十に３ ・
ＦＡＦ （ｋ−２） ＋に４ ・ＦＡＦ （ｋ−１）
・・・ （５）となる。更に、誤差を吸収させるための
積分項Ｚ。
（ｋ）を加え、
ＦＡＦ （ｋ）＝に、 ・λ（ｋ）
＋に２ ・ＦＡＦ （ｋ−３）
＋に３ ・ＦＡＦ （ｋ−２）
十に４ ・ＦＡＦ （ｋ １）＋Ｚ＋ （ｋ）・
・・ （６）として、空燃比λ、補正係数ＦＡＦを求め
ることができる。
・・ （６）として、空燃比λ、補正係数ＦＡＦを求め
ることができる。
なお、積分項Ｚｌ （ｋ）は目標空燃比λ７ｏと実際
の空燃比λ（ｋ）との偏差と積分定数Ｋａとから決まる
値であって、次式により求められる。
の空燃比λ（ｋ）との偏差と積分定数Ｋａとから決まる
値であって、次式により求められる。
Ｚ＋ （ｋ）＝Ｚ＋ （ｋ １）＋Ｋａ（λＴＧ
−λ（ｋ ） ） ・（７）第４図は、前述のようにモ
デルを設計した空燃比λを制御するシステムのブロック
線図である。
−λ（ｋ ） ） ・（７）第４図は、前述のようにモ
デルを設計した空燃比λを制御するシステムのブロック
線図である。
第４図において、空燃比補正係数ＦＡＦ （ｋ）をＦＡ
Ｆ （ｋ−１）から導くためにｚ−’変換を用いて表示
したが、これは過去の空燃比補正係数ＦＡＦ （ｋ−１
）をＲＡＭ２３に記憶しておき、次の制御タイミングで
読み出して用いている。
Ｆ （ｋ−１）から導くためにｚ−’変換を用いて表示
したが、これは過去の空燃比補正係数ＦＡＦ （ｋ−１
）をＲＡＭ２３に記憶しておき、次の制御タイミングで
読み出して用いている。
また、第４図において一点鎖線でかこまれたブロックＰ
１が空燃比λ（ｋ）を目標空燃比λＴ６にフィードバッ
ク制御している状態において状態変数１１Ｘ（ｋ）を定
める部分、ブロックＰ２が積分項Ｚｌ （ｋ）を求め
る部分（累積部）、およびブロックＰ３がブロックＰ１
で定められた状態変数量Ｘ（ｋ）とブロックＰ２で求め
られた積分項ＺＩ（ｋ）とから今回の空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ （ｋ）を演算する部分である。
１が空燃比λ（ｋ）を目標空燃比λＴ６にフィードバッ
ク制御している状態において状態変数１１Ｘ（ｋ）を定
める部分、ブロックＰ２が積分項Ｚｌ （ｋ）を求め
る部分（累積部）、およびブロックＰ３がブロックＰ１
で定められた状態変数量Ｘ（ｋ）とブロックＰ２で求め
られた積分項ＺＩ（ｋ）とから今回の空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ （ｋ）を演算する部分である。
■最適フィードバンクゲインＫ及び積分定数Ｋａの決定
最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａは、例え
ば、次式で示される評価関数Ｊを最小とすることで設定
できる。
ば、次式で示される評価関数Ｊを最小とすることで設定
できる。
Ｊ−Σ＋Ｑ（λ（ｋ）−λ１．）７
→−Ｒ（ＦＡＦ （ｋ）−ＦＡＦ （ｋ−１））” ）
・・・ （８） ここで、評価関数Ｊとは空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）の
動きを制約しつつ、空燃比λ（ｋ）と目標空燃比λＴＧ
との偏差を最小にしようと意図したものであり、空燃比
補正係数ＦＡＦ （ｋ）に対する制約の重み付けは、重
みのパラメータＱ、Ｈの値によって変更することができ
る。したがって、重みパラメータＱ、Ｒの値を種々換え
て最適な制御特性かえられるまでシュミレーションを繰
り返し、最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａ
を定めればよい。
・・・ （８） ここで、評価関数Ｊとは空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）の
動きを制約しつつ、空燃比λ（ｋ）と目標空燃比λＴＧ
との偏差を最小にしようと意図したものであり、空燃比
補正係数ＦＡＦ （ｋ）に対する制約の重み付けは、重
みのパラメータＱ、Ｈの値によって変更することができ
る。したがって、重みパラメータＱ、Ｒの値を種々換え
て最適な制御特性かえられるまでシュミレーションを繰
り返し、最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａ
を定めればよい。
さらに、最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａ
はモデル定数ａ、ｂに依存している。よって、実際の空
燃比λを制御する系の変動（パラメータ変動）に対する
システムの安定性（ロバスト性）を保証するためには、
モデル定数ａ、ｂの変動分を見込んで最適フィードバッ
クゲインＫ及び積分定数Ｋａを設計する必要がある。よ
って、シュミレーションはモデル定数ａ、ｂの現実に生
し得る変動を加味して行ない、安定性を満足する最適フ
ィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを定める。
はモデル定数ａ、ｂに依存している。よって、実際の空
燃比λを制御する系の変動（パラメータ変動）に対する
システムの安定性（ロバスト性）を保証するためには、
モデル定数ａ、ｂの変動分を見込んで最適フィードバッ
クゲインＫ及び積分定数Ｋａを設計する必要がある。よ
って、シュミレーションはモデル定数ａ、ｂの現実に生
し得る変動を加味して行ない、安定性を満足する最適フ
ィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを定める。
以上、■制御対象のモデリング、■状態変数量の表示方
法、■レギュレータの設計、■最適フィードバックゲイ
ン及び積分定数の決定について説明したが、これらは予
め決定されており、電子制御装置２０ではその結果即ち
、前述の（６）、（７）式のみを用いて制御を行う。
法、■レギュレータの設計、■最適フィードバックゲイ
ン及び積分定数の決定について説明したが、これらは予
め決定されており、電子制御装置２０ではその結果即ち
、前述の（６）、（７）式のみを用いて制御を行う。
以下、第５図、第７図に示すフローチャートに基づいて
空燃比制御について説明する。
空燃比制御について説明する。
第５図は燃料噴射量ＴＡＵを設定する処理であり、回転
に同期（３６０°ＣＡ毎）して実行されるものである。
に同期（３６０°ＣＡ毎）して実行されるものである。
まず、ステップ１０１で吸気圧ＰＭ、回転数Ｎｅ等に応
じて基本燃料噴射量Ｔｐが演算される。
じて基本燃料噴射量Ｔｐが演算される。
続くステップ１０２で空燃比λのフィードバック条件が
成立しているか否かを検出する。ここで、フィードバン
ク条件とは周知のとおり、冷却水温Ｔｈｗが所定値以上
であって、高負荷、高回転でないことである。ステップ
１０２で空燃比λのフィードバック条件が成立していな
い時は、ステップ１０３で空燃比補正係数ＦＡＦがｌに
設定され、ステップ１０６へ進む。
成立しているか否かを検出する。ここで、フィードバン
ク条件とは周知のとおり、冷却水温Ｔｈｗが所定値以上
であって、高負荷、高回転でないことである。ステップ
１０２で空燃比λのフィードバック条件が成立していな
い時は、ステップ１０３で空燃比補正係数ＦＡＦがｌに
設定され、ステップ１０６へ進む。
また、ステップ１０２で空燃比λのフィードバンク条件
が成立している時は、ステップ１０４で目標空燃比λ７
．が設定される（詳細は後述）。そして、ステップ１０
５で空燃比λが目標空燃比λア。
が成立している時は、ステップ１０４で目標空燃比λ７
．が設定される（詳細は後述）。そして、ステップ１０
５で空燃比λが目標空燃比λア。
となるように空燃比補正係数ＦＡＦが設定される。
詳しくは、目標空燃比λＴＧと空燃比センサ３６で検出
される空燃比λ（ｋ）に応じて、前述の（６）、（７）
式により空燃比補正係数ＦＡＦが演算される。
される空燃比λ（ｋ）に応じて、前述の（６）、（７）
式により空燃比補正係数ＦＡＦが演算される。
そして、ステップ１０６で基本燃料噴射量Ｔｐに対して
空燃比補正係数ＦＡＦ及び他の補正係数ＦＡＬＬに応じ
て次式により補正され、燃料噴射１１ＴＡＵが設定され
る。
空燃比補正係数ＦＡＦ及び他の補正係数ＦＡＬＬに応じ
て次式により補正され、燃料噴射１１ＴＡＵが設定され
る。
ＴＡＵ＝ＦＡＦＸＴｐＸＦＡＬＬ
以上のようにして設定された燃料噴射ｌ Ｔ Ａ Ｕに
応じた作動信号が燃料噴射弁１６ａないし１６ｄへ出力
される。
応じた作動信号が燃料噴射弁１６ａないし１６ｄへ出力
される。
次に、目標空燃比λア、の設定（第５図中のステップ１
０４）について説明する。
０４）について説明する。
まず、０２センサ３７の検出信号に基づいて実際の空燃
比と空燃比センサ３６の検出信号とのずれを補正するよ
うに目標空燃比の中央値λＴＧＣが設定される。詳しく
は、０２センサ３７の検出信号がリッチの時は、中央値
λｔｃｃを所定値λ９だけり−ンに設定する。逆に、０
□センザ３７の検出信号がリーンの時は、中央値λＴＧ
Ｃを所定値λ９だけリッチに設定する。ここで、三元触
媒３８の浄化率ηの空燃比λに対する特性は第６図に示
す。
比と空燃比センサ３６の検出信号とのずれを補正するよ
うに目標空燃比の中央値λＴＧＣが設定される。詳しく
は、０２センサ３７の検出信号がリッチの時は、中央値
λｔｃｃを所定値λ９だけり−ンに設定する。逆に、０
□センザ３７の検出信号がリーンの時は、中央値λＴＧ
Ｃを所定値λ９だけリッチに設定する。ここで、三元触
媒３８の浄化率ηの空燃比λに対する特性は第６図に示
す。
後述するように第６図に示す触媒ウィンドウＷ（図中斜
線部）の範囲内で制御される。触媒ウィンドウＷは０．
１％程度であるため、前述の所定値λＨとしては、この
値よりも小さく設定する。
線部）の範囲内で制御される。触媒ウィンドウＷは０．
１％程度であるため、前述の所定値λＨとしては、この
値よりも小さく設定する。
また、実際の空燃比と空燃比センサの検出信号とのずれ
は回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭによっても異なる。即ち、浄
化率ηが最大となる空燃比が回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭに
より異なる。よって、中央値λＴＧＣの初期値として、
予め回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭとにより浄化率ηが最大と
なる空燃比を求めておき、ＲＯＭ２２に記憶しておく。
は回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭによっても異なる。即ち、浄
化率ηが最大となる空燃比が回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭに
より異なる。よって、中央値λＴＧＣの初期値として、
予め回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭとにより浄化率ηが最大と
なる空燃比を求めておき、ＲＯＭ２２に記憶しておく。
そして、フィードバック開始時に、ＲＯＭ２２から読み
出すようにすればよい。この中央値λア。、の初期値は
、回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭが大きくなる程、リッチとな
る特性を有している。
出すようにすればよい。この中央値λア。、の初期値は
、回転数Ｎｅ、吸気圧ＰＭが大きくなる程、リッチとな
る特性を有している。
次に前述のようにして設定される中央値λアｃｃに対し
て、触媒ウィンドウＷ範囲内で、所定の振幅（デイザ振
幅）λ。７□で周期的（デイザ周期ＴＤＺＡ）に目標空
燃比λＴＧを変化させる（デイザ制御）。ここで、デイ
ザ振幅λ。ＴＺ 、デイザ周期Ｔ ＤＺＡについても、
浄化率ηが最大となる最適値が回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭ
により異なる。よって、デイザ振幅λＤＴ□、デイザ周
期Ｔ ＤＺＡの最適値を予め回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭと
により求めておき、ＲＯＭ２２に記憶しておく。そして
、逐次、ＲＯＭ２２から読み込むようにすればよい。
て、触媒ウィンドウＷ範囲内で、所定の振幅（デイザ振
幅）λ。７□で周期的（デイザ周期ＴＤＺＡ）に目標空
燃比λＴＧを変化させる（デイザ制御）。ここで、デイ
ザ振幅λ。ＴＺ 、デイザ周期Ｔ ＤＺＡについても、
浄化率ηが最大となる最適値が回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭ
により異なる。よって、デイザ振幅λＤＴ□、デイザ周
期Ｔ ＤＺＡの最適値を予め回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭと
により求めておき、ＲＯＭ２２に記憶しておく。そして
、逐次、ＲＯＭ２２から読み込むようにすればよい。
以上の目標空燃比λア、の設定について、第７図に示す
フローチャートに基づいて説明する。
フローチャートに基づいて説明する。
ステップ２０１〜ステツプ２０３は、前述の目標空燃比
の中央値λ７．．ｃを設定する処理である。
の中央値λ７．．ｃを設定する処理である。
まず、ステップ２０１で０２センサ３７からの検出信号
がリッチかリーンかを検出する。ここで、０２センサ３
７からの検出信号がリッチの場合は、ステップ２０２で
中央値λＴＧＣを所定値λイだけ大きく、即ちリーンに
設定する（λＴＧＣ←λＴＧＣ＋λＨ）。また、ステッ
プ２０１で、０２センサ３７からの検出信号がリーンの
場合は、ステップ２０３で中央値λｔｃｃを所定値λイ
だけ小さく、即ちリーンに設定する（λＴＧＣ←λア。
がリッチかリーンかを検出する。ここで、０２センサ３
７からの検出信号がリッチの場合は、ステップ２０２で
中央値λＴＧＣを所定値λイだけ大きく、即ちリーンに
設定する（λＴＧＣ←λＴＧＣ＋λＨ）。また、ステッ
プ２０１で、０２センサ３７からの検出信号がリーンの
場合は、ステップ２０３で中央値λｔｃｃを所定値λイ
だけ小さく、即ちリーンに設定する（λＴＧＣ←λア。
、−λ、４）。
ステップ２０４〜ステツプ２１３は、前述のデイザ制御
である。ステップ２０４で、カウンタＣＤＺＡがデイザ
周期Ｔ８□１以上か否かを検出する。
である。ステップ２０４で、カウンタＣＤＺＡがデイザ
周期Ｔ８□１以上か否かを検出する。
ここで、カウンタＣＤＺＡはデイザ周期ＴＤ２Ａをカウ
ントするものである。ここで、カウンタＣＤＺＡがデイ
ザ周期ＴＤ２Ａ未満の場合は、ステップ２０５でカウン
タＣＤＺ、Ａをカウントアンプ（ＣＤＺＡ ４−ＣＤＺ
Ａ−１−１）Ｌ、ステップ２１３へ進む。
ントするものである。ここで、カウンタＣＤＺＡがデイ
ザ周期ＴＤ２Ａ未満の場合は、ステップ２０５でカウン
タＣＤＺ、Ａをカウントアンプ（ＣＤＺＡ ４−ＣＤＺ
Ａ−１−１）Ｌ、ステップ２１３へ進む。
また、ステップ２０４でカウンタＣＤＺＡがデイザ周期
ＴｏｚＡ以上の場合は、ステップ２０６〜ステンプ２１
２で目標空燃比２丁Ｇをステップ的に変化させるための
処理を行う。まず、ステップ２０６でカウンタＣＤＺＡ
をリセッ１ｉｃＤＺＡ−０）する。ステップ２０７でデ
イザ振幅λｆ１２Ａを設定する。詳しくは、前述のよう
にデイザ振幅λＤＺＡは、回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭとに
応じた最適値を予め求めておき、回転数Ｎｅと吸気圧Ｐ
Ｍとの二次元マツプとしてＲＯＭ２２に記憶しておく。
ＴｏｚＡ以上の場合は、ステップ２０６〜ステンプ２１
２で目標空燃比２丁Ｇをステップ的に変化させるための
処理を行う。まず、ステップ２０６でカウンタＣＤＺＡ
をリセッ１ｉｃＤＺＡ−０）する。ステップ２０７でデ
イザ振幅λｆ１２Ａを設定する。詳しくは、前述のよう
にデイザ振幅λＤＺＡは、回転数Ｎｅと吸気圧ＰＭとに
応じた最適値を予め求めておき、回転数Ｎｅと吸気圧Ｐ
Ｍとの二次元マツプとしてＲＯＭ２２に記憶しておく。
そして、逐次ＲＯＭ２２からデイザ振幅λＤ２Ａを読み
込む。続く、ステップ２０８でデイザ周期ＴＤ２Ａを設
定する。デイザ周期Ｔ ＤＺＡについても、デイザ振幅
λＤＺＡと同様に、回転＠Ｎｅと吸気圧ＰＭとの二次元
マツプとしてＲＯＭ２２に記憶しておく。そして、逐次
ＲＯＭ２２からデイザ周期Ｔ、□１を読み込む。
込む。続く、ステップ２０８でデイザ周期ＴＤ２Ａを設
定する。デイザ周期Ｔ ＤＺＡについても、デイザ振幅
λＤＺＡと同様に、回転＠Ｎｅと吸気圧ＰＭとの二次元
マツプとしてＲＯＭ２２に記憶しておく。そして、逐次
ＲＯＭ２２からデイザ周期Ｔ、□１を読み込む。
次に、ステップ２０９でフラグＸＤＺＲがセットされて
いるか否かを判定する。ここで、フラグＸＤＺＲがセッ
トされている（ＸＤＺＲ＝１）場合は、目標空燃比２丁
。が中央値λア０．に対してリッチに設定しであること
を示す。ステップ２０９でフラグＸＤＺＲがセットされ
ている（ＸＤＺＲ−１）と判定された場合、即ち前回の
制御タイミングまで目標空燃比λ７Ｇが中央値λＴＧＣ
に対してリッチに設定されていた場合は、ステップ２１
０で目標空燃比λ１．を中央値λア０．に対して、デイ
ザ振幅λＤ２＾だけリーンに設定されるように、フラグ
ＸＤＺＲをリセットする（ＸＤＺＲ←０）。
いるか否かを判定する。ここで、フラグＸＤＺＲがセッ
トされている（ＸＤＺＲ＝１）場合は、目標空燃比２丁
。が中央値λア０．に対してリッチに設定しであること
を示す。ステップ２０９でフラグＸＤＺＲがセットされ
ている（ＸＤＺＲ−１）と判定された場合、即ち前回の
制御タイミングまで目標空燃比λ７Ｇが中央値λＴＧＣ
に対してリッチに設定されていた場合は、ステップ２１
０で目標空燃比λ１．を中央値λア０．に対して、デイ
ザ振幅λＤ２＾だけリーンに設定されるように、フラグ
ＸＤＺＲをリセットする（ＸＤＺＲ←０）。
また、ステップ２０９でフラグＸＤＺＲがリセットされ
ている（ＸＤＺＲ＝１）と判定された場合、即ち前回の
制御タイミングまで目標空燃比λ７Ｇが中央値λア。、
に対してリーンに設定されていた場合は、ステップ２１
１で目標空燃比λ７６を中央値λｆＧｃに対して、デイ
ザ振幅λＤ２Ａだけり、チに設定されるように、フラグ
ＸＤＺＲをセットする（ＸＤＺＲ←工）。続くステンブ
２１２でデイザ振幅λＤＺＡを真の数にし、ステップ２
１３で進む。
ている（ＸＤＺＲ＝１）と判定された場合、即ち前回の
制御タイミングまで目標空燃比λ７Ｇが中央値λア。、
に対してリーンに設定されていた場合は、ステップ２１
１で目標空燃比λ７６を中央値λｆＧｃに対して、デイ
ザ振幅λＤ２Ａだけり、チに設定されるように、フラグ
ＸＤＺＲをセットする（ＸＤＺＲ←工）。続くステンブ
２１２でデイザ振幅λＤＺＡを真の数にし、ステップ２
１３で進む。
そしてステップ２１３で目標空燃比λＴ６を次式により
設定する。
設定する。
λＴＧ−λＴＣＣ＋λＤＺＡ
したがって、目標空燃比λＴＧを中央値ス７０．に対し
てデイザ振幅λＤ２Ａだけリーンに設定する場合は、ス
テップ２１３で次式により目標空燃比λ１Ｇが設定され
る。
てデイザ振幅λＤ２Ａだけリーンに設定する場合は、ス
テップ２１３で次式により目標空燃比λ１Ｇが設定され
る。
λＴＧ−λＴＧＣ＋λｎｚａ
また、目標空燃比λＴＧを中央値λｔｃｃに対してデイ
ザ振幅λｏｚｍだけリッチに設定する場合は、ステップ
２１２でデイザ振幅λ。２Ａが負の数に設定されるため
、ステップ２１３で次式により目標空燃比λ７．が設定
される。
ザ振幅λｏｚｍだけリッチに設定する場合は、ステップ
２１２でデイザ振幅λ。２Ａが負の数に設定されるため
、ステップ２１３で次式により目標空燃比λ７．が設定
される。
λＴＧ＝λＴＧＣ−λｏｚａ
以上の中央値λＴＧＣの設定におけるタイムチャートを
示す。０□センサ３７の信号がリーンである間は所定値
λ、ずつ中央値λＴＧＣをリッチへと設定し、０□セン
サ３７の信号がリッチである間は所定値λ、ずつ中央値
スＴＧＣをリーンへと設定する。よって中央値λ？ＧＣ
は空燃比センサ３６が示す理論空燃比となる。したがっ
て、実際の空燃比と空燃比センサ３６の検出信号とのず
れを補正することができる。
示す。０□センサ３７の信号がリーンである間は所定値
λ、ずつ中央値λＴＧＣをリッチへと設定し、０□セン
サ３７の信号がリッチである間は所定値λ、ずつ中央値
スＴＧＣをリーンへと設定する。よって中央値λ？ＧＣ
は空燃比センサ３６が示す理論空燃比となる。したがっ
て、実際の空燃比と空燃比センサ３６の検出信号とのず
れを補正することができる。
次に、第９図にデイザ制御に関するタイムチャートを示
す。目標空燃比λ７．を中央値λ？ＧＣに対してデイザ
振幅λ。２Ａだけ、リッチまたはリーンに短かいデイザ
周期Ｔ ｏｚａでふるように設定する。
す。目標空燃比λ７．を中央値λ？ＧＣに対してデイザ
振幅λ。２Ａだけ、リッチまたはリーンに短かいデイザ
周期Ｔ ｏｚａでふるように設定する。
したがって、三元触媒３８の浄化率ηを高めることがで
きる。
きる。
ここで、０２センサ３７を三元触媒３８の下流に配設し
た場合の検出信号の特性を第３図（ｂ）に示す。この特
性図より明らかなように、０２センサ３７を三元触媒３
８の下流に配設した場合の検出信号の特性（第３図（ｂ
））は、三元触媒３日の上流に配設した場合の検出信号
の特性（第３図（ａ））に比ベリノチ、リーンの反転周
期が長くなる。これは、三元触媒３８で排気ガス中の有
害成分が酸化還元反応により浄化が行われるためである
。よって、三元触媒３８の浄化率ηを高めるために空燃
比λがリッチ、リーンの短かい周期でくり返すように制
御されても、その影響を受けずに、空燃比センサ３６を
精度よく補正することができる。
た場合の検出信号の特性を第３図（ｂ）に示す。この特
性図より明らかなように、０２センサ３７を三元触媒３
８の下流に配設した場合の検出信号の特性（第３図（ｂ
））は、三元触媒３日の上流に配設した場合の検出信号
の特性（第３図（ａ））に比ベリノチ、リーンの反転周
期が長くなる。これは、三元触媒３８で排気ガス中の有
害成分が酸化還元反応により浄化が行われるためである
。よって、三元触媒３８の浄化率ηを高めるために空燃
比λがリッチ、リーンの短かい周期でくり返すように制
御されても、その影響を受けずに、空燃比センサ３６を
精度よく補正することができる。
また、三元触媒３８の下流では排気ガスが充分に混合さ
れるため、その検出信号は特定の気筒の空燃比λに依存
することなく、全気筒の平均的な空燃比λであるため、
適切な空燃比λの補正を行うことができる。
れるため、その検出信号は特定の気筒の空燃比λに依存
することなく、全気筒の平均的な空燃比λであるため、
適切な空燃比λの補正を行うことができる。
さらに、三元触媒３Ｂにより排気ガスが冷され、かつ排
気ガス中の銅成分も吸収されるため、Ｏｔ全センサ７の
劣化を防止することができる。
気ガス中の銅成分も吸収されるため、Ｏｔ全センサ７の
劣化を防止することができる。
前述の実施例においては、目標空燃比の中央値λア、Ｃ
を常に０２センサ３７の検出信号に応じて設定するよう
にしている。そこで、Ｏｚセンサ３７の検出信号のリッ
チの時間とリーンの時間とがほぼ等しくなった時点で目
標空燃比の中央値λ７゜。
を常に０２センサ３７の検出信号に応じて設定するよう
にしている。そこで、Ｏｚセンサ３７の検出信号のリッ
チの時間とリーンの時間とがほぼ等しくなった時点で目
標空燃比の中央値λ７゜。
を一定として、以降設定を中止するようにしてもよい。
この場合の目標空燃比の中央値λＴＧＣとしては、第９
図における点りとしても良いし、点Ａ１Ｂ、Ｃ，Ｄの平
均値としても良い。
図における点りとしても良いし、点Ａ１Ｂ、Ｃ，Ｄの平
均値としても良い。
また、前述の実施例では各制御タイミングにおけるＯ！
全センサ検出信号に応じて目標空燃比の中央値λＴＧＣ
を設定しているが、他の実施例としてＯｔ全センサ検出
信号の所定周期におけるリッチの時間とり−ンの時間と
に応じて目標空燃比の中央値λＴＧＣを設定するように
してもよい。
全センサ検出信号に応じて目標空燃比の中央値λＴＧＣ
を設定しているが、他の実施例としてＯｔ全センサ検出
信号の所定周期におけるリッチの時間とり−ンの時間と
に応じて目標空燃比の中央値λＴＧＣを設定するように
してもよい。
以下、他の実施例について説明する。目標空燃比λＴＧ
は、前述のように短かい周期でリッチ、す−ンを繰り返
すように設定され制御される。ここで、目標空燃比の中
央値λＴＧＣと理論空燃比λ。
は、前述のように短かい周期でリッチ、す−ンを繰り返
すように設定され制御される。ここで、目標空燃比の中
央値λＴＧＣと理論空燃比λ。
（１４，７）とが等しい場合（λ、６Ｃ＝λ。）、０□
センサ３７の検出信号は第１０図（ａ）のようになる。
センサ３７の検出信号は第１０図（ａ）のようになる。
即ち、検出信号の所定周期におけるリッチの時間Ｔ１の
総時間ＳＴ、とリーンの時間ＴＬ、の総時間ＳＴＬとが
等しくなる。即ち、 Ｓ Ｔ＋＋ ＝ Ｓ Ｔｔ ここで、 一方、目標空燃比の中央値λＴＧＣが理論空燃比λ。に
対してリッチである場合（λＴＧＣ＜λ。）、第１０図
（ｂ）に示すようにリッチの時間Ｔ□がり−ンの時間Ｔ
’ｔｔに比べて長くなる。即ち、ＳＴＲ＞ＳＴＬ また、目標空燃比の中央値λＴＧＣが理論空燃比λ。に
対してリーンである場合（λＴＧＣ＞λ。）、第１０図
（Ｃ）に示すようにリーンの時間ＴＬｉがリッチの時間
Ｔ□に比べて長くなる。即ち、Ｓ ＴＲ＜ Ｓ Ｔ（。
総時間ＳＴ、とリーンの時間ＴＬ、の総時間ＳＴＬとが
等しくなる。即ち、 Ｓ Ｔ＋＋ ＝ Ｓ Ｔｔ ここで、 一方、目標空燃比の中央値λＴＧＣが理論空燃比λ。に
対してリッチである場合（λＴＧＣ＜λ。）、第１０図
（ｂ）に示すようにリッチの時間Ｔ□がり−ンの時間Ｔ
’ｔｔに比べて長くなる。即ち、ＳＴＲ＞ＳＴＬ また、目標空燃比の中央値λＴＧＣが理論空燃比λ。に
対してリーンである場合（λＴＧＣ＞λ。）、第１０図
（Ｃ）に示すようにリーンの時間ＴＬｉがリッチの時間
Ｔ□に比べて長くなる。即ち、Ｓ ＴＲ＜ Ｓ Ｔ（。
次に第１１図に示すフローチャートに基づいて説明する
。第１１図は第７図のステップ２０１〜ステツプ２０３
がステップ３０１〜ステツプ３０３に変わるのみであり
、それ以外は第７図と同様であるため説明を省略する。
。第１１図は第７図のステップ２０１〜ステツプ２０３
がステップ３０１〜ステツプ３０３に変わるのみであり
、それ以外は第７図と同様であるため説明を省略する。
まず、ステップ３０１で、０２センサの検出信号におけ
る所定周期（例えば、本実施例では５周！ｔｌＩ）分に
おけるリッチの時間の総時間Ｓ Ｔ Ｒとリーンの時間
の総時間ＳＴＬとの大小比較をする。
る所定周期（例えば、本実施例では５周！ｔｌＩ）分に
おけるリッチの時間の総時間Ｓ Ｔ Ｒとリーンの時間
の総時間ＳＴＬとの大小比較をする。
ここで、リッチ又はリーンの総時間ＳＴ、、ＳＴＬは、
０２センサ３７からの検出信号の反転に同期して起動さ
れるルーチンで求められる。前回起動されてから今回起
動されるまでの時間を演算し、その時間をそれぞれリッ
チの時間かり−ンの時間かに応じて総時間ＳＴ、ｌ、Ｓ
ＴＬに加算することにより求められる。ステップ３０１
で、ＳＴ、＞ＳＴＬならば中央値λア、Ｃが理論空燃比
λ０に対してリッチであるため、ステップ３０２で中央
値λｔｃｃを所定値λ９だけ大きくする（λアｃｃ←λ
ＴＧＣ＋λ、）。
０２センサ３７からの検出信号の反転に同期して起動さ
れるルーチンで求められる。前回起動されてから今回起
動されるまでの時間を演算し、その時間をそれぞれリッ
チの時間かり−ンの時間かに応じて総時間ＳＴ、ｌ、Ｓ
ＴＬに加算することにより求められる。ステップ３０１
で、ＳＴ、＞ＳＴＬならば中央値λア、Ｃが理論空燃比
λ０に対してリッチであるため、ステップ３０２で中央
値λｔｃｃを所定値λ９だけ大きくする（λアｃｃ←λ
ＴＧＣ＋λ、）。
一方、ステップ３０１でＳＴＩ ＞ＳＴＬならば、目標
空燃比の中央値λ７６、が理論空燃比に対してリーンで
あるため、ステップ３０３で目標空燃比の中央値λ７４
．を所定値λ９だけ小さくする（λＴＧＣ← λＴＧＣ
−λ、４）。
空燃比の中央値λ７６、が理論空燃比に対してリーンで
あるため、ステップ３０３で目標空燃比の中央値λ７４
．を所定値λ９だけ小さくする（λＴＧＣ← λＴＧＣ
−λ、４）。
以上で目標空燃比の中央値λＴＧＣの設定を終了する。
以上詳述したように本発明によれば、混合気が理論空燃
比となるように、触媒の上流に配記される第１の酸素濃
度センサから出力される第１の検出信号と目標空燃比と
に応じて制御される。そして、実際の空燃比と第１の検
出信号とのずれを補正するように、触媒の下流に配設さ
れる第２の酸素濃度センサから出力される第２の検出信
号に応じて目標空燃比が設定される。
比となるように、触媒の上流に配記される第１の酸素濃
度センサから出力される第１の検出信号と目標空燃比と
に応じて制御される。そして、実際の空燃比と第１の検
出信号とのずれを補正するように、触媒の下流に配設さ
れる第２の酸素濃度センサから出力される第２の検出信
号に応じて目標空燃比が設定される。
したがって、実際の空燃比と第１の検出信号とのずれを
精度よく補正でき、触媒の浄化率の高い空燃比に精度よ
く制御することができるという優れた効果がある。
精度よく補正でき、触媒の浄化率の高い空燃比に精度よ
く制御することができるという優れた効果がある。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例の構成図、第３図は０２センサの検出信号の特性
図、第４図は前記実施例における空燃比制御の作動説明
に供するブロック図、第５図、第７図は前記実施例の作
動説明に供するブロック図、第６図は三元触媒の浄化率
の特性図、第８図、第９図は前記実施例のタイムチャー
ト、第１Ｏ図は他の実施例のタイムチャート、第１１図
は他の実施例の作動説明に供するフローチャートである
。 １６ ａ 〜１６ ｄ ・・・燃料噴射弁、２０・ＥＣ
Ｕ。 ３６・・・空燃比センサ、３７・・・センサ、３８・・
・三元触媒。
実施例の構成図、第３図は０２センサの検出信号の特性
図、第４図は前記実施例における空燃比制御の作動説明
に供するブロック図、第５図、第７図は前記実施例の作
動説明に供するブロック図、第６図は三元触媒の浄化率
の特性図、第８図、第９図は前記実施例のタイムチャー
ト、第１Ｏ図は他の実施例のタイムチャート、第１１図
は他の実施例の作動説明に供するフローチャートである
。 １６ ａ 〜１６ ｄ ・・・燃料噴射弁、２０・ＥＣ
Ｕ。 ３６・・・空燃比センサ、３７・・・センサ、３８・・
・三元触媒。
Claims (4)
- （１）エンジンの排気管に配設され、排気ガスを浄化す
るための触媒と、 この触媒の上流に配設され、前記エンジンに供給される
混合気の空燃比に対してリニアな第１の検出信号が出力
される第１の酸素濃度センサと、前記触媒の下流に配設
され、前記エンジンに供給される混合気の空燃比が理論
空燃比に対してリッチかリーンかを示す第２の検出信号
が出力される第２の酸素濃度センサと、 前記第２の検出信号に応じて目標空燃比を設定する目標
空燃比設定手段と、 前記第１の検出信号と前記目標空燃比とに応じて前記エ
ンジンへ供給する燃料噴射量を設定する燃料噴射設定手
段と を備えることを特徴とするエンジン用空燃比制御装置。 - （２）前記目標空燃比設定手段は、 前記第２の検出信号がリッチの場合は前記目標空燃比を
単位時間あたり所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前
記第２の検出信号がリーンの場合は前記目標空燃比を単
位時間あたり所定値ずつ徐々にリッチ側に設定する第１
の目標空燃比設定手段を備えることを特徴とする請求項
１記載のエンジン用空燃比制御装置。 - （３）前記目標空燃比設定手段は、 前記第２の検出信号の所定周期におけるリッチの時間の
総時間を検出する第１の時間検出手段と、前記第２の検
出信号の所定周期におけるリーンの時間の総時間を検出
する第２の時間検出手段と、前記リッチの時間の総時間
が前記リーンの時間の総時間より長い場合は前記目標空
燃比を所定値ずつ徐々にリーン側に設定し、前記リーン
の時間の総時間が前記リッチの時間の総時間より長い場
合は前記目標空燃比を所定値ずつ徐々にリッチ側に設定
する第２の目標空燃比設定手段と を備えることを特徴とする請求項１記載のエンジン用空
燃比制御装置。 - （４）前記燃料噴射量設定手段は、 前記目標空燃比を前記目標空燃比設定手段で設定される
目標空燃比に対して所定振幅で周期的に変化させること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエン
ジン用空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324291A JP2765136B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | エンジン用空燃比制御装置 |
| KR1019900020173A KR0137133B1 (ko) | 1989-12-14 | 1990-12-08 | 엔진용 공연비 제어장치 |
| DE4039876A DE4039876B4 (de) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Vorrichtung zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen Motor |
| US07/626,829 US5090199A (en) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Apparatus for controlling air-fuel ratio for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324291A JP2765136B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | エンジン用空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185244A true JPH03185244A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2765136B2 JP2765136B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=18164170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1324291A Expired - Lifetime JP2765136B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | エンジン用空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5090199A (ja) |
| JP (1) | JP2765136B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137133B1 (ja) |
| DE (1) | DE4039876B4 (ja) |
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| US6073073A (en) * | 1996-06-25 | 2000-06-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine |
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