JPS59208143A - 内燃機関に供給される燃料の制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピュータなどにより電子的に内
燃機関を制御するようにした制御装置に係シ、特に自動
車用内燃機関に適した制御装置に関する。

〔発明の背景〕

従来のマイクロコンピュータなどを用いた電子式の内燃
機関の制御装置としては、寓料供給量や点火時期の制御
に必要なデータを予め記憶しておき、内燃機関（以下、
エンジンともいう）の回転速度などの変化に応じて読出
した記憶データに基づいて燃料供給量や点火時期を制御
する方式と、エンジンの燃焼圧力や排気ガスの状態など
を検出し、それに応じてエンジンの運転状態を制御する
フィードバック方式とが知られている。

しかしながら、前者の方式はエンジンや制御系の特性変
化などによる外乱に適応することができないという問題
点かアシ、後者の方式では制御応答速度が充分に得られ
ないという問題点がある。

そこで、このような問題点の解決のため、上記のＪ′−
め、ｊ己１はしであるデータをエンジンの市１］［卸結
果に基ついて鱗正し、新たなデータに書替えるようにし
てエンジンや制御系の特性変化に封して時々刻々適応さ
せるようにした適合制御方式、或いは学習側斜方式と呼
ばれる方式が特願昭５７−７５４８０号、特開昭５７−
１５１０４２号、及び特開昭５７−１６５６４５号など
によって開示されている。

しかして、これら開示された方式では、エンジンの燃料
供給量、点火時期などの制御に必要なデータの記憶値の
定常値を更新する方式となっており、このため、エンジ
ンの制御が過渡的な状態にあるときの制御の誤差を補償
することかで＠ない。

このことは、自動車機関のごとく、時々刻々負荷、回転
速度が変化する場合、致命的な欠点となる。

例えば、燃料供給量を例にとれば、加速時等、負荷が急
増する場合、燃料供給量は、検出器の遅れ、蒸発遅れ等
によって目標値より小さくなろうこれを回避する／こめ
、補正手段を設け、燃料量を目標値に合致するようにし
ているが、補正手段のくるいが、その−１ま、燃料量の
くるいとなって表われる。この補正手段のくるいを修正
し、補正手段の定数を時々刻々更新する方法が、例えば
特開昭５７−１４３１３６号などに開示されている。し
かし、この修正方法は、かぎられた］粛私パターンに、
寂ける修正勿対象としているので、人間のフホ志で、任
意の運転パターンがとられる自動車用機関では、十分な
効果を上げることができない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、自動
車用機関のように、種々の異：Ｔつたパターンのもとで
運転され、過渡的なｍｌＪ　＋卸が！こり返された場合
でも、充分に誤差の少ない制御が得られるようにした内
燃機関の？６１Ｊ御装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明ｔよ、エンジンｉｂ！
Ｉ　Ｊｌ　系をモデル化し、モデルによってその過渡制
御応答特性を／ユＳＬ／−ジョンした結果全実際のエン
ジンの刊ユｊ結果と比較し、この比較結果に基づいてモ
デルの係数を修正することにより、どのようなパターン
の運転状態においても、常々充分な過渡制御応答特が得
られるようにした点を特徴とする。

〔定明の寿箱例〕

以下、本発明による内燃機関の制御装置の実施例を図面
によって説細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、この第１図において、内
燃城関（エンジン）１０は気化器、燃料噴射装置等の燃
料供給装置１２によって制御された燃料、空気の混合気
を供給される。排気は排気管１４を通って大気に排出さ
れる。排気管１４には触媒コンバータ］６が設けられて
いる。供給装置Ｒ１２（、士、一般に、エンジン作動条
件の全範囲にわたる燃料決定入力パラメータに対して所
望の応募を行うことができない。寸だ供給装置１２は、
温度のようなエンジン作動パラメータの変化は従つて空
ｚ然比を変える。したがって、）熱料決定入力パラメー
タに応じて供給ｉｉによって与えられる空燃比１は、一
般にエンジンの作動中の所定のイ１αからすれる。特に
、燃料の蒸発遅れが大きい、低温の加速時等ては、所定
の値からずれが大きくなる。

供給装置１２が供給する空燃比１は醒子制御ユニット１
８によって、選択的に閉ループ、あるいは開ループで制
御される。この市１］御ば、排気管１４の排気を検出す
るように設置した空燃比センサ２０の出力に応答して行
われると共に、エンジン速度センサ、エンジン温ｔ−ｗ
セ／ザを含む棟々のセンサからの出力に応答しても行わ
れる。

第２図において電子制御ユニット１８はディジタル計算
機の形態をとり、一定周波数のパルス幅変１凋宕号を供
給装置Ｎ、１２に与えて梁燃比を、凋整するようになっ
ている。外部の固定記憶麦（ｒｒ　Ｒ２ＯＭに記憶され
た作動プログラムを実行することによって供給装置１２
の動作を制御するマイクロプロセッサ２４を含む。マイ
クロプロセッサ２４は組合せモジュールの形をとり、ラ
ンダムアクセスメモＩＪ（ＲＡＭ）及びクロックの他に
、普通のカウンタ、レジスタ、累′ζＴ器、フラグフリ
ップフロップ等を含み、例えばＭｏｔｏｒｏｌａ　Ｍｉ
ｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒＭＣ−６８０２，６８０００
＆どを採用テサル。あるいは、外部の１（、Ａ　Ｍとク
ロックオンレータを利用するマイクロプロセッサの形を
とってもよい。

マイクｏ　フロセッサ２４は組合せモージュール２２６
のＲ，ＯＭ部に記憶された作動プログラムヲ実行するこ
とも（よって供給装置１２を制御する。モジュール２６
は入出力インタフェースとプログラム可能タイマを含む
。モジュール２６はＭｏｔｏｒｏｌａＭＣ−６８４６Ｊ
Ｉ４合せモジュールであっテモよい。

開ループ、閉ループ制御が基礎を置く入力条件は、モジ
ュール２６の入出力インタフェースに与えらレル。セン
サ２ｏカ１らの？ＮＳ、比信号等のアナログ信号が信号
コンディ７ヨナ３２に与えられ、この出力部（・まＡ／
Ｉ）コンバータ、マルチプレクサ３４に結合している。

サンプルし、かつ変換しようとしている特定のアナログ
状、法は、モジュール２６の入出力インクフェースから
のアドレスラインを経て作動プログラムに従って、マイ
クロプロセッサ２４によって制御される。指令時、アド
レス指令された状態がディジタル形態Ｖ−変換され、モ
ジュール２６の入出力インタフェースに送られ、ＲＡＭ
の１（、ＯＭ指示ロケーションに記憶される。

デユーティサイクル変調出力は普通の入出力インタフェ
ース回路３６によって与えら１％る。この回ｊ洛は、列
えはドライバ回路３７をｌ託て、供給装置１２に出力パ
ルスを−１−１，える出力力ヮンタを含む。　　　　　
゛これは、クロックトライバ３８からのクロック信号及
びモジュール２６のタイマ部からの１００Ｈ２信号を受
ける。回路３６の出力カウンタ部は所望のパルス・−を
表わす２進数を周期的に挿入されるレジスタを持ってい
る。

１００１（Ｚの周仮数で、レジスタの数はダウンカウン
タのゲートに送られ、このダウンカウンタは、クロック
ドライバ３８の出力によって計時され、出力カウンタ部
の出力パルスはダウンカウンタが零まで逆読みする時間
に等しい所要時間を持つ。出力パルス課、レジスタの故
がダウンカウンタのゲートに入れたときにセットされ、
数が零にカウントされたときに、ダウンカウンタからの
天１を信号によってリセッｌ−されるフリップフロップ
によって与えられる。回路３６は入力カウンタを含み、
これはカウンタにクロックパルスをゲート入れして、エ
ンジンのディストリビュータからの速度パルスを受ける
。

、耶２図では、さらにメモリロケーションを有する持久
記憶装置４０が設けられ、１両のバッテリからの重力を
持つＲ，Ａ、　Ｍの形をとる。システムの残部は点火ス
イッチを通して出力を受け、ｌ、　ン’Ｃがって、エン
ジン１０の停止時でも記憶内容が保有される。あるいは
、持久記憶装置４０は電力が送られなくとも記憶内容を
保持することのできる記憶認容の、・：φをとってもよ
い。

マイクロプロセッサ２４、組合せモジュール２６、入出
力インタフェース回路３６及び持久記憶装置４０はアド
レスバス、データバス、制御バスによって相互結合して
いる。マイクロプロセッサ２４はデータ音読み出し、組
合せモジュール２６のＲＯＭ部内で与えられた作動プロ
グラムを実行することによって、共給装ｊ代１２の・−
ｄＪ作を制御する。

燃料供給装置１２は、第３図に示したごとく、空気流−
破断３０１、燃料噴射弁３０２、絞り升３０３、吸気庁
３０４から連成され、空気流縫センサ３０１の信号を成
子制御ユニット１８に入力し、燃料噴射弁３０２の開弁
時間を制御して、燃料ポンプ３０５かづの燃料を吸気−
Ｗ２Ｏ３に供給する。捷だ、絞り弁３０３のド流に開口
するバイパス＋ｙｊｌ路３０６をゼし、バイパス通路の
途中に、空気性を＄ｌＪ　御するバルブ３０７が設げら
れている。

このパルプ３０７は電磁ソレノイド３０８で、駆動され
、この電磁ソレノイド３０８は、ドライバ回路３７から
１００　Ｈｚの周イ皮紋の出力パルスが印加される。

第４図において、エンジン１０の点火スイッチを閉にす
ることによって、まず付勢して電力を種種の回路に与え
ると、プログラムがポイント４２で開始され、次にステ
ップ４４に進む。このステップ４４で、系内の種々の装
置を初期設定する。

レジスタ、フラグ、フリップフロップ（ＦＦ）、カウン
タ及び個々の出力部が初期設定される。次にステップ４
６に進み、持久記憶装置４０の４つのメモリロケーショ
ンＫＡＭｏ、・・・・・・Ｋ　Ａ　Ｍ　３　Ｋ記・１゛
５ハされたデユーティサイクルに従って、デユーティサ
イクル記憶装置Ｄ　ＣＭが初期設定される。

デユーティサイクル記憶装置は第５図に示したように、
エンジン、用度、エンジン負荷に対して、そのロケーシ
ョンが決定されている。また、持久乙巳、意：疾ｆｆｆ
ｉ４ＱのデユーティサイクルＫ　Ａ　Ｍも、第６図に示
すようにエンジン速度、エンジン負荷にＸ寸シて、その
ロケーションが決定される。また、持久Ｑｅ記憶置４０
０５つのメモリロケーションＸＭＯ、・・・・・・ＸＭ
ａに記憶された、燃料付着率に従って、燃料付着率記憶
装ｊｔ　Ｄ　Ｘ　Ｍが初期設定される。ＸＭ、ＤＸＭは
第７図、第８図に示したように、エンジン負荷に対して
、そのロケーションが決定される。寸た、持久記憶装置
の４つのメモリロケーションＶＭｏ、・・・・・・ＶＭ
　３に記憶された蒸発時定数に従って、蒸発時定数記憶
装置］）　Ｖ　Ｍが初期設定される。ＶＭ、ＤＶＭば、
第９図、第１０図に示したように、エンジンの唱度に対
して、そのロケーションが決定される。

ステップ４６でこれらの値は１）ｃＭＯ・・・・・・Ｄ
ＣＭ＋５の各々を初期設定するのに用いられる。Ｋ　Ａ
　Ｍ　。

は］）ＣＭＯＤＣＭ２　、ＤＣＭ４　ＤＣＭ６の各各に
置かれ、Ｋ　Ａ　Ｍ　２はＤＣＭｓ　　ＤＣＲ４＋　ｏ
　。

Ｄ　ＣＭ部２　　Ｄ　ＣＭ部４に置かれる。第１１図に
おいて、ステップ４８でＤＣＭをＫＡＭから初期設定す
る場合、持久記憶装置４０の数値をポイント５０で判定
する。バッテリが外されたすして、記憶装置４０の内容
の妥当性が失わｎた場合は、ステップ５４でＫ　Ａ　Ｍ
　ｏ　＝　Ｋ　Ａ　Ｍ　ａはモジュール２６のＲＯＭ部
に記憶された校正値に初期設定さ。

れる。

ＤＸＭをＸＭから、ＤＶＭをＶＭからそれぞれ初期設定
する場合も、ポイント５０でＸＭ、ＶＭの妥当性を判定
し、妥当性が失われた場合は、ステップ５４で、ＸＭ、
ＶＭはモジュール２６のＲＯＭ部に記憶された校正値に
初期設定される。

ポイント５２で今加水温が常数Ｔ　ｗより小さい一偶合
は第１２図のｔｌ・Ａ＆バイアス値で修正される。

ステップ５６．５８からプログラムはルーチンを去り、
第４図のステップ６０゛まで進む。ここで、プログラム
が割込みルーチンを可能とするようにセットされる。こ
れ（は、マイクロプロセッサ２４に４１Ｊ込み町：１目
フラグ全セツトすることによって与えられる。

ステップ６０の後、プログラムは連続的に〈シ返される
バックグラウンドループ６２に変わる。

これは排気磁流１１ｊｌｌ　＋篩機能および診断警報ル
ーチンを含″むことができる。ステップ４６の実施で、
ｉ（Ａ、　Ｍはエンジン作動範囲にわたる供給装＋１調
整直に対する情報を含み、この情報は、開ル−プ作Ｉ助
モード中に１周ループ要領で用いられて暖機中エンジン
１０に供給される混合気の空然比のより精密な邦１例を
行う校正値の一部をなす。

モジュール２６のタイマ部１は、／クックグラウンドル
ープルーチン６２に割込む１００１（Ｚの割込み；ｇ＠
を発する。各側込みごとに、第１３賂ｊのステップ６４
のところで、ｏ、ｏｉ秒割込ミル−チンを記録し、ステ
ップ６６に進む。回路３６の出力カウンタ部内のレジス
タの、＜ルス１品が、出力カウンタに７７トされ、市１
］揶・くルスを発する。この・くルスは所望のデユーテ
ィサイクル信号を発して、供給装置Ｈ１２の眠磁ソンノ
イド３０８ケ調整し、エンジン１０に供給する混合気を
所望の値にするよう（でする。

プログラムはステップ６８に進み、読み出しル−チンが
実行される。このルーチンの間、請々の入力がＲＡＭ内
のＢ、ＯＭ指定ロクーショ／に記録され、回路３６の入
力カウンタ部を経て決定されたエンジン４１Ｌ　Ａ／Ｄ
コンノ（−夕の種々の入力がＲＡＭのそれぞれのＲＯＭ
指定ロケーションに記憶される。次にステップ７０に進
み、ＫＡＭ。

ＤＣＭ、ＶＭ、ＤＶＭ、ＸＭ、ＤＸＭの現ｇ、　ｔ７）
　ｘンジン作動点に相当するメモリロケーションが決定
される。

インデックス数ルーチン７０を終るとポイント１１Ｂに
、汚み、ステップ゛６８で＋ｉ　Ａ　Ｍ　ｖｃ　ｑ己１
意されたエンジン速度ＲＰ　ＭがＲＡ　Ｍから読み出さ
れ、ＲＯＭに配慮され／ζ基準速度値Ｓ　ＲＰ　Ｍと比
較される。このＳＲＰＭｉはアイドル速度よりは小さい
が、クランキング速度よりは大きい。ＲＰＭ＜ＳＲ，Ｐ
Ｍのときは、エンジンが始動されていないこと全意味し
、ステップ１２０の動作禁止モードに進むっＲＯＮ、（
によって指定さ７口ｅ　ＲＡ　Ｍ　ｏケー／ヨンのとこ
ろで、ｉｌｉ！Ｉ　＋＋ｔｌ　パルス＋ｉを記１意する
ように配慮された、供給装置１２を制御するためのパル
ス幅変、凋信号の決定幅がほぼ零にセットされ、デユー
ディサイクル信号を零パー　セントにする。

ポイント１１８において、ＲＰＭ）ＳＲＰＭで、エンジ
ンが作動中であると決定された場合には、ポイント１２
２に進み、全開状態（ＷＯＴ”）が存在し、助力増大を
要求しているかどうかが決定される。これはＲＡＭ内の
ＲＯＭ指定メモリロケーションに記憶された情報をサン
プルすることによって達成されるっここでは、全開スイ
ッチの状態がステップ６８の間に記憶されている。エン
ジンが全開であれば、プログラムサイクルはステップ１
２４の４１４作動モードに進む。動力増大のため忙必要
なデユーティサイクルを与えるパルス幅が決定され、・
；ｉｌ」、卸パルス：陥全記１．はするように別当てら
れた丁Ｌ　Ａ　ｉ＞７メモリロケーシヨンに４己１煮さ
れる。

エンジンが、全開で叩りカしていないときは、ポイント
１２６に進む。エンジン始動時からの時間金：＝　視し
ている１経過時間カワンタが閉ループ動作を実施する前
の時間基準を意味ｊ−る所定時間と比較され乙。このタ
イマは初期設定ステップ４４で零にセットされるカウン
タの形をとってもよく、プログラムのポイント１２６で
、Ｑ、Ｑｌ＋ｎＳの割込み期間ごとに増分され、割込み
時間の数が経過時間を表わす。経過時間が所定値よりも
小さい場合は、ステップ１２８で開ループモードルルチ
ンを実行し、開ループパルス幅が決定される。ポイント
１２６で時間基準が合致したならば、ポイント１３０に
進み、空燃比センサ２０の作動条件が決定される。シス
テムはセンサ温度、センサインピータンス等のようなパ
ラメータによって、センサ２０の動作を決定するっ不動
作の場合はステップ１２８に進む。作動している場合は
、ポイント１３４に進み、ステップ６８でＲＡＭに記憶
されたエンジン温度がＲ，ＯＭ　Ｋ　記憶された所定の
校正値と比較される。エンジンの温度が校正値よシ低い
、場合は、ステップ１２８に進む。校正値より大きい場
合には、ステップ１３６に進み、閉ループルーチンが実
行され、制御信号パルス幅が決定され、このパルス幅は
所定の割当てられたＲＡＭロケーションに記憶される。

ステップ１３８で、パルス幅がＲＡＭから読み出され、
２進数の形で、入出力回路３６の出力カウンタ部のレジ
スタに入れられる。この値は、その後、次の０．０１　
ｍ　Ｓ　割込み期間に、ステップ６６に２いて、ダウン
カウンタに挿入されて、パルス出力を所望増を有するソ
レノイドに送る。制御パルスが発せられると、苧？、体
化制御ソレノイドを０．０１ｍ５割込み期間ごとに作動
し、供給装置を調整する。

ステップ１２８における開ループモートルーチンは第１
４図に示したごとくである。このルーチンはステップ１
４０に入り、ステップ１４２で組合せモジュール２６の
ＲＯＭ部内のルックアップテーブルからパルス幅補正値
が得られる。この補正率はエンジン温度のようなただ一
つのノ（ラメータの関数であシうるが、負荷の関数でも
よい。この補正率は、第１２図のように、７２個のメモ
リロケーションに設けられており、エンジンの温を辻、
負荷の値に従ってアドレス指定される。ステップ１４４
で、ＲＡＭ内に記はされる市Ｉｊ御パルス幅は、（ＤＣ
Ｍ＋パルス幅補正値）にセットされる。プログラムはス
テップ１４６に進み、新しいセルフラグがセットされる
。ステップ１４８で、ステップ７０（４１３図）で決定
されたインデックスの値が、ＲＡＭロケーションに置か
れる。

また、第１５図に示したごとく、燃料噴射弁のパルス幅
が決定される。ステップ４０２でＲＡＭ内のＲ，０Ｍ指
定メモリロケーションに記憶された空気量Ｇ　ａ　％　
エンジン速度Ｂ、ＰＭをサンプルし、基本噴射パルス幅
Δｔ　＝　Ｋ　（Ｇ　ａ　／　ＲＰ　Ｍ　）を計算する
。さらＶこ、ステップ４０４で、パルス幅Δ１を計算す
る。パルス幅Δｔ、は、次式で与えられる。

ここで、ＤＸＭは、・燃料付着率、ＤＶＭは蒸発時定数
で、ステップ４８の初期設定で与えられている。噴射弁
、３０２に、エンジン回転と同期した割込みによって、
Δｔ、の間ｌビは開かれ、内輸機閑に材料を供給する。

（１）式のＦ’Ｍは液膜量で、次式ニよって、計算され
る。

ＦＭ＝ＦＭ十Δ・（ＤＸＭ・Δｔ２　・Ｎ−ユ）ＤＶＭ ・・・・・・・・・（２） ここで、Δτは定数で、割込みルーチンが０．０１５、
＃に行われる場合はΔτ＝０．０１８である。

第１６図に閉ループモード１３６のルーチンを示した。

閉ループモードはポイン）１５０で入り、ボ・ｆント１
５２に進み、エンジン作動点が先の０、　ｇ　１　ｓ割
込み以来変化しているかどうかを決定する。これは、ス
テップ７０（第１３図）で決定されたＤＣ［νｆＩＮＸ
をＲＡＭから引出し、それを先の０．０１秒１ト０込み
時間に、ステップ７０で決定された古いＩ）ＣＭＩＮＸ
　、すなわち、ＤＤＣＭＩＮＸ−と比ＤＣることによっ
て行われる。ＤＣＭＩＮＸ　＝ＯＤＣＭＩＮＸ、すなわ
ち、エンジンの作動点が変化しない場合には、ポイント
１５４に進む。ポイント１５４で、マイクロプロセッサ
２４内の新しいセルフラダフリップフロップ（ステップ
１４６の開ループルーチン中にセットされている）がサ
ンプルされる。このフラグがセットされているならば、
ユニット１８は先のｏ、　０１８　劇込み時に開ループ
モードで作動しているつじかし、このフラグがリセット
されているときは、ユニット１８は先のｏ、ｏｉｓ割込
み時ｆ相中、閉ループモードで作動している。

先の０．０１．　Ｓ割込み期間から作動点を変えている
か、ユニット１８が開ループモードかう１■ル−グモー
ドＶこ作動変化していると仮定すると、ステップ１５６
に進む。ステップ１５６で、ＲＯＭ指″定、ＲＡＭロケ
ーション（Ｃ記憶された閉ループ４１す御信号の積分制
御頂部分ＩＮＴが、ステップ７０（１１：　１．３図）
で決定されたメモリロケーションで、デユーティサイク
ルｎ己１意装置伍Ｉ）ＣＭから得られたパルス１面と等
しくセットされる。このパルス幅ハ共トａ裟（ｒヱ１２
を調整して、所定の空燃比を与える値として、先行の）
９】ループ動作中に学習されている。ステップ１５８で
、輸送時間遅延カウンタがエンジン１０を通る輸送時間
を表わす値にセットされる。この輸送遅延時間は、エン
ジンの速度と空気殴を含むエンジン作動パラメータから
決定することができるっ作動パラメータによってアドレ
ス指定される組合せモジュール２６のＲＯ［Ｖｆ部分の
ルックアップテーブルから得ることができる。

ステップ１６０で、新しいセルフラグフリップフＴコツ
プは払われ、ユニット１８が開ループモードで作・ｉｈ
シていることを示す。その後プログラムはステップ１６
２に進み、Ｒ，ＡＭＫ記憶された古いインデックスがス
テップ７０で決定されたインデックスに寺しくセットさ
れる。

ステップ１６２、またはポイント１５４から、プログラ
ムはポイント１６３に進む。ポイント１６３で輸送Ｊ４
　ｇカウンタをサンプルして、輸送遅延が完了したかど
うかを決定する。遅延が完了していない場合は、ステッ
プ１６４で、カランタラ減シ、ステップ１６６で、制イ
卸パルス幅カ先に、ステップ１５６で、デユーティ丈イ
クルメモリ値にセットされた閉ループパルス幅の積分制
御項ＩＮＴＫ等しくセットされ、閉ループモートルーチ
ンを云る。その後、第１３図のステップ１３８に進み、
デユーティサイクルパルス幅が入出力回路３６の出力カ
ウンタ部のレジスタにセットされる。

このようにして、閉ループモードで、エンジンの作動点
が変化した場合は、常に、時間遅延カウンタがセットさ
れるので、とのカウンタが零に減少する。すなわち、定
常におちついても、ちる一定時間は閉ループ制御が行わ
れない。ステップ１６３の前にステップ５００を、ｉ４
６ｆｈする。

ステップ５００では、第１７図に示す動作が行われる。

ステップ５０２で、［１）、　（２）式に基づき、Δｔ
ｐ、ＰＭの計算を行う。また、このときのＦ　Ｍ　、　
Ｄ　Ｖ　Ｍ　、　Ｄ　Ｘ　Ｍをステップ５０４でＲ，Ａ
　Ｍに記Ｃ＆する。これは第１８図に示したごとぐ、輸
送遅延時間がＫのときは、ＲＡＭ（ｆＯに記憶される。

ステップ５０６で第２のカウンタをセットトシ、ポイン
ト５０８で、カウンタが零でない場合は、ステップ５１
０でカウンタを減じ、ステップ１〕１２ですべてのＲＡ
Ｍ（Ｔ（）の内容をＲＡＭ　（Ｋ−１，）に移す。遅延
カウンタが零まで減少したときは、ステップ５１４に進
み、ｎ、ＡＭ（０）の空燃比の設定値Ａ／Ｆと、空燃比
センサ２０の出力から求まる（Ａ／Ｆ）ｍを比較し、Δ
Ａ／Ｆ＝Ａ／Ｆ−（Ａ／Ｆ’＞ｍを計算する。ステップ
５１６で、ΔＡ　／　Ｐ　Ｋ　４づき、Ｆ’Ｍをイω正
する。ΔＡ／Ｆ’＞０の場合は、ＦＭが小さく見積られ
ているので、ＦＭを増加する。すなわち、ＦＭの修正は
Ｆ　Ｍ　＝　Ｆ　Ｍ　＋　ａ　、ΔＡ／Ｆ　　　　９０
０１２９１１．（３）で行われる。また、ステップ５１
８で、ＤＸＭ。

ＤＶＭの修正が行われる。ΔＡ／Ｆ＞Ｏのときは、ＤＸ
Ｍが小さく、ＤＶＭが小さく見積られているので、 ＤＸＭ＝ＤＸＭ＋ａ２　・ΔＡ／　Ｆ　−・−・−’４
）ＤＶＭ＝Ｄ’ＶＭ＋ａ３　’Δ−・・・・・・（５）
で、ＤＸＭ、ＤｖＭを・蕃正する。その後、ステップ５
１２に進む。このようにして、閉ループモードで・４転
が非定常の場合は、ステップ５００で、（１）、　（２
ｊ式のＦＭ、ＤＶＭ、ＤＸＭが修正される。

ＲＡＭ（Ｋ）には、工／ジン負荷、温度に関する直を記
憶されているので、第８図、第１０図の該当するロケー
ションのＤＸＭ、］）ＶＭが更新される。

ステップ１６３で輸送時間遅延カウンタが零邊で減少し
たときは、ステップ１６８に進む。ステップ１６８で、
センサ２０の出力が校正値と比較されて、検出された空
燃比Ａ／Ｆが校正値に対して太きいか、小さいか、すな
わち濃いのか薄いのかを決定する。混合気が濃い、すな
わちＡ／Ｆが小さい場合は、ステップ１７０に進み、Ｒ
ＡＭに記憶された閉ループ制御信号の積分項がその前に
記憶されている積分項＋積分ステップ値に等しくセット
される。その後、ステップ１７２で、閉ループ制御パル
ス幅がステップ１７０で決定された（積分項＋比例ステ
ップ値）に等しくセットされる。

ステップ１６８で混合気が薄いと判断された場合は、ス
テップ１７４に進み、ＲＡＭに記憶された制御信号の積
分項が積分ステップ値だけ減じられる。その後、ステッ
プ１７６で閉ループパルス幅がＲＡＭに記憶された（積
分項一比例ステップ値）に等しくセットされる。ステッ
プ１６８から１７６までは、エンジンが輸送遅延時間よ
り長い期間、同じ作動点で作動した後、ｏ、ｏｌｍｓご
とにくり返され、積分ステップによって決定された率で
、Ａ、　／　Ｆが大きいか、小さいかに依存して第１９
図に示したようなランプ様式で増、滅する閉ループパル
ス幅を形成し、最終的に混合気は、校正値に対して濃い
状態と薄い状態の間で変化する。

このとき、校正値を与える方向におけるパルス幅の比例
ステップが与えられる。

ポイント１７８でエンジン温度を校正値に１と比較する
。温度かに１　よシ高い場合は、ＤＣＭの更新を停止す
る。低い場合は、ステップ１８０に進み、ステップ７０
に形成されたメモリインデックスのＤ（、Ｍを更新する
。ＤＣＭの更新は、次式に従って更新される。

・・・・・・・・・（６） ここに、ＤＣＭＶＮ：挿入すべき新しいパルス幅の値 ＤＣＭＶＮ−１二該当するメモリロケーションに先にあ
ったパルス 幅の値 ＤＣ：最後に決定される制御パ ルス幅 Ｔ１　：フィルタ時定数 ポイント１８２，１８４で温度条件を判定し、エンジン
のｆ７ＦＸ　Ｅｌが正常な揃合のみ、ステップ１８６で
ＫＡＭを（財）所する。この更新は（６）式と同様に行
われる。Ｄ　ＣＭの更新の時定数は５〜３０秒に対し、
ＫＡＭの更新の時定数は２４０秒程１Ｋである。

ステップ１８６の後に、プログラムは閉ループモートル
ーチンを抜ける。エンジンが閉ループモードで作動し続
けるにつれて、ステップ１５０で始まる前記のシーケン
スが連続的にくり返され、エンジンが種々の作動点を経
過するにつれて、ＤＣＭ。

ＫＡＭの各々がｆＵ：Ｊ　釧信号の値に応じて更新され
、その清果、各メモリロケーションが、特定のエンジン
作動点に対する所定の４２燃比：七与えるに必要な値に
更新される。

開ループ作動中、エンジン作動点が変わるごとに、制御
パルス幅がエンジン作動パラメータの現在値で、所定の
窒１然比を与える値に瞬間的にプリセットされる。開ル
ープ作動中は、供給装置は、Ｋ　Ａ　Ｍに保有された値
に従って調整される。この値はエンジンパラメータの変
化値に対して所定の空燃比を与えるに必要な制御パルス
幅の平均を示す。

ココテ、（４）、　ｆ５）式のＤＸＭ、ＤｖＭの更新は
、（６）式のＤＣＭＶの更新と同じように行ってもよい
。

すなわち、次のｆ７１．（８）式のように、−次遅れて
更・・・・・・・・・（７） ・・・・・・・・（８） 新することができる。また、第１７図のＸＭ。

ＶＭの修正は、（力、（８）式と同じように更新される
が、フィルタ時定数ＴＩは、ＤＸＭ、ＤＶＩＶＩの場合
は、大きく設定される。

エンジンの温度が正常な場合の空燃比Ａ／Ｆは、例えば
第１９図のごとく設定されろう第１９図において、破線
の領域は、Ａ／Ｆが理論空燃比の曲線りより小さく１こ
の負荷領域では第１３図のステップ１２４の濃厚作−功
モードに入り、空然比は開ループ制御される。Ａ／Ｆ＞
Ｄの・頑賊で、エンジンの温度が正常な場合は、第１３
図でステップ１３６の１３〕ループモードに入る。第１
９図において、負荷がθ１からθ２に変化しても、イン
デックスＪ）　ＣＭ　Ｉ　ＮＸは変化しない。

第１６図のステップ１６３で輸送遅夕瓜が完了すると、
ステップ１６８で窒１然比が比較される。このとき’＝
２１ｅ比センサ２０の信号は、輸送遷延前の供姶裟ｄ１
２の状、咀を示している。ここで、空燃比センサ２０は
、プログラム可能で、所定の空燃比からのずれを出力す
るようになっている。

空燃比センサ２０の一実施例を第２０図に示した。酸素
イオン′電導性の固体電解質２００の片方の（１１０に
チャンバ２０２、オリフィス２０４が設けられているう
コントローラ２０６によって、電解質２００に矢印の方
向の′ぺ流■を流すと、酸素ポンプの１京理でチャンバ
２０２内の酸素がチャンバ２０２の外に排出される。一
方、オリフィス２０４を通って、排ガス中の酸素が拡散
によって、チャンバ２０２内に流入する。このときの電
流■と直圧の関係は第２１図のごとく、排ガス中の［浚
素模度、すなツクちＡ／Ｆによって変化する。したがっ
て、第１９図の設定Ａ／Ｆが大きい場合は■を増し、Ａ
／Ｆが小さい場合は■を減じて、そのときの底圧の大小
が組合せモジュール２６のＲ，ＯＭ部分に記憶されてい
る校正値と比較される。検出された空燃比Ａ／Ｆが第１
９図の所定のＡ、　／　Ｆ　Ｋ対して、大きいか、小さ
いか、すなわち、所定の濃度に対して濃いのか、薄いの
かを判定する。このとき、第１９図において、負荷がθ
ｌからθ２に変化した場合、ＤＣＭのメモリロケーショ
ンは変化しない゛が、所定の空燃比は変化するので、電
流工は、輸送遅延時間を加味して制御される。このよう
にして、空燃比センサ２０で、輸送遅延時間前の供給装
置１２の状態が判定される。

第１３図の閉ループモードの動作で、開ループの状態か
ら入る場合は、第２２図の（ａ）のように、セルフラグ
がリセットされ、時間遅延カウンタが零になってから閉
ループ制御を始める。ここで、閉ループ動作中、エンジ
ンの作動点が変化した場合（ハ、第２２区（ｂ）のごと
く、フラグはリセットされているが、カウンタがセット
されるので、輸送遅延時間内閉ループ制御を゛央行する
。この輸送遅延時間内で作Ｉｇ力点が変化しない場合は
、ＣＬＰＷ＝　Ｉ　Ｎ　Ｔ　＝　Ｄ　ＣＭ　ｆ、ｒｌｒ
ｉ制御バ／ｌ／ス幅ＣＬＰＷは、閉ループパルス幅の積
分制御項ＩＮＴに等しくセットされ、ＩＮＴはＤＣＭに
等しくセントされている。次の０．０１秒の割込みで空
燃比センサ２０の信号を基にＩＮＴが修正される。温度
条件がととのうと、第２２図（Ｃ）のＰ点で示したよう
にＤＣＭも更新される。

第１３図では、閉ループ制御は０，０１秒の割込み毎に
行われる。これは一般に輸送遅延時間よりは小さい。

第２３図において、閉ループ制御中、負荷θが（ａ）の
ように、それに対応してＡ／Ｆの設定値が（ｂ）のよう
に変わる場合を例示する。この場合、センサ２０の電流
は対応するＡ／Ｆが（Ｃ）曲線になるように制御される
。（ｂ）が（Ｃ）に合致していれば、センサ２０の出力
は一定である。しかし、実際には、供給装置１２の経時
変化によって、（ｂ）は（Ｃ）に対してずれる。したが
って、輸送遅延時間Ｔだけ遅れて、センサ２０の出力が
（ｄ）のように独、変する。このセンサ２０の信号（ｄ
）を基に、積分項ＩＮＴが（ｅ）のように修正される。

第２３図（ｅ）のＣの点で修正が完了しても、その結果
がセンサ２０の出力となって現われるのはＴだけ遅れる
。その間、ＩＮＴは行きすぎる。

このようにして、ＩＮＴの値は、濃い状態と薄い状態の
間で変化する。このとき、校正値を与える方向において
パルス幅の比例ステップを与えてもよい。ここで、０点
でＡ／Ｆの設定値が（ｂ）のごとく変化しても、それに
対応して、センサ２０の方も（Ｃ）のごとくプログラム
されるので、この（ｂ）。

（Ｃ）の変化は、センサ２０の出力（ｄ）には影響を及
ぼさない。

第２０図において、電圧■が設定値になるように、■を
制御した場合、■の値は排ガス中の酸累濃度−すなわち
、Ａ／Ｆに比例した値となる。この”１１合、センサ２
０の出力は、輸送遅延時間Ｔだけ遅れて現われる。した
がって、このときは、センサ２０の出力で１時間前の供
給装置ｆ　１２のくるいを求めることができる。１時１
ｉｌｌｊ前のＡ／Ｆの設定値を記憶して２き、これをセ
ササ２０の出力と比較し、比例ステップ？算出する。そ
の結果はＴ時ｉ用後に現われ再修正される。このときは
、ｏ、ｏｉ秒毎に比例ステップを偏差に応じて求めるこ
とができ、積分動作のみの場合よシ、設定値への収束は
速い。任意のど「一点における供給装置１２の空燃比Ｒ
は、（２）式のように、設定値Ｒｅよりεだけくるって
いる。

Ｒ＝　Ｒｃ＋ε　　　　　・・・・・・・・・（９）こ
こに、ε：経時変化等によるくるい このεのくるいはＴ秒後に空燃比センサ２０に表われる
。空燃比センサ２０では、を時刻において、Ｒ（ｔ−Ｔ
）の信号が現われるので、メモリロケーションにおける
εを求めるためには、Ｒｃ（ｔ−Ｔ）の瞳と比較する必
要がある。したがつて、Ｒｃ（ｔ−Ｔ）の値を、Ｒ，Ａ
Ｍに記憶しておく必要がちる。第２４図のように、ＲＡ
ＭのＲＯＭ指定アドレスにＲｃ（ｔｎΔｔ）を記憶して
おき、エンジンの速度と空気量を含むエンジン作動パラ
メータによってアドレス指定される組合せモジュール２
６のＲＯＭ部分のルックアップテーブルから輸送遅延時
間を求めて、この時間に対応する第２４図のアドレスの
ＲＡＭからＲｅを読み出して比較することができる。こ
のようにしてεが求まり、ＤＣＭが更新され、さらにＫ
ＡＭが更新される。

非定常運転時は、空燃比センサ２０の信号で、燃料供給
装置ｔ１２の動特性に関与するパラメータＥＭ、ＤＶＭ
、ＤＸＭが時々刻々修正されるので、Δｔ、は正しい値
に修正される。しｌえば、揮発性の低いガソリンが、供
給装置１２に供給された場合は、第２５図に示したごと
く、最初の加減速ではΔＡ／Ｆの変化が太きいが、この
、結果によシ、ＦＭ、ＤＶＭ、ＤＸＭが燃料の性状に適
合するように修正されるので、２回目の加減速ではΔＡ
／Ｆが小さくなる。同様に、望気流量センサ３０１の応
答遅れ等も修正することができる。ぼた、（２）式で示
した液膜量のモデルで（１）式が決定さ！しるので、ど
のような運転パターンをとっても、液膜量の時時刻々の
値が把握されているので、（１）式で、正確な補正をす
ることができる。

匠ッテ、以上の実施・り０によれば、エンランプ負荷変
動がひんばんに行な０れた場合でも、その過渡的な変動
状態も含めて常に良好な空燃比を保つことができる。

ところで、自動車用エンジンとしては、ガソリンエンジ
ンが主流を占めている。

従って、第１図におけるエンジン１０がガソリンエンジ
ンでめった場合には、その点火制御も電子：ｌｉ制御ユ
ニソ）１８によって行なわれる場合が多い。

そこで、以ド、この点火ｏｊｌＪ御に本発明を適用した
場合の一実施例について説明する。

内燃機関１０が火花点火機関の場合、その点火時期は、
空気流量センサ３０１の応答遅れ等の影響で、過渡運転
時は、その目標値と異なる。点火時期は機関１０の充填
空気量とエンジン速度によって定まるが、過渡運転時に
は、次の（９）式のようになる。

しかしながら、空気流量センサ３０１でｏ（１］定され
る全気流量Ｇａと充填空気量ｂｌ−Ｐ−Ｎは、吸気管の
容積の影響で遅れる。したがって、第２６図に示したご
とく、ステップ６０１で、Ｐ忙計算し、ステップ６０２
で、Ｐ、ＮＫ対応して、アドレス指定さするメモリロケ
ーションにのらかしめ記憶されている点火時期のルック
アップテーブルから点火時期が得られる。

Ｐ＝Ｐ＋　（Ｇａ−ｂｌ−Ｐ−Ｎ）・ΔＴ−・−（１０
）ステップ６０１のＰの計算は（１０）式で行われる。

−また、ステップ６０４で、ｂ２、すなわち応答性を修
正することができる。ステップ６０３でモジュール２６
のＲＯＭ部に記憶されたＤＶＭｏ。

Ｄ　Ｘ　Ｍｏ　、　Ｄ　ＣＭｏ等の校正値と、学習制御
され／こ、Ｄ　Ｖ　Ｍ　、　Ｄ　Ｘ　Ｍ　、　Ｄ　ＣＭ
　’Ｊの１直を比較することによって、空気流量センサ
３０１が、どの程度標準値と異な′つているかがわかる
ので、この差でｂ２に修正することができる。ここでは
、１）２＝３５（ＤＶＭｏ　　ＤＶＭ）十ｂ＋　　・−
−”　（１１）で修正される。これらのステップは、第
１３図の場合と同しように、１００Ｈ２の割込み信号で
実施さノする。社だ、ステップ６０５で、ＤＶＭ、とｆ
）　’Ｖ　Ｍ　ｖ産が大さい場合は、−にンサ３０１の
応答性が標準値と大１−にくるっているが、ガソリンの
１軍発１生が極めて１次いか等の共′５筈ごあるので、
ステップ６０５でランプを点灯し−ＣＸｙ−ｚｊＡ私者
に異常を刈」しぼる。

従って、この大捕物によれば、エンジンの運転パターン
がどのようＫｉりでも、常に正しい点火時期、１ｆｌｌ
　ｓＫｌを行なうことかでさる。

なお、本発明は以上の局／Ｊ瓜しυに限らず、ガソリン
エンジンの併気還流景、ディーゼルエンジンの燃料噴射
−址、噴射時期の制御１１１に適用しても、同じような
作用、効果を上げることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、エンジンの運転
パターンが種々変化しても、それを追従して時々刻々、
・：ｊｌｊ　仰に必要なデータの修正が行なわれるため
、従来伎術の欠点？除き、エンジンや制御１１１ｊンス
テムの経年変化や劣化による特性の変化を補正して正し
いエンジンの制御状態が得られると共に、エンジンが過
渡的な運転状態にあるときでも制御状態のずれを少く抑
えることができ、常にエンジンの制酉ｊ状態を正しく保
つことができる内シ然機関のｉ”ｉ制御装置を容易に提
・共することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される内燃機関の割１卸システム
の一例を示すブロック図、第２図はｄ子制御ユニットの
一例を示すブロック図、第３図は燃料供給装置の説明図
、第４図は本発明による内燃機関の制御装置の一実施例
の動作を示すフローチャート、第５図ないし第１０図は
本発明の一夫加例におけるメモリ内容の説明図、第１１
図は同じく一実施例の動作を示すノロ−チャート、第１
２図は同じく一一犬施例に２けるメモリ内容の説明図、
第１本図ないし＝Ａ１７図は同じく一実施例の動作を示
すフローチャート、第１８図は同じく一入梅・り１１に
分けるメモリ内容の説明図、第１９図は同じく一実施例
の動作説明用の特性図、第２０図はセンサの説明図、第
２１図はセンナの特性図、第２２図（ａ）　、　（ｂ）
　、　（Ｃ）及び第２３図（ａ）　〜（ｅ）は不発明の
一実施列の動作を示す特性図、第２４図は同じく一実施
例のメモリ内容の説明図、第２５図は同じく一実施例の
効果説明用の特性図、第２６図は本発明の他の一央適列
の動作を示すフローチャートである。 １０・・・内燃機関、１２・・・燃料供給装置、１４・
・・排気曾、１６・・・触媒コンバータ、１８・・・電
子１ｆｆＵ御ユニツト、２０・・・空燃比センサ、２４
・・・マイクロプロセッサ、２６・・・組合せモジュー
ル、３６・・・入出力インターフェース回路、４０・・
・持久記憶装置。 代理人　弁理士　萬橋明夫 χ　１　口 茅２　図 ４ ２７７− 第　３　目 ｙ　４　区 第５　図 ゛）１　　　乙　　　　し≧］ ユンシシ達雇 第　７　図 工　、ンシ゛　ンＯ名η 第８　（２） Ｙ　９　図 纂／θ口 エンジン泣浅 猶　１１　　図 Ｍ　　１２　　ロ エ　ン　シバ　ン　曽栖斤 第　１３２ ４１７図 第　１９　　図 第２θ口　　　　　　第２１図 第２２図 （り 系）長崎間び） 開２３　図 ″）ｆＪ２４　図 第　２５　　図 経過時■ ｙｆＩ２ｚ　目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の燃焼状態を検出するセンサを備え、この
   センサの信号に応じて内燃機関の運転制御を行なうよう
   にした電子式制御装置において、内燃機関の過渡的な運
   転状態での制御に必要な過渡制御データを保持したメモ
   リ手段と、上記センサの信号によって与えられる内燃機
   関の運転状態を所定の遅れ時間前の運転状態と比較して
   修正データを発生する手段と、この修正データによシ上
   記メモリ手段に保持した過渡ｔ１ｍデータを修正する手
   段とを設け、修正された過渡制御データにより内燃機関
   を制御するように溝成したことを特徴とする内燃機関の
   制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記メモリ手段に
   保持した過渡制御データが、燃料供給量制御用のデータ
   であることを特徴とする内燃機関の制御装置。 ３゜特許請求の範囲第１項において、上記メモリ手段に
   保持した過渡制御データが点火制御用のデータであるこ
   とを特徴とする内燃機関。