JPS6131291B2 - - Google Patents

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JPS6131291B2
JPS6131291B2 JP53084157A JP8415778A JPS6131291B2 JP S6131291 B2 JPS6131291 B2 JP S6131291B2 JP 53084157 A JP53084157 A JP 53084157A JP 8415778 A JP8415778 A JP 8415778A JP S6131291 B2 JPS6131291 B2 JP S6131291B2
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Eru Boraa Rooren
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General Motors Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３方触媒変換器を持つ自動車の内燃エ
ンジンを動作させるためのメモリ形燃料制御装置
と方法に関する。
内燃エンジンの排気に存在する排棄物の形と量
は、主としてエンジンに供給される混合気の空気
対燃料の比によつて決定される。燃料が多すぎる
混合気は、炭化水素と一酸化炭素を多く発生す
る。一方、混合気が化学的適正値（最適値）に近
いが、空気が多い場合には、チツソ酸化物を多く
発生する。排ガス中の炭化水素と一酸化炭素を水
と二酸化炭素に変え、同時にチツソ酸化物をチツ
ソ分子と酸素とに変えることは、触媒変換器によ
つて行われる。正しく設計された触媒変換器を用
いると、CO及びHCの酸化とNOxの減少が同時に
行われる。しかしこのためには、触媒変換器に供
給される空気／燃料混合体比は化学的適正値
（HC及びCOを酸化するのに必要な酸素がNOxを
還元して除去される酸素に等しい混合気）に近い
せまい範囲になければならない。空気／燃料比の
燃料が多すぎると、変換器はNOxを還元する性
能はよくなるが、一酸化炭素及び炭化水素を酸化
する性能が減少する。逆に空気／燃料比の空気が
多いと、変換器はHC及びCOを酸化する性能は大
きくなるが、NOxに対する有効性が少なくな
る。チツソ酸化物、一酸化炭素、及び炭化水素
を、二酸化炭素、水、チツソ分子に変換する効率
の最大値は空気／燃料比が最高値に近いせまい範
囲内で得られる。
従来技術の開ループ燃料制御では、燃料供給機
構（例えば、気化器、圧力気化器、燃料噴射装置
等）の燃料供給率は、エンジン負荷と速度、又は
空気流量のごときエンジンの動作パラメータを制
御することに応動してきめられ、それによつて空
気／燃料比を望ましい値にしている。自動車で
は、要求される燃料供給率は、広範囲の速度、エ
ンジン負荷、温度及び通常実現される他の動作パ
ラメータに対して達成されねばならない。またこ
れは、自動車が使用されはじめてからの、エンジ
ン部品の経時変化、燃料のバラツキなどの変化が
あつても行われる必要があるが、これを開ループ
システムで行うのは困難あるいは不可能である。
この開ループ動作の困難さのために、種々の形
式の閉ループ制御方式が提案されている。最も普
通の閉ループ系では、内燃エンジンに供給される
混合気の空気／燃料比は、変換器の動作の望まし
い点からのずれの方向と程度を示すガス成分に応
動するセンサによつて制御される。これには酸素
が主としてセンスされる。このような装置では、
普通ジルコン酸素センサが用いられ、これは、空
気／燃料比の最適値からのわずかの変化に対し
て、２つの電圧レベルの間を急速に変化する出力
電圧信号を発生する。一方の電圧レベルは酸化状
態が存在する時に発生し、他方の電圧レベルは還
元状態が存在するときに発生する。
閉ループ燃料制御装置は、自動車の動作状態が
一定又はゆつくりしか変化しない時には、比較的
正確な燃料／空気制御を実現する。しかし、動作
状態が変化する時には、エンジン装置に固有の伝
達遅延時間のために、正確な応答は不可能にな
る。いま、エンジン（及び自動車）が燃料の供給
量が不正確な状態で動作されていると、エンジン
の吸入部で正しくない燃料供給があつてから、排
気装置でセンサがそれに応動するまでに時間（例
えば１秒）が経過してしまう。しかし、この時間
のために、エンジン（特に自動車の場合）の燃料
供給にある修正の必要性が検出された時には、エ
ンジンは全く別の動作状態にありうる。従つて、
エンジンの動作が過度期にある場合には、燃料供
給修正は、動く標的を追つているにすぎず、誤つ
た修正をしてしまう。エンジンが正常な状態に戻
つてから、過去の希薄（燃料が少いこと）状態を
補償するよう空気／燃料比を変えると、エンジン
排気の一酸化炭素と炭化水素が増加してしまう。
逆に、動作が正常に戻つてから過去の濃厚（燃料
が多いこと）状態を補償するよう空気／燃料比を
変えるとチツソ酸化物が増加してしまう。このよ
うな誤りは、主として、エンジン吸入部への燃料
の供給から酸素（又は他の）センサが触媒変換器
内での結果をセンスするまでのエンジン伝達遅延
による。さらに、燃料供給装置の開ループ校正
が、エンジン動作状態が変化した時に空気／燃料
比を急速に変化させるようなものであると、閉ル
ープ利得は、望ましい比を得るために急速に修正
を行えるものでなくてはならない。しかし、この
結果、閉ループ制御器内の積分項とエンジン伝達
遅延とのために空気／燃料比はピークからピーク
へと変化するリミツトサイクルを増加させる。
装置が開ループのみを含むか、閉ループ成分を
含むかにかかわらず、従来技術のシステムはある
範囲内でエンジンの動作状態の変動に応動する。
たとえば、開ループ燃料制御が速度・密度形のも
のであれば、燃料入力は瞬時エンジン速度及び瞬
時マニホルド絶対圧力によつて決定される。すな
わち、装置は開ループ形式で実質的には瞬時方式
で変化に応動する。閉ループでは、この急速な応
答は用いられないが、正しい燃料調整に有効に動
作する。しかしこのような制御装置は、燃料調整
のための修正はエンジン伝達時間の後でのみ決定
されるという問題をあまり考慮していない。
本発明の一般的な目的は、エンジンの動作状態
が急速に変化している時でもエンジンの伝達遅れ
時間を考慮した燃料制御装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、エンジン及び自動車が動
作中にエンジン及び自動車が実際に遭遇するエン
ジン速度と負荷（及び必要ならば他のパラメー
タ）等の状態の正しい微調値を連続的に決定し、
このような決定を行う度に（あるいは決定された
値の平均化したグループ毎に）、新しい微調値
を、前に記録されていた値の代りにメモリに書込
み、エンジンが再び同じ動作状態になつた時に読
み出して使うような改善された装置を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、自動車の内燃エンジンへ
の燃料供給を制御してこれを動作させるために、
２レベルのメモリを設け、その１つを一時メモリ
として燃料流率とエンジンの動作状態との関係を
再修正するために少くともエンジンの伝達遅延時
間の間動作パラメータを蓄え、また他方を長期メ
モリとして、開ループで燃料制御を行うために最
も新しく更新された燃料制御値を蓄えるような、
改善された装置を提供することにある。
後で詳しく述べる本発明の望ましい実施例は、
燃料制御装置と自動車の内燃エンジンの動作方法
に関するもので、触媒変換器がエンジンの排気中
において３方向変換を行い、ガス中の酸化／還元
に従つて排気ガス成分を変換する装置に応用され
る。開ループ燃料制御信号がエンジンの負荷及び
速度（及び必要ならば他のパラメータ）に応動し
て作られる。この信号は、触媒変換器が望ましい
３方向変換効率を持つような燃料供給率及び空
気／燃料比を決定するような値を持つ。この開ル
ープ燃料流制御信号は、エンジンの負荷と速度状
態（及び必要ならば他のパラメータ）に従つてア
ドレスできる位置において主メモリから取り出さ
れる微調項を含んでいる。排気ガスセンサは排気
ガスにおける酸化／還元状態に応動し（これによ
つて望ましい酸化／還元状態の程度が達成され
る）、酸化／還元状態及びセンサ特性に関する信
号が作られる。この応答は、燃料入力からエンジ
ンの伝達遅延だけ遅延するが、この伝達時間もエ
ンジンの動作状態の関数である。開ループ燃料制
御信号の閉ループ修正は、センスされた排気ガス
成分に応動して、触媒変換器が望ましい３方向変
換効率を発揮するような装置燃料供給率と空気／
燃料比を実現する。
ここで述べる方法及び装置の望ましい形式にお
いては、少くともエンジン負荷と速度状態が周期
的にサンプルされる。この時に適用された微調項
を表わす値もサンプルされる。望ましい方法及び
システムにおいては、このサンプリングは実質的
に伝達遅延時間よりも短い間隔（望ましい形式と
して、例えば40ミリ秒）で行われ、エンジンの過
度状態においても実質的にすべてのエンジン動作
点がサンプルされる。複数個のこれらのサンプリ
ングされた値は一時メモリの時間に関連したアド
レスに蓄えられ、少くともエンジン伝達遅延時間
が0.3秒から1.5秒まで変化するものとすると、任
意の時刻における履歴は0.3乃至1.5秒の過去を含
んでいる（望ましい形式では1.5秒までの過去の
すべてを含んでいる）。相続く間隔、すなわちサ
ンプルが取られるのと同じ間隔において、センス
された排気ガスの状態もサンプルされ、またエン
ジンの状態（例えば速度、負荷）もサンプルされ
てエンジン伝達時間が計算される。計算された伝
達時間は一時メモリ内のアドレスを識別し、セン
スされた排気ガス状態を作り出したエンジン負荷
と速度状態がそのアドレスの位置から読み出され
る。前に同じアドレスに蓄えられていた前の微調
項が取り出される（あるいは、エンジン速度と負
荷によつて決まる主メモリのアドレスから取り出
される）。この取り出された情報は、センスされ
た排気状態とともに用いられて、（必要ならば）
修正を行つた新しい微調項を計算するのに使用さ
れる。新しい微調値は、取り出された負荷及び速
度状態（及び必要ならば他のパラメータ）によつ
て決定されるアドレスにおいて主メモリに書込ま
れる。微調項の更新（これを校正学習と呼ぶ）
は、閉ループ調整と協調して行われ、従つて相互
の動作に干渉しない。しかし、後述するように、
これらは協力して有効な動作を行い、それぞれが
別々に動作したのでは得られない程度にまで排ガ
ス中の酸化／還元状態を望ましい値にする空気／
燃料比を実現する。
本発明の特徴であると考えられる新しい概念は
請求の範囲に述べられている。本発明自体、その
手法の手順の装置の構成、及びさらに他の目的と
その利点は以下の詳細な説明と添付の図面とによ
つて明確となろう。
本発明の燃料制御装置は、自動車１０２の内燃
エンジン１００の空気燃料混合比を制御する。本
発明は、たとえば気化器を含むような、任意の空
気燃料供給装置に適要可能であるが、本発明の望
ましい実施例は１対のコイル制御形燃料噴射器１
０４及び１０６を含んでおり、これらは第２図に
示されているように、エンジン１００の吸込マニ
ホルドへ導く１対のスロツトル穴１０８及び１１
０の上に直接マウントされている。燃料は、たと
えば10p.s.i.のような一定圧力に保たれた燃料供
給管（図示されていない）から燃料噴射器１０４
及び１０６に供給される。安定化された圧力の燃
料は、それぞれの燃料噴射器の駆動巻線に電圧が
印加されている間だけ噴射される。この結果、合
計の燃料流量は噴射器に印加されるパルスの数と
によつて決定される。
再び第１図において、空気はエンジンの動作
中、エアクリーナ１６２及びスロツトル穴１０８
及び１１０を介して吸込マニホルドに取り込まれ
る。スロツトル穴に噴射されたこのような空気と
燃料の可燃性混合体は、エンジンの各シリンダに
入れられて燃やされ、これによつて発生した熱は
公知の方法で自動車を動かすための回転エネルギ
に変換される。
燃焼による排ガスは、排気マニホルドに流れ、
次いで３方向触媒変換器１７０及びマフラ１７４
を介して排出される。触媒変換器１７０は、供給
される空気／燃料比が化学量的にある範囲にあれ
ば一酸化炭素、炭化水素、及び酸化チツソを同時
に変化する。この比は、完全燃焼すると燃料と酸
素を完全に消費するものである。
本発明は、望ましくない排気ガス成分の１つの
変換効率を改善するための最適値からずれた値に
空気燃料比を制御する装置にも適用可能である
が、本発明の実施例は、３つの望ましくない排ガ
ス成分のすべての変換効率を最大にするよう空
気／燃料比の化学量を制御する装置として示され
ている。
図示の実施例において、噴射器は燃料制御器１
７８によつて交互に駆動され、吸入１回ごとに噴
射器１０４又は１０６の１つが駆動されて燃料を
印加し、８シリンダエンジンでは１回転する間に
４回射パルスが印加されることになる。噴射時刻
は第５図のデイストリビユータ１８５の信号出力
によつて決められる。デイストリビユータ１８５
は噴射時ごとにパルスを発生するための星歯車を
含んでいる。
本発明の望ましい実施例では、エンジン１００
への空気流量はシリンダ内空気密度とエンジン速
度とから決定され、これに必要な化学量を満足す
る燃料の量は、この空気流量から決められる。燃
料制御器１７８は速度に比例した周波数を持つた
パルス列の形式のエンジン速度入力を速度センサ
１７９（第４図）から受信する。センサ１７９は
トランスミツシヨンのベルハウジング１８０内に
設けられ、フライホイール１８２とともに回転す
るリングギヤ１８１の歯を検出する。マニホルド
の絶対圧力すなわちシリンダ内空気密度は管１８
３を介して燃料制御器１７８によつて検出され
る。管１８３はマニホルド絶対圧力を圧力センサ
に結合しており、該センサは燃料制御器１７８内
に設けられたシリコン歪ゲージの形式をとること
ができる。燃料制御器１７８は閉ループ方式でマ
ニホルド絶対圧力とエンジン速度に応動するよう
校正され、触媒変換器１７０の最大変換効率を与
える化学的空気／燃料比を発生するための燃料流
量を実現する噴射時間が決定される。
本発明の望ましい実施例では、燃料制御器１７
８は閉ループ制御回路を含み、エンジン１００に
供給される空気燃料混合比を表わす排気ガス成分
を（エンジン伝達時間遅れＴの後に）検出し、混
合比をより最適に近づけるための噴射器駆動時間
を調整する。この点に関し、本実施例は触媒変換
器１７０からの排気導管上流内に設けられた第５
図の第１の酸素センサ１８４及び変換器１７０か
らの排気導管下流内に設けられた第２の酸素セン
サ１８６を閉じている。この閉ループ系の機能に
は制限があり、主たる燃料制御は開ループ系によ
つて得られる。以下に述べる実施例では閉ループ
系の訂正機能は約±25パーセントであり、また１
秒当り約0.9空気―燃料比を変化させられる。
酸素センサ１８４及び１８６はジルコン形のも
のが望ましく、これはエンジンの排ガスによつて
700〓程度の動作温度に熱せられると、出力電圧
を発生する。この電圧は燃料／空気の比が小さい
と高くなり、また燃料／空気の比が大きいと小さ
な電圧となる。このようなセンサは当業者には公
知であり、その典型的な例は1974年10月29日の日
付のバーゲツト等による米国特許第3844920号に
示されている。燃料制御器１７８内の閉ループ制
御回路は酸素センサ１８４及び１８６からの出力
信号に応動して燃料噴射器１０４及び１０６の流
量を調整し、空気燃料比をより最適に近づける。
燃料流量の変化と酸素センサ１８４及び１８６
による検出との間に伝達遅延時間Ｔが生じる理由
は第３図のエンジンの断面図と第３図のグラフに
よつて説明できる。このグラフは、時刻t1におい
て、スロツトル穴１０８に供給される空気／燃料
比が適正値以上の値から適正値以下の値にステツ
プ変化した時のセンサ１８４の応答を示してい
る。時刻t1において、センサ１８４の出力電圧は
低レベルにあつて空気／燃料混合比が正しくない
ことを示している。特定の空気／燃料混合比がス
ロツト穴１０８又は１１０に入つてから、この混
合体は吸込マニホルド１８８から吸込みバルブ１
９０へと進む。この後混合体はピストン１９２が
吸入中に吸入バルブが開かれるとエンジンシリン
ダ１９１に入る。この後ピストンは圧縮及び爆発
行程に入る。次にシリンダは排気行程となり、こ
の時バルブ１９４のごとき排気バルブが開けられ
燃焼ガスは排気マニホルド１９６へと進む。この
排気ガスは、排気マニホルド１９６から、排気導
管１９８を介して進み、時刻t2に酸素センサ１８
４に到達する。この後出力電圧が高い値に変化す
る。
以上から明らかなように、スロツトル穴１０８
及び１１０における燃料比の変化は、酸素センサ
１８４によつて直ちに検出することはできない。
この伝達遅延時間Ｔは一般に複雑であり、少くと
もエンジン１００の速度とマニホルド絶対圧力と
によつて変化する。伝達時間Ｔはエンジンによつ
ても異るため、エンジンの動作範囲内で0.5乃至
1.5秒の範囲にある。
燃料制御器１７８の開ループ校正において導入
される初期誤差及びその後蓄積される誤差が完全
に除去できれば、閉ループ回路においてシステム
伝達遅延mm時間の結果生じる空気燃料比の誤差は
極めて小さくでき、ほとんど除去することもでき
る。たとえば、以前に存在した条件に応じて空気
燃料比を調節する際の誤差が最小化される。さら
に、閉ループ制御器の設計において、その利得は
比較的正確な開ループ校正に基づいて最適化さ
れ、これにつてリミツトサイクルの振幅が減少
し、従つて空気／燃料比の望ましい値からのずれ
の大きさを減少できる。本発明の原理に従えば、
制御ボツクス１７８は校正学習制御機能を含み、
エンジンの動作中に開ループ校正による誤差を調
整して上記の機能を行う。
本発明の学習制御機能は閉ループ制御回路があ
つても無くても適用できるが、校正学習制御機能
と閉ループ制御回路は共同して機能を行い、それ
ぞれが個別には達成できないような、望ましい空
気燃料比をエンジンのすべての動作状態について
実現する。たとえば、開ループ校正の誤差が調整
された時の閉ループ制御器の性能の改善を可能に
することの他に、閉ループ制御器は、後述するよ
うに、ある時間にわたつて開ループ誤差が減少さ
れていれば、少くとも一時的に生じる空気／燃料
比のずれを最小化することができる。閉ループの
調整機能がないと、このずれは触媒変換器の変換
特性を変化させてしまい、望ましくない排ガス成
分の少くとも１つを増加させてしまう。
第５図において、信号調整回路２００は酸素セ
ンサ１８４及び１８６からの出力電圧、速度ピツ
クアツプ１７９からの速度パルス、エンジン冷媒
温度センサ２０２（これはサーミスタセンサの形
式をとることができる）からの出力、及びマニホ
ルド絶対圧力センサ２０４（これは管１８３を介
してマニホルド絶対圧力に接続されているシリコ
ン歪ゲージの形式をとることができる）の出力を
受信する。信号調整回路２００はこれらの信号に
応動して次の電圧信号を発生する。すなわち触媒
変換器１７０の上流の酸素センサ１８４の出力電
圧を示す電圧O2V1、触媒変換器１７０の下流の
酸素センサ１８６の出力電圧を表す電圧O2V2、
速度センサ１７２からの出力信号の周波数に対応
した周波数を持つた一連の方形波パルスから成る
速度信号SPD、マニホルドの絶対圧力を表わす値
を持つた電圧信号MAP、エンジン１００内の冷
媒液体の温度を表わす値を持つた電圧信号
TEMP、酸素センサ１８４の温度を示す電圧信号
O2T1、及び酸素センサ１８６の温度を示す電圧
信号O2T2を発生する。
次に信号調整回路（第８図）について述べる。
信号調整回路２００は酸素センサ１８４及び１
８６の１つの電圧出力及び温度に関する信号を発
生する。酸素センサの出力電圧は結合抵抗２０８
を介して演算増幅器２０６の負入力に印加され
る。演算増幅器２０６の正入力はアースされてい
る。コンデンサ２１０と抵抗２１２の並列接続さ
ら成るフイードバツクフイルタ素子が、演算増幅
器２０６の出力とその負入力との間に接続されて
低域フイルタとして働く。
演算増幅器２０６の出力は演算増幅器２１４を
含むインバータ・スケール回路に接続されてい
る。増幅器２０６から２１４への途中には抵抗２
１６がある。演算増幅器２１４の正入力はアース
されている。フイードバツクコンデンサ２１８は
フイードバツク抵抗２２０と並列に、演算増幅器
２１４の出力とその負入力との間に接続され、線
形性と多少の時間遅延効果を与えている。振幅の
スケーリングは、電圧Ｂ＋とアースとの間に接続
された可変抵抗２２１によつて行われる。可変抵
抗２２１の出力は抵抗２２２を介して増幅器２１
４の入力に接続されている。増幅器２１４の出力
は、出力電圧O2V1又はO2V2の１方を形成する。
酸素センサ１８４及び１８６は、ジルコン電解
質形のものを用いると、排気ガス又は他の手段に
よつて典型的な動作温度である700〓にまで加熱
されると排気ガスの空気／燃料比を示す有効な出
力電圧を発生する。この形式のセンサは温度に反
比例するインピーダンスを持ち、これによつてセ
ンサが動作温度にまで達つしたかを調べることが
できる。例えば典型的なジルコン酸素センサは冷
えている時は数メグオームのインピーダンスを持
ち700〓の動作温度では12キロオームのインピー
ダンスを持つ。
第８図の回路はジルコン酸素センサのインピー
ダンスとその温度との関係を用いて酸素センサが
動作温度になつているか否かを示す信号を発生す
る。この回路は抵抗２２４及びコンデンサ２２６
を含みこれらはセンサと直列に接続されている。
方形波信号CLK１が抵抗２２４コンデンサ２２
６及び酸素センサの直列接続に対して印加されて
おり、これらは電圧分割器の働きをするため抵抗
２２４とコンデンサ２２６との接続点におけるパ
ルス電圧は酸素センサのインピーダンスによつて
変調される。従つて、このパルス電圧のピーク振
幅はO2センサのインピーダンスの大きさに直接
比例し、従つてその温度に逆比例することにな
る。この電圧は抵抗２３０をダイオード２３１の
並列接続を介して演算増幅器２２８の負入力に印
加されている。この演算増幅器は逆接続されたツ
エナー・ダイオード２３４及び２３６と並列にな
つたフイードバツクコンデンサ２３２を含んでい
る。ツエナー・ダイオードは増幅器２２８のフイ
ードバツク電圧を制限する。電源Ｂ＋とアースと
の間に接続された可変抵抗２３８によつて作られ
る基準電圧が増幅器２２８の正入力に印加されて
いる。抵抗２３０、ダイオード２３１及びコンデ
ンサ２３２はピーク検出器を形成し、抵抗２２４
と酸素センサとで形成する電圧分割器のピーク電
圧出力に実質的に等しい電圧、すなわち、酸素セ
ンサの温度を示す電圧を増幅器２２８の負入力端
子に発生する。ポテンシヨメータ２３８の可動端
子の位置によつて決定される基準電圧の値は、酸
素センサが動作温度、すなわち実施例では700〓
に達した時に増幅器２２８の負入力に印加される
電圧に等しくしてある。
内燃エンジン１００からの排気ガスによつて酸
素センサが加熱されると、その抵抗は温度に従つ
て減少する。酸素センサの温度が700〓より低い
と、増幅器２２８の負入力で検出されるピーク電
圧は正入力の基準電圧よりも高く、従つて増幅器
２２８は一定の低レベル電圧出力を発生する。セ
ンサ動作温度の700〓が達成されると、増幅器２
２８へのピーク電圧入力は、可変抵抗２３８によ
つて供給される基準電圧よりも低くなり、増幅器
２２８は飽和して一定の高レベル電圧出力を発生
する。従つて増幅器２２８の出力は、酸素センサ
が冷えている時には一定の低電圧となり、酸素セ
ンサが熱い状態では一定の高電圧となる。
方形波信号CLK１の周波数は、増幅器２０６
とフイードバツク素子２１０及び２１２で形成さ
れる低域フイルタのしや断周波数よりも高く設定
されており、従つて酸素センサの出力を表わす増
幅器２０６の出力は信号CLK１の影響を受けな
い。望ましい実施例ではCLK１信号の周波数は
1000Hzである。
再び第５図において、信号調整回路２００の残
りの部は公知のものである。たとえば、速度セン
サ１７９の出力は、回路２００内部の方形増幅器
に印加され、エンジン１００の速度を表わす周波
数を持つた方形波信号SPDが噴射制御回路２４０
に印加される。温度センサ２０２に接続された信
号調整回路の構成要素は、電圧分割器すなわちブ
リツチ回路を含んでいる。温度センサ２０２の抵
抗はこの回路の１素子を形成し、ここから噴射制
御回路に印加される出力電圧は、センサの抵抗、
従つて冷却液体の温度を表わす。これとは別の方
法として、センサ２０２の抵抗は回路２００内の
増幅器のフイードバツク利得制御抵抗として使う
こともでき、この場合にはこの増幅器の出力が冷
却液体の温度を表わすことになる。マニホルド絶
対圧力センサの出力は、例えば、信号調整増幅器
に印加することができ、これによつてマニホルド
絶対圧力を示す信号MAPが作られて噴射制御回
路２４０に印加される。
次に、噴射制御回路（第５図）について述べ
る。
噴射制御回路２４０は燃料噴射器１０４及び１
０６を交互に付勢し、燃料は吸入過程について１
回印加される。８シリンダエンジンでは、エンジ
ンの１回転ごとに４回の噴射が行われる。前述の
ように、噴射のタイミングはデイストリビユータ
１８５のパルス出力によつて決定される。
最適の空気／燃料比を達成するために要求され
る各噴射の長さは、最初開ループ校正に従つて開
ループ形式で決定される。この点に関し、噴射制
御回路２４０は、マニホルド絶対圧力電圧MAP
に応動して、各吸入過程で各シリンダに入る空気
の量を一般にＸ―MAPの形で決定する。ただ
し、Ｘはシリンダ容積と一定の体積効率項とを考
慮した一定値である。励起電圧パルスが各噴射ご
とに印加される。このパルスの幅は項Ｘ・MAP
と噴射制御回路２４０は、当業者には公知のよう
に、エンジン温度、吸入空気温度、エンジン速度
及び他の要素に応動する別の素子を付加すること
も可能である。
しかし、シリンダに入る実際の空気量は、マニ
ホルド絶対圧力及び一定体積効率項によつて計算
される値とは常に等しいとは限らない。これは、
エンジンの体積効率はその動作状態によつて大き
く変化する等の理由によるものである。このよう
な原因及び後述する他の要因を補償するために、
微調項（これは、実施例では、０を100％とし、
マイナスの値を100％以下とし、プラスの値を100
％以上とした％の値である）を噴射制御回路２４
０内に設けている。この項の値はエンジンの動作
パラメーータによつて決められる。この微調項
は、他の方法によつて決められた噴射電圧パルス
の幅を変化させて、最適に近い空気／燃料比に近
づける。望ましい実施例では、微調項の値はエン
ジン速度とマニホルド絶対圧力の瞬時値によつて
決められる。必要ならば、微調項はエンジン冷却
媒体の温度及びエンジンの燃料に対する必要性に
影響を及ぼす他のパラメータをも用いて決定して
も良い。
微調項は、エンジンの動作状態を決定する一群
の微調項（例えばエンジン速度やMAP）に対し
ても与えられる。微調項ルツクアツプテーブル２
４４は、ランダムアクセスメモリ（RAM）から
成り、例えば16×16のマトリクスで256ケのアド
レス可能な語記憶位置を持つ。記憶位置の各々は
（例えば）マニホルド絶対圧力とエンジン速度と
の組合せによつてアドレスされ、エンジン動作パ
ラメータの特定の組合せに対する微調項の値を蓄
えている。噴射制御回路２４０は、エンジン速度
とマニホルド絶対圧力のサンプルされた値に応じ
て、これらのパラメータで決められるアドレスに
おいてルツクアツプテーブル２４４を繰返しアド
レスし、蓄えられていた微調項を読み出し、その
値に微つて噴射時間長の量と方向とを決定する。
ルツクアツプテーブル２４４の各蓄積位置に最
初蓄えられている微調値は、特定のエンジン形式
の最も一般的な特性の関数として定められる。こ
の蓄えられた値のすべて、又は一部は、特定のエ
ンジンに対しては誤つていることもあり、また経
時変化によつても変化する。すなわち、バルブの
開及び閉時間の変化、圧縮比の変化、EGR値の
動作変化、及び排気圧力の変化によつて最初蓄え
られた微調値が正確ではなくなつてしまう。マニ
ホルド絶対圧力センサ２０４のようなセンス装置
の製造上の変化にも同様の影響がある。さらに、
ある動作点におけるエンジンの特性も、摩耗、水
あかの形成及び他の変形によつてその寿命中に変
化する。従つて最初蓄えた微調値は時々更新しな
ければならない。
本発明の望ましい実施例では、O2閉ループ制
御回路２４６は、センスされた空気／燃料比を表
わす酸素センサ電圧O2V1及びO2V2に応動して、
センスされた空気／燃料比の最適値からの変動に
応動して作られる積分項及び比例項を含む閉ルー
プ信号を発生する。この閉ループ信号は噴射制御
回路２４０によつて用いられ、定められた噴射時
間長をさらに調整して、センスされた空気／燃料
比誤差を修正する。校正学習制御回路２４８は、
エンジン及びセンサの製造上のバラツキや、エン
ジンの動作中のハードウエアの経時変化等による
開ループ校正誤差を修正する機能を持つ。校正学
習制御は閉ループ制御器無しでも動作し得るが、
校正学習制御回路２４８と閉ループ制御回路２４
６とは、協動して動作し、前述のようなすべての
動作条件のもとにおいて空気／燃料比の正確な制
御を行う。
望ましい実施例では、校正学習制御回路２４８
は、微調項ルツクアツプテーブル２４４をアドレ
スするために噴射制御回路２４０で最も最近用い
られた（エンジンパラメータで決定された）アド
レス、噴射制御回路で用いられた微調項、及び閉
ループ制御回路２４６内のあるパラメータを含む
種々の動作パラメータを伝達遅延よりも短い間
隔、たとえば40ミリ秒ごとにサンプルし、このデ
ータを一時メモリ（RAM）２５０の相続いたメ
モリ位置に蓄える。一時メモリRAM２５０は、
エンジン動作の最も最近の歴史を含むことにな
る。メモリ２５０のメモリ位置の数は、エンジン
系の最大伝達遅延時間に少くとも等しい時間だけ
の履歴を蓄えるよう決定される。たとえば、最大
伝達遅延が1.5秒で、サンプリング間隔が40ミリ
秒であると、少くとも38ケのメモリ位置が必要に
なる。
校正学習制御回路２４８は、酸素センサ１８４
とC2閉ループ制御回路２４６の出力によつて決
定される空気／燃料比誤差を、一時メモリ２５０
で用いられるサンプリング間隔によつてサンプリ
ングし、伝達遅延Ｔを決定することにより、時間
の誤差を、一時メモリ２５０に蓄えられている以
前のエンジンの動作パラメータ及び付随する微調
項に対応させる。新しい微調項が次に計算され
て、ルツクアツプテーブル２４４の、エンジンの
以前の動作パラメータによつてアドレスされる位
置に蓄えられる。この修正された微調項はそれま
で蓄えられていた微調項に較べると、エンジンの
以前の動作点における開ループ校正誤差が減少さ
れており、この修正された微調項は、エンジンが
再びこの動作点になつた時、制御回路２４０で決
定される噴射時間を微調するために用いることが
できる。
第５図のシステムはクロツク・シーケンス制御
器２５２を含んでおり、これはシーケンス指令信
号を発生して、噴射制御回路２４０、O2閉ルー
プ制御回路２４６、及び校正学習制御回路２４８
の機能を周期的にシーケンス制御する。本発明の
望ましい実施例では、クロツク・シーケンス制御
器２５２により、噴射制御回路２４０がエンジン
の動作点をサンプリングして、10ミリ秒のサイク
ルごとに必要な噴射時間長を決定し、また校正学
習制御器２４８が40ミリ秒ごとに校正学習機能を
果す。
次に指令信号発生（第６図）について述べる。
第６図は第５図のクロツク・シーケンス制御器
２５２の１つの形式を示し、これは噴射制御回路
２４０、O2閉ループ制御回路２４６及び校正学
習制御回路２４８の動作を制御するためのシーケ
ンス指令信号を発生する。
高周波の方形クロツクパルスCLK０がクロツ
ク２５４によつて作られる。逓降器２５６は、ク
ロツクパルスCLK０を、たとえば1KHzの低周波
の方形波クロツクパルスCLK１に逓降する。こ
のクロツクパルスCLK１は、前述の第８図の酸
素センサ・インピーダンス測定回路において用い
られる。クロツクパルスCLK１は逓降器２５８
によつてさらに逓降されて、本実施例では100Hz
の周波数、すなわち10ミリ秒の周期を持つ方形波
クロツクパルスCLK２に変換される。
クロツクパルスCLK２はカウンタ２６０で計
数され、その計数値は、以後インデツクス数と呼
ぶが、これらゲート２６２の入力に印加される。
ゲート２６２の出力はゲートメモリ２６４のデー
タ入力に印加され、このメモリ２６４は、その付
勢入力にパルスが印加された時に、データ入力に
印加されている数をサンプリングして蓄える。
ゲートメモリ２６４に蓄えられた数は比較スイ
ツチ２６６の正入力に印加され、スイツチ２６６
の負入力には基準数発生器２６７からの基準イン
デツクス数（実施例では３）が印加されている。
比較スイツチ２６６の出力は、その正入力におけ
る数がその負入力における基準数よりも大きけれ
ば論理１のレベルにある。正入力における数が基
準数に等しいかこれより小さい時には、比較スイ
ツチ２６６の出力は論理０のレベルにある。
比較スイツチ２６６の論理レベル出力はアンド
ゲート２６８の１つの入力と、インバータ２７２
を介してアンドゲート２７０の１つの入力に印加
されている。
双安定フリツプフロツプ２７４はクロツクパル
スCLK２によつて10ミリ秒ごとに１回セツトさ
れる。このフリツプフロツプ２７４のＱ出力及び
高周波クロツクパルスCLK０はアンドゲート２
６８及び２７０の入力に印加されている。アンド
ゲート２７０の出力はシーケンスパルス発生器２
７６のクロツク入力に印加されており、アンドゲ
ート２６８の出力はシーケンスパルス発生器２７
８のクロツク入力に印加されている。シーケンス
パルス発生器２７６及び２７８は公知の形式のシ
フトレジスタであり、そのクロツク入力に印加さ
れるクロツクパルスに応動して論理１をシフトさ
せてその出力線に順次パルスを発生する。パルス
発生器２７６及び２７８によつて作られる論理１
パルスはシステム指令信号を形成する。
シーケンスパルス発生器２７６は一連のシーケ
ンス指令信号１乃至４１を、10ミリ秒に１回発生
するよう制御される。シーケンスパルス発生器２
７８はシーケンス指令信号４２乃至８１を40ミリ
秒に１度発生するよう制御される。ゲート２６２
に対する付勢信号が連続的に論理１のレベルにあ
り、カウンタ２６０がリセツトされ、メモリ２６
４は３以下の数を蓄え、またフリツプフロツプ２
７４はリセツトされているものと仮定すると、シ
ーケンス指令信号は次のようにして作られる。ク
ロツクパルスCLK２が生じると、カウンタ２６
０はインデツクス数１と発生し、またフリツプフ
ロツプ２７４がセツトされてＱ出力が論理１のレ
ベルになる。比較スイツチ２６６の出力は論理０
のレベルにあるため、アンドゲート２６８は消勢
されている。しかしインバータ２７２からアンド
ゲート２７０への入力は論理１のレベルであるた
めめ、クロツクパルスCLK０が生じる度に、ア
ンドゲート２７０はクロツクパルスをシーケンス
パルス発生器２７６に印加し、これによつてクロ
ツクパルスCLK０の周波数でシーケンス指令信
号１乃至４０が作られる。指令信号４０はゲート
メモリ２６４を付勢して、カウンタ２６０からゲ
ート２６２を介してメモリ２６４に印加されてい
るインデツクス数をサンプルせしめる。しかし、
インデツクス数は１であるため、比較スイツチ２
６６の出力は論理０のままであり、クロツクパル
スCLK０はシーケンスパルス発生器２７６へク
ロツクを印加し続け、これによつて指令信号４１
が作られる。指令信号４１はフリツプフロツプ２
７４のリセツト入力に印加されており、これによ
つてフリツプフロツプ２７４がリセツトされてア
ンドゲート２７０が消勢され、パルス発生器２７
６へのクロツク印加が終了する。これ以後クロツ
クパルスCLK２が再びカウンタ２６０に印加さ
れてフリツプフロツプ２７４がセツトされるまで
の間指令信号は発生しない。
４度目のクロツクパルスCLK２が発生してカ
ウンタ２６０のインデツクス数が４になると、指
令信号４０によつてゲートメモリ２６４が付勢さ
れてインデツクス数をサンププリングした時比較
スイツチ２６６の出力は論理１になる。これによ
つてアンドゲート２７０は消勢され、アンドゲー
ト２６８が付勢されて、シーケンスパルス発生器
２７８にクロツクパルスCLK０の周波数でパル
スが印加される。従つてシーケンスパルス発生器
２７８は指令信号４２乃至８１を発生する。発生
器２７８で最初に作られる指令信号４２はカウン
タ２６０のインデツクス数をゼロにリセツトし、
また発生器２７８で最後に作られる指令信号８１
はゲートメモリ２６４を付勢してカウンタ２６０
の内容をサンプリングさせる。この結果比較スイ
ツチ２６６の出力は論理０となり、アンドゲート
２７０が再び付勢される。この後、クロツクパル
スCLK０がシーケンスパルス発生器２７６のク
ロツク入力に印加されると、残つていた指令信号
４１が作られる。
本実施例では、シーケンスパルス発生器２７６
によつて作られるシーケンス指令信号は10ミリ秒
ごとに繰返えされ、噴射制御回路２４０とO2閉
ループ制御回路２４６の一部とを制御する。シー
ケンスパルス発生器２７８によつて作られるシー
ケンス指令信号は40ミリ秒ごとに繰返し、校正学
習制御回路２４８とO2閉ループ制御回路２４６
の一部とを制御する。
次に校正学習の消勢（第６図）について述べ
る。
自動車のある動作状態においては、校正学習制
御器２４８を消勢する必要がある。例えば、エン
ジン冷却時の運転、加速中、減速中又は熱いエン
ジンの再スタートなどの時には、最適の空気／燃
料比ではない値でエンジンを動作させることが望
ましい。もし、このような状態で第１図の噴射制
御回路２４０が最適値以外の空気／燃料比をセツ
トすると、校正学習制御回路２４８は空気／燃料
比の最適値からのずれに応じてルツクアツプテー
ブル２４４内の微調項を修正しまう。後で、噴射
制御回路２４０が再び最適比を設定する時、調整
される微調項は誤つたものになつてしまう。さら
に、活性炭缶のごとき燃料蒸気トラツプを持つた
自動車では、エンジンの空気・燃料吸入スペース
に結合された燃料蒸気がトラツプから除去されて
いる時には学習制御回路２４８を消勢することが
望ましい。これが除去されている時には空気／燃
料比は燃料が多くなり、校正学習制御回路２４８
が動作していると、前に定めた微調項が正して値
であつても、ルツクアツプテーブル２４４内の微
調項の値を燃料が減る方向に修正してしまう。本
実施例では、自動車は典型的な活性炭トラツプ
（図示していない）を含んでおり、エンジンが最
初に動いた時、及び車が過熱状態で運転されてい
る時に燃料蒸気の除去がしばしば行われる。この
ような時間中に校正学習を停止させるために、校
正学習制御回路は、例えば、エンジン冷却媒体温
度が180〓以下又は210〓以上であると消勢され
る。他の実施例では、燃料蒸気除去を選択的に制
御することができる。この実施例では、蒸気除去
を制御する信号は校正学習制御回路２４８を消勢
するためにも用いられる。
上記のようなエンジンの動作状態のもとで校正
学習制御回路２４８を消勢するために、第６図に
おいてゲート２６２を消勢する回路が設けられ、
シーケンスパルス発生器２７８は、校正学習制御
回路２４８を制御するための指令信号を発生しな
くなる。この回路は、オアゲート２８０を含み、
このゲートは最適値以外の空気／燃料比を設定す
る時間中、噴射制御回路２４０ら消勢信号DAを
受信する。オアゲート２８０はさらにセンサ１８
６からの温度信号O2T2をインバータ２８１で反
転した信号を受信する。この信号は酸素センサ１
８６の温度がその動作温度以下であると論理１の
レベルにある。さらに、温度スイツチ２８７はセ
ンサ２０２（第５図）の出力信号TEMPによつて
表わされる冷媒温度を監視し、冷媒温度が180〓
以下又は210〓以上である時に論理１レベルをゲ
ート２８０に印加する。スイツチ２８７は当業者
には公知の、１対の比較器を用いた形式をとるこ
とができ、これらの比較器は温度信号TEMPを温
度180〓又は210〓に対応する基準信号と比較して
上記のように論理１信号を発生する。オアゲート
２８０の出力は、消勢信号DAのある時、酸素セ
ンサ１８６が動作温度より低い時、及び燃料蒸気
トラツプが空のときに論理１のレベルにある。オ
アゲート２８０の出力は、学習制御回路２４８の
動作を消勢するために用いられる。これは、オア
ゲート２８０の出力をインバータ２８２を介して
ゲート２６２の付勢入力に印加し、DA信号があ
る時、又は信号O2T2が低レベル状態にある時に
ゲート２６２を消勢することによつて行われる。
さらに、前述のような燃料蒸気トラツプ除去を表
わす種々の信号をオアゲート２８０に印加して学
習制御回路２４８を消勢することができる。
ゲート２６２が消勢されている間、オアゲート
２８０はゲート２８４を付勢して、回路２８５に
蓄えられた人工インデツクス数をゲートメモリ２
６４のデータ入力に印加する。この基準インデツ
クス数は基準数メモリ２６７で発生する基準数よ
り小さいかこれに等しい値を持ち、ゲートメモリ
２６４が指令信号４０又は８１によつてインデツ
クス数をサンプリングるように付勢された時、比
較スイツチ２６６は論理０出力を発生してアンド
ゲート２６８を消勢する。この方法により、オア
ゲート２８０が論理１を発生している限り、シー
ケンスパルス発生器２７８はシーケンス指令信号
を発生しない。しかし、シーケンスパルス発生器
２７６の方は動作しており、従つて噴射制御回路
２４８は燃料噴射器１０４及び１０６を制御し続
けている。オアゲート２８０の出力が再び０に戻
ると、ゲート２８４は消勢され、ゲート２６２が
付勢されて、論理０から１への変化によつてトリ
ガされる単安定フリツプフロツプ２８３の出力に
よつてカウンタ２６０がリセツトされる。この
後、シーケンスパルス発生器２７８は前記のよう
に40ミリ秒ごとに動作する。
一般に、第６図の回路は３回の10ミリ秒の間隔
において３回シーケンスパルス１乃至４１を発生
する。４回目の10ミリ秒間隔において、パルス１
乃乃至４０，４２乃至８１，及び４１を順に発生
する。このサイクルは40ミリ秒ごとに繰返され
る。
次に噴射制御回路（第７図）について述べる。
第６図のシーケンスパルス発生器２７６は噴射
制御回路２４０に指令を出して、種々のアナログ
電圧をサンプリングして保持するように制御す
る。この点に関し、第７図の噴射制御回路は、ア
ナログ電圧MAP、02V1、TEMP、02T1、02T2及
び02V2を受信するマルチプレクサ２８６を含ん
でいる。マルチプレクサ２８６はこれらのアナロ
グ電圧の中の選択された１つをアナログデジタル
変換器２８８の入力に印加するために設けられて
いる。この選択はカウンタ２９０によつて印加さ
れる２進コードによつてて行われる。アナログデ
ジタル変換器２８８の出力は、多数のゲートメモ
リ２９２，２９４，２９６，２９８，３００及び
３０１の入力に印加されており、これらのメモリ
はマルチプレクサ２８６へのデータ入力に対応し
ている。
指令信号１乃至１８はサンプル及び保持シーケ
ンスを制御する。このため、指令信号１，４，
７，１０，１３及び１６がオアゲート３０２の入
力に接続されており、オアゲート３０２の出力は
カウンタ２９０のクロツク入力に印加されてい
る。さらに、指令信号２，５，８，１１，１４及
び１７がオアゲート３０４の入力に印加され、オ
アゲート３０４の出力はアナログデジタル変換器
２８８の付勢入力に印加されている。また指令信
号３，６，９，１２，１５及び１８はメモリ２９
２乃至３０１のそれぞれの付勢入力に印加されて
いる。
カウンタ２９０がリセツト状態にあるものと仮
定すると、指令信号１によつてカウンタ２９０に
クロツクが印加されてカウンタ２９０が１だけ進
みその２進コード出力によつてマルチプレクサ２
８６はマニホルド絶対圧力を示すアナログ信号
MAPをアナログデジタル変換器２８８に接続す
る。指令信号２によつて、アナログデジタル変換
器が付勢され、アナログ信号はMAP信号の大き
さを表わすデジタル語に変換される。次に指令信
号３はメモリ２９２を付勢してマニホルド絶対圧
力を表わすデジタル語を記憶させる。同様にし
て、他のアナログ信号も対応するデジタル語に変
換され、メモリ２９４乃至３０１に蓄えられてい
る。指令信号１８に続く指令信号１９はカウンタ
２９０をリセツトし、これによつて回路は再び信
号１乃至１８によつてマルチプレクサ２８６への
入力をサンプルし保持することが可能となる。
マニホルド絶対圧力は吸入バルブの開閉によつ
て変化するため、本発明の実施例では、エンジン
の燃料要求を決定するために平均マニホルド絶対
圧力を用いている。さらに、校正学習制御回路２
４８に関連して後述するが、酸素センサ１８４の
出力電圧02V1の出力電圧の平均値も用いられ
る。
サンプル及び保持シーケンスに続いて、シーケ
ンスパルス発生器２７６は次に、平均化回路３０
６及び３０８に指令を出して、マニホルド絶対圧
力の値を示すメモリ２９２の出力と、電圧02V1
の大きさを示すメモリ２９４の出力との平均化を
行う。平均化回路３０６及び３０８は任意の技術
を用いて構成できるが、これらは第９図に示した
回路形式をとることができる。説明のために第９
図の平均化回路は平均マニホルド絶対圧力
MAPAVEを与える平均化回路３０６であるもの
と仮定している。
次に平均化回路（第９図）について述べる。
平均化回路は、一般に式NEWSUM／
CONSTANTを満足する。ここでNEWSUMは、
平均化しているパラメータの新しい値と古に和と
を加算したものから古い平均値を減算したもので
あり、また、CONSTANTは平均化回路の時定数
を決定する。加算器３１０はマニホルド絶対圧力
のサンプリングされた値を示す。第７図のメモリ
２９２の出力を受信し、これから、前の指令によ
つて作られメモリ３１２に蓄えられていたマニホ
ルド絶対圧力の古い平均値MAPAVEを減算す
る。この差は指令信号２０によつてメモリ３１３
に蓄えられる。蓄えられた差は、加算器３１６に
よつてメモリ３１４の出力と加算される。メモリ
３１４の出力は、加算器３１６によつて前に加算
された値である。加算器３１６の出力は除算器３
１８により基準発生器３１７からの基準数（前記
のCONSTANT）によつて除算される。本実施例
では、基準発生器３１７は数４を除算器３１８に
印加する。この平均値は次に、指令信号２１によ
つてメモリ３１２に入れられる。次の指令信号に
より、メモリ３１４は加算器３１６の出力を記憶
し、これによつてこの回路は平均マニホルド絶対
圧力の新しい値を作つたことになり、シーケンス
パルス発生器２７６によつて再び指令が出される
とさらに更新を行う。
同様にサンプリングパルス２３，２４及び２５
は平均化回路３０８への指令信号として送られ、
センサ１８４の出力電圧02V1の平均値を作る。
本実施例では、平均化回路３０８の時定数は、平
均化回路３０６の時定数に等しい。
一対の比較スイツチ３２０及び３２２はメモリ
２９８及び３００の出力を、基準発生器３２３か
らの基準値と比較する。この値は第８図の増幅器
２２８の出力の最小値と最大値との間の値であ
り、それぞれの酸素センサが動作温度に達した時
に急激に変化する論理信号を発生する。すなわち
スイツチ３２０及び３２２の出力における電圧信
号02T1及び02T2は、それぞれ酸素センサ１８４
及び１８６がその動作温度700〓になつた時に論
理０のレベルから論理１のレベルに変化する。
次に噴射パルス幅（第７，１０及び１３図）に
ついて述べる。
エンジン１００の瞬間速度を表わすデジタル語
は、シーケンス制御器２５２によつて与えられる
指令信号とは非同期に動作する回路によつて作ら
れる。この回路は、アンドゲート３２４を含み、
このゲートは速度パルスSPDの列を、たとえば12
ミリ秒のような特定の時間だけカウンタ３２６の
クロツク入力に印加する。この計数時間の終了時
には、カウンタ３２６に含まれる計数値はエンジ
ン１００の瞬時速度を表わす。この値はメモリ３
２８に書込まれる。
カウンタ３２６及びゲートメモリ３２８はクロ
ツクパルスCLK１を受けるシーケンスパルス発
生器３３０とフリツプフロツプ３３２によつて制
御される。シーケンスパルス発生器３３０は、第
６図のシーケンスパルス発生器２７６及び２７８
と実質的に同じものであるが、たとえば１ミリ秒
の間隔で15ケのパルスを発生する。その第１のパ
ルスはフリツプフロツプ３３２をセツトし、その
Ｑ出力は論理１となり、速度パルスをアンドゲー
ト３２４からカウンタ３２６のクロツク入力に印
加させる。12ミリ秒後に出る13番目のパルスはフ
リツプフロツプ３３２をリセツトしてアンドゲー
ト３２４を消勢する。エンジン速度を表わすカウ
ンタ３２６の計数値は、次に発生器３３０で作ら
れるパルスによつてメモリ３２８に入れられる。
その後、最後のパルスがカウンタ３２６をリセツ
トする。このパルス列は、さらに繰返えされて、
メモリ３２８の出力には、エンジン１００の瞬時
速度を表わす２進語が常時発生している。
マニホルド絶対圧力の平均値及びセンサ電圧
02V1の平均値を得るための平均化処理の後、シ
ーケンスパルス発生器２７６は噴射パルス計算器
３３４に指令を出し、エンジン１００の吸入サイ
クル中に各シリンダに送られる空気量を決定させ
る。この噴射パルス計算器３３４の一部は第１０
図に示されている。
第１０図のシステムは、第１１図に示した曲線
によつて示される関数を実現することにより、各
吸入ごとにリンダに入る空気量を決定する。第１
１図で、吸入時にシリンダに入る空気量が、エン
ジン１００のマニホルド絶対圧力の平均値
MAPAVEに対してグラフ化されている。各吸入
ごとにシリンダに入る実際の空気量は一般には複
雑な非線形曲線で示されているが、この非線形曲
線はそれぞれ関数１＝Ｇ＋Ｈ・MAPAVEと
２＝Ｋ＋Ｌ・MAPAVEによつて表わされる２つ
の直線で近似されている。ここでＧ及びＫはｙ軸
と交差する点の値であり、Ｈ及びＬはそれぞれの
直線の勾配を表わす。
第１１図の曲線は第１０図のシステムによつて
実現される。これは乗算器３３６を含み、第７図
の平均化回路３０６からの平均マニホルド絶対圧
力値を関数１の勾配定数Ｈと乗算する。この結
果得られる値は関数１の定数Ｇと加算される。
加算器３３８の出力は、関数１で定義される範
囲において、吸入サイクルごとに１つのシリンダ
に吸入される空気量を表わし、これはゲート３４
０の入力に印加される。
乗算器３４２は平均マニホルド絶対圧力の値を
関数２の勾配定数Ｌと乗算するる。この乗算器
の出力は関数２の定数Ｋと加算される。この結
果の値に関数２で定義される範囲において吸入
サイクルごとに１つのシリンダに吸入される空気
量を表わし、ゲート３４６の入力に印加される。
関数１と２は比較スイツチ３４８によつて選
択される。スイツチ３４８は平均マニホルド絶対
圧力の値を基準発生器３４９で作られる基準値と
比較する。この基準値は２つのの直線１及び
２の交点における平均マニホルド絶対圧力の値に
等しい。平均マニホルド絶対圧力値が基準値より
も大きいと、比較スイツチ３４８の出力は論理１
のレベルにあり、ゲート３４６を付勢して加算器
３４４の出力を通過させる。マニホルド絶対圧力
の平均値が基準値よりも小さいと、比較スイツチ
３４８の出力はインバータ３５２を介してゲート
３４０を付勢し加算器３３８の出力をゲートメモ
リ３５０に印加する。エンジン１００のシリンダ
に吸入サイクルごとに入る空気量はこのようにし
て決定され、シーケンスパルス発生器２７６から
の指令パルス２６によつてメモリ３５０に書込ま
れる。
各シリンダに入る空気量を表わす、メモリ３５
０の出力は、除算器３５４において、空気／燃料
比の計画値によつて除算され、この計画値を達成
するのに必要な燃料の量が決定される。エンジン
１００の平常の動作時には、計画される空気／燃
料比は一般に最適値に等しく、たとえば14.7であ
る。しかし、エンジン１００のある動作状態で
は、最適値を近似した比と異つた空気／燃料比
（Ａ／Ｆ比）を与える方が望ましいこともある。
望ましいＡ／Ｆ比は空気／燃料比計画回路３５６
（第７図）で作られる。この回路は通常は最適値
を表わす値を発生し、またエンジン冷媒温度、エ
ンジン速度、及び平均マニホルド絶対圧力に応動
して化学的最適値からずれた空気／燃料比計画を
発生するとともに、エンジン過冷時、あるレベル
のエンジン加速、エンジン減速、及び熱いエンジ
ンを再スタートさせる時のようなある動作状態に
おいて消勢信号DAを発生する。空気／燃料比計
画回路３５６からの計画された空気／燃料比は第
１０図の除算器３５４に印加される。以下では、
特に明記しなければ、除算器３５４に印加される
空気燃料比の計画値は14.7のような値で最適の空
気／燃料比を表わしているものと仮定する。
除算器３５４の出力は各吸入サイクルにおける
必要な燃料量を表わしており、除算器３５７の入
力に印加され、噴射器１０４及び１０６の各々の
燃料流量率を表わす値で除算され、各吸込みの長
さを一般的に表わすデジタル語となる。
再び第７図において、シーケンスパルス発生器
２７６は次に指令を出して、特定のエンジンパラ
メータの微調項を決定し、除算器３５７の出力に
おける噴射時間長の値を調整し、これによつて最
適空気／燃料比にさらに近づけせしめる。
特定のエンジン動作点における微調項は、エン
ジンマニホルド圧力とエンジンの瞬時速度によつ
て表わされるエンジン１００の動作点を復号する
アドレスデコーダ３５８によつて得られる。アド
レスデコーダ３５８は、平均マニホルド絶対圧力
とエンジン速度を復号してルツクアツプテーブ
ル・アドレスを発生し、このアドレスは、ルツク
アツプテーブル２４４において、現在のエンジン
状態に適用できる微調項を表わす語を蓄えている
位置をアドレスするのに用いられる。アドレスデ
コーダ３５８によつて作られたアドレスは、フリ
ツプフロツプ３６０のＱ出力によつて付勢される
ゲート３５９に印加される。指令信号２７はフリ
ツプフロツプ３６０をセツトし、そのＱ出力は論
理１になつて、ゲート３５９を付勢しデコーダ３
５８からのアドレスはルツクアツプテーブル２４
４のアドレス入力線に印加される。同時に、フリ
ツプフロツプ３６０のＱ出力はルツクアツプテー
ブル２４４に命令を出し、デコーダ３５８によつ
て作られたアドレスの位置にある微調項を表わす
語を読み出させる。アドレスされた位置の微調項
はこのようにして取り出されルツクアツプテーブ
ル２４４のデータ線に現れる。このデータ線はメ
モリ３６１に印加されている。このメモリは指令
信号２８によつて付勢され、エンジンの現状態に
適用できる微調項を蓄える。指令信号２９はこの
後、フリツプフロツプ３６０をリセツトし、その
Ｑ出力は論理０となつてゲート３５９を消勢し、
またルツクアツプテーブル２４４への読出し命令
を無くす。
望ましい実施例では、ルツクアツプテーブル２
４４に蓄えられた微調項はパーセント修正量を表
わす符号つき数の形態をとつている。ゼロの微調
項は100％、すなわち微調を行わないことを示
し、正の微調項は100％より大きく、燃料供給率
を増加すべきことを示し、頁の微調項は100％以
下、すなわち燃料供給量を減少すべきことを表わ
す。一実施例では、微調項の数値１が、燃料供給
率の0.25％変化を示す。従つて、数＋40で表わさ
れる微調項は110％（燃料流率を10％増加させる
ことを示す）を表わし、数−40は、90％（燃料流
率を10％減少させること）を表わす。
ルツクアツプテーブル２４４から取り出された
微調項は平均化回路３６２へ印加される。この回
路は第９図に示した平均化回路と同じ形式を取つ
ているが、基準発生器３１７は基準数２を含んで
おり、よつて平均化回路３６２の時定数は平均化
回路３０６及び３０８の時定数より小さい。平均
化回路３６２は指令信号３０，３１及び３２に応
動して、最適空気／燃料比を達成するための噴射
時間長を決定するために噴射パルス計算器３３４
で用いられる微調項を発生する。
本実施例の計算器３３４で使われる微調項は平
均微調項であり、相ついでアドレスされる位置の
微調項が大きく変化した時、計算器３３４で決定
される噴射時間長が急に変化することを防止して
いる。しかし微調項は平均化しても、しなくても
使用できることは明らかである。
再び第１０図において、決定された微調項が乗
算器３６４に印加され、乗算器３６４は除算器３
５７によつて決定された噴射時間長を、微調項に
よつて表わされるパーセント変化に従つて方向と
大きさを微調する。乗算器３６４の語出力は最適
の空気／燃料比を達成するために必要な噴射時間
長の、開ループ決定値を表わす。乗算器３６４の
出力によつて表わされる噴射時間長は噴射器１０
４及び１０６を制御するのに用いることができる
が、望ましい実施例ではこの時間長の値をさらに
閉ループ制御回路２４６によつて調整する。
次に閉ループ燃料制御（第１２図）について述
べる。
第１０図の回路により噴射時間長が開ループに
よつて決定された後、第６図のシーケンス制御器
は第５図のO2閉ループ制御回路２４６に指令を
出し、開ループで決定された噴射時間長を修正す
るための閉ループ燃料調整量を検出された空気／
燃料比誤差から決定させる。
第１２図において、閉ループ燃料制御回路は、
一般に、1976年２月24日に出願されたウエンデル
D.クレプスによる米国特許第3939654号に示され
ている閉ループ燃料制御装置の形式を取つてい
る。第１２図の閉ループ燃料制御装置は、触媒変
換器１７０の上流の排気ガスセンサの出力信号に
応動する積分・比例制御器を含んでいる。触媒変
換器の下流の排気ガスセンサ１８６は積分・比例
制御器の動作点の制御を行う。本発明に用いられ
ている制御器の望ましい構成の特徴を示すために
上記の特許を参照できるが、この説明のために
は、次の点に注意するのみで十分である。すなわ
ち触媒変換器１７０の下流の酸素センサ１８６は
空気／燃料比の変化に対するより微感な特性を持
ち、長い時間にわたつて最適値付近のせまい範囲
内にシステムを維持するために用いられる信号を
発生することと、これに対して第１のセンサ１８
４はより速い応動を持つことである。後者の理由
はセンサ１８４は触媒変換器１７０によつて与え
られる遅延時間の影響を受けないためであり、最
適値からの過渡的ずれを減少させて、変換器の最
大効率を達成するとともに、フイードバツクルー
プに必要な利得を減少させて、閉ループシステム
の安定性を改善している。
次に、第１２図において、閉ループ制御回路は
比較スイツチ３６６を含み、このスイツチは、酸
素センサ１８４の出力を表わす、第７図のゲート
メモリ２９４からの出力電圧02V1を、加算器３
６８からの基準レベルと比較する。加算器３６８
の基準レベル出力は、空気／燃料比が最適である
時の02V1の値を示している。従つて、比較スイ
ツチ３６６の出力は、センスされた空気／燃料比
が最適値より大きい時に論理１であり、小さい時
に論理０となる。
比較スイツチ３６６の出力は、可逆カウンタ３
７０の可逆制御入力に印加されれている。このカ
ウンタ３７０は積分器として働き、積分修正項
INTを発生する。可逆カウンタ３７０のクロツク
入力には、後述するようにシーケンスパルス発生
器２７８によつて作られた指令信号の１つが40ミ
リ秒ごとに印加されている。比較スイツチ３６６
の出力が論理１レベルであると、可逆カウンタ３
７０は減算モードにセツトされ、上記の指令信号
に応動して40ミリ秒ごとに１だけ減算する。本実
施例では、このような減算率により、１秒当り約
0.9空気／燃料比の変化を与える微調項を発生す
る積分制御項を閉ループ制御回路の出力に発生す
る。逆に、比較スイツチ３６６の出力が０である
と、可逆カンタ３７０は加算モードにセツトされ
て40ミリ秒ごとに増分されて、１秒当り約0.9空
気／燃料比を変化させる積分制御項を発生する。
比例項も、比較スイツチ３６６の出力に応動し
たステツプ変化の形で作られる。空気／燃料比が
大きいと、一定値が積分項から減算され、また空
気／燃料比が小さいと、一定値が積分項に加算さ
れる。この方法により、ステツプ変化の形式の比
例項が閉ループ微調項に取り入れられる。このス
テツプの値は空気／燃料比の値が最適値を通過す
る時にほぼ0.45空気／燃料比のステツプ変化を与
えるものになつている。
約0.45の空気／燃料比の比例ステツプ変化と、
１秒当り0.9の空気／燃料比の勾配変化を持つた
積分項との利得を持つた閉ループ制御器は、校正
学習の動作に満足できる結果を与えることが判明
した。望ましい特定の利得は、装置によつても異
り、また１つの装置においてもエンジン速度のよ
うな動作パルメータの関数として変化する。しか
し、各装置において、閉ループ利得は開ループ校
正によつて最適に選択されており、開ループ校正
において最初に存在する誤差及び後で生じる誤差
は校正学習制御回路２４８によつて除去されるた
め望ましい校正値から変化することはない。
積分・比例項を発生するために、比例基準発生
器３７２は、比例項の望ましいステツプ変化の半
分に等しい定数を発生する。この定数はゲート３
７４によつて加算器３７６の負入力及び加算器３
７８の正入力に印加される。比例項は、加算器３
７８いよつてカウンタ３７０の出力の積分項に加
算され、また加算器３７６によつて積分項から減
算される。加算器３７６又は３７８のいずれかの
出力が比較スイツチ３６６の出力によつて選択さ
れる。
比較スイツチ３６６の出力はゲート３８０の付
勢入力に印加されており、センスされた空気／燃
料比が小さい場合には、ゲート３８０に付勢して
加算器３７６の出力をメモリ３８２に印加する。
比較スイツチ３６６の出力はインバータ３８６を
介してゲート３８４の付勢入力にも接続されてお
り、空気／燃料比が大きい場合には加算器３７８
の出力がメモリ３８２に印加される。ゲートメモ
リ３８２は10ミリ秒ごとの指令信号３３に応動し
てゲート３８０又は３８４の出力をサンプリング
して保持する。このように、可逆カウンタは40ミ
リ秒ごとに増減されるにもかかわらず、比較スイ
ツチ３６６の出力は、比例項に関して、10ミリ秒
ごとにサンプルされる。
基準発生器３８８によつて作られる基準計数値
は、加算器３９０によつてメモリ３８２の内容か
ら減算される。この基準値は、閉ループ修正項を
ゼロする積分・比例項の大きさに等しい。従つて
積分・比例項がこの基準値に等しいと加算器３９
０の出力はゼロになつて、修正項がゼロであるこ
とを表わす。
他の値を用いることもできるが、カウンタ３７
０は０乃至256の計数容量を持ち、基準発生器３
８８の基準値は127であり、よつてカウンタ３７
０の計数値が127の時にゼロ修正項が作られる。
ルツクアツプテーブル２４４に蓄えられている微
調項と同様、本実施例の加算器３９０の出力にお
ける閉ループ修正値も符号付き数値であり、０が
100％を表わし、負の値が100％以下を表わし、正
の値が100％以上を表わす。カウンタ３７０の計
数値１は燃料流量の0.25％変化を表わす。
加算器３９０の出力における閉ループ微調項
は、第１０図の乗算器３９１に印加され、ここで
開ループ哲に決められた噴射時間長と乗算されて
最適の空気／燃料比を得るよう修正された噴射時
間長が得られる。加算器３９０の出力が０より大
きいと、噴射時間長が増加されて燃料流が増分さ
れ、またこの出力が０より小さいと、噴射時間長
が減少して燃料流が少なくなる。乗算器３９１の
出力である噴射時間長は指令信号３４に応動して
メモリ３９２に蓄えられる。この値は噴射器１０
４及び１０６の駆動を制御するために噴射パルス
発生器３９３（第７図）で用いられる。
噴射パルス発生器３９３はデジタル数値から、
時陥長を制御された噴射器駆動パルスを発生する
ための、任意の公知の形式をとることができる。
たとえば、発生器３９３は、減算カウンタを含
み、デイストリビユータ１８５（第５図）からの
各パルスに応じて噴射時間長を表わすデジタル数
をこのカウンタに入れ、これにクロツクパルス
CLK１を印加してゼロまで減少させ、この間に
噴射器駆動パルスを発生すれば良い。噴射器１０
４と１０６の切り換えは、フリツプフロツプとこ
れによつて交互に付勢されるゲートを用い、フリ
ツプフロツプをデイストリビユータ１８５（第５
図）からのパルスによつてトリガすれぱ良い。
第１２図の比較スイツチ３６６に加算器３６８
によつて印加される基準レベルは、基準発生器３
９４によつて供給される定数と、触媒変換器１７
０の下流の酸素センサ１８６の出力電圧02V2に
応動して供給される値との和である。第７図のメ
モリ３０１からの信号02V2は基準発生器３９５
で作られる基準レベルと、第１２図の比較スイツ
チ３９６によつて比較される。基準発生器３９５
で作られる基準値は酸素センサ１８６でセンスさ
れた空気／燃料比が最適である時の02V2のレベ
ルに等しい。よつて、比較スイツチ３９６の出力
は、空気／燃料比が大きい場合に論理１となり、
小さい時に論理０となる。この出力は２バイト可
逆カウンタ３９８の加減算状態を制御する。この
カウンタ３９８には10ミリ秒ごとに指令信号３５
がクロツクとして印加される。カウンタ３９８は
スイツチ３９６の出力が１であれば減算モードに
なり、スイツチ３９６の出力が０であると加算モ
ードになる。カウンタの上位バイト（これは正又
は負でありうる）は、加算器３６８において、基
準発生器３６８からの基準値と加算され、比較ス
イツチ３６６のための基準レベルとなる。
可逆カウンタ３９８の各バイトは８ビツトから
なるため、その上位バイトは、加算又は減算方向
に256回計数されるたびに１だけ変化する。よつ
て積分器として働く可逆カウンタ３９８のの時定
数は、40ミリ秒ごとにクロツクを受ける可逆カウ
ンタ３７０の形式を取る積分器の時定数よりもは
るかに大きい。本実施例では、カウンタ３９８
は、比較スイツチ３６６に印加される電圧基準レ
ベルを、センサ１８４及び１８６の出力電圧換算
で最大６ミリボルト／秒の割合いで変化させるこ
とができる。
前述のように、エンジン１００がある動作状態
にあると、空気／燃料比は、第７図の空気／燃料
比計画回路３５６できめられるように最適値とは
異つた値にすることが望ましい。この期間中、及
びセンサ１８４がその動作温度よりも低い時に
は、第１２図の閉ループ制御回路を消勢し、最適
値からのずれと、誤差を含む低温のセンサ信号と
には応動されないようにすることが望ましい。第
７図の空気／燃料比計画回路３５６は、それが作
る空気／燃料比の計画値が一般的に決定される値
と異る時には消勢信号のDAを発生する。消勢信
号DA、及び温度信号02T1をインバータ３９９で
反転した信号は、第１２図のオアゲート４０１を
介してインバータ４００に印加され、最適値以外
の空気／燃料比を用いる場合、及びセンサ１８４
がその動作温度より低い時に、ゲート３７４を消
勢する。オアゲート４０１の出力はゲート４０２
の付勢入力にも印加されており、これは消勢信号
ののDA又はセンサ１８４が低温である時の温度
信号02T1によつて付勢されて、プリセツト数発
生器４０３内に蓄えられた数を可逆カウンタ３７
０のプリセツト入力に印加する。このプリセツト
数の値は、基準発生器３８８で作られる数に等し
く、従つて指令信号３３に応動してメモリ３８２
でサンプルされる積分・比例項は基準発生器３８
８で作られる数に等しい。このような条件のもと
では、第１２図の加算器３９０の出力はゼロとな
り、第１０図の噴射パルス計算回路のための微調
値はゼロになる。よつて、閉ループ回路は動作し
ないことになり、燃料制御器１７８は開ループ方
式のみで動作する。
前述のように、可逆カウンタ３７０は第６図の
シーケンスパルス発生器２７８からの指令信号４
３によつて40ミリ秒ごとにクロツクを受ける。し
かし、この指令信号の発生に先立つて、シーケン
スパルス発生器２７６は校正学習制御装置２４８
に指令を出して、エンジン１００を介しての伝達
遅れをエンジンの動作パラメータの関数として決
定せしめる。伝達遅延時間を決定するために、シ
ーケンスパルス発生器２７６からの指令信号に応
動する校正学習制御回路の部分を第１３図に示
す。
次に、伝達遅延（第１３乃至１５図）について
述べる。
第２図に示したエンジン１００における伝達遅
れは、エンジン速度の関数である第１の成分と、
マニホルド絶対圧力の関数である第２の成分を含
んでいる。第１３図のシステムは、まず各々のパ
ラメータ、すなわちエンジン速度とマニホルド絶
対圧力との各々に付随する遅延を決定し、次いで
２つの決定された値の和を取つて全体の伝達遅延
を得る。しかし、他の実施例では、全体の伝達遅
延のほとんどの部分を占めるエンジン速度に関す
る遅延のみを求めることもできる。
エンジンを介しての全体の伝達遅延のうちのエ
ンジン速度の関数である成分は第１４図の曲線で
与えられ、マニホルド絶対圧力の関数である成分
は第１５図で表わされる。第１４図及び第１５図
の曲線は実験的に定められたもので、その関数は
通常は複雑であるが、これらは図に示したような
直線及び折線によつて比較的正確に近似できる。
第１４図に示したように、エンジン速度に関連
する遅延は、エンジンがアイドル状態である速度
から始まる２つの直線部分で近似され、これらは
第１の速度領域では関数３＝Ａ−Ｂ・SPDで、
また第２の速度領域では関数４＝Ｃ−Ｄ・SPD
で表わされる。定数Ａ及びＣはｙ軸との交点、定
数Ｂ及びＤは勾配、またSPDはエンジン速度であ
る。
マニホルド絶対圧力に関連する伝達遅延は関数
５＝Ｅ−Ｆ・MAPAVEを持つ単一の直線で表
わされる。ただしＥはｙ軸との交点であり、Ｆは
勾配である。
第１３図において、第７図のメモリ３２８から
のエンジン速度は乗算器４０４で勾配定数Ｂと乗
算され、乗算器４０５で勾配定数Ｄと乗算され
る。乗算器４０４の出力は、加算器４０６におい
て定数Ａから減算される。加算器４０６の出力は
関数３を表わすデジタル語である。乗算器４０
５の出力は加算器４０７において定数Ｃから減算
される。加算器４０７の出力は関数４を表わ
す。加算器４０６及び４０７の出力はそれぞれゲ
ート４０８及び４１０の入力に印加される。これ
らのゲートはエンジン１００の速度範囲の関数と
して選択的に制御される。すなわち、比較スイツ
チ４１２は瞬時エンジン速度を、第１４図の２つ
の直線の交点におけるエンジン速度に等しい基準
速度信号と比較する。１つの実施例ではこの基準
速度は1200rpmに等しい。エンジン速度がこの基
準速度より小さいと、比較スイツチ４１２の出力
は論理０のレベルであり、これはインバータ４１
４を介してアンドゲート４０８を付勢し、加算器
４０６の出力を加算器４１６に印加させる。逆に
エンジン速度が基準速度よりも大きいと、ゲート
４１０が付勢されて加算器４０７の出力が加算器
４１６に印加される。ゲート４０８又はゲート４
１０によつて加算器４１６に印加されるデジタル
数は、エンジン１００の速度に関連した伝達遅延
の成分を表わす。
マニホルド絶対圧力に関連する遅延は、まず乗
算器４１８によつてマニホルド絶対圧力と定数Ｆ
が乗算され、次にその出力が加算器４２０によつ
て定数Ｅから減算されることによつて作られる。
加算器４２０の出力はマニホルド絶対圧力に関連
する遅延を表わす。この出力は加算器４１６に印
加され、エンジン速度びマニホルド絶対圧力に関
連する伝達遅延の和、すなわち合計の遅延を表わ
す信号が出力に得られる。この遅延は指令信号３
６に応動してゲートメモリ４２２に蓄えられる。
本発明の望ましい実施例では平均伝達遅延時間
Ｔを用いている。この値は第９図の平均化回路の
形式をとる平均化回路４２４で作られる。平均化
の時定数を決めるための基準数は例えば４を用い
ており、指令信号３７，３８及び３９に応動して
平均出力が得られる。
次に校正学習（第１６図）について述べる。
伝達遅延時間を決めた後、第６図のシーケンス
パルス発生器２７６は、指令信号４０を発生し、
これはゲートメモリ２６４に対しカウンタ２６０
のインデクス数出力を記憶させる。望ましい実施
例では、インデクス数が４より小さいと、比較ス
イツチ２６６の出力は論理０のままであり、次の
クロツクパルスCLK０がシーケンスパルス発生
器２７６に印加され、発生器２７６がその最後の
指令を信号４１を発生してフリツプフロツプ２７
４をリセツトする。この後、次のクロツクパルス
CLK２が発生すると、フリツプフロツプ２７４
は再びセツトされて、指令信号１乃至４１に関連
して前述した10ミリ秒サイクルが繰返えされる。
しかし、カウンタ２６０内のインデツクス数が４
であると、40ミリ秒が経過したことになり、指令
信号４０に応動してメモリ２６４によつてサンプ
リングされるその出力は比較スイツチ２６６の出
力を論理１にする。これによつてアンドゲート２
７０が消勢されアンドゲート２６８が付勢され
て、シーケンスパルス発生器２７８に対してクロ
ツク信号CLK０の周波数でクロツクパルスが印
加される。
シーケンスパルス発生器２７８で最初に作られ
る指令信号４２は、カウンタ２６０内のシーケン
ス数をゼロにリセツトする。次の指令パルス４３
は、第１２図のO2閉ループ制御回路内の可逆カ
ウンタ３７０へのクロツクとして前述した40ミリ
秒周期のクロツクである。
O2閉ループ制御回路内の積分制御器にクロツ
クを印加した後、シーケンスパルス発生器２７８
は校正学習制御回路２４８に指令を出して校正学
習制御機能を行わせる。
第１６図において、校正学習制御回路はまず、
シーケンスパルス発生器２７８からの指令によつ
て、エンジンの動作パラメータの現時点での値を
記憶する。これらのパラメータは、エンジン速度
及びマニホルド絶対圧力によつて決定された、第
７図のアドレスデコーダ３５８の出力におけるア
ドレスと、第７図の平均化回路３６２の出力にお
ける平均微調項と、第１２図の比較スイツチ３６
６の２レベル出力によつて表わされる、空気／燃
料比誤差の符号と、第１２図の閉ループ制御器内
のカウンタ３７０からの積分修正項出力INTとか
ら成る。これらのパラメータは一時メモリRAM
２５０のそれぞれのメモリ位置において、時刻に
よつて決まるアドレスに蓄えられる。
それぞれのパラメータの蓄積は、第１６図のア
ドレスデコーダ４３４が、40ミリ秒単位の時間で
表わすカウンタ４３６の計数値と、蓄えるべきパ
ラメータを表わすカウンタ４３８の出力とに応動
してアドレス位置を発生することによつて行われ
る。このアドレスは、そこに印加されるパラメー
タの値を対応するアドレスにおいてRAM２５０
に書込むための回路に印加される。
カウンタ４３８がリセツトされているものと仮
定すると、時刻Ｊ（現時点）において燃料を微調
するために用いられる平均微調項の現在の値は、
次のようにして一時メモリRAM２５０に書込ま
れる。指令パルス４４がオアゲート４４０に印加
され、その出力がカウンタ４３８へのクロツクと
なる。その結果の２進コードは、現在の平均微調
項に対応したRAM２５０のアドレスの一部を表
わす。このコードは、現時刻Ｊを示すカウンタ４
３６の計数値とともに、アドレスデコーダ４３４
によつて復号される。デコーダ４３４はアドレス
をゲート４４２に印加する。次に指令パルス４５
は、フリツプフロツプ４４４をセツトし、そのＱ
出力が論理１になつてゲート４４２が付勢され、
デコーダ４３４のアドレス出力がRAM２５０の
アドレス入力線に印加される。
指令パルス４６はオアゲート４４６に接続さ
れ、その出力は４段シフトレジスタ４４８（第６
図のシーケンスパルス発生器２７６及び２７８と
同様のもの）のクロツクとして印加されて、シー
ケンス出力Ａ乃至Ｄを発生する。レジスタ４４８
のＡ出力が、論理１になるとゲート４５０が付勢
されて、第７図の平均化回路３６２の出力におけ
る平均微調項を表わす符号付きの語がRAM２５
０のデータ線に印加される。次の指令パルス４７
は、オアゲート４５２に印加され、その出力は
RAM２５０の書込み指令入力に印加されてお
り、これによつて平均微調項を表わす符号付き語
がアドレスデコーダ４３４によつて指定されるア
ドレス位置に書込まれる。
次の指令パルス４８は、カウンタ４３８へのク
ロツクとなり、その２進コードは、積分器３７０
（第１２図）の計数出力を表わす。アドレスデコ
ーダ４３４の出力は、時刻Ｊにおける閉ループ制
御器内の積分項の値に対応したRAM２５０のア
ドレス位置となる。指令パルス４９は次にシフト
レジスタ４４８を進め、そのＡ出力は論理０に戻
り、そのＢ出力が論理１となつてゲート４５４が
付勢されて上記積分項の値をRAM２５０のデー
タ線に結合する。その後指令パルス５０は、積分
項INTの現在の値をデコーダ４３４で指定される
アドレス位置に書込む。
同様にして、指令パルス５１，５２及び５３
は、第１２図の比較スイツチ３６６からゲート４
５６に印加される空気／燃料比（Ａ／Ｆ）誤差の
符号を一時メモリRAM２５０の現時刻Ｊ対応し
たメモリ位置に書込み、また指令パルス５４，５
５及び５６は、第７図のアドレスデコーダ３５８
からゲート４５８に印加される現在の微調項アド
レスを、RAM２５０の時刻Ｊに対応する蓄積位
置に書込む。指令パルス５７は次にフリツプフロ
ツプ４４４をリセツトし、そのＱ出力は論理０に
なつて、デコーダ４３４はRAM２５０から切離
される。また指令パルス５８はレジスタ４４８を
リセツトし、そのすべての出力線は論理０にな
る。次に指令パルス５９がカウンタ４３８をリセ
ツトする。
前述のように、カウンタ４３６は、その計数値
がＪ＋40ミリ秒に等しい時刻を表わすようクロツ
クを受ける。この後、シーケンス指令信号４４乃
至５９が生じると、時刻Ｊ＋40ミリ秒におけるエ
ンジン動作パラメータの値が、RAM２５０の対
応する時刻の位置に書込まれる。このシーケンス
は、40ミリ秒ごとに繰返えされ、一時メモリ
RAM２５０は、時間に対応した一連の記憶位置
にエンジン動作パラメータの値の履歴を含んでい
る。前述のように、この履歴は、エンジンの最大
伝達遅延より長い時間長を含む、最も最近の値を
表わしている。
シーケンスパルス発生器２７８は次に校正学習
制御回路に指令を出して、空気／燃料比のセンス
された誤差に基づいて、微調項の新しい値を決定
させる。O2閉ループ制御回路２４６によつてセ
ンスされた現在の空気／燃料比誤差と、この誤差
を生じるエンジン動作パラメータとの相関をとる
ために、第１６図の校正学習制御回路はまず
RAM２５０内のエンジン動作パラメータのアド
レス位置を決定する。これらのアドレスの時間部
分は加算器４６０で決定される。加算器４６０は
計算された伝達時間の値Ｔ（第１３図）を、カウ
ンタ４３６の出力コードで表わされる現時刻から
減算する。エンジン動作の履歴内の時刻から減算
する。エンジン動作の履歴内の時刻Ｊ−Ｔが、現
在の空気／燃料比語差を発生した動作パラメータ
で決定するために用いられる。
エンジン動作の履歴内の決定された時刻Ｊ−Ｔ
は、指令信号６０によつてメモリ４６２に蓄えら
れる。メモリ４６２の出力はアドレスデコーダ４
６４の入力に印加されている。
校正学習制御回路は次に新しい開ループ微調値
を決定するように指令される。特定のエンジン動
作点に応動して、ルツクアツプテーブル２４４
（第７図）から呼び出される正規の開ループ微調
値は、第１０図の除算器３５７の出力を調整して
第１２図の閉ループ制御器による調整を行わなく
とも望ましい空気／燃料比を得るためのものであ
る。望ましい実施例では、正しい微調値が用いら
れると、正しい噴射時間長を与える閉ループ制御
器出力はゼロとなり、これは本実施例では第１２
図のメモリ３８２の出力における計数値が127で
あることに対応する。従つて、望ましい実施例で
は、時刻Ｊ−Ｔにおけるエンジン動作状態によつ
て決定される微調値の調整のための１つの成分
は、時刻Ｊ−Ｔにおける閉ルプ制御器の積分項出
力の値の関数であり、積分修正項をゼロ（本実施
例では計数値127）の方向に向う傾向を持つ。例
えば、時刻Ｊ−Ｔにおける積分項が開ループで決
定された燃料供給を増加させる傾向を持つなら
ば、もし伝達遅延時間後（時刻Ｊ）、センスされ
た空気／燃料比が最適値よりも大きければ（希薄
であれば）、誤差は開ループ校正に起因するもの
といえる。さらに、開ループ校正誤差は、少くと
も積分修正項に等しい。同様に、時刻Ｊ−Ｔにお
ける積分項が燃料供給率を減少させる傾向にあ
り、また時刻Ｊでセンスされた空気／燃料比が最
適値よりも小さければ（濃厚であれば）、誤差は
開ループ校正に起因するものとみなせる。前述の
２つの状態について、時刻Ｊ−Ｔにおける積分修
正値（又は、望ましい実施例ではその一部）は、
時刻Ｊ−Ｔで用いられる微調項に転送され、この
微調項が再びメモリから取り出される時には、最
適の空気／燃料比により近い値を実現する、開ル
ープ決定燃料流率を与える。
さらに、本実施例では、時刻Ｊ−Ｔで用いられ
る微調項に対する修正は、現時刻Ｊにおける空
気／燃料比誤差の検出値が、時刻Ｊ−Ｔにおける
空気／燃料比誤差と同じである時に行われる。こ
の条件は、微調項と閉ループ制御器とによる合計
の燃料流の修正が、空気／燃料比誤差をゼロにす
るには不十分であることを示している。本実施例
では、この修正の量は、センサ１８４（第１図）
でセンスされた平均空気／燃料比誤差に応じて決
められる。
以上に従い、時刻Ｊ−Ｔにおけるエンジン状態
に付随した微調項の新しい値は次の式に従つて決
められる。
平均微調項（Ｊ−Ｔ）＋ ＩＮＴ・（Ｊ−Ｔ）−ｋ１／ｋ２ −０２Ｖ１ａｖｅ−ｋ３／ｋ４ ここで、k1はゼロ積分項燃料修正、すなわち本
実施例では計数値127、を表わす積分項の値を持
つ定数であり、k2はシステム安定化を与えるため
に微調項の修正を積分項修正の部分に限定するた
めの定数であり、k3は最適空気／燃料比における
02V1の値を持つた定数であり、k4は定数であ
る。一実施例では、k3及びk4の値はそれぞれ８及
び４である。閉ループ積分項に従つた開ループ微
調項の修正は、時刻Ｊ−Ｔにおいて閉ループ積分
器が開ループで決められた燃料流率を減少してお
り、かつ時刻Ｊにおいて空気／燃料比が濃厚であ
る時と、時刻Ｊ−Ｔで積分器が開ループで定めら
れた燃料流率を増加しており、かつ時刻Ｊにおい
て空気／燃料比が希薄である時とにおいてのみ、
行われる。さらに、平均空気／燃料比に従つた開
ループ微調項の修正は、現時点Ｊにおいてセンス
された空気／燃料比誤差が時刻Ｊ−Ｔにおいてセ
ンスされた誤差と同じである時にのみ行われる。
新しい微調項を決定するための式は種々の形式
をとることができる。たとえば、微調項の修正
は、前記の式の微調項の平均値と積分項のみを含
むこともでき、あるいは時刻Ｊ−Ｔにおける動作
状態によつて決定されるアドレスにおけるルツク
アツプテーブル２４４内の微調項に加算又はこれ
から減算される定数のみを含むこともできる。さ
らに、システムが閉ループ燃料修正を用いないの
であれば、時刻Ｊ−Ｔで用いられる微調項は、時
刻Ｊにおける空気／燃料比誤差の符号にのみ従つ
て修正することもできる。
時刻Ｊ−Ｔにおけるエンジンの動作状態に対応
するアドレスにおけるルツクアツプテーブル２４
４内の微調項を修正して、エンジンがより最適の
空気／燃料比に近い状態で動作できるよう、前記
の式を実現するために、第１６図の回路はまず、
時刻Ｊ−Ｔにおいて用いられた平均微調項を一時
メモリRAM２５０から取り出す。指令パルス６
１がオアゲート４６６に印加され、その出力は先
にリセツトされているカウンタ４６８のクロツク
に印加される。アドレスデコーダ４６４は、カウ
ンタ４６８の２進コード出力と、時刻Ｊ−Ｔを示
すメモリ４６２の出力とに応動し、時刻Ｊ−Ｔに
おいて用いられた平均微調項が蓄えられている
RAM２５０のアドレス位置を決定する。指令パ
ルス６２はフリツプフロツプ４７０をセツトし、
そのＱ出力はゲート４７２を付勢して、アドレス
デコーダ４６４のアドレス出力がRAM２５０の
アドレス入力線に結合される。さらに、フリツプ
フロツプ４７０のＱ出力はRAM２５０の読出し
入力線に接続されており、これによつて、デコー
ダ４６４のアドレス出力に対応したRAM２５０
のアドレス位置に蓄えられていた語がそのデータ
線に出力される。この語は時刻Ｊ−Ｔにおける平
均微調項であり、指令パルス６３によつてメモリ
４７４に蓄えられる。メモリ４７４の出力は時刻
Ｊ−Ｔにおける平均微調項を表わし、加算器４７
６の正入力に印加される。
第１６図の回路は次に、前記の式の積分項に従
つて、上記平均微調項の修正量を決定する。
指令パルス６４は、カウンタ４６８のクロツク
に印加されており、その２進コードはアドレスデ
コーダ４６４に印加されて、閉ループ燃料制御器
の積分項INTの値に対応した、RAM２５０内の
アドレス位置の一部を表わす。従つて、アドレス
デコーダ４６４の出力は、時刻Ｊ−Ｔにおける積
分項の値に対応したRAM２５０のアドレスを表
わす。このアドレスは付勢されたゲート４７２を
介してRAM２５０のアドレス入力線に印加され
る。この結果、RAM２５０は時刻Ｊ−Ｔにおけ
る積分項の値をそのデータ線に出力する。指令信
号６５は次に、この積分項の値をメモリ４７８に
蓄える。
メモリ４７８の出力は加算器４８０の正入力に
印加され、基準発生器４８２で作られる値k1がこ
れから減算される。基準発生器４８２で作れる基
準信号の値は、開ループで決定された燃料流率に
対する閉ループ燃料修正値がゼロになるような積
分項の値を表わす。本実施例では、この値は計数
値１２７である。加算器４８０の出力は符号付き
の数であり、積分修正項によつて、時刻Ｊ−Ｔに
おける開ループで定めた燃料流率に加算又はこれ
から減算される燃料の量を表わす。この、積分修
正項に関する加算器４８０の出力は、除算器４８
６にいて、基準発生器４８４で作られる定数k2に
よつて除算される。除算器４８６の出力は、積分
修正項に関して前に課した条件が満されると時刻
Ｊ−Ｔにおいて用いられた微調項に対して行われ
るべき修正の１つの値を表わす。この値はゲート
４８８の入力に印加される。
時刻Ｊ−Ｔにおいて用いられた平均微調項を閉
ループ積分修正項の値の関数として修正するため
の条件が存在するか否かを決定するために、開ル
ープで決定された燃料流率に対して時刻Ｊ−Ｔに
おける積分項を加算すべきか減算すべきかを表わ
す、加算器４８０の符号ビツト出力が排他的論理
和ゲート４９０の１つの入力に印加される。該ゲ
ート４９０の他の入力には、現在の空気／燃料比
誤差の方向を表わす。第１２図の比較スイツチ３
６６の出力が印加される。説明のために、加算器
４８０の符号ビツト出力が１である時は加算器４
８０の出力は正で積分項は、燃料流率を増加さ
せ、０である時には加算器４８０の出力は負で積
分項は燃料流率を減少させるものと仮定する。排
他的論理和ゲート４９０の出力は、その一方の入
力が１で両方とも１ではない時に１となる。よつ
て、ゲート４９０の出力は、時刻Ｊ−Ｔにおいて
積分項が燃料流率に燃料を加算したならば時刻Ｊ
においてセンスされた空気／燃料比が希薄である
時、及び時刻Ｊ−Ｔにおいて積分項が燃料流率を
減少したならば時刻Ｊにおいてセンスされた空
気／燃料比が濃厚であつた時に１になる。よつ
て、排他的論理和ゲート４９０の出力は、時刻Ｊ
−Ｔにおける積分項の値の関数として微調項を修
正する条件が成立する時に論理１となり、開ルー
プ校正の誤差が確認できない時に０となる。
排他的論理和ゲート４９０の出力はアンドゲー
ト４９２の１つの入力と、インバータ４９４の入
力に印加され、インバータ４９４の出力はアンド
ゲート４９６の１つの入力に印加されている。指
令パルス６６がアンドゲート４９２及び４９６の
２番目の入力に印加されている。積分項INTの値
の関数として微調項に対する修正ができる条件が
存在する場合には、アンドゲート４９２の出力は
指令パルス６６に応動してフリツプフロツプ４９
８をリセツトし、そのＱ出力はゲート４８８を付
勢して、積分修正項の値表わす除算器４８６の出
力をメモリ５００に印加する。逆に、時刻Ｊ−Ｔ
における積分項の値の関数として微調項の修正が
できない場合には、アンドゲート４９６の出力は
フリツプフロツプ５０２をセツトし、その出力は
ゲート５０４を付勢してゼロを表わす基準発生器
５０６の出力をメモリ５００に印加する。
指令信号６７は、時刻Ｊ−Ｔに存在する積分項
の値の関数として修正ができる条件が存在するか
否かに従つて、除算器４８６で作られる積分修正
項の値又はゼロをメモリ５００に書込む。この
後、指令信号は先にセツトされたフリツプフロツ
プ４９８及び５０２をリセツトする。
メモリ５００の出力は、加算器４７６に印加さ
れ、時刻Ｊ−Ｔにおいて開ループによる燃料流率
の決定に用いられた平均微調項の値を、時刻Ｊ−
Ｔにおける積分項の値に従つて修正するのに用い
られる。
加算器５０８は基準発生器５１０から供給され
る定数k3を第７図の平均回路３０８で作られる平
均02V1の値から減算する。加算器５０８の出力
はセンスされた空気／燃料比の最適値からのずれ
の平均値を表わし、この値は除算器５１４におい
て基準発生器５１２からの定数k4によつて除算さ
れる。除算器５１４の出力は、この出力の値を制
限するリミタ回路５１６に印加される。たとえ
ば、望ましい実施例では、リミタ５１６は、除算
器５１４の出力を最大２の大きさに制限する。リ
ミタ５１６の出力はゲート５１８の入力に印加さ
れる。前述のように、望ましい実施例では、リミ
タ５１６によつて制限された除算器５１４の出力
は、空気／燃料比の最適値に対する誤差の符号
が、エンジン１００の伝達遅延Ｔに等しい時間に
わたつて変化しない時にのみ用いられる。この条
件は、排他的論理和ゲート５２０によつて決定さ
れる。ゲート５２０は、第１２図の比較スイツチ
３６６の出力によつて表わされる、時刻Ｊにおけ
る空気／燃料比誤差の符号と、RAM２５０から
取り出される、時刻Ｊ−Ｔにおける空気／燃料比
誤差の符号とを比較する。
時刻Ｊ−Ｔにおける空気／燃料比誤差の符号
は、指令信号６８によつて読み出される。すなわ
ち、指令信号６８はカウンタ４６８へのクロツク
として印加されて、その出力は空気／燃料比誤差
の符号に対応したRAM２５０のアドレスの一部
を表わす。よつて、アドレスデコーダ４６４の出
力は、時刻Ｊ−ＴにおけるO2誤差の符号が蓄え
られているアドレスを表わす。このアドレスは
RAM２５０のアドレス入力線に印加され、RAM
２５０のデータ線には、時刻Ｊ−ＴにおけるO2
誤差の符号が現れる。排他的論理和ゲート５２０
は、これらの空気／燃料比誤差の符号が同じであ
ると出力１を発生する。この論理１出力はゲート
５１８を付勢してリミタ５１６の符号つき出力を
加算器４７６の負入力に印加し、これは平均微調
項の修正に用いられる。この結果修正された微調
項は、時刻Ｊ−Ｔに存在したエンジン動作状態に
対して適用可能であり、指令パルス６９によつて
メモリ５２２に書込まれる。
時刻Ｊ−Ｔに存在したエンジンの動作状態に対
応したアドレスにおいて、ルツクアツプテーブル
２４４に蓄えるべき新しい微調項は、望ましい実
施例では、メモリ５２２の出力に存在する、新し
く計算された微調項と、時刻Ｊ−Ｔにおいて存在
した状態によつて決定されるRAMのアドレスに
蓄えられている現在の微調項との平均値である。
伝達遅延の期間中にエンジンは同じ動作状態を１
回以上取る可能性があるためにこの平均化が行わ
れる。
この平均化は、第１６図において、まず時刻Ｊ
−Ｔにおいて存在したエンジンの動作状態によつ
て決定されるルツクアツプテーブル２４４のアド
レスを作ることによつて行われる。指令パルス７
０がカウンタ４６８のクロツクに印加され、その
出力は時刻Ｊ−Ｔを表わすメモリ４６２の出力と
ともにアドレスデコーダ４６４でデコードされ
て、時刻Ｊ−Ｔで用いられた微調項のアドレスが
蓄えられている一時メモリRAM２５０のアドレ
スが作られる。このRAM２５０のアドレス位置
に蓄えられている微調項アドレス（RAM２４４
のアドレス）は、RAM２５０のデータ線に出力
される。このアドレスは、ゲート５２４によつて
ルツクアツプテーブル（RAM）２４４のアドレ
ス入力に印加される。すなわち指令信号７１がフ
リツプフロツプ５２６をセツトすると、そのＱ出
力がゲート５２４を付勢する。またこのＱ出力は
ルツクアツプテーブル２４４の読出し入力にも印
加され、時刻Ｊ−Ｔにおけるエンジンの動作状態
によつてきめられるアドレス位置に蓄えられてい
た微調項がそのデータ線に取り出される。この微
調項は指令信号７２によつてメモリ５２８に蓄え
られる。この後、指令信号７３はフリツプフロツ
プ５２６をリセツトして、時刻Ｊ−Ｔにおけるエ
ンジンの動作状態に対応したアドレスをルツクア
ツプテーブル２４４のアドレス線から切り離す。
メモリ５２８の出力は、加算器５３０の正入力
に印加され、加算器５３０の第２の正入力には、
時刻Ｊ−Ｔに存在したエンジンの動作状態に対し
て新しく決定された微調項を表わすメモリ５２２
の出力が印加される。これらの和は除算器５３２
によつて２で割られる。この結果は時刻Ｊ−Ｔに
いて存在したエンジン動作状態に対して新しく決
定された微調項であり、これは、Ｊ−Ｔにおける
エンジン状態で決められるアドレス位置において
ルツクアツプテーブル２４４に蓄えられている元
の微調項に較べると、そのエンジン動作点におけ
る燃料流の開ループ的決定における誤差を減少す
る方向に変化している。この新しく決定された微
調項は、指令パルス７４，７５及び７６によつ
て、時刻Ｊ−Ｔに存在したエンジン動作状態によ
つてアドレスされる位置にいてルツクアツプテー
ブルに蓄えられる。指令パルス７４はフリツプフ
ロツプ５３４をセツトし、その出力はゲート５３
６を付勢しく計算された微調項をRAM２４４の
データ線に印加する。指令パルス７５はフリツプ
フロツプ５３８をセツトし、そのＱ出力はゲート
５４０を付勢して、時刻Ｊ−Ｔに存在したエンジ
ンの動作状態によつて決定され、一時メモリ
RAM２５０のデータ出力線に現れたルツクアツ
プテーブル２４４のアドレスが、ルツクアツプテ
ーブル２４４のアドレス入力線に印加される。こ
の後、指令パルス７６がルツクアツプテーブル２
４４の書込み入力に印加されて、新しく計算され
た微調項が時刻Ｊ−Ｔにおいて存在したエンジン
の動作状態によつて決められるアドレスに書込ま
れる。この後、指令信号７７はフリツプフロツプ
５３６及び５３８をリセツトし、指令パルス７８
は、フリツプフロツプ４７０をリセツトし、指令
パルス７９はカウンタ４６８をリセツトして、第
１６図に示した校正学習制御回路は再び初期化さ
れ、第６図のシーケンスパルス発生器２７８から
のパルスに応じて一時メモリRAM２５０からパ
ラメータを読み出す状態となる。指令パルス８０
はこの後発生してカウンタ４３６のクロツク入力
に印加され、その内容が１だけ増分されるとその
内容は時刻Ｊ＋40ミリ秒を表わすことになる。
校正学習の機能制限すなわちテーブル２４４に
おける開ループ微調項の制限は、除算器５３２の
出力におけるリミタによつて行われる。微調項修
正の制限の大きさは、予想される初期誤差及び後
で生じる開ループ校正誤差を訂正するよう選ばれ
る。フエールセーフ動作を与える他に、混合気の
希薄化の方向における校正学習の制限は、燃料蒸
気トラツプを空にすることに対するシステム応答
に対する別の解決法を与えている。最大の希薄化
微調項は十分小さいため、蒸気トラツプが空にな
る間の校正学習がエンジンの性能や排気ガス特性
に悪い影響を与えることはない。以上を達成する
ための制限の典型的な量は、混合気の希薄化の方
向では５％であり、混合気の濃厚化の方向では10
％である。
以上の方法により、第１６図の校正学習制御回
路は、センスされた空気／燃料比の誤差に応動し
て新しい微調項を決定して、誤差を生じたエンジ
ン動作状態に対応したルツクアツプテーブル２４
４の位置に蓄える。この後、エンジンが再び同じ
動作状態になると、新しい微調項が噴射時間長の
開ループ的決定に用いられてより最適に近い空
気／燃料比を実現する。ルツクアツプテーブル２
４４内の微調項はエンジンの動作中連続的に更新
され、燃料制御器の任意の部分で生じる開ループ
校正誤差は動的方式で連続的に減少させられる。
この点に関し、閉ループ調整を用いなくとも、シ
ステムは排気ガスに関しては実質的に閉ループ方
式で動作する。
しかし、ある時間にわたつて校正学習制御回路
が校正誤差を減少すると、一時的な空気／燃料比
の最適値からのずれが生じる。これは、開ループ
校正誤差をゼロに減少するのにシステムパラメー
タによつて決まる有限の時間が必要であるためで
ある。たとえば、エンジンのある動作点で開ルー
プ校正に誤差が存在すると、その動作点に対する
微調項の完全な修正は、各校正学習ごとには行わ
れない。微調項に対して行われる変化の量は装置
パラメータによつて決定される。従つて、エンジ
ンの特定の動作点に関係する校正誤差は、エンジ
ンがその動作点で繰返して動作することに応動し
てゼロの方向に減少され、誤差をゼロにするには
時間（エンジンがその動作点で動作する校正学習
の回数で表わされる）を必要とする。校正学習制
御が閉ループ制御器ととももに用いられると、こ
の空気／燃料比のずれは閉ループ制御器によつて
修正され、排気ガスの特性が改善される。
指令信号８０に続いて、指令信号８１が発生
し、第６図のメモリ２６４が付勢されてカウンタ
２６０の出力を取り込む。カウンタ２６０からの
インデツクス数は前に指令信号４２によつてゼロ
にセツトされているため、比較スイツチ２６６の
出力はアンドゲート２６８を消勢する。アンドゲ
ート２７０は次にクロツクパルスCLK０が発生
するとシーケンスパルス発生器を駆動する。この
結果生じる指令信号４１はフリツプフロツプ２７
４をリセツトし、これによつてアンドゲート２７
０が消勢される。次のクロツクパルスCLK２が
発生すると、燃料制御器は再び同じ動作をくりか
えす。
以上述べた本発明に適した多くの実施例が存在
する。たとえば、種々の動作の順序は上記の順序
とは大きく変えることができ、たとえば、学習制
御機能は閉ループ機能の前にすることもでき、ま
た閉ループ制御器は、システムクロツククとは独
立した指令信号によつて学習制御とは非同期に行
うこともできる。さらに、あるパラメータを決定
する式及び方法も変えることができる。たとえ
ば、伝達遅延時間Ｔの決定は、エンジン速度とマ
ニホルド絶対圧力の現在の測定値を用いるよう述
べたが、本発明においては、伝達遅延は遅延時間
中のエンジン動作パラメータの関数として連続的
に決めることもでき、またエンジン速度のみの関
数として決めることもできる。
次に、別の簡略化した実施例について述べる
（第１７図）。
本発明の簡略化した実施例が第１７図に示され
ている。本実施例では、第４図のスピードセンサ
１７９のごときセンサによつて作られるパルス信
号５４２が、クランクシヤフトの１回転ごとに１
つ又はそれ以下のパルスを持つている。これらの
パルスは、減算カウンタ５４４に印加され、この
カウンタはほぼエンジンに伝達時間でゼロとな
る。たとえば、600rpmのエンジン速度で伝達遅
延が約１秒であると、カウンタ５４４はほぼ10回
のクランクシヤフトの回転ごとにゼロになる。た
とえばカウンタ５４４を64までとし、信号５４２
を、クランクシヤフトの１回転当り６パルスとし
ても、クランクシヤフトのほぼ10回転ごとにカウ
ンタはゼロになり、600rpmでの計数時間は１秒
になる。2400rpmのような高速になると、計数時
間はエンジン速度に反比例して減少するが、エン
ジン伝達時間も減少し、カウンタ５４４は近似的
にエンジン伝達時間中にゼロになる。
カウンタ５４４は２つの出力を持つている。１
つの出力は、リセツト出力５４６であり、計数が
終了すると（ゼロになる）と付勢され、カウンタ
を64にリセツトして再び計数を開始させる。第２
の出力５４８は小計数出力であり、計数開始から
２又は４計数で出力を出す。
エンジン５５０はマニホルド空気圧力やエンジ
ン速度のごときセンサを持ち、その出力信号はゲ
ート５５１を介して読出し／書込み吸入アドレス
メモリ５５２に印加される。エンジン燃料制御器
５５３は、現在の燃料微調項を表わす出力を発生
し、これはゲート５５４からメモリ５５２に印加
される。ゲート５５１及び５５４は線５４６上の
リセツトパルスによつて付勢され、瞬時エンジン
動作状態及び微調項を読出し／書込みアドレスメ
モリ５５２に転送する。これらの数は、例えば、
エンジン速度及びマニホルド絶対圧力数を含んで
おり、これらは読出し／書込み微調メモリ５５６
に記録されている微調項のアドレスを定義する。
ゲート５５８はカウンタ５４４の遅延されたパル
ス５４８によつて付勢され、メモリ５５２に蓄え
られている数をカウンタ５６０に印加し、次に線
５４６に次のリセツトパルスが生じた時にメモリ
５５２が新しい数をエンジン５５０及び燃料制御
器５５３から受信することを可能にする。次にリ
セツトパルスが線５４６に生じると、ゲート５６
４が付勢されて、排気管にあるO2センサ５６２
からの信号を微調項計算機５６６に印加する。ゲ
ート５６８も線５４６上のパルスによつて同時に
付勢され、微調項のためのアドレス情報、微調
項、及びセンサ５６２の出力が、微調項計算機５
６６において使用可能となる。線５４８上の次の
パルスにより、アドレス情報と、計算された正し
い微調項とがゲート５７０によつて読出し／書込
み微調メモリ５５６に転送され、適切なアドレス
に記録されていた微調項が更新される。更新され
た微調項は、エンジンが次に同じ動作状態になつ
た時にそれによつて定められるアドレスに従つて
呼出されて使用される。
第１７図のシステムは、高度の簡略化のために
有用である。たとえば、計算機５６６における微
調項の計算は、センサ５６２の出力の方向（プラ
ス又はマイナス）のみによつて決定される正又は
負の値を持つた数のみで良い。この結果微調項計
算機５６６に記録された数はそのまま、アドレス
情報とともに読出し／書込み微調メモリ５５６に
転送され、そのアドレスに前に記憶されていた微
調項に対して上記の数が加算又は減算される。こ
の方式により、微調項は段階的に更新されて、長
時間にわたる学習制御を行う。
上記の簡略化した構成は第１図乃至第１６図に
示した構成ほど高度の制御は達成できない。しか
し、少くともある環境のもとでは有効なエンジン
動作を達成するための十分正確な学習効果を与え
るものと考えられる。
以上の説明において、燃料流制御システムは、
以前に記録された校正学習に基づいて動作する。
このような装置は、第２図に示したように、気化
器、燃料噴射、スロツトル燃料注入など任意の適
切な形態をとることができる。計測は、通常気化
器で用いられる質流計測や、通常燃料噴射器で用
いられる速度―密度計測など、適切な方法があ
る。第１乃至１６図に関連して述べたのと同じよ
うに、第１７図のシステムも通常の閉ループ制御
を含むことができる。
第１乃至１６図及び第１７図に示した実施例の
説明において、ルツクアツプテーブル又は読出
し／書込み微調メモリは、種々のアドレスに微調
項を記憶しているものとした。もし必要ならば、
燃料制御情報のすべてをこのアドレスに記憶する
こともできる。この場合、必要なメモリ容量は少
し増加するが、各アドレスに対する合計の燃料供
給情報をメモリから取り出して、さらに計算を行
うことがなく燃料供給要素へ印加することもでき
る。たとえば、第１７図の学習装置は次のような
方法で用いることができる。まず、エンジンが作
られて、読出し／書込み微調メモリ５５６の各ア
ドレス（例えばエンジン速度及びマニホルド圧
力）に対して完全な燃料測定条件が記録される。
次にエンジンは、第１７図の装置と共に上記のよ
うに動作して、メモリ５１４（ここでは燃料供給
情報のすべてのためのメモリになつている）の各
アドレスにおける燃料計測条件が、エンジンの動
作状態に従つて順次更新される。この装置では１
回の更新のみでは完全に正しい校正とはならない
が、時間が経過すれば情報は徐々に最適値に近づ
き、有効なエンジン燃料制御が達成される。
本発明を実現するのに、他の手段を用いること
は明らかである。たとえば、本発明は、中央処理
装置と、１つ又はそれ以上のランダムアクセスメ
モリと、種々の入出力回路及び中央処理装置への
命令を含むプログラムメモリを含み、中央処理装
置によつて前記の実施例によつて達成される機能
を行わせるシステムにも適している。
当業者においては多くの同等の実施例が可能で
あり、従つて本発明は請求の範囲のみによつて限
定される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、エンジン、燃料供給装置、排気装
置、燃料供給制御器及びセンサを含む自動車の透
視図で、実線の部分が本発明の説明に用いられる
説明図であり、第２図は、第１図のエンジンのク
ランクシヤフト軸から見た断面図で、第３図は、
排気ガスセンサの空気／燃料比の変化に対する応
答がエンジン伝達時間のために遅れることを示す
図であり、第４図は、本発明で用いられるエンジ
ン速度センス装置の望ましい実施例の断面図であ
り、第５図は、本発明の望ましい形式における燃
料噴射制御装置のブロツク図であり、第６図は、
燃料制御装置の動作を制御するための指令信号発
生器の望ましい形式のブロツク図であり、第７図
は、第５図の噴射制御回路の開ループ制御部を示
すブロツク図であり、第８図は、第５図の信号調
整回路部分で、酸素センサ出力電圧及び酸素セン
サ温度信号を与える回路の実施例の回路図であ
り、第９図は、第６図の装置で用いられる平均化
回路のブロツク図であり、第１０図は、噴射時間
長信号を与える第６図の噴射パルス計算器のブロ
ツク図であり、第１１図は、エンジンのシリンダ
値りの空気量を決するために第９図に示す回路で
用いられる関数を示すグラフ図であり、第１２図
は、第１図に示した燃料制御装置で用いられる
O2閉ループ制御回路の実施例のブロツク図であ
り、第１３図は、第１図に示した装置における伝
達遅延時間を決定するための装置のブロツク図で
あり、第１４図は、伝達遅延時間のうちのエンジ
ン速度に起因する成分を示すグラフ図であり、第
１５図は、伝達遅延時間のうちのマニホルド絶対
圧力に起因する成分を示すグラフ図であり、第１
６図は、第１図に示した燃料制御システムの開ル
ープ校正の微調のための校正学習制御器のブロツ
ク図であり、第１７図は、本発明の第２の実施例
を示すブロツク図である。 主要部分の符号の説明、センサ……第５図のセ
ンサ１８４，１８６、メモリ……第５図，第７
図，第１６図のルツクアツプテーブル２４４、燃
料を供給するための手段……第５図の噴射制御回
路２４０、サンプリング手段……第５図の一時メ
モリ２５０、メモリに蓄える手段……第５図の校
正学習制御回路２４８、閉ループ回路……第５図
のO2閉ループ制御回路２４６。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 空気／燃料混合体が供給されて燃焼が行われ
    る燃焼室と； 該燃焼室からの排気ガス経路を形成し、排気ガ
    スを放出し大気に導びく手段と を具備する内燃エンジンの燃料制御装置であつ
    て、 該排気ガス経路内の所定の点における酸化／還
    元条件に応動し、又該エンジンの動作状態に依存
    する伝達遅延時間の後には、該燃焼室に供給され
    る混合体に応動して所定の望ましい酸化／還元条
    件を示す出力状態を出すセンサを有する燃料制御
    装置において、 少なくとも１つのエンジン動作状態に従つてア
    ドレス可能なメモリ位置を有し、該メモリ位置の
    各々にエンジン動作状態によつて定められる燃料
    供給率を決定するデータを収納しているメモリ
    と、 所定のエンジンの動作状態の現時点の値によつ
    てきまるメモリ位置から読み出された該データに
    よつて少なくとも部分的に決定される比率で該燃
    焼室に燃料を供給する手段と、 ある周期間隔で少なくとも所定のエンジンの動
    作状態をサンプリングして蓄えるサンプリング手
    段と、 該センサ出力を望ましい出力状態にするため特
    定の伝達遅延時間の開始時においては少なくとも
    該サンプリング手段によつて蓄えられた該エンジ
    ン動作状態に応動し、又該特定の伝達遅延時間の
    終了時においては該センサの出力状態に応動し、
    該特定の伝達遅延時間の開始時における該エンジ
    ン動作状態に従つたアドレスのメモリ位置に該ア
    ドレスに以前蓄えられていたデータとは異つた新
    しいデータを蓄える手段とを含むことを特徴とす
    る燃料制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の燃料制御装置に
    おいて、 ３方向触媒変換器が設けられた該排気ガス経路
    の下流において排気ガスを処理し、所定の望まし
    い酸化／還元状態が実質的に化学的適正値になつ
    ていることを特徴とする燃料制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項の燃料制御
    装置において、 該エンジン動作状態に少なくともエンジン速度
    が含まれていることを特徴とする燃料制御装置。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記
    載の燃料制御装置において、 該エンジン動作状態に該燃料室への吸入部の絶
    対圧力が含まれていることを特徴とする燃料制御
    装置。 ５ 特許請求の範囲第１項の燃料制御装置におい
    て、 該エンジン動作状態に該燃焼室への吸入部の絶
    対圧力とエンジン速度とが含まれ、計算されたエ
    ンジン伝達遅延時間には該絶対圧力とは逆に変化
    する第１の成分と該エンジン速度とは逆に変化す
    る第２の成分とが含まれていることを特徴とする
    燃料制御装置。 ６ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
    ４項又は第５項記載の燃料制御装置において、 吸入点と放出点との間最小伝達遅延時間よりも
    小さい周期間隔で少なくともエンジン動作状態の
    データを繰返し蓄えてエンジンの動作の履歴を作
    る手段を含み該サンプリング手段が少なくとも最
    大伝達遅延時間をサンプリング間隔で除算した数
    に等しい多数のメモリ位置を有し、特定の伝達遅
    延時間に対応する該メモリ位置から取り出された
    エンジン動作状態に従つたアドレス位置に該デー
    タが蓄えられることを特徴とする燃料制御装置。 ７ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
    ４項、第５項又は第６項記載の燃料制御装置にお
    いて、 センサ信号に応動して閉ループ信号を発生し、
    排気ガスの酸化／還元状態が所定の酸化／還元状
    態からずれていることがセンサ信号によつて示さ
    れた時に、該触媒変化器が望ましい変換特性を有
    するような該所定の酸化／還元状態に修正する方
    向に微調燃料制御を調整する閉ループ回路と、 該閉ループによつて修正されて微調された燃料
    信号に従つて吸入部への燃料の供給を行う燃料供
    給手段とを有することを特徴とする燃料制御装
    置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の燃料制御装置に
    おいて、 該閉ループ信号が該微調燃料制御信号において
    毎秒0.9の合で空気／燃料比の修正を行える変化
    を示す積分項を含むことを特徴とする燃料制御装
    置。 ９ 特許求の範囲第２項に記載の燃料制御装置に
    おいて、 エンジン速度に関連した周波数を持つ速度パル
    スを発生するエンジン速度センサと、 所定の数の該速度パルスを計数するのに要する
    時間がエンジン伝達遅延時間になる該数だけ該速
    度パルス数を計数するカウンタとを含むことを特
    徴とする燃料制御装置。 １０ 特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれ
    か１項記載の燃料制御装置において、 エンジンのある動作状態において燃料蒸気源か
    らの燃料蒸気を累積しエンジンの他の動作状態に
    おいて累積された燃料蒸気を燃焼室へ放出させる
    燃料蒸気トラツプを含み、燃料蒸気が上記トラツ
    プから放出される時の燃焼室の混合体の空気／燃
    料比は該メモリから取り出されたデータによつて
    決定される空気／燃料比よりも小さく、また累積
    された燃料が燃焼室へ放出される間は新しいデー
    タの該メモリへの蓄積を禁止することを特徴とす
    る燃料制御装置。 １１ 内燃エンジンの燃料制御方法において、 (a) エンジン動作状態とメモリの該状態に付随し
    たアドレスに蓄えられた微調値とから少くとも
    開ループ方式で燃料流率を実質的に連続的に決
    定する工程と； (b) 該燃料流率で燃料を実質的に連続的に供給す
    る工程と； (c) 触媒変換器における酸化／環元状態を周期的
    にサンプリングする工程と； (d) 該サンプリングと実質的にエンジン伝達遅延
    時間だけ前の少くとも１つのエンジン動作状態
    とから、望ましい酸化／還元状態により近づけ
    るために必要な微調値の変化分を決定する工程
    と； (e) サンプリングされた酸化／還元状態を与えた
    エンジン動作状態に対応するアドレスに新しい
    微調値を蓄えてエンジン動作をより望ましいも
    のにする工程とを含むことを特徴とする燃料制
    御方法。
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