JPS6181538A

JPS6181538A - 内燃エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPS6181538A
Application number: JP19963184A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nomura; 俊夫野村; Kenichi Hirano; 憲一平野; Akira Ishii; 章石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Keihin Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Keihin Corp
Priority date: 1984-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1986-04-25

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、内燃エンジンの空燃比制Ｉ２Ｉｌ装置に関す
るものであり、特に、０２センサの出力信号が反転して
からの経過時間に応じて、空燃比制御弁の開度を連続的
に、フィードバック制ｉ２ａ　７＋−ることのできる内
燃エンジンの空燃圧制！Ｉｌ″装置に関するものである
。

（従来の技術）内燃エンジンの排気ガス成分の濃度を検出する装置と、
エンジンに供給される混合気を生成する燃料調母装置と
、前記濃度検出装置の出力信号に応じて、混合気の空燃
比を設定１直にフィードバック制御するように、前記濃
度検出装置を前記燃料調借装置に結合する電気回路とを
備えた、エンジンに供給される混合気の空燃比制′ｇａ
装置は当業者間に周知である（例えば、特開昭５　７　
−　６２９５７号公報）。

第２図は前述のような空燃比制御装置の全体の構成図で
ある。

符＠１は内燃エンジンを示し、エンジン１に連なる吸気
マニホルド（吸気管）２には、全体として符号３で示す
気化器が設けられている。

気化器３には、フロート至４と一次１１１１１吸気通路
とを連通ずる燃料通路５．６が形成され、これらの通路
は夫々空気通路８ａ　、８ｂを介して空燃比ｉｌｌ　’
ｌ７Ｉｌ弁９に）３続されている。

さらに、気化器３には、フロート￥４と二次側吸気通路
とを連通する燃料通路７ａ、７ｂか形成される。前記通
路７ａは、空気通路８Ｃを介して空燃比制御弁９に接続
されると共に、二次側吸気通路のスロットル弁３０ｂの
少し上流側に開口している。

また、ＩＷｆ記通路７ｂは、固定絞りを有する空気通路
８ｄを介してエアクリーナ内部と連通している。

該制ＯＩ弁９は、図示例では３個の流量制御弁から成り
、各流量制御弁はシリンダ１０と、該シリンダ１０内に
変位可能に挿入された弁体１１と、該シリンダおよび弁
体間に装架され、前記各弁体を一方向に押圧するコイル
ばね１２とから構成されている。

各弁体１１の反コイルばね側端部１１ａはテーパ状に形
成されており、弁体１１の変位に応じて、弁体テーバ部
１１ａが挿通されているシリンダ１０の対向端間口１０
ａの間口面積が変化するよ。

うになっている。

各弁体１１の一端（反コイルばね側端）は、往復動可能
なように、回り止めされたウオーム部材１４に連結され
た連結プレート１５に当接している。

ウオーム部材１４は、その周囲に、ラジアル軸受１６を
介・して回転自在に配されたステッパモータ１３のロー
タ１７とねじ係合している。更にロータ１７の外周には
、ステータとしてのソレノイド１８が配されている。

ソレノイド１８は、電子コントロールユニット（以下ｒ
ＥｃＵＪと言う）２０と電気的に接続されている。

ＥＣＵ２０からの駆動パルスにより、ソレノイド１８が
付勢されると、ロータ１７が回転し、さらにロータ１７
とねじ係合したウオーム部材１４が、図において左右方
向に変位する。従って、ウオーム部材１４と連結された
プレート１５が左右方向に変位する。

ステッパモータ１３の固定ハウジング２１には、永久磁
石２２とリードスイッチ２３とが対向して設けられてい
る。一方、前記プレート１５の周縁には、腎１性材料か
ら成る遮蔽板２４が、前記永久磁石２２どリードスイッ
チ２３間に出入しうるように取り付けられている。

以上の構成から明らかなように、前記プレート１５の左
右方向の変位に伴なって遮蔽板２４か左（ｊに変（）′
Ｌりる。そしてさらに、この変位に従って、リードスイ
ッチ２３がオン・オフ制御される。

すなわら、空燃比制御弁９の弁体が、永久磁石２２、リ
ードスイッチ２３および遮蔽板２４の取付位置によって
決定される基準位置を通過づ−ると、その移動方向に応
じてリードスイッチ２３がオンまたはオフに切り換えら
れる。

リードスイッチ２３は、このオン・オフ切換に応じた二
値信号をＥＣＵ２０に供給する。

なお、ハウジング２１には大気と連通した空気取入口２
５が形成され、この取入口２５に挿着されたフィルタ２
６を介して大気を各流量制御弁に導いている。

一方、エンジンの排気マニホルド２７の内壁には、酸化
ジルコニウム笠から成る０２センリー２８が、該マニホ
ルド２７内に突出して設けられ、その出力はＥＣＵ２０
に供給される。

また、大気圧はンサ２９がエンジンを搭載した車軸周囲
の大気圧を検出可能に配置される。前記大気圧センサ２
９の検出値信号も［＝ＣＵ２０に供給される。

さらに、エンジンの冷却水が充満したエンジン気筒周壁
内には、サーミスタ３３が装置され、工ンジン温度を代
表する冷却水温度を検出する。前記サーミスタ３３の検
出値信号もまたＥＣＵ２０に供給される。

なお、第２図において、符号３つは排気ガス中のＣｏ、
ＨＣ，ＮＯｘを浄化する三元触媒、３１は、管路３２を
介してスロットル弁３０ａ。

３０ｂより下流の吸気マニホルド２内の吸気圧を検出し
、その出力をＥＣＵ２０に供給する圧力センサ、３５は
エンジン回転数センサ、３７はイグニッションスイッチ
である。

次に、上述した従来の空燃比制御装置の制御内容につい
て、第２図を参照して説明する。

先ず、エンジンの始動時において、イグニッションスイ
ッチ３７がオンにされると、ＥＣＵ２０がイニシャライ
ズ（初期化）される。その後、ＥＣＵ２０は、リードス
イッチ２３を介して、アクチュエータであるステッパモ
ータ１３の基準位置を検出する。

なお、上記基準位置は、ステッパモータ１３のリードス
イッチ２３がオン・オフするときの位置に基づいて検出
される。

次いで、前記ＥＣＵ２０は、ステッパモータ１３を、該
基準位置からエンジンの始動に最遡な所定の位置くプリ
セット位置）（以下［ＰＳｃｒＪという）に至るまで駆
動し、初期空燃比を所定値にセットする。

次に、ＥＣＵ２０は、０２センザ２８の活性化状態、お
よびサーミスタ３３によって検出されるエンジンの冷却
水温ＴＶをモニタし、空燃比制御の開始条件が成立した
か否かを決定する。

空燃比フィードバック制御を正確に行なうには、（１）
Ｏｚセンサ２８が十分に温度上界して活性化した状態に
あり、さらに、（２）エンジンが暖別完了状態にあると
いう、２条件が満足されることが必詑である。

また、酸化ジルコニラＬ’ＦＪから成る０２センサは、
その内部抵抗が温度の上昇につれて減少してくる特性を
持っている。

このような特性の０２センサに、ＥＣＩＪ２０に内蔵さ
れる定電圧源から、適当な抵抗値を有する抵抗を介して
電流を供給すると、不活性時にはその出力電圧Ｖが定電
圧源の電圧（例えば、５ボルト）に近い値を示し、その
温度が上昇するにつれて出力電圧が低下する。

そこで、０２センサの出力電圧が所定の電圧Ｖ×まで低
下した時に活性化信号を発生すると共に、その信号の発
生から所定時間（例えば１分間）経過した後であって、
且つ空燃比のフィードバック制御が可能な開度まで自動
チョークが聞くような所定の値にまで、冷却水温Ｔｗが
上界したことを確認した後に、空燃比フィードバック制
御を開始する。

なお、ステッパモータ１３は、この０２センザ活性化お
よび冷却水温ＴＶの検出段階では、前述の所定位置ｐ３
ｃｒに保持されている。

上述した始動時の制御が終ると、基本空燃比制御に移行
する。

すなわち、ＥＣＵ２０は、０２センナ２８からの出力信
号Ｖ１圧カセンサ３１からの吸気マニホルド内の絶対圧
ＰＢ、回転数センサ３５からのエンジン速度Ｎｅ、およ
び大気圧センサ２９からの大気圧ＰＡに応じて、ステッ
パモータ１３を予定位置まで駆テ」シ、空燃比を所定値
にセットするっより・詳細には、この袖本空燃比制υ０
は、（１）スロットル弁全開時、（２１アイドル時、お
よび（３）減速時の各オープンループ制御、並びに（／
ｌ）部分子：ＪｉｌＩｉｉ時のクローズトループ制御か
ら成る。、なお、これらの制御はすべてエンジンが暖（
本完了状態に至った掛に行われる。

先ず、スロットル弁全開時のオープンループ制御条件は
、上記圧力センサ３１で検出された絶対圧ＰＢと、大気
圧センサ２９で検出さ゛れた大気圧（絶対圧）ＰＡとの
ゲージ圧差（ＰＡ−ＰＢ）が、所定の箱ΔＰより低い時
に成立する。

ＥＣＵ２０は、上記センサ２９，３１の出力信号間の差
とその内部に記憶された所定の差ΔＰとを比較する。

そして、上記の条件が成立ツるときは、ステッパモータ
１３を、スロットル弁全開時のオープンループ制御条ｆ
１の消滅時に、エンジンのエミッションに最適な空燃比
が（りられる所定位置（ブリレット位置）ＰＳｗｏｔに
至るまで駆動し、該所定位置に停止トさせる。

なお、スロットル弁の全開時には、公知のエコノマイザ
（図示せず）等が作ｆ’ＪＪ　Ｌ、エンジンにはリッヂ
な（空湿比が小さい）混合気が供給される。

アイドル時のオープンループＦｉｌｌ　ＩＩＩ条件は、
エンジン回転Ｉｔ　Ｎ　ｅが所定のアイドル回転数Ｎ１
ｄｌ（例えば１１０００ｒｐ＞より低いときに成立する
。

Ｅ’ＣＵ２０は、回転数センサ３５の出力信号Ｎｅと、
その内部に記憶された所定の回転数Ｎ　ｉｄｌ　とを比
較し、上記の条件が成立するときは、ステッパモータ１
３を、エンジンの１ミツシヨンに最適（７所定のアイド
ル位置（ブリレット位置）ｐ　３　ｉｄｌに至るまで駆
動し、該所定位置に停止させる。

次に、減速時のオープンループ制１２１Ｉ条件は、吸気
マニホルド内の絶対圧Ｐ　Ｆ３が所定の絶対圧ｐ　３　
ｄｅｃより低いときに成立する。

ＥＣＵ２０は、圧力センサ３１の出力信ＳＰＢとその内
部に記憶された所定の絶対圧ｐ　［３ｄｅｃとを比較し
、上述の条件が成立するときは、ステッパモータ１３を
、所定の減速位置（ブリレット位置）ｐ３ｄｅｃに至る
まで駆動し、該所定位置に停止させる。

上述の減速時のオープンループ制ｒ口条件の根拠は、減
速によって吸気マニホルド内の絶対圧ＰＢが所定６７７
以下に低下すると排気ガス中の未燃ＨＣ（炭化水素）が
増大し、その結果、０２センサの検出値信号に基づく空
謀比フィードバック制面が正確に出来ず、混合気の理論
混合比または空燃比が１ｑられないことである。

従って、上述のように、圧力センサ３１により検出され
た吸気マニホルド内の絶対圧ＰＢが、その所定値ｐ　３
　ｄｅｃより小さいどき、アクチュエータ（ステッパモ
ータ）を、減速時のオープンループ制御条件の消滅時に
、エンジンのエミッションに最適な空燃比が得られる所
定の位置（プリセット位置）ＰＳｄｅｃに移動してオー
プンループによるａｉｌｌ　ｌｉｔを行なうようにした
ものである。

なお、上記スロットル弁全開時、アイドル時、Ｊ５よび
減速時の各オープンループ制御においては、大気圧ＰＡ
に応じて、それぞれのステッパモータ１３の所定位置Ｐ
Ｓｗｏｔ、　　ＰＳｉｄｌ、　　ＰＳｄｅｃは、それぞ
れ適当に補正されるのが望ましい。

一方、部分負荷時のクローズトループ制御条件は、エン
ジンが、前述した各オープンループｉｉｌ＋　６１１条
件の成立時以外の作動状態にあるときに成立する。

第３図（ａ）、（ｂ）はクローズトループ制御条件が成
立した時のステッパモータ１３の位置変化と、Ｑ２セン
サ２８の出力信号どの関係を示すタイムチャートである
。

このクローズトループ制御において、ＥＣＵ２０は、回
転数センサ３５によって検出されたエンジン回転ａＮｅ
と、Ｏｚ’ｌ？ンサ２８の出力信号■とに応じて、フィ
ードバックによる比例制面（以下「Ｐ項制御」という）
または積分制御（以下「Ｉ項制御Ｊという）を（テなう
。

より詳細には、第３図（ｂ　）に示す。２センサ２８の
出力電圧が所定電圧ｖｒｃｒ（ｉｆｆ合気のＩ！Ｉ！　
論混合比または空燃比に相当づ゛る値）より高レベル側
（リッチ側）または低レベル側（リーン側）でのみ変化
する場合は、同図（ａ　）から明らかなように、１項制
御０１１を実行する。

すなわち、０２センサの出力電圧が、所定電圧Ｖ　ｒｅ
ｔに対して、高レベル側あるいは低レベル側にあること
に相当する二値信号を積分した値にしたがって、ステッ
パモータ１３の位置を修正し、安定した正確な位置制御
を行なう。

一方、０２センサ２８の出力信号が、高レベル側から低
レベル側に、または逆に低レベル側から高レベル側に変
化した場合は、Ｐ項制御を実行する。すなわち、０２セ
ンサの出力電圧の変化に直１妄比例した圃にしたがって
、ステッパモータ１３の位置を＃ｒ正し、１項制御に比
較して迅速で、かつ効率のよい制御を行なう。

上述の１項１Ｉｌｌ　ＩＢにおいては、Ｏｚ’ｔ２ンサ
の出力電圧の変化に基づく二値信号を積分して得られる
値にしたがってステッパモータの位置を変化させるが、
毎秒当り増減するステップ数はエンジンの回転数に対応
して変えている。

すなわち、低い回転域における１項制御による毎秒当り
増減するステップ数は少ないが、回転数の上昇に応じて
増加し、高い回転数におけるｆｏ秒当りのステップ増減
数は多くなるように制御する。

また、所定電圧Ｖ　ｒｅｆに関して、高レベル側から低
レベル側への０２センサ出力の変化、またはその反対方
向への変化があったときに行なわれるＰ項制御において
は、毎秒当り増減するステッパモータのステップ数は、
エンジン回転数と無関係に、−律に同一の所定値（例え
ば、６ステツプ）に設定されている。

さらに、エンジンのゼロ発進−加速時の空燃比制御は、
エンジンの暖機が完了し、−［ンジン回転数Ｎｅが低速
回転域から高速回転域に移行する段階で、前述した所定
のアイドル回転数Ｎ１ｄｌ（例えば１１０００ｒｐ＞を
越えたことを条件としてｉテなわれる。

この条件が成立した時点において、ＥＣＵ２０は、ステ
ッパモータ１３を所定の加速時位置（プリセット位置）
ＰＳａｃｃｌ、：急速に移行させる。口の直後から、Ｅ
ＣＵ２０は前述した２懲比フイードバンク制御を開始す
る。

上述のように、エンジンのゼロ発進−加速時には、アク
チュエータ（を置を、有害ガス排出間の少ない所定のプ
リセット位置ＰＳａｃｃに移行させる。

それ故に、エンジンを搭載した車輌を、その停止位置か
ら加速する、いわゆるゼロ発進において、ｌＪｒ気ガス
対策上有利であるとともに、その後の空燃比フィードバ
ックを良好に行なうことが可１１シどなる。

上述した種々のオープンループ制御から部分負荷時のク
ローズトループ１ｔｌｌ　ＩＩＩへの移行、またはその
逆の移行の際における制御モータの切換は次のように行
なわれる。

まず、クローズトループからオープンループに切換える
ときは、ＥＣＩＪ２０は、各オープンループ状態に入る
直前のステッパモータ１３の位置とは無関係に、前述し
たオープンループ時の種々のプリセット位置ＰＳｃｒ、
　　　ＰＳｗｏｔ、　　ＰＳｉｄｌ。

Ｐ　Ｓ　ｄｅＣまたはＰＳａｃｃ（ただし、必要に応じ
て大気圧に対応して補正されたもの）へ、ステッパモー
タ１３を急速に移動させる。これにより、それぞれのエ
ンジン作動状態に応じたオープンループ制御を即座に開
始することができる。

−万、オープンループからクローズトループへの切換時
には、ＥＣＵ２０の指令にＪこり、ステッパモータ１３
は、１項モードによって空燃比フィードバック制御を開
始する。

その理由は、オーブンルーフ゛からクローズトループへ
切換わるタイミングに対して、０２セン１すの出力信号
レベルが高レベル側から低レベル側に、またはその逆方
向に切換ねるタイミングは必ずしも一定ではなく、この
ようなときには、Ｐ　ｒｒ４Ｎｉｌｌ　ｕｎによって空
燃比フィートバックル１１楡Ｕを開始する舅合に比して
、Ｉ　Ｉｎυ１陣によってフィードバック制御を開始す
る場合のほうが、クローズトループに切換わった直後の
ステッパモータ１３の位置斧を小さくすることができ、
正確な空燃比制御が早開に可能どなり、昌いエミッショ
ンの安定性が１ｑられるからである。

なｄ５、空燃比制御弁９のアクチュエータとして使用さ
れるステッパモータ１３の位置は、ＥＣＵ２０内の位置
カウンタ（アップダウンカウンタ）によりモニターされ
ているが、このステッパモータの税調・乱調により、カ
ウンタの内容とステッパモータの実際の位置との間にず
れも生じることがあり１！７る。

このような場合、ＥＣＵ２０は、カウンタのカウント値
をステッパモータ１３の実際の位置とみ／Ｋ　ｌ、で作
動することになるが、ステッパモータ１３の実際の位置
を正しく把握する必要のあるオープンループ制御におい
ては制御操作に支障をきたす。

このため、第２図の空燃比制御システムにおいては、リ
ードスイッチ２３が開閉するステッパモータ位置を基準
位置（例えば、５０ステツプ）として把握すると同時に
、ＥＣＵ２０内に記憶された基準位置ステップ故（例え
ば、５０ステツプ）を位置カウンタにプリセットするこ
とにより、その後の制御精度を確保するようにしている
。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

（１）第３図（ａ）、（ｂ）から明らかなように。

クローズトループにおける制御が、０２Ｌ−ンリ。

２８の出力信号の反転時直後のＰ項制御と、それ以降の
１項制御との組合せで行なわれる為に、２項制御から１
項制御への移行時における混合比または空燃比（Ａ／Ｆ
）が大きくかつ不連続的に変化することになる。この結
果、エンジン及び三元触媒等に悪い影響を与え、また運
転性能を低下させる。

（２又、特に１項制御を行なう為には、演惇によって空
燃比制御弁９の弁体１１の開度を決定しなければならず
、この為に、データプロセッシングが？？２錐となり・
応答速度が遅くなる。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、０２センサの出力信号
が反転してからの空燃比制御弁の開度変化を、従来のＰ
項制御及び１項制御からなる不連続的な１１す御に代え
て、連続的にフィードバック制御ができるようにした点
に特徴がある。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明り゛る。

第５図＜ａ）、（ｂ）は本発明により実現しようとする
フィードバック制御時におけるステッパモータ１３の位
置変化と、０２センサ２８の出力信号との関係を示すタ
イムチャートである。

本発明においては、第５図（ａ＞、（ｂ）から明らかな
ように、０２センザ２８の出力が時刻【１においてリッ
チからリーンに反転し、又時刻し２においてリーンから
リッチに反転すると、これに応じて混合気がそれぞれリ
ッチ又はリーン方向となるように、ステッパモータ１３
の位置を制御する。

そしてこの際、ステッパモータ１３の出力反転時からの
経過時間に応じて、反転直後は比較的小さい分周率（少
ないクロック信号）０１でステッパモータ１３を１ステ
ツプ駆動し、時間の経過とともに、比較的大きい分周率
（大きいクロック信号）Ｃ２でステッパモータ１３を１
スデツプ駆動する。

すなわち、本発明によるステッパモータ１３の移動制御
は、０２センサ２８の出力が反転した直後は大きい速度
でなされるが、時間経過と共に徐々に小さい速度でなさ
れるという連続的なものとなる。

第６図は、第５図＜ａ　＞の時刻［２以降の状態を詳細
に説明するためのタイムチャートである。

時刻ｔ２において、０２センナ２８の出力信号がリーン
からリッチへ反転すると、ステッパセータ１３は、時刻
ｔ９までは、基本タイミング（クロック信号周期）ごと
に１ステツプずつリーン方向へ駆動される。その後、図
から明らかなように、ステッパモータ１３がリーン方向
へ１ステツプ駆動される時間周期は徐々に長くなる。

したがって、このようにして、駆動されるステッパ七−
夕１３のステップ位置変化特性は、第５図＜ａ　）に示
すような曲線状となるのである。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

図において、第２図と同一の符号は、同一または同等部
分をあられしている。

ＥＣＵ２０は、コンピュータ部２００および前記コンピ
ュータ部２００を外部回路と接続するだめの入力インタ
ーフェイス２０２、出力インターフェイス２０４、なら
びに前記出力インターフェイス２０４とステッパモータ
１３との間に接続されたドライバ２０６より（１４成さ
れる。

コンピュータ部２００は周知のもので良く、ＣＰＵ２０
１．ＲＡＭ２０５．ＲＯｆＶＩ２０３およびこれらの間
でのデータ、命令の授受のための共通バス２０７よりな
る。

０２センサ２８、ＴＷセンサ３３、Ｎｃセンリ゛３５お
よびスロットル弁の開度を検知するＴＨセンサ２０８な
どの各検出出力は、入力インターフェイス２０２を介し
てコンピュータ部２００に供給される。

また、第４図は、本発明の動作の一例を説明するための
は能ブロック図である。図において、第１図、第２図と
同一の符号は、同一または同等部分をあられしている。

第４図において、オーブン・クローズド切換判定回路２
２０は、制御がオープンループからクローズトループに
切り換った時に、切換判定信号を出力する。なお、この
切換時を判別する手段は、第１１図に関して後述する。

ｎｑ記切換刊定信罵を入力された経過時間タイマ２２２
は、強制的に予定時間にプリセットされ、該ブリレット
１直信号（一般的には、カウント値信号）を基本分周上
設定回路２２４に出力する。

なＪ３ここで、強制的に予定時間にプリセットするのは
、この切換え時には、０２センサ２８の出力反転からの
時間経過が分らないので、一応、前記予定時間が経過し
たものと仮定して、後記する予定のり水分周率を求める
／）である。

基本分周上設定回路２２４は、＋ｉＱ記プリプリセット
値信号じた予定の基本分周率を分周上演Ｃフ回路２２６
に出力する。ここで、基本分周率とは、ステッパモータ
１３を１ステツプ移動さ往る際の時間周期−すなわちク
ロック信号教である。

なお、前記第５図及び第６図は、この基本分周率の０２
センナ２８の出力反転時からの経時的変化を、間接的に
表わしている。分周率演棹回路２２６は、前記予定の基
本分周率を、後記するような手法で補正して決定した確
定分周宰をレジスタ２３０に出力する。

Ｍｉ正係数決定回路２２８には、王Ｗセンサ３３からの
エンジン温度、Ｔ　）−＋センサ２０８からのスロット
ル間度圃、およびＮｅセンサ３５からのエンジン回転数
をパラメータとして、実験的及び経験的に求められた予
定の補正係数が予め洛納されている。

したがって、補正係数決定回路２２８は、ＴＷセンサ３
３、Ｎｅセンサ３５及びＴ　Ｉ−１センサ２０８の各検
出信号の現在値にもとづいてその時の９口正係数を決定
し、該信号を分周上演符回路２２６に出力する。

なＪ５．９口正係数を求める為のエンジンパラメータと
して、前記エンジン回転数に代え、Ｎｅセンサ３５の出
力をもとに、後記する第１２図の処理によってｉｑられ
るエンジン回転数領域を用いてもよい。

分周上演尊回路２２６は、前記予定の基本分周率に前記
補正係数を、例えば乗Ｆｉ　ｔ＋Ｉｉ正して得られｌこ
確定分周べ１をレジスタ２３０に出力できる。

レジスタ２３０は、前記確定分周率を一時保持するど」
ｔに、アンドゲート２３８の一方の端子に出力するっフ′ンドゲート２３８の他方の端子には、前記オーブン
・クローズド切換判定回路２２０からの切換判定信号が
遅延回路２３４及びオアゲート２３６を通って供給され
ている。したがって、アンドゲート２３８は開状態であ
るので、前記確定分周率は分周カウンタ２３２に供給さ
れる。

この結果、分周カウンタ２３２は確定分周率にプリセッ
トされる。なお、この分周カウンタ２３２はプリセット
ダウンカウンタであるので、パルス発生回路２４０から
供給されるクロック信号により、そのカウント値を１′
°ずつ減じていき、前記カウント値が“Ｏ″となった時
に、ステッパモータ１３を１ステツプ駆動するためのモ
ータ駆動信号を出力する。

該モータ駆動信号は、アンドゲート２４６を介して、駆
動方向切換回路２４８の一方の端子に供給される。駆動
方向切換回路２４８の他１ｊの端子には、０２センザ２
８からの出力信号が供給されている。

この結果、駆動方向切換回路２４８は、Ｏｚｔンサ２８
の出力が所定電圧ｖｒｅ（に対して？：、ｈレベル側か
低レベル側か、すなわちリッチ側かり−ン側かを判別し
て、リッチ側であればリーン方向とな゛るようにリーン
方向駆りＪ信号くし信号）を、またリーン側であればリ
ッチ方向となるようにリッチ方向駆動信号〈Ｒ信号）を
、ドライバ２０６に供給する。

このようにして、ステッパモータ１３は、前記Ｌ　（：
　Ｍ又はＲ（、？号に応じて、リーン側又はリッチ側に
１ステツプ駆動されることになる。

ところで、このとき、パルス発生回路２４０は分周カウ
ンタ２３２に供給するのと同数のタロツク信号を経過時
間タイマ２２２に供給している。

したがって、該クロック信号ごとのカウント１１ｆ１が
基本分周率設定回路２２４に供給され、これにより該カ
ウント値信丹に応じた予定の基本分周率が分周率ｉす１
σ回路２２６に供給される。

この結果、分周上演鈴回路２２６は、１１１Ｊ′記予定
の基本分周率に補正係数を乗Ｑした確定分周率を篇出し
、これをレジスタ２３０に出力する。

一方、前記分周カウンタ２３２から出力したモータ駆動
信号は、遅延回路２５０及びオアゲー１〜２３６を介し
てアンドゲート２３８の他方の端子に供給される。この
為に、該ゲートは開状態となる。

したがって、この時にレジスタ２３０が保持している該
確定分周率は、アンドゲート２３８を介して分周カウン
タ２３２に供給される。この結果、分周カウンタ２３２
は該確定分周率にブリセラされることになる。これ以訃
の動作は、先に述べたところと同様である。

次に、０２センサ２８の出力がリーンからリッチへ、ま
た逆にリッチからリーンへ反中入りると、反転判定回路
２５２からの反転信号により、経過時間タイマ２２２及
び分周カウンタ２；３２はクリアされる。

したがって、この時には、分周カウンタ２３２が“Ｏ゛
′となる為に、該分周カウンタ２３２からモータ駆動信
号が出力される。この為に、ステッパモータ１３は、駆
動方向切換回路２４８の出力であるＲ信号又はし信号に
応じて、リッチ方向又はリーン方向へ１ステツプ駆動さ
れることになる。

そして、パルス発生回路２４０からのクロック信号が経
過時間タイマ２２２に供給されると、その度ｍにカウン
ト値信号に応じた補正済の確定分周率がレジスタ２３０
に一時保持され、これが、前述したようにしてアンドゲ
ート２３８が開状態となった時に分周カウンタ２３２に
プリセットされる。それ以後の動作は前述したとおりで
あるので省略する。

なＪ３、低電圧判定回路２４２は、ステッパモータ］３
の駆動用電源電圧Ｖ　’Ｂが、規定値Ｅ１以上であると
ぎは、ハイレベル信号を出力し、それより低い場合には
、ローレベル信号を出力する。

したがって、電源電圧が規定値Ｅ１より低い時は、０２
センサ２８の出力に応じたフィードバック制御は行なわ
れないことになる。

以上のようにして、第５図（ｂ）に示すように、Ｏｚセ
セン２８の出力がリッチ側からり一ン側へ、あるいはそ
の逆に反転するごとに、同図（ａ　）のように、ステッ
パモータ１３の位置が駆動され、空燃比がほぼ理論値に
保持されることになる。

ところで、第４図に符号２２４，２２６及び２２８で示
す各ブロック回路の部分は、第７図に符号２５６及び２
５４で示すブロック回路に構成しなおすこともできる。

すなわら、時間・分周率テーブル回路２５４には、ＴＷ
セセン３３からのエンジン温度、Ｔ　）−１ｔフサ２０
８からのスロットル聞１旦１直、およびＮ。

センサ３５からのエンジン回転数（またはエンジン回転
数領域）をパラメータとして、これらパラメータの種々
の組合せにそれぞれ対応する多くの時間・分周率テーブ
ルを格納する。

なお、これらの時間・分周率テーブルのスデッブ位置変
化特性は、第５図（ａ　）に示すものと同様である。時
間・分周率テーブルの選択回路２５６では、ＴＷけンサ
３３、Ｎｏセンサ３５及びＴＨセンサ２０８からの各出
力信号をもとに、前記エンジンパラメータの組合せに応
じた特定の時間・分周率テーブルを選択する信号（ポイ
ンタ決定信号）を出力する。

この結果、経過時間タイマ２２２からそのカウント値信
号が入力されると、選択された時間・分周をテーブルか
ら確定分周率が読出される。それ以外の動作は、前記第
４図と同様である。

したがって、この第７図によれば、確定分周率を求める
のに演口の必要がないという利点がある。

次に、第１図に示した本実施例の具体的な制御動作につ
いて、第８図の７０−チセ、−トを用いて説明する。

５５３０１・・・フィードバック制御（Ｆ／８制陣）が
開始されると、該ステップ８５３０１では、フィードバ
ック１ＩＩＩｒＩＯの始めか否か、ずなわらオープンル
ープからクローズトループに切り換った最初か否かを判
定する。

この判定は、具体的には、後述する第１１図のステップ
３１７において、前回制御モードとしてフィードバック
フラグがセットされているかどうかによって行なわれる
。

前回制御モードとしてフィードバックフラグがセットさ
れている場合は、判定不成立（フィードバック制御の初
めではない）どしてステップ３５３０３へ進み、セット
されていなければ判定成立としてステップ８５３０２へ
進む。

なお、ここで、前記第１１図のステップＳ１７における
エンジン作動状態判断の内容についてｄ２明する。

このステップＳ１７においては、第１１図に関して後述
するところから明らかなように、種々のフラグの状態に
基づいて−、エンジンのｒ「動４ノζ態、およびその作
動状態がフィードバック制御領域またはオープンループ
制御領域のいずれにあるかを判別し、それぞれのフラグ
をセットする。

エンジンの作動状態としては、停止、始動、暖い、熱間
再始動、アイドリング、ゼロ発進加速、減速、加速、高
速くスロットル弁全開）などがある。

なお、このステップＳ１７では、今回検出の作Ｏｊ状「
＆とその直前に検出された前回作動状態の両者、および
それらの各制御モード（フィードバックｉｌ制御か、オ
ープンループ制御か）を記憶している。

３５３０２・・・ＲＡＭ　２０５内に設定された経過時
間タイマを予定時間に、すなわら予定のクロックカウン
ト値に強Ｌｌｌ的にプリセットする。これは、前述のよ
うに切換り時では、０２センザ２８の出力反転からの時
間経過が解らないので、一応、前記予定時間が経過した
ものと仮定して、後記する予定の基本分周率を求める為
である。

５５３０３・・・０２センサ２８の出力が反転したか否
かを判定する、判定が不成立の時には、ステップ５５３
０４へ進み、成立していればステップ５５３０５へ進む
。

５５３０４・・・経過時間タイマに°゛１″を加える。

５５３０５・・・経過時間タイマ及び後述するステップ
３５３１４でブリレットした分周カウンタをクリアする
。

５５３０６・・・分周カウンタのカウント１直から“１
″を減する。

３５３０７・・・分周カウンタが、前記ステップ５５３
０６において゛１パずつ減じられることによって、分周
カウンタのカウント値がＯ″となったか否か、すなわち
ステッパモータ１３の１ステツプ駆動タイミング（分周
タイミング）になったか否かを判定する。

１ステツプ駆動タイミングでなければ、それ以降のステ
ップ処理及び判断を行なわずにメインのプログラムに戻
る。一方、１ステツプ駆動タイミングであれば、ステラ
１プ５５３０８へ進む。

５５３０８・−ＥＣＵ２０（７）ｍｆｆｌ電圧ＶＢが規
定ｆｉｉｆｌ　Ｅ　１より低いかどうかの判定を行なう
。具体的には、後述する第１１図のステップ８１６にお
いて、電源電圧ＶＢが規定値Ｅ１よりも低い門のフラグ
が、セットされているかどうかを判定する。

前記フラグがセットされているときは、ステッパモータ
１３など、アクチュエータの正常な位置制御ができない
おそれがあるので、それ以降のステップ処理及び判断を
行なわずにメインのプログラムに戻る。一方、電ａ！電
圧ＶＢがＥ１以上と判定したときは、ステップ３５３０
９へ進む。

５５３０９・・・０２センサ２８の出力は、良く知られ
ているように、（Ｊぼ理論空燃比を境にしてリーン（薄
い）側では低くなり、リッチ（潤い）側では高くなる。

このステップでは４、前記０２センサ２８の出力特性に
基づいて、混合気がリーン側にあるか、あるいはリッチ
側にあるかを同定する。

具体的には、後述する第１１図のステップＳ１５におけ
るフラグが、リーン側あるいはリッチ側のいずれにセッ
トされているかで同定する。

そして、０２センサ２８の出力がリーン側にある旨のフ
ラグがセットされている時はステップ８５３１０へ進み
、リッチ側にある旨のフラグがセットされている時ばス
テップ３５３１１へ進む。

３５３１０・・・ステッパ■−夕１３などのアクチュエ
ータを、混合気がリッチとなる方向へ１ステツプ駆動し
、ステップ８５３１２へ進む。

５５３１１・・・ステッパモータ１３などのアクチュエ
ータを、混合気がリーンとなる方向へ１ステツプ駆動し
、ステップ３５３１２へ進む。

５５３１２・・・基準の１．Ｔ間・分周率テーブル（第
５図ａ及び第６図参照）から、予め、０２センサ２８の
出力反転時からの時間経過−ずなわら、経過時間タイマ
のカウント（１ａの関数として定められている基本分周
率を読み出す。

それ故に、処理がステップ５５３０２を通ってぎた場合
には、そのプリセット値に対応する基本分周率が読み出
される。また。０２センサ２８が反転した直後に、ステ
ップ８５３０５で経過時間タイマ及び分周カウンタがク
リアされた場合には、ステップ３５３０７において分周
タイミングと判定するが、この時に読み出される基本分
周率は経過時間タイマのカウント値が１１０　Ｔ＋に対
応するものである。

３５３１３・・・エンジン温度、スロットル間度値、及
びエンジン回転数、または後記する第１２図の処理によ
って得られるエンジン回転数領域に応じて、実験的及び
経筋的に予め定められているｈｌｉ正係数を読み出し、
または演算する。

Ｓ５３１４・・・前記ステップ５５３１２で決定した基
本分周率と、ステップ３５３１３で決定した補正係数と
を演算して（例えば掛けて）、補正された確定分周率を
算定する。また、このようにして算定された確定分周率
に分周カウンタをプリセットする。

なお、このプリセット値は、前記時間・分周率テーブル
のステップ位置変化特性から、０２センサ２８の出力の
反転直後は比較的小さな値であるが、時間経過と共に比
較的大きな値となる。

フィードバック制御においては、以十に述べた処理及び
判断が繰り返されることになる。したがって、混合気の
空燃化を、従来のＰ項及び１項制■と異なり、連続的に
（例えば放物線または双曲線的に）理論空燃比に近づけ
ることが可能となる。

以上の第８図の７０−チｐ−トの説明は、第４図の機（
ｉｌブロック図に対応するものである。

つぎに、第７図の別能ブロック図に対応し、第１図の構
成によって実現できる本発明の他の実施例のフローヂャ
−１−を第９図を用いて説明する。

第９図は、第８図のステップ３５３１２〜５３１４に代
って、この部分に挿入されるステップ５５３２０及びス
テップ３５３２．１のみを示す。

したがって、第８図のその仙のステップ（すなわち、ス
テップ龜５３１２〜５３１４以外のステップ）は、第９
図で説明する実施例においても、そのまま適用できるも
のである。

第９図において、ステップ８５３２０では、エンジン温
度、スロットル間度値、およびエンジン回転数領１峻を
パラメータとして、これらバラメークの種々の組合わせ
にそれぞれ対応する多くの時間・分周率テーブルのなか
から、現に入力されるＴＷセンサ３３、Ｎｅセンサ３５
及びＴＨレンサ２０８からの各出力信号にもとづいて決
定される、特定の時間・分周率テーブルを選択する。

なお、各時間・分周率テーブルのステップ位置変化１１
性は、第５図（ａ　）及び第６図のものと同（菜の特性
を有する。

ステップ５５３２１では、前記ステップ５５３２０にお
いて選択された時間・分周率テーブルから、予め、０２
センサ２８の出力反転時からの時間経過の関数として定
められている分周率（確定分周率）を読み出し、該圃に
分周カウンタをプリセットする。

したがって、第９図の実施例によれば、確定分周率を求
めるのに演碌の必要が全く無くなり、理論空燃比に近づ
ける為のスデッパＤ−夕１３の制０ＩｌｖＪ作は、第８
図の実施例と全く同様に行なわれることになる。

ところで、オープンループからクロースドループに切り
換わった際に、直ちに前記第８図及び第９図に示すフィ
ードバック制御を行なっても。１、いが、正常なフィー
ドバック制御Ｉｌへの移行を迅速に、かつなるべく円滑
に行なうためには、フィードバック制御へ移行する直前
のエンジン作動状態かどの領域（第１３図参照）に属し
ていたかにしだかつで、予め定められている過渡的また
は暫定的位置へステッパモータ１３を駆動することが望
ましい。

以下、このフィードバック制御直前のフィードバックそ
−ド移行制御を、第１０図のフローチャートを用いて説
明する。

第１０図において、第８図と同一符号は同一の処理及び
判断を行なうステップである。なお、このフィードバッ
クモード移行制御動作は、第１図の構成を有するＥＣＵ
によって実行することができる。

３５１・・・後記する第１１図のステップＳ１７にｄ５
いて、前回制御モードとしてフィードバックフラグがセ
ットされているかどうかの判定を行なう。

判定か成立ならばステップ３５２０５へ進む。フィード
バック制御モードの最初では、この判定が不成立となる
のでステップ５５２０１へ進む。

５５２０１・・・第１１図のステップＳ１７において設
定された前回のエンジン作動状態（フラグ）に対応して
、予め実験的または経験的に決められているステッパモ
ータ１３の過渡的位置に相当するｇＱＱ位置レジスタの
ブリヒツト値を選択しく例えば、テーブルから読出し）
、これを該基準位置レジスタにセットする。

８５２０２・・・アップダウンカウンタのカウント値（
すなわら、ステッパモータ１３の現在位置）が、前のス
テップで設定したブリヒツト値に等しいかどうかを判定
する。等しければステップ５５２０６へ進み、等しくな
ければステップ３５２０３へ進む。

５５２０３・・・ステッパモータ１３などのアクチュエ
ータを、竹のステップ８５２０１でセットしたプリセッ
ト値に近づける方向へ１ステツプ駆動し、アップダウン
カウンタを＋１または−１する。

５５２０４・・・フィードバック準備中フラグをセット
して、メインプログラムに戻る。

５５２０５・・・次に第１０図の処理に入ったときは、
前記ステップＳ５１の判定が成立するので、ζ処理はス
テップ３５２０５に進む。ここでは前記フィードバック
Ｌｌ”−１ｕフラグがレットされているか否かを判定す
る。

判定が不成立ならばステップ３５２０７へ進むか、判定
が成立ならば、７クチユエータがプリセット値に（Ｕ当
する位置まで駆動されていないと判断して、ｒＪｐ　ｒ
Ｊ前記ステップ５５２０２へ進む。

ぞして、アクチュエータがプリセット値に相当する位置
へ駆りＪされるまで、ステップＳ５１、ステップ８５２
０５、およびステップ５５２０２〜５２０４の判断及び
処理を循環する。その結果、ステップ５５２０２の判定
が成立すると、ステップ５５２０６へ進む。

３５２０６・・・前記ステップ５５２０４でセラ１〜し
た）ｒ−ドパツク準備中フラグをリセットする。

攻に、この処理がなされた後は、前記ステップ３５２０
５の判定は成立しないことになり、処理はステップ８５
２０７へ進む。

５５２０７・・・このステップは、第８図のステップ３
５３０１に相当するステップであり、ここでは、経過時
間タイマプリセット済フラグがレットされているか否か
を判定する。すなわちフィードバックモード移行１１１
１０１１後、フィードバック制御の初めであるか否かを
判定する。

経過時間タイマプリセット済フラグがヒツトされていれ
ばステップ５５３０３へ進む。最初は経過時間タイマプ
リセット済フラグはセットされていないので、ステップ
３５３０２へ進む。

３５３０２・・・第８図の同符号ステップと同一処理を
行なう。

３５２０８・・・前記ステップ５５３０２の処理少、経
過時間タイマプリセット済フラグをセットする。

そしてその後は、第８図のステップ５５３１２〜５３１
４の処理か、または第９図のスデップ３５３２０〜５３
２１の処理かのいずれかを行なうことになる。

なお、該プリセット済フラグは、フィードバック制御モ
ードから他の制御モード（例えば、オープンループ制御
モード）へ移行した場合には、リセットされる。

５５３０３・・・前記ステップ５５２０７において、経
過時間タイマプリセット済フラグがセットされていると
判定された場合には、このステップ８５３０３へ来るが
、ここでは前記第８図の同符号ステップと同様に、０２
ｔンサ２８の出力が反転したか否かを判定する。

なお、これ以降の処理及び判断は、第８図及び第９図に
関して述べたとおりであるので、それらの説明は省略す
る。

第１１図は、本発明を適用した内燃エンジンの空燃比制
御装置の全体的な制御動作を説明するためのフローヂャ
ートである。なお、この制御動作は、第１図の構成を有
するＥＣＵによって実行することができる。

ステップＳ１１・・・イグニッションスイッヂ３７がオ
ンにされると、まず公知の手法によりＥＣＵ２０のイニ
シャライズがｉ牙なねれる。

ステップ３１２・・・現在のスロットル間度値を読取り
、その開閉状態および開度領域を判別する。

これと共に、エンジンが加速状態にあるか否かの判断を
行なう。加速状態にあるどきは、加速フラグをセットし
、また加速終了から予定時間の間は加速保持フラグをセ
ットする。

ステップ３１３・・・ＴＷセンサ３３の出力を読取り、
エンジン温度が予定値以上にＴＲしているかどうかを判
定し、予定町以上であるときは１ＩＮＩｉが完了してい
るものとして、暖は完了フラグをレットする。

ステップ８１４・・・０２センサ２８か活性化している
かどうかの判定を行なう。従来例に関して先に、述べた
ように、空燃比のフィードバック制御を正確に行なうた
めには、０２センナ２８が十分に活性化していることが
必要である。

またその活性化は、ｏ２センサ２８の出力電圧を基準値
と比較することによって判定することができる。０２セ
ンサ２８が十分に活性化していることが確認されたなら
ば、０２センサ２８の活性化フラグをセットする。

ステップ８１５・・・０２センサ２８の出力は、前述し
たように、はぼ理論空燃比を境にしてリーン（薄い）側
では低くなり、リッチ（ｃ４い）側では高くなる。この
ステップでは、前記０２センサ２８の出力特性に蟇づい
て、混合気かり一ン側にあるか、あるいはリッチ側にあ
るかを判定し、さらに前記出力がリーン側からリッチ側
へ、またはその逆に反転したかどうかを判定し、それぞ
れのフラグをセットする。

ステップ３１６・−・Ｅ’　ＣＩＪ　２０の電源電圧Ｖ
Ｂが規定範囲にあるかどうかの’Ｉ’ｌｌ定を行なうつ
ステッパモータ１３は、前述したように、電源電圧ＶＢ
が規定値５１以上であれば、正確に動作する。すなわち
、脱調したり、外力によって異常な動きをしたりするこ
とはなく、正確な位置制υ０が可能である。

しかし、電源電圧ＶＢが、下限値Ｅ２以下になると、ソ
レノイド１８へのパルス印加とは無関係に、ステッパ七
−夕１３が外力によって不規則に動かされるようになり
、正確な位置制りＵができなくなる。　。

また、前記電源電圧ＶＢが規定値Ｅ１と下限１直Ｅ２と
の間にあるときは、ステッパＵ−り１３か外力によって
不規則に動かされるおそれはないが、脱調を生じて、ソ
レノイド１８へのパルス印加とステッパモータ１３の回
転母とが正確に対応しなくなる可能性がある。

したがって、電源電圧が規定１ｌｌＴＦ１よりし低いと
さは、ステッパモータ１３の正確な位置制御（フィード
バック制御およびオープンループυ制御）が保証されず
、さらに電源電圧が下限＋１１ＪＥ２以下に低下すると
、ステッパモータ１３の現実の位置と、前記位置を代表
すべきアップダウンカウンタのカウント１直との正ｔｉ
ｆｆな対応が保証されなくなる。

このステップＳ１６では、電源電圧の値がどの領域にお
るかを判定し、それぞれのフラグをセットする。

ステップＳ１７・・・今までに述べた各ステップでの処
理に基づく種々のフラグの状態、および第１２図に関し
て後述するエンジン回転数領域判定の結果（フラグ）に
粘づいて、第８図においてすでに説明したように、エン
ジンの作動状態、およびその作動状態がフィードバック
制１２Ｉｌ領域またはオープンループ制御領域のいずれ
にあるかを判別し、それぞれのフラグをセットする。

エンジンの作動状態としては、停止、始動、暖別、熱間
再始動、アイドリング、ゼロ発進加速、減速、加速、高
速（スロットル弁全開）などがあること、および、この
ステップ８１７では、今回検出の作動状態とその直前に
検出された前回作動状態の両者、およびそれらの各制御
モード（フィードバック制御か、オープンループ制御か
）を記憶していることもすでに述べた。

ステップ８１８・・・アクチュエータ（すなわら、第２
図に示したステッパモータ１３および連結プレート１５
）のイニシャライズが完了しているかどうかを判定する
。この判定は、ＥＣＬＩ２０内に設けられているアクチ
ュエータイニシャル済フラグを参照することによって行
４「われる。

イニシャライズが完了していないときはステップ８１９
へ進む。なＪ３、イグニッションスイッチ３７をオンに
した直後、および電源電圧が下限値Ｅ２以下に低下した
直後のサイクルでは、この判定は成立しない。

ステップＳ１９・・・イニシャル処理中フラグがセット
されているかどうかを判定する。初めはセットされてい
ないので、ステップＳ２０へ進む。判定が成立するとき
は、ステップ８２０をジャンプして、ステップ３２１へ
進むようになる。

ステップＳ２０・・・アクチュエータ、すなわら、ステ
ッパモータ１３および連結プレート１５の基ｔ（（位置
を設定する。

前記基県位ηとしては、第２図において、ステッパモー
タ１３が右または左の端一杯まで駆動された位置を採用
するのがよい。このことは、具体的には、基準（目標）
位置レジスタに、例えば”　ｏ　”をセットすることに
該当する。

そして同時に、アップダウンカウンタに、前記とは反対
側のｔ！；ｊＨに相当する圃−例えば’　１００　”を
レットする。その後さらに、イニシャル処理中のフラグ
をセットする。

ステップＳ２１・・・ステッパモータ１３の現在位置を
代表するアップダウンカウンタのカウント値（例えば“
’１００”）が、前記基準位置（基準位置レジスタの記
憶Ｖｎ）に相当する値（いまの例では“Ｏ″）に等しい
かどうかの判定を行なう。

初めはこの判定は成立しないので、処理はステップ８２
２へ進む。判定が成立するようになると、処理はステッ
プ３２４へ進む。

ステップ３２２・・・前のステップ３１６において、電
源電圧が規定値Ｅ１よりも低い旨のフラグがセットされ
ているかどうかを判定する。

前記フラグがセットされているときは、ステッパモータ
１３など、アクチュエータの正確な位置制御（イニシャ
ル処理）ができないおそれがあるので、何もしないで、
処理はそのままステップＳ１２へ戻る。前記フラグがゼ
ットされていないときは、ステップ３２３へ進む。

ステップＳ２３・・・ステッパモータ１３などアクチュ
エータを、ステップＳ２０で設定した基準位買の方向へ
駆動し、アップダウンカウンタのカウント１直を＋１、
または−１する。すなわら、いまの例では、アップダウ
ンカウンタのカウント（直を減少させる方向へ、ステッ
パモータ１３を駆動し、これと同時にアップダウンカウ
ンタを−１する。

その後、処理はステップＳ１２へ戻り、以後は、ステッ
プ８２１の判定が成立するまでステップ８１２〜２３を
循環する。ただし、このときは、ステップ３１９の判定
が成立するので、ステップＳ２０の処理は省略される。

前述のようにステップ８１２〜２３のループを循環する
たびに、ステッパモータ１３は１ステツプずつｕ　’Ｒ
ｆｆ７−置に向って駆動されるので、遂にはステップＳ
２１の判定が成立するようになる。

なお、この場合、イニシャル処理を開始したときのステ
ッパモータ１３の実際の位置とは無関係に、ステッパモ
ータ１３は、第２図において可動範囲の一端にあると仮
定して、その反対端の基準位置まで前記ステッパモータ
１３を駆動するのに必要な数のパルスが、前記ステップ
３１２〜２３のｆｉ環中に、ソレノイド１８に供給され
ることになる。

それ故に、一般的には、このイニシャル処理法によれば
、ステッパモータ１３が基ＩＩ；位置に到遅した後には
、余分の駆動パルスが前記ソレノイド１８に供給される
が、この状態では、ステッパモータ１３の動きは１戊械
的に阻止されているので、前記基準位置を越えて駆動さ
れることはなく、ステッパモータ１３は完全にｉＪｔ％
位置に設定され、アクチュエータのイニシャルが終了す
る。

ステップＳ２４・・・アクヂコ玉＝タイニジｔ？ル処理
中フラグをリセットし、同時にアクチュエータイニシャ
ル済フラグをセラトラる。

ステップＳ３０・・・前のステップＳ　１７に＋ｆ３い
て、今回の制御モードがフィードバック制（川かどうか
−すなわら、フィードバック制御フラグがセットされて
いるかどうかの判定を行なう。前記フラグがセットされ
ているときは、フィードバック制御を行なうために、ス
テップＳ５１へ進み、セットされていないときは、オー
プンループ制御を行なうために、ステップ８４１へ進む
。

ステップＳ４１・・・前のステップＳ１７にＪ５いて設
定された現在のエンジン作動状態（フラグ）に対応して
、予め決められているステッパモータ１３のプリセット
位置に相当する基準（目標〉位置レジスタのプリセット
値を選択しく例えば、テーブルから読出し）、これを前
記基Ｑ（目標）位置レジスタにセットする。

なお、このプリセット値は、オープンループ制御を行な
うずべてのエンジン作動状態に共通な、１つの固定位置
とすることもできる。

ステップ３４２・・・アップダウンカウンタのカウント
値（すなわち、ステッパモータ１３の現在位置）が、前
のステップで設定したプリセット値に等しいかどうかを
判定する。等しければステップＳ１２へ戻り、等しくな
ければステップ８４３へ進む。

ステップＳ４３・・・前述のステップＳ２２と同様の電
源電圧のレベル判定を行なう。

ステップＳ４４・・・ステッパモータ１３などのアクチ
ュエータを、面のステップＳ４１でセットしたプリセッ
ト値に近づく方向へ１ステツプ駆動し、アップダウンカ
ウンタを＋１、または−１する。

上述のステップ５４１〜４４の処Ｊ！Ｐをくり返すこと
により、アクチュエータは、ステップ３４１で設定され
たプリセット値に相当する位置まで駆動され、そこに固
定される。

ステップ８５１・・・前のステップ３１７にａ５いて、
前回制御モードとしてフィードバックフラグがセットさ
れているかどうかの判定を行なう３１１定厚不成立なら
ばステップＳ５２へ進み、判定が成立ならばステップＳ
５３へ進む。

ステップ８５２・・・フィードバック制御へ移行する直
前のエンジン作動状態がどの領域く第１３図参照〉に屈
していたかにしたがって、予め定められている過渡（に
定的）位置へ、ステッパモータ１３を駆動する。

な＋５、これに関する制御動作の具体例はり−でに第１
０図において詳述したのでここでは省略する。

ただし、この第１１図では、アクチュエータの過渡位置
くプリセット値）への駆動は、ステップ３５２を１回通
過するだけで完了するかのように示されているが、これ
は図示を簡略化する為である。実際には、第１０図にお
いて説明したように、ｌｌｉＴ回かこのステップＳ５２
を通過することによってステッパモータ１３は過渡位置
へ設定されることになる。

ステッパモータ１３の位置を代表するアップダウンカウ
ンタのカウント値が、前記過渡位置を代表する基準（目
標）位置レジスタの記憶内容に等しくなったとき、過渡
位置設定を終了したものとしてステップＳ１２へ戻る。

な＋３、このステップＳ５２は、オープンループ制御か
らフィードバック制御への移行を迅速に、かつなるべく
円滑に行なうために設けられたものであり、必ずしも必
要なしのではなく、省略でさ゛るものである。このステ
ップを省略するどきは、その館のステップ８５１も不要
となる。

ステップＳ５３・・・前述した第８図から明らかなよう
に、基準の時間・分周率テーブルから、予め、０２セン
サの出力反転時からの経過時間の関数として定められて
いる基本分周率Ｄｏを読み出す。

つぎに、前のステップで１ｑられでいるＩンジン温度Ｔ
Ｗ、スロットル間磨値、および、第１１図の処理によっ
て１りられるエンジン回転数領域によって、前記基本分
周率Ｄｏを補正して分周率Ｄ（確定分周率）を演算する
。

あるいは、その代りに、第９図において述べたように、
エンジン温度ＴＷ、スロットルｕ′１度１１ａ１および
エンジン回転数領域をパラメータとして、こ机らのパラ
メータの種々の組合わせにそれぞれ対応する多くの時間
・分周率テーブルを準備してｄ′３き、前記エンジンパ
ラメータの組合わせに応じて特定の時間・分周率テーブ
ルを選択し、これにすづいて前記分周率りを求めること
もできる。

な＋３、このステップ８５３へ最初に移行した段階では
、前記の０２センサの出力反転時からの経過時間は、特
別にこれを計時するカウ′ンタなどの手段を準備してお
かない限り、知ることはできないので、前記経過時間と
して予め決められているプリセット（直を用い、これに
基づいて前述の基本分周率りを求め、フィードバックｆ
、ＩＩ　ｔａｌｌをＵ；１始する。

この点についてｔよ第８図に関して詳述したところであ
る。

また一方、ステップＳ１５で求めた０２セン４）２８の
状、？フラグが、混合気のリーン側およびリッチｆｌｌ
ｌ＋のいずれにあるかをｆＪ＋定し、ステッパモータ１
３を駆動すべき方向く混合気を理論空燃比に近づける方
向）を指定する。

ステップＳ５４・・・前述のステップＳ２２と同様の電
源電圧レンジの判定を行なう。

ステップＳ５５・・・前記分周率りに応じて、Ｅ　Ｃｔ
Ｊ　２０の処理が前記ステップ３５３〜５！′）のブラ
ンチをＤ回通過したかどうかを判定し、Ｄ回目のときに
ステッパモータ１３を前のステップＳ５３で指定さ札た
方向へ１ステップ分だけ律動する。これによって、混合
気の２燃比は、理論空燃比に近づけられる。

なお、以上のステップＳ５３〜５５のｆｆｉ　ｌ’ｌ！
は、第８図及び第９図における処理を政括的に示したち
のであるといえる。

また、第１１図のフローチ１７−１〜１ごおいて、ステ
ップＳ１９〜２４のアクチアニータイニジ１！ル処理は
、フィードバック制御を行なう＋４，１合には、必ずし
も必要はない。それ故に、ステップ５１８〜２４の処理
ステップは、ステップ８３０と４１の間で行なわれるよ
うにしてもよい。

第１２図はエンジン回転数９Ａ戚判定手順を示すフロー
チト一トである。

ステップＳ７１・・・Ｎｅセンサ３５によってエンジン
パルスが発生されたならば、これによってコンピュータ
部２００に割込みをかけ、割込周期カウンタのカウント
値を読取り、前記カウンタをリセットする。

あるいは、その代りに、クロックタイマを読取り、前回
の読取値との差を演Ωすることによってし、エンジンの
回転周期を求めることができる。

ステップ３７２・・・前述のようにして求めた回転周期
に基づいて、エンジンの回転数領域を判定する。前記の
エンジンの回転数領域は、例えば第１３図のように定め
られる。

第１３図において、横軸はエンジン回転数Ｎｅ（すなわ
ち、回転周期の逆数）であり、縦軸はスロットル開度値
ＴＨである。

この図では、回転数Ｎ１〜Ｎ４を境界１直として、エン
ジンの回転数領域を５個に分１９１シ、さらに、スロッ
トル間度値エト１に基づいて２個の領域に分ｉＪ　Ｌ／
ている。その結果、エンジン作動領域が全体として１０
個の領域（１）〜（１０）に分割されている。

図から容易に理解されるように、領域（１）および（２
）は始動・アイドル領域、（３）は減速領域、（４）は
高速領域であり、エンジン「「動状態がこれらの領域に
属するときは、オープンループ制御が行なわれる。

また、残りの領［（５）〜（１０）は通常のクルーズ領
域であり、エンジン作動状態がこれらの領域に属すると
きは、加速状態または加速保持状態と判定されない限り
、本発明にしたがってフィードバック制御が行なわれる
。

なお、第１３図中の各矢印の原点は、その根元のオーブ
ン制Ｏ１ｌ領域からフィードバック制御領域へ移１１り
る際の、過渡（ｒＪ定）位置（第１０図および第１１図
のステップＳ５２参照）に対応するエンジン作動点を示
している。

（発明の効ＥＪり以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）フィードバック制御時のアクチュエータの制御速
度を、０２センサの出力の反転時よりの経過ｕｌＪ間に
従ってしだいに遅くするような連続的制御どした為に、
従来の１項制御及び１項制御の組合せによる不連続的制
御に比べて、Ｕ合比または空燃比の急激な変化が生ずる
ことがない。この結果、エンジンや蓮転性能笠に悪い影
費を与えることがなくなる。

（２）従）Ｋに１１５いては、特にＩ項制ｉ２０におい
て複雑な前節を要したが、本発明で４Ｊ、計口によらづ
゛メセリ上のテーブルからアクチュエータの１ｉ１１　
ｉ？Ｉｌ　ｒ、＋、すなわち空没比制御弁の弁体の開度
を決定することができる。この為に、データプロセッシ
ングの簡素化及び高速化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
の空燃比制御装置の全体の構成図、第３図（ａ）、（ｂ
）は従来のステッパモータの位置変化と０２センサの出
力信号との関係の一例を示すタイムチャー１−１第４図
は、本発明の動作の一例を説明する為の礪能ブロック図
、第５図（ａ）。（ｂ）は本発明のステッパモータの位置変化と０２セン
ナの出力信号との関係の一例を示すタイムチャート、第
６図は第５図（ａ　）の一部分を詳細に示した図、第７
図は、本発明の動作の曲の閏を説明する為の機能ブロッ
ク図、第８図は第１図に示した本実施例の具体的な制１
２Ｉｌ　ｆｉノ作の一例を説明するためのフローヂせ−
１−１第９図（３１第１図に示した本実施例の具体的な
Ｈｉｌｌ　１２１１動作の他の例であって、第８図のス
テップ５５３１２〜５３１４に代わるステップのみを示
しｌこフローチャート、第１０図はフィードバックモー
ド移行制御の一例を示すフローヂＶ−ト、第１１図は、
本発明を適用した内燃エンジンの空燃比制御装置の全体
的な制御動作を説明するためのフローチャート、第１２
図はエンジン回転数領域判定手順を示すフローチャート
、第１３図はエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度値Ｔ
　Ｈによるエンジン作動領域の区別例を承り図である。１３・・・ステッパモータ、２０・・・ＥＣＵ、２８・
・・０２センサ、３３・・・ＴＷセンサ、３５・・・・
・・Ｎｃセンサ、２００・・・コンピュータ部、２０１
・・・ＣＰ　Ｕ、２０２・・・入力インター７１イス、
２０３・・・ＲＯＭ、２０４・・・出力インターフェイ
ス、２０５・・・ＲＡＭ、２０６・・・ドライバ、２０
７・・・共通バス、２０８・・・ＴＨセセン、２２０・
・・オープン・クローズド切換判定回路、２２２・・・
経過時間タイマ、２２４・・・早木分周率設定回路、２
２６・・・分周上演Ｑ回路、２２８・・・補正係数決定
回路、２３０・・・レジスフ、２３２・・・分周カウン
タ、２３４・・・遅延回路、２３６・・・Ａアゲート、
２３８．２４６・・・アントゲ−［へ、２４０・・・パ
ルス発生回路、２４２・・・低電圧判定回路、２５０・
・・遅延回路、２５２・・・反転判定回路、２５４・・
・時間・分周率テーブル回路、２５６・・・時間・分周
率テーブルのｊハ沢回路代理人弁理士　　平木通人　外
１名憾　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　減１＜１ト　）°へＬｌ臨

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃エンジンの排気ガス成分の濃度を検出する装
置と、エンジンに供給される混合気を生成する燃料調量
装置と、前記混合気の空燃比を制御するためのステッパ
モータと、前記濃度検出装置の濃度検出信号に応じて、
混合気の空燃比を設定値に近づけるように、前記ステッ
パモータを駆動制御するフィードバック制御装置とを有
する内燃エンジンの空燃比制御装置において、前記濃度
検出信号の出力が反転したことを検知して反転信号を発
生する手段と、前記反転信号に応答してリセットされ、
それからの経過時間を計測する経過時間タイマと、前記
経過時間を入力され、これをパラメータとして分周率を
出力する分周率設定回路と、前記分周率設定回路の出力
をプリセットされる分周カウンタと、前記分周カウンタ
が出力を発生した時における前記濃度検出装置の出力に
応じて、ステッパモータの駆動方向決定信号を出力する
駆動方向切換回路と、前記駆動方向決定信号に応答して
所定の駆動パルス信号をステッパモータに供給する手段
と、前記反転信号に応答して前記経過時間タイマ及び分
周カウンタをリセットする手段とを具備し、前記分周カ
ウンタはその出力を発生した直後に前記分周率設定回路
の出力を供給されることを特徴とする内燃エンジンの空
燃比制御装置。
（２）前記分周率は基本分周率であり、かつエンジン温
度、スロットル開度値及びエンジン回転数領域のうちの
少なくとも一つのパラメータによってこれを補正した確
定分周率が、前記分周率として分周カウンタにプリセッ
トされることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記
載の内燃エンジンの空燃比制御装置。
（３）電源電圧が規定値以下となった時に、前記駆動パ
ルス信号の発生を阻止する手段を具備したことを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の内燃エ
ンジンの空燃比制御装置。
（４）内燃エンジンの排気ガス成分の濃度を検出する装
置と、エンジンに供給される混合気を生成する燃料調量
装置と、前記混合気の空燃比を制御するためのステッパ
モータと、前記濃度検出装置の濃度検出信号に応じて、
混合気の空燃比を設定値に近づけるように、前記ステッ
パモータを駆動制御するフィードバック制御装置とを有
する内燃エンジンの空燃比制御装置において、前記濃度
検出信号の出力が反転したことを検知して反転信号を発
生する手段と、前記反転信号に応答してリセットされ、
それからの経過時間を計測する経過時間タイマと、オー
プンループ制御からフィードバック制御への切換え時を
検出する切換判定回路と、前記切換判定回路の出力に応
答して前記経過時間タイマを予定経過時間にプリセット
する手段と、前記経過時間を入力され、これをパラメー
タとして分周率を出力する分周率設定回路と、前記分周
率設定回路をプリセットされる分周カウンタと、前記分
周カウンタが出力を発生した時における前記濃度検出装
置の出力に応じて、ステッパモータの駆動方向決定信号
を出力する駆動方向切換回路と、前記駆動方向決定信号
に応答して所定の駆動パルス信号をステッパモータに供
給する手段と、前記反転信号に応答して前記経過時間タ
イマ及び分周カウンタをリセットする手段とを具備し、
前記分周カウンタはその出力を発生した直後に前記分周
率設定回路の出力を供給されることを特徴とする内燃エ
ンジンの空燃比制御装置。
（５）前記分周率は基本分周率であり、かつエンジン温
度、スロットル開度値及びエンジン回転数領域のうちの
少なくとも一つのパラメータによってこれを補正した確
定分周率が、前記分周率として分周カウンタにプリセッ
トされることを特徴とする前記特許請求の範囲第４項記
載の内燃エンジンの空燃比制御装置。
（６）電源電圧が規定値以下となった時に、前記駆動パ
ルス信号の発生を阻止する手段を具備したことを特徴と
する前記特許請求の範囲第４項又は第５項記載の内燃エ
ンジンの空燃比制御装置。