JPS62251443A - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - 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】

１五立１ 本発明は内燃エンジンの空燃比制御り法に関する。 １且亘Ｉ 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改？Ａ６ｆｉを目的
として、排気ガス中のＭ＊ｌ１１度をｗＩｉｎ度センサ
によって検出し、この酸素濃度センサの出力信号に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御Ｉ　ｇ置がある。 このような空燃比１１１１１装置に用いられるＲ素濃度
センリ°として被測定気体中の酸素ｍ度に比例した出力
を発生するものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝
導性固体電解質部材の１１面に電極対を設（−）て固体
電解質部材の一方の電極面が気体滞留°全の一部をなし
てその気ｔＡ　８ｉ）留室が被測定気体とＤ人孔を介し
て連通ずるようにした限界電流方式の酸素濃度センサが
特開昭５２−７２２８６号公報に開示されている。この
酸素ｆ：Ｊ度センサにおいＣは、酸素イオン伝導性固体
電解質部材と電４４！対とが酸素ポンプ素子として作用
して間隙室側電極がｆ″Ｊ極になるように電極間に′？
Ｂ流を供給すると、負極面側にて気体滞留室内気体中の
酸素ガスがイオン化して固体″市解質部材内を正極面側
に移ｒＡＪＬ、正捗面からＰａ′ｉＡガスとして放出さ
れる。このときの電極間に流れ（ｉ）る限界電流す１は
印加電圧に拘らずはは一定となりかつ被測定気体中の酸
素濃度に比例するのてイの限界電流値を検出すれば被測
定気体中の酸素濃度を測定づ゛ることができる。。 しかしながら、かかる酸素濃度センサを用いて空燃比を
制御する場合に排気ガス中の耐糸ぬ度からは混合気の空
燃比が理論空燃比よりリーンの範囲でしか酸素濃度に比
例した出力が得られないので目標空燃比をリッチ領域に
設定した空燃比制御は不Ｆｉｌ能であった。また空燃比
がリーン及びリッチ領域にて排気ガス中のＰａ酸素濃度
比例した出力が１ｉＩられる醒Ａ　ｉ１３　Ｕセンサと
しては２つの平根状の酸素イオン伝導性固体電解質部材
各々に電極対を設ＧＪて２つの固体電解質部材の−ｈの
電極曲名々が気体滞留量の一部をなしてその気体滞留“
全が被測定気体とを入孔を介して連通し−・方の固体電
解質部材の他方の電極面が大気室に而するＪ、うにした
センサ゛が特開昭５９−１９２９５５号に開示されてい
る。この酸素濃度センサにＪ３いては一方の酸素イオン
伝導性固体電解質部材と電（〜対とが酸素濃度比検出電
池素子として作用し他方の酸素イオン伝導性固体電解質
部材と電惨対とが酸素ボン　、プ索子として作用するよ
うになっている。ＲＡＣＡ度比検出電池県子の電極間の
発生電圧が基準電ｎ以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素
イオンが気体浦密室側電（（に向って移動するように電
流を供給し、酸素濃度比検出電池素子の°電極間の発生
電圧がＦ５準電圧以下のとき酸素ポンプ素子内を酸素イ
オンが気体１１ｔｌ留室側とは反対側の電極に向って移
動するように電流を供給することによりリーン及びリッ
チ領域の空燃比におい゛Ｃ電流値は酸素濃度に比例する
のである。 このような酸素ｉＩ３度比例型の酸素濃度センサを用い
て空燃比制御を行なう場合、従来のＭＸａ度に比例しな
いタイプの酸素濃度センサを用いた空燃比制御の場合と
同様に、吸気管内圧力等のエンジンｆ′３他にｌｌｌＴ
ｌる１ニンジン運転パラメータに応じて空燃比制御の基
準値を設定し、酸素濃度センサ゛の出力に応じて目標空
燃比に対１−る基準値の補正を行なって出力値を得てそ
の出力値によって供給混合気の空燃比を制御するように
なっている。しかしながら、ＰａＭｎ度比例型の酸素濃
度センサの出力からは排気ガス中の酸素濃度レベルを得
ることがＣさ゛、このため供給される混合気の空燃比を
検出することができるので従来の酸素濃１ｕに比例しな
いタイプの酸素Ｗ４度センリを用いた空燃比制御により
ｂｇ＋粘度の空燃比制御によって良好な運転性及び排気
浄化性能を１！ｆられる空燃比制御方法が望まれるので
ある。 ｇ」１月ｌ又 ぞこぐ、本発明の目的は、ＰＩｉ−Ａ濃度比例へ°１の
酸素濃度センサを用いた高精度の空燃比制御により運転
性及び１］１気浄、化性能の向トを図ることができる空
燃比制御方法を提供することである。 本発明の空燃比制御方法は、酸素濃度比例型の酸素濃Ｉ
ｖセン号の出力から検出した空燃比と（」橡空燃比との
偏差に応じた比例弁、積分分及び微分分によってす準圃
を補正するための補正１「１へ設定することをｆ＋　ｍ
としている。 火−盈−］ 以下１本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第１図ないし第３図は本発明の空燃比ｆｉｌ制御方法を
適用した電子制御燃料噴射装置を示している。 木装買において、Ｍｔｉ濃度セン彊す検出部１はエンジ
ン２の￥Ｊｔ気管３の三元触媒コンバータ５よりＬ流に
記譜され、酸素ｍ麿センリ検出部１の人出力がＥ　ＣＵ
　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　１ｌｎｉ
ｔ　）　４に接続されている。 酸素濃度センサ検出部１の保護ケース１１内にｔよ第２
図に示すようにほぼ直り棒状の酸素イオン伝クリ性固体
電解質部材１２が設番ノられている。酸素イオン伝導性
固体電解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されて
いる。気体滞留室１３は固体？ｔｆＭ？質１２外部から
被測定気体の排気ガスを導入ザる導入孔１４に連通し、
導入孔１４は排気管３内において排気ガスが気体滞留室
１３内に流入し易いように仲買される。また酸本イオン
伝導竹固体電解質部４４１２にｔよ大気を導入する大気
基準室１５が気体？ｆｉ留″９！、１３と壁を隔てるよ
うに形成されている。気体滞留室１３と大気基準室１５
との間の壁部及び大気！Ｓｔ準室１５とは反対側の壁部
には電極対１７ａ、１７ｂ、１６ａ、１６ｂが各々形成
されでいる。固体電解負部４４１２及び電極対１６ａ、
１６ｂ／ｊ酸素ポンプ素子１８として作用し、固体電解
ｆ［ｆｌｓ＋４１２及び電極対１７ａ、１７ｂ／ｆｉ電
池素子１９として作用する。また人気基準室１５の外壁
面にはヒータ索子２０が設けられている。 ＭＡイオン仏導竹固ｔ４電解質部材１２としては、Ｚｒ
（）ｚ＜二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａ
ないし１７ｂとしてはＩ〕ｔ（白金）が用いられる。 第３図に示すようにＥ　ＣｔＪ　／ｌには差動増幅回路
２１、基準電圧源２２、抵抗２３からなる酸素濃度セン
リｉ制御部が設けられている。酸素ポンプ素子１８の電
極１６ｂ及び電池素子１９の電極１７ｂはアースされて
いる。また電池索子１９の電極１７ａには差動増幅回路
２１が接続され、差動増幅回路２１は電池素子１９の電
ｈ１７ａ、１７ｂ間の電圧と基準電Ｊｆ源２２の出力電
圧との差電圧に応じた電圧を出力する。塁ＩＰ電ＬＥ源
２２の出力電圧は理論空燃比に相当する１π圧（０，／
ｌ　（Ｖ））である。差動増幅回路２１の出力端は“電
流検出抵抗２３を介してＦｉｌ素ポンプ素子１８の電極
１６ａに接続されている。電流検出紙・抗２３の両端が
酸素温度センサの出力端であり、マイクロッ１ンビユー
タからなる制御回路２５に接続されている。 １Ｉ１１制御回路２５には例えば、ボテンシ」メータか
らなり、絞り弁２６の開度に応じたレベルの出力端１１
を発生する絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の
吸気管２７に設けられて吸気管２７内の絶対圧に応じた
レベルの出力電圧を発生する絶対圧セン蕾す３２と、エ
ンジンの冷）Ｊｌ水温に応じたレベルの出′ｈ電圧を発
生する水温Ｌンサ３３と、人気吸入口２８近傍に設けら
れて吸気温に応じたレベルの出力を発生する吸気温セン
勺３４と、エンジン２のクランクシレフト（図示せず）
の回転に同期したパルス信号を発生するクランク角セン
サ３５とが接続されている。またエンジン２の吸気バル
ブ（図示せず）近傍の吸気管２７に設けられたインジェ
クタ３６が接続されている。 ａ１１制御回路２５は電流検出抵抗２３の両端電圧をデ
ィジタル信号に変換する差動入力のＡ／Ｄ変換器４０と
、絞り弁開度センサ３１、絶対圧センサ３２、水温セン
ナ３３及び吸気ｃｂンリ３４の各出力レベルを変換する
レベル変換回路４１と、レベル変換回路４１を経た各セ
ンリ゛出力の１つを選択的に出力するマルチプレクサ４
２と、このマルチプレクサ４２から出力される信号をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ９換器４３と、クランク
角ピン１ノ３５の出ノ」信号を波形堅形してＴＤＣ信号
として出力する波形整形回路４４と、波形整形回路４４
からのＴＤＣ信号の発生間隔をグロックパルス発生回路
（図示せず）から出力されるり［１ツクパルス数によっ
て工！測するカウンタ４５と、インジェクタ３６を駆動
する駆動回路４６と、ブ［］グラムに従ってディジタル
演粋を行なうＣＰＵ（中央演口回路）４７と、各種の処
理プログラム及びデータが予め書き込まれたＲＯＭ４Ｂ
と、ＲＡＭ４９と備えている。Ａ／Ｄ変換器４０．４３
、マルチプレクリ４２、カウンタ４５、駆動回路４６、
ＣＰＵ４７、ＲＯＭ　４８及びＲＡＭ＝１９は人出力バ
ス５０によって互いに接続されている。ＣＰｔＪ４７に
は波形整形回路４４からＴＤＣ信号が供給される。また
υ制御回路２５内にはヒータ電流洪給回′１８５１が段
けられている。ヒータ電流供給回路５１は例えば、スイ
ッチング素子からなり、ｃｐｕ４７からのヒータ電流供
給指令に応じてスイッチング素子がオンとなりヒータ素
子２０の端子間に電圧を印加させることによりヒータ電
流が供給されてヒータ索子２０が発熱づ゛るようになっ
ている。なＪ３、ＲＡＭ４９はイグニッションスイッチ
（図星Ｕず）のオフ時にも記憶内容が消滅しないように
バックアップされる。 かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器４０から酸素ポン
プ素子１８を流れるポンプ電流値ＩＰが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開Ｉｆ１０ｔｈ、吸気管内絶対圧ＰＢ＾
、冷却水温Ｔｗ及び吸気温ＴＡの情報が択一的に、また
カウンタ４５から回転パルスの発生周期内にお

【ノる８
１数値を表わす情報がＣＰ（Ｊ４７に入出力バス５０を
介して各々供給される。 Ｃ［）（）／１７はＲＯＭ／！８に記憶された演韓プロ
グラムに従って１記の各情報を読み込み、それらの情報
をＬ！にしてＴＤＣ信号に同期して燃料供給ルーチンに
おいて所定の算出式からエンジン２への燃料供給ｍに対
応するインジェクタ３６の燃料噴射時Ｉ２！！Ｔｏ　ｕ
　ｒ　＠部枠する。そして、その燃料噴射時間上Ｏｕ　
ｖ　／どけ駆動回路４６がインジエクタ３６を駆動して
−Ｌンジン２へ燃料を供給せしめるのである。 燃料噴Ｑ４１１．’ｉ間Ｔｏｕ■は例えば、次式からＣ
）出される。 ｒ　Ｏｕ　　Ｔ　＝ＴｉＸＫｏ　　２　ＸＫ　ＲＥＦＸ
ＫＷＯＴＸＫｒ　ｗ−４−ＴＡｃ　ｃ　＋Ｎａ　Ｆ　Ｃ
・・・・・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対１’
Ｅ　Ｐ　ｎ八とに応じてＲＯＭ４８からのデークマップ
検索により決定される空燃比制御の球準埴であるＩｔ準
噴射時間、ＫＯ２は酸素濃度センサの出力レベルに応じ
て設定する空燃比のフィードバック補正係数、ＫＲＥＦ
はエンジン回転数Ｎ８と吸気管内絶対圧ＰＩＣＡとに応
じてＲＡＭ４９からのデムタマップ検索により決定され
る空燃比フィードバック制御自動補正係数、Ｋｗｏｒｌ
ま高負荷時の燃料期間補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数
である。またＴＡＣＣは加速増量値、ＴＤＥＣは減速域
（Ｔｉ値である。これらＴｔｖ　ＫＯ２、Ｋ＋＜ｃ＋＝
、ＫＷＯＴ、Ｋｔｗ、ＴＡＣＣ，ＴＤＥＣは燃料供給ル
ーチンの号ブルーチンにおいて設定される。 一方、ｍｌＡポンプ素子１８へのポンプ電流の供給が開
始されると、そのときエンジン２に供給された混合気の
空燃比がリーン領域であれば、電池素子１９の電極１７
ａ、１７ｂ間に発生する１七圧が基準電圧諒２２の出力
電圧より低くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが
正レベルになり、この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素
ポンプ素子１Ｂの直ケ１回路に供給される０酸素ポンプ
素子１８には電ｈ　１６　ａから”ｉｕ極１６ｂに向っ
てポンプ電流が）なれるので気体滞留全１３内の酸素が
電極１６ｂにてイオン化して酸本ポンプ′ｌｋ′ｆ−１
８内を移動し一τ′電極１６ａからｌ’ｌ！ｌ素ガスと
して放出され、気体滞留室１３内の酸素が汲み出される
。 気体ｎ留室１３内の酸素の汲み出しにより気体滞留室１
３内の排気ガスと人気基準室１５内の人気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓＬ、ｉ差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。 差動増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓとす準電圧源２
２の出力電圧との差電＋、１に比例した電圧となるので
ポンプ電流値μｉＪｌ気ガス中の酸素濃度に比例し、ポ
ンプ電流値（よ抵抗２３の両端電圧として出力される。 リッチ領域の空燃比のときにはｆｆｌ圧ｖ！；が基型電
圧源２２の出力電圧を越える。よって、差ｖＪ増幅回路
２１の出力レベルが正レベルから０レベルに反転する。 このｎレベルにより酸素ポンプ本了１８の電極１６ａ、
１６ｂ問に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転
する。すなわら、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６
ａ方向に流れるので外部の１！ｌ素が電極１６ａにてイ
オン化して酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂ
から耐索刀スとして気体滞留？ｉ！１３内に放出され、
酸素が気体滞留室１３内に汲み込まれる。従って、気体
滞留室１３内のＡ！素濃度が常に一定になるようにポン
プ電流を供給ＶることによりＨＡを汲み込んだり、汲み
出したりするのでポンプＭ　？Ａｔ　Ｉ＋Ｉ’ｒ　Ｉ　
ｌ３Ｉ４リ一ン反びリップ領域にてＩ気ガス中の酸素淵
度に各々比例するのである。このポンプ電流値ＩＰに応
じて上記したフィードバック補正係数Ｋ。 ２がＫｏ２ｔ１出サブルーチンにおいて設定される。 次に、本発明の空燃比制御方法に係わるＫＯＺｑ出サブ
ルすヂンの手順を第４図に示したＣＰＵ４７の動作フロ
ー図に従って説明する。 かかる手順において、ＣＰＬＪ４７は第４図に示すよう
に酸素濃度セン号の活性化が完了したか否かを判別する
（ステップ６１）。この判別は例えば、ヒータ索子２０
へのヒータ電流供給開始からの経過時間、又は冷却水温
Ｔｗによって決定される。酸素ｌｌ１度センサの活性化
が完了したならば、吸気ＩＴ＾を読み込みその吸気温Ｔ
＾に応じた温度ＴＷＯ２を設定する（ステップ６２）。 ＲＯＭ４８には第６図に示１ような特性で吸気瀉丁＾に
対応する温度ＴＷＯ２がＴＷＯ２データマツプとして予
め記憶されており、読み込んだ吸気４　Ｔ　Ａに対応す
る温度ＴＷＯ２をＴＷＯ２データマツプから検索する。 温度ＴＷＯ２の設定後、各情報に応じて目標空燃比ＡＦ
ＴＡＲを設定しくステップ６３）、ポンプ電流値１ｐを
読み込み（ステップ６４）、読み込ｌυだポンプ電流値
１ｐが表わす検出空燃比ＡＦＡＣＩをＲＯＭ４８内に予
め記憶されＩごＡ　Ｉ”データマツプから求める（ステ
ップ６５）。目標空燃比Ａ　Ｆ　「Ａ　Ｒは例えば、Ｒ
ＯＭ４８内に予め記憶されたＡＦｊ゛−タマップとは別
のデータからマツプエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶
対ＩＬＰｎ八に応じて検索され設定される。設定された
目標空燃比ＡＦＴ＾Ｒが１４．２から１５゜２までの範
囲の値であるか否かを判別する（スラッ７６６＞、ＡＦ
Ｔ　Ａ　Ｒ＜１４．２．５０；ｔＡｌ”ｖへｒｚ＞１５
．２の場合には、理論空燃比近傍以外の目標空燃比ＡＦ
ＴＡＲに対してフィードバック１、ＩＩ御するために冷
却水温ＴＷを読み込みその冷７ＪＩ水４ＴＷが温度”ｒ
ｗｏ２より人であるか否かを判別する（ステップ６７）
。ＴＷ≦ＴＷＯ２ならば、検出空燃比ＡＦＡＣ丁から許
容値ＤＡＦ＋を差し引いた値が目標空燃比ΔＦＴ＾Ｒよ
り人であるか否かを判別する（ステップ６８）。ＡＦＡ
　ＣＴ　−ＤＡＦＩ　＞八ＦＴＡＲのときには検出空燃
比Δ［＾ＣＴが目標空燃比ＡＦＴ　Ａ　Ｒよりリーンで
ありＡＦＡ　ｃ　ｒ　−（ＡＦＴ　Ａ　Ｒ＋ＤＡＦ＋　
）を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ４９に記憶させ（
ステップ６９）　、ＡＦＡ　Ｃ丁−ＤＡＦＩ　≦へＦＴ
ＡＲのときには検出空燃比ＡＦＡＣＴに許￥５１ｒ［Ｄ
ＡＦＩを加すした値が［１ｅｉ空燃比ＡＦＴ＾Ｒより小
であるか否かを判別する（ステップ７０）。ＡＦＡｃ　
「＋ＤＡＦ＋　＜ＡＦＴ　Ａ　Ｒのときには検出空燃比
ＡＦＡＣＴが１°１ＩｆＡ空燃比ＡＦＴＡＲよりリッヂ
でありＡＦＡ　ＣＴ　−（ＡＦ丁Ａ　Ｒ−ＤＡＦＩ　）
を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ／１９に記憶さＬ（
ステップ７１　）　、ＡＦＡ　ＣＴ　＋１）ＡＦ＋ンＡ
　Ｆ丁＾Ｒのときには検出空燃比ＡＦＡＣ工が「ｌ標空
燃比ＡＦ丁ＡＲに対して許容値ＤＡＦＩ内にあり今回の
偏差ΔＡＦｏを０としてＲＡ　Ｍ　４９に記憶させる（
ステップ７２）。 １ｗ＞Ｔｗｏ２ならば、エンジン回転ａＮｅと吸気管内
絶対圧Ｐｏ＾とから定まる現在の運転領域における空燃
比フィードバック制御自動補正係数ＫＲＥＦを静出して
更新するためのＫＲＥＦ算出サブルーチンを実行しくス
テップ７３）、その後、ステップ６８を実ｔｊシて偏差
ΔＡＦｎをｎ出する。 ステップ６９、ステップ７１又はステップ７２にＪｊい
てｇ差ΔＡＦｎを搾出すると、ＲＯＭ　４８に予め記憶
されたＫｏｐデータマツプから比例制御係数Ｋ　［）ρ
をエンジン回転数Ｎｅと偏差Δ△Ｆ（・−ΔＦＡｃ「−
ＡＦ］＾Ｒ）とに応じて検索しくステップ７４）、その
比１１４１．ＩＩ　ｍ係数Ｋｏｐに一差Δ△Ｆｎを乗口
することにより今回の比例弁１（ＯｚＰｎを搾出する（
ステップ７５）。また、（く０Ｍ４８に予め記憶された
Ｋｏ＋データマツプから枯分制御係数Ｋｌ）Ｉをエンジ
ン回転数Ｎｅに応じて検索しくステップ７６）、前回の
積分分Ｋ。 ２１１’ｌ−１をＲＡＭ４９から読み出しくステップ７
７）、積分子ｉｌｌ　ＩＩＩ　（ｉｌｉ数Ｋ（１１に偏
差ΔＡＦｎを乗口しかつ前回の積分分Ｋｏｚ＋ｎ−＋を
加重することにより今回の積分分Ｋｒ＋ｚ＋ｎを算出す
る（ステップ７８）。更に前回の偏差ΔＡ　Ｆｎ＝＋を
ＲＡＭ４９から読み出しくステップ７９）、前回の偏差
ΔＡ　Ｆ　ｎ１から今回の偏差ΔΔＦ４、を減免しかつ
所定値の微分ａ−制御係数Ｋｏｏを東口寸゛るごとによ
り今回の微分分Ｋｏ２ｏｎを口出する（ステップ８０）
。そして、９出した比例弁に０２ρ。、積分分ＫＯ２Ｉ
ｎ及び微分分Ｋｏ２ｏｎを加Ｑすることにより空燃比フ
ィードバック補正係数に０２を口出する（ステップ８１
）。 例えば、ＡＦＡＣＴ＝１１、△ＦｒＡｎ−９，１〕ＡＦ
＋＝１の場合、空燃比がリーンと判別され、Δ△Ｆｎ＝
１を用いて比例弁Ｋｏ２Ｐｎ、積分分Ｋｏｚ＋ｎ及び微
分分Ｋｏ２ｏｎＩｆｉｔ’：ｉ出される。 ＡＦＡＣ丁　＝７　　、　ＡＦＴ　　Ａ　　Ｒ＝９　　
、　ＤＡＦ＋　　　＝１の場合、空燃比がリップと判別
され、Δ△［ｎ−一１を用いて比例弁Ｋｏ２ρ０、積分
分ＫＯ？］ｒ１及び微分分Ｋｏ２ｏｎ／ｆｉＦｊ出され
る。また八ＦＡＣ丁　＝１　１　　、　ＡＦＴＡｌ？＝
１０．　　ＤＡＦ＋　　＝１の場合、検出空燃比△ＦＡ
ＣＴが目標空燃比△ＦＴ’ＡＲに対して許容値ＤＡＦｔ
内にありΔＡＦｎ−〇とされ、この状態が継続すれば、
Ｋｏｚｐｎ＝Ｋｏ２ｏｎ　＝Ｏとなり、積分分Ｋｏ２＋
ｎのみによるフィードバック制御となる。なお、比例制
御係数Ｋｏｐをｌンジン回転＠Ｎｓと偏差Δ△Ｆとに応
じて設定することにより比例制御係数に０１・が検出空
燃比と目標空燃比との偏差及び吸入混合気速度を考慮し
た随となるので空燃比の変化にλ１りる応答性の同士を
図ることができる。 一方、ステップ６６において１４．２≦ＡＦＴ△［？≦
１５．２と判別された場合にはｌ！［！論空燃比の目標
空燃比ＡＦＴＡＲに対してフィードバック制御するため
にλ−Ｉ　Ｐ　Ｉ　Ｄ　ａｊ制制御リブルーシン実行す
る（ステップ８２）。 次に、λ＝　１　Ｐ　Ｉ　Ｄ制御サブルーチンにおいて
は、第５図に示すように冷ｈ１水温Ｔｗを読み込みその
冷却水温ＴＷ／ｆｉ温度ＴＷＯ２より人であるか古かを
判別する（ステップ１０１）。−「Ｗ≦Ｔｗ。２ならば
、検出空燃比ＡＦＡＣＴから許容値Ｄ△Ｆ２を差し引い
た値が目標空燃比ＡＦＴＡＲより人であるか否かを判別
する（ステップ１０２）。 △ＦＡ　ＣＴ　−ＤＡＦ２　＞ＡＦＴ　Ａ　Ｒのときに
は検出空燃比ΔＦＡＣＴが目標空燃比ＡＦＴＡＲよりリ
ーンでありΔＦＡ　ＣＴ　−（ＡＦＴ　Ａ　Ｒ＋ＤＡＦ
２）を今回の偏差Δ△ＦｎとしてＲＡＭ４９に記憶させ
（ステップ１０３）、ＡＦＡＣＴ−ＤＡＦ２≦ＡＦＴ　
Ａ　ｎのときには検出空燃比ΔＦＡＣＴに許容ｆ＋Ｉ’
ｉ　Ｄ　Ａ　Ｆ　２を加算した値が目標空燃比ΔＦ１’
　Ａ　Ｒより小′Ｃあるか百かを判別する（ステップ１
０４　）　ｏ　Ａ　Ｆ　Ａ　ＣＴ　＋　ｌ）　Ａ　Ｆ　
２　〈△ＦＴＡＲのときには検出空燃比ＡＦＡＣＴが目
標空燃比ＡＦ１八Ｒよりリップであり△ＦＡＣＴ−（△
ＦＴＡＲ−ＤＡＦ２　）を今回の偏差ΔＡＦ、としてＲ
ＡＭ４９に記憶させ（ステップ１０５　）　、ＡＦＡＣ
Ｔ　＋−ＤＡＦ２≧ＡＦＴ　Ａ　Ｒのときには検出空燃
比△ＦＡＣＴが１１標空燃比Ａ　Ｆ　’ｒ　Ａ　Ｒに対
して許容（直ＤＡＦＺ内にあり今回の偏差Δ△ＦｎをＯ
としてＲＡＭ４９に記憶させる（ステップ１０６）。 −ＶＷ＞Ｔｗｏ２ならば、エンジン回転数Ｎｅと吸気管
内絶対圧ＰＢＡとから定まる現在の運転領域におｔＪる
空燃比フィードバック制御自動補正係数ＫＲＦ：　Ｆを
口出して更新するためのＫＲＥＥ−免田サブルーチンを
実（うしくステップ１０７）、その後、ステップ１０２
を実行し′Ｃ偏差ΔＡＦｎを口出する。 ス゛アップ１０３、ステップ１０５又はステップ１０６
においてＩｌｉ＆ΔＡ　Ｆｎを口出すると、ＲＯＭ４８
に予め配憶されたＫｏｐデータマツプから比例制御係ａ
Ｋｏ　ｐをエンジン回転数Ｎｅと偏差ΔΔＦ　（＝Ａ「
Ａｃ　「−ＡＦＴ　Ａ　Ｒ）とに応じて検索しくステッ
プ１０８）、その比例制御係数ＫＯ）】に偏差ΔＡ　Ｆ
　ｎを乗ｃ７ｉすることにより今回の比例弁Ｋｏ２ｐｎ
＠Ｃ”ｌ出する（ステップ１０９）。 また、ＲＯＭ　４　Ｂに予め記憶されたＫｏ＋データマ
ツプから積分制御係数に０１をエンジン回転数ＮＣに応
じて検索しくステップ１１０）、前回の積分分Ｋｏ２＋
ｎ−＋をＲＡ　Ｍ　４９から読み出しくスーｉツブ１１
１）、積分制御係数Ｋｏ＋に偏差Δ△Ｆｎを乗算しかつ
前回の積分分Ｋｏ２＋ｎ〜１を加Ｑすることにより今回
の積分分Ｋｏ２＋ｎを口出１Ｊる（ステップ１１２）、
更に前回の＠差ΔＡＦ旧をＲＡＭ４９から読み出しくス
テップ１１３）、前回の偏差Δ△Ｆ　ｎ−＋から今回の
偏差ΔＡＦｎを減ロしかつ所定値の微分制御係数に○０
を乗算することにより今回の微分分Ｋｏ２ｏｎを口出す
る（ステップ１１４）。そして、口出した比例分に０２
１’ｎ　、積分分Ｋｏｚｌｎ及び微分分ＫＯ２Ｄｎを加
ｃｉ　ｔ’ることにより空燃比フィードバック補正係数
ＫＯ２を口出する（ステップ１１５）。 空燃比フィードバック補正係数Ｋｏｚの弾出後、検出空
燃比Ａｌ”ＡＣＴから目標空燃比ＡＦＴＡＲ差し引いた
１直の絶対値が０．５以下であるか否を判別する（ステ
ップ１１６）、ＩＡＦＡｃＴ　−ＡＦＴＡＲｌ≦０．５
ならば、補正係数ＫＯ２を所定「ＩＫｌに等しクシ（ス
テップ１１７）、（−１）ｎがＯより大ｒあるか百かを
判別しくステップ１１８）、（−１）’　＞０のときに
は補正係数Ｋ。 ２に所定１ｉｉ　Ｐ　＋を加算した（ｉｆｆを補正係数
ＫＯ２としくステップ１１９）、（−１）ｎ≦０のとぎ
には補正係数ＫＯ２から所定値Ｐ２を減りした値を補正
係数ＫＯ２する（ステップ１２０）。１ΔＦＡＣ丁−Ａ
ＦＴＡＲ＋、＞ｏ、５ならば、ステップ１１５において
口出した補正係数Ｋｏ２を保持する３、　所定値ＫＩＧ
ま例えば、空燃比を１４．７に制御りるときの補ＩＦ係
数に０２の値である。 Ｊ、つで、１−１標空燃比八Ｆ１ΔＩ？が理論°や燃比
ｆ・１近の１直の１侍にＩＡＦＡｃＴ−Δ「］ＡＲ１≦
０゜５の状１ｒ！、がＩｌ！続り−るならば、丁１）　
Ｃ信弓の梵牛毎Ｋｏｚ　　脣１−）１　とＫｏ２−Ｐ２
とが交互に゛り燃比フィードバック補正係数Ｋｏ２どし
で設定される。 已の係数ＫＱ２を用いて式（１）によって燃才】１噴射
時聞ＴｏＵ１かの出され、燃料噴射藺問Ｔ−ｏｕ丁だけ
インジェクタ３６によって燃料がエンジン２に噴射され
るのでエンジンに供給される混合気の空燃比はＴ　Ｄ　
Ｃ（Ｍ号に応じ【ｔよぼ１４．７を中心にリッチ及びリ
ーンに小振動し、三元触媒にＪ、る排気浄化効率の向上
を図るためにバークベージコンが起きるのである１゜ ステップ６２において、吸気温［Ａに対応ツろ冷ｒＪＩ
水潟１−ｗ判別用の温度ＴＷＯ２を設定することは、低
吸気温はど吸気管内壁の燃料付着量が多くなり、補正係
数ＫＴＷによって燃料増ｔ？）　？１ｌｌｉ［をしてい
るが、空燃比フィードバック制御自動補正係数ＫＲＥ　
Ｆの算出に補正係数ＫＯ２を用いるので運転状態に応じ
て燃料付着量が変動し酸素濃度センサによる供給混合気
の空燃比検出精麿が低下し補正係数ＫＯ２の粘度も低下
するためである。 、Ｊ、って、ＴＷ＞ＴＷＯ２のときに算出した補正係数
ＫＯ２を用いて空燃比フィードバック制御自動補正係数
ＫＲεトを弾出して更新するのである。 １旦五激」 以Ｅの如く、本発明の空燃比ｖ制御方法にＪ３いては、
Ｍ累濃度比例型のＭ索濃麿センサの出力から検出した空
燃比と目標空燃比との偏差に応じた比例分、積分分及び
微分分によって補正値を設定し、空燃比１．ＩＩ陣のＬ
（卑値をその補正値によって補正して目標空燃比に対す
る出力値を決定し、法用り値に応じて供給混合気の空燃
比を制御づるので通常の）〕Ｉ（比例積分）ｆｌｉｌｌ
ｔｌｌに対して更にＤ（微分）制御が行なわれる。よっ
て、空燃比の変化に対する急速な応答性を得ることがで
き、高精度の空燃比制御が可能となるので運転性及び排
気浄化効率各々の向上を図ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空燃比ｔＩＩＩ６１１方法を適用した
電子制御燃料噴射装おを示す図、第２図はｌ’！木濃度
センサ検出部内を示す図、第３図はＥＣＵ内の回路を示
す回路図、第４図及び第５図はＣＰＵの動作を示１フ〇
−図、第６図は吸気温ＴＡ一温度ｒＷＯ２特性を尽す図
である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センυ検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導竹固体電解貿部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気ａｔ準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２５・・・・・・制御回路 ２７・・・・・・吸気管 ３６・・・・・・インジエクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気系に設けられ排気ガス中の酸素濃度に比例し
   た出力を発生する酸素濃度センサを備えた内燃エンジン
   の負荷に関する複数のエンジン運転パラメータに応じて
   空燃比制御の基準値を設定し、エンジンに供給される混
   合気の空燃比を所定周期毎に前記酸素濃度センサの出力
   から検出しその検出結果に応じて前記基準値の補正値を
   設定し、設定した前記基準値をその補正値によって補正
   して目標空燃比に対する出力値を決定し、該出力値に応
   じて供給混合気の空燃比を制御する空燃比制御方法であ
   って、前記酸素濃度センサの出力から検出した空燃比と
   目標空燃比との偏差に応じた比例分、積分分及び微分分
   によって前記補正値を設定することを特徴とする空燃比
   制御方法。
2. （２）前記比例分、積分分及び微分分の少なくとも１つ
   をエンジン回転数及び前記偏差に応じて設定することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空燃比制御方法
   。
3. （３）前記補正値は前記基準値に乗算される補正係数Ｋ
   ｏ＿２であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の空燃比制御方法。