JPS62251444A - 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】 １ｉ且１ 本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関する。

ｎＪＬｉＬ術 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善箸を目的として
、排気ガス中のＷ１累濃度をｗＩ素濃度セン号によって
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装置がある。

このような空燃比ｖ１６１装置に用いられる酸素濃度セ
ンサ゛として被測定気体中の酸系濃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両主面に電極対を設けて固体電解゛
質部材の一方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその
気体ｔｌｌ留室が被測定気体と導入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。この酸素濃度セ
ンυにおいては、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電
極対とが酸素ポンプ素子として作用して間隙室側電極が
ｈ極になるように電極間に電流を供給すると、口極面側
にて気体Ｒ留！内気体中の酸素ガスがイオ゛ン化して固
体電解質部材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガス
として放出される。このときの電極間に流れ得る限界電
流値は印加電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体
中の酸素濃度に比例するのでその限界電流値を検出すれ
ば被測定気体中の酸素′ａ度を測定することかできる。

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酸素濃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プ領域に
設定した空燃比制御は不可能であった。また空燃比がリ
ーン及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素濃度に比例し
た出力が１ｑられる酸素濃度センサとしては２つの平板
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
けて２つの固体電解質部材の一方の電極部名々−が気体
滞留室の一部をなしてその気体滞留室が被測定気体と導
入孔を介して連通し一方の固体電解質部材の他方の電極
面が人気室に而するようにしりｔ　ンＩＪが特Ｋｌ　［
ｆ１５９　１９２９５５８ニＩＨＪ示されている。この
酸素濃度センサにおいては一方の酸素イオン伝導性固体
電解質部材と電極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極対
とが酸素ポンプ素子として作用するようになっ′Ｃいる
。Ｍ　ｌ／、ｉｎ度比検出電池素子の電極間の発生電比
が基ｔ￥電圧以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオン
が気体滞留室側電極に向って移動するように電流を供給
し、Ｍｅａ度比横比検出電池素子極間の発生電圧が基準
電圧以−トのときＰ！！２素ポンプ素子内を酸素イオン
が気体滞留室側とは反対側の電極に向って移ｒｔｈ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
の空燃比において電流値はＭ　１ｈｆＪ度に比例するの
である。

このような酸素濃度比例型のＭ水濃度センサを用いて空
燃比制御を行なう場合、従来の酸素濃度に比例しないタ
イプのＭ水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負荷に関するエンジン運
転パラメータに応じで空燃比制御の基準値を設定し、Ｉ
！Ｉ素８素度１度センサ力に応じて目標空燃比に対する
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ａ合気の空燃比を制御するようになっている。

ところで、このようなＷ１素濃度比例型の酸素濃；立し
ンサを用いても検出特性の経時安化、センサの劣化によ
り設定されたｌ値が目標空燃比に対応しなくなり誤差が
生じてくることが誘過である。

よって、酸蒸濶度せンリの出力とは別に基準値の誤差を
補正する補正値をｎ出して運転状態に対応させて記憶デ
ータとして記憶し、出力値算出の際に記憶データから該
７４１ｗ値を運転状態に応じて検索して基準値を補正す
ることが考えられる。しかしながら、運転状態によって
は、特に低冷却水温時には基準ｈｎの誤差を補正する補
正値を■確に０出することができず、このとき口出した
補正値を用いて基準値を補正すると、反って空燃比制御
精度が低下して排気浄化性能が悪化する可能性がある。

止ｔｑ旧１皿 そこで、本発明の目的は、阜ｔ￥値の誤差を補正する補
正Ｉ１１を正確に口出してＭ水濃度比例型の酸素濃度セ
ンサを用いた高精度の空燃比制御により良好な排気浄化
性能を得ることができる空燃比制御り法を提供すること
である。

本発明の空燃比制御方法は、エンジン吸気温に対応する
基準温度以上にエンジン冷却水温がに昇したときに塁ｌ
ｌＩ！値の誤差補正用の補正値を口出して更Ｉｉするこ
とを特徴としている。

友−厘−１ 以下、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制御７′ｉ法を適
用した電子υｌｌ１ｉＯ燃料噴射装置を示している。

本装置において、酸素濃度セン１す検出部１はコ、ンジ
ン２の排気管３の三元触媒コンバータ５より電流に配設
され、酸累溌度ヒンリ検出部１の入出力がＥ　ＣＵ　（
［１ｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ　）
　４に接続されている。

酸素潤度センサ検出部１の保護ケース１１内には第２図
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
負部材１２が設けられている。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は固体電解質１２外部から被測定気体の
排気ガスを導入する導入孔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
し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２には大気を導入する人気基準室１５が気体
滞留室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ｇ１５との門の壁部及び大気基準室
１５とは反対側の壁部には？ａｔｌｉ対１７ａ、１７ｂ
、１６ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部
材１２及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８
として作用し、固体電解質部ｖ１１２及び電極対１７ａ
、１７ｂが電池素子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素子２０が設けられている。

酸素イオン伝導性固体電解質部材１２としては、Ｚｒ０
ｚ　　（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電４ｆ！１
６ａないし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。

第３図に示すようにＥＣＵ４には差動増幅回路２１　、
ＩＪ準電圧源２２、抵抗２３からなる酸素濃ｔａレンサ
υ１１１Ｄ部が設番ノられている。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。電池素子１９のｒｒｉ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
の電極１７ａ、１７ｂ聞の電圧と基準電圧源２２の出力
電圧との差電圧に応じた電圧を出ツノする。基準電圧源
２２の出力電圧はＩｇ！論空論比燃比当する電Ｊ’Ｆ　
（０，４（Ｖ）　’Ｊである。差動増幅回路２１の出力
端は電流検出抵抗２３を介して酸素ポンプ素子１８の電
極１６ａに接続されている。電流検出抵抗２３の両端が
酸素ａ度センリの出力端であり、マイクロコンピュータ
からなる制御回路２５に接続されている。

１、ＩＩ　ｍ回路２５には例えば、ポテンショメータか
らなり、較り弁２６の開度に応じたレベルの出力電圧を
発生ず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サ３２と、エンジ
ンの冷却水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温
センサ３３と、大気吸入口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サ３４と、
エンジン２のクランクシャツｌ−（図示せず）の回転に
同期したパルス信号を発生１Ｊるクランク角センサ３５
どが接続されている。また、′Ｌンジン２の吸気バルブ
（図示せず）近傍の吸気管２７に設番ノられたインジェ
クタ３６が接続されている。

ａＩＩＩｔｉ１１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；
Ｓ４０と、絞り弁開度セン１す３１、絶対圧セン勺３２
、水温セン曇す３３及び吸気温セン勺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４
１を経た各センサ出力の１つを選択的に出力するマルチ
プレクサ４２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／Ｄ変換器４３と
、クランク角センサ３５の出力信号を波形整形してＴＤ
Ｃ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Ｔ　Ｄ　Ｃ信号の発生間隔をクロックパル
ス発生回路（図示せず）から出力されるクロックパルス
数によって計測σ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、プログラムに従ってディジ
タル油筒を行なうＣＰＵ（中央′演算回路）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ＲＯ
Ｍ４Ｂと、ＲＡＭ４９と備えている。Ａ／Ｄ変換器４０
．４３、マルチプレクサ４２、カウンタ４５、駆動回路
４６、ＣＰＬＪ４７、ＲＯＭ４８及びＲＡ　Ｍ　４９は
入出力バス５０によって互いに接続されている。ＣＰＬ
１４７には波形整形回路４４から丁ＤＣ信号が供給され
る。また制御回路２５内にはヒータ電流供給回路５１が
設けられている。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素子２０が発熱するようになっ
ている。なお、ＲＡＭ４９はイブニラシコンスイッチ（
図示せず）のオフ時に５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１ｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管内絶対圧Ｐａ＾、冷
７Ｊ］水温Ｔｗ及び吸気温丁＾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局ＩＩ内にＪｌｌノ
る計！ａ１１ａを表わす情報がＣＰＵ４７に入出力バス
５０を介して各々供給される。

ＣＰＵ４７はＲＯＭ４８に記憶された演Ｄプログラムに
従つ゛Ｃ上記の各情報を読み込み、それらの情報を基に
してＴＤＣ信号に同ＩＪ　シ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１１ｉに対
応するインジェクタ３６の燃料噴’ＪＪ　１１５間Ｔｏ
ｕｒを演Ｑりる７そして、その燃料噴％１時間ＴＯＵ丁
だけ駆動回路４６がインジェクタ３６を駆動してエンジ
ン２へ燃′ＰＩを供給せしめるのである。

燃料噴射時間ＴＯＵＴは例えば、次式から算出される。

ＴｏｕＴ＝ＴｉＸＫｏ２ＸＫ只ＥＦＸＫＷＯＴＸＫＴＷ
→ＴＡ　ｃ　ｃ→Ｔｏ　Ｅ　Ｃ・・・・・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとに、応じてＲＯＭ４８からのデータマツプ検索に
より決定される空燃比制御の基準値である基準噴射時間
、ＫＯ２はＭ素濃度センナ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Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＩＩＩＡとに応じてＲ
ＡＭ４９からのデータマツ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、Ｋｗｏｒ４．を高
負荷時の燃料増量補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数であ
る。またＴａ　ｃ　ｃは加速増量値、ＴＤＥＣは減速減
量値である。これらＴｉ、ＫＯ２、ＫＲＥＦ、ＫＷＯＴ
％　ＫＴＷ、ＴＡＣＣｌＴＤＥＣは燃料供給ルーチンの
サブルーチンにおいて設定される。

一方、酸素ポンプ素子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１７ａ
、１７ｂ間に発生する電圧が基準電圧源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［ポンプ
素ｆ１８の直列回路に供給される。１県ポンプ素子１８
には電極１６ａから電１４１６ｂに向ってポンプ電流が
流れるので気体滞留室１３内のＡ！素が電極１６ｂにて
イオン化して酸素ポンプＸ　’Ｆ　１８内を移動して電
極１６ａから酸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。

気体滞留室１３内の酸素の汲み出しにより気体滞留室１
３内の排気ガスと大気基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が士する。このｉｌｉ！２木濃度差に応じた電圧Ｖ
ｓが電池索子１９の雷１４１７ａ、１７ｂ問に発生し、
この電圧Ｖｓは差動増幅回路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ＥＡ準
電圧源２２の出力電圧との差電圧に比例した電圧となる
のでポンプ電流（１１１は排気ガス中の酸素濃度に比例
し、ポンプ電流値は抵ｌＡ２３の両端重重として出力さ
れる。

リップｍ域の空燃比のときには電圧Ｖｓが基準電圧源２
２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１の出
力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この０レ
ベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６８．１６ｂ間
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°市流は電極１６ｂから電極１６ａ方向
に流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化して
酸素ポンプ索子１８内を移ｆＪ＋　して電４４１１６ｂ
から酸素ガスとして気体滞留室１３内に放出され、酸素
が気体８ｉ１留室１３内に汲み込まれる。従って、気体
Ｎｉｌ留￥１３内の酸素濃！ｑが常に一定になるように
ポンプ電流を供給することににり酸素を汲み込んだり、
汲み出したりするのでポンプ電流１１？Ｉｌ　ｐはリー
ン及びリッチ領域にてυ［気ガス中のＭＪＦＪＪ度に各
々比例するのである。このポンプ電流（ｉｎＩＰに応じ
て上記したフィードバック補正係数Ｋ。

２がＫｏ２算出リブす−プ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ＫＯ２０出サブ
ルーチンの手順を第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、Ｃ１）ＬＩ４７は第４図に示すよ
うに酸素ｆＪ度センサ・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
ータ素子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。酸素濃度セン９
の活性化が完了したならば、吸気温ＴＡを読み込みその
吸気温丁Ａに応じた基準温度ＴＷＯ２を設定する（ステ
ップ６２）。ＲＯＭ／１８には第６図に丞づような特性
で吸気温「Ａに対応する基準温度ＴＷＯ２がＴｗ◇２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
温ＴＡに対応する基準温度ＴＷＯ２をＴＷＯ２データマ
ツプから検索する。温度Ｔｗｏ２の設定復、各情報に応
じて目標空燃比ＡＦＴへＲを設定しくステップ６３）、
ポンプ電流値ｌρを読み込み（ステップ６’ｌ　）　、
Ｆｉｇみ込んだポンプ電流ＩＩＰが表わす検出空燃比Ａ
ＦＡｃｒをＲＯＭ４８内に予め記憶されたＡＦデータマ
ツプから求める（ステップ６５）。目標空燃比Ａ　Ｆ　
ｒ　Ａ　＋＜は例えば、＋１０Ｍ４８内に予め記憶され
たＡＦデータマツプとは別のデータマツプからエンジン
回転数ＮＯ及び吸気管内絶対・１圧Ｐ８＾に応じて検索
され設定される。設定された目標空燃比△ＦＴＡＲが１
４．２から１５．２までの範囲の値であるか否かを判別
する（ステップ６６）。ＡＦＴＡＲ＜１４２、又はＡＦ
ＴＡＲ＞１５．２の場合には、理論空燃比近傍以外の目
標空燃比ＡＦＴ　Ａ　Ｒに対してフィードバック１．１
１１１１するために冷却水）ＨＴＷを読み込みその冷却
水温１−　ｗ　／ｆｉ基準温度ＴＷＯ２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ＡＦＡＣＴから許容
Ｖ４Ｄ　Ａ　Ｆ　Ｉを差し引いた値が目標空燃比ＡＦＴ
＾Ｒより大であるか否かを判別する（スデッ１６８＞、
ＡＦＡＣＴ　−ＤＡＦ＋　＞ＡＦＴＡＲのときには検出
空燃比ＡＦＡＣＴが目標空燃比ＡＦＴＡＲよりリーンで
ありＡＦＡ　ＣＴ　−（ＡＦＴ　ＡＲ＋ＤＡＦ＋）を今
回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ４９に記憶させ（ステッ
プ６９）　、ＡＦＡ　ＣＴ−ＤＡＦ＋　５ＡＦｖＡ　Ｒ
のとさには検出空燃比ＡＦＡＣＴに許容値ＯＡＦ＋を加
輝した値が目標空燃比ＡＦｔＡＲより小であるか否かを
判別する（ステップ７０）、ＡＦＡ　ＣＴ→−ＤＡＦ＋
　＜ＡＦＴＡＲのときには検出空燃比ＡＦＡＣＴが目標
空燃比ＡＦＴＡＲよりリッチでありＡＦＡＣＴ−（八Ｆ
Ｔ　Ａ　Ｒ−ＤΔＦ＋　）を今回の偏差ΔΔＦｎとして
ＲＡＭ４９に記憶させ（ステップ７１）、ＡＦＡｃｒ＋
ＤΔＦ１≧ＡＦＴＡＲのとぎには検出空燃比ＡＦＡｃ「
が目標空燃比△ＦＴＡＲに対して許容ＷＩ　Ｄ　Ａ　Ｆ
　ｒ内にあり今回の偏差ΔＡＦｎをＯとしてＲＡ　Ｍ　
４９に記憶さＵる（ステップ７２）。

ＴＷ＞Ｔｗｏ２ならば、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内
絶対Ｊ）、ＰｓＡ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υＩｔｌｌ自動補正係改ＫＲＥＦ
を９出して更新するためのＫＲＥ　Ｆ　ｔ；Ｊ出すブル
ーチンを実行しくステップ７３）、その後、ステップ６
８を実行して偏差ΔＡＦｎ′４！−ｔｉ出する。

ステップ６９、ステップ７１又はステップ７２において
偏差ΔＡＦｎを弾出すると、ＲＯＭ４８に予め記憶され
たＫｏｐデータマツプから比例制御係数Ｋｏρをエンジ
ン回転数Ｎｅと偏差ΔＡＦ（＝ＡＦＡ　ＣＴ−ＡＦＴ　
Ａ　Ｒ）とに応じて検索しくステップ７４）、その比例
ａ＋ｑ御係数Ｋｏρに偏差ΔＡＦｎを乗算することによ
り今回の比例弁に０２　ＰＯをｎ出する（ステップ７５
）。また、ＲＯＭ４８に予め記憶されたＫｏ＋データマ
ツプから積分制御係数Ｋｏ＋をエンジン回転数ＮＯに応
じて検索しくステップ７６）、前回の積分分Ｋ。

２１ｎ−１をＲＡＭ４９から読み出しくステップ７７）
、積分制御係ａＫｏ　＋に偏差ΔＡＦｎを＠ｎしかつ前
回の積分分Ｋｏ２＋ｎ−＋を側口することにより今回の
積分分Ｋｏ２＋ｎを粋出する（ステップ７８）。更に前
回の偏差Δ△Ｆ　ｎ−＋をＲＡＭ４９から読み出しくス
テップ７９）、前回の偏差ΔＡ　Ｆ　ｎ−＋から今回の
偏差ΔＡ　Ｆ　ｎを減算しかつ所定値の微分制御係数Ｋ
ｏｏを乗０することにより今回の微分分Ｋｏｚｏｎを口
出する（ステップ８０）。そして、算出した比例弁Ｋｏ
２ｐｎ、積分分ＫＯ２Ｉｎ及び微分分Ｋｏｚｏｎを川口
することにより空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２を
算出する（ステップ８１）。

例えば、ＡＦＡＣＴ＝１１、ＡＦｒＡＲ＝９、ＤＡＦ＋
＝１の場合、空燃比がリーンと判別され、ΔＡＦｎ＝１
を用いて比例分ＫＯ２ρｎ、積分分Ｋｏ２＋ｎ及び微分
分Ｋｏｚｏｎが口出される。

ＡＦＡＣＴ＝７、ＡＦＴＡＲ＝９、ＤＡＦ＋＝１の場合
、空燃比がリッチと付別され、Δ△Ｆｎ−−１を用いて
比例分ＫＯ２Ｐｎ　Ｎ積分分に０２］。及び微分分Ｋｏ
ｚｏｎＳｆｉｌ出される。またＡＦＡＣ丁−１１、ＡＦ
ＴＡＲ＝１０　　、　ＤＡＦ＋＝１の場合、検出空燃比
ＡＦＡＣＴが目標空燃比ＡＦＴＡＲに対して許容値ＤＡ
Ｆ＋内にありΔＡＦｎ−〇とされ、この状態が継続ずれ
ば、ＫＯ２ρｎ＝Ｋｏｚ　Ｄｎ　＝ｏとなり、積分分Ｋ
ｏｚ＋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をエンジン回転数Ｎｅと偏差ΔＡＦ
とに応じて設定することにより比例制御係数Ｋ。

Ｐが検出空燃比と目標空燃比との偏差及び吸入混合気速
度を考慮した値となるので空燃比の変化に対する応答性
の向上を図ることができる。

一方、ステップ６６において１４．２≦ＡＦＴ＾Ｒ≦１
５．２と判別された場合には理論空燃比の目標空燃比Ａ
ＦＴ　Ａ　Ｒに対してフィードバック制御するためにλ
−ＩＰＩＤ制御ザブルーチンを実行する（ステップ８２
）。

次に、λ＝１ＰＩＤ制御サブルーヂすにおい“Ｃは、第
５図に示すように冷却水ｍＴｗを読み込みその冷却水温
ＴＷｔ′ｆｉ温度Ｔｗ◇２より大であるか否かを判別す
る（ステップ１０１）。ＴＷ≦Ｔｗｏ２ならば、検出空
燃比△ＦＡＣＴから許容値ＤＡＦ２を差し引いた値が目
標空燃比ＡＦＴＡＲより大であるか否かを判別する（ス
テップ１０２）。

ＡＦＡ　ＣＴ−ＤＡＦ２　＞ＡＦＴ　Ａ　Ｒのときには
検出空燃比ＡＦＡｃｒが目標空燃比ＡＦＴＡ　Ｒよりリ
ーンでありＡＦＡ　ＣＴ　−（ＡＦＴＡ　Ｒ＋ＤＡＦ２
）を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ４９に記憶させ（
ステップ１０３）　、ＡＦＡ　ＣＴ−ＤＡＦ２≦八ＦＴ
ＡＲのときには検出空燃比ＡＦＡＣＴに許容値ＤΔＦ２
を加専した値が目標空燃比ＡＦＴＡＲより小であるか否
かを判別する（ステップ１０４　）、ＡＦＡＣＴ　＋Ｄ
ＡＦ２　＜ＡＦＴ　Ａ　Ｒのときには検出空燃比ＡＦＡ
ＣＴが目標空燃比Ａ「■へＲよりリッチであり八ＦＡＣ
Ｔ−（ＡＦＴ八ＲへＤＡＦ２）を今回の偏差Δ△Ｆ、と
じてＲＡＭ４９に記憶させ（ステップ１０５）、ＡＦＡ
ＣＴ　＋ＤＡＦ２≧ＡＦＴＡＲのとぎには検出空燃比△
ＦＡＣＴが目標空燃比ＡＦＴＡＦ（に対して着古（直Ｄ
ＡＦＺ内にあり今回の偏差Δ△ＦｎをＯとしＵ　ＲＡ　
Ｍ　４９に記憶させる（ステップ１０６）。

ＴＷ＞　ｒｗ◇２ならば、エンジン回転数Ｎｅと吸気管
内絶対圧Ｐ１３Ａどから定まる現在の運転領域にお【プ
る空燃比フィードバック制御自動補正係数ＫＲＥ　Ｆを
算出して更新するためのＫＲＥ　ｒ：口出リブルーチン
を実行しくステップ１０７）、その後、ステップ１０２
を実行して偏差ΔＡＦｎを０出する。

ス１ツブ１０３、ステップ１０５又はステップ１０Ｇに
おいて幅差ΔＡＦｎを算出すると、ＲＯＭ４８に予め記
憶されたＫｏｐデータマツプから比例制御係数Ｋｏｐを
エンジン回転数Ｎｅと偏差Δ△Ｆ　（＝ＡＦＡｃ　ｖ−
ＡＦｖ　Ａ　Ｒ＞とに応じて検索しくステップ１０８）
、その比例ａ１１御係数ＫＯρに偏差Δ△Ｆｎを乗口す
ることにより今回の比例分Ｋｏｚｐｎを弾出する（ステ
ップ１０９）。

また、ＲＯＭ　４８に予め記憶されたＫｏ＋データマツ
プから積分制御係数Ｋｏ＋をエンジン回転数Ｎｅに応じ
て検索しくステップ１１０）、前回の積分分Ｋｏ２＋ｎ
−＋をＲＡＭ４９から読み出しくステップ１１１）、積
分制御係数Ｋｏ　Ｉ’ｓニー偏差ΔΔＦｎを乗咋しかつ
前回の積分分Ｋｏ２＋ｎ−＋を加算することにより今回
の積分分Ｋｏ２＋ｎを口出する（ステップ１１２）。更
に前回の８７Δ△Ｆ旧をＲＡＭ４９から読み出しくステ
ップ１１３）、前回の偏差ΔＡＦｎ−＋から今回の偏差
ΔＡＦｎを減りしかつ所定値の微分制御係数Ｋｏｏを乗
粋することにより今回の微分分に０２Ｄｎを算出する（
ステップ１１４）。そして、弾出した比例弁に０２　Ｐ
　ｎ　、ｍ分分％０２１ｎ及び微分分ＫＯ２Ｄｎを加詐
することにより空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２を
９出する（ステップ１１５）。

空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２の算出後、検出空
燃比ＡＦＡＣＴから目標空燃比ＡＦＴ　Ａ　Ｒ差し引い
た値の絶対値が０．５以下であるか否を判別するくステ
ップ１１６）、ＩＡＦＡｃＴ　−ＡＦＴＡＲ１≦０．５
ならば、補正係数Ｋｏ２を所定値に１に等しクシ（ステ
ップ１１７）、（−１）ｎが０より大であるか否かを判
別しくステップ１１８）、（−１）’＞０のときには補
正係数Ｋ。

２に所定値Ｐ＋を加算した値を補正係数ＫＯ２としくス
テップ１１９）、（−１）’≦０のときには補正係数Ｋ
Ｏ２から所定Ｗｉ　Ｐ　ｙを減粋した値を補正係数ＫＯ
２する（ステップ１２０）。１ΔＦ八ｃ　ｒ−ＡＦＴ　
Ａ　Ｒｌ　＞Ｑ、　５ならば、ステップ１１５にＪ３い
て→出した補正係＠Ｋｏｚを保持する。所定値に１は例
えば、空燃比を１４．７に制御するときの補正係数ＫＯ
２の値である。

よっ【、１１標空燃比△ＦＴＡＲが理論空燃゛比付近の
値の時にＩＡＦＡＣｖ−ＡＦｒＡＲ１≦６゜５の状態が
継続するならば、ＴＤＣ信号の発生毎ＫＯ２＋ＰＩ　と
Ｋｏｚ　　Ｐ２とが交互に空燃比フィードバック補正係
数ＫＯ２として設定される。

この係数ＫＯ２を用いて式（１）によって燃料噴ＯＡ時
聞Ｔｏｕｒが口出され、１！君噴射時間ＴｏｕＴだけイ
ンジェクタ３６によって燃料が１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番よＴＤＣ信
号に応じてほぼ１４．７を中心にリッチ及びリーンに小
撮動し、三元触媒による排気浄化効率の向上を図るため
にパータベーションが起きるのである。

ステップ６２において、吸気温ＴＡに対応する冷却水温
ＴＷ判別用の基準温度ＴＷＯ’２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Ｋｖｗによって燃料１１価補正をしているが、空燃比
フィードバック＆１ｌＩＯ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
付る恐が変動し酸素ＩＩ痕センサによる供給混合気の空
燃比検出精度が低下し補正係数ＫＯ２の精度も低下する
ためである。

よって、ｌ−ｗ＞’ｒｗｏ２のときに篇出した補正係数
ＫＯ２を用いて空燃比フィードバック制御０初補正係数
）（Ｒ２Ｆ４ｒＥｉ出して更新するのである。

次いで、ＫＲＥ　Ｆ　＄１出リプルーブンにおいて、Ｃ
ＰＵ４７は先ず、第７図に示すように検出空燃比ＡＦＡ
ＣＴから目標空燃比ＡＦｙ　Ａ　Ｒを差し引いた値の絶
対値が所定値ＤＡＦ３　　（例えば、１）以下か否かを
判別する（ステップ１２１）。１八ＦＡ　ＣＴ−ＡＦＴ
　Ａ　１１１　＞ＤＡＦ３の場合、ＫＲｅＦａ出リブル
ーチンの実行を中止して元のルーチンの実行に戻る。Ｉ
ＡＦＡｃＴ−ＡＦＴＡＲ＋≦ＤＡＦ３の場合、空燃比フ
ィードバックルリ御自動補正係ｆｉＫＲＥ　ＦをＫＲＥ
Ｆデータマツプから検索するためにエンジン回転数Ｎｅ
及び吸気管内絶対圧Ｐ８Ａに応じて定まる運転領域、す
なわちＫｎ　Ｅ　Ｆデータマツプの記憶位置（ｉ、ｊ）
が前回の記憶位ｆｆ１（！、ｊ）　ｎ−＋と同一である
か否かを判別する〈ステップ１２２）。記憶位ｅ（ｉ、
ｊ）のｉはエンジン回転数Ｎｅの大きざに対応して１，
２・・・・・・Ｘまでに分類され、ｊは吸気管内絶対圧
ＰＦＩ＾の大きさに対応して１，２・・・・・・ｙまで
に分類される。（１，ｊ）　＝　（！、ｊ）　ｎ−＋な
らば、補正係数ＫＲＥＦの暫定的な補正係数をなすＲρ
ＥＦを算出してＲＡＭ４９に記憶させる（ステップ１２
３）。補正係数ＲＲεＦは次式によって算出される。

ＲＲＥＦ＝ＣＲＥＦ　・（ＫＯ２−１，０）＋ＲＲＥＦ
ｎ＋　　　・・・・・・（３）ここで、ＣＲＥ　Ｆは収
束係数である。ＲＲＥ　Ｆ　ｎ−＋は前回算出された補
正係数であり、ＲＡＭ４９から読み出される。

（ｉ、ｊ）≠（ｉ、ｊ）　ｎ−＋ならば、新たな運転領
゛域に移行したのｒＭ回粋出した補正係数ＲＲｐＦｎ＋
を［＜ＡＭ４９から読み出しその補正係数ＲＲＥＦＩ）
Ｉを補正係数Ｋｎ　Ｅ　Ｆとして前回の記憶位冒（ｉ、
ｊ）。４に記憶さＶ補正係ａＫＲＥ　Ｆを更新する（ス
テップ１２４）。そして補正係数ＲＲＥＦを算出ＲＡＭ
４９に記憶させる（ステップ１２５）。この補正係数Ｒ
ＲＥＦは次式によって篩用される。

ＲＲＥＦ＝ｃＲＥＦ６（ＫＯ２−１，０）十Ｆ＜ＲＥＦ
Ｏ・・・・・・（４） ここで、ＲＲＥ　Ｆ　Ｏは補ツ係数ＲＲＥ　Ｆの新たな
運転領域における記憶値ＫＲＥ　Ｆである。同一の運転
領域が継続するならば、ステップ１２５で算出された補
正係数ＲＲＥ　ｒ：が次回のＫＲＥＦＦ［出サブルーチ
ン実行時にステップ１２３において補正係数ＲＲＥ　Ｆ
　ｎ−１として用いられる。

かかるＫＲＥ　Ｆ算出リブルーチンにおいては、ＩＡＦ
ＡｃＴ−ＡＦＴＡＲｌ≦ＤΔＦ３の場合のみ補正係数Ｒ
＋１εＦが補正係数ＫＯ２が１．０になるように算出さ
れ、運転ｆｒ１ｉ＋！！が変化すると、前の運転領域の
補正係数ＫＲＥ　Ｆが更新されていわゆる学習制御が行
なわれる。ｌ　ＡＦＡ　ＣＴ−ＡＦＴＡＲｌ≦ＤＡＦ３
の場合のみ補正係数ＲＲＥＦを骨用りることは、定常運
転領域でも酸点濃度が人さく変動するときがあり、この
とき算出された空燃比フィードバック補ｉＥ係数に０２
は？＋ｌｉ　１１−係数としての精度が＋ｎ　＜ないの
で式（３）又は（４）によって補ＩＴ係ｇ２ＲＲＥ＋−
を得ると補１係数ＫＲＥ「が誤修正されるからである。

例えば、エンジンが８負荷運転から定常運転に移行した
直侵には高負荷前の燃料増）７３分の酸累瀧度検出が行
なわれるので算出される補ＩＥ係数ＫＯ２Ｇよ運転状態
に対して埋れたものになり補正係数ＫＲＥＦが誤修正さ
れるからＩＡＦＡｃＴ−△ＦＴＡＲＩ≦ＤＡＦ３の場合
のみ学習制御が行なわれるのである。

１丑五皇」 以上の如く、本発明の空燃比制御方法においては、エン
ジン吸気温に対応する暴準温度以」：にエンジン冷却水
温がトがしたときに基ｉ′Ｉｔ−値の誤差補正用の補正
値をり出して更新するので低冷／Ｊｌ水温時の吸気管内
壁の燃料イ」着量の変動によるかかる補正値のばらつき
を防止することができる。よって、酸素ｍ疾比例型のＭ
素ａ度セン勺を用いた高精度の空燃比制御により良好な
排気浄化性能を得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制御方法を適用した電子制御燃
料噴射装置を丞す図、第２図はＭ木濃度セン号検出部内
を示り図、第３図はＥＣＬＩ内の回路を丞す回路図、第
４図、第５図及び第７図はＣＰＵの動作を示すフ「１−
図、第６図は吸気ＷＴＡ一温度ＴＷＯ２特信を示す図で
ある。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センリ検出部 ３・・・・・・（勇気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２５・・・・・・制御回路 ２７・・・・・・吸気管 ３６・・・・・・インジェクタ

Claims (2)

【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、少なくとも前記酸素濃度
   センサの出力値と基準値の誤差を補正するための補正値
   とに応じて前記基準値を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、エンジン吸気温に対
   応する基準温度以上にエンジン冷却水温が上昇したとき
   に前記補正値を算出して更新することを特徴とする空燃
   比制御方法。
2. （２）前記補正値は前記基準値に乗算される補正係数Ｋ
   ＿Ｒ＿Ｅ＿Ｆ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。