JPS6313014B2 - - Google Patents
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- JPS6313014B2 JPS6313014B2 JP56075297A JP7529781A JPS6313014B2 JP S6313014 B2 JPS6313014 B2 JP S6313014B2 JP 56075297 A JP56075297 A JP 56075297A JP 7529781 A JP7529781 A JP 7529781A JP S6313014 B2 JPS6313014 B2 JP S6313014B2
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- fuel ratio
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
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- F02D41/2483—Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning restricting learned values
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車用等エンジンの排気ガス成分に
よつて空燃比を検出し、この検出信号によつてエ
ンジンに供給する混合気の空燃比を所定空燃比に
帰還制御する空燃比制御方方法に関する。
よつて空燃比を検出し、この検出信号によつてエ
ンジンに供給する混合気の空燃比を所定空燃比に
帰還制御する空燃比制御方方法に関する。
従来の空燃比制御方法は、空燃比センサの出力
による単なる積分制御であつた。このためエンジ
ンの運転の過渡時において、基本空燃比の変動が
前記積分制御の補正速度より速いと補正が追い着
かない。また空燃比センサが不活性な場合におい
ては、空燃比の帰還制御ができない等、充分な空
燃比制御ができず排気ガスの悪化がもたらされて
いた。
による単なる積分制御であつた。このためエンジ
ンの運転の過渡時において、基本空燃比の変動が
前記積分制御の補正速度より速いと補正が追い着
かない。また空燃比センサが不活性な場合におい
ては、空燃比の帰還制御ができない等、充分な空
燃比制御ができず排気ガスの悪化がもたらされて
いた。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、空燃
比センサの出力による積分処理制御に加え、この
積分補正量に応じた値をエンジンの各状態毎にメ
モリにエンジン状態補正量として記憶していき、
この記憶した補正量のうちそのときのエンジン状
態に対応する補正量とそのときの積分補正量とで
空燃比を帰還制御することにより、エンジンの過
渡時においても応答遅れがなく素早く所定空燃比
に制御できると共に、エンジンの低温時における
空燃比センサが不活性なとき等帰還制御ができな
いときでもメモリに記憶したエンジン状態補正量
に基づいて空燃比を精度よく制御できるようにす
ることを目的としている。
比センサの出力による積分処理制御に加え、この
積分補正量に応じた値をエンジンの各状態毎にメ
モリにエンジン状態補正量として記憶していき、
この記憶した補正量のうちそのときのエンジン状
態に対応する補正量とそのときの積分補正量とで
空燃比を帰還制御することにより、エンジンの過
渡時においても応答遅れがなく素早く所定空燃比
に制御できると共に、エンジンの低温時における
空燃比センサが不活性なとき等帰還制御ができな
いときでもメモリに記憶したエンジン状態補正量
に基づいて空燃比を精度よく制御できるようにす
ることを目的としている。
また、本発明者等は、一般に燃料タンク内の蒸
発燃料等の影響を受けてエンジン動作中のエンジ
ン状態補正量が通常時に比べて異なることがあ
り、その状態でエンジン停止するとその直前のエ
ンジン状態補正量がメモリに記憶されることにな
り、その後エンジンが冷却してから再度エンジン
始動する際に、先に記憶されたエンジン状態補正
量を用いるとこの時のエンジン状態にうまくマツ
チングせず運転性不良や排気ガス浄化不良を招く
ことを見出した。本発明は、さらにこの点を解消
すべく、エンジン状態補正量をメモリに記憶する
際、この補正量が所定の限界値を越えないように
してより一層高精度に空燃比を制御できるように
することを目的としている。
発燃料等の影響を受けてエンジン動作中のエンジ
ン状態補正量が通常時に比べて異なることがあ
り、その状態でエンジン停止するとその直前のエ
ンジン状態補正量がメモリに記憶されることにな
り、その後エンジンが冷却してから再度エンジン
始動する際に、先に記憶されたエンジン状態補正
量を用いるとこの時のエンジン状態にうまくマツ
チングせず運転性不良や排気ガス浄化不良を招く
ことを見出した。本発明は、さらにこの点を解消
すべく、エンジン状態補正量をメモリに記憶する
際、この補正量が所定の限界値を越えないように
してより一層高精度に空燃比を制御できるように
することを目的としている。
以下本発明を図に示す一実施例につき説明す
る。第１図は第１実施例を示すもので、エンジン
１は自動車に積載される公知の４サイクル火花点
火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリーナ２、
吸気管３、スロツトル弁４を経て吸入する。また
燃料は図示しない燃料系から各気筒に対応して設
けられた電磁式燃料噴射弁５を介して供給され
る。燃焼後の排気ガスは排気マニホールド６、排
気管７、三元触媒コンバータ８等を経て大気に放
出される。吸気管３にはエンジン１に吸入される
吸気量を検出し、吸気量に応じたアナログ電圧を
出力するポテンシヨメータ式吸気量センサ１１及
びエンジン１に吸入される空気の温度を検出し、
吸気温に応じたアナログ電圧（又はアナログ検出
信号）を出力するサーミスタ式吸気温センサ１２
が設置されている。また、エンジン１には冷却水
温を検出し、冷却水温に応じたアナログ電圧（ア
ナログ検出信号）を出力するサーミスタ式水温セ
ンサ１３が設置されており、さらに排気マニホー
ルド６には排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検
出し、空燃比が理論空燃比より小さい（即ちリツ
チ）とき１ボルト程度（この場合高レベル）、理
論空燃比より大きい（即ちリーン）とき0.1ボル
ト程度（この場合低レベル）の電圧を出力する空
燃比センサ１４が設置されている。回転速度（又
は回転数）センサ１５は、エンジン１のクランク
軸の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数
のパルス信号を出力する。この回転速度（回転
数）センサ１５としては例えば点火装置の点火コ
イルを用いればよく、点火コイルの一次側端子か
らの点火パルス信号を回転速度信号とすればよ
い。アイドルスイツチ（IDLE SW）１６はスロ
ツトル全閉位置の検出をする。制御回路２０は、
各センサ１１〜１６の検出信号に基いて燃料噴射
量を演算する回路で、電磁式燃料噴射弁５の開弁
時間を制御することにより燃料噴射量を調整す
る。
る。第１図は第１実施例を示すもので、エンジン
１は自動車に積載される公知の４サイクル火花点
火式エンジンで、燃焼用空気をエアクリーナ２、
吸気管３、スロツトル弁４を経て吸入する。また
燃料は図示しない燃料系から各気筒に対応して設
けられた電磁式燃料噴射弁５を介して供給され
る。燃焼後の排気ガスは排気マニホールド６、排
気管７、三元触媒コンバータ８等を経て大気に放
出される。吸気管３にはエンジン１に吸入される
吸気量を検出し、吸気量に応じたアナログ電圧を
出力するポテンシヨメータ式吸気量センサ１１及
びエンジン１に吸入される空気の温度を検出し、
吸気温に応じたアナログ電圧（又はアナログ検出
信号）を出力するサーミスタ式吸気温センサ１２
が設置されている。また、エンジン１には冷却水
温を検出し、冷却水温に応じたアナログ電圧（ア
ナログ検出信号）を出力するサーミスタ式水温セ
ンサ１３が設置されており、さらに排気マニホー
ルド６には排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検
出し、空燃比が理論空燃比より小さい（即ちリツ
チ）とき１ボルト程度（この場合高レベル）、理
論空燃比より大きい（即ちリーン）とき0.1ボル
ト程度（この場合低レベル）の電圧を出力する空
燃比センサ１４が設置されている。回転速度（又
は回転数）センサ１５は、エンジン１のクランク
軸の回転速度を検出し、回転速度に応じた周波数
のパルス信号を出力する。この回転速度（回転
数）センサ１５としては例えば点火装置の点火コ
イルを用いればよく、点火コイルの一次側端子か
らの点火パルス信号を回転速度信号とすればよ
い。アイドルスイツチ（IDLE SW）１６はスロ
ツトル全閉位置の検出をする。制御回路２０は、
各センサ１１〜１６の検出信号に基いて燃料噴射
量を演算する回路で、電磁式燃料噴射弁５の開弁
時間を制御することにより燃料噴射量を調整す
る。
第２図により制御回路２０について説明する。
１００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセツ
サ（即ちCPU）である。１０１は回転数カウン
タで回転速度（回転数）センサ１５からの信号よ
りエンジン回転数をカウントする回転数カウンタ
である。またこの回転数カウンタ１０１はエンジ
ン回転に同期して割り込み制御部１０２に割り込
み指令信号を送る。割り込み制御部１０２はこの
信号を受けると、コモンバス１５０を通じてマイ
クロプロセツサ１００に割り込み信号を出力す
る。１０３はデジタル入力ポートで空燃比センサ
１４の信号や図示しないスタータの作動をオンオ
フするスタータスイツチ１６からのスタータ信号
等のデジタル信号をマイクロプロセツサ１００に
伝達する。１０４はアナログマルチプレクサとＡ
―Ｄ変換器から成るアナログ入力ポートで吸気量
センサ１１、吸気温センサ１２、冷却水温センサ
１３からの各信号をＡ―Ｄ変換して順次マイクロ
プロセツサ１００に読み込ませる機能を持つ。こ
れら各ユニツト１０１，１０２，１０３，１０４
の出力情報はコモンバス１５０を通してマイクロ
プロセツサ１００に伝達される。１０５は電源回
路で後述するRAM１０７に電源を供給する。１
７はバツテリ、１８はキースイツチであるが電源
回路１０５はキースイツチ１８を通さず直接、バ
ツテリー１７に接続されている。よつて後述する
RAM１０７はキースイツチ１８に関係無く常時
電源が印加されている。１０６も電源回路である
がキースイツチ１８を通してバツテリー１７に接
続されている。電源回路１０６は後述するRAM
１０７以外の部分に電源を供給する。１０７はプ
ログラム動作中一時使用される一時記憶ユニツト
（即ちRAM）であるが前述の様にキースイツチ
１８に関係なく常時電源が印加されキースイツチ
１８をOFFにして機関の運転を停止しても記憶
内容が消失しない構成となつていて不揮発性メモ
リをなす。後述する第２の補正量K3もこのRAM
１０７に記憶されている。１０８はプログラムや
各種の定数等を記憶しておく読み出し専用メモリ
（即ちROM）である。１０９はレジスタを含む
燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタよ
り成り、マイクロプロセツサ（CPU）１００で
演算された電磁式燃料噴射弁５の開弁時間つまり
燃料噴射量を表すデジタル信号を実際の電磁式燃
料噴射弁５の開弁時間を与えるパルス時間幅のパ
ルス信号に変換する。１１０は電磁式燃料噴射弁
５を駆動する電力増幅部である。１１１はターマ
ーで経過時間を測定しCPU１００に伝達する。
１００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセツ
サ（即ちCPU）である。１０１は回転数カウン
タで回転速度（回転数）センサ１５からの信号よ
りエンジン回転数をカウントする回転数カウンタ
である。またこの回転数カウンタ１０１はエンジ
ン回転に同期して割り込み制御部１０２に割り込
み指令信号を送る。割り込み制御部１０２はこの
信号を受けると、コモンバス１５０を通じてマイ
クロプロセツサ１００に割り込み信号を出力す
る。１０３はデジタル入力ポートで空燃比センサ
１４の信号や図示しないスタータの作動をオンオ
フするスタータスイツチ１６からのスタータ信号
等のデジタル信号をマイクロプロセツサ１００に
伝達する。１０４はアナログマルチプレクサとＡ
―Ｄ変換器から成るアナログ入力ポートで吸気量
センサ１１、吸気温センサ１２、冷却水温センサ
１３からの各信号をＡ―Ｄ変換して順次マイクロ
プロセツサ１００に読み込ませる機能を持つ。こ
れら各ユニツト１０１，１０２，１０３，１０４
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プロセツサ１００に伝達される。１０５は電源回
路で後述するRAM１０７に電源を供給する。１
７はバツテリ、１８はキースイツチであるが電源
回路１０５はキースイツチ１８を通さず直接、バ
ツテリー１７に接続されている。よつて後述する
RAM１０７はキースイツチ１８に関係無く常時
電源が印加されている。１０６も電源回路である
がキースイツチ１８を通してバツテリー１７に接
続されている。電源回路１０６は後述するRAM
１０７以外の部分に電源を供給する。１０７はプ
ログラム動作中一時使用される一時記憶ユニツト
（即ちRAM）であるが前述の様にキースイツチ
１８に関係なく常時電源が印加されキースイツチ
１８をOFFにして機関の運転を停止しても記憶
内容が消失しない構成となつていて不揮発性メモ
リをなす。後述する第２の補正量K3もこのRAM
１０７に記憶されている。１０８はプログラムや
各種の定数等を記憶しておく読み出し専用メモリ
（即ちROM）である。１０９はレジスタを含む
燃料噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタよ
り成り、マイクロプロセツサ（CPU）１００で
演算された電磁式燃料噴射弁５の開弁時間つまり
燃料噴射量を表すデジタル信号を実際の電磁式燃
料噴射弁５の開弁時間を与えるパルス時間幅のパ
ルス信号に変換する。１１０は電磁式燃料噴射弁
５を駆動する電力増幅部である。１１１はターマ
ーで経過時間を測定しCPU１００に伝達する。
回転数カウンタ１０１は回転数センサ１５の出
力によりエンジン１回転に１回エンジン回転数を
測定し、その測定の終了時に割り込み制御部１０
２に割り込み指令信号を供給する。割り込み制御
部１０２はその信号から割り込み信号を発生し、
マイクロプロセツサ１００に燃料噴射量の演算を
行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
力によりエンジン１回転に１回エンジン回転数を
測定し、その測定の終了時に割り込み制御部１０
２に割り込み指令信号を供給する。割り込み制御
部１０２はその信号から割り込み信号を発生し、
マイクロプロセツサ１００に燃料噴射量の演算を
行なう割り込み処理ルーチンを実行させる。
第３図はマイクロプロセツサ１００の概略フロ
ーチヤートを示すものでこのフローチヤートに基
づきマイクロプロセツサ１００の機能を説明する
と共に構成全体の作動をも説明する。キースイツ
チ１８並びにスタータスイツチ１６がONしてエ
ンジンが始動されると第１ステツプ１０００のス
タートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステツプ１００１にて初期化の処理が実行され
る。
ーチヤートを示すものでこのフローチヤートに基
づきマイクロプロセツサ１００の機能を説明する
と共に構成全体の作動をも説明する。キースイツ
チ１８並びにスタータスイツチ１６がONしてエ
ンジンが始動されると第１ステツプ１０００のス
タートにてメインルーチンの演算処理が開始され
ステツプ１００１にて初期化の処理が実行され
る。
ステツプ１００４においてアナログ入力ポート
１０４からの冷却水温、吸気温に応じたデジタル
値を読み込む。ステツプ１００５ではその結果よ
り後述する補正量K1を演算し、結果をRAM１０
７に格納する。ステツプ１００６ではデジタル入
力ポートより空燃比センサ１４の信号を入力し、
タイマー１１１による経過時間の関数として後述
する補正量K2を増減しこの補正量K2つまり積分
処理情報をRAM１０７に格納する。第４図はこ
の積分処理情報としての補正量K2を増減するつ
まり積分する処理ステツプ１００６の詳細なフロ
ーチヤートである。まずステツプ４００では空燃
比検出器が活性状態となつているかどうか、また
は冷却水温等から空燃比の帰還制御ができるか否
かを判定し、帰還制御できない時つまりオープン
ループの時はステツプ４０６に進み補正量K2を
K2＝１とし、ステツプ４０５に進む。帰還制御
できる場合はステツプ４０１に進む。ステツプ４
０１では経過時間が単位時間△t1過ぎたか測定
し、過ぎていなければK2の補正をせずにこの処
理ステツプ１００６を終了する。時間が△t1だけ
経過しているとステツプ４０２に進み空燃比がリ
ツチであつて空燃比センサ１４の出力がリツチで
ある高レベル信号であればステツプ４０３に進み
以前のサイクルで求めたK2を△K2だけ減少させ、
ステツプ４０５に進み、この新しい補正量K2を
RAM１０７に格納する。ステツプ４０２におい
て空燃比がリーンであつて空燃比センサ１４の出
力がリーンを示す低レベル信号であればステツプ
４０４に進みK2を△K2だけ増加させステツプ４
０５に進む。この様にして補正量K2を増減させ
る。
１０４からの冷却水温、吸気温に応じたデジタル
値を読み込む。ステツプ１００５ではその結果よ
り後述する補正量K1を演算し、結果をRAM１０
７に格納する。ステツプ１００６ではデジタル入
力ポートより空燃比センサ１４の信号を入力し、
タイマー１１１による経過時間の関数として後述
する補正量K2を増減しこの補正量K2つまり積分
処理情報をRAM１０７に格納する。第４図はこ
の積分処理情報としての補正量K2を増減するつ
まり積分する処理ステツプ１００６の詳細なフロ
ーチヤートである。まずステツプ４００では空燃
比検出器が活性状態となつているかどうか、また
は冷却水温等から空燃比の帰還制御ができるか否
かを判定し、帰還制御できない時つまりオープン
ループの時はステツプ４０６に進み補正量K2を
K2＝１とし、ステツプ４０５に進む。帰還制御
できる場合はステツプ４０１に進む。ステツプ４
０１では経過時間が単位時間△t1過ぎたか測定
し、過ぎていなければK2の補正をせずにこの処
理ステツプ１００６を終了する。時間が△t1だけ
経過しているとステツプ４０２に進み空燃比がリ
ツチであつて空燃比センサ１４の出力がリツチで
ある高レベル信号であればステツプ４０３に進み
以前のサイクルで求めたK2を△K2だけ減少させ、
ステツプ４０５に進み、この新しい補正量K2を
RAM１０７に格納する。ステツプ４０２におい
て空燃比がリーンであつて空燃比センサ１４の出
力がリーンを示す低レベル信号であればステツプ
４０４に進みK2を△K2だけ増加させステツプ４
０５に進む。この様にして補正量K2を増減させ
る。
次に、第３図中ステツプ１００７は、吸入空気
量に応じて分割、割り当てされた補正量K3を増
減演算し、その結果をRAM１０７に書き換えて
格納する、いわゆる学習制御にて補正量K3を修
正するステツプである。なお、補正量K3は吸入
空気量Ｑに応じて第６図に示す様に分割してい
る。つまり、吸入空気量Ｑを測定可能な範囲内で
小空気量から16分割して、各分割ブロツク毎に補
正量K3を割り当てている。例えばＱ分割番号No.
１の補正量をK1 3で表わし、またＱ分割番号No.ｎ
の補正量はKn 3で表わすようにしている。
量に応じて分割、割り当てされた補正量K3を増
減演算し、その結果をRAM１０７に書き換えて
格納する、いわゆる学習制御にて補正量K3を修
正するステツプである。なお、補正量K3は吸入
空気量Ｑに応じて第６図に示す様に分割してい
る。つまり、吸入空気量Ｑを測定可能な範囲内で
小空気量から16分割して、各分割ブロツク毎に補
正量K3を割り当てている。例えばＱ分割番号No.
１の補正量をK1 3で表わし、またＱ分割番号No.ｎ
の補正量はKn 3で表わすようにしている。
本実施例では、特にエバポシステムによつて機
関負荷状態に応じて不定期的にキヤニスタに貯え
られた燃料タンクからの蒸発燃料が吸気管側に供
給されることにより、空燃比がばらつくことに着
目し、これを学習制御による演算方法を工夫して
効果的に抑えるようにしている。この点について
は第５図〜第９図を用いて後で詳細に説明する。
関負荷状態に応じて不定期的にキヤニスタに貯え
られた燃料タンクからの蒸発燃料が吸気管側に供
給されることにより、空燃比がばらつくことに着
目し、これを学習制御による演算方法を工夫して
効果的に抑えるようにしている。この点について
は第５図〜第９図を用いて後で詳細に説明する。
通常は１００４〜１００７のメインルーチンの
処理を制御プログラムに従つてくり返し実行す
る。割り込み制御部１０２からの燃料噴射演算の
割り込み信号が入力されると、マイクロプロセツ
サ１００はメインルーチンの処理中であつても直
ちにその処理を中断しステツプ１０１０の割り込
み処理ルーチンに移る。ステツプ１０１１では回
転数カウンタ１０１からのエンジン回転数Ｎを表
わす信号を取り込み、次にステツプ１０１２にて
アナログ入力ポート１０４から吸入空気量（即ち
吸気量）Ｑを表わす信号を取り込み、次にステツ
プ１０１３では回転数Ｎと吸気量Ｑをメインルー
チンの演算処理における補正量K3の記憶処理の
ためのパラメータとして使用するためにRAM１
０７に格納する。次にステツプ１０１４にてエン
ジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑから決まる基本的な
燃料噴射量（つまり電磁式燃料噴射弁５の噴射時
間幅ｔ）を計算する。計算式はｔ＝Ｆ×Ｑ／Ｎ （Ｆ：定数）である。次にステツプ１０１５では
メインルーチンで求めた燃料噴射用の各種の補正
量をRAM１０７から読み出し空燃比を決定する
噴射量（即ち噴射時間幅）の補正計算を行う。噴
射時間幅Ｔの計算式はＴ＝ｔ×K1×K2×K3であ
る。次にステツプ１０１６にて補正計算した燃料
噴射量のデータをカウンタ１０９にセツトする。
次にステツプ１０１７に進みメインルーチンに復
帰する。メインルーチンに復帰する際は割込み処
理で中断したときの処理ステツプに戻る。
処理を制御プログラムに従つてくり返し実行す
る。割り込み制御部１０２からの燃料噴射演算の
割り込み信号が入力されると、マイクロプロセツ
サ１００はメインルーチンの処理中であつても直
ちにその処理を中断しステツプ１０１０の割り込
み処理ルーチンに移る。ステツプ１０１１では回
転数カウンタ１０１からのエンジン回転数Ｎを表
わす信号を取り込み、次にステツプ１０１２にて
アナログ入力ポート１０４から吸入空気量（即ち
吸気量）Ｑを表わす信号を取り込み、次にステツ
プ１０１３では回転数Ｎと吸気量Ｑをメインルー
チンの演算処理における補正量K3の記憶処理の
ためのパラメータとして使用するためにRAM１
０７に格納する。次にステツプ１０１４にてエン
ジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑから決まる基本的な
燃料噴射量（つまり電磁式燃料噴射弁５の噴射時
間幅ｔ）を計算する。計算式はｔ＝Ｆ×Ｑ／Ｎ （Ｆ：定数）である。次にステツプ１０１５では
メインルーチンで求めた燃料噴射用の各種の補正
量をRAM１０７から読み出し空燃比を決定する
噴射量（即ち噴射時間幅）の補正計算を行う。噴
射時間幅Ｔの計算式はＴ＝ｔ×K1×K2×K3であ
る。次にステツプ１０１６にて補正計算した燃料
噴射量のデータをカウンタ１０９にセツトする。
次にステツプ１０１７に進みメインルーチンに復
帰する。メインルーチンに復帰する際は割込み処
理で中断したときの処理ステツプに戻る。
マイクロプロセツサ１００の概略の機能は以上
の通りである。
の通りである。
以上の様にして第２の補正量K3は吸入空気量
に応じてたくさん準備されているのでエンジンの
運転状態に対応した適正な補正量を即時に使用す
ることができる。過渡時を含む全運転条件に対し
て、応答の早い制御ができる。さらに第２の補正
量K3は運転状態に対応して修正されてゆくので、
エンジンやセンサの経時変化や劣化に対して自動
的に修正できる。
に応じてたくさん準備されているのでエンジンの
運転状態に対応した適正な補正量を即時に使用す
ることができる。過渡時を含む全運転条件に対し
て、応答の早い制御ができる。さらに第２の補正
量K3は運転状態に対応して修正されてゆくので、
エンジンやセンサの経時変化や劣化に対して自動
的に修正できる。
さて、第７図はエバポシステムの概略を示す。
燃料タンク３０からの蒸発燃料はパイプ３１を通
つてキヤニスタ４０へ導かれる。キヤニスタ４０
へ集められた蒸発燃料は、計算された燃料量とは
無関係に、アイドルオフ時で特にエンジンの中、
軽負荷時にパイプ４１、固定絞り４２を通り、ス
ロツトル弁４を経て吸気管３の中へ導かれる。ま
た、第８図は蒸発燃料がエンジン状態補正量K3
へ及ぼす影響を示す。蒸発燃料がない時の補正量
K3を破線（図中特性イ）で示し、蒸発燃料があ
る時の補正量K3を実線（図中特性ロ）で示して
ある。斜線部分が蒸発燃料によるオーバーリツチ
量（オーバーリツチ領域）である。
燃料タンク３０からの蒸発燃料はパイプ３１を通
つてキヤニスタ４０へ導かれる。キヤニスタ４０
へ集められた蒸発燃料は、計算された燃料量とは
無関係に、アイドルオフ時で特にエンジンの中、
軽負荷時にパイプ４１、固定絞り４２を通り、ス
ロツトル弁４を経て吸気管３の中へ導かれる。ま
た、第８図は蒸発燃料がエンジン状態補正量K3
へ及ぼす影響を示す。蒸発燃料がない時の補正量
K3を破線（図中特性イ）で示し、蒸発燃料があ
る時の補正量K3を実線（図中特性ロ）で示して
ある。斜線部分が蒸発燃料によるオーバーリツチ
量（オーバーリツチ領域）である。
この図から分かるように小空気量領域および大
空気量領域ではオーバーリツチ量が小さく、他
方、中空気量領域においてオーバーリツチ量が大
きくなることが認められる。本発明者等はこの現
象に着目し、エンジン運転状態またはエンジン負
荷状態に関係付けされる小空気量領域の代表的補
正量と大空気量領域の代表的補正量とから、計算
により中空気量領域の補正量K3の限界値を算出
して予め設定しておくことにより、蒸発燃料によ
るオーバーリツチ量が（学習制御による）補正量
K3へ及ぼす影響を最小限に抑えるようにしてい
る。
空気量領域ではオーバーリツチ量が小さく、他
方、中空気量領域においてオーバーリツチ量が大
きくなることが認められる。本発明者等はこの現
象に着目し、エンジン運転状態またはエンジン負
荷状態に関係付けされる小空気量領域の代表的補
正量と大空気量領域の代表的補正量とから、計算
により中空気量領域の補正量K3の限界値を算出
して予め設定しておくことにより、蒸発燃料によ
るオーバーリツチ量が（学習制御による）補正量
K3へ及ぼす影響を最小限に抑えるようにしてい
る。
以下、補正量K3の限界値を算出する一例を第
９図Ａ，Ｂ，Ｃに示し、順番に説明する。まず第
９図Ａに示す如く、小空気量領域の代表的補正量
KAを求める。この場合一例として、 KA＝（K1 3＋K2 3）／２ ……(1) より求め、さらに大空気量領域の代表的補正量
KBを求める。この場合一例として、 KB＝（K15 3＋K16 3）／２ ……(2) より求める。続いて第９図Ｂに示す如く、先に求
めた代表的補正量KA，KBから中空気量領域の限
界値KLを求める。この場合一例として、 KL＝｛（KA＋KB）／２｝−Ｘ ……(3) より両者の平均値を限界値KLとして求めている。
なお、Ｘは定数で、エンジンの機差や部品のばら
つきを見込んで設定される値であり、通常３〜５
％が適当である。
９図Ａ，Ｂ，Ｃに示し、順番に説明する。まず第
９図Ａに示す如く、小空気量領域の代表的補正量
KAを求める。この場合一例として、 KA＝（K1 3＋K2 3）／２ ……(1) より求め、さらに大空気量領域の代表的補正量
KBを求める。この場合一例として、 KB＝（K15 3＋K16 3）／２ ……(2) より求める。続いて第９図Ｂに示す如く、先に求
めた代表的補正量KA，KBから中空気量領域の限
界値KLを求める。この場合一例として、 KL＝｛（KA＋KB）／２｝−Ｘ ……(3) より両者の平均値を限界値KLとして求めている。
なお、Ｘは定数で、エンジンの機差や部品のばら
つきを見込んで設定される値であり、通常３〜５
％が適当である。
第９図Ｃは先に求めた限界値KLを設定した場
合の補正量K3を示すものである。もちろん、こ
の限界値KLは、小，大空気量領域の補正量K3が
書き換えられた場合にはその都度変更されること
になる。
合の補正量K3を示すものである。もちろん、こ
の限界値KLは、小，大空気量領域の補正量K3が
書き換えられた場合にはその都度変更されること
になる。
さて、そこで第５図に示す補正量K3を演算し
記憶処理するステツプ１００７のフローチヤート
についてその流れを説明する。まずステツプ５０
１では経過時間が単位時間△t2過ぎたか測定し△
t2経過していないときは記憶処理ステツプ１００
７を終了し、経過しているとステツプ５０２に進
みK2の値を判定する。K2＝１ならば何もせずこ
の処理ステツプ１００７を終了する。
記憶処理するステツプ１００７のフローチヤート
についてその流れを説明する。まずステツプ５０
１では経過時間が単位時間△t2過ぎたか測定し△
t2経過していないときは記憶処理ステツプ１００
７を終了し、経過しているとステツプ５０２に進
みK2の値を判定する。K2＝１ならば何もせずこ
の処理ステツプ１００７を終了する。
ステツプ５０２でK2＜１のときはステツプ５
０３に進みKn 3を△K3だけ減少しその結果を一時
記憶する。ステツプ５０２でK2＞１のときはス
テツプ５０４に進み以前のサイクルで求めた補正
量Kn 3を△K3だけ増加しその結果を一時記憶しス
テツプ５０５に進む。
０３に進みKn 3を△K3だけ減少しその結果を一時
記憶する。ステツプ５０２でK2＞１のときはス
テツプ５０４に進み以前のサイクルで求めた補正
量Kn 3を△K3だけ増加しその結果を一時記憶しス
テツプ５０５に進む。
ステツプ５０５では吸入空気量分割番号ｎが３
≦ｎ≦14か否か、つまり現在の吸入空気量Ｑが中
空気量領域にあるか否かを判定する。そこでＱが
中空気量領域にない場合にはステツプ５１０で先
に求めた結果（Kn 3）をRAM１０７に書き換え格
納する。一方、Ｑが中空気量領域にあると判定し
た場合には、ステツプ５０６で前述した(1)式およ
び(2)式を用いて小空気量領域および大空気量領域
の代表的補正量KA，KBを求め、ステツプ５０７
では前述した(3)式を用いて中空気量領域の限界値
KLを求める。そしてステツプ５０８で先に求め
た結果（Kn 3）がその限界値KLより大きいときは
ステツプ５１０でその結果をそのままRAM１０
７に格納し、一方小さいときはステツプ５０９で
その結果（Kn 3）を限界値KLに置き換えてステツ
プ５１０でRAM１０７に格納することになる。
≦ｎ≦14か否か、つまり現在の吸入空気量Ｑが中
空気量領域にあるか否かを判定する。そこでＱが
中空気量領域にない場合にはステツプ５１０で先
に求めた結果（Kn 3）をRAM１０７に書き換え格
納する。一方、Ｑが中空気量領域にあると判定し
た場合には、ステツプ５０６で前述した(1)式およ
び(2)式を用いて小空気量領域および大空気量領域
の代表的補正量KA，KBを求め、ステツプ５０７
では前述した(3)式を用いて中空気量領域の限界値
KLを求める。そしてステツプ５０８で先に求め
た結果（Kn 3）がその限界値KLより大きいときは
ステツプ５１０でその結果をそのままRAM１０
７に格納し、一方小さいときはステツプ５０９で
その結果（Kn 3）を限界値KLに置き換えてステツ
プ５１０でRAM１０７に格納することになる。
上記実施例において補正量K3の限界値KLを算
出する手法は、小，大空気量領域の代表的補正量
KA，KBの値が近い場合には良いが、大きく異な
る場合には制御精度が低下してしまい適切でなく
別の方法が必要である。
出する手法は、小，大空気量領域の代表的補正量
KA，KBの値が近い場合には良いが、大きく異な
る場合には制御精度が低下してしまい適切でなく
別の方法が必要である。
そこで、制御精度を高めるための他の計算方法
を第１０図および第１１図を用いて説明する。ま
ず第９図Ａの場合と同様にして小空気量領域およ
び大空気量領域の代表的補正量KA，KBを求める。
次に、第１０図Ａにおいて中空気量領域の限界値
KLの求め方を説明する。限界値設定領域の吸入
空気量分割数をＭとする。吸入空気量分割番号No.
３の限界値をK3 Lとして表わすと、 K3 L＝KA＋（KB−KA）／Ｍ−Ｘ ……(4) より求める。また（KB−KA）／Ｍ＝△K3とおく
と(4)式は K3 L＝KA＋△K3−Ｘ となる。次に、吸入空気量分割番号No.４の限界値
K4 Lは K4 L＝KA＋△K3×２−Ｘ となる。このようにして分割番号が１つ増す毎に
△K3だけ増すことになる。
を第１０図および第１１図を用いて説明する。ま
ず第９図Ａの場合と同様にして小空気量領域およ
び大空気量領域の代表的補正量KA，KBを求める。
次に、第１０図Ａにおいて中空気量領域の限界値
KLの求め方を説明する。限界値設定領域の吸入
空気量分割数をＭとする。吸入空気量分割番号No.
３の限界値をK3 Lとして表わすと、 K3 L＝KA＋（KB−KA）／Ｍ−Ｘ ……(4) より求める。また（KB−KA）／Ｍ＝△K3とおく
と(4)式は K3 L＝KA＋△K3−Ｘ となる。次に、吸入空気量分割番号No.４の限界値
K4 Lは K4 L＝KA＋△K3×２−Ｘ となる。このようにして分割番号が１つ増す毎に
△K3だけ増すことになる。
従つて、一般式として吸入空気量分割番号をｎ
とすると次のようになる。
とすると次のようになる。
Kn L＝KA＋△K3×（ｎ−２）−Ｘ ……(5)
ただし△K3＝（KB−KA）／Ｍ
このようにして限界値KLを設定した結果、補
正量K3は第１０図Ｂ中の特性ハとなる。このよ
うにして代表的補正量KA，KBの差が大きい場合
でも蒸発燃料による影響を小さくすることができ
る。
正量K3は第１０図Ｂ中の特性ハとなる。このよ
うにして代表的補正量KA，KBの差が大きい場合
でも蒸発燃料による影響を小さくすることができ
る。
第１１図は上述した計算方法を用いて補正量
K3を求めるフローチヤートであり、その流れは
第５図と同様であるため説明を省略する。
K3を求めるフローチヤートであり、その流れは
第５図と同様であるため説明を省略する。
また、補正量K3に関し他の限界値設定方法と
して所定値を予め設定する方法がある。例えば、
吸入空気量分割に関係なく、一定値を設定するこ
ともできる。また吸入空気量分割毎に限界値を予
め設定しておくこともできる。
して所定値を予め設定する方法がある。例えば、
吸入空気量分割に関係なく、一定値を設定するこ
ともできる。また吸入空気量分割毎に限界値を予
め設定しておくこともできる。
なお、上述した各計算方法は本発明の課題を達
成するための一例に過ぎず、その目的の範囲内で
種々の変形が可能なことは言うまでもない。
成するための一例に過ぎず、その目的の範囲内で
種々の変形が可能なことは言うまでもない。
以上述べたように本発明は、エンジンの排気ガ
ス成分により空燃比を検出する空燃比センサを備
えこの空燃比センサの信号によつて空燃比を制御
する方法であつて、前記空燃比センサからの信号
を積分処理すること、この積分処理にて得た積分
補正量を基にエンジン運転状態に対応させてエン
ジン状態補正量として計算し記憶手段に記憶する
こと、この計算により求めたエンジン状態補正量
と前記積分補正量とによつて空燃比を制御するも
のであり、さらにエンジン状態補正量が所定の限
界値を越えないように制限することを特徴として
おり、エンジンの過渡時においても応答よく目標
空燃比に制御できると共に、空燃比センサの不活
性時等の帰還制御ができないときでも記憶された
エンジン状態補正量を用いて精度よく空燃比制御
することが可能となる。さらには、蒸発燃料等の
影響を受けてエンジン状態補正量が通常時に比べ
異なることがあり、その状態でエンジン停止する
とその直前のエンジン状態補正量がメモリに記憶
されるため、エンジンが冷えてからの再始動時に
はこのエンジン状態補正量が不適当な値となり、
運転性不良及び排気ガス浄化不良を招くことがあ
るが、本発明ではエンジン状態補正量をチエツク
し、このエンジン状態補正量が所定の限界値を越
えないようにすることにより、空燃比のばらつき
を抑えて高精度に制御できるという優れた効果が
ある。
ス成分により空燃比を検出する空燃比センサを備
えこの空燃比センサの信号によつて空燃比を制御
する方法であつて、前記空燃比センサからの信号
を積分処理すること、この積分処理にて得た積分
補正量を基にエンジン運転状態に対応させてエン
ジン状態補正量として計算し記憶手段に記憶する
こと、この計算により求めたエンジン状態補正量
と前記積分補正量とによつて空燃比を制御するも
のであり、さらにエンジン状態補正量が所定の限
界値を越えないように制限することを特徴として
おり、エンジンの過渡時においても応答よく目標
空燃比に制御できると共に、空燃比センサの不活
性時等の帰還制御ができないときでも記憶された
エンジン状態補正量を用いて精度よく空燃比制御
することが可能となる。さらには、蒸発燃料等の
影響を受けてエンジン状態補正量が通常時に比べ
異なることがあり、その状態でエンジン停止する
とその直前のエンジン状態補正量がメモリに記憶
されるため、エンジンが冷えてからの再始動時に
はこのエンジン状態補正量が不適当な値となり、
運転性不良及び排気ガス浄化不良を招くことがあ
るが、本発明ではエンジン状態補正量をチエツク
し、このエンジン状態補正量が所定の限界値を越
えないようにすることにより、空燃比のばらつき
を抑えて高精度に制御できるという優れた効果が
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第２図は第１図に示す制御回路のブロツク図、第
３図は第２図に示すマイクロプロセツサの概略の
フローチヤート、第４図は第３図に示すステツプ
１００６の詳細なフローチヤート、第５図は第３
図に示すステツプ１００７の詳細なフローチヤー
ト、第６図は第１図の実施例の作動を説明するた
めに用いるエンジン状態補正量K3のマツプ、第
７図はエバポシステムの概略図、第８図は蒸発燃
料がエンジン状態補正量K3へ及ぼす影響を示す
特性図、第９，１０図は補正量K3の限界値設定
方法を示す説明図、第１１図はステツプ１００７
の他の作動例を示すフローチヤートである。 １…エンジン、１１…空気量センサ、１４…空
燃比センサ、１５…回転速度センサ、２０…制御
回路、１００…マイクロプロセツサ（CPU）、１
０７…不揮発性メモリをなす一時記憶ユニツト
（RAM）。
第２図は第１図に示す制御回路のブロツク図、第
３図は第２図に示すマイクロプロセツサの概略の
フローチヤート、第４図は第３図に示すステツプ
１００６の詳細なフローチヤート、第５図は第３
図に示すステツプ１００７の詳細なフローチヤー
ト、第６図は第１図の実施例の作動を説明するた
めに用いるエンジン状態補正量K3のマツプ、第
７図はエバポシステムの概略図、第８図は蒸発燃
料がエンジン状態補正量K3へ及ぼす影響を示す
特性図、第９，１０図は補正量K3の限界値設定
方法を示す説明図、第１１図はステツプ１００７
の他の作動例を示すフローチヤートである。 １…エンジン、１１…空気量センサ、１４…空
燃比センサ、１５…回転速度センサ、２０…制御
回路、１００…マイクロプロセツサ（CPU）、１
０７…不揮発性メモリをなす一時記憶ユニツト
（RAM）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンの排気ガス成分により空燃比を検出
する空燃比センサを備え、この空燃比センサの信
号によつて空燃比を制御する方法であつて、前記
空燃比センサからの信号を積分処理するステツ
プ、この積分処理にて得た積分補正量を基にエン
ジン運転状態に対応させてエンジン状態補正量と
して計算し記憶手段に記憶するステツプ、及びこ
の計算により求めたエンジン状態補正量と前記積
分補正量とによつて空燃比を制御するステツプを
含み、さらに前記エンジン状態補正量が所定の限
界値を越えないように制限するステツプを含むこ
とを特徴とする空燃比制御方法。 ２ エンジン状態補正量の限界値はエンジン負荷
状態に関係付けされるエンジン状態区分によつて
異なる限界値もしくは同一限界値を設定するよう
にした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 エンジン状態補正量の限界値は空燃比補正の
上限と下限と同一限界値、もしくは異なる限界値
を設定するようにした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。 ４ エンジン状態補正量の限界値はエンジン状態
区分のうちの特定区分のエンジン状態補正量値か
ら各区分の限界値を算出するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の空燃比制御
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56075297A JPS57188745A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Air-fuel ratio control method |
| US06/377,542 US4461261A (en) | 1981-05-18 | 1982-05-12 | Closed loop air/fuel ratio control using learning data each arranged not to exceed a predetermined value |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56075297A JPS57188745A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Air-fuel ratio control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188745A JPS57188745A (en) | 1982-11-19 |
| JPS6313014B2 true JPS6313014B2 (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=13572163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56075297A Granted JPS57188745A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Air-fuel ratio control method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4461261A (ja) |
| JP (1) | JPS57188745A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890000497B1 (ko) * | 1983-11-21 | 1989-03-20 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 공연비 제어장치 |
| JPS60184945A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Toyota Motor Corp | 電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量制御方法 |
| JPS60184946A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Toyota Motor Corp | 電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量制御方法 |
| JPS60184947A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Toyota Motor Corp | 電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量制御方法 |
| JPS60195342A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-03 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置 |
| JPS6131645A (ja) | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
| JPS6131644A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
| JPS61112765A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-05-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
| JPS6143235A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-01 | Toyota Motor Corp | 空燃比制御方法 |
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