JPS6354133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の動作状態量である回転数
ｎ、空気量Ｑ、吸込管圧力Ｐ、絞り弁の角度位置
α_D等の１つまたは複数を、各調整量を長時間制御
するための帰還実際値である、各調整量の変化に
依存する少なくとも１つの別の動作状態量を関与
させて評価するようにした、内燃機関の調整量の
制御方法に関する。この場合内燃機関の調整量
は、燃料調量パルスの持続時間、点火角度、排気
ガス還送量等とするのが有利である。

内燃機関の燃料調量パルスのパルス幅等の調整
量を制御する方法が提案されている。この制御方
法では、特性曲線制御装置を用いて燃料調量パル
スを形成する。開ループ制御を行う特性曲線制御
装置には、内燃機関の外部動作状態信号が加わ
り、燃料量の適性値がインタロゲートされるない
し呼出される。特性曲線としては、絞り弁の角度
位置α_Dと回転数ｎとの関係を表示する特性曲線を
使用する。しかしこの種の特性曲線制御装置を用
いただけでは、内燃機関の動作時間の経過に伴つ
て生ずる種々の作用に的確に応答することができ
ない。この種の作用により、内燃機関の変動後の
状態に基づいて調整された燃料調製装置の動作状
態からのずれが生ずる。従つて例えば制御システ
ムに所属する装置群にドリフトが生ずるおそれが
ある。更に内燃機関の動作時間に依存ししかも既
にプログラミングした特性曲線では追従すること
のできない変動が、内燃機関に生ずるおそれがあ
る。そのため例えば排気ガスの組成を排気ガス規
制の無害化基準内におさえることができない。燃
料消費量が過剰になるか、又は内燃機関の動作に
何等かの障害が生ずる。

上述のような開ループ制御による特性曲線制御
装置を、適切な閉ループ制御装置により監視する
ことができる。閉ループ制御装置は、その動作時
に内燃機関の動作状態信号を実際値として使用す
る。内燃機関の動作状態信号を実際値として使用
して閉ループ制御を行う場合、例えば内燃機関の
排気ガス管路に所謂酸素ゾンデないしλゾンデを
設け、これにより実際値たる閉ループ制御信号を
得ることができる。あるいは内燃機関の不安定動
作状態から、実際値たる閉ループ制御信号を導出
することもできる。しかし周知のようにオツト機
関等の内燃機関では、動作状態が素早く変動する
ので、敏速な閉ループ制御を行う必要がある。即
ち、敏感な閉ループ制御信号を得る必要があるだ
けでなく、閉ループ制御信号を素早く作用せしめ
る必要がある。しかしこの要請に充分こたえるこ
とは容易でない。例えば吸込と排気との間に機関
の不感時間が生ずるためである。

以上に述べた、開ループ制御と閉ループ制御の
特徴および欠点をまとめると次のようになる。

開ループ制御の場合には、変動する外部状態
（内燃機関の動作状態）にいわば盲目的に応動し、
通常は回転数および供給空気量に依存して、供給
燃料量が調量される。この種の開ループ制御は実
際に必要とされる燃料量に正確に対応せず、その
センサの１つが誤つた値を供給するときは、常に
誤つた出力量を発生する。この点に関してこの開
ループ制御は重大な欠点を有するが他方では動作
状態の変化に直ちに応動できることおよびこの開
ループ制御は構成および動作が一般的に比較的簡
単であるという著しい利点も有する。

さらに別の欠点としては、常時保守が必要とさ
れることのほかに、さらに長い年月の影響も受け
て、制御される調整量が例えばドリフト、老化等
により著しく変化することである。

閉ループ制御の場合は回路が、被制御系の実際
の状態をインタロゲートないし呼び出すようにし
ている、例えば自動車の場合は排気ガス路中のλ
−ゾンデによりスムースランニング制御等を行
う。

閉ループ制御の欠点は、緩慢な応動、残留する
制御偏差、複雑な装置構成にある。

本発明の課題は、これらの欠点を解消した内燃
機関の調整量の制御方法を提供することである。
本発明によればこの課題は次のように解決され
る。すなわち、燃料調量パルスの持続時間または
その他の調整量データを電子的に記憶している特
性曲線ダイヤグラム制御系に、その都度の調整量
を定性的に示す開ループ制御値である前置制御値
を取り出すため、内燃機関の検出された動作状態
量の少なくとも１つを加えるようにし、また前置
制御値を定量的に適正化するために、前記実際値
を用いた閉ループ制御系である長時間制御系によ
つて前置制御値を一時的に修正し、さらに閉ルー
プ制御である長時間制御から開ループ制御である
前置制御だけの動作へ移行する場合に、閉ループ
長時間制御動作と開ループ前置制御動作との間の
移行が連続的に行われ、かつドリフト、老化等の
経年誤差が除去され、さらに前置制御系が変動す
る動作状態量へ迅速かつ正確に応動するように、
前記移行の度に実際に調量された燃料量と基準特
性ダイヤグラムに基づく燃料量との間の差である
閉ループ制御偏差から生じる係数を前置制御動作
へ継続作用させる、ようにするのである。

本発明により、閉ループ制御である前置制御と
閉ループ制御である長時間制御が組み合わせられ
構成が簡単にされ、かつ両制御の欠点が回避され
これにより双方の利点が得られるようにされてい
る。

本発明の方法を実施した装置は基本的には開ル
ープ制御にもとづいて動作する。この制御法は、
動作状態信号から通常の制御である前置制御値を
次のように形成する、即ち動作状態信号を（固定
値）−メモリへ導き、この記憶器が、計算するこ
となく既に動作状態信号により要請される調整量
に相応する出力信号を送出する。しかしこの信号
は、例えば系の老化、ドリフトによる影響、セン
サの損傷、誤特性等が付加されるときは、最終的
な正確さを有するものでない。最終的な調整量決
定のため、記憶器からの前置制御量を前置制御を
行う期間の一部分だけ用いて修正するための長時
間制御が作用する。しかしこの場合内燃機関の実
効的な実際値状態の考慮の下に作用する。さらに
この場合、長時間制御に次の装置が設けられてい
るので、前置制御の迅速な応動は保証される。即
ち閉ループ制御から開ループ制御への移行および
その逆の移行の場合にその都度、実際に調量され
た燃料量と基準特性曲線ダイヤグラムに基づく燃
料量との間の差である閉ループ制御偏差から生ず
る係数が保持されるようにする装置が設けられて
いる。

従つて開ループ制御としての前置制御は、併せ
て行われる閉ループ制御としての長時間制御か
ら、対応する信号を得る。

本発明による開ループ制御系はデジタル方式で
動作し、そのためデジタル前置制御量Ｙ０を送出
するメモリを用いる。この前置制御量には修正周
波数ｆ２が乗算されて、最終的な調整量が形成さ
れる。このことは閉ループ制御の作用である。

もう１つの利点はこの修正周波数ｆ２が、２値
の還送制御信号に応じて閉ループ制御から得られ
る、即ち修正周波数に対する積分装置が２値の帰
還信号によつて相応に制御されることである 前置制御ないし前置制御値は、例えば絞り弁角
度位置−回転数−特性曲線を記憶しているメモリ
を呼び出す（インタロゲートとも称する）ことに
より求められる調整ないし調整量のことである。
前置制御値は、特性曲線のメモリに内燃機関の動
作に作用しているパラメータのうちの少なくとも
１つ（通常は２つのパラメータ即ち回転数と吸込
空気量を）が供給された時に得られる。而してメ
モリから送出される出力量を前置制御量と称す
る、何故ならばこれから修正されることのある前
の値だからである。即ち前置制御値とは最終的な
制御量が決定される前の暫定的な制御量のことで
ある。

このようにして得られた前置制御量は所定の動
作状態の場合に閉ループ制御により修正される。

閉ループ制御は経年誤差の除去を目的としてお
り、例えば酸素センサないしゾンデによる排気ガ
ス組成の実際値の検出により行うことができる。
酸素センサはその特性が基本的には設定値（空気
過剰率λ＝１）に対しての偏差を示す信号として
出力関数の跳躍領域を表わす信号を出力する発信
器である。即ちセンサから送出されるデータは常
に“過度に希薄”または“過度に濃厚”のいずれ
かを表わす。センサのこの出力特性から得られる
量により、メモリからの前置制御値が（乗算によ
り）修正される。この修正のための閉ループ制御
のことを長時間制御と呼ぶ。なぜならば、閉ルー
プ制御から開ループ制御へ移行する度に実際に調
量された燃料量と基準特性曲線ダイヤグラムとの
間の差である閉ループ制御偏差から生じる係数
が、閉ループ制御の遮断時にも開ループ前置制御
値に作用する、つまり閉ループ制御偏差係数が特
性曲線を用いた前置制御動作に継続作用するから
である。このように、前置制御値が閉ループ長時
間制御によつてさらに修正されることにより、内
燃機関の調整量が一層正確に定められる。しかし
この長時間制御は、一時的に、つまり前置制御を
行う期間の一部分においてしか作用しない。“一
部分”とは、所定の動作状態の場合ということで
ある。即ち内燃機関は必ずしもすべての動作状態
を同時にとることはできない。そのため長時間制
御の効果的な切換を絞り弁位置に依存させて行
う。無負荷運転からはじめて所定の絞り弁角度は
またアクセル位置までは、例えば閉ループ制御さ
れる領域が設けられる。次に絞り弁角度が一層大
きくなると閉ループ制御偏差係数を伴う前置制御
値が調整量に対して用いられ、この場合負荷の変
動に対する著しく迅速な応動がなされ、全負荷領
域において再び閉ループ制御される。このことは
第６図に示されている。

特性曲線ダイヤグラム制御に用いられるメモリ
は、記憶されるデータの全領域を有し、次のよう
に動作する。即ち内燃機関の所定の動作状態の場
合の燃料調量パルスの持続時間ないしパルス幅が
検出されると、この動作状態に対応する空気量と
回転数のデータがその都度メモリにアドレス制御
ないし呼び出しの目的で導かれる。これによりメ
モリは直ちに、つまり計算過程を経ないで、この
動作状態に必要な調整量に相応する前置制御量を
形成する。即ちその都度の燃料調量パルスの持続
時間に対する記憶値が、メモリから呼び出される
ないしインタロゲートされる。このことは特開昭
49−56033号公報記載の装置と比較する場合に極
めて重要である。なぜなら、この装置は次のよう
にして動作識別量を計算するからである。すなわ
ち、非直線特性曲線を用いて回転数および吸気量
から入力周波数を導出し、いわゆるインタポレー
タを用いて入力周波数に非直線的に依存する出力
量を形成し、続いて両者を加算結合することによ
つて、動作識別量を計算するのである。本発明の
方法を実施した装置は、既述のようにこのような
計算過程を必要としない。

開ループ制御は、その対象とする被制御系の実
際の状態と全く考慮していない、何故ならばこの
開ループ制御には実際値信号が全く導かれないか
らである。例えば多数のパラメータの老化により
内燃機関の状態が変化すると、通常の開ループ制
御が相応に応動せずそのため実際に必要とされる
調整量から著しくずれた調整量が形成される。同
じことが調量装置そのものに対してもあてはま
る。開ループ制御の場合トランジスタはその増幅
度が変化する、あるいは一般的にはドリフト−ま
たは老化の影響が目立つようになる。この影響を
開ループ制御は検出できない。これに対して閉ル
ープ制御は、被制御系たとえば内燃機関の排気ガ
スの出力側における実際値を効果的に補正する。
従つて閉ループ制御によつて、内燃機関および調
量装置のすべてのドリフト−および変化発生を、
補償することができる。

閉ループ制御されない前置制御量だけしか内燃
機関の動作に対する調整量として用いられない場
合にはこの前置制御量が所要の調整量に正確に対
応するか否かは確認できない。閉ループ制御が用
いられると、閉ループ制御された値、すなわち前
置制御量の修正された最終的な値は、ごく僅かで
あつても前置制御だけの量とは異なる。この偏差
のことを閉ループ制御偏差係数と称する。閉ルー
プ制御された所定の動作状態を再び開ループ制御
へ切り換えると、正しくない前置制御量が形成さ
れる。これを阻止するため、閉ループ制御偏差値
を前置制御に継続作用させる、いわば開ループ制
御系が閉ループ制御の影響から“学ぶ”。これに
より老化の影響およびその他の変動が考慮され
る。言い換えれば、本発明においては、内燃機関
の大部分の動作状態で開ループ制御たる前置制御
を行うので、応動が非常に迅速である。一方、一
時的に作用する閉ループ長時間制御から得られる
閉ループ制御偏差係数が開ループ制御に継続作用
するので、応動が正確になる。

このことが行われないと、次第に進行する被制
御系全体の老化が、動作状態に依存する決して変
動することのない固定記憶値と前置制御量のその
都度の制御値との間に、ますます拡大される偏差
を生ぜさせる。広がる差が生ずる。

次に、本発明の特徴と利点について、補足的に
説明する。

本発明では、内燃機関の調整量は基本的に、安
定的な適正値への極めて正確な設定を可能とする
開ループ制御（前置制御）により、形成される。
前置制御では、絞り弁の角度位置（又は空気量検
出子の位置又は負圧検出子の位置）と回転数とに
対応して、１つの燃料量が一意に定まる。この対
応が充分に高い精度で行われれば、混合気の組成
を極めて正確に適正値に調製することができる。
しかもこの前置制御は修正のための閉ループ制御
（長時間制御）に優先する。しかし他方周囲の条
件や機関の変動やその他の要因は、この前置制御
により的確に把握することはできない。そこで本
発明では、前置制御に併せて長時間制御を行い、
周囲の条件や機関の変動やその他の要因に定量的
に適合した値を形成する。長時間制御は例えばデ
ジタル方式で行う。長時間制御では、前置制御の
出力ないし特性曲線ダイヤグラムを用いた前置制
御システムの出力を制御・修正する。この場合、
内燃機関が所定負荷状態にある場合にのみ長時間
制御による修正を行う。前置制御システムは、修
正のための長時間制御を行うべき領域では、制御
結果を考慮して動作する。そして修正のための長
時間制御を行うべき領域における調整量の適正化
は、長時間制御を行うべき領域から前置制御のみ
の領域に移行する際保持される。内燃機関が所定
の外部動作状態又は負荷状態にある際、長時間制
御の領域から前置制御のみの領域に移行する。以
上のようにすれば、オツト機関の動作状態の急変
に対しても正確に即応できる。さらにドリフトや
その他のずれを確実に解消し、特性曲線制御によ
る前置制御を活用することができる。しかもその
際制御時定数や内燃機関の不感時間のため支障を
きたすことはない。

それ故本発明では、制御信号が素早く生ずるか
又は緩慢に生ずるかは問題でない。即ち長い不感
時間下で制御を行わなければならないかどうかは
問題ではない。本発明により、いかなる閉ループ
制御方法でも内燃機関に実際に使用できる。不安
定な状態でも良好に適正値を得ることができる。

本発明によれば、特性曲線ダイヤグラムの一部
の領域でのみ、即ち所定負荷状態でのみ、修正の
ための長時間制御を行う。そして基準特性曲線ダ
イヤグラムに基づく燃料量を修正するのである。
特性曲線ダイヤグラムの前記領域以外の残りの領
域では、長時間制御を行わない。特性曲線ダイヤ
グラムに基づく前置制御のみの領域に移行する。
但し先行の閉ループ長時間制御偏差に比例する係
数だけ、特性曲線ダイヤグラムに基づく燃料量を
調整し、長時間制御を行う領域と前置制御のみの
領域との間を連続的に移行しうるようにする。こ
のようにすれば、内燃機関に使用する場合、いか
なる要請にも応えることができ、極めて用途が広
くしかも拡張可能なシステムを提供することがで
きる。

例えば自動車のエンジンの動作状態が急変して
も、この急変による影響を素早い応動によつて的
確に把握・考慮し、しかも相応の調整量を形成す
る際システムないし内燃機関自体の不感時間が障
害にならないようにするには、本発明の方法が極
めて有効である。本発明の方法を実施する装置
は、例えば内燃機関に供給される混合気の組成を
電子的に制御する装置を有する。該装置には内燃
機関の動作状態を表示する入力信号が加わる。内
燃機関の動作状態とは例えば回転数及び内燃機関
の吸気量をいう。該装置において、内燃機関の動
作状態を表示する入力信号に依存して、未修正の
燃料調整時間が導出される。この場合例えば前記
装置に特性曲線ダイヤグラムを蓄積し、絞り弁の
角度位置信号と回転数信号により特性曲線ダイヤ
グラムの情報を読み出し、未修正の燃料調量時間
を表示する値がデジタル方式により形成されるよ
うに構成することができる。未修正の燃料調量時
間を表示する値は前置制御のみにより形成され、
内燃機関に供給される燃料調量パルスのパルス幅
を定める。この前置制御により極めて正確に適正
値を得ることができ、しかも応動が極めて素早
い。この前置制御に併せて長時間制御を行い、前
置制御を修正する。長時間制御による前置制御の
修正によつて、定量的にも適正な値を形成するこ
とができる。長時間制御回路をデジタル回路とし
て構成することができる。例えば長時間制御回路
により修正周波数を形成し、内燃機関が所定の負
荷状態にある場合にのみ修正周波数を用いて修正
して、燃料調量パルスを形成する。

次に本発明の方法を実施した装置について図面
により本発明を詳細に説明する。

本発明は以下の認識に基づく；即ち車両等の内
燃機関を開ループ制御及び閉ループ制御する場
合、内燃機関に供給すべき１ストローク毎の燃料
量、点火角度又は排気ガス還送量等の絶えず反復
する調整量を、開ループ制御である前置制御によ
つて、充分な精度でその都度適正値に設定するこ
とができる。そして前記前置制御による定性的制
御以外に更に閉ループ制御である長時間制御を行
えば、前記調整量を定性的かつ定量的に適正な値
に設定することができる。そこで本発明では、内
燃機関の所定動作領域において、内燃機関の動作
状態から導出される閉ループ制御信号を帰還して
前置制御の出力に重畳する。前置制御では、例え
ば内燃機関の動作状態に適合してセツトされた目
標値が調整量の制御のための固定基準点として前
置制御装置に加わり、時間の経過に伴つて変動す
る調整量が前置制御装置により設定される。そし
て前置制御装置に加わる前記目標値と前置制御装
置にプログラミングされたパラメータ間の関係か
ら、個々の調整量が導出される。しかし前置制御
装置には、導出された調整量に基づく内燃機関の
動作状態の変動結果を表示する情報を供給する訳
ではない。即ち前置制御装置には実際値信号を帰
還しない。

以上の前置制御装置の場合とは異なり、長時間
制御の場合には、制御するだけで制御結果を考慮
しない訳ではない。即ち長時間制御では、所望の
日標値と内燃機関の動作状態から導出される実際
値とが比較される。このように長時間制御では、
制御結果が考慮され、ドリフト等から生ずる内燃
機関又はその構成部分の動作状態の変動に即応す
ることができる。

以上の説明の範囲では常に長時間制御を行う方
が有利であるように考えられる。しかし内燃機関
では、主として混合気の吸込と給気の排出との間
の時間（適当なゾンデで検出できる）によつて生
ずる不感時間がある。そのため内燃機関の動作状
態の変動に直接応動する直線制御を、長時間制御
に優先させることができる。

以下では本発明を、内燃機関に供給される混合
気及び本発明による方法を実施するのに適した電
子制御式燃料噴射装置について詳細に説明する。
但し既述のように、点火角度の調整や排気ガス還
送量ARFの調整等のその他の制御にも本発明の
方法を使用することができる。

第１図は、前置制御系を具備する内燃機関の略
図である。本発明の方法を実施するのに適した、
第１図の内燃機関の電子制御式燃料噴射装置は少
なくとも１つの閉ループ制御量に依存して制御さ
れる。

内燃機関２のシリンダには、その都度の動作状
態に応じて必要な量の燃料が、電磁式燃料噴射弁
６を介して供給される。電磁式燃料噴射弁６は計
算回路８の出力側から接続路７を介して加わる信
号により制御される。電磁式燃料噴射弁６には、
図示されていない給送管路とポンプとフイルタと
を介して、所定の圧力で燃料が供給される。それ
故燃料噴射量の調量は燃料調量パルスである燃料
噴射パルスtiのパルス幅にのみ依存して行われ
る。内燃機関のその都度の動作状態を表示する入
力信号は、入力線路２１０〜２４０を介して計算
回路８に加わる。計算回路８は、入力信号間の周
知の関係から燃料噴射パルスtiのその都度の適正
なパルス幅を導出することができるように構成さ
れている。

計算回路８を用いた前置制御の機能を明確にす
るため、第２図に所定の型の内燃機関の特性曲線
図を示す。第２図において、縦軸には１ストロー
ク毎の燃料噴射期間tiがプロツトしてある。従つ
て第２図から燃料噴射量と毎分の回転数ｎとの関
係が明らかである。但し燃料噴射量と毎分の回転
数ｎとの関係を示す個々の特性曲線は、絞り弁の
位置α_Dを一定とする際に得られる。第２図から明
らかなように、回転数ｎが小さい場合、絞り弁の
位置α_Dの変動が比較的小さくても燃料噴射量は比
較的大きく変動する。他方比較的回転数ｎが大き
い場合、絞り弁の位置α_Dの変動が小さければ、燃
料噴射量の変動も小さい。第２図に図示した特性
曲線群はある種の内燃機関に特徴的に生ずるもの
で、通常は時間に伴つて変動しない。従つて測定
によつて得られる第２図のような特性曲線群を、
例えば燃料噴射パルスtiである燃料調量パルスの
前置制御に使用することができる。そこでこの前
置制御を実現するため、特性曲線群の個々の値を
計算回路８に加える。更に第１図に図示したよう
に、内燃機関の瞬時回転数に関連する情報を線２
４を介して計算回路８に加える。加速ペダルの瞬
時位置、従つて絞り弁の角度位置α_Dに関連する情
報は、線２１０を介して計算回路８に加える。更
に無負荷信号LSと全負荷信号VSと内燃機関の温
度θに関連する情報を、それぞれ線２００，２２
０，２３０を介して計算回路に加える。

クランク軸にマーク１３を設け、マーク１３を
発信器１２により誘導検出し、回転数に比例する
信号を形成する。内燃機関２に固有な特性曲線群
（第２図参照）を計算回路８が使用することがで
きれば、計算回路８は特性曲線群から得られる燃
料噴射量と回転数ｎとの関係と、供給される入力
情報とから、充分に高い精度でその都度適正な燃
料調量パルスとしての燃料噴射パルスを形成する
ことができる。それ故このような計算回路８の働
きがあれば、内燃機関の動作を極めて安定にする
ことができる。

次に混合気の組成を前置制御する場合、絞り弁
の角度位置α_Dと回転数ｎの特性曲線群から燃料噴
射パルスtiのパルス幅を導出する計算回路８の実
施例について説明する。但し混合気の組成を前置
制御するには、どの公知の電子システムでも使用
することができるので、説明は簡単にとどめる。
例えばこの種の電子システムとしては、Ｄ−ジエ
トロニツク又はＬ−ジエトロニツクの名称の前置
制御システムがある。

Ｄ−ジエトロニツクシステム又はＬ−ジエトロ
ニツクシステムでは、吸込管路で検出した空気量
又は吸込管路の圧力と回転数から、燃料噴射パル
スtiのパルス幅を導出する。そして例えば単安定
マルチバイブレータを使用し、単安定マルチバイ
ブレータの帰還路に、燃料噴射パルスtiのパルス
幅を定めるコンデンサを設けるのである。単安定
マルチバイブレータの準安定時間はこのコンデン
サの放電に依存して定まる。他方このコンデンサ
の放電時間は該コンデンサに配属された充電源と
放電源の作用に応じて定まる。該コンデンサの放
電電流は内燃機関に供給される空気量に依存す
る。他方該コンデンサは放電前、内燃機関の瞬時
回転数に反比例する長さの時間の間、定電流充電
される。それ故該コンデンサの充電状態は内燃機
関の瞬時回転数に依存する。このようにして前置
制御が実現され、未修正の燃料噴射期間が導出さ
れる。絞り機構の位置が、回転数が一定の場合、
内燃機関の動作時間に対し一定の空気量を表示す
る装置としては、絞り弁以外に、回転弁又は絞り
がある。前置制御において燃料噴射パルスtiのパ
ルス幅を導出する場合、回転数以外に吸込管の負
圧をパラメータとして使用することもできる。

本発明では、第２図に図示した形式の特性曲線
群を使用し、またこの形式の特性曲線群に適合す
るように前置制御を行う。特性曲線制御を実現す
る装置は、例えばドイツ連邦共和国特許出願
P2457434.3号明細書（特開昭51−67832号）又は
ドイツ連邦共和国特許出願P2457461.6号明細書
（特開昭51−67831号）において既に提案されてい
る。ドイツ連邦共和国特許出願P2457434.3号は、
絞り弁の角度位置α_Dと回転数ｎの特性曲線群から
燃料噴射パルスのパルス幅をアナログ方式で導出
する方法に関連するものである。他方ドイツ連邦
共和国特許出願P2457461.6号は、未修正の燃料噴
射時間をデジタル方式で導出する方法に関連する
ものである。これらの形式の装置では、特性曲線
群がROM等のメモリに蓄積され、燃料噴射時間
は必要に応じて補間により導出される。

既述のように、内燃機関の動作時間の経過に伴
つて種々の作用が加わり、内燃機関及び燃料調量
系（燃料調量系に配属されたすべての装置をも含
む）の製造時に設定された調整値からのずれが生
じる。従つて例えば個々の構成装置にドリフトが
生ずるおそれもある。あるいは内燃機関の動作時
間に依存する変動が内燃機関に生ずる場合もあ
る。このような場合には、前置制御装置や計算回
路８で燃料調量パルスを形成しても、例えば排気
ガスからの放出物を減少させるために是非考慮の
必要な情報・データから多少ともずれた燃料調量
パルスしか得られないことになる。

そこで本発明では、特性曲線を用いた前置制御
に関連する装置において、少なくとも１つの閉ル
ープ制御信号を用い、比較的緩慢にしかも比例動
作の形式で特性曲線群の修正を行う。但し、本発
明では、特性曲線群の修正のための閉ループ制御
（長時間制御）を意図的に緩慢に行うのである。
内燃機関の動作状態が急変する場合には（例えば
オツト機関の場合のように）、特性曲線群の修正
のために閉ループ制御を素早く行う必要がある。
しかし特性曲線群の修正のための閉ループ制御を
素早く行つても、内燃機関への燃料供給を必ずし
も最適に行うことはできず、しかも既述のように
内燃機関の不感時間があるため充分な効果をあげ
ることができない。このような理由から本発明で
は緩慢に閉ループ制御を行うようにしたのであ
る。更に本発明では、混合気の組成を極めて正確
に調製する目的で、特性曲線制御を特性曲線群の
修正のための閉ループ制御に先立つて行い、特性
曲線群を用いた前置制御により、混合気の組成を
正確に安定的に適正なものとし、他方特性曲線群
の修正のための閉ループ制御により、混合気の組
成をその都度の周囲の状況や内燃機関の状態の変
動及びこれらに類するものに適合せしめ、因つて
定量的に適正なものとするのである。そこで第１
図に図示したように閉ループ制御回路３を設け
る。閉ループ制御回路３は、内燃機関の所定の動
作領域において少なくとも１つの閉ループ制御信
号を線２５０を介して前置制御システム又は計算
回路８に加える。本発明では、閉ループ制御信号
が素早く生ずるか又は緩慢に生ずるかは問題では
ない。従つて従来では高速制御のために使用でき
なかつた種々の閉ループ制御方法を車両に実際に
使用することができる。更に特性曲線制御による
前置制御と、特性曲線群を比較的緩慢に修正する
ための閉ループ制御（長時間制御）とを前述のよ
うに結合して作用することにより、不安定な状態
でも混合気の組成を適正なものにすることができ
る。

更に本発明では、特性曲線群の部分領域でのみ
長時間制御を行い、該部分領域に所属しない動作
状態が生ずる場合には、特性曲線ダイヤグラムに
基づく燃料量を先行の閉ループ制御偏差に比例し
て修正する。このようにすれば、長時間制御の領
域と前置制御のみの領域との間を連続的に移行す
ることができる。特性曲線ダイヤグラムに基づく
評価の際、先行の閉ループ制御偏差が係数として
そのまま保持されるので、閉ループ制御信号を作
用させなくても、長時間制御の領域と前置制御の
みの領域との間の移行が不連続になることはな
い。

第１図の場合には、前置制御システム又は計算
回路８の特性曲線群を修正するための閉ループ制
御方法として２つの制御方法が考慮されている。

第１図において、内燃機関の排気ガス管路４の
適当な個所に排気ガスゾンデが設けられる。この
排気ガスゾンデは所謂酸素ゾンデ又はλゾンデで
ある。排気ガスゾンデは、排気ガスの組成から、
内燃機関に供給された混合気の空気数λを検出す
る。空気数λが１より大きいか又は小さいかに応
じて、即ち内燃機関に供給される混合気が希薄で
あるか又は濃いかに応じて、酸素ゾンデたる排気
ゾンデ１７の出力側には相異なる値の電圧信号が
生ずる。従つてλ＝１の近傍で排気ゾンデ１７の
出力電圧は飛躍的に変化する。排気ゾンデ１７の
出力信号はパルス成形回路１８等から成る前置回
路を介して閉ループ制御装置１６に加わる。この
ような構成のλ制御の代わりに又はλ制御に加え
て、閉ループ制御装置１６を動作安定用閉ループ
制御装置として構成し、回転数に比例する信号を
パルス成形回路１４を介して閉ループ制御装置１
６に供給される混合気の組成に関連する情報を内
燃機関の動作から検出することができ、しかもこ
れらの情報を特性曲線群を用いた前置制御の修正
に信号として使用することができさえすれば、い
かなる閉ループ制御方法も使用することができ
る。

緩慢な比例動作による閉ループ制御によつて特
性曲線群の修正を実施する場合、これをアナログ
方式にもあるいはデジタル方式にも構成すること
ができる。しかしメモリを用いて特性曲線群をデ
ジタル方式でシミユレートするのが有利なので、
本発明の実施例ではデジタル方式を用いる。そこ
で以下ではこのデジタル方式を用いた実施例につ
いて説明する。しかしアナログ方式又はアナログ
回路によつても本発明の方法を実現することがで
きる。

第３図は本発明の説明のための装置を示す。第
３図の装置はデジタル方式によるもので、前置制
御及び修正のための長時間制御を実現する。電子
式前置制御回路２０は未修正の燃料調量時間に関
連する情報を形成する。電子式前置制御回路２０
には、内燃機関のその都度の動作状態、即ち回転
数ｎと吸込管路の圧力Ｐ又は絞り弁の各度位置α_D
あるいは空気量Ｑ、を表示する信号が供給され
る。電子式前置制御回路２０は、これらの信号か
ら、未修正の燃料調量時間に関連する情報を数値
として形成する。但しアナログ回路を使用する場
合には、燃料調量時間を表示する値をデジタル化
しさえすればよい。アナログ信号として形成され
る未修正の燃料調量時間の長さに依存して論理値
１の信号をゲート回路に加え、該ゲート回路を導
通せしめ、他方固定周波数を該ゲート回路を介し
てカウンタに加えれば、容易にデジタル化するこ
とができる。既述のドイツ連邦共和国特許出願
P2457461.6号明細書の記載の回路を使用し、特性
曲線群をメモリに蓄積しておけば、未修正の燃料
調量時間を直ちに数値として得ることができる。

既述のように未修正の燃料調量時間をデジタル
値として形成する。そして電子式前置制御回路２
０に変換回路２１を後置接続し、変換回路２１に
修正周波数ｆ２を加える。このようにして変換回
路２１は、修正周波数ｆ２の作用下で、修正され
た燃料調量パルスtiが形成され、出力側から送出
される。変換回路２１は例えばカウントダウン計
数器から成る。変換回路２１をカウントダウン計
数器から構成する場合には、未修正の燃料調量時
間を表示する値Ｙ０を初期値としてセツトし、次
いで修正周波数ｆ２を用いてカウントダウンしこ
のセツト値を読み取る。燃料調量パルスtiは、未
修正の燃料調量時間を表示する値Ｙ０のセツト及
びカウントダウンの開始とともに始まる。そして
変換回路２１を構成するカウントダウン計数器が
零までカウントダウンする際、燃料調量パルスti
は終わる。修正周波数ｆ２が一定であれば、未修
正の燃料調量時間を表示する値Ｙ０と変換回路２
１の出力側から送出される燃料調量パルスtiのパ
ルス幅とは比例する。

他方修正周波数ｆ２が変動すると、燃料調量パ
ルスtiのパルス幅は乗算的に影響を受ける。この
乗算的な影響については後述する。燃料調量パル
ス例えば燃料噴射パルスtiのパルス幅が乗算的な
影響を受けることにより、第２図に図示した特性
曲線群全体が少なくとも１つの閉ループ制御量に
依存してシフトする。このようにして、第２図に
図示した特性曲線群の修正が行われ、特性曲線群
の適正化が実現され、既述のドリフトが解消さ
れ、内燃機関の実際の状態に適合した長さの燃料
噴射パルスtiが形成される。修正周波数ｆ２とし
て、第３図に図示した以外の他の修正パラメータ
（例えば暖機運転、外部空気圧など）を作用させ
ることもできる。

第３図において、修正周波数ｆ２は周波数ｆ１
に比例する。周波数ｆ１は個々の閉ループ制御信
号に依存して形成される。周波数ｆ１は第１固定
周波数foに比例する。固定周波数foは任意の方法
で形成することができる。例えば適当なクロツク
発生器又はオシレータを設け、これらの出力周波
数をシステム固有の高いクロツク周波数とし、固
定周波数foとして用いることができる。既述のよ
うに周波数ｆ１は制御信号に依存する。次に周波
数ｆ１の形成について説明する。

デジタル積分器２５はカウントアツプ・カウン
トダウン計数器から成る。デジタル積分器２５は
極めて低い周波数fxが加わる。極めて低い周波数
fxを加えるのに、既述のように緩慢な比例動作に
よる制御が必要で、そのためには大きい時定数が
必要だからである。極めて低い周波数fxはカウン
トアツプ・カウントダウン計数器たるデジタル積
分器２５の計数入力側２６に加わる。カウントア
ツプ・カウントダウン計数器２５の計数値は計数
入力側２６に加わる周波数fx（計数周波数）の大
小に依存する。他方カウントアツプ・カウントダ
ウン計数器２５のカウントアツプ動作及びカウン
トダウン動作の切換は、入力側２７に加わる制御
信号により生ずる。入力側２７に加わる制御信号
は２値であり、論理値０及び論理値１のいずれか
の値をとる。入力側２７に加わる制御信号として
は例えば既述のλ制御により得られる信号を用い
る。この場合には、閾値コンパレータの出力信号
を入力側２７に加える。但し閾値コンパレータの
一方の入力側にはλゾンデの出力電圧を加え、他
方の入力側には閾値信号を加えるのである。閾値
信号は一定に又はλゾンデの動作状態に応じて可
調節に形成される。このようにしてカウントアツ
プ・カウントダウン計数器たるデジタル積分器２
５には、制御信号に依存するデジタル値Ｙ１が計
数値として生ずる。デジタル値Ｙ１は値・周波数
変換器２８により周波数ｆ１に変換される。この
種の値・周波数変換器は公知である。値・周波数
変換器２８の出力周波数は、固定又は可調節の周
波数fo及びデジタル値Ｙ１（デジタル値Ｙ１が出
力周波数に変換すべき入力である）の双方に比例
する。それ故値・周波数変換器２８は下記の式に
従つて乗算的に動作する； f1＝fo・Y1／Ｍ 但し定数をＭにより示す。定数Ｍはレジスタの
最大桁長に相当する。この種の値・周波数変換器
としては所謂レートマルチプライアを用いる。テ
キサスインスツルメンツ社コードSN5497が市販
されている。

以上のように値・周波数変換器２８の出力周波
数ｆ１は閉ループ制御信号に依存する。修正パラ
メータを相異なる位置で作用させる場合には、出
力周波数Ｆ１を直接に変換回路２１の入力側２９
に加える。但し第３図の装置では、第１の値・周
波数変換器２８に第２の値・周波数変換器３０を
後置接続し、出力周波数ｆ１を第２の値・周波数
変換器３０に加える。値・周波数変換器３０の出
力側には修正周波数ｆ２が生ずる。値・周波数変
換器３０は第２の修正パラメータを作用させる働
きをする。第２の修正パラメータは値Ｙ２として
値・周波数変換器３０に加わる。第２の修正パラ
メータとしては、例えば内燃機関のその都度の温
度を用いる。このようにすれば、内燃機関の始動
時や暖機運転時にも適正なパルス幅の燃料調量パ
ルスtiを形成することができる。変換回路３１の
入力側３２には内燃機関の温度信号が加わる。変
換回路３１は内燃機関の温度信号から相応する値
を形成する。従つて変換回路３１は内燃機関の暖
機運転特性曲線をデジタルでシミユレートするの
である。値Ｙ２をその他の修正パラメータ（例え
ば外部空気圧など）に付加的に依存せしめること
もできる。変換回路３１の詳細な説明は省略す
る。変換回路３１の具体的な構成例はドイツ連邦
共和国特許出願P2551688.5号明細書（特開昭52−
63525号）に記載されている。この形式の変換回
路は修正パラメータを検出し、これを値に変換
し、必要に応じて直ちに修正周波数に変換する。
修正周波数に直ちに変換する形式の変換器として
は、適当な形式の値・周波数変換器を使用する。

以上から明らかなように修正周波数ｆ２と出力
周波数ｆ１との間には f2＝f1・Y2／Ｍ の関係がある。

装置全体を作動する場合（例えば始動スイツチ
を用いて内燃機関を作動する場合）にデジタル積
分器２５を構成するカウントアツプ・カウントダ
ウン計数器が所定の計数値を有するように、固定
記憶器を設け、固定記憶器から所定値をカウント
アツプ・カウントダウン計数器２５にセツトす
る。この所定値は基準特性曲線群に相当する。こ
の基準特性曲線群に相当する所定値を蓄積する固
定記憶器を、第３図では３４により示す。

第３図の装置の具体的構成例を第４図に示す。
第３図の個々の構成部分に相当する構成部分を、
第４図では同じ番号により示す。入力側４０には
始動信号SLが加わる。始動信号SLは線４１を介
してデジタル積分器２５たるカウントアツプ・カ
ウントダウン計数器４２のロード入力側に加わ
る。入力側２７に加わる閉ループ制御信号によ
り、カウントアツプ・カウントダウン計数器４２
の計数方向が定まる。入力側２７には閉ループ制
御装置のＯ／Ｌ信号が入力端子４５から加わる。
低い周波数（計数周波数）fxは線４６を介してカ
ウントアツプ・カウントダウン計数器４２の入力
側２６に加わる。第４図の例では、計数周波数fx
は回転数情報から形成される。クランク軸のマー
ク１３及び発信器１２の出力パルスは分周回路４
７で分周される。分周回路４７には信号調整の働
きをするパルス成形回路４８が前置制御される。
回転数情報ｎは分周回路４７に加わり、更に接続
路４９を介して変換回路２１のカウントダウン計
数器５０のセツト入力側５４に加わる。カウント
ダウン計数器５０にはレジスタ５１が前置接続さ
れる。カウントダウン計数器５０のセツト入力側
５４に回転数情報ｎが加わると、燃料調量時間を
表示する値は並列にカウントダウン計数器５０に
セツトされる。カウントダウン計数器５０は、セ
ツトされる燃料調量時間を表示する値を、修正周
波数ｆ２を用いてカウントダウンする。燃料調量
時間を表示する値の大小に応じた時間の経過後、
カウントダウン計数器５０は零までカウントダウ
ンする。カウントダウン計数器５０にはゲート回
路５２が後置接続される。カウントダウン計数器
５０の計数値が零になる際、ゲート回路５２はこ
れを検出する。即ちゲート回路５２は、カウント
ダウン計数器５０の計数値が零になる際、出力側
５３から論理値１の出力信号を送出する。ゲート
回路５２には双安定マルチバイブレータ５５が後
置接続される。回転数情報ｎ又は回転数パルスは
カウントダウン計数器５０の入力側５４に加わ
る。入力側５４に回転数パルスが加われば、セツ
トが行われ、カウントダウンが始まる。更に双安
定マルチバイブレータ５５がセツトされる。即ち
回転数パルスの前縁により、セツトが行われカウ
ントダウンが始まる一方、双安定マルチバイブレ
ータ５５がセツトされる。従つてこれにより双安
定マルチバイブレータ５５が他方の安定状態に切
り換わる。次いで双安定マルチバイブレータ５５
のリセツト入力側５６にゲート回路５２の出力信
号が加わる。このようにして、修正パラメータに
より修正・制御された燃料調量パルスtiのパルス
幅が、双安定マルチバイブレータ５５の安定状態
により形成される。双安定マルチバイブレータ５
５には増幅器５７が後置接続される。例えば燃料
噴射弁６が増幅器５７を介して双安定マルチバイ
ブレータ５５の出力により制御される。

値・周波数変換器３０にはレジスタ５８が前置
接続される。レジスタ５８には、暖機運転及び／
又は空気圧を表示する値が、修正係数を作用させ
るために格納される。

カウントアツプ・カウントダウン計数器４２又
はカウントダウン計数器５０としては、例えばテ
キサスインスツルメンツ社のSN74191を用いる。
回転数情報又は回転数パルスｎを１：2nの比で
分周する分周回路４７としては例えばテキサスイ
ンスツルメンツ社のSN7493Aを用いる。

次に、第３図、第４図に示した装置について補
足的に説明する。これらの図で前置制御回路２０
は開ループ制御回路であり、前置制御値を修正す
るためのブロツク２１，２５，２８等は長時間制
御回路を構成し、これは閉ループ制御回路であ
る。

第３図、第４図の装置においては、前置制御回
路２０に電子記憶器が設けられ、それには動作状
態量ｎ、Ｑ、ｐ、αのうちの１つまたは複数が供
給される。それにより記憶器２０はアドレス指定
され、前置制御量Ｙ０を発生する。この前置制御
量は、内燃機関の調整量、この例では燃料調量パ
ルスtiの持続時間を表わしている。最も簡単な場
合には、変換回路２１に所定の修正周波数ｆ２を
供給し、この周波数ｆ２によつて入力値Ｙ０を調
量パルスの持続時間に変換することにより、調量
パルスtiが取出される。従つてこの場合は、調整
量の開ループ制御のみが行われることになる。

この開ループ制御系に付加的な修正量を加える
ために、値・周波数変換器３０から成るブロツク
が前置接続されている。値・周波数変換器３０に
は別の計数周波数ｆ１と修正値Ｙ２が供給され
る。しかしここでも、その周波数ｆ１を一定にし
てあれば開ループ制御しか行われない。

閉ループ制御を行うために、一定の固定周波数
foが供給される値・周波数変換器２８を有するブ
ロツクを前置接続した１つのまとまつた回路ユニ
ツトが用いられ、この変換器２８に供給されるデ
ジタル値Ｙ１は閉ループ制御信号に依存する。こ
の閉ループ制御信号は積分器２５の入力側２７に
供給される。閉ループ制御信号はλゾンデ信号と
してもよい。

以上のことから明らかなように第３図、第４図
の装置は、調整量に対して開ループ制御値を発生
するための電子記憶器を使用した開ループ制御回
路を基礎とした装置である。ここで調整量とは、
燃料調量パルスの持続時間、点火角度、排気ガス
還送量等である。

しかしこのような開ループ制御回路では、時間
の経過と共に制御の正確性が失われて行く。それ
には多くの原因があるが、主要な原因は時間と共
に増大する障害、つまり摩耗、ドリフト、老化等
である。

また当業者には周知のように、開ループ制御は
動作量の変動に直接応答するようになつているな
ぜなら、調製操作時の実際値がどのようになつて
いるか、行過ぎ量が生じたかどうか、あるいは装
置の全不感時間を考慮すべきかどうか、というこ
とを必ずしも確かめる訳には行かないからであ
る。

第５図は、本発明による方法を実施した装置を
示している。この実施例では、一時的に、または
所定の動作状態に依存して閉ループ制御が行われ
る。この閉ループ制御により、前置制御値または
開ループ制御された調整量の長時間偏差が修正さ
れる。またこの閉ループ制御は、周波数ｆ１が一
定でなくて、閉ループ制御信号に依存して変化す
る際に常に行われる。この場合閉ループ制御信号
は入力側２７に供給される信号である。

従つて本発明の主要件によれば、回路の全体で
は開ループ制御が行われると共に、場合によつ
て、あるいは所定の期間だけ、もしくは所定の動
作状態量に依存して、閉ループ制御に移行する。
この場合周波数ｆ１は“閉ループ制御信号に依存
して変化する”。つまり、閉ループ制御された信
号成分を有している。

第５図の実施例では、積分器２５の入力側２７
へ切換値を供給しないようにして、閉ループ制御
を遮断する構成が設けられている。閉ループ制御
を遮断すれば、デジタル値Ｙ１はそれ以後変化せ
ず、従つて周波数ｆ１も一定となる。ただし、周
波数ｆ１は最後の閉ループ制御成分を保持し続け
る。なぜなら、積分器２５から供給されるデジタ
ル値Ｙ１が、入力側２７への閉ループ制御信号の
供給が中断される前の値に維持されるからであ
る。つまり、閉ループ制御から開ループ前置制御
だけの動作へ移行する際に、閉ループ制御偏差係
数が維持されるのである。

換言すれば、第５図の実施例では、特性曲線群
の部分領域でのみ修正のための長時間制御を行
う。そして該部分領域以外の動作状態では、前置
制御のみで燃料量を導出する。但し先行の制御偏
差に比例する修正を受ける。

更に第５図の実施例では、長時間制御から前置
制御のみへの切換が可能であるだけでなく、種々
の閉ループ制御信号即ち制御信号及び制御信号
を用いた修正のための制御が可能である。但し
閉ループ制御信号は部分負荷の場合の混合気希
薄制御に関連し、閉ループ制御信号は全負荷制
御に関連する。

第５図では、第４図の装置の構成部分と同じ構
成部分を、対応関係を明確にするために同じ番号
により示す。デコーダ６０は所定の動作状態を検
出し、これを適当な制御出力信号に変換する。第
５図の実施例では、長時間制御から前置制御への
切換は（但し制御偏差に相応する作用係数を保持
する）負荷に依存して行われる。デコーダ６０は
内燃機関の動作状態から導出される負荷信号、例
えば絞り弁の角度位置α_D、吸込管路の圧力Ｐ又は
吸気量Ｑをデコーデイングする。絞り弁の角度位
置α_D、吸込管路の圧力Ｐ又は吸気量Ｑなどの負荷
信号は、接続路６１を介してデジタル値として、
電子制御装置２０′からデコーダ６０に加わる。
但し破線６２を介して絞り弁の角度位置α_D、吸込
管路の圧力Ｐ又は吸気量Ｑなどの負荷信号を直接
にデコーダ６０に加え、デコーダ６０がこれらの
負荷信号から直接に内燃機関のその都度の負荷状
態を検出するように構成することもできる。第５
図の実施例では、絞り弁の角度位置α_D、吸込管路
の圧力Ｐ又は吸気量Ｑ等の負荷信号は、周波数と
して電子制御装置２０′に加わる。電子制御装置
２０′はこれらの負荷信号をデジタル値に変換し
てデコーダ６０に加える。デコーダ６０は２つの
出力側６４，６５を有する。デコーダ６０の出力
側６４にはゲート回路６７が後置接続される。内
燃機関の負荷が所定値を上回れば、ゲート回路６
７はデコーダ６０の出力側６４を介して不導通に
なる。ゲート回路６７が保導通になれば、分周回
路４７の出力側からカウントアツプ・カウントダ
ウン計数器４２に計数パルスは加わらない。従つ
てカウントアツプ・カウントダウン計数器４２
は、閉ループ制御信号，の作用を受けるべき
初期計数値にとどまる。周波数ｆ１は一定であ
り、値・周波数変換器２８の入力周波数foと閉ル
ープ制御偏差に相応する作用係数のみから得られ
る。従つて所定の動作状態（例えば所定負荷値を
上回る領域）では、前置制御のみが行われる。所
定負荷値を上回る領域では、いかなる負荷値でも
この前置制御動作が保持される。従つて例えば絞
り弁の角度位置α_D＝60゜を越える領域には前置制
御のみの領域が形成され、他方絞り弁の角度位置
α_D＝60゜を下回る領域には種々の閉ループ制御信
号による長時間制御の領域が形成される。ここ
で、前置制御と長時間制御との切換えが行われる
絞り弁の角度位置α_D＝60゜という値は、単なる例
として挙げたものに過ぎず、すべての型式の内燃
機関においてα_D＝60゜で切換えが行われるという
意味ではない。むしろ、異なる型式の内燃機関で
は、その固有特性に応じて、異なる角度位置で前
置制御と長時間制御との切換えが行われる。

デコーダ６０の出力側６５は切換スイツチ７１
の入力側７０に接続されている。切換スイツチ７
１は例えば次のように構成される；即ち所定の動
作状態では、閉ループ制御信号がカウントアツ
プ・カウントダウン計数器４２の計数方向を制御
する入力側２７に加わる。それ以外の動作状態で
は、閉ループ制御信号がカウントアツプ・カウ
ントダウン計数器４２の計数方向を制御する入力
側２７に加わる。閉ループ制御信号，は２値
であり、論理値０及び論理値１のいずれか一方の
値をとる。

第６図は第５図の実施例の動作の説明に供する
ダイヤグラムである。第６図から、絞り弁の角度
位置α_Dと回転数ｎの特性曲線図において、長時間
制御と前置制御との間の切換領域は明らかであ
る。第６図に図示したように、第５図の装置は、
閉ループ制御信号又は閉ループ制御信号ある
いは前置制御により燃料調量パルスとして例えば
燃料噴射パルスを形成する。第６図には、ストロ
ーク毎の燃料噴射量又は燃料噴射パルスtiのパル
ス幅と内燃機関の回転数ｎとの関係がプロツトさ
れている。但し個々の特性曲線は絞り弁の角度位
置α_Dをパラメータとして得られる。第６図のダイ
ヤグラムはほぼ第２図のダイヤグラムに相当す
る。但し第６図のダイヤグラムでは修正のための
長時間制御が行われるので、固定した特性曲線群
である第２図のダイヤグラムとはその点で異な
る。第６図において、第１閉ループ制御領域は
絞り弁の角度位置α_Dがα_D60゜の領域である。第
１閉ループ制御領域は混合気希薄制御に関連す
る；即ち第１閉ループ制御領域では、当該制御
方式において使用すべき実際値信号が評価され、
内燃機関にはこの評価に基づいて希薄な混合気が
供給される。第６図のダイヤグラムの座標原点の
近傍のＸ印により内燃機関の無負荷運転状態を示
す。

第５図の装置では、絞り弁の角度位置α_Dが60゜
に相当する負荷状態を上回る場合前置制御のみ行
われる。従つて混合気希薄化制御を行つたままの
状態を維持しつつ、絞り弁の角度位置α_D＝90゜ま
で前置制御領域が生ずる。領域における絞り
弁の角度位置α_Dと回転数ｎと燃料噴射パルスtiの
パルス幅との関係は、内燃機関の暖機運転状態及
び運転常態におけるものである。前置制御領域
に達する際、領域に達する直前に長時間制御に
使用した係数、即ち基準特性曲線に基づく燃料量
と実際に調量された燃料量（長時間制御の結果）
との間の関係を表示する係数を保持する。既述の
ように、第５図の装置では、ゲート回路６７が不
導通に制御され、カウントアツプ・カウントダウ
ン計数器４２の計数値は第１閉ループ制御領域
から前置制御領域への移行の際の値にとどまる
からである。このようにすれば、装置全体が周囲
の状況に適合して動作し、ドリフトは解消され、
適合した動作状態は前置制御の領域でもそのまま
維持される。そして前置制御の領域では、比較的
大きい制御時定数を併うことがなく、動作状態が
急変しても素早く対応することができる。

負荷が更に増大し、絞り弁の角度位置が85゜
α_D90゜の領域に達する場合、第１閉ループ制御
領域における長時間制御とは異なる他の閉ルー
プ制御を行うことができる。これが閉ループ制御
による制御である。制御信号による閉ループ
制御への切換は、第５図の装置では、切換スイツ
チ７１により行われる。制御信号による閉ルー
プ制御は全負荷制御に関連する。第６図に図示し
たように、全負荷制御の制御領域では、燃料噴射
パルスtiのパルス幅は比較的長い。実際に調量さ
れた燃料量と基準特性曲線に基づいて第５図の電
子制御装置２０′から導出される燃料量との関係
を表示する係数は、第１閉ループ制御領域にお
ける場合と同様に、制御信号により修正され
る。但し前置制御領域から制御信号による閉
ループ制御領域への移行は連続的に生ずる。計数
周波数が極めて低いので、カウントアツプ・カウ
ントダウン計数器４２の計数値は徐々に変わるか
らである。

混合気の希薄運転の場合、安定度制御やイオン
電流による混合気希薄制御など既述の制御方法を
使用する。他方全負荷運転の場合にはトルク最適
化制御方法やλ＝１制御方法やその他の適当な制
御方法を使用することができる。

以上のように、負荷値に依存して設けられ例え
ば絞り弁の角度位置α_Dに関連付けて定められる動
作領域において、適当な制御方式を用いて長時間
制御を行い、残りの動作領域では単に前置制御の
みを行う。但し残りの動作領域において単に前置
制御を行う場合、閉ループ制御偏差から導出され
実際に調量された燃料量と基準特性曲線に基づく
燃料量との関係を表示する係数は保持される。λ
＝１制御方法を用いる場合には、特性曲線群を充
分正確に近似する際、λ＝１の動作点を充分正確
に実現することができる。この場合例えば、絞り
弁の角度位置がα_D＞80゜である全負荷状態におい
て、既述のような方法で閉ループ制御を行うこと
も可能である。

なお、第６図の特性曲線図は本発明の動作を説
明するために示した便宜的なものに過ぎない。従
つて実際の内燃機関では、開ループ制御領域と
閉ループ制御領域，は第６図と違つた位置に
存在しうる。例えば、第６図では85゜＜α_D＜90゜の
領域で閉ループ制御により全負荷制御が行われる
ようになつているが、既述のようにλ＝１制御を
用いる場合は、α_D＞80゜の全負荷状態で開ループ
制御を行うこともできる。どのような角度位置α_D
で前置制御と長時間制御の切換えを行うかは、内
燃機関の型式や使用される閉ループ制御の種類等
によつて決定される。また、α_D＝60゜の曲線とそ
の下の曲線との間の斜線部分は、内燃機関の型
式・種類等に応じて、この範囲内で前置制御と長
時間制御との切換えが行われることを示してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は前置制御系と長時間制御系とを具備す
る内燃機関の略図、第２図は絞り弁の角度位置と
内燃機関の回転数から燃料噴射量を導出するため
の特性曲線ダイヤグラム、第３図は本発明の説明
のための装置のブロツク図、第４図は第３図の装
置の具体的構成を示すブロツク図、第５図は本発
明の方法を実施するのに適した装置のブロツク
図、第６図は長時間制御を行うべき領域と前置制
御のみの領域との間の切換の説明に供する特性曲
線ダイヤグラムである。 ３……制御回路、８……計数回路、１２……回
転数発信器、１４，１８……パルス成形回路、１
６……閉ループ制御装置、２０，２０′……前置
制御装置、２５……デジタル積分器、２８，３０
……値・周波数変換器、４２……カウントアツ
プ・カウントダウン計数器、５０……カウントダ
ウン計数器、５５……双安定マルチバイブレー
タ、６０……デコーダ、７０……切換スイツチ、
，……閉ループ制御信号、α_D……絞り弁の角
度位置、ｎ……回転数、θ……温度、ti……燃料
噴射パルス、Ｑ……吸気量、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２…
…デジタル値、ｆ２……修正周波数、fo……固定
計数周波数、fx……低い計数周波数、SL……始
動信号、，……長時間制御を行うべき領域、
……前置制御のみの領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の動作状態量である回転数ｎ、空気
   量Ｑ、吸込管圧力Ｐ、絞り弁の角度位置α_D等の１
   つまたは複数を、各調整量を長時間制御するため
   の帰還実際値である、各調整量の変化に依存する
   少なくとも１つの別の動作状態量を関与させて評
   価するようにした、内燃機関の調整量の制御方法
   において、燃料調量パルスの持続時間またはその
   他の調整量データを電子的に記憶している特性曲
   線ダイヤグラム制御系に、その都度の調整量を定
   性的に示す開ループ制御値である前置制御値を取
   り出すため、内燃機関の検出された動作状態量の
   少なくとも１つを加えるようにし、また前置制御
   値を定量的に適正化するために、前記実際値を用
   いた閉ループ制御系である長時間制御系によつて
   前置制御値を一時的に修正し、さらに閉ループ制
   御である長時間制御から開ループ制御である前置
   制御だけの動作へ移行する場合に、閉ループ長時
   間制御動作と開ループ前置制御動作との間の移行
   が連続的に行われ、かつドリフト、老化等の経年
   誤差が除去され、さらに前置制御系が変動する動
   作状態量へ迅速かつ正確に応動するように、前記
   移行の度に実際に調量された燃料量と基準特性ダ
   イヤグラムに基づく燃料量との間の差である閉ル
   ープ制御偏差から生じる係数を前置制御動作へ継
   続作用させる、ことを特徴とする内燃機関の調整
   量の制御方法。