JPH02286848A - 内燃機関の空燃比学習制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の空燃比学習制御装置に関し、特に、
機関吸気系の開口面積と機関回転速度とに基づいて基本
燃料供給量が演算設定されるよう構成された内燃機関の
燃料供給制御装置において空燃比制御性を改善した装置
に関する。

〈従来の技術〉 可変制御される機関吸気系の開口面積Ａをスロットル弁
開度ＴＶＯ等を介して求め、この開口面積Ａと機関回転
速度Ｎとに基づいて基本燃料供給量Ｔｐを設定するよう
に構成された内燃機関の電子制御燃料供給装置が、特開
昭６２−１６８９４９号公報等に開示されている。

このものでは、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づい
て基本燃料供給量Ｔｐを演算すると共に、機関温度等の
機関運転状態に応じた各種補正係数Ｃ０ＥＦと、排気系
に設けた酸素センサからの信号を介して検出される空燃
比を目標空燃比に近づけるように設定されるフィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡと、バッテリ電圧による燃料
噴射弁の有効開弁時間の変化を補正するための補正分子
ｓとを求、、。

め、前記基本燃料供給量Ｔｐをこれらにより補正して最
終的な燃料供給量Ｔｉ（←ＴｐＸＣＯＥＦＸ　ＬＡＭＢ
ＤＡ　＋　Ｔ　ｓ　）を演算する。

そして、この燃料供給量Ｔｉに相当するパルス巾の駆動
パルス信号を燃料噴射弁に出力して、所定時間だけ燃料
噴射弁を開弁させることにより、所定圧力に調整された
燃料を噴射供給し、前記パルス巾によって燃料供給量が
制御されるようになっている。

また、前記フィードバック補正係数ＬＡＮＢＤへの基準
値からの偏差を、例えば基本燃料供給量Ｔｐと機関回転
速度Ｎとにより複数に区分される運転領域毎に学習して
学習補正係数に、、、を設定・記憶させ、このマツプに
記憶されている学習補正係数に、ＡＰの中から運転状態
に応じて検索した求めた学習補正係数に、ａｐを前記各
種補正係数Ｃ０ＥＦに含めるなどして、空燃比補正を図
るようにしているものもある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、スロットル弁開度ＴＶＯを介して求めた
開口面積Ａと、機関回転速度Ｎとから基本燃料供給量Ｔ
ｐを設定する場合、スロットル弁の汚れが発生すると、
初期状態と同じ開度ＴＶＯでも実際に得られる開口面積
Ａが特に小開度側で大きな割合で減少するため、スロッ
トル弁開度ＴｖＯに対する吸入空気流量Ｑの特性が、第
６図に示すように、小開度側でより大きな減少変化を示
す、従って、スロットル弁に汚れが付着すると、小開度
側で機関要求燃料量よりも多い基本燃料供給量が設定さ
れて、空燃比がリッチ化してしまう。

スロットル弁開度ＴＶＯは、機関回転速度Ｎと機関トル
クとをパラメータとして区分される運転領域において第
７図に示すような変化特性を有するため、前記スロット
ル弁の汚れによる空燃比のリッチ化率を、同じく機関回
転速度Ｎと機関トルクとをパラメータとする運転領域に
プロットすると、第８図に示すようになり、低回転低ト
ルク側はど空燃比のリッチ化率が大きくなる傾向を示す
。

一方、燃料噴射弁が劣化して応答性が悪化すると、第９
図に示すように、初期状態よりも実際に噴射供給される
燃料量が多くなり、その傾向は燃料供給量の少ないとき
ほど大となる。

ここで、機関回転速度Ｎと機関トルクとをパラメータと
して区分される運転領域において、燃料供給量は第１０
ＴｙＪに示すような変化特性を示すため、燃料噴射弁の
劣化による実際の燃料供給量の変化に基づく空燃比のリ
ッチ化率は、機関回転速度Ｎと機関トルクとをパラメー
タとして区分される運転領域において第１１図に示すよ
うに、低トルク側で大となる傾向を示す。

また、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づく基本燃料
供給量Ｔｐの設定制御では、高度や吸気温度変化によっ
て空気密度が変化しても、これに対応した燃料供給制御
を施すことができず、例えば低地にマツチングされてい
れば、高度が高くなると空燃比は第１２図に示すように
略リニアにリッチ化傾向が増大し、かかる高度（吸気温
度）によるリッチ化傾向は高度（吸気温度）が一定であ
れば、トルクや回転速度の運転パラメータが変化しても
、第１３図に示すように、一定のリッチ化率を示すこと
になる。

このように、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づいて
基本燃料供給量Ｔｐを設定して燃料供給を制御するシス
テムにおいては、初期状態でマツチングされていても、
スロットル弁の汚れ、燃料噴射弁の劣化、高度又は吸気
温度変化によってそれぞれ異なる特性で空燃比ズレが生
じるため（第８図、第１１図及び第１３図参照）、従来
のように、例えば基本燃料供給量ＴＰと機関回転速度Ｎ
とをパラメータとする運転領域毎に空燃比の学習補正値
を設定して、この学習補正値によって空燃比ズレを吸収
しようとしても、空燃比ズレの原因となるスロットル弁
の汚れ、燃料噴射弁の劣化、高度又は吸気温度変化にそ
れぞれ適合した補正を施すことができず、運転領域によ
って大きな空燃比段差が生じて、高精度な空燃比制御性
を安定して得ることができないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃比
ズレを生じる要因別に空燃比補正制御が精度良く施せる
ようにして、開口面積と機関回転速度とに基づく燃料供
給制御で、高精度な空燃比制御性が得られるようにする
ことを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため、本発明に係る内燃機関の空燃比学習制御装置
では、第１図に示すように、可変制御される機関吸気系
の開口面積と機関回転速度とにそれぞれ関与する状態量
を検出する状態量検出手段と、この状ａｍ検出手段で検
出された状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する基
本燃料供給量設定手段と、機関吸入混合気の空燃比を検
出する空燃比検出手段と、この空燃比検出手段で検出さ
れた空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基本燃料
供給量を補正するための空燃比フィードバック補正係数
を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段と、
燃料供給手段の駆動電源の電圧変化に応じて前記基本燃
料供給量を補正するための電圧補正骨を設定する電圧補
正分設定手段と、前記基本燃料供給量、空燃比フィード
バック補正係数及び電圧補正骨と、前記基本燃料供給量
を開口面積の検出値に対する比で補正する第１学習補正
値と、前記空燃比フィードバック補正係数を補正する第
２学習補正値と、曲記電圧補正分を補正する第３学習補
正値と、を少なくとも含んで燃料供給量を演算する燃料
供給量設定手段と、この燃料供給量設定手段で演算され
た燃料供給量に基づいて前記燃料供給手段を駆動制御す
る燃料供給制御手段と、少なくとも３つの異なる運転状
態毎に、前記燃料供給量設定手段で演算された燃料供給
量と、この燃料供給量の演算パラメータと、をそれぞれ
記憶する燃料演算記憶手段と、この燃料演算記憶手段に
記憶された少なくとも３つの燃料供給量の演算において
、前記空燃比フィードバック補正係数を基準値にしたと
きに、前記第１．第２゜第３学習補正値が前記３つの燃
料供給量の演算に共通して適合するようにそれぞれ学習
して更新設定する学習補正値設定手段と、を含んで構成
するようにした。

また、第１図点線示のように、前記学習補正値設定手段
で設定される３つの学習補正値をそれぞれに平均化処理
し、この平均化処理した３つの学習補正値によって前記
燃料供給量設定手段による燃料供給量の演算を行わせる
学習補正値平均手段を設けることが好ましい。

更に、第１図点線示のように、機関の過渡運転状態を判
別する過渡運転判別手段と、この過渡運転判別手段で機
関の過渡運転状態が判別されたときに、前記学習補正値
設定手段による３つの学習補正値の更新設定を禁止する
学習補正値更新禁止手段と、を設けることが好ましい。

〈作用〉 かかる構成によると、状態量検出手段は、可変制御され
る機関吸気系の開口面積と機関回転速度とにそれぞれ関
与する状態量を検出し、基本燃料供給量設定手段は、こ
れらの状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する。

また、空燃比フィードバック補正係数設定手段は、空燃
比検出手段で検出された空燃比を目標空燃比に近づける
ように前記基本燃料供給量を補正するための空燃比フィ
ードバック補正係数を設定する。

また、電圧補正分設定手段は、燃料供給手段の駆動電源
の電圧変化に応じて前記基本燃料供給量を補正するため
の電圧補正分を設定する。

そして、燃料供給量設定手段は、前記基本燃料供給量、
空燃比フィードバック補正係数及び電圧補正分と、前記
基本燃料供給量を開口面積の検出値に対する比で補正す
る第１学習補正値と、前記空燃比フィードバック補正係
数を補正する第２学習補正値と、前記電圧補正分を補正
する第３学習補正値と、を少なくとも含んで燃料供給量
を演算する。

ここで演算された燃料供給量に基づいて燃料供給制御手
段が燃料供給手段を駆動制御する。

一方、燃料演算記憶手段は、少なくとも３つの異なる運
転状態毎に、前記燃料供給量設定手段で演算された燃料
供給量と、この燃料供給量の演算パラメータと、をそれ
ぞれ記憶し、学習補正値設定手段は、この燃料演算記憶
手段に記憶された少なくとも３つの燃料供給量の演算に
おいて、前記空燃比フィードバック補正係数を基準値に
したときに、前記第１．第２．第３学習補正値が前記３
つの燃料供給量の演算に共通して適合するようにそれぞ
れ学習して更新設定し、空燃比フィードバック補正係数
を基準値にしても前記第１．第２゜マ 第３学習補正値で目標空燃比相当の燃料供給量が演算さ
れるようにする。

また、学習補正値平均手段は、前記学習補正値設定手段
で設定される３つの学習補正値をそれぞれに平均化処理
し、この平均化処理した３つの学習補正値によって前記
燃料供給量設定手段による燃料供給量の演算を行わせる
ようにして、燃料供給量演算に用いる学習補正値の急変
を回避する。

更に、過渡運転判別手段により機関の過渡運転状態が判
別されたときに、学習補正値更新禁止手段は、前記学習
補正値設定手段による３つの学習補正値の更新設定を禁
止し、過渡運転時における空燃比ズレに基づいて前記３
つの学習補正値が学習更新されることを回避する。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例のシステム構成を示す第２図において、内燃機
関１には、エアクリーナ２．吸気ダクト３゜スロットル
チャンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入
される。エアクリーナ２には、吸気（大気）温度ＴＡ　
（”Ｃ）を検出する吸気温センサ６が設けられている。

スロットルチャンバ４には、図示しないアクセルペダル
と連動するスロットル弁７が設けられていて、吸入空気
流量Ｑを制御する。前記スロットル弁７には、その開度
ＴＶＯを検出するポテンシッメータと共に、その全閉位
置（アイドル位置）でＯＮとなるアイドルスイッチ８Ａ
を含むスロットルセンサ８が付設されている。

スロットル弁７下流の吸気マニホールド５には、各気筒
毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁１０が設
けられている。

前記電磁式の燃料噴射弁１０は、後述するマイクロコン
ビエータを内蔵したコントロールユニット１１から出力
される駆動パルス信号によって間欠的に開弁駆動し、図
示しない燃料ポンプから圧送されプレシシ中しギエレー
タにより所定圧力に制御された燃料を吸気マニホールド
５内に噴射供給する。即ち、前記燃料噴射弁１０による
燃料供給量は、燃料噴射弁１０の開弁駆動時間で制御さ
れるようになっている。

更に、機関１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検
出する水温センサ１２が設けられると共に、排気通路１
３内で排気中酸素濃度を検出することによって機関吸入
混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段としての酸素
センサ１４が設けられている。

コントロールユニット１１は、クランク焦センサ１５か
ら機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号
ＰＯ３を一定時間カウントして又は所定クランク角位置
毎（４気筒の場合１８０°毎）に出力されるクランク基
準角度信号ＲＥＦの周期を計測して機関回転速度Ｎを検
出する。

コントロールユニット１１は、前記の各種センサからの
検出信号に基づいて燃料噴射量Ｔｉ（駆動パルス信号の
パルス巾）を演算すると共に、設定した燃料噴射量Ｔｉ
に基づいて燃料噴射弁１０を機関回転に同期した所定タ
イミングで開駆動制御して燃料供給を制御する。

次にコントロールユニット１１により行われる燃料供給
制御のための各種演算処理を第３図〜第５図のフローチ
ャートにそれぞれ示すルーチンに従って説明する。

本実施例において、基本燃料供給量設定手段。

空燃比フィードバック補正係数設定手段、電圧補正分設
定手段、燃料供給量設定手段、燃料供給制御手段、学習
補正値設定手段、燃料演算記憶手段。

学習補正値平均手段、過渡運転判別手段、学習補正値更
新禁止手段としての機能は、前記第３図〜第５図のフロ
ーチャートに示すようにソフトウェア的に備えられてい
る。また、本実施例において、状態量検出手段は、スロ
ットルチャンバ４の開口面積Ａを可変制御するスロット
ル弁７の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ８と、
機関回転に同期した検出信号を出力するクランク角セン
サ１５が相当する。

第３図のフローチャートに示すルーチンは、機関ｌの１
回転（ｌ　ｒｅｖ）毎に実行されるものであり、まず、
ステップｌ（図中では３１としである。以下同様）では
、酸素センサ（ｏｘ／５）ｉ４から排気中の酸素濃度に
応じて出力される検出信号をＡＤ変換して入力する。

次のステップ２では、機関回転速度Ｎと後述するルーチ
ンで設定される基本燃料噴射量（基本燃料供給量）Ｔｐ
とによって複数に分割される運転状態毎に、予め空燃比
フィードバック補正係数ＬＡＮＢＤＡの操作量を記憶し
たマツプから、現状の機関回転速度Ｎと基本燃料噴射！
ｉＴｐに対応するデータを検索して求める。

空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡは、基本燃
料噴射量Ｔｐの補正演算に用いられ、酸素センサ１４に
よって検出される空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に
近づけるように設定されるものであり、本実施例では比
例・積分制御によって設定制御され、前記マツプから検
索して求められる操作量は、リッチ制御比例分ＰＲ，リ
ーン制御比例分ＰＬ、積分分■である。

ステップ３では、ステップ１でＡＤ変換して得た酸素セ
ンサ１４の出力と、目標空燃比相当のスライスレベル（
例えば５００ｓ＋Ｖ）とを比較して、機関吸入混合気の
空燃比が目標に対してリッチであるかリーンであるかを
判別する。

ここで、空燃比がリッチであると判別されると、ステッ
プ４へ進んでリッチ初回判別フラグＦＲを判別する。前
記リッチ初回判別フラグＦＲは、空燃比のリーン状態に
おいてゼロがセットされるから、リッチ検出の初回であ
るときには、このステップ４でリッチ初回判別フラグＰ
Ｒはゼロであると判別される。

ＦＲ−０でリッチ検出の初回であるときには、ステップ
５へ進んで前回までの空燃比フィードバック補正係数Ｌ
Ａ？ＩＢＤＡの値から、前記ステップ２で検索して求め
たリーン制御比例骨ＰＬを減算し、その結果を新たに空
燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡにセットする
ことにより、燃料供給量が減少補正されて空燃比のリッ
チ状態が解消されるようにする。

空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ＾をリーン制
御比例骨ＰＬだけ比例制御した後は、ステップ６でリッ
チ初回判別フラグＦＲに１をセットする一方、リーン初
回判別フラグＰＬにゼロをセットする。

そして、空燃比のリッチ状態が継続しているときには、
ステップ４でリッチ初回判別フラグＦＲが１であると判
別されることにより、ステップ７へ進む。

ステップ７では、空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
ＢＤＡの前回値から積分分Ｉを減算して、その結果を空
燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡに新たにセッ
トする。従って、空燃比のリッチ状態が解消されるまで
は、機関１が１回転する毎にこのステップ７で空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡは積分分１ずつ徐々
に減少する。

かかる空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの積
分制御による減少で空燃比のリッチ状態が解消されて、
ステップ３で空燃比がリーンであると判別されると、今
度はステップ８へ進みリーン初回判別フラグＦＬの判別
を行う。

リーン初回判別フラグＦＬは、前記ステップ６において
空燃比のリッチ状態においてゼロがセットされているの
では、今回がリーン検出の初回であれば、このステップ
８でＦＬ−０の判別が下される。

ＦＬ−０でリーン検出の初回であるときには、ステップ
９へ進んで空燃比フィードバック補正係数ＬＡＮＢＤＡ
の前回値にリッチ制御比例分ＰＲを加算して、燃料の増
量補正を図る。そして、次のステップ１０では、リッチ
初回判別フラグＦＲにゼロをセットする一方、リーン初
回判別フラグＦＬには１をセットする。

また、ステップ８でリーン初回判別フラグＦＬが１でし
ると判別されて、リーン状態が継続しているときにはス
テップ１１へ進み、このステップ１１で空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡに積分分■を加算して積分
制御する。

上記のようにして空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
ＢＤＡを比例・積分制御によって可変設定すると、次の
ステップ１２では、過渡フラグＦｔｒの判別を行う。

前記過渡フラグＦｔｒは、後述するように機関１が所定
時間以上継続して定常運転されているときにゼロがセッ
トされるものであり、それ以外では１がセットされる。

機関ｌが安定した定常運転状態であって、過渡フラグＦ
ｔｒがゼロであるときには、ステップ１３へ進んで今回
のステップ１２における定常判別が初回であるか否か、
即ち、定常運転が初めて判別されたときであるか否かを
定常初回判別フラグＦ　ｔｒｓ＋によって判別する。

前記定常初回判別フラグＦｔｒ■は、機関１が過渡運転
されているとき（過渡フラグＦｔｒに１がセットされて
いるとき）には、ステップ１８で１がセットされるから
、過渡フラグＦｔｒが１からゼロに切り替わった初回で
は、定常初回判別フラグＦ　ｔｒｓはｌであ名。

過渡フラグＦｔｒがゼロで、定常初回判別フラグＦｔｒ
−が１である定常判別の初回には、ステップ１４で定常
初回判別フラグＦ　ｔｒｍにゼロをセットした後、ステ
ップ１５で本発明に係る学習補正値ａ。

ｂ、ｃを学習するためのデータの記憶を行う。

即ち、ステップ１５では、最近に演算された燃料噴射量
Ｔｉをメモリ値ＭＴＩにセットすると共に、前回までの
ＭＴＩＯ値をＭＴ２にセットし、更に前回までのＭＴ２
の値をＭＴ３にセットし、Ｆｔｒ−〇かつＦｔｒ＋ｗ−
１の条件が揃った最近の３回における燃料噴射量Ｔｉを
記憶する。

また、ここでＭＴＩ３．ＭＴＩ２．ＭＴＩ　１にセット
されて記憶されている燃料噴射量Ｔｉの演算に用いたパ
ラメータである２ＸＴｐＸＣＯＥＦを、同様にして最近
値からＰ　ａｒａｌ、　　Ｐ　ａｒａ２．　　Ｐ　ａｒ
ａ３にそれぞれセットする。ここで、Ｔｐは機関吸気系
の開口面積Ａと機関回転速度Ｎとから求めた基本燃料噴
射量であり、また、Ｃ０ＥＦは水温センサ１２で検出さ
れる冷却水温度Ｔｗを主として設定された各種補正係数
であり、更に、２倍しであるのは、各気筒の吸気行程に
タイミングを合わせて行う燃料制ｍ＜シーケンシャル噴
射量？１１）と、全気筒同時噴射制御とで共通の基本燃
料噴射量を用いるための係数であり、２倍は通常のシー
ケンシャル噴射制御に用いる燃料噴射１１Ｔｉに対応し
たものである（第４図のフローチャート参照）。

更に、このステップ１５では、基本燃料噴射ＩＴｐを演
算する際に用いた開口面積Ａのデータを同様に過去３回
ＭＡＩ、ＭＡ２．ＭＡ３に渡って記憶する。

従って、ステップ１５における燃料噴射量Ｔｉの演算デ
ータの記憶は、機関１が過渡運転されて定常に移行した
初回において更新されるものであり、内燃機関の通常運
転では、過渡後の定常運転時では厳密な運転状態の再現
性が期待できないため、それぞれ異なった運転状態（機
関負荷９回転速度）におけるデータが集められるもので
ある。

そして、次のステップ１６では、ステップ１５で記憶さ
れている運転状態の異なる過去３回の燃料噴射１１Ｔｉ
の演算におけるデータを用い、空燃比フィードバック補
正係数ＬＡＭＢＤＡを初期値の１にすると共に、通常の
燃料噴射量Ｔｉの演算時には学習更新された値が用いら
れる３つの学習補正値ａ。

ｂ、ｃ（第１．第３．第２学習補正値）を未知数として
燃料噴射量Ｔｉの演算式を再設定し、３つの学習補正値
ａ、ｂ、ｃ以外は何らかの数値が代入される以下のよう
な燃料噴射量ＴＩの３つの演算式からなる連立方程式を
解いて、３つの学習補正値ａ、ｂ、Ｃを求める。

尚、電圧補正分子ｓについては過去のデータを記憶して
いないが、−ｍに電圧補正分子ｓについては運転状態毎
に細かく変化するものではないので、標準値（標準電圧
時の値）を代入するようにしである。また、前記学習補
正値ａ、ｂ、ｃの初期値は、それぞれａがゼロ、ｂが１
、Ｃが１である。

後述するように、本実施例において燃料噴射量Ｔｉは下
式で演算される。

Ｘ　ＬＡ？ＩＢＤＡ　Ｘｒ十ＴｓＸエ ココテ、Ｔｉ、２ＸＴｐＸＣＯＥＦ、Ａのデータがそれ
ぞれ記憶されているから、空燃比フィードバック補正係
数ＬＡＭＢＤＡを初期値１にし、学習補正値ａ、ｂ、ｃ
を未知数とし、更に、電圧補正分子ｓに標準値を代入す
れば、燃料噴射量Ｔｉの演算式を再構築することができ
るものであり、未知数が３つ（ａ、ｂ、ｃ）であるのに
対し、演算式が３つ設定されるから、３つの演算式の連
立方程式として未知数である学習補正値ａ、ｂ、ｃを求
めることができるものである。尚Ｊａ、Ｔ、ｃは、各学
習補正値ａ、ｂ、ｃの加重平均値である。

即ち、ステップ１６における演算式では、空燃比フィー
ドバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを初期値の１にしである
ため、何らかの原因で空燃比ズレが発生し、この空燃比
ズレを解消すべく空燃比フィードバック補正係数ＬＡＮ
ＢＤＡの中心値を初期値１から変化させているときには
、この補正がステップ１６における演算に加わらないこ
とになり、その補正分が連立方程式により３つの学習補
正値ａ、ｂ、ｃに振り分けられるものである。

前記３つの学習補正値ａ、ｂ、ｃのうち、学習補正する
から、開口面積Ａが小さくときほど大きな補正が加わる
ことになり、この特性は、第６図〜第８図に示したスロ
ットル弁７の汚れが発生したときの空燃比制御エラーに
対応することになり、スロットル弁７に汚れが発生し開
度ＴＶＯに対する開口面積Ａが減少して、空燃比がリッ
チ化したときにはこの学習補正値ａによってその補正が
行える。

また、前記学習補正値すは、電圧補正分子ｓに乗算され
るものであるから、運転状態に因らず一定量を補正する
ことになり、燃料噴射量Ｔｉが少ないときほどこの学習
補正値すによる補正が大きくなる。上記特性は、第９図
〜第１１図に示すように燃料噴射弁ｌＯが劣化して燃料
噴射量ＴＩが少ないときほどその影響が大きく表れる特
性に対応しており、前記学習補正値すによって燃料噴射
弁１０の劣化による空燃比ズレを精度良く吸収できるも
のである。

更に、学習補正値Ｃは、基本燃料噴射量Ｔｐに乗算され
るから、運転状態によらず基本燃料噴射量Ｔｐを一定割
合だけ補正することになる。上記特性は、高度や吸気温
度の変化により空気密度が変化し、第１２図及び第１３
図に示すように、全運転状態で一律に空燃比がズしたと
きの特性に対応し、前記学習補正値Ｃによって空気密度
の変化による空燃比ズレを吸収できる。

このように、学習補正値ａ、ｂ、ｃを学習して燃料噴射
量Ｔｉの演算に用いれば、それぞれ特性の異なるスロッ
トル弁７の汚れ、燃料噴射弁１０の劣化、空気密度変化
による空燃比ズレに対して、それぞれの特性に見合った
補正を施すことができ、運転状態によって空燃比の段差
を生じることなく、精度の良い空燃比補正制御が行える
。

連立方程式により学習補正値ａ、ｂ、ｃを学習するが、
そのままデータを燃料噴射量Ｔｉの演算に用いるのでは
なく、次のステップ１７で各学習補正値ａ、ｂ、ｃの加
重平均演算を下式に従って行ヮて、間違った学習によっ
て学習補正値ａ、　　ｂ。

Ｃが太き（変化することを回避し、ここで加重平均した
学習補正値子、　Ｔ、　　ｃが燃料噴射量Ｔｉの演算に
用いられるようにする。

ａ←ａ　（１，０−Ｘ）　十ａＸＸ Ｔ４−Ｔ　（１，０−Ｙ　）　＋　ｂ　Ｘ　Ｙτ←τ（
１，０−Ｚ）　＋ｃＸＺ ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれの学習補正値ａ、ｂ、
ｃを加重平均するのに用いる加重重みでアリ、０≦Ｘ、
Ｙ、Ｚ≦１．０とする。

次に第４図のフローチャートに示すルーチンに従って燃
料噴射量Ｔｉの演算設定と、過渡判別とを説明する。

このルーチンは、１０−３毎に実行されるものであり、
まず１．ステップ２１では、スロットルセンサ８からス
ロットル弁７の開度ＴＶＯに応じて出力される検出信号
をＡＤ変換して入力する。

次のステップ２２では、本ルーチンの前回実行時に前記
ステップ２１で入力した開度ＴＶＯと今回の入力値との
差に基づいて本ルーチン実行周期当たりのスロットル弁
７の開度変化量ΔＴＶＯを求め、この変化量ΔＴＶＯが
略ゼロであるか否かを判別する。

前記変化量ΔＴＶＯが略ゼロであるときには、スロット
ル弁７の開閉動作が行われておらず略−定の開度ＴＶＯ
を保っている状態であるから、機関ｌの過渡運転状態は
判別されず、ステップ２３へ進む。

ステップ２３は、変化量ΔＴＶＯと同様にして求められ
る機関回転速度Ｎの変化量ΔＮが略ゼロであるか否かを
判別する。ここで、変化量ΔＮが略ゼロであって、スロ
ットル弁７の開度ＴＶＯ及び機関回転速度Ｎに変動のな
いときには、機関ｌが略定常運転されているものと見做
し、次のステップ２６でカウンタ値ｃｎｔがゼロである
か否かを判別する。

一方、変化量ΔＴＶＯと変化量ΔＮとの少なくとも一方
が略ゼロでないときには、機関ｌの過渡運転を判別し、
ステップ２４へ進んで過渡フラグＦｔｒに１をセットす
ると共に、ステップ２５でΔＴＶＯとΔＮとから判別さ
れる機関１の定常運転へ移行してからの経過時間を計測
するためのカウント値ｃｎｔに所定値（例えば２００）
をセットする。

前記カウント値ａｎｔは、機関１の定常・過渡運転に限
らず、ゼロでないときにはステップ２７で本ルーチン実
行毎に１つずつカウントダウンされるが、過渡運転がΔ
ＴＶＯとΔＮとから判別されているときには、ステップ
２５で所定値がセットされるので過渡運転時には前記所
定値に維持される。

一方、定常運転に移行すると、ステップ２５における所
定値のセットが行われなくなるので、本ルーチン実行毎
に徐々に減少し、ステップ２６でカウント値ｃｎｔ＝ｏ
の判別がなされると、ステップ２８へ進んで過渡フラグ
Ｆｔｒにゼロがセットされる。

即ち、ΔＴＶＯとΔＮとに基づいて機関１の定常運転が
判別されても、直ちに過渡フラグＦｔｒにゼロをセット
するのではなく、機関１が真の定常運転に安定するまで
の時間経過を待って過渡フラグＦｔｒにゼロをセットす
るものである。過渡フラグＦｔｒにゼロをセットした初
回では、前記第３図のフローチャートにおいてステップ
１２からステップ１３へ進んで、学習補正値ａ、ｂ、ｃ
の学習更新が行われる。

次のステップ２９では、ステップ２１で人力したスロッ
トル弁開度ＴＶＯに基づいてスロットルチャンバ４の開
口面積Ａを求める。尚、スロットル弁７をバイパスして
設けられた補助空気通路の開口面積を制御して、アイド
ル回転速度のフィードバック制御を行うシステムを備え
る場合には、この補助空気通路分の開口面積を前記開口
面積Ａに加算して補正するようにすることが望ましい。

ステップ３０では、ステップ２９で求めた開口面積Ａを
機関回転速度Ｎで除算した値に基づいて機関１の基本体
積効率ＱＨφ（％）を求める。

次のステップ３１では、前記基本体積効率ＱＨφを真の
機関負荷変化に追従させるために行う加重平均演算に用
いる加重重みＸを、ステップ２９で求めた開口面積Ａに
基づいて設定する。

そして、ステップ３２では、以下の式に従って基本体積
効率ＱＨφを加重平均して体積効率ＱＣＹＬを設定する
。

ＱＣＹＬ　＋−ＱＨφｘＸ＋ＱＣＹＬ　（１−Ｘ）ステ
ップ３３では、以下の式に従って開口面積Ａと機関回転
速度Ｎとに基づく基本燃料噴射量（基本燃料供給量）Ｔ
ｐを演算する。

Ｔｐ”ＱＣＹＬＸＫＴＡＸＫＣＯＮＸＫＦＬＡＴここで
、ＱＣＹＬはステップ３２で求めた機関１の体積効率、
ＫＴＡは第５図のフローチャートに示すバックグラウン
ドジョブのステップ４２で吸気温度ＴＡに基づいて設定
される吸気温度（空密廣）補正係数、ＫＣＯＮは燃料噴
射弁１０の噴射特性に基づく定数、ＫＦＬＡＴは第５図
のフローチャートに示すバックグラウンドシップのステ
ップ４１で機関回転速度Ｎと体積効率ＱＣＹＬとに基づ
いて求められる微小修正係数である。

次のステップ３４では、前記基本燃料噴射！ｔＴｐや第
３図のフローチャートに示すルーチンで学習した学習補
正値ａ　、　Ｔ、τ等を用いて最終的な燃料噴射量（燃
料供給量）Ｔｉを以下の式に従って演算する。

ｘ　ＬＡＭＢＤＡ　Ｘτ＋ＴｓＸ工 ここで、設定された燃料噴射ｆｉＴｉは、出力レジスタ
にセットされ、所定の燃料噴射開始タイミングになると
、この出力レジスタにセットされている最新の燃料噴射
１１Ｔｉが読み出され、読み出した燃料噴射ＩＴｉに相
当するパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁１０
に与えられて燃料が噴射供給される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、機関吸気系の開
口面積と機関回転速度とに基づいて基本燃料噴射量が制
御される内燃機関において、スロットル弁の汚れ、燃料
噴射弁等の燃料供給装置の劣化、高度変化それぞれで異
なる特性の空燃比ズレが生じても、それぞれの空燃比ズ
レの原因に対応した燃料補正を施すことができるため、
運転状態によって空燃比の段差が生じて運転性を悪化さ
せることがなく、内燃機関の空燃比制御性が向上して運
転性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における燃料供給制御の内容を示す
フローチャート、第６図〜第８図はそれぞれスロットル
弁の汚れによる空燃比ズレの特性を説明するための線図
、第９図〜第１１図はそれぞれ燃料噴射弁が劣化したと
きの空燃比ズレの特性を説明するための線図、第１２図
及び第１３図はそれぞれ高度変化があったときの空燃比
ズレの特性を説明するための線図である。 １・・・機関　　４・・・スロットルチャンバ７・・・
スロットル弁　　８・・・スロットルセンサ１０・・・
燃Ｉ［射弁１１・・・コントロールユニット１４・・・
酸素センサ　　１５・・・クランク角センサ特許出願人
　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第２図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変制御される機関吸気系の開口面積と機関回転
   速度とにそれぞれ関与する状態量を検出する状態量検出
   手段と、 検出された状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する
   基本燃料供給量設定手段と、 機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基
   本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバック補
   正係数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手
   段と、 燃料供給手段の駆動電源の電圧変化に応じて前記基本燃
   料供給量を補正するための電圧補正分を設定する電圧補
   正分設定手段と、 前記基本燃料供給量、空燃比フィードバック補正係数及
   び電圧補正分と、前記基本燃料供給量を開口面積の検出
   値に対する比で補正する第１学習補正値と、前記空燃比
   フィードバック補正係数を補正する第２学習補正値と、
   前記電圧補正分を補正する第３学習補正値と、を少なく
   とも含んで燃料供給量を演算する燃料供給量設定手段と
   、演算された燃料供給量に基づいて前記燃料供給手段を
   駆動制御する燃料供給制御手段と、 少なくとも３つの異なる運転状態毎に、前記演算された
   燃料供給量と、該燃料供給量の演算パラメータと、をそ
   れぞれ記憶する燃料演算記憶手段と、 該燃料演算記憶手段に記憶された少なくとも３つの燃料
   供給量の演算において、前記空燃比フィードバック補正
   係数を基準値にしたときに、前記第１、第２、第３学習
   補正値が前記３つの燃料供給量の演算に共通して適合す
   るようにそれぞれ学習して更新設定する学習補正値設定
   手段と、を含んで構成した内燃機関の空燃比学習制御装
   置。
2. （２）前記学習補正値設定手段で設定される３つの学習
   補正値をそれぞれに平均化処理し、この平均化処理した
   ３つの学習補正値によって前記燃料供給量設定手段によ
   る燃料供給量の演算を行わせる学習補正値平均手段を設
   けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃比
   学習制御装置。
3. （３）機関の過渡運転状態を判別する過渡運転判別手段
   と、 該過渡運転判別手段で機関の過渡運転状態が判別された
   ときに、前記学習補正値設定手段による３つの学習補正
   値の更新設定を禁止する学習補正値更新禁止手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに
   記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。