JPH06272604A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアフローセンサの温度特性補正をより精度
良く行うことで、特にエンジン冷間時における排気エミ
ッションを良好に維持する。 【構成】 ホットワイヤー式の吸入空気量検出手段Ａ
と、空燃比を検出する空燃比検出手段Ｂと、該空燃比検
出手段Ｂにより検出される空燃比を目標空燃比に合致さ
せるべく吸入空気量に対する燃料供給量をフィードバッ
ク制御する空燃比制御手段Ｃと、該フィードバック制御
の制御値を順次学習して更新する学習手段Ｄとを備えた
エンジンの制御装置において、エンジン温度を検出する
エンジン温度検出手段Ｅと、上記学習手段による制御値
の学習をエンジン温度に対応して設定した領域毎に実行
せしめる学習制御手段Ｆとを備える。かかる構成によ
り、エンジン温度に対応して設定された領域毎に制御値
の学習が実行され、エアフローセンサの出力特性の変化
の影響を可及的に排した状態でのより精度の高い空燃比
制御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの制御装
置、特にホットワイヤー式のエアフローセンサを備え、
空燃比のフィードバック制御を行うようにしたエンジン
の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車用エンジンにおいては、排
気エミッションの改善という観点から、アイドル運転領
域を含む低回転・低負荷領域において空燃比のフィード
バック制御を行うとともに、この制御値を順次学習にて
更新し常時最新の制御値に基づいて空燃比制御を行うよ
うにしている。一方、この空燃比制御に際しては、燃料
供給量を吸入空気量の変化に対応させて制御する必要
上、吸入空気量検出手段としてエアフローセンサが使用
されるが、このエアフローセンサの種類の一つとしてい
わゆるホットワイヤー式エアフローセンサが知られてい
る。尚、このようなホットワイヤー式のエアフローセン
サを使用して空燃比のフィードバック制御を行うものと
して例えば、特開平４ー１３４１５０号公報に開示され
る如きものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このホット
ワイヤー式エアフローセンサは、吸気通路中に設けたホ
ットワイヤーの温度を常時吸気温に維持するための定温
度差制御回路を備える。そして、この定温度差制御回路
は、上記ホットワイヤーが吸気によって冷却されると該
ホットワイヤーへの供給電流を上げてこれを元の定温度
差状態に戻す働きをし、且つこの場合の供給電流の変化
に見合った電圧信号を吸入空気量信号として出力するよ
うになっている。

【０００４】ところが、このホットワイヤー式のエアフ
ローセンサは、雰囲気温度の変化によってその出力が変
化する温度特性を持っている。即ち、図４に示すよう
に、標準状態(例えば、吸気温度２０℃、雰囲気温度２
０℃の状態)では同図に実線図示するように吸入空気量
の変化に対応してほぼ一定の出力特性を示すが、例えば
暖機完了後のエンジン温度上昇時(例えば、吸気温度４
０℃、雰囲気温度８０℃)においては同図に破線図示す
るように、低吸入空気量領域ではプラス側に大きく出力
が偏り(即ち、実際の吸入空気量よりも多い吸入空気量
を示す)、高吸入空気量領域ではマイナス側に出力が偏
る(実際の吸入空気量よりも少ない吸入空気量を示す)よ
うな出力特性を示す。

【０００５】このため、空燃比のフィードバック制御値
を順次学習にて更新しこの学習値を次回の制御値として
使用する場合、例えば、エンジン温間時に学習した学習
値(即ち、図４の破線特性に基づく制御値)をエンジン冷
間時の空燃比制御にそのまま制御値として使用すると吸
入空気量のズレ分だけ空燃比に誤差が生じ、延いては排
気エミッションの悪化を招くことになるものである。

【０００６】従って、空燃比の制御精度の向上を図るた
めには、このホットワイヤー式エアフローセンサに特有
の温度特性をなんらかの方法で補正する必要があり、そ
の補正方法の一つとして、アイドル運転時のエアフロー
センサ出力の学習値をもち、この学習値と所定吸入空気
量との間で補間することでエアフローセンサ出力を補正
する補間制御があるが、この補間制御によればエアフロ
ーセンサやインジェクタ−等のエンジン各部品の製品公
差のバラツキにより、エアフローセンサの温度特性が図
５においてＬ₁,Ｌ₂で示すようになる場合があり、この
バラツキがセンター付近である時には適切な補正が可能
であるものの、バラツキの上限・下限部分を考えると却
って補正誤差が大きくなると言う問題が生じることにも
なる。

【０００７】そこで本発明は、ホットワイヤー式エアフ
ローセンサの温度特性補正をより精度良く行うことで、
特にエンジン冷間時における排気エミッションを良好に
維持し得るようにしたエンジンの制御装置を提供せんと
してなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、図１に示すように、
ホットワイヤー式の吸入空気量検出手段Ａと、空燃比を
検出する空燃比検出手段Ｂと、該空燃比検出手段Ｂによ
り検出される空燃比を目標空燃比に合致させるべく吸入
空気量に対する燃料供給量をフィードバック制御する空
燃比制御手段Ｃと、該フィードバック制御の制御値を順
次学習して更新する学習手段Ｄとを備えたエンジンの制
御装置において、エンジン温度を検出するエンジン温度
検出手段Ｅと、上記学習手段Ｄによる制御値の学習をエ
ンジン温度に対応して設定した領域毎に実行せしめる学
習制御手段Ｆとを備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明ではかかる構成とすることにより、エン
ジン温度に対応して設定された領域毎に制御値の学習が
実行され、該領域に対応した学習値によって空燃比のフ
ィードバック制御が行なわれることから、エンジン温度
に応じて変化するエアフローセンサの温度特性の影響を
可及的に排した状態で、より精度の高い空燃比制御を行
うことが可能となるものである。

【００１０】

【発明の効果】従って、本発明のエンジンの制御装置に
よれば、エアフローセンサの温度特性に拘わらずより精
度の高い空燃比制御が可能となることから、特にエンジ
ン冷間時における排気エミッションの悪化を確実に防止
できるという効果が奏せられるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のエンジンの制御装置を添付図
面に基づいて具体的に説明すると、図１には本発明の実
施例にかかる制御装置を備えた自動車用Ｖ型エンジンの
全体システムが示されており、同図において符号１はエ
ンジン、２は吸気通路、３は排気通路である。上記吸気
通路２の上流端にはエアクリーナ４が設けられるととも
に、該エアクリーナ４の下流側にはホットワイヤー式の
エアフローセンサ５(特許請求の範囲中の吸入空気量検
出手段Ａに該当する)とスロットルバルブ６とインジェ
クタ−７とが順次配置されている。また、符号２１はス
ロットル開度センサ、２２は空燃比センサ(特許請求の
範囲中の空燃比検出手段Ａに該当する)、２３は水温セ
ンサ(特許請求の範囲中のエンジン温度検出手段Ｅに該
当する)、２４はクランク角センサ、２５は吸気温セン
サである。さらに、符号８はエンジン回転数センサとし
ても機能するディストリビュータである。そして、これ
ら各センサの検出値はそれぞれコントロールユニット１
０に制御ファクターとして入力される。

【００１２】上記コントロールユニット１０は、特許請
求の範囲中の空燃比制御手段Ｃと学習手段Ｄと学習制御
手段Ｆを構成するものであって、上記各センサからの信
号を受けて空燃比を目標空燃比に合致させるべく空燃比
のフィードバック制御を行うとともに、その制御値を順
次学習して更新するようになっている。この場合、燃料
供給量の算出基準となる吸入空気量をホットワイヤー式
のエアフローセンサ５によって検出するようにしている
ことから、該エアフローセンサ５に特有の温度特性に対
する補正が必要なことは既述の通りである。そこで、こ
の実施例においては後述の如く、学習制御領域をエンジ
ン温度により冷間領域と温間領域の二つの制御領域に分
けるとともに、該各学習制御領域毎にそれぞれについて
別々に学習値を用意し、エンジン温度に応じて対応する
学習値を選択使用するようにしている。かかる学習方式
を採用することで、エンジン温度に応じて変化するエア
フローセンサ５の温度特性の影響を可及的に排した空燃
比制御が可能となるものである。以下、このコントロー
ルユニット１０における空燃比制御及び学習制御を図３
のフロ−チャ−トに基づいて具体的に説明する。

【００１３】図３において、制御開始後、先ずステップ
Ｓ１で各種制御データ、即ち、吸入空気量Ｑa、燃料供
給量の制御値Ｃfb、エンジン水温t等を読み込む。

【００１４】次にステップＳ２において、空燃比のフィ
ードバック制御領域か否かの判定を行い、フィードバッ
ク制御領域である場合には、さらにステップＳ３におい
てエアフローセンサ５の温度特性補正の実行条件(即
ち、学習制御の実行条件)を判定する。即ち、エンジン
温度(即ち、エンジン水温)が所定の学習実行水温(例え
ば、１０℃)以上で、吸入空気量のゾーン移行時でな
く、始動増量時でなく、しかも吸気充填量が所定範囲内
である場合に初めて実行条件成立とする。そして、この
場合には補正実行フラグＦ＝０とする。一方、条件不成
立の場合には、フラグＦ＝１とする。尚、ここで、吸入
空気量のゾーン移行時かどうかをみたのは、吸入空気量
を複数のゾーンに分けて各ゾーン毎に学習をするように
しているためである。

【００１５】次に、ステップＳ４において、フィードバ
ック制御の制御値Ｃfbのサンプリング和(ΣＣfb)を算出
するとともに、ステップＳ５において現在のエンジン温
度tが所定温度Ｔより高いがどうか、即ち、エンジンは
冷間状態にあるのか温間状態にあるのかを判定する。そ
して、現在冷間状態にあると判定された場合には、ステ
ップＳ６において冷間時のフィードバック制御値Ｃfb１
を読み込み、さらにステップＳ７においてバッテリーの
ＯＮ,ＯＦＦを判定する。ここで、バッテリーＯＦＦの
場合には、ステップＳ１１において制御値Ｃfb１をリセ
ットする。これに対して、バッテリーＯＮと判定された
場合には、先ずステップＳ８において上記フラグＦ＝０
かどうかを判定する。

【００１６】そして、フラグＦ＝０である場合、即ち、
学習条件が成立している場合には、制御値Ｃfb１の学習
を実行する。具体的には、前回の制御値(即ち、学習値)
Ｃfb１(i−１)と、制御値Ｃfbのサンプリング和ΣＣfb
と、サンプリング回数Ｎと、暖機補正量Ｃwと、反映率k
とから、 Ｃfb１＝Ｃfb1(i−１)×〔(ΣＣfb／Ｎ)＋Ｃw−１００％〕 の演算式により学習値を求める。

【００１７】尚、ここで、(ΣＣfb／Ｎ)は制御値Ｃfbの
平均値を求めるものであり、また１００％を除したのは
１００％からの差分によって制御するようにしているた
めである。

【００１８】学習を実行した後は、この学習値Ｃfbを、
吸入空気量毎に設定された複数のゾーンのうちの対応す
るゾーンにメモリーする(ステップＳ１２)とともに、そ
の学習値Ｃfbに基づいて燃料噴射量を算出する(ステッ
プＳ１８)。

【００１９】これに対して、ステップＳ８において学習
条件不成立(フラグＦ＝１)と判定された場合には、学習
をすることなく、前回の学習値Ｃfb(i−１)をそのまま
対応するゾーンにメモリーし(ステップＳ１０,１２)、
この前回の学習値Ｃfb(i−１)に基づいて燃料噴射量を
算出する(ステップＳ１８)。

【００２０】一方、ステップＳ５において、t＞Ｔ、即
ち、温間時と判定された場合には、ステップＳ１３にお
いて温間時のフィードバック制御値Ｃfb２を読み込むと
ともに、ステップＳ１４において学習条件の成立・不成
立を判定する。ここで、学習条件成立時にはステップＳ
１５において上記ステップＳ９と同様の手順により学習
を実行し、また学習条件不成立の場合にはステップＳ１
６において前回の学習値Ｃfb２(i−１)をそのまま採用
し、それぞれ新たな学習値Ｃfb２あるいは前回の学習値
Ｃfb２(i−１)を対応するゾーンにメモリーする(ステッ
プＳ１７)とともに、この新たな学習値Ｃfb２あるいは
前回の学習値Ｃfb２(１i−)に基づいて燃料噴射量を算
出する(ステップＳ１８)。

【００２１】以上のように、エンジン冷間時には冷間時
に専用の学習値に基づいて、またエンジン温間時には温
間時に専用の学習値に基づいて、それぞれフィードバッ
ク制御値の学習が行なわれることで、ホットワイヤー式
のエアフローセンサ５に特有の温度特性を排した空燃比
制御が可能となる。従って、従来のように例えば、温間
時における学習値を冷間時に使用したために空燃比がオ
ーバーリッチとなるというようなことが確実に防止さ
れ、より精度の良い空燃比制御によって排気エミッショ
ンを良好に維持することができるものである。

【００２２】尚、この実施例においてはエンジン温度に
対応した学習領域としてエンジン冷間時と温間時の二領
域としているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、任意に三以上の領域を設定することもできることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の実施例にかかる制御装置を備えたエン
ジンの全体システム図である。

【図３】図２に示したエンジンの制御装置における制御
フロ−チャ−ト図である。

【図４】ホットワイヤー式エアフローセンサの温度特性
の説明図である。

【図５】ホットワイヤー式エアフローセンサの温度特性
補正の説明図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２は吸気通路、３は排気通路、４はエア
クリーナ、５はエアフローセンサ、６はスロットルバル
ブ、７はインジェクタ−、８はディストリビュータ、１
０はコントロールユニット、２１はスロットル開度セン
サ、２２は空燃比センサ、２３は水温センサ、２４はク
ランク角センサ、２５は吸気温センサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットワイヤー式の吸入空気量検出手段
   と、空燃比を検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出
   手段により検出される空燃比を目標空燃比に合致させる
   べく吸入空気量に対する燃料供給量をフィードバック制
   御する空燃比制御手段と、該フィードバック制御の制御
   値を順次学習して更新する学習手段とを備えたエンジン
   の制御装置であって、 エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、上記
   学習手段による制御値の学習をエンジン温度に対応して
   設定した領域毎に実行せしめる学習制御手段とを備えた
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。