JPH0833133B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH0833133B2 JPH0833133B2 JP11589090A JP11589090A JPH0833133B2 JP H0833133 B2 JPH0833133 B2 JP H0833133B2 JP 11589090 A JP11589090 A JP 11589090A JP 11589090 A JP11589090 A JP 11589090A JP H0833133 B2 JPH0833133 B2 JP H0833133B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の空燃比を制御する装置に関し、
特に空燃比センサを排気浄化触媒の上流側及び下流側に
備え、これら２つの空燃比センサの検出値に基づいて空
燃比を高精度にフィードバック制御する装置に関する。
特に空燃比センサを排気浄化触媒の上流側及び下流側に
備え、これら２つの空燃比センサの検出値に基づいて空
燃比を高精度にフィードバック制御する装置に関する。
〈従来の技術〉 従来の一般的な内燃機関の空燃比制御装置としては例
えば特開昭60-240840号公報に示されるようなものがあ
る。
えば特開昭60-240840号公報に示されるようなものがあ
る。
このものの概要を説明すると、機関の吸入空気流量Ｑ
及び回転数Ｎを検出してシリンダに吸入される空気量に
対応する基本燃料供給量ＴP（＝Ｋ・Q/N;Kは定数）を演
算し、この基本燃料供給量ＴPを機関温度等により補正
したものを排気中酸素濃度の検出によって混合気の空燃
比を検出する空燃比センサ（酸素センサ）からの信号に
よって設定される空燃比フィードバック補正係数（空燃
比補正量）を用いてフィードバック補正を施し、バッテ
リ電圧による補正等をも行って最終的に燃料供給量ＴI
を設定する。
及び回転数Ｎを検出してシリンダに吸入される空気量に
対応する基本燃料供給量ＴP（＝Ｋ・Q/N;Kは定数）を演
算し、この基本燃料供給量ＴPを機関温度等により補正
したものを排気中酸素濃度の検出によって混合気の空燃
比を検出する空燃比センサ（酸素センサ）からの信号に
よって設定される空燃比フィードバック補正係数（空燃
比補正量）を用いてフィードバック補正を施し、バッテ
リ電圧による補正等をも行って最終的に燃料供給量ＴI
を設定する。
そして、このようにして設定された燃料供給量ＴIに
相当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タイミングで
燃料噴射弁に出力することにより、機関に所定量の燃料
を噴射供給するようにしている。
相当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タイミングで
燃料噴射弁に出力することにより、機関に所定量の燃料
を噴射供給するようにしている。
上記空燃比センサからの信号に基づく空燃比フィード
バック補正は空燃比を目標空燃比（理論空燃比）付近に
制御するように行われる。これは、排気系に介装され、
排気中のCO,HC（炭化水素）を酸化すると共にNOXを還元
して浄化する排気浄化触媒（三元触媒）の転化効率（浄
化効率）が理論空燃比燃焼時の排気状態で有効に機能す
るように設定されているからである。
バック補正は空燃比を目標空燃比（理論空燃比）付近に
制御するように行われる。これは、排気系に介装され、
排気中のCO,HC（炭化水素）を酸化すると共にNOXを還元
して浄化する排気浄化触媒（三元触媒）の転化効率（浄
化効率）が理論空燃比燃焼時の排気状態で有効に機能す
るように設定されているからである。
前記、空燃比センサの発生起電力（出力電圧）は理論
空燃比近傍で急変する特性を有しており、この出力電圧
Ｖ0と理論空燃比相当の基準電圧（スライスレベル）SL
とを比較して混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッ
チかリーンかを判定する。そして、例えば空燃比がリー
ン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供給量ＴPに乗
じるフィードバック補正係数αをリーン（リッチ）に転
じた初回に大きな比例定数Ｐを増大（減少）した後、所
定の積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）していき燃料供
給量ＴIを増量（減量）補正することで空燃比を理論空
燃比近傍に制御する。
空燃比近傍で急変する特性を有しており、この出力電圧
Ｖ0と理論空燃比相当の基準電圧（スライスレベル）SL
とを比較して混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッ
チかリーンかを判定する。そして、例えば空燃比がリー
ン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供給量ＴPに乗
じるフィードバック補正係数αをリーン（リッチ）に転
じた初回に大きな比例定数Ｐを増大（減少）した後、所
定の積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）していき燃料供
給量ＴIを増量（減量）補正することで空燃比を理論空
燃比近傍に制御する。
また、かかる空燃比制御装置にあっては、空燃比の非
フィードバック制御領域での空燃比の目標値からのずれ
或いはフィードバック制御中の運転領域が移動する過渡
運転時における理論空燃比からのずれを抑制するため、
空燃比フィードバック制御時に所定の定常運転条件で空
燃比フィードバック補正係数αの平均値を基準値に近づ
けるように学習補正値Klを設定して学習制御を行うこと
が一般化してきている。
フィードバック制御領域での空燃比の目標値からのずれ
或いはフィードバック制御中の運転領域が移動する過渡
運転時における理論空燃比からのずれを抑制するため、
空燃比フィードバック制御時に所定の定常運転条件で空
燃比フィードバック補正係数αの平均値を基準値に近づ
けるように学習補正値Klを設定して学習制御を行うこと
が一般化してきている。
ところで、上記のような通常の空燃比フィードバック
制御装置では１個の空燃比センサを応答性を高めるた
め、できるだけ燃焼室に近い排気マニホールドの集合部
分に設けているが、この部分は排気温度が高いため空燃
比センサが熱的影響や劣化により特性が変化し易く、ま
た、気筒毎の排気の混合が不十分であるため全気筒の平
均的な空燃比を検出しにくく空燃比の検出精度に難があ
り、延いては空燃比制御精度を悪くしていた。
制御装置では１個の空燃比センサを応答性を高めるた
め、できるだけ燃焼室に近い排気マニホールドの集合部
分に設けているが、この部分は排気温度が高いため空燃
比センサが熱的影響や劣化により特性が変化し易く、ま
た、気筒毎の排気の混合が不十分であるため全気筒の平
均的な空燃比を検出しにくく空燃比の検出精度に難があ
り、延いては空燃比制御精度を悪くしていた。
この点に鑑み、排気浄化触媒の下流側にも空燃比セン
サを設け、２つの空燃比センサの検出値を用いて空燃比
をフィードバック制御するものが提案されている（特開
昭58-48756号公報参照）。
サを設け、２つの空燃比センサの検出値を用いて空燃比
をフィードバック制御するものが提案されている（特開
昭58-48756号公報参照）。
即ち、下流側の空燃比センサは燃焼室から離れている
ため応答性には難があるが、排気浄化触媒の下流である
ため、排気成分（CO,HC,NOx,CO2）のばらつきによる特
性のばらつきを生じにくく、排気中の毒性成分による被
毒量が少ないため被毒による特性変化も受けにくく、し
かも排気の混合状態がよいため全気筒の平均的な空燃比
を検出できる等上流側の空燃比センサに比較して、高精
度で安定した検出性能が得られる。
ため応答性には難があるが、排気浄化触媒の下流である
ため、排気成分（CO,HC,NOx,CO2）のばらつきによる特
性のばらつきを生じにくく、排気中の毒性成分による被
毒量が少ないため被毒による特性変化も受けにくく、し
かも排気の混合状態がよいため全気筒の平均的な空燃比
を検出できる等上流側の空燃比センサに比較して、高精
度で安定した検出性能が得られる。
そこで、２つの空燃比センサの検出値に基づいて前記
同様の演算によって夫々設定される２つの空燃比フィー
ドバック補正係数を組み合わせたり、或いは上流側の空
燃比センサにより設定される空燃比フィードバック補正
係数の制御定数（比例分や積分分）、上流側の空燃比セ
ンサの出力電圧の比較電圧や遅延時間を補正すること等
によって上流側空燃比センサの出力特性のばらつきを下
流側の空燃比センサによって補償して高精度な空燃比フ
ィードバック制御を行うようにしている。
同様の演算によって夫々設定される２つの空燃比フィー
ドバック補正係数を組み合わせたり、或いは上流側の空
燃比センサにより設定される空燃比フィードバック補正
係数の制御定数（比例分や積分分）、上流側の空燃比セ
ンサの出力電圧の比較電圧や遅延時間を補正すること等
によって上流側空燃比センサの出力特性のばらつきを下
流側の空燃比センサによって補償して高精度な空燃比フ
ィードバック制御を行うようにしている。
また、このものにおいても前述の空燃比フィードバッ
ク補正係数の学習を、２個の空燃比センサを備えた空燃
比制御装置においても、実行したものが例えば特開昭62
-60965号等に開示されている。
ク補正係数の学習を、２個の空燃比センサを備えた空燃
比制御装置においても、実行したものが例えば特開昭62
-60965号等に開示されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のように空燃比センサを２個備えたも
ので空燃比補正量としての空燃比フィードバック補正係
数を学習するものでは、下流側の空燃比センサによる空
燃比補正は、あくまでも上流側空燃比センサの出力特性
のバラツキに対する補正であるため、学習によって上流
側空燃比センサのバラツキ以外の要因で生じる空燃比の
ずれの影響は無くした上で、上流側空燃比センサのバラ
ツキのみにより生じる空燃比のずれを補正する必要があ
る。
ので空燃比補正量としての空燃比フィードバック補正係
数を学習するものでは、下流側の空燃比センサによる空
燃比補正は、あくまでも上流側空燃比センサの出力特性
のバラツキに対する補正であるため、学習によって上流
側空燃比センサのバラツキ以外の要因で生じる空燃比の
ずれの影響は無くした上で、上流側空燃比センサのバラ
ツキのみにより生じる空燃比のずれを補正する必要があ
る。
しかしながら、従来のものでは学習が進行していない
間に下流側の空燃比検出値に基づく補正が行われていた
ため、上流側空燃比センサのバラツキ以外の要因も含め
て補正してしまい、かかる誤った空燃比補正により却っ
て排気エミッション特性を悪化させてしまうことがあっ
た。
間に下流側の空燃比検出値に基づく補正が行われていた
ため、上流側空燃比センサのバラツキ以外の要因も含め
て補正してしまい、かかる誤った空燃比補正により却っ
て排気エミッション特性を悪化させてしまうことがあっ
た。
特に、下流側空燃比センサが検出するガスは、触媒に
より空燃比変動がなまらされているため、反転周期が長
く（１回当りの更新値が小さく）、一度誤補正となって
しまうと、正規の補正量に戻るまでの間、非常に時間が
かかるため、その間ずっと空燃比のずれにより排気エミ
ッション等への影響が大きくなってしまうものである。
より空燃比変動がなまらされているため、反転周期が長
く（１回当りの更新値が小さく）、一度誤補正となって
しまうと、正規の補正量に戻るまでの間、非常に時間が
かかるため、その間ずっと空燃比のずれにより排気エミ
ッション等への影響が大きくなってしまうものである。
更に、このように誤補正が行われた状態で学習が行わ
れると、学習値の正規の値への収束まで遅れて、学習に
よる過渡時の空燃比性能の向上にも遅れを生じてしま
う。
れると、学習値の正規の値への収束まで遅れて、学習に
よる過渡時の空燃比性能の向上にも遅れを生じてしま
う。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたも
ので、排気浄化触媒の上流及び下流に空燃比センサを備
えた内燃機関の空燃比制御装置において、学習の進行度
に応じた空燃比補正を行うことにより上記問題点を解決
した内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的と
する。
ので、排気浄化触媒の上流及び下流に空燃比センサを備
えた内燃機関の空燃比制御装置において、学習の進行度
に応じた空燃比補正を行うことにより上記問題点を解決
した内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的と
する。
〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、 機関の排気通路に備えられた排気浄化触媒の上流側及
び下流側に夫々設けられ、空燃比によって変化する排気
中特定気体成分の濃度比に感応して出力値が変化する第
１及び第２の空燃比センサと、 前記第１の空燃比センサの出力値に応じて第１の空燃
比補正量を演算する第１の空燃比補正量演算手段と、 前記第２の空燃比センサの出力値に応じて第２の空燃
比補正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、 前記第１の空燃比補正量及び第２の空燃比補正量に基
づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量演
算手段と、 空燃比補正量の学習補正値を運転領域毎に記憶する学
習補正値記憶手段と、 前記学習補正値記憶手段から検索した学習補正値と前
記最終的な空燃比補正量とに基づいて該空燃比補正量の
平均値を所定値に収束させるように新たな学習補正値を
設定すると共に、該学習補正値で前記学習補正値記憶手
段の対応する運転領域の学習補正値を更新する学習補正
値更新手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 前記学習補正値更新手段により空燃比補正量を所定値
に近づける学習の進行度を判定する学習進行度判定手段
と、 前記学習進行度が所定以上となるまでの間、第２の空
燃比補正量演算手段による第２の空燃比補正量の演算を
禁止させる第２の空燃比補正量演算禁止手段と、を備え
て構成した。
び下流側に夫々設けられ、空燃比によって変化する排気
中特定気体成分の濃度比に感応して出力値が変化する第
１及び第２の空燃比センサと、 前記第１の空燃比センサの出力値に応じて第１の空燃
比補正量を演算する第１の空燃比補正量演算手段と、 前記第２の空燃比センサの出力値に応じて第２の空燃
比補正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、 前記第１の空燃比補正量及び第２の空燃比補正量に基
づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量演
算手段と、 空燃比補正量の学習補正値を運転領域毎に記憶する学
習補正値記憶手段と、 前記学習補正値記憶手段から検索した学習補正値と前
記最終的な空燃比補正量とに基づいて該空燃比補正量の
平均値を所定値に収束させるように新たな学習補正値を
設定すると共に、該学習補正値で前記学習補正値記憶手
段の対応する運転領域の学習補正値を更新する学習補正
値更新手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 前記学習補正値更新手段により空燃比補正量を所定値
に近づける学習の進行度を判定する学習進行度判定手段
と、 前記学習進行度が所定以上となるまでの間、第２の空
燃比補正量演算手段による第２の空燃比補正量の演算を
禁止させる第２の空燃比補正量演算禁止手段と、を備え
て構成した。
〈作用〉 第１の空燃比補正量演算手段は、第１の空燃比センサ
からの検出値に基づいて、第１の空燃比補正量を設定
し、第２の空燃比補正量演算手段は、学習進行度判定手
段により学習進行度が所定以上となった後に第２の空燃
比センサからの検出値に基づいて、第２の空燃比補正量
を設定する。
からの検出値に基づいて、第１の空燃比補正量を設定
し、第２の空燃比補正量演算手段は、学習進行度判定手
段により学習進行度が所定以上となった後に第２の空燃
比センサからの検出値に基づいて、第２の空燃比補正量
を設定する。
そして空燃比補正量演算手段は、第１の空燃比補正量
及び第２の空燃比補正量に基づいて最終的な空燃比補正
量を演算する。
及び第２の空燃比補正量に基づいて最終的な空燃比補正
量を演算する。
一方、学習補正値更新手段は、空燃比補正量の学習補
正値を運転領域毎に記憶した学習補正値記憶手段から、
対応した運転領域の学習補正値を検索し、該学習補正値
と前記最終的な空燃比補正量とに基づいて該空燃比補正
量の平均値を所定値に収束させるように新たな学習補正
値を設定すると共に、該学習補正値で前記学習補正値記
憶手段の対応する運転領域の学習補正値を更新する。
正値を運転領域毎に記憶した学習補正値記憶手段から、
対応した運転領域の学習補正値を検索し、該学習補正値
と前記最終的な空燃比補正量とに基づいて該空燃比補正
量の平均値を所定値に収束させるように新たな学習補正
値を設定すると共に、該学習補正値で前記学習補正値記
憶手段の対応する運転領域の学習補正値を更新する。
但し、学習判定手段により判定される学習の進行度が
所定以上となるまでの間は、第２の空燃比補正量演算禁
止手段により、第２の空燃比補正量演算手段による第２
の空燃比補正量の演算が禁止される。
所定以上となるまでの間は、第２の空燃比補正量演算禁
止手段により、第２の空燃比補正量演算手段による第２
の空燃比補正量の演算が禁止される。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第２図において、機関11の吸気
通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
13及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御
する絞り弁14が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられる。
通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
13及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御
する絞り弁14が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられる。
燃料噴射弁15は、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニット16からの噴射パルス信号によって開
弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッ
シャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を噴
射供給する。更に、機関11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17が設けられる。一方、排
気通路18にはマニホールド集合部に排気中酸素濃度を検
出することによって吸入混合気の空燃比を検出する第１
の空燃比センサ19が設けられ、その下流側の排気管に排
気中のCO,HCの酸化とNOXの還元を行って浄化する排気浄
化触媒としての三元触媒20が設けられ、更に該三元触媒
20の下流側に第１空燃比センサと同一の機能を持つ第２
の空燃比センサ21が設けられる。
ントロールユニット16からの噴射パルス信号によって開
弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッ
シャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を噴
射供給する。更に、機関11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17が設けられる。一方、排
気通路18にはマニホールド集合部に排気中酸素濃度を検
出することによって吸入混合気の空燃比を検出する第１
の空燃比センサ19が設けられ、その下流側の排気管に排
気中のCO,HCの酸化とNOXの還元を行って浄化する排気浄
化触媒としての三元触媒20が設けられ、更に該三元触媒
20の下流側に第１空燃比センサと同一の機能を持つ第２
の空燃比センサ21が設けられる。
また、第２図で図示しないディストリビュータには、
クランク角センサ22が内蔵されており、該クランク角セ
ンサ22から機関回転と同期して出力されるクランク単位
角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角
信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。
クランク角センサ22が内蔵されており、該クランク角セ
ンサ22から機関回転と同期して出力されるクランク単位
角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準角
信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。
次に、コントロールユニット16による空燃比制御ルー
チンを第３図及び第４図のフローチャートに従って説明
する。第３図は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このル
ーチンは所定周期（例えば10ms）毎に行われる。
チンを第３図及び第４図のフローチャートに従って説明
する。第３図は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このル
ーチンは所定周期（例えば10ms）毎に行われる。
ステップ（図ではＳと記す）１では、エアフローメー
タ13によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ22からの信号に基づいて算出した機関回転数Ｎとに
基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃
料噴射量ＴPを次式によって演算する。このステップ１
の機能が基本燃料供給量設定手段に相当する。
タ13によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ22からの信号に基づいて算出した機関回転数Ｎとに
基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃
料噴射量ＴPを次式によって演算する。このステップ１
の機能が基本燃料供給量設定手段に相当する。
ＴP＝Ｋ×Q/N （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサ17によって検出された冷
却水温度Tw等に基づいて各種補正係数COEFを設定する。
却水温度Tw等に基づいて各種補正係数COEFを設定する。
ステップ３では、後述する空燃比フィードバック補正
係数設定ルーチンにより設定された空燃比フィードバッ
ク補正係数α及び該空燃比フィードバック補正係数αの
後述する学習補正係数Klを機関回転数Ｎと基本燃料噴射
量ＴPとに基づいてRAMの対応する運転領域から検索して
読み込む。
係数設定ルーチンにより設定された空燃比フィードバッ
ク補正係数α及び該空燃比フィードバック補正係数αの
後述する学習補正係数Klを機関回転数Ｎと基本燃料噴射
量ＴPとに基づいてRAMの対応する運転領域から検索して
読み込む。
ステップ４では、バッテリ電圧値に基づいて電圧補正
分ＴSを設定する。これは、バッテリ電圧変動による燃
料噴射弁15の噴射流量変化を補正するためのものであ
る。
分ＴSを設定する。これは、バッテリ電圧変動による燃
料噴射弁15の噴射流量変化を補正するためのものであ
る。
ステップ５では、最終的な燃料噴射量（燃料供給量）
ＴIを次式に従って演算する。このステップ５の機能が
燃料供給量設定手段に相当する。
ＴIを次式に従って演算する。このステップ５の機能が
燃料供給量設定手段に相当する。
ＴI＝ＴP×COEF×α×Kl＋ＴS ステップ６では、演算された燃料噴射弁ＴIを出力用
レジスタにセットする。
レジスタにセットする。
これにより、予め定められた機関回転同期の燃料噴射
タイミングになると、演算した燃料噴射量ＴIのパルス
巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁15に与えられて燃
料噴射が行われる。
タイミングになると、演算した燃料噴射量ＴIのパルス
巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁15に与えられて燃
料噴射が行われる。
次に、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを
第４図に従って説明する。このルーチンは機関回転に同
期して実行される。
第４図に従って説明する。このルーチンは機関回転に同
期して実行される。
ステップ10では、空燃比のフィードバック制御を行う
運転条件であるか否かを判定する。運転条件を満たして
いないときには、このルーチンを終了する。この場合、
フィードバック補正係数αは前回のフィードバック制御
終了時の値若しくは一定の基準値にクランプされ、フィ
ードバック制御は停止される。
運転条件であるか否かを判定する。運転条件を満たして
いないときには、このルーチンを終了する。この場合、
フィードバック補正係数αは前回のフィードバック制御
終了時の値若しくは一定の基準値にクランプされ、フィ
ードバック制御は停止される。
ステップ11では、第１の空燃比センサ19からの信号電
圧ＶO2及び第２の空燃比センサ21からの信号電圧Ｖ′O2
を入力する。
圧ＶO2及び第２の空燃比センサ21からの信号電圧Ｖ′O2
を入力する。
ステップ12では、ステップ10で入力した第１の空燃比
センサ19の信号電圧ＶO2と目標空燃比（理論空燃比）相
当の基準値SLとを比較する。
センサ19の信号電圧ＶO2と目標空燃比（理論空燃比）相
当の基準値SLとを比較する。
そして、ＶO2＞SLであるとき、即ち、リッチと判定さ
れた時には、更にステップ13へ進み、リーン→リッチの
反転直後か否かを判定する。
れた時には、更にステップ13へ進み、リーン→リッチの
反転直後か否かを判定する。
反転時にはステップ14へ進んで、空燃比フィードバッ
ク補正係数αの現在値α0と前回の第１の空燃比センサ1
9の出力反転時の値α-1（比例分ＰL付与前の値）との平
均値αMを演算する。
ク補正係数αの現在値α0と前回の第１の空燃比センサ1
9の出力反転時の値α-1（比例分ＰL付与前の値）との平
均値αMを演算する。
ステップ15では、前記平均値αMと所定値αCとの偏差
Δαの絶対値を正の基準値Δα0と比較する。ここで、
前記所定値αCは、後述する空燃比フィードバック補正
係数αの学習が十分に進行した場合に空燃比フィードバ
ック補正係数αが収束する値であり、換言すれば空燃比
フィードバック補正係数αをこの値αCにクランプした
時に目標空燃比（理論空燃比）が得られる値に設定され
ている。
Δαの絶対値を正の基準値Δα0と比較する。ここで、
前記所定値αCは、後述する空燃比フィードバック補正
係数αの学習が十分に進行した場合に空燃比フィードバ
ック補正係数αが収束する値であり、換言すれば空燃比
フィードバック補正係数αをこの値αCにクランプした
時に目標空燃比（理論空燃比）が得られる値に設定され
ている。
そして、｜Δα｜≦Δα0となって学習が十分に進行
したと判定された時には、ステップ16に進み、第２の空
燃比センサ21からの信号電圧Ｖ′O2と目標空燃比（理論
空燃比）相当の基準値SLとを比較する。
したと判定された時には、ステップ16に進み、第２の空
燃比センサ21からの信号電圧Ｖ′O2と目標空燃比（理論
空燃比）相当の基準値SLとを比較する。
そして空燃比がリッチ（Ｖ′O2＞SL）と判定されたと
きにはステップ17へ進んで空燃比フィードバック補正係
数α設定用の反転時に与える比例分Ｐを補正するための
第２の空燃比補正量ＰHOSを現在値ＰHOS-1から所定量Δ
DPHOS引いた値で更新した後ステップ18へ進み、比例分
ＰRの基準値ＰR0から前記第２の空燃比補正量ＰHOSを減
少した値で更新してからステップ21へ進む。
きにはステップ17へ進んで空燃比フィードバック補正係
数α設定用の反転時に与える比例分Ｐを補正するための
第２の空燃比補正量ＰHOSを現在値ＰHOS-1から所定量Δ
DPHOS引いた値で更新した後ステップ18へ進み、比例分
ＰRの基準値ＰR0から前記第２の空燃比補正量ＰHOSを減
少した値で更新してからステップ21へ進む。
また、空燃比がリーン（Ｖ′O2＜SL）と判定されたと
きにはステップ19へ進んで第２の空燃比補正量ＰHOSを
現在値ＰHOS-1に所定量ΔDPHOS加えた値で更新した後ス
テップ20へ進み、比例分ＰLの基準値ＰL0に前記第２の
空燃比補正量ＰHOSを増加した値で更新してからステッ
プ21へ進む。
きにはステップ19へ進んで第２の空燃比補正量ＰHOSを
現在値ＰHOS-1に所定量ΔDPHOS加えた値で更新した後ス
テップ20へ進み、比例分ＰLの基準値ＰL0に前記第２の
空燃比補正量ＰHOSを増加した値で更新してからステッ
プ21へ進む。
一方、ステップ15で｜Δα｜＞Δα0と範囲された時
には、未だ十分に空燃比フィードバック補正係数αの学
習が進行していないため、第２の空燃比補正量ＰHOSに
よる比例分ＰRの補正を行うことなく、ステップ21へ進
む。
には、未だ十分に空燃比フィードバック補正係数αの学
習が進行していないため、第２の空燃比補正量ＰHOSに
よる比例分ＰRの補正を行うことなく、ステップ21へ進
む。
ステップ21では、空燃比フィードバック補正係数αを
現在値から前記比例分ＰRを減じた値で更新する。
現在値から前記比例分ＰRを減じた値で更新する。
このようにして、空燃比フィードバック補正係数αを
設定した後、ステップ22へ進み、次のようにして空燃比
フィードバック補正係数αの学習補正係数Klを設定更新
する。まづ、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量ＴPとからR
AMのマップに記憶された対応する運転領域の学習補正係
数（空燃比補正量の学習補正値）Klを検索し、次式に従
って検索された現在の学習補正係数Klに前記偏差Δαを
所定割合加算することによって新たな学習補正係数Klを
演算し、同一領域の学習補正係数Klのデータを修正して
書き換える。即ち、学習補正係数Klを記憶したRAMが学
習補正値記憶手段に相当し、ステップ22の機能が学習補
正値更新手段に相当する。
設定した後、ステップ22へ進み、次のようにして空燃比
フィードバック補正係数αの学習補正係数Klを設定更新
する。まづ、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量ＴPとからR
AMのマップに記憶された対応する運転領域の学習補正係
数（空燃比補正量の学習補正値）Klを検索し、次式に従
って検索された現在の学習補正係数Klに前記偏差Δαを
所定割合加算することによって新たな学習補正係数Klを
演算し、同一領域の学習補正係数Klのデータを修正して
書き換える。即ち、学習補正係数Klを記憶したRAMが学
習補正値記憶手段に相当し、ステップ22の機能が学習補
正値更新手段に相当する。
Kl←Kl＋Δα/M （Ｍは定数で、Ｍ＞１） 又、ステップ13でリッチであるが反転直後でないと判
定された時にはステップ23へ進み、空燃比フィードバッ
ク補正係数αを現在値から積分分Ｉを減じた値で更新す
る。
定された時にはステップ23へ進み、空燃比フィードバッ
ク補正係数αを現在値から積分分Ｉを減じた値で更新す
る。
一方、ステップ12でＶO2＜SLと判定されたとき、即
ち、リーンと判定された時には、ステップ24へ進み、リ
ッチ→リーンの反転直後か否かを判定し、反転時にはス
テップ25へ進んで、ステップ14と同様にして平均値αM
を演算し、ステップ26でステップ15同様偏差Δαの絶対
値を正の基準値Δα0と比較する。
ち、リーンと判定された時には、ステップ24へ進み、リ
ッチ→リーンの反転直後か否かを判定し、反転時にはス
テップ25へ進んで、ステップ14と同様にして平均値αM
を演算し、ステップ26でステップ15同様偏差Δαの絶対
値を正の基準値Δα0と比較する。
そして、同様に｜Δα｜≦Δα0となって学習が十分
に進行したと判定された時にはステップ27に進み、第２
の空燃比センサ21の信号電圧電圧Ｖ′O2と基準値SLとを
比較し、リッチ判定時はステップ28へ進んで第２の空燃
比補正量ＰHOSを所定量ΔDPHOS減じた値で更新した後、
ステップ29へ進んで比例分ＰRを基準値ＰR0から第２の
空燃比補正量ＰHOSを減少した値で更新し、リーン判定
時はステップ30へ進んで第２の空燃比補正量ＰHOSは所
定量ΔDPHOS加算した値で更新した後ステップ31へ進
み、比例分ＰLを基準値ＰL0に第２の空燃比補正量ＰHOS
を増加した値で更新してからステップ32へ進む。
に進行したと判定された時にはステップ27に進み、第２
の空燃比センサ21の信号電圧電圧Ｖ′O2と基準値SLとを
比較し、リッチ判定時はステップ28へ進んで第２の空燃
比補正量ＰHOSを所定量ΔDPHOS減じた値で更新した後、
ステップ29へ進んで比例分ＰRを基準値ＰR0から第２の
空燃比補正量ＰHOSを減少した値で更新し、リーン判定
時はステップ30へ進んで第２の空燃比補正量ＰHOSは所
定量ΔDPHOS加算した値で更新した後ステップ31へ進
み、比例分ＰLを基準値ＰL0に第２の空燃比補正量ＰHOS
を増加した値で更新してからステップ32へ進む。
ステップ32で空燃比フィードバック補正係数αを現在
値に前記比例分ＰLを増加した値で更新した後、ステッ
プ22へ進んで前記学習補正係数Klを更新設定する。
値に前記比例分ＰLを増加した値で更新した後、ステッ
プ22へ進んで前記学習補正係数Klを更新設定する。
又、ステップ24で反転直後でないと判定された時には
ステップ33へ進み、空燃比フィードバック補正係数αを
現在値に積分分Ｉを増加した値で更新する。
ステップ33へ進み、空燃比フィードバック補正係数αを
現在値に積分分Ｉを増加した値で更新する。
かかる構成とすれば、空燃比フィードバック補正係数
αの学習が十分に進行していない間に第２の空燃比補正
量ＰHOSによる比例分ＰR,PLの補正を行うと、上流側の
第１の空燃比センサ19の特性バラツキ以外の要因に対し
て補正が行われるため、誤った空燃比補正が行われ空燃
比のずれを生じるが、この間は前記補正が禁止されるた
め、誤補正による空燃比のずれを防止でき、良好な空燃
比フィードバック制御を維持できる。
αの学習が十分に進行していない間に第２の空燃比補正
量ＰHOSによる比例分ＰR,PLの補正を行うと、上流側の
第１の空燃比センサ19の特性バラツキ以外の要因に対し
て補正が行われるため、誤った空燃比補正が行われ空燃
比のずれを生じるが、この間は前記補正が禁止されるた
め、誤補正による空燃比のずれを防止でき、良好な空燃
比フィードバック制御を維持できる。
尚、本実施例では第１の空燃比センサ19の検出値に基
づく空燃比フィードバック制御を基調としつつ、その空
燃比フィードバック補正係数の比例分を第２の空燃比セ
ンサの検出値に基づいて補正するものに適用した例を示
したが、これに限らず夫々の空燃比センサによって空燃
比フィードバック補正係数を設定し、双方の値を合成し
て得た空燃比フィードバック補正係数を使用したり、第
１の空燃比センサによる空燃比フィードバック制御を行
いつつ、リッチ，リーン判定の基準値SLや出力遅延時間
を第２の空燃比センサの検出で補正したりするようなも
のにも適用できる。
づく空燃比フィードバック制御を基調としつつ、その空
燃比フィードバック補正係数の比例分を第２の空燃比セ
ンサの検出値に基づいて補正するものに適用した例を示
したが、これに限らず夫々の空燃比センサによって空燃
比フィードバック補正係数を設定し、双方の値を合成し
て得た空燃比フィードバック補正係数を使用したり、第
１の空燃比センサによる空燃比フィードバック制御を行
いつつ、リッチ，リーン判定の基準値SLや出力遅延時間
を第２の空燃比センサの検出で補正したりするようなも
のにも適用できる。
また、第２の空燃比補正量ＰHOSについても機関回転
数Ｎと基本燃料噴射量ＴP等によって区分された運転領
域毎に記憶しておき（反転周期が長いため空燃比フィー
ドバック補正係数αの記憶領域よりは大まかに区分され
る）領域が変わると、記憶された値を初期値として更新
するような学習機能を持たせてもよい。更に、第２の空
燃比補正量ＰHOSをそのままではなく、第２の空燃比セ
ンサの反転毎に該反転時の補正量ＰHOSと前回反転時の
補正量ＰHOSとの平均値を演算し、且つ該平均値と過去
の平均値の加重平均値とを新たに加重平均して学習補正
値を設定するような構成としてもよい。かかる第２の空
燃比補正量の学習を行うものでは、空燃比フィードバッ
ク補正係数αの学習が進行しないうちは、第２の空燃比
補正量の学習も当然に停止する。
数Ｎと基本燃料噴射量ＴP等によって区分された運転領
域毎に記憶しておき（反転周期が長いため空燃比フィー
ドバック補正係数αの記憶領域よりは大まかに区分され
る）領域が変わると、記憶された値を初期値として更新
するような学習機能を持たせてもよい。更に、第２の空
燃比補正量ＰHOSをそのままではなく、第２の空燃比セ
ンサの反転毎に該反転時の補正量ＰHOSと前回反転時の
補正量ＰHOSとの平均値を演算し、且つ該平均値と過去
の平均値の加重平均値とを新たに加重平均して学習補正
値を設定するような構成としてもよい。かかる第２の空
燃比補正量の学習を行うものでは、空燃比フィードバッ
ク補正係数αの学習が進行しないうちは、第２の空燃比
補正量の学習も当然に停止する。
尚、ステップ17,19,28,30におけるＰHOSの演算が第２
の空燃比補正量演算手段に相当し、ステップ18,20,29,3
1における比例分の補正を除きステップ21,23,32,33で空
燃比フィードバック補正係数αを演算する機能が第１の
空燃比補正量演算手段に相当し、ステップ15,26におけ
る比較の機能が学習手段判定手段に相当する。
の空燃比補正量演算手段に相当し、ステップ18,20,29,3
1における比例分の補正を除きステップ21,23,32,33で空
燃比フィードバック補正係数αを演算する機能が第１の
空燃比補正量演算手段に相当し、ステップ15,26におけ
る比較の機能が学習手段判定手段に相当する。
また、学習進行度の判定は本実施例の方式に限られ
ず、例えば学習回数や学習が実行された領域数等によっ
て判定する方式としてもよい。
ず、例えば学習回数や学習が実行された領域数等によっ
て判定する方式としてもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、排気浄化触媒の
上流側及び下流側に空燃比センサを備え、これら両空燃
比センサの検出値に基づいて空燃比フィードバック制御
を行うものにおいて、空燃比補正量の学習が十分に進行
しない間は第２の空燃比補正量の演算を禁止する構成と
したため、誤補正による空燃比のずれ防止でき、十分学
習が進行した後に第２の空燃比補正量による補正を行う
ことで可及的に精度の高い空燃比制御を実行できるもの
である。
上流側及び下流側に空燃比センサを備え、これら両空燃
比センサの検出値に基づいて空燃比フィードバック制御
を行うものにおいて、空燃比補正量の学習が十分に進行
しない間は第２の空燃比補正量の演算を禁止する構成と
したため、誤補正による空燃比のずれ防止でき、十分学
習が進行した後に第２の空燃比補正量による補正を行う
ことで可及的に精度の高い空燃比制御を実行できるもの
である。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例の燃
料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート、第４図は
同じく空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示
すフローチャートである。 11……内燃機関、12……吸気通路、15……燃料噴射弁、
16……コントロールユニット、18……排気通路、19……
第１の空燃比センサ、20……三元触媒、21……第２の空
燃比センサ
明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例の燃
料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート、第４図は
同じく空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示
すフローチャートである。 11……内燃機関、12……吸気通路、15……燃料噴射弁、
16……コントロールユニット、18……排気通路、19……
第１の空燃比センサ、20……三元触媒、21……第２の空
燃比センサ
Claims (1)
- 【請求項１】機関の排気通路に備えられた排気浄化触媒
の上流側及び下流側に夫々設けられ、空燃比によって変
化する排気中特定気体成分の濃度比に感応して出力値が
変化する第１及び第２の空燃比センサと、 前記第１の空燃比センサの出力値に応じて第１の空燃比
補正量を演算する第１の空燃比補正量演算手段と、 前記第２の空燃比センサの出力値に応じて第２の空燃比
補正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、 前記第１の空燃比補正量及び第２の空燃比補正量に基づ
いて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量演算
手段と、 空燃比補正量の学習補正値を運転領域毎に記憶する学習
補正値記憶手段と、 前記学習補正値記憶手段から検索した学習補正値と前記
最終的な空燃比補正量とに基づいて該空燃比補正量の平
均値を所定値に収束させるように新たな学習補正値を設
定すると共に、該学習補正値で前記学習補正値記憶手段
の対応する運転領域の学習補正値を更新する学習補正値
更新手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 前記学習補正値更新手段により空燃比補正量を所定値に
近づける学習の進行度を判定する学習進行度判定手段
と、 前記学習進行度が所定以上となるまでの間、第２の空燃
比補正量演算手段による第２の空燃比補正量の演算を禁
止させる第２の空燃比補正量演算禁止手段と、を備えて
構成したことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11589090A JPH0833133B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11589090A JPH0833133B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417749A JPH0417749A (ja) | 1992-01-22 |
| JPH0833133B2 true JPH0833133B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14673730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11589090A Expired - Fee Related JPH0833133B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833133B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08261045A (ja) * | 1995-03-27 | 1996-10-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP4807359B2 (ja) * | 2008-01-30 | 2011-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP11589090A patent/JPH0833133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417749A (ja) | 1992-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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