JPS62107251A - 内燃機関の空燃比の学習制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比の学習制御装置Info
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- JPS62107251A JPS62107251A JP24695885A JP24695885A JPS62107251A JP S62107251 A JPS62107251 A JP S62107251A JP 24695885 A JP24695885 A JP 24695885A JP 24695885 A JP24695885 A JP 24695885A JP S62107251 A JPS62107251 A JP S62107251A
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- Japan
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- fuel injection
- injection amount
- correction coefficient
- air
- fuel ratio
- Prior art date
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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、電子制?311燃1’を噴射装置を有する内
燃機関における空燃比のノイ ;5・ ツク制御系の学
習制御装置に関する。
燃機関における空燃比のノイ ;5・ ツク制御系の学
習制御装置に関する。
〈従来の技術)
電子制御燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁はへ機関
の回転に同期して与えられる駆動パルス信号によって開
弁じ、その量弁期間中、所定圧力の燃料を噴射すること
番ごなっている。従って、燃料噴り・j量は駆動パルス
信号のパルス幅により制御され、このパルス幅をTiと
して燃料噴射量に相当する制御信号とすれば、目標空燃
比である理論空燃比を得るために、Tiは次式によって
定められる。
の回転に同期して与えられる駆動パルス信号によって開
弁じ、その量弁期間中、所定圧力の燃料を噴射すること
番ごなっている。従って、燃料噴り・j量は駆動パルス
信号のパルス幅により制御され、このパルス幅をTiと
して燃料噴射量に相当する制御信号とすれば、目標空燃
比である理論空燃比を得るために、Tiは次式によって
定められる。
Ti=Tp =C0EF・α+Ts
但し、Tpは基本燃料噴射量に相当する基本パルス幅で
、便宜上基本燃料噴射量と呼ぶ。”rp=K −Q/N
で、Kは定数、Qは機関吸入空気流量、Nは機関回転数
である。C0EFは水温補正等の各種補正係数である。
、便宜上基本燃料噴射量と呼ぶ。”rp=K −Q/N
で、Kは定数、Qは機関吸入空気流量、Nは機関回転数
である。C0EFは水温補正等の各種補正係数である。
αは後述する空燃比のフィードバック制御(λコントロ
ール)のためのフィードバック補正係数である。Tsは
電圧補正分で、バッテリ電圧の変動による燃料噴射弁の
噴射流量変化を補正するためのものである。
ール)のためのフィードバック補正係数である。Tsは
電圧補正分で、バッテリ電圧の変動による燃料噴射弁の
噴射流量変化を補正するためのものである。
λコントロールについては、排気系に02センサを設け
て実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃い
か薄いかをスライスレベルにより制御するわけであり、
このため、前記のフィードバック補正係数αというもの
を定めて、このαを変化させることにより理論空燃比に
保っている。
て実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃い
か薄いかをスライスレベルにより制御するわけであり、
このため、前記のフィードバック補正係数αというもの
を定めて、このαを変化させることにより理論空燃比に
保っている。
ここで、フィードバック補正係数αの値は比例積分(P
I>制御により変化させ、安定した制御としている。
I>制御により変化させ、安定した制御としている。
すなわち、0□センサの出力電圧とスライスレベル電圧
とを比較し、スライスレベルよりも高い場合、低い場合
に、空燃比を急に濃<シたり、薄くしたりすることなく
、空燃比が濃い(薄い)場合には始めにP分だけ下げて
(上げて)、それから1分ずつ徐々に下げて(上げて)
いき、空燃比をiiu<(濃<)するよ・うに制御する
(第7図参照)。
とを比較し、スライスレベルよりも高い場合、低い場合
に、空燃比を急に濃<シたり、薄くしたりすることなく
、空燃比が濃い(薄い)場合には始めにP分だけ下げて
(上げて)、それから1分ずつ徐々に下げて(上げて)
いき、空燃比をiiu<(濃<)するよ・うに制御する
(第7図参照)。
7Elし、λコント・ロールを行わない条件下ではαを
クランプし、各種補IL係数C0EFの設定により所望
の空燃比を得る。
クランプし、各種補IL係数C0EFの設定により所望
の空燃比を得る。
ところで、λコントロール条件下でのベース空燃比、即
ちα=1のときの空燃比を理論空燃比(λ=1)に設定
することができればフィードバック制御は不要なのであ
るが、実際には構成部品(例えばエアフローメータ、燃
料噴射弁、プレッシャレギュレータ、コントロールユニ
ット)のバラツキや経時変化、燃料噴射弁のパルス幅−
流量特性の非直線性、運転条件や環境の変化等の要因で
、ベース空燃比のλ=1からのズレを生じるので、フィ
ードバック制御を行っている。
ちα=1のときの空燃比を理論空燃比(λ=1)に設定
することができればフィードバック制御は不要なのであ
るが、実際には構成部品(例えばエアフローメータ、燃
料噴射弁、プレッシャレギュレータ、コントロールユニ
ット)のバラツキや経時変化、燃料噴射弁のパルス幅−
流量特性の非直線性、運転条件や環境の変化等の要因で
、ベース空燃比のλ=1からのズレを生じるので、フィ
ードバック制御を行っている。
しかし、ベース空燃比がλ=1からずれていると、運転
領域が大きく変化したときに、ベース空燃比の段差をフ
ィードバック制御によりλ=1に安定させるまでに時間
がかかる。そして、このために比例及び積分定数(P/
1分)を太き(するので、オーバーシュートやアンダー
シュートを生じ、制御性が悪くなる。つまり、ベース空
燃比がλ=1からずれていると、理論空燃比よりかなり
ズレをもった範囲で空燃比制御がなされるのである。
領域が大きく変化したときに、ベース空燃比の段差をフ
ィードバック制御によりλ=1に安定させるまでに時間
がかかる。そして、このために比例及び積分定数(P/
1分)を太き(するので、オーバーシュートやアンダー
シュートを生じ、制御性が悪くなる。つまり、ベース空
燃比がλ=1からずれていると、理論空燃比よりかなり
ズレをもった範囲で空燃比制御がなされるのである。
その結果、三元触媒の転換効率が悪いところで運転がな
されることになり、触媒の貴金属量の増大によるコスト
アップの他、触媒の劣化に伴う転換効率のさらなる悪化
により触媒の交換を余儀なくされる。
されることになり、触媒の貴金属量の増大によるコスト
アップの他、触媒の劣化に伴う転換効率のさらなる悪化
により触媒の交換を余儀なくされる。
そこで、学習によりベース空燃比をλ=1にすることに
より、過渡時にベース空燃比の段差から生じるλ=1か
らのズレをなくし、かっP/1分を小さくすることを可
能にして制御性の向上を図る空燃比の学習制御装置が、
本出願人により、特願昭58−76221号く特開昭5
9−203828号)あるいは特願昭58−19749
9号として出願された。
より、過渡時にベース空燃比の段差から生じるλ=1か
らのズレをなくし、かっP/1分を小さくすることを可
能にして制御性の向上を図る空燃比の学習制御装置が、
本出願人により、特願昭58−76221号く特開昭5
9−203828号)あるいは特願昭58−19749
9号として出願された。
これは空燃比のフィードバック制御中にベース空燃比が
理論空燃比からずれた場合には、そのギャップを埋める
べくフィードバック補正係数αが大となるから、このと
きの機関運転状態とαとを検出し、該αに基づく学習補
正係数KNを求めてこれを記憶しておき、再度同一機関
運転状態となったときには記憶した学習補正係数に1に
よりベース空燃比を理論空燃比に応答性良くなるように
補正する。ここにおける学習補正係数Kj2の記憶は、
RAMのマツプ上を機関回転数及び負荷等の機関運転状
態の適当なパラメータに応じて格子分割した所定範囲の
領域毎に行う。
理論空燃比からずれた場合には、そのギャップを埋める
べくフィードバック補正係数αが大となるから、このと
きの機関運転状態とαとを検出し、該αに基づく学習補
正係数KNを求めてこれを記憶しておき、再度同一機関
運転状態となったときには記憶した学習補正係数に1に
よりベース空燃比を理論空燃比に応答性良くなるように
補正する。ここにおける学習補正係数Kj2の記憶は、
RAMのマツプ上を機関回転数及び負荷等の機関運転状
態の適当なパラメータに応じて格子分割した所定範囲の
領域毎に行う。
具体的には、RAM上に機関回転数及び負荷等の機関運
転状態に対応した学習補正係数KI!のマツプを設け、
燃料噴射MTiを計算する際に、次式の如く基本燃料噴
射1tTpを学習補正係数KNで補正する。
転状態に対応した学習補正係数KI!のマツプを設け、
燃料噴射MTiを計算する際に、次式の如く基本燃料噴
射1tTpを学習補正係数KNで補正する。
T i =Tp−COEF −K l −、or+Ts
そして、K1の学習は次の手順で進める。
そして、K1の学習は次の手順で進める。
i)定常状態においてそのときの機関運転状態の領域を
検出し、かつ、その間のαの基準値α1からの偏差Δα
(−α−α、)を平均値として検出する。基準値α、は
λ=1に対応する値として一般には1に設定される。
検出し、かつ、その間のαの基準値α1からの偏差Δα
(−α−α、)を平均値として検出する。基準値α、は
λ=1に対応する値として一般には1に設定される。
fi )前記機関運転状態の領域に対応して現在までに
学習されているKlを検索する。
学習されているKlを検索する。
1ii)Kj!とΔαとからにβ+M・Δαの値を求め
、その結果(学習値)を新たなK l nu:w+ と
じて記憶を更新する。Mは定数で、O<M<1である。
、その結果(学習値)を新たなK l nu:w+ と
じて記憶を更新する。Mは定数で、O<M<1である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、このような従来の空燃比の学習制御装置
にあっては、第7図に示すように、燃料噴射1qの小さ
な領域では噴射パルス幅Tiと実燃料噴射11qとの直
線性が失われ、Tiの減少に対してqが増大する逆特性
の領域を生じているため、この領域で空燃比フィードバ
ック制御を行うと空燃比がリッチであることを検出して
、空燃比フィードバック係数αが減少してTiを減少さ
せると、逆にqは増加し空燃比が一層リッチ側に発散制
御されてしまうことがあった。
にあっては、第7図に示すように、燃料噴射1qの小さ
な領域では噴射パルス幅Tiと実燃料噴射11qとの直
線性が失われ、Tiの減少に対してqが増大する逆特性
の領域を生じているため、この領域で空燃比フィードバ
ック制御を行うと空燃比がリッチであることを検出して
、空燃比フィードバック係数αが減少してTiを減少さ
せると、逆にqは増加し空燃比が一層リッチ側に発散制
御されてしまうことがあった。
また、上記空燃比フィードバック制御に加えて学習制御
を行うと、学習補正係数は空燃比のリッチ側へのズレを
補正すべくTiを増大させるように増大補正されるため
、過渡運転時の制御の発散性が一層助長されてしまう。
を行うと、学習補正係数は空燃比のリッチ側へのズレを
補正すべくTiを増大させるように増大補正されるため
、過渡運転時の制御の発散性が一層助長されてしまう。
そこで本発明は、燃料噴射量の小領域では空燃比フィー
ドバック制御ルびこれに伴う学習制御を停止し、燃料噴
射量を一定に保持することにより制御の発散を防止し、
安定した運転性が得られるようにすることを目的とする
。
ドバック制御ルびこれに伴う学習制御を停止し、燃料噴
射量を一定に保持することにより制御の発散を防止し、
安定した運転性が得られるようにすることを目的とする
。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の空燃
比の学習制御装置を、第1図に示すように、下記の(A
)〜(1)の手段により構成したもので あり、特には
(G)の手段を設けたことを第1の特徴とする。
比の学習制御装置を、第1図に示すように、下記の(A
)〜(1)の手段により構成したもので あり、特には
(G)の手段を設けたことを第1の特徴とする。
(八)機関賢人空気流量を検出する第1の検出手段。
機関回転数を検出する第2の検出手段、及び機関排気成
分を検出しこれにより機関吸入混合気の空燃比を検出す
る第3の検出手段を少なくとも含む機関運転状態検出手
段 (B)前記第1の検出手段が出力する機関吸入空気流量
と前記第2の検出手段が出力する機関回転数とに基づい
て基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算手段 (C)a関運転状態の領域毎に前記基本燃料噴射量を補
正するための学習補正係数を記憶した書き換え可能な記
憶手段 (D)実際の機関運転状態に基づいて前記記憶手段から
対応する領域の学習補正係数を検索する学習補正係数検
索手段 (E)前記第3の検出手段が出力する空燃比と目標空燃
比とを比較し実際の空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に前記基本燃料噴射量を補正するだめのフィードパ・ツ
ク補正係数を所定の量増減して設定するフィードパ・ン
ク補正係数設定手段(F)前記基本燃料噴射量演算手段
で演算した基本燃料噴射量、前記学習補正係数検索手段
で検索した学習補正係数、及び前記フィードパ・ツク補
正係数設定手段で設定したフィートノNツク補正係数に
基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段 (G)前記基本燃料噴射量又は前記燃料噴射量演算手段
で演算された燃料噴射量が所定値以下の低噴射量領域で
は燃料噴射量を前記所定値に一定に設定する燃料噴射量
設定手段 (H)前記燃料噴射量演算手段で演算した燃料噴射量又
は前記燃料噴射量設定手段により設定される燃料噴射量
に相当する駆動パルス信号に応じオンオフ的に燃料を機
関に噴射供給する燃料噴射手段(T)機関運転状態の領
域毎にその領域のフィードバック補正係数の基準値から
の偏差を学習しこれを減少させる方向に機関運転状態の
領域に対応する学習補正係数を修正して書き換える学習
補正係数修正手段 く作用〉 基本燃料噴射量演算手段Bは、目標空燃比に対応する基
本燃料噴射量を機関吸入空気流量と機関回転数とから所
定の計算式に従って演算し、学習補正係数検索手段りは
、記憶手段Cから、実際の機関運転状態に対応する領域
の学習補正係数を検索し、フィードバック補正係数設定
手段Eは、実際の空燃比と目標空燃比とを比較し実際の
空燃比を目標空燃比に近づけるようにフィードバック補
正係数を例えば比例積分制御に基づいて所定の量増減し
て設定する。そして、燃料噴射量演算手段Fは、基本燃
料噴射量を学習補正係数(検索したもの又は検索後後述
した如く修正したもの)で補正し更にフィードバック補
正係数で補正することにより燃料噴射量を演算する。一
方、基本燃料噴射量又は燃料噴射量演算手段Fにより演
算された燃料噴射量が所定値以下の低噴射量領域では、
燃料噴射量設定手段Gにより燃料噴射量が所定値に一定
に設定される。そして、燃料噴射量演算手段Fにより演
算された燃料噴射量又は前記燃料噴射量設定手段Gによ
り設定された燃料噴射量に相当する駆動パルス信号によ
り、燃料噴射手段Hが作動する。
分を検出しこれにより機関吸入混合気の空燃比を検出す
る第3の検出手段を少なくとも含む機関運転状態検出手
段 (B)前記第1の検出手段が出力する機関吸入空気流量
と前記第2の検出手段が出力する機関回転数とに基づい
て基本燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算手段 (C)a関運転状態の領域毎に前記基本燃料噴射量を補
正するための学習補正係数を記憶した書き換え可能な記
憶手段 (D)実際の機関運転状態に基づいて前記記憶手段から
対応する領域の学習補正係数を検索する学習補正係数検
索手段 (E)前記第3の検出手段が出力する空燃比と目標空燃
比とを比較し実際の空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に前記基本燃料噴射量を補正するだめのフィードパ・ツ
ク補正係数を所定の量増減して設定するフィードパ・ン
ク補正係数設定手段(F)前記基本燃料噴射量演算手段
で演算した基本燃料噴射量、前記学習補正係数検索手段
で検索した学習補正係数、及び前記フィードパ・ツク補
正係数設定手段で設定したフィートノNツク補正係数に
基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段 (G)前記基本燃料噴射量又は前記燃料噴射量演算手段
で演算された燃料噴射量が所定値以下の低噴射量領域で
は燃料噴射量を前記所定値に一定に設定する燃料噴射量
設定手段 (H)前記燃料噴射量演算手段で演算した燃料噴射量又
は前記燃料噴射量設定手段により設定される燃料噴射量
に相当する駆動パルス信号に応じオンオフ的に燃料を機
関に噴射供給する燃料噴射手段(T)機関運転状態の領
域毎にその領域のフィードバック補正係数の基準値から
の偏差を学習しこれを減少させる方向に機関運転状態の
領域に対応する学習補正係数を修正して書き換える学習
補正係数修正手段 く作用〉 基本燃料噴射量演算手段Bは、目標空燃比に対応する基
本燃料噴射量を機関吸入空気流量と機関回転数とから所
定の計算式に従って演算し、学習補正係数検索手段りは
、記憶手段Cから、実際の機関運転状態に対応する領域
の学習補正係数を検索し、フィードバック補正係数設定
手段Eは、実際の空燃比と目標空燃比とを比較し実際の
空燃比を目標空燃比に近づけるようにフィードバック補
正係数を例えば比例積分制御に基づいて所定の量増減し
て設定する。そして、燃料噴射量演算手段Fは、基本燃
料噴射量を学習補正係数(検索したもの又は検索後後述
した如く修正したもの)で補正し更にフィードバック補
正係数で補正することにより燃料噴射量を演算する。一
方、基本燃料噴射量又は燃料噴射量演算手段Fにより演
算された燃料噴射量が所定値以下の低噴射量領域では、
燃料噴射量設定手段Gにより燃料噴射量が所定値に一定
に設定される。そして、燃料噴射量演算手段Fにより演
算された燃料噴射量又は前記燃料噴射量設定手段Gによ
り設定された燃料噴射量に相当する駆動パルス信号によ
り、燃料噴射手段Hが作動する。
一方、学習補正係数修正手段Hは、フィードバック補正
係数の基準値からの偏差を学習し、これを減少させる方
向に機関運転状態の領域に対応する学習補正係数を修正
して記憶手段Cのデータを書き換える。
係数の基準値からの偏差を学習し、これを減少させる方
向に機関運転状態の領域に対応する学習補正係数を修正
して記憶手段Cのデータを書き換える。
ここで、燃料噴射パルス幅と燃料噴射量との直線性が失
われる燃料噴射量小領域では、空燃比フィードバック制
御及び学習補正係数を用いた学習制御が停止され、燃料
噴射量が一定に保持されるため、空燃比がリッチ側に発
散制御することを防止でき、安定した運転性が得られる
。
われる燃料噴射量小領域では、空燃比フィードバック制
御及び学習補正係数を用いた学習制御が停止され、燃料
噴射量が一定に保持されるため、空燃比がリッチ側に発
散制御することを防止でき、安定した運転性が得られる
。
〈実施例〉
以ドに本発明の一実施例を説明する。
第2図において、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。
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。
吸気ダクト3には吸入空気流量Qの検出手段としてのエ
アフローメータ6が設けられていて、吸入空気流iQ倍
信号対応する電圧信号を出力する。
アフローメータ6が設けられていて、吸入空気流iQ倍
信号対応する電圧信号を出力する。
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1次側スロットル弁7と2次側スロットル弁8
とが設けられていて、吸入空気流量Qを制御する。また
、これらのスロットル弁7゜8をバイパスする補助空気
通路9が設けられていて、この補助空気通路9にはアイ
ドル制御弁10が介装されている。吸気マニホールド5
又は機関1の吸気ポートには燃料噴射手段としての燃料
噴射弁11が設けられている。この燃料噴射弁11ばソ
レノイドに通電されて開弁し通電停止されて閉弁する電
磁式燃料噴射弁であって、駆動パルス信号によりソレノ
イドに通電されて開弁じ、図示しない燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に制御
された燃料を機関lに噴射供給する。
連動する1次側スロットル弁7と2次側スロットル弁8
とが設けられていて、吸入空気流量Qを制御する。また
、これらのスロットル弁7゜8をバイパスする補助空気
通路9が設けられていて、この補助空気通路9にはアイ
ドル制御弁10が介装されている。吸気マニホールド5
又は機関1の吸気ポートには燃料噴射手段としての燃料
噴射弁11が設けられている。この燃料噴射弁11ばソ
レノイドに通電されて開弁し通電停止されて閉弁する電
磁式燃料噴射弁であって、駆動パルス信号によりソレノ
イドに通電されて開弁じ、図示しない燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に制御
された燃料を機関lに噴射供給する。
機関lからは、排気マニホールド12.排気ダクト13
.三元触媒14及びマフラー15を介して排気が排出さ
れる。
.三元触媒14及びマフラー15を介して排気が排出さ
れる。
排気マニホールド12には02センサ16が設けられて
いる。この02センサ16は大気中の酸素濃度(一定)
と排気中の酸素濃度との比に応じた電圧信号を出力し、
混合気を理論空燃比で燃焼させたときに起電力が急変す
る公知のセンサである。従って02センサ1Gは混合気
の空燃比(リッチ・リーン)の検出手段である。三元触
媒14は、排気成分中Co、HC,NOxを混合気の理
論空燃比付近で共に効率良く酸化又は還元し他の無害な
物質に転換する触媒装置である。
いる。この02センサ16は大気中の酸素濃度(一定)
と排気中の酸素濃度との比に応じた電圧信号を出力し、
混合気を理論空燃比で燃焼させたときに起電力が急変す
る公知のセンサである。従って02センサ1Gは混合気
の空燃比(リッチ・リーン)の検出手段である。三元触
媒14は、排気成分中Co、HC,NOxを混合気の理
論空燃比付近で共に効率良く酸化又は還元し他の無害な
物質に転換する触媒装置である。
この他、クランク角センサ17が設けられている。
クランク角センサ17は、クランクプーリ18にシグナ
ルディスクブレート 19の外周上に設けた歯により例えば12o°毎のリフ
ァレンス信号と1°毎のポジション信号とを出力する。
ルディスクブレート 19の外周上に設けた歯により例えば12o°毎のリフ
ァレンス信号と1°毎のポジション信号とを出力する。
ここで、リファレンス信号の周期を測定することにより
機関回転数Nを算出可能である。
機関回転数Nを算出可能である。
従ってクランク角センサ17はクランク角のみならず機
関回転数Nの検出手段である。
関回転数Nの検出手段である。
前記エアフローメータ6、クランク角センサ17及びO
Xセンサ16からの出力信号は共にコントロールユニッ
ト30に入力されている。更にコントロールユニット3
0にはその動作電源としてまた電源電圧の検出のためバ
ッテリ20の電圧がエンジンキースイッチ21を介して
及び直接に印加されている。
Xセンサ16からの出力信号は共にコントロールユニッ
ト30に入力されている。更にコントロールユニット3
0にはその動作電源としてまた電源電圧の検出のためバ
ッテリ20の電圧がエンジンキースイッチ21を介して
及び直接に印加されている。
更にまたコントロールユニット30には必要に応シ、機
関冷却水温度を検出する水温センサ22,−次側スロッ
トル弁7のスロットル開度を検出するアイドルスイッチ
を含むスロ・7トルセンサ23,車速を検出スる車速セ
ンサ24.トランスミッションのニュートラル位置を検
出するニュートラルスイッチ25等からの信号が入力さ
れている。そして、このコントロールユニット30にお
いて各種入力信号に基づいて演算処理し、最適なパルス
幅の駆動パルス信号を燃料噴射弁IIに出力して、最適
な空燃比を得るための燃料噴射量を得る。
関冷却水温度を検出する水温センサ22,−次側スロッ
トル弁7のスロットル開度を検出するアイドルスイッチ
を含むスロ・7トルセンサ23,車速を検出スる車速セ
ンサ24.トランスミッションのニュートラル位置を検
出するニュートラルスイッチ25等からの信号が入力さ
れている。そして、このコントロールユニット30にお
いて各種入力信号に基づいて演算処理し、最適なパルス
幅の駆動パルス信号を燃料噴射弁IIに出力して、最適
な空燃比を得るための燃料噴射量を得る。
コントロールユニット30は、第3図に示すように、C
PU31,P−ROM32,CMOS−RAM33、ア
ドレスデコーダ34を有する。ここで、RAM33は学
習制御用の書き換え可能な記憶手段であり、このRAM
33の動作電源としては、エンジンキースイッチ21オ
フ後も記憶内容を保持させるためバフテリ20をエンジ
ンキースイッチ21を介することなく適当な安定化電源
を介して接続する。
PU31,P−ROM32,CMOS−RAM33、ア
ドレスデコーダ34を有する。ここで、RAM33は学
習制御用の書き換え可能な記憶手段であり、このRAM
33の動作電源としては、エンジンキースイッチ21オ
フ後も記憶内容を保持させるためバフテリ20をエンジ
ンキースイッチ21を介することなく適当な安定化電源
を介して接続する。
C P U31への入力信号のうち、エアフローメータ
6、0□センサ16,バッテリ20,水温センサ22及
びスロットルセンサ23からの各電圧信号は、アナログ
信号であるので、アナログ入力インターフェース35及
びA/D変換器36を介して入力されるようになってい
る。A/D変換器36はC P U31によりアドレス
デコーダ34及びA/D変喚タイミングコントローラ3
7を介して制御される。クランク角センサ17からのリ
ファレンス信号とポジション信号は、ワンシダソトマル
チ回路38を介して入力されるようになっている。スロ
ットルセンサ23内蔵のアイドルスイッチからの信号と
ニュートラ、ルスイッチ25からの信号はデジタル入力
インターフェース39を介して人力され、また車速セン
サ24がらの信号は波形整形回路40を介して入力され
るようになっている。
6、0□センサ16,バッテリ20,水温センサ22及
びスロットルセンサ23からの各電圧信号は、アナログ
信号であるので、アナログ入力インターフェース35及
びA/D変換器36を介して入力されるようになってい
る。A/D変換器36はC P U31によりアドレス
デコーダ34及びA/D変喚タイミングコントローラ3
7を介して制御される。クランク角センサ17からのリ
ファレンス信号とポジション信号は、ワンシダソトマル
チ回路38を介して入力されるようになっている。スロ
ットルセンサ23内蔵のアイドルスイッチからの信号と
ニュートラ、ルスイッチ25からの信号はデジタル入力
インターフェース39を介して人力され、また車速セン
サ24がらの信号は波形整形回路40を介して入力され
るようになっている。
C P U31からの出力信号(燃料噴射弁11の駆動
パルス信号)は、電流波形制御回路41を介して燃料噴
射弁11に送られるようになっている。
パルス信号)は、電流波形制御回路41を介して燃料噴
射弁11に送られるようになっている。
ここにおいて、C P U31は第4図〜第6図に示す
フローチャート(燃料噴射量計算ルーチン、学習サブル
ーチン及びチェックルーチン)に基づくフロクラム(
R O M32に記憶されている)に従って入出力操作
並びに演算処理等を行い、燃料噴射量を制御する。
フローチャート(燃料噴射量計算ルーチン、学習サブル
ーチン及びチェックルーチン)に基づくフロクラム(
R O M32に記憶されている)に従って入出力操作
並びに演算処理等を行い、燃料噴射量を制御する。
尚、基本燃料噴射量演算手段,学習補正係数検索手段.
フィードバック補正係数設定手段,燃料噴射量演算手段
.燃料噴射量設定手段.学習補正係数修正手段としての
機能は、前記プログラムにより達成される。
フィードバック補正係数設定手段,燃料噴射量演算手段
.燃料噴射量設定手段.学習補正係数修正手段としての
機能は、前記プログラムにより達成される。
次に第4図〜第6図のフローチャートを参照しつつ作動
を説明する。
を説明する。
第4図の燃料噴射量計算ルーチンにおいて、ステップ1
(図ではSl)ではエアフローメータ6からの信号に
よって得られる吸入空気流iQとクランク角センサ17
からの信号によって得られる機関回転数Nとから基本燃
料噴射量Tp (=に一Q/N)を演算する。この部分
が基本燃料噴射量演算手段に相当する。
(図ではSl)ではエアフローメータ6からの信号に
よって得られる吸入空気流iQとクランク角センサ17
からの信号によって得られる機関回転数Nとから基本燃
料噴射量Tp (=に一Q/N)を演算する。この部分
が基本燃料噴射量演算手段に相当する。
ステップ2では、ステップ1で演算された基本燃料噴射
1tTpが噴射パルス幅と燃料噴射量との直線性が失わ
れる上限の設定値TPO以下であるか否かを判定する。
1tTpが噴射パルス幅と燃料噴射量との直線性が失わ
れる上限の設定値TPO以下であるか否かを判定する。
ステップ2での判定がNoの場合は、ステップ3へ進み
、必要に応じ各種補正係数C0EFを設定する。
、必要に応じ各種補正係数C0EFを設定する。
ステップ4では機関運転状態を表す機関回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとから対応する学習補正係数に
βを検索する。この部分が学習補正係数検索手段に相当
する。
燃料噴射量(負荷)Tpとから対応する学習補正係数に
βを検索する。この部分が学習補正係数検索手段に相当
する。
ここで、学習補正係数に1は、機関回転数Nを横軸、基
本燃料噴射量Tpを縦軸とするマツプ上を8×8程度の
格子により区画して、領域を分け、RAM33上に各領
域毎に学習補正係数に1を記憶させである。尚、学習が
開始されていない時点では、学習補正係数に1は全て初
期値1に設定しである。
本燃料噴射量Tpを縦軸とするマツプ上を8×8程度の
格子により区画して、領域を分け、RAM33上に各領
域毎に学習補正係数に1を記憶させである。尚、学習が
開始されていない時点では、学習補正係数に1は全て初
期値1に設定しである。
ステップ5ではバッテリ20の電圧値に基づいて電圧補
正分子sを設定する。
正分子sを設定する。
ステップ6ではλコントロール条件であるか否かを判定
する。
する。
ここで、λコントロール条件でない例えば高回転、高負
荷領域等の場合は、フィードバック補正係数αを前回値
(又は基準値1)にクランプした状態で、ステップ6か
ら後述するステップ11へ進む。
荷領域等の場合は、フィードバック補正係数αを前回値
(又は基準値1)にクランプした状態で、ステップ6か
ら後述するステップ11へ進む。
λコントロール条件の場合は、ステップ7〜9で0□セ
ンサ16の出力電圧■。2と理論空燃比相当のスライス
レベル電圧■、。、とを比較して空燃比のリッチ・リー
ンを判定し積分制御又は比例積分制御によりフィードバ
ック補正係数αを設定する。
ンサ16の出力電圧■。2と理論空燃比相当のスライス
レベル電圧■、。、とを比較して空燃比のリッチ・リー
ンを判定し積分制御又は比例積分制御によりフィードバ
ック補正係数αを設定する。
この部分がフィードバック補正係数設定手段に相当する
。具体的に積分制御の場合は、ステップ7での比較によ
り空燃比=リッチ(■。t 〉V r@f)と判定され
たときにステップ8でフィードバック補正係数αを前回
値に対し所定の積分(1)分減少させ、逆に空燃比=リ
ーン(Vo、<y、。、)と判定されたときにステップ
9でフィードバック補正係数αを前回値に対し所定の積
分(1)分増大させる。
。具体的に積分制御の場合は、ステップ7での比較によ
り空燃比=リッチ(■。t 〉V r@f)と判定され
たときにステップ8でフィードバック補正係数αを前回
値に対し所定の積分(1)分減少させ、逆に空燃比=リ
ーン(Vo、<y、。、)と判定されたときにステップ
9でフィードバック補正係数αを前回値に対し所定の積
分(1)分増大させる。
比例積分制御の場合は、これに加え、リッチ−リーンの
反転時に積分(1)分と同方向にこれより大きな所定の
比例分(P)分の増減を行う。
反転時に積分(1)分と同方向にこれより大きな所定の
比例分(P)分の増減を行う。
次のステップ11では第5図の学習サブルーチンを実行
する。これについては後述する。
する。これについては後述する。
その後、ステップ11では燃料噴射11Tiを次式に従
って演算する。この部分が燃料噴射量演算手段に相当す
る。
って演算する。この部分が燃料噴射量演算手段に相当す
る。
Ti=Tp−COEF ・K(1・cr+Ts但し、K
Aとしては、ステップ4で検索されたもの又は第5図の
学習サブルーチンで修正されたものが使用される。
Aとしては、ステップ4で検索されたもの又は第5図の
学習サブルーチンで修正されたものが使用される。
一方、ステップ2の判定がYESの場合は、ステップ1
2へ進み、燃料噴射iTiが所定値T、。に保持される
。このステップ2及びステップ12の部分が燃料噴射量
設定手段に相当する。
2へ進み、燃料噴射iTiが所定値T、。に保持される
。このステップ2及びステップ12の部分が燃料噴射量
設定手段に相当する。
燃料噴射NTiが演算されると、そのTiのパルス幅を
もつ駆動パルス信号が機関回転に同期して所定のタイミ
ングで出力され、電流波形制御回路41を介して燃料噴
射弁11に与えられ、燃料噴射が行われる。
もつ駆動パルス信号が機関回転に同期して所定のタイミ
ングで出力され、電流波形制御回路41を介して燃料噴
射弁11に与えられ、燃料噴射が行われる。
次に第5図の学習サブルーチンについて説明する。
ステップ21で、機関運転状態を表す機関回転数Nと基
本燃料噴射tTpとが前回と同じ領域にあるか否かを判
定する。前回と同一領域の場合は、ステップ22でフラ
グFがセットされているか否かを判定し、セットされて
いない場合は、ステップ23で0□センサ16の出力が
反転すなわちフィードバック補正係数αの増減方向が反
転したか否かを判定し、このフローを繰り返して反転す
る毎にステップ24で反転回数を表すカウント値を1ア
ンプし、C=2となった段階でステップ25からステッ
プ26に進んでフラグFをセットする。このフラグFは
、同一領域で0□センサ16の出力が2回反転したとき
に定常状態になったものとみなされてセットされる。フ
ラグFのセント後は、ステップ21での判定で前回と同
一領域であれば、ステップ22を経てステップ27へ進
む。このステップ22〜26において、■機関運転状態
が区分された領域の1つにあること、■フィードバック
補正係数αの増減方向が所定回(2回)以上反転したこ
と、をもって定常状態であることを検出する。
本燃料噴射tTpとが前回と同じ領域にあるか否かを判
定する。前回と同一領域の場合は、ステップ22でフラ
グFがセットされているか否かを判定し、セットされて
いない場合は、ステップ23で0□センサ16の出力が
反転すなわちフィードバック補正係数αの増減方向が反
転したか否かを判定し、このフローを繰り返して反転す
る毎にステップ24で反転回数を表すカウント値を1ア
ンプし、C=2となった段階でステップ25からステッ
プ26に進んでフラグFをセットする。このフラグFは
、同一領域で0□センサ16の出力が2回反転したとき
に定常状態になったものとみなされてセットされる。フ
ラグFのセント後は、ステップ21での判定で前回と同
一領域であれば、ステップ22を経てステップ27へ進
む。このステップ22〜26において、■機関運転状態
が区分された領域の1つにあること、■フィードバック
補正係数αの増減方向が所定回(2回)以上反転したこ
と、をもって定常状態であることを検出する。
定常状態においては、ステップ27で02センサ16の
出力が反転、すなわちフィードバック補正係数αの増減
方向が反転したか否かを判定し、このフローを繰り返し
て、反転した時はステップ28で定常と判定されてから
初めてか、従って、同一領域で3回目か否かを判定し、
3回目の場合はステップ29で現在のフィードバック補
正係数αの基準値α、から偏差Δα(=α−α、)をΔ
α、として一時記憶する。その後、4回目の判定が検出
されたときは、ステップ30〜34へ進んで、3回目の
反転から4回目の反転までのデータに基づいて学習を行
う(第6図参照)。5回目以上の反転が検出されたとき
も同様で、ステップ30〜34へ進んで、前回の反転か
ら今回の反転までのデータに基づいて学習を行う。
出力が反転、すなわちフィードバック補正係数αの増減
方向が反転したか否かを判定し、このフローを繰り返し
て、反転した時はステップ28で定常と判定されてから
初めてか、従って、同一領域で3回目か否かを判定し、
3回目の場合はステップ29で現在のフィードバック補
正係数αの基準値α、から偏差Δα(=α−α、)をΔ
α、として一時記憶する。その後、4回目の判定が検出
されたときは、ステップ30〜34へ進んで、3回目の
反転から4回目の反転までのデータに基づいて学習を行
う(第6図参照)。5回目以上の反転が検出されたとき
も同様で、ステップ30〜34へ進んで、前回の反転か
ら今回の反転までのデータに基づいて学習を行う。
4回目以上の反転時は、ステップ30で現在のフィード
バック補正係数αの基準値α1から偏差Δα(−α−α
I)をΔα2として一時記憶する。
バック補正係数αの基準値α1から偏差Δα(−α−α
I)をΔα2として一時記憶する。
このとき記憶されているΔα1と△α2とは、第6図に
示すように前回(例えば3回目)の反転から今回(例え
ば4回目)の反転までのΔαの上下のピーク値である。
示すように前回(例えば3回目)の反転から今回(例え
ば4回目)の反転までのΔαの上下のピーク値である。
ここで、ステップ27〜300部分が学習補正量修正手
段のうちの偏差ピーク値検出手段に相当する。
段のうちの偏差ピーク値検出手段に相当する。
これら上下のピーク値Δα、9Δα2に基づいて偏差Δ
αの平均値1丁を演算することができるから、ステップ
31で次式に基づいて偏差Δαの平均値τ7を演算する
。このステップ31の部分が学習補正量修正手段のうち
の偏差平均値演算手段に相当する。
αの平均値1丁を演算することができるから、ステップ
31で次式に基づいて偏差Δαの平均値τ7を演算する
。このステップ31の部分が学習補正量修正手段のうち
の偏差平均値演算手段に相当する。
τi=(Δα、+Δα2)/2
次に、ステップ32で現在の領域に対応して記憶しであ
る学習補正係数Klを検索する。但し、実際にはステッ
プ3で検索したものを使用すればよい。
る学習補正係数Klを検索する。但し、実際にはステッ
プ3で検索したものを使用すればよい。
次に、ステップ33で次式に従って現在の学習補正係数
Klにフィードバック補正係数αの基準値α、からの偏
差Δα(=α−α1)の平均値1丁を所定割合加算する
ことによって新たな学習補正係数Kj2’、。。8.を
演算し、同一領域の学習補正係数のデータを修正して書
き換える。このステップ33の部分が学習補正量修正手
段のうちの新学習補正量演算手段に相当する。
Klにフィードバック補正係数αの基準値α、からの偏
差Δα(=α−α1)の平均値1丁を所定割合加算する
ことによって新たな学習補正係数Kj2’、。。8.を
演算し、同一領域の学習補正係数のデータを修正して書
き換える。このステップ33の部分が学習補正量修正手
段のうちの新学習補正量演算手段に相当する。
K ’ Lnow) ’−K i!+τff/M(Mは
定数で、M〉1) この後は、ステップ34で次回の計算のため、Δα2の
値をΔα1に代入する。
定数で、M〉1) この後は、ステップ34で次回の計算のため、Δα2の
値をΔα1に代入する。
ステップ21での判定で機関運転状態が前回と同一の領
域でなくなった場合は、ステップ35でカウント値Cを
クリアし、かつフラグFをリセットする。
域でなくなった場合は、ステップ35でカウント値Cを
クリアし、かつフラグFをリセットする。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、燃料噴射パルス
幅と燃料噴射量との直線性が失われる領域では、空燃比
フィードバック制御及び学習制御を停止し、燃料噴射量
を一定に保持する構成としたため、空燃比がリッチ側に
発散制?ff[lすることを防止でき、空燃比の過濃を
抑制して安定した運転性を確保できる。
幅と燃料噴射量との直線性が失われる領域では、空燃比
フィードバック制御及び学習制御を停止し、燃料噴射量
を一定に保持する構成としたため、空燃比がリッチ側に
発散制?ff[lすることを防止でき、空燃比の過濃を
抑制して安定した運転性を確保できる。
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示す構成図、第3図は第2図中のコ
ントロールユニットのブロック回路図、第4図及び第5
図は制御内容を示すフローチャート、第6図は制御特性
図、第7図は燃料噴射パルス幅と燃料噴射量との関係を
示す線図である。
本発明の一実施例を示す構成図、第3図は第2図中のコ
ントロールユニットのブロック回路図、第4図及び第5
図は制御内容を示すフローチャート、第6図は制御特性
図、第7図は燃料噴射パルス幅と燃料噴射量との関係を
示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 機関吸入空気流量を検出する第1の検出手段、機関回転
数を検出する第2の検出手段、及び機関排気成分を検出
しこれにより機関吸入混合気の空燃比を検出する第3の
検出手段を少なくとも含む機関運転状態検出手段と、 前記第1の検出手段が出力する機関吸入空気流量と前記
第2の検出手段が出力する機関回転数とに基づいて基本
燃料噴射量を演算する基本燃料噴射量演算手段と、 機関運転状態の領域毎に前記基本燃料噴射量を補正する
ための学習補正係数を記憶した書き換え可能な記憶手段
と、 実際の機関運転状態に基づいて前記記憶手段から対応す
る領域の学習補正係数を検索する学習補正係数検索手段
と、 前記第3の検出手段が出力する空燃比と目標空燃比とを
比較し実際の空燃比を目標空燃比に近づけるように前記
基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正係
数を所定の量増減して設定するフィードバック補正係数
設定手段と、 前記基本燃料噴射量演算手段で演算した基本燃料噴射量
、前記学習補正係数検索手段で検索した学習補正係数、
及び前記フィードバック補正係数設定手段で設定したフ
ィードバック補正係数に基づいて燃料噴射量を演算する
燃料噴射量演算手段と、 前記基本燃料噴射量又は前記燃料噴射量演算手段で演算
された燃料噴射量が所定値以下の低噴射量領域では、燃
料噴射量を前記所定値一定に設定する燃料噴射量設定手
段と、 前記燃料噴射量演算手段で演算した燃料噴射量又は前記
燃料噴射量設定手段により設定された燃料噴射量に相当
する駆動パルス信号に応じオンオフ的に燃料を機関に噴
射供給する燃料噴射手段と、機関運転状態の領域毎にそ
の領域のフィードバック補正係数の基準値からの偏差を
学習しこれを減少させる方向に機関運転状態の領域に対
応する学習補正係数を修正して書き換える学習補正係数
修正手段と、 を備えてなる内燃機関の空燃比の学習制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24695885A JPS62107251A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 内燃機関の空燃比の学習制御装置 |
| US06/879,197 US4729359A (en) | 1985-06-28 | 1986-06-25 | Learning and control apparatus for electronically controlled internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24695885A JPS62107251A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 内燃機関の空燃比の学習制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107251A true JPS62107251A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17156255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24695885A Pending JPS62107251A (ja) | 1985-06-28 | 1985-11-06 | 内燃機関の空燃比の学習制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62107251A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110856A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-27 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| KR101957516B1 (ko) * | 2017-11-23 | 2019-03-12 | 현대오트론 주식회사 | 영역별 인젝터 구동시간 제어방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150057A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比学習制御方法 |
| JPS60132042A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Toyota Motor Corp | 電子制御燃料噴射エンジンの噴射時間制御方法 |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP24695885A patent/JPS62107251A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150057A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比学習制御方法 |
| JPS60132042A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Toyota Motor Corp | 電子制御燃料噴射エンジンの噴射時間制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110856A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-27 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| KR101957516B1 (ko) * | 2017-11-23 | 2019-03-12 | 현대오트론 주식회사 | 영역별 인젝터 구동시간 제어방법 |
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