JP2590941B2 - 内燃機関の燃料噴射量学習制御装置 - Google Patents

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燃料噴射量学習制御装置に係り、
特に加速増量及び減速減量を補正（学習）して加減速時
の燃料噴射量を学習制御する内燃機関の燃料噴射量学習
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、機関負荷（吸入空気量または吸気管圧力）
と機関回転速度とに応じて定まる基本燃料噴射時間TPと
排ガス中の残留酸素濃度を検出して論理空燃比を境に反
転した信号を出力するO₂センサ出力から得られる空燃比
フイードバツク補正係数FAFとを用いて、燃焼空燃比が
論理空燃比になるように燃料噴射量をフイードバツク制
御する燃料噴射量制御装置が知られている。かかる燃料
噴射量制御装置では、加速中か減速中かを判定し、加速
中と判定されたときには加速増量係数によって燃料噴射
量を増量し、減速中と判定されたときには減速減量係数
によって燃料噴射量を減量することが行なわれている。

しかしながら、車両の走行距離が長くなると経時変化
によって吸気弁や吸気ポート壁にデポジツトが付着し、
このデポジツトの影響によって加速中には空燃比がリー
ン傾向を示し、減速中には空燃比がリツチ傾向を示すこ
とになる。すなわち、加速中ではスロツトル開度が大き
くなるから吸気管圧力が高く燃料の蒸発量が少ないた
め、噴射された燃料がデポジツトに吸収され、この結果
燃焼室内に供給される燃料が不足して空燃比リーン傾向
を示す。一方、減速中ではスロツトル開度が小さいこと
から吸気管圧力が低いためデポジツトに吸収されていた
燃料が蒸発し、この蒸発した燃料が燃焼室内に供給され
るため燃焼室内に供給される燃料が多くなって空燃比リ
ツチ傾向を示す。第２図に、加速時における初期状態の
内燃機関（新品内燃機関）とデポジツトが付着した内燃
機関との空燃比フイードバツク補正係数と燃焼空燃比と
の相異が示されている。図から理解されるように、初期
状態の内燃機関ではデポジツトが付着していないため空
燃比フイードバツク補正係数は一定の周期で変化し、燃
焼空燃比も略論理空燃比近傍の値に制御されている。一
方、デポジツトが付着した内燃機関では、加速時に空燃
比がリーンになり、この結果空燃比フイードバツク補正
係数が大きく変化している。また、第３図には、360°C
A毎の吸気管圧力の偏差ΔPMと燃焼空燃比の変化頻度と
の関係が示されている。図において実線NEWは初期状態
の内燃機関における空燃比の変化頻度を示し、破線OLD
はデポジツトが付着した内燃機関の空燃比の変化頻度を
示している。図から理解されるように、デポジツトが付
着した内燃機関では、加速時（ΔPMが正のとき）におい
て空燃比がリーンになる頻度が高くなっており、また減
速時（ΔPMが負のとき）では空燃比がリツチになる頻度
が高くなっている。

このため従来では、特開昭59−203829号公報に示され
るように、加速時でかる空燃比A/Fが目標空燃比よりリ
ツチのとき加速増量係数K_ACCを小さくさせると共に空燃
比A/Fが目標空燃比よりリーンのとき加速増量係数K_ACC
を大きくし、また減速時で空燃比A/Fが目標空燃比より
リツチのときには減速減量係数K_DCLを大きくすると共に
空燃比A/Fが目標空燃比よりリーンのときに減速減量係
数K_DCLを小さくして学習制御することが行なわれてい
る。

なお本発明に関連する技術としては、特開昭59−2038
29号公報、特開昭60−204937号公報記載の技術がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の学習制御では、加減速度で空燃
比が目標空燃比と等しくなくなったときに直ちに加速増
量係数および減速減量係数を学習するようにしているこ
とから、燃料噴射量の増減等による空燃比変化によって
学習されることがあるため誤学習が発生し、排気エミツ
シヨン及びドライバビリテイが悪化する、という問題が
ある。すなわち、従来の学習制御では、空燃比の偏倚を
考慮することなく学習を行なっているため、経時変化に
よる空燃比の偏倚に応じた学習ができない、という問題
がある。このため本出願人は、経時変化による空燃比の
偏倚に応じた学習制御を行う学習制御装置を既に提案し
ている（特願昭62−89212号）。

しかしながら、機関高温時には吸気管壁面温度が高く
気化状態が良好なことから吸気管壁面への燃料付着量は
少く、デポジツトによる影響が空燃比に大きく反映され
るため学習値（要求補正量）は大きくなる。一方、機関
低温時には吸気管壁面温度が低く気化状態が悪いことか
ら吸気管壁面への燃料付着量が多く、デポジツトによっ
て空燃比があまり影響されないため学習値は小さくな
る。このため、機関高温時で学習した大きな値の学習値
を機関低温時にそのまま使用すると過補正になる虞れが
生じる。また、機関低温時にはO₂センサ素子が不活性状
態となって出力が不安定になるため、誤学習が発生する
虞れが生じる。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、加
減速時における空燃比の偏倚傾向を判断して経時変化に
よる空燃比の偏倚を補正することができると共に空燃比
の過補正や誤学習が発生しないようにした内燃機関の燃
焼噴射量学習制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、加減速状態を判
定する加減速状態判定手段と、排ガス中の残留酸素濃度
を検出する酸素濃度センサと、前記酸素濃度センサ出力
が目標空燃比よりリツチ状態を示しているときの時間と
前記酸素濃度センサ出力が目標空燃比よりリーン状態を
示しているときの時間との偏差を演算する偏差演算手段
と、機関温度を検出する温度検出手段と、機関温度が第
１の所定温を越える加速中で前記偏差が第１の所定範囲
外の値になったときに前記偏差が前記第１の所定範囲内
の値になるように加速増量係数を学習すると共に機関温
度が前記第１の所定温を越える減速中で前記偏差が第２
の所定範囲外の値になったとき前記偏差が前記第２の所
定範囲内の値になるように減速減量係数を学習する学習
手段と、機関温度が前記第１の所定温より所定温度低い
第２の所定温を越える加速中では加速増量係数に応じて
定まる量の燃料を増量して噴射すると共に機関温度が前
記第２の所定温を越える減速中では減速減量係数に応じ
て定まる量の燃料を減量して噴射する燃料噴射手段と、
を含んで構成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、加減速状態判定手段によって運転状
態が加速中か減速中かが判断される。偏差演算手段は、
排ガス中の残留酸素濃度を検出する酸素濃度センサ出力
が目標空燃比よりリツチ状態を示しているときの時間と
酸素濃度センサ出力が目標空燃比よりリーン状態を示し
ているときの時間との偏差を演算する。ここで、酸素濃
度センサ出力が目標空燃比よりリツチ状態を示している
ときの時間が酸素濃度センサ出力が目標空燃比よりリー
ン状態を示しているときの時間より長い場合には、空燃
比リツチ状態が空燃比リーン状態より長く継続したこと
になり、空燃比がリツチ側に偏倚している。すなわち空
燃比がリツチ傾向を示していることになる。このため上
記偏差からある期間内における空燃比がリツチ傾向を示
しているかリーン傾向を示しているかを判定することが
できる。学習手段は、期間温度が第１の所定温を越える
加速中で前記偏差が第１の所定範囲外の値になったと
き、すなわち空燃比がリツチ傾向及びリーン傾向を示す
ようになったときに、偏差が第１の所定範囲内の値にな
るように加速増量係数を補正する。このように空燃比が
リツチ傾向及びリーン傾向を示したときに偏差が第１の
所定範囲内の値になるように加速増量係数を学習するこ
とにより空燃比のリツチ傾向及びリーン傾向が補正さ
れ、空燃比を目標空燃比近傍で制御するように燃料噴射
量を制御することができる。また、学習手段は、期間温
度が第１の所定温を越える減速中で前記偏差が第２の所
定範囲外の値になったとき、すなわち空燃比がリツチ傾
向及びリーン傾向を示したときに、前記偏差が第２の所
定範囲内の値になるように減速減量係数を学習して空燃
比のリツチ傾向及びリーン傾向を補正し、空燃比が目標
空燃比近傍で制御されるようにする。燃料噴射手段は、
機関温度が第１の所定温より所定温度低い第２の所定温
を越える領域で、加速中と判定されたときに上記のよう
に学習された加速増量係数に応じて定まる量の燃料を増
量して噴射すると共に減速中と判定されたときに上記の
ように学習された減速減量係数に応じて定まる量の燃料
を減量して噴射する。このように、暖機後のように機関
温度が第１の所定温度を越える領域で加速増量係数及び
減速減量係数を学習することにより誤学習が防止され、
機関温度が第２の所定温を越える領域で学習された学習
値を用いて燃料噴射量を学習制御することによって、デ
ポジツト付着等による空燃比の経時変化が過補正される
ことなく補正される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、酸素濃度センサ
出力が空燃比リツチ状態を示しているときの時間と空燃
比リーン状態を示しているときの時間との偏差から空燃
比がリツチ側に偏倚しているかまたは空燃比がリーン側
に偏倚しているかを判定し、暖機後に加速増量係数及び
減速減量係数を学習して低温時に学習値をそのまま使用
しないようにしているため、誤学習や過補正することな
く経時変化による空燃比の偏倚を補正して排気エミツシ
ヨン及びドライバビリテイが悪化するのを防止すること
ができる、という効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。なお、以下では本発明に支障のない数値を用いて説
明するが、本発明はこれらの数値に限定されるものでは
ない。第４図は本発明の実施例の燃料噴射量学習制御装
置を備えた４気筒４サイクル火花点火機関（エンジン）
の概略を示すものである。

このエンジンは、制御回路としてのマイクロコンピュ
ータ44によって制御されるものであり、エアクリーナ２
の下流側には、スロツトル弁８が配置され、スロツトル
弁８の下流側にサージタンク12が設けられている。エア
クリーナ２の近傍には、吸気温を検出する吸気温センサ
４が取付けられ、スロツトル弁８には、スロツトル弁が
全閉状態でオンするアイドルスイツチ10が取付けられて
いる。また、サージタンク12には、半導体式の圧力セン
サ６が取付けられている。この圧力センサ６からの出力
信号は、吸気管圧力の脈動成分を取除くための時定数が
小さく（例えば、３〜5msec）かつ応答性の良いCRフイ
ルタ等で構成されたフイルタ７（第５図参照）によって
処理される。また、スロツトル弁８を迂回しかつスロツ
トル弁上流側とスロツトル弁下流側とを連通するように
バイパス路14が設けられている。このバイパス路14には
ソレノイドによって開度が調節されるISC（アイドルス
ピードコントロール）バルブ16が取付けられており、ソ
レノイドに流れる電流をデユーテイ比制御してバイパス
路14に流れる空気量を制御することによりアイドリング
時の回転速度が目標値に制御される。サージタンク12
は、インテークマニホールド18及び吸気ポート22を介し
てエンジン20の燃焼室に連通されている。そして、この
インテークマニホールド18内に突出するよう各気筒毎に
燃料噴射弁24が取付けられている。

エンジン20の燃料室は、吸気ポート26及びエキゾース
トマニホールド28を介して三元触媒を充填した触媒装置
27に連通されている。このエキゾーストマニホールド28
には、排ガス中の酸素濃度を検出し論理空燃比を境に反
転した信号を出力するO₂センサ30が取付けられている。
エンジンブロック32には、このエンジンブロック32を貫
通してウオータジヤケツト内に突出するよう冷却水温セ
ンサ34が取付けられている。この冷却水温センサ34は、
エンジン冷却水温を検出して水温信号を出力し、水温信
号で機関温度を代表する。なお、機関オイル温を検出し
て機関温度を代表させても良い。

エンジン20のシリンダヘツドを貫通して燃焼室内に突
出するように各気筒毎に点火プラグ38が取付けられてい
る。この点火プラグ38は、デイストリビユータ40及び点
火コイルを備えたイグナイタを介して、マイクロコンピ
ュータ44に接続されている。このデイストリビユータ40
内には、デイストリビユータシヤフトに固定されたシグ
ナルロータとデイストリビユータハウジングに固定され
たピツグアツプとで構成された回転角センサ48が取付け
られている。回転角センサ48は例えば30°CA毎にエンジ
ン回転速度信号を出力する。

マイクロコンピュータ44は第５図に示すようにマイク
ロプロセツシングユニツト（MPU）60、リード・オンリ
・メモリ（ROM）62、ランダム・アクセス・メモリ（RA
M）64、バツクアツプラム（BU−RAM）66、入出力ポート
68、入力ポート70、出力ポート72、74、76及びこれらを
接続するデータバスやコントロールバス等のバス75を含
んで構成されている。BU−RAM66には、以下で説明する
加速増量係数および減速減量係数を記憶する。入出力ポ
ート68には、A/D変換器78とマルチプレクサ80とが順に
接続されている。マルチプレクサ80には、抵抗Ｒとコン
デンサＣとで構成されたフイルタ７及びバツフア82を介
して圧力センサ６が接続されると共にバツフア84を介し
て冷却水温センサ34が接続され、バツフア85を介して吸
気温センサ４が接続されている。MPU60は、マルチプレ
クサ80及びA/D変換器78を制御して、フイルタ７を介し
て入力される圧力センサ６出力、冷却水温センサ34出力
及び吸気温センサ４出力を順次デジタル信号に変換して
RAM64に記憶させる。従って、マルチプレクサ80、A/D変
換器78及びMPU60等は、圧力センサ出力等を所定時間毎
にサンプリングするサンプリング手段として作用する。
入力ポート70には、コンパレータ88及びバツフア86を介
してO₂センサ30が接続されると共に波形整形回路90を介
して回転角センサ48が接続されている。また、入力ポー
ト70には、図示しないバツフアを介してアイドルスイツ
チ10が接続されている。出力ポート72は駆動回路92を介
してイグナイタ42に接続され、出力ポート74はダウンカ
ウンタを備えた駆動回路94を介して燃料噴射弁24に接続
され、そして出力ポート76は駆動回路96を介してISCバ
ルブ16のソレノイドに接続されている。なお、98はクロ
ック、99はカウンタである。上記ROM62には、以下で説
明する制御ルーチンのプログラム等が予め記憶されてい
る。

次に、上記エンジンに本発明を適用した第１実施例の
制御ルーチンについて説明する。

第７図は、空燃比をフイードバツク制御するための空
燃比フイードバツク補正係数FAFを演算するルーチンを
示すもので、ステツプ180において空燃比フイードバツ
ク条件が成立しているか否かを判断する。空燃比フイー
ドバツク条件が成立しているか否かは、運転状態に応じ
て判断され、例えば、エンジン始動状態ではなく、エン
ジン冷却水温が所定値（例えば、40℃）以上であり、燃
料カツト中でなく、燃料増量中でなく、空燃比リーン制
御中でないときに空燃比フイードバツク条件が成立した
と判断される。ステツプ180において上記条件の何れか
１つの不成立と判断されたとき、すなわちフイードバツ
ク条件不成立と判断されたときには、ステツプ182にお
いて空燃比フイードバツク補正係数FAFを1.0にセツトし
た後空燃比フイードバツク補正係数FAFをRAMの所定エリ
アに記憶する。

一方、ステツプ180において上記条件の全てが成立し
て空燃比フイードバツク条件が成立したと判断されたと
きには、ステツプ183でO₃センサ出力を取込んだ後ステ
ツプ184においてO₂センサ出力が空燃比リツチを示して
いるか否かを判断する。O₂センサ出力が空燃比リツチを
示していると判断されたときには、ステツプ186におい
てフラグCAFLをリセツトした後ステツプ188においてフ
ラグCAFRがリセツトされているか否かを判断する。フラ
グCAFRがリセツトされているときは、O₂センサ出力が空
燃比リーンからリツチに反転した時点であるためステツ
プ190において空燃比フイードバツク補正係数FAFから比
例定数R_sを減算した後ステツプ191においてフラグCAFR
をセツトする。ステツプ188においてフラグCAFRがセツ
トされていると判断されたとき、すなわちO₂センサ出力
が空燃比リーンからリツチに反転した後はステツプ189
において空燃比フイードバツク補正係数FAFから積分定
数K_iを演算する。

ステツプ184においてO₂センサ出力が空燃比リーンを
示していると判断されたときには、ステツプ192におい
てフラグCAFRをリセツトした後ステツプ194においてフ
ラグCAFLがリセツトされているか否かを判断する。フラ
グCAFLがリセツトされているときは、O₂センサ出力が空
燃比リツチからリーンに反転した時点であるのでステツ
プ196において空燃比フイードバツク補正係数FAFに比例
定数R_sを加算した後ステツプ197でフラグCAFLをセツト
する。一方、ステツプ194でフラグCAFLがセツトされて
いると判断されたとき、すなわちO₂センサ出力が空燃比
リツチからリーンに反転した後はステツプ195において
空燃比フイードバツク補正係数FAFに積分定数K_iを加算
する。

第１図は360°CA毎に実行されるルーチンを示すもの
で、ステツプ100において機関冷却水温THWが第１の所定
温（例えば、70℃）を越えているか否かを判断すること
により暖機後か否かを判断する。なお、この第１の所定
温は空燃比フイードバツク制御条件の冷却水温の値より
高い値である。暖機後と判断されたときはステツプ101
においてその他の学習条件（例えば、空燃比フイードバ
ツク制御条件等）が成立しているか判断し、この条件が
成立していれば、ステツプ102において現在の吸気管圧
力PM_NEWから360°CA前の吸気管圧力PM_OLDを減算して吸
気管圧力の偏差DLPMを算出する。次のステツプ103では
吸気管圧力の偏差DLPMが正の所定値（例えば、2mmHg）
を越えているか否かを判断することにより加速中か否か
を判断する。吸気管圧力の偏差DLPMが正の所定値を越え
て加速中と判断されたときには、ステツプ104においてO
₂センサ出力OXと基準レベル（例えば、0.45V）とを比較
することによりO₂センサ出力OXが論理空燃比よりリツチ
状態を示しているか否かを判断する。O₂センサ出力OXが
空燃比リツチ状態を示していると判断されたときには、
ステツプ106においてカウント値CACをインクリメント
し、O₂センサ出力OXが基準レベル以下となって空燃比リ
ーン状態を示していると判断されたにはステツプ108に
おいてカウント値CACをデイクリメントする。

次のステツプ110とステツプ114では、カウント値CAが
第１の所定範囲（50〜−50）外の値になったか否かを判
断することにより空燃比が論理空燃比よりリツチ傾向を
示しているか、リーン傾向を示しているかを判断する。
すなわち、ステツプ110においてカウント値CACが第１の
所定範囲の上限値（50）を越えていると判断されたと
き、すなわち空燃比がリツチ傾向を示していると判断さ
れたときにはステツプ112においてBU−RAMに記憶されて
いる加速増量係数KACを所定値（例えば、0.1）小さくし
た後ステツプ118においてカウント値CACを０にする。な
お、加速増量係数KACの初期値は1.0に定められてBU−RA
Mに記憶されている。また、ステツプ114においてカウン
ト値CACが第１の所定範囲の下限値（−50）未満か否か
を判断し、カウント値CACが第１の所定範囲の下限値未
満と判断されたときには、空燃比が論理空燃比よりリー
ン側に偏倚して空燃比がリーン傾向を示していると判断
して、ステツプ116においてBU−RAMに記憶されている加
速増量係数KACを所定値（例えば、0.1）大きくした後ス
テツプ118においてカウント値CACを０にする。なお、カ
ウント値CACが第１の所定範囲内の値になっているとき
は加速増量係数KACを補正することなく第８図のルーチ
ンへ進む。

ステツプ103において吸気管圧力の偏差DLPMが正の所
定値以下と判断されたときには、ステツプ120において
吸気管圧力の偏差DLPMが負の所定値（例えば、−2mmH
g）未満か否かを判断することにより減速中か否かを判
断する。吸気管圧力の偏差DLPMが負の所定値以上と判断
されたときには定常運転状態と判断して第８図のルーチ
ンへ進み、吸気管圧力の偏差DLPMが負の所定値未満と判
断されたときには減速状態と判断してステツプ122に進
む。ステツプ122では、O₂センサ出力OXと上記で説明し
た判定レベルとを比較してO₂センサ出力が論理空燃比よ
りリツチ状態を示しているか、リーン状態を示している
かを判断する。O₂センサ出力が空燃比リツチ状態を示し
ていると判断されたときにはステツプ124においてカウ
ント値CDCをインクリメントし、O₂センサ出力OXが空燃
比リーン状態を示していると判断されたときにはステツ
プ126においてカウント値CDCをデイクリメントする。

次のステツプ128及びステツプ132では、カウント値CD
Cが第２の所定範囲（例えば、50〜−50）外の値になっ
たか否かを判断することにより空燃比が論理空燃比より
リツチ側に偏倚して空燃比リツチ傾向を示しているかま
たは空燃比が論理空燃比よりリーン側に偏倚して空燃比
がリーン傾向を示しているかを判断する。すなわち、ス
テツプ128ではカウント値CACが第２の所定範囲の上限値
（50）を越えているか否かを判断することにより空燃比
がリツチ傾向を示しているか否かを判断し、空燃比がリ
ツチ傾向を示していると判断されたときにはステツプ13
0においてBU−RAMに記憶されている減速減量係数KDCを
所定値（例えば、0.1）大きくした後ステツプ136におい
てカウント値CDCを０にする。この減速減量係数KDCの初
期値は1.0に定められてBU−RAMに記憶されている。ま
た、ステツプ132ではカウント値CDCが第２の所定範囲の
下限値（−50）未満か否かを判断することにより空燃比
がリーン傾向を示しているか否かを判断し、空燃比がリ
ーン傾向を示していると判断されたときにはステツプ13
4においてBU−RAMに記憶されている減速減量係数KDCを
所定値（例えば、0.1）小さくした後ステツプ136におい
てカウント値CDCを０にする。一方、ステツプ128及びス
テツプ132においてカウント値CDCが第２の所定範囲内の
値になっていると判断されたときには減速減量係数KDC
を補正することなく第８図のルーチンへ進む。

上記のように制御したときのO₂センサ出力の変化、カ
ウント値CAC、CDCの変化、加速増量係数KACの変化及び
減速減量係数KDCの変化を車速及び吸気管圧力PMの変化
と共に第６図に示す。

第８図は燃料噴射時間TAUを演算するルーチンを示す
もので、ステツプ200においてエンジン回転速度NE、吸
気管圧力PM及びエンジン冷却水温THWを取込み、ステツ
プ202においてエンジン回転速度NEと吸気管圧力PMとに
基づいて基本燃料噴射時間TPを演算する。次のステツプ
204では、第９図及び第10図に示すマップからエンジン
回転速度NEに応じた増減量時間f₁とエンジン冷却水温TH
Wに応じた増減量時間f₂とを演算し、ステツプ206におい
て増減量時間f₁、f₂を加算することにより以下の（１）
式に示すようにエンジン回転速度NEとエンジン冷却水温
THWとに応じた増減量時間ｆ（NE、THW）を演算する。

ｆ（NE、THW）＝f₁＋f₂ …（１） 次のステツプ208では第１図のステツプ102で演算され
た吸気管圧力の偏差DLPMと増減量時間ｆ（NE、THW）と
を用いて以下の（２）式に従って過渡時基本燃料噴射時
間TPAEWを演算する。

TPAEW＝DLPM・ｆ（NE、THW） …（２） ここで、加速時にはDLPM＞０になるため過渡時基本燃
料噴射時間TPAEWは正になり、減速時にはDLPM＜０にな
るため過渡時基本燃料噴射時間TPAEWは負になる。

ステツプ210では、機関冷却水温THWが第２の所定温
（例えば、10℃）以下か否かを判断することにより機関
低温時か否かを判断する。機関低温時と判断されたとき
には上記のように学習された加速増量係数および減速減
量係数による補正が行なわれないようにするために、ス
テツプ214においてＫの値を１とする。一方、機関冷却
水温THWが第２の所定温を越えたときには、ステツプ212
において吸気管圧力の偏差DLPMが正か否かを判断するこ
とにより加速中か減速中かを判断し、加速中と判断され
たときにはステツプ216においてBU−RAMに記憶されてい
る加速増量係数KACを読出してＫとした後ステツプ220へ
進む。一方、ステツプ212において減速中と判断された
ときにはステツプ218においてBU−RAMに記憶されている
減速減量係数KDCを読出してＫとした後ステツプ220へ進
む。

ステツプ220では、基本燃料噴射時間TP、上記のよう
に値が設定されたＫ、過渡時基本燃料噴射時間TPAEW、
第７図のルーチンで演算された空燃比フイードバツク補
正係数FAF及び吸気温やエンジン冷却水温等で定まる補
正係数Ｆとを用いて以下の式の従って燃料噴射時間TAU
を演算する。

TAU＝（TP＋Ｋ・TPAEW）・FAF・Ｆ… （３） そして、図示しないルーチンにおいて燃料噴射タイミ
ングか否かを判断し、燃料噴射タイミングと判断された
ときに燃料噴射時間TAUに相当する時間を駆動回路94の
ダウンカウンタにセツトし、ダウンカウンタの値がＯに
なるまで燃料噴射弁を開弁することによりクランク角と
同期した同期燃料噴射を実行する。ここで、冷却水温TH
Wが第２の所定温を越える領域における加速中では過渡
時基本燃料噴射時間TPAEWが正の値を取るためＫ・TPAEW
の量の燃料が基本燃料噴射時間TPに対して増量され、同
様の減速中では過渡時基本噴射燃料時間TPAEWが負の値
を取るためKDC・TPAEWの量の燃料が基本燃料噴射量に対
して減量される。なお、定常運転中ではＫの値をＯにし
て基本燃料噴射時間TP、空燃比フイードバツク補正係数
FAF及び補正係数Ｆに応じて燃料噴射量を制御する。

上記のように制御したときの過渡時基本燃料噴射時間
TPAEW、加速増量値KAC・TPAEW、減速減量値KDC・TPAE
W、基本燃料噴射時間TP、燃料噴射時間TAU、学習後の燃
料噴射時間を第11図（２）、（３）に示す。なお、第11
図（１）は吸気管圧力の変化を示すものである。

次に本発明の第２の実施例について説明する。この実
施例は、過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iに基づいて加速
状態及び減速状態を判定するようにしたものである。こ
のため第１図と対応する部分には同一符号を付して説明
を省略する。

ステツプ230では、過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが
正の所定量（例えば、100μsec）を越えているか否かを
判断する。過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが正の所定値
を越えていると判断されたときには加速時と判断してス
テツプ104へ進み、過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが正
の所定値以下と判断されたときにはステツプ236におい
て過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが負の所定値（例え
ば、−100msc）未満か否かを判断することにより減速中
か否かを判断する。過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが負
の所定値未満と判断されたときには減速中と判断してス
テツプ122に進み過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが負の
所定値以上と判断されたときには定常運転状態と判断し
て第14図のルーチンへ進む。ステツプ232及びステツプ2
34は、第１図のステツプ110及びステツプ114と同様のこ
とを処理するためのものであり、ステツプ232において
カウント値CACの絶対値が所定値（例えば、50）以上か
否かを判断することにより空燃比が論理空燃比から偏倚
しているか否かを判断し、空燃比が論理空燃比から偏倚
していると判断されたときにはステツプ234においてカ
ウント値CACが正か否かを判断することにより空燃比が
論理空燃比よりリツチ側に偏倚しているかリーン側に偏
倚しているかを判断する。そして、空燃比がリーン側に
偏倚していると判断されたときはステツプ116で加速増
量係数KACを補正し、空燃比がリツチ側に偏倚している
と判断されたときにはステツプ112で加速増量係数KACを
補正する。また、ステツプ238及びステツプ240について
も第１図のステツプ128及びステツプ130ど同様であるの
で説明は省略する。

なお、上記のように制御したときもカウント値CAC、
加速増量係数KAC、過渡時基本燃料噴射時間TPAEW、O₂セ
ンサ出力OXの変化を吸気管圧力PM及び車速の変化と共に
第13図に示す。

第14図は本実施例の燃料噴射時間TAU演算ルーチンを
示すもので、ステツプ250においてエンジン回転速度NE
及び吸気管圧力PMを取込み、ステツプ252において現在
時点での基本燃料噴射時間TP_NEWを演算する。次のステ
ツプ254では、現在の基本燃料噴射時間TP_NEWから360°C
A前の基本燃料噴射時間TP_OLDを減算することにより基本
燃料噴射時間の偏差ΔTPを演算する。そして、ステツプ
256において偏差ΔTPと前回の過渡時基本燃料噴射時間T
PAEW_i-1を減衰係数Ｃ（０＜Ｃ＜１）で減衰させた値と
を用いて以下の式に従って過渡時基本燃料噴射時間TPAE
W_iを演算する。

TPAEW_i←ΔTP＋TPAEW_i-1・Ｃ …（４） ステツプ258では機関冷却水温THWが第２の所定温（例
えば、10℃）以下か否かを判断することにより機関低温
時か否かを判断する。機関低温時と判断されたときには
上記のように学習された加速増量係数および減速減量係
数による補正が行なわれないようにするために、ステツ
プ260においてＫの値を１とする。一方、機関冷却水温T
HWが第２の所定温を越えたときには、ステツプ262にお
いて過渡時基本燃料噴射時間TPAEW_iが正か否かを判断す
ることにより加速中か否かを判断し、加速中のときには
ステツプ264において加速増量係数KACの値をＫとした後
ステツプ268へ進む。ステツプ262で減速中と判断された
ときにはステツプ266において減速減量係数KDCの値をＫ
にセットする。ステツプ268では以下の式に従って基本
燃料噴射時間を演算する。

TAU←（TP_NEW＋Ｋ・TPAEW_i）・FAF・Ｆ …（５） そして、図示しない燃料噴射量制御ルーチンにおいて
噴射タイミングか否かを判断し、噴射タイミングと判断
されたときに燃料噴射時間TAUに相当する時間燃料噴射
弁を開弁することにより燃料噴射を実行する。

上記のように燃料噴射量を制御したときの過渡時基本
燃料噴射時間TPAEWの変化、基本燃料噴射時間TPの変
化、燃料噴射時間TAUの変化を第15図に吸気管圧力の変
化と共に示す。

なお、第８図の燃料噴射時間演算ルーチンは第２の実
施例に使用することができ、第14図の燃料噴射時間演算
ルーチンは第１の実施例に使用することができる。

次に本発明の第３実施例について説明する。新品内燃
機関とデポジツトが付着した内燃機関とで、過渡時の要
求補正量（学習値）を比較すると、第18図（１）に示す
ようになり、機関温度が高い程差が大きくなる。また、
新品内燃機関の要求補正量を1.0としたときのデポジツ
ト付着内燃機関の要求補正量（学習値）は第18図（２）
に示すようになり、温度が高くなるに従って大きくな
る。このため本実施例では機関温度に応じて加速増量係
数KACおよび減速減量係数KDCを補正して燃料噴射量を制
御するようにしている。

第16図は本実施例の燃料噴射時間演算ルーチンを示す
ものである。なお、第16図において第８図と対応する部
分には同一符号を付して説明を省略する。ステツプ300
では第17図（１）、（２）に示すマツプから現在の冷却
水温THWに対応する補正係数KTHWを演算する。第17図
（１）のマップは補正係数KTHWが水温THWに応じて連続
的に変化するように定められており、第17図（２）のマ
ツプは補正係数KTHWが段階的に変化するように定められ
ており、いずれのマツプを使用してもよい。ステツプ30
2では吸気管圧力の偏差DLPMに基づいて加速か減速かを
判断し、加速のときには次の（６）式に基づいて、減速
のときは次の（７）式に基づいて各々燃料噴射時間TAU
を演算する。

TAU＝｛TP＋［1.0＋（KAC−1.0）・KTHW］・TPAEW｝・F
AF・Ｋ …（６） TAU＝｛TP＋［1.0＋（KDC−1.0）・KTHW］・TPAEW｝・F
AF・Ｋ …（７） 上記のマップでは水温THWが70℃以上のときに補正係
数KTHWを1.0にしているため、冷却水温70℃以上で加速
増量係数KAC及び減速減量係数KDCがそのまま燃料噴射時
間演算に反映される。なお、本実施例では、第１実施例
または第２実施例のように学習する。

本実施例によれば、機関冷却水温THWに応じてKAC、KD
Cの燃料噴射時間への反映量を定めているため、より機
関に適合した燃料を噴射することができる。

なお、上記では吸気管圧力とエンジン回転速度とで基
本燃料噴射時間を演算するエンジンに本発明を適用した
例について説明したが、吸入空気量を検出するエアフロ
メータを備えエンジン１回転当りの吸入空気量から基本
燃料噴射時間を演算するエンジンにも本発明は適用する
ことができる。また、上記ではO₂センサ出力リツチ時に
カウント値をインクリメントしかつO₂センサ出力リーン
時にカウント値をデイクリメントすることにより時間の
偏差を演算する例について説明したがO₂センサ出力リツ
チ時にカウント値をデイクリメントしかつO₂センサ出力
リーン時にカウント値をインクリメントして偏差を求め
てもよい。またO₂センサ出力がリツチを示しているとき
とリーンを示しているときとで別のカウント値をインク
リメントしO₂センサ出力がリツチを示しているときのカ
ウント値とO₂センサ出力がリーンを示しているときのカ
ウント値との偏差を演算して上記の時間の偏差を演算す
るようにしてもよく、これらの時間の比を偏差として用
いるようにしてもよい。また上記では所定クランク角
（360°CA）毎にカウントして偏差を求める例について
説明したが、所定時間毎にカウントして偏差を求めるよ
うにしてもよい。また、上記では機関冷却水温で機関温
度を代表させたが、機関オイル温等で代表させてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における加速増量係数と
減速減量係数との更新を行なうルーチンを示す流れ図、
第２図は従来におけるフイードバツク補正係数と空燃比
との変化を示す線図、第３図は従来における空燃比の変
化頻度を示す線図、第４図は本発明が適用可能な燃料噴
射量学習制御装置を備えたエンジンの概略図、第５図は
第４図のマイクロコンピュータの詳細を示すブロツク
図、第６図は第１実施例における加速増量係数及び減速
減量係数等の変化を示す線図、第７図は空燃比フイード
バツク補正係数を演算するルーチンを示す流れ図、第８
図は燃料噴射時間を演算するルーチンを示す流れ図、第
９図及び第10図はエンジン回転速度に応じた増減量時間
とエンジン冷却水温に応じた増減量時間とをそれぞれ示
す線図、第11図は上記第１の実施例における過渡時基本
燃料噴射時間及び燃料噴射時間等の変化を示す線図、第
12図は本発明の第２の実施例における加速増量係数及び
減速減量係数の補正を示なうルーチンを示す流れ図、第
13図は第２の実施例における加速増量係数及び基本燃料
噴射時間等の変化を示す線図、第14図は上記第２の実施
例における燃料噴射時間を演算するルーチンを示す流れ
図、第15図は上記第２の実施例における過渡時基本燃料
噴射時間及び燃料噴射時間等の変化を示す線図、第16図
は本発明の第３実施例の燃料噴射時間演算ルーチンを示
す流れ図、第17図（１）、（２）は補正係数KTHWのマツ
プを示す線図、第18図（１）、（２）はデポジツト付着
内燃機関と新品内燃機関との要求補正量を比較して示す
線図である。 ６……圧力センサ、８……スロツトル弁、24……燃料噴
射弁、30……O₂センサ、44……マイクロコンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−203829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−13131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−204937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29653（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−92011（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加減速状態を判定する加減速状態判定手段
   と、 排ガス中の残留酸素速度を検出する酸素濃度センサと、 前記酸素濃度センサ出力が目標空燃比よりリッチ状態を
   示しているときの時間と前記酸素濃度センサ出力が目標
   空燃比よりリーン状態を示しているときの時間との偏差
   を演算する偏差演算手段と、 機関温度を検出する温度検出手段と、 機関温度が第１の所定温を越える加速中で前記偏差が第
   １の処置範囲外の値になったとき前記偏差が前記第１の
   所定範囲内の値になるように加速増量係数を学習すると
   共に機関温度が前記第１の所定温を越える減速中で前記
   偏差が第２の所定範囲外の値になったとき前記偏差が前
   記第２の所定範囲内になるように減速減量係数を学習す
   る学習手段と、 機関温度が前記第１の所定温より所定温度低い第２の所
   定温を越える加速中では加速増量係数に応じて定まる量
   の燃料を増量して噴射すると共に機関温度が前記第２の
   所定温を越える減速中では減速減量係数に応じて定まる
   量の燃料を減量して噴射する燃料噴射手段と、 を含む内燃機関の燃料噴射量学習制御装置。