JP2757062B2 - 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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- JP2757062B2 JP2757062B2 JP11680090A JP11680090A JP2757062B2 JP 2757062 B2 JP2757062 B2 JP 2757062B2 JP 11680090 A JP11680090 A JP 11680090A JP 11680090 A JP11680090 A JP 11680090A JP 2757062 B2 JP2757062 B2 JP 2757062B2
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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。
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
Vo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
Vo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。
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、引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、引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、排気成分バランスの影響（CO,HC,NOX,CO2等）を
受け難く、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被を検出できる等上
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、排気成分バランスの影響（CO,HC,NOX,CO2等）を
受け難く、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被を検出できる等上
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。
しかし、上記のように２個の空燃比センサによる空燃
比制御装置においては、フィードバック制御時の空燃比
補正に係わる要求レベルが、非フィードバック制御時と
大きく離れることがあり、特に非フィードバック制御時
からフィードバック制御時に移行する際のフィードバッ
ク制御開始時点では次のような問題が発生する。
比制御装置においては、フィードバック制御時の空燃比
補正に係わる要求レベルが、非フィードバック制御時と
大きく離れることがあり、特に非フィードバック制御時
からフィードバック制御時に移行する際のフィードバッ
ク制御開始時点では次のような問題が発生する。
即ち、上記の場合、通常下流側の空燃比センサによる
フィードバック制御速度は上流側の空燃比センサによる
フィードバック制御速度に比較して小さく設定されてい
るので、下流側空燃比センサによるフィードバック制御
で制御される空燃比補正量（例えば上流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック補正係数の比例分の補正
量）が要求値に達するのに時間を要し、延いては目標空
燃比に達するのに時間を要して、燃費，運転性，排気エ
ミッションの悪化等を招く。
フィードバック制御速度は上流側の空燃比センサによる
フィードバック制御速度に比較して小さく設定されてい
るので、下流側空燃比センサによるフィードバック制御
で制御される空燃比補正量（例えば上流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック補正係数の比例分の補正
量）が要求値に達するのに時間を要し、延いては目標空
燃比に達するのに時間を要して、燃費，運転性，排気エ
ミッションの悪化等を招く。
また、空燃比フィードバック制御中でも機関の運転状
態が異なる領域に遷移したときには、やはり空燃比が目
標空燃比から大きくずれることがあり、この場合にも、
燃費、運転性、排気エミッションの悪化等を招く。
態が異なる領域に遷移したときには、やはり空燃比が目
標空燃比から大きくずれることがあり、この場合にも、
燃費、運転性、排気エミッションの悪化等を招く。
そこで、第２の空燃比補正量の平均的な値を逐次学習
補正値として演算し運転領域毎に記憶しておき、該学習
補正値を用いて燃料供給量を補正して設定することによ
り、常に安定した空燃比制御を行えるようにしたものが
提案されている（特開昭63−97851号公報等参照）。
補正値として演算し運転領域毎に記憶しておき、該学習
補正値を用いて燃料供給量を補正して設定することによ
り、常に安定した空燃比制御を行えるようにしたものが
提案されている（特開昭63−97851号公報等参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、第２の空燃比補正量は第１の空燃比補正量
のずれを長期的に補正するものであるため、制御周期は
第１の空燃比補正量の制御周期に比較して非常に長く、
したがって前記学習補正値を記憶する運転領域を運転領
域を細かくすると、各領域に留まる時間が短くなって学
習が進行しない。
のずれを長期的に補正するものであるため、制御周期は
第１の空燃比補正量の制御周期に比較して非常に長く、
したがって前記学習補正値を記憶する運転領域を運転領
域を細かくすると、各領域に留まる時間が短くなって学
習が進行しない。
一方、学習補正値の要求値は運転条件（EGRの有無
等），比例分の値（マニュアルトランスミッション搭載
車ではサージを回避するため、ある領域の比例分を特別
小さくしている）等により大幅に異なるため、学習補正
値を記憶する運転領域を大きくすると学習の精度を損ね
ることになる。
等），比例分の値（マニュアルトランスミッション搭載
車ではサージを回避するため、ある領域の比例分を特別
小さくしている）等により大幅に異なるため、学習補正
値を記憶する運転領域を大きくすると学習の精度を損ね
ることになる。
したがって、従来は、学習の進行促進と学習の精度向
上との２つの目標を折衷して学習補正値を記憶する運転
領域を設定しているが、これらの目標を両立させること
が困難であり、排気エミッション特性の悪化や空燃比の
ばらつきによる運転性の悪化を招いていた。
上との２つの目標を折衷して学習補正値を記憶する運転
領域を設定しているが、これらの目標を両立させること
が困難であり、排気エミッション特性の悪化や空燃比の
ばらつきによる運転性の悪化を招いていた。
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、広い運転領域における一律学習と、学習の精度向
上を維持するための細分化された運転領域別のエリア別
学習とをマッチングさせつつ同時に行うことにより、学
習の進行促進と学習の精度向上とを両立した内燃機関の
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
ので、広い運転領域における一律学習と、学習の精度向
上を維持するための細分化された運転領域別のエリア別
学習とをマッチングさせつつ同時に行うことにより、学
習の進行促進と学習の精度向上とを両立した内燃機関の
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と学習補正値とに基づ
いて第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の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、
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、 を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、 前記第２の空燃比補正量を全運転領域で一律に補正す
るための一律学習補正値を記憶した書き換え可能な一律
学習補正値記憶手段と、 前記第２の空燃比補正量を複数に区分された運転領域
毎に補正するためのエリア別学習補正値を記憶した書き
換え可能なエリア別学習補正値記憶手段と、 前記エリア別学習補正値記憶手段から検索したエリア
別学習補正値と第２の空燃比センサの出力とに基づいて
対応する運転領域のエリア別学習補正値を修正する第１
のエリア別学習補正値修正手段と、 前記一律学習補正値記憶手段から検索した一律学習補
正値にエリア別学習補正値を平均化演算した値を加算し
て一律学習補正値を修正する一律学習補正値修正手段
と、 前記一律学習補正値修正手段によって修正された一律
学習補正値で一律学習補正値記憶手段の一律学習補正値
を書き換える一律学習補正値更新手段と、 前記一律学習補正値修正手段によって加算された修正
分を全ての運転領域のエリア別学習補正値から減算して
エリア別学習補正値を修正する第２のエリア別学習補正
値修正手段と、 前記第１のエリア別学習補正値修正手段及び前記第２
のエリア別学習補正値修正手段で修正されたエリア別学
習補正値で対応する運転領域のエリア別学習補正値を書
き換えるエリア別学習補正値更新手段と、 を備え、前記一律学習補正値とエリア別学習補正値と
で前記第２の空燃比補正量演算用の学習補正値を設定す
るようにした。
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と学習補正値とに基づ
いて第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の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、
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、 を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、 前記第２の空燃比補正量を全運転領域で一律に補正す
るための一律学習補正値を記憶した書き換え可能な一律
学習補正値記憶手段と、 前記第２の空燃比補正量を複数に区分された運転領域
毎に補正するためのエリア別学習補正値を記憶した書き
換え可能なエリア別学習補正値記憶手段と、 前記エリア別学習補正値記憶手段から検索したエリア
別学習補正値と第２の空燃比センサの出力とに基づいて
対応する運転領域のエリア別学習補正値を修正する第１
のエリア別学習補正値修正手段と、 前記一律学習補正値記憶手段から検索した一律学習補
正値にエリア別学習補正値を平均化演算した値を加算し
て一律学習補正値を修正する一律学習補正値修正手段
と、 前記一律学習補正値修正手段によって修正された一律
学習補正値で一律学習補正値記憶手段の一律学習補正値
を書き換える一律学習補正値更新手段と、 前記一律学習補正値修正手段によって加算された修正
分を全ての運転領域のエリア別学習補正値から減算して
エリア別学習補正値を修正する第２のエリア別学習補正
値修正手段と、 前記第１のエリア別学習補正値修正手段及び前記第２
のエリア別学習補正値修正手段で修正されたエリア別学
習補正値で対応する運転領域のエリア別学習補正値を書
き換えるエリア別学習補正値更新手段と、 を備え、前記一律学習補正値とエリア別学習補正値と
で前記第２の空燃比補正量演算用の学習補正値を設定す
るようにした。
〈作用〉 第１の空燃比補正量設定手段は、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す
る。
また、一律学習補正値修正手段により、一律学習補正
値記憶手段から検索された一律学習補正値にエリア別学
習補正値を平均化演算した値を加算した値で一律学習補
正値を修正する学習が行われ、一律学習補正値更新手段
によって前記修正された一律学習補正値で一律学習補正
値記憶手段に記憶されていた一律学習補正値が書き換え
更新される。
値記憶手段から検索された一律学習補正値にエリア別学
習補正値を平均化演算した値を加算した値で一律学習補
正値を修正する学習が行われ、一律学習補正値更新手段
によって前記修正された一律学習補正値で一律学習補正
値記憶手段に記憶されていた一律学習補正値が書き換え
更新される。
一方、第１のエリア別学習補正値修正手段によりエリ
ア別学習補正値がエリア別学習補正値記憶手段からの検
索値と第２の空燃比センサの出力とに基づいて修正さ
れ、前記一律学習補正値の学習時には、更に第２のエリ
ア別学習補正値修正手段によって一律学習補正値の修正
分減少して修正され、エリア別学習補正値更新手段によ
って前記修正されたエリア別学習補正値でエリア別学習
補正値記憶手段に記憶されていたエリア別学習補正値が
書き換え更新される。
ア別学習補正値がエリア別学習補正値記憶手段からの検
索値と第２の空燃比センサの出力とに基づいて修正さ
れ、前記一律学習補正値の学習時には、更に第２のエリ
ア別学習補正値修正手段によって一律学習補正値の修正
分減少して修正され、エリア別学習補正値更新手段によ
って前記修正されたエリア別学習補正値でエリア別学習
補正値記憶手段に記憶されていたエリア別学習補正値が
書き換え更新される。
そして、第２の空燃比補正量演算手段により、第２の
空燃比センサからの出力と前記一律学習補正値及びエリ
ア別学習補正値とに基づいて第２の空燃比補正量が演算
され、前記第１の空燃比補正量と第２の空燃比補正量と
に基づいて空燃比補正量演算手段により最終的な空燃比
補正量が演算される。
空燃比センサからの出力と前記一律学習補正値及びエリ
ア別学習補正値とに基づいて第２の空燃比補正量が演算
され、前記第１の空燃比補正量と第２の空燃比補正量と
に基づいて空燃比補正量演算手段により最終的な空燃比
補正量が演算される。
〈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
気筒毎に燃料供給手段としての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
気筒毎に燃料供給手段としての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24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。
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24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。
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フィードバック補正係数α
を読み込む。
定ルーチンにより設定されたフィードバック補正係数α
を読み込む。
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。
TIを次式に従って演算する。
TI＝TP×COEF×α×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。
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11では、空燃比のフィードバック制御を行う
運転条件（後述する一律学習補正値ＰHOSM及びエリア別
学習補正値ＰHOSSＸの学習を行う運転条件と一致、但
し、学習を定常条件を加味して行うようにして精度向上
を図ってもよい）であるか否かを判定する。前記運転条
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（後述する一律学習補正値ＰHOSM及びエリア別
学習補正値ＰHOSSＸの学習を行う運転条件と一致、但
し、学習を定常条件を加味して行うようにして精度向上
を図ってもよい）であるか否かを判定する。前記運転条
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12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13では、ステップ11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とを比較し、空燃比がリーンからリッチ又
はリッチからリーンへの反転時か否かを判定する。
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とを比較し、空燃比がリーンからリッチ又
はリッチからリーンへの反転時か否かを判定する。
反転時と判定されたときはステップ14へ進み、第２の
空燃比補正量である空燃比フィードバック補正係数αの
比例分補正量ＰHOSを学習補正するための一律学習補正
値ＰHOSMを記憶させた一律学習補正値マップ（コントロ
ールユニット16内蔵のマイクロコンピュータのRAMに記
憶）から検索すると共に、機関回転速度Ｎと基本燃料噴
射量TPとに基づいて同じく比例分補正量ＰHOSのエリア
別学習補正値を記憶させたエリア別学習補正値マップ
（同じくRAMに記憶）から対応する運転領域に記憶され
たエリア別学習補正値ＰHOSSＸを検索する。
空燃比補正量である空燃比フィードバック補正係数αの
比例分補正量ＰHOSを学習補正するための一律学習補正
値ＰHOSMを記憶させた一律学習補正値マップ（コントロ
ールユニット16内蔵のマイクロコンピュータのRAMに記
憶）から検索すると共に、機関回転速度Ｎと基本燃料噴
射量TPとに基づいて同じく比例分補正量ＰHOSのエリア
別学習補正値を記憶させたエリア別学習補正値マップ
（同じくRAMに記憶）から対応する運転領域に記憶され
たエリア別学習補正値ＰHOSSＸを検索する。
尚、第５図に示すように前記一律学習補正値マップに
は、学習を行う全運転領域で１個の一律学習補正値ＰHO
SMが記憶され、エリア別学習補正値マップには、機関回
転速度Ｎと基本燃料噴射量TPとによって夫々３分され計
９個に区分された各運転領域に夫々エリア別学習補正値
が記憶される。ここで、一律学習補正値ＰHOSM及びエリ
ア別学習補正値ＰHOSSＸを記憶したRAMが一律学習補正
値ＰHOSM記憶手段及びエリア別学習補正値ＰHOSSＸを構
成する。
は、学習を行う全運転領域で１個の一律学習補正値ＰHO
SMが記憶され、エリア別学習補正値マップには、機関回
転速度Ｎと基本燃料噴射量TPとによって夫々３分され計
９個に区分された各運転領域に夫々エリア別学習補正値
が記憶される。ここで、一律学習補正値ＰHOSM及びエリ
ア別学習補正値ＰHOSSＸを記憶したRAMが一律学習補正
値ＰHOSM記憶手段及びエリア別学習補正値ＰHOSSＸを構
成する。
ステップ15では、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
を比較し、空燃比がリーンからリッチ又はリッチからリ
ーンへの反転時か否かを判定する。
圧Ｖ′o2と目標空燃比（理論空燃比）相当の基準値SLと
を比較し、空燃比がリーンからリッチ又はリッチからリ
ーンへの反転時か否かを判定する。
反転時と判定された時にはステップ16へ進み、ステッ
プ14で検索されたエリア別学習補正値ＰHOSSＸの値ＰHO
SP０としてセットした後ステップ17へ進み、一律学習補
正値ＰHOSMの修正量DPHOSPを次式により演算する。
プ14で検索されたエリア別学習補正値ＰHOSSＸの値ＰHO
SP０としてセットした後ステップ17へ進み、一律学習補
正値ＰHOSMの修正量DPHOSPを次式により演算する。
DPHOSP＝Ｍ（ＰHOSP０＋ＰHOSP-1）/2 ここで、ＰHOSP-1は前回第２の空燃比センサ21の出力
Ｖ′o2が反転した時のエリア別学習補正値ＰHOSSＸであ
り、Ｍは正の定数（＜１）である。つまり、該修正量DP
HOSPは反転時毎にエリア別学習補正値ＰHOSSＸを平均化
演算した値の所定割合分の値として設定される。
Ｖ′o2が反転した時のエリア別学習補正値ＰHOSSＸであ
り、Ｍは正の定数（＜１）である。つまり、該修正量DP
HOSPは反転時毎にエリア別学習補正値ＰHOSSＸを平均化
演算した値の所定割合分の値として設定される。
ステップ18では、ステップ14で検索した一律学習補正
値ＰHOSMに前記ステップ17で演算した修正量DPHOSPを加
算した値で一律学習補正値ＰHOSMを修正し、該修正値で
RAMに記憶される一律学習補正値ＰHOSMを更新する。
値ＰHOSMに前記ステップ17で演算した修正量DPHOSPを加
算した値で一律学習補正値ＰHOSMを修正し、該修正値で
RAMに記憶される一律学習補正値ＰHOSMを更新する。
したがって、ステップ17,18の部分が一律学習補正値
修正手段に相当し、ステップ18の部分は一律学習補正値
更新手段にも相当する。
修正手段に相当し、ステップ18の部分は一律学習補正値
更新手段にも相当する。
次いで、ステップ19では、エリア別学習補正値マップ
の全運転領域のエリア別学習補正値ＰHOSSＸを前記修正
量DPHOSPを減算した値で修正演算する。即ち、このステ
ップ19の部分が第２のエリア別学習補正値修正手段に相
当する。
の全運転領域のエリア別学習補正値ＰHOSSＸを前記修正
量DPHOSPを減算した値で修正演算する。即ち、このステ
ップ19の部分が第２のエリア別学習補正値修正手段に相
当する。
ステップ20では、前記ステップ19で演算されたエリア
別学習補正値ＰHOSSＸを次回のステップ17での演算のた
めＰHOSP-1としてセットし、次いでステップ21に進む。
別学習補正値ＰHOSSＸを次回のステップ17での演算のた
めＰHOSP-1としてセットし、次いでステップ21に進む。
ステップ15で非反転時と判定された時は、ステップ16
〜ステップ20をジャンプしてステップ21へ進む。
〜ステップ20をジャンプしてステップ21へ進む。
ステップ21では、第２の空燃比センサ21の出力Ｖ′o2
を基準値SLと比較して空燃比のリッチ，リーンを判別す
る。
を基準値SLと比較して空燃比のリッチ，リーンを判別す
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22へ進み、ステップ14で検索されたエ
リア別学習補正値ＰHOSSＸから所定値DPHOSRを差し引い
た値でエリア別学習補正値ＰHOSSＸを修正演算する。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23へ進み、検索されたエリア別学習補正値Ｐ
HOSSＸに所定値DPHOSLを加算した値でエリア別学習補正
値ＰHOSSＸを修正演算する。即ち、ステップ22及びステ
ップ23の部分が第１のエリア別学習補正値修正手段に相
当する。
ときにはステップ22へ進み、ステップ14で検索されたエ
リア別学習補正値ＰHOSSＸから所定値DPHOSRを差し引い
た値でエリア別学習補正値ＰHOSSＸを修正演算する。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23へ進み、検索されたエリア別学習補正値Ｐ
HOSSＸに所定値DPHOSLを加算した値でエリア別学習補正
値ＰHOSSＸを修正演算する。即ち、ステップ22及びステ
ップ23の部分が第１のエリア別学習補正値修正手段に相
当する。
ステップ24ではステップ22又は23で修正されたエリア
別学習補正値ＰHOSSＸでエリア別学習補正値マップの対
応する運転領域に記憶されたエリア別学習補正値ＰHOSS
Ｘを書き換え更新する。即ち、このステップ24の部分が
エリア別学習補正値更新手段に相当する。
別学習補正値ＰHOSSＸでエリア別学習補正値マップの対
応する運転領域に記憶されたエリア別学習補正値ＰHOSS
Ｘを書き換え更新する。即ち、このステップ24の部分が
エリア別学習補正値更新手段に相当する。
ステップ25では、以上のようにして更新演算された一
律学習補正値ＰHOSMとエリア別学習補正値ＰHOSSＸとを
加算して第２の空燃比補正量としての比例分補正量ＰHO
Sを演算する。
律学習補正値ＰHOSMとエリア別学習補正値ＰHOSSＸとを
加算して第２の空燃比補正量としての比例分補正量ＰHO
Sを演算する。
次にステップ26へ進み、第１の空燃比センサ19による
リッチ，リーン判定を行い、リーン→リッチの反転時に
はステップ27へ進んで、空燃比フィードバック補正係数
α設定用のリッチ反転時に与える減少方向の比例分PRを
基準値PROから前記第２の空燃比補正量ＰHOSを減少した
値で更新する。次いで、ステップ28で空燃比フィードバ
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。
リッチ，リーン判定を行い、リーン→リッチの反転時に
はステップ27へ進んで、空燃比フィードバック補正係数
α設定用のリッチ反転時に与える減少方向の比例分PRを
基準値PROから前記第２の空燃比補正量ＰHOSを減少した
値で更新する。次いで、ステップ28で空燃比フィードバ
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。
又、リッチ→リーンの反転時にはステップ29へ進み、
空燃比フィードバック補正係数α設定用のリーン反転時
に与える増加方向の比例分PLを基準値PL0に第２の空燃
比補正量ＰHOSを加算した値で更新する。次いで、ステ
ップ30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を加算した値で更新する。
空燃比フィードバック補正係数α設定用のリーン反転時
に与える増加方向の比例分PLを基準値PL0に第２の空燃
比補正量ＰHOSを加算した値で更新する。次いで、ステ
ップ30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を加算した値で更新する。
また、ステップ13で第１の空燃比センサ19の出力が反
転時でないと判定された時には、ステップ31へ進んでリ
ッチ，リーン判定を行い、リッチ時はステップ32へ進ん
で空燃比フィードバック補正係数αを現在値から積分分
IRを減少した値で更新し、リーン時はステップ33へ進ん
で積分分ILを加算した値で更新する。
転時でないと判定された時には、ステップ31へ進んでリ
ッチ，リーン判定を行い、リッチ時はステップ32へ進ん
で空燃比フィードバック補正係数αを現在値から積分分
IRを減少した値で更新し、リーン時はステップ33へ進ん
で積分分ILを加算した値で更新する。
ここで、ステップ26〜ステップ33の部分でステップ2
7,ステップ29による補正を除いて空燃比フィードバック
補正係数αを設定する機能が第１の空燃比センサ19によ
る第１の空燃比補正量設定手段に相当し、ステップ27,
ステップ29を含めてステップ26〜ステップ33の部分が空
燃比補正量設定手段に相当する。
7,ステップ29による補正を除いて空燃比フィードバック
補正係数αを設定する機能が第１の空燃比センサ19によ
る第１の空燃比補正量設定手段に相当し、ステップ27,
ステップ29を含めてステップ26〜ステップ33の部分が空
燃比補正量設定手段に相当する。
かかる構成とすれば、一律学習補正値ＰHOSMによって
学習を行う全運転領域での学習を進行させて基準値への
収束を促進できると共に、エリア別学習補正値ＰHOSSＸ
によるエリア別に異なる精度の高い学習を行うことがで
きる。
学習を行う全運転領域での学習を進行させて基準値への
収束を促進できると共に、エリア別学習補正値ＰHOSSＸ
によるエリア別に異なる精度の高い学習を行うことがで
きる。
尚、第６図及び第７図は、夫々一律学習補正値ＰHOSM
及びエリア別学習補正値ＰHOSSＸが更新されていく様子
を示したものである。
及びエリア別学習補正値ＰHOSSＸが更新されていく様子
を示したものである。
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。
〈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、下流側空燃比センサの出力に基づ
いて設定される空燃比補正量の学習補正値を、全運転領
域一律に学習補正される一律学習補正値と、細分された
運転領域毎に学習補正されるエリア別学習補正値とで設
定する構成としたため、学習の進行促進と学習の精度向
上との両立を図ることができ、排気エミッション特性や
運転性能を良好に維持できるものである。
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、下流側空燃比センサの出力に基づ
いて設定される空燃比補正量の学習補正値を、全運転領
域一律に学習補正される一律学習補正値と、細分された
運転領域毎に学習補正されるエリア別学習補正値とで設
定する構成としたため、学習の進行促進と学習の精度向
上との両立を図ることができ、排気エミッション特性や
運転性能を良好に維持できるものである。
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、第５図（Ａ），（Ｂ）は夫々一律学
習補正値マップとエリア別学習補正値マップの運転領域
を示す図、第６図及び第７図は夫々一律学習補正値とエ
リア別学習補正値の更新される様子を示す線図である。 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、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、第５図（Ａ），（Ｂ）は夫々一律学
習補正値マップとエリア別学習補正値マップの運転領域
を示す図、第６図及び第７図は夫々一律学習補正値とエ
リア別学習補正値の更新される様子を示す線図である。 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、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と学習補正値とに基づい
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の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、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、 を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、 前記第２の空燃比補正量を全運転領域で一律に補正する
ための一律学習補正値を記憶した書き換え可能な一律学
習補正値記憶手段と、 前記第２の空燃比補正量を複数に区分された運転領域毎
に補正するためのエリア別学習補正値を記憶した書き換
え可能なエリア別学習補正値記憶手段と、 前記エリア別学習補正値記憶手段から検索したエリア別
学習補正値と第２の空燃比センサの出力とに基づいて対
応する運転領域のエリア別学習補正値を修正する第１の
エリア別学習補正値修正手段と、 前記一律学習補正記憶手段から検索した一律学習補正値
にエリア別学習補正値を平均化演算した値を加算して一
律学習補正値を修正する一律学習補正値修正手段と、 前記一律学習補正値修正手段によって修正された一律学
習補正値で一律学習補正値記憶手段の一律学習補正値を
書き換える一律学習補正値更新手段と、 前記一律学習補正値修正手段によって加算された修正分
を全ての運転領域のエリア別学習補正値から減算してエ
リア別学習補正値を修正する第２のエリア別学習補正値
修正手段と、 前記第１のエリア別学習補正値修正手段及び前記第２の
エリア別学習補正値修正手段で修正されたエリア別学習
補正値で対応する運転領域のエリア別学習補正値を書き
換えるエリア別学習補正値更新手段と、 を備え、前記一律学習補正値とエリア別学習補正値とで
前記第２の空燃比補正量演算用の学習補正値を設定する
ように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 |
|---|---|---|---|
| JP11680090A JP2757062B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11680090A JP2757062B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417751A JPH0417751A (ja) | 1992-01-22 |
| JP2757062B2 true JP2757062B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14695979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11680090A Expired - Fee Related JP2757062B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757062B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP11680090A patent/JP2757062B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417751A (ja) | 1992-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |