JP5051627B2 - 内燃機関の空燃比学習制御装置 - Google Patents
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Description
更に、請求項3に係る発明では、全体噴射特性ずれとグループ別噴射特性ずれと個別噴射特性ずれをそれぞれ学習し、全体噴射特性ずれの学習値とグループ別噴射特性ずれの学習値と個別噴射特性ずれの学習値を用いて各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を補正するようにしているので、燃料噴射弁間の噴射特性ずれのばらつき及び燃料噴射弁グループ間の噴射特性ずれのばらつきに起因する気筒間の空燃比ばらつきやトルクばらつきを低減することができる。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
図3の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンは、エンジン運転中に周期的に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、所定の学習実行条件が成立しているか否かを、例えば、[1] 定常運転中(例えばアイドル運転中等)であること、且つ[2] 空燃比F/B制御実行中であること等の条件を満たすか否かで判定する。その結果、学習実行条件が成立していないと判定されれば、噴射特性ずれの学習に適した運転条件ではないと判断して、ステップ102以降の噴射特性ずれの学習に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
図4の全体噴射特性ずれ学習ルーチンは、図3の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンのステップ102で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう全体噴射特性ずれ学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、バックアップRAM38から読み出した全体噴射特性ずれ学習値Gf.all を空燃比学習値Gf にセットする。これにより、全体噴射特性ずれ学習の実行中は、全気筒の各燃料噴射弁21の燃料噴射量が一律に空燃比学習値Gf (全体噴射特性ずれ学習値Gf.all )で補正される。尚、バックアップRAM38に全体噴射特性ずれ学習値Gf.all が記憶されていない場合は、予め設定された初期値が空燃比学習値Gf にセットされる。
図5の個別噴射特性ずれ学習ルーチンは、図3の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンのステップ105で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう個別噴射特性ずれ学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、本ルーチンの最後のステップ306でカウントアップされる燃料噴射弁識別番号NUM(=1〜9)に基づいて以下の(1)〜(8)のいずれに該当するかを判別して、噴射を停止する燃料噴射弁21を選択する。
図6の学習制御ルーチンは、図4の全体噴射特性ずれ学習ルーチンのステップ202と図5の個別噴射特性ずれ学習ルーチンのステップ303で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ401で、現時点の空燃比学習値Gf を前回空燃比学習値Gf.o にセットし、次のステップ402で、現時点の空燃比F/B補正量AFFBを前回空燃比F/B補正量AFFB.oにセットする。
以下、本実施例2で実行される図8及び図9の噴射特性ずれ学習補正用の各ルーチンの処理内容を説明する。
図8の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンは、エンジン運転中に周期的に繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ501〜504で、前記実施例1で説明した図3の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンのステップ101〜104と同様の処理により、空燃比F/B補正量AFFBに基づいてエンジン11全体の燃料噴射弁21の噴射特性ずれ(全体噴射特性ずれ)を学習して、全体噴射特性ずれ学習が完了した時点で、バックアップRAM38に全体噴射特性ずれ学習値Gf.all を更新記憶して、この全体噴射特性ずれ学習値Gf.all を空燃比制御に適用する。
図9のグループ別噴射特性ずれ学習ルーチンは、図8の噴射特性ずれ学習補正メインルーチンのステップ505で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうグループ別噴射特性ずれ学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ601で、本ルーチンの最後のステップ606でカウントアップされるグループ識別番号GRPに基づいて以下のいずれに該当するかを判別して、噴射を実行する燃料噴射弁グループを選択する。
グループ識別番号GRP=2の場合は、他方の燃料噴射弁グループBのグループ別噴射特性ずれ学習値Gf.B を空燃比学習値Gf にセットする。
グループ識別番号GRP=2の場合は、現時点の空燃比学習値Gf を他方の燃料噴射弁グループBのグループ別噴射特性ずれ学習値Gf.B にセットする。
その他、本発明は、図2に示す4気筒エンジンに限定されず、3気筒以下又は5気筒以上のエンジンに適用したり、各気筒にそれぞれ3つ以上の燃料噴射弁を設けたエンジンに適用しても良い。
Claims (7)
- 複数の気筒を有する内燃機関の各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置すると共に、排気通路に排出ガスの空燃比又はリッチ/リーンを検出する排出ガスセンサを配置し、前記排出ガスセンサの出力に基づいて空燃比フィードバック補正量を設定して前記各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を前記空燃比フィードバック補正量で補正する空燃比フィードバック制御を実行する空燃比制御手段を備えた内燃機関の空燃比学習制御装置において、
前記各気筒の燃料噴射時期毎に前記各気筒の複数の燃料噴射弁を全て噴射動作させて前記空燃比フィードバック制御を実行しているときに前記空燃比フィードバック補正量に基づいて前記内燃機関全体の燃料噴射弁噴射特性ずれ(以下「全体噴射特性ずれ」という)を学習する全体噴射特性ずれ学習手段と、
前記空燃比フィードバック制御を実行しているときにいずれか1つの気筒(以下「学習対象気筒」という)のみでいずれか1つの燃料噴射弁の噴射を停止して他の燃料噴射弁のみで前記学習対象気筒の要求噴射量分の燃料を噴射する制御を、前記学習対象気筒と噴射を停止する燃料噴射弁をそれぞれ順番に切り替えて実施して各燃料噴射弁の噴射停止前後の前記空燃比フィードバック補正量の変化量に基づいて前記学習対象気筒の各燃料噴射弁の噴射特性ずれ(以下「個別噴射特性ずれ」という)を個別に学習する個別噴射特性ずれ学習手段とを備え、
前記空燃比制御手段は、前記全体噴射特性ずれの学習値と前記個別噴射特性ずれの学習値とを用いて前記各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を個別に補正することを特徴とする内燃機関の空燃比学習制御装置。 - 前記個別噴射特性ずれ学習手段は、前記全体噴射特性ずれ学習手段により前記全体噴射特性ずれの学習が完了した後に、前記各燃料噴射弁の燃料噴射量を前記全体噴射特性ずれの学習値で補正した状態で前記個別噴射特性ずれを学習することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
- 複数の気筒を有する内燃機関の各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置すると共に、排気通路に排出ガスの空燃比又はリッチ/リーンを検出する排出ガスセンサを配置し、前記排出ガスセンサの出力に基づいて空燃比フィードバック補正量を設定して前記各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を前記空燃比フィードバック補正量で補正する空燃比フィードバック制御を実行する空燃比制御手段を備えた内燃機関の空燃比学習制御装置において、
前記各気筒の燃料噴射時期毎に前記各気筒の複数の燃料噴射弁を全て噴射動作させて前記空燃比フィードバック制御を実行しているときに前記空燃比フィードバック補正量に基づいて前記内燃機関全体の燃料噴射弁噴射特性ずれ(以下「全体噴射特性ずれ」という)を学習する全体噴射特性ずれ学習手段と、
前記空燃比フィードバック制御を実行しているときに前記各気筒の複数の燃料噴射弁のうちのいずれか1つの燃料噴射弁からなる燃料噴射弁グループの噴射を停止して他の燃料噴射弁グループのみで各気筒の要求噴射量分の燃料を噴射する制御を、噴射を停止する燃料噴射弁グループを順番に切り替えて実施して燃料噴射弁グループの噴射停止前後の前記空燃比フィードバック補正量の変化量に基づいて燃料噴射弁グループ別の噴射特性ずれ(以下「グループ別噴射特性ずれ」という)を学習するグループ別噴射特性ずれ学習手段と、
前記空燃比フィードバック制御を実行しているときにいずれか1つの気筒(以下「学習対象気筒」という)のみでいずれか1つの燃料噴射弁の噴射を停止して他の燃料噴射弁のみで前記学習対象気筒の要求噴射量分の燃料を噴射する制御を、前記学習対象気筒と噴射を停止する燃料噴射弁をそれぞれ順番に切り替えて実施して各燃料噴射弁の噴射停止前後の前記空燃比フィードバック補正量の変化量に基づいて前記学習対象気筒の各燃料噴射弁の噴射特性ずれ(以下「個別噴射特性ずれ」という)を個別に学習する個別噴射特性ずれ学習手段とを備え、
前記空燃比制御手段は、前記全体噴射特性ずれの学習値と前記グループ別噴射特性ずれの学習値と前記個別噴射特性ずれの学習値を用いて前記各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を燃料噴射弁グループ別に補正することを特徴とする内燃機関の空燃比学習制御装置。 - 前記グループ別噴射特性ずれ学習手段は、前記全体噴射特性ずれ学習手段により前記全体噴射特性ずれの学習が完了した後に、前記各燃料噴射弁の燃料噴射量を前記全体噴射特性ずれの学習値で補正した状態で前記グループ別噴射特性ずれを学習することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
- 前記個別噴射特性ずれ学習手段は、前記全体噴射特性ずれ学習手段により前記全体噴射特性ずれの学習が完了し、且つ、前記グループ別噴射特性ずれ学習手段により前記グループ別噴射特性ずれの学習が完了した後、前記各燃料噴射弁の燃料噴射量を前記全体噴射特性ずれの学習値及び前記グループ別噴射特性ずれの学習値で補正した状態で前記個別噴射特性ずれを学習することを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
- 内燃機関の停止中でも記憶データを保持する書き換え可能な記憶手段に前記学習値を記憶し、
前記空燃比制御手段は、前記記憶手段に前記学習値が記憶されている場合には、前記記憶手段から読み出した前記学習値を用いて前記各気筒の複数の燃料噴射弁の燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。 - 前記学習値が所定の許容範囲から外れたときに前記燃料噴射弁の異常と判定して運転者に警告する異常判定手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
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