JPH06100126B2 - エンジンの空燃比学習制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比学習制御装置Info
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- JPH06100126B2 JPH06100126B2 JP17137887A JP17137887A JPH06100126B2 JP H06100126 B2 JPH06100126 B2 JP H06100126B2 JP 17137887 A JP17137887 A JP 17137887A JP 17137887 A JP17137887 A JP 17137887A JP H06100126 B2 JPH06100126 B2 JP H06100126B2
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- learning
- flow rate
- air flow
- engine
- air
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガソリンエンジンなどの内燃機関における電
子式燃料制御装置に係り、特に燃料制御系のセンサ、ア
クチユエータなどの特性の経年変化を補正するのに好適
な空燃比学習制御装置に関する。
子式燃料制御装置に係り、特に燃料制御系のセンサ、ア
クチユエータなどの特性の経年変化を補正するのに好適
な空燃比学習制御装置に関する。
電子式エンジン制御装置 自動車ガソリンエンジンは、運転状態を総合的に制御し
て、排ガスの状態を良好にし、燃費の改善が図れるよう
に、マイクロコンピユータを使用した制御装置により、
エンジンの運転状態を表わす各センサからの信号を取り
込み、燃料供給量や点火時期などの種々の制御を行つ
て、最適なエンジンの運転状態が得られるようにした電
子式エンジン制御装置（以下、EECと記す）が使用され
ている。
て、排ガスの状態を良好にし、燃費の改善が図れるよう
に、マイクロコンピユータを使用した制御装置により、
エンジンの運転状態を表わす各センサからの信号を取り
込み、燃料供給量や点火時期などの種々の制御を行つ
て、最適なエンジンの運転状態が得られるようにした電
子式エンジン制御装置（以下、EECと記す）が使用され
ている。
このようなEECを、燃料噴射タイプの内燃機関に適用し
たシステムの一例が、特開昭55−134721号公報により提
案されており、この従来例を第２図および第３図で説明
する。
たシステムの一例が、特開昭55−134721号公報により提
案されており、この従来例を第２図および第３図で説明
する。
第２図はエンジンの制御系全体的に概括的に示した一部
断面図で、第２図において、吸入空気はエアクリーナ2,
スロツトルチヤンバ4,吸気管６を通り、シリンダ８の中
に供給される。シリンダ８から排気管10を通り、大気中
へ排出される。
断面図で、第２図において、吸入空気はエアクリーナ2,
スロツトルチヤンバ4,吸気管６を通り、シリンダ８の中
に供給される。シリンダ８から排気管10を通り、大気中
へ排出される。
スロツトルチヤンバ４は、燃料を噴射するためのインジ
エクタ12が設けられており、このインジエクタ12から噴
射した燃料は、スロツトルチヤンバ４の空気通路内に霧
化され、吸入空気と混合して混合気を形成し、この混合
気は吸気管６を通つて、吸気弁20の開弁により、シリン
ダ８の燃焼室へ供給される。
エクタ12が設けられており、このインジエクタ12から噴
射した燃料は、スロツトルチヤンバ４の空気通路内に霧
化され、吸入空気と混合して混合気を形成し、この混合
気は吸気管６を通つて、吸気弁20の開弁により、シリン
ダ８の燃焼室へ供給される。
インジエクタ12の出口近傍には、絞り弁14が設けられて
いる。絞り弁14は、アクセルペダルと機械的に連動する
ように構成され、運転者により駆動される。
いる。絞り弁14は、アクセルペダルと機械的に連動する
ように構成され、運転者により駆動される。
スロツトルチヤンバ４の絞り弁14の上流には、空気通路
22が設けられ、この空気通路22には、電気発熱体からな
る熱線式空気流量計を用いた流量センサ24が配置され、
空気流速に応じた変化する電気信号AFが取り出される。
この発熱体（ホツトワイヤ）からなる流量センサ24は、
バイパス空気通路22内に設けられているので、シリンダ
８からのバツクフアイヤ時に生ずる高温ガスから保護さ
れるとともに、吸入空気中のごみなどによつて汚染され
ることからも保護される。このバイパス空気通路22の出
口は、ベンチユリの最狭部近傍に開口され、その入口は
ベンチユリの上流側に開口されている。
22が設けられ、この空気通路22には、電気発熱体からな
る熱線式空気流量計を用いた流量センサ24が配置され、
空気流速に応じた変化する電気信号AFが取り出される。
この発熱体（ホツトワイヤ）からなる流量センサ24は、
バイパス空気通路22内に設けられているので、シリンダ
８からのバツクフアイヤ時に生ずる高温ガスから保護さ
れるとともに、吸入空気中のごみなどによつて汚染され
ることからも保護される。このバイパス空気通路22の出
口は、ベンチユリの最狭部近傍に開口され、その入口は
ベンチユリの上流側に開口されている。
インジエクタ12には、燃料タンク30からフユーエルポン
プ32を介して加圧された燃料が常時供給され、制御回路
60からの噴射信号がインジエクタ12に与えられたとき、
インジエクタ12から吸気管６の中に燃料が噴射される。
プ32を介して加圧された燃料が常時供給され、制御回路
60からの噴射信号がインジエクタ12に与えられたとき、
インジエクタ12から吸気管６の中に燃料が噴射される。
吸気弁20から吸入された混合気は、ピストン50により圧
縮され、点火プラグ（図示していない）によるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギーに変換され
る。シリンダ８は、冷却水54により冷却される。この冷
却水の温度は、水温センサ56により計測され、この計測
値TWはエンジン温度として利用される。
縮され、点火プラグ（図示していない）によるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギーに変換され
る。シリンダ８は、冷却水54により冷却される。この冷
却水の温度は、水温センサ56により計測され、この計測
値TWはエンジン温度として利用される。
排気管10の集合部には、O2センサ142が設けられ、排気
ガス中のO2の有無を計測して、計測値λを出力する。
ガス中のO2の有無を計測して、計測値λを出力する。
また、図示しないクランク軸には、エンジン回転数に応
じて基準クランク角毎に、および一定角度（例えば、0.
5度）毎に基準角度信号およびポジシヨン信号を出すク
ランク角センサが設けられている。
じて基準クランク角毎に、および一定角度（例えば、0.
5度）毎に基準角度信号およびポジシヨン信号を出すク
ランク角センサが設けられている。
このクランク角センサの出力、温度センサ56の出力信号
TW,A/Fセンサ142の出力信号および発熱体24からの電気
信号AFは、マイクロコンピユータやメモリなどからなる
制御回路60に入り、インジエクタ12や点火コイル62を制
御する入力となる。
TW,A/Fセンサ142の出力信号および発熱体24からの電気
信号AFは、マイクロコンピユータやメモリなどからなる
制御回路60に入り、インジエクタ12や点火コイル62を制
御する入力となる。
さらに、スロツトルチヤンバ４には、絞り弁14を跨いで
吸気管６に連結するバイパス26が設けられ、このバイパ
ス26には、開閉制御されるバイパスバルブ61が設けられ
ている。
吸気管６に連結するバイパス26が設けられ、このバイパ
ス26には、開閉制御されるバイパスバルブ61が設けられ
ている。
このバイパスバルブ61は、絞り弁14を迂回して設けられ
たバイパス26に臨ませられ、パルス電流によつて開閉制
御され、そのリフト量によりバイパス26の断面積を変更
するもので、このリフト量は、制御回路60によつて駆動
部が駆動され制御される。すなわち、制御回路60によつ
て駆動部の制御のため開閉周期信号が発生され、駆動部
はこの開閉周期信号によつてバイパスバルブ61のリフト
量を調節する。
たバイパス26に臨ませられ、パルス電流によつて開閉制
御され、そのリフト量によりバイパス26の断面積を変更
するもので、このリフト量は、制御回路60によつて駆動
部が駆動され制御される。すなわち、制御回路60によつ
て駆動部の制御のため開閉周期信号が発生され、駆動部
はこの開閉周期信号によつてバイパスバルブ61のリフト
量を調節する。
EGR制御弁90は、排気管10と吸入管６との間の通路を制
御し、排気管10から吸入管６へのEGR量を制御する。
御し、排気管10から吸入管６へのEGR量を制御する。
したがつて、第２図では、インジエクタ12を制御し、空
燃比（A/F）の制御と燃料増量および減量制御とを行
い、バイパスバルブ61とインジエクタ12によりアイドル
時のエンジン回転数制御（ISC）を行うことができ、さ
らにEGR量の制御も行うことができる。
燃比（A/F）の制御と燃料増量および減量制御とを行
い、バイパスバルブ61とインジエクタ12によりアイドル
時のエンジン回転数制御（ISC）を行うことができ、さ
らにEGR量の制御も行うことができる。
制御回路 第３図は、マイクロコンピユータを用いた制御回路の全
体構成である。この制御回路60は、セントラル・プロセ
ツシング・ユニツト（以下、CPUと記す）と、リード・
オン・メモリ（以下、ROMと記す）と、ランダム・アク
セス・メモリ（以下、RAMと記す）と、入出力回路108
と、から構成されている。上記CPU102は、ROM104内に記
憶された各種のプログラムにより、入出力回路108から
の入力データを演算し、その演算結果を再び入出力回路
108へ戻す。これらの演算に必要な中間的な記憶は、RAM
106を使用する。CPU102,ROM104,RAM106、入出力回路108
間の各種データのやり取りは、データ・バスとコントロ
ール・バスとアドレス・バスからなるバス・ラインン11
0によつて行われる。
体構成である。この制御回路60は、セントラル・プロセ
ツシング・ユニツト（以下、CPUと記す）と、リード・
オン・メモリ（以下、ROMと記す）と、ランダム・アク
セス・メモリ（以下、RAMと記す）と、入出力回路108
と、から構成されている。上記CPU102は、ROM104内に記
憶された各種のプログラムにより、入出力回路108から
の入力データを演算し、その演算結果を再び入出力回路
108へ戻す。これらの演算に必要な中間的な記憶は、RAM
106を使用する。CPU102,ROM104,RAM106、入出力回路108
間の各種データのやり取りは、データ・バスとコントロ
ール・バスとアドレス・バスからなるバス・ラインン11
0によつて行われる。
入出力回路108には、第１のアナログ・デジタル・コン
バータ122（以下、ADC1と記す）と、第２のアナログ・
デジタル・コンバータ124（以下、ADC2と記す）と、角
度信号処理126と、１ビツト情報を入出力するためのデ
イスクリート入出力回路128（以下、DIOと記す）との入
力手段を持つ。
バータ122（以下、ADC1と記す）と、第２のアナログ・
デジタル・コンバータ124（以下、ADC2と記す）と、角
度信号処理126と、１ビツト情報を入出力するためのデ
イスクリート入出力回路128（以下、DIOと記す）との入
力手段を持つ。
ADC1には、バツテリ電圧検出センサ132（以下、VBSと記
す）と、空燃比センサ142（以下、A/FSと記す）との出
力がマルチ・プレクサ162（以下、MPXと記す）に加えら
れ、MPX162により、この内の１つを選択してアナログ・
デジタル・変換回路164（以下、ADCと記す）へ入力す
る。ADC164の出力であるデジタル値は、レジスタ166
（以下、REGと記す）へセツトされる。
す）と、空燃比センサ142（以下、A/FSと記す）との出
力がマルチ・プレクサ162（以下、MPXと記す）に加えら
れ、MPX162により、この内の１つを選択してアナログ・
デジタル・変換回路164（以下、ADCと記す）へ入力す
る。ADC164の出力であるデジタル値は、レジスタ166
（以下、REGと記す）へセツトされる。
角度センサ146（以下、ANGLSと記す）からは基準クラウ
ン角、例えば180゜クランク角（４気筒の場合）を示す
信号（REFと記す）と微少角、例えば１度クランク角を
示す信号（以下、POSと記す）とが出力され、角度信号
処理回路126へ加えられ、ここで波形整形される。
ン角、例えば180゜クランク角（４気筒の場合）を示す
信号（REFと記す）と微少角、例えば１度クランク角を
示す信号（以下、POSと記す）とが出力され、角度信号
処理回路126へ加えられ、ここで波形整形される。
DIO128には、絞り弁14が全閉位置に戻つているときに動
作するアイドル・スイツチ148（以下、IDLE−SWと記
す）と、トツプ・ギア・スイツチ150（以下、TOP−SWと
記す）とスタータ・スイツチ（以下、START−SWと記
す）とが入力される。
作するアイドル・スイツチ148（以下、IDLE−SWと記
す）と、トツプ・ギア・スイツチ150（以下、TOP−SWと
記す）とスタータ・スイツチ（以下、START−SWと記
す）とが入力される。
パルス出力回路および制御対象 次に、CPU102の演算結果に基づくパルス出力回路および
制御対象について説明する。インジエクタ制御回路1134
（以下、INJCと記す）は、演算結果のデジタル値をパル
ス出力に変換する回路である。したがつて、燃料噴射量
に相当したパルス幅を有するパルスINJがINJC1134で作
られ、ANDゲート1136を介してインジエクタ12へ印加さ
れる。
制御対象について説明する。インジエクタ制御回路1134
（以下、INJCと記す）は、演算結果のデジタル値をパル
ス出力に変換する回路である。したがつて、燃料噴射量
に相当したパルス幅を有するパルスINJがINJC1134で作
られ、ANDゲート1136を介してインジエクタ12へ印加さ
れる。
点火パルス発生回路1138（以下、IGNCと記す）は、点火
時期をセツトするレジスタ（以下、ADVと記す）と、点
火コイルの一次電流通電開始時間をセツトするレジスタ
（以下、DWLと記す）とを有し、CPU102よりこれらのデ
ータがセツトされる。セツトされたデータに基づいて、
パルスIGNを発生し、点火コイルに一次電流を供給する
ための増幅器62へのANDゲート1140を介してこのパルスI
GNを加える。
時期をセツトするレジスタ（以下、ADVと記す）と、点
火コイルの一次電流通電開始時間をセツトするレジスタ
（以下、DWLと記す）とを有し、CPU102よりこれらのデ
ータがセツトされる。セツトされたデータに基づいて、
パルスIGNを発生し、点火コイルに一次電流を供給する
ための増幅器62へのANDゲート1140を介してこのパルスI
GNを加える。
バイパスバルブ61の開弁率は制御回路（以下、ISCCと記
す）1142からANDゲート1144を介して加えられるパルスI
SCによつて制御される。ISCC1142は、パルス幅をセツト
するレジスタISCDとパルス周期をセツトするレジスタIS
CPとを持つている。
す）1142からANDゲート1144を介して加えられるパルスI
SCによつて制御される。ISCC1142は、パルス幅をセツト
するレジスタISCDとパルス周期をセツトするレジスタIS
CPとを持つている。
EGR制御弁90を制御するEGR量制御パルス発生回路（以
下、FEGRCと記す）1178には、パルスのデユーテイを表
わす値をセツトするレジスタEGRDとパルスの周期を表わ
す値をセツトするレジスタEGRPとを有している。このEG
RCの出力パルスEGRは、ANDゲート1156を介してトランジ
スタ90に加えられる。
下、FEGRCと記す）1178には、パルスのデユーテイを表
わす値をセツトするレジスタEGRDとパルスの周期を表わ
す値をセツトするレジスタEGRPとを有している。このEG
RCの出力パルスEGRは、ANDゲート1156を介してトランジ
スタ90に加えられる。
また、１ビツトの入出力信号は、回路DIO128により制御
される。入力信号としては、IDLE−SW信号,START−SW信
号,TOP−SW信号がある。また、出力信号としては、燃料
ポンプを駆動するための出力信号がある。このDIOは、
端子を入力端子として使用するかを決定するためのレジ
スタDDR192と、出力データをラツチするためのレジスタ
DOUT194とが設けられている。
される。入力信号としては、IDLE−SW信号,START−SW信
号,TOP−SW信号がある。また、出力信号としては、燃料
ポンプを駆動するための出力信号がある。このDIOは、
端子を入力端子として使用するかを決定するためのレジ
スタDDR192と、出力データをラツチするためのレジスタ
DOUT194とが設けられている。
モードレジスタ1160は、入出力回路108内部の色々な状
態を指令する命令を保持するレジスタ（以下、MODと記
す）であり、例えばこのモードレジスタ1160に命令をセ
ツトすることにより、ANDゲート1136,1140,1144,1156を
全て動作状態にさせたり、不動作状態にさせたりする。
このように、MODレジスタ1160に命令をセツトすること
により、INJCやIGNC、ISCCの出力の停止や起動を制御で
きる。
態を指令する命令を保持するレジスタ（以下、MODと記
す）であり、例えばこのモードレジスタ1160に命令をセ
ツトすることにより、ANDゲート1136,1140,1144,1156を
全て動作状態にさせたり、不動作状態にさせたりする。
このように、MODレジスタ1160に命令をセツトすること
により、INJCやIGNC、ISCCの出力の停止や起動を制御で
きる。
DIO128には、フユーエルポンプ32を制御するための信号
DIO1が出力される。
DIO1が出力される。
したがつて、このようなEECを適用すれば、空燃比の制
御などの内燃機関に関するほとんど全ての制御を適切に
行うことができ、自動車用として厳しい排ガス規制も十
分にクリア可能である。
御などの内燃機関に関するほとんど全ての制御を適切に
行うことができ、自動車用として厳しい排ガス規制も十
分にクリア可能である。
インジエクタ噴射時間の制御原理 第２図および第３図で示したEECでは、インジエクタ12
による燃料の噴射が、エンジンの回転に同期して周期的
に断続して行われ、燃料噴射量の制御は、１回の噴射動
作におけるインジエクタ12の開弁時間、つまり噴射時間
Tiの制御によって行われている。
による燃料の噴射が、エンジンの回転に同期して周期的
に断続して行われ、燃料噴射量の制御は、１回の噴射動
作におけるインジエクタ12の開弁時間、つまり噴射時間
Tiの制御によって行われている。
そこで、本発明の一実施例では、この噴射時間Ｔｉを次
のように定めている。
のように定めている。
Ｔｉ＝α・Ｔｐ・（Ｋｌ＋Ｋｔ＋ＫＳ）・（１＋Σ
Ｋｉ）・ＫＩ＋ＴＳ …（１） ここで、K:インジエクタによつて決まる係数 Ｔｐ：基本燃料噴射時間 α：空燃比補正係数 Ｋｌ：定常学習係数 ＴＳ：バツテリ電圧補正時間 ＫＩ：インジエクタ係数 ＫＨ：空気流量センサ補正係数 Ｋｔ：過渡学習係数 Ｋｉ：各種補正係数 ＫＳ：シフト係数 ＱＡ：吸入空気流量 N:エンジン回転数 すなわち、エンジンの吸入空気流量ＱＡと回転数Ｎから
（２）式により基本燃料噴射時間Ｔｐを定め、大まかに
理論空燃比（A/F＝14.7）が得られるようにし、O2セン
サ142の信号λにより空燃比補正係数αを変えて、フイ
ードバツクによる空燃比の補正を行い、さらに正確な理
論空燃比を得られるようにしたうえで、さらに定常学習
係数Ｋｌによつて空燃比制御に関係する各種アクチユエ
ータやセンサの特性のばらつきや経年変化の補正を行わ
せるようにし、これに過渡学習係数Ｋｔにより加速およ
び減速の補正も行わせ、これに急減速時にシフト係数を
減算して、燃料噴射時間Ｔｉを決定するものである。
Ｋｉ）・ＫＩ＋ＴＳ …（１） ここで、K:インジエクタによつて決まる係数 Ｔｐ：基本燃料噴射時間 α：空燃比補正係数 Ｋｌ：定常学習係数 ＴＳ：バツテリ電圧補正時間 ＫＩ：インジエクタ係数 ＫＨ：空気流量センサ補正係数 Ｋｔ：過渡学習係数 Ｋｉ：各種補正係数 ＫＳ：シフト係数 ＱＡ：吸入空気流量 N:エンジン回転数 すなわち、エンジンの吸入空気流量ＱＡと回転数Ｎから
（２）式により基本燃料噴射時間Ｔｐを定め、大まかに
理論空燃比（A/F＝14.7）が得られるようにし、O2セン
サ142の信号λにより空燃比補正係数αを変えて、フイ
ードバツクによる空燃比の補正を行い、さらに正確な理
論空燃比を得られるようにしたうえで、さらに定常学習
係数Ｋｌによつて空燃比制御に関係する各種アクチユエ
ータやセンサの特性のばらつきや経年変化の補正を行わ
せるようにし、これに過渡学習係数Ｋｔにより加速およ
び減速の補正も行わせ、これに急減速時にシフト係数を
減算して、燃料噴射時間Ｔｉを決定するものである。
まず、学習係数Ｋｌについて説明する。O2センサ142
は、排ガス中の酸素の有無に応じて、二値信号（高，低
レベル電圧）を出力する。この二値信号に基づいて、空
燃比補正係数αをステツプ的に増減し、その後、漸増ま
たは漸減して、空燃比制御を行うことは周知である。O2
センサの出力信号λによつて、空燃比のリツチまたはリ
ーンを検出して動く空燃比補正係数αの状態を第３図に
示す。
は、排ガス中の酸素の有無に応じて、二値信号（高，低
レベル電圧）を出力する。この二値信号に基づいて、空
燃比補正係数αをステツプ的に増減し、その後、漸増ま
たは漸減して、空燃比制御を行うことは周知である。O2
センサの出力信号λによつて、空燃比のリツチまたはリ
ーンを検出して動く空燃比補正係数αの状態を第３図に
示す。
ここで、O2センサの信号が反転したときの空燃比補正係
数αで、リーンからリツチの極値をαmax、リツチから
リーンの極値をαminとし、その平均値αaveは次式で計
算する。
数αで、リーンからリツチの極値をαmax、リツチから
リーンの極値をαminとし、その平均値αaveは次式で計
算する。
この平均値の考えは周知であるが、この実施例では、平
均値αaveが上限値（T.U.L）と下限値（T.L.L）の範囲
外にあるときは、平均値αaveと1.0の偏差Ｋｌを定常学
習補正量とするものである。この定常学習補正量Ｋｌの
演算は、O2センサによるフイードバツク補正を行つてい
る全領域で実施する。
均値αaveが上限値（T.U.L）と下限値（T.L.L）の範囲
外にあるときは、平均値αaveと1.0の偏差Ｋｌを定常学
習補正量とするものである。この定常学習補正量Ｋｌの
演算は、O2センサによるフイードバツク補正を行つてい
る全領域で実施する。
第５図に、定常学習補正量を書き込むテーブルを示す。
このテーブルは基本燃料噴射時間Ｔｐとエンジン回転数
Ｎとで決まる分割点にＫｌを書き込むようにしている。
この学習タイミングは、分割点が変わらないときで、極
値の回数がｎ回になつたときである。この第５図に示す
テーブルを定常学習マツプと定義する。この定常学習マ
ツプは、分割点（ここでは64点）全てが学習により埋め
られることは、実用上まずありえない。このため、未学
習の分割点は、学習している分割点を参考にして作成す
る必要がある。なお、未学習の分割点の処理について
は、特開昭60−111034号等に詳しく述べられている。
このテーブルは基本燃料噴射時間Ｔｐとエンジン回転数
Ｎとで決まる分割点にＫｌを書き込むようにしている。
この学習タイミングは、分割点が変わらないときで、極
値の回数がｎ回になつたときである。この第５図に示す
テーブルを定常学習マツプと定義する。この定常学習マ
ツプは、分割点（ここでは64点）全てが学習により埋め
られることは、実用上まずありえない。このため、未学
習の分割点は、学習している分割点を参考にして作成す
る必要がある。なお、未学習の分割点の処理について
は、特開昭60−111034号等に詳しく述べられている。
以上、定常学習マツプの補正では、センサ，アクチユエ
ータおよび機械部品の特性のばらつきが全て含まれてい
る。例えば、熱線式空気流量センサの特性は、第６図に
示すように、空気流量ＱＡに対し、センサ出力電圧は初
期性能として実線で示すような４次の曲線で表わされる
が、ゴミや油の付着による経年変化により、点線で示す
ような低流量域で出力が増し、高流量域で出力が低下す
る特性変化が生じる。このような現象に対して、従来は
定常学習マツプＫｌのみ補正していたため、燃料噴射量
は適正な値となつていたが、基本燃料噴射量Ｔｐ（２）
式は正しい値を示さず、誤つた負荷Ｔｐを基準値として
点火時期等が索引されるため、適切な制御がされないと
いう問題があつた。これらに対して、各主要な要因毎、
特に熱線式空気流量センサおよびインジエクタの独立し
た補正が必要とされていた。
ータおよび機械部品の特性のばらつきが全て含まれてい
る。例えば、熱線式空気流量センサの特性は、第６図に
示すように、空気流量ＱＡに対し、センサ出力電圧は初
期性能として実線で示すような４次の曲線で表わされる
が、ゴミや油の付着による経年変化により、点線で示す
ような低流量域で出力が増し、高流量域で出力が低下す
る特性変化が生じる。このような現象に対して、従来は
定常学習マツプＫｌのみ補正していたため、燃料噴射量
は適正な値となつていたが、基本燃料噴射量Ｔｐ（２）
式は正しい値を示さず、誤つた負荷Ｔｐを基準値として
点火時期等が索引されるため、適切な制御がされないと
いう問題があつた。これらに対して、各主要な要因毎、
特に熱線式空気流量センサおよびインジエクタの独立し
た補正が必要とされていた。
つまり、上記従来技術は、閉閉ループ制御において生じ
た空燃比学習補正係数をエンジン回転数と負荷に対する
定常学習マツプに書き込み、機差・経年変化を補償する
空燃比学習制御であるが、経年変化による特性変化の主
要因である熱線式空気流量センサおよびインジエクタの
特性を合算して、１つの定常学習マツプにに書き込んで
いるため、各各の特性を補正せず燃料噴射を補正するた
め、基本燃料噴射時間に誤差を生じ、該噴射時間を基に
索引される点火時間に誤差を生じ、適正な補正ができな
いという問題があつた。
た空燃比学習補正係数をエンジン回転数と負荷に対する
定常学習マツプに書き込み、機差・経年変化を補償する
空燃比学習制御であるが、経年変化による特性変化の主
要因である熱線式空気流量センサおよびインジエクタの
特性を合算して、１つの定常学習マツプにに書き込んで
いるため、各各の特性を補正せず燃料噴射を補正するた
め、基本燃料噴射時間に誤差を生じ、該噴射時間を基に
索引される点火時間に誤差を生じ、適正な補正ができな
いという問題があつた。
本発明の目的は、経年変化の主要因である熱線式空気流
量センサおよびインジエクタの特性変化毎の各々の特性
を補正し、誤差の生じない補正を行うことにある。
量センサおよびインジエクタの特性変化毎の各々の特性
を補正し、誤差の生じない補正を行うことにある。
上記目的は、熱線式空気流量センサおよびインジエクタ
の各々の特性変化に対応した分離学習手段を有すること
により達成される。
の各々の特性変化に対応した分離学習手段を有すること
により達成される。
すなわち、本発明は、熱線式空気流量センサにより検出
した吸入空気量検出信号を用いて基本燃料噴射時間（Ｔ
ｐ）を求め、この基本燃料噴射時間に、少なくともエン
ジン排ガス成分から検出したフイードバツク空燃比検出
信号（α）およびインジエクタの特性を示すインジエク
タ係数（ＫＩ）を補正係数として適用することにより理
論空燃比（Ｔｉ）を算出してエンジンの空燃比を学習制
御する装置において、前記熱線式空気流量センサにおけ
る経年特性変化の少ない特性の空気流量域で前記インジ
エクタ係数（ＫＩ）の学習補正を行うインジエクタ係数
学習手段と、前記熱線式空気流量センサの空気流量域で
前記学習補正されたインジエクタ係数を用いて当該熱線
式空気流量センサの特性を学習補正する空気流量センサ
特性学習補正手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。
した吸入空気量検出信号を用いて基本燃料噴射時間（Ｔ
ｐ）を求め、この基本燃料噴射時間に、少なくともエン
ジン排ガス成分から検出したフイードバツク空燃比検出
信号（α）およびインジエクタの特性を示すインジエク
タ係数（ＫＩ）を補正係数として適用することにより理
論空燃比（Ｔｉ）を算出してエンジンの空燃比を学習制
御する装置において、前記熱線式空気流量センサにおけ
る経年特性変化の少ない特性の空気流量域で前記インジ
エクタ係数（ＫＩ）の学習補正を行うインジエクタ係数
学習手段と、前記熱線式空気流量センサの空気流量域で
前記学習補正されたインジエクタ係数を用いて当該熱線
式空気流量センサの特性を学習補正する空気流量センサ
特性学習補正手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。
上記構成からなる本発明は、熱線式空気流量センサの出
力特性が、ゴミや油の付着等の経年変化により、低流量
域および高流量域において変化するものの、中流量域に
おいては特性変化しない流量域が存在することに着目し
たものである。
力特性が、ゴミや油の付着等の経年変化により、低流量
域および高流量域において変化するものの、中流量域に
おいては特性変化しない流量域が存在することに着目し
たものである。
そこで、本発明による空燃比制御に際し、インジエクタ
係数学習手段により、該中流量域の空気流量には特性変
化はないものとして、インジエクタの係数学習を行い、
次いで、空気流量センサ特性学習手段により、先に求め
たインジエクタ係数を使つて、低流量域および高流量域
では熱線式空気流量センサの特性補正を学習を行うこと
により、各々のセンサ，アアクチユエータの分離学習を
行い、空気流量，インジエクタの燃料噴射量の経年変化
等による補正をすることができる。
係数学習手段により、該中流量域の空気流量には特性変
化はないものとして、インジエクタの係数学習を行い、
次いで、空気流量センサ特性学習手段により、先に求め
たインジエクタ係数を使つて、低流量域および高流量域
では熱線式空気流量センサの特性補正を学習を行うこと
により、各々のセンサ，アアクチユエータの分離学習を
行い、空気流量，インジエクタの燃料噴射量の経年変化
等による補正をすることができる。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、概要について説明する。熱線式空気流量センサに
おいては、第５図の経年変化による特性変化の中に、変
化幅の少ない空気流量域があることに着目し、該中流量
域でインジエクタの係数学習を行い、その後、他の領域
で流量センサの補正を行う装置を考案した。ところで、
インジエクタ特性は、第７図に示すように、燃流噴射時
間Ｔに対し、燃流噴射量MFは直線状の特性を示すものが
主で、経年変化によりその傾きが変わる。
おいては、第５図の経年変化による特性変化の中に、変
化幅の少ない空気流量域があることに着目し、該中流量
域でインジエクタの係数学習を行い、その後、他の領域
で流量センサの補正を行う装置を考案した。ところで、
インジエクタ特性は、第７図に示すように、燃流噴射時
間Ｔに対し、燃流噴射量MFは直線状の特性を示すものが
主で、経年変化によりその傾きが変わる。
以上の特性変化を考慮して、中流量域の空気流量で、第
６図のインジエクタ特性の直線の傾き補正を行い、他の
空気流量域で、第５図の流量センサの補正を行う。
６図のインジエクタ特性の直線の傾き補正を行い、他の
空気流量域で、第５図の流量センサの補正を行う。
第１図に、本発明に係る補正手段の概要を示す。空気流
量検出手段1000により空気流量を検出し、その値の大き
さにより、学習切換手段3000を駆動し、中流量域であれ
ば、インジエクタ係数学習手段3500を起動し、他の流量
域であれば、空気流量センサ特性学習手段を起動し、学
習を行う。また、走行履歴記憶手段により初期走行中
は、まず機差・運転環境に合わせて定常学習マツプを完
備し、その後初期走行を過ぎると、インジエクタおよび
流量センサの分離学習を行うようにもしている。また、
初期走行後であつても、一定走行間隔毎に定常学習手段
3500を起動し、デポジツト等による特性変化を補償す
る。
量検出手段1000により空気流量を検出し、その値の大き
さにより、学習切換手段3000を駆動し、中流量域であれ
ば、インジエクタ係数学習手段3500を起動し、他の流量
域であれば、空気流量センサ特性学習手段を起動し、学
習を行う。また、走行履歴記憶手段により初期走行中
は、まず機差・運転環境に合わせて定常学習マツプを完
備し、その後初期走行を過ぎると、インジエクタおよび
流量センサの分離学習を行うようにもしている。また、
初期走行後であつても、一定走行間隔毎に定常学習手段
3500を起動し、デポジツト等による特性変化を補償す
る。
第８図は、本発明の主要部の概略のフローチヤートであ
る。まず、フイードバツク中3020の判定を行い、定常運
転の判定3030を行い、エンジン初期状態であるかどうか
判定3040し、経年変化期間の定常学習起動時期でなけれ
ば3050,空気流量の判定3060を行い、中流量域であれば
インジエクタ係数学習3510を行い、その他であれば空気
流量センサ特性学習3610を実行する。
る。まず、フイードバツク中3020の判定を行い、定常運
転の判定3030を行い、エンジン初期状態であるかどうか
判定3040し、経年変化期間の定常学習起動時期でなけれ
ば3050,空気流量の判定3060を行い、中流量域であれば
インジエクタ係数学習3510を行い、その他であれば空気
流量センサ特性学習3610を実行する。
第９図は、インジエクタ係数ＫＩおよび空気流量センサ
補正マツプの構成を示す。ＫＩは１ケ,KＨは16ケで空気
流量0,QA1，……,QA15により分割されている。
補正マツプの構成を示す。ＫＩは１ケ,KＨは16ケで空気
流量0,QA1，……,QA15により分割されている。
第10図は、インジエクタ係数学習および空気流量センサ
特性学習を抜き出して、フローチヤートを示した。第８
図のフローチヤートのうち、3040,3050,3710の手続きに
ついては省いてある。処理3020〜3028は、定常学習等で
行われる処理であり、その後、定常の判定3030を行つた
あと、各々の学習を行う。ここで、インジエクタ係数学
習は、予め書き込まれている学習値ＫＩを、ＫIOLDとす
るとき、 ＫＩ＝ＫIOLD＋Ｋｌ …（４） Ｋｌ＝αave−1.0 …（５） で演算し学習する。一方、空気流量センサ補正学習は、
空気流量ＱＡを第９図の分割で領域に分割し、 ＫＨ（ＱAj）＝ＫHOLD（ＱAj）＋Ｋｌ …（６） を行い、それぞれの処理を終えると、空燃比学習係数α
を1.0とする処理3064を実行して、それぞれの分離学習
を終わる。
特性学習を抜き出して、フローチヤートを示した。第８
図のフローチヤートのうち、3040,3050,3710の手続きに
ついては省いてある。処理3020〜3028は、定常学習等で
行われる処理であり、その後、定常の判定3030を行つた
あと、各々の学習を行う。ここで、インジエクタ係数学
習は、予め書き込まれている学習値ＫＩを、ＫIOLDとす
るとき、 ＫＩ＝ＫIOLD＋Ｋｌ …（４） Ｋｌ＝αave−1.0 …（５） で演算し学習する。一方、空気流量センサ補正学習は、
空気流量ＱＡを第９図の分割で領域に分割し、 ＫＨ（ＱAj）＝ＫHOLD（ＱAj）＋Ｋｌ …（６） を行い、それぞれの処理を終えると、空燃比学習係数α
を1.0とする処理3064を実行して、それぞれの分離学習
を終わる。
第７図の走行履歴記憶手段2000について、第11図，第12
図を使つて説明する。まず、エンジン始動3820後、冷却
水の水温Twが80℃を越えると、履歴カウンタChysをイン
クリメントする。ここで、新品のエンジンは、出荷調整
時Chysを例えば“0"としておくものとする。つまり、通
常の走行回数をカウントするのがChysである。また、第
11図の代わりに走行距離を使うようにしてもよい。第12
図は、エンジン初期走行状態を検出するのに、予め設定
した初期走行回数Chyssと履歴カウントを比較3040し、
比較値を越えるまでを初期走行状態と認識している。そ
の後、Chysを100で割つた余りMOD（Chys、100）を計算
し、その値が90〜99のとき、定常学習を起動し、デポジ
ツト等に対する定常学習を実施する。
図を使つて説明する。まず、エンジン始動3820後、冷却
水の水温Twが80℃を越えると、履歴カウンタChysをイン
クリメントする。ここで、新品のエンジンは、出荷調整
時Chysを例えば“0"としておくものとする。つまり、通
常の走行回数をカウントするのがChysである。また、第
11図の代わりに走行距離を使うようにしてもよい。第12
図は、エンジン初期走行状態を検出するのに、予め設定
した初期走行回数Chyssと履歴カウントを比較3040し、
比較値を越えるまでを初期走行状態と認識している。そ
の後、Chysを100で割つた余りMOD（Chys、100）を計算
し、その値が90〜99のとき、定常学習を起動し、デポジ
ツト等に対する定常学習を実施する。
第13図は、履歴カウンタChysを用いた学習の様子を示し
たタイムチヤートであり、上述のように、エンジンの初
期走行はChsysまで定常学習を行い、その後、インジエ
クタおよび流量センサの分離学習を実施し、その間とき
おり定常学習を行う。
たタイムチヤートであり、上述のように、エンジンの初
期走行はChsysまで定常学習を行い、その後、インジエ
クタおよび流量センサの分離学習を実施し、その間とき
おり定常学習を行う。
以上、本発明の一実施例によれば、インジエクタ，空気
流量センサのみならず、デボジツト等に対する補正を適
切に実施できるために、各特性変化に応じた発生原因毎
の補正が実施でき、特性変化のない安定したエンジンを
供給できる効果がある。
流量センサのみならず、デボジツト等に対する補正を適
切に実施できるために、各特性変化に応じた発生原因毎
の補正が実施でき、特性変化のない安定したエンジンを
供給できる効果がある。
第14図および第15図は、本発明の他の実施例を示す図で
ある。第５図に示したように、流量センサの出力特性変
化は中流量域で少なくなるが、多少の誤差を生ずる場合
や、その領域が動くことがある場合が考えられる。そこ
で、第14図に示すように、学習分離係数Ｇを滑らかな曲
線とし、かつ中流量域においても最大で0.95程度の値と
し、インジエクタおよび流量センサの補正値とする。つ
まり、それぞれの学習は、Ｇを用いて、 ＫＩ＝ＫIOLD＋Ｋｌ・Ｇ（ＱＡ） …（７） ＫＨ（ＱAj）＝ＫHOLD（ＱAj）＋Ｋｌ・（１−Ｇ） …
（８） とすれば、多少の誤差は生ずるが、流量センサの誤差極
小領域が変わつても、学習に大きな影響を与えないとい
う特徴がある。
ある。第５図に示したように、流量センサの出力特性変
化は中流量域で少なくなるが、多少の誤差を生ずる場合
や、その領域が動くことがある場合が考えられる。そこ
で、第14図に示すように、学習分離係数Ｇを滑らかな曲
線とし、かつ中流量域においても最大で0.95程度の値と
し、インジエクタおよび流量センサの補正値とする。つ
まり、それぞれの学習は、Ｇを用いて、 ＫＩ＝ＫIOLD＋Ｋｌ・Ｇ（ＱＡ） …（７） ＫＨ（ＱAj）＝ＫHOLD（ＱAj）＋Ｋｌ・（１−Ｇ） …
（８） とすれば、多少の誤差は生ずるが、流量センサの誤差極
小領域が変わつても、学習に大きな影響を与えないとい
う特徴がある。
第15図は、そのフローチヤートであり、インジエクタ係
数学習3512および空気流量特性学習をシリアルに実行す
るところが、第10図と異なるところであり、学習が
（７），（８）式に従つて、学習分離係数Ｇを用いて同
時に行うことが異なる。
数学習3512および空気流量特性学習をシリアルに実行す
るところが、第10図と異なるところであり、学習が
（７），（８）式に従つて、学習分離係数Ｇを用いて同
時に行うことが異なる。
以上、本発明のその他の実施例によれば、空気流量セン
サの特性の変化があつた場合においても、学習値に対し
て影響を及ぼさないようにしてあるため、制御およびシ
ステムとしての安定性が保たれ、外乱等に強いという効
果がある。
サの特性の変化があつた場合においても、学習値に対し
て影響を及ぼさないようにしてあるため、制御およびシ
ステムとしての安定性が保たれ、外乱等に強いという効
果がある。
本発明によれば、空気流量センサ，インジエクタ等のみ
ならず、デポジツト等を各々分離して補正して燃料噴射
し、かつ正確な負荷が算出できるため、点火時期の正確
な設定ができ、走行距離が増しても、出力特性や燃費経
済性の変わらないエンジンを供給できる効果がある。
ならず、デポジツト等を各々分離して補正して燃料噴射
し、かつ正確な負荷が算出できるため、点火時期の正確
な設定ができ、走行距離が増しても、出力特性や燃費経
済性の変わらないエンジンを供給できる効果がある。
第１図は本発明の概略を示すブロツク図、第２図はEEC
の概略ブロツク図、第３図はEEC制御回路のブロツク
図、第４図は空燃比補正係数を示すフローチヤート、第
５図は定常学習マツプの構成図、第６図は熱線式空気流
量センサの特性図、第７図はインジエクタの燃料噴射特
性図、第８図は本発明の概略のフローチヤート、第９図
は補正係数の構成図、第10図は詳細フローチヤート、第
11図は履歴カウンタのフローチヤート、第12図は履歴カ
ウンタ使用説明のフローチヤート、第13図は履歴カウン
タ使用説明のタイムチヤート、第14図は本発明の他の実
施例の学習分離係数を示す図、第15図は本発明の他の実
施例のフローチヤートである。 24……O2センサ、12……インジエクタ、102……CPU、10
6……RAM…104……ROM、2000……インジエクタ係数学習
手段、3000……空気流量センサ特性学習手段、3600……
学習制御切換手段、3700……走行履歴記憶手段。
の概略ブロツク図、第３図はEEC制御回路のブロツク
図、第４図は空燃比補正係数を示すフローチヤート、第
５図は定常学習マツプの構成図、第６図は熱線式空気流
量センサの特性図、第７図はインジエクタの燃料噴射特
性図、第８図は本発明の概略のフローチヤート、第９図
は補正係数の構成図、第10図は詳細フローチヤート、第
11図は履歴カウンタのフローチヤート、第12図は履歴カ
ウンタ使用説明のフローチヤート、第13図は履歴カウン
タ使用説明のタイムチヤート、第14図は本発明の他の実
施例の学習分離係数を示す図、第15図は本発明の他の実
施例のフローチヤートである。 24……O2センサ、12……インジエクタ、102……CPU、10
6……RAM…104……ROM、2000……インジエクタ係数学習
手段、3000……空気流量センサ特性学習手段、3600……
学習制御切換手段、3700……走行履歴記憶手段。
Claims (4)
- 【請求項１】熱線式空気流量センサにより検出した吸入
空気量検出信号を用いて基本燃料噴射時間（Ｔｐ）を求
め、この基本燃料噴射時間に、少なくともエンジン排ガ
ス成分から検出したフイードバツク空燃比検出信号
（α）およびインジエクタの特性を示すインジエクタ係
数（ＫＩ）を補正係数として適用することにより理論空
燃比（Ｔｉ）を算出してエンジンの空燃比を学習制御す
る装置において、 前記熱線式空気流量センサにおける経年特性変化の少な
い特定の空気流量域で前記インジエクタ係数（ＫＩ）の
学習補正を行うインジエクタ係数学習手段と、 前記熱線式空気流量センサの他の空気流量域で前記学習
補正されたインジエクタ係数を用いて当該熱線式空気流
量センサの特性を学習補正する空気流量センサ特性学習
手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比学習制御装
置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
て、前記熱線式空気流量センサの特定空気流量域は中流
量域であり、他の空気流量域は低流量域および高流量域
であることを特徴とするエンジンの空燃比学習制御装
置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
て、エンジンの運転領域がエンジンの回転数および負荷
の運転項目に応じて複数に分割され、前記各運転領域ご
とに前記エンジンの定常的の学習係数が格納された学習
マツプと、エンジンの走行履歴を記憶する走行履履歴記
憶手段と、この走行履歴記憶手段に基づいてエンジンの
完成直後に前記学習マツプによる定常学習を行い、しか
る後に当該定常学習を停止して学習マツプを固定し、前
記インジエクタ係数学習手段および空気流量特性学習手
段を起動する学習制御切換手段と、を備えたことを特徴
とするエンジンの空燃比学習制御装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の装置におい
て、前記インジエクタ係数学習手段および空気流量特性
学習手段が起動された後の一定時間後に、前記インジエ
クタ係数学習値および空気流量特性学習値の各変化幅が
十分小さくなつたとき、当該インジエクタ係数学習およ
び空気流量特性学習を停止したのち、前記定常学習手段
を起動する学習制御切換手段を備えたことを特徴とする
エンジンの空燃比学習制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17137887A JPH06100126B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
| US07/215,815 US4991102A (en) | 1987-07-09 | 1988-07-06 | Engine control system using learning control |
| GB8816203A GB2207779B (en) | 1987-07-09 | 1988-07-07 | Engine control system using learning control |
| KR1019880008489A KR0123561B1 (ko) | 1987-07-09 | 1988-07-08 | 학습제어를 사용하는 엔진제어시스템 |
| DE3823277A DE3823277A1 (de) | 1987-07-09 | 1988-07-08 | Motorsteuersystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17137887A JPH06100126B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415449A JPS6415449A (en) | 1989-01-19 |
| JPH06100126B2 true JPH06100126B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15922069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17137887A Expired - Lifetime JPH06100126B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100126B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992822A (en) * | 1986-04-01 | 1991-02-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical printing system |
| JP2785750B2 (ja) * | 1995-06-24 | 1998-08-13 | 日本電気株式会社 | 電子機器カバーのロック構造 |
-
1987
- 1987-07-09 JP JP17137887A patent/JPH06100126B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415449A (en) | 1989-01-19 |
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