JPH062593A - 内燃機関の空燃比学習方法 - Google Patents

内燃機関の空燃比学習方法

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JPH062593A
JPH062593A JP16233392A JP16233392A JPH062593A JP H062593 A JPH062593 A JP H062593A JP 16233392 A JP16233392 A JP 16233392A JP 16233392 A JP16233392 A JP 16233392A JP H062593 A JPH062593 A JP H062593A
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】リーンバーン領域における空燃比を詳細に制御
する。 【構成】フィードバック制御時の理論空燃比に応じた燃
料噴射量の補正量からリーンバーン領域における目標空
燃比Xに応じた燃料噴射量の補正量を決定し、決定され
た補正量と前記目標空燃比Xにおける燃料噴射量の目標
補正量との差を演算し、その差に基づいてリーンバーン
領域における燃料噴射量の補正量を学習する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用の内
燃機関の空燃比学習方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の内燃機関の空燃比制御方
法としては、例えば特開昭60−13939号公報に記
載の内燃機関の空燃比制御方法のように、過渡時にあっ
ては酸素センサからの信号に基づいて運転中の空燃比を
理論空燃比近傍になるようにフィードバック制御を行う
とともに、定常時にあっては理論空燃比より薄い混合気
を燃焼させて空燃比がリーンバーン領域となるように制
御するいわゆる希薄燃焼方式のものが知られている。こ
のようなフィードバック制御を行う内燃機関では、より
良い状態で運転するために、経時変化や使用環境条件に
対応してフィードバック制御時の各運転領域で補正パラ
メータを記憶しておき、次回の内燃機関の運転時にすぐ
に最適なフィードバック制御が開始できるようにする学
習制御を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成においては、リーンバーン領域での制御は、フィ
ードバック制御時とは異なり、オープンループ制御を行
っており、したがって、運転状態に若干の相違があって
もその相違に応じて制御を詳細に制御することはでき
ず、燃費を悪化させたりNOxの排出量を増加させるこ
とがあった。
【0004】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る内燃機関の空燃比学習方法
は、フィードバック制御時の理論空燃比に応じた燃料噴
射量の補正量からリーンバーン領域における目標空燃比
に応じた燃料噴射量の補正量を決定し、決定された補正
量と前記目標空燃比における燃料噴射量の目標補正量と
の差を演算し、その差に基づいてリーンバーン領域にお
ける燃料噴射量の補正量を学習することを特徴とする。
【0006】
【作用】このような構成のものであれば、リーンバーン
領域における目標空燃比に対する燃料噴射量は、学習さ
れた補正量で補正されることになる。すなわち、実際の
補正量と目標補正量との間に差がある場合には必ず、そ
の差に基づいて補正量が学習されるものである。したが
って、精密な燃料噴射量の補正が可能となり、燃費の悪
化を防止でき、エミッション及び出力を最も効率のよい
状態に保持することができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
【0008】図1に概略的に示したエンジン100は自
動車用のもので、その吸気系1には図示しないアクセル
ペダルに応動して開閉するスロットルバルブ2が配設さ
れ、その下流側にはサージタンク3が設けられている。
サージタンク3に連通する吸気系1の吸気マニホルド4
の一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁5が設けてあ
り、この燃料噴射弁5を、電子制御装置6により制御す
るようにしている。また排気系20には、排気ガス中の
酸素濃度を測定するためのリーンセンサ21が、図示し
ないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒22
の上流の位置に取り付けられている。このリーンセンサ
21は、通常のOセンサとほぼ同様の構造を有してお
り、大気側電極と排気側電極との間に一定電圧を印加す
ることによって、フィードバック制御時の理論空燃比の
場合からリーンバーン領域における空燃比の場合に亘っ
て、排気ガス中の酸素濃度に応じた電流を出力するもの
である。
【0009】電子制御装置6は、中央演算処理装置7
と、記憶装置8と、入力インターフェース9と、出力イ
ンターフェース11とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されており、その入力インタ
ーフェース9には、サージタンク3内の圧力を検出する
ための吸気圧センサ13からの吸気圧信号a、エンジン
回転数NEを検出するための回転数センサ14からの回
転数信号b、車速を検出するための車速センサ15から
の車速信号c、スロットルバルブ2の開閉状態を検出す
るためのアイドルスイッチ16からのLL信号d、エン
ジンの冷却水温を検出するための水温センサ17からの
水温信号e、上記したリーンセンサ21からの電流信号
hなどが入力される。一方、出力インターフェース11
からは、燃料噴射弁5に対して燃料噴射信号fが、また
スパークプラグ18に対してイグニッションパルスgが
出力されるようになっている。
【0010】電子制御装置6には、吸気圧センサ13か
ら出力される吸気圧信号aと回転数センサ14から出力
される回転数信号bと水温センサ17から出力される水
温信号eを主な情報とし、エンジン状況に応じて理論空
燃比で通常のフィードバック制御を行うとともに、定常
状態にあってはリーンバーン領域にて制御するように、
基本的には、各種の補正係数で基本噴射時間を補正して
燃料噴射弁開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間
Tを決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁
5を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射
弁5から吸気系1に噴射させるためのプログラムが内蔵
してある。このプログラムにおいては、リーンバーン領
域における制御では、フィードバック制御時の理論空燃
比からリーンバーン領域における目標空燃比に対する燃
料噴射量を決定し、決定された燃料噴射量により運転が
行われた際の実際の燃料噴射量と前記目標空燃比に対す
る燃料噴射量との差を演算し、その差に基づいてリーン
バーン領域における燃料噴射量の補正量を学習するする
ようにプログラミングされているものである。なお、フ
ィードバック制御による運転からリーンバーン領域での
運転への移行方法については、当該分野で公知の方法を
広く利用することができ、移行時期の判定は、エンジン
回転数、負荷の大小、及び冷却水温等により行えばよ
い。
【0011】この空燃比学習プログラムの概要は図2に
示すようなものである。ただし、種々の補正係数を考慮
して有効噴射時間TAUを算出し、その後インジェクタ
最終通電時間Tを演算する基本的な燃料噴射時間演算の
プログラム及びフィードバック制御時における空燃比学
習制御それ自体は、従来知られているものを利用できる
ので図示及び説明を省略する。
【0012】まず、ステップ51では、目標空燃比Xに
てリーンバーン領域において制御する場合の、その目標
空燃比Xとするために補正する燃料量を決定するための
補正係数FLAFを計算する。すなわち、リーンバーン
領域での制御に移行する前のフィードバック制御におけ
る燃料噴射量を基にして、補正係数FLAFは計算され
る。ステップ52では、計算された補正係数FLAF
と、理論空燃比における燃料噴射量を演算する際の目標
補正係数FLAFTとの差FLAFDIを下式(1)に
より演算する。
【0013】 FLAFDI=FLAF−FLAFT+1.0 ………(1) ステップ53では、上記の式(1)にて算出された差F
LAFDIが予め設定された第2学習更新レベルKFA
FDI2未満か否かを判定し、未満であればステップ5
4に移行し、以上の場合はステップ61に進む。ステッ
プ54では、第iゾーンの学習値KGiを下式(2)に
より算出するもので、その時点の学習値KGiから所定
の学習幅値KDMI2を減算し、得られた値を更新した
学習値KGiとし、サブルーチンに戻る。学習幅値KD
MI2としては、例えば0.002とすればよい。な
お、学習ゾーンは、フィードバック制御時のそれと同様
であってよい。
【0014】 KGi=KGi−KDMI2 ………(2) ステップ61では、算出された差FLAFDIが予め設
定された第1学習更新レベルKFAFDI1を超えてい
るか否かを判定し、超えていればステップ62に移行
し、以下の場合はサブルーチンに戻る。ステップ62で
は、その時点の学習値KGiに学習幅値KDMI2を加
算し、得られた値を更新した学習値KGiとし、サブル
ーチンに戻る。ステップ62における計算式を下記に示
す。
【0015】 KGi=KGi+KDMI2 ………(3) 上記のような構成において、リーンバーン領域での燃料
噴射量は、フィードバック制御時の理論空燃比における
燃料噴射量を基本としている。すなわち、例えば理論空
燃比が14.6の場合の基本噴射時間を基本噴射時間T
P(14.6)とすると、リーンバーン領域での目標空
燃比Xに対する基本噴射時間TP(X)は、 TP(X)=TP(14.6)*FLAF ………(4) である。この場合の、目標補正係数FLAFTは、1
4.6/Xである。
【0016】したがって、基本となる基本噴射時間TP
(14.6)に、公差あるいは計算に使用したA/F学
習補正係数KGのマップなどにより理論空燃比とするの
に必要な噴射時間に比べて差が生じていると、目標空燃
比Xの基本噴射時間TP(X)にもその差が生じてしま
う。つまり、前記差がy%であるとすると、その際の目
標空燃比Xの基本噴射時間TP(X)diffは、 TP(X)diff=TP(14.6)*(1+y/100)*14.6/X ………(5) となり、同様にy%の差を生じてしまう。これを補正係
数FLAFで考えると、(4)及び(5)式から明らか
なように、 FLAF=(1+y/100)*14.6/X ………(6) となる。
【0017】以上において、ステップ51で、補正係数
FLAFを、リーンバーン領域での制御に移行する前の
フィードバック制御における燃料噴射量を基にして計算
し、その補正係数FLAFで燃料噴射量を補正すると、
目標補正係数FLAFTにより補正した場合の燃料噴射
量とは差を生じてしまうが、この差はリーンバーン領域
での制御において初めて生ずるものではない。つまりフ
ィードバック制御時において既に発生しているもので、
この差は、式(6)から明らかなように、補正係数FL
AFと目標補正係数FLAFTの間の差と見なすことが
できる。したがって、ステップ52において検出された
差FLAFDIの値により、ステップ53〜54及びス
テップ61〜62により学習し、その結果得られた第i
ゾーンの学習値KGiを下式(7)に代入して、リーン
バーン領域における燃料噴射量を詳細に制御するもので
ある。ただし、ステップ52で算出された差FLAFD
Iが、第2学習更新レベルKFAFDI2以上で、かつ
第1学習更新レベルKFAFDI1以下の場合は、制御
はステップ53→ステップ61と進んだ後サブルーチン
に戻り、第iゾーンの学習値KGiは更新されない。
【0018】 TAU=TP*KGi*FLAF*FAF ………(7) ただし、TAUは有効噴射時間、FAFはフィードバッ
ク補正係数である。
【0019】このように、リーンバーン領域での運転時
にあっても、フィードバック制御時と同様に学習値KG
iの更新(学習)ができるので、これを燃料噴射量に反
映させることにより、詳細な噴射量の制御が可能とな
り、燃費の悪化を防止することができる。
【0020】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。
【0021】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、リー
ンバーン領域での運転あっても、通常の理論空燃比によ
るフィードバック制御時と同様に、燃料噴射量の補正量
を学習するので、燃費の悪化を防止でき、エミッション
及び出力を最も効率のよい状態に保持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図2】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
6…電子制御装置 7…中央演算処理装置 8…記憶装置 9…入力インターフェース 11…出力インターフェース 21…リーンセンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィードバック制御時の理論空燃比に応じ
    た燃料噴射量の補正量からリーンバーン領域における目
    標空燃比に応じた燃料噴射量の補正量を決定し、決定さ
    れた補正量と前記目標空燃比における燃料噴射量の目標
    補正量との差を演算し、その差に基づいてリーンバーン
    領域における燃料噴射量の補正量を学習することを特徴
    とする内燃機関の空燃比学習方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0781730A2 (en) 1995-12-28 1997-07-02 Central Glass Company, Limited Toughened glass sheet
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