JPH0658081B2 - Air-fuel ratio learning controller for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio learning controller for internal combustion engineInfo
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- JPH0658081B2 JPH0658081B2 JP22735085A JP22735085A JPH0658081B2 JP H0658081 B2 JPH0658081 B2 JP H0658081B2 JP 22735085 A JP22735085 A JP 22735085A JP 22735085 A JP22735085 A JP 22735085A JP H0658081 B2 JPH0658081 B2 JP H0658081B2
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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学習制御装置に関し、特に運
転領域の全範囲にわたって好適な学習を実施する空燃比
制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio control device that performs suitable learning over the entire operating range.
[従来の技術] 内燃機関の空燃比制御において、吸入空気量を測定し、
燃料量を決定すると、内燃機関の機差や燃料系の部品の
ばらつき、あるいは高度による気圧の影響により、空燃
比が不正確となり、エミッションや内燃機関の運転性に
問題を生じる。[Prior Art] In the air-fuel ratio control of an internal combustion engine, the intake air amount is measured,
When the fuel amount is determined, the air-fuel ratio becomes inaccurate due to the difference in the internal combustion engine, the variation of fuel system parts, or the influence of the atmospheric pressure due to the altitude, which causes a problem in emission and operability of the internal combustion engine.
そこで従来はフィードバック制御により、空燃比を所望
の値、特に理論空燃比に維持するとともに、通常のフィ
ードバック制御時の他、始動直後やオープンループ時の
空燃比制御のため、燃料量の算出式に学習項を設けて機
差等の誤差を吸収させていた。Therefore, conventionally, feedback control is used to maintain the air-fuel ratio at a desired value, especially at the stoichiometric air-fuel ratio. A learning term was provided to absorb errors such as machine differences.
[発明が解決しようとする問題点] しかし、上記誤差の内、吸入空気量の誤差は、吸入空気
の圧力要因と量要因との2つの誤差要因が存在する。と
ころが、従来技術にては、これら一方のみの要因しか捉
えていない。例えば、特開昭58−150039号にお
いては、運転領域毎に学習項を切り替えているが、やは
り、圧力要因と量要因との両者を考慮していないため、
いまだ十分な学習制御とは言えない。[Problems to be Solved by the Invention] However, of the above errors, the error of the intake air amount has two error factors, a pressure factor and an amount factor of the intake air. However, in the conventional technology, only one of these factors is caught. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 58-150039, the learning term is switched for each operating region, but since both the pressure factor and the quantity factor are not taken into consideration,
It cannot be said that the learning control is sufficient.
[問題点を解決するための手段] 本発明は上記の両要因を学習項に反映させ、好適な空燃
比制御を実現させることを目的としてなされたものであ
る。[Means for Solving Problems] The present invention has been made for the purpose of reflecting both of the above factors in the learning term and realizing suitable air-fuel ratio control.
即ち、本発明は、第1図に例示する如く、 内燃機関M1の燃焼室へ吸入される吸入空気の圧力検出
部M2と上記燃焼室からの排ガスの酸素検出部M3とを
少なくとも有する運転状態検出手段M4と、 上記吸入空気の圧力検出部M2により検出された圧力デ
ータに基づいて算出された基本燃料噴射量と目標空燃比
とに基づいて内燃機関M1へ供給すべき燃料量を決定す
る燃料量算出手段M5と、 上記排ガスの酸素検出部M3により検出された空燃比デ
ータと上記目標空燃比との差から供給すべき燃料量の補
正値を求めるとともに、この補正値を用いて、内燃機関
のアイドル運転領域と前記吸入空気圧力に基づいて区分
されたアイドル運転領域を除く複数の他の運転領域とに
おいて、学習値として記憶する学習手段M6と、 該学習値を用いて供給すべき燃料量を補正する補正手段
M7と、 を備えた内燃機関の空燃比学習制御装置において、 更に、上記運転状態検出手段M4により検出された前記
アイドル運転領域において学習された補正値と前記複数
の他の運転領域において学習された補正値との差に基づ
き、上記供給すべき燃料量の吸入空気量依存補正基本値
を算出する基本値算出手段M8と、 上記吸入空気量依存補正基本値を上記他の運転領域にお
ける吸入空気量の増加に応じて減少させ、減少に応じて
増加させて前記アイドル運転領域を除く他の運転領域に
対する吸入空気量依存補正値を吸入空気量依存学習値と
して算出する吸入空気量依存項学習手段M9と、 を備え、 上記補正手段M7が前記吸入空気圧力に応じた学習値と
ともに上記吸入空気量依存学習値にても供給すべき燃料
量を補正するよう構成され、 かつ、前記吸入空気量が、上記圧力検出部により検出さ
れた圧力データに基づいて算出された基本燃料噴射量と
機関回転数とにより算出され、 前記吸入空気量依存項学習手段は、前記アイドル運転領
域における前記吸入空気量と前記複数の他の運転領域に
おける前記吸入空気量との比と、前記吸入空気量依存補
正基本値との積により、前記アイドル運転領域を除く他
の運転領域に対する前記吸入空気量依存補正値を算出す
る構成としたことを特徴とする内燃機関の空燃比学習制
御装置を要旨としている。That is, according to the present invention, as illustrated in FIG. 1, an operating state detection including at least a pressure detection unit M2 for intake air sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine M1 and an oxygen detection unit M3 for exhaust gas from the combustion chamber. Fuel amount for determining the fuel amount to be supplied to the internal combustion engine M1 based on the target air-fuel ratio and the basic fuel injection amount calculated based on the pressure data detected by the means M4 and the intake air pressure detection unit M2. A correction value for the amount of fuel to be supplied is calculated from the difference between the air-fuel ratio data detected by the calculation means M5 and the exhaust gas oxygen detection section M3 and the target air-fuel ratio, and this correction value is used to determine the internal combustion engine Learning means M6 for storing learning values in the idle operating region and a plurality of other operating regions excluding the idle operating region divided based on the intake air pressure, and using the learning value are provided. An air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine, comprising: a correction means M7 for correcting the amount of fuel to be supplied; and a correction value learned in the idle operation region detected by the operation state detection means M4 and the correction value Basic value calculating means M8 for calculating the intake air amount dependent correction basic value of the fuel amount to be supplied based on the difference with the correction value learned in a plurality of other operation regions, and the intake air amount dependent correction basic value Is decreased in accordance with an increase in the intake air amount in the other operation region, and is increased in accordance with the decrease, and the intake air amount-dependent correction value for the other operation regions excluding the idle operation region is set as the intake air amount-dependent learning value. An intake air amount-dependent term learning means M9 for calculating, and the correction means M7 supplies the learning value corresponding to the intake air pressure as well as the intake air amount-dependent learning value. The intake air amount, and the intake air amount is calculated by the basic fuel injection amount and the engine speed calculated based on the pressure data detected by the pressure detection unit. The amount dependent term learning means is configured to perform the idle operation based on a product of a ratio of the intake air amount in the idle operation region to the intake air amounts in the plurality of other operation regions and the intake air amount dependent correction basic value. The gist is an air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine, which is configured to calculate the intake air amount-dependent correction value for other operating regions except the region.
上記圧力検出部M2は、例えば、スロットルバルブと吸
気弁との間のサージタンクに設けられる吸気圧センサが
挙げられる。An example of the pressure detection unit M2 is an intake pressure sensor provided in a surge tank between the throttle valve and the intake valve.
上記酸素検出部M3は、例えば、ジルコニアを主成分と
し、酸素の存在を電気抵抗や電圧にて検出する酸素セン
サ又は、酸素の濃度を電流量として検出する酸素濃度セ
ンサが挙げられる。Examples of the oxygen detection unit M3 include an oxygen sensor that contains zirconia as a main component and that detects the presence of oxygen by electric resistance or voltage, or an oxygen concentration sensor that detects the concentration of oxygen as a current amount.
運転状態検出手段M4としては、少なくとも、上記圧力
検出部M2と酸素検出部M3とを有するものであるが、
この他、必要に応じて、内燃機関M1のクランク軸の回
転速度センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロ
ットル開度セン、内燃機関M1が車両に搭載されている
としたら、該車両の速度を検出する車速センサが挙げら
れる。The operating state detecting means M4 includes at least the pressure detecting section M2 and the oxygen detecting section M3.
In addition, if necessary, if the rotational speed sensor of the crankshaft of the internal combustion engine M1, the throttle opening sensor for detecting the opening of the throttle valve, and the internal combustion engine M1 are mounted on the vehicle, the speed of the vehicle may be changed. A vehicle speed sensor for detecting is included.
上記燃料量算出手段M5、学習手段M6、補正手段M
7、基本値算出手段M8及び吸入空気量依存項学習手段
M9は、例えば、コンピュータ制御の場合の、プログラ
ムにて実現することができ、又、ディスクリートな回路
にても実現可能である。The fuel amount calculation means M5, learning means M6, correction means M
7. The basic value calculating means M8 and the intake air amount dependent term learning means M9 can be realized by a program in the case of computer control, for example, or can be realized by a discrete circuit.
[作用] 燃料量算出手段M5が、内燃機関M1の運転状態検出手
段M4の圧力検出部M2からの圧力データと目標空燃比
とから内燃機関M1に供給すべき燃料量を算出する。[Operation] The fuel amount calculation means M5 calculates the fuel amount to be supplied to the internal combustion engine M1 from the pressure data from the pressure detection part M2 of the operating state detection means M4 of the internal combustion engine M1 and the target air-fuel ratio.
学習手段M6は酸素検出部M3からの検出データに基づ
いて求った空燃比と上記目標空燃比との差から補正値を
算出し、学習値として記憶する。The learning means M6 calculates a correction value from the difference between the air-fuel ratio obtained based on the detection data from the oxygen detector M3 and the target air-fuel ratio, and stores it as a learning value.
基本値算出手段M8は上記学習値(補正値)の内、内燃
機関M1のアイドル運転領域で学習された値を他の運転
領域で学習された値との差を吸入空気量依存補正基本値
として算出する。Of the learning values (correction values), the basic value calculating means M8 uses the difference between the value learned in the idle operation area of the internal combustion engine M1 and the value learned in other operation areas as the intake air amount dependent correction basic value. calculate.
次に吸入空気量依存項学習手段M9は、上記吸入空気量
依存補正基本値を、吸入空気量の増加・減少とは反対に
減少・増加補正して吸入空気量依存学習値(補正値)と
して算出し、記憶する。Next, the intake air amount-dependent term learning means M9 corrects the intake air amount-dependent correction basic value by decreasing / increasing as opposed to increasing / decreasing the intake air amount, and sets it as an intake air amount-dependent learning value (correction value). Calculate and store.
補正手段M7は、上記吸入空気量依存学習値と、上記学
習手段M6にて算出された学習値とを用いて燃料量算出
手段M5にて求められた供給すべき燃料量を補正する。
内燃機関M1はこの補正された燃料量の供給を受けるこ
とになる。The correction unit M7 corrects the fuel amount to be supplied, which is obtained by the fuel amount calculation unit M5, using the intake air amount-dependent learning value and the learning value calculated by the learning unit M6.
The internal combustion engine M1 is supplied with this corrected fuel amount.
次に本発明の一実施例について説明する。本発明はこれ
に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲の種々の態様のものが含まれる。Next, an embodiment of the present invention will be described. The present invention is not limited to this, and includes various embodiments without departing from the scope of the present invention.
[実施例] 本発明の一実施例である内燃機関の空燃比学習制御装置
は、第2図に示すような構成をなす。第2図に示すよう
に、内燃機関1はシリンダ2とピストン3およびシリン
ダヘッド4により燃焼室5を形成し、該燃焼室5には点
火プラグ6が配設されている。[Embodiment] An air-fuel ratio learning control apparatus for an internal combustion engine, which is an embodiment of the present invention, has a configuration as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 1 forms a combustion chamber 5 with a cylinder 2, a piston 3 and a cylinder head 4, and an ignition plug 6 is arranged in the combustion chamber 5.
内燃機関1の吸気系統は、上記燃焼室5に吸気バルブ7
を介して連通する吸気マニホールド8、該吸気マニホー
ルド8に燃料を噴射する燃料噴射弁9、上記吸気マニホ
ールド8に連通する吸気管10、吸入空気の脈動を吸収
するサージタンク11、スロットルバルブ12、エアク
リーナ13から構成されている。また、内燃機関1の排
気系統は、上述した燃焼室5に排気バルブ14を介して
連通する排気マニホールド15を有している。さらに、
内燃機関1には、点火に必要な高電圧を出力するイグナ
イタ16、図示しないクランク軸に連動して上記イグナ
イタ16で発生した高電圧を各気筒の点火プラグ6に分
配供給するディストリビュータ17を有する。上記燃料
噴射弁9には燃料タンク18からポンプ9aを介して燃
料が圧送される。又、燃料タンク18内で発生した燃料
蒸気はキャニスタ19を介してスロットルバルブ12近
傍に供給されている。The intake system of the internal combustion engine 1 includes an intake valve 7 in the combustion chamber 5.
Intake manifold 8 that communicates with the intake manifold 8, a fuel injection valve 9 that injects fuel into the intake manifold 8, an intake pipe 10 that communicates with the intake manifold 8, a surge tank 11 that absorbs pulsation of intake air, a throttle valve 12, an air cleaner. It is composed of 13. Further, the exhaust system of the internal combustion engine 1 has an exhaust manifold 15 which communicates with the above-mentioned combustion chamber 5 via an exhaust valve 14. further,
The internal combustion engine 1 has an igniter 16 that outputs a high voltage required for ignition, and a distributor 17 that supplies the high voltage generated by the igniter 16 in conjunction with a crankshaft (not shown) to the ignition plugs 6 of each cylinder. Fuel is pressure-fed to the fuel injection valve 9 from a fuel tank 18 via a pump 9a. Further, the fuel vapor generated in the fuel tank 18 is supplied to the vicinity of the throttle valve 12 via the canister 19.
内燃機関1は検出器として、内燃機関1の冷却系統に設
けられて冷却水温度を検出する水温センサ20、スロッ
トルバルブ12に連動して該スロットルバルブ12の開
度を検出するとともに全閉状態を検出するアイドルスイ
ッチLLを備えたスロットルポジションセンサ22、吸
気管10に連通して吸気管内圧力を測定する吸気圧セン
サ23、排気マニホールド15に備えられて排気中の残
存酸退の存在を電圧信号として検出する酸素センサ2
4、上記ディストリビュータ17内に取り付けられてデ
ィストリビュータ17のカムシャフトの1/24回転毎
に、すなわちクランク角0゜から30゜の整数倍毎に回
転角信号を出力する回転速度センサを兼ねた回転角セン
サ25、上記ディストリビュータ17のカムシャフトの
1回転毎に、すなわち図示しないクランク軸の2回転毎
に基準信号を1回出力する気筒判別センサ26、車軸に
連動し回転する磁石により車速に応じたオン/オフ信号
を出力する車速センサ27を各々備えている。As a detector, the internal combustion engine 1 is provided in a cooling system of the internal combustion engine 1 to detect a cooling water temperature, a water temperature sensor 20, and a throttle valve 12 to detect an opening degree of the throttle valve 12 and a fully closed state. A throttle position sensor 22 provided with an idle switch LL for detecting, an intake pressure sensor 23 communicating with the intake pipe 10 for measuring the pressure in the intake pipe, and an exhaust manifold 15 provided with the presence of residual acid depletion in the exhaust gas as a voltage signal. Oxygen sensor 2 to detect
4. A rotation angle which is mounted in the distributor 17 and also serves as a rotation speed sensor which outputs a rotation angle signal at every 1/24 rotation of the camshaft of the distributor 17, that is, at every integral multiple of the crank angle of 0 ° to 30 °. A sensor 25, a cylinder discrimination sensor 26 that outputs a reference signal once every one rotation of the camshaft of the distributor 17, that is, every two rotations of a crankshaft (not shown), and a magnet that rotates in conjunction with the axle to turn it on according to the vehicle speed. A vehicle speed sensor 27 that outputs a / OFF signal is provided.
上記各センサにより検出された信号は電子制御装置(以
下単にECUとよぶ)30に入力され、ECU30は各
信号に基づいて既述した燃料噴射弁9およびイグナイタ
16を駆動して、内燃機関1の制御を行なう。The signals detected by the respective sensors are input to an electronic control unit (hereinafter simply referred to as ECU) 30, and the ECU 30 drives the fuel injection valve 9 and the igniter 16 described above based on the respective signals to drive the internal combustion engine 1 to operate. Take control.
次に、上記ECU30の構成を第3図に基づいて説明す
る。ECU30は、上述した各センサにより検出された
各信号を制御プログラムに従って入力および演算すると
共に、既述した各機器を制御するための処理を行なうC
PU30a、上記制御プログラムおよび初期データが予
め記憶されているROM30b、ECU30に入力され
る各種信号や演算制御に必要なデータが一時的に記憶さ
れるRAM30c、内燃機関1のキースイッチが運転者
によりOFFされても以後の内燃機関1の制御に必要な
各種データを記憶保持可能なようにバッテリによってバ
ックアップされたバックアップRAM30d等を中心に
論理演算回路として構成され、コモンバス30eを介し
て入出力ポート30f,入力ポート30g,出力ポート
30hに接続されて外部機器との入出力を行なう。Next, the configuration of the ECU 30 will be described with reference to FIG. The ECU 30 inputs and calculates each signal detected by each sensor described above according to a control program, and performs the processing for controlling each device described above C
The PU 30a, the ROM 30b in which the control program and the initial data are stored in advance, the RAM 30c in which various signals input to the ECU 30 and data necessary for arithmetic control are temporarily stored, and the key switch of the internal combustion engine 1 is turned off by the driver. Even if it is performed, it is configured as a logical operation circuit centering on a backup RAM 30d backed up by a battery so that various data necessary for the control of the internal combustion engine 1 thereafter can be stored and held, and via the common bus 30e, the input / output port 30f, It is connected to the input port 30g and the output port 30h to perform input / output with an external device.
ECU30には、既述した吸気圧センサ23、水温セン
サ20、スロットルポジションセンサ22からの出力信
号のバッファ30i,30j,30mが設けられてお
り、上記各センサの出力信号をCPU30aに選択的に
出力するマルチプレクサ30n、およびアナログ信号を
ディジタル信号に変換するA/D変換器30pも配設さ
れている。これらの各信号は入出力ポート30fを介し
てCPU30aに入力される。また、ECU30は、既
述した酸素センサ24の出力信号のバッファ30q、該
バッファ30qの出力電圧が所定電圧以上となった場合
に信号を出力するコンパレータ30r、既述した気筒判
別センサ26、回転角センサの出力信号の波形を整形す
る波形整形回路30sを有する。これらの各信号は、入
力ポート30gを介してCPU30aに入力される。さ
らに、ECU30は、既述した燃料噴射弁9およびイグ
ナイタ16に駆動電流を通電する駆動回路30t,30
uを有し、CPU30aは出力ポート30hを介して上
記両駆動回路30t,30uに制御信号を出力する。な
お、ECU30はCPU30aを始めROM30b,R
AM30c等への所定の間隔で制御タイミングとなるク
ロック信号を送るクロック回路30vも備えている。The ECU 30 is provided with buffers 30i, 30j, 30m for the output signals from the intake pressure sensor 23, the water temperature sensor 20, and the throttle position sensor 22 described above, and selectively outputs the output signals of the above sensors to the CPU 30a. Also provided are a multiplexer 30n for converting the analog signal and an A / D converter 30p for converting an analog signal into a digital signal. Each of these signals is input to the CPU 30a via the input / output port 30f. Further, the ECU 30 includes a buffer 30q for the output signal of the oxygen sensor 24 described above, a comparator 30r that outputs a signal when the output voltage of the buffer 30q exceeds a predetermined voltage, the cylinder discrimination sensor 26 described above, the rotation angle. It has a waveform shaping circuit 30s for shaping the waveform of the output signal of the sensor. Each of these signals is input to the CPU 30a via the input port 30g. Further, the ECU 30 includes drive circuits 30t, 30t for supplying a drive current to the fuel injection valve 9 and the igniter 16 described above.
The CPU 30a has a u and outputs a control signal to both the drive circuits 30t and 30u through the output port 30h. The ECU 30 includes the CPU 30a, ROM 30b, R
It also includes a clock circuit 30v that sends a clock signal to the AM 30c or the like at a predetermined interval as control timing.
次に、上記ECU30により実行される空燃比学習処理
を、第4図及び第5図に示すフローチャートに基づいて
説明する。Next, the air-fuel ratio learning process executed by the ECU 30 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5.
第4図は、ECU30が行なっているメインルーチンの
内、空燃比学習制御部分を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an air-fuel ratio learning control part in the main routine executed by the ECU 30.
内燃機関がアイドル状態ではアイドルモードから、本ル
ーチンが開始し、定常走行状態では定常走行モードから
本ルーチンが開始する。When the internal combustion engine is in the idle state, this routine starts from the idle mode, and in the steady running state, this routine starts from the steady running mode.
アイドル状態とは、例えば、冷却水温THWが70℃以
上、スタータオフ、フェルカットなしでかつアイドルス
イッチLLオンの場合である。又、定常走行状態とは、
例えば、アイドルスイッチLLオフでかつ車速が所定値
以上の場合である。The idle state is, for example, the case where the cooling water temperature THW is 70 ° C. or higher, the starter is off, the fell cut is not performed, and the idle switch LL is on. In addition, the steady running state is
For example, when the idle switch LL is off and the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value.
まず、アイドルモードで入って来た場合、ステップ11
0が実行される。ここではアイドル状態での空燃比学習
に適当な条件か否かが判定される。即ち、機関回転数N
Eが1000rpm未満で、車速SPDが2.5km/
h未満で、かつ吸気管内圧力が180mmHg以上の場
合である。条件が成立していればステップ120が実行
され、変数iに「0」が設定される。条件が成立してい
ない場合は、図示しない他の処理へ移る。First, if you came in idle mode, step 11
0 is executed. Here, it is determined whether or not the condition is appropriate for the air-fuel ratio learning in the idle state. That is, the engine speed N
E is less than 1000 rpm and vehicle speed SPD is 2.5 km /
This is a case where it is less than h and the pressure in the intake pipe is 180 mmHg or more. If the condition is satisfied, step 120 is executed and "0" is set to the variable i. If the condition is not satisfied, the process moves to another process not shown.
一方、定常走行モードで入って来た場合、ステップ13
0が実行される。ここでは定常走行状態での空燃比学習
に適当な条件か否かが判定される。即ち、吸気管内圧力
PMが180mmHgを越え597mmHg未満の範囲
にある場合である。条件が成立していればステップ14
0が実行され、変数iにPMに応じた整数が設定され
る。PMとiとの関係は次のように設定される。On the other hand, if the vehicle comes in in the steady running mode, step 13
0 is executed. Here, it is determined whether or not the condition is appropriate for the air-fuel ratio learning in the steady running state. That is, this is the case where the pressure PM in the intake pipe is in the range of more than 180 mmHg and less than 597 mmHg. Step 14 if the conditions are met
0 is executed, and an integer corresponding to PM is set in the variable i. The relationship between PM and i is set as follows.
180mmHg<PM≦258mmHg→i=1 258mmHg<PM≦336mmHg→i=2 336mmHg<PM≦414mmHg→i=3 414mmHg<PM≦492mmHg→i=4 492mmHg<PM≦597mmHg→i=5 上記両ステップ120,140にてiの値が決定した
後、冷却水温THWが70℃を越え、学習タイミングで
あり、かつテストモード以外であるか否かが判定され
る。THW>70℃の条件は、暖機後の一定条件下で学
習するためのものである。学習タイミングとは後述する
空燃比補正係数FAFの平均値FAFAVを算出した時
点であることを示す。上記空燃比補正係数FAFは第6
図に示す如く、ECU30にて酸素センサ24の出力に
応じてリッチ・リーン信号を出力するコンパレータ30
rの出力を積分することにより求められ、燃料噴射量を
フィーバック補正する係数に該当する。この例ではリー
ン信号とリッチ信号との切り替え時には更にスキップ値
Sも用いられている。このリーン信号とリッチ信号との
切り替え時のFAFのピーク値P1〜P4を平均したも
のが平均値FAFAVである。即ち、P2の時点であれ
ば、FAFAV=(P1+P2)/2、P3の時点であ
れば、FAFAV=(P2+P3)/2で表わされる。180 mmHg <PM ≦ 258 mmHg → i = 1 258 mmHg <PM ≦ 336 mmHg → i = 2 336 mmHg <PM ≦ 414 mmHg → i = 3 414 mmHg <PM ≦ 492 mmHg → i = 4 492 mmHg <PM ≦ 597 mmHg → i = 5 Both steps 120, After the value of i is determined at 140, it is determined whether the cooling water temperature THW exceeds 70 ° C., the learning timing is reached, and the mode is other than the test mode. The condition of THW> 70 ° C. is for learning under a constant condition after warming up. The learning timing indicates the time when the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF described later is calculated. The air-fuel ratio correction coefficient FAF is the sixth
As shown in the figure, the comparator 30 that outputs a rich / lean signal in accordance with the output of the oxygen sensor 24 in the ECU 30.
It is obtained by integrating the output of r and corresponds to a coefficient for feedback correction of the fuel injection amount. In this example, the skip value S is also used when switching between the lean signal and the rich signal. The average value FAFAV is obtained by averaging the peak values P1 to P4 of the FAF when switching between the lean signal and the rich signal. That is, FAFAV = (P1 + P2) / 2 at the time of P2, and FAFAV = (P2 + P3) / 2 at the time of P3.
テストモードとは、内燃機関の制御状態をテストするた
めの特殊なモードにECU30が入っている状態を言
う。The test mode means a state in which the ECU 30 is in a special mode for testing the control state of the internal combustion engine.
本条件が満足されなければ、他の処理へ移り、満足され
れば、続いてステップ160にて上記FAFAVの値が
1.02を越えているか否かが判定される。越えていれ
ば、ステップ170にて学習値KG(i)の値が0.0
2だけ増加処理される。iは上記ステップ120又はス
テップ140にて決定された値であり、KG(i)はK
G(0)〜KG(5)まで6種類あり、各々、内燃機関
の各状態における学習値を表わしている。If this condition is not satisfied, the process proceeds to another process, and if satisfied, then at step 160, it is judged if the FAFAV value exceeds 1.02. If it exceeds, the learning value KG (i) is 0.0 in step 170.
It is incremented by 2. i is the value determined in step 120 or step 140, and KG (i) is K
There are six types, G (0) to KG (5), each of which represents a learning value in each state of the internal combustion engine.
ステップ160にてFAFAVが1.02以下であると
判定されると、次にステップ180にてFAFAVが
0.98未満は否かが判定される。0.98未満であれ
ば、次にステップ190にてKG(i)の値が0.02
だけ減少処理される。ステップ180にてFAFAVが
0.98以上と判定された場合、又はステップ170,
190の処理が終了した後、ステップ200にてアイド
ルスイッチLLがオンか否かが判定される。If FAFAV is determined to be 1.02 or less in step 160, then it is determined in step 180 whether FAFAV is less than 0.98. If it is less than 0.98, then in step 190, the value of KG (i) is 0.02.
Is reduced only. When FAFAV is determined to be 0.98 or more in step 180, or in step 170,
After the processing of 190 is completed, it is determined in step 200 whether the idle switch LL is on.
LLがオン、即ちアイドル状態であれば、次のステップ
210にて、下に示すなまし計算(重み付き平均値計
算)処理がなされてアイドル吸入空気量がQIDLが求
まる。If LL is on, that is, if it is in the idle state, in the next step 210, the following smoothing calculation (weighted average value calculation) processing is performed and the idle intake air amount QIDL is obtained.
QIDL=(3*QIDL+Q)/4 ここでQは後述の第5図にて示す算出処理により求めら
れた実吸入空気量に相当する値である。QIDL = (3 * QIDL + Q) / 4 Here, Q is a value corresponding to the actual intake air amount obtained by the calculation process shown in FIG. 5 described later.
LLがオフ、即ち、定常走行状態であれば、ステップ2
20にてKG(i)の下限がガード処理が行なわれる。
即ち、次式の条件が成立するか否かがチェックされる。If LL is off, that is, if the vehicle is in a steady running state, step 2
At 20, the lower limit of KG (i) is guarded.
That is, it is checked whether or not the condition of the following equation is satisfied.
KG(i)<1−(KGLG−0.03) 上記のKGLGは、大気圧と第7図のような関係にあ
る。このKGLGはキャニスタ19から吸入空気中への
燃料蒸気の導入分に対応する数値を表わす。大気圧は、
既に始動時初期に、即ち、機関が回転する以前に、吸気
圧センサ23により検出されていた値である。KGLG
は大気圧が低い程、即ち、高地であるほど大きくなる。
このことにより判定値[1−(KGLG−0.03)]
が小さくなり、キャニスタ19からの蒸気供給に適合さ
せて、下限ガード処理ができる。こうして下限値を下回
っていれば、ステップ230にてKG(i)に判定値と
同じ下限値が設定される。このことにより、KG(i)
の過少値による再始動時のエンジンストールの防止が図
られる。上記ステップ220にて下限値以上と判定され
れば、そのまま他の処理へ移る。KG (i) <1- (KGLG-0.03) The above KGLG has a relationship with the atmospheric pressure as shown in FIG. This KGLG represents a numerical value corresponding to the amount of fuel vapor introduced from the canister 19 into the intake air. Atmospheric pressure is
This is the value that has been detected by the intake pressure sensor 23 already at the beginning of starting, that is, before the engine rotates. KGLG
Becomes larger at lower atmospheric pressure, that is, at higher altitudes.
As a result, the judgment value [1- (KGLG-0.03)]
Becomes smaller, and the lower limit guard processing can be performed by adapting to the steam supply from the canister 19. If the value is below the lower limit value in this way, in step 230, the same lower limit value as the determination value is set in KG (i). This allows KG (i)
It is possible to prevent the engine stall at the time of restart due to the excessive value of. If it is determined in step 220 that the value is equal to or more than the lower limit value, the process directly proceeds to another process.
上記ステップ170とステップ190の処理により、第
8図に示すようにアイドル時及び各吸入空気圧力範囲に
おいて学習値が設定される。By the processing of steps 170 and 190, the learning value is set at the idle time and in each intake air pressure range as shown in FIG.
次に内燃機関のクランク軸180度回転毎に割り込み処
理として実行されるルーチンについて説明する。Next, a routine that is executed as an interrupt process every 180 ° rotation of the crankshaft of the internal combustion engine will be described.
まずステップ310にて噴射タイミングが否かが判定さ
れる。噴射タイミングでなければ、ステップ320が実
行され、吸入空気量Qが、次の式により算出される。First, in step 310, it is determined whether or not the injection timing is reached. If it is not the injection timing, step 320 is executed and the intake air amount Q is calculated by the following equation.
Q=NE*TP*0.005 次にステップ330にてKG(1)〜KG(5)の平均
値KGMが算出される。次にステップ340にて空気量
依存項FGQが次の式により算出される。Q = NE * TP * 0.005 Next, at step 330, the average value KGM of KG (1) to KG (5) is calculated. Next, at step 340, the air amount dependent term FGQ is calculated by the following equation.
FGQ=(KG(O)−KGM*QIDL/Q 次に上記FGQをガードするため、ステップ350で判
定される。FGQが−0.07〜0.05の範囲内であ
れば、FGQの値はそのまま用いられ、FGQが−0.
07以下であれば、ステップ360にてFGQに−0.
07の値が設定され、FGQが0.05以上であれば、
ステップ370にてFGQに0.05の値が設定され
る。FGQ = (KG (O) -KGM * QIDL / Q Next, in order to guard the FGQ, it is determined in step 350. If FGQ is within the range of -0.07 to 0.05, the value of FGQ is Used as is, FGQ was -0.
If it is less than 07, FGQ is set to −0.
If the value of 07 is set and FGQ is 0.05 or more,
In step 370, FGQ is set to a value of 0.05.
次にステップ380にて吸入空気圧力と吸入空気量との
両者に基づいた学習値FLRNが次の式により算出され
る。Next, at step 380, a learning value FLRN based on both the intake air pressure and the intake air amount is calculated by the following formula.
FLRN=KG+FGQ ただし、ここでKGは、検出された吸入空気の圧力PM
に応じて、第8図に点線で示した如く、KG(i)間を
補間して求めた値である。FLRN = KG + FGQ where KG is the detected intake air pressure PM
In accordance with the above, as shown by the dotted line in FIG. 8, it is a value obtained by interpolating between KG (i).
次にステップ390にてFLRNをガードするため、F
LRNが−0.25〜0.15の範囲内か否かが判定さ
れ、範囲内であれば、FLRNの値はそのまま用いら
れ、FLRNが−0.25以下であれば、ステップ40
0にてFLRNに−0.25の値が設定され、FLRN
が0.15以上であれば、ステップ410にてFLRN
に0.15の値に設定される。Next, in order to guard FLRN in step 390, F
It is determined whether the LRN is within the range of -0.25 to 0.15. If it is within the range, the value of FLRN is used as it is. If the FLRN is -0.25 or less, step 40 is performed.
A value of -0.25 is set in FLRN at 0, and FLRN is
Is 0.15 or more, FLRN is determined in step 410.
Is set to a value of 0.15.
上記ステップ340の処理によって、第9図に示す如
く、吸入空気量の増加とは逆に減少する、即ち、吸入空
気の圧力PM及び回転速度NEの増加とは逆に減少して
ゆくFGQの設定がなされる。ステップ380では第8
図で表わした吸入空気の圧力に依存した学習値KGと、
第9図で表わした吸入空気量に依存した学習値FGQと
の和により吸入空気に関する学習値FLRNが求められ
る。By the processing of step 340, as shown in FIG. 9, the FGQ is set so as to decrease contrary to the increase of the intake air amount, that is, decrease opposite to the increase of the intake air pressure PM and the rotation speed NE. Is done. Eighth at Step 380
The learning value KG depending on the pressure of the intake air shown in the figure,
The learning value FLRN relating to the intake air is obtained from the sum of the learning value FGQ depending on the intake air amount shown in FIG.
このようにFLRNが決定した後、次の割り込み処理に
より、ステップ310にて噴射タイミングであると判定
されると、ステップ420にて、基本燃料噴射量(時
間)TPを算出する。TPは主に吸入空気の圧力PMの
値に依存するが、機関回転速度NEとのマップにより、
決定される。次にステップ430にて実燃料噴射量(時
間)が、上記学習値FLRN、その他の補正値によりT
Pが補正されて、算出される。ただし、アイドル時の場
合は、FLRNの替りにKG(0)そのものを用いて補
正される。次にステップ440にて実際に燃料噴射弁9
の開閉弁動作のタイミングスケジュールが算出され、所
定時刻に所定時間開弁するよう時間がセットされる。After the FLRN is determined in this way, when it is determined in step 310 that the injection timing is reached by the next interrupt process, the basic fuel injection amount (time) TP is calculated in step 420. TP mainly depends on the value of the intake air pressure PM, but by the map with the engine speed NE,
It is determined. Next, at step 430, the actual fuel injection amount (time) is set to T by the learning value FLRN and other correction values.
P is corrected and calculated. However, in the idle state, KG (0) itself is used instead of FLRN for correction. Next, at step 440, the fuel injection valve 9 is actually
The timing schedule of the opening / closing valve operation is calculated, and the time is set to open the valve at a predetermined time for a predetermined time.
本実施例の効果を確認するため、内燃機関を各種条件で
運転した結果、目標空燃比(A/F)からのずれを求
め、標準偏差を算出した。その結果を第10図(イ),
(ロ)に示す、第10図(イ)は本実施例による空燃比
学習制御に従った場合のずれ量とその頻度との関係を表
わし、(ロ)は吸入空気量依存項FGQを考慮しない第
8図に示す吸入空気依存項KG(i)のみを学習項とし
た従来の場合のずれ量とその頻度との関係を示す。In order to confirm the effect of the present embodiment, as a result of operating the internal combustion engine under various conditions, the deviation from the target air-fuel ratio (A / F) was obtained and the standard deviation was calculated. The results are shown in Fig. 10 (a),
FIG. 10A shows the relationship between the deviation amount and its frequency when the air-fuel ratio learning control according to the present embodiment is performed, and FIG. 10B shows the intake air amount dependent term FGQ. FIG. 8 shows the relationship between the deviation amount and the frequency thereof in the conventional case where only the intake air dependent term KG (i) shown in FIG. 8 is used as the learning term.
図示されたごとく、本実施例の空燃比学習制御装置によ
れば、ずれ量は極めて少なく、標準偏差は、従来例が、
1.24535であったものが、0.673555と極
めて小さく、高精度で空燃比の制御が始動直後から可能
となる。As shown in the figure, according to the air-fuel ratio learning control device of the present embodiment, the deviation amount is extremely small, and the standard deviation is
What was 1.24535 is extremely small, 0.673555, and it is possible to control the air-fuel ratio with high accuracy immediately after the start.
本実施例では吸気圧センサ23が圧力検出部M2に該当
し、酸素センサ24が酸素検出部M3に該当し、その
他、水温センサ20,回転角センサ25,スロットルポ
ジションセンサ22及び車速センサ27が運転状態検出
手段M4に含まれる。In this embodiment, the intake pressure sensor 23 corresponds to the pressure detection unit M2, the oxygen sensor 24 corresponds to the oxygen detection unit M3, and the water temperature sensor 20, the rotation angle sensor 25, the throttle position sensor 22, and the vehicle speed sensor 27 are operated. It is included in the state detection means M4.
燃料量算出手段M5、学習手段M6、補正手段M7、基
本値算出手段M8及び吸入空気量依存項学習手段M9は
ECU30内の演算処理にて実現される。The fuel amount calculation means M5, the learning means M6, the correction means M7, the basic value calculation means M8, and the intake air amount dependent term learning means M9 are realized by arithmetic processing in the ECU 30.
[発明の効果] 本発明の内燃機関の空燃比学習制御装置は、通常の吸入
空気圧学習値の他に、この吸入空気圧学習値と基本燃料
量と機関回転数とに基づき吸入空気量依存学習値を算出
し、この吸入空気量依存学習値を吸入空気圧力学習値と
共に用いて燃料量を補正するから、吸入空気圧力と、基
本噴射量と機関回転数とにより算出される吸入空気量
(吸入空気量センサを用いていない)との2つの誤差要
因を考慮して始動直後から高精度な制御が可能になると
ともに、経時により誤差が増大しても、学習値により十
分に吸収が可能となる。[Advantages of the Invention] In the air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine of the present invention, in addition to the normal intake air pressure learning value, the intake air amount-dependent learning value based on the intake air pressure learning value, the basic fuel amount, and the engine speed. The intake air amount-dependent learning value is used together with the intake air pressure learning value to correct the fuel amount. Therefore, the intake air amount calculated by the intake air pressure, the basic injection amount, and the engine speed (intake air It is possible to perform highly accurate control immediately after the start in consideration of two error factors (that does not use a quantity sensor) and to sufficiently absorb the learning value even if the error increases with time.
第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明の一実施例の構成図、第3図はその電子制
御装置のブロック図、第4図はその処理のメインルーチ
ンのフローチャート、第5図は180゜割り込みのフロ
ーチャート、第6図は空燃比補正係数FAFの平均値F
AFAVを説明するためのタイミングチャート、第7図
は大気圧とKGLGとの関係を示すグラフ、第8図は吸
入空気の圧力依存項KG(i)の設定状態を示す三次元
グラフ、第9図は吸入空気量依存項FGQの設定状態を
示す三次元グラフ、第10図(イ)は本実施例による空
燃比のずれ量の実験データを示すグラフ、第10図
(ロ)は従来例による空燃比のずれ量の実験データを示
すグラフを表わす。 M1.1……内燃機関 M2……圧力検出部 M3……酸素検出部 M4……運転状態検出手段 M5……燃料量算出手段 M6……学習手段 M7……補正手段 M8……基本値算出手段 M9……吸入空気量依存項学習手段 9……燃料噴射弁 19……キャニスタ 20……水温センサ 23……吸気圧センサ 24……酸素センサ 25……回転角センサ 27……車速センサ 30……電子制御装置(ECU)FIG. 1 is a block diagram illustrating the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of its electronic control unit, and FIG. 4 is its main processing. A flowchart of the routine, FIG. 5 is a flowchart of 180 ° interruption, and FIG. 6 is an average value F of the air-fuel ratio correction coefficient FAF.
Timing chart for explaining AFAV, FIG. 7 is a graph showing the relationship between atmospheric pressure and KGLG, FIG. 8 is a three-dimensional graph showing the setting state of the pressure dependent term KG (i) of the intake air, and FIG. Is a three-dimensional graph showing the setting state of the intake air amount dependent term FGQ, FIG. 10 (a) is a graph showing experimental data of the deviation amount of the air-fuel ratio according to the present embodiment, and FIG. 5 is a graph showing experimental data of the deviation amount of the fuel ratio. M1.1 ...... Internal combustion engine M2 ...... Pressure detection unit M3 ...... Oxygen detection unit M4 ...... Operating state detection means M5 ...... Fuel amount calculation means M6 ...... Learning means M7 ...... Correction means M8 ...... Basic value calculation means M9 ... intake air amount dependent term learning means 9 ... fuel injection valve 19 ... canister 20 ... water temperature sensor 23 ... intake pressure sensor 24 ... oxygen sensor 25 ... rotation angle sensor 27 ... vehicle speed sensor 30 ... Electronic control unit (ECU)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−26218(JP,A) 特開 昭58−150039(JP,A) 特開 昭57−105532(JP,A)Continuation of front page (56) Reference JP-A-58-26218 (JP, A) JP-A-58-150039 (JP, A) JP-A-57-105532 (JP, A)
Claims (1)
圧力検出部と上記燃焼室からの排ガスの酸素検出部とを
少なくとも有する運転状態検出手段と、 上記吸入空気の圧力検出部により検出された圧力データ
に基づいて算出された基本燃料噴射量と目標空燃比とに
基づいて内燃機関へ供給すべき燃料量を決定する燃料量
算出手段と、 上記排ガスの酸素検出部により検出された空燃比データ
と上記目標空燃比との差から供給すべき燃料量の補正値
を求めるとともに、この補正値を用いて、内燃機関のア
イドル運転領域と前記吸入空気圧力に基づいて区分され
たアイドル運転領域を除く複数の他の運転領域とにおい
て、吸入空気圧力に応じた学習値として記憶する学習手
段と、 該学習値を用いて供給すべき燃料量を補正する補正手段
と、 を備えた内燃機関の空燃比学習制御装置において、 更に、上記運転状態検出手段により検出された前記アイ
ドル運転領域において学習された補正値と前記複数の他
の運転領域において学習された補正値との差に基づき、
上記供給すべき燃料量の吸入空気量依存補正基本値を算
出する基本値算出手段と、 上記吸入空気量依存補正基本値を上記他の運転領域にお
ける吸入空気量の増加に応じて減少させ、減少に応じて
増加させて前記アイドル運転領域を除く他の運転領域に
対する吸入空気量依存補正値を吸入空気量依存学習値と
して算出する吸入空気量依存項学習手段とを備え、 上記補正手段が前記吸入空気圧力に応じた学習値ととも
に上記吸入空気量依存学習値にても供給すべき燃料量を
補正するよう構成され、 かつ、前記吸入空気量が、上記圧力検出部により検出さ
れた圧力データに基づいて算出された基本燃料噴射量と
機関回転数とにより算出され、 前記吸入空気量依存項学習手段は、前記アイドル運転領
域における前記吸入空気量と前記複数の他の運転領域に
おける前記吸入空気量との比と、前記吸入空気量依存補
正基本値との積により、前記アイドル運転領域を除く他
の運転領域に対する前記吸入空気量依存補正値を算出す
る構成としたことを特徴とする内燃機関の空燃比学習制
御装置。1. An operating state detecting means having at least a pressure detecting section for intake air sucked into a combustion chamber of an internal combustion engine and an oxygen detecting section for exhaust gas from the combustion chamber, and detection by the intake air pressure detecting section. Fuel amount calculation means for determining the fuel amount to be supplied to the internal combustion engine based on the basic fuel injection amount calculated based on the pressure data and the target air-fuel ratio, and the air amount detected by the exhaust gas oxygen detection unit. A correction value for the amount of fuel to be supplied is obtained from the difference between the fuel ratio data and the target air-fuel ratio, and the correction value is used to determine the idle operation region of the internal combustion engine and the idle operation region divided based on the intake air pressure. In a plurality of other operating regions except for, a learning unit that stores a learning value according to the intake air pressure, and a correction unit that corrects the fuel amount to be supplied using the learning value. In the air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine, the difference between the correction value learned in the idle operation region detected by the operation state detecting means and the correction value learned in the plurality of other operation regions is further calculated. Based on
Basic value calculating means for calculating the intake air amount-dependent correction basic value of the fuel amount to be supplied, and the intake air amount-dependent correction basic value is decreased and decreased in accordance with the increase of the intake air amount in the other operating region. And an intake air amount dependent term learning unit for calculating an intake air amount dependent correction value for other operating regions excluding the idle operating region as an intake air amount dependent learning value. It is configured to correct the fuel amount to be supplied even with the learning value corresponding to the air pressure and the intake air amount dependent learning value, and the intake air amount is based on the pressure data detected by the pressure detection unit. The intake air amount-dependent term learning unit calculates the basic air fuel injection amount and the engine speed calculated by The intake air amount-dependent correction value for other operating regions other than the idle operating region is calculated by the product of the ratio of the intake air amount in the region and the intake air amount-dependent correction basic value. An air-fuel ratio learning control device for an internal combustion engine, which is characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22735085A JPH0658081B2 (en) | 1985-10-12 | 1985-10-12 | Air-fuel ratio learning controller for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22735085A JPH0658081B2 (en) | 1985-10-12 | 1985-10-12 | Air-fuel ratio learning controller for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6287645A JPS6287645A (en) | 1987-04-22 |
JPH0658081B2 true JPH0658081B2 (en) | 1994-08-03 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22735085A Expired - Fee Related JPH0658081B2 (en) | 1985-10-12 | 1985-10-12 | Air-fuel ratio learning controller for internal combustion engine |
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JP (1) | JPH0658081B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0656120B2 (en) * | 1987-10-20 | 1994-07-27 | 株式会社ユニシアジェックス | Internal combustion engine learning control device |
JPH0656118B2 (en) * | 1987-10-20 | 1994-07-27 | 株式会社ユニシアジェックス | Internal combustion engine learning control device |
-
1985
- 1985-10-12 JP JP22735085A patent/JPH0658081B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPS6287645A (en) | 1987-04-22 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |