JPH0758054B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置における学習補正装置及び自己診断装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置における学習補正装置及び自己診断装置

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JPH0758054B2
JPH0758054B2 JP1154440A JP15444089A JPH0758054B2 JP H0758054 B2 JPH0758054 B2 JP H0758054B2 JP 1154440 A JP1154440 A JP 1154440A JP 15444089 A JP15444089 A JP 15444089A JP H0758054 B2 JPH0758054 B2 JP H0758054B2
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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燃料供給制御装置における学習補正
装置及び自己診断装置に関し、特に、空燃比のフィード
バック制御機能を備えた燃料供給制御装置において空燃
比ずれを要因別に補正するための学習補正装置と、この
学習補正結果を受けて燃料供給制御装置の自己診断を行
う自己診断装置に関する。
<従来の技術> 内燃機関の燃料供給制御装置としては、従来から以下に
示すようなものが知られている。
即ち、吸入空気に関与する状態量として吸入空気流量Q
を検出し、これと機関回転速度Nの検出値とに基づいて
基本燃料供給量Tpを演算する。そして、この基本燃料供
給量Tpを、冷却水温度で代表される機関温度等の各種運
転状態に基づいて設定された各種補正係数COEF,排気中
酸素濃度の検出を介して求められる吸入混合気の空燃比
に基づいて設定される空燃比フィードバック補正係数LM
D,バッテリ電圧による燃料噴射弁の開閉弁遅れ変化を補
正するための補正分Ts等により補正して最終的な燃料供
給量Tiを演算し(Ti←Tp×COEF×LMD+Ts)、この演算
された量の燃料が燃料噴射弁によって機関に間欠的に供
給される(特開昭60−240840号公報等参照)。
前記空燃比フィードバック補正係数LMDは、例えば比例
積分制御によって設定され、酸素センサによって検出さ
れる排気中の酸素濃度を介して検出される実際の空燃比
が、目標空燃比(理論空燃比)よりもリッチ(リーン)
であるときには、空燃比フィードバック補正係数LMDを
初めに所定の比例分Pだけ減少(増大)させ、それから
時間同期又は機関回転同期で所定の積分分Iずつ徐々に
減少(増大)させていき、実際の空燃比が目標空燃比付
近で反転を繰り返すように制御するものである。
<発明が解決しようとする課題> ところで、上記のような燃料供給制御装置においては、
空燃比ずれが発生するとこれが酸素センサで検出されて
目標空燃比にフィードバックされるため、フィードバッ
ク補正係数によって空燃比ずれの発生が判別できるが、
空燃比ずれの要因は種々あるためかかる空燃比ずれの要
因を判定することができないという問題がある。
また、空燃比ずれが発生する要因としては、吸入空気流
量を計測するエアフローメータの下流側に漏れ入る空気
量(エアリーク)の発生、燃料噴射弁の噴射特性バラツ
キ、供給燃料の圧力を決定するプレッシャレギュレータ
や燃料ポンプの異常等があり、それぞれの要因によって
発生する空燃比ずれのパターンが、第11図〜第14図に示
すように異なる。尚、第11図〜第14図には、燃料噴射弁
の劣化,目詰まり、空気漏れ発生、燃圧異常、エアフロ
ーメータの劣化(特に熱線式エアフローメータの熱線汚
れ)が発生したときの、空燃比エラー率の様子を示して
ある。
このため、例えば機関負荷と回転速度とで区分される運
転条件毎に空燃比フィードバック補正係数LMDを学習し
て、空燃比フィードバック補正係数LMDなしで得られる
空燃比が目標空燃比になるように燃料を補正する運転条
件別の学習補正係数を設定しても、一般に酸素センサは
各気筒の平均空燃比を検出するために、特に気筒間での
噴射特性にバラツキがあると、全気筒においてそれぞれ
目標空燃比を得ることができず、また、要因によって運
転条件に対する空燃比ずれのパターンが異なるために学
習頻度の低い運転条件では良好の補正が期待できず、学
習頻度の違いによって運転状態によって大きな空燃比段
差が発生する惧れがあるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、複数要
因により空燃比ずれが生じる場合であっても学習頻度や
運転条件の違いにより大きな空燃比段差が発生すること
を回避できると共に、気筒別に目標空燃比が得られる学
習補正装置を提供すると共に、かかる学習結果から空燃
比ずれの要因別に自己診断を行える自己診断装置を提供
することを目的とする。
<課題を解決するための手段> そのため、本発明では、第1図に示すように、機関の吸
入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、この吸
入空気流量検出手段で検出された吸入空気流量に基づい
て基本燃料供給量を設定する基本燃料供給量設定手段
と、機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段
と、この空燃比検出手段で検出された空燃比を目標空燃
比に近づけるように基本燃料供給量を補正するためのフ
ィードバック補正係数を設定するフィードバック補正係
数設定手段と、前記フィードバック補正係数の基準値か
らの偏差を運転条件毎に学習しこれを減少させる方向に
運転条件別の学習補正係数を設定する運転条件別学習補
正係数設定手段と、気筒毎に設けられた燃料供給手段に
よる燃料供給量を気筒別に強制的に補正し、この補正に
よる空燃比変化の期待値と検出された空燃比変化との差
に基づいて気筒別に基本燃料供給量を補正するための気
筒別補正値を学習設定する供給特性気筒別学習設定手段
と、前記吸入空気流量検出手段で検出された吸入空気流
量を一定量だけ補正するため第1補正値と、基本燃料供
給量を一定割合だけ補正するための第2補正値とを、前
記フィードバック補正係数を用いないで設定される燃料
供給量が目標空燃比相当量になるように少なくとも2つ
の異なる運転条件において共通に適合させて学習設定す
る共通補正値学習設定手段と、前記各手段により設定さ
れた基本燃料噴射量,フィードバック補正係数,運転条
件別学習補正係数,気筒別補正値,第1補正値及び第2
補正値に基づいて気筒別の燃料供給量を設定する燃料供
給量設定手段と、これにより設定された気筒別の燃料供
給量に基づいて気筒毎に設けられた燃料供給手段をそれ
ぞれに駆動制御する燃料供給制御手段と、を含んで内燃
機関の燃料供給制御装置における学習補正装置を構成す
るようにした。
また、第1図点線示のように、上記本発明にかかる学習
補正装置で学習設定された気筒別補正値,第1補正値及
び第2補正値それぞれと、所定の許容値とを比較するこ
とによって燃料供給制御装置の自己診断を行う自己診断
手段を含んで内燃機関の燃料供給制御装置における自己
診断装置を構成するようにした。
<作用> かかる構成の内燃機関の燃料供給制御装置における学習
補正装置において、吸入空気流量検出手段が機関の吸入
空気流量を検出し、この吸入空気流量に基づいて基本燃
料供給量設定手段が基本燃料供給量を設定する。また、
空燃比検出手段が機関吸入混合気の空燃比を検出し、こ
れにより検出された空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に基本燃料供給量を補正するためのフィードバック補正
係数がフィードバック補正係数設定手段により設定され
る。
運転条件別学習補正係数設定手段は、前記フィードバッ
ク補正係数の基準値からの偏差を運転条件毎に学習し、
この偏差を減少させる方向に運転条件別の学習補正係数
を設定する。
また、供給特性気筒別学習設定手段は、気筒毎に設けら
れた燃料供給手段による燃料供給量を気筒別に強制的に
補正し、この補正による空燃比変化の期待値と、実際に
検出された空燃比変化との差に基づき、気筒別の燃料供
給手段の供給特性のばらつきを補償すべく気筒別に基本
燃料供給量を補正するための気筒別補正値を学習設定す
る。
更に、共通補正値学習設定手段は、吸入空気流量の検出
値を一定量だけ補正するための第1補正値と、基本燃料
供給量を一定割合だけ補正するための第2補正値とを、
フィードバック補正係数を用いないで設定される燃料供
給量が目標空燃比相当量になるように少なくとも2つの
異なる運転条件において共通に適合させて学習設定す
る。
即ち、フィードバック補正係数による補正分を第1補正
値と第2補正値とで分担して補償できるように、少なく
とも2つの運転条件で適合させることで未知数である第
1補正値と第2補正値とを求めるものであり、例えば第
1補正値では吸入空気流量検出手段で検出されない漏れ
空気量の補正が行え、また、第2補正値では燃料供給圧
が初期から変化した場合などに対応した補正を行い得る
ことになる。
そして、燃料供給量設定手段は、前記基本燃料噴射量,
フィードバック補正係数,運転条件別学習補正係数,気
筒別補正値,第1補正値及び第2補正値に基づいて気筒
別の燃料供給量を設定し、この気筒別の燃料供給量に基
づき燃料供給制御手段が気筒毎に設けられた燃料供給手
段をそれぞれに駆動制御する。
一方、自己診断装置においては、自己診断手段が、学習
補正装置で学習設定された気筒別補正値,第1補正値及
び第2補正値それぞれと、所定の許容値とを比較し、許
容レベルを越える補正がなされている補正項があれば、
その補正項に関わると推測される燃料供給制御系の異常
を診断するものである。
例えば、気筒別補正値は、気筒別に設けられた燃料供給
手段の供給特性ばらつきを補償するから、気筒別補正値
が許容レベルを越えて設定されているときには燃料供給
手段の異常を気筒別に診断でき、また、第1補正値は吸
入空気流量の検出値を一定量だけ補正するから、補正が
増量側であれば吸入空気流量検出手段で検出されない空
気量の存在が予測される。更に、第2補正値が許容レベ
ルを越えるときには、燃料圧を決定する機構の異常や吸
入空気流量検出手段の劣化等を要因としているものと予
測診断される。
<実施例> 以下に本発明の実施例を説明する。
一実施例のシステム構成を示す第2図において、内燃機
関1には、エアクリーナ2から吸気ダクト3,スロットル
弁4及び吸気マニホールド5を介して空気が吸入され
る。吸気マニホールド5のブランチ部には、各気筒(本
実施例では4気筒)毎に燃料供給手段としての燃料噴射
弁6が設けられている。燃料噴射弁6は、ソレノイドに
通電されて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料
噴射弁であって、後述するコントロールユニット12から
の駆動パルス信号により通電されて開弁し、図示しない
燃料ポンプF/Pから圧送されてプレッシャレギュレータP
/Rにより所定圧力に調整された燃料を噴射供給する。
機関1の各燃料室には、それぞれ点火栓7が設けられて
いて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。
そして、機関1からは、排気マニホールド8,排気ダクト
9,三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排出され
る。三元触媒10は、排気成分中のCO,HCを酸化し、ま
た、NOxを還元して、他の無害な物質に転換する排気浄
化装置であり、混合気を理論空燃比で燃焼させたときに
両転換効率が最も良好なものとなる。
コントロールユニット12は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及
び入出力インタフェイスを含んで構成されるマイクロコ
ンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、各気筒毎に設けられてい
る燃料噴射弁6の作動を制御する。
前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3中に吸入空気
流量検出手段としての熱線式或いはフラップ式などのエ
アフローメータ13が設けられていて、機関1の吸入空気
流量Qに応じた電圧信号を出力する。
また、クランク角センサ14が設けられていて、4気筒の
場合、クランク角180゜毎の基準角度信号REFと、クラン
ク角1゜又は2゜毎の単位角度信号POSとを出力する。
ここで、前記基準角度信号REFの周期、又は、所定時間
内における単位角度信号POSの発生数を計測することに
より、機関回転速度Nを算出可能である。また、機関1
のウォータジャケットの冷却水温度Twを検出する水温セ
ンサ15等が設けられている。
更に、排気マニホールド8の集合部(各気筒の排気通路
集合部)に空燃比検出手段としての公知の酸素センサ16
が設けられ、排気中の酸素濃度を介して機関1に吸入さ
れる混合気の空燃比を検出する。また、スロットル弁4
には、その開度TVOをポテンショメータにより検出する
スロットルセンサ17が付設されている。
ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵されたマ
イクロコンピュータのCPUは、第3図〜第9図にフロー
チャートとして示すROM上のプログラムに従って演算処
理を行い、空燃比学習補正を含む燃料噴射制御を実施す
ると共に、前記空燃比学習補正による補正状態に基づい
て燃料供給制御系各部の自己診断を行う。
尚、基本燃料供給量設定手段,フィードバック補正係数
設定手段,運転条件別学習補正係数設定手段,供給特性
気筒別学習設定手段,共通補正値学習設定手段,燃料供
給量設定手段,燃料供給制御手段,自己診断手段として
の機能は、前記第3図〜第9図のフローチャートに示す
プログラムにより達成される。
次に第3図〜第9図のフローチャートを参照しつつコン
トロールユニット12内のマイクロコンピュータの演算処
理の様子を説明する。
ここで、第3図〜第9図のフローチャートを参照して各
種演算処理の内容を詳細に説明する前に、各種制御の概
略を説明すると、本実施例では、気筒別学習補正のた
め、機関1が過渡運転から安定した定常運転に移行する
と、まず、かかる定常運転で空燃比を目標空燃比に制御
するために用いた空燃比フィードバック補正係数LMD等
を所定数だけサンプリングし、次に特定1気筒の空燃比
フィードバック補正係数LMDのみを所定値Z(本実施例
では1.16)により補正して、かかる燃料補正状態におい
て空燃比を目標空燃比に制御するために用いた空燃比フ
ィードバック補正係数LMD等をやはり所定数だけサンプ
リングする。
そして、前記所定値Zによる補正で予測される空燃比フ
ィードバック補正係数LMDの変化に対する実際の変化に
基づき、所定値Zで空燃比フィードバック補正係数LMD
が補正された気筒の燃料噴射弁6の供給特性誤差量を各
気筒別に検出し、この誤差を解消すべく燃料供給量Tiを
補正するための補正値を、燃料供給量変化に対する誤差
量の変化様子に基づいて気筒別に学習し、この気筒別補
正値に従って気筒別にマッチングされた燃料供給量が設
定されるようにする。
また、2つの異なる運転条件でそれぞれ演算された燃料
噴射量Tiの演算式において、空燃比フィードバック補正
係数LMDを用いないで目標空燃比相当量のTiが得られる
ように、吸入空気流量Qの検出値を一定量だけ補正する
ΔQと、基本燃料噴射量Tpを一定割合補正するPRFPと
を、Ti演算式の連立方程式を解くことにより求めるよう
にしてある。
また、運転条件毎に空燃比フィードバック補正係数LMD
の基準値からの偏差を学習し、運転条件毎の補正要求変
化に対応する学習補正係数KBLRCの学習設定を行う。
更に、気筒別に検出された供給特性誤差量や気筒別に学
習された補正値、また、上記のように2つの異なる運転
条件で共通して適合するようにして求められる補正値Δ
Q,PRFPに基づいて異常診断を行うものである。
次に第3図〜第9図のフローチャートに従って制御の詳
細な説明を行う。
第3図のフローチャートに示す空燃比フィードバック制
御ルーチンは、機関1の1回転(1rev)毎に実行される
ものであり、このルーチンで空燃比フィードバック補正
係数LMDが比例積分制御されると共に、燃料噴射弁6の
気筒別供給誤差量の検出が行われる。
まず、ステップ1(図中ではS1としてある。以下同様)
では、酸素センサ(O2/S)16から排気中の酸素濃度に応
じて出力される検出信号(電圧)をAD変換して入力す
る。
次のステップ2では、機関回転速度Nと後述する別ルー
チンで設定される基本燃料噴射量(基本燃料供給量)Tp
とによって複数に分割される運転状態毎に、予め空燃比
フィードバック補正係数LMDの操作量を記憶したマップ
から、現状の機関回転速度Nと基本燃料噴射量Tpとに対
応する操作量データを検索して求める。
空燃比フィードバック補正係数LMDは、基本燃料噴射量T
pの補正演算に用いられ、酸素センサ16によって検出さ
れる空燃比を目標空燃比(理論空燃比)に近づけるよう
に設定されるものであり、本実施例では比例・積分制御
によって設定制御され、前記マップから検索して求めら
れる操作量は、リッチ制御比例分PR,リーン制御比例分P
L,積分分Iである。
ステップ3では、ステップ1でAD変換して得た酸素セン
サ16の出力と、目標空燃比相当のスライスレベル(例え
ば500mV)とを比較して、機関吸入混合気の空燃比が目
標(理論空燃比)に対してリッチであるかリーンである
かを判別する。尚、酸素センサ16は、排気マニホールド
8の集合部で排気中酸素濃度を検出するものであるか
ら、この酸素センサ16によって検出される空燃比は、各
気筒の平均空燃比である。
ここで、酸素センサ16の出力がスライスレベルよりも大
きく空燃比が目標に対してリッチであると判別される
と、ステップ4へ進んでリッチ初回判別フラグfRを判別
する。前記リッチ初回判別フラグfRは、空燃比のリーン
状態においてゼロがセットされるから、今回がリッチ検
出の初回であるときには、このステップ4でリッチ初回
判別フラグfRはゼロであると判別される。
fR=0であってリッチ検出の初回であるときには、ステ
ップ5へ進んで前回までに設定されている空燃比フィー
ドバック補正係数LMDの値、即ち、空燃比がリーンから
リッチに反転する直前の空燃比フィードバック補正係数
LMDを最大値(ピーク値)aにセットする。
そして、次のステップ6では、後述するように過渡運転
から定常運転に移行した初回に所定値がセットされる通
常学習カウンタnl(第10図参照)がゼロであるか否かを
判別する。通常学習カウンタnlがゼロでないときには、
ステップ7へ進んでこの通常学習カウンタnlを1だけカ
ウントダウンさせ、次のステップ10で前記ステップ5で
セットされたaを前回までの積算値Σaに加算して積算
値Σaを更新すると共に、リッチ初回カウンタnRを1ア
ップさせ、更に、燃料噴射量Tiの積算値ΣTiに最新値Ti
を加算してΣTiを更新する。
即ち、前記通常学習カウンタnlは、過渡運転から定常運
転に移行した初回に所定値がセットされた後、リッチ検
出の初回毎に1ダウンされ、その都度、空燃比フィード
バック補正係数LMDの最大値aを及び燃料噴射量Tiが積
算されると共に、リッチ初回カウンタnRが1アップされ
るようになっており、通常学習カウンタnlがカウントダ
ウンされる間に集められたデータが、燃料噴射弁6の学
習期間におけるデータと比較されて、燃料噴射弁6の供
給誤差量の検出が行われる。
尚、後述するようにリーン検出の初回においては、空燃
比フィードバック補正係数LMDの最小値b及び燃料噴射
量Tiが積算されると共に、リーン初回カウンタnLが1ア
ップされるようになっている。
一方、ステップ6で通常学習カウンタnlがゼロであると
判別されたときには、ステップ8へ進んで燃料噴射弁
(F/I)6の学習期間を判別するためのF/I学習フラグFI
lの判別を行う。ここで、F/I学習フラグFIlが0であっ
て燃料噴射弁6の気筒別学習期間であるときには、ステ
ップ9へ進んでF/I学習フラグFIlが0になってからF/I
学習(データサプリング)を禁止する期間を計測するた
めのタイマTmacc2(第10図参照)がゼロであるか否かを
判別する。
そして、タイマTmacc2がゼロでなく、F/I学習フラグFIl
が0になってから所定時間以上経過していないときに
は、ステップ10をジャンプしてステップ11へ進むが、タ
イマTmacc2がゼロであってF/I学習フラグFIlが0になっ
てから所定時間以上経過しているときには、ステップ10
へ進んでLMD最大値a及び燃料噴射量Tiの積算を行うと
共に、リッチ初回カウンタnRを1アップさせる。
即ち、通常学習カウンタnlがゼロなるまでの間と、F/I
学習フラグFIlが0でかつタイマTmacc2が0であるとき
とにおいて、それぞれΣa,ΣTiが演算されると共に、nR
がカウントアップされるようになっており、通常学習カ
ウンタnlがゼロであってかつF/I学習フラグFIlが1であ
るときと、通常学習カウンタnlがゼロであってかつタイ
マTmacc2がゼロでないときには、Σa,ΣTiの積算及びnR
がカウントアップのカウントアップは行われない。これ
は、後述するリーン検出初回におけるΣb,ΣTiの積算及
びnLのカウントアップでも共通に行われる制御である。
F/I学習フラグFIlが0になると、後述すのように特定1
気筒の空燃比フィードバック補正係数LMDのみを所定値
Zで補正して、その後の空燃比フィードバック補正係数
LMDの動きを監視するが、空燃比フィードバック補正係
数LMDが前記補正に見合った値に落ち着くまでの間を、
前記タイマTmacc2で検出するものである。
ステップ11では、前回までの空燃比フィードバック補正
係数LMDからステップ2で検索して求めたリーン制御比
例分PLを減算し、その結果を新たに空燃比フィードバッ
ク補正係数LMDにセットすることにより、燃料供給量Ti
が補正係数LMDで減少補正されて空燃比にリッチ状態が
解消されるようにする。
空燃比フィードバック補正係数LMDをリーン制御比例分P
Lだけ比例制御した後は、ステップ12でリッチ初回判断
フラグfRに1をセットする一方、リーン初回判別フラグ
fLにゼロをセットする。そして、空燃比のリッチ状態が
継続しているときには、ステップ4でリッチ初回判別フ
ラグfRが1であると判別されることにより、ステップ13
へ進む。
ステップ13では、空燃比フィードバック補正係数LMDの
前回値からステップ2で検索して求めた積分分Iを減算
して、その結果を空燃比フィードバック補正係数LMDに
新たにセットする。従って、空燃比のリッチ状態が解消
されるまでは、機関1が1回転する毎にこのステップ13
で空燃比フィードバック補正係数LMDが積分分Iずつ徐
々に減少設定される。
かかる空燃比フィードバック補正係数LMDの積分制御に
よる減少で空燃比のリッチ状態が解消されて、ステップ
3で酸素センサ16の出力がスライスレベルよりも低く空
燃比が目標空燃比に対してリーンであると判別される
と、今度はステップ14へ進みリーン初回判別フラグfLの
判別を行う。
リーン初回判別フラグfLは、空燃比のリッチ状態におけ
るステップ12でゼロがセットされているのでは、今回が
リーン検出の初回であれば、このステップ14でfL=0の
判別が下される。
fL=0でリーン検出の初回であるときにはステップ15へ
進み、空燃比フィードバック補正係数LMD、即ち、空燃
比がリッチからリーンに反転する直前の空燃比フィード
バック補正係数LMDを最小値(ピーク値)bにセットす
る。
そして、次のステップ16では、前記通常学習カウンタnl
(第10図参照)がゼロであるか否かを、リッチ検出初回
のときと同様にして判別する。通常学習カウンタnlがゼ
ロでないときには、ステップ17へ進んでこの通常学習カ
ウンタnlを1だけカウントダウンさせ、次のステップ20
で前記ステップ15でセットされたbを前回までの積算値
Σbに加算して積算値Σbを更新すると共に、リーン検
出カウンタnLを1アップさせ、更に、燃料噴射量Tiの積
算値ΣTiに最新値Tiを加算してΣTiを更新する。
一方、ステップ16で通常学習カウンタnlがゼロであると
判別されたときには、ステップ18へ進んで燃料噴射弁
(F/I)6の学習期間を判別するためのF/I学習フラグFI
lの判別を行う。ここで、F/I学習フラグFIlが0であっ
て燃料噴射弁6の気筒別学習期間であるときには、ステ
ップ19へ進んでF/I学習フラグFIlが0になってからF/I
学習(データサプリング)を禁止する期間を計測するた
めのタイマTmacc2(第10図参照)がゼロであるか否かを
判別する。
そして、タイマTmacc2がゼロでなく、F/I学習フラグFIl
が0になってから所定時間以上経過していないときに
は、ステップ20をジャンプしてステップ21へ進むが、タ
イマTmacc2がゼロであってF/I学習フラグFIlが0になっ
てから所定時間以上経過しているときには、ステップ20
へ進んでLMD最小値b及び燃料噴射量Tiの積算を行うと
共に、リーン初回カウンタnLを1アップさせる。
即ち、上記各演算処理により、通常学習カウンタnlがゼ
ロでないときに空燃比が反転する毎に空燃比フィードバ
ック補正係数LMDの最大及び最小値データa,b及び燃料噴
射量Tiのデータが集められ、また、通常学習カウンタnl
がゼロであっても、F/I学習フラグFIlが0であってかつ
0になってから所定時間以上経過していれば、同様に空
燃比フィードバック補正係数LMDの最小及び最大値デー
タa,b及び燃料噴射量Tiのデータが集められると共に、
リッチ・リーンの反転回数nR,nLがカウントアップされ
る。
ここで、通常学習カウンタnlがゼロでないときに集めら
れたデータが通常燃料制御時のものであり、F/I学習フ
ラグFIlがゼロのときに集められたデータが燃料噴射弁
6の気筒別学習(特定気筒の空燃比フィードバック補正
係数LMDのみを所定値Zで補正して燃料供給が制御され
る)時のものである。
ステップ21では、前回までの空燃比フィードバック補正
係数LMDにステップ2で検索して求めたリッチ制御比例
分PRを加算し、その結果を新たに空燃比フィードバック
補正係数LMDにセットすることにより、燃料供給量Tiが
増量補正されて空燃比のリーン状態が解消されるように
する。
空燃比フィードバック補正係数LMDをリッチ制御比例分P
Rだけ比例制御した後は、ステップ22でリッチ初回判別
フラグfRに0をセットする一方、リーン初回判別フラグ
fLに1をセットする。
そして、空燃比のリーン状態が継続しているときには、
ステップ14でリーン初回判別フラグfLが1であると判別
されることにより、ステップ23へ進む。
ステップ23では、空燃比フィードバック補正係数LMDの
前回値にステップ2で検索して求めた積分分Iを加算し
て、その結果を空燃比フィードバック補正係数LMDに新
たにセットする。従って、空燃比のリーン状態が解消さ
れるまでは、機関1が1回転する毎にこのステップ23で
空燃比フィードバック補正係数LMDが積分分Iずつ徐々
に増大設定される。
ここで、リッチ・リーンの検出初回では、更に、ステッ
プ24以降の演算処理が行われる。
ステップ24では、F/I学習フラグFIlを判別し、F/I学習
フラグFIlが1であるとき、即ち、特定1気筒の燃料噴
射弁学習が行われていないときにはステップ25へ進む。
そして、ステップ25では、通常学習カウンタnlを判別
し、通常学習カウンタnlがゼロでないときにはそのまま
本ルーチンを終了させ、通常学習カウンタnlがゼロであ
るときには、ステップ26へ進む。
ステップ26では、リッチ・リーンの反転回数をカウント
するnR,nLがそれぞれ8であるか否かを判別する。nR=n
L=8であると判別されたときには、通常学習カウンタn
lが所定値からカウントダウンされる間における空燃比
の反転回数が規定数になったことを示すため、ステップ
27以降へ進んでF/I学習前の空燃比フィードバック補正
係数LMDを学習する。
即ち、本実施例では、過渡運転から定常に移行してから
所定時間Tmaccが経過すると、その時点から通常学習カ
ウンタnlが所定値からカウントダウンされ、通常学習カ
ウンタnlがゼロになるまでの間において、空燃比フィー
ドバック補正係数LMDのピーク値a,bや燃料噴射量Tiのデ
ータが集められるものであり、ここで集められたデータ
と、次に行う燃料噴射弁6の気筒別学習時において集め
られるデータとが比較されて、その結果に基づいて燃料
噴射弁6の供給特性誤差が検出されるようになってお
り、nR=nL=8は通常学習カウンタnlがゼロになるまで
の間のデータ集めが終了していることを示す。
ステップ27では、燃料噴射弁6の気筒別学習を開始させ
るためのデータが集められたので、F/I学習フラグFIlに
ゼロをセットし、次のステップ28では通常学習カウンタ
nlがゼロになるまでの間においてカウントアップされた
nR,nLをゼロリセットする。
そして、ステップ29では、通常学習カウンタnlがゼロに
なるまでの間においてサンプリングされたΣaとΣbと
から、空燃比フィードバック補正係数LMDの中心値の平
均値(Σa/r+Σb/8)/2を求め、更に、この平均値に運
転状態毎に学習されている空燃比学習補正係数KBLRCを
乗算した値を、空燃比フィードバック補正係数LMDの初
期値▲▼φ(F/I学習前の値)とする。
前記空燃比学習補正係数KBLRCは、燃料噴射弁6の気筒
別学習に関わる制御が行われているとき以外で、空燃比
フィードバック補正係数LMDなしで得られるベース空燃
比が目標空燃比になるように学習されるものであり、吸
入空気流量Qで区分される運転条件毎に学習記憶されて
いる。
次のステップ30では、通常学習カンウンタnlがゼロにな
るまでの間においてサンプリングされたΣaとΣbとを
ゼロリセットし、更に、次のステップ31では、ΣTiをゼ
ロリセットする。
一方、ステップ26でnR=nL=8でないと判別されたとき
には、燃料噴射弁6の気筒別学習に関わる演算処理を行
わない通常の制御状態であるから、ステップ32以降にお
いて空燃比学習補正係数KBLRCの学習設定を行う。
ステップ32では、nR=nL=0であるか否か判別し、ゼロ
でないときは本ルーチンをそのまま終了させ、ゼロであ
るときにはステップ33へ進んで吸入空気流量Qに対応し
て空燃比学習補正係数KBLRCが記憶されているマップか
ら、当該運転状態に対応する空燃比学習補正係数KBLRC
を検索して求める。
次のステップ34では、空燃比フィードバック補正係数LM
Dの上下ピーク値であるa,bの最新値から求められる補正
係数LMDの中心値(a+b)/2と、マップから検索して
求めた空燃比学習補正係数KBLRCとを、所定値Mに基づ
いて以下の式に従い加重平均して、新たに現状の運転状
態に対応する空燃比学習補正係数KBLRCを求める。
そして、ステップ35では、ステップ34で求めた新たな空
燃比学習補正係数KBLRCを、吸入空気流量Qに対応して
記憶されている補正係数KBLRCの更新データして、マッ
プデータの書き換えを行う。
一方、ステップ24でF/I学習フラグFIlがゼロであると判
別されたときには、燃料噴射弁6の気筒別学習が行われ
る状態であって、後述するように特定1気筒の燃料噴射
弁6の供給特性誤差を検出するために、該特定1気筒の
空燃比フィードバック補正係数LMDのみが所定値Zで補
正される。また、この状態においても、通常学習カウン
タnlがゼロでないときと同様にしてΣa,Σb,ΣTiなどの
データが集められると共に、空燃比の反転をカウントす
るnR,nLがゼロからカウントアップされる。
従って、次のステップ38では、nR=nL=8であるか否か
の判別を行い、燃料噴射弁6の学習を開始してから空燃
比が所定回数以上反転したか否かを判別する。ここで、
nR=nL=8でないと判別されたときには、燃料噴射弁6
の学習において集められたデータの数が少なく精度の良
い学習が行えないから、そのまま本ルーチンを終了させ
るが、nR=nL=8であるときには、所定数のデータが集
められたことを示すため、ステップ39以降へ進んで、燃
料補正(LMD補正)が施されている気筒の燃料噴射弁6
における供給特性誤差の検出を行う。
ステップ39では、F/I学習フラグFIlがゼロの状態でカウ
ントアップされたnR及びnLをゼロリセットする。
ステップ40では、F/I学習フラグFIlがゼロであって特定
1気筒の空燃比フィードバック補正係数LMDのみを所定
値Zで補正したときに、実際の空燃比を目標空燃比に制
御するために用いられた補正係数Aregを、以下の式に従
って演算する。
即ち、この補正係数Aregは、通常学習カウンタnlゼロで
ないときに空燃比制御のために用いた▲▼φと同
等のものであり、特定1気筒の空燃比フィードバック補
正係数LMDのみを所定値Zで補正した結果、各気筒の平
均空燃比を目標空燃比に制御するために必要とされた基
本燃料噴射量Tpの補正係数である。
次のステップ41では、ステップ40での演算に用いた燃料
噴射弁6の学習時におけるデータであるΣa,Σbをゼロ
リセットする。
また、ステップ42では、Σa,Σbの積算と同時に積算し
て得られた燃料噴射量Tiの積算値ΣTiを、サンプリング
数である16で除算してF/I学習時における平均値mTiにセ
ットする。
そして、次のステップ43では、以下の式に従って、特定
1気筒の空燃比フィードバック補正係数LMDのみを所定
値Zで補正したときの空燃比フィードバック補正の結果
から、前記所定値Zを逆算して求める。
X← ▲▼φ/{Areg×F/I数−▲▼φ(F/I数−
1)} 即ち、本実施例では、各燃料噴射弁6の供給特性誤差を
検出するに当たって、特定1気筒の空燃比フィードバッ
ク補正係数LMDにのみ所定値Z(1.16)を乗算して燃料
噴射量Tiを演算させ、特定1気筒のみを前記所定値Zに
よる燃料噴射量Tiの下で燃料制御させ、この結果が予測
通りに空燃比フィードバック補正制御に表れるか否かに
よってその燃料噴射弁6の供給特性誤差を検出するもの
であり、上記X(所定値Zの逆算値)の演算式は次のよ
うにして導かれる。
特定1気筒のみの燃料を補正すると、その気筒単独で空
燃比フィードバック補正すると仮定すれば、燃料補正前
の空燃比補正係数▲▼φに対して補正係数が▲
▼φ/Zになれば、所定値Zによる空燃比フィードバ
ック補正係数LMDの補正がキャンセルされて空燃比は目
標空燃比に戻るはずである。一方、空燃比フィードバッ
ク補正係数LMDが所定値Zで補正されないその他の気筒
に関しては燃料の補正が行われないので、それぞれの気
筒単独でフィードバック補正を実施したとしても、空燃
比補正係数▲▼φは変化しない。ところで、酸素
センサ16の検出に基づく空燃比フィードバック補正は、
全気筒の平均空燃比を目標空燃比に制御するものである
から、特定1気筒のみの空燃比フィードバック補正係数
LMDを補正したときの空燃比補正係数▲▼(空燃
比フィードバック補正係数LMDと空燃比学習補正係数KBL
RCとを乗算した補正係数)は、各気筒の平均値として求
められるはずである。
従って、特定1気筒のみの燃料を所定値Zで補正したと
きに、空燃比を目標空燃比に制御するのに必要となる空
燃比補正係数▲▼は、 となる。
ここで、特定1気筒のみの空燃比フィードバック補正係
数LMDを所定値Zで補正したときに、空燃比を目標空燃
比に制御するために必要とした空燃比補正係数はAregと
してステップ40で求められるから、このAregを前記式の
▲▼に代入して所定値Zを逆算することができ、
この逆算式が前述のXの演算式であり、所定値Zで補正
した気筒の燃料噴射弁6が正常であれば、所定値Zと、
この所定値Zを前記式で逆算して求めた値であるXとは
略同じになるはずであるが、両者に差が生じたときには
燃料補正した気筒の燃料噴射弁6では、所定値Zによる
補正に見合った燃料が精度良く噴射されないことを示
し、前記差に応じて当該気筒における供給特性誤差量が
検出されるものである。
従って、次のステップ44では、ステップ43において演算
されたXと、実際に燃料噴射量Ti(空燃比フィードバッ
ク補正係数LMD)の補正に用いた所定値Z(本実施例で
は1.16)との差Y(←1.16(Z)−X)を演算する。こ
のYが、学習した気筒の燃料噴射弁6の供給特性誤差率
(量)に相当し、燃料噴射弁6が所期の量よりも少ない
燃料した噴射しないときには、Xが所定値Zよりも小さ
くなるから、この場合Yはプラスの値となり、Yは誤差
率ではあるがその気筒で補正すべき値であると見做すこ
とができる。
ステップ44で今回燃料補正した気筒の供給特性誤差に相
当するYを演算したので、次のステップ45ではF/I学習
フラグFIlに1をセットし、次のステップ46ではΣTiを
ゼロリセットする。
更に、ステップ47では、ステップ40において求めた空燃
比補正係数Aregと、燃料噴射弁6の学習前の通常燃料制
御状態で求めた初期値▲▼φとが略等しいか否か
を判別する。空燃比補正係数Aregは、特定1気筒の燃料
を補正したときのデータであるから、初期値▲▼
φに対して変化するのが正常であり、特定1気筒の燃料
を補正したのに空燃比補正係数が変化しないときには、
その気筒の燃料噴射弁6の駆動制御が、回路の断線や短
絡によって不可能な状態であると推測される。
このため、ステップ47で▲▼φ=Aregであると判
別されたときには、燃料の補正を行った気筒の燃料噴射
弁6の異常であるから、ステップ482でF/I学習を行った
補正気筒のナンバーncylを判別し、ステップ49〜52で補
正した気筒の燃料噴射弁6が異常(NG)であることを、
例えば車両のダッシュボード上等に表示する。このよう
に制御不能となっている気筒が表示されれば、燃料噴射
弁6の交換などのメンテナンスを速やかに行わせること
ができ、制御不能な燃料噴射弁6が使われ続けることを
防止できる。
一方、ステップ47で▲▼φ=Aregでないと判別さ
れたときには、供給特性誤差があるものの直ちに燃料噴
射弁6の異常を判別することができないので、ステップ
53〜ステップ59において今回検出された供給特性誤差率
Yを燃料噴射量mTiに対応させて気筒別に記憶させる。
ステップ53では、F/I学習のため燃料を補正する気筒の
ナンバーがセットされるncylが1であるか否かを判別
し、ncylが1であって#1気筒の燃料噴射弁6について
の学習が行われたときには、ステップ44で求めた誤差率
Yを、ステップ42で求められる平均燃料噴射量mTiに対
応して#1気筒の誤差率Y1を記憶するマップのデータと
して記憶させる。
ステップ53でncylが1でないと判別されると、ステップ
55でncylが2であるか否かを判別し、ncyl=2であると
きにはステップ56へ進み、平均燃料噴射量mTiに対応し
て#2気筒の誤差率Y2を記憶するマップのデータとして
ステップ44で求めた誤差率Yを記憶させる。
更に、ステップ55でncyl=2でないと判別されると、ス
テップ57でncylが3であるか4であるかを判別し、ncyl
が3であるときにはステップ58で#3気筒の誤差率Y3マ
ップへのYの記憶を行い、ncylが4であるときにはステ
ップ59で#4気筒の誤差率Y4マップへのYの記憶を行
う。
このように、気筒別に検出した誤差率Yを、各気筒別に
燃料噴射量mTiに対応させて記憶させれば、各気筒の燃
料噴射弁6の誤差率Y1〜Y4が、燃料噴射量Tiの変化に対
してどのように変化しているかを判別でき、これに基づ
いて各気筒で所期の燃料供給制御を行わせるためには、
どのような補正を各気筒の燃料噴射量Tiの演算に施せば
良いかを判断でき、また、各気筒の燃料噴射弁6の異常
を診断する材料とすることもできる。
第4図のフローチャートに示すルーチンは、燃料噴射量
演算ルーチンであり、10ms毎に実行される。まず、ステ
ップ61では、スロットルセンサ17で検出されるスロット
ル弁4の開度TVO,クランク角センサ14からの検出信号に
基づいて算出される機関回転速度N,エアフローメータ13
で検出される吸入空気流量Q等を入力する。
次のステップ62では、ステップ61で入力した機関回転速
度Nと吸入空気流量Qと、更に、後述する第8図のフロ
ーチャートで設定される空気漏れ補正値(第1補正値)
ΔQと、に基づいて各気筒共通の基本燃料噴射量(基本
燃料供給量)Tp(←K×(Q+ΔQ)Q/N;Kは定数)を
演算する。尚、前記空気漏れ補正値ΔQは、エアフロー
メータ13の下流側で機関吸気系に漏れ入り、エアフロー
メータ13で検出されない漏れ空気量分を補正するため
に、吸入空気流量の検出値Qを一定量だけ補正するもの
である。
前記基本燃料噴射量Tpは、現状の空気量に対応して理論
空燃比を得る燃料量が、燃料噴射弁6をどれだけの時間
開弁させれば噴射供給されるかを示すものであり、演算
に用いられる定数Kは、燃料噴射弁6の開弁時間に対す
る実際の噴射燃料量の関係から設定される。
ステップ63では、ステップ61で今回入力したスロットル
弁開度TVOと本ルーチンノ前回実行時における入力値の
差として求められる単位時間当たりの開度変化率ΔTVO
が、略ゼロであるか否かを判別する。
スロットル弁4の開度変化率ΔTVOが略ゼロであって、
スロットル弁4が略一定の開度であるときには、ステッ
プ64においてΔTVOと同様にして求められる機関回転速
度Nの変化率ΔNが略ゼロであるか否かを判別する。
このステップ64で変化率ΔNが略ゼロであると判別され
たときには、スロットル弁4の開度TVOが略一定でかつ
機関回転速度Nが略一定の状態であるから、機関1の定
常運転状態であると見做してステップ65へ進む。
一方、ΔTVOとΔNとの少なくとも一方が略ゼロでなく
変動しているときには、機関1が過渡運転状態であると
見做してステップ67へ進む。
ステップ67では、過渡運転から定常運転に移行してから
の経過時間を計測するタイマTmaccに所定値(300)をセ
ットする。そして、過渡運転から定常運転に移行する
と、ステップ65で前記タイマTmaccがゼロであるか否か
の判別がなされ、ゼロでないときにはステップ66へ進ん
でタイマTmaccが1だけカウントダウンされる。
従って、前記タイマTmaccがゼロになるのは、ΔTVOとΔ
Nとに基づいて機関1の定常運転が判別されてから、ス
テップ67でセットされる所定値と本ルーチンの実行周期
とに応じた所定時間が経過してからであり、ΔTVOとΔ
Nとに基づいて機関1の定常運転が判別されていても前
記タイマTmaccがゼロになるまでの間は、過渡運転時の
空燃比変動が影響するため、前記タイマTmaccがゼロと
なる過渡運転から所定時間以上経過した安定定常運転時
にのみ、F/I学習が行われるようになっている(ステッ
プ69)。
次のステップ68では、通常噴射制御用の各気筒共通の有
効噴射量Teと、燃料噴射弁6の学習用(誤差検出用)の
有効噴射量Tedmyとを以下の式に従って演算する。
Te←2×Tp×LMD×COEF×KBLRC×PRFP Tedmy← 2×Tp×(LMD×1.16)×COEF×KBLRC×PRFP ここで、Tpは本ルーチンのステップ63で演算した基本燃
料噴射量、LMDは前記第3図のフローチャートに示すル
ーチンで演算された空燃比フィードバック補正係数、KB
LRCは同じく第3図示のルーチンで運転条件別に学習さ
れた空燃比学習補正係数である。また、PRFPは後述する
第8図のフローチャートで設定される燃料供給系補正値
(第2補正値)であり、燃料ポンプF/Pやプレッシャレ
ギュレータPRの異常によって燃料噴射弁6に圧送される
燃料の圧力が初期値でなくなったときに、この圧力異常
を補償し得るものである。更に、COEFは、水温センサ15
で検出される冷却水温度Twを主とする機関運転状態に基
づいて設定される各種補正係数である。
また、各演算式でそれぞれ2を乗算してあるのは、例え
ば、通常行われるシーケンシャル噴射制御時と、噴射量
が大きくなったときに行う全気筒同時噴射制御時とで、
基本燃料噴射量Tpを共通に用いることができるようにす
るためであり、特に必要とする補正項ではなく、基本燃
料噴射量Tpの演算に用いる定数Kに含めても良い。
上記演算式において、通常の有効噴射量Teに対し、燃料
噴射弁(F/I)6の学習用の有効噴射量Tedmyの演算式で
は、空燃比フィードバック補正係数LMDに所定値Z=1.1
6を乗算してあり、この有効噴射量Tedmyを、前記F/I学
習フラグFIlがゼロである燃料噴射弁6の学習期間にお
いて特定1気筒のみに適用することで、強制的に1気筒
の燃料噴射量Tiを変化させて、その影響が表れる空燃比
フィードバック補正係数LMDの変化を監視することで、
有効噴射量Tedmyを適用した気筒の燃料噴射弁6の供給
特性誤差を検出するものである。
ステップ69では、前記タイマTmaccがゼロであるか否か
を判別する。このタイマTmaccは、前述のように過渡運
転から所定時間以上経過した定常運転時にゼロとなるか
ら、このタイマTmaccがゼロでないときには、機関1が
過渡運転状態であるか安定した定常運転状態ではないた
め、ステップ70へ進む。
ステップ70では、機関1の過渡運転を判別するための過
渡フラグFaccに1をセットする。次のステップ71では、
F/I学習フラグFIlに1をセットして、F/I学習を禁止す
る。
更に、ステップ72では、通常学習カウンタnlに所定値16
をセットすると共に、リッチ・リーンの反転回数をカウ
ントするnR,nLをゼロリセットし、更に、空燃比フィー
ドバック補正係数LMDのピーク値を積算するΣa,Σb及
び燃料噴射量Tiを積算するΣTiをゼロリセットする。
一方、ステップ69でタイマTmaccがゼロであると判別さ
れたときには、ステップ73へ進んで前記過渡フラグFacc
の判別を行う。前記過渡フラグFaccは、Tmacc≠0であ
るときに1がセットされているので、Tmacc=0となっ
た初回においては、このステップ73でFacc=1であると
判別されてステップ74へ進むことになる。
ステップ74では、通常学習カウンタnlに所定値16を改め
てセットし、次のステップ75では、過渡フラグFaccにゼ
ロをセットする。
そして、次のステップ76では、学習を行う気筒ナンバー
を指定するncylが4であるか否かを判別し、ncylが4で
あるときにはステップ77でncylに1をセットして、#1
気筒の燃料噴射弁6についての学習が行われるように
し、また、ncylが4でないときには、ステップ78でncyl
を1アップさせて#2,#3,#4気筒のいずれかの燃料噴
射弁6について学習が行われるようにする。従って、燃
料噴射弁6の学習を行う気筒は、タイマTmaccがゼロに
なった初回、即ち、安定定常運転の検出初回毎に順次切
り換えられるようになっている。
次のステップ79では、通常学習カウンタnlがゼロである
か否かを判別する。通常学習カウンタnlがゼロでないと
きには、ステップ80でタイマTmacc2に所定値200をセッ
トし、また、通常学習カウンタnlがゼロであるときに
は、ステップ81で前記タイマTmacc2がゼロであるか否か
を判別して、ゼロでないときにはステップ82へ進んでタ
イマTmacc2を1ダウンさせる。
前記通常学習カウンタnlが所定値からカウントダウンさ
れてゼロになるまでの間に、有効噴射量Teに基づく通常
燃料制御状態におけるΣa,Σb等のデータが求められ、
次に特定1気筒の燃料噴射弁6のみが前記有効噴射量Te
dmyに基づいて制御されて、このF/I学習期間において新
たにΣa,Σb等のデータが求められるが、前記有効噴射
量Tedmyを使い出した初期状態では、空燃比フィードバ
ック補正係数LMDが安定しないので、前記タイマTmacc2
で計測される時間においてはF/I学習状態におけるΣa,
Σb等のデータの収集が禁止されるようにしてある(第
10図参照)。
次に第5図のフローチャートに示すルーチンに従って行
われる燃料噴射量の気筒別学習補正について説明する。
このルーチンは、バックグラウンドジョブ(BGJ)とし
て実行されるものであり、まず、ステップ101では、燃
料噴射量mTiに対応して気筒別に記憶されている燃料噴
射弁6の供給特性誤差率Y1〜Y4(ステップ53〜ステップ
59参照)の絶対値が、燃料噴射量Tiの増大変化に対して
単調減少しているか否かを判別するためのフラグである
fプラス及びfマイナスをゼロリセットし、更に、誤差
率Y1〜Y4のマップアドレスを指定するiをゼロリセット
する。
そして、次のステップ102では、アドレスiが7以下で
あるか否かを判別し、i<7であるときには、ステップ
103へ進む。
ステップ103では、#1気筒の燃料噴射弁6の学習を行
ったときの誤差率Y1が燃料噴射量mTiに対応して記憶さ
れているマップから、燃料噴射量mTi格子のアドレスi
に記憶されているデータを読み出し、その値をy1(i)
にセットする。
また、ステップ104では、Y1のマップにおいてステップ1
03におけるアドレスiの次のアドレスi+1に記憶され
ているデータを読み出し、その値をy1(i+1)にセッ
トする。
次のステップ105では、アドレスiがゼロであるか否か
を判別し、ステップ101からステップ102へ進んだ初回で
アドレスiがゼロであるときには、ステップ106へ進
む。ステップ106では、ステップ103で求めたアドレスi
=0における#1気筒の燃料噴射弁6の誤差率であるy1
(0)と、次のアドレスi=1におけるy1(1)とを比
較する。
そして、y1(0)が大きいときには、ステップ107へ進
んでステップ101でゼロリセットされているfプラスに
1をセットし、y1(1)が大きいときには、ステップ10
8へ進んでステップ101でゼロリセットされているfマイ
ナスに1をセットする。
ここで設定されるfプラス及びfマイナスで表されるy1
の変化の様子が、アドレスiを増やしていったときにも
継続するかによって、後述するように誤差Y1の要因が判
別されて、それに見合った補正項が設定される。
次のステップ113では、アドレスiが1アップされるた
め、アドレスiがゼロの状態でステップ106へ進んだと
きには、ここでアドレスiが1に設定される。
ステップ113でアドレスiを1アップさせると、再びス
テップ102に戻り、アドレスiが7未満であるからステ
ップ103及びステップ104での演算処理が繰り返される
が、ステップ105でアドレスiがゼロでないと判別され
ることにより、今度はステップ109へ進む。
ステップ109では、アドレスiがゼロであるときに設定
されたfプラスが1であるかゼロであるか否かを判別
し、fプラスが1であるときには、ステップ110へ進ん
でy1(i)−y1(i+1)をBregにセットする。また、
fプラスが0であってfマイナスが1であるときには、
ステップ111へ進んで、y1(i+1)−y1(i)をBreg
にセットする。
そして、ステップ112では前記Bregの正負を判別し、Bre
gが正であるときにはステップ113へ進んでアドレスiを
1アップさせ、再びステップ102〜ステップ104での演算
処理を繰り返す。
即ち、誤差率y1(i)の絶対値が燃料噴射量Tiの増大変
化に対応して単調減少するときには、例えばfプラスが
1であればy1(i)−y1(i+1)は常時正であり、f
マイナスが1であればy1(i+1)−y1(i)が常時正
となるはずである。従って、ステップ112でBregが正で
あるとは判別されているときには、誤差率y1(i)の絶
対値が燃料噴射量tiの増大変化に対応して単調減少して
いることを示す。
Bregが正であれば、アドレスiをステップ113で1アッ
プさせて再びステップ102へ戻り、アドレスiが7にア
ップされるまで、Bregが正であることを確認する。
誤差率y1(i)の絶対値が燃料噴射量Tiの増大変化に対
応して単調減少していることが、アドレスiが7になる
まで継続して判別されると、今度はステップ102からス
テップ115へ進む。
ステップ115では、燃料噴射量Tiを演算するときに用い
るバッテリ電圧による補正分Tsを、#1気筒用に一定量
だけ補正する補正分n1を以下の式に従って演算する。
燃料噴射量Tiは、燃料噴射弁6の開弁時間msとして設定
され、誤差率Yφ,Y1〜Y4のマップにおいては、アドレ
スiがゼロのときの燃料噴射量Tiが0.5msで、以後アド
レスiが1増える毎に0.5msずつ増えるようにしてあ
る。従って、(i+1)×0.5msは、アドレスiに対応
する燃料噴射量Tiとなり、この燃料噴射量Tiに対応する
#1気筒の燃料噴射弁6における誤差率y1(i)に相当
する。
また、#1気筒用の燃料を一定量だけ補正すれば、燃料
噴射量Tiの多いときにはこの補正による効果が表れず、
燃料噴射量Tiが少ないときにこの補正効果がより表れる
ことになり、一定量の補正に過不足があれば、燃料噴射
量Tiが少ないときほど燃料制御の誤差が大きくなる。通
常の燃料噴射量Tiの演算においては、駆動電源であるバ
ッテリの電圧変化による燃料噴射弁6の有効開弁時間
(開閉弁遅れ時間)の変化を補正するための補正分Tsを
有効噴射量Teに加算するようにしているが、燃料噴射弁
6の劣化によってこの一定補正量である補正分Tsに過不
足が発生すると、前述のように燃料噴射量Tiが少ないと
きほど燃料供給誤差率が大きくなるから、誤差率y1
(i)の絶対値が燃料噴射量Tiの増大変化に対応して単
調減少しているときには、この補正分Tsの過不足が原因
であると見做すことができる。
ここで、誤差率y1(i)×燃料噴射量Tiが、上記補正分
Tsの過不足分に相当し、上記n1の演算式では、各アドレ
スiにおいて演算されるTsの過不足分が平均されるよう
になっている。
一方、ステップ112で、Bregが負であると判別された場
合には、アドレスiがゼロであるときの変化方向に対し
て変化したことを示し、誤差率y1(i)の絶対値が単調
減少変化を示すとは言えないため、アドレスiが7にな
るまで変化傾向を確認することなく、ステップ114へ進
む。
ステップ114では、#1気筒用の燃料噴射量Tiを演算す
るに当たって有効噴射量Te(基本燃料噴射量Tp)を一定
割合で補正するための補正係数m1を以下の式に従って演
算する。
誤差率y1(i)の絶対値が燃料噴射量Tiの増大変化に応
じて単調減少せず、略一定であるときには、有効噴射量
Te(基本燃料噴射量p)を一定割合で補正することによ
り、この誤差率を解消することができる。
即ち、例えば、燃料噴射弁6の複数ある噴孔のうち1つ
が詰まると、誤差率y1(i)は、燃料噴射量Tiの増大に
対して略一定であり、燃料噴射量Ti(開弁時間)に対す
る実際の噴射量は、第11図に示すように変化するので、
この噴孔の詰まりによる供給特性誤差を補償するために
は、有効噴射量Teに補正係数を乗算して、第11図におけ
る燃料噴射量Ti(パルス巾)に対する実際噴射量の傾き
を見掛け上補正すれば良い。
ところで、誤差率y1(i)は、#1気筒の有効噴射量Te
に所定値Zを乗算したのに、実際には所定値Z−誤差率
y1(i)だけ乗算したときと同じ結果になったことを示
すものであるから、所望の燃料量を実際に得るには、1
+誤差率y1(i)を有効噴射量Teに乗算すれば良く、各
アドレスiにおけるy1(i)を平均した値に1を加算し
て#1気筒の有効噴射量Te(基本燃料噴射量Tp)を補正
するための補正係数m1を設定するようにしてある。
このように、#1気筒の燃料噴射弁6の学習を行ったと
きに求めた供給特性誤差率Y1に基づいて、#1気筒の燃
料噴射量Tiを一定量で補正する補正分n1と、基本燃料噴
射量Tpを一定割合で補正する補正係数m1とが学習される
と、同様にして#2,#3,#4気筒用の補正項であるn2〜
n4,m2〜m4の学習設定が、前記ステップ101〜ステップ11
4と同様にしてステップ116〜ステップ118でそれぞれ実
行される。
ここで、学習設定された補正項n1〜n4,m1〜m4(気筒別
補正値)は、第6図のフローチャートに示す燃料供給制
御ルーチンでの気筒別燃料噴射量Ti演算に用いられ、気
筒別に燃料噴射弁6の供給特性誤差Y1〜Y4に応じて学習
補正された燃料噴射量Tiに従って燃料噴射供給が制御さ
れる。
第6図のフローチャートに示すルーチンは、クランク角
センサ14から4気筒の場合180゜毎の基準角度REF信号が
出力される毎に実行されるものであり、前記基準角度信
号REF毎に各気筒の吸気行程にタイミングを合わせて各
気筒毎に燃料供給が開始されるようになっており、かか
る燃料制御は一般にシーケンシャル噴射制御と呼ばれて
いる。
まず、ステップ131では、今回の基準角度信号REFが#1
気筒の燃料供給開始時期に対応するものであるか否かを
判別し、#1気筒用のものであるときは、ステップ132
へ進む。クランク角センサ14から出力される基準角度信
号REFは、例えばそのパルス巾が相互に異なるようにし
て、パルス巾を計測することで角気筒に対応させること
ができるようになっている。
ステップ132では、F/I学習フラグFIlを判別し、F/I学習
フラグFIlが1であって燃料噴射弁6の学習を行わない
時期であるときには、ステップ135へ進み、前記ステッ
プ68で演算された通常噴射用の各気筒共通の有効噴射量
Te(=2×Tp×LMD×COEF×KBLRC×PRFP)と、#1気筒
用に学習設定された補正項m1,n1と、バッテリ電圧に基
づき全気筒共通に設定される補正分Tsとにより以下の式
に従って#1気筒用の燃料噴射量(燃料供給量)Tiを演
算する。
Ti←Te×m1+Ts+n1 一方、ステップ132で、F/I学習フラグFIlがゼロである
と判別されたときには、特定1気筒の燃料噴射量Ti演算
に有効噴射量Tedmy(=2×Tp×(LMD×1.16)×COEF×
KBLRC×PRFP)を用いて、この気筒の燃料噴射弁6の供
給特性誤差を検出する時期であるから、ステップ133へ
進んでncylが1であるか否かを判別し、今回のF/I学習
で#1気筒の燃料噴射弁6を学習する順番であるかを判
別する。
ここで、ncylが1であれば、#1気筒の燃料噴射量Ti演
算に前記有効噴射量Tedmyを用いて#1気筒の空燃比
(燃料量)を強制的にずらし、この結果が予測通りに空
燃比フィードバック補正係数LMDの変化に表れるか否か
を監視するので、ステップ134では、有効噴射量Tedmyを
用い以下の式に従って#1気筒用の燃料噴射量Tiを演算
する。
Ti←Tedym×m1+Ts+n1 このように、F/Iの学習期間であるか、また、かかる学
習で#1気筒が指定されていかによって、#1気筒用の
燃料噴射量Tiをステップ134又はステップ135で演算する
と、ステップ136では、上記で演算された燃料噴射量Ti
に相当するパルス巾をもつ駆動パルス信号を、#1気筒
の燃料噴射弁6に対して出力して、#1気筒に対する燃
料の噴射供給を実施する。
また、ステップ131で、今回の基準角度信号REFが、#1
気筒の噴射開始時期に対応するものでないと判別された
ときには、ステップ137へ進んで今回の基準角度信号REF
が#2気筒の噴射開始時期に対応するものであるか否か
を判別する。
そして、今回の基準角度信号RFEが#2気筒の噴射開始
時期に対応するときには、前記#1気筒の噴射開始時期
であるときと同様に、F/Iの学習期間であるか、また、
かかる学習で#2気筒が指定されているかによって(ス
テップ138,139)、#2気筒用の燃料噴射量Tiをステッ
プ140又はステップ141で演算し、演算された燃料噴射量
Tiに相当するパルス巾をもつ駆動パルス信号をステップ
142で#2気筒の燃料噴射弁6に対して出力する。
更に、ステップ137で今回の基準角度信号REFが#2気筒
の噴射開始時期に相当するものでないと判別されると、
ステップ143へ進んで今度は#3気筒の噴射開始時期に
相当するかを判別する。
今回が#3気筒の噴射開始時期であれば、同様にF/Iの
学習期間であるか、また、かかる学習で#3気筒が指定
されているかを判別して(ステップ144,145)、ステッ
プ146又はステップ147で#3気筒用の燃料噴射量Tiを演
算し、ステップ148で#3気筒の燃料噴射弁6に対して
該燃料噴射量Ti相当のパルス巾をもつ駆動パルス信号を
出力する。
また、ステップ143で#3気筒の噴射開始時期でないと
判別されたときには、今回の噴射開始時期は残る#4気
筒であるから、同様にF/Iの学習期間であるか、また、
かかる学習で#4気筒が指定されているかを判別して
(ステップ149,150)、ステップ151又はステップ152で
#4気筒用の燃料噴射量Tiを演算し、ステップ153で#
4気筒の燃料噴射弁6に対して該燃料噴射量Ti相当のパ
ルス巾をもつ駆動パルス信号を出力する。
このように、各気筒毎に燃料噴射弁6の供給特性誤差率
Y1〜Y4を検出し、この誤差率Y1〜Y4が解消されるように
補正項n1〜n4,m1〜m4(気筒別補正値)を設定し、各気
筒の供給誤差率Y1〜Y4に応じた燃料噴射量Tiに基づいて
各気筒毎の燃料噴射量Tiが制御されるので、各気筒の燃
料噴射弁6に供給特性のバラツキがあっても、各気筒の
空燃比をそれぞれ目標空燃比付近に制御することがで
き、空燃比の気筒間バラツキによる排気性状の悪化や特
定気筒での失火の発生等を回避できるものである。
上記のように、燃料噴射弁6の供給特性誤差率Yを各気
筒毎に検出して、この誤差率Yに基づいて各気筒毎に補
正項m1〜m4,n1〜n4を学習設定するようにしたので、検
出された誤差率Y1〜Y4又はこの誤差率Y1〜Y4に応じた補
正項m1〜m4,n1〜n4に基づいて、燃料噴射弁6の異常診
断を各気筒別に行うことが可能となる。
そこで、本実施例では、第7図のフローチャートに示す
ルーチンに従い、補正項m1〜m4,n1〜n4(気筒別補正
値)に基づいた燃料噴射弁6の異常診断を各気筒毎に行
うようにしてある。
第7図のフローチャートに示すルーチンは、バックグラ
ウンドジョブ(BGJ)として実行されるものであり、ま
ず、ステップ161では、#1気筒でバッテリ電圧補正分T
sを補正する補正分n1の絶対値が所定値以上であるか否
かを判別する。
ここで、n1の絶対値が所定値以上であれば、#1気筒の
燃料噴射弁6において、初期状態では全気筒共通のTsに
よって略所望のバッテリ電圧補正(開閉弁遅れ補正)が
施せたのに、これを(一般的にはプラス側に)大きく補
正しないと#1気筒の燃料噴射弁6では所望の燃料を噴
射できなくなったことを示す。このため、ステップ162
へ進んで、#1気筒の燃料噴射弁6においてバッテリ電
圧補正分Tsが不適正(NG)になったことを、例えば車両
のダッシュボード上等に表示し、#1気筒の燃料噴射弁
6では経時劣化が生じて開閉弁遅れの特性が変化してい
ることを運転者に知らせるようにする。
以下同様にして、#2,#3,#4気筒用の補正分n2,n3,n4
の絶対値がそれぞれ所定値以上であるかを判別し(ステ
ップ163,165,167)、補正分n2,n3,n4の絶対値が所定値
以上であれば、その気筒の燃料噴射弁6のTsが不適正に
なったことを表示させる(ステップ164,166,168)。
尚、補正分n1〜n4の絶対値を所定値と比較するのではな
く、例えば(TiIDLE+n1〜n4)/TiIDLE(TiIDLE=アイ
ドル時噴射量Ti)の演算を行わせ、この演算結果が例え
ば0.92以下であるときや1.45以上であるときにその気筒
のTs不良を判別するように構成して、補正分n1〜n4が増
量補正方向と減量補正方向とでそれぞれ異なるレベルで
異常判別されるように構成しても良い。
また、ステップ169では、#1気筒の有効噴射量Teを補
正するために学習設定され補正係数m1から基準値である
1を減算した値の絶対値が、所定値以上であるか否かを
判別する。
例えば、#1気筒の燃料噴射弁6の噴孔の詰まりが発生
すると、#1気筒の燃料噴射量Tiを所定値Z(本実施例
えは1.16)で増量しても、所定値Zに見合った量だけ増
量されて噴射されないので、m1は1を越える数値に設定
され、詰まりの度合いが大きくなるに従ってm1はより大
きな数値となる。従って、m1から基準値1を減算した値
が補正度合いを示すことになるため、その絶対値と所定
値とを比較して、#1気筒の燃料噴射弁6の診断を行う
ものである。
m1−1の絶対値が所定値以上であるときには、ステップ
170へ進んで、#1気筒の燃料噴射弁6において噴孔の
詰まり(穴つまり)が発生していることを、前記Ts不良
と同様に例えば車両のダッシュボード上等に表示し、運
転者に知らせるようにする。
#1気筒の燃料噴射弁6において、駆動パルス信号のパ
ルス巾に対いて初期よりも噴射する燃料が増加した場
合、m1は1以下の値に学習設定されることになり、漏れ
が激しくなればm1−1の絶対値が前記所定値よりも大き
くなることがあるが、本実施例では簡易的に穴つまりの
表示がなされるようにしてある。勿論、m1が1を越える
増量補正か1未満の減量補正かを区別して、異常診断結
果の表示を切り換えるようにしても良い。
以下同様にして、#2,#3,#4気筒用の補正係数m2,m3,
m4から基準値1を減算した値の絶対値が、それぞれ所定
値以上であるかを判別し(ステップ171,173,175)、所
定値以上であれば、その気筒の燃料噴射弁6の噴孔つま
りが発生したことを表示させる(ステップ172,174,17
6)。
尚、m1〜m4−1の絶対値と所定値とを比較するのではな
く、m1−m4がそれぞれ例えば0.92以下であるときと1.45
以上であるときに、その気筒の噴孔つまりの発生を判別
して表示させるようにして、増量補正と減量補正とで異
なるレベルの異常診断が行われるようにしても良い。
また、上記第7図のフローチャートに示すルーチンで
は、補正項n1〜n4,m1〜m4のレベルに応じて異常診断を
行うようにしたが、前記第3図のフローチャートに示す
ルーチンで、各気筒別に燃料噴射量Tiに対応させて記憶
される誤差率Yのレベルに基づいて、気筒別に燃料噴射
弁6の異常診断を行うこともできる。即ち、第3図のフ
ローチャートに示すルーチンのステップ47では、特定1
気筒の燃料を補正して強制的に空燃比をずらす補正を施
したのにも関わらず、空燃比フィードバック補正係数LM
Dが変化しなかったときに、その気筒の燃料噴射弁6が
制御不能の状態になっていると判断したが、ステップ44
で求められる誤差量Yの絶対値が所定値(例えば0.06)
以上であって、特定1気筒の燃料補正によって期待され
る空燃比フィードバック補正係数LMDの変化と実際の変
化との差が大きいときに、その気筒の燃料噴射弁6の異
常(NG)を診断することもできる(ステップ180)。
このように、各気筒の燃料噴射弁6における供給特性の
誤差が、劣化による開閉弁遅れの変化を原因としている
ものであるか、又は、噴孔のつまりを原因としているか
が、各気筒別に表示されれば、燃料噴射弁6を交換すべ
きか洗浄すべきかなどの気筒別の判断が容易にでき、メ
ンテナンスが簡便となる。
次に第8図のフローチャートに示すルーチンに従い、基
本燃料噴射量Tpの演算において吸入空気流量Qに加算補
正された空気漏れ補正値ΔQ(第1補正値)と、有効噴
射量Teの演算で基本燃料噴射量Tpの補正係数として用い
られた燃料供給系補正値(第2補正値)の設定制御を説
明する。
このルーチンは、機関1が1回転する毎に実行されるも
のであり、まず、ステップ181では、タイマTmaccがゼロ
であるか否かの判別を行う。前記タイマTmaccは、前記
第4図のフローチャートに示すルーチンにおいて、過渡
運転時に所定値がセットされ、ゼロであるときに安定し
た定常運転状態であることを示すものである。
ここで、タイマTmaccがゼロでないと判別されたときに
は、ステップ182へ進んで定常初回判別フラグFtrmに1
をセットし、そのまま本ルーチンを終了させる。
一方、タイマTmaccがゼロであると判別されたときに
は、ステップ183へ進んで前記定常初回判別フラグFtrm
の判別を行う。前記フラグFtrmは、前述のようにタイマ
Tmaccがゼロでないときには、1がセットされているか
ら、今回の判別が初回であるときには、このステップ18
3でフラグFtrmが1であれ、次のステップ184へ進む。
ステップ184では、前記フラグFtrmにゼロをセットし、
ステップ183でフラグFtrmがゼロであると判別されたと
きには、そのまま本ルーチンを終了させるので、ステッ
プ184以降の処理が行われるのは、タイマTmaccがゼロで
あると判別された初回のみとなる。
ステップ184でフラグFtrmにゼロをセットすると、次の
ステップ185では最近に演算された燃料噴射量Tiを、そ
の演算要素と共に読み込む。ここで、読み込まれる燃料
噴射量Tiは、どの気筒に対応する補正値m1〜m4,n1〜n4
を用いたものであっても良い。
そして、次のステップ186では、今回ステップ185で読み
込んだ燃料噴射量Tiの演算式及び前回(今回とは異なる
運転条件において)ステップ185で読み込んだ燃料噴射
量Tiの演算式それぞれにおいて、空気漏れ補正値ΔQ及
び燃料供給系補正値PRFPのみを未知数とし、また、空燃
比フィードバック補正係数LMDを基準値1に仮定し、更
に、気筒別補正値m1〜m4,n1〜n4を気筒毎の補正値に代
えてそれぞれの平均値FIn←(m1+m2+m3+m4)/4,Tsln
←(n1+n2+n3+n4)/4を代入し、空気漏れ補正値ΔQ
及び燃料供給系補正値PRFPのみを未知数とする2つの方
程式を作る。
ここで、2つの方程式を連立方程式として、2つの方程
式に共通して適合するように、換言すれば、2つの異な
る運転条件にそれぞれ適合する空気漏れ補正値ΔQ及び
燃料供給系補正値PRFPを求める。
従って、空燃比フィードバック補正係数LMDによって基
本燃料噴射量Tpの補正を行っているときには、かかる空
燃比フィードバック補正係数LMDによる補正が、前記空
気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給系補正値PRFPに分担さ
れ、それまで空燃比フィードバック補正係数LMDによっ
て目標空燃比が得られていたものが、補正係数LMDなし
でも目標空燃比が得られるように、空気漏れ補正値ΔQ
及び燃料供給系補正値PRFPが設定される。空気漏れ発生
時と燃圧異常時とでは空燃比ずれの傾向が、第12図およ
ず第13図に示すように異なり、一方が吸入空気流量Qに
対する加算補正項で他方がこれに対する乗算補正項であ
ることから、上記のように2つの異なる運転条件で連立
方程式を設定すれば、空気漏れと燃圧異常とにそれぞれ
対応した補正値を運転条件とは無関係に一律に設定でき
るものである。具体的には、空気漏れが発生すると、運
転条件とは関係なく一定量の補正値ΔQが要求されるこ
とになり、また、燃圧異常があれば一定割合だけ基本燃
料噴射量Tpを補正する必要が発生するため、異なる運転
条件の下で連立方程式を立てれば、これらの補正要求に
見合った補正値ΔQ,PRFPが設定されるものである。
尚、上記のように定常運転検出の初回にのみ、空気漏れ
補正値ΔQ及び燃料供給系補正値PRFPを求めるための燃
料噴射量Tiの演算式を読み込むようにすれば、略同一の
運転条件の下での燃料噴射量Tiに基づいて連立方程式が
立てられることが回避できる。
次のステップ187では、今回上記ステップ186で連立方程
式を解くことによって求めた空気漏れ補正値ΔQ及び燃
料供給系補正値PRFPそれぞれを前回までの値と加重平均
し、その結果を燃料噴射量Tiの演算に用いる最終的なデ
ータとして設定する。
空気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給系補正値PRFPの加重平
均演算は、例えば下記に示すような式に従って行い、こ
こで用いる加重重み(今回データに対する重み付け)X
を比較的小さくして、空気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給
系補正値PRFPの更新が緩慢に行われるようにすることが
好ましい。
ΔQ←ΔQOLD(1.0−X)+ΔQnew・X PRFP←PRFPOLD(1.0−X)+PRFPnew・X これは、空気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給系補正値PRFP
が、空燃比フィードバック補正係数LMDの変化に応答性
良く追従すると、学習補正係数KBLRCの学習機会が失わ
れ、吸入空気流量Q等の変化に応じて目標空燃比を得る
ための補正値が異なるとなどには、前記空気漏れ補正値
ΔQ及び燃料供給系補正値PRFPが大きく変化してしまい
制御の安定性を欠くと共に、これらの補正値が所期の補
正にのみ使われないためにこれらの補正値に基づく自己
診断の精度が悪化してしまうためである。
前記空気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給系補正値PRFPが上
記のようにして良好に学習設定されれば、エアフローメ
ータ13で検出できない漏れ空気が存在しても、その分を
一定量加算して補正することができると共に、例えばプ
レッシャレギュレータの故障によって初期圧力よりも高
い圧力の燃料が燃料噴射弁6に供給されるようになった
場合には、基本燃料噴射量Tpを所定割合だけ減少させて
圧力上昇に見合った駆動パルスを燃料噴射弁6に与えて
所望の燃料を噴射させることができる。
従って、前記空気漏れ補正値ΔQ及び燃料供給系補正値
PRFPによる補正が大きくなったときには、関係する燃料
制御系の異常を診断できることになり、例えば、第9図
のフローチャートに示すルーチンのようにして自己診断
を行うことができる。
第9図のフローチャートに示すルーチンは、バックグラ
ウンドジョブ(BGJ)として実行されるものであり、ま
ず、ステップ191では、空気漏れ補正値ΔQと所定の許
容レベルとを比較し、許容レベルを越える大きな補正値
ΔQが設定されているときには、機関1の吸気系に空気
漏れが発生している可能性が高いため、ステップ192へ
進み例えば車両のダッシュホード上等に空気漏れの発生
を知らせる表示を行わせる。
また、ステップ193では、燃料供給系補正値PRFPが所定
の許容範囲内の数値(例えば0.96〜1.04)であるか否か
を判別し、許容範囲を越えて燃料供給系補正値PRFPが設
定されていて大きな補正を必要としているときには、燃
料噴射弁6へ送られる燃圧の異常による補正である可能
性が大きいから、ステップ194へ進み例えば車両のダッ
シュホード上等に燃料ポンプF/Pやプレッシャレギュレ
ータPRの異常発生を知らせる表示を行わせる。
上記のように本実施例によると、燃料噴射弁6の気筒間
における噴射特性バラツキをそれぞれに補正して、各気
筒毎に目標空燃比が得られるようになると共に、吸入空
気流量Q等の運転条件毎に学習設定される学習補正係数
KBLRCと、エアフローメータ13で検出されない空気漏れ
に対応した補正値ΔQと、燃圧異常を補正する補正値PR
FPと、をそれぞれに学習設定するようにしたので、例え
ば空気漏れが生じた場合には、全運転条件でこの空気漏
れの発生が検出されなくとも、全運転条件で空気漏れに
対応する補正値ΔQが付加され、また、空気漏れ補正値
ΔQや燃料供給系補正値PRFPで補償できない運転条件に
よって異なる微小な補正要求に対しては学習補正係数KB
LRCで補正でき、学習頻度や運転条件の違いにより大き
な空燃比段差が発生することを回避できるものである。
また、空燃比ずれを要因別に補正する構成であるから、
各々の補正値による補正度合いによって、対応する要因
の不具合を診断でき、この診断結果を表示させることに
よりメンテナンス性が向上する。
<発明の効果> 以上説明したように、本発明によると、空燃比フィード
バック制御機能を有した燃料供給制御装置において、運
転条件別にフィードバック補正係数を学習して運転条件
別の学習補正係数を設定する一方、気筒毎に設けた燃料
供給手段の供給特性ぼらつきを補正する気筒別補正値を
学習設定し、更に、吸入空気流量の検出値を一定量だけ
補正する第1補正値と、基本燃料供給量を一定割合だけ
補正する第2補正値とが少なくとも2つの異なる運転条
件で共通に適合されるように設定するようにしたことに
より、燃料噴射弁等の燃料供給手段の気筒間での供給特
性ばらつきを補償できると共に、例えばセンサで検出さ
れない漏れ空気量が発生した場合や、燃料供給圧力が異
常となった場合に、全運転状態でこれらの異常が判別さ
れなくとも、これらの異常に対応する補正値が全運転条
件で使用されるようになるため、学習頻度や運転条件の
違いによって大きな空燃比段差が発生することを防止で
きる。更に、運転条件別の学習補正係数によって第1補
正値及び第2補正値では対応できない運転条件毎に異な
る補正要求に対応することができ、精度の良い空燃比学
習補正を補償できるという効果がある。
また、前記気筒別学習補正値は、気筒間の供給特性ばら
つきを補償するものであるから、この補正値と許容レベ
ルとを比較すれば、特定気筒における燃料供給手段の異
常を診断でき、また、第1補正値及び第2補正値は、補
償し得る空燃比ずれ要因(補償できる空燃比ずれパター
ン)が相互に異なるため、それぞれを許容レベルと比較
することにより、対応関係が予測される燃料供給制御系
の異常(空気漏れ,燃圧異常)を診断でき、かかる診断
結果を表示させれば、機関のメンテナンス性が向上する
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図〜第9図は
それぞれ同上実施例における制御内容を示すフローチャ
ート、第10図は同上実施例における制御特性を説明する
ためのタイムチャート、第11図〜第14図はそれぞれ要因
別に空燃比ズレの状態を示す線図である。 1……機関、4……スロットル弁、6……燃料噴射弁、
12……コントロールユニット、13……エアフローメー
タ、14……クランク角センサ 16……酸素センサ、17……スロットルセンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の吸入空気流量を検出する吸入空気流
    量検出手段と、 検出された吸入空気流量に基づいて基本燃料供給量を設
    定する基本燃料供給量設定手段と、 機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基
    本燃料供給量を補正するためのフィードバック補正係数
    を設定するフィードバック補正係数設定手段と、 前記フィードバック補正係数の基準値からの偏差を運転
    条件毎に学習しこれを減少させる方向に運転条件別の学
    習補正係数を設定する運転条件別学習補正係数設定手段
    と、 気筒毎に設けられた燃料供給手段による燃料供給量を気
    筒別に強制的に補正し、該補正による空燃比変化の期待
    値と検出された空燃比変化との差に基づいて気筒別に前
    記基本燃料供給量を補正するめの気筒別補正値を学習設
    定する供給特性気筒別学習設定手段と、 検出された吸入空気流量を一定量だけ補正するため第1
    補正値と、基本燃料供給量を一定割合だけ補正するため
    の第2補正値とを、前記フィードバック補正係数を用い
    ないで設定される燃料供給量が目標空燃比相当量になる
    ように少なくとも2つの異なる運転条件において共通に
    適合させて学習設定する共通補正値学習設定手段と、 前記設定された基本燃料噴射量,フィードバック補正係
    数,運転条件別学習補正係数,気筒別補正値,第1補正
    値及び第2補正値に基づいて気筒別の燃料供給量を設定
    する燃料供給量設定手段と、 設定された気筒別の燃料供給量に基づいて気筒毎に設け
    られた燃料供給手段をそれぞれに駆動制御する燃料供給
    制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料供給
    制御装置における学習補正装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の内燃機関の燃料供給制御装
    置における学習補正装置で学習設定された気筒別補正
    値,第1補正値及び第2補正値それぞれと、所定の許容
    値とを比較することによって燃料供給制御装置の自己診
    断を行う自己診断手段を含んで構成したことを特徴とす
    る内燃機関の燃料供給制御装置における自己診断装置。
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