JPH084579A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射量制御装置

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JPH084579A
JPH084579A JP7035439A JP3543995A JPH084579A JP H084579 A JPH084579 A JP H084579A JP 7035439 A JP7035439 A JP 7035439A JP 3543995 A JP3543995 A JP 3543995A JP H084579 A JPH084579 A JP H084579A
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隆行 出村
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謙司 播磨
Toshinari Nagai
俊成 永井
Hiroshi Kanai
弘 金井
Akinori Osanai
昭憲 長内
Shiyuuji Yuda
修事 湯田
Kazuhiko Iwano
一彦 岩野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖機増量時においても空燃比学習制御を実行
することができる内燃機関の燃料噴射量制御装置を提供
する。 【構成】 空燃比センサの出力に基づいて定められる空
燃比補正係数FAF を演算する手段と、FAF の基準値から
の偏差に基づいて空燃比学習値KGを学習する手段と、FA
F およびKGに基づいて燃料噴射量を制御する手段とから
なる燃料噴射量制御装置において、始動時増量FASEおよ
び暖機増量FWL が加えられている場合はFAF の基準値か
らの偏差にFASEおよびFWL に関連した補正値f(FASE+FW
L) を加算した値に基づいてKGを学習する。さらにKGの
学習をFWL の領域毎に行うことにより学習精度を向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射量
制御装置、特に空燃比の学習制御を含む内燃機関の燃料
噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用内燃機関において、燃料タンク
内等で発生する蒸発燃料が大気中へ放散されることを防
止するために、蒸発燃料を吸気系に導入して燃焼処理す
なわちパージ処理することが行われている。その場合、
蒸発燃料のパージを実行すると空燃比にずれを生じるこ
ととなるので、それを防止するために一般に蒸発燃料の
パージは空燃比のフィードバック制御域において実行さ
れるように制御されている。そして、発生した蒸発燃料
は可能な限り早く燃焼処理してキャニスタに溜めないよ
うにして、キャニスタからのオーバーフローを防止する
必要があり、蒸発燃料のパージはその機会と時間および
量を可能な限り増大させて大量に蒸発燃料を処理するこ
と、すなわち、大量パージ制御を実行することが望まれ
ている。
【0003】一方、空燃比にフィードバック制御を実施
する場合、例えばエアフローメータ、インジェクタ、プ
レッシャレギュレータ、コントロールユニット等の燃料
系の構成部品のバラツキや経時変化、インジェクタの非
直線性、運転条件や環境の変化のような空燃比決定要因
の変動による影響を補正するために、空燃比フィードバ
ック補正係数(FAF) を順次更新して空燃比のずれが小さ
くなるようにする空燃比学習制御が一般に実行されてい
る。
【0004】そして、上述した空燃比学習制御と蒸発燃
料のパージ制御とは、ともに空燃比フィードバック制御
域において実行されるが、これら二つの制御が同時に実
行されると、空燃比学習制御において更新される空燃比
学習値が蒸発燃料を含んだフィードバック補正係数から
算出されたものとなり、学習値としては適切でなく、誤
学習されたものとなる。そこで、両制御の実行に当たっ
ては、両制御を重複して実行しないようにしており、特
に、それらの制御を並行して実行する必要がある場合に
は、空燃比学習制御のスピードを早めてパージ制御の機
会をできるだけ増加させるように、必要最小限かつ効果
的に空燃比学習しつつ、パージ制御を最大限に実行する
ための各種の工夫が提案されている。
【0005】ところで、機関の始動時等の機関が十分に
暖まっていない期間、すなわち、機関の冷間時および暖
機時においては、燃料の霧化が十分でない等に起因して
機関内燃焼が不安定となり、フィードバック制御により
却ってエミッションが悪化したり、ドライバビリティが
悪化することから、少なくとも冷間時、例えば、機関の
始動後一定時間内においては空燃比フィードバック制御
を禁止することが行われている(特開昭59−1764
44号公報参照)。
【0006】また、このような機関が十分に暖まってい
ない期間の少なくとも一部において空燃比フィードバッ
ク制御を実行するとしても、この期間においては壁面付
着増量を含む始動後増量および暖機増量制御が行われて
おり、フィードバック補正係数にそれらの増量分による
影響が含まれているので、真の学習値を得ることができ
ず誤学習が生じることから、機関の冷間時および暖機時
には空燃比学習制御は実行されていないのが実情であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような機関の始動後増量や暖機増量の期間あるいは始
動後一定期間において空燃比学習を禁止し、その後実行
するようにすると、それだけ空燃比学習制御の機会が減
少し、また、その後空燃比学習を開始しても機関の過渡
的な運転状態の頻度が増大している等のために空燃比学
習の収束が遅れることから、パージの開始が遅れ、か
つ、その機会も十分確保できなくなるという問題があ
る。
【0008】また、機関の始動後増量および暖機増量が
行われている期間において、空燃比学習制御を実行する
としても、上記したように学習値に増量による影響があ
ること、また、例えばO2 センサ等の空燃比センサには
その活性化までの時間、すなわち、活性化温度に達する
までの時間が必要である、いわゆるセンサのねぼけがあ
ること等のために、空燃比学習値に大きな誤差が生じ、
機関温度が比較的低い期間における空燃比学習制御は実
質的に不可能であるという問題がある。
【0009】さらに、暖機増量は一定ではなく、暖機の
程度に応じて変更されるため、暖機増量中に正確な学習
を行うことは困難であるという問題もある。そこで、本
発明は、始動後増量時および暖機増量時においても空燃
比学習制御を実行可能とすることができる内燃機関の燃
料噴射量制御装置を提供することを目的とする。
【0010】また、本発明は、始動後増量および暖機増
量に加えて、空燃比センサの誤差が大きい期間において
も空燃比学習制御を実行可能とすることができる内燃機
関の燃料噴射量制御装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、暖機増量時においても空燃比学習精
度を向上することができる内燃機関の燃料噴射量制御装
置を提供することを目的とする。
【0011】具体的には、本発明は、増量による影響を
除いた空燃比フィードバック補正係数の基準値からの偏
差を求めることにより、始動後増量時および暖機増量時
においても空燃比学習制御を実行可能とすることができ
る内燃機関の燃料噴射量制御装置を提供することを目的
とする。更に具体的には、本発明は、増量による影響を
除いた空燃比フィードバック補正係数の基準値からの偏
差を求め、かつ、空燃比学習制御の不感帯を拡大するこ
とにより、始動後増量および暖機増量に加えて、空燃比
センサの誤差が大きい期間においても空燃比学習制御を
実行可能とすることができる内燃機関の燃料噴射量制御
装置を提供することを目的とする。
【0012】また更に具体的には、本発明は、増量時お
よび空燃比センサの誤差が大きい期間において空燃比学
習制御を実行する際に暖機増量に応じた学習を行うこと
により、空燃比学習精度を向上することができる内燃機
関の燃料噴射量制御装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の請求項にかかる内
燃機関の燃料噴射量制御装置は、排気通路に設けられた
空燃比センサ出力に基づいて算出される空燃比フィード
バック補正係数を演算する空燃比フィードバック制御手
段と、空燃比フィードバック補正係数の基準値からの偏
差に基づいて空燃比学習係数を学習する空燃比学習手段
と、機関の運転状態に応じて決定される基本燃料噴射量
を空燃比フィードバック補正係数、空燃比学習係数、始
動後増量および暖機増量によって補正して燃料噴射量を
制御する燃料噴射量制御手段と、を有する内燃機関の燃
料噴射量制御装置において、空燃比学習手段が、機関の
始動後増量時および暖機増量時に空燃比フィードバック
補正係数の基準値からの偏差を該偏差に始動後増量係数
および暖機増量係数に関連する補正値を加えた値に修正
し修正された値に基づいて空燃比学習係数の学習を実行
するように構成される。
【0014】第2の請求項にかかる内燃機関の燃料噴射
量制御装置は、空燃比学習手段が、始動後増量時および
暖機増量時には空燃比学習係数の学習を実行する範囲を
拡大するように構成される。第3の請求項にかかる内燃
機関の燃料噴射量制御装置は、空燃比学習制御手段が、
暖機増量に応じて定められる複数の領域毎に空燃比学習
係数の学習を実行するように構成される。
【0015】第4の請求項にかかる内燃機関の燃料噴射
量制御装置は、暖機増量が、冷却水温に応じて決定され
るように構成される。
【0016】
【作用】第1の請求項にかかる内燃機関の燃料噴射量制
御装置によれば、機関の始動後増量および暖機増量中に
空燃比学習を開始することができ、空燃比学習を早期に
完了することができる。しかも、増量による影響を除い
て空燃比学習を実行するため、始動後増量および暖機増
量中であっても正確な学習値を得ることができる。
【0017】第2の請求項にかかる内燃機関の燃料噴射
量制御装置によれば、機関の冷間時はO2 センサ等の空
燃比センサの出力誤差も大きくなるおそれがあることか
ら、空燃比フィードバック補正係数に誤差が生じ易い
が、空燃比学習における学習値更新の不感帯を拡大設定
しておくことにより、そのような誤差に基づく誤学習を
も防止することができる。
【0018】第3の請求項にかかる内燃機関の燃料噴射
量制御装置によれば、暖機増量を複数の領域に区分し各
区分ごとに空燃比学習係数を学習することにより、空燃
比学習係数の学習精度を向上することができる。第4の
請求項にかかる内燃機関の燃料噴射量制御装置によれ
ば、冷却水温度に応じて暖機増量が決定される。
【0019】
【実施例】図1は、本発明による内燃機関の燃料噴射量
制御装置が適用される内燃機関の燃料噴射制御システム
の一例の主要な構成を示す概念的構成図である。図中、
1は内燃機関、2はインテークマニホールド、3はエキ
ゾーストマニホールド、4は燃料噴射弁、5は吸気管、
6はサージタンク、7はエアフローメータ、8はエアク
リーナ、9はスロットルバルブ、10は水温センサ、1
1は空燃比センサ、12はクランク角センサ、13はキ
ャニスタ、14はベーパ通路、15は燃料タンク、16
はパージ通路、17はパージバルブ、20は電子制御ユ
ニットである。
【0020】電子制御ユニット20は、エアフローメー
タ7、水温センサ10およびクランク角センサ12から
の検出信号およびスロットルバルブ9の開度信号等によ
り機関1の運転状態を判断して、機関運転状態に応じて
基本燃料噴射量を決定し、かつ、燃料噴射制御の態様を
最適なものに調整するとともに、空燃比センサ11の空
燃比検出出力に応じて基本燃料噴射量を補正し、かつ、
それに基づいて燃料噴射弁4を制御して空燃比フィード
バック制御を実行する。そして、特に構成要素として図
示されてはいないが、電子制御ユニット20は空燃比フ
ィードバック制御とともに、空燃比学習制御を実行して
おり、燃料噴射制御システムの構成要素等の機差や経時
変化に基づく空燃比制御性の低下を補償している。
【0021】また、燃料タンク15等において発生した
蒸発燃料は、ベーパ通路14を経てキャニスタ13に溜
められ、電子制御ユニット20により制御されるパージ
バルブ17に規制されるパージ率で、パージ通路16か
ら吸気管2内に吸入されて、燃焼処理すなわちパージ処
理される。図2は、本発明による内燃機関の燃料噴射量
制御装置の第1の実施例を実現するためのソフトウェア
の一例を示すフローチャートであり、例えば一定時間毎
に図1の電子制御ユニット20内のメイン制御ループ中
の空燃比学習制御ルーチンに、空燃比学習値(KG)更
新フローとして、割り込み処理されて実行される。な
お、特に図示してはいないが、電子制御ユニット20内
のメイン制御ループ中の空燃比フィードバック制御は機
関の始動後増量および暖機増量中においても実行される
ように設定されている。
【0022】このKG更新フローの実行に当たっては、
まず、ステップ101 において、空燃比フィードバック制
御条件が成立しているか否かが判断される(F/B中?)。否
(NO)であれば、本フローを終了して割り込み処理を終わ
る。空燃比フィードバック制御中であれば(YES) 、空燃
比フィードバック補正係数FAF の基準値すなわち1.0か
らの偏差ΔFAF から始動後増量および暖機増量による影
響を除くように、始動後増量係数FASEおよび暖機増量係
数FWL に関連する補正値f(FWL +FASE)を加算して修
正された偏差ΔFAF を求め、その修正された偏差ΔFAF
に基づいて空燃比学習を可能とする。そこで、ステップ
102 において、空燃比フィードバック補正量の偏差ΔFA
F を ΔFAF =(FAF− 1.0) +f(FWL +FASE) により算出し、これを基に空燃比学習を実行する。
【0023】空燃比学習の実行に当たっては、ステップ
103 およびステップ104 において、空燃比フィードバッ
ク補正量の偏差ΔFAF に±K 以下の不感帯を設けて、Δ
FAF>K すなわちステップ103 が是(YES) の場合には、
ステップ105 において、 KG = KG −ΔKG とし、ΔFAF <−K すなわちステップ104 が是(YES) の
場合には、ステップ106において、 KG = KG +ΔKG とすることにより、空燃比学習値KGを更新する。
【0024】さらにステップ60において空燃比学習値
記憶処理を実行して、このフローを終了する。図6は空
燃比学習値記憶処理のフローチャートであって、ステッ
プ601において吸入空気量配列GNAの領域を表すイ
ンデックスiおよび暖機増量配列FWLAの領域を表す
インデックスjをリセットする。
【0025】ステップ602において現在の吸入空気量
GNが吸入空気量配列GNAの領域のいずれに属するか
を判定する。即ち、 GNA(i)≦GN≦GNA(i+1) を満足するか否かを判定する。ステップ602において
否定判定されたときは、ステップ603に進みインデッ
クスiをインクリメントしてステップ602に戻る。
【0026】ステップ602において肯定判定されたと
きは、ステップ604に進み現在の暖機増量FWLが暖
機増量配列FWLAの領域のいづれに属するかを判定す
る。即ち、 FWLA(j)≦FWL≦FWLA(j+1) を満足するか否かを判定する。
【0027】ステップ604において否定判定されたと
きは、ステップ605に進みインデックスjをインクリ
メントしてステップ604に戻る。ステップ604にお
いて肯定判定されたときは、ステップ606にすすみ空
燃比学習値配列KAのインデックスiおよびjで特定さ
れる番地に今回のKG更新フローで決定された空燃比学
習値KGを記憶してこの処理を終了する。
【0028】即ち、 KA(i,j)=KG とする。本第1の実施例によれば、機関の始動後増量時
および暖機増量時には、空燃比フィードバック補正量の
基準値(1.0) からの偏差ΔFAF に暖機増量係数FWL およ
び始動後増量係数FASEに関連する補正値f(FWL +FAS
E)を加えた修正値を用いて空燃比学習を実行するよう
にしているので、始動後増量および暖機増量中であって
も空燃比学習をほぼ誤差なく実行することができ、正確
な学習値を得ることができる。したがって、それだけ空
燃比学習の完了を早めることができ、必要なパージ制御
のための時間を確保することが可能となる。
【0029】なお、図5(A)は、機関の始動後の燃料
噴射量の時間経過の中で暖機増量係数FWL および始動後
増量係数FASEの一例を示しており、図中、TAU は燃料噴
射量、TPは基本燃料噴射量、TAUST は始動燃料噴射量を
示している。このように、始動後増量係数FASEは、主と
して始動直後の壁面付着を補正する補正係数であって時
間減衰項を有し、水温に応じて初期値が定められてお
り、例えば始動後約20秒間で急激に立ち下がるカーブ
により特徴付けられ、また、暖機増量係数FWL は水温に
応じて定められる補正係数であって、結果的に、時間と
ともに漸減するカーブにより特徴付けられる。
【0030】従って水温THWに応じて暖機増量配列F
WLAの領域を特定することが可能であるため、空燃比
学習値記憶処理のステップ604において暖機増量配列
FWLAの代わりに水温配列THWAを使用して、空燃
比学習値KGを記憶することも可能である。図3は、本
発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の第2の実施
例を実現するためのソフトウェアの一例を示すフローチ
ャートであり、第1の実施例の場合と同様に例えば一定
時間毎に図1の電子制御ユニット20内のメイン制御ル
ープ中の空燃比学習制御ルーチンに、空燃比学習値(K
G)更新フローとして、割り込み処理されて実行され
る。また、空燃比フィードバック制御は機関の始動後増
量および暖機増量中においても実行されるように設定さ
れている。
【0031】まず、ステップ201 において、空燃比フィ
ードバック制御の実行条件が成立しているか否かが判断
され(F/B中?)、否(NO)であれば、本フローを終了して割
り込み処理を終わる。空燃比フィードバック制御中であ
れば(YES) 、ステップ202 において、冷却水温THW が一
定値αより大きいか否かが判断される(THW>α?)。機関
温度が低い時に空燃比学習を実行すれば、上述した第1
の実施例におけるように始動後増量および暖機増量によ
る影響を受けることに加えて、O2 センサ等の空燃比セ
ンサのねぼけ、すなわち、活性化の遅れの影響も受ける
こととなる。そして、この空燃比センサのねぼけの程度
は、機関温度すなわち水温THW が低いほど大きく、した
がって、それに起因する空燃比フィードバック補正量へ
の影響は水温THW が低いほど大きくなる。本実施例にお
いては、この空燃比センサのねぼけに基づく空燃比学習
値の誤差を、空燃比学習における不感帯により吸収する
ことによって、補償するようにする。
【0032】すなわち、ステップ202 における判断が是
(YES) 、すなわち、水温THW がαより大きい(THW>α)
場合は、ステップ203 において、空燃比学習の不感帯を
決定するK 値を比較的小さい値k1とし(K=k1)、他方、水
温THW がα以下(NO 、THW ≦α) の場合には、K 値を比
較的大きい値k2とする(K=k2)。次いで、ステップ205 に
おいて、第1の実施例における場合と同様に、空燃比フ
ィードバック補正量の偏差ΔFAF に始動後増量係数FASE
および暖機増量係数FWL に関連する補正値f(FASE+FW
L )を加算して、増量による影響を除いた偏差ΔFAF を
用いて空燃比学習を実行する。以下のステップ206 乃至
ステップ209 は、図2の第1の実施例におけるステップ
102 乃至ステップ106 と同等であり、詳細な説明は省略
する。
【0033】さらにステップ60に進み、図6に示す空
燃比学習値記憶処理を実行してこのフローを終了する。
本第2の実施例によれば、上述した第1の実施例におけ
る始動後増量および暖機増量による空燃比学習への影響
をなくして正確な学習値を得ることができるとともに、
水温に応じて空燃比学習の不感帯を変化させることによ
って、空燃比センサのねぼけに基づいて導入される空燃
比学習値の誤差を回避することが可能となる。また、こ
の不感帯を機関の低温時に拡大するようにすることは、
機関の低温時にはその他各種の増量があり、それだけ空
燃比学習への影響の大きくなることから、これらの増加
された増量を吸収するためにも有効である。これによ
り、機関温度が低い時点、例えば、始動後増量時および
暖機増量時においても正確に空燃比学習を実行すること
が可能となり、したがって、それだけ空燃比学習の完了
を早めることができ、必要なパージ制御のための時間を
確保することが可能となる。
【0034】なお、図5には、前述したように、同図
(A)に始動後増量係数FASEおよび暖機増量係数FWL の
一例が示されている他、同図(B)に、水温に対する空
燃比学習における不感帯の大きさを示すカーブが例示さ
れており、一般的には太線に示されているように水温の
低下とともに漸減するカーブにより特性付けられるが、
本第2の実施例におけるように、水温を低温域と高温域
の二つに分けて、それぞれに不感帯の程度を決定するK
値をk1、k2(k1 >k2) 割り当てることも可能である。
【0035】図4は、本発明による内燃機関の燃料噴射
制御装置の第3の実施例を実現するためのソフトウェア
の一例を示すフローチャートであり、第2の実施例の場
合と同様に例えば一定時間毎に図1の電子制御ユニット
20内のメイン制御ループ中の空燃比学習制御ルーチン
に、空燃比学習値(KG)更新フローとして、割り込み
処理されて実行される。また、空燃比フィードバック制
御は機関の始動後増量および暖機増量中においても実行
されるように設定されている。
【0036】本第3の実施例は基本的には上記第2の実
施例と同等の構成を有しているが、不感帯の設定に当た
り、水温THW が低い領域において、ステップ303 を設け
てスロットル開度の変化率ΔTAが一定値θより小さいか
否か( ΔTA<θ?)を判断し、ΔTAが大きい場合(NO 、Δ
TA≧θ) には空燃比学習値の更新を行わないようにして
いる。その他のステップ301 、ステップ302 およびステ
ップ304 乃至ステップ310 は、順に、図3におけるステ
ップ201 乃至ステップ209 にそれぞれ相当しており、そ
れらの機能や操作は同等であるので、詳細な説明は省略
する。
【0037】さらにステップ60に進み、図6に示す空
燃比学習値記憶処理を実行してこのフローを終了する。
本第3の実施例によれば、上述した第2の実施例と同様
に、始動後増量および暖機増量による空燃比学習への影
響をなくして正確な学習値を得ることができるととも
に、水温に応じて空燃比学習の不感帯を変化させること
によって、空燃比センサのねぼけに基づいて導入される
空燃比学習値の誤差を回避することが可能となることに
加えて、スロットル開度が急変する場合には空燃比フィ
ードバック制御がパージ量の補正に対応しきれず、空燃
比(FAF) 荒れが生じ、空燃比学習を実行しても誤学習す
る可能性が高くなるので、例えば水温THW がα以下で、
かつ、スロットル開度の変化率ΔTAがθ以上の時には空
燃比学習を禁止するようにしている。
【0038】図7は本発明にかかる燃料噴射量制御装置
で、各実施例において共通に使用される空燃比制御ルー
チンのフローチャートであって一定カム角度毎に実行さ
れる。ステップ701で空燃比フィードバック制御が許
容されるか否かを判定し、ステップ701で肯定判定さ
れたときはステップ702に進み空燃比センサ11の出
力電圧VOXを読み込み、ステップ703において所定の
基準電圧VR (例えば0.45V)以下であるか否かを
判定する。
【0039】ステップ703で肯定判定された場合は、
排気ガスの空燃比はリーンであるとしてステップ704
に進み、空燃比フラグXOXを“0”にセットする。ス
テップ705で空燃比フラグXOXと状態維持フラグX
OXOとが一致しているか否かを判断する。ステップ7
05で肯定判定されたときは、リーン状態が継続してい
るものとして、ステップ706で空燃比補正係数FAF
をリーン積分量“a”増加してこのルーチンを終了す
る。
【0040】ステップ705で否定判定されたときは、
リッチ状態からリーン状態に反転したものとして、ステ
ップ707に進み空燃比補正係数FAFをリーンスキッ
プ量“A”増加する。なおリーンスキップ量“A”はリ
ーン積分量“a”に比較して十分大に設定する。
【0041】次にステップ708で状態維持フラグXO
XOをリセットしてこのルーチンを終了する。ステップ
703で否定判定された場合は、排気ガスの空燃比はリ
ッチであるとしてステップ709に進み、空燃比フラグ
XOXを“1”にセットする。ステップ710で空燃比
フラグXOXと状態維持フラグXOXOとが一致してい
るか否かを判断する。
【0042】ステップ710で肯定判定されたときは、
リッチ状態が継続しているものとして、ステップ711
で空燃比補正係数FAFをリッチ積分量“b”減少して
このルーチンを終了する。ステップ710で否定判定さ
れたときは、リーン状態からリッチ状態に反転したもの
としてステップ712に進み空燃比補正係数FAFをリ
ッチスキップ量“B”減少する。
【0043】なおリッチスキップ量“B”はリッチ積分
量“b”に比較して十分大に設定する。次にステップ7
13で状態維持フラグXOXOを“b”にセットしてこ
のルーチンを終了する。なおステップ701で否定判定
されたときは、ステップ714に進み空燃比補正係数F
AFを“1.0”にセットしてこのルーチンを終了す
る。
【0044】図8は、各実施例において共通に使用され
る燃料噴射量制御ルーチンのフローチャートであって、
所定のクランク角度ごとに実行される。ステップ81に
おいて、機関回転数Neおよび吸入空気量GNの関数と
して基本燃料噴射量Tpを決定する。 Tp=Tp(Ne、GN) ステップ82において、KG更新フローで記憶された空
燃比学習値配列KAのなかのインデックスi、jで特定
される空燃比学習値を呼出し、燃料噴射量を決定すると
きの空燃比学習値KGとする。即ち、 KG=KA(i,j) とする。
【0045】ステップ83において空燃比学習値KG、
空燃比フィードバック制御フローで決定された空燃比補
正係数FAF、暖機増量FWLおよび始動後増量FAS
Eに基づいて燃料噴射量TAUを演算する。 TAU=Tp・FAF・KG+FWL+FASE ステップ73において燃料噴射量TAUに基づいて燃料
噴射弁4の開弁時間を制御してこのルーチンを終了す
る。
【0046】なお機関のエギゾーストマニホールド3に
設置された空燃比センサ11による空燃比制御は、空燃
比センサ11が気筒間の排気ガス性状の差を受けやすい
ために排気ガスエミッションに荒れを生じる場合があ
る。この課題を解決するために排気ガス浄化のための触
媒後流にサブ空燃比センサを設けた、いわゆる2センサ
システムが公知であるが、請求項1から4にかかる発明
に適用することも可能である。
【0047】即ちサブ空燃比センサによるサブ空燃比フ
ィードバック制御を機関始動後できる限り早期に、しか
も精度よく開始するために、暖機増量FWLに応じてサ
ブ空燃比学習値を決定することも可能である。図9はサ
ブ空燃比フィードバック制御メインルーチンのフローチ
ャートであって、ステップ901においてサブ空燃比フ
ィードバック制御開始条件が成立しているか否かを判定
する。
【0048】即ち、以下の条件が成立しているか否かを
判定する。 (1)触媒上流の空燃比センサによる空燃比フィードバ
ック制御が許容されているか? (2)サブ空燃比センサが活性化しているか? (3)アイドリング状態でないか? 全ての条件が成立していないときは、ステップ901で
否定判定されてステップ902に進み水温THWを読み
込み、ステップ903でサブ空燃比フィードバック制御
開始条件不成立時の水温Teとして記憶してこのルーチ
ンを終了する。
【0049】全ての条件が成立しているときは、ステッ
プ901において肯定判定されてステップ904に進み
水温THWを読み込み、サブ空燃比フィードバック制御
開始条件不成立時の水温Tsとして記憶する。ステップ
905において機関始動後初めてのサブ空燃比フィード
バック制御開始条件成立であるか否かを判定し、肯定判
定されたときにはステップ906に進みサブ空燃比学習
値の初期値を設定して、ステップ910に進む。
【0050】ステップ905において否定判定されたと
きには、ステップ907に進み前回実行時サブ空燃比フ
ィードバック制御開始条件が不成立であったか否かを判
定し、否定判定されれば、即ち前回条件成立時は直接ス
テップ910に進む。ステップ907において肯定判定
されたとき、即ち前回条件不成立時は、ステップ908
に進み(Ts−Te)が所定のしきい値α以上であるか
否かを判定する。
【0051】ステップ908において否定判定されれば
直接ステップ910に進み、肯定判定されればステップ
909においてサブ空燃比学習値の初期値を再設定し
て、ステップ910に進む。ステップ910においてサ
ブ空燃比フィードバック制御を実行して、サブ空燃比補
正係数FAF2 を演算する。
【0052】サブ空燃比フィードバック制御としては、
図7に示す空燃比制御ルーチンと同様のスキップ、積分
制御を使用することが可能である。ただしステップ70
6、707、711、712、714においてサブ空燃
比補正係数FAF2 を変更する代わりに、触媒上流側に
設置された空燃比センサによる空燃比フィードバック制
御に関与する定数(例えば、スキップ量等)を変更する
こととしてもよい。
【0053】ステップ911においてサブ空燃比学習値
KG2 を学習、記憶してこのルーチンを終了する。図1
0は、ステップ911で実行されるサブ空燃比学習値学
習、記憶処理のフローチャートであって、ステップ91
1aにおいてサブ空燃比偏差ΔFAF2 を次式により演
算する。
【0054】ΔFAF2 =FAF2 −1.0 ステップ911bにおいて、サブ空燃比偏差が第2K値
2 以上であるか否かを判定し、肯定判定されればステ
ップ911cにおいて次式によりサブ空燃比学習値KG
2 を更新してステップ911fに進む。 KG2 =KG2 −ΔKG2 ステップ911bにおいて否定判定されれば、ステップ
911dに進みサブ空燃比偏差が−K2 以下であるか否
かを判定する。
【0055】ステップ911dで肯定判定されれば、ス
テップ911eに進み次式によりサブ空燃比学習値KG
2 を更新してステップ911fに進む。 KG2 =KG2 +ΔKG2 なおステップ911dで否定判定されたときは、サブ空
燃比学習値KG2 を更新せず直接ステップ911fに進
む。
【0056】ステップ911fにおいて水温の領域を示
すインデックスjを1にセットし、ステップ911gに
おいて現在の水温THWの領域を次式により判定する。 THWR(j)≦THW≦THWR(j+1) ステップ911gにおいて否定判定されたときは、ステ
ップ911hに進みインデックスjをインクリメントし
てステップ911gに戻る。
【0057】ステップ911gにおいて肯定判定された
ときは、ステップ911iに進みサブ空燃比学習値KG
2 をサブ空燃比学習値配列KG2 Rのj番目の値として
記憶してこのルーチンを終了する。なおサブ空燃比補正
係数FAF2 およびサブ空燃比学習値KG2 は、図8の
燃料噴射量制御ルーチンにおいて空燃比補正係数FAF
および空燃比学習値KGとともに使用される。
【0058】
【発明の効果】以上のように、請求項1および2にかか
る内燃機関の燃料噴射量制御装置によれば、機関の冷間
時および暖機時に空燃比学習を開始することができ、空
燃比学習を早期に完了することができる。したがって、
パージ制御の開始を早めることができ、大量パージの要
請に対応することが可能となる。
【0059】また請求項3および4にかかる内燃機関の
燃料噴射量制御装置によれば、暖機増量に応じて空燃比
学習値を定めることにより空燃比学習値の学習精度を向
上することができ、排気ガスエミッションが悪化するこ
とを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置が
適用される内燃機関の燃料噴射制御システムの一例の主
要な構成を示す概念的構成図である。
【図2】本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の
第1の実施例を実現するためのソフトウェアの一例を示
すフローチャートである。
【図3】本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装置の
第2の実施例を実現するためのソフトウェアの一例を示
すフローチャートである。
【図4】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の第
3の実施例を実現するためのソフトウェアの一例を示す
フローチャートである。
【図5】始動後増量係数および暖機増量係数の一例
(A)および本発明による内燃機関の燃料噴射量制御装
置における不感帯(B)を例示する特性図である。
【図6】空燃比学習値記憶処理のフローチャートであ
る。
【図7】空燃比制御ルーチンのフローチャートである。
【図8】燃料噴射量制御ルーチンのフローチャートであ
る。
【図9】サブ空燃比フィードバック制御メインルーチン
のフローチャートである。
【図10】サブ空燃比学習値学習、記憶処理のフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1…内燃機関 2…インテークマニホールド 3…エキゾーストマニホールド 4…燃料噴射弁 5…吸気管 6…サージタンク 7…エアフローメータ 8…エアクリーナ 9…スロットルバルブ 10…水温センサ 11…空燃比センサ 12…クランク角センサ 13…キャニスタ 14…ベーパ通路 15…燃料タンク 16…パージ通路 17…パージバルブ 20…電子制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 長内 昭憲 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 湯田 修事 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岩野 一彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気通路に設けられた空燃比センサ出力
    に基づいて算出される空燃比フィードバック補正係数を
    演算する空燃比フィードバック制御手段と、該空燃比フ
    ィードバック補正係数の基準値からの偏差に基づいて空
    燃比学習値を学習する空燃比学習手段と、機関の運転状
    態に応じて決定される基本燃料噴射量を該空燃比フィー
    ドバック補正係数、該空燃比学習値、始動後増量および
    暖機増量によって補正して燃料噴射量を制御する燃料噴
    射量制御手段と、を有する内燃機関の燃料噴射量制御装
    置において、 上記空燃比学習手段が、上記機関の始動後増量時および
    暖機増量時に、上記空燃比フィードバック補正係数の基
    準値からの偏差を該偏差に始動後増量係数および暖機増
    量係数に関連する補正値を加えた値に修正し、該修正さ
    れた値に基づいて空燃比学習値の学習を実行することを
    特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射量
    制御装置において、 上記空燃比学習手段が、空燃比フィードバック補正係数
    の基準値からの偏差が所定範囲を越えたときに空燃比学
    習値を更新する学習値更新手段を有しており、 始動後増量時および暖機増量時には上記所定範囲を拡大
    することを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の内燃機関の燃
    料噴射量制御装置において、 上記空燃比学習制御手段が、暖機増量に応じて定められ
    る複数の領域毎に空燃比学習値の学習を実行することを
    特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射量
    制御装置において、 暖機増量が、冷却水温に応じて決定されることを特徴と
    する内燃機関の燃料噴射量制御装置。
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