CN103362671A - 内燃机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

Abstract

提供内燃机的燃料喷射控制装置，能够在适当的时机执行伴随稀薄化运转所需的校正量的再次学习。控制单元将反馈区域中的至少除了怠速区域（以下称A1）以外的预定区域（以下称为A3、A4）的一部分作为稀薄化区域，在结束了A3、A4的环境校正系数（以下称为KBU3、4）的学习后，运转状态突入稀薄化区域时，不考虑氧气传感器的输出信号，执行应用了与理论空燃比相比处于稀薄侧的稀薄化空燃比的、基于开放式控制的稀薄化运转，在转移到稀薄化运转时的A1中的KBU1与新KBU1之间的差超过预定阈值时，结束稀薄化运转，并且再次学习KBU1、3、4，新KBU1是根据转移到稀薄化运转后的A1中的反馈校正系数的平均值而计算出的。

Description

内燃机的燃料喷射控制装置

技术领域

本发明涉及内燃机的燃料喷射控制装置，特别是，涉及进行基于氧气传感器输出的空燃比反馈控制以及稀薄化控制的内燃机的燃料喷射控制装置。

背景技术

以往，公知有如下所述的内燃机的燃料喷射控制装置：为了使内燃机在接近理论空燃比（理论配比）的状态下进行燃烧，根据设置在排气管中的氧气传感器的输出值，对燃料喷射量进行反馈控制。此外，还公知有：在这样的燃料喷射装置中，在预定条件下，执行稀薄化运转，实现燃料效率的提高，其中，该稀薄化运转应用了比理论空燃比更稀薄的稀薄空燃比。

在专利文献1中，公开有如下所述的燃料喷射控制装置：通过氧气传感器检测与理论空燃比之间的偏差的产生，计算并学习对应于与理论空燃比之差的校正量之后，开始稀薄化运转。

此外，在专利文献2中，公开有如下所述的燃料喷射控制装置：将映射图划分为多个区域，在相同的区域内应用相同的校正量来执行燃料喷射控制，其中，所述映射图由节气门开度以及内燃机的转速构成，示出了发动机负载与燃料喷射量的校正量之间的关系。

[在先技术文献]

[专利文献1]日本特开平9-264176号公报

[专利文献2]日本特开2009-203973号公报

发明内容

但是，在利用仅能够判断相对于理论空燃比是稀还是浓的氧气传感器时，在稀薄化运转中，至少稀薄化区域是没有考虑氧气传感器的输出信号的开放式控制，所以失去了稀薄化区域中的空燃比的校正机会。在专利文献1所记载的技术中，由于根据在稀薄化运转开始前学习到的校正量来执行稀薄化运转，因此在稀薄化运转中，如果大气压发生变化或操作了怠速调整螺丝，则燃料喷射量可能会偏离适当的范围。

为了防止所述燃料喷射量的偏差，需要暂时停止稀薄化运转，重新学习（再次学习）最优的燃料喷射量，但是如果频繁地停止稀薄化运转，则会产生燃料效率提高的效果下降的问题。在专利文献1中，关于该校正量的再次学习时机，进行了一些研究。此外，关于这样的再次学习时机，优选的是：在专利文献2所公开的、将示出了发动机负载与校正量之间的关系的映射图分为多个区域的情况下，也能够应用再次学习时机。

本发明的目的是提供一种内燃机的燃料喷射控制装置，其解决了上述现有技术的问题，能够在适当的时机执行伴随稀薄化运转而所需的校正量的再次学习。

为了达成上述目的，本发明的内燃机的燃料喷射控制装置具备控制部（C），该控制部（C）将根据氧气传感器（32）的输出信号导出的反馈校正系数（KO2）乘以基本喷射量来决定燃料喷射量，并且针对根据内燃机（E）的运转状态而划分的多个反馈区域（A1～AS）中的每一个，设定基于所述反馈校正系数（KO2）的学习值即环境校正系数（KBU1～KBU6），所述内燃机的燃料喷射控制装置的第一特征在于：所述控制部（C）将所述多个反馈区域（A1～A6）中的、至少除了怠速区域（A1）以外的预定区域（A3、A4）的一部分作为稀薄化区域（L），在结束了所述预定区域（A3、A4）的环境校正系数（KBU3、KBU4）的学习后，所述内燃机（E）的运转状态突入所述稀薄化区域（L）时，不考虑所述氧气传感器（32）的输出信号，执行应用了与理论空燃比相比处于稀薄侧的稀薄化空燃比的、基于开放式控制的稀薄化运转，在转移到所述稀薄化运转时的所述怠速区域（A1）中的环境校正系数（KBU1）与如下所述的新环境校正系数（KBU1）之间的差超过预定阈值（Z）时，结束所述稀薄化运转，并且，再次学习所述怠速区域（A1）的环境校正系数（KBU1）以及所述预定区域（A3、A4）的环境校正系数（KBU3、KBU4），其中，所述新环境校正系数（KBU1）是根据转移到所述稀薄化运转后的所述怠速区域（A1）中的所述反馈校正系数（KO2）的平均值（KO2ave）而计算出的。

此外，第2特征在于：转移到所述稀薄化运转转移后的所述怠速区域（A1）中的所述反馈校正系数（KO2）的平均值（KO2ave）是所述内燃机（E）的3～10个循环的平均值。

此外，第3特征在于：所述预定阈值（Z）被设定为±5％。

此外，第4特征在于：将所述稀薄化区域（L）进一步细分为多个区域，对每个细分区域（L1、L2、L3）设定不同的稀薄化空燃比。

此外，第5特征在于：在所述稀薄化运转与没有应用该稀薄化运转的通常运转之间相互转移时，逐渐改变空燃比。

此外，第6特征在于：在所述稀薄化运转暂时结束后再次开始该稀薄化运转时，从所述预定区域（A3、A4）中结束了所述环境校正系数（KBU3、KBU4）的学习的区域开始，依次再次开始稀薄化运转。

根据第1特征，控制部将多个反馈区域中的至少除了怠速区域以外的预定区域的一部分作为稀薄化区域，在结束了预定区域的环境校正系数的学习后，内燃机的运转状态突入稀薄化区域时，不考虑氧气传感器的输出信号，执行应用了与理论空燃比相比处于稀薄侧的稀薄化空燃比的、基于开放式控制的稀薄化运转，在转移到稀薄化运转时的怠速区域中的环境校正系数与如下所述的新环境校正系数之间的差超过预定阈值时，结束稀薄化运转，并且，再次学习怠速区域的环境校正系数以及预定区域的环境校正系数，由此，通过监视怠速区域中的反馈校正系数，预测稀薄化区域中的环境校正系数的偏差，能够仅仅在必要的情况下才执行环境校正系数的再次学习，其中，所述新环境校正系数是根据转移到稀薄化运转后的怠速区域中的反馈校正系数的平均值而计算出的。

由此，能够防止以下情况：为了再次学习而频繁地停止稀薄化运转，从而削弱了燃料效率提高的效果。此外，通过研究结果表明：在怠速区域中，与其它区域相比，校正系数的偏差变大。由此，能够以更高精度检测校正系数的偏差。

根据第2特征，转移到稀薄化运转后的怠速区域中的反馈校正系数的平均值是内燃机的3～10个循环的平均值，由此，即使反馈校正系数在每个循环中较为散乱，通过使用多个循环的平均值，也能够提高准确性。

根据第3特征，将预定阈值设定为±5％，由此，能够仅仅在产生了影响稀薄化运转的程度的偏差时，才执行环境校正系数的再次学习，从而降低运算负担。

根据第4特征，将稀薄化区域进一步细分为多个区域，对每个细分化区域设定不同的稀薄化空燃比，由此，能够实现稀薄化空燃比的进一步的优化。

根据第5特征，在稀薄化运转与没有应用该稀薄化运转的通常运转之间相互转移时，逐渐改变空燃比，由此，能够使稀薄化区域与其他区域相互转移时的输出特性的变化变得稳定，不会带给驾驶者不舒适感。

根据第6特征，在稀薄化运转暂时结束后再次开始该稀薄化运转时，从预定区域中结束了环境校正系数的学习的区域开始，依次再次开始稀薄化运转，由此，与预定区域的学习全部结束以后才开始稀薄化运转的结构相比，能够更快地再次开始稀薄化运转。

附图说明

图1是示出内燃机的整体结构的图。

图2是示出控制单元的结构的框图。

图3是用于检索内燃机的负载区域的映射图。

图4是示出空燃比反馈区域的映射图。

图5是示出反馈区域与在对各反馈区域设定的KBU之间的关系的KBU映射图。

图6是示出KO2与KBU之间的关系的说明图。

图7是图5所示的KBU映射图被简略化后的示意图。

图8是示出稀薄化区域的分布的KBU映射图。

图9是示出即使突入稀薄化区域也没有开始稀薄化运转的运转状态的示例的图。

图10是示出由于未突入稀薄化区域而没有开始稀薄化运转的运转状态的示例的图。

图11是示出由于慢加速而突入稀薄化区域L的运转状态的示例的图。

图12是示出在稀薄化区域内进行慢加速的运转状态的示例的图。

图13是示出将稀薄化区域进一步细分化的状态的图。

图14是示出在稀薄化运转中产生的环境变化与怠速区域中的环境校正系数之间的关系的曲线图。

图15是示出氧气传感器的输出值与空燃比之间的关系的曲线图。

图16是示出稀薄化运转控制的流程的流程图。

图17是示出稀薄化运转与通常运转之间的转移控制的流程的流程图。

图18是示出怠速区域监视控制的流程的流程图。

图19是示出稀薄化运转突入条件的确认控制的流程的流程图。

图20是示出稀薄化运转中的加速时燃料校正控制的流程的流程图。

图21是示出通常运转中的加速时燃料校正与稀薄化运转中的加速时燃料校正之间的差异的说明图。

标号说明

26…节气门开度传感器，32…氧气传感器，50…节气门开度变化率检测单元，51…加速运转状态检测单元，52…喷射量校正单元，53…稀薄化运转用加速时燃料校正单元，55…稀薄化校正单元，A1～A6…反馈区域，A3、A4…预定区域，C…控制单元（控制部），E…发动机（内燃机），KBU1～KBU6…环境校正系数，KLEAN…稀薄化系数，KO2…反馈校正系数，KO2ave…平均值，L…稀薄化区域，L1、L2、L3…细分化区域，T1…第1阈值，T2…第2阈值，△TH…节气门开度TH的变化率，Z…预定阈值，TACC×KTH…加速时校正量，TACC×KTH÷KLEAN…稀薄化运转用加速时燃料校正量。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。图1是本发明的一个实施方式所涉及的内燃机的燃料喷射控制装置的结构的框图。

在二轮摩托车中搭载的水冷（或空冷）式内燃机（发动机）E的缸膛11中，可滑动地嵌合有活塞12。在发动机E的汽缸盖16上，连接有向燃烧室13提供混合气的吸气装置14以及排出来自燃烧室13的废气的排气装置15。在吸气装置14中，形成有进气通道17，在排气装置15中，形成有排气通道18。在排气装置15与排气通道18之间，安装有催化转换器25。在汽缸盖16上，安装有其前端向燃烧室13突出的火花塞20以及配气机构的进气/排气气门。

在进气装置14中，可开闭地配设有控制进气量的节气门21，并且，在比节气门21更处于下游侧的位置，设置有喷射燃料的燃料喷射阀22。此外，在进气通道17中，连接有对节气门21进行旁通的旁路通道27，通过致动器28调整流过该旁路通道27的空气量，进行怠速转速的调整。怠速转速通过致动器28进行自动调整，但是为了满足使用者的喜好，也能够以进行了所述自动调整的转速为基准，进行由怠速螺丝实现的任意的调整。

作为控制单元的控制单元C控制对火花塞20的点火时机、来自燃料喷射阀22的燃料喷射量以及致动器28的动作。向控制单元C分别输入以下信号：对节气门21的开度进行检测的节气门开度传感器26的输出信号；对与活塞12连接的曲柄轴29的转速进行检测的转速传感器3O的输出信号；对发动机冷却水的水温进行检测的水温传感器31的输出信号；以及为了对废气中的残存氧气浓度进行检测而安装在比催化转换器25更处于上游侧的排气通道18中的氧气传感器（氧气传感器）32的输出信号。

图2是示出控制单元C的结构的框图。控制单元C中包含：基本喷射量计算单元34，其参照基本喷射量映射图33，决定用于得到目标空燃比的基本喷射量；反馈校正系数计算单元35，其根据氧气传感器32的输出信号，计算用于使空燃比接近目标空燃比的反馈校正系数KO2；燃料喷射量计算单元37，其根据通过反馈校正系数计算单元35得到的校正量等，计算最终的燃料喷射量。由此，控制单元C能够不根据进气压以及大气压而得到适当的燃料喷射量。

基本喷射量计算单元34基于通过转速传感器3O得到的发动机转速NE以及通过节气门开度传感器26得到的节气门开度TH，根据基本喷射量映射图33导出基本喷射量。

反馈校正系数计算单元35具有：浓/稀判定单元38，其根据氧气传感器32的输出信号判定废气的浓/稀程度；以及参数计算单元39，其根据该浓/稀判定单元38的判定结果，计算空燃比的反馈校正系数KO2等。氧气传感器32是仅能够判断相对于理论空燃比是稀还是浓的传感器。此外，参数计算单元39以预定的周期将参数存储在EEPROM或闪存等非易失性存储部40中，在点火开关接通（系统启动时）时，从非易失性存储部40读入参数。

参数计算单元39根据周期地存储到非易失性存储部40中的反馈校正系数KO2以及环境校正系数KBU，通过KT=KO2×KBU的计算式计算用于空燃比控制的统一校正系数KT，其中，该空燃比控制基于氧气传感器32的输出信号。环境校正系数KBU以随着发动机E的经时变化而变化的方式进行学习，并对发动机E的每一负载区域进行决定。环境校正系数KBU以预定的周期被记录在非易失性记录部4O中，在断开车辆的电源而停止系统后，其值也被保存，在下次系统启动时被读入。

反馈校正系数KO2是进行空燃比的反馈控制时按照每个预定的周期临时使用的变量，基本上，在进行了基于该反馈校正系数KO2的反馈控制之后，会使空燃比接近目标空燃比。反馈校正系数KO2根据由浓/稀判定单元38得到的判定结果来决定。

参数计算单元39根据发动机转速NE以及节气门开度TH，导出多个反馈区域中的每一个的环境校正系数KBU，并且，使用该环境校正系数KBU来计算统一校正系数KT。此外，在反馈区域以外的负载区域中，使用与该负载区域相邻的反馈区域的学习值来控制燃料喷射量。

燃料喷射量计算单元37中包含：节气门开度变化率检测单元50，其根据节气门开度传感器26的输出，检测节气门开度的变化率△TH；加速运转状态检测单元51，其根据节气门开度的变化率△TH的值，检测车辆是否处于加速运转状态；喷射量校正单元52，在检测到车辆处于加速状态运转状态时，计算加速时燃料校正量，并附加在基本喷射量上；稀薄化校正单元55，其用于在预定的运转条件下执行稀薄化运转，该稀薄化运转应用了比理论空燃比更稀薄的稀薄空燃比。

此外，喷射量校正单元52中包含：通常运转用加速时燃料校正单元56，其执行未应用稀薄化运转的通常运转时的加速时燃料校正；以及稀薄化运转用加速时燃料校正单元53，其执行稀薄化运转时的加速时燃料校正。稀薄化校正单元55包含KBU映射图54，KBU映射图54示出了与发动机负载对应的多个反馈区域与环境校正系数KBU（以下，有时简单地表示为KBU）之间的关系。

图3是用于检索发动机负载区域的映射图。控制单元C根据发动机转速NE以及节气门开度TH检索发动机负载处于哪个区域。在该映射图中，设定下限节气门开度THO2L、设定上限节气门开度THO2H以及该两节气门开度之间的多个设定节气门开度THFBO、THFB1、THFB2、THFB3被预先设定为：随着发动机转速NE的增大而变大，THO2L＜THFBO＜THFBI＜THFB2＜THFB3＜THO2H的关系成立。

示出各设定节气门开度THO2L、THFBO、THFB1、THFB2、THFB3、THO2H的实线是在使各节气门开度TH增大时应用的边界值，与该实线相邻的虚线示出了在边界跨过缩小侧时用于施加迟滞的值。

图4是示出空燃比的反馈区域的映射图。斜线部示出的空燃比的反馈区域（O2F/B）是由设定下限转速NLOP、设定上限转速NHOP、怠速区域上限转速NTHO2L、设定下限节气门开度THO2L以及设定上限节气门开度THO2H决定的区域。此外，怠速区域上限转速NTHO2L在发动机转速NE的增大侧的值由实线示出，在发动机转速NE的减小侧的值由虚线示出，由此设定迟滞。此外，设定下限节气门开度THO2L以及设定上限节气门开度THO2H在节气门开度TH的增大侧的值由实线示出，在节气门开度TH的减小侧的值由虚线示出，由此，设定迟滞。

图5是通过重叠由图3以及图4决定的区域而示出反馈区域与对各反馈区域设定的KBU之间的关系的KBU映射图54。在该图中，根据发动机转速NE以及节气门开度TH，设定了包含多个反馈区域的多个负载区域，在本实施方式中，将6个反馈区域赋予“1”～“6”的编号来示出，将反馈区域以外的区域赋予“0”以及“7”～“11”的编号来示出。另外，在以下的说明中，有时也将划分为11个的反馈区域以A1～A11标号来示出。

在图5示出的多个负载区域相互之间的边界被设定为具有迟滞，以“1”～“6”示出的反馈区域被设定为节气门开度TH越小则反馈区域越狭窄。并且，在发动机的运转状态处于反馈区域时，检测处于各反馈区域“1”～“6”中的哪个区域，选择各自对应的KBU1～KBU6，在反馈区域以外的内燃机的负载区域“0”、“7”～“11”中，使用与该负载区域相邻的反馈区域KBU1～KBU6来控制燃料喷射量。

基本喷射量计算单元34根据基本喷射量映射图33导出基本喷射量TO。在校正单元36中，以（TO×KT）求出校正喷射量T1。燃料喷射量计算单元37求出与该校正喷射量T1对应的燃料喷射时间，控制单元C根据进行校正后的燃料喷射时间，控制来自燃料喷射阀22的燃料喷射量，其中，所述校正用于使由氧气传感器32检测出的空燃比作为目标空燃比。

关于KBU，在KO2的值为固定的状态下，在经过了预定时间后，根据图5所示的映射图选择KBU1～6，将选择出的KBUx乘以此时的KO2的值而更新（学习）为新的KBUx'（KBUx’=KO2×KBUx）。在KBUx更新为KBUx'之后，KO2的值变回基准值（1.0）。即，在KO2的值为固定的状态下，每当经过预定时间，则KBUx更新为KBUx’、KBUx’’（=KO2×KBUx’）……。

关于KBUx’、KBUx’’……，各自的更新时的统一校正系数KT为相同值，但是如上所述，由于KT=KO2×KBU，因此直到下次KBU被更新为止，KT的值随着KO2的变动而变动。

此处，参照图6的曲线图，详细说明上述的KO2与KBU之间的关系。在本实施方式所涉及的反馈控制中，在增大用于得到理论空燃比的校正量时，与此相伴，将反馈校正系数KO2（以下，有时简单地表示为KO2）设为大的值，在运算处理上，KO2优选为接近1.0的值。因此构成为：在KO2的值为固定的状态下，在经过了预定时间后，为了使KO2的值变回1.0，更新（学习并存储）KBU的值。

在图6所示的示例中，在时刻t1，随着氧气传感器输出的下降，KO2从1.0开始增大。另外，作为在这样的短时间内的KO2增大的原因的示例，例举了：将怠速螺丝朝放松方向旋转以及从高处下降造成的大气压的上升所导致的外界干扰。接下来，在时刻t2，伴随空燃比接近成为理论配比状态的V1，KO2的增大停止在1.2。在该情况下。时刻t1～t2之间成为外界干扰产生区间。并且，在时刻t3，伴随KO2固定的状态在预定时间Ta的期间持续，将KBUx更新为KBUx’（1.2=1.2×1.0），KO2陡降为1.0。

此外，在时刻t4，随着氧气传感器输出的下降，KO2从1.0再次开始增大。此处的KO2的增大原因的示例与上述相同。接下来，在时刻t5，伴随空燃比收敛于理论配比状态，KO2的增大在1.2停止。在该情况下，时刻t4～15之间成为外界干扰产生区间。并且，在时刻t6，伴随KO2固定的状态在预定时间Tb的期间持续，将KBUx’更新为KBUx’'（1.44=1.2×1.2），KO2再次陡降为1.0。通过保存该KBUx的更新值（学习值），作为使KO2的值收敛于适当的范围内的环境校正系数KBU来发挥作用。另外，预定时间Ta、Tb能够设定为任意的值。

控制单元C根据节气门开度TH以及发动机转速NE来决定基本喷射量，并且，通过将反馈校正系数KO2与环境校正系数KBU乘以基本喷射量TO，使空燃比的反馈控制成为可能，其中，反馈校正系数KO2根据氧气传感器32的检测值来决定，环境校正系数KBU是以随着发动机E的经时变化而变化的方式进行学习而按照每个发动机负载来决定的。根据该反馈控制，不需要进气压传感器以及大气压传感器，能够降低系统成本以及减少部件数量。特别是，在低节气门开度的运转区域中，考虑了发动机E的摩擦变化以及由于煤附着在节气门21上而导致的吸入量变化等的反馈控制成为可能。此外，在高节气门开度区域，即使在节气门开度传感器26的输出偏差较大的情况下，也能够设定适当的空燃比。

控制单元C在空燃比的反馈区域中，执行使用了反馈校正系数KO2以及环境校正系数KBU的燃料喷射控制。此外，将空燃比的反馈区域设定为节气门开度越小则反馈区域越狭窄，由此，在容易受到旁通阀等的劣化的影响的低节气门开度区域中，能够进行细微的学习控制，从而能够进行更适当的空燃比控制。

图7是图5所示的KBU映射图被简略后的示意图。如上所述，KBU映射图示出了反馈区域与对各反馈区域设定的KBU之间的关系。在该图中，根据发动机转速NE以及节气门开度TH，对O2F/B区域中的、划分为6个的反馈区域赋予“A1”～“A6”的标号而示出。对各自对应的环境校正系数KBU赋予“KBU1”～“KBU6”的标号来示出。A1～A6的外侧处于O2F/B区域以外。在本实施方式中，将低TH并且低NE的反馈区域A1称为怠速区域A1。

图8是示出稀薄化区域L的分布的KBU映射图。在本实施方式中，将反馈区域中的一部分设定为稀薄化区域L。例如，将稀薄化区域L设定为跨反馈区域A3、A4的一部分的区域（图示点描部）。在本实施方式中，构成为：在该稀薄化区域L中，执行稀薄化运转，实现燃料效率的提高，其中，所述稀薄化运转应用了比理论空燃比更稀薄的稀薄空燃比。

但是，本实施方式所涉及的氧气传感器32是如下所述的传感器：如示出了图15的氧气传感器的输出值与空燃比之间的关系的曲线图所示，示出了以理论空燃比（理论配比）状态为分界点的阶梯状的电压输出，氧气传感器32仅仅能够判断相对于理论空燃比λs是稀还是浓。因此，在应用了与理论空燃比λs相比处于稀薄侧的稀薄化空燃比的稀薄化运转中，氧气传感器32的输出值偏向于较大地远离与理论空燃比λs对应的电压Vs而接近零的值，基于氧气传感器32的输出值的反馈控制成为不可能。因此，在需要环境校正系数KBU的再次学习的这样的环境变化中，即使在稀薄化运转中产生了根据氧气传感器32的输出值就能够检测到的环境变化，控制单元C也不能检测出其处于稀薄化运转中。在本实施方式中，为了处理这样的状况，构成为：通过监视怠速区域A1中的反馈校正系数KO2的变化，在适当的时机，执行环境校正系数KBU3、KBU4的再次学习。

另外，稀薄化运转的开始条件中包含：反馈区域A3、A4的环境校正系数KBU3、KBU4的学习已完成。此外，能够设定为：在稀薄化运转结束后再次开始稀薄化运转的情况下，从KBU3、KBU4中学习已结束的一方开始，依次开始稀薄化运转。

此外，根据氧气传感器32的输出值来检测是否为理论空燃比λs的方法如下所述。关于在理论空燃比时输出预定电压Vs的氧气传感器32的输出值，在启动发动机之后，燃烧状态接近理论空燃比λs时，其振幅减小而收敛于预定电压Vs。此时，将氧气传感器32的输出值的变化率从正变为负或者从负变为正的情况作为“输出值反转”，能够对该反转次数进行计数，由此，例如通过进行3次氧气传感器32的输出值的反转，能够检测出处于稳定的理论配比状态。另外，如虚线La所示，将稀薄化区域L设定为到达反馈区域A5的范围即可，或者如点划线Lb所示，设定为到达反馈区域A5～A6的范围即可。

图9是示出即使突入稀薄化区域L也没有开始稀薄化运转的运转状态的示例的图。从通常运转状态向稀薄化运转的切换，在满足以下所示的多个条件的情况下才被执行。作为其条件，设定有：（a）发动机水温（或者油温）在预定值（例如8O度）以上；（b）结束了KBU3、4的学习（KBUOK标志被设置）；（c）突入了稀薄化区域；（d）在施加了加速时燃料校正的状态下，没有突入稀薄化区域L（加速时燃料校正执行标志未设置）；（e）不是由于节气门全闭而造成的燃料截止状态（全闭时燃料喷射截止标志被设置）；（f）变速器不是空档状态等。

在图9中，作为即使突入稀薄化区域也没有开始稀薄化运转的情况，示出了由于急加速或者急减速而突入稀薄化区域L的情况（NG1）以及变速器由于空档状态下的高速空转（スナップ）而突入稀薄化区域L的情况（NG2）。

图10是示出由于没有突入稀薄化区域L而没有开始稀薄化运转的运转状态的示例的图。在节气门全闭状态下施加发动机制动而减速时，在全闭时燃料喷射截止区域（THFC区域NG3）中，由于节气门开度全闭而没有突入稀薄化区域L，因此稀薄化运转没有开始。

图11是示出由于慢加速即缓慢的加速而从稀薄化区域L的外侧突入稀薄化区域L的情况的图。即使该图所示的慢加速是缓慢的加速，在燃料喷射量中也附加了加速时燃料校正。在本实施方式中，设定为：即使由于缓慢的加速而突入稀薄化区域L，在附加加速时燃料校正的期间，不开始稀薄化运转。

图12是示出在稀薄化区域L内进行慢加速的运转状态的示例的图。在该情况下，由于稀薄化区域L没有跨过与稀薄化区域L以外的反馈区域即通常运转区域的边界，所以持续稀薄化运转，执行通过稀薄化运转用加速时燃料校正单元53（参照图2）而进行的稀薄化运转用的加速时燃料校正。该稀薄化运转用的加速时燃料校正的详细情况将在后面描述。

图13是示出将稀薄化区域L进一步细分化的状态的图。在该图中，将稀薄化区域L进一步划分为细分化区域L1、L2、L3，并设定为：通过对该细分化区域L1、L2、L3中的每一个设定不同的稀薄化空燃比，进一步提高基于稀薄化运转的燃料效率提高效果。对于细分化区域L1、L2、L3，分别设定L1：燃料效率最优的燃料调整19.0、L2：燃料效率最优的燃料调整18.0、L3：燃料效率最优的燃料调整17.0等空燃比，能够实现稀薄化运转进一步的优化。另外、L1、L2、L3具有L1＜L2＜L3的关系。L2包含在L3中，L1包含在L2中。从ENG低负载（低NE，低TH）的观点来看时，随着NE以及TH的增大，稀薄化区域L以L3→L2→L1→L2→L3的方式沿着图示的实线S移动和变化。

图14是示出在稀薄化运转中产生的环境变化与在怠速区域A1中的环境校正系数KBU之间的关系的曲线图。此处，影响请求燃料调整的原因有5个：（1）车辆的个体差异导致的偏差，（2）氧气传感器等传感器个体差异导致的偏差，（3）怠速转速调整导致的吸入空气量的变化，（4）发动机负载的变化，（5）气压的变化。此处，由于稀薄化运转在KBU映射图的学习后开始，所以上述（1）以及（2）通过学习而被吸收，稀薄化运转中可产生的原因是上述（3）、（4）、（5）。

在该曲线图中，示出了在产生情况F或者情况G的情况下，在怠速区域中，KBU的值较大地远离基准值E的状态，其中，情况F是在稀薄化运转中将调整怠速转速的怠速螺丝向闭合方向、即怠速转速下降方向调整的情况，情况G是在稀薄化运转中车辆向高处移动从而气压降低的情况。特别是，在将怠速螺丝向闭合方向调整的情况F中，在节气门开度TH较大的情况下，不太会产生与基准值的差。在节气门开度较小的运转区域、即在典型的怠速运转中，示出了与基准值的差较大的状态。由此可知：通过监视怠速区域中的环境校正系数KBU的状态，能够推测和检测在节气门开度TH较大的区域中的KBU的偏差。

本发明所涉及的燃料喷射控制装置中，构成为：监视怠速区域A1的环境校正系数KBU1的变化，在环境校正系数KBU1变化为距离前次的学习值超过预定阈值的情况下，推测为包含稀薄化区域L的反馈区域A3、A4的KBU3、4也发生变化，然后，在怠速区域A1中进行反馈控制时，执行KBU3、4的再次学习。换言之，在基于开放式控制的稀薄化运转中存在怠速调整或气压变动的情况下，在接下来突入怠速区域A1时，进行KBU3、4的再次学习，由此，能够在定期的学习时机到来之前的较早的时机，实现空燃比的优化。

图16是示出稀薄化运转控制的流程的流程图。在步骤S10中，空燃比的反馈控制开始。在步骤S11中，进行环境校正系数KBU的学习。在步骤S12中，判定包含稀薄化区域的反馈（F/B）区域的KBU学习是否结束，在作出肯定判定时，进入步骤S13。另一方面，在作出否定判定时，返回步骤S11继续KBU学习。

在步骤S13中，判定稀薄化运转开始（突入）条件是否成立。此处，参照图19的流程图，其中，图19示出了稀薄化运转的开始（突入）条件的确认控制的流程。

在图19的、示出了稀薄化运转突入条件的确认控制的流程的流程图中，在步骤S40中，判定发动机水温是否为预定值（例如，80度）以上，在步骤S41，判定空档开关是否断开。此外，在步骤S42中，判定KBU1、3、4的学习是否结束，在步骤S43中，判定是否不存在与加速运转状态相伴的加速时燃料校正。此外，在步骤S44中，判定运转状态是否处于稀薄化区域L，在步骤S45中，判定对发动机E的曲轴的旋转次数进行测量的循环计数器测量值是否达到预定值。另外，步骤S45的判定是这样的判定：判定步骤S40～44全部为肯定判定的状态是否持续超过预定期间（例如，曲轴5旋转的期间）。

并且，在步骤S45中作出肯定判定、即在步骤S40～S45中全部为肯定判定的情况下，进入步骤S46，稀薄化运转突入条件成立，完成稀薄化运转的开始准备。另一方面，在步骤S40～S45中，即使存在1个否定判定，也直接结束一系列的控制。

返回图16的流程图，在步骤S13中作出肯定判定、即在判定为稀薄化运转开始（突入）条件成立时，进入步骤S14，开始稀薄化运转。接下来，在步骤S15中，伴随稀薄化运转，开始对点火正时进行调整的IG提前量控制。

并且，在步骤S16中，判定稀薄化运转结束条件是否成立。关于稀薄化运转结束条件，列举有：（h）节气门开度TH的变化率△TH超过第2预定值的情况，（i）在节气门全闭状态下，突入施加发动机制动而减速时的全闭时燃料喷射截止区域（THFC区域NG3）的情况，（j）发动机水温（或者油温）低于预定值的情况，（k）发动机的运转状态离开反馈区域的情况，（l）怠速区域A1中的反馈校正系数KO2产生超过预定值的偏差的情况，（m）变速器处于空档状态的情况，（o）由于传感器故障等问题，进入失效控制的情况。

将上述条件（h）中的第2预定值设定为比作为稀薄化运转中执行加速时燃料校正的条件的第1预定值大的值，在△TH超过第2预定值的情况下，通过在短时间内较大地打开节气门手柄而作为急加速请求进行处理。

在发生上述（k）的情况下，在从稀薄化运转向没有应用该稀薄化运转的通常运转转移的情况下，通过逐渐改变空燃比来稳定驱动力的变化，不带给驾驶者不舒适感。另一方面，在发生上述（h）、（i）、（j）、（o）的情况下，由于属于需要迅速地切换运转状态的状态，即使在稀薄化运转中，也立即改变空燃比，即，上述（h）、（i）、（j）、（o）作为强制结束稀薄化运转时的强制结束条件来使用。

并且，在本发明中，构成为：将发生上述（l）的情况作为稀薄化运转结束的条件，在发生所述（l）的情况下，在下次突入怠速区域时，执行KBU的再次学习。另外，关于上述（l），在稀薄化运转中不能进行检测，在由于其它条件而结束稀薄化运转以后，在突入怠速区域时才进行检测。

返回流程图，在步骤S16中作出肯定判定、即在判定为稀薄化运转结束条件成立时，进入步骤S17，从稀薄化运转转移为通常运转，结束一系列的控制。另外。在步骤S16中作出否定判定时，返回步骤S16的判定。

图17是示出稀薄化运转与通常运转之间的转移控制的流程的流程图。在步骤S20中，判定稀薄化运转开始条件是否成立，在作出肯定判定时，进入步骤S21。在步骤S21中，开始从通常运转向稀薄化运转的转移。在从通常运转向稀薄化运转转移时，设定为逐渐变更空燃比以及IG提前量。

在步骤S22中，执行稀薄化运转，接下来，在步骤S23中，判定稀薄化运转结束条件是否成立。在步骤S23中作出肯定判定时，在步骤S24中，判定稀薄化运转的强制结束条件是否成立。另一方面，在步骤S23中作出否定判定时，返回步骤S23的判定。

在S24中作出否定判定、即在判定为稀薄化运转结束条件除了强制条件以外都成立时，进入步骤S25，分别逐渐变更空燃比以及IG提前量，开始向通常运转的转移。另一方面，在步骤S24中作出肯定判定、即在判定为稀薄化运转结束条件中的强制运转结束条件成立时，进入步骤S26，分别立即切换空燃比以及IG提前量，开始向通常运转的转移。

并且，在步骤S27中，完成从稀薄化运转向通常运转的转移，结束一系列的控制。

图18是示出怠速区域监视控制的流程的流程图。在步骤S30中，判定是否是怠速区域A1，在作出肯定判定时，进入步骤S31。在步骤S30中作出否定判定时，返回步骤S30的判定。

在步骤S31中，判定是否为稀薄化运转后，在作出肯定判断时，进入步骤S32，对稀薄化运转开始时的KBU1与在当前的怠速区域A1中学习到的新KBU1进行比较。该新KBU1是根据向稀薄化运转转移后的怠速区域A1中的反馈校正系数KO2的平均值KO2ave而计算出的。将该平均值KO2ave设定为发动机E的3～10个循环的平均值。

接下来，在步骤S34中，判定是否稀薄化运转开始时的KBU1与新KBU1之间的差超过预定阈值Z（例如，±5%）而需要稀薄化区域的KBU的再次学习，具体地说，判定是否需要稀薄化区域A3、A4的KBU3、KBU4的再次学习。通过将预定阈值Z设定在适当的范围内，能够仅仅在产生了影响到稀薄化运转的程度的偏差时，才执行环境校正系数的再次学习，从而降低运算负担。

在步骤S34中作出肯定判断时，进入步骤S35，中止稀薄化运转。并且，在步骤S36中，进行KBU1的学习。另一方面，在步骤S31中作出否定判定时，进入步骤S33，判定是否是预定的KBU再次学习时机。在步骤S33中作出肯定判断时，进入步骤S35，另一方面，在作出否定判定时，直接结束一系列的控制。此外，在步骤S34中作出否定判定的情况下，直接结束一系列的控制。

在步骤S37中，判定是否为能够进行KBU3、KBU4的再次学习的运转状态。在步骤S37中作出肯定判定、即在反馈区域A3或者A4中进行通常运转的状态的情况下，进入步骤S38，进行KBU3、KBU4的再次学习。并且，在步骤S39中，成为能够进行使用再次学习到的新KBU3、KBU4的稀薄化运转的状态，结束一系列的控制。在步骤S38的状态中，在图19所示的稀薄化运转突入条件成立时，开始稀薄化运转。

图20是示出稀薄化运转中的加速时燃料校正控制的流程的流程图。在步骤S50中，判定是否处于稀薄化运转中，在作出肯定判断时，进入步骤S51。在步骤S50中作出否定判定时，返回步骤S50的判定。

在步骤S51中，判定节气门开度变化率△TH是否超过第1阈值T1（例如，30度/1s），在作出肯定判断时，进入步骤S52。在步骤S51中作出否定判定时，返回步骤S51

接下来，在步骤52中，判定节气门开度变化率△TH是否超过比第1阈值T1大的第2阈值T2（例如，60度/1s），在作出肯定判断时，进入步骤S53。并且，在步骤S52中作出肯定判定、即在稀薄化运转中存在急加速请求的情况下，进入步骤S53，停止稀薄化运转并执行“通常运转用加速时燃料校正控制”，结束一系列的控制。

在步骤S52中作出否定判定、即在稀薄化运转中存在比急加速请求缓和的慢加速请求的情况下，进入步骤S54，持续稀薄化运转并执行稀薄化运转用加速时燃料校正控制，结束一系列的控制。

图21是示出通常运转中的加速时燃料校正与稀薄化运转中的加速时燃料校正之间的差异的说明图。以稀薄化喷射量执行稀薄化运转，其中，所述稀薄化喷射量是对基本喷射量乘以小于1的稀薄化系数（例如0.9）而得到的。在该稀薄化运转中存在加速请求的情况下，优选尊重驾驶者的加速意愿而进行加速时的增量校正，但是，如果仅仅对稀薄化运转中的较少的喷射量施加普通的加速时燃料校正量，则可能不能够得到驾驶者期待的加速状态，另一方面，在为慢加速的情况下，当采用每次都停止稀薄化运转的方法时，稀薄化运转与通常运转之间的切换变得频繁，控制变得复杂化，可能会削弱基于稀薄化运转而实现的燃料效率提高的效果。

因此，在本发明中，在稀薄化运转中存在加速请求的情况下，将通常运转中的加速时校正量（TACC×KTH）除以稀薄化系数KLEAN得到稀薄化运转用加速时燃料校正量（TACC×KTH÷KLEAN），再加上稀薄化运转中的普通喷射量，从而计算出最终的校正后的燃料喷射量，由此，能够不解除稀薄化运转而得到充分的加速。

关于附图所示的各项目，分别地，TOUT示出加速时燃料校正后的最终的燃料喷射量，TIMB示出了通过基本映射图导出的基本喷射量，KTA示出了大气压校正值，KO2示出了反馈校正系数，KTW示出了油温或者水温校正值，KBU示出了环境校正系数（学习值），KLEAN示出了稀薄化系数，TIVB示出了INJ（喷嘴）的电压校正值，TACC示出了根据节气门开度TH的变化率△TH而计算出的加速时基本燃料喷射量，KTH示出了加速时燃料校正TH方向校正系数。

此时，（a）所示的通常运转中的加速时燃料校正后的燃料喷射量TOUT由{TIMB×（KTA×KTW×KO2×KBU）+TIMB｝+（TACC×KTH）的计算式表示。与此相对，（b）所示的稀薄化运转中的加速时燃料校正后的燃料喷射量TOUT由｛TIMB×（KTA×KTW×KO2×KBU×KLEAN）+TIMB｝+（TACC×KTH÷KLEAN）的计算式表示。即，构成为：在稀薄化运转中的加速时燃料校正的情况下，普通喷射量乘以KLEAN后变为较小的值，为此，通过对加速时燃料校正量乘以KLEAN的倒数来增加加速时燃料校正量。

由此，由于不需要伴随加速时燃料校正而解除稀薄化运转，所以能够减少控制单元的数据量而维持驱动性。更具体地讲，不需要设置LAF传感器或者增大存储数据量和运算负担，就能够计算出与稀薄化运转对应的加速时燃料校正量，其中，所述LAF传感器能够在包含理论空燃比的宽范围内直接检测空燃比。此外，通过将稀薄化运转用加速时燃料校正量设定为比通常运转时所用的加速时燃料校正量大的值，即使在稀薄化运转中进行加速操作的情况下，也能够得到符合按照驾驶者意愿的加速。此外，在稀薄化运转中变为加速状态的情况下，由于不需要将控制方式从稀薄化运转切换为通常运转就能够提供驾驶者期待的加速时燃料校正，所以降低了运算负担。

另外，如上所述，所述稀薄化运转中的加速时燃料校正控制，在节气门开度TH的变化率△TH大于第1阈值T1并且小于第2阈值T2的情况下才执行，在变化率△TH大于第2阈值T2的情况下，强制结束稀薄化运转而转移为通常运转，并且执行应用了通常运转中的加速时燃料校正量的加速时燃料校正。由此，通过应用基于通常运转状态的加速时燃料校正量，能够不进行稀薄化系数的倒数等运算而快速地提供驾驶者期待的加速状态。

另外，用于计算燃料喷射控制装置的结构、反馈区域的划分方法、稀薄化区域、稀薄化系数的设定值以及最终喷射量的参数的种类等，并非限定于上述实施方式，能够进行各种变更。本发明所涉及的内燃机的燃料喷射控制装置除了可以应用于作为骑乘型的二/三/四轮车等各种车辆的动力源的内燃机以外，还可以应用于农业机械和雪地车等的各种内燃机.

Claims (6)

1.一种内燃机的燃料喷射控制装置，其具备控制部（C），所述控制部（C）将根据氧气传感器（32）的输出信号导出的反馈校正系数（KO2）乘以基本喷射量来决定燃料喷射量，并且，针对根据内燃机（E）的运转状态而划分的多个反馈区域（A1～A6）中的每一个，设定基于所述反馈校正系数（KO2）的学习值即环境校正系数（KBU1～KBU6），所述内燃机的燃料喷射控制装置的特征在于，

所述控制部（C）将所述多个反馈区域（A1～A6）中的、至少除了怠速区域（A1）以外的预定区域（A3、A4）的一部分作为稀薄化区域（L），

在结束了所述预定区域（A3、A4）的环境校正系数（KBU3、KBU4）的学习后，所述内燃机（E）的运转状态突入所述稀薄化区域（L）时，不考虑所述氧气传感器（32）的输出信号，执行应用了与理论空燃比相比处于稀薄侧的稀薄化空燃比的、基于开放式控制的稀薄化运转，

在转移到所述稀薄化运转时的所述怠速区域（A1）中的环境校正系数（KBU1）与如下所述的新环境校正系数（KBU1）之间的差超过预定阈值（Z）时，结束所述稀薄化运转，并且，再次学习所述怠速区域（A1）的环境校正系数（KBU1）以及所述预定区域（A3、A4）的环境校正系数（KBU3、KBU4），其中，所述新环境校正系数（KBU1）是根据转移到所述稀薄化运转后的所述怠速区域（A1）中的所述反馈校正系数（KO2）的平均值（KO2ave）而计算出的。

2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其特征在于，

转移到所述稀薄化运转后的所述怠速区域（A1）中的所述反馈校正系数（KO2）的平均值（KO2ave）是所述内燃机（E）的3～10个循环的平均值。

3.根据权利要求1或者2所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其特征在于，

所述预定阈值（Z）被设定为±5%。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其特征在于，

将所述稀薄化区域（L）进一步细分为多个区域，对每个细分区域（L1、L2、L3）设定不同的稀薄化空燃比。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其特征在于，

在所述稀薄化运转与没有应用该稀薄化运转的通常运转之间相互转移时，逐渐改变空燃比。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其特征在于，

在所述稀薄化运转暂时结束后再次开始该稀薄化运转时，从所述预定区域（A3、A4）中结束了所述环境校正系数（KBU3、KBU4）的学习的区域开始，依次再次开始稀薄化运转。

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