JP2001349234A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の空燃比センサを用いてオープンループ
運転領域での学習補正値を高精度に求めることのできる
内燃機関の空燃比制御装置を得る。 【解決手段】 目標空燃比ＡＦｏにより燃料量を補正す
る手段２２と、運転状態に応じて内燃機関の空燃比フィ
ードバックの制御条件ＣＦを決定する手段２３と、フィ
ードバック運転領域で空燃比をフィードバック制御する
手段２４と、フィードバック制御手段の制御量ＡＦｃに
基づいて運転領域毎の学習補正値Ｚｓを求める手段２５
とを含み、オープンループ運転領域において、フィード
バック制御を行うとともに、一時的なフィードバック制
御期間中にオープンループ運転領域での学習補正値を求
める。
運転領域での学習補正値を高精度に求めることのできる
内燃機関の空燃比制御装置を得る。 【解決手段】 目標空燃比ＡＦｏにより燃料量を補正す
る手段２２と、運転状態に応じて内燃機関の空燃比フィ
ードバックの制御条件ＣＦを決定する手段２３と、フィ
ードバック運転領域で空燃比をフィードバック制御する
手段２４と、フィードバック制御手段の制御量ＡＦｃに
基づいて運転領域毎の学習補正値Ｚｓを求める手段２５
とを含み、オープンループ運転領域において、フィード
バック制御を行うとともに、一時的なフィードバック制
御期間中にオープンループ運転領域での学習補正値を求
める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空燃比センサの
検出信号を用いて運転状態に応じた燃料量を内燃機関に
供給する内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に通常の
酸素センサからなる空燃比センサを用いて、空燃比フィ
ードバック制御を実行しないオープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置に関するものである。
検出信号を用いて運転状態に応じた燃料量を内燃機関に
供給する内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に通常の
酸素センサからなる空燃比センサを用いて、空燃比フィ
ードバック制御を実行しないオープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関の空燃比制御装置にお
いては、各種センサ（吸気量を計測するエアフローセン
サなど）からの運転状態情報に応じて目標空燃比を設定
し、実際の空燃比が目標空燃比（通常は、理論空燃比λ
＝１４．７）と一致するように燃料噴射量が補正制御さ
れている。
いては、各種センサ（吸気量を計測するエアフローセン
サなど）からの運転状態情報に応じて目標空燃比を設定
し、実際の空燃比が目標空燃比（通常は、理論空燃比λ
＝１４．７）と一致するように燃料噴射量が補正制御さ
れている。
【０００３】また、通常の内燃機関の空燃比制御装置に
おいては、排気管内において理論空燃比を検出する空燃
比センサ（「酸素センサ」と称される）が用いられてい
るが、各種センサや燃料供給系を構成する各種部品の経
年変化やバラツキなどを補償するために、空燃比フィー
ドバック制御量を学習補正している。
おいては、排気管内において理論空燃比を検出する空燃
比センサ（「酸素センサ」と称される）が用いられてい
るが、各種センサや燃料供給系を構成する各種部品の経
年変化やバラツキなどを補償するために、空燃比フィー
ドバック制御量を学習補正している。
【０００４】図５は従来の内燃機関の空燃比制御装置を
概略的に示す構成図である。図５において、内燃機関の
本体を構成するエンジン１の吸気管２内には、吸気量を
調節するスロットル弁３が設けられており、スロットル
弁３には、スロットル弁３の開度θを計測するスロット
ル開度センサ４が連結されている。
概略的に示す構成図である。図５において、内燃機関の
本体を構成するエンジン１の吸気管２内には、吸気量を
調節するスロットル弁３が設けられており、スロットル
弁３には、スロットル弁３の開度θを計測するスロット
ル開度センサ４が連結されている。
【０００５】吸気管２内のスロットル弁３の上流側には
エアフローセンサ５が設けられ、吸気管２内のスロット
ル弁３の下流側には、所要量の燃料を噴射するためのイ
ンジェクタ６が設けられている。エアフローセンサ５
は、吸気管２内の空気流量をエンジン１の吸気量Ｑａと
して計測する。
エアフローセンサ５が設けられ、吸気管２内のスロット
ル弁３の下流側には、所要量の燃料を噴射するためのイ
ンジェクタ６が設けられている。エアフローセンサ５
は、吸気管２内の空気流量をエンジン１の吸気量Ｑａと
して計測する。
【０００６】エンジン１の各気筒の燃焼室７は、シリン
ダブロック８と、シリンダブロック内で往復するピスト
ン９とにより形成されている。燃焼室７には、点火プラ
グ１０、吸気弁１１および排気弁１２が設けられてい
る。
ダブロック８と、シリンダブロック内で往復するピスト
ン９とにより形成されている。燃焼室７には、点火プラ
グ１０、吸気弁１１および排気弁１２が設けられてい
る。
【０００７】燃焼室７は排気管１３へと接続されてお
り、排気管１３内には酸素センサからなる空燃比センサ
１４が設置されている。空燃比センサ１４は、理論空燃
比λに対応した空燃比信号ＡＦを出力する。
り、排気管１３内には酸素センサからなる空燃比センサ
１４が設置されている。空燃比センサ１４は、理論空燃
比λに対応した空燃比信号ＡＦを出力する。
【０００８】エンジン１の運転状態を示す各センサ４、
５および１４の検出情報（スロットル開度θ、吸気量Ｑ
ａ、空燃比信号ＡＦ）は、マイクロコンピュータからな
る制御回路２０に入力される。
５および１４の検出情報（スロットル開度θ、吸気量Ｑ
ａ、空燃比信号ＡＦ）は、マイクロコンピュータからな
る制御回路２０に入力される。
【０００９】なお、ここでは図示を省略するが、制御回
路２０は、周知のＣＰＵと、双方向性バスを介してＣＰ
Ｕに相互に接続されたＲＡＭ、ＲＯＭ、入力ポートおよ
び出力ポートとを備えている。
路２０は、周知のＣＰＵと、双方向性バスを介してＣＰ
Ｕに相互に接続されたＲＡＭ、ＲＯＭ、入力ポートおよ
び出力ポートとを備えている。
【００１０】制御回路２０は、運転状態に応じた目標空
燃比となるように燃料量を補正する空燃比補正手段と、
運転状態に応じてエンジン１の空燃比フィードバックの
制御条件を決定するフィードバック制御条件決定手段
と、制御条件が許可された場合に、エンジン１の空燃比
を目標空燃比に一致させるためのフィードバック制御手
段と、空燃比フィードバック制御量を学習して補正する
ための空燃比学習手段とを含み、運転状態および空燃比
信号ＡＦに基づいてインジェクタ６の噴射燃料量を制御
する。
燃比となるように燃料量を補正する空燃比補正手段と、
運転状態に応じてエンジン１の空燃比フィードバックの
制御条件を決定するフィードバック制御条件決定手段
と、制御条件が許可された場合に、エンジン１の空燃比
を目標空燃比に一致させるためのフィードバック制御手
段と、空燃比フィードバック制御量を学習して補正する
ための空燃比学習手段とを含み、運転状態および空燃比
信号ＡＦに基づいてインジェクタ６の噴射燃料量を制御
する。
【００１１】制御回路２０の入力ポートには、スロット
ル開度センサ４、エアフローセンサ５および空燃比セン
サ１４のみならず、図示されない他の各種センサ（エン
ジン回転数を検出する回転センサおよび冷却水温センサ
など）が接続されている。
ル開度センサ４、エアフローセンサ５および空燃比セン
サ１４のみならず、図示されない他の各種センサ（エン
ジン回転数を検出する回転センサおよび冷却水温センサ
など）が接続されている。
【００１２】制御回路２０は、各種入力情報（運転状
態）を処理することによりエンジン１の制御情報を得る
とともに、出力ポートを介して、インジェクタ６の噴射
信号Ｊおよび点火プラグ１０の点火信号Ｇのみならず、
図示されない他の各種アクチュエータの駆動信号を出力
する。
態）を処理することによりエンジン１の制御情報を得る
とともに、出力ポートを介して、インジェクタ６の噴射
信号Ｊおよび点火プラグ１０の点火信号Ｇのみならず、
図示されない他の各種アクチュエータの駆動信号を出力
する。
【００１３】次に、図６の説明図を参照しながら、図５
に示した従来の内燃機関の空燃比制御装置による具体的
な動作について説明する。図６はたとえば特公昭６２−
５６３４０号公報に記載された従来の内燃機関の空燃比
制御装置による学習補正値を概念的に示す説明図であ
る。
に示した従来の内燃機関の空燃比制御装置による具体的
な動作について説明する。図６はたとえば特公昭６２−
５６３４０号公報に記載された従来の内燃機関の空燃比
制御装置による学習補正値を概念的に示す説明図であ
る。
【００１４】図６において、横軸はエンジン回転数Ｎｅ
[ｒ／ｍｉｎ]、縦軸は吸気量Ｑａに対応した充填効率Ｅ
Ｃ[％]すなわちエンジン負荷であり、空燃比フィードバ
ック制御が適用される複数の運転領域での学習補正値Ｚ
Ｃ０〜ＺＣ９が示されている。
[ｒ／ｍｉｎ]、縦軸は吸気量Ｑａに対応した充填効率Ｅ
Ｃ[％]すなわちエンジン負荷であり、空燃比フィードバ
ック制御が適用される複数の運転領域での学習補正値Ｚ
Ｃ０〜ＺＣ９が示されている。
【００１５】各フィードバック運転領域は、エンジン回
転数ＮＣ０〜ＮＣ２とエンジン負荷ＥＣ０〜ＥＣ２とに
より区分されている。
転数ＮＣ０〜ＮＣ２とエンジン負荷ＥＣ０〜ＥＣ２とに
より区分されている。
【００１６】図６の運転領域毎の学習補正値ＺＣ０〜Ｚ
Ｃ９は、所定の点火サイクル間の空燃比フィードバック
制御量をサンプリングすることにより得られ、サンプリ
ング終了時の更新タイミング毎に周期的に更新されてい
る。
Ｃ９は、所定の点火サイクル間の空燃比フィードバック
制御量をサンプリングすることにより得られ、サンプリ
ング終了時の更新タイミング毎に周期的に更新されてい
る。
【００１７】図５において、まず、制御回路２０は、各
種センサからの運転状態情報に基づいて目標空燃比およ
び目標点火時期を演算し、インジェクタ６に対する噴射
信号Ｊおよび点火プラグ１０に対する点火信号Ｇを出力
する。
種センサからの運転状態情報に基づいて目標空燃比およ
び目標点火時期を演算し、インジェクタ６に対する噴射
信号Ｊおよび点火プラグ１０に対する点火信号Ｇを出力
する。
【００１８】これにより、インジェクタ６は、エンジン
１の吸気行程直前に駆動されて燃料を噴射し、スロット
ル弁３の開放時に燃料を含む混合気を燃焼室７に吸入さ
せ、燃焼室７内に混合気を一様に充満させる。
１の吸気行程直前に駆動されて燃料を噴射し、スロット
ル弁３の開放時に燃料を含む混合気を燃焼室７に吸入さ
せ、燃焼室７内に混合気を一様に充満させる。
【００１９】また、点火プラグ１０は、エンジン１の圧
縮行程付近で駆動されて燃焼室７内の混合気を点火し、
エンジン１を燃焼させて駆動トルクを発生させる。
縮行程付近で駆動されて燃焼室７内の混合気を点火し、
エンジン１を燃焼させて駆動トルクを発生させる。
【００２０】一方、制御回路２０内のフィードバック制
御手段は、エンジン１の運転状態に応じて、空燃比フィ
ードバックの制御条件が成立した場合に空燃比フィード
バック制御を実行する。
御手段は、エンジン１の運転状態に応じて、空燃比フィ
ードバックの制御条件が成立した場合に空燃比フィード
バック制御を実行する。
【００２１】このとき、フィードバック制御手段は、運
転状態および空燃比センサ１４からの空燃比信号ＡＦに
基づいて制御量を演算し、実際の空燃比が目標空燃比と
一致するようにフィードバック制御を行う。
転状態および空燃比センサ１４からの空燃比信号ＡＦに
基づいて制御量を演算し、実際の空燃比が目標空燃比と
一致するようにフィードバック制御を行う。
【００２２】こうして、エンジン１の空撚比を目標値に
制御することにより、排気管１３に配置されている排気
ガス浄化用の触媒コンバータ（図示せず）は、排気ガス
を十分に浄化することができ、排気ガスの悪化を防止す
ることができる。
制御することにより、排気管１３に配置されている排気
ガス浄化用の触媒コンバータ（図示せず）は、排気ガス
を十分に浄化することができ、排気ガスの悪化を防止す
ることができる。
【００２３】また、燃料量（空燃比）の制御量は、運転
領域に応じて、空燃比信号ＡＦのみならず、図６の運転
領域毎の学習補正値ＺＣ０〜ＺＣ９によっても補正され
ており、これにより、エンジン１の空燃比は高精度に目
標空燃比に制御されている。
領域に応じて、空燃比信号ＡＦのみならず、図６の運転
領域毎の学習補正値ＺＣ０〜ＺＣ９によっても補正され
ており、これにより、エンジン１の空燃比は高精度に目
標空燃比に制御されている。
【００２４】一方、急加速時に高出力トルクを得る場合
や、高速運転領域で冷却効果を得る場合などにおいて
は、燃料を増量してエンジン１の空燃比をリッチ化（理
論空燃比λよりも小さく）するために、理論空燃比λを
目標値とするフィードバック制御が禁止されて、オープ
ンループ運転領域となる。
や、高速運転領域で冷却効果を得る場合などにおいて
は、燃料を増量してエンジン１の空燃比をリッチ化（理
論空燃比λよりも小さく）するために、理論空燃比λを
目標値とするフィードバック制御が禁止されて、オープ
ンループ運転領域となる。
【００２５】このようなオープンループ運転領域では、
前述の学習補正値を演算することができないので、便宜
的に、オープンループ運転領域に近接したフィードバッ
ク（クローズドループ）運転領域の学習補正値（図６内
のＺＣ３、ＺＣ６、ＺＣ７〜ＺＣ９など）を用いて補正
制御を実行している。
前述の学習補正値を演算することができないので、便宜
的に、オープンループ運転領域に近接したフィードバッ
ク（クローズドループ）運転領域の学習補正値（図６内
のＺＣ３、ＺＣ６、ＺＣ７〜ＺＣ９など）を用いて補正
制御を実行している。
【００２６】しかしながら、実際のオープンループ運転
領域での学習補正値ではないので、オープンループ運転
領域で高精度に空燃比を補正制御することはできない。
領域での学習補正値ではないので、オープンループ運転
領域で高精度に空燃比を補正制御することはできない。
【００２７】また、たとえば特公平０２−０５６４９９
号公報に記載された従来装置においては、オープンルー
プ運転領域に近接したフィードバック運転領域内でＥＧ
Ｒ禁止領域を設定し、このＥＧＲ禁止領域でフィードバ
ック学習した学習補正値をオープンループ運転領域で用
いている。
号公報に記載された従来装置においては、オープンルー
プ運転領域に近接したフィードバック運転領域内でＥＧ
Ｒ禁止領域を設定し、このＥＧＲ禁止領域でフィードバ
ック学習した学習補正値をオープンループ運転領域で用
いている。
【００２８】しかしながら、この場合も前述と同様に、
エンジン１の運転状態が実際のオープンループ運転領域
とは異なるので、高精度に空燃比を補正制御することは
できない。
エンジン１の運転状態が実際のオープンループ運転領域
とは異なるので、高精度に空燃比を補正制御することは
できない。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の空燃
比制御装置は以上のように、フィードバック（クローズ
ドループ）運転領域での学習補正値をオープンループ運
転領域の学習補正値として用いているので、エンジン１
および各種制御機器のバラツキなどにより、高精度にリ
ッチ化した空燃比に制御することができないという問題
点があった。
比制御装置は以上のように、フィードバック（クローズ
ドループ）運転領域での学習補正値をオープンループ運
転領域の学習補正値として用いているので、エンジン１
および各種制御機器のバラツキなどにより、高精度にリ
ッチ化した空燃比に制御することができないという問題
点があった。
【００３０】また、オープンループ運転領域での空燃比
のバラツキにより、たとえば制御空燃比が過剰にリッチ
化された場合には排気ガスの悪化を招き、逆にリッチ化
が不足した場合には触媒コンバータを損傷してしまうと
いう問題点があった。
のバラツキにより、たとえば制御空燃比が過剰にリッチ
化された場合には排気ガスの悪化を招き、逆にリッチ化
が不足した場合には触媒コンバータを損傷してしまうと
いう問題点があった。
【００３１】さらに、オープンループ運転領域でのリッ
チ化された空燃比を高精度に制御するために、たとえば
リニア空燃比センサを用いようとすると、コストアップ
を招くという問題点があった。
チ化された空燃比を高精度に制御するために、たとえば
リニア空燃比センサを用いようとすると、コストアップ
を招くという問題点があった。
【００３２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、通常の酸素センサからなる空燃
比センサを用いて、オープンループ運転領域での学習補
正値を高精度に求めることのできる内燃機関の空燃比制
御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、通常の酸素センサからなる空燃
比センサを用いて、オープンループ運転領域での学習補
正値を高精度に求めることのできる内燃機関の空燃比制
御装置を得ることを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関に所要の燃料
量を噴射するためのインジェクタと、内燃機関の排気管
に設けられた理論空燃比検出用の酸素センサからなる空
燃比センサと、内燃機関の運転状態および空燃比センサ
からの空燃比信号に基づいてインジェクタを制御する制
御回路とを備え、制御回路は、運転状態に応じた目標空
燃比により燃料量を補正する空燃比補正手段と、運転状
態に応じて内燃機関の空燃比フィードバックの制御条件
を決定するフィードバック制御条件決定手段と、制御条
件が許可されるフィードバック運転領域で、内燃機関の
空燃比が目標空燃比と一致するように制御するフィード
バック制御手段と、フィードバック制御手段の制御量に
基づいて運転領域毎の学習補正値を求める空燃比学習手
段とを含み、制御条件が許可されないオープンループ運
転領域において、フィードバック制御手段は一時的にフ
ィードバック制御を行うとともに、空燃比学習手段は、
一時的なフィードバック制御期間中にオープンループ運
転領域での学習補正値を求めるものである。
る内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関に所要の燃料
量を噴射するためのインジェクタと、内燃機関の排気管
に設けられた理論空燃比検出用の酸素センサからなる空
燃比センサと、内燃機関の運転状態および空燃比センサ
からの空燃比信号に基づいてインジェクタを制御する制
御回路とを備え、制御回路は、運転状態に応じた目標空
燃比により燃料量を補正する空燃比補正手段と、運転状
態に応じて内燃機関の空燃比フィードバックの制御条件
を決定するフィードバック制御条件決定手段と、制御条
件が許可されるフィードバック運転領域で、内燃機関の
空燃比が目標空燃比と一致するように制御するフィード
バック制御手段と、フィードバック制御手段の制御量に
基づいて運転領域毎の学習補正値を求める空燃比学習手
段とを含み、制御条件が許可されないオープンループ運
転領域において、フィードバック制御手段は一時的にフ
ィードバック制御を行うとともに、空燃比学習手段は、
一時的なフィードバック制御期間中にオープンループ運
転領域での学習補正値を求めるものである。
【００３４】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項１において、空燃比学習手
段は、学習補正値を求めるためのサンプル回数を、フィ
ードバック運転領域およびオープンループ運転領域に応
じて変更するものである。
の空燃比制御装置は、請求項１において、空燃比学習手
段は、学習補正値を求めるためのサンプル回数を、フィ
ードバック運転領域およびオープンループ運転領域に応
じて変更するものである。
【００３５】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項２において、空燃比学習手
段は、オープンループ運転領域における学習補正値を求
めるためのサンプル回数を、フィードバック運転領域に
おける学習補正値を求めるためのサンプル回数よりも少
なく設定したものである。
の空燃比制御装置は、請求項２において、空燃比学習手
段は、オープンループ運転領域における学習補正値を求
めるためのサンプル回数を、フィードバック運転領域に
おける学習補正値を求めるためのサンプル回数よりも少
なく設定したものである。
【００３６】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項３までのいず
れかにおいて、フィードバック制御手段は、制御量の比
例係数および積分係数を、フィードバック運転領域およ
びオープンループ運転領域に応じて変更するものであ
る。
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項３までのいず
れかにおいて、フィードバック制御手段は、制御量の比
例係数および積分係数を、フィードバック運転領域およ
びオープンループ運転領域に応じて変更するものであ
る。
【００３７】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項４において、フィードバッ
ク制御手段は、オープンループ運転領域における比例係
数および積分係数を、フィードバック運転領域における
比例係数および積分係数よりも大きく設定したものであ
る。
の空燃比制御装置は、請求項４において、フィードバッ
ク制御手段は、オープンループ運転領域における比例係
数および積分係数を、フィードバック運転領域における
比例係数および積分係数よりも大きく設定したものであ
る。
【００３８】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項５までのいず
れかにおいて、空燃比学習手段は、学習補正値の更新毎
にフィルタ処理するためのフィルタ演算手段を有するも
のである。
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項５までのいず
れかにおいて、空燃比学習手段は、学習補正値の更新毎
にフィルタ処理するためのフィルタ演算手段を有するも
のである。
【００３９】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項６において、空燃比学習手
段は、フィルタ演算手段のフィルタ係数を、フィードバ
ック運転領域およびオープンループ運転領域に応じて変
更するものである。
の空燃比制御装置は、請求項６において、空燃比学習手
段は、フィルタ演算手段のフィルタ係数を、フィードバ
ック運転領域およびオープンループ運転領域に応じて変
更するものである。
【００４０】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項７において、空燃比学習手
段は、オープンループ運転領域におけるフィルタ係数
を、フィードバック運転領域におけるフィルタ係数より
も大きく設定したものである。
の空燃比制御装置は、請求項７において、空燃比学習手
段は、オープンループ運転領域におけるフィルタ係数
を、フィードバック運転領域におけるフィルタ係数より
も大きく設定したものである。
【００４１】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項８までのいず
れかにおいて、空燃比学習手段は、内燃機関の回転数お
よび負荷に応じてオープンループ運転領域を複数に分割
し、各分割領域毎に学習補正値を設定するものである。
の空燃比制御装置は、請求項１から請求項８までのいず
れかにおいて、空燃比学習手段は、内燃機関の回転数お
よび負荷に応じてオープンループ運転領域を複数に分割
し、各分割領域毎に学習補正値を設定するものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１による制御回路２
０Ａの要部を概略的に示す機能ブロック図であり、この
発明の実施の形態１による全体構成は、図５に示した通
りである。
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１による制御回路２
０Ａの要部を概略的に示す機能ブロック図であり、この
発明の実施の形態１による全体構成は、図５に示した通
りである。
【００４３】図１において、制御回路２０Ａは、目標空
燃比設定手段２１と、空燃比補正手段２２と、フィード
バック制御条件決定手段２３と、フィードバック制御手
段２４と、フィルタ演算手段２５Ｆを有する空燃比学習
手段２５と、燃料量（空燃比）補正用の乗算器２６〜２
８と、インジェクタ駆動手段２９とを備えている。
燃比設定手段２１と、空燃比補正手段２２と、フィード
バック制御条件決定手段２３と、フィードバック制御手
段２４と、フィルタ演算手段２５Ｆを有する空燃比学習
手段２５と、燃料量（空燃比）補正用の乗算器２６〜２
８と、インジェクタ駆動手段２９とを備えている。
【００４４】図１においては、制御回路２０Ａ内のＲＯ
Ｍに設定された制御プログラムのうち、主に空燃比制御
に関連する構成のみが示されている。空燃比設定手段２
１は、エンジン１の運転状態（たとえば、エンジン負荷
およびエンジン回転数Ｎｅによるマップデータなど）に
応じて目標空燃比ＡＦｏを出力する。
Ｍに設定された制御プログラムのうち、主に空燃比制御
に関連する構成のみが示されている。空燃比設定手段２
１は、エンジン１の運転状態（たとえば、エンジン負荷
およびエンジン回転数Ｎｅによるマップデータなど）に
応じて目標空燃比ＡＦｏを出力する。
【００４５】空燃比補正手段２２は、目標空燃比ＡＦｏ
により基本燃料量Ｑｆｂを補正するために、目標空燃比
ＡＦｏに応じた空燃比補正係数Ｋａｆを生成する。空燃
比補正係数Ｋａｆは、乗算器２６（後述する）におい
て、基本燃料量Ｑｆｂに乗算される。
により基本燃料量Ｑｆｂを補正するために、目標空燃比
ＡＦｏに応じた空燃比補正係数Ｋａｆを生成する。空燃
比補正係数Ｋａｆは、乗算器２６（後述する）におい
て、基本燃料量Ｑｆｂに乗算される。
【００４６】基本燃料量Ｑｆｂは、吸気管２内の吸気量
Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに応じて、理論空撚比λ
になるように設定されたマップデータなどを参照して設
定される。
Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに応じて、理論空撚比λ
になるように設定されたマップデータなどを参照して設
定される。
【００４７】フィードバック制御条件決定手段２３は、
運転状態に応じてエンジン１の空燃比フィードバックの
制御条件ＣＦを決定する。
運転状態に応じてエンジン１の空燃比フィードバックの
制御条件ＣＦを決定する。
【００４８】フィードバック制御手段２４は、制御条件
ＣＦが許可された場合（ＣＦ＝１）に、エンジン１の空
燃比が目標空燃比ＡＦｏと一致するようにフィードバッ
ク制御を実行する。
ＣＦが許可された場合（ＣＦ＝１）に、エンジン１の空
燃比が目標空燃比ＡＦｏと一致するようにフィードバッ
ク制御を実行する。
【００４９】空燃比学習手段２５は、空燃比フィードバ
ックの制御量ＡＦｃに基づいて運転領域毎の学習補正値
Ｚｓを求めるために、所定のサンプル回数毎に求められ
る学習補正瞬時値をフィルタ処理した学習補正値Ｚｓ
（ｔ）を出力するためのフィルタ演算手段２５Ｆを有す
る。
ックの制御量ＡＦｃに基づいて運転領域毎の学習補正値
Ｚｓを求めるために、所定のサンプル回数毎に求められ
る学習補正瞬時値をフィルタ処理した学習補正値Ｚｓ
（ｔ）を出力するためのフィルタ演算手段２５Ｆを有す
る。
【００５０】乗算器２６は、基本燃料量Ｑｆｂに空燃比
補正係数Ｋａｆを乗算して補正し、乗算器２７は、補正
後の目標燃料量（＝Ｑｆｂ×Ｋａｆ）に制御量ＡＦｃを
乗算して追加補正する。
補正係数Ｋａｆを乗算して補正し、乗算器２７は、補正
後の目標燃料量（＝Ｑｆｂ×Ｋａｆ）に制御量ＡＦｃを
乗算して追加補正する。
【００５１】乗算器２８は、追加補正後の目標燃料量
（＝Ｑｆｂ×Ｋａｆ×ＡＦｃ）に学習補正値Ｚｓを乗算
して、最終的な目標燃料量Ｑｆｏを出力する。
（＝Ｑｆｂ×Ｋａｆ×ＡＦｃ）に学習補正値Ｚｓを乗算
して、最終的な目標燃料量Ｑｆｏを出力する。
【００５２】なお、目標燃料量Ｑｆｏには、エンジン１
の冷却水温Ｔｗや吸気管２のサージタンク内温度などに
応じて設定された補正係数（図示せず）が乗算され得
る。これにより、たとえば冷却水温Ｔｗが所定温度以下
の冷機状態を示す場合に、エンジン１の燃焼を改善する
ために空撚比をリッチ化したり、サージタンク内温度に
応じて吸気量の密度補正を行うことができる。
の冷却水温Ｔｗや吸気管２のサージタンク内温度などに
応じて設定された補正係数（図示せず）が乗算され得
る。これにより、たとえば冷却水温Ｔｗが所定温度以下
の冷機状態を示す場合に、エンジン１の燃焼を改善する
ために空撚比をリッチ化したり、サージタンク内温度に
応じて吸気量の密度補正を行うことができる。
【００５３】空燃比補正係数Ｋａｆ、制御量ＡＦｃおよ
び学習補正値Ｚｓは、それぞれ、乗算器２６〜２８を介
した補正演算に用いられるので、中心値を１とする０．
９〜１．１（最大振幅で０．５〜１．５）程度の値に設
定される。
び学習補正値Ｚｓは、それぞれ、乗算器２６〜２８を介
した補正演算に用いられるので、中心値を１とする０．
９〜１．１（最大振幅で０．５〜１．５）程度の値に設
定される。
【００５４】インジェクタ駆動手段２９は、最終的な目
標燃料量Ｑｆｏを達成するための噴射信号Ｊを出力し、
目標燃料量Ｑｆｏを噴射するようにインジェクタ６を駆
動する。
標燃料量Ｑｆｏを達成するための噴射信号Ｊを出力し、
目標燃料量Ｑｆｏを噴射するようにインジェクタ６を駆
動する。
【００５５】以下、図２〜図４を参照しながら、図１に
示したこの発明の実施の形態１による具体的な動作につ
いて説明する。
示したこの発明の実施の形態１による具体的な動作につ
いて説明する。
【００５６】図２はこの発明の実施の形態１による各運
転領域での動作を示すタイミングチャート、図３は空燃
比信号ＡＦと制御量ＡＦｃとの関係を拡大して示すタイ
ミングチャート、図４はこの発明の実施の形態１により
得られるオープンループ運転領域での学習補正値を概念
的に示す説明図である。
転領域での動作を示すタイミングチャート、図３は空燃
比信号ＡＦと制御量ＡＦｃとの関係を拡大して示すタイ
ミングチャート、図４はこの発明の実施の形態１により
得られるオープンループ運転領域での学習補正値を概念
的に示す説明図である。
【００５７】図２においては、運転領域、実際の制御モ
ード、エンジン回転数Ｎｅ、空燃比信号ＡＦ、燃料量Ｑ
ｆ、学習カウンタＣＮＴ、学習補正値Ｚｓ、学習値更新
タイミングＡ１〜Ａ４およびＢ１が相互に関連付けて示
されている。
ード、エンジン回転数Ｎｅ、空燃比信号ＡＦ、燃料量Ｑ
ｆ、学習カウンタＣＮＴ、学習補正値Ｚｓ、学習値更新
タイミングＡ１〜Ａ４およびＢ１が相互に関連付けて示
されている。
【００５８】図２において、時刻ｔ４までの期間はフィ
ードバック運転領域であり、時刻ｔ４〜ｔ６の期間はオ
ープンループ運転領域であり、時刻ｔ６以降の期間はフ
ィードバック運転領域である。
ードバック運転領域であり、時刻ｔ４〜ｔ６の期間はオ
ープンループ運転領域であり、時刻ｔ６以降の期間はフ
ィードバック運転領域である。
【００５９】また、時刻ｔ５まではフィードバック制御
期間であり、時刻ｔ５〜ｔ６はオープンループ制御期間
であり、時刻ｔ６以降はフィードバック制御期間であ
る。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の期間は、オープンル
ープ運転領域にもかかわらずフィードバック制御が実行
される。
期間であり、時刻ｔ５〜ｔ６はオープンループ制御期間
であり、時刻ｔ６以降はフィードバック制御期間であ
る。したがって、時刻ｔ４〜ｔ５の期間は、オープンル
ープ運転領域にもかかわらずフィードバック制御が実行
される。
【００６０】オープンループ運転領域（ｔ４〜ｔ６）
は、たとえば、エンジン回転数Ｎｅの上昇時に設定され
る。空燃比信号ＡＦは、フィードバック制御期間におい
ては、０Ｖ〜１Ｖの範囲で周期的に変動し、オープンル
ープ制御期間（ｔ５〜ｔ６）においては、１Ｖ（リッチ
側）に固定される。
は、たとえば、エンジン回転数Ｎｅの上昇時に設定され
る。空燃比信号ＡＦは、フィードバック制御期間におい
ては、０Ｖ〜１Ｖの範囲で周期的に変動し、オープンル
ープ制御期間（ｔ５〜ｔ６）においては、１Ｖ（リッチ
側）に固定される。
【００６１】燃料量Ｑｆは、オープンループ制御期間に
おいて増量側に固定される。学習カウンタＣＮＴは、初
期設定値（学習補正値Ｚｓを求めるためのサンプル回
数）をダウンカウントしており、フィードバック制御期
間では２５６回の点火サイクル数がサンプル回数として
初期設定され、オープンループ運転領域中のフィードバ
ック制御期間では１２８回の点火サイクル数がサンプル
回数として初期設定される。
おいて増量側に固定される。学習カウンタＣＮＴは、初
期設定値（学習補正値Ｚｓを求めるためのサンプル回
数）をダウンカウントしており、フィードバック制御期
間では２５６回の点火サイクル数がサンプル回数として
初期設定され、オープンループ運転領域中のフィードバ
ック制御期間では１２８回の点火サイクル数がサンプル
回数として初期設定される。
【００６２】学習補正値Ｚｓは、最大振幅０．５〜１．
５の範囲内で周期的に変動する制御量ＡＦｃ（図３参
照）をサンプルして求めた学習補正瞬時値をフィルタ処
理した値により、学習値更新タイミングＡ１〜Ａ４およ
びＢ１毎に更新設定される。なお、時刻ｔ４およびｔ６
においては、運転領域の変化により、学習補正値Ｚｓの
更新タイミングとは無関係に、運転領域に対応して記憶
されている学習補正値に変更される。
５の範囲内で周期的に変動する制御量ＡＦｃ（図３参
照）をサンプルして求めた学習補正瞬時値をフィルタ処
理した値により、学習値更新タイミングＡ１〜Ａ４およ
びＢ１毎に更新設定される。なお、時刻ｔ４およびｔ６
においては、運転領域の変化により、学習補正値Ｚｓの
更新タイミングとは無関係に、運転領域に対応して記憶
されている学習補正値に変更される。
【００６３】学習値更新タイミングＢ１では、オープン
ループ運転領域中のフィードバック制御による学習補正
値Ｚｓが更新設定される。学習補正値Ｚｓは、オープン
ループ運転領域中のフィードバック制御期間（ｔ４〜ｔ
５）において、それ以前のオープンループ運転領域で学
習されていなければ「１．０」に固定される。
ループ運転領域中のフィードバック制御による学習補正
値Ｚｓが更新設定される。学習補正値Ｚｓは、オープン
ループ運転領域中のフィードバック制御期間（ｔ４〜ｔ
５）において、それ以前のオープンループ運転領域で学
習されていなければ「１．０」に固定される。
【００６４】図３において、空燃比フィードバックの制
御量ＡＦｃは、空燃比信号ＡＦが理論空燃比λよりもリ
ッチ側を示す期間では、燃料量Ｑｆを低減させるために
「１．０」よりも小さい値に設定され、空燃比信号ＡＦ
が理論空燃比λよりもリーン側を示す期間では、燃料量
Ｑｆを増大させるために「１．０」よりも大きい値に設
定される。
御量ＡＦｃは、空燃比信号ＡＦが理論空燃比λよりもリ
ッチ側を示す期間では、燃料量Ｑｆを低減させるために
「１．０」よりも小さい値に設定され、空燃比信号ＡＦ
が理論空燃比λよりもリーン側を示す期間では、燃料量
Ｑｆを増大させるために「１．０」よりも大きい値に設
定される。
【００６５】また、制御量ＡＦｃの漸減（および漸増）
波形の傾きは、積分係数Ｆ（Ｋｉ）に相当し、制御量Ａ
Ｆｃの極性反転部の波形振幅は、比例係数Ｆ（Ｋｐ）に
相当する。
波形の傾きは、積分係数Ｆ（Ｋｉ）に相当し、制御量Ａ
Ｆｃの極性反転部の波形振幅は、比例係数Ｆ（Ｋｐ）に
相当する。
【００６６】図４において、横軸はエンジン回転数Ｎｅ
[ｒ／ｍｉｎ]、縦軸はエンジン負荷（充填効率）ＥＣ
[％]であり、オープンループ運転領域はエンジン回転数
ＮＯ１およびＮＯ２とエンジン負荷ＥＯ０〜ＥＯ２とに
より区分され、各オープンループ運転領域毎に学習補正
値ＺＯ１〜ＺＯ５が設定されている。
[ｒ／ｍｉｎ]、縦軸はエンジン負荷（充填効率）ＥＣ
[％]であり、オープンループ運転領域はエンジン回転数
ＮＯ１およびＮＯ２とエンジン負荷ＥＯ０〜ＥＯ２とに
より区分され、各オープンループ運転領域毎に学習補正
値ＺＯ１〜ＺＯ５が設定されている。
【００６７】図４の学習補正値ＺＯ１〜ＺＯ５は、前述
の点火サイクル（１２８回）をサンプリングすることに
より得られ、学習値更新タイミングＢ１において更新さ
れる。なお、フィードバック運転領域での学習補正値Ｚ
ｓは、前述（図６参照）と同様に得られる。
の点火サイクル（１２８回）をサンプリングすることに
より得られ、学習値更新タイミングＢ１において更新さ
れる。なお、フィードバック運転領域での学習補正値Ｚ
ｓは、前述（図６参照）と同様に得られる。
【００６８】ここで、オープンループ運転領域中のフィ
ードバック制御期間（図２内のｔ４〜ｔ５）に注目し
て、フィードバック制御手段２４および空燃比学習手段
２５の動作について説明する。
ードバック制御期間（図２内のｔ４〜ｔ５）に注目し
て、フィードバック制御手段２４および空燃比学習手段
２５の動作について説明する。
【００６９】まず、フィードバック制御手段２４は、空
燃比フィードバックの制御条件ＣＦが不許可（ＣＦ＝
０）の場合に、オープンループ運転領域の期間ｔ４〜ｔ
５において、１２８回の点火サイクルだけ一時的にフィ
ードバック制御を行う。
燃比フィードバックの制御条件ＣＦが不許可（ＣＦ＝
０）の場合に、オープンループ運転領域の期間ｔ４〜ｔ
５において、１２８回の点火サイクルだけ一時的にフィ
ードバック制御を行う。
【００７０】このとき、空燃比学習手段２５は、フィル
タ演算手段２５Ｆを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値Ｚｓを以下の（１）式のように求める。
タ演算手段２５Ｆを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値Ｚｓを以下の（１）式のように求める。
【００７１】 Ｚｓ（ｔ）＝Ｚｓ（ｎ−１）＋α×｛Ｚｓ（ｎ）−１．０｝・・・（１）
【００７２】ただし、（１）式において、Ｚｓ（ｔ）は
今回の更新タイミングで演算される学習補正値であり、
Ｚｓ（ｎ−１）は前回の更新タイミングで演算された学
習補正値、Ｚｓ（ｎ）は今回の更新タイミングで求めら
れた学習補正瞬時値である。
今回の更新タイミングで演算される学習補正値であり、
Ｚｓ（ｎ−１）は前回の更新タイミングで演算された学
習補正値、Ｚｓ（ｎ）は今回の更新タイミングで求めら
れた学習補正瞬時値である。
【００７３】また、αはフィルタ係数であり、今回の学
習補正瞬時値Ｚｓ（ｎ）の反映率に応じて、０〜１．０
の範囲内の値に設定される。また、今回の学習補正瞬時
値Ｚｓ（ｎ）から１．０を減算した値をフィルタ処理に
反映させているので、Ｚｓ（ｎ）＞１．０の場合には学
習補正値Ｚｓ（ｔ）が増加し、Ｚｓ（ｎ）＜１．０の場
合には学習補正値Ｚｓ（ｔ）が減少する。
習補正瞬時値Ｚｓ（ｎ）の反映率に応じて、０〜１．０
の範囲内の値に設定される。また、今回の学習補正瞬時
値Ｚｓ（ｎ）から１．０を減算した値をフィルタ処理に
反映させているので、Ｚｓ（ｎ）＞１．０の場合には学
習補正値Ｚｓ（ｔ）が増加し、Ｚｓ（ｎ）＜１．０の場
合には学習補正値Ｚｓ（ｔ）が減少する。
【００７４】上記（１）式により算出された学習補正値
Ｚｓ（ｔ）は、更新タイミングＢ１において、たとえば
図４内の学習補正値ＺＯ１〜ＺＯ５として設定される。
以下、学習補正値ＺＯ１〜ＺＯ５は、オープンループ制
御期間ｔ５〜ｔ６の運転領域に応じて、燃料量Ｑｆ（空
燃比）の補正演算に用いられる。
Ｚｓ（ｔ）は、更新タイミングＢ１において、たとえば
図４内の学習補正値ＺＯ１〜ＺＯ５として設定される。
以下、学習補正値ＺＯ１〜ＺＯ５は、オープンループ制
御期間ｔ５〜ｔ６の運転領域に応じて、燃料量Ｑｆ（空
燃比）の補正演算に用いられる。
【００７５】このように、空燃比信号ＡＦに基づくフィ
ードバック（クローズドループ）運転領域から、触媒コ
ンバータの保護やエンジン１の出力確保を目的としたリ
ッチ化（オープンループ）運転領域に移行した後も、一
時的なフィードバック制御により空燃比学習を行うこと
により、オープンループ制御期間において高精度の学習
補正値に基づく補正を行うことができる。
ードバック（クローズドループ）運転領域から、触媒コ
ンバータの保護やエンジン１の出力確保を目的としたリ
ッチ化（オープンループ）運転領域に移行した後も、一
時的なフィードバック制御により空燃比学習を行うこと
により、オープンループ制御期間において高精度の学習
補正値に基づく補正を行うことができる。
【００７６】したがって、実際の運転領域に応じた学習
補正値ＺＯ１〜ＺＯ５（図４参照）により、オープンル
ープ制御期間においても高精度に空燃比を制御すること
ができる。
補正値ＺＯ１〜ＺＯ５（図４参照）により、オープンル
ープ制御期間においても高精度に空燃比を制御すること
ができる。
【００７７】また、図４のように、エンジン回転数Ｎｅ
およびエンジン負荷ＥＣに応じて、オープンループ運転
領域を複数に分割し、各分割領域毎に学習補正値ＺＯ１
〜ＺＯ５を設定しているので、オープンループ運転領域
においても、きめ細かく空燃比を制御することができ
る。
およびエンジン負荷ＥＣに応じて、オープンループ運転
領域を複数に分割し、各分割領域毎に学習補正値ＺＯ１
〜ＺＯ５を設定しているので、オープンループ運転領域
においても、きめ細かく空燃比を制御することができ
る。
【００７８】すなわち、フィードバック運転領域におい
ては、エンジン１および各種制御機器のバラツキを補償
した従来通りの空燃比制御が可能であり、オープンルー
プ運転領域においては、運転状態の違いによらず、リッ
チ化された空燃比のバラツキを抑制することができる。
ては、エンジン１および各種制御機器のバラツキを補償
した従来通りの空燃比制御が可能であり、オープンルー
プ運転領域においては、運転状態の違いによらず、リッ
チ化された空燃比のバラツキを抑制することができる。
【００７９】これにより、リニア空燃比センサを用いる
ことなく、通常の空燃比センサ１４を用いて、オープン
ループ制御期間での空燃比の過リッチ化による排気ガス
の悪化を抑制することができる。また、触媒温度センサ
を追加することなく、オープンループ制御期間での空燃
比のリッチ化不足による触媒コンバータの損傷を抑制す
ることができる。
ことなく、通常の空燃比センサ１４を用いて、オープン
ループ制御期間での空燃比の過リッチ化による排気ガス
の悪化を抑制することができる。また、触媒温度センサ
を追加することなく、オープンループ制御期間での空燃
比のリッチ化不足による触媒コンバータの損傷を抑制す
ることができる。
【００８０】また、オープンループ運転領域での学習用
のサンプル回数を、フィードバック運転領域でのサンプ
ル回数（２５６点火サイクル数）よりも少ない１２８点
火サイクルに設定したので、オープンループ運転領域で
の学習補正値を速やかに得ることができ、種々の不具合
（触媒コンバータの損傷、エンジン出力不足など）の発
生を回避することができる。
のサンプル回数を、フィードバック運転領域でのサンプ
ル回数（２５６点火サイクル数）よりも少ない１２８点
火サイクルに設定したので、オープンループ運転領域で
の学習補正値を速やかに得ることができ、種々の不具合
（触媒コンバータの損傷、エンジン出力不足など）の発
生を回避することができる。
【００８１】上記期間ｔ４〜ｔ５は、フィードバックを
禁止すべき運転領域にもかかわらず、オープンループ運
転領域の学習補正値を得るために、理論空燃比λを目標
値として強制的にフィードバック制御している期間なの
で、できるだけ短時間に終了させることが望ましい。
禁止すべき運転領域にもかかわらず、オープンループ運
転領域の学習補正値を得るために、理論空燃比λを目標
値として強制的にフィードバック制御している期間なの
で、できるだけ短時間に終了させることが望ましい。
【００８２】したがって、上記のようにオープンループ
運転領域での学習用サンプル回数とフィードバック運転
領域でのサンプル回数とを別々に設定することにより、
フィードバック運転領域での空燃比制御性を確保すると
ともに、オープンループ運転領域での空燃比学習を短時
間で終了させて強制フィードバック制御による触媒コン
バータの損傷を防止するとともに、エンジン１の出力を
確保することができる。
運転領域での学習用サンプル回数とフィードバック運転
領域でのサンプル回数とを別々に設定することにより、
フィードバック運転領域での空燃比制御性を確保すると
ともに、オープンループ運転領域での空燃比学習を短時
間で終了させて強制フィードバック制御による触媒コン
バータの損傷を防止するとともに、エンジン１の出力を
確保することができる。
【００８３】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、フィルタ演算手段２５Ｆで用いられるフィルタ係数
αについて具体的に言及しなかったが、フィードバック
運転領域およびオープンループ運転領域に応じてフィル
タ係数αを可変設定してもよい。
は、フィルタ演算手段２５Ｆで用いられるフィルタ係数
αについて具体的に言及しなかったが、フィードバック
運転領域およびオープンループ運転領域に応じてフィル
タ係数αを可変設定してもよい。
【００８４】たとえば、通常のフィードバック運転領域
におけるフィルタ係数αを比較的小さい値に設定し、オ
ープンループ運転領域（期間ｔ４〜ｔ５）におけるフィ
ルタ係数αを、フィードバック運転領域での値よりも大
きい値に設定してもよい。
におけるフィルタ係数αを比較的小さい値に設定し、オ
ープンループ運転領域（期間ｔ４〜ｔ５）におけるフィ
ルタ係数αを、フィードバック運転領域での値よりも大
きい値に設定してもよい。
【００８５】これにより、更新タイミングで求められた
学習補正瞬時値Ｚｓ（ｎ）に対し、オープンループ運転
領域での学習補正値Ｚｓ（ｔ）の追従性が速くなる。
学習補正瞬時値Ｚｓ（ｎ）に対し、オープンループ運転
領域での学習補正値Ｚｓ（ｔ）の追従性が速くなる。
【００８６】実施の形態３．また、上記実施の形態１で
は、フィードバック手段２４の制御量ＡＦｃに関する比
例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）（図３参
照）の設定について具体的に言及しなかったが、フィー
ドバック運転領域およびオープンループ運転領域に応じ
て比例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）を可変
設定してもよい。
は、フィードバック手段２４の制御量ＡＦｃに関する比
例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）（図３参
照）の設定について具体的に言及しなかったが、フィー
ドバック運転領域およびオープンループ運転領域に応じ
て比例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）を可変
設定してもよい。
【００８７】たとえば、通常のフィードバック運転領域
における比例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）
を比較的小さい値に設定し、オープンループ運転領域
（期間ｔ４〜ｔ５）における比例係数Ｆ（Ｋｐ）および
積分係数Ｆ（Ｋｉ）を、フィードバック運転領域での値
よりも大きい値に設定してもよい。
における比例係数Ｆ（Ｋｐ）および積分係数Ｆ（Ｋｉ）
を比較的小さい値に設定し、オープンループ運転領域
（期間ｔ４〜ｔ５）における比例係数Ｆ（Ｋｐ）および
積分係数Ｆ（Ｋｉ）を、フィードバック運転領域での値
よりも大きい値に設定してもよい。
【００８８】これにより、オープンループ運転領域にお
いては、制御量ＡＦｃの漸減波形および漸増波形の傾き
が大きくなり、且つ、極性反転部の波形振幅が大きくな
るので、オープンループ運転領域での制御量ＡＦｃに対
する空燃比信号ＡＦの追従性が速くなり、空燃比学習期
間ｔ４〜ｔ５をさらに短く設定することができ、エンジ
ン１の不具合の発生を確実に回避することができる。
いては、制御量ＡＦｃの漸減波形および漸増波形の傾き
が大きくなり、且つ、極性反転部の波形振幅が大きくな
るので、オープンループ運転領域での制御量ＡＦｃに対
する空燃比信号ＡＦの追従性が速くなり、空燃比学習期
間ｔ４〜ｔ５をさらに短く設定することができ、エンジ
ン１の不具合の発生を確実に回避することができる。
【００８９】なお、上記各実施の形態１〜３を組み合わ
せることにより、それぞれの作用効果が同時に得られる
ことは言うまでもない。
せることにより、それぞれの作用効果が同時に得られる
ことは言うまでもない。
【００９０】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、内燃機関に所要の燃料量を噴射するためのインジ
ェクタと、内燃機関の排気管に設けられた理論空燃比検
出用の酸素センサからなる空燃比センサと、内燃機関の
運転状態および空燃比センサからの空燃比信号に基づい
てインジェクタを制御する制御回路とを備え、制御回路
は、運転状態に応じた目標空燃比により燃料量を補正す
る空燃比補正手段と、運転状態に応じて内燃機関の空燃
比フィードバックの制御条件を決定するフィードバック
制御条件決定手段と、制御条件が許可されるフィードバ
ック運転領域で、内燃機関の空燃比が目標空燃比と一致
するように制御するフィードバック制御手段と、フィー
ドバック制御手段の制御量に基づいて運転領域毎の学習
補正値を求める空燃比学習手段とを含み、制御条件が許
可されないオープンループ運転領域において、フィード
バック制御手段は一時的にフィードバック制御を行うと
ともに、空燃比学習手段は、一時的なフィードバック制
御期間中にオープンループ運転領域での学習補正値を求
めるようにしたので、通常の酸素センサからなる空燃比
センサを用いて、オープンループ運転領域での学習補正
値を高精度に求めることのできる内燃機関の空燃比制御
装置が得られる効果がある。
れば、内燃機関に所要の燃料量を噴射するためのインジ
ェクタと、内燃機関の排気管に設けられた理論空燃比検
出用の酸素センサからなる空燃比センサと、内燃機関の
運転状態および空燃比センサからの空燃比信号に基づい
てインジェクタを制御する制御回路とを備え、制御回路
は、運転状態に応じた目標空燃比により燃料量を補正す
る空燃比補正手段と、運転状態に応じて内燃機関の空燃
比フィードバックの制御条件を決定するフィードバック
制御条件決定手段と、制御条件が許可されるフィードバ
ック運転領域で、内燃機関の空燃比が目標空燃比と一致
するように制御するフィードバック制御手段と、フィー
ドバック制御手段の制御量に基づいて運転領域毎の学習
補正値を求める空燃比学習手段とを含み、制御条件が許
可されないオープンループ運転領域において、フィード
バック制御手段は一時的にフィードバック制御を行うと
ともに、空燃比学習手段は、一時的なフィードバック制
御期間中にオープンループ運転領域での学習補正値を求
めるようにしたので、通常の酸素センサからなる空燃比
センサを用いて、オープンループ運転領域での学習補正
値を高精度に求めることのできる内燃機関の空燃比制御
装置が得られる効果がある。
【００９１】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、空燃比学習手段は、学習補正値を求める
ためのサンプル回数を、フィードバック運転領域および
オープンループ運転領域に応じて変更するようにしたの
で、オープンループ運転領域での空燃比学習を速やかに
終了させることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得
られる効果がある。
項１において、空燃比学習手段は、学習補正値を求める
ためのサンプル回数を、フィードバック運転領域および
オープンループ運転領域に応じて変更するようにしたの
で、オープンループ運転領域での空燃比学習を速やかに
終了させることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得
られる効果がある。
【００９２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、空燃比学習手段は、オープンループ運転
領域における学習補正値を求めるためのサンプル回数
を、フィードバック運転領域における学習補正値を求め
るためのサンプル回数よりも少なく設定したので、オー
プンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了させ
ることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる効
果がある。
項２において、空燃比学習手段は、オープンループ運転
領域における学習補正値を求めるためのサンプル回数
を、フィードバック運転領域における学習補正値を求め
るためのサンプル回数よりも少なく設定したので、オー
プンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了させ
ることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる効
果がある。
【００９３】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、フィードバ
ック制御手段は、制御量の比例係数および積分係数を、
フィードバック運転領域およびオープンループ運転領域
に応じて変更するようにしたので、オープンループ運転
領域での空燃比学習を速やかに終了させることのできる
内燃機関の空燃比制御装置が得られる効果がある。
項１から請求項３までのいずれかにおいて、フィードバ
ック制御手段は、制御量の比例係数および積分係数を、
フィードバック運転領域およびオープンループ運転領域
に応じて変更するようにしたので、オープンループ運転
領域での空燃比学習を速やかに終了させることのできる
内燃機関の空燃比制御装置が得られる効果がある。
【００９４】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、フィードバック制御手段は、オープンル
ープ運転領域における比例係数および積分係数を、フィ
ードバック運転領域における比例係数および積分係数よ
りも大きく設定したので、オープンループ運転領域での
空燃比学習を速やかに終了させることのできる内燃機関
の空燃比制御装置が得られる効果がある。
項４において、フィードバック制御手段は、オープンル
ープ運転領域における比例係数および積分係数を、フィ
ードバック運転領域における比例係数および積分係数よ
りも大きく設定したので、オープンループ運転領域での
空燃比学習を速やかに終了させることのできる内燃機関
の空燃比制御装置が得られる効果がある。
【００９５】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１から請求項５までのいずれかにおいて、空燃比学習
手段は、学習補正値の更新毎にフィルタ処理するための
フィルタ演算手段を有するので、通常の酸素センサから
なる空燃比センサを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置が得られる効果がある。
項１から請求項５までのいずれかにおいて、空燃比学習
手段は、学習補正値の更新毎にフィルタ処理するための
フィルタ演算手段を有するので、通常の酸素センサから
なる空燃比センサを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置が得られる効果がある。
【００９６】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、空燃比学習手段は、フィルタ演算手段の
フィルタ係数を、フィードバック運転領域およびオープ
ンループ運転領域に応じて変更するようにしたので、オ
ープンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了さ
せることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる
効果がある。
項６において、空燃比学習手段は、フィルタ演算手段の
フィルタ係数を、フィードバック運転領域およびオープ
ンループ運転領域に応じて変更するようにしたので、オ
ープンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了さ
せることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる
効果がある。
【００９７】また、この発明の請求項８によれば、請求
項７において、空燃比学習手段は、オープンループ運転
領域におけるフィルタ係数を、フィードバック運転領域
におけるフィルタ係数よりも大きく設定したので、オー
プンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了させ
ることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる効
果がある。
項７において、空燃比学習手段は、オープンループ運転
領域におけるフィルタ係数を、フィードバック運転領域
におけるフィルタ係数よりも大きく設定したので、オー
プンループ運転領域での空燃比学習を速やかに終了させ
ることのできる内燃機関の空燃比制御装置が得られる効
果がある。
【００９８】また、この発明の請求項９によれば、請求
項１から請求項８までのいずれかにおいて、空燃比学習
手段は、内燃機関の回転数および負荷に応じてオープン
ループ運転領域を複数に分割し、各分割領域毎に学習補
正値を設定するようにしたので、通常の酸素センサから
なる空燃比センサを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置が得られる効果がある。
項１から請求項８までのいずれかにおいて、空燃比学習
手段は、内燃機関の回転数および負荷に応じてオープン
ループ運転領域を複数に分割し、各分割領域毎に学習補
正値を設定するようにしたので、通常の酸素センサから
なる空燃比センサを用いて、オープンループ運転領域で
の学習補正値を高精度に求めることのできる内燃機関の
空燃比制御装置が得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による制御回路の要
部を概略的に示す機能ブロック図である。
部を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による空燃比学習動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による空燃比信号と
制御量との関係を拡大して示すタイミングチャートであ
る。
制御量との関係を拡大して示すタイミングチャートであ
る。
【図４】 この発明の実施の形態１により設定されるオ
ープンループ運転領域での学習補正値を示す説明図であ
る。
ープンループ運転領域での学習補正値を示す説明図であ
る。
【図５】 従来の内燃機関の空燃比制御装置を概略的に
示す構成図である。
示す構成図である。
【図６】 従来の内燃機関の空燃比制御装置により設定
されるフィードバック（クローズドループ）運転領域で
の学習補正値を示す説明図である。
されるフィードバック（クローズドループ）運転領域で
の学習補正値を示す説明図である。
１ エンジン（内燃機関）、２ 吸気管、３ スロット
ル弁、４ スロットル開度センサ、５エアフローセン
サ、６ インジェクタ、１３ 排気管、１４ 空燃比セ
ンサ、２０Ａ 制御回路、２１ 目標空燃比設定手段、
２２ 空燃比補正手段、２３ フィードバック制御条件
決定手段、２４ フィードバック制御手段、２５ 空燃
比学習手段、２５Ｆ フィルタ演算手段、ＡＦ 空燃比
信号、ＡＦｃ 制御量、ＡＦｏ 目標空燃比、ＣＦ 制
御条件、ＥＣ エンジン負荷、Ｆ（Ｋｐ） 比例係数、
Ｆ（Ｋｉ）積分係数、Ｊ 噴射信号、Ｋａｆ 空燃比補
正係数、Ｎｅ エンジン回転数、Ｑａ 吸気量、Ｑｆｂ
基本燃料量、Ｑｆｏ目標燃料量、Ｚｓ 学習補正値、
ＺＣ０〜ＺＣ９ フィードバック運転領域での学習補正
値、ＺＯ１〜ＺＯ５ オープンループ運転領域での学習
補正値。
ル弁、４ スロットル開度センサ、５エアフローセン
サ、６ インジェクタ、１３ 排気管、１４ 空燃比セ
ンサ、２０Ａ 制御回路、２１ 目標空燃比設定手段、
２２ 空燃比補正手段、２３ フィードバック制御条件
決定手段、２４ フィードバック制御手段、２５ 空燃
比学習手段、２５Ｆ フィルタ演算手段、ＡＦ 空燃比
信号、ＡＦｃ 制御量、ＡＦｏ 目標空燃比、ＣＦ 制
御条件、ＥＣ エンジン負荷、Ｆ（Ｋｐ） 比例係数、
Ｆ（Ｋｉ）積分係数、Ｊ 噴射信号、Ｋａｆ 空燃比補
正係数、Ｎｅ エンジン回転数、Ｑａ 吸気量、Ｑｆｂ
基本燃料量、Ｑｆｏ目標燃料量、Ｚｓ 学習補正値、
ＺＣ０〜ＺＣ９ フィードバック運転領域での学習補正
値、ＺＯ１〜ＺＯ５ オープンループ運転領域での学習
補正値。
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関に所要の燃料量を噴射するため
のインジェクタと、 前記内燃機関の排気管に設けられた理論空燃比検出用の
酸素センサからなる空燃比センサと、 前記内燃機関の運転状態および前記空燃比センサからの
空燃比信号に基づいて前記インジェクタを制御する制御
回路とを備え、 前記制御回路は、 前記運転状態に応じた目標空燃比により前記燃料量を補
正する空燃比補正手段と、 前記運転状態に応じて前記内燃機関の空燃比フィードバ
ックの制御条件を決定するフィードバック制御条件決定
手段と、 前記制御条件が許可されるフィードバック運転領域で、
前記内燃機関の空燃比が前記目標空燃比と一致するよう
に制御するフィードバック制御手段と、 前記フィードバック制御手段の制御量に基づいて運転領
域毎の学習補正値を求める空燃比学習手段とを含み、 前記制御条件が許可されないオープンループ運転領域に
おいて、前記フィードバック制御手段は一時的にフィー
ドバック制御を行うとともに、前記空燃比学習手段は、
前記一時的なフィードバック制御期間中に前記オープン
ループ運転領域での学習補正値を求めることを特徴とす
る内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】 前記空燃比学習手段は、前記学習補正値
を求めるためのサンプル回数を、前記フィードバック運
転領域および前記オープンループ運転領域に応じて変更
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項３】 前記空燃比学習手段は、前記オープンル
ープ運転領域における学習補正値を求めるためのサンプ
ル回数を、前記フィードバック運転領域における学習補
正値を求めるためのサンプル回数よりも少なく設定した
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の空燃比制
御装置。 - 【請求項４】 前記フィードバック制御手段は、前記制
御量の比例係数および積分係数を、前記フィードバック
運転領域および前記オープンループ運転領域に応じて変
更することを特徴とする請求項１から請求項３までのい
ずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】 前記フィードバック制御手段は、前記オ
ープンループ運転領域における比例係数および積分係数
を、前記フィードバック運転領域における比例係数およ
び積分係数よりも大きく設定したことを特徴とする請求
項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項６】 前記空燃比学習手段は、前記学習補正値
の更新毎にフィルタ処理するためのフィルタ演算手段を
有することを特徴とする請求項１から請求項５までのい
ずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項７】 前記空燃比学習手段は、前記フィルタ演
算手段のフィルタ係数を、前記フィードバック運転領域
および前記オープンループ運転領域に応じて変更するこ
とを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 - 【請求項８】 前記空燃比学習手段は、前記オープンル
ープ運転領域におけるフィルタ係数を、前記フィードバ
ック運転領域におけるフィルタ係数よりも大きく設定し
たことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の空燃比
制御装置。 - 【請求項９】 前記空燃比学習手段は、前記内燃機関の
回転数および負荷に応じて前記オープンループ運転領域
を複数に分割し、各分割領域毎に前記学習補正値を設定
することを特徴とする請求項１から請求項８までのいず
れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170504A JP3768780B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US09/714,537 US6513509B1 (en) | 2000-06-07 | 2000-11-17 | Device for controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170504A JP3768780B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349234A true JP2001349234A (ja) | 2001-12-21 |
| JP3768780B2 JP3768780B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=18673213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000170504A Expired - Fee Related JP3768780B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6513509B1 (ja) |
| JP (1) | JP3768780B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011179407A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
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| US7032572B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling an engine to obtain rapid catalyst heating |
| US6736120B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system of adaptive learning for engine exhaust gas sensors |
| US6758185B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-07-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method to improve fuel economy in lean burn engines with variable-displacement-like characteristics |
| US6736121B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method for air-fuel ratio sensor diagnosis |
| US6735938B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method to control transitions between modes of operation of an engine |
| US7168239B2 (en) * | 2002-06-04 | 2007-01-30 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for rapid heating of an emission control device |
| US7111450B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-09-26 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling the temperature of an emission control device |
| US6568177B1 (en) | 2002-06-04 | 2003-05-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method for rapid catalyst heating |
| FR2945084B1 (fr) * | 2009-04-30 | 2011-04-08 | Renault Sas | Procede d'adaptation d'un moteur a l'indice de carburant par decrementation de l'indice d'octane appris du carburant |
| CN102011654B (zh) * | 2009-09-03 | 2016-12-21 | 株式会社电装 | 空燃比控制装置 |
| JP2012026292A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Nikki Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JP5548114B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2014-07-16 | 川崎重工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置及び空燃比制御方法 |
| JP6507823B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2019-05-08 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP6597498B2 (ja) * | 2016-06-27 | 2019-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954750A (ja) | 1982-09-20 | 1984-03-29 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料制御装置 |
| JPS6098150A (ja) | 1983-11-04 | 1985-06-01 | Mazda Motor Corp | 機関の空燃比制御装置 |
| US6161530A (en) * | 1997-07-04 | 2000-12-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for internal combustion engine |
| US6026794A (en) * | 1997-09-11 | 2000-02-22 | Denso Corporation | Control apparatus for internal combustion engine |
| JPH11132096A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-18 | Keihin Corp | エンジン制御装置 |
| JP3610839B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2005-01-19 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000170504A patent/JP3768780B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-17 US US09/714,537 patent/US6513509B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011179407A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6513509B1 (en) | 2003-02-04 |
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