JP2003083134A - 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
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
- F02D41/2448—Prohibition of learning
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の空燃比制御装置に関し、吸気弁や
排気弁の開閉時期やリフト量等の作動態様の変化に伴う
空燃比フードバック制御時の誤学習を防止できるように
する。 【解決手段】 吸気弁又は排気弁の目標作動態様が変更
されたとき（ステップＳ２０）や、目標作動態様と実作
動態様の偏差が所定量を越えたとき（ステップＳ３０）
や、実作動態様が変更したとき（ステップＳ４０）に
は、空燃比フードバック制御時の空燃比学習を禁止する
（ステップＳ７０）。
排気弁の開閉時期やリフト量等の作動態様の変化に伴う
空燃比フードバック制御時の誤学習を防止できるように
する。 【解決手段】 吸気弁又は排気弁の目標作動態様が変更
されたとき（ステップＳ２０）や、目標作動態様と実作
動態様の偏差が所定量を越えたとき（ステップＳ３０）
や、実作動態様が変更したとき（ステップＳ４０）に
は、空燃比フードバック制御時の空燃比学習を禁止する
（ステップＳ７０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気弁又は排気弁
に開閉タイミング調整機構（ＶＶＴ）やリフト量調整機
構（ＶＶＬ）を備えた内燃機関における空燃比の制御技
術に関する。
に開閉タイミング調整機構（ＶＶＴ）やリフト量調整機
構（ＶＶＬ）を備えた内燃機関における空燃比の制御技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の内燃機関（以下、エンジン）にお
いては、通常、実際の空燃比が目標空燃比になるように
空燃比フィードバック制御が行われており、さらに、こ
の空燃比フィードバック制御時には、目標空燃比と実空
燃比との偏差に基づきフィードバック制御時の空燃比の
ズレを補正するための空燃比学習が行われている。
いては、通常、実際の空燃比が目標空燃比になるように
空燃比フィードバック制御が行われており、さらに、こ
の空燃比フィードバック制御時には、目標空燃比と実空
燃比との偏差に基づきフィードバック制御時の空燃比の
ズレを補正するための空燃比学習が行われている。
【０００３】空燃比学習制御に関する技術としては、例
えば、特開昭６０−１７２４０号公報に記載された技術
がある。特開昭６０−１７２４０号公報に記載された技
術は、吸気圧センサから求めた吸入空気量の変化量が所
定値をこえたときには空燃比学習を禁止して、筒内体積
効率の急変時のフィードバック制御の乱れに伴う誤学習
を防止している。
えば、特開昭６０−１７２４０号公報に記載された技術
がある。特開昭６０−１７２４０号公報に記載された技
術は、吸気圧センサから求めた吸入空気量の変化量が所
定値をこえたときには空燃比学習を禁止して、筒内体積
効率の急変時のフィードバック制御の乱れに伴う誤学習
を防止している。
【０００４】
【解決しようとする課題】ところで、通常、吸気系には
応答遅れがあり、筒内体積効率の変化はスロットル開度
の変化に遅れて変化する。従来のエンジンの燃料制御で
は、スロットル開度の変化に対する吸気系の応答遅れを
加味して目標体積効率を設定し、この目標体積効率を用
いて空燃比フィードバック制御を行なっている。
応答遅れがあり、筒内体積効率の変化はスロットル開度
の変化に遅れて変化する。従来のエンジンの燃料制御で
は、スロットル開度の変化に対する吸気系の応答遅れを
加味して目標体積効率を設定し、この目標体積効率を用
いて空燃比フィードバック制御を行なっている。
【０００５】しかしながら、吸気弁や排気弁の開閉時期
を切り換えるＶＶＴを備えたエンジンでは、図３（ｂ）
〜図３（ｄ）に示すように、筒内体積効率（筒内Ｅｖ）
は、開閉時期（ＶＶＴ位相）の切り換えと同時に吸気系
の応答遅れ（カルマン（カルマンセンサ）からのＥｖ）
に関係無く急激に変化する。このため、例えばスロット
ル開度が変化したことによる吸気量変化と弁作動時期の
変更が重複した場合には、実際の筒内体積効率は速やか
に最終目標となる筒内体積効率に達するのに対し、吸気
量に基づき設定される目標体積効率は吸気系の応答遅れ
に応じた速度で最終目標となる筒内体積効率に達する。
この間、実際の筒内体積効率と目標体積効率の間にズレ
が生じることになる。したがって、目標体積効率に基づ
き燃料制御を行うと、図３（ａ）に示すように、目標空
燃比（目標Ａ／Ｆ）が実際の空燃比（実Ａ／Ｆ）からズ
レることになり、空燃比フィードバック制御時に実空燃
比と目標空燃比の偏差に基づき空燃比学習を行なってい
るエンジンでは、誤学習を行う虞がある。
を切り換えるＶＶＴを備えたエンジンでは、図３（ｂ）
〜図３（ｄ）に示すように、筒内体積効率（筒内Ｅｖ）
は、開閉時期（ＶＶＴ位相）の切り換えと同時に吸気系
の応答遅れ（カルマン（カルマンセンサ）からのＥｖ）
に関係無く急激に変化する。このため、例えばスロット
ル開度が変化したことによる吸気量変化と弁作動時期の
変更が重複した場合には、実際の筒内体積効率は速やか
に最終目標となる筒内体積効率に達するのに対し、吸気
量に基づき設定される目標体積効率は吸気系の応答遅れ
に応じた速度で最終目標となる筒内体積効率に達する。
この間、実際の筒内体積効率と目標体積効率の間にズレ
が生じることになる。したがって、目標体積効率に基づ
き燃料制御を行うと、図３（ａ）に示すように、目標空
燃比（目標Ａ／Ｆ）が実際の空燃比（実Ａ／Ｆ）からズ
レることになり、空燃比フィードバック制御時に実空燃
比と目標空燃比の偏差に基づき空燃比学習を行なってい
るエンジンでは、誤学習を行う虞がある。
【０００６】つまり、ＶＶＴを備えるエンジンでは、特
開昭６０−１７２４０号のように吸気量が変化したとい
う理由だけで空燃比学習を禁止していたのではＶＶＴ作
動時の筒内体積効率と目標体積効率とのズレを予測する
ことができず、誤学習してしまう虞がある。そして、こ
のような誤った空燃比学習は排ガス性能の悪化を招いて
しまう。また、これはＶＶＴを備えたエンジンのみなら
ず、吸気弁又は排気弁の他の作動態様を変更する装置、
例えば吸気弁又は排気弁のリフト量を可変調整するＶＶ
Ｌを備えたエンジンにも同様に該当する課題である。
開昭６０−１７２４０号のように吸気量が変化したとい
う理由だけで空燃比学習を禁止していたのではＶＶＴ作
動時の筒内体積効率と目標体積効率とのズレを予測する
ことができず、誤学習してしまう虞がある。そして、こ
のような誤った空燃比学習は排ガス性能の悪化を招いて
しまう。また、これはＶＶＴを備えたエンジンのみなら
ず、吸気弁又は排気弁の他の作動態様を変更する装置、
例えば吸気弁又は排気弁のリフト量を可変調整するＶＶ
Ｌを備えたエンジンにも同様に該当する課題である。
【０００７】本発明はこのような課題に鑑み創案された
もので、吸気弁や排気弁の作動態様の変化に伴う空燃比
フードバック制御時の誤学習を防止できるようにした、
内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。
もので、吸気弁や排気弁の作動態様の変化に伴う空燃比
フードバック制御時の誤学習を防止できるようにした、
内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1発明の内燃機関の空燃比制御装置（第1の空燃比
制御装置）は、吸気弁又は排気弁の開閉時期又はリフト
量を変更可能な弁作動態様変更手段を備え、目標作動態
様設定手段により内燃機関の運転状態に応じて吸気弁又
は排気弁の目標作動態様を設定し、弁作動態様制御手段
により吸気弁又は排気弁の作動態様が目標作動態様にな
るように弁作動態様変更手段を制御する。そして、空燃
比学習制御手段により目標空燃比と実空燃比の偏差に基
づき内燃機関に供給される混合気が目標空燃比となるよ
うに空燃比フィードバック制御を行うとともにフィード
バック制御時の空燃比のズレを補正するための空燃比学
習を行いながら、目標作動態様設定手段により目標作動
態様が変更されたときには、学習禁止手段により空燃比
学習制御手段による空燃比学習を禁止する。
め、第1発明の内燃機関の空燃比制御装置（第1の空燃比
制御装置）は、吸気弁又は排気弁の開閉時期又はリフト
量を変更可能な弁作動態様変更手段を備え、目標作動態
様設定手段により内燃機関の運転状態に応じて吸気弁又
は排気弁の目標作動態様を設定し、弁作動態様制御手段
により吸気弁又は排気弁の作動態様が目標作動態様にな
るように弁作動態様変更手段を制御する。そして、空燃
比学習制御手段により目標空燃比と実空燃比の偏差に基
づき内燃機関に供給される混合気が目標空燃比となるよ
うに空燃比フィードバック制御を行うとともにフィード
バック制御時の空燃比のズレを補正するための空燃比学
習を行いながら、目標作動態様設定手段により目標作動
態様が変更されたときには、学習禁止手段により空燃比
学習制御手段による空燃比学習を禁止する。
【０００９】また、第２発明の内燃機関の空燃比制御装
置（第２の空燃比制御装置）は、吸気弁又は排気弁の開
閉時期又はリフト量を変更可能な弁作動態様変更手段を
備え、目標作動態様設定手段により内燃機関の運転状態
に応じて吸気弁又は排気弁の目標作動態様を設定し、弁
作動態様制御手段により吸気弁又は排気弁の作動態様が
目標作動態様になるように弁作動態様変更手段を制御す
るとともに、実作動態様検出手段により吸気弁又は排気
弁の実作動態様を検出する。そして、空燃比学習制御手
段により目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関
に供給される混合気が目標空燃比となるように空燃比フ
ィードバック制御を行うとともにフィードバック制御時
の空燃比のズレを補正するための空燃比学習を行いなが
ら、目標作動態様と実作動態様の偏差が所定量を越えた
ときには、学習禁止手段により空燃比学習制御手段によ
る空燃比学習を禁止する。
置（第２の空燃比制御装置）は、吸気弁又は排気弁の開
閉時期又はリフト量を変更可能な弁作動態様変更手段を
備え、目標作動態様設定手段により内燃機関の運転状態
に応じて吸気弁又は排気弁の目標作動態様を設定し、弁
作動態様制御手段により吸気弁又は排気弁の作動態様が
目標作動態様になるように弁作動態様変更手段を制御す
るとともに、実作動態様検出手段により吸気弁又は排気
弁の実作動態様を検出する。そして、空燃比学習制御手
段により目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関
に供給される混合気が目標空燃比となるように空燃比フ
ィードバック制御を行うとともにフィードバック制御時
の空燃比のズレを補正するための空燃比学習を行いなが
ら、目標作動態様と実作動態様の偏差が所定量を越えた
ときには、学習禁止手段により空燃比学習制御手段によ
る空燃比学習を禁止する。
【００１０】さらに、第３発明の内燃機関の空燃比制御
装置（第３の空燃比制御装置）は、吸気弁又は排気弁の
開閉時期又はリフト量を変更可能な弁作動態様変更手段
を備え、実作動態様検出手段により吸気弁又は排気弁の
実作動態様を検出する。そして、空燃比学習制御手段に
より目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関に供
給される混合気が目標空燃比となるように空燃比フィー
ドバック制御を行うとともにフィードバック制御時の空
燃比のズレを補正するための空燃比学習を行いながら、
弁作動態様変更手段により実作動態様が変更されたとき
には、学習禁止手段により空燃比学習制御手段による空
燃比学習を禁止する。
装置（第３の空燃比制御装置）は、吸気弁又は排気弁の
開閉時期又はリフト量を変更可能な弁作動態様変更手段
を備え、実作動態様検出手段により吸気弁又は排気弁の
実作動態様を検出する。そして、空燃比学習制御手段に
より目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関に供
給される混合気が目標空燃比となるように空燃比フィー
ドバック制御を行うとともにフィードバック制御時の空
燃比のズレを補正するための空燃比学習を行いながら、
弁作動態様変更手段により実作動態様が変更されたとき
には、学習禁止手段により空燃比学習制御手段による空
燃比学習を禁止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の一実施形態に
かかる内燃機関（エンジン）の概要について説明する。
図１に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２に
は、吸気通路３と排気通路４が図示しない燃焼室に連通
しうるように接続されている。吸気通路３と燃焼室とは
吸気弁５によって連通制御され、排気通路４と燃焼室と
は排気弁６によって連通制御されるようになっている。
の形態について説明する。まず、本発明の一実施形態に
かかる内燃機関（エンジン）の概要について説明する。
図１に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２に
は、吸気通路３と排気通路４が図示しない燃焼室に連通
しうるように接続されている。吸気通路３と燃焼室とは
吸気弁５によって連通制御され、排気通路４と燃焼室と
は排気弁６によって連通制御されるようになっている。
【００１２】吸気弁５には、吸気弁５の開閉タイミング
を可変調整する弁作動態様変更手段としての開閉タイミ
ング調整機構（以下、ＶＶＴ）７が備えられている。Ｖ
ＶＴ７の機構は公知であるのでここでは詳細な説明は省
略するが、例えばタイミングベルトを介してクランク軸
に連結されるタイミングプーリのハウジング内にベーン
ロータを回動可能に設け、このベーンロータに吸気カム
軸を連結することによって構成される。そして、ベーン
ロータに作用させる油圧を制御することでタイミングプ
ーリに対する吸気カム軸の位相を調整し、吸気弁５の開
閉タイミングを連続的に調整できるようになっている。
を可変調整する弁作動態様変更手段としての開閉タイミ
ング調整機構（以下、ＶＶＴ）７が備えられている。Ｖ
ＶＴ７の機構は公知であるのでここでは詳細な説明は省
略するが、例えばタイミングベルトを介してクランク軸
に連結されるタイミングプーリのハウジング内にベーン
ロータを回動可能に設け、このベーンロータに吸気カム
軸を連結することによって構成される。そして、ベーン
ロータに作用させる油圧を制御することでタイミングプ
ーリに対する吸気カム軸の位相を調整し、吸気弁５の開
閉タイミングを連続的に調整できるようになっている。
【００１３】吸気通路３には、各気筒の燃焼室内に吸入
空気を導入するための吸気マニホールド７が備えられて
いる。シリンダヘッド２には図示しない吸気ポートが気
筒毎に設けられており、吸気マニホールド８は各吸気ポ
ートと連通するようにシリンダヘッド２に接続されてい
る。吸気マニホールド８の上流には、吸入空気量を調整
するためのスロットル弁９が設けられている。
空気を導入するための吸気マニホールド７が備えられて
いる。シリンダヘッド２には図示しない吸気ポートが気
筒毎に設けられており、吸気マニホールド８は各吸気ポ
ートと連通するようにシリンダヘッド２に接続されてい
る。吸気マニホールド８の上流には、吸入空気量を調整
するためのスロットル弁９が設けられている。
【００１４】さらに、車室内には、エンジン１を制御す
る制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が
備えられている。ＥＣＵ１０は、入出力装置，ＲＯＭ，
ＲＡＭ，ＣＰＵ及びタイマカウンタ等から構成されてお
り、入力側に接続された種々のセンサからの検出情報に
基づいてエンジン１の総合制御を行っている。ＥＣＵ１
０の入力側に接続されるセンサとして、まず吸気通路３
には、スロットル弁９の開度を検出するためのスロット
ルポジションセンサ１１と、吸入空気量を検出するカル
マンセンサ（カルマン渦式エアフローメータ）１５が設
けられている。排気通路５には、排気ガス中の酸素濃度
を検出して理論空燃比（ストイキオ）を境としてその出
力が大きく変化するような特性を有するＯ2センサ１２
が設けられている。さらに、エンジン１にはＶＶＴ７の
位相を検出する位相検出センサ（実作動態様検出手段）
１３やエンジン回転速度を検出するためのクランク角セ
ンサ１４が設けられている。
る制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が
備えられている。ＥＣＵ１０は、入出力装置，ＲＯＭ，
ＲＡＭ，ＣＰＵ及びタイマカウンタ等から構成されてお
り、入力側に接続された種々のセンサからの検出情報に
基づいてエンジン１の総合制御を行っている。ＥＣＵ１
０の入力側に接続されるセンサとして、まず吸気通路３
には、スロットル弁９の開度を検出するためのスロット
ルポジションセンサ１１と、吸入空気量を検出するカル
マンセンサ（カルマン渦式エアフローメータ）１５が設
けられている。排気通路５には、排気ガス中の酸素濃度
を検出して理論空燃比（ストイキオ）を境としてその出
力が大きく変化するような特性を有するＯ2センサ１２
が設けられている。さらに、エンジン１にはＶＶＴ７の
位相を検出する位相検出センサ（実作動態様検出手段）
１３やエンジン回転速度を検出するためのクランク角セ
ンサ１４が設けられている。
【００１５】ＥＣＵ１０では、これらのセンサからの入
力情報を用いて空燃比フィードバック制御を行ってい
る。具体的には、スロットルポジションセンサ１１によ
り検出されるスロットル開度とクランク角センサ１４に
より検出されるエンジン回転速度とからエンジン負荷を
演算し、エンジン負荷とエンジン回転速度に応じて目標
空燃比を設定する。そして、カルマンセンサ１５からの
出力に基づき設定される目標筒内体積効率と目標空燃比
とに応じて目標燃料噴射量を決定し、Ｏ2センサ１２か
らの出力に基づき実際の空燃比が目標空燃比になるよう
に燃料噴射量のフィードバック制御を行っている。ま
た、この空燃比フィードバック制御時には、ＥＣＵ１０
は、目標空燃比と実空燃比の偏差に基づきフィードバッ
ク制御時の空燃比のズレを補正するための空燃比学習を
行っている。すなわち、ＥＣＵ１０は、空燃比学習制御
手段としての機能を有している。
力情報を用いて空燃比フィードバック制御を行ってい
る。具体的には、スロットルポジションセンサ１１によ
り検出されるスロットル開度とクランク角センサ１４に
より検出されるエンジン回転速度とからエンジン負荷を
演算し、エンジン負荷とエンジン回転速度に応じて目標
空燃比を設定する。そして、カルマンセンサ１５からの
出力に基づき設定される目標筒内体積効率と目標空燃比
とに応じて目標燃料噴射量を決定し、Ｏ2センサ１２か
らの出力に基づき実際の空燃比が目標空燃比になるよう
に燃料噴射量のフィードバック制御を行っている。ま
た、この空燃比フィードバック制御時には、ＥＣＵ１０
は、目標空燃比と実空燃比の偏差に基づきフィードバッ
ク制御時の空燃比のズレを補正するための空燃比学習を
行っている。すなわち、ＥＣＵ１０は、空燃比学習制御
手段としての機能を有している。
【００１６】また、ＥＣＵ１０は、各センサからの入力
情報を用いてＶＶＴ７の位相制御も行っている。具体的
には、エンジン負荷とエンジン回転速度に応じてＶＶＴ
７の目標ＶＶＴ位相（吸気弁５の目標開閉タイミング）
を設定し、位相検出センサ１３により検出される実際の
ＶＶＴ位相が目標ＶＶＴ位相になるようにＶＶＴ７を制
御している。すなわち、ＥＣＵ１０は、目標作動態様設
定手段及び弁作動態様制御手段としての機能も有してい
る。
情報を用いてＶＶＴ７の位相制御も行っている。具体的
には、エンジン負荷とエンジン回転速度に応じてＶＶＴ
７の目標ＶＶＴ位相（吸気弁５の目標開閉タイミング）
を設定し、位相検出センサ１３により検出される実際の
ＶＶＴ位相が目標ＶＶＴ位相になるようにＶＶＴ７を制
御している。すなわち、ＥＣＵ１０は、目標作動態様設
定手段及び弁作動態様制御手段としての機能も有してい
る。
【００１７】このように、ＥＣＵ１０は空燃比フィード
バック制御とＶＶＴ７の位相制御を行なっているが、Ｖ
ＶＴ７の位相を変更したときには筒内体積効率の急変に
伴いフィードバック制御が乱れて誤った空燃比学習が行
われる虞がある。そこで、ＥＣＵ１０は、次のような手
順で空燃比学習制御を行うことで、ＶＶＴの位相変更に
伴う空燃比学習の誤学習を防止している。以下、ＥＣＵ
１０による空燃比学習制御について、図２のフローチャ
ートを用いて説明する。
バック制御とＶＶＴ７の位相制御を行なっているが、Ｖ
ＶＴ７の位相を変更したときには筒内体積効率の急変に
伴いフィードバック制御が乱れて誤った空燃比学習が行
われる虞がある。そこで、ＥＣＵ１０は、次のような手
順で空燃比学習制御を行うことで、ＶＶＴの位相変更に
伴う空燃比学習の誤学習を防止している。以下、ＥＣＵ
１０による空燃比学習制御について、図２のフローチャ
ートを用いて説明する。
【００１８】まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ１０
は、現在、空燃比フィードバック制御（Ａ／Ｆ−Ｆ／
Ｂ）中か判定する。エンジン始動時や高負荷時等のよう
にオープンループ制御が行われている場合には、ステッ
プＳ６０に進み、空燃比学習を禁止する。一方、空燃比
フィードバック制御が行われている場合にはステップＳ
２０に進む。
は、現在、空燃比フィードバック制御（Ａ／Ｆ−Ｆ／
Ｂ）中か判定する。エンジン始動時や高負荷時等のよう
にオープンループ制御が行われている場合には、ステッ
プＳ６０に進み、空燃比学習を禁止する。一方、空燃比
フィードバック制御が行われている場合にはステップＳ
２０に進む。
【００１９】ステップＳ２０では、目標ＶＶＴ位相の変
化率を算出し、その値が所定値よりも小さいか判定す
る。目標ＶＶＴ位相の変化率が大きい場合には、筒内体
積効率が目標筒内体積効率よりも大きく変化している可
能性があるので、その場合、すなわち目標ＶＶＴ位相の
変化率が所定値以上の場合には、ステップＳ７０に進ん
で空燃比学習を禁止し、筒内体積効率と目標筒内体積効
率とのズレに伴う誤学習を防止する。一方、目標ＶＶＴ
位相の変化率が所定値よりも小さい場合には、ステップ
Ｓ３０に進む。
化率を算出し、その値が所定値よりも小さいか判定す
る。目標ＶＶＴ位相の変化率が大きい場合には、筒内体
積効率が目標筒内体積効率よりも大きく変化している可
能性があるので、その場合、すなわち目標ＶＶＴ位相の
変化率が所定値以上の場合には、ステップＳ７０に進ん
で空燃比学習を禁止し、筒内体積効率と目標筒内体積効
率とのズレに伴う誤学習を防止する。一方、目標ＶＶＴ
位相の変化率が所定値よりも小さい場合には、ステップ
Ｓ３０に進む。
【００２０】ステップＳ３０では、目標ＶＶＴ位相と実
際のＶＶＴ位相との偏差を算出し、その絶対値が所定値
よりも小さいか判定する。目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位
相とのズレが大きいときは、そのズレの大きさに応じて
実ＶＶＴ位相が急激に変化し、それに伴い筒内体積効率
が大きく変化する可能性があるので、その場合、すなわ
ち目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相とのズレが所定値以上
の場合には、ステップＳ７０に進んで空燃比学習を禁止
して、筒内体積効率の急変に伴う誤学習を防止する。一
方、目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相とのズレが所定値よ
りも小さい場合には、ステップＳ４０に進む。
際のＶＶＴ位相との偏差を算出し、その絶対値が所定値
よりも小さいか判定する。目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位
相とのズレが大きいときは、そのズレの大きさに応じて
実ＶＶＴ位相が急激に変化し、それに伴い筒内体積効率
が大きく変化する可能性があるので、その場合、すなわ
ち目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相とのズレが所定値以上
の場合には、ステップＳ７０に進んで空燃比学習を禁止
して、筒内体積効率の急変に伴う誤学習を防止する。一
方、目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相とのズレが所定値よ
りも小さい場合には、ステップＳ４０に進む。
【００２１】ステップＳ４０では、前回検出した実ＶＶ
Ｔ位相と今回検出した実ＶＶＴ位相との偏差を算出し、
その絶対値が所定値よりも小さいか判定する。実ＶＶＴ
位相が実際に大きく変化したときには筒内体積効率も急
変しているので、その場合、すなわち実ＶＶＴ位相の変
化量が所定値以上の場合には、ステップＳ７０に進んで
空燃比学習を禁止して、筒内体積効率の急変に伴う誤学
習を防止する。一方、実ＶＶＴ位相の変化量が所定値よ
りも小さい場合には、ステップＳ５０に進む。
Ｔ位相と今回検出した実ＶＶＴ位相との偏差を算出し、
その絶対値が所定値よりも小さいか判定する。実ＶＶＴ
位相が実際に大きく変化したときには筒内体積効率も急
変しているので、その場合、すなわち実ＶＶＴ位相の変
化量が所定値以上の場合には、ステップＳ７０に進んで
空燃比学習を禁止して、筒内体積効率の急変に伴う誤学
習を防止する。一方、実ＶＶＴ位相の変化量が所定値よ
りも小さい場合には、ステップＳ５０に進む。
【００２２】ステップＳ５０では、ステップＳ１０〜Ｓ
４０以外の空燃比学習条件が成立しているか判定する。
そして、他の空燃比学習条件の何れかが成立していない
場合にはステップＳ７０に進み、他の空燃比学習条件が
全て成立している場合にはステップＳ６０に進んで空燃
比学習を実施する。以上のようにＥＣＵ１０は、ＶＶＴ
７の作動時における筒内の吸気量変化が大きい場合には
空燃比学習を禁止する学習禁止手段として機能する。こ
れにより空燃比フィードバック制御時に誤って空燃比学
習が行われるのを防止することができ、誤学習による排
ガスの悪化を防止することができる。
４０以外の空燃比学習条件が成立しているか判定する。
そして、他の空燃比学習条件の何れかが成立していない
場合にはステップＳ７０に進み、他の空燃比学習条件が
全て成立している場合にはステップＳ６０に進んで空燃
比学習を実施する。以上のようにＥＣＵ１０は、ＶＶＴ
７の作動時における筒内の吸気量変化が大きい場合には
空燃比学習を禁止する学習禁止手段として機能する。こ
れにより空燃比フィードバック制御時に誤って空燃比学
習が行われるのを防止することができ、誤学習による排
ガスの悪化を防止することができる。
【００２３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。例えば、ステップＳ２０では目標Ｖ
ＶＴ位相の変化率を所定値と比較しているが、変化量を
所定値と比較するようにしてもよい。また、逆に、ステ
ップＳ４０では実ＶＶＴ位相の変化量を所定値と比較し
ているが、変化率を所定値と比較するようにしてもよ
い。
たが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。例えば、ステップＳ２０では目標Ｖ
ＶＴ位相の変化率を所定値と比較しているが、変化量を
所定値と比較するようにしてもよい。また、逆に、ステ
ップＳ４０では実ＶＶＴ位相の変化量を所定値と比較し
ているが、変化率を所定値と比較するようにしてもよ
い。
【００２４】さらに、上述の実施形態では、吸気弁５に
ＶＶＴ７を設けたエンジン１について説明したが、本発
明は排気弁にＶＶＴを設けたエンジンにも適用すること
ができる。筒内体積効率は、排気弁と吸気弁がともに開
いているオーバラップ期間にも左右されるが、排気弁の
開閉タイミングが変更されるとこのオーバラップが変化
するため、吸気弁の開閉タイミングを変更したときと同
様に筒内体積効率は急変する。したがって、上述の実施
形態と同様に、排気弁の目標ＶＶＴ位相が変更されたと
きや、目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相との偏差が所定値
を超えたときや、実ＶＶＴ位相が変化したときには、空
燃比学習を禁止することで、誤学習を防止することがで
きる。
ＶＶＴ７を設けたエンジン１について説明したが、本発
明は排気弁にＶＶＴを設けたエンジンにも適用すること
ができる。筒内体積効率は、排気弁と吸気弁がともに開
いているオーバラップ期間にも左右されるが、排気弁の
開閉タイミングが変更されるとこのオーバラップが変化
するため、吸気弁の開閉タイミングを変更したときと同
様に筒内体積効率は急変する。したがって、上述の実施
形態と同様に、排気弁の目標ＶＶＴ位相が変更されたと
きや、目標ＶＶＴ位相と実ＶＶＴ位相との偏差が所定値
を超えたときや、実ＶＶＴ位相が変化したときには、空
燃比学習を禁止することで、誤学習を防止することがで
きる。
【００２５】また、本発明は、吸気弁又は排気弁の作動
態様を変更する手段として、吸気弁又は排気弁のリフト
量を調整するリフト量調整機構（ＶＶＬ）が設けられた
エンジンにも適用することができる。吸気弁又は排気弁
のリフト量が変更されると開閉タイミングを変更したと
きと同様に筒内体積効率が急変するので、目標リフト量
が変更されたときや、目標リフト量と実リフト量との偏
差が所定値を超えたときや、実リフト量が変化したとき
には、空燃比学習を禁止することで、誤学習を防止する
ことができる。
態様を変更する手段として、吸気弁又は排気弁のリフト
量を調整するリフト量調整機構（ＶＶＬ）が設けられた
エンジンにも適用することができる。吸気弁又は排気弁
のリフト量が変更されると開閉タイミングを変更したと
きと同様に筒内体積効率が急変するので、目標リフト量
が変更されたときや、目標リフト量と実リフト量との偏
差が所定値を超えたときや、実リフト量が変化したとき
には、空燃比学習を禁止することで、誤学習を防止する
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の空燃比制御装置によれば、吸気弁又は排気弁の作動態
様の変化時における筒内の吸気量変化が大きい場合の空
燃比学習を禁止することが可能となり、空燃比フィード
バック制御時に誤って空燃比学習が行われるのを防止す
ることができるという利点がある。
の空燃比制御装置によれば、吸気弁又は排気弁の作動態
様の変化時における筒内の吸気量変化が大きい場合の空
燃比学習を禁止することが可能となり、空燃比フィード
バック制御時に誤って空燃比学習が行われるのを防止す
ることができるという利点がある。
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の概略構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる空燃比学習制御の
制御ルーチンを示すフローチャートである。
制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＶＶＴ位相の変化にともなう課題を説明するた
めのタイムチャートであり、（ａ）は目標空燃比と実空
燃比、（ｂ）は筒内に実際に吸入される空気量、（ｃ）
はカルマンセンサで検出される吸入空気量、（ｄ）はＶ
ＶＴ位相の各時間変化を示している。
めのタイムチャートであり、（ａ）は目標空燃比と実空
燃比、（ｂ）は筒内に実際に吸入される空気量、（ｃ）
はカルマンセンサで検出される吸入空気量、（ｄ）はＶ
ＶＴ位相の各時間変化を示している。
１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ 吸気通路
４ 排気通路
５ 吸気弁
６ 排気弁
７ 開閉タイミング調整機構（ＶＶＴ）
８ 吸気マニホールド
９ スロットル弁
１０ ＥＣＵ
１１ スロットルポジションセンサ
１２ Ｏ2センサ
１３ 位相検出センサ
１４ クランク角センサ
１５ カルマンセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G084 BA09 BA23 CA01 CA04 DA04
EA11 EB12 EB19 FA00 FA09
FA10 FA18 FA33
3G092 AA11 BA04 DA03 DA07 EA08
EA14 EC01 EC05 GA01 GA06
HA01Z HA06Z HA11Z HA13X
HA13Z HD05Z HE01Z HE03Z
3G301 HA19 JA08 KA01 KA09 LA07
MA01 NA08 ND02 ND24 PA05Z
PA11Z PA17Z PD03A PE01Z
PE03Z PE10A PE10Z
Claims (3)
- 【請求項１】 吸気弁又は排気弁の開閉時期又はリフト
量を変更可能な弁作動態様変更手段と、 内燃機関の運転状態に応じて上記吸気弁又は上記排気弁
の目標作動態様を設定する目標作動態様設定手段と、 上記吸気弁又は上記排気弁の作動態様が上記目標作動態
様になるように上記弁作動態様変更手段を制御する弁作
動態様制御手段と、 目標空燃比と実空燃比との偏差に基づき内燃機関に供給
される混合気が目標空燃比となるように空燃比フィード
バック制御を行うとともにフィードバック制御時の空燃
比のズレを補正するための空燃比学習を行う空燃比学習
制御手段と、 上記目標作動態様設定手段により上記目標作動態様が変
更されたとき上記空燃比学習制御手段による空燃比学習
を禁止する学習禁止手段とを備えたことを特徴とする、
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】 吸気弁又は排気弁の開閉時期又はリフト
量を変更可能な弁作動態様変更手段と、 内燃機関の運転状態に応じて上記吸気弁又は上記排気弁
の目標作動態様を設定する目標作動態様設定手段と、 上記吸気弁又は上記排気弁の作動態様が上記目標作動態
様になるように上記弁作動態様変更手段を制御する弁作
動態様制御手段と、 上記吸気弁又は上記排気弁の実作動態様を検出する実作
動態様検出手段と、 目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関に供給さ
れる混合気が目標空燃比となるように空燃比フィードバ
ック制御を行うとともにフィードバック制御時の空燃比
のズレを補正するための空燃比学習を行う空燃比学習制
御手段と、 上記目標作動態様と上記実作動態様の偏差が所定量を越
えたとき上記空燃比学習制御手段による空燃比学習を禁
止する学習禁止手段とを備えたことを特徴とする、内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】 吸気弁又は排気弁の開閉時期又はリフト
量を変更可能な弁作動態様変更手段と、 上記吸気弁又は上記排気弁の実作動態様を検出する実作
動態様検出手段と、 目標空燃比と実空燃比の偏差に基づき内燃機関に供給さ
れる混合気が目標空燃比となるように空燃比フィードバ
ック制御を行うとともにフィードバック制御時の空燃比
のズレを補正するための空燃比学習を行う空燃比学習制
御手段と、 上記弁作動態様変更手段により上記実作動態様が変更さ
れたとき上記空燃比学習制御手段による空燃比学習を禁
止する学習禁止手段とを備えたことを特徴とする、内燃
機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270908A JP2003083134A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270908A JP2003083134A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083134A true JP2003083134A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19096499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001270908A Pending JP2003083134A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083134A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8408187B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| EP2871350A4 (en) * | 2012-07-05 | 2016-03-30 | Toyota Motor Co Ltd | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| US10180109B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-01-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106913A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-24 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ制御装置 |
| JPH04365949A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-17 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング装置のフェイルセーフシステム |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270908A patent/JP2003083134A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106913A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-24 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ制御装置 |
| JPH04365949A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-17 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング装置のフェイルセーフシステム |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8408187B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| EP2871350A4 (en) * | 2012-07-05 | 2016-03-30 | Toyota Motor Co Ltd | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| CN104428518B (zh) * | 2012-07-05 | 2017-04-05 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
| US9890694B2 (en) | 2012-07-05 | 2018-02-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US10180109B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-01-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091130 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100525 |