JP2011252400A - Device, method and program for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine for outboard motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船外機用内燃機関の空燃比制御装置、空燃比制御方法およびプログラムに関するものである。特に、船外機用内燃機関の空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御する場合に用いられて好適である。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus, an air-fuel ratio control method, and a program for an outboard motor internal combustion engine. In particular, it is preferably used when the air-fuel ratio of the outboard motor internal combustion engine is controlled to a predetermined lean air-fuel ratio.
従来から内燃機関の空燃比を制御しようとする場合、内燃機関の排気系に配置される空燃比センサやO2センサが用いられている。空燃比センサは、O2センサよりも広い範囲で空燃比を精度よく検出することができるものの、O2センサよりも高価であり内燃機関のコストアップの要因になってしまう。一方、O2センサは、空燃比センサよりも安価であるものの、空燃比が理論空燃比近傍でしか検出することができない。具体的には、O2センサは、内燃機関の実際の空燃比が理論空燃比に対してリーン側(希薄側)であるかリッチ側であるかを検出することしかできない。 Conventionally, when an air-fuel ratio of an internal combustion engine is to be controlled, an air-fuel ratio sensor or an O 2 sensor disposed in the exhaust system of the internal combustion engine has been used. Although the air-fuel ratio sensor can accurately detect the air-fuel ratio in a wider range than the O 2 sensor, it is more expensive than the O 2 sensor and increases the cost of the internal combustion engine. On the other hand, the O 2 sensor is less expensive than the air-fuel ratio sensor, but can only detect the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. Specifically, the O 2 sensor can only detect whether the actual air-fuel ratio of the internal combustion engine is leaner (lean side) or richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
一方、燃費を向上させるために、空燃比を理論空燃比よりも所定の希薄側の空燃比にして運転する場合がある。このような場合、実際の空燃比が所定の希薄側の空燃比になっていれば、燃費を向上させることができるが、例えばインジェクタ等の部品のばらつきにより、実際の空燃比が、所定の希薄側の空燃比に対してズレた空燃比になっている場合がある。しかしながら、O2センサでは、上述したように実際の空燃比が理論空燃比に対してリーン側であるかリッチ側であるかを検出するのみであり、実際の空燃比が所定の希薄側の空燃比になっているか否かは検出できない。 On the other hand, in order to improve fuel efficiency, there are cases where the air-fuel ratio is set to a predetermined leaner air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio. In such a case, if the actual air-fuel ratio is a predetermined lean air-fuel ratio, the fuel efficiency can be improved. However, the actual air-fuel ratio may be reduced to a predetermined lean due to variations in components such as injectors. In some cases, the air-fuel ratio is shifted from the air-fuel ratio on the side. However, as described above, the O 2 sensor only detects whether the actual air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and the actual air-fuel ratio is a predetermined lean side air-fuel ratio. It cannot be detected whether or not the fuel ratio is reached.
このような問題に対して特許文献1では、まず理論空燃比を目標の空燃比にして運転させ、O2センサを用いて実際の空燃比とのズレをフィードバック制御によりフィードバック補正係数を算出しながら補正する。次に、フィードバック補正係数から学習補正係数を算出して、算出した学習補正係数を適用してオープンループ制御することで、実際の空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御するようにしている。したがって、特許文献1に記載の内燃機関の空燃比制御によれば、O2センサを用いても、内燃機関の実際の空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御することができ、燃費の向上を図ることができる。
With respect to such a problem, in
船外機は、自動二輪車や自動車等の車両と異なり、様々な種類の船体に搭載することが可能である。例えば高速船や重量船に取り付けたり、あるいは1つの船体に複数の船外機が搭載されたりする場合がある。このように使用環境が異なる場合、内燃機関では目標の空燃比に対する実際の空燃比のズレが生じてしまう。 Outboard motors can be mounted on various types of hulls, unlike vehicles such as motorcycles and automobiles. For example, it may be attached to a high speed ship or a heavy ship, or a plurality of outboard motors may be mounted on one hull. When the use environment is different as described above, the actual air-fuel ratio shifts from the target air-fuel ratio in the internal combustion engine.
また、諸外国を中心に内燃機関の燃料としてアルコール混合ガソリンが使用されるようになっている。純正ガソリンとアルコール混合ガソリンとでは、理論空燃費が異なるので、内燃機関についての燃料噴射量等も異なる。したがって、純正ガソリンからアルコール混合ガソリンに燃料を変更したときにも、内燃機関では目標の空燃比に対する実際の空燃比のズレが生じてしまう。 Also, alcohol blended gasoline is used as a fuel for internal combustion engines mainly in other countries. Pure gasoline and alcohol-mixed gasoline have different theoretical air fuel consumption, so the fuel injection amount for the internal combustion engine also differs. Therefore, even when the fuel is changed from pure gasoline to alcohol-mixed gasoline, the internal air engine has a deviation of the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio.
一方、内燃機関で生じる目標空燃比に対する実際の空燃比のズレは、上述したようなインジェクタ等の部品のばらつき、使用環境や燃料の変更に起因して発生する場合だけでなく、運転領域(エンジン回転数)に応じて発生する場合がある。この場合、あるエンジン回転数域での空燃比のズレを基準にして空燃比のズレを補正すると、逆にそれが他のエンジン回転数域での空燃比のズレとなってしまうおそれもある。 On the other hand, the deviation of the actual air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio that occurs in the internal combustion engine is not only caused by variations in the components such as the injectors described above, changes in the usage environment and fuel, but also in the operating region (engine May occur depending on the number of revolutions). In this case, if the deviation of the air-fuel ratio is corrected on the basis of the deviation of the air-fuel ratio in a certain engine speed range, there is a possibility that this will become the deviation of the air-fuel ratio in other engine speed ranges.
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン回転数に応じて発生する空燃比のズレを、エンジン回転数のゾーン毎に補正できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to correct the deviation of the air-fuel ratio that occurs according to the engine speed for each zone of the engine speed. .
本発明に係る船外機用内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関の排気系に配置され理論空燃比近傍で出力特性が変化するO2センサを備えた船外機用内燃機関における複数気筒の空燃比を制御する空燃比制御装置であって、所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御手段と、前記オープンループ制御手段により目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック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補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出手段と、を有し、前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とする。
また、本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御装置の他の特徴とするところは、前記学習値算出手段は、前記フィードバック補正係数に基づいて算出した学習値を、前記記憶部の全ゾーンの学習値に書き換えることと、前記記憶部の現在のエンジン回転数が属するゾーンの学習値にのみ書き換えることとを選択的に実行する点にある。
また、本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御装置の他の特徴とするところは、前記学習値算出手段は、前記フィードバック補正係数に基づいて算出した学習値と、前記記憶部の前回の学習値との差が所定の閾値を超えて大きい場合、前記フィードバック補正係数に基づいて算出した学習値を、前記記憶部の全ゾーンの学習値に書き換える点にある。
また、本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御装置の他の特徴とするところは、前記学習値算出手段は、前記フィードバック補正係数に基づいて学習値を算出する際に、前回の学習値α´から新たな学習値α´への変化分を少なくするような補正を行う点にある。
また、本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御装置の他の特徴とするところは、学習値を書き換えるときに、前回の学習値から新たな学習値へと滑らかに変化するように処理を施す点にある。
また、本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御装置の他の特徴とするところは、エンジン回転数があるゾーンから他のゾーンに移るときの学習値の切替時に、前記あるゾーンの学習値から前記他のゾーンの学習値へと滑らかに変化するように処理を施す点にある。
本発明の船外機用内燃機関の空燃比制御方法は、内燃機関の排気系に配置され理論空燃比近傍で出力特性が変化するO2センサを備えた船外機用内燃機関における複数気筒の空燃比を制御する空燃比制御方法であって、所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御ステップと、前記オープンループ制御ステップにより目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するフィードバック制御ステップと、前記フィードバック補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出ステップと、を有し、前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とする。
本発明のプログラムは、内燃機関の排気系に配置され理論空燃比近傍で出力特性が変化するO2センサを備えた船外機用内燃機関における複数気筒の空燃比を制御するためのプログラムであって、所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御手段と、前記オープンループ制御手段により目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック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補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出手段と、してコンピュータを機能させ、前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とする。
An air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of cylinders in an outboard motor internal combustion engine having an O 2 sensor that is disposed in an exhaust system of the internal combustion engine and whose output characteristics change near the stoichiometric air-fuel ratio. An air-fuel ratio control apparatus for controlling the air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the operating state of the internal combustion engine and the learning value stored in the storage unit when the engine is in a predetermined engine speed range. The target air-fuel ratio is theoretically calculated in a part of the cylinders of the internal combustion engine from an open loop control means for controlling the fuel ratio and a state in which the target air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean air-fuel ratio by the open loop control means. A feedback control means for shifting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the output of the O 2 sensor; Learning value calculation means for calculating a learning value based on a positive coefficient and rewriting the storage unit, dividing the predetermined engine speed range into a plurality of zones, and setting the learning value in each zone It is characterized by that.
Another feature of the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine for an outboard motor according to the present invention is that the learning value calculation means sets the learning value calculated based on the feedback correction coefficient to all of the storage unit. Rewriting to the learning value of the zone and rewriting only to the learning value of the zone to which the current engine speed of the storage unit belongs are selectively performed.
According to another aspect of the air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine of the present invention, the learning value calculation means includes a learning value calculated based on the feedback correction coefficient, and a previous time of the storage unit. When the difference from the learning value is larger than a predetermined threshold value, the learning value calculated based on the feedback correction coefficient is rewritten to the learning value of all the zones in the storage unit.
According to another feature of the air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine according to the present invention, the learning value calculation means calculates the learning value based on the feedback correction coefficient. The correction is performed so as to reduce the amount of change from the value α ′ to the new learning value α ′.
Another feature of the air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine according to the present invention is that when the learning value is rewritten, the learning value is smoothly changed from the previous learning value to the new learning value. It is in the point to give.
Another feature of the air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine according to the present invention is that the learning of the certain zone is performed when the learning value is switched when the engine speed is shifted from one zone to another. The processing is performed so that the value smoothly changes from the value to the learning value of the other zone.
An air-fuel ratio control method for an outboard motor internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of cylinders in an outboard motor internal combustion engine having an O 2 sensor that is disposed in the exhaust system of the internal combustion engine and whose output characteristics change near the stoichiometric air-fuel ratio. An air-fuel ratio control method for controlling an air-fuel ratio, wherein an air-fuel ratio is set to a target air-fuel ratio based on an operating state of the internal combustion engine and a learning value stored in a storage unit when the engine is in a predetermined engine speed range. The target air-fuel ratio in a part of the cylinders of the internal combustion engine from the state in which the target air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean side air-fuel ratio by the open loop control step for controlling A feedback control step for controlling the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the output of the O 2 sensor, A learning value calculation step of calculating a learning value based on a back correction coefficient and rewriting the storage unit, and dividing the predetermined engine speed range into a plurality of zones and setting the learning value in each zone It is characterized by that.
The program of the present invention is a program for controlling the air-fuel ratio of a plurality of cylinders in an internal combustion engine for an outboard motor that is provided in an exhaust system of the internal combustion engine and has an O 2 sensor whose output characteristics change near the theoretical air-fuel ratio. And an open loop control means for controlling the air-fuel ratio to a target air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine and the learning value stored in the storage unit when in the predetermined engine speed range, and the open From the state in which the target air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean air-fuel ratio by the loop control means, the target air-fuel ratio is shifted to the stoichiometric air-fuel ratio in some cylinders of the internal combustion engine, and the output of the O 2 sensor Feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the feedback correction coefficient, and a learning value based on the feedback correction coefficient A learning value calculation means for calculating and rewriting the storage unit is made to function as a computer, the predetermined engine speed range is divided into a plurality of zones, and learning values are set in the zones. .
本発明によれば、オープンループ制御を行うエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、各ゾーンで学習値を設定したので、エンジン回転数に応じて発生する空燃比のズレを、エンジン回転数のゾーン毎に補正することができる。更に、フィードバック補正係数に基づいて算出した学習値を、全ゾーンの学習値に書き換え可能にしておくことにより、部品のばらつき、使用環境や燃料の変更に起因して発生する空燃比のズレを、効率よく補正することができる。 According to the present invention, the engine speed range in which the open loop control is performed is divided into a plurality of zones, and the learning value is set in each zone. Therefore, the deviation of the air-fuel ratio that occurs according to the engine speed is reduced. It can be corrected for each zone. Furthermore, by making the learning value calculated based on the feedback correction coefficient rewritable to the learning value of all zones, the deviation of the air-fuel ratio caused by the variation of parts, the use environment and the change of fuel, It can be corrected efficiently.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下では、本発明を適用した実施形態を第2の実施形態で説明し、第2の実施形態の前提となる技術を第1の実施形態で説明する。
(第1の実施形態)
図1は、船外機の外観図である。図1に示すように、船外機10は船体1のトランサムボード2に取り付けられる。船外機10は全体がカバー11によって覆われることで、形状が整えられて構成されている。このカバー11の内部には、船外機用内燃機関としてのエンジン12が収容されている。また、船外機10の下方には、エンジン12を動力とし船体1を推進させるためのスクリュー13が配設されている。なお、本実施形態に係るエンジン12は、水冷4サイクルV型6気筒が採用されている。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an embodiment to which the present invention is applied will be described in a second embodiment, and a technique that is a premise of the second embodiment will be described in the first embodiment.
(First embodiment)
FIG. 1 is an external view of an outboard motor. As shown in FIG. 1, the
図2は、船外機の内部構成を示すブロック図である。船外機10は、各種の構成機器を制御するコンピュータとしてのエンジンコントロールユニット20を有している。エンジンコントロールユニット20は、本実施形態に係る空燃比制御装置であって、CPU21、ROM22、RAM23、EEPROM24、入力インタフェース25、出力インタフェース26を含んで構成されている。
CPU21は、ROM22に格納されたプログラムを実行して、各種センサ等から出力される信号に基づいて、インジェクタ30を介して空燃比を制御する。ROM22は、不揮発性メモリであって、CPU21が実行するプログラムやCPU21が各機器を制御するときの初期値や閾値等を格納している。RAM23は、揮発性メモリであって、CPU21が各機器を制御するときに算出した情報等を一時的に記憶している。EEPROM24は、書き換え可能な記憶部としての不揮発性メモリであって、CPU21が各機器を制御する場合の情報等、例えば空燃比を制御するための学習値を記憶している。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the outboard motor. The
The
入力インタフェース25は、図2に示すように、クランク角センサ41、スロットル開度センサ42、吸気管圧力センサ43、シリンダ壁温センサ44、冷却水温度センサ45、イグニッションスイッチ46、チルト&トリム角センサ47、O2センサ48、姿勢計49等から出力される信号を受信する入力回路である。
クランク角センサ41は、各気筒のクランクシャフト(不図示)に近接して配置され、所定のクランク角度で信号を出力する。なお、CPU21は、クランク角センサ41から出力された信号をカウントすることで、エンジン回転数を検出することができる。
As shown in FIG. 2, the
The
また、操船者によるスロットルレバーの操作に応じて、吸気管(不図示)に配置されたスロットバルブ(不図示)が閉閉し、エンジン12に供給される空気量が調整される。このとき、スロットル開度センサ42は、スロットバルブの開度に応じた信号を出力する。
吸気管圧力センサ43は、吸気管に配置され、吸気管内圧力の信号を出力する。
シリンダ壁温センサ44は、エンジン12のシリンダブロック(不図示)の温度の信号を出力する。
冷却水温度センサ45は、冷却水の温度の信号を出力する。
イグニッションスイッチ46は、操船者によりオンとオフとが選択できるように構成され、オンされることにより各機器に電力が供給され、オフされることにより各機器への電力が遮断される。
チルト&トリム角センサ47は、図1に示すように船体1に対する船外機10のトリム角βを検出し信号を出力する。
Further, a slot valve (not shown) disposed in an intake pipe (not shown) is closed and closed according to the operation of the throttle lever by the operator, and the amount of air supplied to the
The intake
The cylinder
The
The
The tilt &
O2センサ48は、エンジン12の排気系に配置され、理論空燃比近傍で特性が変化する出力を生じる。具体的には、O2センサ48は、エンジン12の実際の空燃比が理論空燃比に対してリーン側であるかリッチ側であるかを示す信号を出力する。
図3は、O2センサ48が配置されている位置を示す船外機の模式図であり、船外機を後方から見た図である。本実施形態では上述したようにV型6気筒のエンジン12が用い
られている。V型エンジンは、複数の気筒がシリンダ内であって、クランクシャフト(不図示)を中心に所定のバンク角でV字型に配置される。本実施形態のエンジン12では、6気筒のうち右側バンク14に3つの気筒(♯1、♯3、♯5)が配置され、左側バンク15に3つの気筒(♯2、♯4、♯6)が配置されている。
The O 2 sensor 48 is disposed in the exhaust system of the
FIG. 3 is a schematic view of the outboard motor showing the position where the O 2 sensor 48 is disposed, and is a view of the outboard motor as viewed from the rear. In this embodiment, the V-type 6-
右側の各気筒(♯1、♯3、♯5)には排気管16が接続され、左側の各気筒(♯2、♯4、♯6)には排気管17が接続されている。排気管16と排気管17とは、船外機10の下方に向かって延出され、船外機10の略中央で結合され、さらに下方に向かうように延設されている。各気筒から排気された排気ガスは、各排気管16、17を通って、水中に排気される。
An
本実施形態に係るエンジン12では、O2センサ48は、排気管17であって気筒♯2に近接した位置に配設されている。したがって、O2センサ48は、主に気筒♯2によって排気された排気ガスの空燃比が理論空燃比に対してリーン側であるかリッチ側であるかを検出している。ただし、本実施形態では、左側バンク15の3つの気筒(♯2、♯4、♯6)の排気ガスは共通の排気管17によって排気される。したがって、O2センサ48は、気筒♯2よりも影響は少ないものの、気筒(♯4、♯6)の排気ガスを含んだ排気ガスの空燃比を検出している。このようにO2センサ48は、一方のバンクに配置されている気筒の排気系のみに設置されている。すなわち、O2センサ48は、エンジン12に配置された複数気筒のうち、一部の気筒の排気ガスの空燃比を検出できるように構成されている。
姿勢計49は、例えばジャイロセンサであって、船外機10の姿勢を検出し信号を出力する。
また、出力インタフェース26は、インジェクタ30やイグニッションコイル31を制御するための信号を送信する出力回路である。
In the
The
The
エンジンコントロールユニット20は、各種センサ等が出力する信号に基づいてインジェクタ30の燃料噴射量を制御し空燃比の制御を行う。
特に、燃費を向上させるために、空燃比を理論空燃比よりも所定の希薄側の空燃比にして運転(希薄燃焼運転)させたい場合がある。しかし、例えばインジェクタ等の部品のばらつきにより、実際の空燃比が所定の希薄側の空燃比よりズレた空燃比になっている場合があり、この場合、O2センサ48は実際の空燃比が所定の希薄側の空燃比よりもどのくらいズレているかを検出することができない。したがって、例えば、実際の空燃比が所定の希薄側の空燃比よりもリッチ側にズレて運転されている場合、燃費を向上させることは困難である。
The
In particular, in order to improve fuel efficiency, there is a case where it is desired to operate (lean combustion operation) with the air / fuel ratio set to a predetermined lean air / fuel ratio with respect to the stoichiometric air / fuel ratio. However, the actual air-fuel ratio may deviate from a predetermined lean air-fuel ratio due to, for example, variations in components such as injectors. In this case, the O 2 sensor 48 has a predetermined air-fuel ratio. It is not possible to detect how much the air / fuel ratio on the lean side is deviated. Therefore, for example, when the actual air-fuel ratio is operated with a richer shift than the predetermined lean air-fuel ratio, it is difficult to improve fuel efficiency.
したがって、本実施形態では、まず目標空燃比を理論空燃比にして、O2センサ48を用いてフィードバック制御を実行し、フィードバック補正係数を算出しながら、実際の空燃比を目標空燃比に補正するための後述する学習値を算出する。次に、算出した学習値を適用させてオープンループ制御することで、実際の空燃比を所定の希薄側の空燃比に精度よく制御することができ、燃費を向上させた運転を行うことができる。
また、例えば学習値が算出された後に、船外機10が異なる船体に取り付けたり、純正ガソリンに代えてアルコール混合ガソリンが使用されたりする場合がある。この場合、前回学習した学習値で空燃比を制御しても、実際の空燃比は、所定の希薄側の空燃比よりズレた空燃比になってしまう。通常、船外機10の取り付けや燃料の給油はエンジン12を停止した状態で行うので、本実施形態では、エンジン始動後に初めて所定の条件を満たしたときに、再び学習値を算出し、算出した学習値を適用させてオープンループ制御することで、実際の空燃比を異なる使用環境や燃料に応じた所定の希薄側の空燃比に制御することができる。
Therefore, in the present embodiment, first, the target air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio, feedback control is executed using the O 2 sensor 48, and the actual air-fuel ratio is corrected to the target air-fuel ratio while calculating the feedback correction coefficient. A learning value to be described later is calculated. Next, by applying the calculated learning value and performing open loop control, the actual air-fuel ratio can be accurately controlled to a predetermined lean-side air-fuel ratio, and operation with improved fuel efficiency can be performed. .
Further, for example, after the learning value is calculated, the
以下、上述した空燃比制御について具体的に説明する。
まず、本実施形態では、空燃比制御をするときの燃料噴射量を、次式(1)によって算出する。
燃料噴射量Ti=基本燃料噴射量TP×
(1+フィードバック補正係数α+学習値α´+各種補正係数Coef)・・・式(1)
ここで、基本燃料噴射量TPは、吸気管圧力センサ43により検出された吸気管圧力に基づいて算出され、吸気温度や大気圧等により補正される値である。すなわち、現在の運転状態に応じた値が適用される。
フィードバック補正係数αは、フィードバック制御時にO2センサ48の出力に基づいて算出される値(%)であり、オープンループ制御時にはα=0になる。
学習値α´は、フィードバック制御時に算出されたフィードバック補正係数αの出力に基づいて算出される値(%)であり、フィードバック制御時およびオープンループ制御時にそれぞれ代入される。
各種補正係数Coefは、エンジン12の始動時、暖機時、加減速時等の条件で補正される係数(%)である。
Hereinafter, the above-described air-fuel ratio control will be specifically described.
First, in the present embodiment, the fuel injection amount at the time of air-fuel ratio control is calculated by the following equation (1).
Fuel injection amount Ti = Basic fuel injection amount TP ×
(1 + feedback correction coefficient α + learning value α ′ + various correction coefficients Coef) (1)
Here, the basic fuel injection amount TP is a value calculated based on the intake pipe pressure detected by the intake
The feedback correction coefficient α is a value (%) calculated based on the output of the O 2 sensor 48 during feedback control, and α = 0 during open loop control.
The learning value α ′ is a value (%) calculated based on the output of the feedback correction coefficient α calculated at the time of feedback control, and is substituted at the time of feedback control and open loop control.
The various correction coefficients Coef are coefficients (%) that are corrected under conditions such as when the
以下、エンジンコントロールユニット20が行う処理について図4〜図7を参照して説明する。図4は、空燃比制御の処理を示すメインフローチャートである。図5は、フィードバック制御の処理を示すフローチャートである。図6は、フィードバック制御において次の処理に進む条件を判定するためのフローチャートである。図7は、フィードバック制御の内容をグラフで示した図である。なお、図4〜図6に示すフローチャートは、エンジンコントロールユニット20のCPU21がROM22に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
Hereinafter, processing performed by the
まず、ステップS10では、操船者によりイグニッションスイッチ46がオンされることで、CPU21は各機器に電力を供給するように制御し、エンジン12が始動される。CPU21は、ROM22に格納されたプログラムをRAM23に読み出し、プログラムに基づいて空燃比制御の処理を開始する。
First, in step S10, when the
ステップS11において、エンジン始動後、初めて本処理を行うとき、CPU21は前回の運転でエンジン12をオフしたときにEEPROM24に記憶した学習値α´を読み出し、RAM23に記憶する。CPU21は、RAM23に記憶した学習値α´を上述した式(1)に代入すると共に、フィードバック補正係数α=0を式(1)に代入して燃料噴射量を算出し、オープンループ制御にて空燃比を制御する。このとき、基本噴射量TPは、上述したように吸気管圧力センサ43により検出された吸気管圧力やエンジン回転数等に基づいて算出される。吸気管圧力は運転状態に応じて変動するので、CPU21は、運転状態とRAM23に記憶された学習値α´とに応じて燃料噴射量Tiが算出され、オープンループ制御にて空燃比を制御することとなる。なお、エンジン12を購入して初めて運転する場合、EEPROM24に記憶された初期値の学習値α´を適用することができる。
In step S11, when this process is performed for the first time after the engine is started, the
ステップS12では、CPU21は、今回エンジン12を始動してから学習値α´を前回の学習値から書き換えたか否か、すなわち再び学習値を学習したか否かを判定する。具体的には、CPU21は、RAM23に記憶されている学習完了フラグFfを読み出して判定する。学習が既に完了し学習完了フラグFfが1の場合、ステップS14に処理を進め、学習が完了しておらず学習完了フラグFfが0の場合、ステップS13に処理を進める。
In step S12, the
ステップS13では、CPU21は、後述するフィードバック制御を行い、RAM23から読み出した学習値α´を今回学習した学習値に書き換えて更新する。すなわち、CPU21は、現時点におけるエンジン12の使用環境や燃料に応じた学習値α´を再学習する。このように、学習値α´を再学習するのは、イグニッションスイッチ46がオンされる前に、船外機10が前回とは異なる船体1に取り付けられたり、燃料にアルコール混合ガソリンが給油されたりするためである。ステップS13の処理については、図5のフローチャートを参照して後述する。
In step S13, the
ステップS14では、CPU21は、操船者によりイグニッションスイッチ46がオフされたか否かを判定する。オフされた場合、CPU21は、RAM23に記憶されている学習値α´をEEPROM24に記憶して、各機器に電力の供給を停止すると共に、エンジン12を停止する。ここで、学習値α´をEEPROM24に記憶することで、CPU21は、電力の供給が停止されても次回のエンジン12の始動時にステップS11においてEEPROM24から学習値α´を読み出すことができる。
イグニッションスイッチ46がオフされない場合、CPU21は、ステップS11に処理を戻し、RAM23に記憶されている学習値α´を用いて、オープンループ制御を行うことで、空燃比を目標空燃比に制御することができる。
In step S14, the
When the
次に、上述したステップS13におけるフィードバック制御について、図5に示すフローチャートおよび図7に示す空燃比の制御方法を示すグラフを参照して説明する。
まず、ステップS20では、CPU21は、全ての気筒(♯1〜♯6)について、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比にして運転(希薄燃焼運転)する。なお、本実施形態では、所定の希薄側の空燃比として18を適用するものとする。
具体的に、ステップS20では、CPU21は、RAM23に記憶された学習値α´を上述した式(1)に代入すると共に、フィードバック補正係数α=0を式(1)に代入して燃料噴射量を算出し、オープンループ制御にて目標空燃比が18になるように制御する。ここで、RAM23に記憶されている学習値α´は、前回のエンジン始動時において記憶した学習値であるため、今回、異なる船体に取り付けられていたり、アルコール混合ガソリンが給油されたりして、使用環境や燃料が異なっている場合には、目標空燃比に対して実際の空燃比がズレてしまう。
図7(a)は目標空燃比に対して実際の空燃比の変動を示すグラフであり、図7(b)はフィードバック補正係数の変位を示すグラフである。ここでは、図7(a)に示すように、目標空燃比に対して実際の空燃比がSだけズレているものとする。
Next, the feedback control in step S13 described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 and the graph showing the air-fuel ratio control method shown in FIG.
First, in step S20, the
Specifically, in step S20, the
FIG. 7A is a graph showing the actual fluctuation of the air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio, and FIG. 7B is a graph showing the displacement of the feedback correction coefficient. Here, as shown in FIG. 7A, it is assumed that the actual air-fuel ratio is shifted by S from the target air-fuel ratio.
上述したようにO2センサ48は、実際の空燃比が理論空燃比のリーン側かリッチ側かしか検出することしかできず、所定の希薄側の空燃比に対してどのくらいズレているか、すなわち図7(a)に示すSの値を検出することができない。そこで、CPU21は、目標空燃比を理論空燃比にして、実際の空燃比をO2センサ48で検出して、目標空燃比に対する実際の空燃比のズレを補正するフィードバック制御を実行する。
As described above, the O 2 sensor 48 can only detect whether the actual air-fuel ratio is the lean side or the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio, and how much the O 2 sensor 48 deviates from the predetermined lean side air-fuel ratio. The value of S shown in 7 (a) cannot be detected. Therefore, the
ステップS21では、CPU21は、目標空燃比を理論空燃比に移行させる前に、以下で説明する所定の条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、CPU21は、RAM23に記憶されている移行条件成立フラグFaを読み出して判定する。移行条件が成立し移行条件成立フラグFaが1の場合、ステップS22に処理を進め、移行条件が成立せず移行条件成立フラグFaが0の場合、移行条件が成立するのを待機する。
In step S21, the
次に、上述したステップS21における条件成立の判定方法について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS41では、CPU21は、現在のエンジン回転数が、空燃比が安定するエンジン回転数であるか否かを判定する。空燃比が安定するエンジン回転数の場合ステップ42に処理を進め、条件を満たさない場合ステップS48に処理を進める。ステップS48では、移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶し、目標空燃比を理論空燃比に移行させないようにする。ステップS41のような判定を行うのは、エンジン回転数が高回転である場合、あるいは低回転である場合、空燃比が安定せず正確なフィードバック制御を行うことができないためである。ステップS41では、エンジン回転数が、例えば2000rpm以上4000rpm以下であるか否か等、ROM22に記憶された閾値に基づいて判定される。
Next, the method for determining whether or not the condition is satisfied in step S21 described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step S41, the
ステップS42では、CPU21は、船外機10が安定した姿勢で所定時間が経過しているか否かを判定する。具体的には、CPU21は、姿勢計49が出力する信号に基づいて船外機10が安定した姿勢で所定時間が経過しているか否かを判定する。船外機10が安定した姿勢で所定時間が経過している場合ステップS43に処理を進め、条件を満たさない場合ステップS48に処理を進め移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶する。ステップS42のような判定を行うのは、例えば滑走状態になる前のように船体1がプレーニングしていて、船体1の姿勢が変化している場合、エンジン回転数および空燃比が変化してしまい、正確なフィードバック制御を行うことができないためである。なお、船体1の姿勢は姿勢計で検出する場合に限られず、スロットル開度およびエンジン回転数が一定で所定時間が経過しているか否かを判定してもよい。
In step S42, the
ステップS43では、CPU21は、操船者により船外機10のトリム角βを変更する操作がされた後、所定時間が経過しているか否かを判定する。具体的には、CPU21は、チルト&トリム角センサ47が出力する信号に基づいて船外機10のトリム角βが変更されたかを判定する。船外機10のトリム角βを変更する操作がされた後、所定時間が経過している場合ステップS44に処理を進め、条件を満たさない場合ステップS48に処理を進め移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶する。ステップS43のような判定を行うのは、トリム角βを変更する操作をしている場合船外機10の姿勢が変化し、エンジン回転数および空燃比が変化してしまい、正確なフィードバック制御を行うことができないためである。
In step S <b> 43, the
ステップS44では、CPU21は、エンジン12が暖機運転中ではないか否かを判定する。具体的には、CPU21は、シリンダ壁温センサ44が出力する信号に基づいて例えばROM22に記憶されている閾値以上の温度であるか否かを判定する。暖機運転中でない場合ステップS45に処理を進め、暖機運転中である場合ステップS48に処理を進め移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶する。ステップS44のような判定を行うのは、暖機運転中の場合空燃比が変化してしまい、正確なフィードバック制御を行うことができないためである。
In step S44, the
なお、本実施形態のように、水冷エンジンの場合、上述した閾値の温度をサーモスタット(不図示)の開温度に応じた値に設定することができる。したがって、寒冷地仕様のエンジン12では開温度が高いサーモスタットが用いられることがあるため、この場合、閾値の温度をサーモスタットの開温度に応じて高く設定する。このように、閾値の温度を設定することで、より安定した空燃比でのフィードバック制御ができる。
In the case of a water-cooled engine as in this embodiment, the above-described threshold temperature can be set to a value corresponding to the open temperature of a thermostat (not shown). Therefore, in the cold
ステップS45では、CPU21は、エンジン回転数の変化が少ない状態で、所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、CPU21は、クランク角センサ41が出力する信号をカウントすることでエンジン回転数を検出し、エンジン回転数の変化が少ないか否かを判定する。エンジン回転数の変化が少ない状態で、所定時間が経過した場合ステップS46に処理を進め、条件を満たさない場合ステップS48に処理を進め移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶する。ステップS45のような判定を行うのは、加速時や減速時のようなエンジン回転数の変化が大きい間は、空燃比が変化してしまい、正確なフィードバック制御を行うことができないためである。
In step S45, the
ステップS46では、CPU21は、スロットル開度の変化が少ない状態で、所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、CPU21は、スロットル開度センサ42が出力する信号に基づいて単位時間当たりのスロットル開度の変化が少ないか否かを判定する。スロットル開度の変化が少ない状態で、所定時間が経過している場合ステップS47に処理を進め、条件を満たさない場合ステップS48に処理を進め移行条件成立フラグFaを0にしてRAM23に記憶する。ステップS46のような判定を行うのは、スロットル開度の変化が大きい場合、空燃比が変化してしまい、正確なフィードバック制御を行うことができないためである。
In step S46, the
ステップS47では、上述した各ステップの所定の条件を満たしエンジン12が正確なフィードバック制御を行うことができる状態であるため、CPU21は、移行条件成立フラグFaを1にしてRAM23に記憶し、図5に示すステップS21の処理に戻る。
In step S47, since the
上述したように、ステップS21では、CPU21は、移行条件成立フラグFaが1の場合、ステップS22に処理を進める。
ステップS22では、CPU21は、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比18にして運転している状態から、目標空燃比を理論空燃比14.7に移行させる。本実施形態では、CPU21は、6つの気筒(♯1〜♯6)のうち一部の気筒であって、O2センサ48が配置された左側バンク15の気筒(♯2、♯4、♯6)についてのみ理論空燃比に移行させる。このとき、CPU21は、フィードバック補正係数α=0にしたまま、基本噴射量TPを増加させ、目標空燃比が理論空燃比14.7になるように運転する。なお、このとき、CPU21は式(1)の学習値α´には、前回の学習値を代入したまま、基本噴射量TPを変動させる。
As described above, in step S21, when the transition condition satisfaction flag Fa is 1, the
In step S22, the
ステップS23では、CPU21は、そのまま目標空燃比を理論空燃比にした状態で運転を継続させる。なお、図7(a)に示すように、目標空燃比を理論空燃比にしたとしても、学習値α´の値が前回のエンジン12の始動時において記憶した学習値で運転しているため、実際の空燃比は理論空燃比に対してズレてしまっている。
ステップS24では、CPU21は、目標空燃比を理論空燃比に移行してから、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合ステップS25に処理を進め、所定時間が経過していない場合ステップS23に処理を戻し、所定時間が経過するのを待機する。ステップS24のような処理を行うのは、図7(a)に示すように、移行条件が成立した後、目標空燃比を理論空燃比にしてから実際の空燃比が一定の空燃比になるまでにタイムラグがあるためである。なお、ここでの所定時間は、現在のエンジン回転数に応じた時間が適用される。
In step S23, the
In step S24, the
ステップS25では、CPU21は、フィードバック制御に移行する前に、所定の条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、CPU21は、RAM23に記憶されている実行条件成立フラグFbを読み出して判定する。実行条件が成立し実行条件成立フラグFbが1の場合ステップS26に処理を進め、実行条件が成立せず実行条件成立フラグFbが0の場合実行条件が成立するのを待機する。
In step S25, the
ステップS25における条件成立の判定方法は、上述した図6に示すフローチャートと同様であり、詳細な説明は省略する。ここでは、上述したステップS41からステップS46までの処理で説明したように、所定の条件を満たし、現在のエンジン12の運転状態が正確なフィードバック制御を行うことができる場合、ステップS47に処理を進め、CPU21は、実行条件成立フラグFbに1を代入し、RAM23に記憶する。一方、正確なフィードバック制御を行うことができない場合、ステップS48に処理を進め、CPU21は、実行条件成立フラグFbに0を代入し、RAM23に記憶する。その後、ステップS25に処理を戻す。このように、実行条件が成立する場合にのみフィードバック制御を実行することにより、正確なフィードバック制御を行うことができる。
The method for determining whether or not the condition is satisfied in step S25 is the same as the flowchart shown in FIG. 6 described above, and a detailed description thereof is omitted. Here, as described in the processing from step S41 to step S46 described above, when the predetermined condition is satisfied and the current operation state of the
上述したように、ステップS25では、CPU21は、実行条件が成立し実行条件成立フラグFbが1の場合、ステップS26に処理を進める。
ステップS26では、CPU21は、フィードバック制御を実行する。本実施形態では、CPU21は、6つの気筒(♯1〜♯6)のうち一部の気筒であって、O2センサ48が配置された左側バンク15の気筒(♯2、♯4、♯6)についてのみフィードバック制御を行う。
具体的には、図7(a)および(b)に示すように、現在の空燃比を検出しているO2センサ48が理論空燃比よりもリッチ側の信号を出力している場合、CPU21はフィードバック補正係数αを減少させて、空燃比をリーン側に制御する。逆に、O2センサ48が理論空燃比よりもリーン側の信号を出力している場合、CPU21はフィードバック補正係数αを増加させて、空燃比をリッチ側に制御する。このような処理を繰り返すことで、図7(b)に示すように、フィードバック補正係数αの値が減少と増加とが交互に繰り返される。また、図7(a)に示すように、実際の空燃比が理論空燃比を中心としてリッチ側とリーン側とを交互に反転が繰り返され、フィードバック制御が行われる。なお、このとき、CPU21は式(1)の学習値α´には、前回の学習値を代入したまま、フィードバック補正係数αを変動させる。このように、前回の学習値を適用させた状態でフィードバック補正係数αを変動させることで、前回の学習を利用することができるので、フィードバック補正係数αの変動を少なくすることができる。すなわち、フィードバック補正係数αの変動を少なくすることは、燃料噴射量Tiの変動も少なくなることであり、結果としてエンジン12の挙動の変動を少なくすることができる。
As described above, in step S25, when the execution condition is satisfied and the execution condition satisfaction flag Fb is 1, the
In step S26, the
Specifically, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the O 2 sensor 48 that detects the current air-fuel ratio outputs a signal on the richer side than the stoichiometric air-fuel ratio, the
なお、燃料にアルコール混合ガソリンが給油された場合、アルコールの濃度が濃くなるにしたがって、理論空燃比は14.7から小さい値になってしまう。しかしながら、O2センサ48は、アルコールの濃度に応じた理論空燃比に対して、実際の空燃比がリッチ側であるかリーン側であるかを出力することができるために、図7(a)に示すグラフと同じように、実際の空燃比がアルコールの濃度に応じた理論空燃比を中心としてリッチ側とリーン側とを交互に反転が繰り返され、フィードバック制御が行われる。すなわち、燃料にアルコール混合ガソリンが給油された場合、異なる使用環境と燃料との両方による実際の空燃比と目標理論空燃とのズレを補正するようにフィードバック制御が行われる。 In addition, when alcohol mixed gasoline is supplied to the fuel, the theoretical air-fuel ratio becomes a small value from 14.7 as the concentration of alcohol increases. However, since the O 2 sensor 48 can output whether the actual air-fuel ratio is rich or lean with respect to the theoretical air-fuel ratio corresponding to the alcohol concentration, FIG. As in the graph shown in FIG. 4, the actual air-fuel ratio is inverted alternately between the rich side and the lean side around the theoretical air-fuel ratio corresponding to the alcohol concentration, and feedback control is performed. That is, when alcohol-mixed gasoline is supplied to the fuel, feedback control is performed so as to correct the deviation between the actual air-fuel ratio and the target theoretical air-fuel due to both different use environments and fuels.
次に、ステップS27では、CPU21は、実際の空燃比がリッチ側およびリーン側の反転を所定回数繰り返したか否かを判定する。リッチ側とリーン側との反転を所定回数繰り返した場合ステップS28に処理を進め、所定回数に満たない場合ステップS26に処理を戻して、所定回数になるまで待機する。ステップS27のような判定を行うのは、フィードバック制御を実行した直後は、リッチ側とリーン側との反転が安定しないためである。なお、エンジン回転数により、リッチ側とリーン側との反転が安定する回数が異なるため、ここでの所定回数とは、エンジン回転数に応じて適用される。また、実際の空燃比がリッチ側とリーン側との反転を所定回数繰り返したか否かを判定する場合に限られず、リッチ側とリーン側との反転が安定するような所定時間が経過したか否かを判定してもよい。
Next, in step S27, the
ステップS28では、CPU21は、フィードバック補正係数から学習値を実際に算出する前に、所定の条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、CPU21は、RAM23に記憶されている学習条件成立フラグFcを読み出して判定する。学習条件が成立し学習条件成立フラグFcが1の場合、ステップS29に処理を進め、学習条件が成立せず学習条件成立フラグFcが0の場合、学習条件が成立するのを待機する。
In step S28, the
ステップS28における条件成立の判定方法は、上述した図6に示すフローチャートと同様であり、詳細な説明は省略する。ここでは、上述したステップS41からステップS46までの処理で説明したように、所定の条件を満たし、現在のエンジン12の運転状態が精度の高い学習値を学習できる場合、ステップS47に処理を進め、CPU21は、学習条件成立フラグFcに1を代入し、RAM23に記憶する。一方、精度の高い学習値を学習ができない場合、ステップS48に処理を進め、CPU21は、学習条件成立フラグFcに0を代入し、RAM23に記憶する。その後、ステップS28に処理を戻す。
The method for determining whether or not the condition is satisfied in step S28 is the same as the flowchart shown in FIG. Here, as described in the processing from step S41 to step S46 described above, when the predetermined condition is satisfied and the current operating state of the
上述したように、ステップS28では、CPU21は、学習条件が成立し学習条件成立フラグFcが1の場合、ステップS29に処理を進める。
ステップS29では、CPU21は、学習条件が成立した後、空燃比がリーン側からリッチ側に反転するときのフィードバック補正係数およびリッチ側からリーン側に反転するときのフィードバック補正係数をサンプリングして、RAM23に記憶する。具体的には、図7(b)に示すように、例えば、リッチ側の反転時のフィードバック係数をそれぞれR1、R2・・・Rnとし、リーン側の反転時のフィードバック係数をそれぞれL1、L2・・・Lnとする。この場合、CPU21は、各フィードバック補正係数(R1、R2・・・RnおよびL1、L2・・・Ln)をRAM23に記憶する。本実施形態では、例えばn=6として、R1〜R6、L1〜L6の合計12のフィードバック補正係数をサンプリングする。
As described above, in step S28, when the learning condition is satisfied and the learning condition satisfaction flag Fc is 1, the
In step S29, after the learning condition is satisfied, the
ステップS30では、CPU21は、ステップS29でサンプリングした複数のフィードバック補正係数に基づいて、学習値を算出し、RAM23に記憶する。具体的には、CPU21は、まず、次式(2)のようにサンプリングしたフィードバック補正係数の平均値Aを算出する。
平均値A=(R1+R2+・・+Rn+L1+L2+・・+Ln)/2×n・・式(2)
なお、図7(b)では、平均値Aを一点鎖線で示している。
次に、CPUは、式(3)のように、前回の学習値α´に平均値Aを加算して、新たな学習値α´を算出する。
新たな学習値α´=(前回の学習値α´+平均値A)・・式(3)
この時点で、学習値が再学習され、前回の学習値α´が今回、式(3)で算出された新たな学習値α´に書き換えられ更新される。すなわち、CPU21は、RAM23に新たな学習値α´を記憶する。また、CPU21は、学習完了フラグFfに1を代入し、RAM23に記憶する。
RAM23に記憶された新たな学習値α´を用いて、燃料噴射量Tiを算出することで、現在の使用環境および燃料に応じた目標空燃比と実際の空燃比とのズレを補正することができる。
In step S30, the
Average value A = (R1 + R2 + .. + Rn + L1 + L2 + .. + Ln) /2.times.n..equation (2)
In addition, in FIG.7 (b), the average value A is shown with the dashed-dotted line.
Next, the CPU calculates a new learning value α ′ by adding the average value A to the previous learning value α ′ as shown in Expression (3).
New learning value α ′ = (previous learning value α ′ + average value A) .. Formula (3)
At this time, the learning value is re-learned, and the previous learning value α ′ is rewritten and updated to the new learning value α ′ calculated by Expression (3) this time. That is, the
By calculating the fuel injection amount Ti using the new learning value α ′ stored in the
ステップS31では、CPU21は、更新された新たな学習値α´を全気筒、すなわち6つの気筒(♯1〜♯6)に適用して、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比にしてオープンループ制御に移行する。具体的には、CPU21は、上述した式(1)に、フィードバック補正係数α=0を代入すると共に、式(1)に再学習した学習値α´を代入し、目標空燃比が所定の希薄側の空燃比になるように、燃料噴射量Tiを算出して運転する。
図7(a)に示すように、再学習した学習値α´を適用することで、実際の空燃比を目標とする所定の希薄側の空燃比に一致させることができる。
したがって、部品のばらつきに限られず、異なる使用環境や燃料による実際の空燃比と目標理論空燃とのズレを補正でき、実際の空燃比を目標とする所定の希薄側の空燃比に一致させることができる。
In step S31, the
As shown in FIG. 7A, by applying the relearned learning value α ′, it is possible to make the actual air-fuel ratio coincide with the target lean-side air-fuel ratio.
Therefore, the deviation between the actual air-fuel ratio and the target theoretical air-fuel due to different usage environments and fuels can be corrected without being limited to component variations, and the actual air-fuel ratio must match the target lean-side air-fuel ratio. Can do.
ステップS32では、CPU21は以降、ステップS31で説明した学習値α´を適用し、所定の希薄側の空燃比での運転を継続して行う。
その後、上述した図4に示すメインフローチャートに戻り、ステップS14において、CPU21は、イグニッションスイッチ46がオフされた場合、CPU21は、ステップS30にてRAM23に記憶されている再学習された学習値α´を次回のエンジン12の始動時に適用できるようにEEPROM24に記憶する。
なお、上述した説明では、図7のフィードバック制御の内容を示すグラフのように、実際の空燃比が目標空燃比に対してリッチ側にズレている場合を例にして説明した。しかし、この場合に限られず、図8のフィードバック制御の内容を示すグラフのように、実際の空燃比が目標空燃比に対してリーン側にズレている場合(例えば純正ガソリンからアルコール混合ガソリンに燃料が変更されたとき等)がある。図8(a)は目標空燃比に対して実際の空燃比の変動を示すグラフであり、図8(b)はフィードバック補正係数の変位を示すグラフである。この場合であっても、同様に異なる使用環境や燃料による実際の空燃比と目標理論空燃とのズレを補正でき、実際の空燃比を目標とする所定の希薄側の空燃比に一致させることができる。
In step S32, the
Thereafter, returning to the main flowchart shown in FIG. 4 described above, in step S14, when the
In the above description, the case where the actual air-fuel ratio is shifted to the rich side with respect to the target air-fuel ratio has been described as an example, as in the graph showing the content of the feedback control in FIG. However, the present invention is not limited to this case, and the actual air-fuel ratio is shifted to the lean side with respect to the target air-fuel ratio as shown in the graph of the feedback control in FIG. Etc.). FIG. 8A is a graph showing the actual fluctuation of the air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio, and FIG. 8B is a graph showing the displacement of the feedback correction coefficient. Even in this case, the difference between the actual air-fuel ratio and the target theoretical air-fuel due to the different use environment and fuel can be corrected in the same way, so that the actual air-fuel ratio matches the target lean-side air-fuel ratio. Can do.
このように、本実施形態によれば、目標空燃比を理論空燃比にしてO2センサを用いてフィードバック制御し、目標空燃比に対する実際の空燃比のズレを学習することで、機器のコストを削減させることができる。
また、エンジン始動後に初めて所定の条件を満たしたときに、目標空燃比に対する実際の空燃比のズレを学習することで、部品のばらつきに限られず使用環境や燃料に応じた学習値を算出でき、結果として、実際の空燃比を目標とする所定の希薄側の空燃比に一致させることができる。
また、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から目標空燃比を理論空燃比にしてフィードバック制御を行うので、従来のように空燃比が所定の希薄側の空燃比で運転され続けてしまうと学習値を再学習できないおそれがあるという問題を解消することができる。
As described above, according to this embodiment, the target air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio, feedback control is performed using the O 2 sensor, and the actual air-fuel ratio deviation from the target air-fuel ratio is learned, thereby reducing the cost of the device. Can be reduced.
In addition, when the predetermined condition is satisfied for the first time after the engine is started, by learning the deviation of the actual air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio, it is possible to calculate the learning value according to the use environment and fuel without being limited to the variation of parts, As a result, the actual air-fuel ratio can be matched with the target lean-side air-fuel ratio.
In addition, since feedback control is performed from the state in which the target air-fuel ratio is controlled to the predetermined lean air-fuel ratio, the target air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio is set to the predetermined lean-side air-fuel ratio as in the past. The problem that there is a possibility that the learning value cannot be re-learned if the vehicle is continuously driven can be solved.
また、本実施形態では、V型エンジンにおける一方のバンクである一部の気筒にて学習値を算出した後、その学習値を全気筒に反映するので、CPU21は、学習値を算出するときの処理を削減することができ、迅速に学習値を算出することができる。
また、本実施形態では、目標空燃比を理論空燃比に移行したり、フィードバック制御を実行したり、フィードバック補正係数をサンプリングしたりするとき、所定の条件を満たしたときに初めて次の処理に移行するので、正確な学習値を算出することができる。
In the present embodiment, the learning value is reflected in all the cylinders after calculating the learning value in a part of the cylinders that are one bank in the V-type engine, so that the
In this embodiment, when the target air-fuel ratio is shifted to the stoichiometric air-fuel ratio, feedback control is executed, or the feedback correction coefficient is sampled, the process proceeds to the next process only when a predetermined condition is satisfied. Therefore, an accurate learning value can be calculated.
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、上述では図5のフローチャートに示すステップS21の移行条件、ステップS25の実行条件およびステップS28の学習条件は、全て図6に示す条件成立の判定方法のフローチャートと同一であるものとして説明した。しかしながら、この場合に限られず、ステップS21の移行条件、ステップS25の実行条件、ステップS28の学習条件に進むにしたがい、条件が厳しくなるように設定してもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
For example, in the above description, the transition condition in step S21, the execution condition in step S25, and the learning condition in step S28 shown in the flowchart of FIG. 5 are all the same as in the flowchart of the determination method of condition satisfaction shown in FIG. However, the present invention is not limited to this case, and the conditions may be set to be stricter as the process proceeds to the transition condition in step S21, the execution condition in step S25, and the learning condition in step S28.
すなわち、例えばステップS42において、船外機10が安定して姿勢で所定時間が経過しているかを判定するとき、ステップS21の移行条件、ステップS25の実行条件、ステップS28の学習条件に進むにしたがい、所定時間が長くなるように設定してもよい。
また、例えば、ステップS28の学習条件では、図6に示すフローチャートのステップS41からステップS46の全てを判定し、ステップS21の移行条件およびステップS25の実行条件では、図6に示すフローチャートのステップS41からステップS46のうち、一部のステップの処理を省略するようにしてもよい。
That is, for example, in step S42, when it is determined whether the
Further, for example, in the learning condition of step S28, all of steps S41 to S46 of the flowchart shown in FIG. 6 are determined, and in the transition condition of step S21 and the execution condition of step S25, from step S41 of the flowchart shown in FIG. Of step S46, some of the steps may be omitted.
また、本実施形態では、V型6気筒のエンジンを適用する場合について説明したが、この場合に限られず、直列型気筒のエンジンであってもよく、6気筒以外の複数気筒のエンジンであってもよい。
また、本実施形態では、O2センサ48が配置されている排気管に対応する3つの気筒をフィードバック制御する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、O2センサ48に最も近接した気筒♯2のみをフィードバック制御し、フィードバック制御した結果を全気筒に反映させてもよい。このように、1つの気筒のみをフィードバック制御することで、CPU21は、迅速に学習値を算出することができる。
In the present embodiment, the case of applying a V-type 6-cylinder engine has been described. However, the present invention is not limited to this case, and an in-line type engine may be used. Also good.
In the present embodiment, the case where feedback control is performed on three cylinders corresponding to the exhaust pipe in which the O 2 sensor 48 is disposed has been described, but the present invention is not limited to this case. For example, only the
(第2の実施形態)
内燃機関で生じる目標空燃比に対する実際の空燃比のズレは、インジェクタ等の部品のばらつき、使用環境や燃料の変更に起因して発生する場合だけでなく、運転領域(エンジン回転数)に応じて発生する場合がある。そこで、本実施形態では、オープンループ制御を行うエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、各ゾーンで学習値α´を設定するようにしている。なお、船外機の構成や基本的な空燃比制御は第1の実施形態と同様であり、以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
The deviation of the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio that occurs in an internal combustion engine not only occurs due to variations in parts such as injectors, changes in the use environment and fuel, but also according to the operating region (engine speed) May occur. Therefore, in the present embodiment, the engine speed range in which the open loop control is performed is divided into a plurality of zones, and the learning value α ′ is set in each zone. Note that the configuration of the outboard motor and the basic air-fuel ratio control are the same as those in the first embodiment, and the following description will focus on differences from the first embodiment.
本実施形態では、図9に示すように、所定のエンジン回転数域Rmin〜Rmaxにあるときにオープンループ制御による希薄燃焼運転を実行するものとする。そして、このエンジン回転数域Rmin〜Rmaxを例えばゾーン1(低回転域)、ゾーン2(中回転域)、ゾーン3(高回転域)に分けて、各ゾーンで学習値α´を設定している。ゾーン分けの際には、例えば各ゾーンでの負荷変動の差が一定の範囲内に収まるようにする。なお、ゾーン数は限定されるものでなく、例えばゾーンを細かく分けて学習値を設定すれば、それだけエンジン回転数に応じて発生する空燃比のズレを高精度に補正することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the lean combustion operation by the open loop control is performed when the engine is in a predetermined engine speed range R min to R max . The engine speed range R min to R max is divided into, for example, zone 1 (low speed range), zone 2 (medium speed range), and zone 3 (high speed range), and a learning value α ′ is set in each zone. is doing. At the time of zoning, for example, the difference in load fluctuation in each zone is set within a certain range. The number of zones is not limited. For example, if the learning value is set by finely dividing the zones, the deviation of the air-fuel ratio generated according to the engine speed can be corrected with high accuracy.
空燃比制御の処理を示すメインフローチャートは、第1の実施形態で述べた図4と同様であるが、本実施形態では、ステップS12での判定に用いる学習完了フラグFfがゾーン毎に設定されている。すなわち、ステップS12で、CPU21は、現在のエンジン回転数が属するゾーンm(m:ゾーン番号)において、今回エンジン12を始動してから学習値α´(m)を学習したか否かを判定し、当該ゾーンmで学習が完了しておらず学習完了フラグFf(m)が0の場合、ステップS13に処理を進める。
The main flowchart showing the air-fuel ratio control process is the same as that in FIG. 4 described in the first embodiment, but in this embodiment, the learning completion flag Ff used for the determination in step S12 is set for each zone. Yes. That is, in step S12, the
次に、上述したステップS13におけるフィードバック制御について、図10に示すフローチャートおよび図11に示す空燃比の制御方法を示すグラフを参照して説明する。図10において、第1の実施形態で説明した図5と同じ処理には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、以下では、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxをゾーン1〜Mに分けており、現在のエンジン回転数がゾーンmに属しているとする。
Next, the feedback control in step S13 described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 10 and the graph showing the air-fuel ratio control method shown in FIG. 10, the same processes as those in FIG. 5 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the following, it is assumed that engine speed ranges R min to R max are divided into
まず、ステップS20では、CPU21は、全ての気筒(♯1〜♯6)について、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比にして運転(希薄燃焼運転)する。すなわち、ステップS20では、CPU21は、RAM23に記憶された学習値α´(m)を上述した式(1)に代入すると共に、フィードバック補正係数α=0を式(1)に代入して燃料噴射量を算出し、オープンループ制御にて目標空燃比が18になるように制御する。
First, in step S20, the
ステップS21では、CPU21は、目標空燃比を理論空燃比に移行させる前に、移行条件が成立しているか否かを判定する。その結果、移行条件が成立している場合、ステップS22に処理を進める。ステップS22では、CPU21は、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比18にして運転している状態から、一部の気筒(♯2、♯4、♯6)について目標空燃比を理論空燃比14.7に移行させる。
In step S21, the
ステップS23では、CPU21は、そのまま目標空燃比を理論空燃比にした状態で運転を継続させる。ステップS24では、CPU21は、目標空燃比を理論空燃比に移行してから、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合ステップS25に処理を進め、所定時間が経過していない場合ステップS23に処理を戻し、所定時間が経過するのを待機する。
In step S23, the
ステップS25では、CPU21は、フィードバック制御に移行する前に、実行条件が成立しているか否かを判定する。その結果、実行条件が成立している場合、ステップS26に処理を進める。ステップS26では、CPU21は、一部の気筒(♯2、♯4、♯6)についてフィードバック制御を実行する。すなわち、図7、8に示したように、現在の空燃比を検出しているO2センサ48が理論空燃比よりもリッチ側の信号を出力している場合、CPU21はフィードバック補正係数αを減少させて、空燃比をリーン側に制御する。逆に、O2センサ48が理論空燃比よりもリーン側の信号を出力している場合、CPU21はフィードバック補正係数αを増加させて、空燃比をリッチ側に制御する。
In step S25, the
次に、ステップS27では、CPU21は、実際の空燃比がリッチ側およびリーン側の反転を所定回数繰り返したか否かを判定する。リッチ側とリーン側との反転を所定回数繰り返した場合ステップS28に処理を進め、所定回数に満たない場合ステップS26に処理を戻して、所定回数になるまで待機する。
Next, in step S27, the
ステップS28では、CPU21は、フィードバック補正係数から学習値を実際に算出する前に、学習条件が成立しているか否かを判定する。その結果、学習条件が成立している場合、ステップS29に処理を進める。ステップS29では、CPU21は、学習条件が成立した後、空燃比がリーン側からリッチ側に反転するときのフィードバック補正係数およびリッチ側からリーン側に反転するときのフィードバック補正係数をサンプリングして、RAM23に記憶する。
In step S28, the
ステップS50では、CPU21は、ステップS29でサンプリングした複数のフィードバック補正係数に基づいて、上述した式(2)のようにサンプリングしたフィードバック補正係数の平均値Aを算出する。
In step S50, the
次に、ステップS51では、CPU21は、ステップS50で算出した平均値Aが所定の閾値を超えて大きいか否かを判定する。上述した式(3)を参照すれば、平均値Aは、新たな学習値α´(m)と前回の学習値α´(m)との差となるものである。平均値Aが所定の閾値を超えて大きい場合、ステップS52に処理を進め、所定の閾値を超えていない場合、ステップS54に処理を進める。
Next, in step S51, the
ここで、平均値Aが所定の閾値を超えて大きい場合を具体例を挙げて説明する。当該ゾーンmでの学習が、今回エンジン12を始動してから全ゾーン1〜Mにおいて初めての学習であるとする。そして、前回エンジン12を始動したときと比較して、部品が大きくばらついている、あるいは、船外機10が異なる船体に取り付けられたり、純正ガソリンに代えてアルコール混合ガソリンが使用されたりしているとする。この場合、ステップS50で算出した平均値Aは大きくなり、所定の閾値を超えるので、ステップS52に処理が進むことになる。
Here, a case where the average value A is larger than a predetermined threshold will be described with a specific example. It is assumed that the learning in the zone m is the first learning in all the
このように部品のばらつき、使用環境や燃料の変更に起因して空燃比のズレが発生している場合、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの全ゾーン1〜Mで空燃比がズレているといえる。したがって、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの一部のゾーンだけで新たな学習値を反映させるよりも、いち早く全ゾーン1〜Mで新たな学習値を反映させるのが効率的で好ましい。
Thus, when the deviation of the air-fuel ratio occurs due to the variation of parts, the use environment, or the change of the fuel, the air-fuel ratio is shifted in all
そこで、ステップS52で、CPU21は、式(4)のように、前回の学習値α´に、所定のフィルタ値(0〜1の値)(全ゾーンフィルタ値と称する)を乗算して補正した平均値Aを加算して、新たな学習値α´を算出する。
新たな学習値α´=(前回の学習値α´+平均値A×全ゾーンフィルタ値)・・式(4)
そして、ステップS53で、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの全ゾーン1〜Mに新たな学習値α´を反映させる。すなわち、RAM23上の前回の学習値α´(1)〜α´(M)の全てが式(4)で算出した新たな学習値α´に書き換えられ更新される。その後、ステップS27に処理を戻す。
Therefore, in step S52, the
New learning value α ′ = (previous learning value α ′ + average value A × all zone filter value)... Formula (4)
In step S53, a new learning value α ′ is reflected in all
本実施形態では、ステップS52で新たな学習値α´を算出するに際して、平均値Aそのものを用いるのではなく、平均値Aを全ゾーンフィルタ値で補正している。これは、ステップS52で算出した新たな学習値α´がフィードバック制御を行っていない気筒(♯1、♯3、♯5)にも適用されることから、エンジントルクの変動による急激な回転変動を抑えるためである。すなわち、理論空燃比付近での運転時に比べて、希薄燃焼運転時では、空燃比の変化に対するエンジントルクの変動の度合いが高いことが知られている。そのため、学習値α´を急に変えると、特に希薄燃焼運転を続けている気筒(♯1、♯3、♯5)でエンジントルクの変動による急激な回転変動が発生するおそれがあることから、、前回の学習値α´から新たな学習値α´への変化分を少なくするように平均値Aを全ゾーンフィルタ値で補正して学習値α´を算出するようにしたものである。 In the present embodiment, when the new learning value α ′ is calculated in step S52, the average value A is not used, but the average value A is corrected with the all zone filter values. This is also applied to the cylinders (# 1, # 3, # 5) in which the new learning value α ′ calculated in step S52 is not subjected to feedback control. This is to suppress. That is, it is known that the degree of fluctuation of the engine torque with respect to the change in the air-fuel ratio is higher in the lean combustion operation than in the operation near the theoretical air-fuel ratio. Therefore, if the learning value α ′ is suddenly changed, sudden rotation fluctuations due to fluctuations in engine torque may occur particularly in the cylinders (# 1, # 3, # 5) that continue the lean combustion operation. The learning value α ′ is calculated by correcting the average value A with all zone filter values so as to reduce the change from the previous learning value α ′ to the new learning value α ′.
このように平均値Aを全ゾーンフィルタ値で補正することから、ステップS27に処理を戻した後、ステップS50、S51を経て算出される平均値Aが再度所定の閾値を超えて大きくなることもある。この場合、ステップS52で、CPU21は、上述した式(4)のように、前回の学習値α´に、全ゾーンフィルタ値(0〜1の値)を乗算して補正した平均値Aを加算して、新たな学習値α´を算出する。いうまでもないが、この場合の「前回の学習値α´」は1回前のループで式(4)で算出された「新たな学習値α´」となる。
Since the average value A is corrected with the all-zone filter value in this way, after returning to step S27, the average value A calculated through steps S50 and S51 may again increase beyond a predetermined threshold value. is there. In this case, in step S52, the
次に、平均値Aが所定の閾値を超えていない場合を具体例を挙げて説明する。既にステップS27〜S29、S50〜S53のループを経ている、あるいは、当該ゾーンmでの学習が、今回エンジン12を始動してから全ゾーン1〜Mにおいて初めての学習であるが、前回エンジン12を始動したときと比較して部品のばらつきがなく、使用環境や燃料が変更されていないとする。この場合、空燃比のズレが発生していたとしても、それはエンジン回転数に応じて発生するものといえる。したがって、ステップS50で算出した平均値Aは小さく、所定の閾値を超えないので、ステップS54に処理が進むことになる。
Next, a case where the average value A does not exceed a predetermined threshold will be described with a specific example. Already through the loop of steps S27 to S29 and S50 to S53, or the learning in the zone m is the first learning in all the
そこで、ステップS54で、CPU21は、式(5)のように、前回の学習値α´に、所定のフィルタ値(0〜1の値)(ゾーンフィルタ値と称する)を乗算して補正した平均値Aを加算して、新たな学習値α´を算出する。
新たな学習値α´=(前回の学習値α´+平均値A×ゾーンフィルタ値)・・式(5)
そして、ステップS55で、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの当該ゾーンmに新たな学習値α´を反映させる。すなわち、RAM23上の前回の学習値α´(m)が式(5)で算出された新たな学習値α´に書き換えられ更新される。
Therefore, in step S54, the
New learning value α ′ = (previous learning value α ′ + average value A × zone filter value)... Formula (5)
In step S55, a new learning value α ′ is reflected in the zone m in the engine speed range R min to R max . That is, the previous learning value α ′ (m) on the
ステップS54で新たな学習値α´を算出するに際しても、平均値Aをゾーンフィルタ値で補正することにより、エンジントルクの変動による急激な回転変動を抑えるようにしている。ステップS54、S55の場合の平均値Aは小さいが、それでもなお特に希薄燃焼運転を続けている気筒(♯1、♯3、♯5)でのエンジントルクの変動は発生することから、それを抑えるようにしている。 Even when the new learning value α ′ is calculated in step S54, the average value A is corrected by the zone filter value, thereby suppressing rapid rotation fluctuation due to engine torque fluctuation. Although the average value A in steps S54 and S55 is small, fluctuations in engine torque in cylinders (# 1, # 3, # 5) that still continue to operate lean combustion still occur, and are therefore suppressed. I am doing so.
その後、ステップS56では、CPU21は、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比にしてオープンループ制御に移行する。
Thereafter, in step S56, the
図11に示す例では、目標空燃比に対して実際の空燃比がリーン側にズレている。また、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxをゾーン1〜3に分けており、現在のエンジン回転数がゾーン2に属している。
In the example shown in FIG. 11, the actual air-fuel ratio is shifted to the lean side with respect to the target air-fuel ratio. Further, the engine speed ranges R min to R max are divided into
移行条件、実行条件が成立して(ステップS21、S25)、最初に学習条件が成立した後(ステップS28)、フィードバック補正係数をサンプリングして(ステップS29)、その平均値Aを算出する(ステップS50)。図11の例では、このとき平均値Aが大きいので(ステップS51)、上述した式(4)により新たな学習値α´を算出し、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの全ゾーン1〜3に反映させている(ステップS52、S53)(1回目学習(全ゾーン))。その後、ステップS27に処理を戻す。
After the transition condition and the execution condition are satisfied (steps S21 and S25), the learning condition is first satisfied (step S28), the feedback correction coefficient is sampled (step S29), and the average value A is calculated (step S29). S50). In the example of FIG. 11, since the average value A is large at this time (step S51), a new learning value α ′ is calculated by the above-described equation (4), and all
そして、2回目に学習条件が成立した後(ステップS28)、フィードバック補正係数をサンプリングして(ステップS29)、その平均値Aを算出する(ステップS50)。図11の例では、このとき平均値Aもまだ大きいので(ステップS51)、上述した式(4)により新たな学習値α´を算出し、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの全ゾーン1〜3に反映させている(ステップS52、S53)(2回目学習(全ゾーン))。その後、ステップS27に処理を戻す。
Then, after the learning condition is satisfied for the second time (step S28), the feedback correction coefficient is sampled (step S29), and the average value A is calculated (step S50). In the example of FIG. 11, since the average value A is still large at this time (step S51), a new learning value α ′ is calculated by the above-described equation (4), and all
そして、3回目に学習条件が成立した後(ステップS28)、フィードバック補正係数をサンプリングして(ステップS29)、その平均値Aを算出する(ステップS50)。図11の例では、このとき平均値Aは所定の閾値を超えないので(ステップS51)、上述した式(5)により新たな学習値α´を算出し、エンジン回転数域Rmin〜Rmaxの当該ゾーン2にのみ反映させている(ステップS54、S55)(3回目学習(ゾーン))。その後、目標空燃比を所定の希薄側の空燃比にしてオープンループ制御に移行する。 Then, after the learning condition is satisfied for the third time (step S28), the feedback correction coefficient is sampled (step S29), and the average value A is calculated (step S50). In the example of FIG. 11, at this time, the average value A does not exceed the predetermined threshold (step S51), so a new learning value α ′ is calculated by the above-described equation (5), and the engine speed range R min to R max Are reflected only in zone 2 (steps S54 and S55) (third learning (zone)). Thereafter, the target air-fuel ratio is set to a predetermined lean air-fuel ratio, and the process proceeds to open loop control.
この結果、図11(c)に示すように、1回目学習、2回目学習の時点ではゾーン1〜3の学習値α´(1)〜α´(3)は同じ値となっているが、3回目学習の時点ではゾーン2の学習値α´(2)が学習結果を独自に反映させたかたちとなる。
As a result, as shown in FIG. 11C, the learning values α ′ (1) to α ′ (3) of the
ところで、本実施形態では、図11の符号110で示すように、学習値α´を更新する(書き換える)ときに、所謂テーリング処理を施して滑らかに変化するようにしている。ここで、テーリング処理を施している間の学習値α´を補正学習値と称すると、式(6)で表わされ、これをiを1、2、・・・と変えながら一定周期で更新していく。なお、補正学習値(0)は前回の学習値α´である。
補正学習値(i)=a×補正学習値(i−1)+(1−a)×新たな補正値α´・・式(6)
a:定数
By the way, in this embodiment, as indicated by
Correction learning value (i) = a × correction learning value (i−1) + (1−a) × new correction value α ′ ·· Formula (6)
a: Constant
なお、テーリング処理を施す考え方は、例えば現在のエンジン回転数があるゾーンから他のゾーンに移るときの学習値α´の切替時に適用して、あるゾーンの学習値α´から他のゾーンの学習値α´へと滑らかに変化するようにしてもよい。 The concept of performing the tailing process is applied, for example, when the learning value α ′ is switched when the current engine speed changes from one zone to another zone, and the learning of another zone is learned from the learning value α ′ of a certain zone. It may be smoothly changed to the value α ′.
10:船外機 12:エンジン 20:エンジンコントロールユニット 21:CPU 22:ROM 23:RAM 24:EEPROM 25:入力インタフェース 26:出力インタフェース 30:インジェクタ 31:イグニッションコイル 413:クランク角センサ 42:スロットル開度センサ 43:吸気管圧力センサ 44:シリンダ壁温センサ 45:冷却水温度センサ 46:イグニッションスイッチ 47:チルト&トリム角センサ 48:O2センサ 49:姿勢計 10: Outboard motor 12: Engine 20: Engine control unit 21: CPU 22: ROM 23: RAM 24: EEPROM 25: Input interface 26: Output interface 30: Injector 31: Ignition coil 413: Crank angle sensor 42: Throttle opening sensor 43: intake pipe pressure sensor 44: the cylinder wall temperature sensor 45: a cooling water temperature sensor 46: an ignition switch 47: tilt & trim angle sensor 48: O 2 sensor 49: attitude meter
Claims (8)
所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御手段と、
前記オープンループ制御手段により目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック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補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出手段と、を有し、
前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とする船外機用内燃機関の空燃比制御装置。 An air-fuel ratio control device for controlling the air-fuel ratio of a plurality of cylinders in an internal combustion engine for an outboard motor, which is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and has an O 2 sensor whose output characteristics change near the theoretical air-fuel ratio,
Open-loop control means for controlling the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine and the learned value stored in the storage unit when in a predetermined engine speed range;
From the state where the target air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean air-fuel ratio by the open loop control means, the target air-fuel ratio is shifted to the stoichiometric air-fuel ratio in some cylinders of the internal combustion engine, and the O 2 sensor Feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the output of
Learning value calculation means for calculating a learning value based on the feedback correction coefficient and rewriting the storage unit;
An air-fuel ratio control apparatus for an outboard motor internal combustion engine, wherein the predetermined engine speed range is divided into a plurality of zones, and a learning value is set in each zone.
所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御ステップと、
前記オープンループ制御ステップにより目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するフィードバック制御ステップと、
前記フィードバック補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出ステップと、を有し、
前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とする船外機用内燃機関の空燃比制御方法。 An air-fuel ratio control method for controlling the air-fuel ratio of a plurality of cylinders in an internal combustion engine for an outboard motor, which is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and has an O 2 sensor whose output characteristics change near the theoretical air-fuel ratio,
An open loop control step for controlling the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine and the learned value stored in the storage unit when in a predetermined engine speed range;
From the state in which the target air-fuel ratio is controlled to the predetermined lean air-fuel ratio by the open loop control step, the target air-fuel ratio is shifted to the stoichiometric air-fuel ratio in some cylinders of the internal combustion engine, and the O 2 sensor A feedback control step of feedback-controlling the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the output of
A learning value calculating step of calculating a learning value based on the feedback correction coefficient and rewriting the storage unit,
An air-fuel ratio control method for an outboard motor internal combustion engine, wherein the predetermined engine speed range is divided into a plurality of zones, and a learning value is set in each zone.
所定のエンジン回転数域にあるときに前記内燃機関の運転状態と記憶部に記憶されている学習値とに基づいて、空燃比を目標空燃比に制御するオープンループ制御手段と、
前記オープンループ制御手段により目標空燃比を所定の希薄側の空燃比に制御している状態から、前記内燃機関の一部の気筒において、目標空燃比を理論空燃比に移行させ、前記O2センサの出力に基づいて決定されるフィードバック補正係数を用いて空燃比を理論空燃比にフィードバック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補正係数に基づいて学習値を算出し、前記記憶部を書き換える学習値算出手段と、してコンピュータを機能させ、
前記所定のエンジン回転数域を複数のゾーンに分けて、前記各ゾーンで学習値を設定したことを特徴とするプログラム。 A program for controlling the air-fuel ratio of a plurality of cylinders in an internal combustion engine for an outboard motor, which is provided in an exhaust system of an internal combustion engine and has an O 2 sensor whose output characteristics change near the theoretical air-fuel ratio,
Open-loop control means for controlling the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine and the learned value stored in the storage unit when in a predetermined engine speed range;
From the state where the target air-fuel ratio is controlled to a predetermined lean air-fuel ratio by the open loop control means, the target air-fuel ratio is shifted to the stoichiometric air-fuel ratio in some cylinders of the internal combustion engine, and the O 2 sensor Feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio using a feedback correction coefficient determined based on the output of
A learning value is calculated based on the feedback correction coefficient, and the computer functions as learning value calculation means for rewriting the storage unit,
A program characterized in that the predetermined engine speed range is divided into a plurality of zones and a learning value is set in each zone.
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