JP2545438B2 - 燃料供給量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガソリンエンジンなどの内燃機関の燃料供
給量制御装置に係り、特に、標高差の変化が大きな道路
を走行することの多い自動車のエンジン制御に好適な燃
料供給量制御装置に関する。

［従来の技術］ ガソリンエンジンなどの内燃機関の空燃比の制御に
は、空燃比センサを用いた、いわゆる空燃比フイードバ
ツク制御が従来から広く採用されているが、さらに近年
は、その応答性を改善するため、このようなフイードバ
ツクの結果、得られた補正値の、基準値からの偏差デー
タを、そのときのエンジンの運転条件、例えば、その回
転数と負荷に対応して予め設定してあるメモリのマツプ
内の区画に書込んで格納しておき、次にエンジンが同じ
運転状態になつたときに、この対応する区画のデータを
検索して制御の補正を行なうことにより、制御状態をす
みやかに最適状態に収束させることができるようにし
た、いわゆる学習制御方式が注目されるようになつてき
ており、その例を特開昭59−25055号、特開昭59−63328
号の公報などにみることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、自動車の性能が高まり、かつ、道路の整備
が進むにつれ、自動車の走行範囲は広がるばかりであ
り、この結果、自動車走行路の標高差についてのエンジ
ン制御上での考慮が不可欠になつてきた。すなわち、自
動車が登降坂走行すると、標高が変化し、大気圧が変化
するため、例えば、空燃比制御に大気圧補正、いわゆる
高度補正が必要になるのである。

しかして、上記従来技術では、登降坂走行に伴う高度
補正について配慮がされておらず、登降坂走行により大
気圧が急激に変化したとき、学習制御によるメモリマツ
プの更新が追い着かず、空燃比制御の適切化の点で問題
があつた。

また、空燃比フイートバツク制御が適用できない、高
速領域や高負荷領域では、学習制御が行なわれないた
め、やはり空燃比制御が適切に得られないという問題が
あつた。

本発明の目的は、高度変化などがあつても、常に適切
な空燃比制御が得られるようにした、学習制御方式の燃
料供給量制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、エンジンの負荷と車両の走行距離に基づ
いて登降坂高度差を推定し、空燃比を補正する場合、空
燃比フイードバツクによる学習制御が通常は行なわれな
い領域であつても、高度差が連続して所定値以上になつ
たときには、強制的に学習制御が行なわれるようにして
達成される。

［作用］ 目標空燃比と空燃比センサ出力から得た空燃比との差
を記憶する際、その一部を偏差推定値に加算し、他をエ
ンジン回転数と負荷に区切られた空燃比補正値マツプの
当該運転域の空燃比補正値に収める。

さらに運転域が他に移つた場合、エンジン回転数と吸
入空気量から決定される基本燃料供給量に、上記偏差推
定値と、当該運転領域に記憶された補正値によつて補正
を行なつた燃料量を供給し、このときの目標空燃比と空
燃比センサ出力から得た空燃比との差で、再度偏差推定
値と当該運転域の空燃比補正値を更新する。

この動作を繰り返すことにより、空燃比補正値マツプ
全体の偏差が、偏差推定値に集積する。偏差推定値は、
空燃比補正値マツプの更新されていない領域でも供給燃
料量の補正を行なうため、偏差推定値が数回更新される
ことにより、全域の変化に対応することができる。

そして、このとき、エンジン負荷と、車両の走行距離
から高度差を推定する場合でも、強制的に空燃比フイー
ドバツクが行なわれるため、推定結果が大きく外れるこ
とがなくなる。

［実施例］ 以下、本発明による燃料供給量制御装置について、図
示の実施例により説明するのであるが、それに先立っ
て、本発明と関連するエンジン制御装置について、先行
例として説明する。

第２図は、この先行例が適用対象とするエンジン制御
システムの一例で、このシステムは、エンジン９の吸入
空気量を制御する絞弁５、絞弁開度を計測する絞弁開度
センサ４、クランク軸の角度と各気筒の上死点位置を検
出するクランク角センサ１、吸入空気温度を検出する吸
気温センサ８、冷却水温を検出する水温センサ３、排気
ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ２、それらの信
号を処理し、供給燃料量を決定するコントロールユニッ
ト７、及び燃料を入力パルスに応じて供給するフユエル
インジエクタ６から成る。

コントロールユニツト７はクランク角センサ１で計測
したエンジン回転数と、絞弁開度センサ４で計測した絞
弁開度、吸気温センサ８で検出した吸気温度からエンジ
ンの吸入空気量を算出し、これから基本供給燃料量を決
定し、これを酸素センサ２の出力で補正して決定した供
給燃料量に従いフユエルインジエクタ６に駆動パルスを
供給する。

第３図はコントロールユニツト７の詳細を示したもの
で、演算と処理を行なう中央処理装置（以下CPU）101、
読み出し専用記憶装置（以下ROM）102、書き替え可能記
憶装置（以下RAM）103、記憶保持機能付書き替え可能記
憶装置（以下RAM2）104、アナログ・デジタル変換器
（以下ADC）105、パルス処理部106から成り、パルス処
理部106はクランク角センサ１の出力を計数する角度パ
ルス計数部とフユエルインジエクタ６の駆動パルスを生
成する燃料噴射パルス生成部を含む。絞弁開度センサ４
の信号109、酸素センサ２の信号110、水温センサ３の信
号111、吸気温センサ８の信号112等のアナログ信号はAD
C105によつてデジタル量に変換されCPU101で処理され
る。またRAM2には記憶保持用のバツクアツプバツテリが
接続されている。

第１図は先行例における制御ブロック図で、この例で
は、絞弁開度センサ４の信号109と吸入空気温度センサ
８の信号112、クランク角センサ１の信号107からエンジ
ン負荷を算出し、またクランク角センサ１の信号107か
らエンジン回転数を計測する。これらエンジン負荷とエ
ンジン回転数に、冷却水温センサ８の信号111から得た
冷却水温度による補正を加え基本供給燃料量を算出す
る。

さらに空燃比センサ２の信号110から得た空燃比によ
り空燃比帰還制御部で空燃比帰還係数λを求め、空燃比
学習部ではこの帰還係数をエンジン回転数とエンジン負
荷により区切られた空燃比補正係数マツプ1306の該当領
域と、全領域に共通となる空燃比偏差係数1307とに分割
記憶する。燃料供給時には学習補正算出部において該当
領域空燃比補正値マツプ1306の値と空燃比偏差係数1307
から学習補正値を求め、供給燃料補正部においてこれと
空燃比帰還係数λとで基本供給燃料量を補正し、インジ
エクタ６から燃料を供給する。

第４図は、この先行例における燃料供給パルスTi決定
のフローチヤートで、エンジン回転数の計測（1101）、
絞弁開度の計測（1102）を行ない、これによりシリンダ
内の吸気の充填効率をテーブル検索で求める（1103）。
さらに吸入空気温度を計測（1104）することで温度補正
を行ないシリンダ内充填効率を決定する（1105）。シリ
ンダ内充填効率に定数K_CONSTをかけることにより基本燃
料供給パルスを求め、これを基本空燃比補正値（以下KF
LAT）で補正し、さらに目標空燃比係数（以下TFBYA）、
空燃比帰還係数λをかけて燃料供給パルスT_iを決定する
（1110）。ここでTFBYAの値が1.0の場合、空燃比帰還制
御を開始し（1107）、その結果からλを決定する。また
TFBYAの値が1.0以外であつた場合、空燃比帰還制御を停
止し（1108）、λは1.0とする（1109）。

KFLATは、第５図に示すようにエンジン回転数とシリ
ンダ内充填効率から運転領域に応じて検索されるデータ
マツプであり、TFBYAも第６図に示すような、KFLATと同
様、運転領域に応じて検索されるデータマツプである。

第７図は、この先行例中で行なわれる空燃比帰還制御
のフローチヤートである。空燃比帰還制御は、起動後、
酸素センサの出力電圧VO₂を設定されたV_Offと比較し、V
_Off以下の場合、酸素センサが不活性とみなし制御を停
止する（201）。VO₂がV_Off以上だつた場合、次にVO₂を
理想空燃比が供給された場合の酸素センサの出力電圧の
設定値Voと比較する（202）。

VO₂がVOより大ならば燃料の供給過剰として空燃比帰
還係数λを設定値ｄλずつ減少させ、これをVO₂がVOよ
り小となるまで反復する（203）。このときのλを空燃
比帰還係数の最小値λ_MINとして記憶する（205）。ここ
でλに設定値λ_ｉを加え（207）、再度V_Offの判定から
繰り返す。またVO₂がVOより小ならば燃料が不足として
λをｄλずつ加え、これをVO₂がVOより大となるまで反
復し（204）、この時のλをλ_MAXとして記憶する（20
6）。ここでλよりλ_ｉを減じ（208）、再度V_offの判定
から繰り返す。これにより、λ_MINとλ_MAXとを交互に更
新する。

第８図は、この先行例での空燃比学習データ構成で、
空燃比補正値マツプ701（以下KBCRC2）とこれに対応す
る学習回数カウンタマツプ（以下NBLRC）702、及び空燃
比偏差推定値704（以下KBLRC1）からなる。KBLRC2及びN
BLRCはエンジン回転数と、エンジン負荷に相当するシリ
ンダ内充填効率によつて区切られたマツプになつてお
り、各運転状態に対応した空燃比補正値が記憶されてい
る。これらのデータはRAM2に配置され、電源断後も保持
される。

学習が行なわれる際、空燃比補正制御703により得ら
れたは、分割され、学習時の運転領域に対応するKBLR
C2（N,Q）と、KBLRC1とに加算され、また同領域のNBLRC
（N,Q）にも１を加算する。燃料供給時には運転領域のK
BLRC2（N,Q）とKBLRC1の和を、空燃比補正値として供給
燃料量算出部705に渡すのである。

第９図に、先行例による空燃比学習制御のフローチヤ
ートを、第10図には学習が行なわれる前後のλの変化例
を示す。

空燃比学習制御は、開始時にエンジン冷却水温T_Wが学
習下限水温T_WL以上であることを確認する（601）。T_Wが
T_WL以下の場合、空燃比帰還係数の平均値を1.0とし、
空燃比学習制御を中断する（615）。次にカウンタN_CNT
を０にリセツトし（602）、前記の空燃比帰還制御を開
始する（603）。

空燃比帰還制御で得られた帰還係数の最大値λ_MAXと
最小値λ_MINの差が設定値λ_LINを越えていれば、N_CNTを
クリアし、そこからやり直す（604）。次に前回のと
今回のλ_MAX,λ_MINからを更新（605）し、N_CNTを１増
加させる（606）。ここでN_CNTが設定値N_LRCに到達して
いなければ、さらにの更新を繰返し、N_CNTがN_LRCに等
しくなつていれば学習値の更新に進む（607）。

現在の運転領域の空燃比補正マツプ値KBLRC2を検索
し、空燃比偏差推定値KBLRC1を加えて現在の空燃比補正
値KBLRCを元める（608）。KBLRCと、との差が設定値L
RC_LIMに無い場合（609）、学習値異常と判断してKBLRC2
とNBLRCの当該領域のデータをクリアする（610）。

さらに学習回数NBLRCの値によつて学習ゲイン定数K1,
K2を切り替え、これによつて学習値の更新を行なう（61
1〜614）。

次に、本先行例による空燃比学習制御の動作について
詳細な説明を行なう。第11図はエンジン回転数ンとシリ
ンダ内充填効率によつて区切られた運転領域毎の空燃比
補正マツプ701を示している。この運転領域内の番号で
示した→→→の順で領域を移動しながら車両を
運転したと考え、この時運転領域全体が同率で燃料の供
給過剰だつた場合と、で示した領域だけが燃料供給過
剰であり、，適正空燃比だつた場合の２例につき説
明を行なう。

はじめに、全運転領域が同率で燃料供給過剰だつた場
合の各変数の遷移を第12図に示す。この第12図は、運転
領域が→→→の順に遷移し、各領域で１度ずつ
空燃比学習が行なわれたことを示し、この時の空燃比帰
還制御λ、その中心値、空燃比補正値マツプKBLRC2の
各領域の値、空燃比偏差推定値KBLRC1、及び燃料供給時
に空燃比補正にてあてられる値として各領域のKBLRC2と
KBLRC1との和KBLRCをそれぞれ示している。

各変数の単位は％であり、学習タイミングに示した点
で空燃比学習が行なわれたものとする。

全領域で設定空燃比がd₁だけ過剰だつた場合、空燃比
帰還制御を行なうと、KBLRC1、KBLRC2の値がすべて０の
初期状態では、が−d₁の値をとつて空燃比を補正する
（）。ここで学習が行なわれると、運転領域に対応し
たKBLRC2の領域と全領域に共通なKBLRC1にd₁がそれぞ
れd_a1、d_X1として分割、記憶される。第９図に示した学
習ゲイン定数K₁,K₂の和が1.0とすると、一度の学習でd
_a1,d_X1の和、d_Z1はd_a1に等しくなり、学習後はd_Z1が空
燃比補正に加わることから、による空燃比補正値は０
になる。

次に領域に移つた場合、領域のKBLRC2は初期値０
のままだが、KBLRC₁の値は共通であるため、KBLRCはKBL
RC1と同じ値をとり、d_Z1＝d_X1となる。このため、空燃
比帰還制御でが補正する値は、 d₂＝d₁−d_Z2＝d₁−d_X1 ……（１） となり、d₂はd₁より小さくなる。さらにここで学習を行
なうと、d₂の値はKBLRC1と領域のKBLRC2の２つに分
割、加算され、 d_b1＝d₂×K₂ ……（２） d_X2＝d₂×K₁ ……（３） となり、空燃比補正値KBLRCは空燃比の過剰分d₁に等し
くなり、学習後は０に戻る。

同様に領域ではKBLRC1がd_X1＋d_X2となつているた
め、d₃はd₂よりもさらに小さく、KBLRC2に入る値はdc₁,
KBLRC1の増分はd_X3と、それぞれ領域の値よりも小さ
くなる。

これらの作用により、KBLRC2の各領域に入る値は小さ
くなつていくが、KBLRC1は積算されてゆくため、増分は
減少するものの一方的に増加を繰り返してd₁の値に近づ
く。さらに再度領域に入つた場合、KBLRC1はd_X4まで
増加しているのにのKBLRC2はd_a1の値を学習している
ため、d₄の過補正となる。ここで学習を行なうと、過補
正分のd₄がKBLRC1とKBLRC2に分割、加算され、それぞれ
d_X5,d_a2だけ変化する。

d_X4＝d₁−d_Z4 ＝d₁−d_a1−d_X4 ＝d₁−d_a1−d_X1−d_X2−d_X3 ……（６） ここで、d₁＝d_a1＋d_X1であるため、 d_X4＝−d_X2−d_X3 ……（７） KBLRC＝d_X4−（d_X2＋d_X3）×K₁ ＝d_X1＋d_X2＋d_X3−（d_X2＋d_X3）×K₁ ＝d_X1＋（d_X2＋d_X3）×（１−K₁） ……（８） となり、KBLRC1は初回の学習結果d_X1よりも小さくはな
らない。またKBLRC2はこれによつてd_a2だけ０に近づく
ことになる。従つてこれらを繰り返すことでKBLRC1は次
第に全体の空燃比偏差であるd₁に近づき、KBLRC2は全域
とも０に近づく。ここで，，の３回の学習による
KBLRC1の学習値を、K₁,K₂を0.5として考えると、 K₁＝K₂＝0.5 ……（９） KBLRC1＝d_X1＋d_X2＋d_X3 ＝d₁×K₁＋d₂×K₁＋d₃×K₁ ＝d₁×K₁＋（d₁−d₁×K₁）×K₁＋（d₂−d₂×K₁）×K₁ ＝d₁×K₁＋d₁×K₁−d₁×K₁ ²＋d₂×（K₁−K₁ ²） ＝d₁×（2K₁−K₁ ²）＋（d₁−d₁×K₁）×（K₁−K₁ ²） ＝d₁×｛2K₁−K₁ ²＋K₁×（１−K₁）^２｝ ＝0.875×d₁ ……（10） となり、空燃比偏差の87.5％を３回の学習で運転領域全
域で補正可能であることがわかる。

次に、の領域だけにd₁₁の空燃比誤差があり、他の
領域の設定空燃比に誤差がなかつた場合についての学習
経過を第13図に示す。初回の学習では第12図にあげた例
と同様、d₁₁はd_a11,d_X11に分割し記憶される。

KBLRC1＝d_X11＝d₁₁×K₁ ……（11） KBLRC2（）＝d_a11＝d₁₁×K₂ ……（12） ここで領域に移行すると、KBLRC1の値のために過補
正となり、はd₁₂となる。

d₁₂＝−d_Z12＝−d_X11＝−d₁₁×K₁ ……（13） d₁₂は、学習時KBLRC1,KBLRC2に分割加算されるため、 KBLRC1＝d_X11＋d_X12＝d_X11＋d₁₂×K₁ ＝（１−K₁）×K₁×d₁₁ ……（14） KBLRC2（）＝０＋d_b11＝＋d₁₂×K₂ ＝−d₁₁×K₁×K₂ ……（15） さらにに移つた場合、ここでもKBLRC1が０でないた
め、過補正となりはd₁₃となる。

d₁₃＝−d_Z13＝−（d_X11＋d_X12） ＝−（１−K₁）×k₁×d₁₁ …（16） 従つて、学習後のKBLRC1,KBLRC2は、 KBLRC1＝d_X11＋d_X12＋d_X13 ＝d₁₁×（K₁−２×K₁ ²＋K₁ ³） ……（17） KBLRC2（）＝０−d_c11＝d₁₃×K₂ ……（18） 従つて、第13図の通り、KBLRC1は０に近づく。

ここでさらに再度の領域に入つた場合を考えると、
補正の不足分d₁₄が発生する。

d₁₄＝d₁₁−d_Z14 ＝d₁₁−d_a11−（d_X11＋d_X12＋d_X13） ＝｛１−K₂−K₁＋（２−K₁）×K₁ ²｝×d₁₁ ……（19） ここで学習が行なわれると、 KBLRC1＝d_X11＋d_X12＋d_X13＋d_X14 ＝d_X11＋d_X12＋d_X13＋d₁₄×K₁ ＝（2K₁−3K₁ ²＋3K₁ ³−K₁ ⁴−K₁K₂××d₁₁ ……（20） KBLRC2（）＝d_a12 ＝d_a11＋d₁₄×K₂ ……（21） これにより、領域のKBLRC2がd₁₁に近づくことがわ
かる。

ここでK₁,K₂を共に0.5とし、２度目の領域の学習後
の領域のKBLRC2の値を考えてみると、（21）より、 KBLRC（）＝d_a11＋d₁₄×K₂ ＝d₁₁×K₂＋｛１−K₂−K₁＋（２−K₁）×K₁ ²｝×K₂×d
₁₁ ＝｛２−K₂−K₁＋（２−K₁）×K₁ ²｝×K₂×d₁₁ ＝0.6875×d₁₁ ……（22） 以上から２回の学習により、領域の空燃比補正値を
偏差の約69％まで学習していることがわかる。以上の実
施例から、運転領域全域にわたる空燃比のずれはKBLRC1
に、特定の運転領域に関するずれはKBLRC2の当該領域
に、それぞれ集積させ、数回の学習だけで適正な補正を
することができる。

従つて、この先行例によれば、登降坂走行などによつ
て大気圧が変化したような場合には、学習制御によつて
マツプの更新が進むのを待たずに、いち早く補正を与え
ることができ、空燃比の悪化を充分に抑えることができ
る。

次に、本発明の実施例について説明する。

上記した先行例では、学習制御により高度差補正が得
られるようにしているが、登降坂走行時などでは空燃比
を理論値から故意に外して運転制御される場合が多いか
ら、高度差を直接検出して補正するのが望ましいことも
ある。

そこで、以下の実施例では、高度差をエンジンの運転
状態により検出して空燃比制御を行なうようにし、この
とき、検出誤差が発散しないようにしたものである。

第14図は、この実施例の制御ブロツク図で、第２図に
示したシステムにおいて、コントロールユニツト７によ
つて実行されているものである。

上記したように、絞弁開度センサ４で絞弁５の開度
を、クランク角センサ４でクランク角度とエンジン回転
数を、酸素センサ２で空燃比を、そして、図示してない
車速センサで車速をそれぞれ検出し、コントロールユニ
ツト７に入力し、これによりコントロールユニツト７は
スロツトル開度とエンジン回転数とから吸入空気流量を
算出し、これに基づいて、いわゆる基本供給燃料量を算
定し、これに、さらに空燃比補正などの種々の補正を施
し、適正な供給燃料量を決定して、これに対応した燃料
を燃料噴射弁６から供給させるようにしているが、この
実施例では、さらに、これと並行して、コントロールユ
ニツト７が第14図に示す制御を遂行するようになつてい
る。

この第14図において、10は実駆動力マツプ、11は高度
差補正値テーブルであり、さらに12はスロツト開度検出
値、13はエンジン回転数検出値、14は車速検出値、15は
ギヤ位置演算値、16はエンジン負荷演算値、17は加速度
演算値、18は走行距離演算値、そして19はO₂センサ６の
信号から得た出力空燃比演算値である。なお、ここで、
スロットル開度検出値12、エンジン回転数検出13、それ
に車速検出値14は、それぞれ絞弁開度センサ４、クラン
ク角センサ１、それに車速センサで検出されてくるもの
であり、さらにギヤ位置演算値15はエンジン回転数演算
値13を車速演算値14で除算することにより得られ、エン
ジン負荷演算値16はスロツトル開度検出値12とエンジン
回転数検出値13とから算出でき、加速度演算値17と走行
距離演算値18はそれぞれ車速検出値14の微分演算と積分
演算とから求めることができる。

次に、20は実駆動演算部、21は路面勾配演算部、22は
高度差演算値、23は高度差補正値である。

次に、この実施例の動作について説明する。

実駆動力マツプ10をエンジン回転数演算値13とギヤ位
置演算値15、それにエンジン負荷演算値16により検索し
て実駆動力演算値20を求める。

ここで、この実駆動力について説明する。

この実駆動力とは、エンジンの駆動力をＦ、自動車の
走行抵抗をFLとすれば、Ｆ−FLで表わされるものである
が、これは、エンジンの回転数Ｎ、エンジンの負荷QH
O、それにギヤ位置などから、車両性能として決定され
るものであり、従つて、この実駆動力は予めデータ化が
可能なものなので、この実施例では、これをデータマツ
プとして用意しておき、エンジン回転数Ｎ、エンジン負
荷QHO、それにギヤ位置の各データにより検索して実駆
動力Ｆ−FLをリアルタイムで求めることができるように
している。

こうして、実駆動力マツプ10を検索することにより実
駆動力Ｆ−FLが得られたら、次に、この実駆動力と加速
度演算値17とで略面勾配演算値21を求め、さらに走行距
離演算値18とで高度差演算値21を求める。

いま、登坂中の車両についてみると、このときでの各
種の力の均衡状態は第15図に示すようになつており、従
つて、次の（23）式が成り立つ。

Ｍα＝Ｆ−FL−Ｍ・ｇ・sinθ ……（23） 但し M:車両重量 g:重力加速度 θ：路面傾斜 α：加速度 なお、エンジン駆動力Ｆ、走行抵抗FLなどは上記した
通りであり、さらに車両重量Ｍは設計値として与えられ
るから、結局、路面の勾配sinθは、 sinθ＝（Ｆ−FL−Ｍ・α）/M・ｇ ……（24） として求めることができる。

次に、このようにして求めた路面勾配演算値21と走行
距離演算値18から高度差演算値22を求める。

なお、このときの処理は、路面の勾配sinθを走行距
離で積分する処理となる。

高度差演算値22が求まつたら、これからテーブル検索
を行なつて高度差補正値23を得、O₂センサ６から得られ
る基本空燃比補正値19と共に供給燃料量補正値24の作成
に使用され、A/F制御が遂行される。

ここで、テーブル検索に使用されるのは、高度差補正
値テーブル11であり、このテーブルは第16図に示すよう
な高度と大気圧との関係が書込まれているものである。

ところで、上記したように、以上の処理はコントロー
ルユニツト７（第２図）によつて遂行される。そして、
このため、コントロールユニツト７は第３図に示すよう
に、マイコン（マイクロコンピユータ）を含み、このマ
イコンにより第17図の処理を実行するようになつてい
る。

そこで以下、この第17図のフローチヤートにより動作
処理について説明する。

この処理がスタートすると、まず処理60において、ギ
ヤ位置、エンジン回転数、エンジン負荷、それに加速度
の各データの取込みや演算を行ない、処理62で酸素セン
サの信号によるフイードバツク制御が可能か否かを判定
する。

第18図はO₂フイードバツク制御が可能な領域の説明図
で、エンジン回転数とエンジン負荷から判定するのであ
る。

処理62での結果が（肯定）、すなわち、空燃比フイー
ドバツク制御が可能な場合、フイードバツク制御を行な
い、処理64,66,68の実行に進み、その際のフイードバツ
ク定数と高度差補正値の和を基本空燃比補正値に収め、
基本空燃比補正値の更新を行なう（処理64）。この時、
高度差補正分が基本空燃比補正値に含まれるようになる
ため、ここで高度差積算値のクリアを行ない（処理6
6）、高度差補正値のクリアを行なう（処理68）。

一方、処理62の結果がＮ（否定）、つまり、第18図か
らみて、空燃比フイードバツク制御が可能な運転状態に
ない場合、実駆動力マツプ10の検索を行ない（処理7
0）、走行距離の計測を行ない（処理72）、これで得た
路面傾斜から高度差を求め（処理74）、高度差補正値テ
ーブル11を検索して高度差補正値＃を得る（処理76）。

これらの後は、基本空燃比補正値と高度差補正値の和
を供給燃料補正値とし、これで補正した量の燃料を供給
する処理78を実行して再び処理60に進むのである。

従つて、この実施例によれば、大気圧を検出するセン
サを用いることなく、高度補正を充分に行なうことがで
き、自動車の走行路の標高にもかかわらず、常に適正な
A/F制御が得られ、良好な運転性を保つことができる。

そして、この実施例によれば、実駆動力の算出にマツ
プ検索を用いているため、演算処理が迅速に得られ、良
好な制御性が容易に与えられる。

また、上記実施例では、O₂センサによる補正、すなわ
ちO₂フイードバツク制御が可能な領域（第18図参照）に
入るごとに高度差補正値がクリアされるようになつてお
り、これにより絶対高度による補正と同じ補正が得ら
れ、精度良い補正を行なうことができる。

しかしながら、このままでは、高度差補正処理がオー
プンループ制御系による処理となつており、このため、
誤動作など何等かの理由により、算出された高度差が異
常値を示したときでも、その確認ができない。

また、（23）式では、車重Ｍや実駆動力Ｆ−FLが定数
であるとしていたが、実際には、車重Ｍは乗員人数によ
り変化し、さらに実駆動力Ｆ−FLも車両ごと、或いは走
行環境などにより、かなりばらつき、路面勾配演算値21
に誤差を生じている。

例えば、第19図は、車重が1000Kgから1500Kgに増加し
た状態で、登坂走行した場合での高度推定誤差を示した
もので、この図から明らかなように、高度推定誤差は、
標高差が大きくなるにつれて増加し、1000mの標高差で
は約300mにも達する誤差を生じていることが判る。

そこで、この実施例では、登降坂走行の結果、高度
が、例えば500mなどの所定値以上、連続して変化したと
きには、強制的に空燃比フイードバツクによる学習制御
が実行されるようにしたもので、以下、この動作につい
て、第17図に戻つて説明する。

通常は、処理76で高度補正値の算定を終つたら、これ
で処理は終了するが、この実施例では、この後、さらに
処理80に進み、ここで、処理74で求められていた推定高
度差を調べ、それが、例えば、上記のように、500mなど
の所定の設定値以上であるか否かを判断する。そして、
ここでの結果が肯定Ｙであつたときには、次に処理80
で、このときのエンジン負荷が、これも所定の設定値以
上であるか否かを調べ、ここでの結果も肯定Ｙであつた
ときには、処理84を実行し、このとき設定されていた目
標空燃比を強制的に理論空燃比に設定替えしてしまう。

この結果、酸素センサ２による空燃比フイードバツク
機能が能動化し、空燃比の学習制御が強制的に働くよう
になるので、この後、処理64,66,68を実行することによ
り、推定高度差が修正されることになる。そして、この
後、処理86により、一時的に理論空燃比に設定替えされ
ていた目標空燃比に戻す処理が実行され、元の状態に戻
るのである。

従つて、この実施例によれば、登降坂走行が長時間続
いても、推定高度差の誤差が累積されて空燃比補正が異
常をきたす虞れを、充分に抑制することができ、精度の
良い空燃比制御を行なうことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、大気圧の変動などがあつたときで
の、空燃比の学習制御の遅れを充分に補うことができる
から、常に精度の良い空燃比制御を得ることができる。

また、本発明によれば、大気圧の変化を検出するた
め、特別なセンサを要することなく、高精度の高度補正
を充分に安定して与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料供給量制御装置に関連する先
行例の制御ブロック図、第２図は本発明が適用されたエ
ンジン制御システムの一例を示すブロツク図、第３図は
コントロールユニツトのブロツク図、第４図は燃料供給
パルス作成処理のフローチヤート、第５図は基本空燃比
補正係数マツプの説明図、第６図は目標空燃比マツプの
説明図、第７図は空燃比帰還制御を説明するフローチヤ
ート、第８図は空燃比補正データの流れを示す概念図、
第９図は空燃比学習制御のフローチヤート、第10図は空
燃比学習制御時での空燃比帰還係数の動きを示す説明
図、第11図は運転領域の遷移の説明図、第12図は全運転
領域で燃料供給量が過剰だつた場合での学習制御の説明
図、第13図は運転領域の一部だけ燃料供給量が過剰であ
つた場合での学習制御の説明図、第14図は本発明の一実
施例における制御ブロック図、第15図は自動車における
駆動力のつり合い状態を示す説明図、第16図は高度補正
に使用するテーブルの特性図、第17図は本発明の一実施
例の動作を説明するフローチヤート、第18図はO₂フイー
ドバツク領域の説明図、第19図は高度推定誤差の特性図
である。 １……クランク角センサ、２……酸素センサ、３……水
温センサ、４……絞弁開度センサ、５……絞弁、６……
フユエルインジエクタ、７……コントロールユニツト、
８……吸気温センサ、９……エンジン。 101……中央処理装置、102……読み出し専用記憶装置、
103……書き替え可能記憶装置、104……記憶保持機能付
書き替え可能記憶装置、105……アナログ・デジタル変
換器、106……パルス処理部、107……クランク角センサ
信号、108……フユエルインジエクタ信号、109……絞弁
開度センサ信号、110……酸素センサ信号、111……水温
センサ信号、112……吸気温センサ信号。 201……酸素センサ活性化判定、202……空燃比濃度判
定、203,204……空燃比帰還係数の更新、205……空燃比
帰還係数最小値の更新、206……空燃比帰還係数最大値
の更新、207,208……空燃比帰還係数の更新。 401……基本空燃比補正値マツプ、501……目標空燃比マ
ツプ。 601……空燃比学習開始水温判定、602……カウンタクリ
ア、603……空燃比帰還制御開始、604……空燃比帰還係
数振幅範囲判定、605……空燃比帰還係数平均化、606…
カウント値の更新、607……カウント回数判定、608……
空燃比補正値の検索、609……学習値変動幅制限、610…
…学習値のクリア、611……学習回数判定、612,613……
学習ゲイン定数の判定、614……学習値の更新。 701……空燃比補正値マツプ、702……学習回数カウンタ
マツプ、703……空燃比帰還制御、704……空燃比偏差推
定値、705……供給燃料量算出部。 1101……エンジン回転数計測、1102……絞弁開度計測、
1103……シリンダ内充填効率テーブル検索、1104……吸
入空気温計測、1105……シリンダ内充填効率算出、1106
……目標空燃比判定、1107……空燃比学習制御開始、11
08……空燃比学習制御停止、1109……空燃比帰還係数固
定、1110……燃料供給パルス決定。 1301……空燃比センサ信号、1302……絞弁開度センサ信
号、1303……吸気温センサ信号、1304……クランク角セ
ンサ信号、1305……冷却水温センサ信号、1306……空燃
比補正係数マツプ、1307……空燃比偏差係数。

フロントページの続き (72)発明者 菊地 岳志 茨城県勝田市大字東石川西古内3085番地 ５ 日立オートモテイブエンジニアリン グ株式会社内 (72)発明者 田辺 好之 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭62−126235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−72848（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンから車両に与えられている駆動力
   に基づいて車両走行路面の傾斜角度を検出する傾斜角検
   出手段を備え、該手段により検出された傾斜角度と車両
   の走行距離とから登降坂高度差を算出して高地補正を行
   なう方式の燃料供給量制御装置において、 強制的に空燃比フィードバック制御を作動させる制御手
   段を設け、 上記登降坂高度差が連続して所定値に達したとき、上記
   空燃比フィードバック制御による空燃比の学習制御が実
   行されるように構成したことを特徴とする燃料供給量制
   御装置。