JP2560443B2 - 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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- JP2560443B2 JP2560443B2 JP63220495A JP22049588A JP2560443B2 JP 2560443 B2 JP2560443 B2 JP 2560443B2 JP 63220495 A JP63220495 A JP 63220495A JP 22049588 A JP22049588 A JP 22049588A JP 2560443 B2 JP2560443 B2 JP 2560443B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトルク変動量を利用した内燃機関のリーンバ
ーンシステムに関する。
ーンシステムに関する。
近年、排気公害の防止と共に燃費対策として、機関の
空燃比をリーン状態で運転する希薄燃焼方式（リーンバ
ーンシステム）が採用されている。その１つとして、リ
ーンミクスチャセンサを機関を排気管中に設け、このリ
ーンミクスチャセンサの出力を用いて機関の空燃比を任
意のリーン空燃比にフィードバック制御するものがあ
る。しかしながら、リーンミクスチャセンサを用いたリ
ーンバーンシステムにおいては、リーンミクスチャセン
サ、燃料噴射弁、等の部品のばらつき、経時、あるいは
経年的変化を考慮して制御空燃比を失火限界（リーンリ
ミット）ぎりぎりのリーン領域まで設定しておくと、失
火が発生してドライバビリティの悪化を招く。従って、
リーンリミットよりもリッチ側の安定領域で空燃比を制
御するのが通常であり、この結果、エミッションの低減
および燃費改善が不十分であった。
空燃比をリーン状態で運転する希薄燃焼方式（リーンバ
ーンシステム）が採用されている。その１つとして、リ
ーンミクスチャセンサを機関を排気管中に設け、このリ
ーンミクスチャセンサの出力を用いて機関の空燃比を任
意のリーン空燃比にフィードバック制御するものがあ
る。しかしながら、リーンミクスチャセンサを用いたリ
ーンバーンシステムにおいては、リーンミクスチャセン
サ、燃料噴射弁、等の部品のばらつき、経時、あるいは
経年的変化を考慮して制御空燃比を失火限界（リーンリ
ミット）ぎりぎりのリーン領域まで設定しておくと、失
火が発生してドライバビリティの悪化を招く。従って、
リーンリミットよりもリッチ側の安定領域で空燃比を制
御するのが通常であり、この結果、エミッションの低減
および燃費改善が不十分であった。
そこで、本願出願人らは、リーンミクスチャセンサを
用いないリーンバーンシステムを既に提案している（参
照：特開昭60−122234号公報）。すなわち、第２図に示
すように、空燃比A/Fがリーンとなって失火領域（斜線
部分）に近づくと、排気ガス成分、特に、NOX成分は低
下し、また、燃料消費率FCも減少するが、失火領域に入
ると急激に増加し、さらに、機関のトルク変動量ΔTRQ
も急激に増加する。従って、排気公害の防止および燃費
対策として、空燃比A/Fをリーン側にすることは好まし
く、この場合、失火領域までは空燃比A/Fをリーン側し
ないようにするために機関のトルク変動量ΔTRQが一定
の範囲にあるように制御することを条件とすればよい。
つまり、トルク変動量ΔTRQが急激に立上がる点がリー
ンリミット点であることから、トルク変動量ΔTRQが常
に一定となるように機関の空燃比をフィードバック制御
することにより、燃費の点で最良のリーンリミット点で
の運転が可能となる。このため、上述の特開昭60−1222
34号公報においては、機関のトルク変動量としての燃焼
圧変動量を検出し、機関の負荷領域毎にたとえば１回転
当りの吸入空気量および機関の回転速度の領域毎に設け
られた負荷領域別学習値を、燃焼圧変動量が所定値とな
るように、更新する、すなわち、フィードバック制御す
る。この場合、この所定値が空燃比のリーンリミット点
に相当する。
用いないリーンバーンシステムを既に提案している（参
照：特開昭60−122234号公報）。すなわち、第２図に示
すように、空燃比A/Fがリーンとなって失火領域（斜線
部分）に近づくと、排気ガス成分、特に、NOX成分は低
下し、また、燃料消費率FCも減少するが、失火領域に入
ると急激に増加し、さらに、機関のトルク変動量ΔTRQ
も急激に増加する。従って、排気公害の防止および燃費
対策として、空燃比A/Fをリーン側にすることは好まし
く、この場合、失火領域までは空燃比A/Fをリーン側し
ないようにするために機関のトルク変動量ΔTRQが一定
の範囲にあるように制御することを条件とすればよい。
つまり、トルク変動量ΔTRQが急激に立上がる点がリー
ンリミット点であることから、トルク変動量ΔTRQが常
に一定となるように機関の空燃比をフィードバック制御
することにより、燃費の点で最良のリーンリミット点で
の運転が可能となる。このため、上述の特開昭60−1222
34号公報においては、機関のトルク変動量としての燃焼
圧変動量を検出し、機関の負荷領域毎にたとえば１回転
当りの吸入空気量および機関の回転速度の領域毎に設け
られた負荷領域別学習値を、燃焼圧変動量が所定値とな
るように、更新する、すなわち、フィードバック制御す
る。この場合、この所定値が空燃比のリーンリミット点
に相当する。
しかしながら、空燃比のリーンリミット点は実際に
は、第３図に示すごとく、機関の温度に大きく影響され
る。すなわち、機関の冷却水温THWが低いときにはリー
ンリミット空燃比は小さくなり、逆に、冷却水温THWが
高くなるとリーンリミット空燃比は大きくなる。従っ
て、暖機後の状態でのリーンリミット学習した負荷領域
別学習値を用いて暖機中における機関の空燃比を制御す
ると、機関が不安定となって失火し易くなるという課題
がある。しかも、暖機中においても負荷領域別学習値の
更新が行われているので、負荷領域別学習値は暖機中大
きく変動し、この結果、暖機後に負荷領域別学習値が安
定するのに時間を要し、この間、HC,CO,NOXエミッショ
ンの悪化、ドライバビリティの悪化、燃費の悪化等を招
くという課題もある。
は、第３図に示すごとく、機関の温度に大きく影響され
る。すなわち、機関の冷却水温THWが低いときにはリー
ンリミット空燃比は小さくなり、逆に、冷却水温THWが
高くなるとリーンリミット空燃比は大きくなる。従っ
て、暖機後の状態でのリーンリミット学習した負荷領域
別学習値を用いて暖機中における機関の空燃比を制御す
ると、機関が不安定となって失火し易くなるという課題
がある。しかも、暖機中においても負荷領域別学習値の
更新が行われているので、負荷領域別学習値は暖機中大
きく変動し、この結果、暖機後に負荷領域別学習値が安
定するのに時間を要し、この間、HC,CO,NOXエミッショ
ンの悪化、ドライバビリティの悪化、燃費の悪化等を招
くという課題もある。
従って、本発明の目的は、失火しにくく、しかもHC,C
O,NOXエミッションの悪化、ドライバビリティの悪化、
燃費の悪化等を防止したトルク変動量によるリーンバー
ンシステムを提供することにある。
O,NOXエミッションの悪化、ドライバビリティの悪化、
燃費の悪化等を防止したトルク変動量によるリーンバー
ンシステムを提供することにある。
本発明によれば、第１図の本発明の構成図に示すよう
に、内燃機関のトルク変動量を演算するトルク変動量演
算手段Ａと、前記機関が暖機中か否かを判別する暖機状
態判別手段Ｂと、前記機関の負荷領域毎に設けられた負
荷領域別学習値と、前記機関の温度領域毎に設けられた
温度領域別学習値とを記憶する記憶手段Ｃと、前記機関
の温度に対応する温度領域の温度領域別学習値を選択す
る温度領域判定手段Ｄと、前記機関の負荷に対応する負
荷領域の負荷領域別学習値を選択する負荷領域判定手段
Ｅと、前記温度領域判定手段により選択された温度領域
別学習値Ｗと前記負荷領域判定手段により選択された負
荷領域別学習値Ｋとの両方の値に基づいて機関内燃比を
調整する空燃比調整手段Ｆと、前記機関が暖機中である
ときには、前記選択された温度領域別学習値を前記トル
ク変動量に基づいて更新することにより、前記トルク変
動量が所定値になるように前記空燃比調整手段により調
整される空燃比の値を変化させ、前記機関の暖機完了後
は、前記選択された負荷領域別学習値の値を前記トルク
変動量に基づいて更新することにより、前記トルク変動
量が所定値になるように前記空燃比調整手段により調整
される空燃空の値を変化させる学習手段Ｇと、を具備す
る内燃機関の空燃比制御装置が提供される。
に、内燃機関のトルク変動量を演算するトルク変動量演
算手段Ａと、前記機関が暖機中か否かを判別する暖機状
態判別手段Ｂと、前記機関の負荷領域毎に設けられた負
荷領域別学習値と、前記機関の温度領域毎に設けられた
温度領域別学習値とを記憶する記憶手段Ｃと、前記機関
の温度に対応する温度領域の温度領域別学習値を選択す
る温度領域判定手段Ｄと、前記機関の負荷に対応する負
荷領域の負荷領域別学習値を選択する負荷領域判定手段
Ｅと、前記温度領域判定手段により選択された温度領域
別学習値Ｗと前記負荷領域判定手段により選択された負
荷領域別学習値Ｋとの両方の値に基づいて機関内燃比を
調整する空燃比調整手段Ｆと、前記機関が暖機中である
ときには、前記選択された温度領域別学習値を前記トル
ク変動量に基づいて更新することにより、前記トルク変
動量が所定値になるように前記空燃比調整手段により調
整される空燃比の値を変化させ、前記機関の暖機完了後
は、前記選択された負荷領域別学習値の値を前記トルク
変動量に基づいて更新することにより、前記トルク変動
量が所定値になるように前記空燃比調整手段により調整
される空燃空の値を変化させる学習手段Ｇと、を具備す
る内燃機関の空燃比制御装置が提供される。
機関暖機中には、機関トルク変動量が所定値になるよ
うに機関温度に応じた温度領域別学習値が更新され、負
荷領域別学習値は更新されない。このため、機関暖機中
にも機関温度に応じた空燃比リーンリミット制御を実行
しながら、暖機後における負荷領域別学習に影響が生じ
ることが防止できる。
うに機関温度に応じた温度領域別学習値が更新され、負
荷領域別学習値は更新されない。このため、機関暖機中
にも機関温度に応じた空燃比リーンリミット制御を実行
しながら、暖機後における負荷領域別学習に影響が生じ
ることが防止できる。
第４図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一
実施例を示す全体概要図である。第４図において、機関
本体１の吸気通路２には圧力センサ３が設けられてい
る。圧力センサ３は吸入空気圧の絶体圧PMを直接計測す
るものであって、たとえば半導体式センサであり、吸入
空気圧に応じたアナログ電圧の出力信号を発生する。こ
の出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換
器101に供給されている。ディストリビュータ４には、
その軸がたとえばクランク角に換算して720゜毎に基準
位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ５お
よびクランク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パル
ス信号を発生するクランク角センサ６が設けられてい
る。これらクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回
路10の入出力インターフェイス102に供給され、このう
ち、クランク角センサ６の出力はCPU103の割込み端子に
供給される。
実施例を示す全体概要図である。第４図において、機関
本体１の吸気通路２には圧力センサ３が設けられてい
る。圧力センサ３は吸入空気圧の絶体圧PMを直接計測す
るものであって、たとえば半導体式センサであり、吸入
空気圧に応じたアナログ電圧の出力信号を発生する。こ
の出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換
器101に供給されている。ディストリビュータ４には、
その軸がたとえばクランク角に換算して720゜毎に基準
位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ５お
よびクランク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パル
ス信号を発生するクランク角センサ６が設けられてい
る。これらクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回
路10の入出力インターフェイス102に供給され、このう
ち、クランク角センサ６の出力はCPU103の割込み端子に
供給される。
さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加
圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設
けられている。
圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設
けられている。
また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャ
ケット８には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路10のA/D変換器101に供給されている。
ケット８には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路10のA/D変換器101に供給されている。
11は機関の筒内たとえば第１気筒内の筒内圧力を直接
計測する耐熱性の圧電式燃焼圧センサであって、筒内圧
力に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路10のA/D変換器101に供給される。
計測する耐熱性の圧電式燃焼圧センサであって、筒内圧
力に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路10のA/D変換器101に供給される。
排気マニホールド12より下流の排気系には、排気ガス
中の有害成分NOXを浄化するリーンNOX触媒を収容する触
媒コンバータ13が設けられている。なお、有害成分HC,C
O,NOXを同時に浄化する三元触媒を使用しないのはリー
ンバーンシステムの機関のためにHC,CO成分の浄化の必
要性に乏しいからである。
中の有害成分NOXを浄化するリーンNOX触媒を収容する触
媒コンバータ13が設けられている。なお、有害成分HC,C
O,NOXを同時に浄化する三元触媒を使用しないのはリー
ンバーンシステムの機関のためにHC,CO成分の浄化の必
要性に乏しいからである。
制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス10
2、CPU103の外にROM104、RAM105、バックアップRAM10
6、クロック発生回路107等が設けられている。
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス10
2、CPU103の外にROM104、RAM105、バックアップRAM10
6、クロック発生回路107等が設けられている。
また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁７
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号（図示せず）を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“1"レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がセットされて駆動回路110は
燃料噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴
射量TAUだけ燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴
射量TAUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り
込まれることになる。
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁７
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号（図示せず）を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“1"レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がセットされて駆動回路110は
燃料噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴
射量TAUだけ燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴
射量TAUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り
込まれることになる。
なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変
換終了後、入出力インターフェイス102がクランク角セ
ンサ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回路10
7からの割込信号を受信した時、等である。
換終了後、入出力インターフェイス102がクランク角セ
ンサ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回路10
7からの割込信号を受信した時、等である。
圧力センサ３の吸入空気圧データPMおよび水温センサ
９の冷却水温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変
換ルーチンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納
される。つまり、RAM105におけるデータPMおよびTHWは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データNe
はクランク角センサ６の30゜CA毎に割込みによって演算
されてRAM105の所定領域に格納される。
９の冷却水温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変
換ルーチンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納
される。つまり、RAM105におけるデータPMおよびTHWは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データNe
はクランク角センサ６の30゜CA毎に割込みによって演算
されてRAM105の所定領域に格納される。
以下、第４図の制御回路10の動作を説明する。
第５図は平均有効トルク演算ルーチンであって、所定
時間毎に実行される。すなわち、第５図のルーチンは第
６図に示す複数のクランク角位置ATDC5゜CA（上死点後
５゜）、ATDC20゜CA、ATDC35゜CA、ATDC50゜CAの４点に
おける燃焼圧P1,P2,P3,P4を演算し、これらの瞬時の燃
焼圧を加算することにより得られる平均有効燃焼圧をト
ルク代用値PTRQとするものである。なお、この演算方法
については本願出願人は既に特開昭63−61129号公報に
提案されている。
時間毎に実行される。すなわち、第５図のルーチンは第
６図に示す複数のクランク角位置ATDC5゜CA（上死点後
５゜）、ATDC20゜CA、ATDC35゜CA、ATDC50゜CAの４点に
おける燃焼圧P1,P2,P3,P4を演算し、これらの瞬時の燃
焼圧を加算することにより得られる平均有効燃焼圧をト
ルク代用値PTRQとするものである。なお、この演算方法
については本願出願人は既に特開昭63−61129号公報に
提案されている。
すなわち、ステップ501〜505にてクランク角位置がBT
DC160゜CA（上死点前160゜）、ATDC5゜CA、ATDC20゜C
A、ATDC35゜CA、もしくはATDC50゜CAか否かを判別す
る。いずれのクランク角位置でもなければステップ520
に直接進む。
DC160゜CA（上死点前160゜）、ATDC5゜CA、ATDC20゜C
A、ATDC35゜CA、もしくはATDC50゜CAか否かを判別す
る。いずれのクランク角位置でもなければステップ520
に直接進む。
クランク角度位置BTDC160゜CAであればステップ506に
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換して取込み、V
0としてRAM105に格納する。なお、吸気下死点付近の値V
0は燃焼圧センサ11の温度等による出力ドリフト、オフ
セット電圧のばらつき等を吸収するために、他のクラン
ク位置での燃焼圧の基準値とするものである。
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換して取込み、V
0としてRAM105に格納する。なお、吸気下死点付近の値V
0は燃焼圧センサ11の温度等による出力ドリフト、オフ
セット電圧のばらつき等を吸収するために、他のクラン
ク位置での燃焼圧の基準値とするものである。
クランク角位置がATDC5゜CAであればステップ507に進
み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV1として取
込む。次に、ステップ508にて、基準値V0を減算した値P
1（＝V1−V0）をATDC5゜CAでの燃焼圧として演算してRA
M105に格納する。
み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV1として取
込む。次に、ステップ508にて、基準値V0を減算した値P
1（＝V1−V0）をATDC5゜CAでの燃焼圧として演算してRA
M105に格納する。
クランク角位置がATDC20゜CAであればステップ509に
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV2として
取込む。次に、ステップ510にて、基準値V0を減算した
値P2（＝V2−V0）をATDC20゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV2として
取込む。次に、ステップ510にて、基準値V0を減算した
値P2（＝V2−V0）をATDC20゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。
クランク角位置がATDC35゜CAであればステップ511に
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV3として
取込む。次に、ステップ512にて、基準値V0を減算した
値P3（＝V3−V0）をATDC35゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV3として
取込む。次に、ステップ512にて、基準値V0を減算した
値P3（＝V3−V0）をATDC35゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。
クランク角位置がATDC50゜CAであればステップ513に
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV4として
取込む。次に、ステップ514にて、基準値V0を減算した
値P4（＝V4−V0）をATDC50゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。次に、ステップ515にて平均有効
トルク値PTRQnを、 PTRQn ←0.5・P1＋2.0・P2＋3.0・P3＋4.0・P4 により演算し、次に、ステップ515にてカウンタｎを＋
１カウントアップする。なお、カウンタｎは16個の平均
有効トルク値PTRQn（ｎ＝０〜15）が得られたか否かを
判別するためのものである。
進み、燃焼圧センサ11の燃焼圧をA/D変換してV4として
取込む。次に、ステップ514にて、基準値V0を減算した
値P4（＝V4−V0）をATDC50゜CAでの燃焼圧として演算し
てRAM105に格納する。次に、ステップ515にて平均有効
トルク値PTRQnを、 PTRQn ←0.5・P1＋2.0・P2＋3.0・P3＋4.0・P4 により演算し、次に、ステップ515にてカウンタｎを＋
１カウントアップする。なお、カウンタｎは16個の平均
有効トルク値PTRQn（ｎ＝０〜15）が得られたか否かを
判別するためのものである。
16個の平均有効トルク値PTRQnが得られた場合のみ、
ステップ517のフローがステップ518,519に進む。すなわ
ち、ステップ518では後述の学習ルーチンを実行し、ス
テップ519にて次の実行に備えてカウンタｎをクリアす
る。
ステップ517のフローがステップ518,519に進む。すなわ
ち、ステップ518では後述の学習ルーチンを実行し、ス
テップ519にて次の実行に備えてカウンタｎをクリアす
る。
そして、ステップ520にてこのルーチンは終了する。
なお、第５図のルーチンは所定時間毎に実行されるよ
うに構成しているが、実際には、クランク角センサ６の
30゜CA信号の割込みによって行われる30゜CA割込みルー
チンによって行われる。この場合には、第６図に示すご
とく、720゜CA信号に応じてクリアされ、30゜CA割込み
毎にカウントアップするアングルカウンタNAを設け、ア
ングルカウンタNAの値に応じて燃焼圧をA/D変換するも
のであるが、ATDC5゜CA、ATDC35゜CAの位置は30゜CA割
込み時点と一致しない。従って、ATDC5゜CA、ATDC35゜C
AでのA/D変換はその直前の30゜CA割込み時点（NA＝
“0",“1"）で15゜CA時間を演算してタイマに設定し、
タイマによってCPU103に割込ませることにより行う。
うに構成しているが、実際には、クランク角センサ６の
30゜CA信号の割込みによって行われる30゜CA割込みルー
チンによって行われる。この場合には、第６図に示すご
とく、720゜CA信号に応じてクリアされ、30゜CA割込み
毎にカウントアップするアングルカウンタNAを設け、ア
ングルカウンタNAの値に応じて燃焼圧をA/D変換するも
のであるが、ATDC5゜CA、ATDC35゜CAの位置は30゜CA割
込み時点と一致しない。従って、ATDC5゜CA、ATDC35゜C
AでのA/D変換はその直前の30゜CA割込み時点（NA＝
“0",“1"）で15゜CA時間を演算してタイマに設定し、
タイマによってCPU103に割込ませることにより行う。
また、平均有効トルク値として燃焼圧を用いたが、ト
ルクセンサを設けて直接得ることもできる。
ルクセンサを設けて直接得ることもできる。
第７図は第５図の学習ステップ518の詳細なフローチ
ャートである。すなわち、ステップ701では、16個の平
均有効トルク値PTRQn（ｎ＝０〜15）の分散S2をトルク
変動量として演算する。つまり、 とする。
ャートである。すなわち、ステップ701では、16個の平
均有効トルク値PTRQn（ｎ＝０〜15）の分散S2をトルク
変動量として演算する。つまり、 とする。
次に、ステップ702では、分散S2が設定値より大きい
か否かを判別する。この結果、設定値より大きいときに
はステップ703にて燃料補正量ΔＧを１％としてリッチ
側として分散S2を設定値に近づくようにする。他方、設
定値より小さいときにはステップ704にて燃料補正量Δ
Ｇを−１％としてリーン側として分散S2を設定値に近づ
くようにする。
か否かを判別する。この結果、設定値より大きいときに
はステップ703にて燃料補正量ΔＧを１％としてリッチ
側として分散S2を設定値に近づくようにする。他方、設
定値より小さいときにはステップ704にて燃料補正量Δ
Ｇを−１％としてリーン側として分散S2を設定値に近づ
くようにする。
次に、ステップ705では、RAM105より冷却水温データT
HWを読出し、THW＜80℃か否かを判別する。すなわち、
暖機中か暖機完了後かを判別する。暖機中であれば（TH
W＜80℃）、ステップ706に進み、冷却水温THWの属する
領域の水温領域別学習値WiをバックアップRAM106より読
出し、 Wi←Wi＋ΔＧ とする。なお、水温領域別学習値Wiは、第１表に示すご
とく、たとえば冷却水温THW（たとえば、０℃〜80℃の
範囲）を等間隔（不等間隔でもよい）で区切った領域毎
に１次元マップとして与えられる。
HWを読出し、THW＜80℃か否かを判別する。すなわち、
暖機中か暖機完了後かを判別する。暖機中であれば（TH
W＜80℃）、ステップ706に進み、冷却水温THWの属する
領域の水温領域別学習値WiをバックアップRAM106より読
出し、 Wi←Wi＋ΔＧ とする。なお、水温領域別学習値Wiは、第１表に示すご
とく、たとえば冷却水温THW（たとえば、０℃〜80℃の
範囲）を等間隔（不等間隔でもよい）で区切った領域毎
に１次元マップとして与えられる。
そして、更新された学習値Wiは再びバックアップRAM1
06の同一領域に格納される。他方、暖機完了後であれば
（THW≧80℃）、RAM105より吸入空気圧データPMおよび
回転速度データNeを読出し、PMおよびNeに属する領域の
負荷領域別学習値KjkをバックアップRAM106より読出
し、 Kjk←Kjk＋ΔＧ とする。なお、負荷領域別学習値Kjkは、第２表に示す
ごとく、PMおよびNeをそれぞれ等間隔（不等間隔でもよ
い）で区切った領域毎に２次元マップとして与えられ
る。
06の同一領域に格納される。他方、暖機完了後であれば
（THW≧80℃）、RAM105より吸入空気圧データPMおよび
回転速度データNeを読出し、PMおよびNeに属する領域の
負荷領域別学習値KjkをバックアップRAM106より読出
し、 Kjk←Kjk＋ΔＧ とする。なお、負荷領域別学習値Kjkは、第２表に示す
ごとく、PMおよびNeをそれぞれ等間隔（不等間隔でもよ
い）で区切った領域毎に２次元マップとして与えられ
る。
そして、ステップ708にてこのルーチンは終了する。
なお、第７図のルーチンではトルク変動量として分散
S2を用いたが、他の値たとえば出力トルクの低下量を用
いてもよい。
S2を用いたが、他の値たとえば出力トルクの低下量を用
いてもよい。
第８図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ801で
は、RAM105により吸入空気圧データPMおよび回転速度デ
ータNeを読出して基本噴射量TAUPを演算する。ステップ
802では、RAM105より冷却水温データTHWを読出してバッ
クアップRAM106に格納された第１表に示す１次元マップ
により値Ｗを補間計算する。さらに、ステップ803で
は、RAM105より吸入空気圧データPMおよび回転速度デー
タNeを読出してバックアップRAM106に格納された第２表
に示す２次元マップにより値Ｋを補間計算する。そし
て、ステップ804にて、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・Ｋ・Ｗ・α＋β により演算する。なお、α，βは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量であり、たとえば図示しないス
ロットル位置センサからの信号、あるいは吸気温センサ
からの信号、バッテリ電圧等により決められる補正量で
あり、これらもRAM105に格納されている。次いで、ステ
ップ805にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセット
すると共にフリップフロップ109をセットして燃料噴射
を開始させる。そして、ステップ806にてこのルーチン
は終了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当す
る時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウ
ト信号によってフリップフロップ109がリセットされて
燃料噴射は終了する。
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ801で
は、RAM105により吸入空気圧データPMおよび回転速度デ
ータNeを読出して基本噴射量TAUPを演算する。ステップ
802では、RAM105より冷却水温データTHWを読出してバッ
クアップRAM106に格納された第１表に示す１次元マップ
により値Ｗを補間計算する。さらに、ステップ803で
は、RAM105より吸入空気圧データPMおよび回転速度デー
タNeを読出してバックアップRAM106に格納された第２表
に示す２次元マップにより値Ｋを補間計算する。そし
て、ステップ804にて、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・Ｋ・Ｗ・α＋β により演算する。なお、α，βは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量であり、たとえば図示しないス
ロットル位置センサからの信号、あるいは吸気温センサ
からの信号、バッテリ電圧等により決められる補正量で
あり、これらもRAM105に格納されている。次いで、ステ
ップ805にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセット
すると共にフリップフロップ109をセットして燃料噴射
を開始させる。そして、ステップ806にてこのルーチン
は終了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当す
る時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウ
ト信号によってフリップフロップ109がリセットされて
燃料噴射は終了する。
さらに、上述の実施例では、吸入空気圧および機関の
回転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空
気量および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度
および機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算しても
よい。
回転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空
気量および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度
および機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算しても
よい。
さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系
への燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブ
レタ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エ
レクトリック・エア・コントロールバルブ（EACV）によ
り機関の吸入空気量を調整した空燃比を制御するもの、
エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブ
によりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系
通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を
制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量
を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ801における基本噴射量TAUP相当の基本燃
料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ804にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。
への燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブ
レタ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エ
レクトリック・エア・コントロールバルブ（EACV）によ
り機関の吸入空気量を調整した空燃比を制御するもの、
エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブ
によりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系
通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を
制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量
を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ801における基本噴射量TAUP相当の基本燃
料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ804にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。
以上説明したように本発明によれば、暖機中には、暖
機後の学習値Kjkとは別の学習値Wiを更新しているの
で、暖機後の空燃比は安定し、従って、HC,CO,NOXエミ
ッションの悪化、ドライバビリティの悪化、燃費の悪化
等を防止できる。
機後の学習値Kjkとは別の学習値Wiを更新しているの
で、暖機後の空燃比は安定し、従って、HC,CO,NOXエミ
ッションの悪化、ドライバビリティの悪化、燃費の悪化
等を防止できる。
第１図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第２図はトルク変動量、燃費、および排気エミッション
特性を示すグラフ、 第３図は冷却水温とリーンリミット空燃比との関係を示
すグラフ、 第４図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第５図、第７図、第８図は第４図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第６図は第５図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図である。 １……機関本体、３……圧力センサ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、11……燃焼圧センサ、 13……触媒コンバータ。
図、 第２図はトルク変動量、燃費、および排気エミッション
特性を示すグラフ、 第３図は冷却水温とリーンリミット空燃比との関係を示
すグラフ、 第４図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第５図、第７図、第８図は第４図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第６図は第５図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図である。 １……機関本体、３……圧力センサ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、11……燃焼圧センサ、 13……触媒コンバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−271627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−59327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−65258（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関のトルク変動量を演算するトルク
変動量演算手段と、 前記機関が暖機中か否かを判別する暖機状態判別手段
と、 前記機関の負荷領域毎に設けられた負荷領域別学習値
と、前記機関の温度領域毎に設けられた温度領域別学習
値とを記憶する記憶手段と、 前記機関の温度に対応する温度領域の温度領域別学習値
を選択する温度領域判定手段と、 前記機関の負荷に対応する負荷領域の負荷領域別学習値
を選択する負荷領域判定手段と、 前記温度領域判定手段により選択された温度領域別学習
値と前記負荷領域判定手段により選択された負荷領域別
学習値との両方の値に基づいて機関空燃比を調整する空
燃比調整手段と、 前記機関が暖機中であるときには、前記選択された温度
領域別学習値を前記トルク変動量に基づいて更新するこ
とにより、前記トルク変動量が所定値になるように前記
空燃比調整手段により調整される空燃比の値を変化さ
せ、前記機関の暖機完了後は、前記選択された負荷領域
別学習値の値を前記トルク変動量に基づいて更新するこ
とにより、前記トルク変動量が所定値になるように前記
空燃比調整手段により調整される空燃比の値を変化させ
る学習手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220495A JP2560443B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220495A JP2560443B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02176138A JPH02176138A (ja) | 1990-07-09 |
| JP2560443B2 true JP2560443B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=16751951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63220495A Expired - Lifetime JP2560443B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560443B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214946A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のトルク変動制御装置 |
| JP2001003790A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-09 | Toyota Motor Corp | 自動車用内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63220495A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-13 | Kowa Co | デジタル音声情報処理装置 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP63220495A patent/JP2560443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02176138A (ja) | 1990-07-09 |
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