JP2615680B2 - Air-fuel ratio learning control method for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio learning control method for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比学習制御方法に係り、特に
機関負荷と機関回転速度とによって定まる基本燃料噴射
時間、O2センサの出力信号に基づいて得られる空燃比フ
イードバツク補正係数、空燃比フイードバツク補正係数
の平均値が所定範囲内の値になるように増減される学習
値に基づいて空燃比をフイードバツク制御する内燃機関
の空燃比学習制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] relates to an air-fuel ratio learning control method for an internal combustion engine, particularly the engine load and the engine rotational speed and the basic fuel injection time determined by the output signal of the O 2 sensor Air-fuel ratio feedback control coefficient for an internal combustion engine that feedback-controls the air-fuel ratio based on a learning value that is increased or decreased so that the average value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient obtained based on the air-fuel ratio feedback coefficient is within a predetermined range. About.
従来より、排ガス中の一酸化炭素、炭化水素および窒
素酸化物を同時に浄化するために三元触媒が用いられて
おり、この三元触媒の浄化率を良好にするためO2センサ
により排ガス中の残留酸素濃度を検出して燃焼空燃比を
推定し、燃焼空燃比を理論空燃比近傍に制御するフイー
ドバツク制御が行われている。このフイードバツク制御
を行うに当っては、機関負荷(吸気管圧力PMまたは吸入
空気量Q)と機関回転速度NEとによって定まる、所定運
転領域内の基本燃料噴射時間TPをテーブルに記憶し、こ
のテーブルから得られる基本燃料噴射時間TPに、O2セン
サから出力されかつ信号処理された空燃比信号に基づい
て燃料噴射弁を比例積分動作させるための第7図に示す
空燃比フイードバツク補正係数FAFを乗算して燃料噴射
時間TAUを求め、この燃料噴射時間TAUに相当する時間燃
料噴射弁を開弁することにより空燃比を理論空燃比近傍
に制御している。上記テーブルには、所定運転領域内の
基本燃料噴射時間のみが記憶されているため、機関負荷
または機関回転速度が上記所定運転領域外の値になった
ときには、現在の機関負荷および機関回転速度に最も近
い基本燃料噴射時間を上記テーブルから求めるようにし
ている。しかし、環境変化や経時変化等により、タペツ
トクリアランスの変化によるバルブタイミングの変化、
圧力センサやエアフロメータの特性変化、燃料噴射弁の
特性変化が生じ、燃料噴射量を機関の要求燃料噴射量に
制御できなくなって空燃比を理論空燃比近傍に制御でき
ないことがある。このため、空燃比学習制御を行い、空
燃比が常に理論空燃比近傍になるように制御することが
行われている(特開昭61−16243号公報、特開昭60−233
328号公報)。この学習制御は、次式に示すように所定
条件で学習される学習値KGiを用いて空燃比フイードバ
ツク補正係数の平均値FAFAVが所定値になるように制御
するものである。Conventionally, carbon monoxide in the exhaust gas, and the three-way catalyst is used to purify hydrocarbons and nitrogen oxides simultaneously in the exhaust gas by the O 2 sensor for better purification rate of the three-way catalyst Feedback control is performed to detect the residual oxygen concentration, estimate the combustion air-fuel ratio, and control the combustion air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. In performing the feedback control, a basic fuel injection time TP in a predetermined operation region determined by an engine load (intake pipe pressure PM or intake air amount Q) and an engine speed NE is stored in a table. Is multiplied by the air-fuel ratio feedback correction factor FAF shown in FIG. 7 for proportionally integrating the fuel injection valve based on the air-fuel ratio signal output from the O 2 sensor and subjected to signal processing. Thus, the fuel injection time TAU is obtained, and the fuel injection valve is opened for a time corresponding to the fuel injection time TAU, thereby controlling the air-fuel ratio to near the stoichiometric air-fuel ratio. In the above table, only the basic fuel injection time within the predetermined operation range is stored. Therefore, when the engine load or the engine speed becomes a value outside the predetermined operation range, the current engine load and the engine speed are changed to the current values. The closest basic fuel injection time is determined from the above table. However, changes in valve timing due to changes in tapet clearance due to environmental changes and changes over time,
Changes in the characteristics of the pressure sensor and the air flow meter, and changes in the characteristics of the fuel injection valve may occur, making it impossible to control the fuel injection amount to the required fuel injection amount of the engine, so that the air-fuel ratio cannot be controlled near the stoichiometric air-fuel ratio. For this reason, air-fuel ratio learning control is performed to control the air-fuel ratio so that it is always near the stoichiometric air-fuel ratio (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-16243 and 60-233).
No. 328). In this learning control, the average value FAFAV of the air-fuel ratio feedback correction coefficient is controlled to a predetermined value using a learning value KGi learned under predetermined conditions as shown in the following equation.
TAU=TP・KGi・FAF・F(t) …(1) ただし、F(t)は暖機増量係数や始動時増量係数等
の補正係数である。また学習値KGiは機関負荷に応じて
定められている。TAU = TP ・ KGi ・ FAF ・ F (t) (1) where F (t) is a correction coefficient such as a warm-up increase coefficient or a start-time increase coefficient. The learning value KGi is determined according to the engine load.
学習値KGiは、空燃比フイードバツク制御中でかつ機
関冷却水温が所定値(例えば、80℃)を越えるとき補正
係数FAFが所定回スキツプする毎に次の方法によって学
習される。まず、空燃比フイードバツク補正係数FAFが
所定回スキツプする毎に空燃比フイードバツク補正係数
FAFの最大最小値の相加平均値FAFAV、すなわち、第7図
に示すA、B、C・・・から、 を求め、平均値FAFAVの値が所定範囲(例えば、理論空
燃比の値に対して±2%の範囲)外の値になったとき学
習によって学習値KGiを所定値増減する。すなわち、平
均値FAFAVが1.02を越えたときに学習値KGiを所定量増加
させ、平均値FAFAVが0.98未満になったときに学習値KGi
を所定値減少させる。The learning value KGi is learned by the following method every time the correction coefficient FAF is skipped a predetermined number of times during the air-fuel ratio feedback control and when the engine cooling water temperature exceeds a predetermined value (for example, 80 ° C.). First, each time the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is skipped a predetermined number of times, the air-fuel ratio feedback correction coefficient
From the arithmetic mean value FAFAV of the maximum and minimum values of FAF, that is, A, B, C... Shown in FIG. When the average FAFAV falls outside a predetermined range (for example, a range of ± 2% of the stoichiometric air-fuel ratio), the learning value KGi is increased or decreased by learning. That is, the learning value KGi is increased by a predetermined amount when the average value FAFAV exceeds 1.02, and the learning value KGi is increased when the average value FAFAV becomes less than 0.98.
Is decreased by a predetermined value.
そして、上記のように学習された学習値KGiは、スロ
ツトル弁の開閉状態および吸気管圧力(または機関1回
転当りの吸入空気量)の大きさに応じて上記(1)式に
適用され、燃料噴射時間TAUが求められる。この結果、
平均値FAFAVが1.02を越えるときには学習値が大きくさ
れて空燃比がリツチ側に制御され、平均値FAFAVが0.98
未満のときには学習値が小さくされて空燃比がリーン側
に制御され、平均値がFAFAVが1すなわち理論空燃比に
近づくよう学習制御される。The learning value KGi learned as described above is applied to the above equation (1) according to the open / close state of the throttle valve and the magnitude of the intake pipe pressure (or the amount of intake air per one revolution of the engine). The injection time TAU is determined. As a result,
When the average value FAFAV exceeds 1.02, the learning value is increased, the air-fuel ratio is controlled to the rich side, and the average value FAFAV becomes 0.98.
When the value is less than the learning value, the learning value is reduced and the air-fuel ratio is controlled to the lean side.
しかしながら、上記の技術では、所定運転領域内の基
本燃料時間を定めたテーブルを用いて、運転状態が上記
所定運転領域外になった場合にこの運転状態に最も近い
状態の基本燃料噴射時間を使用しているため、この基本
燃料噴射時間によって制御された燃料噴射量が機関要求
値からずれて誤学習される。例えば、アイドリング条件
付近を考えると、等吸気管圧力で機関回転速度を下げて
ゆくと、吸入効率が低下して要求噴射量が減少するが、
機関回転速度がテーブルの基本燃料噴射時間を定めてい
る最小機関回転速度より低下すると、基本燃料噴射時間
はこの最小機関回転速度に対応する値に固定されること
になり、要求噴射量に対して過多な燃料が噴射される
(例えば、10%リツチ)。このとき、O2センサ出力に基
づいて空燃比がフイードバツク制御されているため、空
燃比は理論空燃比にフイードバツク制御されることにな
るが、基本燃料噴射時間によって過多な燃料が噴射され
ることから空燃比フイードバツク補正係数が小さくなっ
て学習値KGiが小さな値になる。(例えば、0.9)。した
がって、例えばアイドリング時に電気負荷等により回転
がテーブル領域外まで落ち込み、その状態で学習し、そ
の後電気負荷がなくなって、回転がテーブル領域内に戻
ってきたときに、学習値がずれているため学習値が正常
な値になるまでの間制御空燃比がリーンとなりラフアイ
ドルを起こしたり、エンストに至ったりする。However, in the above technique, when the operating state is out of the predetermined operating area, the basic fuel injection time in the state closest to the operating state is used by using a table in which the basic fuel time in the predetermined operating area is determined. Therefore, the fuel injection amount controlled by the basic fuel injection time deviates from the engine required value and is erroneously learned. For example, considering the vicinity of the idling condition, if the engine speed is reduced at the equal intake pipe pressure, the suction efficiency is reduced and the required injection amount is reduced.
If the engine speed falls below the minimum engine speed that defines the basic fuel injection time in the table, the basic fuel injection time will be fixed at a value corresponding to this minimum engine speed, and Excessive fuel is injected (eg, 10% rich). At this time, since the air-fuel ratio is fed back controlled on the basis of the O 2 sensor output, the air-fuel ratio is made to be fed back controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, since the excessive fuel by the basic fuel injection time is injected The air-fuel ratio feedback correction coefficient decreases and the learning value KGi decreases. (Eg, 0.9). Therefore, for example, when idling, the rotation falls to outside the table area due to an electric load or the like, and learning is performed in that state. When the electric load disappears and rotation returns to the inside of the table area, the learning value is deviated. Until the value becomes a normal value, the control air-fuel ratio becomes lean, causing rough idle or engine stall.
本発明は上記問題点を解決するために成されたもの
で、基本燃料噴射時間のテーブルを定めた運転領域外で
学習された学習値によって、この運転領域内に戻って運
転したときに空燃比がずれないようにした内燃機関の空
燃比学習制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The learning value learned outside the operating region in which the table of the basic fuel injection time is determined is used to determine the air-fuel ratio when the vehicle returns to the operating region and operates. It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio learning control method for an internal combustion engine in which the deviation is prevented.
上記目的を達成するために本発明は、機関負荷と機関
回転速度とによって定まる所定運転領域内の基本燃料噴
射時間をテーブルに記憶し、現在の運転状態が前記所定
運転領域内に存在するときには前記テーブルから現在の
運転状態に対応する基本燃料噴射時間を演算すると共に
現在の運転状態が前記所定運転領域外に存在するときに
は前記テーブルから現在の運転状態に最も近い運転状態
に対応する基本燃料噴射時間を演算し、演算された基本
燃料噴射時間と、排ガス中の残留酸素濃度を検出するO2
センサの出力信号に基づいて得られる空燃比フイードバ
ツク補正係数と、前記空燃比フイードバツク補正係数の
平均値が所定範囲内の値になるように増減される学習値
と、に基づいて前記所定運転領域内および前記所定運転
領域外の空燃比をフイードバツク制御する内燃機関の空
燃比学習制御方法において、現在の運転状態が前記所定
運転領域外に存在するときには前記学習値の増減を停止
したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention stores a basic fuel injection time in a predetermined operation region determined by an engine load and an engine rotation speed in a table, and when the current operation state exists in the predetermined operation region, The basic fuel injection time corresponding to the current operating state is calculated from the table, and the basic fuel injection time corresponding to the operating state closest to the current operating state from the table when the current operating state is outside the predetermined operating range. O 2 for detecting the calculated basic fuel injection time and the residual oxygen concentration in the exhaust gas
The air-fuel ratio feedback correction coefficient obtained based on the output signal of the sensor, and a learning value that is increased or decreased so that the average value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient becomes a value within a predetermined range. And an air-fuel ratio learning control method for an internal combustion engine that performs feedback control of an air-fuel ratio outside the predetermined operation range, wherein the increase / decrease of the learning value is stopped when the current operation state is outside the predetermined operation range. .
本発明によれば、機関負荷と機関回転速度とによって
定まる所定運転領域内の基本燃料噴射時間がテーブルに
記憶されており、現在の運転状態が、基本燃料噴射時間
を記憶したテーブルの所定運転領域外に存在するときに
は、学習値の増減が停止され、増減が停止された一定の
学習値と、テーブルから求められた基本燃料噴射時間
と、空燃比フイードバツク補正係数とに基づいて空燃比
がフイードバツク制御される。このため、現在の運転状
態に対応しない基本燃料噴射時間を用いて空燃比を制御
した場合においても空燃比フイードバツク補正係数によ
って空燃比が理論空燃比に制御される。また、このとき
学習値は更新されないため、テーブルを定めた運転領域
外からテーブルを定めた運転領域内に戻った場合におい
ても学習値によって空燃比がずれることがなくなる。According to the present invention, the basic fuel injection time in the predetermined operating region determined by the engine load and the engine rotation speed is stored in the table, and the current operating state is determined by the predetermined operating region in the table storing the basic fuel injection time. When it is outside, the increase / decrease of the learning value is stopped, and the air-fuel ratio is controlled based on the constant learning value at which the increase / decrease is stopped, the basic fuel injection time obtained from the table, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient. Is done. Therefore, even when the air-fuel ratio is controlled using the basic fuel injection time that does not correspond to the current operation state, the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio feedback correction coefficient. At this time, since the learning value is not updated, the air-fuel ratio does not shift due to the learning value even when the operation returns from the outside of the operation region where the table is defined to the inside of the operation region where the table is defined.
以上説明したように本発明によれば、所定運転領域内
の基本燃料噴射時間をテーブルに記憶し、現在の運転状
態が所定運転領域外に存在するときには、テーブルから
現在の運転状態に最も近い運転状態に対応する基本燃料
噴射時間を演算すると共に学習値の増減を行わないよう
にし、所定運転領域内外において、演算された基本燃料
噴射時間、空燃比フィードバック補正係数および学習値
に基づいて空燃比をフィードバック制御するようにした
ので、現在の運転状態が基本燃料噴射時間が定められて
いない領域に存在するときにも空燃比を理論空燃比に制
御することができると共に、テーブルの領域外からテー
ブルの領域内に戻った直後においても学習値が最適な値
となり、空燃比のずれを原因とする機関ストール、アイ
ドリング不安定、排気エミツシヨンおよびドライバビリ
テイの悪化、触媒排気臭を防止することができる、とい
う効果が得られる。As described above, according to the present invention, the basic fuel injection time in the predetermined operation area is stored in the table, and when the current operation state is outside the predetermined operation area, the operation closest to the current operation state from the table is performed. The basic fuel injection time corresponding to the state is calculated and the learning value is not increased or decreased, and the air-fuel ratio is calculated based on the calculated basic fuel injection time, the air-fuel ratio feedback correction coefficient and the learning value inside and outside the predetermined operation region. Since the feedback control is performed, the air-fuel ratio can be controlled to the stoichiometric air-fuel ratio even when the current operation state exists in the region where the basic fuel injection time is not determined, and the table can be controlled from outside the table region. Immediately after returning to the range, the learning value becomes the optimal value, and engine stall, idling instability, and exhaust Emitsushiyon and worsening driver kink Tei, it is possible to prevent the catalyst exhaust odor, effect is obtained that.
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第2図は本発明が適用可能な燃料噴射量制御装置を
備えた4気筒4サイクル火花点火内燃機関(エンジン)
の概略を示すものである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows a four-cylinder four-cycle spark ignition internal combustion engine (engine) equipped with a fuel injection amount control device to which the present invention can be applied.
1 shows an outline.
このエンジンは、マイクロコンピュータ44によって制
御されるものであり、エアクリーナ(図示せず)の下流
側には、スロツトル弁8が配置され、スロツトル弁8の
下流側にサージタンク12が設けられている。スロツトル
弁8には、スロツトル弁が全閉状態でオンするアイドル
スイツチ10が取付けられている。このサージタンク12に
は、半導体式の圧力センサ6が取付けられている。この
圧力センサ6の出力端は、吸気管圧力の脈動成分を取除
くための時定数が小さく(例えば、1〜10msec)かつ応
答性の良いCRフイルタ等で構成されたフイルタ(第3
図)に接続されている。なお、このフイルタは圧力セン
サ内に内蔵させるようにしても良い。また、スロツトル
弁8を迂回しかつスロツトル弁上流側とスロツトル弁下
流側のサージタンク12とを連通するようにバイパス回路
14が設けられている。このバイパス路14には4極の固定
子を備えたパルスモータ16Aによって開度が調節されるI
SC(アイドルスピードコントロール)バルブ16Bが取付
けられている。サージタンク12は、インテークマニホー
ルド18及び吸気ポート22を介してエンジン20の燃焼室に
連通されている。そしてこのインテークマニホールド18
内に突出するよう各気筒毎に燃料噴射弁24が取付けられ
ている。This engine is controlled by a microcomputer 44. A throttle valve 8 is disposed downstream of an air cleaner (not shown), and a surge tank 12 is provided downstream of the throttle valve 8. An idle switch 10 which is turned on when the throttle valve 8 is fully closed is attached to the throttle valve 8. A semiconductor type pressure sensor 6 is attached to the surge tank 12. The output terminal of the pressure sensor 6 has a small time constant (for example, 1 to 10 msec) for removing a pulsating component of the intake pipe pressure and has a responsive CR filter (third filter).
(Fig.) This filter may be built in the pressure sensor. A bypass circuit bypasses the throttle valve 8 and communicates with the surge tank 12 on the upstream side of the throttle valve and the surge tank 12 on the downstream side of the throttle valve.
14 are provided. The degree of opening of the bypass passage 14 is adjusted by a pulse motor 16A having a four-pole stator.
SC (idle speed control) valve 16B is attached. The surge tank 12 is connected to a combustion chamber of the engine 20 via an intake manifold 18 and an intake port 22. And this intake manifold 18
A fuel injection valve 24 is attached to each cylinder so as to protrude inside.
エンジン20の燃焼室は、排気ポート26及びエキゾース
トマニホールド28を介して三元触媒を充填した触媒装置
(図示せず)に連通されている。このエキゾーストマニ
ホールド28には、理論空燃比を境に反転した信号を出力
するO2センサ30が取付けられている。エンジンブロツク
32には、このエンジンブロツク32を貫通してウオータジ
ヤケツト内に突出するよう冷却水温センサ34が取付けら
れている。この冷却水温センサ34は、エンジン冷却水温
を検出して水温信号を出力し、水温信号で機関温度を代
表する。なお、機関オイル温を検出して機関温度を代表
させても良い。The combustion chamber of the engine 20 is connected to a catalyst device (not shown) filled with a three-way catalyst via an exhaust port 26 and an exhaust manifold 28. The exhaust manifold 28 is provided with an O 2 sensor 30 that outputs a signal inverted at the stoichiometric air-fuel ratio. Engine block
The cooling water temperature sensor 34 is attached to the engine 32 so as to penetrate the engine block 32 and protrude into the water jacket. The coolant temperature sensor 34 detects the engine coolant temperature and outputs a coolant temperature signal, and the coolant temperature signal represents the engine temperature. The engine oil temperature may be detected to represent the engine temperature.
エンジン20のシリンダヘツド36を貫通して燃焼室内に
突出するように各気筒毎に点火プラグ38が取付けられて
いる。この点火プラグ38は、デイストリビユータ40及び
イグナイタ42を介して、マイクロコンピユータ44に接続
されている。このデイストリビユータ40内には、デイス
トリビユータシヤフトに固定されたシグナルロータとデ
イストリビユータハウジングに固定されたピツクアツプ
とで各々構成された気筒判別センサ46及び回転角センサ
48が取付けられている。気筒判別センサ46は例えば720
゜CA毎に発生されるパルス列から成る気筒判別信号を出
力し、回転角センサ48は例えば30゜CA毎に発生されるパ
ルス列から成るエンジン回転速度信号を出力する。An ignition plug 38 is attached to each cylinder so as to penetrate the cylinder head 36 of the engine 20 and protrude into the combustion chamber. The spark plug 38 is connected to a micro computer 44 via a distributor 40 and an igniter 42. In the distributor 40, a cylinder discriminating sensor 46 and a rotation angle sensor each composed of a signal rotor fixed to the distributor shaft and a pickup fixed to the distributor housing are provided.
48 are installed. The cylinder discrimination sensor 46 is, for example, 720
A cylinder discriminating signal consisting of a pulse train generated every CA is output, and the rotation angle sensor 48 outputs an engine rotation speed signal consisting of a pulse train generated every 30 CA, for example.
マイクロコンピユータ44は第3図に示すようにマイク
ロプロセツシングユニツト(MPU)60、リード・オンリ
・メモリ(ROM)62、ランダム、アクセス・メモリ(RA
M)64、バツクアツプラム(BU−RAM)66、入出力ポート
68、入力ポート70、出力ポート72、74、76及びこれらを
接続するデータバスやコントロールバス等のバス75を含
んで構成されている。入出力ポート68には、アナログ−
デジタル(A/D)変換器78とマルチプレクサ80とが順に
接続されている。マルチプレクサ80には、抵抗Rとコン
デンサンCとで構成されたフイルタ7及びバツフア82を
介して圧力センサ6が接続されると共にバツフア84を介
して冷却水温センサ34が接続されている。MPU60は、マ
ルチプレクサ80及びA/D変換器78を制御して、フイルタ
7を介して入力される圧力センサ6出力及び冷却水温セ
ンサ34出力を順次デジタル信号に変換してRAM64に記憶
させる。従って、マルチプレクサ80、A/D変換器78及びM
PU60等は、圧力センサ出力を所定時間毎にサンプリング
するサンプリング手段として作用する。入力ポート70に
は、コンパレータ88及びバツフア86を介してO2センサ30
が接続されると共に波形整形回路90を介して気筒判別セ
ンサ46及び回転角センサ48が接続されている。また、入
力ポート70にはアイドルスイツチ10が接続されている。
出力ポート72は駆動回路92を介してイグナイタ42に接続
され、出力ポート74はダウンカウンタを備えた駆動回路
94を介して燃料噴射弁24に接続され、そして出力ポート
76は駆動回路96を介してICSバルブのパルスモータ16Aに
接続されている。なお、98はクロツク、99はカウンタで
ある。上記ROM62には、以下で説明する制御ルーチンの
プログラム等が予め記憶されている。また、上記ROMに
は、第4図に示すように機関回転速度NEがN1≦NE≦N2で
かつ吸気管圧力PMがP1≦PM≦P2の領域内で、吸気管圧力
PMと機関回転速度NEとで定められた基本燃料噴射時間TP
のテーブルが予め記憶されている。N1は例えば600rpm、
P1は例えば170mmHgである。また上記RAMには、以下の第
1表に示す学習値KGi(=KG0、KG1、KG2、KG3、KG4、KG
5、KG6、KG7)のうちKG1〜KG7がスロツトル弁が開かれ
ているときの吸気管圧力PMに対応して記憶されると共
に、スロツトル弁が閉じられているときの学習値KG0が
記憶されている。なお、学習値KGiの初期値は1.0であ
る。As shown in FIG. 3, the micro computer 44 includes a micro processing unit (MPU) 60, a read only memory (ROM) 62, a random access memory (RA).
M) 64, back-up plum (BU-RAM) 66, I / O ports
68, an input port 70, output ports 72, 74, and 76, and a bus 75 such as a data bus or a control bus for connecting them. Analog input / output port 68
A digital (A / D) converter 78 and a multiplexer 80 are sequentially connected. The pressure sensor 6 is connected to the multiplexer 80 via a filter 7 composed of a resistor R and a capacitor C and a buffer 82, and the cooling water temperature sensor 34 is connected via a buffer 84. The MPU 60 controls the multiplexer 80 and the A / D converter 78 to sequentially convert the output of the pressure sensor 6 and the output of the cooling water temperature sensor 34 input via the filter 7 into digital signals and store them in the RAM 64. Therefore, multiplexer 80, A / D converter 78 and M
The PU 60 and the like function as sampling means for sampling the output of the pressure sensor every predetermined time. The input port 70, O 2 sensor 30 via the comparator 88 and buffer 86
And a cylinder discriminating sensor 46 and a rotation angle sensor 48 are connected via a waveform shaping circuit 90. The input switch 70 is connected to the idle switch 10.
The output port 72 is connected to the igniter 42 via a drive circuit 92, and the output port 74 is a drive circuit having a down counter.
Connected to fuel injector 24 via 94, and output port
Reference numeral 76 is connected to a pulse motor 16A of the ICS valve via a drive circuit 96. In addition, 98 is a clock and 99 is a counter. In the ROM 62, a control routine program and the like described below are stored in advance. Further, as shown in FIG. 4, the ROM stores the intake pipe pressure in a region where the engine speed NE is N 1 ≦ NE ≦ N 2 and the intake pipe pressure PM is P 1 ≦ PM ≦ P 2.
Basic fuel injection time TP determined by PM and engine speed NE
Is stored in advance. N 1 is, for example, 600 rpm,
P 1 is a 170mmHg for example. In the RAM, the learning values KGi shown in Table 1 below (= KG0, KG1, KG2, KG3, KG4, KG
5, KG6, KG7), KG1 to KG7 are stored corresponding to the intake pipe pressure PM when the throttle valve is open, and the learning value KG0 when the throttle valve is closed is stored. I have. Note that the initial value of the learning value KGi is 1.0.
次に上記の制御ルーチンについて説明する。第1図
は、学習ルーチンを示すもので、ステツプ100およびス
テツプ102において、現在の運転状態がN1≦NE≦N2かつP
1≦PM≦P2の領域内、すなわち基本燃料噴射時間TPを定
めたテーブルの領域内に存在しているか否かを判断す
る。ステツプ100およびステツプ102の判断が共に肯定の
ときにはステツプ104においてその他の学習条件が成立
しているか否かを判断する。その他の学習条件として
は、空燃比フイードバツク制御中である、瞬機増量およ
び始動時増量の値が零である、空燃比オープンループ制
御から空燃比フイードバツク制御に切換わった時点から
空燃比フイードバツク補正係数FAFが所定回(例えば、
6回)以上スキツプ(比例動作)している、指定クラン
ク角間の吸気管圧力の変化量の絶対値が所定値(例え
ば、3mmHg/360゜CA)以下である、アイドルスイツチが
オフしている、バツテリ電圧が所定値(例えば、12V)
以上である等があり、これらの条件の全てが同時に成立
したとき学習条件が成立したと判断される。ステツプ10
4において学習条件が成立したと判断されたときには、
ステツプ106において学習処理を実行する。 Next, the above control routine will be described. FIG. 1 shows a learning routine. In steps 100 and 102, the current operating state is N 1 ≦ NE ≦ N 2 and P
1 ≦ PM ≦ P 2 in the region, that is, determines whether or not present in the area of the table that defines the basic fuel injection time TP. When both the determinations in steps 100 and 102 are affirmative, it is determined in step 104 whether other learning conditions are satisfied. Other learning conditions include the air-fuel ratio feedback control during the air-fuel ratio feedback control, the instantaneous fuel increase and the start-up fuel increase being zero, and the air-fuel ratio feedback control from the time when the air-fuel ratio open loop control is switched to the air-fuel ratio feedback control. FAF is performed a predetermined number of times
6 times) or more (proportional operation), the absolute value of the change amount of the intake pipe pressure between designated crank angles is equal to or less than a predetermined value (for example, 3 mmHg / 360 CA), or the idle switch is off. Battery voltage is a predetermined value (for example, 12V)
When all of these conditions are satisfied at the same time, it is determined that the learning condition has been satisfied. Step 10
When it is determined that the learning conditions are satisfied in 4,
At step 106, a learning process is executed.
第5図は、上記ステツプ106の詳細を示すもので、ス
テツプ110において上記で説明した(2)式に示すよう
に空燃比フイードバツク補正係数FAF(第6図のステツ
プ122で演算)の平均値FAFAVを演算する。ステツプ112
では、学習値KG0〜KG7のうちどの学習値を学習する範囲
(学習範囲)かを判定する。この学習範囲は、学級値KG
0〜KG7に応じて第2表のように所定範囲に区分されてい
る。FIG. 5 shows the details of the step 106. In step 110, the average value FAFAV of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF (calculated in step 122 in FIG. 6) as shown in the equation (2) described above. Is calculated. Step 112
Then, it is determined which of the learning values KG0 to KG7 is to be learned (a learning range). This learning range is the class value KG
It is divided into predetermined ranges as shown in Table 2 according to 0 to KG7.
次のステツプ114およびステツプ116では、空燃比フイ
ードバツク補正係数FAFの平均値FAFAVが所定範囲内(例
えば、0.98<FAFAV<1.02)の値になっているか否かを
判断し、所定範囲内の値になっていれば学習値の更新を
行わない。一方、平均値FAFAVが上限値を越えていれば
ステツプ118においてステツプ112で判定された学習値を
所定値(例えば、0.02)大きくし、平均値FAFAVが下限
値未満になっていればステツプ120においてステツプ112
で判断された学習値を所定値(例えば、0.02)小さくす
る。 In the next steps 114 and 116, it is determined whether or not the average value FAFAV of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF is within a predetermined range (for example, 0.98 <FAFAV <1.02). If so, the learning value is not updated. On the other hand, if the average value FAFAV exceeds the upper limit value, the learning value determined in step 112 is increased by a predetermined value (for example, 0.02) in step 118, and if the average value FAFAV is less than the lower limit value, the process proceeds to step 120. Step 112
The learning value determined in (1) is reduced by a predetermined value (for example, 0.02).
第6図は所定時間(例えば、4msec)毎に実行されて
燃料噴射時間TAUを演算するルーチンを示すもので、ス
テツプ122においてO2センサ出力に基づいて空燃比フイ
ードバツク補正係数FAFを演算する。この空燃比フイー
ドバツク補正係数FAFは第7図に示すようにO2センサ出
力に応じて変化する。次のステツプ124では、第4図に
示したテーブルから現在の吸気管圧力PM、機関回転速度
NEに対応した基本燃料噴射時間TPを演算する。なお、現
在の吸気管圧力または機関回転速度がテーブルの範囲外
になっているときには、現在の吸気管圧力または機関回
転速度に最も近いテーブルの値が採用される。次のステ
ツプ126で上記(1)式に従って燃料噴射時間TAUが演算
される。Figure 6 is a predetermined time (for example, 4 msec) shows a routine that is executed every calculates the fuel injection time TAU, and calculates an air-fuel ratio fed back correction coefficient FAF based on the O 2 sensor output in step 122. The air-fuel ratio fed back correction coefficient FAF changes in accordance with the O 2 sensor output as shown in Figure 7. In the next step 124, the current intake pipe pressure PM and engine speed are obtained from the table shown in FIG.
Calculate the basic fuel injection time TP corresponding to NE. When the current intake pipe pressure or the engine speed is out of the range of the table, the value of the table closest to the current intake pipe pressure or the engine speed is adopted. In the next step 126, the fuel injection time TAU is calculated according to the above equation (1).
ここで、燃料噴射時間TAUを演算する際には、アイド
ルスイツチがオンのときには学習値KG0が採用され、ア
イドルスイツチオフでかつ吸気管圧力が210mmHg未満の
ときは学習値KGiが採用され、アイドルスイツチオフで
かつ吸気管圧力が690mmHg以上のときには学習値KG7が採
用され、これら以外のときには上記第1表から内挿法で
定められる現在の吸気管圧力に対応する学習値の値が採
用される。また、始動状態でない、機関冷却水温が所定
値(例えば、40℃)以上、高負荷または高回転時に排気
温を低下させるために行われるOTP増量が零、燃料カツ
ト中でない等の全ての条件が成立したときには空燃比フ
イードバツク条件が成立したと判断されてステツプ122
で演算された空燃比フイードバツク補正係数FAFが燃料
噴射時間の演算にそのまま使用されるが、上記の条件の
少なくとも1つが否定判断されて空燃比フイードバツク
条件が成立していないと判断されたときには空燃比フイ
ードバツク補正係数FAFの値が1.0とされて燃料噴射時間
の演算に使用される。Here, when calculating the fuel injection time TAU, the learning value KG0 is adopted when the idle switch is on, and the learning value KGi is adopted when the idle switch is off and the intake pipe pressure is less than 210 mmHg. When it is off and the intake pipe pressure is 690 mmHg or more, the learning value KG7 is adopted. Otherwise, the learning value corresponding to the current intake pipe pressure determined by interpolation from Table 1 is adopted. In addition, all conditions such as not being in the starting state, the engine cooling water temperature being equal to or higher than a predetermined value (for example, 40 ° C.), the OTP increase performed to reduce the exhaust gas temperature at high load or high rotation being zero, and not being in the fuel cut condition are satisfied. When the condition is satisfied, it is determined that the air-fuel ratio feedback condition has been satisfied, and step 122
The air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF calculated in the above is used as it is in the calculation of the fuel injection time. However, if at least one of the above conditions is negatively determined and it is determined that the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the air-fuel ratio The value of the feedback correction coefficient FAF is set to 1.0 and used for calculating the fuel injection time.
以上のように制御する結果、空燃比フイードバツク補
正係数の平均値が大きくなった場合、すなわち空燃比リ
ーン傾向を示す場合には、学習値が大きくされて燃料噴
射が実行されることから平均値が小さくなって所定範囲
内の値になり、一方平均値が小さくなった場合、すなわ
ち空燃比リツチ傾向を示す場合には、学習値が小さくさ
れて燃料噴射が実行されることから平均値が大きくなっ
て所定範囲内の値になる。また、現在の運転状態がテー
ブルの領域外になっているときに学習値を更新しないよ
うにしたので基本燃料噴射時間のずれによって誤学習さ
れることがなくなる。As a result of the above control, when the average value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient is large, that is, when the air-fuel ratio lean tendency is indicated, the learned value is increased and the fuel injection is executed. In the case where the average value decreases when the average value decreases, that is, when the average value decreases, that is, when the air-fuel ratio shows a tendency to decrease, the average value increases because the learning value is reduced and the fuel injection is performed. To a value within a predetermined range. In addition, since the learning value is not updated when the current operation state is outside the area of the table, erroneous learning due to a difference in the basic fuel injection time is prevented.
なお、上記で説明した内燃機関では、高負荷または高
回転時にOTP増量を行いこのとき空燃比フイードバツク
制御を中止しており、高負荷または高回転時に学習が行
われないことになるため、ステツプ100のNE≦N2の判断
およびステツプ102のPM≦P2の判断を省略するようにし
てもよい。また、上記では吸気管圧力と機関回転速度と
で基本燃料噴射時間を定める例について説明したが、本
発明は吸入空気量と機関回転速度とで基本燃料噴射時間
を定める内燃機関にも適用可能である。In the internal combustion engine described above, the OTP is increased at the time of high load or high rotation, and the air-fuel ratio feedback control is stopped at this time, and learning is not performed at high load or high rotation. it may be omitted decisions of NE ≦ N 2 and step 102 of determining PM ≦ P 2. In the above description, an example in which the basic fuel injection time is determined by the intake pipe pressure and the engine speed is described. However, the present invention is also applicable to an internal combustion engine in which the basic fuel injection time is determined by the intake air amount and the engine speed. is there.
第1図は本発明の実施例の学習ルーチンを示す流れ図、
第2図は本発明が適用可能な内燃機関の概略図、第3図
は第2図の制御回路の詳細を示すブロツク図、第4図は
基本燃料噴射時間のテーブルを示す線図、第5図はステ
ツプ106の詳細を示す流れ図、第6図は燃料噴射時間演
算ルーチンを示す流れ図、第7図はO2センサ出力と空燃
比フイードバツク補正係数との変化を示す線図である。 6……圧力センサ、 10……アイドルスイツチ、 24……燃料噴射弁。FIG. 1 is a flowchart showing a learning routine according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram of an internal combustion engine to which the present invention can be applied, FIG. 3 is a block diagram showing details of the control circuit of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing a table of basic fuel injection time, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing details of step 106, FIG. 6 is a flowchart showing a fuel injection time calculation routine, and FIG. 7 is a diagram showing changes in the O 2 sensor output and the air-fuel ratio feedback correction coefficient. 6 ... Pressure sensor, 10 ... Idle switch, 24 ... Fuel injection valve.
Claims (1)
所定運転領域内の基本燃料噴射時間をテーブルに記憶
し、現在の運転状態が前記所定運転領域内に存在すると
きには前記テーブルから現在の運転状態に対応する基本
燃料噴射時間を演算すると共に現在の運転状態が前記所
定運転領域外に存在するときには前記テーブルから現在
の運転状態に最も近い運転状態に対応する基本燃料噴射
時間を演算し、演算された基本燃料噴射時間と、排ガス
中の残留酸素濃度を検出するO2センサの出力信号に基づ
いて得られる空燃比フィードバック補正係数と、前記空
燃比フィードバック補正係数の平均値が所定範囲内の値
になるように増減される学習値と、に基づいて前記所定
運転領域内および前記所定運転領域外の空燃比をフィー
ドバック制御する内燃機関の空燃比学習制御方法におい
て、 現在の運転状態が前記所定運転領域外に存在するときに
は前記学習値の増減を停止したことを特徴とする内燃機
関の空燃比学習制御方法。1. A basic fuel injection time in a predetermined operation range determined by an engine load and an engine rotation speed is stored in a table, and when a current operation state exists in the predetermined operation range, a current operation state is determined from the table. And calculating the basic fuel injection time corresponding to the operating state closest to the current operating state from the table when the current operating state is outside the predetermined operating range. a basic fuel injection time, the air-fuel ratio feedback correction coefficient obtained on the basis of the output signal of the O 2 sensor for detecting the residual oxygen concentration in the exhaust gas, the mean value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient is a value within a predetermined range The feedback value of the air-fuel ratio in the predetermined operation region and the air-fuel ratio in the outside of the predetermined operation region based on the learning value that is increased or decreased In the air-fuel ratio learning control method of the engine, the air-fuel ratio learning control method for an internal combustion engine, characterized in that stops the increase or decrease of the learning value when the current operating condition is present outside the predetermined operating region.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62261465A JP2615680B2 (en) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | Air-fuel ratio learning control method for internal combustion engine |
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JPH01104937A JPH01104937A (en) | 1989-04-21 |
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JPS6060229A (en) * | 1983-09-12 | 1985-04-06 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio learning control method for internal-combustion engine |
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JPS61201845A (en) * | 1985-03-04 | 1986-09-06 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control device for internal-combustion engine |
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