JP2702940B2 - 燃料供給装置の校正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の燃料供給装置の校正方法に係り、
特にセンサ、アクチユエータの特性変化の補償に好適な
校正方法に関する。 〔従来の技術〕 従来の装置は、特願昭60−184294号に記載のように、
エンジン制御のシミユレート内容と目標値とで、偏差が
ある一定値以上で警報を発するとともに、偏差量に基づ
いて、補正をしていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、エンジン制御のシミユレート内容と
目標値との偏差量で補正し、システム全体で保障するた
め、センサ及びアクチユエータの個々の特性について
は、保障していない。そのため特性変化に対する保障範
囲が少ないという問題があつた。 本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし、保障範
囲の広い校正方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、内燃機関の回転数信号出力と、熱式空気
流量センサ出力とを検出し、これら出力より燃料噴射弁
の開弁時間を定めると共に、空燃比センサ出力信号に基
づいて前記燃料噴射弁の開弁時間を閉ループ制御する内
燃機関の燃料供給方法において、前記燃料噴射弁の燃料
流量特性変化の校正に際し、内燃機関の定常運転におけ
る前記燃料噴射弁の開弁時間（Ti）時の空燃比フィード
バック係数（α_１）と、前記定常運転における前記燃料
噴射弁の開弁時間（Ti）に校正用開弁時間（ΔTi）を加
えた時の空燃比フィードバック係数（α_２）を求め、前
記空燃比フィードバック係数α_１とα_２の２つの係数に
基づいて、前記燃料噴射弁の開弁時間に対する目標燃料
量特性の傾き（Ｋ）を求め、この求められた傾きＫに基
づいて、前記内燃機関に燃料を供給し、この供給された
燃料に伴う空燃比フィードバック係数（α_３）に基づい
て、前記燃料噴射弁の初期動作不能時間（無効噴射時
間）相当分を校正することによって達成される。 〔作用〕 センサ，アクチュエータの特性変化は、空燃比制御の
フィードバック補正係数の変化として現われてくる。そ
こで、定常状態においてセンサ出力と空燃比フィードバ
ック補正係数を用いて、特性変化後のセンサ，アクチュ
エータ特性自体を校正することにより、理論空燃比（λ
＝１）以外の運転条件においても、センサ及びアクチュ
エータの出力を外挿により補正が可能となる。これによ
りセンサ及びアクチュエータの全体の特性を校正でき、
広い範囲における正しいセンサ及びアクチュエータ出力
を保障できる。 〔実施例〕 第１図に本発明の実施例を示す。空気量センサ１の信
号Q_aと回転数センサ７の信号ｎより噴射弁３の開弁時間
T_iをコントローラ６で演算し、燃料Q_fをエンジン２に供
給する。コントローラ６より点火プラク４に点火信号を
供給し、排ガスが排気管８に排出され空燃比センサ５に
より空燃比が検出され、コントローラ６にフイードバツ
クされる。 第２図に実施例のフローチヤートを示す。ステツプ11
で空気量Q_a、回転数ｎ、空燃比センサ５の出力λを測定
する。次にT_p＝Q_a/n、フイードバツク補正係数α＝λ／
λ_０（λ₀:目標値）を計算する。ステツプ14で噴射時間
T_i＝K₁（T_p＝T₀）ｎ・αが計算され、燃料噴射して終了
する。このようなシステムにおいて、空気量センサ１、
噴射弁３の特性変化を補償する。 第３図に噴射弁３の開弁時間T_iと燃料量Q_fの関係を示
す。噴射弁の校正前の特性は、第３図点線で示すよう
に、Tiが一定値以下ではQfが零となる、いわゆる無効噴
射時間を有するものである。これに対応するためQa/nよ
り求めたTpの値に一定時間Toを加算し、Ti＝Tp＋Toとす
ると共に傾きK₁とすることにより、実線で示すような特
性に校正してある。しかしながら、この開弁時間Tiに対
する１噴射当りの燃料量Qfの傾き（Ｋ）は、エンジン実
装前であると共に噴射弁を構成するバネ及び電磁ソレノ
イド等の特性によりばらつくと共に、前記無効噴射時間
（To）も、噴射弁個々にばらつくものであり、補償校正
する必要がある。 つまり、第３図の校正前及び補償前の特性は Qf＝ａ＋bTi ……（１） で示される。噴射弁はエンジンに取り付ける前にTiとQf
の関係を測定し、a,bの値を求めると共に、 Qf＝K₁・Ti ……（２） Ti＝Tp＋To ……（３） 上式（２）（３）における係数K₁及びToを求め校正を
行うものである（第３図実線）。 本願は、上記エンジン取り付け前の校正に対して実際
にエンジンに装着された、実装状況下での相異及び代表
校正に対する個々のばらつきに対しても補償，校正しセ
ンサ全体の特性を保障するものである。このために、所
定量の燃料を変化させ、これに伴う空燃比センサ信号を
用いて上記（２）式及び（３）式でのK₁,Toを補償，校
正するものである。 第４図に、この上述の係数K₁,Toを空燃センサ信号を
用いて補償，校正する具体的手法について示す。 第４図ステップ25及びステップ27に求められた（補
正，校正された）K₁,Toを＊を付加して示している。 以下、第４図のフローを各ステップ毎に説明する。 ステップ21 校正できる条件であるか否かを判断する。下記条件を
満たす時のみ噴射弁特性の校正を行う。 つまり、λ＝１、絞り弁の変化速度が設定値以下、回
転数の変化速度が設定値以下という定常状態時に行うも
のである。 ステップ22 噴射弁の開弁時間を故意にΔTi増加して、供給燃料量
をΔGf増加させる。 ここで、Gfは燃料流量（例えばcc/sec）であり、下記
式で表せる。 Gf＝Qf×ｎ Qf:1噴射当りの燃料量 n:時間当りの噴射回数（エンジン回転数と等価） Qfの代わりにGfを用いたのは、本フローは定常状態を
基本として考えられる。しかし、実用上、完全な定常状
態はほとんどない。従って、ステップ22,23,26の両辺に
エンジ回転数速度ｎをかけて、エンジン回転数ｎのわず
かな変化の影響を回避するように配慮したものである。 ステップ23 空気量が一定で燃料量が増加するので、空燃比センサ
信号はλ＝１からずれる。コントローラ６内の空燃比閉
ループ制御により、フィードバック補正係数がα_１から
α_２に修正され、空燃比はλ＝１に維持される。 ステップ24 ステップ22とステップ23の式を辺々減算すると ΔT₁で両辺を割ると （１）式において、右辺の一部を下記のようにおく。 ΔK₁≡（Tp₁＋To）（α_１−α_２）／ΔT₁ ……（ｂ） ここで初期値として、Tp₁≫Toとすることにより ΔK₁＝Tp₁（α_１−α_２）／ΔＴ ……（ｂ′） を得る。 ステップ25 図３のTiに対する の傾斜K₁ ^＊は、 となるので、ステップ25では、式（ｃ）を求める。 式（３）のK₁ ^＊が真値に近いK₁である（第３図の特性
の傾きに相当）。 ステップ26 ステップ26で求めた真値に近い第３図の傾斜K₁ ^＊を使
って、空燃比閉ループ制御を行い、フィードバック補正
係数α_３を得る。 ステップ27 無効噴射時間Toの真値に近いTo^＊を求めるステップで
ある。ステップ22で、故意にΔTiを増加する前の燃料量
Gfと開弁時間Tp₁＋Toの関係は Gf₁＋K₁（Tp＋To）ｎα_１ ……（ｄ） ステップ26で、補正係数α_３を求めた時の上記関係
は、 Gf₂＝K₁ ^＊（Tp₁＋To^＊）ｎα_３ ……（ｅ） 式（ｄ）（ｅ）の無効噴射相当部は、Gfがゼロで等し
いので K₁Tonα_１＝K₁ ^＊To^＊ｎα_３ ここでK₁≒K₁ ^＊とすると、無効噴射時間相当であるTo
^＊は となる。 このTo^＊を算出して終了する。 第５図にH/W型空気量センサの特性図を示す。第５図
に示すようにH/W型空気量センサの誤差率ΔQ_a/Q_aは、l
_0gQ_aと直線関係にある。 l_0gQ_a＝Ａ＋ＢΔ^Qa/Q_a ……（４） そのためA,Bの値を測定すれば、校正できる。 第６図にQ_a校正のフローチヤートを示す。 ステップ31で校正条件の判定をする校正条件は、λ＝
１、絞り弁の変化速度が設定以下、回転数の変化速度が
設定以下であることが必要である。校正条件がY_esであ
ればQ_a1を測定し、フイードバツク補正係数αよりＱ′
_a1＝αQ_a1を計算する（ステップ32）。 次にステップ33にてＱ′_a1とQ_a1との差としてΔQ_a1を
計算し、カウンタを１加えて（ステップ34）、カウンタ
数の判定を行う（ステップ35）。 次に、Ｑ′_ａが２つ以上、つまり異なるエンジン状態
における少なくとも２点の吸入空気量及びそれらの空燃
比フィードバック係数に基づくＱ′_a1とＱ′_a2との差を
求め、この差を所定値であるＱ′_a0と比較する（ステッ
プ36;|Q′_a1−Ｑ′_a2|＞Ｑ′_a0）。 この差が設定値Ｑ′_a0以上であればＱ′_a1とＱ′_a2を
（４）式として表わし、これらの連立方程式として、ス
テップ37で（４）式の定数Ｂを、ステップ38で定数Ａを
計算して終了するものである。具体的には、まずエンジ
ンのある運転条件（定常状態）においてH/W型空気流量
信号Q_a1（誤差含む）と、この時のフィードバック係数
α_１より真の空気流量Ｑ′_a1を求める（ステップ32）。 次にステップ33においてこれらの空気流量の偏差（誤
差）ΔQ_a1を求める。 ΔQ_a1＝Ｑ′_a1−Q_a1 ここで、Ｑ′_a1:真の空気流量 Q_a1:H/W型空気流量計から得た流量（誤差
含む） これを（４）式に代入して を求め、またエンジンの他の運転条件（他の定常状態）
において、同様に を求める。 ここでΔQ_a2＝Ｑ′_a2−Q_a2であると共に、 Ｑ′_a2:エンジンの他の運転条件における真の空気流
量（Ｑ′_a2＝α₂Q_a2） Q_a2:エンジンの他の運転条件におけるH/W型空気流
量計から得た流量（誤差含む） ΔQ_a2 :エンジンの他の運転条件におけるＱ′_a2とQ_a2
との偏差（誤差） を示すものである。上記（ｆ），（ｇ）式を連立すると
共にステップ37,ステップ38で（４）式定数A,Bを算出す
る。 また、ステップ36でＱ′_a1とＱ′_a2の差（絶対値）が
設定値Ｑ′_a0以上であるときに計算を実行するのは、空
気流量が所定値以上異なる２点とすることにより、デー
タの値の差を大きくし、校正精度を高くするためであ
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、センサ、アクチユエータ毎に校正で
きるため、校正範囲を大きくとれる。またλ＝１以外の
条件では、λ＝１の値を外挿することにより校正でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例のブロツク図、第２図は本発明
の実施例の燃料噴射のフローチヤート、第３図は噴射弁
の特性図、第４図は噴射弁の校正のフローチヤート、第
５図はH/W型空気量センサの特性図、第６図はH/W型空気
量センサの校正フローチヤートである。 １……空気量センサ、２……エンジン、３……噴射弁、
５……空燃比センサ、６……コントローラ。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．内燃機関の回転数信号出力と、熱式空気流量センサ
   出力とを検出し、これら出力より燃料噴射弁の開弁時間
   を定めると共に、空燃比センサ出力信号に基づいて前記
   燃料噴射弁の開弁時間を閉ループ制御する内燃機関の燃
   料供給方法において、 前記燃料噴射弁の燃料流量特性変化の校正に際し、 内燃機関の定常運転における前記燃料噴射弁の開弁時間
   （Ti）時の空燃比フィードバック係数（α_１）と、前記
   定常運転における前記燃料噴射弁の開弁時間（Ti）に校
   正用開弁時間（ΔTi）を加えた時の空燃比フィードバッ
   ク係数（α_２）を求め、 前記空燃比フィードバック係数α_１とα_２の２つの係数
   に基づいて、前記燃料噴射弁の開弁時間に対する目標燃
   料量特性の傾き（Ｋ）を求め、この求められた傾きＫに
   基づいて、前記内燃機関に燃料を供給し、この供給され
   た燃料に伴う空燃比フィードバック係数（α_３）に基づ
   いて、前記燃料噴射弁の初期動作不能時間（無効噴射時
   間）相当分を校正することを特徴とする燃料供給装置の
   校正方法。 ２．特許請求の範囲第１項記載の燃料供給装置の校正方
   法において、前記熱式空気流量センサは、少なくとも２
   点の定常運転状態での吸入空気量（Qa₁,Qa₂）と空燃比
   フィードバック係数（α₁,α_２）を求め、 前記求められた定常運転状態での吸入空気量（Qa₁,Q
   a₂）と、前記空燃比フィードバック係数（α₁,α_２）よ
   り、燃料流量特性変化前後での吸入空気量の偏差（ΔQa
   ₁,ΔQa₂）を求め、前記偏差と前記吸入空気量が直線関
   係にある前記特性変化の関数を求め、前記求められた特
   性変化の関数に応じて前記熱式空気流量センサの校正を
   行うことを特徴とする燃料供給装置の校正方法。