JP2884469B2 - 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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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の空燃比制御装
置に関し、詳しくは、排気温度による酸素濃度検出特性
の変化に対応して空燃比制御を維持するための技術に関
する。
置に関し、詳しくは、排気温度による酸素濃度検出特性
の変化に対応して空燃比制御を維持するための技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、酸素センサで検出される排気
中の酸素濃度に基づいて、目標空燃比（理論空燃比）に
対する実際の空燃比のリッチ・リーンを判別し、かかる
判別結果に基づいて実際の空燃比を理論空燃比（目標空
燃比）に近づけるように機関への燃料供給量をフィード
バック制御する空燃比制御装置が知られている（特開昭
６０−２４０８４０号公報等参照）。
中の酸素濃度に基づいて、目標空燃比（理論空燃比）に
対する実際の空燃比のリッチ・リーンを判別し、かかる
判別結果に基づいて実際の空燃比を理論空燃比（目標空
燃比）に近づけるように機関への燃料供給量をフィード
バック制御する空燃比制御装置が知られている（特開昭
６０−２４０８４０号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記酸素セ
ンサにおける検出信号の出力特性は、排気温度の影響に
よる素子温度によって変化し、素子が活性状態であって
も排気温度が低いために素子温度が比較的低いと、例え
ばリーン出力が高くなって空燃比フィードバック制御の
制御点がリーン側にずれてしまうことがあった（図４及
び図５参照）。
ンサにおける検出信号の出力特性は、排気温度の影響に
よる素子温度によって変化し、素子が活性状態であって
も排気温度が低いために素子温度が比較的低いと、例え
ばリーン出力が高くなって空燃比フィードバック制御の
制御点がリーン側にずれてしまうことがあった（図４及
び図５参照）。
【０００４】このため、始動直後や、外気温度が低くか
つ低負荷運転されているときなどの排気温度が低い条件
下では、目標空燃比への制御精度が悪化し、機関運転性
や排気性状の悪化を招く惧れがあった。本発明は上記問
題点に鑑みなされたものであり、排気温度に影響される
ことなく安定的に高い精度で空燃比制御が行えるように
することを目的とする。
つ低負荷運転されているときなどの排気温度が低い条件
下では、目標空燃比への制御精度が悪化し、機関運転性
や排気性状の悪化を招く惧れがあった。本発明は上記問
題点に鑑みなされたものであり、排気温度に影響される
ことなく安定的に高い精度で空燃比制御が行えるように
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すよう
に構成される。図１において、空燃比フィードバック補
正値設定手段は、酸素濃度検出手段で検出される機関排
気中の酸素濃度に基づいて機関吸入混合気の空燃比を目
標空燃比に近づける方向に、燃料供給手段による燃料供
給量を補正するための空燃比フィードバック補正値を設
定する。
にかかる内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すよう
に構成される。図１において、空燃比フィードバック補
正値設定手段は、酸素濃度検出手段で検出される機関排
気中の酸素濃度に基づいて機関吸入混合気の空燃比を目
標空燃比に近づける方向に、燃料供給手段による燃料供
給量を補正するための空燃比フィードバック補正値を設
定する。
【０００６】また、空燃比学習手段は、空燃比フィード
バック補正値設定手段で設定される空燃比フィードバッ
ク補正値を運転条件別に空燃比学習補正値として学習し
て記憶する。そして、空燃比補正手段は、前記燃料供給
手段による燃料供給量を前記空燃比フィードバック補正
値及び該当する運転条件の空燃比学習補正値に基づいて
補正する。
バック補正値設定手段で設定される空燃比フィードバッ
ク補正値を運転条件別に空燃比学習補正値として学習し
て記憶する。そして、空燃比補正手段は、前記燃料供給
手段による燃料供給量を前記空燃比フィードバック補正
値及び該当する運転条件の空燃比学習補正値に基づいて
補正する。
【０００７】一方、低排温時学習禁止手段は、排気温度
検出手段で検出される機関の排気温度が所定温度以下で
あるときに、前記空燃比学習手段による空燃比学習補正
値の学習を禁止する。また、低排温時補正手段は、排気
温度検出手段で検出される機関の排気温度が所定温度以
下であるときに、前記空燃比フィードバック補正値設定
手段で設定された空燃比フィードバック補正値と、前記
空燃比学習手段で学習されている該当運転条件の空燃比
学習補正値とに基づいて前記空燃比フィードバック補正
値を補正設定する。
検出手段で検出される機関の排気温度が所定温度以下で
あるときに、前記空燃比学習手段による空燃比学習補正
値の学習を禁止する。また、低排温時補正手段は、排気
温度検出手段で検出される機関の排気温度が所定温度以
下であるときに、前記空燃比フィードバック補正値設定
手段で設定された空燃比フィードバック補正値と、前記
空燃比学習手段で学習されている該当運転条件の空燃比
学習補正値とに基づいて前記空燃比フィードバック補正
値を補正設定する。
【０００８】請求項２の発明にかかる空燃比制御装置で
は、前記低排温時補正手段が、該当運転条件の空燃比学
習補正値による空燃比補正レベルに近づける方向に、空
燃比フィードバック補正値を補正する構成とした。
は、前記低排温時補正手段が、該当運転条件の空燃比学
習補正値による空燃比補正レベルに近づける方向に、空
燃比フィードバック補正値を補正する構成とした。
【０００９】
【作用】請求項１の発明にかかる空燃比制御装置による
と、機関の排気温度が所定温度を越えているときには、
酸素濃度の検出値に基づいて設定した空燃比フィードバ
ック補正値が、運転条件別に空燃比学習補正値として学
習されるが、機関の排気温度が所定温度以下であるとき
には、前記空燃比学習補正値の学習が禁止され、空燃比
学習補正値は、排気温度が所定温度を越えているときに
設定された空燃比フィードバック補正値による補正レベ
ルのみを学習する。
と、機関の排気温度が所定温度を越えているときには、
酸素濃度の検出値に基づいて設定した空燃比フィードバ
ック補正値が、運転条件別に空燃比学習補正値として学
習されるが、機関の排気温度が所定温度以下であるとき
には、前記空燃比学習補正値の学習が禁止され、空燃比
学習補正値は、排気温度が所定温度を越えているときに
設定された空燃比フィードバック補正値による補正レベ
ルのみを学習する。
【００１０】一方、排気温度が所定温度以下であるとき
には、排気温度が所定温度を越える条件下で学習された
空燃比学習補正値と、低排温条件下で設定した空燃比フ
ィードバック補正値とに基づいて、低排温条件による空
燃比フィードバック制御の制御点のずれを検知し、以
て、空燃比フィードバック補正値を補正する。これによ
り、排気温度が低いことによって酸素濃度検出手段の検
出特性が変化しているために、空燃比フィードバック制
御の制御点が本来の目標空燃比からずれることを回避す
る。
には、排気温度が所定温度を越える条件下で学習された
空燃比学習補正値と、低排温条件下で設定した空燃比フ
ィードバック補正値とに基づいて、低排温条件による空
燃比フィードバック制御の制御点のずれを検知し、以
て、空燃比フィードバック補正値を補正する。これによ
り、排気温度が低いことによって酸素濃度検出手段の検
出特性が変化しているために、空燃比フィードバック制
御の制御点が本来の目標空燃比からずれることを回避す
る。
【００１１】請求項２の発明にかかる装置では、排気温
度が所定温度を越える条件下で学習された空燃比学習補
正値を本来の補正要求レベルであると見做して、空燃比
フィードバック補正値を前記補正要求レベルに近づける
方向に補正する。
度が所定温度を越える条件下で学習された空燃比学習補
正値を本来の補正要求レベルであると見做して、空燃比
フィードバック補正値を前記補正要求レベルに近づける
方向に補正する。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。前記吸気マニホールド５
の各ブランチ部には、各気筒別に燃料供給手段としての
燃料噴射弁６が設けられている。
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。前記吸気マニホールド５
の各ブランチ部には、各気筒別に燃料供給手段としての
燃料噴射弁６が設けられている。
【００１３】燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、後述するコントロールユニット12からの噴射パル
ス信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプ
から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧
力に調整された燃料を、機関１に間欠的に噴射供給す
る。
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、後述するコントロールユニット12からの噴射パル
ス信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプ
から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧
力に調整された燃料を、機関１に間欠的に噴射供給す
る。
【００１４】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁６の作動を制御する。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁６の作動を制御する。
【００１５】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、基準ピストン位置毎の基
準角度信号ＲＥＦと、クランク角１°又は２°毎の単位
角度信号ＰＯＳとを出力する。ここで、基準角度信号Ｒ
ＥＦの周期、或いは、所定時間内における単位角度信号
ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関回転速度Ｎ
ｅを算出できる。
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、基準ピストン位置毎の基
準角度信号ＲＥＦと、クランク角１°又は２°毎の単位
角度信号ＰＯＳとを出力する。ここで、基準角度信号Ｒ
ＥＦの周期、或いは、所定時間内における単位角度信号
ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関回転速度Ｎ
ｅを算出できる。
【００１６】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に酸素濃度検出手段
としての酸素センサ16が設けられている。前記酸素セン
サ16は、大気中の酸素濃度（基準酸素濃度）に対する排
気中の酸素濃度の比に応じた起電力を発生する公知のジ
ルコニアチューブ型の酸素濃淡電池である。この酸素セ
ンサ16は、排気中の酸素濃度が理論空燃比（本実施例に
おける目標空燃比）を境に急変することを利用し、理論
空燃比のみ（理論空燃比に対するリッチ・リーン）を検
出し得るセンサである。尚、本実施例では、始動直後な
どの低排温状態においても酸素センサ16を活性状態にで
きるように、前記酸素センサ16にヒータが備えられてい
る。
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に酸素濃度検出手段
としての酸素センサ16が設けられている。前記酸素セン
サ16は、大気中の酸素濃度（基準酸素濃度）に対する排
気中の酸素濃度の比に応じた起電力を発生する公知のジ
ルコニアチューブ型の酸素濃淡電池である。この酸素セ
ンサ16は、排気中の酸素濃度が理論空燃比（本実施例に
おける目標空燃比）を境に急変することを利用し、理論
空燃比のみ（理論空燃比に対するリッチ・リーン）を検
出し得るセンサである。尚、本実施例では、始動直後な
どの低排温状態においても酸素センサ16を活性状態にで
きるように、前記酸素センサ16にヒータが備えられてい
る。
【００１７】更に、機関排気の温度を検出する排気温度
検出手段としての排温センサ17が排気系に設けられてい
る。ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵され
たマイクロコンピュータのＣＰＵは、前記燃料噴射弁６
の燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉを、 Ｔｉ←Ｔｐ×ＣＯ×α×Ｋ＋Ｔｓ として算出する。
検出手段としての排温センサ17が排気系に設けられてい
る。ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵され
たマイクロコンピュータのＣＰＵは、前記燃料噴射弁６
の燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉを、 Ｔｉ←Ｔｐ×ＣＯ×α×Ｋ＋Ｔｓ として算出する。
【００１８】ここで、前記Ｔｐは、吸入空気流量Ｑと機
関回転速度Ｎｅとに基づいて算出される基本噴射量（基
本噴射パルス幅）であり、前記ＣＯは冷却水温度や過渡
運転などの機関運転条件に応じて前記基本燃料噴射量Ｔ
ｐを補正するための各種補正係数である。また、前記α
（初期値＝1.0 ）は、酸素センサ16で検出される空燃比
を理論空燃比に近づける方向に基本燃料噴射量Ｔｐを補
正するための空燃比フィードバック補正係数（空燃比フ
ィードバック補正値）であり、例えば比例・積分制御に
よって設定される。
関回転速度Ｎｅとに基づいて算出される基本噴射量（基
本噴射パルス幅）であり、前記ＣＯは冷却水温度や過渡
運転などの機関運転条件に応じて前記基本燃料噴射量Ｔ
ｐを補正するための各種補正係数である。また、前記α
（初期値＝1.0 ）は、酸素センサ16で検出される空燃比
を理論空燃比に近づける方向に基本燃料噴射量Ｔｐを補
正するための空燃比フィードバック補正係数（空燃比フ
ィードバック補正値）であり、例えば比例・積分制御に
よって設定される。
【００１９】また、前記Ｋは空燃比学習補正係数（空燃
比学習補正値）であり、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転
速度Ｎｅとによって区分される複数の運転条件毎に書き
換え可能に記憶され、前記空燃比フィードバック補正係
数αによる補正レベルを前記運転条件別に学習して前記
記憶データが書き換えられるようになっている。即ち、
空燃比フィードバック補正係数αによる補正要求を運転
条件別に空燃比学習補正係数Ｋとして学習・記憶し、該
空燃比学習補正係数Ｋによる補正によって空燃比フィー
ドバック補正係数αによる補正無しで得られる空燃比を
理論空燃比付近に安定させるようにしてある。
比学習補正値）であり、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転
速度Ｎｅとによって区分される複数の運転条件毎に書き
換え可能に記憶され、前記空燃比フィードバック補正係
数αによる補正レベルを前記運転条件別に学習して前記
記憶データが書き換えられるようになっている。即ち、
空燃比フィードバック補正係数αによる補正要求を運転
条件別に空燃比学習補正係数Ｋとして学習・記憶し、該
空燃比学習補正係数Ｋによる補正によって空燃比フィー
ドバック補正係数αによる補正無しで得られる空燃比を
理論空燃比付近に安定させるようにしてある。
【００２０】更に、前記Ｔｓは、バッテリ電圧の変化に
よる燃料噴射弁６の無効噴射時間の変化を補正するため
の電圧補正分である。ところで、前記酸素センサ16は、
たとえヒータによる加熱が行われる状態であっても、始
動直後や、外気温度が低くかつ低負荷で運転されている
場合などの排気温度が低い条件下では、素子温度の低下
に伴ってその出力特性が変化する（図５参照）。そし
て、かかる出力特性の変化は、酸素センサ16を用いた空
燃比フィードバック制御に影響し、制御点の目標空燃比
からのずれを生じることになってしまう（図４参照）。
よる燃料噴射弁６の無効噴射時間の変化を補正するため
の電圧補正分である。ところで、前記酸素センサ16は、
たとえヒータによる加熱が行われる状態であっても、始
動直後や、外気温度が低くかつ低負荷で運転されている
場合などの排気温度が低い条件下では、素子温度の低下
に伴ってその出力特性が変化する（図５参照）。そし
て、かかる出力特性の変化は、酸素センサ16を用いた空
燃比フィードバック制御に影響し、制御点の目標空燃比
からのずれを生じることになってしまう（図４参照）。
【００２１】そこで、本実施例では、コントロールユニ
ット12が、図３のフローチャートに示すようにして、低
排温状態における空燃比制御精度の悪化を回避するよう
になっている。尚、本実施例において、空燃比フィード
バック補正値設定手段，空燃比学習手段，空燃比補正手
段，低排温時補正手段，低排温時学習禁止手段としての
機能は、前記図３のフローチャートに示すように、コン
トロールユニット17がソフトウェア的に備えている。
ット12が、図３のフローチャートに示すようにして、低
排温状態における空燃比制御精度の悪化を回避するよう
になっている。尚、本実施例において、空燃比フィード
バック補正値設定手段，空燃比学習手段，空燃比補正手
段，低排温時補正手段，低排温時学習禁止手段としての
機能は、前記図３のフローチャートに示すように、コン
トロールユニット17がソフトウェア的に備えている。
【００２２】図３のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
酸素センサ16に設けられたヒータ故障を判別する。具体
的には、ヒータ通電回路の断線・ショートを診断し、ヒ
ータが正常に動作する場合には、ステップ２へ進む。ス
テップ２では、酸素センサ16の出力を判別することで、
酸素センサ16の故障を判別し、酸素センサ16出力が正常
であるときにはステップ３へ進む。
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
酸素センサ16に設けられたヒータ故障を判別する。具体
的には、ヒータ通電回路の断線・ショートを診断し、ヒ
ータが正常に動作する場合には、ステップ２へ進む。ス
テップ２では、酸素センサ16の出力を判別することで、
酸素センサ16の故障を判別し、酸素センサ16出力が正常
であるときにはステップ３へ進む。
【００２３】ステップ１又はステップ２で、ヒータ故障
或いは酸素センサ16故障が判別されたときには、ステッ
プ４へ進み、酸素センサ16を用いた空燃比フィードバッ
ク制御を禁止させ、オープン制御状態とする。ステップ
３では、前記排温センサ17で検出される排気温度が所定
温度（例えば400 ℃）以下であるか否かを判別する。
或いは酸素センサ16故障が判別されたときには、ステッ
プ４へ進み、酸素センサ16を用いた空燃比フィードバッ
ク制御を禁止させ、オープン制御状態とする。ステップ
３では、前記排温センサ17で検出される排気温度が所定
温度（例えば400 ℃）以下であるか否かを判別する。
【００２４】前記所定温度は、酸素センサ16における所
期の出力特性が得られる最低温度であり、この所定温度
を排気温度が上回るときには、酸素センサ16の出力に基
づいて空燃比フィードバック補正係数αを設定させるこ
とで、目標空燃比（理論空燃比）に実空燃比を制御でき
ることになる。従って、ステップ３で、排気温度が所定
温度を越えていると判別されたときには、ステップ５へ
進み、所定のフィードバック制御領域において酸素セン
サ16の出力に基づいて空燃比フィードバック補正係数α
を設定させると共に、該空燃比フィードバック補正係数
αによる補正レベルを空燃比学習補正係数Ｋとして学習
させる通常の空燃比制御を行わせる。
期の出力特性が得られる最低温度であり、この所定温度
を排気温度が上回るときには、酸素センサ16の出力に基
づいて空燃比フィードバック補正係数αを設定させるこ
とで、目標空燃比（理論空燃比）に実空燃比を制御でき
ることになる。従って、ステップ３で、排気温度が所定
温度を越えていると判別されたときには、ステップ５へ
進み、所定のフィードバック制御領域において酸素セン
サ16の出力に基づいて空燃比フィードバック補正係数α
を設定させると共に、該空燃比フィードバック補正係数
αによる補正レベルを空燃比学習補正係数Ｋとして学習
させる通常の空燃比制御を行わせる。
【００２５】一方、ステップ３で排気温度が所定温度以
下であると判別されたときには、排気温度が低いために
酸素センサ16が所期の出力特性を発揮しない状態であ
り、そのまま通常に空燃比フィードバック制御を実行さ
せると、制御点が目標空燃比からずれて運転性，排気性
状の悪化を招く惧れがある（図４参照）。そこで、ステ
ップ３で排気温度が所定温度以下であると判別されたと
きには、ステップ５ではなくステップ６以降へ進み、前
記出力特性の変化に対応した制御を実行する。
下であると判別されたときには、排気温度が低いために
酸素センサ16が所期の出力特性を発揮しない状態であ
り、そのまま通常に空燃比フィードバック制御を実行さ
せると、制御点が目標空燃比からずれて運転性，排気性
状の悪化を招く惧れがある（図４参照）。そこで、ステ
ップ３で排気温度が所定温度以下であると判別されたと
きには、ステップ５ではなくステップ６以降へ進み、前
記出力特性の変化に対応した制御を実行する。
【００２６】ステップ６では、空燃比フィードバック制
御を行う所定の運転領域であるか否かを判別し、前記所
定運転領域でないときには、ステップ４へ進み、空燃比
フィードバック補正係数αの設定を行わない（補正係数
αをクランプする）オープン制御状態とする。ステップ
６で空燃比フィードバック制御領域であると判別される
と、ステップ７へ進み、酸素センサ16の出力に基づいて
空燃比フィードバック補正係数αを設定させる。
御を行う所定の運転領域であるか否かを判別し、前記所
定運転領域でないときには、ステップ４へ進み、空燃比
フィードバック補正係数αの設定を行わない（補正係数
αをクランプする）オープン制御状態とする。ステップ
６で空燃比フィードバック制御領域であると判別される
と、ステップ７へ進み、酸素センサ16の出力に基づいて
空燃比フィードバック補正係数αを設定させる。
【００２７】ここで、通常であれば、上記ステップ７で
設定された空燃比フィードバック補正係数αに基づいて
空燃比学習補正係数Ｋの更新学習を行うところである
が、排気温度が低いために酸素センサ16の出力特性の変
化が発生していることがステップ３で予測されているか
ら、次のステップ８では、空燃比学習補正係数Ｋの学習
更新を禁止し、高排温状態で学習された空燃比学習補正
係数Ｋを更新せずにそのまま用いて空燃比学習補正を実
行させるようにする。
設定された空燃比フィードバック補正係数αに基づいて
空燃比学習補正係数Ｋの更新学習を行うところである
が、排気温度が低いために酸素センサ16の出力特性の変
化が発生していることがステップ３で予測されているか
ら、次のステップ８では、空燃比学習補正係数Ｋの学習
更新を禁止し、高排温状態で学習された空燃比学習補正
係数Ｋを更新せずにそのまま用いて空燃比学習補正を実
行させるようにする。
【００２８】即ち、排気温度が低いために酸素センサ16
の出力特性が変化しているときには（図５参照）、空燃
比フィードバック制御の制御点が目標空燃比からずれる
から（図４参照）、このときの空燃比フィードバック補
正係数αに基づいて空燃比学習補正係数Ｋを学習更新す
ると、目標空燃比からずれた制御点を学習することにな
ってしまい、排気温度が高くなったときに、かかる誤っ
た学習結果に基づいて空燃比学習補正がなされて、空燃
比制御精度を悪化させることになってしまう。このた
め、酸素センサ16の出力特性の変化を予測させる低排温
状態のときには、空燃比学習補正係数Ｋの更新学習を禁
止し、誤学習を回避するものである。
の出力特性が変化しているときには（図５参照）、空燃
比フィードバック制御の制御点が目標空燃比からずれる
から（図４参照）、このときの空燃比フィードバック補
正係数αに基づいて空燃比学習補正係数Ｋを学習更新す
ると、目標空燃比からずれた制御点を学習することにな
ってしまい、排気温度が高くなったときに、かかる誤っ
た学習結果に基づいて空燃比学習補正がなされて、空燃
比制御精度を悪化させることになってしまう。このた
め、酸素センサ16の出力特性の変化を予測させる低排温
状態のときには、空燃比学習補正係数Ｋの更新学習を禁
止し、誤学習を回避するものである。
【００２９】次のステップ９では、空燃比フィードバッ
ク補正係数αの平均値（最大値と最小値との平均値）を
求め、ステップ10では、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機
関回転速度Ｎｅとに対応する空燃比学習補正係数Ｋをマ
ップから読み出す。該読み出された空燃比学習補正係数
Ｋは、上記のように低排温時に空燃比学習が禁止される
ことから、高排温状態で学習された値となる。
ク補正係数αの平均値（最大値と最小値との平均値）を
求め、ステップ10では、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機
関回転速度Ｎｅとに対応する空燃比学習補正係数Ｋをマ
ップから読み出す。該読み出された空燃比学習補正係数
Ｋは、上記のように低排温時に空燃比学習が禁止される
ことから、高排温状態で学習された値となる。
【００３０】前記ステップ９における平均値の演算は、
空燃比フィードバック補正係数αが、空燃比反転時の比
例制御と、反転間における積分制御とによって設定され
る構成の場合には、比例制御毎に求められる補正係数α
の最大・最小値を空燃比反転毎に平均して求められる。
そして、ステップ11では、前記空燃比学習補正係数Ｋ
と、現状の空燃比補正値（←空燃比フィードバック補正
係数αの平均値×空燃比学習補正係数Ｋ）との偏差を補
正値Ａとして設定し、次のステップ12では、前記補正値
Ａを空燃比フィードバック補正係数αに加算して補正係
数αを補正設定する。尚、前記平均値が空燃比反転毎に
求められる場合には、前記補正係数αの補正は、空燃比
反転毎に行われることになる。
空燃比フィードバック補正係数αが、空燃比反転時の比
例制御と、反転間における積分制御とによって設定され
る構成の場合には、比例制御毎に求められる補正係数α
の最大・最小値を空燃比反転毎に平均して求められる。
そして、ステップ11では、前記空燃比学習補正係数Ｋ
と、現状の空燃比補正値（←空燃比フィードバック補正
係数αの平均値×空燃比学習補正係数Ｋ）との偏差を補
正値Ａとして設定し、次のステップ12では、前記補正値
Ａを空燃比フィードバック補正係数αに加算して補正係
数αを補正設定する。尚、前記平均値が空燃比反転毎に
求められる場合には、前記補正係数αの補正は、空燃比
反転毎に行われることになる。
【００３１】前記ステップ10で読み出した空燃比学習補
正係数Ｋは、排気温度条件は異なるものの、現在の機関
運転条件（基本燃料噴射量Ｔｐと回転速度Ｎｅとが同じ
条件）において目標空燃比を得るための要求補正レベル
を学習した値である。ここで、学習が進行していれば、
高排温条件では補正係数αを初期値の1.0 を中心として
変化させることで、目標空燃比が得られることになり、
補正要求は、空燃比学習補正係数Ｋのみで示されること
になる。
正係数Ｋは、排気温度条件は異なるものの、現在の機関
運転条件（基本燃料噴射量Ｔｐと回転速度Ｎｅとが同じ
条件）において目標空燃比を得るための要求補正レベル
を学習した値である。ここで、学習が進行していれば、
高排温条件では補正係数αを初期値の1.0 を中心として
変化させることで、目標空燃比が得られることになり、
補正要求は、空燃比学習補正係数Ｋのみで示されること
になる。
【００３２】一方、ステップ10で設定される空燃比フィ
ードバック補正係数αは、低排温状態であるために所期
の出力特性ではない特性で酸素濃度検出信号を出力して
いる酸素センサ16を用いて設定された値であって、制御
点がずれているものと予測される。そして、空燃比フィ
ードバック補正係数αと空燃比学習補正係数Ｋとによる
総合的な補正レベルは、排気温度に因らずに略一定であ
るはずだから、空燃比学習補正係数Ｋと〔空燃比フィー
ドバック補正係数αの平均値×空燃比学習補正係数Ｋ〕
との偏差は、低排温条件であることによる酸素センサ16
の出力特性の変化がもたらした制御点の誤差を示すこと
になる。
ードバック補正係数αは、低排温状態であるために所期
の出力特性ではない特性で酸素濃度検出信号を出力して
いる酸素センサ16を用いて設定された値であって、制御
点がずれているものと予測される。そして、空燃比フィ
ードバック補正係数αと空燃比学習補正係数Ｋとによる
総合的な補正レベルは、排気温度に因らずに略一定であ
るはずだから、空燃比学習補正係数Ｋと〔空燃比フィー
ドバック補正係数αの平均値×空燃比学習補正係数Ｋ〕
との偏差は、低排温条件であることによる酸素センサ16
の出力特性の変化がもたらした制御点の誤差を示すこと
になる。
【００３３】そこで、空燃比学習補正係数Ｋが真の補正
要求レベルを示すものと見做し、高排温状態における補
正レベルと略同等の補正が施されるように、前記偏差を
空燃比フィードバック補正係数αに加算して、低排温条
件で酸素センサ16の出力特性が変化することによる空燃
比フィードバック制御点のずれを補正するようにしたも
のである。
要求レベルを示すものと見做し、高排温状態における補
正レベルと略同等の補正が施されるように、前記偏差を
空燃比フィードバック補正係数αに加算して、低排温条
件で酸素センサ16の出力特性が変化することによる空燃
比フィードバック制御点のずれを補正するようにしたも
のである。
【００３４】従って、始動直後や外気温度が低くかつ低
負荷運転されているような場合であって、排気温度が低
く、酸素センサ16の所期の出力特性が得られない状態で
あっても、略目標空燃比付近にフィードバック制御する
ことができ、以て、機関運転性，排気性状の改善を図る
ことができるようになる。尚、上記実施例では、空燃比
フィードバック補正係数αが比例・積分制御される構成
としたが、かかる制御方法に限定されるものではなく、
例えば比例・積分・微分制御を用いる構成であっても良
い。
負荷運転されているような場合であって、排気温度が低
く、酸素センサ16の所期の出力特性が得られない状態で
あっても、略目標空燃比付近にフィードバック制御する
ことができ、以て、機関運転性，排気性状の改善を図る
ことができるようになる。尚、上記実施例では、空燃比
フィードバック補正係数αが比例・積分制御される構成
としたが、かかる制御方法に限定されるものではなく、
例えば比例・積分・微分制御を用いる構成であっても良
い。
【００３５】また、空燃比学習補正係数Ｋの学習更新を
低排温条件で停止すると共に、空燃比学習補正係数Ｋを
用いた学習補正をも停止する構成としても良く、この場
合、高排温時に学習した学習補正係数Ｋと、低排温時の
空燃比フィードバック補正係数αとの偏差を補正値Ａと
して補正係数αの補正設定を行わせる構成とすれば良
い。
低排温条件で停止すると共に、空燃比学習補正係数Ｋを
用いた学習補正をも停止する構成としても良く、この場
合、高排温時に学習した学習補正係数Ｋと、低排温時の
空燃比フィードバック補正係数αとの偏差を補正値Ａと
して補正係数αの補正設定を行わせる構成とすれば良
い。
【００３６】また、本実施例では、排気温度を直接的に
検出するセンサを設けたが、冷却水温度，外気温度，機
関負荷，始動後時間等の情報から間接的に排気温度を検
出する構成としても良く、また、酸素センサ16の出力レ
ベルから排気温度状態を推定する構成であっても良い。
検出するセンサを設けたが、冷却水温度，外気温度，機
関負荷，始動後時間等の情報から間接的に排気温度を検
出する構成としても良く、また、酸素センサ16の出力レ
ベルから排気温度状態を推定する構成であっても良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、機
関排気中の酸素濃度を介して機関吸入混合気の空燃比を
検出して、目標空燃比を得るためのフィードバック制御
を行う空燃比制御装置において、排気温度が低いために
酸素濃度検出の特性が所期特性から変化しても、空燃比
フィードバック制御における制御点が目標空燃比からず
れることを回避でき、以て、低排温状態における機関運
転性，排気性状を改善できるという効果がある。
関排気中の酸素濃度を介して機関吸入混合気の空燃比を
検出して、目標空燃比を得るためのフィードバック制御
を行う空燃比制御装置において、排気温度が低いために
酸素濃度検出の特性が所期特性から変化しても、空燃比
フィードバック制御における制御点が目標空燃比からず
れることを回避でき、以て、低排温状態における機関運
転性，排気性状を改善できるという効果がある。
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】実施例の空燃比フィードバック制御を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図４】従来制御の問題点を説明するための線図。
【図５】酸素センサの排気温度による出力特性変化を示
す線図。
す線図。
１ 機関 ６ 燃料噴射弁 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 16 酸素センサ 17 排温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−44556（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−214993（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3250（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−64643（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−88933（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−240840（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63950（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−131048（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−107746（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/14 310 F02D 45/00 312 F02D 45/00 340
Claims (2)
- 【請求項１】機関排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度
検出手段と、 該酸素濃度検出手段で検出される酸素濃度に基づいて機
関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に近づける方向に、
燃料供給手段による燃料供給量を補正するための空燃比
フィードバック補正値を設定する空燃比フィードバック
補正値設定手段と、 該空燃比フィードバック補正値設定手段で設定される空
燃比フィードバック補正値を運転条件別に空燃比学習補
正値として学習して記憶する空燃比学習手段と、 前記燃料供給手段による燃料供給量を前記空燃比フィー
ドバック補正値及び該当する運転条件の空燃比学習補正
値に基づいて補正する空燃比補正手段と、 機関の排気温度を検出する排気温度検出手段と、 該排気温度検出手段で検出される排気温度が所定温度以
下であるときに、前記空燃比学習手段による空燃比学習
補正値の学習を禁止する低排温時学習禁止手段と、 前記排気温度検出手段で検出される排気温度が所定温度
以下であるときに、前記空燃比フィードバック補正値設
定手段で設定された空燃比フィードバック補正値と、前
記空燃比学習手段で学習されている該当運転条件の空燃
比学習補正値とに基づいて前記空燃比フィードバック補
正値を補正設定する低排温時補正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の空燃比
制御装置。 - 【請求項２】前記低排温時補正手段が、該当運転条件の
空燃比学習補正値による空燃比補正レベルに近づける方
向に、空燃比フィードバック補正値を補正することを特
徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6028636A JP2884469B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/395,603 US5505184A (en) | 1994-02-28 | 1995-02-27 | Method and apparatus for controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine |
| KR1019950004097A KR100204830B1 (ko) | 1994-02-28 | 1995-02-28 | 내연기관의 공연비 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6028636A JP2884469B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238853A JPH07238853A (ja) | 1995-09-12 |
| JP2884469B2 true JP2884469B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=12254028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6028636A Expired - Lifetime JP2884469B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5505184A (ja) |
| JP (1) | JP2884469B2 (ja) |
| KR (1) | KR100204830B1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3644172B2 (ja) * | 1997-01-16 | 2005-04-27 | 日産自動車株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| US6026794A (en) * | 1997-09-11 | 2000-02-22 | Denso Corporation | Control apparatus for internal combustion engine |
| KR100349846B1 (ko) * | 1999-10-01 | 2002-08-22 | 현대자동차주식회사 | 차량의 엔진 공기량 학습치 보정 방법 |
| JP2002180876A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-26 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| FR2859282B1 (fr) * | 2003-09-03 | 2005-12-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de supervision du recalage d'au moins un parametre de controle du fonctionnement d'un moteur |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240840A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-29 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2697251B2 (ja) * | 1990-05-28 | 1998-01-14 | 日産自動車株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| JP3326811B2 (ja) * | 1992-05-19 | 2002-09-24 | 株式会社デンソー | 内燃機関のリーンバーン制御装置 |
| JPH0666186A (ja) * | 1992-08-17 | 1994-03-08 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
| US5400762A (en) * | 1992-08-24 | 1995-03-28 | Chrysler Corporation | Method for determining fuel composition |
| US5404718A (en) * | 1993-09-27 | 1995-04-11 | Ford Motor Company | Engine control system |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6028636A patent/JP2884469B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-27 US US08/395,603 patent/US5505184A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-28 KR KR1019950004097A patent/KR100204830B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5505184A (en) | 1996-04-09 |
| KR950033021A (ko) | 1995-12-22 |
| JPH07238853A (ja) | 1995-09-12 |
| KR100204830B1 (ko) | 1999-06-15 |
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