JP2976547B2 - 内燃機関の燃料性状検出装置 - Google Patents

内燃機関の燃料性状検出装置

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JP2976547B2
JP2976547B2 JP3038643A JP3864391A JP2976547B2 JP 2976547 B2 JP2976547 B2 JP 2976547B2 JP 3038643 A JP3038643 A JP 3038643A JP 3864391 A JP3864391 A JP 3864391A JP 2976547 B2 JP2976547 B2 JP 2976547B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料性状検出
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】機関始動時には通常吸気通路の内壁面は
乾いており、しかも吸気通路内壁面の温度は低くなって
いる。従って吸気通路内、例えば吸気ポート内に向けて
燃料を噴射するようにした内燃機関では機関始動時に燃
料噴射が開始されると最初に噴射された燃料の一部は吸
気ポート内壁面を濡らすために使用され、従ってこの一
部の燃料は機関シリンダ内に供給されない。また、これ
に続いて噴射される燃料の一部は液状燃料の形で吸気ポ
ート内壁面に付着し、このとき吸気ポート内壁面の温度
が低いために付着した燃料がなかなか気化しない。従っ
て機関始動時には機関シリンダ内に供給される混合気は
薄くなり、良好な始動が得られなくなる。そこで通常機
関始動時には機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比が望ましい要求空燃比となるように燃料噴射量を増量
するようにしている。
【0003】しかしながら特に機関始動時における空燃
比は噴射燃料の性状の影響を大きく受け、噴射燃料が標
準燃料であるか、重質燃料であるか、軽質燃料であるか
によって空燃比が大巾に変化する。即ち、噴射燃料が揮
発性のよくない重質燃料である場合には吸気ポート内壁
面上に付着した燃料が容易に気化せず、斯くして空燃比
が要求空燃比よりもリーン側になってしまう。これに対
して噴射燃料が揮発性のよい軽質燃料である場合には吸
気ポート内壁面上に付着した燃料が容易に気化するため
に空燃比が要求空燃比よりもリッチ側になってしまう。
従って機関始動時において空燃比を要求空燃比に一致さ
せるには噴射燃料が重質燃料である場合には噴射燃料が
標準燃料である場合に比べて噴射量を増量し、噴射燃料
が軽質燃料である場合には噴射燃料が標準燃料である場
合に比べて噴射量を減量すればよいのであるがそのため
にはまず初めに噴射燃料の性状、即ち噴射燃料が標準燃
料であるのか、重質燃料であるのか、軽質燃料であるの
かを検出しなければならない。
【0004】そこで空燃比を理論空燃比とするのに必要
な基本燃料噴射時間を吸入空気量および機関回転数の関
数として予め実験により求めておいて記憶させておき、
機関排気通路内に配置した酸素濃度検出器(以下O2
ンサと称する)の出力信号に基き空燃比が理論空燃比と
なるように基本燃料噴射時間を補正して実際の燃料噴射
時間を求め、予め定められた機関運転状態における基本
燃料噴射時間と実際の燃料噴射時間のずれ量から燃料性
状を検出するようにした内燃機関が公知である(特開昭
62−147036号公報参照)。この内燃機関では燃料として
重質燃料が用いられれば実際の燃料噴射時間が基本燃料
噴射時間よりも長くなるはずであり、燃料として軽質燃
料が用いられれば実際の燃料噴射時間が基本燃料噴射時
間よりも短かくなるはずだから実際の燃料噴射時間と基
本燃料噴射時間のずれ量を求めればこのずれ量から燃料
性状を検出することができるはずであるという前提に基
いて燃料性状を検出するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが燃料性状が同
じであっても実際の燃料噴射時間と基本燃料噴射時間と
の間のずれ量は機関の運転領域により大巾に変化する。
【0006】従って或る特定の運転領域における実際の
燃料噴射時間と基本燃料噴射時間との間のずれ量に基づ
いて燃料性状を判断すると誤判断を生ずることになる。
この場合、燃料性状について誤判断をしないようにする
ためには全運転領域における実際の燃料噴射時間と基本
燃料噴射時間との間のずれ量を考慮する必要がある。
【0007】なお、上述の内燃機関のように標準燃料が
使用されているにもかかわらずに実際の燃料噴射時間が
基本燃料噴射時間よりも長くなったということで機関始
動時における燃料増量割合を増大させると空燃比が要求
空燃比よりもリッチ側となって多量の未燃HC, COが発生
し、一方標準燃料が使用されているにもかかわらずに実
際の燃料噴射時間が基本燃料噴射時間よりも短かくなっ
たということで機関始動時における燃料増量割合を減少
させると空燃比が要求空燃比よりもリーン側となって良
好な機関の始動が得られなくなる。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば図1の発明の構成図に示されるように
基本燃料噴射量を計算する基本燃料噴射量計算手段A
と、空燃比が目標空燃比となるように基本燃料噴射量を
補正する補正手段Bと、機関の運転状態に応じて分けら
れた複数の運転領域の各々について基本燃料噴射量によ
り定まる空燃比と目標空燃比とのずれ量の学習値を算出
する算出手段Cと、各運転領域における空燃比ずれ量の
学習値に対して学習精度に応じた重み付けをすると共に
重み付けされた各運転領域における学習値の全運転領域
に亘る平均値に基いて燃料性状を検出する燃料性状検出
手段Dとを具備している。
【0009】
【作用】学習精度に応じて重み付けされた各運転領域に
おける空燃比ずれ量の学習値の全運転領域に亘る平均値
に基づいて燃料性状を判断しているので燃料性状が正確
に検出される。
【0010】
【実施例】図2を参照すると、1は機関本体、2はピス
トン、3はシリンダヘッド、4は燃焼室、5は点火栓、
6は吸気弁、7は吸気ポート、8は排気弁、9は排気ポ
ートを夫々示す。吸気ポート7は対応する枝管10を介し
て共通のサージタンク11に連結され、各枝管10には吸気
ポート7内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁12
が取付けられる。この燃料噴射弁12は電子制御ユニット
30の出力信号により制御される。サージタンク11は吸気
ダクト13を介してエアクリーナ14に連結され、吸気ダク
ト13内にはスロットル弁15が配置される。サージタンク
11内にはサージタンク11内の絶対圧を検出する圧力セン
サ16が配置され、吸気ダクト13内には吸入空気温を検出
するための吸気温センサ17が配置される。また、スロッ
トル弁15にはスロットル弁15がアイドリング位置にある
ことを検出するアイドルスイッチ18が取付けられてい
る。一方、排気ポート9は排気マニホルド19に連結さ
れ、排気マニホルド19内に排気ガス中の酸素濃度を検出
するO2 センサ20が配置される。また、機関本体1には
機関冷却水温を検出するための水温センサ21が取付けら
れる。
【0011】電子制御ユニット30はディジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス31によって相互に接続され
たROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダム
アクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)3
4、入力ポート35および出力ポート36を具備する。更に
電子制御ユニット30は双方向性バス37を介してCPU 34に
接続されたバックアップRAM 38を具備する。吸気温セン
サ17は吸入空気温に比例した出力電圧を発生し、この出
力電圧はAD変換器39を介して入力ポート35に入力され
る。アイドルスイッチ18はスロットル弁15がアイドリン
グ位置にあるときにオンとなり、このアイドルスイッチ
18の出力信号は入力ポート35に入力される。圧力センサ
16はサージタンク11内の絶対圧に比例した出力電圧を発
生し、この出力電圧はAD変換器40を介して入力ポート
35に入力される。水温センサ21は機関冷却水温に比例し
た出力電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器41を介
して入力ポート35に入力される。O2 センサ20は排気ガ
ス中の酸素濃度に応じて変化する出力電圧を発生し、こ
の出力電圧はAD変換器42を介して入力ポート35に入力
される。また、大気圧センサ22は大気圧に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器43を介して入
力ポート35に入力される。更に、入力ポート35には機関
回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ23が
接続され、またイグニッションスイッチ24のオン・オフ
信号が入力ポート35に入力される。一方、出力ポート36
は駆動回路44を介して燃料噴射弁12に接続される。
【0012】次に本発明による燃料性状検出装置につい
て説明する前に本発明の実施例において採用されている
燃料噴射時間の計算方法について先に説明する。燃料噴
射時間の計算方法の第1実施例では次式に基いて実際の
燃料噴射時間TAUが計算される。 TAU=TP・FAF ・(1+FWL +FASE・KF+FR) ・KGi …(1) ここで TPは基本燃料噴射時間 FAFフィードバック補正係数 FWLは水温に依存した増量補正係数 FASEは始動時の増量補正係数 KFは燃料性状に依存した補正係数 FRはその他の補正係数 KGiは学習係数 を夫々示す。
【0013】増量補正係数FWLおよびFASEは機関始動
後暫らくの間、噴射燃料を増量するために設けられてい
る。図3からわかるように機関始動後、時間tが経過す
るにつれて増量補正係数FWLおよびFASEは徐々に小さ
くなり、機関暖機完了後はこれら増量補正係数FWLお
よびFASEは零となる。従って暖機完了後において補正係
数FRが零であるとすると暖機完了後の実際の燃料噴射
時間TAUは次式で表わされる。 TAU=TP・FAF ・KGi …(2)
【0014】次に上式(2)におけるTP, FAF, KGiにつ
いて順次説明する。なお、排気ガス中の酸素濃度に比例
して電流値が変化するO2センサを用いれば目標空燃比
として任意の空燃比を設定しうるが以後発明を理解しや
すくするために目標空燃比を理論空燃比に設定した場合
について説明する。
【0015】まず初めに上記(2)式の基本燃料噴射時
間TPについて説明すると、この基本燃料噴射時間TP
はサージタンク11内の種々の絶対圧PMと種々の機関回
転数Nに対して空燃比を理論空燃比とするのに必要な実
験により求められた噴射時間を示しており、この基本燃
料噴射時間TPは図4に示されるようにサージタンク11
内の絶対圧PMおよび機関回転数Nの関数として予めRO
M 32内に記憶されている。従って基本的には図4に示さ
れる基本燃料噴射時間TPだけ燃料噴射弁12から燃料噴
射を行えば空燃比は理論空燃比に維持される。しかしな
がら実際には部品の特性のばらつきや経時変化によって
燃料噴射弁12から基本燃料噴射時間TPだけ燃料噴射を
行っても空燃比が正確に理論空燃比に一致しない。そこ
で空燃比が理論空燃比に一致するように基本燃料噴射時
間TPを補正するために上記(2)式におけるフィード
バック補正係数FAFおよび学習係数KGiが設けられ
ている。
【0016】次に図6から図9を参照してフィードバッ
ク補正係数FAFおよび学習係数KGiについて説明す
る。図6はFAFおよびKGiを計算するためのルーチ
ンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みに
よって実行される。また、図7はタイムチャートを示し
ている。図6を参照すると、まず初めにステップ50にお
いてO2 センサ20の出力信号に基くフィードバック条件
が満たされているか否かが判別される。O2 センサ20は
温度が十分に上昇しないと正規の出力電圧を発生せず、
2 センサ20が正規の出力電圧を発生しない限りはフィ
ードバックを開始させることはできない。ステップ50で
は例えば増量補正係数FWL(図3)がほとんど零にな
っていればフィードバック条件が満たされていると判断
される。従って増量補正係数FWLがほとんど零になっ
ていないときには、即ち暖機完了前にはステップ51に進
んでフィードバック補正係数FAFが1.0とされ、一方
増量補正係数FWLがほとんど零になっているときには
ステップ52に進む。
【0017】ステップ52ではO2 センサ20の出力電圧V
が基準電圧Vo 、例えば0.45(V)よりも大きいか否か
が判別される。O2 センサ20は機関シリンダ内に供給さ
れる混合気の空燃比が理論空燃比よりも小さいとき、即
ち混合気がリッチのとき、0.9(V)程度の出力電圧を
発生し、機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が
理論空燃比よりも大きいとき、即ち混合気がリーンのと
き、0.1(V)程度の出力電圧を発生する。従って図7
からわかるようにV>Vo であれば混合気はリッチであ
り、V<Vo であれば混合気はリーンであると判断する
ことができる。
【0018】再び図6に戻って、ステップ52においてV
>Vo であると判断されると、即ちリッチであると判断
されるとステップ53に進んで前回の処理サイクルから今
回の処理サイクルの間でリーンからリッチに変化したか
否かが判別される。前回の処理サイクルから今回の処理
サイクルの間でリーンからリッチに変化したときにはス
テップ54に進んでフィードバック補正係数FAFが FAF
l とされ、次いでステップ55においてフィードバック補
正係数FAFからスキップ値Sが減算される。次いでス
テップ61に進む。一方、前回の処理サイクルから今回の
処理サイクルの間にリーンからリッチに変化していなけ
ればステップ56に進んでフィードバック補正係数FAF
から積分値K(K≪S)が減算される。従って図7に示
されるようにリーンからリッチに変化するとフィードバ
ック補正係数FAFはスキップ値だけ急激に減少せし
められ、次いで徐々に減少せしめられる。
【0019】一方、図6のステップ52においてV≦Vo
であると判断されると、即ちリーンであると判断される
とステップ57に進んで前回の処理サイクルから今回の処
理サイクルの間でリッチからリーンに変化したか否かが
判別される。前回の処理サイクルから今回の処理サイク
ルの間でリッチからリーンに変化したときにはステップ
58に進んでフィードバック補正係数FAFが FAFr とさ
れ、次いでステップ59においてフィードバック補正係数
FAFからスキップ値Sが加算される。次いでステップ
61に進む。一方、前回の処理サイクルから今回の処理サ
イクルの間にリッチからリーンに変化していなければス
テップ60に進んでフィードバック補正係数FAFに積分
値Kが加算される。従って図7に示されるようにリッチ
からリーンに変化するとフィードバック補正係数FAF
はスキップ値だけ急激に増大せしめられ、次いで徐々
に増大せしめられる。
【0020】ステップ61では FAFl と FAFr との平均値
FAFMが計算される。これら FAFl とFAFr はフィードバ
ック補正係数FAFに対してスキップ値Sが加算又は減
算される前の値であるから現在の処理ルーチンが図7の
時刻to において行われているとすると FAFl および F
AFr は夫々図7に示す値となる。従ってこのFAFMはフィ
ードバック補正係数FAFの平均値を表わしていること
になる。次いでステップ62に進んで学習領域iが判定さ
れる。
【0021】この学習領域iについて図8を参照しつつ
説明する。図8に示されるように学習領域iは0〜7の
8つの領域に分かれている。即ち、i=0はアイドリン
グ運転時を示しており、i=1〜7はサージタンク11内
の絶対圧PMの大きさにより分けられている。i=1は
絶対圧PMが小さいとき、即ち低負荷運転時を示してお
り、i=7は絶対圧PMが大きいとき、即ち高負荷運転
時を示している。図6のステップ62において例えばアイ
ドルスイッチ18の出力信号からスロットル弁15がアイド
リング位置にあると判断されかつ機関回転数Nが設定回
転数以下であると判断されたときは学習領域iは0であ
ると判定される。また、スロットル弁15がアイドリング
位置にないか或いは機関回転数Nが設定回転数以上のと
きには圧力センサ16の出力電圧に基いて学習領域iが絶
対圧PMに対応した1〜7のいずれかの領域であるかが
判定される。これら学習領域i(=0〜7)に対応して
夫々8つの学習係数KGi(i=0〜7)が割り当てら
れており、これら学習係数KGiはバックアップRAM 38
内に記憶されている。ステップ62において学習領域iが
判定されるとステップ63に進む。
【0022】ステップ63ではフィードバック補正係数F
AFの平均値FAFMが1.0よりも大きいか否かが判別され
る。FAFM>1.0のときにはステップ64に進んで学習領域
iに対応した学習係数KGiに一定値αが加算される。
一方、FAFM≦1.0のときにはステップ65に進んで学習領
域iに対応した学習係数KGiから一定値αが減算され
る。従って図7に示されるようにFAFM>1.0である間は
学習係数KGiはリーンからリッチ、或いはリッチから
リーンに変化する毎に一定値αずつ増大せしめられ、FA
FM≦1.0である間は学習係数KGiはリーンからリッ
チ、或いはリッチからリーンに変化する毎に一定値αず
つ減少せしめられる。
【0023】ところで前述したように暖機完了後におけ
る実際の燃料噴射時間TAUは次式で表わされる。 TAU=TP・FAF ・KGi この場合、燃料噴射弁12から基本燃料噴射時間TPだけ
燃料噴射を行ったときに空燃比が理論空燃比になればフ
ィードバック補正係数FAFは1.0を中心として変動
し、学習係数KGiは1.0となる。しかしながら燃料噴
射弁12から基本燃料噴射時間TPだけ燃料噴射を行った
ときに混合気がリーンになったとするとリーンである時
間がリッチである時間よりも長くなるために FAFl およ
び FAFr が共に大きくなり、従ってフィードバック補正
係数の平均値FAFMは1.0よりも次第に大きくなってい
く。フィードバック補正係数の平均値FAFMが1.0よりも
次第に大きくなっていくと学習係数KGiが次第に大き
くなる。学習係数KGiが次第に大きくなると今度はフ
ィードバック補正係数の平均値FAFMが次第に小さくな
り、1.0まで戻る。その後はフィードバック補正係数F
AFは1.0を中心として変動し、学習係数KGiは1.0
よりも大きい一定値に落ちつくことになる。
【0024】このように基本燃料噴射時間TPでもって
噴射したときにリーンになれば学習係数KGiは1.0よ
りも大きくなり、このとき基本燃料噴射時間TPでもっ
て噴射したときに得られる空燃比と理論空燃比との空燃
比のずれ量が大きくなるほど学習係数KGiは大きくな
る。一方、基本燃料噴射時間TPでもって噴射したとき
にリッチになれば学習係数KGiは1.0よりも小さくな
り、このとき基本燃料噴射時間TPでもって噴射したと
きに得られる空燃比と理論空燃比との空燃比のずれ量が
大きくなるほど学習係数KGiは小さくなる。従って学
習係数KGiは基本燃料噴射時間TPにより定まる空燃
比と目標空燃比との空燃比のずれ量を表わしていること
になる。
【0025】図8は各学習係数KGi(i=0〜7)の
実測値を示している。基本燃料噴射時間TPは通常標準
燃料を用いて実験により求められるが実験で用いられた
部品、例えば燃料噴射弁12や圧力センサ16の特性と市販
されている内燃機関に搭載されている部品の特性とは必
ずしも一致していないために市販されている内燃機関で
標準燃料を用いたとしても図9に示されるように通常学
習係数KGiは1.0とはならない。即ち、市販されてい
る内燃機関において圧力センサ16の出力電圧および機関
回転数により定まる基本燃料噴射時間TPだけ標準燃料
を噴射しても通常空燃比は理論空燃比、即ち目標空燃比
とならず、斯くして学習係数KGiは1.0にはならな
い。なお、市販されている各内燃機関の部品間において
もばらつきがあるので各学習係数KGiの値は各内燃機
関毎に異なるか、各学習係数KGiを結んで得られる曲
線の形も各内燃機関毎に異なる。また内燃機関に搭載さ
れている部品の特性が経時変化を生ずればそれに伴なっ
て各学習係数KGiが変化する。従って各学習係数KG
iは部品のばらつきと部品の経時変化の双方の影響を受
けて変化することになる。
【0026】一方、噴射燃料として揮発性のよくない重
質燃料が用いられると吸気ポート7の内壁面上に付着す
る液状燃料の量が増大する。しかしながらこのように吸
気ポート7の内壁面上に付着する液状燃料の量が増大し
ても定常運転が行われているときには付着液状燃料が定
常的に機関シリンダ内に供給されるので噴射燃料として
標準燃料を用いようと、重質燃料を用いようと空燃比は
変化しない。同様に定常運転が行われているときには噴
射燃料として標準燃料を用いようと、軽質燃料を用いよ
うと空燃比は変化しない。云い換えると定常運転時には
どのような性状の燃料を用いても学習係数KGiは変化
しないことになる。また、スロットル弁15が閉弁せしめ
られて減速運転が開始されると吸気ポート7の内壁面上
に付着した液状燃料が急激に蒸発せしめられるために一
時的にリッチとなるが、このときリッチになる時間は燃
料性状が異なってもさほど変化せず、斯くして学習係数
KGiの変化量も燃料性状にかかわらずにほぼ同じ量と
なる。また、減速中燃料噴射が行われていたとしても燃
料噴射量が少ないために吸気ポート7の内壁面上に付着
する液状燃料の量も少なく、斯くしてこのときどのよう
な性状の燃料を用いていたとしても学習係数KGiはほ
とんど変化しない。
【0027】これに対して加速運転時には噴射燃料量が
急激に増大せしめられるために吸気ポート7の内壁面上
に付着する液状燃料の量が急激に増大し、この付着液状
燃料は付着後暫らくしてからでないと機関シリンダ内に
供給されないために一時にリーンになってしまう。この
ように一時的にリーンになるのを阻止するために加速運
転時には噴射燃料を増量するようにしており、この増量
の程度は標準燃料を用いたときに目標空燃比が得られる
ように設定されている。ところが重質燃料を用いると標
準燃料を用いたときに比べて付着燃料量が多くなるため
に混合気がリーンとなり、斯くして学習係数KGiが大
きくなる。これに対して軽質燃料を用いると標準燃料を
用いたときに比べて付着燃料量が少くなるために混合気
がリッチとなり、斯くして学習係数KGiが小さくな
る。このように機関が運転されると加速運転時に燃料性
状が空燃比に与える影響によって図9に示されるように
重質燃料を用いた場合には学習係数KGiが大きくな
り、軽質燃料を用いた場合には学習係数KGiが小さく
なる。なお、減速運転時に燃料性状が学習係数KGiに
影響を与える場合には減速運転時には学習を中止する、
即ち学習係数KGiの更新を停止することが好ましい。
【0028】図9に示されるように重質燃料を用いた場
合には標準燃料を用いた場合に比べて学習係数KGiが
大きくなり、軽質燃料を用いた場合には標準燃料を用い
た場合に比べて学習係数KGiが小さくなるが学習領域
iによって燃料性状の学習係数KGiに与える影響が異
なる。次にこれについて図10を参照しつつ説明する。図
10には各学習係数KGiに対応した学習領域iが行われ
る運転の頻度と、各学習領域i毎の学習精度が示されて
いる。燃料噴射量が多くなるほど空燃比に与える燃料性
状の影響が顕著になるので絶対圧PMが大きくなるほ
ど、即ち機関負荷が高くなるほど学習領域毎の学習精度
は高くなる。また、運転頻度が高くなるほど学習する機
会が多くなるので運転頻度が高くなるほど学習精度は高
くなる。従って全体的な学習精度は学習領域毎の学習精
度と運転頻度との積の形で表わされ、この全体的な学習
精度は図10に示されるようにKG4付近でピークとな
る。KG7に対応する高負荷運転が行われる頻度はかな
り小さく、学習係数KGiが更新される頻度が少ないの
で図9に示されるように燃料性状の学習係数KGiに与
える影響がきわめて小さくなる。一方、KG0に対応す
るアイドリング運転時には燃料噴射量が少ないために吸
気ポート7の内壁面上に付着する液状燃料の量が少な
く、斯くして燃料の性状が空燃比にほとんど影響を与え
ない。云い換えると学習領域毎の学習精度が低い。従っ
てアイドリング運転時には図9に示されるように燃料性
状の学習係数KGiに与える影響は小さくなる。
【0029】次に機関始動時の燃料噴射時間について説
明する。図6のフローチャートを参照して既に説明した
ように暖機完了前にはフィードバック補正係数FAFは
1.0に固定される。従って機関始動時における実際の燃
料噴射時間TAUは次式で表わされる。 TAU=TP・(1+FWL +FASE・KF+FR) ・KGi …(3) 増量補正係数FWLは図5(A)に示されるように機関
冷却水温Tの関数であり、この増量補正係数FWLは機
関冷却水温Tが高くなるほど低くなる。従って図3に示
されるように前述した如く、増量補正係数FWLは機関
始動後、時間tを経過するにつれて小さくなる。なお、
図5(A)に示す増量補正係数FWLと機関冷却水温T
との関係は予めROM 32内に記憶されている。
【0030】一方、始動時の増量補正係数FASEは図11に
示すルーチンにより計算される。このルーチンは一定時
間毎の割込みによって実行される。図11を参照すると、
まず初めにステップ70において機関回転数Nが400r.p.m
よりも高いか否かが判別される。N≦400r.p.mのときは
ステップ71に進んで図5(B)に示す関係から増量補正
係数FASEの初期値が計算される。図5(B)に示される
ようにこの増量補正係数FASEの初期値は機関冷却水温T
の関数であり、増量補正係数FASEの初期値は機関冷却水
温Tが高くなるにつれて小さくなる。なお、図5(B)
に示す増量補正係数FASEの初期値と機関冷却水温Tとの
関係は予めROM 32内に記憶されている。図11のステップ
70においてN>400r.p.mであると判断されるとステップ
72に進んで増量補正係数FASEから一定値βが減算され
る。次いでステップ73では増量補正係数FASEが負になっ
たか否かが判別され、FASE<0になるとステップ74に進
んで増量補正係数FASEが零とされる。従って図3のKF
=1.0の実線で示されるように増量補正係数FASEは機関
始動後、機関回転数Nが400r.p.mに達するまでの間は機
関冷却水温Tにより定まる初期値に保持され、N>400
r.p.mになると時間tが経過するにつれて徐々に減少す
る。
【0031】機関始動後、暖機期間中は基本燃料噴射時
間TPが増量補正係数FWLおよび増量補正係数FASE・
KFによって補正され、このときの実際の燃料噴射時間T
AUは図3に示されるように変化する。KF=1.0は標
準燃料を用いたときに空燃比を要求空燃比にするのに必
要なFASE・KF、即ちFASEと、TAUとを表わしており、
従って標準燃料を用いた場合には実際の燃料噴射時間T
AUを図3の実線に沿わせて変化させれば機関始動後、
暖機期間中、空燃比を要求空燃比に一致させ続けること
ができることになる。
【0032】図9を参照して説明したように重質燃料を
用いた場合には標準燃料を用いた場合に比べて学習係数
KGiが大きくなる。一方、式(3)からわかるように
基本燃料噴射時間TPに学習係数KGiが乗算されてい
るので重質燃料が用いられると実際の燃料噴射時間TA
Uが増大せしめられることになる。しかしながらこのよ
うに学習係数KGiによって実際の燃料噴射時間TAU
が増大せしめられても重質燃料を用いた場合には特に機
関始動後における空燃比が要求空燃比に対してリーン側
に大巾にずれてしまう。これと同様なことが軽質燃料を
用いたときにも云える。即ち、軽質燃料が用いられると
図9に示されるように学習係数KGiが小さくなるので
実際の燃料噴射時間TAUが減少せしめられる。しかし
ながらこのように学習係数KGiによって実際の燃料噴
射時間TAUが減少せしめられても軽質燃料を用いた場
合には特に機関始動直後における空燃比が要求空燃比に
対してリッチ側に大巾にずれてしまう。
【0033】次にその理由について図12を参照して説明
する。図12において縦軸Qは燃料噴射量を示しており、
ハッチングQl は吸気ポート7の内壁面に付着する付着
燃料量を模式的に表わしている。なお、図12(A)は暖
機完了後を、図12(B)は機関始動時を示しており、い
づれも基本燃料噴射時間TPにより定まる基本燃料噴射
量Qo を噴射したときを示している。付着燃料量Ql
吸気ポート7の内壁面の温度の影響を大きく受け、従っ
て吸気ポート7の内壁面の温度が高い暖機完了後には図
12(A)に示されるように付着燃料量Ql が比較的少な
いが吸気ポート7の内壁面の温度が低い機関始動時には
図12(B)に示されるように付着燃料量Ql がかなり多
くなる。一方、図12(A)において破線Qf は実際の燃
料噴射量を表わしている。この実際の燃料噴射量Qf
基本燃料噴射量Qo を学習係数KGiによって補正する
ことによって得られたものである。図12(A)において
g は噴射後ただちに機関シリンダ内に供給される燃料
量を表わしており、空燃比はこの噴射量Qg によって支
配される。そして空燃比が目標空燃比となるようにこの
燃料量Qg が燃料性状にかかわらずに一定に維持される
ので実際の燃料噴射量Qf を表わす曲線は付着燃料量Q
l を示す曲線を平行移動したものとなる。一方、機関始
動時において燃料性状にかかわらずに空燃比を要求空燃
比に一致させるには図12(B)に示されるように実際の
燃料噴射量Qf は付着燃料量Ql を表わす曲線に沿って
変化させなければならない。ところがこのとき基本燃料
噴射量Qo を単に学習係数KGiによって補正すると実
際の燃料噴射量はQh で示されるようになる。従って基
本燃料噴射時間TPを単に学習係数KGiによって補正
しただけでは機関始動時に重質燃料が使用されていれば
大巾にリーンとなり、軽質燃料が使用されていれば大巾
にリッチとなることになる。
【0034】そこで上式(3)に示すように実際の燃料
噴射時間TAUを計算するに当って燃料性状補正係数K
Fを導入し、重質燃料が用いられたときは燃料性状補正
係数KFを大きくし、軽質燃料が用いられたときには燃
料性状補正係数KFを小さくするようにしている。即
ち、図3に示されるように重質燃料が用いられたときに
はKF>1.0として実際の燃料噴射時間TAUを長く
し、軽質燃料が用いられたときにはKF<1.0として実
際の燃料噴射時間TAUを短かくするようにしている。
なお、基本燃料噴射時間TPを燃料性状補正係数KFで
補正しなければならないのは吸気ポート7の内壁面の温
度が低いときだけである。また、例えば重質燃料が用い
られた場合においては機関始動時における吸気ポート7
の内壁面の温度が低いほど噴射燃料の増量割合を増大さ
せることが好ましい。従って燃料性状補正係数KFを機
関温度の関数とするか、或いは燃料性状補正係数KFを
機関温度が低くなるにつれて増大する補正係数に乗算す
ることが好ましい。従って上記(3)式に示す例では機
関始動直後のみ正の値をとってその他のときは零とな
り、しかも機関温度が低くなるにつれて増大する増量補
正係数FASEに燃料性状補正係数KFを乗算するようにし
ている。
【0035】このように燃料性状に応じて機関始動時に
おける実際の燃料噴射時間TAUを定めれば燃料性状に
かかわらずに機関始動時には空燃比が要求空燃比とな
り、斯くして燃料性状にかかわらずに良好な機関の始動
が得られることになる。ここで問題となるのはいかにし
て燃料性状を検出するかにある。
【0036】燃料性状を検出する最も単純な方法は燃料
タンク内の燃料の性状を直接検出する方法である。しか
しながらこの方法は実用的ではない。そこで本発明では
図9に示されるように燃料性状が学習係数KGiに反映
されることに着目し、学習係数KGiから燃料性状を検
出するようにしている。前述したように学習係数KGi
は基本燃料噴射時間TPにより定まる空燃比と目標空燃
比との空燃比のずれ量を表わしている。この空燃比のず
れ量は図9に示されるように燃料性状によっても変化す
るが部品のばらつきによっても変化する。従ってこの空
燃比のずれ量自体からは燃料性状を正確に検出すること
ができず、斯くして冒頭で述べたように空燃比のずれ量
自体から燃料性状を検出するようにした従来の内燃機関
では燃料性状を正確に検出することができない。
【0037】ところが図9に示されるように燃料性状の
差異は空燃比のずれ量の偏差、即ち学習係数KGiの偏
差の形で表われる。即ち、或る時点において燃料性状が
変化すれば燃料性状が変化した前後における学習係数K
Giに偏差を生ずる。この場合、学習係数KGi自体の
値は部品のばらつきにより変化するが学習係数KGiの
偏差は部品のばらつきの影響を全く受けない。そこで本
発明はこのことに注目して学習係数KGiの偏差から燃
料性状を検出するようにしている。ところで部品の特性
は経時変化するので長期間に亘ってみると燃料性状が変
化しなくても、例えば標準燃料が使用され続けていたと
しても学習係数KGiは変化する。しかしながら部品の
特性の経時変化は年単位で生ずるものであり、比較的短
かい期間における学習係数KGiの偏差には経時変化に
よる影響は表われてこない。従って比較的短かい期間に
おける学習係数KGiの偏差を検出すれば部品のばらつ
きの影響および部品の特性の経時変化の影響を受けるこ
となく燃料性状を正確に検出できることになる。この場
合、比較的短かい期間とは部品の特性が実質的に経時変
化を生じない期間である。この期間は特定はできないが
その意味するところは明瞭である。従って本発明は、部
品の特性の経時変化に基く空燃比の変化が実質的に生じ
ない時間内において時間間隔を隔てた2つの空燃比ずれ
量間の偏差から燃料性状を検出するようにしたことにあ
ると云える。
【0038】次に本発明による考え方を具体化した燃料
性状検出方法を図13に示すタイムチャートを参照しつつ
説明する。この燃料性状検出方法は、燃料性状が最も変
化するのは新たな燃料が補給されたときであるから新た
な燃料が補給された前後における学習係数KGiの偏差
を検出すれば燃料性状を正確に検出することができると
いう考え方に基いている。即ち、図13に示されるように
機関が運転されており(領域I)、次いで燃料補給のた
めに機関が停止され(領域II)、次いで再び機関が運転
され(領域III)、次いで短い時間機関が停止され(領域
IV) 、次いで再び機関が運転され(領域V)、次いで長
い時間機関が停止され(領域VI) 、次いで再び機関が運
転された(領域VII)場合を想定する。そして、前回の運
転時における学習係数を KGiold として記憶しておき、
この学習係数 KGiold と今回の学習係数KGiとの偏差
ΔKGを求め、この偏差ΔKGから燃料性状補正係数K
Fに対する補正量ΔKFを求め、次いでこの補正量ΔK
Fに基いて燃料性状補正係数KFが補正される。
【0039】即ち、図13において領域Iでは標準燃料が
用いられており、領域IIで重質燃料が補給されたとす
る。この場合、領域III では燃料性状の学習が進むにつ
れて学習係数KGiが前回の運転時における学習係数 K
Giold に比べて次第に大きくなり、最終的には一定値に
落ち着く。学習係数KGiが増大するとそれに伴なって
学習係数の偏差ΔKG(= KGi− KGiold ) が増大し、
この偏差ΔKGに基いて燃料性状補正係数KFに対する
補正量ΔKFが計算される。
【0040】図14(B)は学習係数の偏差ΔKGと補正
量ΔKFとの関係を示している。これらの関係は実線で
示すように直線で表わすこともできるし、破線で示すよ
うに曲線で表わすこともできる。いずれにしても偏差Δ
KGが零のときは補正量ΔKFも零となり、ΔKGが正
方向に増大すればΔKFも正方向に増大し、ΔKGが負
方向に増大すればΔKFも負方向に増大する。なお、第
14図(A)に示す関係は予めROM 32内に記憶されてい
る。従って図13に示されるように領域III においてΔK
Gが増大すればそれに伴なってΔKFも増大する。一
方、燃料性状補正係数KFは次式に基いて計算される。 KF=KF+ΔKF 従って補正値ΔKFが増大すればそれに伴なって燃料性
状補正係数KFが増大する。
【0041】次いで領域IVにおいて機関が停止され、次
いで再び領域Vにおいて機関の運転が開始されると前回
の運転時における学習係数が KGiold として記憶され
る。前回の運転時と今回の運転時では学習係数が変化し
ないから学習係数の偏差ΔKG(= KGi− KGiold )は
零となる。その結果、ΔKFも零となるので燃料性状補
正係数KFは変化することなくそのまま保持される。次
いで領域VIで機関が長時間、例えば一晩停止された後、
領域VII で機関の運転が開始されるとこのときには通常
吸気ポート7の内壁面の温度は低くなっている。しかし
ながら燃料性状補正係数KFが既に増大せしめられてい
るので重質燃料が使用されても良好な始動が得られるこ
とになる。
【0042】図13に示す例では機関停止の前後の機関運
転時における学習係数の偏差ΔKGから燃料性状を検出
するようにしており、従ってこの例では空燃比ずれ量間
の偏差を求める時間間隔は機関の停止を挾んだ一対の連
続した機関運転期間となる。なお、図13に示す例では機
関の運転を開始するときに、即ちイグニッションスイッ
チ24をオンにしたときに前回の運転時における学習係数
を KGiold として記憶するようにしており、以下の実施
例でもこの記憶方法を採用している。しかしながらイグ
ニッションスイッチ24をオフにしたときに学習係数を K
Giold として記憶することもできる。即ち、燃料の補給
が行われた前後における学習係数の偏差ΔKGを求める
ためには燃料が補給される前の学習係数を KGiold とし
て記憶しなければならない。ところで燃料が補給される
際には通常機関が停止せしめられるので上述のようにイ
グニッションスイッチ24がオン又はオフされたときに学
習係数を KGiold として記憶するようにしている。しか
しながら機関を停止しないで燃料を補給することも考え
られる。このような特殊な場合をも考慮する場合には例
えば燃料タンクの燃料キャップが取はずされたことを検
出するスイッチ、或いは燃料給油ノズルが燃料タンクの
燃料注入口内に挿入されたことを検出するスイッチを設
け、燃料キャップが取はずされたとき、或いは燃料給油
ノズルが燃料注入口内に挿入されたときにも学習係数が
KGiold として記憶されるようにしておけばよい。
【0043】一方、大気圧の変化や吸入空気温が変化し
ても、即ち機関シリンダ内に供給される吸入空気の密度
が変化しても学習係数KGiが変化する。従って学習係
数KGiの変化が燃料性状の変化に基くようにするため
には吸入空気の密度変化を考慮しなければならない。図
13に示す例ではイグニッションスイッチ24がオンにされ
たときに学習係数の偏差ΔKGを求めるようにしている
がこのときの吸入空気の密度が前回の運転時において学
習係数KGiを求めたときの吸入空気の密度と異なって
いると学習係数の偏差ΔKGが燃料性状の変化に基くも
のなのか、吸入空気の密度の変化に基くものかがわから
なくなる。この場合、学習係数 KGiold に最も影響を与
えるのは前回の運転を停止したときの吸入空気の密度で
ある。そこで以下に述べる実施例では機関運転時におけ
る大気圧と吸気温を夫々PAnew および THAnew としバッ
クアップRAM 38に記憶し、機関停止後イグニッションス
イッチ24がオンにされたときにバックアップRAM 38に記
憶されたPAnew および THA new を前回の運転停止時にお
ける大気圧PAold および吸気温 THAold とし、今回の運
転時における大気圧PAnew および吸気温 THAnew が夫々
PAold および THAol d とほぼ等しいときのみ学習係数K
Giの偏差ΔKGを求めるようにしている。
【0044】次に図15から図18を参照しつつ本発明によ
る燃料性状検出方法、およびこの燃料性状検出方法によ
り検出された燃料性状から燃料噴射時間を計算する燃料
噴射時間計算方法の第1実施例について説明する。この
第1実施例では学習係数KGiの平均値(1/i)・ΣKGi
を求め、この平均値(1/i)・ΣKGi の偏差ΔKGから燃
料性状を検出するようにしている。また、この第1実施
例では燃料性状補正係数KFは当初は1.0としてバック
アップRAM38内に記憶されている。
【0045】図15はイグニッションスイッチ24がオンと
されたときに実行されるイニシャライズ処理を示してい
る。図15を参照すると、まず初めにステップ80において
バックアップRAM 38内に記憶されている前回の機関停止
時における大気圧PAnew がPA old とされ、次いでステッ
プ81においてバックアップRAM 38内に記憶されている前
回の機関停止時における吸気温 THAnew が THAold とさ
れる。次いでステップ82ではバックアップRAM 38内に記
憶されている前回の機関停止時における学習係数KGi
の平均値(1/i)・ΣKGi を求め、この平均値(1/i)・Σ
KGi が KGMold とされる。
【0046】図16は機関運転中繰返し実行されるメイン
ルーチンを示している。このルーチンではまず初めにス
テップ90において燃料性状補正係数KFの計算が行わ
れ、次いでステップ91において実際の燃料噴射時間TA
Uの計算が行われる。次いで再びステップ90に戻る。ス
テップ90における燃料性状補正係数KFの計算ルーチン
は図17に示されており、ステップ91における実際の燃料
噴射時間TAUの計算ルーチンは図18に示されている。
【0047】図17を参照すると、まず初めにステップ10
0 において大気圧PAを表わす大気圧センサ22の出力信
号が読込まれ、この大気圧PAがPAnew としてバックア
ップRAM 38内に記憶される。次いでステップ101 におい
て吸気温THAを表わす吸気温センサ17の出力信号が読
込まれ、この吸気温THAが THAnew としてバックアッ
プRAM 38内に記憶される。次いでステップ102 ではPA
new が (PAold −a)よりも大きいか否かが判別され
る。PAnew ≧ (PAold −a)のときにはステップ103 に
進んでPAnew が (PAol d +b)よりも小さいか否かが判
別される。PAnew ≦ (PAold +b)のときにはステップ
104 に進んで THAnew が(THAold −c)よりも大きいか
否かが判別される。 THAnew ≧(THAold −c)のときに
はステップ105 に進んで THAnew が(THA old −d)より
も小さいか否かが判別される。 THAnew ≦(THAold
d)のときにはステップ106 に進む。従ってステップ10
6 に進むのは (PAold −a)≦PAne w ≦ (PAold +b)
でかつ(THAold −c)≦ THAnew ≦(THAold +d)のと
きである。ここで、a,b,c,dは小さな一定値であ
り、従って前回の機関停止時における大気圧PAold およ
び吸気温 THAold と現在の大気圧PAnew および吸気温TH
Anewとが夫々ほぼ等しいとき、即ち前回の機関停止時に
おける吸入空気の密度と現在の吸入空気の密度とがほぼ
等しいときにステップ106 に進む。
【0048】ステップ106 では全学習係数KGiの平均
値(1/i)・ΣKGi が計算され、この平均値(1/i)・ΣKG
i が KGMnew とされる。次いでステップ107 では現在の
学習係数の平均値 KGMnew と前回の機関停止時における
学習係数の平均値 KGMold との偏差ΔKGM(= KGMnew
KGMold ) が計算される。前述したようにこの偏差ΔKG
M は燃料性状を表わしており、従ってこの偏差ΔKGM か
ら燃料性状を正確に知ることができる。次いでステップ
108 ではROM 32内に記憶された図14(B)に示す関係か
ら燃料性状補正係数KFの補正量ΔKFが計算される。
次いでステップ109 では燃料性状補正係数KFに補正量
ΔKFが加算される。
【0049】図18を参照すると、先ず初めにステップ11
0 においてサージタンク11内の絶対圧PMを表わす圧力
センサ16の出力信号および機関回転数Nから図4に示す
関係に基いて基本燃料噴射時間TPが計算される。次い
でステップ111 では機関冷却水温Tを表わす水温センサ
21の出力信号に基いて図5(A)に示す関係から増量補
正係数FWLが計算される。次いでステップ112 では補
正係数FRが計算される。次いでステップ113 では図8
に示す学習領域iが判定される。次いでステップ114 で
は学習領域iに対応した学習係数KGiを用いて次式か
ら実際の燃料噴射時間TAUが計算される。 TAU=TP・FAF ・(1+FWL +FASE・KF+FR) ・KGi 次いでステップ115 では実際の燃料噴射時間TAUを表
わすデータが出力ポート36に出力され、このデータに基
いて燃料噴射弁12から燃料噴射が行われる。
【0050】第1実施例においては全学習係数KGiの
平均値(1/i)・ΣKGi から学習係数の偏差ΔKGを求め
るようにしている。しかしながら各学習係数KGiに対
する全体的な学習精度は図10に示されるように各学習係
数KGi毎に異なっており、従って燃料性状をより精度
よく検出するためには各学習係数KGiに対して図10に
示すような重みWi(i=0〜7)を付けることが好ま
しい。この場合の学習係数の平均値 KGMnew は(1/i)・
ΣKGi ・Wiで表わされる。また、この場合には図15のス
テップ82において(1/i)・ΣKGi ・Wiが KGMold とされ
る。その他については図15から図18に示すルーチンと同
じルーチンで処理される。
【0051】また、図10に示されるように学習係数KG
4に対する全体的な学習精度が最も高く、従って学習係
数KG4の偏差ΔKGから燃料性状を検出することもで
きる。図19は学習係数KG4の偏差ΔKGから燃料性状
を検出するようにした場合のイニシャライズ処理を示し
ており、図20は学習係数KG4の偏差ΔKGから燃料性
状を検出するようした場合の燃料性状補正係数KFの計
算ルーチンを示している。
【0052】図19に示すイニシャライズ処理は図15に示
すイニシャライズ処理と同様にイグニッションスイッチ
24がオンとされたときに実行され、図19におけるステッ
プ120, 121は図15におけるステップ80, 81と同じであ
る。即ち、図19を参照すると、まず初めにステップ120
においてバックアップRAM 38内に記憶されている前回の
機関停止時における大気圧PAnew がPAold とされ、次い
でステップ121 においてバックアップRAM 38内に記憶さ
れている前回の機関停止時における吸気温 THAne w が T
HAold とされる。次いでステップ122 ではバックアップ
RAM 38内に記憶されている前回の機関停止時における学
習係数KG4が KG4old とされる。
【0053】一方、図20におけるステップ 130から135
は図17におけるステップ 100から105 までと夫々同じで
あり、また図20におけるステップ137, 138は図17におけ
るステップ108, 109と同じである。即ち、図20を参照す
ると、まず初めにステップ130 において大気圧PAを表
わす大気圧センサ22の出力信号が読込まれ、この大気圧
PAがPAnew としてバックアップRAM 38内に記憶され
る。次いでステップ131において吸気温THAを表わす
吸気温センサ17の出力信号が読込まれ、この吸気温TH
Aが THAnew としてバックアップRAM 38内に記憶され
る。次いでステップ132 ではPAnew が (PAold −a)よ
りも大きいか否かが判別される。PAnew ≧ (PAold
a)のときにはステップ133 に進んでPAnew が (PAol d
+b)よりも小さいか否かが判別される。PAnew ≦ (PA
old +b)のときにはステップ134 に進んで THAnew
(THAold−c)よりも大きいか否かが判別される。 THA
new ≧(THAold −c)のときにはステップ135 に進んで
THAnew が(THA old +d)よりも小さいか否かが判別さ
れる。 THAnew ≦(THAold +d)のときにはステップ13
6 に進む。従ってステップ136 に進むのは (PAold
a)≦PAne w ≦ (PAold +b)でかつ(THAold −c)≦
THAnew ≦(THAold +d)のときである。ここで、a,
b,c,dは前述したように小さな一定値であり、従っ
て前回の機関停止時における大気圧PAold および吸気温
THAold と現在の大気圧PAne w および吸気温 THAnew
が夫々ほぼ等しいとき、即ち前回の機関停止時における
吸入空気の密度と現在の吸入空気の密度とがほぼ等しい
ときにステップ136 に進む。
【0054】ステップ136 では現在の学習係数KG4と
前回の機関停止時における学習係数KG4old との偏差ΔK
G4(= KG4− KG4old ) が計算される。この偏差ΔKG4
は燃料性状を表わしており、従ってこの偏差ΔKG4 から
燃料性状を正確に知ることができる。次いでステップ13
7 ではROM 32内に記憶された図14(C)に示す関係から
燃料性状補正係数KFの補正量ΔKFが計算される。次
いでステップ138 では燃料性状補正係数KFに補正量Δ
KFが加算される。
【0055】前述したように燃料性状補正係数KFは温
度に応じて変化する補正係数に乗算することが好まし
く、従って第1実施例ではKFを増量補正係数FASEに乗
算するようにしている。しかしながら増量補正係数FW
Lも温度に応じて変化するのでKFをこの増量補正係数
FWLに乗算することもできる。この場合には図18のス
テップ114 では次式に基いて実際の燃料噴射時間TAU
が計算される。 TAU=TP・FAF ・(1+ FWL・KF+FASE+FR) ・KGi
【0056】また、(1+FWL +FASE+FR) は温度に応
じて変化し、従ってKFを(1+FWL +FASE+FR)に乗
算することもできる。この場合の実際の燃料噴射時間T
AUの計算ルーチンが図21に示される。なお、この場合
には暖機完了後にはFKを1.0としなければならず、そ
のために図21においてステップ143, 144, 145 が設けら
れている。なお、図21におけるステップ 140から142 は
図18におけるステップ110から112 と同じであり、図21
におけるステップ146, 148は図18における113,115と夫
々同じである。
【0057】図21を参照すると、まず初めにステップ14
0 においてサージタンク11内の絶対圧PMを表わす圧力
センサ16の出力信号および機関回転数Nから図4に示す
関係に基いて基本燃料噴射時間TPが計算される。次い
でステップ141 では機関冷却水温Tを表わす水温センサ
21の出力信号に基いて図5(A)に示す関係から増量補
正係数FWLが計算される。次いでステップ142 では補
正係数FRが計算される。次いでステップ143 では水温
センサ21の出力信号に基いて機関冷却水温Tが一定値T
o よりも高いか否か、即ち暖機が完了したか否かが判別
される。T>T o のときにはステップ144 に進んでFK
o が1.0とされ、T≦To のときにはステップ145 に進
んでFKo がKFとされる。次いでステップ146 では図
8に示す学習領域iが判定される。次いでステップ147
では学習領域iに対応した学習係数KGiを用いて次式
から実際の燃料噴射時間TAUが計算される。 TAU=TP・FAF ・FKo ・(1+FWL +FASE+FR) ・KGi 次いでステップ148 では実際の燃料噴射時間TAUを表
わすデータが出力ポート36に出力され、このデータに基
いて燃料噴射弁12から燃料噴射が行われる。
【0058】図22は加速運転時に噴射燃料を増量するた
めに加速増量係数TPAEW を用いた実際の燃料噴射時間T
AUの計算ルーチンを示している。この加速増量係数TP
AEWは標準燃料を用いて加速を行った場合でも理論空燃
比が得られるように予め実験により定められている。こ
の加速増量係数TPAEW は一定値とすることもできるし、
或いは加速の度合に応じて変化させることもできる。と
ころがこのような加速増量係数TPAEW を用いると重質燃
料が用いられた場合にはリーンとなり、軽質燃料が用い
られた場合にはリッチとなる。従ってこのような加速増
量係数TPAEW を用いた場合には TPAEWに燃料性状補正係
数KFを乗算することが好ましく、そのために図22にお
いてステップ153, 154, 156 が設けられている。
【0059】図22におけるステップ 150から152 は図18
のステップ 110から112 と同じであり、図22におけるス
テップ 155および157 は図18のステップ113, 115と夫々
同じである。即ち、図22を参照すると、まず初めにステ
ップ150 においてサージタンク11内の絶対圧PMを表わ
す圧力センサ16の出力信号および機関回転数Nから図4
に示す関係に基いて基本燃料噴射時間TPが計算され
る。次いでステップ151 では機関冷却水温Tを表わす水
温センサ21の出力信号に基いて図5(A)に示す関係か
ら増量補正係数FWLが計算される。次いでステップ15
2 では補正係数FRが計算される。次いでステップ153
では例えばスロットル弁15の開弁速度から加速運転時で
あるか否かが判別される。加速運転時であるときにはス
テップ155 にジャンプし、加速運転時でないときにはス
テップ154 に進んで加速増量係数TPAEW を零にした後に
ステップ155 に進む。
【0060】ステップ155 では図8に示す学習領域iが
判定される。次いでステップ156 では学習領域iに対応
した学習係数KGiを用いて次式から実際の燃料噴射時
間TAUが計算される。 TAU=TP・FAF ・(1+FWL +FASE・KF+ TPAEW・KF+FR) ・KGi 次いでステップ157 では実際の燃料噴射時間TAUを表
わすデータが出力ポート36に出力され、このデータに基
いて燃料噴射弁12から燃料噴射が行われる。
【0061】このように TPAEWにKFを乗算することに
よって加速運転時の空燃比をかなり理論空燃比に近づけ
ることができる。しかしながらこのように TPAEWにKF
を乗算しても実際には加速運転時に重質燃料が用いられ
ていれば若干リーンとなり、軽質燃料が用いられていれ
ば若干リッチとなるので燃料性状に対する学習係数KG
iは図9に示されるようになる。
【0062】
【発明の効果】学習精度に応じて重み付けされた各運転
領域における空燃比ずれ量の学習値の全運転領域に亘る
平均値に基づいて燃料性状を判断しているので燃料性状
を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】内燃機関の全体図である。
【図3】増量補正係数および実際の燃料噴射時間の変化
を示すタイムチャートである。
【図4】基本燃料噴射時間を示す線図である。
【図5】増量補正係数と機関冷却水温との関係を示す線
図である。
【図6】フィードバック補正係数および学習係数を計算
するためのフローチャートである。
【図7】フィードバック補正係数、学習係数等の変化を
示すタイムチャートである。
【図8】学習領域を示す線図である。
【図9】学習係数を示す線図である。
【図10】各学習係数の学習精度を示す線図である。
【図11】増量補正係数を計算するためのフローチャート
である。
【図12】吸気ポート内壁面の付着燃料量を模式的に表わ
す線図である。
【図13】学習係数の偏差等の変化を示すタイムチャート
である。
【図14】学習係数の偏差と燃料性状補正係数の補正量と
の関係を示す線図である。
【図15】イニシャライズ処理を示すフローチャートであ
る。
【図16】メインルーチンを示すフローチャートである。
【図17】燃料性状補正係数を計算するためのフローチャ
ートである。
【図18】実際の燃料噴射時間を計算するためのフローチ
ャートである。
【図19】イニシャライズ処理の別の実施例を示すフロー
チャートである。
【図20】燃料性状補正係数を計算するための別の実施例
を示すフローチャートである。
【図21】実際の燃料噴射時間を計算するための別の実施
例を示すフローチャートである。
【図22】実際の燃料噴射時間を計算するための更に別の
実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
12…燃料噴射弁 15…スロットル弁 16…負圧センサ 17…吸気温センサ 20…O2 センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−147036(JP,A) 特開 平4−294266(JP,A) 特開 平3−117642(JP,A) 特開 平4−140452(JP,A) 特開 平4−279745(JP,A) 特開 昭63−41634(JP,A) 実開 平1−144446(JP,U) 特許2956237(JP,B2) 実公 平6−6217(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基本燃料噴射量を計算する基本燃料噴射
    量計算手段と、空燃比が目標空燃比となるように基本燃
    料噴射量を補正する補正手段と、機関の運転状態に応じ
    て分けられた複数の運転領域の各々について基本燃料噴
    射量により定まる空燃比と目標空燃比とのずれ量の学習
    値を算出する算出手段と、各運転領域における空燃比ず
    れ量の学習値に対して学習精度に応じた重み付けをする
    と共に重み付けされた各運転領域における学習値の全運
    転領域に亘る平均値に基いて燃料性状を検出する燃料性
    状検出手段とを具備した内燃機関の燃料性状検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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