JPH01244134A - 燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関の燃料制御に用−る吸気量センサ
、例えば熱線式吸気量センサの経時変化を補正可能とし
た燃料制御装置に関する。

〔従来の技術〕

熱線式吸気量センサは熱線表面に付着する物質によって
特性変化が生じ、その結果、機関への燃料供給量に誤差
を生じ、排気ガスの悪化や運転性能の低下といった問題
を招来する＠ ベーン形の吸気量センサも摺動部への付着物質によって
特性変化が生じ、同様の問題が生じる。

しかも付着物によって生ずる特性変化は吸気量センサを
通過する流量に強く依存する。このような特性変化を補
正するためには空燃比センサによる負帰還制すれは良い
が、この負帰還制御できない領域での補正のため、例え
は特開昭５８−１５００５１号公報にて示される学習補
正の方法が知られている。これは、機関の排気管に設け
られた空燃比センサの出力を負帰還して空燃比を補正す
る装置であって、該負帰還量をメモリに記憶しておき、
メモリの内容によって燃料制御の基本値を負帰還領域以
外にお−でも補正するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで理論空燃比よシ濃−空燃比を要求される負帰還
領域外の高流量域において吸気量センサの特性変化を負
帰還補正できる領域の補正量から推定して、学習補正す
る場合、負帰還補正時にその領域に特異的に作用する一
過性の空燃比エラーがあるときは推定する学習補正値は
誤まった値となシ、高流量域の空燃比エラーを助長する
恐れがある０このような一過性のエラーとして影響度の
高いものに、キャニスタに捕捉された蒸発燃料を機関の
吸気通路にパージしたとき発生する空燃比エラーがある
。このパージによる影響は機関が低負荷で運転されてい
るとき、すなわち吸気量が小さ−と吉相当人きく、高流
量のときは比較的小さいレベルである。このためパージ
の影響を除去しないと推定による学習補正は成立しない
。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、このパージによる学習値のエラーを防止し、正し
い学習値を形成して常に良好な燃料制御を実行可能な燃
料制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る燃料制御装置は、吸気量センサの出力が
予め定めた代表点近傍にあるとき、空燃比負帰還補正量
またはこれに関係する量を対応するメモリに書込む手段
と空燃比制御の基本量をメモリの内容によって補正する
手段と、さらに、負帰還補正量またはこれに関係する量
のメモリに書込む作動をパージガス制御弁の状態に基づ
−て決定された所定期間中禁止させる手段を有する。

〔作用〕

この発明にお−では上記メモリの学習補正値によって空
燃比の負帰還補正ができな一高流量領域にお−て空燃比
エラーを補正可能であシ、また学習更新作動はパージガ
ス制御弁の状態に基づ−て所定期間禁止されることによ
シ学習される負帰還補正量にパージガスが影響すること
が軽減される。

〔実施例〕

以下、この発明の燃料制御装置の実施例を図につ−て説
明する。第１図はその一実施例の構成を示スプ胃ツク図
であシ、エンジンの吸入空気量を検出する熱線式吸気量
センサ（以下ム１ｓと呼ぶ）を用いた燃料制御装置の構
成を示す図である。

この第１図の（１）はエアクリーナ、（２）はＡＩＦｊ
ｉ、（３）はエンジンの吸入空気量を制御するスｐット
ル弁である０ また、サージタンク（５）にインテーク吸気マニホール
ド（６）が連なシ、インテークマニホールド（６）ハシ
リンダ（８）に連結されて―る。シリンダ（８）には、
図示しないカムにより駆動される吸気弁（７）が設けら
れて―る◎ シリンダ（気筒）（８）は図では、簡略化のため、エン
ジンの１気筒部分だけが示されているが、実際には複数
気筒で構成される。

各気筒（８）ごとに燃料制御弁（以下インジェクタと呼
ぶ）（９）が取シ付けられて−る◎このインジェクタ（
９）の燃料噴射量を各シリンダ（８）に吸入される空気
量に対して所定の空燃（Ａ／Ｆ　）　　比となるように
％１ｌＯＵ（１（１（電子制御ユニット）で制御するよ
うになって−る＠（４）は空燃比負帰還用のｏ２七ンサ
である＠ ｘｏｔｒａｏＨムＩＳ２およびクランク角センサ０、始
動スイッチ−、エンジンの冷却水温上ンサ（至）、およ
び０２センナ（４）の信号に基づき燃料噴射量を決定し
、かつこの燃料噴射量に対応したパルス幅の燃料噴射パ
ルスをクランク角センサ■の信号に同期シてインジェク
タ（９）に供給するようセなっている。

翰はキャニスタであって通路（至）を経て図示しない燃
料タンクからの蒸発燃料を捕捉し、ｍｏｔｒａ。

によって制御されるソレノイド弁などの電気制御弁勾と
通路−を介して捕捉燃料をサージタンク（５）にパージ
するようＫなっている。

第２図は１ｔｏｔｌｌノ内部構成であり、（１ｏｌ）は
クランク角センサ０、始動スイッチ（６）のディジタル
入力のインク７工−ス回路、（ｌｏｇ）は人７Ｂ２、冷
却水温センサ（至）および０２センサ（４）のアナログ
入力のインタフェース回路である。

また、（１０３）はマルチプレクサであり、ム／Ｄ（ア
ナログ／ディジタル）変換器（１０４）　Ｋよシ、ムｙ
ｓ２、冷却水温センサ（至）および０２センサ（４）か
らのアナログ入力が遂次ディジタル値に変換される＠Ｏ
Ｐ　Ｕ　（１０５）はＲＯＭ　（１０５ｍ）　、ＲＡ　
Ｍ　（１０５１））およびタイマ（１０５０）を内蔵し
ておシ、上記インタフェース回路（１０１）およびム／
Ｄ変換器（１０４）から入力される信号に基づき、１１
０Ｍ（１０１５ａ）に収納されているプログラムにした
がってインジェクタ駆動パルス幅を演算し、クランク角
センサ圓の信号に同期してトリガされるタイマ（１０５
ｏ）によって所定時間幅のパルスを出力するようになっ
ている。このパルス幅の演算においては、クランク角セ
ンサＩの信号周期計測によって演算された回転数（Ｎ）
とＡ７＋３（２）の出力による吸気流ｆｆｉ　（Ｑ）と
によって単位回転当りの吸気量に対応した基本噴射量（
Ｃ１／Ｉを演算し、この基本噴射量（Ｑ／Ｎ）を水温セ
ンサ（至）の出力や０２センサ（４）の出力に基づいて
演算された補正量によって補正してパルス幅が決定され
る。

このパルスは駆動回路（１０６）で増幅され、駆動回路
（１０６）はインジェクタ（９）を駆動するようになっ
ている。燃料制御に関連する上記構成は従来よシ公知の
ものなので、より詳細な説明は省略する。

さらにＯＰσ（１０５）は機関のパラメータを示す各入
力によって機関の所定の運転状態に対応した出力（１０
Ｂ）で駆動回路（１０グ）を駆動させその出力（１０９
）で電気制御弁（２）を駆動するようにして−る。

次に第３図の７四−チャードを用いて補正演算の方法を
説明する。第３図は吸気量センサの特性変化を補正する
所定時間毎にくりかえされる演算フローを示すもので、
燃料制御その他の７０−は省略して−る。

同図において、Ｂ１ステップで吸気量センサ出力ｑを読
み取り、８２ステツプで予め定めた吸気量センサ出力値
、すなわち、流量ｑの代表値ＱＬとは鵞等しいか否か比
較する。代表値Ｑｘ、は吸気量センサの特性変化を代表
可能な流量に選定されている。

第４図（＆）は特性変化Ｃを示す図であって、代表点と
してＱｚは第４図（・）に示す負帰還補正有無の境界に
対応する流量ＯｏＬよりわずか低い値に選定しである。

流量ｑがほぼ代表値Ｑｚｔに等し−ときＳＳステップに
移り、そのときの空燃比負還量ｏｗｎ　　を読み取るＯ 空燃比負帰還量ＯＲＢは０２センサ（４）によって空燃
比が目標値に整定するように基本噴射量を負帰還補正す
る係数であって、０２センサ（４）の出力を設定値と比
較した比較出力を比例・積分処理した出力に対応し、従
来公知のものであるので、詳細な説明は省略するが、第
４図０）Ｋ示すごとく、吸気量センサ（４）の特性変化
１を打ち消すように作用している。

次いで、Ｓ４ステツプにおいて電気制御弁（２）が開状
態でパージが行われているか、閉状態でパージが禁止さ
れているかを検出する。閉のときは、８５ｓ１３６ステ
ツプへ移Ｆ）、Ｂｓステップで読取ったＯｎを８５ステ
ツプにおいて平均化演算し、その平均値（ＯＬ）を８６
ステツプでメモリ（Ｍｚ）に書き込な。この平均化演算
は、比例・積分処理されたａｙＢの変化点（最大、最小
点）の値を複数回相加平均したり、あるいは複数回の相
加平均値と、それ以前までの平均値とに重み付係数を乗
じて加算する等の方法によって平均化演算がなされる。

一般にＯ’１１Ｂは機関の種々の変動、あるーは比例・
積分処理による変動要因によって相当変動するため、０
１Ｂの瞬時値を補正値としてメモリに書込むと、誤補正
による弊害が生じる恐れがあるため、０１Ｂを平均化す
ることが望しい０但し、この変動を許すなら必ずしもこ
の平均化を必要とせず、直接ＯＦＢ値をメモリに書込む
こともできる。

なお、この０ＩＦＢの平均値（ＯＬ）を記憶するメモリ
社バッテリバックアップＲＡＭ　　による不１１発性）
モリであることが望まし−◎ 電気制御弁（至）が開であるとき、ステップＢ７へ移り
、電気制御弁（２）が開になってから所定期間経過した
か否かを判定し、経過していればＢ５．ｊ６ステツプに
移’り　０７！Ｉの平均値（学習補正値）のメモリ（Ｍ
ｚ）への書込み作動が行なわれる。尚８７ステツプは必
ずしも必要なステップでは無く、Ｂ４ステップで開のと
き次の８８ステツプへ移って学習補正値の書込み作動を
禁止しても良い。この場合はパージが行なわれて−る期
間全てに亘って学習補正値の書込みチャンスが減少する
ことになる。Ｂ１ステップは書込みチャンスを増すため
に設けられたステップであってパージが開始され所定期
間を経過した後はパージされる燃料量が減少した状態で
は学習補正値を取得可能としてチャンスを増やすことを
目的としている。この所定期間は、パージされる燃料が
実質的に０とみなされる量にまで減少するに要する一定
の設定時間で規定する方法が簡便である◎しかしながら
、パージされる燃料の量はパージ通路を経て機関に吸入
される空気量Ｑｐに依存することを利用し、このＱＰの
積算値が所定値に達したときを所定期間の終了とみなす
のがよシ効果的である０なお、Ｑｖは第１図におけるサ
ージタンク（５）の内圧で決定され、更に内圧は吸気量
ｑと機関の回転数ＮによってＱ／Ｎ　に対応して決定さ
れるので、このＱ／Ｎ　演算によって簡単に求めること
ができ、この演算値を用いてｑ、を求めることができる
。

Ｓ８ステツプでは流量ｑがＱＯＬより大き−かどうか比
較し、太きけれは負帰還禁止領域であシ、８９ステツプ
にてメモリＭＬの記憶内容、すなわち補正値ＯＬを読出
しこの値によって燃料基本噴射量を補正すると吸気量セ
ンサの特性変化がＯＬに相当する分除去され、良好な燃
料制御状態が得られるＯｑがＱＯＬよシ小さい負帰還領
域では補正値ＯＬによる基本噴射量の補正はなく、ｏｙ
ｍによって負帰還補正がなされる。

８１０ステツプにお−て電気制御弁＠の制御モードを機
関のパラメータ信号（上記Ｑ／Ｎ　ｔ　Ｍ　＃アクセル
開度信号等の一つ又は組み合せ）Ｋよって、決定し、例
えｄアイドル運転では閉弁、それ以外では開弁そ−ドと
決定する＠決定が開弁モードであれは８１１ステツプで
電気制御弁＠を開弁させ、閉弁モードであれｔｆ　８ｔ
ｚステツプで閉弁させる。

この電気制御弁−の開・閉制御信号によって上記８４ス
テツプにおける開閉状態の検出が行われる。

以上の説明で明らかなように％流量代表点ｑ工は負帰還
補正を行なう領域にあって、極力大き一流量域に設定す
るのが望まし−。なぜならは、学習補正値０１を実際に
適用する領域のエラーをよシ正確に補正できるからであ
る＠また補正値’Ｌを流量がＱＸ、よシ小さい領域に適
用すると、エラーを助長する誤櫂正となる。

よって、第１図のごと＜　ＱＯＬ　（：Ｑｚ）以上の領
域にのみ適用するのが妥当である。なお本実施例では負
帰還補正有無の境界となる流量Ｑｏｘ、以上を学習補正
値による補正を行なう領域に規定したが、機関の回転数
（Ｎ）と吸気量センサの出力（Ｑ）又はＱ／Ｎ　　とか
ら、負帰還補正を停止する高流量域を判定しても同様の
制御を行えるのは勿論である。

なお、機関の運転状態が変動する場合Ｑ−Ｑ工となる時
間が充分に持続せず、適正な補正値Ｏｚ、を取得できな
い。そこで実用的にはＱｘ、±Δｑの範囲にあるとき、
ＱｐＱｚとみなして、禎正値’Ｌ取得のチャンスを増や
すのが望しいが、Δｑがあまシ大きいとエラーＣに流量
依存性があるため取得した補正値ＯＬＫバラツキが生じ
るのが明らかであシ、Δｑの値には好しい範囲が存在す
る〇 以上の実施例においては吸気量センサとして熱線式吸気
量センナを用−九燃料制御装置につ−て説明した。これ
は熱線式吸気量センナが運転とともに熱線表面の付着物
質によってかなシの流量依存性のある特性変化を示すた
めである・しかしながら、ベーンタイプを始め、他の方
式の吸気量センサにお≠ても少からず流量依存性のある
特性変化を示すので、本発明の補正方法は同様に有効で
あることは言うまてもない。

一方、キャニスタ■からのパージガスの制御は上記’９
１０ステップにおいてモード決定され、所定の運転モー
ド（例えばアイドル運転状態）では制御弁■が閉弁され
、他の運転モードでは開弁され、この開弁時にパージガ
スが吸気に混入するものであるが、ＣｙＩＢの学習が行
われるＱ　：’　ＱＬ　の領域であっても、Ｓ４　ｔ　
８７ステツプにおいて制御弁（財）の開弁中の開弁開始
からパージが減少するまでの所定期間は強制的に学習の
更新作動を禁止しているため、学習補正値にパージガス
による影響が表われず、良好な学習補正が可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したとおシ、吸気量センサの特性
変化を代表する流量点または近傍におφて空燃比負帰還
量を対応するメモリに保持し、そのメモリの内容を補正
値として燃料制御の基本量を補正するようＫしたので、
吸気量センサに特性変化があっても良好な制御状態が得
られる。

また、負帰還補正量の学習更新作動はパージ制御弁の状
態に基づいて所定期間禁止させているため１メモリの補
正値にパージガスによる空燃比エラーが作用しないので
、パージの影響しない高流社域において誤祷正が生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の燃料制御装置の一実施例のブロック
図１第２図は第１図の燃料制御装置におけるこのＩＣ０
Ｄ　の内部構成を示すブロック図、第３図はこの発明の
燃料制御装置における１０υ　のプログラムの実行例を
示すフローチャート、第４図は同上燃料制御装置におけ
る吸気量センサの特性変化および補正の動作を説明する
ための図であるＯ 図において、（２）・・・Ａ　’Ｉ！　Ｂ　、　（３）
・・・スロットル弁、（４）　＝　Ｑ２センサ、（８）
・・・シリンダ、（９）・・・インジェクタ１０Ｇ・・
−］Ｃ０１７％Ｉ・・・クランク角センサ、■・・・始
動スイッチ、口・・・冷却水温センサ、翰・・・キャニ
スタ、＠・・・電気制御弁、（１０５）　・・・Ｏ’Ｘ
’　１７　、　（１０５ａ）　・・・ＲＯＭ　ｓ　（１
０５ｂ）　・”　ＲＡ　Ｍ　ｓ　（１０５０）　＃　（
１０５１１）　・”　ｆｉ　Ｋ　マ、（ｌｏ６）　、　
（ｚｏ））・・・−動回路＠なお、図中、同一符号は同
一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料制御弁の作動に応じて内燃機関に燃料を供給
   する手段、上記内燃機関の吸気通路内に配設され吸入空
   気量を検出する吸気量センサ、この吸入量センサの出力
   に基づき内燃機関の要求燃料量を演算してその基本値に
   基づき上記燃料制御弁を制御して内燃機関に燃料を供給
   するように上記手段を制御するとともに内燃機関の排気
   管に取り付けられ空燃比に応じて出力を発生する空燃比
   センサの出力を受け空燃比が所望の値になるように上記
   基本値を負帰還補正する燃料制御手段を備えてなり、こ
   の燃料制御手段は上記吸気量センサの出力が所定代表点
   の近傍にあるとき上記負帰還補正量またはこれに関係す
   る量をメモリに書込む手段と、上記メモリの内容によつ
   て上記基本値を補正する手段と、キャニスタに捕捉した
   蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージする通路に設けら
   れたパージ制御弁を内燃機関の運転状態に応じて開閉制
   御する手段と、上記パージ制御弁の状態に基づいて上記
   メモリの書込み作動禁止期間を決定し、該期間中は上記
   メモリの書込み作動を禁止させる手段を有している燃料
   制御装置。
2. （２）メモリの書込の動作を禁止する手段は、パージ制
   御弁が開弁してからタイマによつて設定された一定期間
   、又はパージ通路の流量積算値が設定値に達するまでの
   期間に相当する期間中はメモリの書込み作動を禁止する
   ものである特許請求の範囲第１項記載の燃料制御装置。