JPH03242445A - 内燃機関の燃料供給制御装置における壁流条件学習装置及び壁流補正装置 - 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〉 本発明は内燃機関の燃料供給制御装置における壁流条件
学習装置及び壁流補正装置に関し、詳しくは、吸気通路
壁面に対する付着燃料（以下、壁流という。）の量を左
右する燃料の付着率及び蒸発率をそれぞれに学習する装
置、及び、該学習結果に基づいて機関過渡運転時の燃料
供給量を補正する装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃料供給制御装置としては、従来、以下に示
すようなものが広く知られている。

即ち、吸入空気量に関与する状態量として吸入空気流量
Ｑや吸気圧力ＰＢを検出し、これらと機関回転速度Ｎと
に基づいて基本燃料供給量Ｔｐを演算する。また、冷却
水温度Ｔｗで代表される機関温度等の運転状態に基づい
て設定された各種補正係数Ｃ０ＥＦ、排気中の酸素濃度
の検出を介して求められる吸入混合気の空燃比に基づい
て設定される空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤ、バ
ッテリ電圧による補正分子ｓ等により前記基本燃料供給
量Ｔｐを補正して最終的な燃料供給量Ｔｉを演算する（
Ｔｉ←ＴｐＸＣＯＥＦＸＬＭＤ＋Ｔｓ）。

そして、前記燃料供給量Ｔｉに相当するパルス巾の駆動
パルス信号を電磁燃料噴射弁に所定タイミングで出力す
ることによって、機関の要求量に見合った燃料が供給さ
れるようにしである。

ところが、前記燃料供給ｔＴｉは定常運転時における機
関要求に対応するものであり、過渡運転されると、壁流
の運転条件に応じた平衡状態が崩れ、例えば壁流が増大
する方向の加速時には空燃比がリーン化して、加速性能
を悪化させることになってしまう。即ち、定常運転時に
は、供給された燃料のうち吸気通路壁面に付着して壁流
となってシリンダ内に直接供給されない燃料と、壁流の
中から蒸発してシリンダ内に吸入される燃料とがバラン
スし、運転条件に応じた略一定の壁流量を保ってシリン
ダ内に対する吸入燃料量が一定するが、高負荷時には前
記壁流量がより多い状態で平衡状態となるため、例えば
加速運転されると、供給した燃料がこの壁流量の補填に
消費されてシリンダへの吸入燃料量が減少し、過渡後の
定常運転時に対応する壁流量になったところで再びバラ
ンスを回復することになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように、過渡運転時の空燃比制御性を改善するため
には、前記壁流量変化に見合った燃料補正を施す必要が
あるが、初期状態で前記壁流補正をマツチングしても、
例えばバルブデポジットの増大などの経時変化や、アル
コール混合燃料を使用する場合のアルコール濃度の変化
などの燃料性状の変化があると、初期設定された壁流補
正量では所望の補正を施すことができなくなり、過渡運
転性が悪化してしまうことがあった。

かかる問題点を解消すべく、過渡運転時の補正量を学習
修正できるようにした装置を、本出願人は先に提案した
が（特願昭６３−２０９４８１号）、このものでは、過
渡運転時におけるエアフローメータや吸気圧センサなど
の検出応答遅れや、燃料供給量の最終セット時と吸気バ
ルブ開時とでの要求燃料量差などの壁流補正以外の燃料
制御エラー要因を含んで学習されることになり、壁流補
正のみを分離して学習させることができなかった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、壁流量
を左右するパラメータとしての供給燃料から壁流となる
割合である付着率及び壁流から蒸発してシリンダに吸入
される割合である蒸発率をそれぞれ学習できるようにし
て、経時変化や燃料性状変化があっても運転条件毎に新
たに壁流条件を学習できるようにする一方、該学習結果
に基づいて燃料供給量に対する過渡時における最適な壁
流補正が施せるようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にかかる壁流条件学習装置では、第１図
に示すように、運転条件検出手段で検出した内燃機関の
運転条件に基づいて燃料供給量設定手段が燃料供給量を
設定し、燃料供給制御手段が前記燃料供給量に基づいて
燃料供給手段による機関への燃料供給を制御するよう構
成された内燃機関の燃料供給制御装置において、 定常運転検出手段で機関の定常運転状態が検出されてい
るときに、前記燃料供給量設定手段で設定された燃料供
給量を、燃料供給量補正手段により所定割合だけ段階的
に補正設定させ、この燃料供給量の補正設定時に燃料供
給量と空燃比検出手段で検出された空燃比とに基づき、
付着率及び蒸発率設定手段が、前記燃料供給手段から供
給される燃料の吸気通路壁面に対する付着率及び壁面付
着燃料からの蒸発率をそれぞれに学習設定する。

そして、このようにして学習設定された付着率及び蒸発
率は、付着率及び蒸発率記憶手段によって運転条件毎に
更新記憶されるようにした。

ここで、前記付着率及び蒸発率設定手段が、燃料供給量
補正手段により定常運転状態でに燃料供給量を補正設定
したときのシリンダ内への吸入燃料量変化を、空燃比検
出手段で検出される空燃比と燃料供給量とに基づいて予
測設定し、この予測に基づいて付着率及び蒸発率をそれ
ぞれ学習設定するよう構成すると良い。

また、前記空燃比検出手段を、機関吸入混合気の目標空
燃比に対するリッチ・リーンを検出するリッチ・リーン
検出手段と、このリッチ・リーン検出手段による検出結
果に基づき実際の空燃比を目標空燃比を近づけるように
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
係数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段
と、を含んで構成し、この空燃比フィードバック補正係
数の変化に基づいて空燃比を検知するよう構成すること
もできる。

更に、第１図点線示のように、前述の構成の壁流条件学
習装置で学習され運転条件毎に記憶される付着率及び蒸
発率に基づき、壁流補正燃料量設定手段が機関過渡運転
時の吸気通路壁面に対する付着燃料量の変化に対応する
ための壁流補正燃料量を設定し、壁流補正手段が前記壁
流補正燃料量に基づき過渡運転時における燃料供給量を
補正設定するようにして壁流補正装置を構成するように
した。

く作用〉 かかる構成によると、定常運転状態において機関運転条
件に基づく燃料供給量が所定割合だけ段階的に補正設定
されて、この補正された燃料供給量に基づいて燃料供給
手段による機関への燃料供給が制御されるが、このとき
に、シリンダ内に吸入される燃料量は、燃料供給量の段
階的補正に対応して段階的に変化せず、例えば燃料供給
量を増大設定した場合には補正後の燃料供給量に見合っ
た壁流量となるまで徐々に増大変化していく。本発明で
は、上記のように定常運転時に燃料を補正したときの、
シリンダ内への吸入燃料量の変化を空燃比を介して捉え
ることで、壁流条件である供給燃料の付着率と壁流から
の蒸発率とを運転条件毎に学習するものである。

このようにして付着率と蒸発率とが運転条件毎に学習さ
れれば、運転条件毎の壁流量が分かるから、過渡運転時
の壁流量の変化に対応した壁流補正燃料量を精度良く設
定させることができ、壁流状態が経時変化や燃料性状変
化等によって変化しても、前記付着率及び蒸発率の最新
学習結果に基づいて壁流補正燃料量が設定されて、過渡
運転時の壁流量変化を要因とする空燃比制御エラーを安
定して抑止できるものである。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関１には、エア
クリーナ２．吸気ダクト３．スロットルセンサ４及び吸
気マニホールド５を介して空気が吸入される。

吸気ダクト３にはエアフローメータ６が設けられていて
、吸入空気流量Ｑを検出する。スロットルセンサ４には
、図示しないアクセルペダルと連動するスロットル弁７
が設けられていて、吸入空気流量Ｑを制御する。吸気マ
ニホールド５には、各気筒毎に燃料供給手段としての電
磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しない燃料
ポンプから圧送されプレン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吸気マニホールド５内に噴射
供給する。

燃料噴射Ｉ（燃料供給ｉＩ）の制御は、マイクロコンピ
ュータ内蔵のコントロールユニット９において、エアフ
ローメータ６により検出される吸入空気流量Ｑと、ディ
ストリビュータ１３に内蔵されたクランク角センサ１０
からの信号に基づき算出される機関回転速度Ｎとから基
本燃料噴射量ＴＰ−ＫｘＱ／Ｎ　（Ｋは定数）を演算し
、この基本燃料噴射量Ｔｐを各種の運転条件に基づいて
補正することで最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算し、この
燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の駆動パルス信号を
機関回転に同期して前記燃料噴射弁８に出力することに
よって、機関１に対して要求量の燃料が噴射供給される
ようにしである。従って、本実施例における運転条件検
出手段とは、前記エアフローメータ６、クランク角セン
サ１ｏ等が相当する。

また、機関１の各気筒にはそれぞれ点火栓１１が設けら
れていて、これらには点火コイル１２にて発生する高電
圧がディストリビュータ１３を介して順次印加され、こ
れにより火花点火して鷹金気を着火燃焼させる。ここで
、点火コイル１２は、付設されたパワートランジスタ１
２ａを介して高電圧の発生時期が制御されるようになっ
ている。

前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯをポテンショ
メータにより検出するスロットルセンサ１５が付設され
ており、後述するようにこのスロットルセンサ１５で検
出される開度ＴＶＯが略一定であるときを機関１の定常
運転状態であると見做すので、本実施例における定常運
転検出手段は前記スロットルセンサ１５が相当する。ま
た、前記クランク角センサ１０からは、４気筒機関にお
いて点火制御及び燃料供給制御の基準となる１８０°毎
の基準角度信号ＲＥＦと、単位角度毎の単位角度信号Ｐ
Ｏ３とがそれぞれ出力されるようになっている。

更に、機関１の排気通路１６には、空燃比検出手段を構
成するリッチ・リーン検出手段に相当する酸素センサ１
７が設けられており、この酸素センサ１７から排気中の
酸素濃度に応じて出力される検出信号と理論空燃比相当
のスライスレベルとを比較することによって、機関吸入
混合気の理論空燃比（目標空燃比）に対するリッチ・リ
ーンを検出できるようにしである。即ち、排気中の酸素
濃度は、理論空燃比を境に急変する特性を有するので、
前記酸素センサ１７によって排気中の酸素濃度が高いか
低いかをオン・オフ的に検出して、実際の空燃比の理論
空燃比に対するリッチ・リーンを検出し得るものであり
、コントロールユニット９は、該酸素センサ１７で検出
される空燃比のリッチ・リーンに基づいて実際の空燃比
を理論空燃比に近づけるように燃料供給量をフィードバ
ック補正する機能も有している。

ここで、第３図〜第５図のフローチャートに基づいて、
コントロールユニット９によって行われる本発明にかか
る壁流条件学習及び壁流補正制御を含む燃料供給制御を
説明する。

尚、本実施例において、燃料供給量設定手段。

燃料供給制御手段、燃料供給量補正手段、付着率及び蒸
発率設定手段、壁流補正手段、壁流補正燃料量設定手段
、空燃比フィードバック補正係数設定手段としての機能
は、前記第３図〜第５図のフローチャートに示すように
ソフトウェア的に備えられている。また、付着率及び蒸
発率記憶は、コントロールユニット９に内蔵されたマイ
クロコンピュータのＲＡＭが相当する。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、所定微小
時間（例えば１０ｍ５）毎に実行されるものであり、ま
ず、ステップ１（図中ではＳｌとしである。以下同様）
では、エアフローメータ６で検出された吸入空気流量Ｑ
と、クランク角センサ１０からの基準角度信号ＲＥＦの
周期を計測するか、又は、単位角度信号ＰＯ３の所定時
間内における人力数をカウントすることによって算出さ
れる機関回転速度Ｎとに基づいて、機関１の吸入空気量
に見合った基本燃料噴射量Ｔｐ　（４−ＫＸＱ／Ｎ　；
には定数）を演算する。

次のステップ２では、例えばスロットルセンサ１５で検
出されるスロットル弁７開度ＴＶＯの変化割合等に基づ
いて機関１が過渡運転状態であるか定常運転状態である
かの判別を行う。

ここで、スロットルセンサ１５で検出される開度ＴＶ○
が変化していて機関１が過渡運転中であると判別された
ときには、ステップ３へ進み、後述するように過渡運転
から定常運転に移行してからの経過時間を計測するため
のタイマｔｍに所定値をセットする。

一方、開度ＴＶ○が略一定していることによりステップ
２で機関１が定常運転状態であると判別されたときには
、ステップ４へ進んで、前記タイマｔｍがゼロであるか
否かを判別する。

ステップ４でタイマｔｍがゼロでないと判別されたとき
にはステップ５へ進み、前記ステップ１で演算した基本
燃料噴射量Ｔｐを最終的な基本燃料噴射ｉｔ　ｒ　Ｔ　
ｐにセントし、次のステップ６では前記タイマｔｍを１
ダウンさせる。従って、過渡運転時及び過渡運転から定
常運転に移行してから前記タイマｔｍが所定値からゼロ
にまでカウントダウンされるまでの間は、ステップ４で
タイマｔｍがゼロでないと判別されることにより、吸入
空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとに基づく目標空燃比相当
の基本燃料噴射量ＴＰが最終値７ＴＰとして用いられる
ことになる。

ステップ６でタイマｔｍを１ダウンさせた後は、ステッ
プ７で後述する壁流補正量りを除く有効噴射量Ｔｅを下
式に基づいて設定する。

Ｔｅ←２　ＴＴｐＸＣＯＥＦＸＬＭＤ 上記演算式において、Ｃ０ＥＦは、冷却水温度Ｔｗに基
づく水温増量補正係数や始動後増量補正係数などを含ん
で設定される各種補正係数である。

また、ＬＭＤは酸素センサ１７で検出される機関吸入混
合気の空燃比の理論空燃比（目標空燃比）に対するリン
チ・リーンに基づき、実際の空燃比を理論空燃比に近づ
けるように前記基本燃料噴射量’ｒＴｐをフィードバッ
ク補正するための空燃比フィードバンク補正係数であり
、１を基準値として例えば比例積分制御される。即ち、
空燃比がリンチ（リーン）であるときには最初所定の比
例分Ｐだけ減少（増大）させ、その後所定の積分分Ｉず
つ徐々に減少（増大）させて行き、リンチ（リーン）状
態が解消されて空燃比が反転すると再度比例制御し、実
際の空燃比が理論空燃比付近で反転を繰り返すように制
御する。

次のステップ８では、機関ｌが過渡運転されたときの壁
流量変化に対応するための壁流補正燃料上記演算式にお
いて、α−は燃料噴射弁８から噴射された燃料のうち吸
気マニホールド５の壁面に付着して壁流となってしまう
燃料の割合であり、また、αｇは前記壁流の中から蒸発
してシリンダに供給される割合であり、後述するように
基本燃料噴射１ｉＴｐと冷却水温度Ｔｗとをパラメータ
とＷは吸気マニホールド５の壁面に対する付着燃料の総
量の前回値である。

ここでは、Ｔｅは後述するバッテリ電圧補正分子ｓを燃
料噴射量Ｔｉ　（’−２ＸｙＴｐＸＣＯＥＦｘＬＭＤ＋
Ｄ＋Ｔｓ）から除いた有効噴射量Ｔｅ（＝２ＸｒＴｐＸ
ＣＯＥＦＸＬＭＤ＋Ｄ）から更に壁流補正燃料量りを除
いたものとし、Ｔｇｔｅはシリンダに対する吸入燃料量
であるが、ここでは、かかる吸入燃料量を目標空燃比に
見合った燃料量、即ち、壁流補正燃料量りを含まないも
のと考えて、Ｔｅ＝Ｔｇｔｅ　＝２ＸｒＴｐＸＣＯＥＦ
ＸＬＭＤとする。

このようにＴｅ＝Ｔｇｔｅとすると上記りの膚算式は、
以下のように簡略化される。

上記壁流補正燃料量りの演算式がどのようにして導出さ
れるかについては、後に詳細に説明するが、前記壁流補
正ＩＤは以下のような理由によって必要となるものであ
る。

即ち、定常運転時には、新たに壁流となる燃料と、壁流
の中から蒸発してシリンダに供給される燃料とがバラン
スして壁流量が平衡状態となり、一定量がシリンダ内に
供給されるが、このときの壁流量（付着燃料総量）は、
噴射量と付着率α−と蒸発率αｇとによって略決定され
、噴射量が多いときほど壁流の多い状態で平衡状態とな
るから、例えば加速されると、より壁流量を増大させる
必要があるが、基本燃料噴射１ＬＴｐではこの要求に対
応できず、壁流量の増大に回される分だけシリンダへの
吸入燃料量が減少して空燃比がリーン化してしまい、逆
に、壁流量が減少する減速時には、減速前の多い壁流量
の中から余分にシリンダ内に吸入されて、空燃比をリッ
チ化させてしまう。かかる問題点を解消するために壁流
量の変化に見合った量だけ、燃料供給量を補正して、壁
流量の増大変化時にはその分を余分に供給し、壁流量の
減少変化時にはその分噴射供給する燃料を減らし、過渡
時の空燃比制御性を向上させるものである。

尚、定常運転されているときの壁流量（付着燃料総量）
ＱＷは以下の弐で算出され、定常運転時は　、　＝ｌ１
１−ΣＱ−となるから、定常時の壁流補正燃料量りはゼ
ロとなる。

αＷ また、過渡時の壁流量’Ｉ　Ｑ−は、前回までの付着総
量ΣＱｗに、新たに噴射されて壁流となる分αｗ（Ｄ＋
Ｔｅ）を加算すると共に、壁流から蒸発してシリンダに
吸入される分αｇ（ΣＱｗ＋α−（Ｄ＋Ｔｅ））を減算
して演算できるから、過渡運転時には、壁流補正燃料量
りを演算すると、この壁流補正燃料量りとそのときの有
効噴射１ｉＴｅに基づいて壁流ｆｉ”ＩＱｉｖを演算し
て、次回の補正量りの演算時にこのデータを前回イｉ−
ΣＱ−として壁流補正量りを演算させる。

上記のようにして、壁流補正燃料１）Ｄを演算すると、
次のステップ９では、ステップ７で演算した有効噴射量
Ｔｅ＝２Ｘ７ＴｐＸＣＯＥＦＸＬＭＤと、上記ステップ
８で演算した壁流補正燃料量りと、ハンテリ電圧による
燃料噴射弁８の有効噴射時間の変化を補正するための補
正分子ｓとによって最終的な燃料噴射量Ｔｉ（←Ｔｅ＋
Ｄ＋Ｔｓ）を演算する。

また、ステップ４でタイマｔｍがゼロであると判別され
、過渡運転から定常運転に移行してからタイマｔｍにセ
ットされる所定値で決定される所定時間が経過したとき
には、ステップ１０へ進む。

ステップＩＯでは、ステップ１で演算した基本燃料噴射
量Ｔｐに所定値（本実施例では１．１）を乗算すること
で所定割合だけ基本燃料噴射量ＴＰを段階的に増大補正
し、吸入空気量に見合った量よりも強制的に多い基本燃
料噴射量Ｔｐを設定してその値をＴｐ　ｄｍｙにセント
する。

そして、次のステップ１１では、前記ステップ１０で増
大補正設定した基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　ｄ　ｍ　ｙを、
最終的な基本燃料噴射量ＴＴＰにセットすることで、基
本燃料噴射量Ｔｐ　ｄｍｙに基づいて燃料が供給制御さ
れるようにする。

次のステップ１２では、後述する付着率α−及び蒸発率
αｇの学習が終了したか否かを判別するフラグ「Ｆ学習
」がゼロであるか１であるかを判別する。

前記フラグ「Ｆ学習」は、前記学習が終了したときに１
がセントされ、ゼロであるときには学習が終了していな
いことを示すから、ここでフラグ「Ｆ学習、がｌである
と判別されたときには、基本燃料噴射量Ｔｐ　ｄｍｙを
用いての学習が終了していることを示すので、通常の基
本燃料噴射蓋Ｔｐに基づく噴射制御に戻すべく、ステッ
プ１３でフラグ「Ｆ学習」にゼロをセットする一方、ス
テップ１４でタイマｔｍに所定値をセントして、次回は
ステ・ンブ４からステンブ５へ進むようにする。

一方、ステップ１２でフラグ「Ｆ学習」がゼロであると
判別されたときには、付着率α御及び蒸発率αｇの学習
中であるから、ステップ１３．１４をジャンプしてステ
ップ１５へ進む。

ステップ１５では、ステップ１０で通常の吸入空気量に
見合った基本燃料噴射量ＴＰを所定割合だけ増大補正し
て得た基本燃料噴射量Ｔｐｄｍｙに基づき、壁流補正燃
料量りを加算することなく最終的な燃料噴射量Ｔｉ　（
＝２ＸｒＴｐＸＣＯＥＦＸＬＭＤ＋Ｔｓ）を演算する。

このように、過渡から定常運転に移行してから所定時間
が経過すると、そのときの基本燃料噴射量Ｔｐを所定割
合だけ増大補正して、かかる増大補正時に付着率α−及
び蒸発率αｇの学習を行って、学習を終了すると再び通
常の基本燃料噴射量Ｔｐに基づく燃料制御に戻すもので
あり、燃料噴射量Ｔｉに基づく燃料供給制御及び付着率
α−蒸発率αｇの学習が、第４図のフローチャートに示
すプログラムで実行される。

第４図のフローチャートに示すプログラムは、燃料噴射
弁８による燃料噴射開始タイミングになったことがクラ
ンク角センサ１０からの信号に基づいて検出されると実
行されるものであり、まず、ステップ２工では、前記第
３図のフローチャートで設定されるタイマＬｍがゼロで
あるか否かを判別する。

タイマｔｍがゼロであるときには、基本燃料噴射量Ｔ　
ｐ　ｄ　ｍ　ｙに基づき燃料噴射量Ｔｉが設定される定
常運転時であり、ステップ２２以降へ進んで付着率α−
及び蒸発率αｇの学習を行わせるが、タイマｔｍがゼロ
でないときには、通常に燃料噴射量Ｔｉが設定されるか
ら、ステップ３６ヘジヤンプして、第３図のフローチャ
ートにおけるステップ９で設定された燃料噴射量Ｔｉに
相当するパルス巾の駆動パルス信号を燃料噴射弁８に出
力して、燃料噴射弁８による燃料の噴射供給を実行させ
る。

一方、ステップ２１でタイマＬｍがゼロであると判別さ
れてステップ２２に進むと、かかるタイマｔｍ＝ｏの判
別が初回であるか否がを示すフラグ「Ｆ」の判別を行う
。

フラグ「Ｆ」がゼロであるときには、タイマｔｍ＝Ｑ判
別の初回であり、このときには、ステップ２３へ進んで
学習サンプル数を計数するためのｉ（第６図参照）にゼ
ロをセットして初期化する。

そして、次のステップ２４では、燃料噴射弁８から噴射
された燃料量Ｑｏｕｔ［φ］として、２ＴｐＸＣＯＥＦ
をセットし、ステップ２５では、シリンダ内に吸入され
た燃料量Ｑｉｎ（φ〕としてやはり２ＴｐＸＣＯＥＦを
セントする。これは、今回タイマｔｍがゼロであると判
別された初回であり、燃料噴射量Ｔｉが基本燃料噴射量
Ｔ　ｐ　ｄ　ｍ　ｙに基づいて設定されているものの、
未だこのＴ　ｐ　ｄ　ｍ　ｙに基づく燃料噴射量Ｔｉで
実際に燃料が噴射されていないので、補正前の基本燃料
噴射量Ｔｐに基づく燃料噴射量Ｔｉで噴射燃料量とシリ
ンダ内への吸入燃料量とが一致している平衡状態を学習
初期状態とするものである。

また、次のステン１２６では、前記フラグ「Ｆ」に１を
セットし、本プログラムの次回実行時にはステップ２２
からステップ２３へ進まずにステップ２７へ進むように
する。

タイマｔｍがゼロになってから２回目の噴射開始タイミ
ングとなって、ステップ２２がらステップ２７へ進むと
、前記ステップ２３でゼロリセントさせた学習サンプル
数ｉを１アツプさせる。

そして、次のステン１２８では現状の噴射量Ｑｏｕｔｒ
ｉ）として、２ｘＴｐ　ｄｍｙＸｃＯＥＦをセットし、
次のステップ２９では、前記２ＸＴｐｄｍｙＸＣＯＥＦ
に対する実際の吸入燃料Ｉ　Ｑ　ｘｎ　〔４）（！：　
シテ２　Ｘ　Ｔ　ｐ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　／　Ｌ　Ｍ　Ｄ
をセ・ツトする。

即ち、基本燃料噴射量Ｔｐから基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　
ｄ　ｍ　ｙに切り換えて、噴射燃料量を段階的に増大さ
せても、シリンダ内への吸入燃料量が同期して段階的に
増大するものではなく、噴射量の増大によって対応する
壁流量の増大要求があり、この増大要求を満たすべく噴
射された燃料のうちの多くが壁面に付着して壁流となり
、壁流量が２×Ｔｐ　ｄｍｙＸｃＯＥＦの噴射量に相当
する１まで増大したところで平衡状態となって、２ＸＴ
ｐｄｍ　ｙ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆがシリンダ内に供給される
ようになるから、シリンダ内への吸入燃料量は、２ＸＴ
ｐｘｃＯＥＦから２ＸＴｐ　ｄｍｙＸｃＯＥＦへ徐々に
変化する。

このようにシリンダ内への吸入燃料量Ｑｉｎ［ｉ３が２
ＸＴＰＸＣＯＥＦから徐々に増大すると、空燃比が徐々
にリッチ化して、このり、チ化を抑止すべく空燃比フィ
ードバック補正係数ＬＭＤは徐々により小さな値に制御
されることになるから、空燃比フィードバンク補正係数
ＬＭＤの動きによってＱｉｎ［ｉ）の増大変化を捉える
ことができ、空燃比フィードバンク補正係数ＬＭＤの逆
数が増大割合を示すものと見做し、２ＸＴＰＸＣＯＥＦ
／ＬＭＤをＱｉｎ　（ｉ　）とするものである（第７図
参照）。

尚、目標空燃比に対するリッチ・リーンではなく、空燃
比を直接に検出できるセンサを備える場合には、空燃比
フィードバック補正係数ＬＭＤＯ代わりに空燃比センサ
で検出される燃料量Ｆと空気量Ａとの比Ｆ／Ａを用いて
、シリンダ吸入燃料量を予測設定させるよう構成するこ
ともできる。

次のステップ３０では、ステップ２８．２９で設定した
噴射量Ｑｏｕｔ　（ｉ　’Ｊとシリンダ吸入ＩＱｉｎ（
ｉ）とが略一致しているか否かを判別する。壁流量が噴
射量２ｘＴｐ　ｄｍｙＸｃＯＥＦに相当する量にまで増
大すれば、Ｑｏｕｔ　［ｉ　〕とＱｉｎ３ｉ）　　とは
略一致するようになるが、それまでは、Ｑｏｕｔ　Ｃｉ
　ＥとＱｉｎ（ｉ］とは異なり、ステップ３１へ進む。

ステップ３１では、下式に従って壁流から蒸発してシリ
ンダ内に吸入される割合である蒸発率αｇ（ｉ−１）を
演算する。

ａｇ（ｉ−１）− また、次のステップ３２では、下式に従って噴射燃料の
うち吸気通路壁面に付着して壁流となる割合である付着
率α−（ｉ−１）を演算する。

α−〔ｊ−１）＝ Ｑｉｎ　（ｉ−１）　　Ｑｉｎ　（ｉ−２）ａｇ　［１
−１）　（１−ｃｘｇ　（ｉ−１）　）’−”（Ｑｏｕ
ｔ　［：ｉ）　　Ｑｏｕｔ　（０）　）上記の蒸発率α
ｇ［１−１）及び付着率α−〔１１〕を算出する式が如
何にして導出されるかについては後述する。

一方、シリンダ吸入量Ｑｉｎ（ｉ）が徐々に噴射量Ｑｏ
ｕｔ　（ｉ　〕に近づき、ステップ３０でＱｏｕｔ　（
ｉ　）＝Ｑｉｎ（ｉ）であると判別されたときには、ス
テップ３３へ進み、それまでの学習サンプル数が計数さ
れているｉの値をｍにセットする。

また、次のステップ３４では、蒸発率αｇ及び付着率α
−の学習終了を示すために前記第３図のフローチャート
のステップ１２で判別されるフラグ「Ｆ学習」に１をセ
ットし、また、後述する第５図のフローチャートにおい
て、蒸発率αｇ及び付着率α−の学習結果が出揃ったこ
とが判別されるように次のステップ３５ではフラグ「ｆ
学習」に１をセットする。

そして、ステップ３６では、燃料噴射量Ｔｉに基づいた
燃料制御を実行させる。

第５図のフローチャートに示すプログラムは、パックグ
ラウンド処理されるものであり、まず、ステップ４１で
は、前記第４図のフローチャートにおいて学習終了時に
１がセットされるフラグ「ｆ学習」の判別を行い、フラ
グ「ｆ学習」が１であるときには、ステップ４２へ進ん
で前記フラグ「ｆ学習」にゼロをセットした後、ステッ
プ４３へ進む。

ステップ４３では、蒸発率αｇ及び付着率α−の積算値
Σαｇ、Σα−をそれぞれゼロリセットすると共に、前
記積算値Σαｇ、Σα−におけるサンプル数をカウント
するためのカウンタＫをゼロリセットする。

そして、次のステップ４４では、前記カウンタＫが前記
学習サンプル数ｍ未満であるか否かを判別し、Ｋ＜ｍで
あるときには、ステップ４５へ進んでａｇ［：Ｋ）、　
　αｗ　　（Ｋ）を順に積算して、その結果をΣαｇ、
ΣαＷにセットし、次のステンプ４６では前記カウンタ
Ｋを１アツプさせる。

即ち、最近の学習において演算された蒸発率αｇ及び付
着率α−をそれぞれに積算して合計を求めるものであり
、ステップ４４でに２ｍであると判別されて全学習結果
の積算が終了したときには、ステップ４７へ進む。

ステップ４７では、ステップ４５における積算結果Σα
ｇを積算数であるｍ−１で除算することで、蒸発率αｇ
の平均値を求め、かかる平均値を基本燃料噴射量Ｔｐと
冷却水温度Ｔｗとで複数に区分される運転領域の中の現
状の運転条件に対応する更新データとしてＲＡＭ上のマ
ツプデータの書き換えを行う。

同様に、次のステップ４８では、付着率α−の平均値を
求め、この結果に基づいてマツプデータの書き換えを行
う。

上記のようにして、基本燃料噴射量ＴＰと冷却水温度Ｔ
ｗとで区分される運転領域毎に蒸発率αｇ及び付着率α
―をそれぞれ記憶したマツプのデータは、前記第３図の
フローチャートにおけるステップ８の壁流補正燃料量り
の演算に用いられる。

従って、例えば蒸発率αｇ及び付着率α―を機関１の初
期状態にマツチングさせて初期設定してあっても、経時
変化や燃料性状の変化によって蒸発率αｇ及び付着率α
―が変化すると、その都度に蒸発率αｇ及び付着率α−
が真のデータに書き換えられるから、この蒸発率αｇ及
び付着率α−で決定される壁流状態に見合った燃料補正
を精度良く施すことができるものである。然も、蒸発率
αｇ及び付着率αＷは、前述のように定常運転時に学習
されるから、過渡運転時の空燃比制御性を悪化させる壁
流以外の要因（センサの検出応答遅れ等）を分離する必
要がなく自己適合が精度良く行える。

ここで、上記の壁流補正燃料量りの式や、蒸発率αｇ及
び付着率α−を求める式が如何にして導出されたかにつ
いて説明する。

まず、噴射量Ｑｏｕｔと実際にシリンダ内に吸入される
燃料量Ｑ　ｉ　ｎとの関係は、 Ｑｉｎ＝ Ｑｏｕｔ＋　αｇ（’Ｉ　’Ｑｗ＋　Ｑｏｕｔｚｉｖ）
　−Ｑｏｕｔαｗ−■で表され、ＱｏｕｔＸα御が噴射
燃料のうち壁面に付との和の中から蒸発率αｇの割合で
蒸発してシリンダ内に吸入されるものとする。

ここで、壁流補正燃料量りを新たに加えたときに上記式
が戒り立つようにすると、 Ｑｉｎ＝ Ｑｏｕｔ＋ｃｒｇｒ−ΣＱｗ＋（Ｑｏｕｔ＋Ｄ）α−（
Ｑｏｕｔ＋Ｄ）ｃｒｗ　＋［） ここで、Ｑｉｎを目標空燃比相当の燃料量と考えてＱｉ
ｎをＴｇｔｅに置き換える一方、Ｑｏｕｔを噴射量Ｔｉ
からバッテリ電圧補正分子ｓを減算した有効噴射量Ｔｅ
から更に壁流補正燃料量りを減算した値Ｔｅとし、上記
式をＤを求める演算式に置き換えることで、前述した壁
流補正燃料量りの式が設定されることになる。ここで、
壁流補正燃料量りの演算においては、前述のようにＴｅ
＝Ｔｇｔ　ｅ＝２ＸＴｐＸｃＯＥＦＸＬＭＤとする。

また、定常運転時には、噴射量Ｑｏｕｔとシリンダ吸入
燃料量Ｑｉｎとは同量になるから、上記の式における付
着総ｔ−１Ｑ−を、定常時の付着総量Ｑｗに置き換えて
、定常時の付着総量Ｑ−は下式で求められる。

αｇ 更に、過渡時の付着総量’Ｅ　Ｑ−は、前回までの付着
総量ｃＥ−ｉＱ−に新たに噴射された燃料の中から壁流
となる燃料を加算し、更に、この壁流全体から蒸発して
シリンダに吸入される分を減算した値であるから、下式
のようになる。

ΣＱｈ　＝ （１−αｇ）　（−１Ｑｗ　−１−ｃｒｗ（Ｄ＋Ｔｅ）
　）　−■また、定常運転時に燃料噴射量Ｔｉを強制的
に補正して段階的に変化させたときに生じる噴射量Ｑｏ
ｕｔとＱｉｎとの差は０式から下記のようになる。

Ｑｏｕｔ−Ｑｉ’ｎ＝ Ｑｏｕｔ　・ｃｒｅｖ（１−αｇ）−αｇ　’−Ｔ、　
Ｑｌ・・■ここで、■式に■式、■式を代入して、Ｑｏ
ｕｔとＱｉｎとの差の変化を求める式を設定すると、ま
ず、基本燃料噴射量ＴＰを補正してからに番目における
ＱｏｕｔとＱｉｎとの差であるＱｏｕｔ（Ｋ）　−Ｑ　
１ｎ（Ｋ）　は、 Ｑｏｕｔ（Ｋ）　−Ｑｉｎ（Ｋ）　＝ Ｑｏｕｔ（Ｋ）　−ａｗ（１−ａｇ’）　−ａｇｃ　ｌ
−ａ　ｇ）ＫＸとなり、Ｑｏｕｔ（Ｋ）は定常運転状態
で２ｘＴｐａｍｙｘｃＯＥＦに固定されるから、Ｑ　ｏ
ｕ　ｔ　（Ｋ）　−Ｑ　ｏｕ　ｔとすると、 Ｑｏｕｔ　−Ｑｉｎ（Ｋ）　　＝ Ｑｏｕｔ　・ａｗ（１−ａｇ）　−αｗαｇ（１−ａ　
ｇ）ＫＱｏｕｔとなり、このときの壁流総量ΣＱ−は、
前記■弐に基づいて以下のように設定される。

ΣＱｗ　　＝ｃｒｗ（１−ａｇ）”’　　Ｑｏｕｔ　　
Ｘここで、Ｋ＋１番目について同様にして設定すると、 Ｑｏｕｔ　−Ｑｉｎ（Ｋ＋１）＝ Ｑｏｕｔ°αｗ（１−ａｇ＞−αｗαｇ（１−ａｇ）Ｋ
Ｑｏｕｔとなるから、 Ｑｉｎ（Ｋ＋１）　−Ｑｉｎ（Ｋ）　＝αｇ　ａｗ　（
１−ａｇ）Ｋ（ＱｏｕｔＱｏｕｔ（φ）） また、 Ｑｉｎ（Ｋ）　　Ｑｉｎ（Ｋ　　１）　−αｇα−（１
−ａｇ）Ｋ−’　（Ｑｏｕｔ　−Ｑｏｕｔ（φ））とな
り、これらから蒸発率αｇ及び付着率α−を求める式が
それぞれ以下のように設定される。

Ｑｉｎ　［Ｋ）　　　Ｑｉｎ　［Ｋ　−１）従って、前
述の第４図のフローチャートに示したように、噴射１Ｑ
ｏｕｔと空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤから予測
されるシリンダ吸入燃料量Ｑｉｎとが、燃料噴射量Ｔｉ
を定常運転時に補正してから一致するようになるまでの
間の変化を捉えることにより、蒸発率αｇ及び付着率α
Ｗをそれぞれ求めることができるものである。

尚、本実施例では、吸入空気流量Ｑに基づいて基本燃料
噴射量Ｔｐが設定される方式の燃料供給制御装置を対象
としたが、吸気圧力ＰＢの検出に基づいて基本燃料噴射
量Ｔｐが設定されるものであっても良く、基本燃料噴射
量Ｔｐを設定するための運転条件パラメータを吸入空気
流量Ｑに限定するものではない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、燃料の吸気通路壁
面に対する付着率及び付着燃料（壁流）からの蒸発率を
それぞれに学習設定することができるので、経時変化や
燃料性状変化があっても運転条件毎に真の壁流状態を把
握することができると共に、このようにして付着率及び
蒸発率が学習できれば過渡時の壁流量変化に対応するた
めの燃料補正制御を精度良く行わせることができ、過渡
運転時の空燃比制御性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における制御内容を示すフローチャ
ート、第６図及び第７図はそれぞれ同上実施例における
制御特性を説明するためのタイムチャートである。 １・・・内燃機関　　６・・・エアフローメータ７・・
・スロットル弁　　８・・・燃料噴射弁　　９・・・コ
ントロールユニット　　１０・・・クランク角センサ１
４・・・水温センサ　　１５・・・スロットルセンサｌ
７・・・酸素センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段
   と、 前記検出された機関の運転条件に基づいて燃料供給量を
   設定する燃料供給量設定手段と、 前記設定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段によ
   る機関への燃料供給を制御する燃料供給制御手段と、 を備えた内燃機関の燃料供給制御装置において、機関の
   定常運転状態を検出する定常運転検出手段と、 該定常運転検出手段で機関の定常運転状態が検出されて
   いるときに前記燃料供給量設定手段で設定された燃料供
   給量を所定割合だけ段階的に補正設定する燃料供給量補
   正手段と、 機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 前記燃料供給量補正手段により燃料供給量を補正設定し
   たときに燃料供給量と前記検出された空燃比とに基づい
   て前記燃料供給手段から供給される燃料の吸気通路壁面
   に対する付着率及び壁面付着燃料からの蒸発率をそれぞ
   れに学習設定する付着率及び蒸発率設定手段と、 該付着率及び蒸発率設定手段で学習設定された付着率及
   び蒸発率を運転条件毎に更新記憶する付着率及び蒸発率
   記憶手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の燃料供
   給制御装置における壁流条件学習装置。
2. （２）前記付着率及び蒸発率設定手段が、前記燃料供給
   量補正手段により燃料供給量を補正設定したときのシリ
   ンダ内への吸入燃料量変化を前記空燃比検出手段で検出
   される空燃比と燃料供給量とに基づいて予測設定し、該
   予測に基づいて前記付着率及び蒸発率をそれぞれ学習設
   定するよう構成されたことを特徴とする請求項１記載の
   内燃機関の燃料供給制御装置における壁流条件学習装置
   。
3. （３）前記空燃比検出手段が、機関吸入混合気の目標空
   燃比に対するリッチ・リーンを検出するリッチ・リーン
   検出手段と、該リッチ・リーン検出手段による検出結果
   に基づき実際の空燃比を目標空燃比を近づけるように燃
   料供給量を補正するための空燃比フィードバック補正係
   数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段と
   、を含んで構成され、前記空燃比フィードバック補正係
   数の変化に基づいて空燃比を検知するよう構成されたこ
   とを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の内燃
   機関の燃料供給制御装置における壁流条件学習装置。
4. （４）請求項１記載の内燃機関の燃料供給制御装置にお
   ける壁流条件学習装置の付着率及び蒸発率記憶手段で運
   転条件毎に記憶されている付着率及び蒸発率に基づいて
   機関過渡運転時の吸気通路壁面に対する付着燃料量の変
   化に対応するための壁流補正燃料量を設定する壁流補正
   燃料量設定手段と、該壁流補正燃料量設定手段で設定さ
   れた壁流補正燃料量に基づいて過渡運転時における前記
   燃料供給量を補正設定する壁流補正手段と、を含んで構
   成したことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置に
   おける壁流補正装置。