JPH0326846A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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］ 本発明はトルク変動量を利用した内燃機関の空燃比フィ
ードバック制御システムに関する。

〔従来の技術〕

近年、排気公害の防止と共に燃費対策として、機関の空
燃比をリーン状態で運転する希薄燃焼方式（リーンバー
ンシステム）が採用されている。

その１つとして、リーンミクスチャセンサを機関の排気
管中に設け、このリーンミクスチャセンサの出力を用い
て機関の空燃比を任意のりーン空燃比にフィードバック
制御するものがある。しかしながら、リーンミクスチャ
センサを用いたリーンバーンシステムにおいては、リー
ン≧クスチャセンサ、燃料噴射弁、等の部品のばらつき
、経時、あるいは経年的変化を考慮して制御空燃比を失
火限界（リーンリξット）ぎりぎりのりーン領域まで設
定しておくと、失火が発生してドライバビリティの悪化
を招く。したがって、リーンリミットよりもリッチ側の
安定領域で空燃比を制御するのが通常であり、この結果
、エミッションの低減および燃費改善が不十分であった
。

そこで、本願出願人らは、リーンミクスチャセンサを用
いないリーンバーンシステムを既に提案している（参照
：特開昭６０−１２２２３４号公報）。すなわち、第２
図に示すように、空燃比Ａ／Ｆがリーンとなって失火領
域（斜線部分）に近づくと、排気ガス成分、特に、ＮＯ
Ｘ成分は低下し、また、燃料消費率ＦＣも減少するが、
失火領域に入ると急激に増加し、さらに、機関のトルク
変動量ΔＴＲＱも急激に増加する。したがって、排気公
害のＩＩ／ｊ止および燃費対策として、空燃比Ａ／Ｆを
リーン側にすることは好ましく、この場合、失火領域ま
では空燃比Ａ／Ｆをリーン側しないようにするために機
関のトルク変動量ΔＴＲＱが一定の範囲にあるように制
御することを条件とすればよい。

つまり、トルク変動量ΔＴＲＱが急激に立ち上がる点が
リーンリミット点であることから、トルク変動量ΔＴＲ
Ｑが常に一定となるように機関の空燃比をライードハッ
ク制御することにより、燃費の点で最良のリーンリ案ッ
ト点での運転が可能となる。

このため、上述の特開昭６０−１２２２３４号公報にお
いては，．機関のトルク変動量としての燃焼圧変動量を
検出し、機関の負荷領域毎に設けられた負荷領域別学習
値を、燃焼圧変動量が所定値となるように更新する、す
なわち、フィードバック制御する。

この場合、この所定値が空燃比のリーンリミット点に相
当する。

ところで、加速増量中におけるトルク変動量（燃焼圧変
動量）は、上述の負荷領域別学習値に加えて加速増量値
によって決定される。したがつ？、トルク変動量による
学習制御を行う際に、加速状態の場合にも上述の負荷領
域別学習値を更新すると、機関が不安定となって失火し
易くなる。

しかも、加速時においても負荷領域別学習値の更新が行
われているので、負荷領域別学習値は加速の際に大きく
変動し、この結果、加速終了後に負荷領域別学習値が安
定するのに時間を要し、この間、ＨＣ　，　ＣＯ　．　
ＮＯＸ工ξツションの悪化、ドライバビリティの悪化、
燃費の悪化等を招く。

このため、本願出願人は、既に、加速状態においては、
上述の負荷領域別学習値の更新を行わず、加速増量の初
期値を更新学習することを提案し（参照：実願昭６３−
１１５９０２号）、これにより加速終了後も適正な学習
制御が行われるようにしている。また、加速増量の初期
値及びその減衰率（もしくは量）の学習方法としては特
開昭６３−６８７４３号公報（特に、第６図参照）があ
るが、これによれば、第１の期間（ＣＩ）内においてト
ルク（Ｐ．）が目標トルク（Ｐ■ｌ４）未満（　Ｐ　＝
　＜　Ｐ’！Ｍ）である回数に応じて加速増量の初期値
を更新し、第２の期間（Ｃ２）内においてトルク（Ｐ．
）が目標トルク（Ｐｔ，４）未満である回数に応じて加
速増量の減衰率を演算更新している。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、加速後のトルクは、実際には、脈動ずる。つ
まり、減衰振動に似た変化をする（参照：第９図）。こ
れは、燃料が吸気管壁等に付着し、付着した燃料が脈動
しながら増加し、気筒内に吸入されるためである。また
、加速初期には、燃料の吸気管等への付着に加え、燃料
噴射量の演算遅れが生ずる。このことにより、加速初期
には、付着燃料の気筒内への流入に加え、燃料噴射量の
演算遅れの減少にともなう燃料量の増加が生じ、トルク
変動量の減衰割合は加速後半に比べ大きくなる。

しかしながら、上述の加速増量の減衰率の学習値は、負
荷領域別に設けたとしても、その減衰率は、加速状態の
全期間に亘って同一である。つまり、第３図に示すよう
に、加速増量の初期値をＧＡＣＣ＋　とすれば、その後
、加速増量ＴＡＣＣは一定の減衰率αで減衰する。した
がって、例えば、加速後半に適合した減衰率αを与える
と、加速初期では燃料量が多くなり、燃費の悪化を招く
という課題がある。逆に、加速初期に適合した減衰量α
を与えると、加速後半では燃料量が少なくなり、ドライ
バビリティの悪化を招くという課題がある。

したがって、本発明の目的は、加速時におけるエミッシ
ョンの悪化、燃費の悪化、ドライバビリティの悪化等を
さらに防止したトルク変動量を利用した空燃比フィード
バック制御システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の．課題を解決するための手段はｐｔ図に示される
．すなわち、トルク変動量演算手段は内燃機関のトルク
変動量ΔＴＲＱを演算し、加速状態判別手段は機関が加
速状態か否かを判別する。この結果、前期過渡期間発生
手段は機関が加速状態と判別された時点からトルク変動
量ΔＴＲｊｌが第１の安定点αｌに安定した時点までの
間を前期過渡期間ＣＴＯＬＦとして発生する。前期トル
ク変動量積算手段は前Ｂ，Ｉ１過渡期間ＣＴＯＬＦにお
けるトルク変動量ΔＴＩ？Ｑを積算し、前期加速増量初
期値学習手段はこのトルク変動量ΔＴＲＱの積算値ＳＴ
Ｆが所定値βｌとなるように前期加速増量初期値ＧＡＣ
Ｆ．を更新する。また、前期加速増Ｎ減衰率学習手段番
よ、前期過渡期間ＣＴＯＬＦが所定値γｌとなるように
前期加速増量減衰率（もしくはｆｆｔ）Ｇα］５．を更
新する。この結果、機関が加速状態の前期にあるときに
、前期加速増量演算手段は前期加速増量初期値ＧＡＣＦ
，を前期減衰率（もしくは量）ＧαＦ．で減衰させて前
期加速増量ＴＡＣＦを得る。さらに、後期過渡期間発生
手段は、機関が加速状態にあってトノレク変動量ΔＴＲ
Ｑが第１の安定点αｌに安定した時点からトルク変動量
ΔＴＲＱが第ｌの安定点α１より低い第２の安定点α２
に安定した時点までの間を後期過渡期間ＣＴＯＬＲとし
て発生し、後期トノレク変動置積算手段はこの後期過渡
期間ＣＴＯＬＨにおけるトルク変動量ΔＴＲＱを積算し
、後期加速増量初期値学習手段は後期トルク変動遣の積
算値Ｓ　Ｔ　Ｒが所定値β２となるように後期加速増量
初期値ＧＡＣＲ，を更新する。また、後期加速増量減衰
率学習手段は、後期過渡期間ＣＴＯＬＲが所定値Ｔ２と
なるように後期加速増量減衰率（もしくは量）ＧαＲ、
を更新する。この結果、機関が加速状態の後期にあると
きに、後期加速増量演算手段は後１υＩ加速増量初期値
ＧＡＣＲ．を後朋減衰率（もしくは量）ＧαＲ．で減衰
させて後期加速増ＩＴＡｃＲを得る。そして、空燃比調
整手段は、機関の加速状態の前期においては前期加速増
量ＴＡＣＦに応じて機関の空燃比を調整し、機関の加速
状態の後期においては後期加速増量ＴＡＣＲに応じて機
関の空燃比を調整するものである。

〔作　用〕

上述の手段によれば、加速状態における加速増量の初期
値ＧＡＣＣ及び減衰率（量）Ｇαを、加速前期と力■速
後期とで別個に設ける。すなわち、加速前期用の初期値
及び減衰率（量）を、ＧＡＣＦ　ｉ及びＧαＦ，とし、
カロ速後期用の初期値及び減衰率（量）を、ＧＡＣＲ．
及びＧαＲ＋　とする。加速前期用の学習値ＧＡＣＦ．
は過渡期間すなわち加速と判別されてからトルク変動量
ΔＴＲＱが安定した低い値αｌとなるまでの間における
トルク変動量積算値ＳＴＦが所定値β１となるようにフ
イードバンク制御され、すなわち、過渡期間の長さに関
係なく、１回の加速によるトルク変動量積算値ＳＴＦが
所定値とされ、また、学習値ＧαＦ１が上記過渡期間Ｃ
ＴＯＬＦが所定値となるようにフィートバノク制御され
る。

すなわち、上記過渡期間ＣＴＯＬＦが所定値とされる．
同様にして、加速後期用学習値ＧＡＣＲ．，　ＧＣｔＲ
．は加速後期において更新される。このようにして得ら
れた学習値ＧＡＣＦｉ，　ＧαＦ．　．　ＧＡＣＲ，，
　ＧαＲｉは、第４図に示すごとく、加速状態の前期、
後期において加速増量ＴＡｃｃの初期値、減衰率（量）
として用いられる。したがって、加速増量パターンは前
期と後期で異なる。

〔実施例〕 第５図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第５図において、機関本
体ｌの吸気通路２には圧カセンサ３が設けられている。

圧カセンサ３は吸入空気圧の絶対圧ＰＭを直接計測する
ものであって、たとえば半導体式センサであり、吸入空
気圧に応したアナログ電圧の出力信号を発生する。この
出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変
換器１０１に供給されている。デイストリビュータ４に
は、その軸がたとえばクランク角に換算して７２０゜毎
に基準位置検出用パルス信号を発生ずるクランク角セン
サ５およびクランク角に換算して３０’毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ６が設けら
れている。これらクランク角センサ５，６のパルス信号
は制御回路ｌＯの入出力インターフェイス１０２に供給
され、このうち、クランク角センサ６の出力はＣＰｌｌ
１０３の割り込み端子に供給される。

さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ボートへ供給するための燃料噴射弁７が設け
られている。

また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ット８には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗに応したアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路ｌＯのＡ／Ｄ変換器１０１に供給されてい
る。

１１は機関の筒内たとえば第１気筒内の筒内圧力を直接
計測する耐熱性の圧電式燃焼圧センサであって、筒内圧
力に応したアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力も制御回路１０のＡ／Ｄ変換器１０１に供給される。

徘気マニホールドｌ２より下流の排気系には、排気ガス
中の有毒戒分ＮＯＸを浄化するリーンＮＯ．触媒を収容
する触媒コンバータ１３が設けられている。

制御回路１０は、例えばマイクロコンピュータとして構
成され、Ａ／Ｄ変換器１０１　、人出力インターフエイ
ス１０２　、ＣＰｔ１１０３（７）外に、ＲＯＭｌ０４
　，　ＲＡＭ１０５、バックアップＲＡＭ１０６、クロ
ンク発生回路１０７等が設けられている。

また、制御回路１０において、ダウンカウンタｌＯ８、
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料
噴射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると
、燃料噴射量ＴＡ［Ｊがダウンカウンタ１０８にプリセ
ットされると共にフリツプフロップ１０９もセントされ
る。この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢を
開始する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信号
（図示せず）を計数して最後にそのボローアウト端子が
゜゜ｌ゜゜レベルとなったときに、フリップフロツブ１
０９がセットされて駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付
勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃
料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応
じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれること
になる。

なお、ＣＩ”１１１０３の割り込み発生は、Ａ／Ｄ変換
器１０１のＡ／ＤｉｔＡ終了時、入出力インターフエイ
ス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信した
時、クロ・冫ク発生回路１０７からの割り込み信号を受
信した時、等である。

圧カセンサ３の吸入空気圧データＰＭおよび水温センサ
９の冷却水温データＴＨＷは所定時間毎に実行されるＡ
／Ｄ変換ルーチンによって取り込まれてＲＡＭ１０５の
所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ１０５における
データＰＭおよび’Ｉ’　Ｈ　Ｗは所定時間毎に更新さ
れている。また、回転速度データＮｅはクランク角セン
サ６の３　０　’　ＣＡ毎に割り込みによって演算され
てＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。

以下、第５・図の制御回路１０の動作を説明する．第６
図は平均有効トルク演算ルーチンであって、所定時間毎
に実行される。すなわち、第６図のルーチンは第６図に
示す複数のクランク角位置ＡＴＤＣ５″ＣＡ（上死点後
５゜），　ＡＴＤＣ　２０”　ＣＡ，八ＴＤＣ　３５″
′ＣＡ，　ＡＴＤＣ　５０゜ＣＡの４点における燃焼圧
Ｐ＋　ｌ　　Ｐ　ｚ　＋Ｐ．，Ｐ，を演算し、これらの
瞬時の燃焼圧を加算することにより得られる平均有効燃
焼圧をトルク代用値（図示トルク値）ＴＲＱとするもの
である．なお、この演算方法については本願出願人は既
に特開昭６３−６１１２９号公報に提案している。

すなわち、ステップ６０１〜６０５にてクランク角位置
がＢＴＯＣ　１６０’　ＣＡ　（上死点前１６０°），
　ＡＴＤＣ　５’ＣＡ　．　ＡＴＤＣ　２０’　ＣＡ　
，　ＡＴＤＣ　３５’　ＣＡ，　もしくはＡＴＤＣ５０
”　ＣＡか否かを判別する。いずれのクランク角位置で
もなければステップ６１７に直接進む。

クランク角度位置ＢＴＤＣ　１６０°ＣＡであればステ
ップ６０６に進み、燃焼圧センサｌ１の燃焼圧をＡ／Ｄ
変換して取り込み、■。としてＲＡＭ１０５に格納する
。なお、吸気下死点付近の値Ｖ。は燃焼圧センサ１１の
温度等による出力ドリフト、オフセット電圧のばらつき
等を吸収するために、他のクランク位置での燃焼圧の基
準値とするものである。

クランク角位置がＡＴＤＣ　５゜ＣＡであればステップ
６０７に進み、燃焼圧センサ１１の燃焼圧をＡ／Ｄ変換
してｖ１として取り込む。次に、ステップ６０８にて、
基準値■。を演算した値Ｐ．（＝Ｖ，■。）をＡＴＤＣ
　５　’　ＣＡでの燃焼圧として演算して１７刊１０５
に格納する。

クランク角位置がＡ１’ＤＣ　２０゜ＣＡであればステ
ンプ６０９に進み、燃焼圧センサ１１の燃焼圧をＡ／Ｄ
変換してｖ２として取り込む。次に、ステップ６１０に
て、基準値■。を減算した値Ｐ．（＝Ｖ．■。）をＡＴ
ＤＣ　２０’　Ｃ＾での燃焼圧として演算してＲＡＭ１
０５に格納する。

クランク角位置がＡＴＤＣ　３５’　ＣＡであればステ
ップ６１１に進み、燃焼圧センサ１ｌの燃焼圧をＡ／Ｄ
変換して■３として取り込む。次に、ステップ６１２に
て、基準値■。を減算した値Ｐ．＋（＝Ｖ２Ｖｏ）をＡ
ＴＤＣ　３５゜Ｃ＾での燃焼圧として演算してＲＡ門１
０５に格納する。

クランク角位置がＡＴＤＣ　５０”　ＣＡであればステ
ップ６１３に進み、燃焼圧センサｌ１の燃焼圧をＡ／Ｄ
変換して■４として取り込む。次に、ステップ６１４に
て、基準値Ｖ０を減算した値Ｐ４（＝Ｖ４Ｖｏ）をＡＴ
ＤＣ　５０゜ＣＡでの燃焼圧として演算してＲＡＭ１０
５に格納する。次に、ステップ６１５にて平均有効トル
ク値（図示トルク値）ＴＲＱを、ＴＲＱ ←　０．５・ｐ＋＋２．０・Ｐ，＋３．０・Ｐｉ　＋４
．　０　−Ｐ４により演算し、次に、ステップ６１６に
て加速増量の学習値ＧＡＣＦ．，　ＧαＦえ，　ＧＡＣ
Ｒ，，　ＧαＲ１及び負荷領域別学習値Ｋ，ｋの学習を
行う。なお、ステップ６１６については後述する。

そして、ステップ６１７にてこのルーチンは終了する。

なお、第６図のルーチンは所定時間毎に実行されるよう
に構戒しているが、実際には、クランク角センサ６の３
０’ＣＡ信号の割り込みによって行われる３０＠ＣＡ割
り込みルーチンによって行われる。この場合には、第７
図に示すごとく、７２０゜ＣＡ信号に応じてクリアされ
、３０゜ＣＡ割り込み毎にカウントア・ンプするアング
ルカウンタＮＡを設け、アングルカウンタＮＡの値に応
じて燃焼圧をＡ／Ｄ変換するもノテアるが、ＡＴＤＣ　
５゜ＣＡ，ＡＴＤＣ　３５゜ＣＡの位置は３０゜Ｃ＾割
り込み時点と一致シナイ。したカッテ、ＡＴＤＣ　５　
’　ＣＡ　，　　ＡＴＤＣ　３５°ＣＡでのＡ／Ｄ変換
はその直前の３０゜ＣＡ割り込み時点（ＮＡ＝“Ｑｌｌ
，ｌ“１”）で１５°ＣＡ時間を演算してタイマ設定し
、タイマによってＣＰＵ１０３に割り込ませるごとによ
り行う。

第８図は第６図の学習ステップ６１６の詳細なフローチ
ャートである．すなわち、ステップ８０１では、機関が
加速状態か否かを判別する。すなわち、吸入空気圧ＰＭ
をＲＡＭ１０６より読出し、ＰＭが所定値以上か否かに
より判別する．たとえば、第９図に示すように、時刻１
．以前では、非加速状態であるので、ステップ８０７に
進み、以下のフラグ及びカウンタを初期化する（第９図
参照）。

ＦＡＣ　：加速状態フラグ ＧＡＣ　：加′速増量値学習フラグ ＧＡＣＲ　　：後期学習フラグ ＣＴＯＬＦ　　：前期学習増量値学習朋間カウンタＣＴ
ＯＬＲ　　：後期学習増量値学習期間カウンタＳＴＦ　
：前期トルク変動量積算値 ＳＴＲ　：後期トルク変動量積算値 ＣＭＩＮＦ　　：前期トルク変動量安定期間カウンタＣ
ＭＩＮＲ　　：後期トルク変動量安定期間カウンタそし
て、ステップ８０８にて、負荷領域別学習値ＫＪｋを更
新する。すなわち、ＦＡＣ　＝″０′゛の条件のもとで
Ｋ　，ｋの学習が行われる。なお、ステップ８０８につ
いては、後述する。次に、ステップ８０９に進み、加速
状態フラグＦＡＣをＦＡＣＯとして次の実行に備え、ス
テップ８１０にてこのルーチンは終了する。

次に、第９図の時刻ｔ，において、機関が非加速状態か
ら加速状態へ移行すると、ステップ８０１でのフローは
ステップ８０２に進み、加速状態フラグＦＡＣをセット
する（“１”）。この結果、ステップ８０３，　８０４
．　８０５を介して加速増量値学習フラグＧＡＣをセッ
トし、ステップ８０６に進む。ステップ８０６では、加
速増量の初期値ＧＡＣＣ，及び減衰率Ｇα１を更新する
。つまり、ＧＡＣ＝　”　１″゜の条件のもとでＧＡＣ
Ｃ．及びＧα．の学習が行われる。なお、ステップ８０
６については後述する。

第１０図は第８図のＧＡＣＦｉ，　ＧαＦ，　，　ＧＡ
ＣＲ＝，　ＧｃｒＲ＝の学習ステップ８０６の詳細なフ
ローチャートである。第９図のタイミング図を参照しつ
つ説明する。

ステンプＩ００１では、発生トルク値１−　Ｒ　Ｑのな
まし値（平均値でもよい）Ｔπ頁を Ｔ１１ ？・了ＴＥｊ＋ＴＲＱ ４ により演算し、ステップ１００２では、加速増ｉ１ＴＡ
ｃｃを含まない基本噴射量ＴＡＵＰから目標トルクＴＲ
ＱＭを、ＴＲＱＭ　　　←　　ＴＡＵＰ　　・　α■，
ただし、α７，は定数 により演算し、ステップ１００３では、トルクなまし値
ＴＩ頁と目標トルクＴＲ叶との差からトルク変動量ΔＴ
ＲＱを演算する。すなわち、 ΔＴＲＱ ←一　　ＴＲＱＭ−Ｔ１で【Σ ステップ１００４では、加速増量値学習期間（ＧＡＣ　
＝“１”〉が前期（ＧＡＣＲ＝“゜０”）か後期（ＧＡ
ＣＲ＝“ｌ”）かを後期学習フラグＧＡＣＲにより判別
する。この状態では、ＧＡＣＲ−″Ｏ゜゛であるので、
ステップｌ００５〜１０１ｌのフローが実行される。

ステップ１００５〜１０１１では、トルク変動量ΔＴＲ
Ｑが安定化（低レヘル化）したか否かを判別する。

すなわち、ΔＴＲＱ≧αｌ（一定値）であれば、ステッ
プ１００６にて前期安定期間カウンタＣＭＩＮＦをクリ
アし、ΔＴＲＱ　＜αｌであれば、ステノプ１００７に
て前期安定期間カウンタＣＭＩＮＦを＋１加算し、ステ
ップ１００８にてＣＭＩＮＦ　＜Ｃ　Ｉ　（一定値）か
否かを判別する。この結果、ＣＭＩＮＦ　＜　Ｃ　Ｉで
あれば、ステップ１００９にて、前期学習期間カウンタ
ＣＴＯＬＩ？を＋１加算し、ステップ１０１０にて、前
期トルク変動量積算値ＳＴＦを、 ＳＴＦ ←　ＳＴＦ＋ΔＴＲＧ により積算する。このステップ１００９　．　１０１０
のフローは、第９図において、時刻ｔ，から、ΔＴＩ？
Ｑ　＜α１となった時刻Ｌ２からΔＴＲＱ　＜α１の状
態が連続してＣＭＩＮＦ　−　Ｃ　Ｉとなる時刻ｔ３ま
で実行され、その後ステップｆｏｉｌに進む。

時刻ｔ，において、ステップ１００８のフローがステッ
プ１０１１に切替わると、後期学習フラグＧＡＣＲがセ
ットされる（“１”）．この結果、第１０図のルーチン
が再び実行されると、ステップｌ００４でのフローはス
テップ１０１２〜１０ｌ７に進むことになる。

ステップ１０１２〜ｌ０１７では、トルク変動量ΔＴＲ
Ｑがさらに安定化（低レベル化）したか否かを判別する
。すなわち、ΔＴＲＱ≧α２（α１より小さい一定値）
であれば、ステップ１０ｌ３にて後期安定期間カウンタ
Ｃ旧ＮＲをクリアし、ΔＴＩ？Ｑ　＜α２であれば、ス
テップ１０１４にて後期安定朋間カウンタＣＭＩＮＲを
＋１加算し、ステップ１０１５にてＣＭＩＮＲ　＜Ｃ２
（一定値）か否かを判別する。この結果、Ｃ旧ＮＲ＜Ｃ
２であれば、ステップ１０１６にて、後期学習朋間カウ
ンタＣＴＯＬＲを＋１加算し、ステ・ノプ１０１７にて
、後朋゜トルク変動量積算値ＳＴＲを、ＳＴＲ ←　　ＳＴＲ＋ΔＴＲＱ により積算する。このステップ１０１６　．　１０１７
のフローは、第９図において、時刻Ｌ２から、ΔＴＲＱ
　＜α２となった時刻ｔ４からΔＴＲＱ　＜α２の状態
が連続してＣＭＩＮＲ　＝　Ｃ　２となる時刻Ｕｓまで
実行され、その後ステップ１０１８〜１０３４に進む。

ステップ１０１８〜１０２５は前期学習値ＧＡＣＦ．及
びＧαＦ▲を更新するためのものであり、ステップ１０
２６〜１０３３は後期学習値ＧＡＣＲ．及びＧαＲ．を
更新するためのものである．なお、これらの学習値は、
第１表に示すごとく、たとえば冷却水温ＴＨＷ　（た−
とえば、０゜Ｃ〜８０゜Ｃの範囲）を等間隔（不等間隔
でもよい）で区切った領域毎に１次元マップとして与え
られる。

第　　１　　表 ステップ１０１８〜１０２５について説明する。ステッ
プ１０１Ｂにおいては、前期トルク変動量積算値ＳＴＦ
　（この場合、第９図の左側の斜線部分の面積に相当）
が一定値βｌより小さいか否かを判別し、この結果、Ｓ
　Ｔ　Ｆ’　＜β■のときには、ステッブ１０１９にて
、 ΔＧＡＣＦ ←　Ｂ・　（β１−ＳＴＦ） ただし、Ｂは正の所定値により演算し、ＳＴＦ≧β１の
ときには、ステップ１０２０にて、ΔＧＡＣＦ ←　Ｂ′　・　（ＳＴＦ−β１） ただし、Ｂ′は負の所定値により演算し、ステップ１０
２１にて、冷却水温ＴＨＷに属する領域の初期値ＧＡＣ
Ｐ．をバックアップＲＡＭ１０６より読出し、ＧＡＣＦ
．←　ＧＡＣＦ．一ΔＧＡＣＣとする。すなわち、ＳＴ
Ｆ＜β１であれば初期値ＧＡＣＦ．は小さくされ、ＳＴ
Ｆ≧β１であれば初期値ＧＡＣＦ．は大きくされる。そ
して、更新された学習値ＧＡＣＦ，は再びバックアップ
ＲＡＭ１０６の同一領域に格納される。このようにして
、前期トルク変動量積算値ＳＴＦが一定値β１となるよ
うに学習値ＧＡＣＩ’ｉ　はフィードバック制御される
。

また、ステップｌ０２２においては、前期学習期間ＣＴ
ＯＬＦが一定値ＴＩより小さいか否かを判別し、この結
果、ＣＴＯＬＦ　＜γ１のときには、ステノプ１０２３
にて、 ΔＧαＦ ←　Ａ・　（　ｒ　１　−ＣＴＯＬＦ）ただし、Ａは正
の所定値により演算し、Ｃ　１’　Ｏ　Ｌ　Ｆ≧Ｔ１の
ときには、ステップ１０２４にて、ΔＧαＦ ←　　Ａ′　　・　　（ＣＴＯＬＦ　　−　γ　１　）
ただし、Ａ′は負の所定値により演算し、ステップ１０
２５にて、冷却水温ＴＨＷに属する領域の減衰率ＧαＦ
．をバックアップＲＡＭｌ０６より読出し、ＧαＦ．←
　ＧαＦ五一ΔＧαＦ とする。すなわち、ＣＴＯＬＦ　＜　７　１であれば減
衰率ＧαＦ．は小さくされ、ＣＴＯＬＦ≧Ｔ１であれば
減衰率値ＧαＦ．は大きくされる。そして、更新された
学習値Ｇｃｔｐ．は再びバックアップＲＡＭ１０６の同
一領域に格納される。このようにして、前期学習期間Ｃ
ＴＯＬＦが一定値Ｔ１となるように学習値ＧαＦ，はフ
ィードバック制御される。

次に、ステップｌ０２６〜１０３３について説明する。

ステップ１０２６においては、後期トルク変動量積算値
ＳＴＲ　（この場合、第９図の右側の斜線部分の面積に
相当）が一定値β２より小さいか否かを判別し、この結
果、ＳＴＲ＜β２のときには、ステップ１０２７にて、 ΔＧＡＣＲ ←　Ｂ・　（β２−ＳＴＲ） により演算し、ＳＴＲ≧β２のときには、ステ・ンブ１
０２８にて、 ΔＧＡＣＲ ←　Ｂ′　・　（ＳＴＲ−β２） により演算し、ステップ１０２９にて、冷却水温ＴＨＷ
に属する領域の初期値ＧＡＣＲ．をバ・ンクア・ンブＲ
ＡＭ１０６より読出し、 ＧＡＣＲ　．　　←　　ＧＡＣＲ，　　−ΔＧＡＣＲと
する。すなわち、ＳＴＲ＜β２であれば初期値ＧＡＣＲ
＋　は小さくされ、ＳＴＲ≧β２であれば初期値ＧＡＣ
Ｒ．は大きくされる。そして、更新された学習値ＧＡＣ
Ｒ，は再びバックアップＲＩＶ１０６の同一領域に格納
される。このようにして、後期トノレク変動？積算値Ｓ
ＴＲが一定値β２となるように学習値ＧＡＣＲ，はフィ
ードバック制御される。

また、ステソプ１０３０においては、後期学習期間Ｃ↑
ＯＬＲが一定値Ｔ２より小さいか否かを判別し、この結
果、ＣＴＯＬＲ　＜　ｒ　２のときには、ステップ｛０
３１にて、 ΔＧｔｘＲ ←　Ａ・　（　７　２　−ＣＴＯＬＲ）により演算し、
ＣＴＯＬＲ≧Ｔ２のときには、ステップ１０３２にて、 ΔＧαＲ ←　Ａ′　・　（ＣＴＯＬＲ−γ２） により演算し、ステップ１０３３にて、冷却水温ＴＨＷ
に属する領域の減衰率ＧαＲｉをバックアップＲＡＭ１
０６より読出し、 ＧαＲ！←　ＧαＲ■　−ΔＧαＲ とする。すなわち、ＣＴＯＬＲ　＜γ２であれば減衰率
ＧαＲ．は小さくされ、ＣＴＯＬＲ≧Ｔ２であれば減衰
率ＧαＲ１　は大きくされる。そして、更新された学習
｛！！ＧαＲ１　は再びバックアップＲＡＭ１０６の同
一領域に格納される。このようにして、後期学習期間Ｃ
ＴＯＬＲが一定値γ２となるように学習値ＧαＲｉ　Ｌ
まフィードバック制御される。

このようにして、学習が終了すると、ステ．，フ゛１０
３４にてフラグＧＡＣ，　ＧＡＣＲ　，カウンタＣＴＯ
ＬＦ，　ＣＴＯＬＲ，ＳＴＦ，　ＳＴＲ，　ＣＭ１ＮＦ
，　ＣＭＩＮＩ？をリセ・ノ１・もしくはクリアして次
の実行に備える。

そして、ステソフ゜１０３５にてこのノレーチンは寒冬
了する。

ステップ１０３４にて学習フラグＧＡＣがリセ・ノト・
されると、その後、加速状Ｂ　（ＦＡＣ　＝“１”）で
あっても、第８図のステップ８０３，　８０４によりス
テップ８０６の学習ルーチンは実行されず、したがって
、第１０図のルーチンは実行されない。

第１１図は第８図の負荷領域別学習値Ｋｊｋの学習ステ
ンプ８０８の詳細なフローチャートである。

すなわち、ステップ１１０１では、平均有効トノレク値
（図示トルク値）ＴＲＱの１サイクル前の値ＴＩ？（１
０からのトルク変動量（この場合、低下量）ΔＴＲＱを
演算する．つまり、 ΔＴＲ［］　　←ＴＲＱＯ−ＴＲＱ とする。ステップ１１０２では、次の実行に備え、ＴＲ
ＱをＴＲロ０とする。

ステップｌ１０３では、トルク低下量ΔＴＩ？Ｑが正か
負かを判別する。すなわち、トルク低下量ΔＴＲＱが負
の場合には、言い換えると、トルクとしては増大する場
合には、トルク値ＴＲＱは理想トルクに沿って変化して
いるものとみなし、ステップ１ｌ０５にてトノレク変動
量としての｛直ΔＴ］？０をＯとする。他方、トルク低
下量ＴＲＱが正の場合には、言い換えると、トルクとし
ては減少する場合のみ、トルク変動が生じたものとみな
し、値ΔＴＲＱをトルク変動量とみなすが、この場合に
は、減速時にもトルクが減少するのでステップ１１０４
にて減速処理を行う。つまり、減速時には、吸入空気量
の減少に伴うトルク低下と燃焼悪化に伴う１〜ルク低下
とが区別できないため、後述のごとく、トルク変動量に
よる学習値Ｋ４ｋの更新を停止するようにしたものであ
る。

ステップ１１０６では、減速状態（ＦＤ＝“″１″）か
否かを判別する。減速状態でなければステップ１ｌ０７
に進み、減速状態であればステップ１１１０に直接進む
。次に、ステップｌ１０７では、トルク低下量ΔＴＲＱ
が設定値Ｘ，より大きいか否かを判別する。この結果、
設定値Ｘ１より大きいときにはステップ１１０８に進み
、ＲＡＭ１０５より吸入空気圧データＰＭおよび回転速
度データＮｅを読み出し、ＰＭおよびＮｅに属する領域
の負荷領域別学習値Ｋ４，をバックアソプＲＡＭｉ０６
より読み出し、 Ｋ，ｋ←Ｋ　ｊ　ｋ　千１％ とする。なお、負荷領域別学習値Ｋ，ｋは、第２表に示
すごとく、ＰＭおよびＮｅをそれぞれ等間隔（不等間隔
でもよい）で区切った領域毎に２次元マップとして与え
られる。

以下余白 第　　２　　表 他方、設定値ＸＩより小さいときにはステップ１１０９
に進み、ＰＭ．ＰｊよびＮｅに属する領域の負荷領域別
学習値Ｋ４，を、 Ｋ，ｋ−Ｋ；＊−　１％ とする。すなわち、設定値Ｘ１より大きいときには、領
域別学習値Ｋ，ｋを大きくしてリッチ側としてΔＴＲＱ
を設定値Ｘ１に近づくようにする。他方、設定値Ｘ．よ
り小さいときには領域別学習値Ｋ，うを小さくしてリー
ン側としてΔＴＲロを設定値Ｘに近づくようにする。学
習値Ｋｊｋは再びバックアップＲＡＭ１０６の同一の領
域に格納される。

そして、ステップ１１１０にてこのルーチンは終了する
。

第１２図は第ｌ１図の減速処理ステップｌ１０４の詳細
なフローチャートである。すなわち、ステップ１２０１
では、トルク低下量ΔＴＲＱが所定植Ｘ２より大きいか
否かを判別し、ステンブ１２０２ではΔＴＲＱ〉Ｘ２の
状態が連続して現れる回数ＣＮＴを計数する。この結果
、ΔＴＲＱ＞Ｘ２の状態がＸ，回以上持続した場合のみ
、ステップ１２０３のフローはステ・ノプ１２０４に進
み、滅速ララグＦＤをセン１・する（ＦＤ＝”ｌ”）、
他方、ΔＴＲＱ　≦Ｘ　ｚ　７’　アレば、ステップ１
２０１でのフローはステップ１２０５に進み、カウンタ
Ｃ　Ｎ　Ｔをクリアし、さらに、ステップ１２０６にて
減速フラグＦＤをリセットする（ＦＤ＝“Ｏ″）。

そして、ステップｌ２０７にてこのルーチンは終了する
。

なお、ステンフ゜１２０３での｛直Ｘ３はたとえば３で
ある。

第１３図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば３６０゜ＣＡ毎に実行される。

ステップ１３０１では、ＲＡＭ１０５により吸入空気圧
データＰＭおよび回転速度データＮｅを読出して基本噴
射量ＴＡＵＰを演算する。ステップ１３０２では、ＲＡ
Ｍ１０５より吸入空気圧データＰＭおよび回転速度デー
タＮｅを読出してバックアップＲＡＭ１０６に格納され
た第２表に示す２次元マノプにより値Ｋを補間計算する
。

ステップ１３０３では、加速状態（ＦＡＣ一“’　１　
”）か否かを判別する。第１４図に示す時刻ｔ，におい
て加速状態（ＦＡＣ一“１”）となると、フローはステ
ップ１３０４を介してステップ１３０５に進み、加速フ
ラグＦＡをセットする。この加速フラグＦＡは加速状態
中にステップ１３０５〜１３１１のフローを１回のみ実
行させるためである。他方、非加速状態であればステッ
プ１３１２にて加速フラグＦＡをリセッ１・シ、ステッ
プ１３１３にて加速増ＩＴＡｃｃをＯとしてステップ１
３ｌ４に進む。

ステップ１３０６では、後述するｉｉｒ　ａ加速増量か
ら後期加速増量への切換えを指示するフラグＦ″ｒＡＣ
をリセットし、ステップ１３０７では、ＲＡＭ１０５よ
り冷却水温データＴ　Ｈ　Ｗを読出してＲＯ旧０４に格
納された１次元マップにより基本加速増量値ＴＡＣＣを
補間計算する。なお、この１次元マップも第ｌ表と同様
な第３表のごとく構成されている。

第３表 次に、ステップ１３０８にて冷却水温データＴＨＷにも
とすくバックアップＲＡＭ１０６に格納された第１表に
示すｌ次元マップにより前期学習値ＧＡＣＦ及び後期学
習値ＧＡＣＲを補間計算する。そして、ステップ１３０
９にて、初期加速増量値ＴＡＣＣを前期学習値ＧＡＣＦ
により補正する。すなわち、 ＴＡＣＣ　４−ＴＡＣＣ　−　ＧＡＣＦとする。また、
後期加速増量値ＴＡＣＲを、ステップ１３１０にて、 ＴＡＣＩ−ＴＡＣＲ　−　ＧＡＣＲ により演算しておく。さらに、ステップ１３１１にて冷
却水温データＴ　Ｈ　ＷにもとすくバックアップＲＡＭ
１０６に格納された第１表に示す１次元マップにより前
期学習｛ＩＩＧαＦ及び後期学習値ＧαＲを補間計算ず
る。

なお、上述のごとくして得られた加速増量値ＴＡＣＣは
第１５図に示すタイマルーチンにより所定時間毎に減衰
され、前期加速増量から後期加速増量に切換わるが、こ
れについては後述する。

ステップ１３１４では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ ←　ＴＡＵＰ　−　Ｋ・β十ＴＡＣＣ＋　７により演算
する。なお、β，γは他の運転状態パラメータによって
定まる補正量であり、たとえば図示しないスロットル位
置センサからの信号、あるいは吸気温センサからの信号
、バッテリ電圧等により決められる補正量であり．、こ
れらもＲＡＭ１０５に格納されている。次いで、ステッ
プｌ３１５にて、噴射ＩＴＡＵをダウンカウンタ１０８
にセットすると共にフリップフロツブ１０９をセットし
て燃料噴射を開始させる。そして、ステップ１３１６に
てこのルーチンは終了する。なお、上述のごとく、噴射
ｉＴＡＵに相当する時間が経過すると、ダウンカウンタ
１０８のボローアウト信号によってフリップフロップ１
０９がリセットされて燃料噴射は終了する。

第１５図は上述したタイマルーチンであって、加速増量
値ＴＡＣＣの演算と共に、第１４図における加速状態に
あって（ＦＡＣ一“１″）、前期加速増量から後期加速
増量への切替点ｔ，ｌを検出するためのものである。す
なわち、ステップ１５０１では前期加速増量中（ＦＴＡ
Ｃ＝“Ｏ”）か否かを判別し、前期加速増量中であれば
ステップ１５０２〜１５０５のフローが実行される。

ステップ１５０２では、加速増量値ＴＡＣＣを前期学習
値（減衰率）ＧαＦにより減衰させ、ステップ１５０３
では、加速増量値ＴＡＣＣが初期後期加速増量値ＴＡＣ
Ｈに到達したか否かを判別する。ＴＡＣＣ＞ＴＡＣＲで
あればステップｌ５０９に直接進む。

上述の状態で加速増量値ＴＡＣＣが初期後期加速増量値
ＴＡＣＲに到達した時点（第１４図の時刻Ｌ２′）でス
テップｌ５０３でのフローはステップ１５０４　．　１
５０５に進み、前期加速増量から後期加速増量への切替
動作が行われる。すなわち、ステップ１５０４では、加
速増量値ＴＡＣＣを初期後期加速増量値ＴＡＣＲに置換
し、フラグＦＴＡＣをセットする。この結果、第１５図
のルーチンが再び実行されると、フローはステップ１５
０１を介してステップ１５０６〜１５０８に進むことに
なる。

ステップ１５０６では、加速増量値ＴＡＣＣを後期学習
値（減衰率）ＧαＲで減衰させる。ステップ１５０７　
．１５０８では、加速増量値ＴＡＣＣが小さい値となっ
たときには０にすると共に、加速増量値ＴＡＣＣが負と
ならないように０でガードする。

なお、上述の実施例では、加速増量値ＴＡＣＣを所定時
間毎に所定比率（減衰率）で減少せしめているが、この
比率の代りに、所定時間毎に所定量だけ減少せしめても
よい。

また、上述の実施例においては、学習値ＧＡＣＦｉ，Ｇ
αｈ，　ＧＡＣＲｉ，　ＧαＲ１の学習期間の分割（第
９図のフラグＧＡＣＲＯ値）時点Ｌ３と、実際の加速増
量の加速増量期間の分割（第１４図のフラグＦＴＡＣ　
）の時点ｔ　，　ｌとは必ずしも一致していないが、こ
れは加速増量時のドライバビリティの悪化を最小限にす
るためである。

また、上述の実施例では、吸入空気圧および機関の回転
速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気量
および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度およ
び機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよい
。

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）に
より機関の吸入空気量を調整した空燃比を制御するもの
、エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバル
ブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン
系通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比
を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気
量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合
には、ステップ１３０１における基本噴射量ＴＡＵＰ相
当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定され
、すなわち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回
転速度に応じて決定され・ステップ１３１４にて最終燃
料噴射ｉ１ＴＡＵに相当する供給空気量が演算される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、加速時には、加速
後の学習値Ｋ４アとは別の学習値を更新すると共に、加
速増量中のトルク変動量の脈動に合わせて加速増量学習
値を加速前期と加速後期に分割したので、加速後の空燃
比と共に加速時の空燃比も安定し、従って、ＨＣ　，　
ＣＯ　，　ＮＯｘエミッションの悪化、ドライバビリテ
ィの悪化、燃費の悪化等を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を説明するための全体ブロック図
、 第２図はトルク変動量、燃費、および徘気工ξッション
特性を示すグラフ、 第３図は加速増量値の一般的なタイミング図、第４図は
本発明の作用を説明するタイ貴ング図、第５図は本発明
に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実施例を示す全体
概略図、 第６図、第８図、第１０図Ａ、第１０図Ｂ、第１１図、
第１２図、第１３図、第１５図は第４図の制御回路の動
作を説明するためのフローチャート、第７図、第９図、
第１４図はそれぞれ第６図、第８図、第１３図のフロー
チャ−１・を補足説明するためのタイミング図、 第１０図は第１０図Ａ、第１０図Ｂの結合を示すブロッ
ク図である。 １・・・機関本体、　　　　　３・・・圧カセンサ、４
・・・ディストリビュー夕、 ５，６・・・クランク角センサ、 １０・・・制御回路、　　　　１１・・・燃焼圧センサ
、ｌ３・・・触媒コンバータ。 第２図 ＴＡＣＣ １ 第 ３ 図 弟４図 第 ５ 図 ５．６・・・クランク角センサ　］３・・・触媒コンバ
ータ巨二圓十８０９ 弟８図 第１１ 図 ５年雌１３１５ Ｃ在ニア１３１６ 第１３図 第 １２ 図 エ ＦＡＣ ＾ 学習値演算 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関のトルク変動量（ΔＴＲＱ）を演算するト
   ルク変動量演算手段と、 前記機関が加速状態か否かを判別する加速状態判別手段
   と、 前記機関が加速状態と判別された時点から前記トルク変
   動量が第１の安定点（α１）に安定した時点までの間を
   前期過渡期間（ＣＴＯＬＦ）として発生する前期過渡期
   間発生手段と、 該前期過渡期間における前記トルク変動量を積算する前
   期トルク変動量積算手段と、 該前期トルク変動量の積算値（ＳＴＦ）が所定値（β１
   ）となるように前期加速増量初期値（ＧＡＣＦ＿ｉ）を
   更新する前期加速増量初期値学習手段と、該前期過渡期
   間が所定値（γ１）となるように前期加速増量減衰率（
   もしくは量）（ＧαＦ＿ｉ）を更新する前期加速増量減
   衰率学習手段と、 前記機関が加速状態の前期にあるときに前記前期加速増
   量初期値（ＧＡＣＦ＿ｉ）を前記前期減衰率（もしくは
   量）（ＧαＦ＿ｉ）で減衰させて前期加速増量（ＴＡＣ
   Ｆ）を得る前期加速増量演算手段と、 前記機関が加速状態にあって前記トルク変動量が前記第
   １の安定点（α１）に安定した時点から該トルク変動量
   が該第１の安定点より低い第２の安定点（α２）に安定
   した時点までの間を後期過渡期間（ＣＴＯＬＲ）として
   発生する後期過渡期間発生手段と、 該後期過渡期間における前記トルク変動量を積算する後
   期トルク変動量積算手段と、 該後期トルク変動量の積算値（ＳＴＲ）が所定値（β２
   ）となるように後期加速増量初期値（ＧＡＣＲ＿ｉ）を
   更新する後期加速増量初期値学習手段と、該後期過渡期
   間が所定値（γ２）となるように後期加速増量減衰率（
   もしくは量）（ＧαＲ＿ｉ）を更新する後期加速増量減
   衰率学習手段と、 前記機関が加速状態の後期にあるときに前記後期加速増
   量初期値（ＧＡＣＲ＿ｉ）を前記後期減衰率（もしくは
   量）（ＧαＲ＿ｉ）で減衰させて後期加速増量（ＴＡＣ
   Ｒ）を得る後期加速増量演算手段と、 前記機関の加速状態の前期においては前記前期加速増量
   に応じて前記機関の空燃比を調整し、前記機関の加速状
   態の後期においては前記後期加速増量に応じて前記機関
   の空燃比を調整する空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。