JPH04224255A - エンジンの空燃比制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの空燃比制御
装置、特に過渡学習を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｏ２センサ出力があらかじめ定めたスラ
イスレベル（目標値）よりもリーンとなっている時間や
リッチとなっている時間の、基準値からの偏差が所定範
囲に収まるように過渡時補正係数（加速増量係数ＫＡＣ
や減速減量係数ＫＤＣ）を学習補正するものがある（特
開平１−１３８３４５号公報参照）。これについて説明
すると、経時変化によって吸気バルブや吸気ポート壁に
デポジットが付着する。このデポジットの影響により、
たとえば加速中には燃料がデポジットに付着して奪われ
るため、空燃比がリーン傾向を示す。

【０００３】そこで、空燃比がリーンとなっている時間
を計測し、この時間が基準値を越えて長くなっていると
きは、加速増量係数を大きくして、デポジットに奪われ
る燃料分だけ余計に供給することで、リーン傾向を解消
させるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
装置では、燃料壁流やエアフロメータによる空気計量の
遅れにより、空燃比がたとえば減速時にリッチになる傾
向を持つと、図２１中段の実線で示したように、Ｏ２セ
ンサ出力に基づいて演算される空燃比フィードバック補
正係数αがその制御中心（図では１．０）を外れて小さ
いほうへと大きくずれ、再加速により再び１．０へと戻
るあいだαが小さいままにとどまる。その間も再加速と
はいえ加速時に変わりなく、αが１．０よりも小さいた
めに、再加速時の噴射量が小さくなって、望みの加速感
が得られない。

【０００５】この場合に、αが制御中心より大きく外れ
たのは、加速増量係数による加速補正が足りなかったの
ではなく、あくまで燃料壁流やエアフロメータによる空
気計量の遅れによるものである。そのため、再加速時の
小さなαを用いて加速増量係数についての学習を行い、
加速増量係数を大きくしたのでは、図２１下段の実線の
ように、空燃比をリッチ側に大きくオーバーシュートさ
せてしまうのである。

【０００６】そこで、この発明は過渡学習条件成立中で
あって、加速判定時またはその直前（これらを「加速前
」で総称する）のαと加速終了時のαとの差もしくは比
（この差と比を「ズレ」で総称する）を用いて、それが
所定の範囲にないときなどに過渡学習を禁止することで
、学習の精度を高く維持させる装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、エンジンの負荷（たとえば吸入空気量Ｑｓ）
と回転数Ｎをそれぞれ検出するセンサ３１，３２と、こ
の負荷と回転数Ｎの検出値に基づいて基本噴射量Ｔｐを
演算する手段３３と、壁流補正量（たとえば加速増量係
数，減速減量係数や過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ）に対する
過渡学習値（たとえば過渡学習温度ＴＬＴ）を格納する
メモリ３４と、このメモリ３４内の過渡学習値を検索す
る手段３５と、この検索した過渡学習値に基づいて前記
壁流補正量を演算する手段３６と、理論空燃比を境にし
て出力の急変するＯ２センサ３７と、このＯ２センサ出
力と目標値との比較により実空燃比がリッチ側にあるか
リーン側にあるかを判定する手段３８と、この判定結果
に基づいて空燃比フィードバック補正量αを演算する手
段３９と、このフィードバック補正量αと前記壁流補正
量にて前記基本噴射量Ｔｐを補正して、燃料噴射量ＴＩ
を決定する手段４０と、この噴射量ＴＩを燃料噴射装置
４２に出力する手段４１と、過渡学習条件にあるかどう
かを判定する手段４３と、この学習条件成立中の前記空
燃比フィードバック補正量αもしくは前記Ｏ２センサ出
力またはこれらの両方に基づいて前記過渡学習値に対す
る過不足量（たとえばリッチ時間とリーン時間のズレ）
を演算する手段４４と、この過不足量に基づいて過不足
量がなくなるように前記メモリ３４に格納されている過
渡学習値を更新する手段４５と、前記過渡学習条件成立
中でかつ加速前であるかどうか、また同じく前記過渡学
習条件成立中でかつ加速終了時であるかどうかをそれぞ
れ判定する手段４６，４７と、これらの判定結果を受け
て前記過渡学習条件成立中でかつ加速前の前記空燃比フ
ィードバック補正量および同じく前記過渡学習条件成立
中でかつ加速終了時の前記空燃比フィードバック補正量
をそれぞれサンプリングする手段４８，４９と、これら
加速前と加速終了時の両フィードバック補正量のズレを
所定の範囲と比較する手段５０と、両フィードバック補
正量のズレが所定の範囲にないとき前記過渡学習値の更
新を禁止する手段５１とを設けた。

【０００８】第２の発明は、図２に示すように、エンジ
ンの負荷（たとえば吸入空気量Ｑｓ）と回転数Ｎをそれ
ぞれ検出するセンサ３１，３２と、この負荷と回転数Ｎ
の検出値に基づいて基本噴射量Ｔｐを演算する手段３３
と、壁流補正量（たとえば加速増量係数，減速減量係数
や過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ）に対する過渡学習値（たと
えば過渡学習温度ＴＬＴ）を格納するメモリ３４と、こ
のメモリ３４内の過渡学習値を検索する手段３５と、こ
の検索した過渡学習値に基づいて前記壁流補正量を演算
する手段３６と、理論空燃比を境にして出力の急変する
Ｏ２センサ３７と、このＯ２センサ出力と目標値との比
較により実空燃比がリッチ側にあるかリーン側にあるか
を判定する手段３８と、この判定結果に基づいて空燃比
フィードバック補正量αを演算する手段３９と、このフ
ィードバック補正量αと前記壁流補正量にて前記基本噴
射量Ｔｐを補正して、燃料噴射量ＴＩを決定する手段４
０と、この噴射量ＴＩを燃料噴射装置４２に出力する手
段４１と、過渡学習条件にあるかどうかを判定する手段
４３と、この学習条件成立中の前記空燃比フィードバッ
ク補正量αもしくは前記Ｏ２センサ出力またはこれらの
両方に基づいて前記過渡学習値に対する過不足量（たと
えばリッチ時間とリーン時間のズレ）を演算する手段４
４と、この過不足量に基づいて過不足量がなくなるよう
に前記メモリ３４に格納されている過渡学習値を更新す
る手段４５と、前記過渡学習条件成立中でかつ加速前で
あるかどうか、また同じく前記過渡学習条件成立中でか
つ加速終了時であるかどうかをそれぞれ判定する手段４
６，４７と、これらの判定結果を受けて前記過渡学習条
件成立中でかつ加速前の前記空燃比フィードバック補正
量および同じく前記過渡学習条件成立中でかつ加速終了
時の前記空燃比フィードバック補正量をそれぞれサンプ
リングする手段４８，４９と、この加速終了時の前記空
燃比フィードバック補正量が加速前の前記空燃比フィー
ドバック補正量より所定値以上大きいかまたは所定値以
上小さいかどうかを判定する手段５２と、前記過不足量
の演算結果により実空燃比がリーン，リッチのいずれに
あるかを判定する手段５３と、両判定結果を受けて、加
速終了時の前記空燃比フィードバック補正量が加速前の
前記空燃比フィードバック補正量より所定値以上大きく
かつ空燃比がリーンにあるとき、または加速終了時の前
記空燃比フィードバック補正量が加速前の前記空燃比フ
ィードバック補正量より所定値以上小さくかつ空燃比が
リッチにあるとき前記過渡学習値の更新を禁止する手段
５１とを設けた。

【０００９】

【作用】第１の発明では、過渡学習条件成立中であって
空燃比フィードバック補正量αについての加速前後差が
所定の範囲にないとき過渡学習値の更新が禁止される。

【００１０】ここで、上記の加速前後差が所定の範囲に
ないときには、たとえば減速後すぐの加速時のように、
センサの計量遅れや燃料壁流などの影響を受けてフィー
ドバック補正が制御中心値（たとえば１．０）より大き
く外れてリーン側にずれているときがあり、このときに
まで過渡学習を行わせたのでは、学習値を大きくバラツ
かせてしまうが、学習を禁止することで、それまで安定
していた学習値を不安定にすることがなく、学習精度を
高いままに維持することができる。

【００１１】第２の発明では、実空燃比がリーンであっ
て加速終了時のαが加速前よりずっと大きいとき、また
は実空燃比がリッチであって加速終了時のαが加速前よ
りずっと小さいとき過渡学習値の更新が禁止される。

【００１２】たとえば実空燃比がリーンである場合には
、壁流補正量を増量しなければならないのに、加速終了
時のαが小さいということは、学習不足であり、したが
って学習値を更新しなければならないのに対し、実空燃
比がリーンであっても加速終了時のαが大きいときには
、学習値エラーがあるとは必ずしもいいきれないので、
学習値エラーが必ずあるといえる場合以外は学習値を更
新させないことにより、それまで安定していた学習値が
不安定になることを防止するのである。

【００１３】

【実施例】図３は一実施例のシステム図である。

【００１４】図において、吸入空気はエアクリーナ２か
ら吸気管３を通り、燃料は噴射信号Ｓｉに基づき各気筒
に設けたインジェクタ（燃料噴射装置）４から、エンジ
ン１の各吸気ポートに向けて噴射される。

【００１５】シリンダ内で燃焼したガスは排気管５を通
して触媒コンバータ６に導入され、ここで燃焼ガス中の
有害成分（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ）が三元触媒により清浄
化されて排出される。

【００１６】吸入空気の流量Ｑｓはホットワイヤ式のエ
アフローメータ７により検出され、アクセルペダルと連
動するスロットルバルブ８によってその流量が制御され
る。

【００１７】スロットルバルブ８の開度ＴＶＯはスロッ
トル開度センサ９により検出され、エンジン１の回転数
Ｎはクランク角センサ１０により検出される。また、ウ
ォータジャケットの冷却水温ＴＷは水温センサ１１によ
り検出される。１２は排気中のＯ２濃度に反応し、理論
空燃比を境に急変する特性を有するＯ２センサである。 上記エアフローメータ７，スロットル開度センサ９，ク
ランク角センサ１０，水温センサ１１およびＯ２センサ
１２からの出力はコントロールユニット２０に入力され
る。

【００１８】マイクロコンピュータからなるコントロー
ルユニット２０では、図４〜図１２に示すところにより
、シリンダに吸入される混合気の空燃比制御を行う。

【００１９】この例は気筒別に順序よく噴射を行う、い
わゆるシーケンシャル噴射タイプであり、同期，非同期
の噴射を問わず、気筒ごとに前回噴射からのシリンダ空
気量相当パルス幅ＡＶＴＰの変化量（ΔＡＶＴＰｎ）に
よる修正を行い、かつ同期噴射時にはそれにともなう燃
料壁流量の修正を目的とした補正をも行うものである。 こうした装置は、特願平１−２４８６７４号にすでに提
案しており、ここでは、図９ないし図１２に示すところ
によりその制御の概要を先に説明し、その後に図４ない
し図８に示した過渡学習制御について述べることにする
。

【００２０】図９は気筒別同期噴射パルス幅ＴＩｎ［ｍ
ｓ］を決定するためのルーチンで、このルーチンは１０
ｍｓｅｃごとに一度実行される。なお、図９ないし図１
１のルーチンでは気筒別に同期と非同期の各噴射パルス
幅を求めるため、特に気筒別の値である場合に、記号の
最後に気筒番号ｎを付して区別している（たとえばΔＡ
ＶＴＰｎ，ＴＩｎ，Ｃｈｏｓｎ，Ｉｎｊｓｅｔｎ）。

【００２１】ステップ１２２では吸入空気流量Ｑｓ［ｇ
／ｓ］とエンジン回転数Ｎ［ｒｐｍ］から基本噴射パル
ス幅Ｔｐ［ｍｓ］を次式にて求める。 Ｔｐ＝（Ｑｓ／Ｎ）×Ｋ×Ｋｔｒｍ…（１）

【００２２
】ただし、Ｋは基本空燃比を定めるための定数、Ｋｔｒ
ｍは空気流量やインジェクタのエラーをエンジン条件ご
とに補正するための補正係数で、ｔｒｍはトリミングを
意味する。

【００２３】この基本噴射パルス幅Ｔｐからは、シリン
ダ空気量相当パルス幅ＡＶＴＰ［ｍｓ］を次式により求
める（ステップ１２３）。 　　　　ＡＶＴＰ＝Ｔｐ×Ｆｌｏａｄ＋旧ＡＶＴＰ×（
１−Ｆｌｏａｄ）…（２）

【００２４】ただし、（２）
式において、Ｆｌｏａｄは加重平均係数［％］で、回転
数Ｎおよびシリンダ容積Ｖ［ｃｃ］の積Ｎ×Ｖと総流路
面積Ａａ［ｃｍ２］から所定のマップを参照して求める
。ＡＶＴＰに付した「旧」は１回前（前回）の値である
ことを意味させている。この旧は後述する他の符号につ
いても同じ意味で使用する。

【００２５】ステップ１２５で燃料壁流に関する過渡時
補正量（略して過渡補正量という）Ｋａｔｈｏｓ［ｍｓ
］を演算し（後述する）、最後に気筒別同期噴射パルス
幅ＴＩｎ［ｍｓ］を次式により決定する（ステップ１２
６）。 　　　　ＴＩｎ＝（ＡＶＴＰ＋Ｋａｔｈｏｓ）×ＴＭＲ
×（α＋αｍ）＋Ｃｈｏｓｎ−Ｅｒａｃｉｎ＋Ｔｓ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　…（３）

【００２６】ただし
、（３）式において　　　　ＴＭＲ；目標空燃比［無名
数］　　　　α　　　　；Ｏ２センサ出力に基づく空燃
比フィードバック補正係数［無名数］　　　　αｍ　　
　；空燃比学習補正係数［無名数］　　　　Ｃｈｏｓｎ
；気筒別増減補正量［ｍｓ］　　　　Ｅｒａｃｉｎ；気
筒別噴きすぎ補正量［ｍｓ］　　　　Ｔｓ　　　；無効
パルス幅［ｍｓ］である。

【００２７】なお、ステップ１２４での気筒別増減補正
量Ｃｈｏｓｎと気筒別噴きすぎ補正量Ｅｒａｃｉｎにつ
いては、気筒別非同期噴射量Ｉｎｊｓｅｔｎ［ｍｓ］と
ともに、次式により計算している（図１０）。 　　　　Ｃｈｏｓｎ＝ΔＡＶＴＰｎ×Ｇｚｔｗｐ（加速
時）　　　　　　　　　　＝ΔＡＶＴＰｎ×Ｇｚｔｗｍ
（減速時）　　　　Ｉｎｊｓｅｔｎ＝ΔＡＶＴＰｎ×Ｇ
ｚｔｗ×Ｇｚｃｙｌ＋Ｔｓ　　　　Ｅｒａｃｉｎ＝旧Ｅ
ｒａｃｉｎ＋ΔＡＶＴＰｎ×Ｇｚｔｗ×（Ｇｚｃｙｌ−
ＥＲＡＣＩＰ）

【００２８】ただし、Ｇｚｔｗｐは気筒
別増量ゲイン、Ｇｚｔｗｍは気筒別減量ゲイン、Ｇｚｔ
ｗは気筒別非同期噴射ゲインで、これらは図１７のテー
ブルから求める。Ｇｚｃｙｌは非同期噴射タイミングに
よる補正ゲイン、ＥＲＡＣＩＰは今回の噴きすぎ分を計
算するための基準値である。

【００２９】図１１は過渡補正量Ｋａｔｈｏｓを演算す
るためのルーチンで、このルーチンは１０ｍｓｅｃごと
に一度実行される。これは、付着量記憶式の壁流補正で
あり、比較的ゆっくりと変化する燃料壁流分の修正を目
的とし、運転条件毎に平衡付着量Ｍｆｈを記憶しておき
、過渡に伴う平衡付着量の変化を総補正量として燃料噴
射毎に適当な割合ずつ割り振る方法をとる。

【００３０】まず、吸気管３内における燃料壁流の平衡
付着量Ｍｆｈ［ｍｓ］を次式により求める（ステップ１
３１）。 Ｍｆｈ＝ＡＶＴＰ×Ｍｆｈｑｔ×ＭｆｈＮ

【００３１】
つまり、平衡付着量Ｍｆｈをシリンダ空気量相当パルス
幅ＡＶＴＰに比例させてとり、その場合の比例定数をＭ
ｆｈｑｔとするのである。具体的には、Ｍｆｈｑｔ［倍
］は付着倍率で、燃料付着部の温度予測値ＴＷＦ［℃］
とＮ−ＴＶＯ流量Ｑｈ０［％］を用い、補間計算付きで
所定のマップを参照して求める。

【００３２】ここで、ＴＷＦは燃料付着部（たとえば吸
気バルブ）の温度が、フュエルカット時や始動時あるい
はインジェクタの噴射方向などに起因して、冷却水温Ｔ
Ｗと相違することがあり、この相違分だけ平衡付着量Ｍ
ｆｈがずれ、最終的には過渡時空燃比がずれてくるので
、燃料付着部の温度を予測する値（壁流補正温度）とし
て導入したものである（特願平１−２４８６７６号、同
１−２７２７９８号参照）。

【００３３】Ｑｈ０はスロットル開度ＴＶＯとエンジン
回転数Ｎから求められるスロットルバルブ部の空気流量
で、既に公知のものである。

【００３４】なお、ＭｆｈＮは付着倍率の回転補正率で
、回転数Ｎから補間計算付きで所定のテーブルを参照し
て求めている。

【００３５】次に、現時点での付着量予測値（これを単
に付着量という）をＭｆ［ｍｓ］とすれば、Ｍｆｈ−Ｍ
ｆが加速時に燃料壁流にとられる量となるが、これに付
着量の変化速度（これを分量割合という）ＫＭＦ［％］
を導入して、次式により１噴射ごとの壁流変化量（これ
を付着速度という）ＶＭＦ［ｍｓ］を求める（ステップ
１３３）。 ＶＭＦ＝（Ｍｆｈ−Ｍｆ）×ＫＭＦ…（４）

【００３６
】この場合、今回の噴射によりあらたにＶＭＦだけ壁流
量が増えるのであるから、今回噴射時点での付着量Ｍｆ
は、噴射タイミングに同期して次式により得られる（図
１２）。 Ｍｆ＝旧Ｍｆ＋ＶＭＦ…（５）

【００３７】なお、（５）式の分量割合ＫＭＦは次式に
より求めている（ステップ１３２）。 ＫＭＦ＝ＫＭＦａｔ×ＫＭＦＮ

【００３８】ここで、ＫＭＦａｔ［％］は基本分量割合
で、冷却水温ＴＷとＮ−ＴＶＯ流量Ｑｈ０とを用い、補
間計算付きで所定のマップを参照する。ＫＭＦＮ［％］
は分量割合の回転補正率で、回転数Ｎから補間計算付き
で所定のマップを参照する。

【００３９】こうして求めた付着速度ＶＭＦから次式に
より過渡補正量Ｋａｔｈｏｓ［ｍｓ］を求めてこのルー
チンを終了する（ステップ１３４）。 Ｋａｔｈｏｓ＝ＶＭＦ×Ｇｈｆ

【００４０】ただし、Ｇｈｆは軽質燃料使用時における
減速時のオーバーリーン防止のための補正率［％］であ
り、加速時にはＫａｔｈｏｓ＝ＶＭＦとなる。

【００４１】以上で過渡時制御の概要の説明を終える。

【００４２】次に、図４はＯ２センサ出力に基づいて空
燃比フィードバック補正係数αを演算するためのルーチ
ンである。回転同期で行なう。

【００４３】Ｏ２センサが活性状態にある場合に限って
（ステップ１）、Ｏ２センサによる空燃比フィードバッ
ク制御条件（図ではクローズド条件で表記している）が
成立しているかどうかをみて（ステップ２）、条件成立
であればステップ３に進む。たとえば、冷却水温ＴＷが
所定値以下のとき、始動時、始動直後や暖機のための燃
料増量中、Ｏ２センサの出力が一度も反転していないと
き、燃料カット中等はいずれもフィードバック制御条件
の成立しない場合であり、それ以外の場合に空燃比フィ
ードバック制御条件が成立する。

【００４４】空燃比フィードバック制御を比例積分動作
で示すと、この動作によれば１周期が次の４つの場合（
１）〜（４）から構成される。つまり、（１）空燃比が
リッチからリーンに反転した場合にステップ的に比例分
Ｐだけリッチ側に変化させ、（２）その後のリーン継続
中は積分分Ｉにて徐々にリッチ側に変化させる。

【００４５】これに対して、（３）空燃比がリーンから
リッチに反転した場合も同様にして、ステップ的に比例
分Ｐだけリーン側に変化させ、（４）その後のリッチ継
続中は積分分Ｉにて徐々にリーン側に変化させる。とい
うものである。

【００４６】これら４つの場合分けの判定を、ステップ
３〜５でＯ２センサ出力（図ではＯ２で略記する）とあ
らかじめ定めたスライスレベル（目標値で、理論空燃比
に対するＯ２センサ出力に相当する）Ｓ／Ｌとの大小比
較と、前回に行った大小比較との組み合わせにより行な
う。ここではＯ２≧Ｓ／Ｌでリッチ、Ｏ２＜Ｓ／Ｌでリ
ーンである。

【００４７】これより、ステップ３，４，６へと進むの
は、リッチからリーンに反転した場合である。同様にし
て、ステップ３，４，１０へと進むのはリーン継続中、
ステップ３，５，１２へと進むのはリーンからリッチに
反転した場合、ステップ３，５，１６へと進むのはリッ
チ継続中である。

【００４８】４つの場合分けが済むと、ステップ８，１
０，１４，１６で各場合分けに応じて比例分Ｐと積分分
Ｉを次式により計算する。 Ｐ＝ＫＰ×ＥＲＲＯＲ…（６） ΣＩ＝ΣＩ＋ＫＩ×ＥＲＲＯＲ…（７）

【００４９】た
だし、ＥＲＲＯＲは理論空燃比からの偏差としてあらか
じめ与える空燃比エラー、ＫＰは比例ゲインである。ま
た、Σは和を表し、ＫＩは積分ゲインである。各ゲイン
はリッチ側とリーン側とで異なる値が採用されることも
ある。

【００５０】ステップ９，１１，１５，１７でこれらの
比例分，積分分を用いてフィードバック補正係数αを計
算する。図中の数式の意味するところは、ＲＡＭである
αに格納していた値を取り出してこれに１制御当たりの
補正量（Ｐ，Ｉ）を加減算し、加減算した値を改めてα
に入れるということである。

【００５１】一方、空燃比がリッチからリーンへとまた
その逆へと反転した場合に、ステップ６，１２で次式α
ＡＶ＝（α＋αＯＬＤ）／２…（８）により、直前に計
算していたαとＲＡＭのαＯＬＤに格納されている値と
の平均値を計算し、直前に計算していたαをＲＡＭのα
ＯＬＤに入れる（ステップ７，１３）。

【００５２】この結果、ステップ１３で入れられた値が
ステップ６で（ステップ７で入れられた値はステップ１
２で）使用されるので、αＡＶはαの半周期の平均値を
求めていることになる。たとえば、図１８において、ス
テップ６ではαＡＶ＝（α３＋α４）／２が、またステ
ップ１２ではαＡＶ＝（α１＋α２）／２がそれぞれ計
算される。

【００５３】αの計算が終了すると、ステップ２０で過
渡学習を行う。なお、ここでの過渡学習条件は少なくと
も空燃比フィードバック制御条件が成立していることで
ある。

【００５４】図６は過渡学習を行うためのルーチンであ
る。一定の周期で実行する。ここでは、気筒を区別して
いない。

【００５５】ステップ４１でシリンダ空気変化量ΔＡＶ
ＴＰ（＝ＡＶＴＰ−旧ＡＶＴＰ）と過渡学習判定レベル
（一定値）ＬＴＬ＃との比較により、加速時（ΔＡＶＴ
Ｐ≧ＬＴＬ＃）であれば、ステップ４３でその時点のα
ＡＶに入っている値を別のＲＡＭのαＢに移す。これに
よりαＡＶについて加速判定時点の値（つまり加速直前
）の値がαＢに入る。

【００５６】なお、加速判定時にデータサンプル数のカ
ウンタ値ＣＴＥＳをリセットする（ステップ４２）。

【００５７】加速が判定された後は次式ＣＴＥＳ＝旧Ｃ
ＴＥＳ＋１ によりカウンタ値ＣＴＥＳをインクリメントし（ステッ
プ４４）、かつそのときの水温ＴＷよりＮＳテーブルと
ＡＥテーブルを参照する（ステップ４５）。

【００５８】ここで、ＮＳはサンプル区間に対応させて
定めた数である。ステップ４６でカウンタ値ＣＴＥＳと
このサンプル区間数ＮＳとを比較し、ＣＴＥＳ≦ＮＳと
なるまでは、Ｏ２センサ出力とスライスレベルＳ／Ｌの
比較結果にしたがい、リッチ側にあればカウンタ値ＣＴ
Ｒを、リーン側にあれば別のカウンタ値ＣＴＬをインク
リメントする（ステップ４７〜４９）。これにより、Ｃ
ＴＲは空燃比がリッチ側にある時間を、ＣＴＬがリーン
側にある時間を表す。なお、図１３にＮＳテーブル（後
述するＡＥテーブルについても）の内容を示す。

【００５９】これに対して、ＡＥ（ＡＥ＞ＮＳ）は加速
終了後に定常となったとみなされる区間を定めている。 ステップ５０で、ＣＴＥＳ＝ＡＥより定常時（つまり加
速終了時）になったと判断される場合に限って、ステッ
プ５２以降（ステップ５１は後述する）の学習値の更新
へと進む。したがって、ＮＳ区間の経過直後に加減速が
行なわれた場合は、ステップ５２以降に進ませない。

【００６０】学習値の更新にあたっては、リッチ時間と
リーン時間計測用の両カウンタ値の差Ａ（＝ＣＴＲ−Ｃ
ＴＬ）を計算すると（ステップ５２）、この時間差Ａは
空燃比エラーに相当する。差のかわりに比を用いること
もできる。

【００６１】この時間差Ａの正負をみて（ステップ５３
）、Ａ≧０であれば、ＡよりＤＴＲテーブルを参照して
、学習更新量を求め、これをワークＲＡＭのＴＩＮＤＥ
Ｘ［℃］に入れる（ステップ５５）。同様にして、Ａ＜
０の場合には、｜Ａ｜からＤＴＬテーブルを参照して求
めた学習更新量を、ＴＩＮＤＥＸ［℃］に入れる（ステ
ップ５８）。

【００６２】ＤＴＲテーブルの内容を図１４に示す。同
図において、Ａ（＝ＣＴＲ−ＣＴＬ）が小さい範囲で更
新値を０とし、またＡが大きな範囲で一定値としている
のは、いずれも学習値を安定させるためである。図１５
に示すＤＴＬテーブルについても同様である。

【００６３】こうして求めた学習更新量ＴＩＮＤＥＸを
用いて過渡学習値（ＴＬＴテーブルの値）を更新し（後
述する）、過渡学習値の更新が終わるとＣＴＲとＣＴＬ
の値をクリアする（ステップ５６，６０、５９，６０）
。

【００６４】一方、ステップ５１で、定常とみなされた
時点でαＡＶに入っている値（つまり加速終了後の値）
とαＢに入っている値（加速直前の値）を取り出して両
者の差（比でもかまわない）をあらかじめ定めた値（一
定値）ＬＧＫα＃と比較し、｜αＡＶ−αＢ｜＞ＬＧＫ
α＃であれば、学習値を更新することなく、ステップ６
０に進ませる。これは、過渡学習条件成立中であっても
、αの平均値に加速前後で大きな差があるときに学習値
を更新すると、学習値にエラーが発生し、過渡時空燃比
がバラツクからである。

【００６５】なお、時間差Ａが不感帯の幅内にある場合
（Ａ≦ＬＧＫＥ＃または｜Ａ｜≦ＬＧＫＥ＃、ただしＬ
ＧＫＥ＃が不感帯の幅を定める値（一定値）である。）
は、ステップ５５，５６またはステップ５８，５９を飛
ばすことで、学習値を更新させない。

【００６６】図４に戻り、ステップ２１，２２ではその
ときの水温ＴＷからＴＬＴテーブルを参照して過渡学習
温度ＴＬＴ［℃］を検索する。そして、図１１のＭｆｈ
や図１０のＧｚｔｗｐ，Ｇｚｔｗｍ，Ｇｚｔｗの計算に
使用した壁流補正温度ＴＷＦを壁流補正温度の基本値Ｔ
ＷＦ０［℃］としておきなおし、これに過渡学習温度Ｔ
ＬＴを加算した値を、あらためてここでの壁流補正温度
ＴＷＦ［℃］とする。 ＴＷＦ＝ＴＷＦ０＋ＴＬＴ…（９）

【００６７】これは、壁流補正温度に対する学習値の導
入である。たとえば、図１８で示したように、ＣＴＲ＞
ＣＴＬのときは、リッチ側にあった時間のほうがはるか
に長いのであるから、リッチ側にある時間を短くしてリ
ーン側にある時間とほぼ等しくなるように、壁流補正量
（Ｋａｔｈｏｓ，Ｃｈｏｓｎ）を減量しなければならな
い。この場合に、平衡付着量ＭｆｈやゲインＧｚｔｗｐ
，Ｇｚｔｗｍ，Ｇｚｔｗは、壁流補正温度が高くなるほ
ど少なくなるようにあらかじめ与えられるので、壁流補
正量も平衡付着量Ｍｆｈ，ゲインＧｚｔｗｐ，Ｇｚｔｗ
ｍ，Ｇｚｔｗと同じ傾向を有する。したがって、壁流補
正量を減らすには、過渡学習温度ＴＬＴに正の値を与え
て、みかけじょうの壁流補正温度を高くするのである。

【００６８】なお、ＴＷＦ０は水温ＴＷ等に依存して求
める。

【００６９】一例として４点学習による過渡学習値の更
新を図１６で説明する。

【００７０】学習更新量ＴＩＮＤＥＸの値が正であった
としたとき、この値は基本値ＴＷＦ０に対する値である
。この場合に、ＴＷＦ０より外れた温度格子点ＴＷｎ〜
ＴＷｎ＋３ごとにどれほどの学習更新量を与えれば良い
かが問題となる。

【００７１】ここでは、学習更新量を図示の二等辺三角
形で与えるものとし（ＴＷＦ０から左右に２０℃づつ離
れた位置では学習更新量を０とする）、その４０℃幅の
間に図示のように４つの格子点（１０℃とび）をとる。 この各格子点位置での水温をＴＷｎ，ＴＷｎ＋１，ＴＷ
ｎ＋２，ＴＷｎ＋３［℃］、その各格子点に対する学習
更新量をΔＴ０，ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３［℃］とする
と、これらの更新量ΔＴ０〜ΔＴ３は、次式により計算
することができる。 　　　　ΔＴ０＝ΔＴ×｛１０−（ＴＷＦ０−ＴＷｎ＋
１）｝／２０…（ａ）　　　　ΔＴ１＝ΔＴ×｛１０＋
（ＴＷＦ０−ＴＷｎ＋１）｝／２０…（ｂ）　　　　Δ
Ｔ２＝ΔＴ−ΔＴ０…（ｃ）　　　　ΔＴ３＝ΔＴ−Δ
Ｔ１…（ｄ）

【００７２】ただし、ΔＴは頂点までの高
さであり、学習更新量ＴＩＮＤＥＸに等しい。

【００７３】こうした学習値の更新を実行するためのル
ーチンが図７である。

【００７４】ステップ９１でＴＬＴテーブル上の学習ア
ドレスを計算する。つまり４つの温度格子点ＴＷｎ，Ｔ
Ｗｎ＋１，ＴＷｎ＋２，ＴＷｎ＋３（ただし、このｎは
気筒番号を意味しない）を定める。後は（ａ）〜（ｄ）
式にしたがって各格子点に対する学習更新量ΔＴ０〜Δ
Ｔ３を求め、これだけ書き替えた値を対応するアドレス
に格納する（ステップ９２，９４，９５，９７，９８，
１００，１０１，１０３）。

【００７５】なお、ステップ９３，９６，９９，１０２
は過渡学習温度の上下限制限で、図８のように、ΔＴ０
〜ΔＴ３（図では「結果」で記す）が過渡学習温度上限
値（一定値）ＴＬＴＭＸ＃［℃］以上であれば、その上
限値ＴＬＴＭＸ＃に制限し、結果が過渡学習温度下限値
（一定値）ＴＬＴＭＮ＃［℃］であれば、その下限値Ｔ
ＬＴＭＮ＃に制限する。

【００７６】ここで、この例の作用を説明する。

【００７７】過渡学習条件成立中でも、αの平均値につ
いての加速前後差が大きいときは、そうでないときにく
らべて、過渡学習温度ＴＬＴにエラーが発生する。それ
はαに生ずるバラツキのためであり、αのバラツキの原
因は以下のようなものであると推定される。

【００７８】（イ）エアフロメータの空気量計量特性や
インジェクタの噴射特性などのバラツキにより、空燃比
にエラーが出てαがバラツク。このαのバラツキ量は運
転条件の相違によっても異なる。しかも、Ｏ２センサは
理論空燃比よりリッチ側かリーン側かの２値しか検出す
ることができないため、そのバラツキ量を検出できるわ
けでもない。

【００７９】（ロ）減速時は一般に、ちょっとした空気
計量遅れや燃料壁流のシリンダへの流入バラツキ（ガソ
リン揮発性やバルブデポジットに起因する）により、空
燃比が減速時にリッチ側にずれ、これに伴ってαがリー
ン側へと大き動く（図２１参照）。なお、減速時に必ず
空燃比がリーン側にずれるものではなく、リッチ側にず
れることもある。

【００８０】したがって、減速後すぐの加速時のように
、αの平均値についての加速前後差が、ある程度以上に
大きくなっているときまで過渡学習を行うと、学習値に
エラーを生じさせ、過渡時空燃比をバラツかせてしまう
のである。

【００８１】これに対して、この例では学習値を更新す
る前段階のステップ５１（図６）において、加速判定時
のαＡＶ（＝αＢ）と加速終了時のαＡＶの差が所定の
範囲を外れたら、ステップ５２〜５９へと進まないよう
にすることで、過渡学習を禁止する。つまり、学習禁止
により、それまで安定していた学習値を不安定にするこ
とを防いで、高い学習精度を維持させるのである。

【００８２】これにより、エアフローメータの空気計量
遅れ、インジェクタの噴射特性のバラツキあるいは燃料
壁流のシリンダへの流入バラツキに起因して、過渡時に
過渡学習温度ＴＬＴにエラーが入ることを防いで、学習
値の精度を高く維持することができる。

【００８３】図１９は他の実施例で図６に対応させてい
る。

【００８４】この例では、実空燃比がリーン（Ａ＜０）
であって加速終了後のαが加速直前よりずっと大きいと
き（αＡＶ−αＢ＞ＬＧＫα１＃のとき、ただしＬＧＫ
α１＃は一定値）、壁流補正を増大させる方向へと学習
値を更新するステップを飛ばすようにしたものである（
ステップ５３，６２，６０）。

【００８５】実空燃比がリーンである場合には、壁流補
正量を増量しなければならないのに、加速後のαが小さ
いということは、学習不足であり、したがって学習値を
更新しなければならない（図２０のＢパターン参照）。 ところが、実空燃比がリーンであっても加速後のαが大
きいときに学習値エラーがあるとは必ずしもいいきれな
い（図２０のＡパターン参照）。そこで、学習値エラー
が必ずあるといえる場合に限って、学習値を更新するの
である（ステップ５３，６２，５８，５９）。

【００８６】同様にして、実空燃比がリッチであって加
速終了後のαが加速直前よりずっと小さいとき（αＡＶ
−αＢ＜−ＬＧＫα１のとき）も、壁流補正を減少させ
る方向へと学習値を更新しない（ステップ５３，６１，
６０）。

【００８７】この例では、先の実施例と比べて学習する
機会が多くなるので、学習の頻度を高めることができ、
燃料給油時などにすみやかに適切な空燃比とすることが
できる。

【００８８】この発明はＳＰＩ方式にも同様に適用する
ことができる。

【００８９】なお、各実施例は図１，図２と対応するも
ので、その対応関係は次の通りである。図４のステップ
２が過渡学習条件判定手段４３、ステップ３〜５がリッ
チ，リーン判定手段３８、ステップ８〜１１，１４〜１
７が空燃比フィードバック補正量演算手段３９、ステッ
プ２０と図６のステップ５３〜５９と図７の全ステップ
が学習値更新手段４５、図４のステップ２１が過渡学習
値検索手段３５、ステップ２２と図１１の全ステップが
過渡補正量演算手段３６、図６のステップ４１が加速前
判定手段４６、ステップ４３が加速前αサンプリング手
段４８、ステップ５０が加速終了時判定手段４７、ステ
ップ５１が加速終了時αサンプリング手段４９と比較手
段５０、ステップ５２が学習値過不足量演算手段４４、
図９のステップ１２２が基本噴射量演算手段３３、ステ
ップ１２６が燃料噴射量決定手段４０、図１９のステッ
プ５３がリッチ，リーン判定手段５３、ステップ６１，
６２が大小判定手段５２の機能を果たしている。

【００９０】

【発明の効果】第１の発明によれば、過渡学習条件成立
中であって空燃比フィードバック補正量についての加速
前後差が所定の範囲にないとき過渡学習を禁止すること
にしたため、減速再加速などの過渡時に空燃比フィード
バック補正量のバラツキが大きくなることによる、学習
誤差が入ることを防いで、過渡学習値の精度を高く維持
することができる。

【００９１】第２の発明によれば、加速終了時の空燃比
フィードバック補正量が加速前の前記空燃比フィードバ
ック補正量より所定値以上大きくかつ実空燃比がリーン
にあるとき、または加速終了時の空燃比フィードバック
補正量が加速前の空燃比フィードバック補正量より所定
値以上小さくかつ実空燃比がリッチにあるとき過渡学習
を禁止することにしたため、第１の発明と同様に学習誤
差が入ることを防いで、過渡学習値の精度を高く維持す
ることができるほか、さらに学習頻度を高めて燃料給油
時などにすみやかに適切な空燃比とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２】第２の発明のクレーム対応図である。

【図３】一実施例の制御システム図である。

【図４】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図５】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図６】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図７】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図８】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図９】前記実施例の制御動作を説明するための流れ図
である。

【図１０】前記実施例の制御動作を説明するための流れ
図である。

【図１１】前記実施例の制御動作を説明するための流れ
図である。

【図１２】前記実施例の制御動作を説明するための流れ
図である。

【図１３】ＮＳテーブルとＡＥテーブルの特性図である
。

【図１４】ＤＴＲテーブルの特性図である。

【図１５】ＤＴＬテーブルの特性図である。

【図１６】４点学習を説明するための特性図である。

【図１７】Ｇｚｔｗｐ，Ｇｚｔｗｍ，Ｇｚｔｗの各テー
ブルの特性図である。

【図１８】加速時の作用を説明するための波形図である
。

【図１９】他の実施例の制御動作を説明するための流れ
図である。

【図２０】加速時の作用を説明するための波形図である
。

【図２１】従来例の作用を説明するための波形図である
。

【符号の説明】

１　　エンジン ３　　吸気管 ４　　インジェクタ（燃料噴射装置） ７　　エアフローメータ（エンジン負荷センサ）９　　
スロットル開度センサ １０　　クランク角センサ（エンジン回転数センサ）１
１　　水温センサ １２　　Ｏ２センサ ２０　　コントロールユニット ３１　　エンジン負荷センサ ３２　　エンジン回転数センサ ３３　　基本噴射量演算手段 ３４　　過渡学習値メモリ ３５　　過渡学習値検索手段 ３６　　過渡補正量演算手段 ３７　　Ｏ２センサ ３８　　判定手段 ３９　　空燃比フィードバック補正量演算手段４０　　
燃料噴射量決定手段 ４１　　出力手段 ４２　　燃料噴射装置 ４３　　過渡学習条件判定手段 ４４　　学習値過不足量演算手段 ４５　　学習値更新手段 ４６　　加速前判定手段 ４７　　加速終了時判定手段 ４８　　加速前αサンプリング手段 ４９　　加速後αサンプリング手段 ５０　　比較手段 ５１　　学習禁止手段 ５２　　大小判定手段 ５３　　リッチ，リーン判定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検
   出するセンサと、この負荷と回転数の検出値に基づいて
   基本噴射量を演算する手段と、壁流補正量に対する過渡
   学習値を格納するメモリと、このメモリ内の過渡学習値
   を検索する手段と、この検索した過渡学習値に基づいて
   前記壁流補正量を演算する手段と、理論空燃比を境にし
   て出力の急変するＯ２センサと、このＯ２センサ出力と
   目標値との比較により実空燃比がリッチ側にあるかリー
   ン側にあるかを判定する手段と、この判定結果に基づい
   て空燃比フィードバック補正量を演算する手段と、この
   フィードバック補正量と前記壁流補正量にて前記基本噴
   射量を補正して、燃料噴射量を決定する手段と、この噴
   射量を燃料噴射装置に出力する手段と、過渡学習条件に
   あるかどうかを判定する手段と、この学習条件成立中の
   前記空燃比フィードバック補正量もしくは前記Ｏ２セン
   サ出力またはこれらの両方に基づいて前記過渡学習値に
   対する過不足量を演算する手段と、この過不足量に基づ
   いて過不足量がなくなるように前記メモリに格納されて
   いる過渡学習値を更新する手段と、前記過渡学習条件成
   立中でかつ加速前であるかどうか、また同じく前記過渡
   学習条件成立中でかつ加速終了時であるかどうかをそれ
   ぞれ判定する手段と、これらの判定結果を受けて前記過
   渡学習条件成立中でかつ加速前の前記空燃比フィードバ
   ック補正量および同じく前記過渡学習条件成立中でかつ
   加速終了時の前記空燃比フィードバック補正量をそれぞ
   れサンプリングする手段と、これら加速前と加速終了時
   の両フィードバック補正量のズレを所定の範囲と比較す
   る手段と、両フィードバック補正量のズレが所定の範囲
   にないとき前記過渡学習値の更新を禁止する手段とを設
   けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
2. 【請求項２】　　エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検
   出するセンサと、この負荷と回転数の検出値に基づいて
   基本噴射量を演算する手段と、壁流補正量に対する過渡
   学習値を格納するメモリと、このメモリ内の過渡学習値
   を検索する手段と、この検索した過渡学習値に基づいて
   前記壁流補正量を演算する手段と、理論空燃比を境にし
   て出力の急変するＯ２センサと、このＯ２センサ出力と
   目標値との比較により実空燃比がリッチ側にあるかリー
   ン側にあるかを判定する手段と、この判定結果に基づい
   て空燃比フィードバック補正量を演算する手段と、この
   フィードバック補正量と前記壁流補正量にて前記基本噴
   射量を補正して、燃料噴射量を決定する手段と、この噴
   射量を燃料噴射装置に出力する手段と、過渡学習条件に
   あるかどうかを判定する手段と、この学習条件成立中の
   前記空燃比フィードバック補正量もしくは前記Ｏ２セン
   サ出力またはこれらの両方に基づいて前記過渡学習値に
   対する過不足量を演算する手段と、この過不足量に基づ
   いて過不足量がなくなるように前記メモリに格納されて
   いる過渡学習値を更新する手段と、前記過渡学習条件成
   立中でかつ加速前であるかどうか、また同じく前記過渡
   学習条件成立中でかつ加速終了時であるかどうかをそれ
   ぞれ判定する手段と、これらの判定結果を受けて前記過
   渡学習条件成立中でかつ加速前の前記空燃比フィードバ
   ック補正量および同じく前記過渡学習条件成立中でかつ
   加速終了時の前記空燃比フィードバック補正量をそれぞ
   れサンプリングする手段と、この加速終了時の前記空燃
   比フィードバック補正量が加速前の前記空燃比フィード
   バック補正量より所定値以上大きいかまたは所定値以上
   小さいかどうかを判定する手段と、前記過不足量の演算
   結果により実空燃比がリーン，リッチのいずれにあるか
   を判定する手段と、両判定結果を受けて、加速終了時の
   前記空燃比フィードバック補正量が加速前の前記空燃比
   フィードバック補正量より所定値以上大きくかつ空燃比
   がリーンにあるとき、または加速終了時の前記空燃比フ
   ィードバック補正量が加速前の前記空燃比フィードバッ
   ク補正量より所定値以上小さくかつ空燃比がリッチにあ
   るとき前記過渡学習値の更新を禁止する手段とを設けた
   ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。