JPH0431643A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃料供給装置の従来例として、以下のような
ものがある。

すなわち、エアフローメータ等により検出された吸入空
気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基本噴射量Ｔ、＝ＫＸ
Ｑ／Ｎ　（Ｋは定数）を演算すると共に、主として水温
に応じた各種補正係数Ｃ０ＥＦと前記酸素センサのフィ
ードバック信号に基づくフィードバック補正係数αとバ
ッテリ電圧による補正係数Ｔ８とを演算した後、定常運
転時における燃料噴射量Ｔ＋＝ＴｐｘＣＯＥＦｘα＋Ｔ
ｓを演算する。

そして、例えばシングルポイントインジェクションシス
テム（以下ＳＰＩ方式）では、機関の’１／２回転毎に
点火信号等に同期して燃料噴射弁に対し前記燃料噴射量
Ｔ１に対応するパルス幅の噴射パルス信号を出力し機関
に燃料を供給する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、燃料噴射弁の低コスト化を図るために、燃料
噴射弁を全開と全閉とを繰返させた状態で燃料噴射量を
測定するいわゆる動的流量試験を廃止し、燃料噴射弁を
全開状態に保持させて燃料噴射量を測定するいわゆる静
的流量試験のみを行うものが提案されている。

しかし、動的流量試験を廃止すると、動的流量のバラツ
キが大きくなるので、特にアイドル運転付近で燃料噴射
量のバラツキが大きくなって空燃比か悪化して排気性状
を悪化するという不具合かある。

これを具体的に説明すると、定常運転時には酸素センサ
からの検出信号に基づいて実際の空燃比か理論空燃比（
目標空燃比）になるように空燃比フィードバック制御を
行っている。このとき、酸素センサの不活性時等を考慮
してフィードバック制御周期か所定モニタ時間より長く
なると空燃比フィードバック制御を停止して前記フィー
ドバック補正係数αを所定値（例えば１）にクランプす
るようにしている。かかる制御のものにおいて、前記バ
ラツキにより燃料噴射量か通常よりも少ない燃料噴射弁
を使用すると、酸素センサか活性化していてもアイドル
運転初期若しくはアイドル運転付近にてフィードバック
制御周期が前記所定モニタ時間よりも長くなって空燃比
フィードバック制御が停止されるので、空燃比が理論空
燃比からずれて排気性状か悪化するという不具合かある
。

これを解消するために前記所定モニタ時間を長く設定す
ると酸素センサの不活性時に空燃比フィードパツク制御
を停止できないという不具合がある。

また、アイドル運転時には、アイドル運転初期に、空燃
比フィードバック制御を複数回（例えば４回）行ってそ
の複数回のフィードバック滓正係数の平均値を算出する
。そして、前記平均値に例えば３％を上乗せした値に基
づいて燃料噴射量を演算し、空燃比を理論空燃比よりや
やリッチ側にクランプするようにしている（以下、アイ
ドルクランプと称す）。さらに、空燃比フィードバック
制御中には、燃料噴射弁の経時劣化等を考慮して実際の
空燃比の理論空燃比からの偏差に基づいて学習補正係数
を運転領域毎に求めてＲＡＭに記憶し、この学習補正係
数に基づいて燃料噴射量を補正し、もって空燃比制御精
度を向上するようにしている（以下、学習制御と称す）
。

しかし、アイドル運転時には、アイドルクランプが行わ
れるので、前記学習制御を行う頻度か少ないため、前記
燃料噴射弁を用いると前記学習補正係数の収束が他の運
転領域よりも遅れる。このため、アイドル運転領域付近
において、空燃比を高精度に制御できず運転性の悪化を
招くと共に排気性状の悪化を招くという不具合かある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、動
的流量のバラツキが大きな燃料噴射弁を使用しても排気
性状及び運転性の悪化を防止できる燃料供給装置を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は請求項１においては第１図に示すよ
うに、機関運転状態に基づいて基本噴射量を設定する基
本噴射量設定手段Ａと、実際の空燃比を検出する空燃比
検出手段Ｂと、検出された実際の空燃比が目標空燃比に
なるようにフィードバック補正係数を設定するフィード
バック補正係数設定手段Ｃと、機関運転状態と同一運転
条件で記憶手段りに記憶された学習補正係数を検索する
検索手段Ｅと、前記設定されたフィードバック補正係数
と学習補正係数とから新たな学習補正係数を設定して前
記記憶手段りのデータを同一運転条件にて更新する更新
手段Ｆと、アイドル運転時を検出するアイドル運転時を
検出するアイドル運転検出手段Ｇと、アイドル運転検出
初期に前記フィードバック補正係数設定手段Ｃを複数回
作動させるアイドルフィードバック制御手段Ｈと、該フ
ィードバック制御時に設定されたフィードバック補正係
数の平均値を算出する平均値算出手段Ｉと、前記フィー
ドバック制御経過後のアイドル運転時に前記平均値にク
ランプさせてフィードバック補正係数を設定するクラン
プ手段Ｊと、該クランプされたフィードバック補正係数
若しくは前記フィードバック補正係数と前記基本噴射量
と学習補正係数とに基づいて燃料噴射量を設定する燃料
噴射量設定手段にと、設定された燃料噴射量に基づいて
燃料噴射弁りと駆動制御する駆動制御手段Ｍと、を備え
るものにおいて、学習制御の進行度を検出する学習進行
検出手段Ｎと、アイドル運転開始時に前記学習制御の進
行度が所定値以下か否かを判定する進行度判定手段０と
、学習制御の進行度か所定値以下と判定されたときに前
記フィードバック補正係数を大きくなるように補正する
フィードバック補正係数補正手段Ｐと、を備えるように
した。

また請求項２においては、請求項１のフィードバック補
正係数設定手段Ｐの代わりに第１図中破線示の如く、学
習制御の進行度か所定値以下と判定されたときにフィー
ドバック制御を継続させるへく前記アイドルフィードバ
ック制御手段の作動を継続させるフィードバック継続手
段Ｑを備えるようにした。

〈作用〉 このようにして、請求項１においては、アイドル運転時
の学習制御の進行度が小さいときに、フィードバック補
正係数を大きくなるように補正してフィードバック制御
を行った後、アイドルクランプを行い、また請求項２に
おいては、学習制御の進行度か小さいときにフィードバ
ック制御を継続させて、学習の進行を速めるようにした
。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図〜第４図は本発明の請求項１に対応する実施例を
示す。

第２図において、例えばマイクロコンピュータからなる
制御装置１には、回転速度センサ２からの回転速度信号
と、エアフローメータ３からの吸入空気流量信号と、水
温センサ４からの冷却水温度信号と、空燃比検出手段と
しての酸素センサ５からの空燃比フィードバック信号、
アイドル運転検出手段としてのアイドルスイッチ６から
のオン・オフ信号と、車速センサ７からの車速信号と、
が入力されている。

制御装置１は、第３図〜第５図のフローチャートに従っ
て作動し、駆動回路８を介して燃料噴射弁９に噴射パル
ス信号を出力して燃料噴射を行わせるようになっている
。

ここでは、制御装置ｌが基本噴射量設定手段とフィード
バック補正係数設定手段と記憶手段（ＲＡＭ）と検索手
段と更新手段とアイドルフィードバック制御手段と平均
値算出手段とクランプ手段と燃料噴射量設定手段と学習
進行度検出手段と進行度判定手段とフィードバック補正
係数補正手段を構成する。また、制御装置１と駆動回路
８とか駆動制御手段を構成する。

次に、作用を第３図〜第４図のフローチャートに従って
説明する。

まず、第３図のフローチャートに示す学習制御ルーチン
を説明する。

Ｓｌでは、回転速度センサ２により検出された機関回転
速度Ｎとエアフローメータ３により検出された吸入空気
流量Ｑとに基づいて、基本噴射量Ｔｐ（”ＫＱ／Ｎ；　
　Ｋは定数）を演算する。

Ｓ２では、水温センサ４により検出された水温を主とし
て、各種補正係数Ｃ０ＦＦを設定する。

Ｓ３では、フィードバック補正係数αを比例積分制御に
より変化させて設定する。具体的には、酸素センサ５の
出力電圧とスライスレベルとを比較し、実際の空燃比が
理論空燃比より濃い（薄い）場合には始めに比例骨だけ
急激に下げて（上げて）、それから積分分Ｉの傾きで徐
々に下げて（上げて）、いき、空燃比を薄く（濃く）す
るように、フィードバック補正量αを設定する。前記比
例骨Ｐは後述の如く設定される。

Ｓ４では、バッテリ電圧に基づいて、電圧補正分子３を
設定する。

Ｓ５では、機関回転速度と基本噴射量とに基づいてＲＡ
Ｍから学習補正係数ＫＬＲＯを検索する。

ＲＡＭには機関回転速度と、基本噴射量とに対応させて
運転領域に学習補正係数ＫＬＲＯか記憶されている。

８６〜Ｓ８は定常状態を検出するために設けられており
、Ｓ６で車速センサ７からの信号に基づいて車速の変化
を判定し、Ｓ７でスロットルセンサからの信号に基づい
てスロットル開度の変化を判定し、Ｓ８で所定時間経過
したか否かを判定して所定時間であれば、Ｓ６へ戻る。

こうして、所定時間内に車速の変化か所定値以下で、か
つギヤか入っており、かつスロットル開度の変化が所定
値以下の場合は、定常状態であると判定し、Ｓ９、ＳＩ
Ｏでの学習補正係数ＫＬＲＯの修正を行うようにする。

また、所定時間内の任意の時点で車速の変化か所定値を
超えた場合、ニュートラルになった場合、又はスロット
ル弁開度の変化が所定値を超えた場合は、過渡状態であ
ると、判定し、Ｓ９、ＳＩＯでの学習補正係数ＫＬＲＯ
の修正を行わないようにする。

尚、定常状態であることの検出は、酸素センサ出力のリ
ッチ／リーン反転、αの状態、運転パラメータの組合せ
等の方法も考えられるか、応答とのマツチングを考える
と、車速変化分、ギヤ位置にュートラル以外）、スロッ
トル開度変化分の組合せが所定状態になった後、所定時
間経過するという条件で判断するのが容易である。

定常状態と判定された場合の学習補正係数ＫＬＲＯの修
正は次の通り行われる。

Ｓ９では、フィードバック補正係数αと、検索された学
習補正係数ＫＬＲＯと、から次式により新たな学習補正
係数ＫＬＲを求める。

Ｋ　Ｌ　Ｒ＝　Ｋ　Ｌ　ＲＯ＋Δａ　／　Ｍ尚、Δαは
αの基準値（α１）からの偏差量を示し、Δα＝α−α
、であり、基準値α、は一般的には１となる。またＭは
定数（ｌより大）てある。

ＳＩＯでは、新たな学習補正係数ＫＬＲをＲＡＭの対応
する機関回転速度と基本噴射量との運転領域に書込んで
ＲＡＭのデータを更新する。

Ｓｌｌでは、学習回数カウンタをまたけカウントアツプ
する。

Ｓ１２では、燃料噴射量Ｔ１を次式により演算する。

Ｔ　＝Ｔ、ＸＣ０ＥＦＸαｘＫＬＲ＋Ｔ。

そして、演算された燃料噴射Ｔ、に対応する噴射パルス
信号を駆動回路８を介して燃料噴射弁９に出力し機関に
燃料を供給する。

次に、第４図のフローチャートに示すアイドルクランプ
ルーチンを説明する。

Ｓ２１では、アイドルスイッチ６かオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはアイドル運転時と判断しＳ２２に進
みＮｏのときにはＳ２４に進む。

Ｓ２２では、前記学習回数カウンタによりカウントされ
た学習回数か所定値以下か否かを判定し、ＹＥＳのとき
には学習制御の進行度か小さいと判断してＳ２３に進み
ＮＯのときにはＳ２４に進む。

Ｓ２３では、フィードバック補正係数αを設定するため
のＰ分を大きく設定する。

Ｓ２４では、前記Ｐ分を前記第３図のフィード、くツク
制御時と同様に通常値に設定する。

Ｓ２５では、前記Ｓ２３若しくはＳ２４にて設定された
Ｐ分に基づいてフィードバック補正係数αを変化させて
、酸素センサ５の検出信号に基づいて実際の空燃比が理
論空燃比になるように空燃比のフィードバック制御を学
習制御と共に４回行う。したがって、学習回数が所定値
以下のときにはＰ分が大きいので、フィードバック補正
係数αは大きく変化する。

Ｓ２６では、変化させた４回のフィードバック補正係数
αの平均値αＡＶＥを算出する。

Ｓ２７では、前記平均値αＡＹＥに１．０３を乗算して
、空燃比か理論空燃比よりややリッチになるように固定
値α、を設定する。

その後は、前記固定値α、にフィードバック補正係数を
保持して燃料噴射Ｔ、（Ｔ、ＸＣ０ＥＦＫＬＲ＋Ｔ、）
を演算し、この燃料噴射量Ｔ１に対応する噴射パルス信
号を燃料噴射弁９に出力しアイドルクランプを行う。こ
れにより、空燃比か理論空燃比よりややリッ″チな空燃
比にクランプされる。

以上説明したように、学習回数が所定値以下の学習進行
度が小さいときに、アイドル運転開始初期のフィードバ
ック制御時におけるＰ分を通常値よりも大きく設定した
ので、フィードバック補正係数αか大きく変化する。こ
のため、動的流量のバラツキにより燃料噴射弁９の燃料
噴射量か例えば通常よりも少ないときにもフィードバッ
ク制御同期をモニタ時間よりも短くてきるためフィード
バック制御が停止することがなく、もって運転性及び排
気性状の悪化を防止できる。また、フィードバック制御
時にフィードバック補正係数αか大きく変化するので、
学習補正係数ＫＬＲが大きく変化するため学習の進行が
速くなり、もって他運転領域の学習補正係数との段差を
なくし、アイドル運転時の排気性状及び運転性の悪化を
防止てきる。

次に、本発明の請求項２に対応する実施例を第５図のフ
ローチャートに基づいて説明する。尚、構成は前記実施
例と同様であるので説明を省略する。

Ｓ３１ては、アイドルスイッチ６かオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはＳ３２に進みＮＯのときにはルーチ
ンを終了させる。

Ｓ３２では、フィードバック制御を行ってフィードバッ
ク補正係数αを４回変化させる。

Ｓ３３では、変化させた４回のフィードバック補正係数
αの平均値αＡＹＥを演算する。

Ｓ３４では、演算された平均値αＡＶＥに１．０３を乗
算して、空燃比か理論空燃比よりややリッチになるよう
に固定値α、を設定する。

Ｓ３５では、学習回数カウンタによりカウントされた学
習回数が所定値以下か否かを判定し、ＹＥＳのときには
学習進行度が小さいと判断してＳ３２に戻りフィードバ
ック制御を再度行いＮＯのときにはＳ３６に進む。

Ｓ３６では、Ｓ３４にて設定された固定値α、に基づい
て燃料噴射量Ｔ１を演算する。

このようにすると、アイドル運転時に学習回数が所定値
以下のときには学習回数が所定値を超えるまでフィード
バック制御か継続して行われ学習制御が行われるのて、
学習か他の運転領域と同様に行われる。このため、動的
流量のバラツキがある燃料噴射弁を使用しても空燃比を
高精度に制御でき排気性状及び運転性の悪化を防止でき
る。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、請求項１においてはア
イドル運転時に学習進行度が所定値以下のときにフィー
ドバック補正量を大きく補正し、また請求項２において
はフィードバック制御を継続させるようにしたので、学
習制御が良好に進行するため、燃料噴射量のバラツキの
大きな燃料噴射弁を使用しても空燃比を最適に制御でき
、運転性及び排気性状の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の請
求項１に対応する実施例を示す構成図、第３図〜第４図
は同上のフローチャート、第５図は本発明の請求項２に
対応する実施例のフローチャートである。 ■・・・制御装置 エアフローメータ イドルスイッチ 耐昇 ２・・・回転速度センサ　　３・・・ ５・・・酸素センサ　　６・・・ア ８・・・駆動回路　　９・・・燃料噴 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関運転状態に基づいて基本噴射量を設定する基
   本噴射量設定手段と、実際の空燃比を検出する空燃比検
   出手段と、検出された実際の空燃比が目標空燃比になる
   ようにフィードバック補正係数を設定するフィードバッ
   ク補正係数設定手段と、機関運転状態と同一運転条件で
   記憶手段に記憶された学習補正係数を検索する検索手段
   と、前記設定されたフィードバック補正係数と学習補正
   係数とから新たな学習補正係数を設定して前記記憶手段
   のデータを同一運転条件にて更新する更新手段と、アイ
   ドル運転時を検出するアイドル運転時を検出するアイド
   ル運転検出手段と、アイドル運転検出初期に前記フィー
   ドバック補正係数設定手段を複数回作動させるアイドル
   フィードバック制御手段と、該フィードバック制御時に
   設定されたフィードバック補正係数の平均値を算出する
   平均値算出手段と、前記フィードバック制御経過後のア
   イドル運転時に前記平均値にクランプさせてフィードバ
   ック補正係数を設定するクランプ手段と、該クランプさ
   れたフィードバック補正係数若しくは前記フィードバッ
   ク補正係数と前記基本噴射量と学習補正係数とに基づい
   て燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、設定さ
   れた燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁と駆動制御する駆
   動制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置におい
   て、学習制御の進行度を検出する学習進行度検出手段と
   、アイドル運転開始時に前記学習制御の進行度が所定値
   以下か否かを判定する進行度判定手段と、学習制御の進
   行度が所定値以下と判定されたときに前記フィードバッ
   ク補正係数を大きくなるように補正するフィードバック
   補正係数補正手段と、を備えたことを特徴とする内燃機
   関の燃料供給装置。
2. （２）機関運転状態に基づいて基本噴射量を設定する基
   本噴射量設定手段と、実際の空燃比を検出する空燃比検
   出手段と、検出された実際の空燃比が目標空燃比になる
   ようにフィードバック補正係数を設定するフィードバッ
   ク補正係数設定手段と、機関運転状態と同一運転条件で
   記憶手段に記憶された学習補正係数を検索する検索手段
   と、前記設定されたフィードバック補正係数と学習補正
   係数とから新たな学習補正係数を設定して前記記憶手段
   のデータを同一運転条件にて更新する更新手段と、アイ
   ドル運転時を検出するアイドル運転時を検出するアイド
   ル運転検出手段と、アイドル運転検出初期に前記フィー
   ドバック補正係数設定手段を複数回作動させるアイドル
   フィードバック制御手段と、該フィードバック制御時に
   設定されたフィードバック補正係数の平均値を算出する
   平均値算出手段と、前記フィードバック制御経過後のア
   イドル運転時に前記平均値にクランプさせてフィードバ
   ック補正係数を設定するクランプ手段と、該クランプさ
   れたフィードバック補正係数若しくは前記フィードバッ
   ク補正係数と前記基本噴射量と学習補正係数とに基づい
   て燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、設定さ
   れた燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁と駆動制御する駆
   動制御手段と、を備える内燃機関の燃料供給装置におい
   て、学習制御の進行度を検出する学習進行度検出手段と
   、アイドル運転が開始されたときに前記学習制御の進行
   度が所定値以下か否かを判定する進行度判定手段と、学
   習制御の進行度が所定値以下と判定されたときにフィー
   ドバック制御を継続させるべく前記アイドルフィードバ
   ック制御手段の作動を継続させるフィードバック継続手
   段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装
   置。