JPH0552136A

JPH0552136A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH0552136A
Application number: JP20951691A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ota; 健司太田; Kazumichi Itonaga; 一路糸永; Hatsuo Nagaishi; 初雄永石
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】【目的】空燃比の過渡学習結果を用いて壁流温度予測
値を補正し、この補正された壁流温度予測値にもとづい
て始動時噴射量を算出することにより、重質燃料が使用
されたり、バルブデポジットがあっても始動性が悪くな
らないようにする。【構成】過渡の学習条件成立時は、サンプリングされ
た過渡時エラーにもとづいてメモリ３７に格納されてい
る学習値ＴＬＴを更新手段３６が更新し、この学習値Ｔ
ＬＴで補正手段３９が壁流温度予測値Ｔwfoを補正す
る。一方、低温時は選択手段４１で第２の始動時燃料量
Ｔ２が選択され、このＴ２の燃料量が吸気管に供給され
るが、このとき算出手段４０が前記補正された壁流温度
予測値Ｔwfにもとづいて第２の始動時燃料量Ｔ２を算出
する。

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、特に始動時に関する。

【０００２】

【従来の技術】始動時は、始動性向上のため通常時の噴
射量よりも多めの燃料噴射量を定めている（たとえば
「自動車工学」・１９８６年１月号第１１１頁〜第１１
２頁参照）。

【０００３】始動状態が検出されると、マイコンはただ
ちに２種類の噴射パルス幅Ｔ１，Ｔ２の計算を行い、そ
の結果の多いほうに噴射量を決定する。

【０００４】一方は、通常運転時の噴射パルス幅Ｔiを
決定する手順により得られる有効パルス幅Ｔeを１．３
倍し、さらに無効パルス幅Ｔsを加算した信号時間であ
る。Ｔ１＝Ｔe・１．３＋Ｔs

【０００５】もう一方は、図２２に示すように、始動時
専用に決定された基本噴射パルス幅Ｔst（ただし、図の
２回目以降の噴射として示された分）に、図２３と図２
４で示したクランキング回転数およびクランキング時間
を考慮したものである。Ｔ２＝Ｔst・Ｋnst・Ｋtst

【０００６】特に低温時はＴstが大きくなるため、Ｔ２
＞Ｔ１よりＴ２のほうで始動時燃料量が定まる。ただ
し、低温始動時でも車のキーをスタータ位置にひねった
瞬間は、エンジン回転数およびエアフローメータからの
吸気量信号ともコンピュータに入力されないため、図２
２の１回目の噴射として示される始動時基本噴射パルス
幅で噴射している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気管内の
壁流燃料は、加減速だけでなく、その量が多くなる始動
時の運転性に大きな影響をあたえることが知られてい
る。

【０００８】この壁流燃料量の多少は、燃料の揮発性に
よっても左右され、重質燃料が使用されたときは、燃料
が蒸発しにくいので、軽質燃料使用時よりも壁流燃料量
が増える。

【０００９】しかしながら、上記の装置では、始動時基
本噴射パルス幅Ｔstを冷却水温Ｔwから求める構成であ
るため、軽質と重質の両方の燃料に対して適切な始動時
燃料量を与えることができず、始動性が悪くなることが
ある。たとえば、Ｔstを軽質燃料に対して設定している
のに、重質燃料を使うと、壁流量が増加する分、シリン
ダに流入する燃料量が不足して混合気が薄くなり、始動
性を改善できなくなるのである。

【００１０】また、経時変化により、インジェクタから
噴かれた燃料が吸気バルブに付着して、いわゆるバルブ
デポジットをつくるようになると、低温始動時に多めの
燃料を噴いても、その一部がこのバルブデポジットをつ
くるために奪われることになり、これによっても空燃比
がリーン化して始動性が悪くなるのである。

【００１１】そこでこの発明は、空燃比の過渡学習結果
を用いて壁流温度予測値を補正し、この補正された壁流
温度予測値にもとづいて始動時噴射量を算出することに
より、重質燃料が使用されたり、バルブデポジットがあ
っても始動性が悪くならないにすることを目的とする。

【００１２】

【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、通常運転時の燃料噴射量（たとえば有効パル
ス幅Ｔe)を所定倍して第１の始動時燃料量Ｔ１を算出す
る手段３１と、排気空燃比または酸素濃度を検出するセ
ンサ３２と、このセンサ検出値とあらかじめ定めた目標
値とのズレを混合比エラーとして算出する手段３３と、
運転条件から過渡の学習条件が成立しているかどうかを
判定する手段３４と、学習条件成立時の前記混合比エラ
ー算出手段３３の出力を過渡時エラーとしてサンプリン
グする手段３５と、このサンプリングされた過渡時エラ
ーにもとづいてメモリ３７に格納されている学習値ＴＬ
Ｔを更新する手段３６と、低温始動時に冷却水温Ｔwよ
りも低い値を燃料壁流の温度として予測する手段３８
と、この壁流温度予測値Ｔwfoを前記学習値ＴＬＴで補
正する手段３９と、この補正された壁流温度予測値Ｔwf
にもとづいて第２の始動時燃料量Ｔ２を算出する手段４
０と、２つの燃料量Ｔ１，Ｔ２のうちいずれか大きいほ
うを選択する手段４１と、この選択された大きいほうの
燃料量を吸気管に供給する装置４２とを備える。

【００１３】第２の発明は、図２に示すように、排気空
燃比または酸素濃度を検出するセンサ３２と、このセン
サ検出値とあらかじめ定めた目標値とのズレを混合比エ
ラーとして算出する手段３３と、運転条件から過渡の学
習条件が成立しているかどうかを判定する手段３４と、
学習条件成立時の前記混合比エラー算出手段３３の出力
を過渡時エラーとしてサンプリングする手段３５と、こ
のサンプリングされた過渡時エラーにもとづいてメモリ
３７に格納されている学習値ＴＬＴを更新する手段３６
と、低温始動時に冷却水温Ｔwよりも低い値を燃料壁流
の温度として予測する手段３８と、この壁流温度予測値
Ｔwfoを前記学習値ＴＬＴで補正する手段３９と、この
補正された壁流温度予測値Ｔwfにもとづいて始動増量率
Ｋstを算出する手段４５と、この始動増量率Ｋstで通常
運転時の燃料噴射量（たとえば有効パルス幅Ｔe)を補正
して第１の始動時燃料量Ｔ１を算出する手段４６と、冷
却水温Ｔwまたは前記補正される前の壁流温度予測値Ｔw
foにもとづいて第２の始動時燃料量Ｔ２を算出する手段
４７と、２つの燃料量Ｔ１，Ｔ２のうちいずれか大きい
ほうを選択する手段４１と、この選択された大きいほう
の燃料量を吸気管に供給する装置４２とを備える。

【００１４】

【作用】重質燃料使用時に空燃比の過渡学習が行われる
と、学習値ＴＬＴで補正された壁流温度予測値Ｔwfは重
質燃料に適したものとなる。

【００１５】第１の発明で、この壁流温度予測値Ｔwfに
もとづいて第２の始動時燃料量Ｔ２が算出されると、Ｔ
２のほうが選択される低温始動時に、重質燃料使用によ
り蒸発しにくい分だけ余計に、またバルブデポジットに
奪われる燃料分だけ余計に燃料が供給され、重質燃料を
使用していても、またバルブデポジットがあっても始動
不良になることがない。

【００１６】一方、第１の始動時燃料量Ｔ１のほうが選
択されるときに、第２の発明で学習値ＴＬＴにより補正
された壁流温度予測値Ｔwfにもとづいて第１の始動時燃
料量Ｔ１が算出されると、このときも重質燃料やバルブ
デポジットの影響がなくされ、始動不良になることがな
い。

【００１７】

【実施例】図３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、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、シリンダに
流入する。燃料は噴射信号に基づき各気筒に設けたイン
ジェクタ(燃料供給装置)４から、エンジン１の各吸気ポ
ートに向けて噴射される。この噴射燃料とシリンダに流
入する空気とが混じって形成される混合気はシリンダ内
で点火火花の助けを借りて燃焼し、燃焼したガスはピス
トンを押し下げる仕事を行う。仕事の済んだ燃焼ガス
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。

【００１８】７は吸入空気量Ｑを検出するエアフローメ
ータ、９はスロットルバルブ８の開度ＴＶＯを検出する
センサ、１０はエンジン１の回転数Ｎと基準クランク角
度を検出するクランク角度センサ、１１はウォータジャ
ケットの冷却水温Ｔwを検出するセンサ、１２は排気中
の空燃比(混合比)を検出するセンサ、１３はスタータモ
ータの作動でＯＮとなるスタータスイッチで、これらは
マイコンからなるコントロールユニット２０に入力され
ている。

【００１９】コントロールユニット２０では、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の変化量によって噴射量を
修正し、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行う。こうした修正・補正は
特願平１−２４８６７４号にすでに提案している。

【００２０】たとえば、加速時は濃い混合気が要求され
るが、どんなに霧化特性のよいインジェクタであって
も、燃料の一部が吸気マニホールド壁に付着し、シリン
ダに吸入される混合気が一時的に薄くなってしまう。こ
の程度は低温になるほどひどくなる。したがって、壁流
温度の予測値Ｔwf[℃]が低くなるほど過渡補正量Ｋatho
s[ms]を多くし、これで燃料増量することで、加速時の
一時的な混合気の希薄化を防止するのである。

【００２１】また、減速時は急に吸気マニホールドが高
負圧になり、マニホールド壁に付着していた燃料がいっ
せいに気化してくるため、その分混合気が一時的に濃す
ぎになり、ＣＯやＨＣの排出量が増加する。そこで、減
速の度合いに応じては減量補正をするのである。

【００２２】上記の壁流温度予測値Ｔwfは、簡単には、
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Ｔwと相違することがあり、この相
違分だけ平衡付着量Ｍfhがずれ、最終的には過渡時空燃
比がずれてくるので、これを解消するために導入したも
のである(特願平１−２７２７９８号参照)。

【００２３】たとえば、図４でも示したように、エンジ
ンが回転しておりかつスタータスイッチ１３がＯＮにあ
ることより始動直前にあると判断したとき（図ではエン
ジンが回転していないことよりエンジン停止時であると
判断したときも）、次のように温度変化割合ＥＮＳＴＳ
Ｐ＃[％]を用いて、壁流温度を予測するのである（ステ
ップ１０３〜１０５）。

【００２４】ここで、Ｉnwft[℃]は初期値で、図５のＩ
nwftテーブルを検索して求めている（ステップ１０
２）。図５において１点鎖線がＩnwft＝Ｔwのラインで
あり、ここでは吸気バルブに向けて噴射する構成である
ため、吸気バルブに向かう噴射燃料の割合に応じて、実
線のように冷却水温Ｔwよりも低い値となるように設定
している。

【００２５】こうした初期値Ｉnwftの設定により、温度
予測値Ｔwfは暖機中になると、図７で示したように冷却
水温Ｔwと一致するが、低温始動直後のＴwfは、図６の
ように冷却水温Ｔwよりも低い位置にある初期値Ｉnwft
から始まって一次遅れで冷却水温Ｔwに向かって収束し
ていく。この温度予測値Ｔwfが冷却水温Ｔwよりも低い
区間でＴwfをＴwの代わりに用いると、その区間で加速
が行われたとき、暖機中よりも多めの過渡補正量Ｋatho
sが、図６のように計算される。つまり、始動直後の加
速時のように、空燃比がリーンとなりやすい運転条件に
あっても、多くの燃料を増量して、暖機中や暖機後なみ
にほぼ一定の空燃比を保つことができるのである。

【００２６】ところで、こうして壁流温度を予測するよ
うにしていても、初期値Ｉnwftや温度変化割合ＥＮＳＴ
ＳＰ＃を軽質燃料に対して設定していると、重質燃料が
使用されたときやバルブデポジットの存在により加速時
に空燃比がリーン側に傾くので（減速時はリッチに傾
く）、こうした空燃比エラーを解消するため、コントロ
ールユニット２０では空燃比の過渡学習を行っている。

【００２７】この過渡学習については後述するが、この
過渡学習では壁流温度予測値についての学習値ＴＬＴ
[℃]を上記の壁流温度予測値（これを基本壁流温度予測
値Ｔwfoとする）に加えることにより補正し、この補正
した壁流温度予測値Ｔwf（＝Ｔwfo＋ＴＬＴ）で過渡補
正量Ｋathosを求めてやると、学習値ＴＬＴが小さい側
に書き換えられる分だけ過渡補正量Ｋathosが多くなっ
て、混合気を濃くすることができるのである。

【００２８】さて、重質燃料の使用やバルブデポジット
が要求空燃比に与える影響は、始動時も同じであり、重
質燃料使用時はシリンダ吸入燃料量が軽質燃料使用時よ
りも減るため、始動時間が長引いたり回転の落ち込みが
生じたりすることがあるので、これを避けるため、コン
トロールユニット２０では始動時の２種類の噴射パルス
幅Ｔ１，Ｔ２についても、上記の学習値ＴＬＴで補正し
た壁流温度予測値Ｔwfにもとづいて求めている。

【００２９】低温始動時は、始動時基本噴射パルス幅Ｔ
stが大きいため、これをベースとして計算される第２の
始動時噴射パルス幅Ｔ２のほうが第１の始動時噴射パル
ス幅Ｔ１より大きく、したがってＴ２により始動時噴射
量が定まるのであるが（図８のステップ１１３，１１
４）、この始動時基本噴射パルス幅Ｔstを、学習値で補
正された壁流温度予測値Ｔwfを用い、図２２で示した従
来のＴstテーブルを検索することで求めるのである（図
１０のステップ１３１）。もちろん、このＴstは、クラ
ンキング回転数とクランキング時間で補正し、補正後の
値を第２の始動時噴射パルス幅Ｔ２としている（ステッ
プ１３２〜１３４）。

【００３０】また、図９で示したように、第１の始動時
噴射パルス幅Ｔ１についても、学習値で補正された壁流
温度予測値Ｔwfから図１１のＫstテーブルを検索し（ス
テップ１２４）、この検索した始動増量率Ｋstで、通常
運転時の有効パルス幅Ｔe（＝Ａvtp・ＴＭＲ）を増量補
正する（ステップ１２５）。つまり、従来は重質燃料の
使用やバルブデポジットの存在に関係なく、始動増量率
を定数の１．３としていたところを、Ｔwfに応じた変数
とするのである。

【００３１】なお、シリンダ空気量相当パルス幅Ａvtp
は、吸入空気量Ｑsと回転数Ｎから求めた燃料噴射の基
本パルス幅Ｔpをを加重平均係数Ｆloadでならした値で
ある（ステップ１２１，１２２）。これは、エアフロー
メータ位置で流量が変化しても、その変化がシリンダに
到達するまでに遅れをもつので、これを考慮したもので
ある。なお、ステップ１２１のＫは定数、Ｋtrmはトリ
ミング係数である。

【００３２】また、目標混合比ＴＭＲは水温増量補正係
数Ｋtw、始動時および始動後増量補正係数Ｋas、混合比
補正係数Ｋmrの和である。

【００３３】ここで、この例の作用を図１２と図１３を
参照しながら説明する。

【００３４】低温始動時はＴ１＜Ｔ２よりＴ２で始動時
燃料量が定まる。

【００３５】このとき、Ｔstテーブルや通常時の燃料噴
射量を定める有効パルス幅Ｔeが軽質燃料用に設定され
ていると、重質燃料が使用されたときは、燃料が蒸発し
にくい分だけ壁流量が増し、またバルブデポジットがあ
るとこれに燃料の一部が奪われるため、シリンダ吸入燃
料量が軽質燃料使用時よりも減ることになり、図１２の
破線で示したように、始動時間が長引いたり回転の落ち
込みが生じたりする。

【００３６】これに対して、この例において、学習値で
補正された壁流温度予測値Ｔwfは、軽質燃料使用時より
も低くなっており、このＴwfでＴstテーブルが検索され
ると、軽質燃料使用時よりも大きな始動時基本噴射パル
ス幅Ｔstが求められる。

【００３７】また、Ｔ１で始動時燃料量が定まるとき
も、学習値で補正された温度予測値Ｔwfから始動時増量
率Ｋstが求められ、これで有効パルス幅Ｔeが補正され
ると、軽質燃料使用時よりも供給燃料が増量される。

【００３８】つまり、空燃比の過渡学習によって学習値
ＴＬＴは重質燃料使用時やバルブデポジットがあるとき
にも空燃比がリッチやリーンに傾くことがないように書
換えられており、こうして重質燃料やバルブデポジット
の影響が織り込まれた値にもとづいて始動時噴射パルス
幅Ｔ１，Ｔ２を求めることで、始動時においても、重質
燃料使用により蒸発しにくい分だけ余計に、またバルブ
デポジットに奪われる燃料分だけ余計に燃料を供給する
ことができるのである。

【００３９】この結果、図１３で示したように、重質燃
料を使用し、あるいはバルブデポジットがあっても、シ
リンダ吸入燃料量の変化が軽質燃料使用時と同じにな
り、始動時間を短くでき、また回転の落ちこみをなくす
ことができる。

【００４０】ここでは、学習値により補正された壁流温
度予測値Ｔwfを用いてＴ１，Ｔ２の両方を求めている
が、いずれかだけを求めるようにしてもかまわない。

【００４１】上記の空燃比の過渡学習については多くの
提案をしているので、それを使用する（たとえば、特願
平２−３３３５２５号参照）。一例を図１４ないし図１
８で概説する。

【００４２】図１４と図１５はデータサンプリングを行
う部分である。

【００４３】ステップ１〜３で空燃比センサ出力ＡＢＹ
Ｆを混合比への変換テーブルを用いて、実際の混合比Ｍ
Ｒ０に変換する。今回求めた実混合比はメモリのＭＲ０
に入れ、前回ならびに前前回求めた実混合比はそれぞれ
ＭＲ１，ＭＲ２にシフトする。

【００４４】一方、目標混合比ＴＭＲは、今回の値をメ
モリのＴＭＲ０に入れ、前回から５回前までの値をそれ
ぞれＴＭＲ１からＴＭＲ６にシフトする（ステップ
４）。

【００４５】こうして目標混合比と実混合比が求まる
と、両者の差（または比）が混合比エラーＥＭＲとなる
（ステップ５）。ここで、今回求めた実混合比ＭＲ０に
対して３回前の目標混合比ＴＭＲ３を用いているのは、
目標混合比が得られるように吸気ポートに噴かれた燃料
が排気管に設けた空燃比センサに到達するまでに時間的
遅れを有するので、それを調整したものである。このＥ
ＭＲに基づいてステップ２１で空燃比フィードバック補
正係数αを演算する。

【００４６】なお、加速時になると、この混合比エラー
ＥＭＲは用いず、別に求めた加速時用の混合比エラーＥ
ＭＲＡ(後述する)を使用する。

【００４７】目標混合比ＴＭＲと空燃比フィードバック
補正係数αの積からはダンピング係数を用いて目標混合
比ダンパ値(加速時の目標混合比相当)ＴＣＭＲ＃を求め
る(ステップ６)。

【００４８】これは、吸気管に噴かれた燃料がシリンダ
に到達するまでの燃料壁流の遅れや酸素センサ自体の遅
れを考慮したものである。また、吸気管に噴かれた燃料
が燃焼して排気管の酸素センサに到達するまでの単純時
間遅れを考慮してＴＭＲ３・α３（３回前の値）を入れ
ている。

【００４９】この目標混合比ダンパ値ＴＭＲＤと実混合
比ＭＲ０との差（または比）を過渡学習に用いる混合比
エラーＥＭＲＡとする(ステップ７)。

【００５０】この混合比エラーＥＭＲＡからは平均化係
数ＫＡＶＥＭＡ＃を用いてアベレージ値(平均値)ＡＶＥ
ＭＡを求めている（ステップ８）。

【００５１】このように平均値を用いるのは、実混合比
ＭＲ０が排気脈動,ＨＣ等の影響を受けて変動するの
で、この影響をなくすためである。

【００５２】次に、ステップ９でシリンダ空気変化量
(Ａvtp−Ａvtp３)と過渡学習判定レベルＬＴＬ＃を比較
し、(Ａvtp−Ａvtp３)≧ＬＴＬ＃なら加速時に入ったと
判定してステップ１０に進み、その時点の混合比エラー
ＥＭＲＡをメモリのＥＭＲＡＳに、同じくその時点の混
合比エラー平均値ＡＶＥＭＡをメモリのＡＶＥＳＴに入
れる(ステップ１０)。つまり、混合比エラーＥＭＲＡと
混合比エラー平均値ＡＶＥＭＡについてそれぞれ加速直
前の値をＥＭＲＡＳとＡＶＥＳＴに入れるのである。な
お、Ａvtp３は３回前の値である。

【００５３】加速直後になると、データサンプル数のカ
ウンタ値ＣＴＥＳをインクリメントし(ステップ１１)、
この値ＣＴＥＳが所定値ＳＭＰＤＬＹ＃を越えると、ス
テップ１４以降のデータサンプリングへと進む。ＳＭＰ
ＤＬＹ＃は、Ａvtp変化からのデータ取りこみ遅れ（サ
ンプリングディレー）を定めるものである。

【００５４】データサンプリングにあたっては、メモリ
のＥＭＲＭＸに混合比エラー最大値を、またメモリのＥ
ＭＲＭＮに混合比エラー最小値をホールドさせる(ステ
ップ１４〜１７)。

【００５５】その一方で、混合比エラーＥＭＲＡを積算
して、混合比エラー面積ＳＥＭＲＡを求める(ステップ
１８)。

【００５６】なお、データサンプリング中に２つのフラ
グ(ＴＲＳＴとＦＴＬＳ)を立てるが(ステップ１９,２
２)、このうちＴＲＳＴは学習データ取りこみの最初の
み立つのに対し、ＦＴＬＳは過渡学習中ずっと立つ。

【００５７】カウンタ値ＣＴＥＳがデータサンプル数Ｎ
Ｓを越えると(ステップ１３)、データサンプルを終了す
る。そして、メモリに入っているデータをシフトする
（ステップ２０，２１）。

【００５８】このようにして、過渡時エラー（ＥＭＲＡ
Ｓ、ＡＶＥＳＴ、ＥＭＲＭＸ、ＥＭＲＭＮ、ＳＥＭＲ
Ａ）がサンプリングされている。

【００５９】次に、過渡学習を図１６〜図１８を参照し
ながら説明すると、まずステップ４１,８０で学習に関
係する各種のセンサが異常(ＮＧ)であるかどうかみて、
異常であれば、バックアップメモリに形成されるＴＬＴ
テーブルをクリアする。ＴＬＴは壁流温度予測値Ｔwfに
対する学習温度で、水温Ｔwに対して割りつけている。
なお、このテーブルは、初期化ルーチンにおいて学習値
が正常でない場合もクリアする。

【００６０】ステップ４２〜５０は学習条件が成立して
いるかどうかを判定する部分であり、次の６つの条件を
すべて満たす場合に、ステップ５１以降の過渡学習に進
む。

【００６１】〈１〉ＦＴＬＳ＝１であること、つまり
加速状態に入っていること(ステップ４２)。

【００６２】〈２〉水温Ｔwが所定の温度範囲(下限値
ＴＬＴＷＬ＃≦Ｔw＜上限値ＴＬＴＷＵ＃)にあること
(ステップ４３)。

【００６３】〈３〉エンジン回転数Ｎが所定の範囲(下
限値ＴＬＮＬ＃≦Ｎ≦上限値ＴＬＮＵ＃)にあること(ス
テップ４４,４７)。

【００６４】〈４〉エンジン負荷が所定値以上(Ｑh０
＞ＬＴＬＱ＃)であること(ステップ４８)。

【００６５】〈５〉すべてのデータサンプリングを終
えていること(ステップ４９)。

【００６６】〈６〉サンプル区間経過後もエンジン回
転数Ｎが回転上限値ＴＬＮＵ＃を越えていないこと(ス
テップ５０)。

【００６７】なお、混合比エラー平均値についての加速
前後差｜ＡＶＥＭＡ−ＡＶＥＳＴ｜が所定値ＫＧＫＳＡ
Ｅ＃を越える場合は、定常エラーが大きいと思われるの
で、学習させないようにしている(ステップ５１,８
５)。

【００６８】学習条件が成立すると、混合比エラー面積
に関する学習と混合比エラーの最大値および最小値に関
する学習とをあわせて行う。

【００６９】まず、混合比エラー面積に関しては、定常
エラー分を除くため、学習の前に混合比エラー面積ＳＥ
ＭＲＡを補正している（ステップ５２〜５７）。この補
正は、加速前混合比エラーＥＭＲＡＳが加速後混合比エ
ラー平均値ＡＶＥＭＡより大きいとき、その差に補正ゲ
インＥＭＲＳＧ＃を乗算したものをＳＥＭＲＡから差し
引き、この逆にＥＭＲＡＳがＡＶＥＭＡより小さいと
き、その差（絶対値）にＥＭＲＳＧ＃を乗算したものを
ＳＥＭＲＡに加えるものである。

【００７０】なお、加速前混合比エラーＥＭＲＡＳと加
速後混合比エラー平均値ＡＶＥＭＡとの差が所定値ＫＧ
ＥＭＲＳ＃を越えるときは補正を行わない(ステップ５
３,５６,８５)。

【００７１】次に、補正の終わった混合比エラー面積Ｓ
ＥＭＲＡをデータサンプル数ＮＳで除算して混合比エラ
ー面積の高さを求め(ステップ５８)、この高さ(ＳＥＭ
ＲＡ／ＮＳ)を加速後混合比エラー平均値ＡＶＥＭＡと
比較する(ステップ５９)。

【００７２】(ＳＥＭＲＡ／ＮＳ)≧ＡＶＥＭＡのとき
は、その差に応じてＴＤＴＡテーブルから、混合比エラ
ー面積に関する学習書き換え量を検索し、これをワーク
メモリのＴＩＮＤＥＸ[℃]に入れる(ステップ６０)。ま
た、(ＳＥＭＲＡ／ＮＳ)＜ＡＶＥＭＡのときは、その差
（絶対値）に応じて同じくＴＤＴＡテーブルから学習書
き換え量を検索し、これをワークメモリのＴＩＮＤＥＸ
+1[℃]に入れる(ステップ６１,６２)。

【００７３】一方、混合比エラーの最大値,最小値に関
しても、加速前混合比エラーＥＭＲＡＳと加速後混合比
エラー平均値ＡＶＥＭＡとの差が所定値ＫＧＥＭＡＳ＃
を越えるときは、定常エラーが大きいとして学習しない
(ステップ６３〜６６,８６)。また、定常エラーを除く
ため、混合比エラー最大値ＥＭＲＭＸと混合比エラー最
小値ＥＭＲＭＮとを補正している（ステップ６７，６
８）。

【００７４】混合比エラー最大値ＥＭＲＭＸが加速後混
合比エラー平均値ＡＶＥＭＡよりも大きいとき、その差
に応じてＴＤＴＲテーブルから混合比エラー最大値に関
する学習書き換え量を検索し、これをワークメモリのＴ
ＩＮＤＥＸ+2[℃]に入れる（ステップ６９，７０）。

【００７５】また、混合比エラー最小値ＥＭＲＭＮが加
速後混合比エラー平均値ＡＶＥＭＡよりも小さいとき、
その差（絶対値）に応じてＴＤＴＬテーブルから混合比
エラー最小値に関する学習書き換え量を検索し、これを
ワークメモリのＴＩＮＤＥＸ+3[℃]に入れる（ステップ
７２，７３）。

【００７６】ＴＤＴＡ、ＴＤＴＲおよびＴＤＴＬの各テ
ーブルの内容を図１９〜図２１に示すと、横軸にとった
差が大きくなるほど学習書き換え量を大きくしている。
なお、学習書き換え量に上限と不感帯を設けて、学習を
不安定にしないようにしている。

【００７７】こうして各学習書き換え量が求まると、こ
れらを合計し、この全学習書き換え量ＴＩＮＤＥＸ[℃]
を用いて学習温度(ＴＬＴテーブルの値)を更新する(ス
テップ７５，７６)。この学習値の更新は後述する４点
学習などで行う。

【００７８】学習温度ＴＬＴ[℃]は水温ＴＷから検索す
る（ステップ７８）。そして、上記の壁流温度予測値Ｔ
wfを基本壁流温度予測値Ｔwfo[℃]としておきなおし、
これに学習温度ＴＬＴを加算した値を、あらためてここ
での壁流温度予測値Ｔwf[℃]とする（ステップ７９）。

【００７９】なお、フローチャートは簡単のため加速時
だけで示しているが、減速時も同様であることはいうま
でもない。

【００８０】こうして、混合比エラー面積に関して学習
すると、学習値のバラツキが小さくなって有害排出物が
低減されるほか、混合比エラーの最大値と最小値に関し
ても学習すると、加速時の大きなリーンピークや減速時
の大きなリッチピークの発生が防がれる。

【００８１】このようにして学習温度（学習値）ＴＬＴ
を壁流補正温度に反映させた値で上記の始動時噴射パル
ス幅Ｔ２，Ｔ１を求めることで、より精密に始動時燃料
量を与えることができるのである。

【００８２】なお、重質燃料を使い終わって、ふたたび
軽質燃料を使用したときは（ただしデポジットはないも
のとする）、空燃比が加速時にリッチ側に傾くことか
ら、学習値の書き換えのたびに学習値ＴＬＴが大きくな
っていき、始動時パルス幅は軽質燃料使用時の値へと戻
る。

【００８３】実施例は空燃比センサを設けている場合で
示したが、酸素濃度センサを設けたものに対しても同様
に適用することができる。

【００８４】図１，図２とフローチャートの対応では、
図４のステップ１０２〜１０５が壁流温度予測手段３
８、図９が第１燃料量算出手段４６、図１０が第２燃料
量算出手段４０、図９のステップ１１３が選択手段４
１、図９のステップ１２４が始動増量率算出手段４５、
図１４のステップ６〜８が混合比エラー算出手段３３、
図１５のステップ１４〜１８が過渡時エラーサンプリン
グ手段３５、図１６のステップ４２〜４９が学習条件判
定手段３４、図１７、図１８が学習値更新手段３６の機
能を果たしている。

【００８５】

【発明の効果】第１の発明によれば、過渡時の混合比エ
ラーをサンプリングして、これがなくなるように過渡学
習を行う一方で、この学習値で壁流温度予測値を補正
し、この補正された壁流温度予測値にもとづいて第２の
始動時燃料量を算出するため、この始動時燃料量が供給
されるときは、重質燃料を使用しあるいはバルブデポジ
ットがあっても、始動時間を軽質燃料使用時と同じにす
ることができ、また回転の落ちこみをなくすことができ
る。

【００８６】第２の発明についても、学習値で補正され
た壁流温度予測値にもとづいて始動増量率を算出し、こ
の始動増量率で通常運転時の燃料噴射量を補正して第１
の始動時燃料量を算出するため、この燃料量が供給され
るときは、重質燃料やバルブデポジットの影響をなくし
て、始動時間を軽質燃料使用時と同じにすることがで
き、また回転の落ちこみをなくすことができる。

【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】壁流温度予測値Ｔwfを計算するためのフローチ
ャートである。

【図５】壁流温度予測値の初期値Ｉnwftの特性図であ
る。

【図６】始動直後の加速時の作用を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図７】暖機中の加速時の作用を説明するためのフロー
チャートである。

【図８】始動時噴射パルス幅を計算するためのフローチ
ャートである。

【図９】第１の始動時噴射パルス幅Ｔ１を計算するため
のフローチャートである。

【図１０】第２の始動時噴射パルス幅Ｔ２を計算するた
めのフローチャートである。

【図１１】Ｋstテーブルの特性図である。

【図１２】従来の始動時の作用を説明するための波形図
である。

【図１３】実施例の始動時の作用を説明するための波形
図である。

【図１４】空燃比制御のフローチャートである。

【図１５】空燃比制御のフローチャートである。

【図１６】過渡学習のフローチャートである。

【図１７】過渡学習のフローチャートである。

【図１８】過渡学習のフローチャートである。

【図１９】ＴＤＴＡテーブルの特性図である。

【図２０】ＴＤＴＲテーブルの特性図である。

【図２１】ＴＤＴＬテーブルの特性図である。

【図２２】従来の始動時基本噴射パルス幅Ｔstの特性図
である。

【図２３】従来の回転数補正係数Ｋnstの特性図であ
る。

【図２４】従来の時間補正係数Ｋtstの特性図である。

【符号の説明】

３吸気管４インジェクタ(燃料供給装置) ７エアフローメータ９スロットル開度センサ１０クランク角度センサ(エンジン回転数センサ) １２空燃比センサ１３スタータスイッチ２０コントロールユニット３１第１燃料量算出手段３２センサ３３混合比エラー算出手段３４学習条件判定手段３５過渡時エラーサンプリング手段３６学習値更新手段３７学習値メモリ３８壁流温度予測手段３９補正手段４０第２燃料量算出手段４１選択手段４２燃料供給装置４５始動増量率算出手段４６第１燃料量算出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通常運転時の燃料噴射量を所定倍して第
１の始動時燃料量を算出する手段と、排気空燃比または
酸素濃度を検出するセンサと、このセンサ検出値とあら
かじめ定めた目標値とのズレを混合比エラーとして算出
する手段と、運転条件から過渡の学習条件が成立してい
るかどうかを判定する手段と、学習条件成立時の前記混
合比エラー算出手段の出力を過渡時エラーとしてサンプ
リングする手段と、このサンプリングされた過渡時エラ
ーにもとづいてメモリに格納されている学習値を更新す
る手段と、低温始動時に冷却水温よりも低い値を燃料壁
流の温度として予測する手段と、この壁流温度予測値を
前記学習値で補正する手段と、この補正された壁流温度
予測値にもとづいて第２の始動時燃料量を算出する手段
と、２つの燃料量のうちいずれか大きいほうを選択する
手段と、この選択された大きいほうの燃料量を吸気管に
供給する装置とを備えることを特徴とするエンジンの空
燃比制御装置。
【請求項２】排気空燃比または酸素濃度を検出するセ
ンサと、このセンサ検出値とあらかじめ定めた目標値と
のズレを混合比エラーとして算出する手段と、運転条件
から過渡の学習条件が成立しているかどうかを判定する
手段と、学習条件成立時の前記混合比エラー算出手段の
出力を過渡時エラーとしてサンプリングする手段と、こ
のサンプリングされた過渡時エラーにもとづいてメモリ
に格納されている学習値を更新する手段と、低温始動時
に冷却水温よりも低い値を燃料壁流の温度として予測す
る手段と、この壁流温度予測値を前記学習値で補正する
手段と、この補正された壁流温度予測値にもとづいて始
動増量率を算出する手段と、この始動増量率で通常運転
時の燃料噴射量を補正して第１の始動時燃料量を算出す
る手段と、冷却水温または前記補正される前の壁流温度
予測値にもとづいて第２の始動時燃料量を算出する手段
と、２つの燃料量のうちいずれか大きいほうを選択する
手段と、この選択された大きいほうの燃料量を吸気管に
供給する装置とを備えることを特徴とするエンジンの空
燃比制御装置。