JPH06272595A - 内燃機関の空燃比学習制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機関の低中速域の高負荷側で、高精度な空燃比
学習を行わせる。 【構成】空燃比学習条件が成立し（Ｓ31）、かつ、同一
の学習領域に留まっているときに（Ｓ32）、スロットル
弁開度ＴＶＯと所定開度ＴＶＯφとを比較する（Ｓ3
3）。そして、スロットル弁開度ＴＶＯが前記所定開度
ＴＶＯφを上回っているときには、吸気脈動の発生を推
定し、空燃比学習を停止させる。一方、スロットル弁開
度ＴＶＯが前記所定開度ＴＶＯφを下回るときには、吸
気脈動の発生がなく、精度良く空燃比学習できるものと
推定し、空燃比フィードバック補正係数αの値から運転
領域別の空燃比学習値ＫＬを学習する（Ｓ34〜Ｓ38）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の空燃比学習制
御装置に関し、詳しくは、高負荷域での空燃比学習の精
度を向上させるための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子制御燃料噴射装置におい
て、特開昭６０−９０９４４号公報等に開示されるよう
に空燃比学習制御が行われている。前記空燃比学習制御
は、機関吸入混合気の空燃比を例えば排気中の酸素濃度
に基づいて検出し、検出された空燃比を目標空燃比（例
えば理論空燃比）に近づけるように空燃比フィードバッ
ク補正値を設定する。更に、該空燃比フィードバック補
正値の基準値（目標収束値）からの偏差を、複数に区分
された運転領域毎に学習して空燃比学習補正値を定め、
前記空燃比フィードバック補正値と空燃比学習補正値と
に基づいて燃料噴射量を補正することで、各運転領域別
に目標空燃比が安定的に得られるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記空燃比
学習は、常用される運転領域を含む広い運転領域で行わ
せることが、燃費向上及び排気性状の改善の点から望ま
れるが、実際には、前記常用運転領域である低中速域の
高負荷側では学習精度が悪化するために、かかる領域を
学習対象外（空燃比フィードバック制御対象外）として
いた（図13参照）。

【０００４】即ち、前記常用運転領域である低中速域で
は、図14に示すように、比較的小さなスロットル弁開度
で全負荷状態となり、全負荷状態となってから更にスロ
ットル弁が開けられると吸気脈動が発生してしまう。吸
気脈動が発生すると、エアフローメータが前記吸気脈動
を拾って吸気量の検出に誤差を生じるので、かかる状態
で空燃比学習を行わせても、学習精度を維持することが
できず、従来では、低中速域の高負荷側を非学習領域と
していたものである。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、吸気脈動の発生し易い低中速域の高負荷側での高
精度な空燃比学習を可能とすることで、空燃比学習領域
の高負荷側への拡大を図り、以て、常用運転領域におけ
る燃費，排気性状を改善することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の空燃比制御装置は、図１〜図４に示すように
構成される。図１において、空燃比検出手段は、機関吸
入混合気の空燃比を検出し、空燃比学習手段は、空燃比
検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるよ
うに空燃比学習補正値を学習する。

【０００７】そして、空燃比制御手段は、空燃比学習手
段で学習された空燃比学習補正値に基づいて機関への燃
料供給量を補正する。一方、スロットル弁開度検出手段
は、機関吸気系に介装されたスロットル弁の開度を検出
し、空燃比学習停止手段は、スロットル弁開度検出手段
で検出されるスロットル弁開度が所定開度以上であると
きに前記空燃比学習手段による空燃比学習を強制的に停
止させる。

【０００８】また、図２においては、前記図１に示した
構成における空燃比学習停止手段に代えて、前記スロッ
トル弁開度検出手段で検出されるスロットル弁開度が所
定開度以上であるときに、前記空燃比学習手段で学習さ
れた空燃比学習補正値を予め設定された補正値によって
補正する空燃比学習補正値補正手段を設けるようにし
た。

【０００９】また、図３においては、前記図１に示した
構成におけるスロットル弁開度検出手段及び空燃比学習
停止手段に代えて、空燃比学習手段により空燃比学習が
行われる所定運転領域内であるときに、機関吸気系に介
装されるスロットル弁の作動範囲を所定開度以下に規制
するスロットル弁開度制限手段を設けるようにした。更
に、図４においては、内燃機関が、スロットル弁とは別
に、アクチュエータによって開閉動作することによって
吸気系の開口面積を可変制御する流量調整弁を備えた機
関であって、図１に示した構成におけるスロットル弁開
度検出手段及び空燃比学習停止手段に代えて、空燃比学
習手段により空燃比学習が行われる所定運転領域内であ
るときに、吸気系の有効開口面積が所定以下となるよう
に前記流量調整弁を強制的に所定開度に制御する流量調
整弁制御手段を設けるようにした。

【００１０】

【作用】前記図１に示す構成によると、スロットル弁開
度が所定開度以上であるために吸気脈動の発生が予測さ
れるときに学習を禁止することが可能となり、スロット
ル弁開度が所定開度未満で吸気脈動が発生しないときに
空燃比学習を行わせるようにできる。従って、吸気脈動
の発生によって空気量の検出誤差を生じ、これによって
燃料制御に誤差を生じるときに、空燃比学習がなされる
ことが回避され、高負荷域での学習精度を向上し得る。

【００１１】また、前記図２に示す構成では、スロット
ル弁開度が所定開度以上であって吸気脈動の発生が予測
されるときには、かかる吸気脈動の影響分を含めて学習
された空燃比学習補正値を、吸気脈動影響による誤学習
分だけ補正することで、吸気脈動が発生しなかった場合
と同等の空燃比学習結果が得られるようにした。更に、
図３に示す構成では、スロットル弁開度が所定開度以上
になることが吸気脈動を発生させることになるので、ス
ロットル弁の作動範囲を規制することで、吸気脈動の発
生を未然に回避し、以て、高負荷側における空燃比学習
の精度が確保されるようにした。

【００１２】また、図４に示す構成では、機関がスロッ
トル弁の他に、アクチュエータで開閉される流量調整弁
を備える構成であるときに、たとえスロットル弁が脈動
発生開度に開かれるようなことがあっても、前記流量調
整弁で吸気系の有効開口面積を強制的に絞ることで、吸
気脈動の発生を回避できるようにし、以て、高負荷側で
の空燃比学習の精度が確保されるようにした。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
のシステム構成を示す図５において、内燃機関１には、
吸気ダクト２，スロットル弁３，吸気マニホールド４を
介して空気が吸引される。前記吸気マニホールド４の各
ブランチ部には、各気筒別に電磁式の燃料噴射弁５が設
けられている。該燃料噴射弁５は、後述するコントロー
ルユニット10から出力される噴射パルス信号に応じて間
欠的に開駆動され、図示しない燃料タンクから圧送され
て所定圧力に調整された燃料を吸気マニホールド４内に
噴射供給する。

【００１４】機関１からの排気は、排気マニホールド
６，排気ダクト７，排気浄化触媒８，マフラー９を介し
て大気中に排出される。前記コントロールユニット10
は、各種のセンサからの検出信号を入力し、前記燃料噴
射弁５に出力する噴射パルス信号のパルス幅（燃料噴射
量）を演算するが、本実施例では、機関吸入混合気の空
燃比を目標空燃比（理論空燃比）に一致させるための空
燃比学習機能を備えている。

【００１５】前記各種のセンサとして、前記吸気ダクト
２に機関１の吸入空気流量Ｑａを計測するエアフローメ
ータ11が設けられている。前記スロットル弁３には、該
スロットル弁３の開度ＴＶＯを検出するポテンショメー
タ式のスロットルセンサ12（スロットル弁開度検出手
段）が付設されている。また、ウォータージャケット内
の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ13、及び、クラ
ンク軸やカム軸からクランク角検出信号を取り出すクラ
ンク角センサ14が設けられている。

【００１６】また、前記排気マニホルード６の集合部に
は、機関吸入混合気の空燃比と密接な関係にある排気中
の酸素濃度を検出する酸素センサ15（空燃比検出手段）
が設けられており、排気中の酸素濃度に応じた信号を出
力する。ここで、前記コントロールユニット10による空
燃比学習を伴う燃料制御の第１実施例を、図６〜図８の
フローチャートに従って説明する。尚、本実施例におい
て、空燃比学習手段，空燃比制御手段としての機能は、
前記図６〜図８のフローチャートに示すように、コント
ロールユニット10がソフトウェア的に備えている。

【００１７】図６のフローチャートは、燃料制御のメイ
ンルーチンを示すものである。まず、Ｓ１では、エアフ
ローメータ11で検出された吸入空気流量Ｑａ、酸素セン
サ15で検出される酸素濃度（空燃比Ａ／Ｆ）、クランク
角センサ14から出力されるクランク角検出信号に基づい
て算出される機関回転速度Ｎなどの情報を読み込む。

【００１８】次のＳ２では、前記吸入空気流量Ｑａと機
関回転速度Ｎとに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐ（←Ｋ
const ×Ｑａ／Ｎ：Ｋconst は定数）を演算する。Ｓ３
では、機関温度を代表する冷却水温度Ｔｗ等に基づいて
各種補正係数ＣＯＥＦを設定し、また、バッテリ電圧に
基づいて燃料噴射弁５の開弁遅れを補正するための電圧
補正分Ｔｓを設定する。

【００１９】Ｓ４では、前記基本噴射パルス幅Ｔｐ（機
関負荷）と機関回転速度Ｎとによって複数に区分される
運転領域毎に空燃比学習補正値ＫＬを書き換え可能に記
憶した空燃比学習マップを参照し、該当する運転領域の
空燃比学習補正値ＫＬを検索する。Ｓ５では、酸素セン
サ15で検出される実際の空燃比を目標空燃比にフィード
バック補正するための空燃比フィードバック補正係数α
を演算する。尚、かかる空燃比フィードバック補正係数
αの演算の内容は、図７のフローチャートに詳しく示し
てあり、後で詳細に説明する。

【００２０】Ｓ６では、前記Ｓ５で演算される空燃比フ
ィードバック補正係数αに基づいて前記空燃比学習補正
値ＫＬを運転領域別に学習する。尚、かかる空燃比学習
の様子は、図８のフローチャートに詳しく示してあり、
後で詳細に説明する。Ｓ７では、前記Ｓ２で演算された
基本噴射パルス幅Ｔｐを、前記各種補正係数ＣＯＥＦ，
空燃比学習補正値ＫＬ，空燃比フィードバック補正係数
α，電圧補正分Ｔｓで補正して、最終的な噴射パルス幅
（燃料噴射量）Ｔｉ（←Ｔｐ×ＣＯＥＦ×ＫＬ×α＋Ｔ
ｓ）を設定する。

【００２１】そして、Ｓ８では、所定の噴射タイミング
において、前記噴射パルス幅Ｔｉの噴射パルス信号を燃
料噴射弁５に出力して、機関要求量の燃料を噴射供給さ
せる。図７のフローチャートは、前記図６のフローチャ
ートのＳ５における空燃比フィードバック補正係数αの
演算の様子を示す。

【００２２】Ｓ11では、空燃比フィードバック制御を行
う条件が成立しているか否かを判別する。具体的には、
例えば、機関負荷を代表する基本噴射パルス幅Ｔｐと機
関回転速度Ｎとに応じて予め設定されている空燃比フィ
ードバック制御領域（空燃比学習領域）に該当し、か
つ、冷却水温度Ｔｗが所定温度以上であることなどをフ
ィードバック制御条件とする。

【００２３】前記Ｓ11で空燃比フィードバック制御条件
が成立していないと判別されたときには、Ｓ12へ進み、
空燃比フィードバック補正係数αに初期値である1.0 を
セットする。一方、Ｓ11で空燃比フィードバック制御条
件が成立していると判別されたときには、Ｓ13へ進み、
酸素センサ15で検出される排気中の酸素濃度に基づいて
実際の空燃比が目標空燃比（理論空燃比）に対してリッ
チであるか否かを判別する。

【００２４】空燃比が目標よりもリッチであると判別さ
れた場合には、Ｓ14へ進み、リッチ・リーン判別フラグ
ＲＬに「Ｒ」がセットされているか否かを判別する。前
記フラグＲＬには、後述するようにリーン判別時に
「Ｌ」がセットされるようになっているから、Ｓ14で前
記フラグＲＬに「Ｒ」ではなく「Ｌ」がセットされてい
ると判別されたときには、リーン状態からリッチ状態に
反転した初回であると判定することができる。

【００２５】Ｓ14で、前記フラグＲＬに「Ｒ」がセット
されてなく、リーンからリッチへの判定初回であると判
別されたときには、Ｓ15へ進み、前記フラグＲＬにリッ
チ判定状態を示す「Ｒ」をセットする。次のＳ16では、
空燃比フィードバック補正係数αをリッチ判定初回に減
少方向に比例制御するための比例分ＰＲを、機関運転条
件に基づいて設定する。

【００２６】そして、Ｓ17では、前回までの空燃比フィ
ードバック補正係数αから前記比例分ＰＲだけ減算した
結果を、新たな補正係数αとして設定する。次回も、Ｓ
13でリッチ判定がなされると、Ｓ14ではフラグＲＬに
「Ｒ」がセットされていると判別されることになるか
ら、今度はＳ14からＳ18へ進み、空燃比フィードバック
補正係数αをリッチ判定時に減少方向に積分制御するた
めの積分分ＩＲを、機関運転条件に基づいて設定する。

【００２７】そして、次のＳ19では、前回までの空燃比
フィードバック補正係数αから前記積分分ＩＲだけ減算
した結果を、新たな補正係数αとして設定する。このＳ
19における補正係数αの積分制御が繰り返されて空燃比
が目標よりもリーン側に反転すると、今度は、Ｓ13から
Ｓ20へ進む。Ｓ20では、前記フラグＲＬに「Ｒ」がセッ
トされているか否かを判別することで、リッチからリー
ンへの反転初回を判別する。

【００２８】ここでは、フラグＲＬに「Ｒ」がセットさ
れていると判別されたときが、リーン空燃比への反転初
回であり、このときには、Ｓ21へ進み、前記フラグＲＬ
に「Ｌ」をセットする。次のＳ22では、空燃比フィード
バック補正係数αをリーン判定初回に増大方向に比例制
御するための比例分ＰＬを、機関運転条件に基づいて設
定する。

【００２９】そして、Ｓ23では、前回までの空燃比フィ
ードバック補正係数αに前記比例分ＰＬを加算した結果
を、新たな補正係数αとして設定する。一方、Ｓ20でフ
ラグＲＬに「Ｒ」ではなく「Ｌ」がセットされている判
別された場合には、Ｓ24へ進み、空燃比フィードバック
補正係数αをリーン判定時に増大方向に積分制御するた
めの積分分ＩＬを、機関運転条件に基づいて設定する。

【００３０】そして、Ｓ25では、前回までの空燃比フィ
ードバック補正係数αに前記積分分ＩＬを加算した結果
を、新たな補正係数αとして設定する。このように、空
燃比フィードバック補正係数αは、酸素センサ15で検出
される実際の空燃比が目標空燃比に近づく方向に比例積
分制御される。図８のフローチャートは、前記図６のフ
ローチャートのＳ６における空燃比学習制御の様子（空
燃比学習手段としての機能）を詳細に示すものである。

【００３１】この図８のフローチャートにおいて、ま
ず、Ｓ31では、空燃比学習を行う条件が成立しているか
否かを判別する。学習条件が成立しているときには、Ｓ
32へ進み、基本噴射パルス幅Ｔｐと機関回転速度Ｎとに
より区分される複数の学習領域の中の１つの学習領域に
留まっている状態であるか否かを判別する。

【００３２】そして、同一学習領域内である場合には、
Ｓ33へ進み、スロットルセンサ12で検出されるスロット
ル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφを越えているか否か
を判別する。ここで、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開
度ＴＶＯφを越えていると判別されたときには、空燃比
学習を行わせることなく、そのまま本ルーチンを終了さ
せる。尚、前記Ｓ33における機能が、空燃比学習停止手
段に相当する。

【００３３】前記所定開度ＴＶＯφは吸気脈動発生の境
界開度であり、該所定開度ＴＶＯφを実際のスロットル
弁開度ＴＶＯが越える場合に吸気脈動の発生が予測され
る。即ち、空燃比フィードバック制御が行われる機関１
の低中速域では、比較的小さな開度状態で全負荷とな
り、前記全負荷となる開度を越えてスロットル弁３が開
かれると吸気脈動が発生し、該吸気脈動によって空燃比
学習の精度が悪化することになる。

【００３４】尚、前記所定開度ＴＶＯφは、機関負荷・
回転速度によって変化するので（図14参照）、予め機関
負荷（基本噴射パルス幅）と回転速度とをパラメータと
するマップに前記所定開度ＴＶＯφを記憶させておき、
そのときの機関負荷・回転速度の状態に見合った所定開
度ＴＶＯφを設定すると良い。但し、本実施例の場合、
運転領域が空燃比フィードバック制御領域内に限定され
るので、前記所定開度ＴＶＯφを固定開度としても良
い。

【００３５】ところで、本実施例では、常用運転領域を
カバーすべく低中速域において全負荷付近まで空燃比学
習領域を拡大したいので（図13参照）、同じ全負荷付近
の状態のときであっても、スロットル弁開度ＴＶＯが所
定開度ＴＶＯφよりも大きく吸気脈動の発生が予測され
る状態のときには空燃比学習を行わせず、スロットル弁
開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφ以下で吸気脈動の発生が
ないときにのみ空燃比学習を行わせるようにしたもので
ある。

【００３６】従って、本実施例では、機関の低中速域の
高負荷側での空燃比学習精度を確保でき、空燃比学習領
域を高負荷側に拡大することが可能になり、特に、前記
拡大された領域が常用領域であることから、燃費，排気
性状を改善できる。一方、Ｓ33でスロットル弁開度ＴＶ
Ｏが所定開度ＴＶＯφ以下であると判別され、吸気脈動
の発生がないと予測される場合には、空燃比学習を実行
すべくＳ34へ進む。

【００３７】Ｓ34では、空燃比学習マップ上の所定領域
に入ってからの空燃比のリッチ・リーン反転回数が所定
回数ＮＪＬＲＣを越えたか否かを判別する。ここで、反
転回数が所定回数ＮＪＬＲＣを越えるようになるまで
は、学習を行わせることなくそのまま終了させる。そし
て、反転回数が所定回数ＮＪＬＲＣを越えると、今度は
Ｓ35へ進み、前記所定回数ＮＪＬＲＣの反転が行われた
後、更に、所定回数ＮＬＲＣだけ空燃比が反転したか否
か判別する。

【００３８】そして、前記所定回数ＮＪＬＲＣの反転が
行われた後の空燃比反転回数が前記所定回数ＮＬＲＣを
越えるまでは、Ｓ36へ進み、その間における空燃比フィ
ードバック補正係数αの最大値αmax ，最小値αmin を
サンプリングする。そして、前記所定回数ＮＬＲＣだけ
空燃比が反転すると、今度はＳ35からＳ37へ進み、前記
所定回数ＮＬＲＣだけ空燃比が反転する間にサンプリン
グした最大値αmax ，最小値αmin の平均値αavを計算
する。

【００３９】次のＳ38では、補正係数αの収束目標値
（初期値＝1.0 ）と前記平均値αavとの偏差Δαに所定
係数Ｍを乗算した値を、当該運転領域に対応して記憶さ
れている空燃比学習補正値ＫＬに加算し、該加算結果を
新たな空燃比学習補正値ＫＬとして空燃比学習マップの
記憶データの書き換えを行う。上記第１実施例では、ス
ロットル弁開度ＴＶＯが吸気脈動の発生が予測される所
定開度ＴＶＯφを越えるときには、空燃比学習を停止さ
せるようにしたが、脈動発生時にも空燃比学習を行わせ
る代わりに、吸気脈動による影響分を補正して空燃比学
習させる構成としても良く、かかる第２実施例を図９の
フローチャートに従って説明する。

【００４０】図９のフローチャートに示す空燃比学習
は、概ね図８のフローチャートに示した空燃比学習と同
様にして行われるので、異なる処理を行うステップを中
心に説明を行う。空燃比学習条件が成立し（Ｓ41）、更
に、所定の学習領域に留まっている状態（Ｓ42）のとき
に、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφ（前記
第１実施例で説明した脈動発生境界開度）を越えている
か否かを判別する（Ｓ43）。

【００４１】ここで、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開
度ＴＶＯφを越えていて吸気脈動の発生が予測されると
きには、Ｓ44へ進み、フラグＡに１をセットする。一
方、スロットル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφ以下で
吸気脈動の発生がないと判断される場合には、Ｓ45へ進
み、前記フラグＡにφをセットする。従って、フラグＡ
に１がセットされているときには、脈動発生状態で空燃
比フィードバック制御が行われたことを示すことにな
る。

【００４２】次いで前述のように空燃比の反転を計数し
て（Ｓ46，Ｓ47）、空燃比フィードバック補正係数αの
最大値αmax ，最小値αmin をサンプリングさせ（Ｓ4
8）、補正係数αの平均値αavを計算する（Ｓ49）。こ
こで、前記平均値αavに基づいて空燃比学習補正値ＫＬ
を学習更新させる前に前記フラグＡの判別を行う（Ｓ5
0）。フラグＡに１がセットされているときには、吸気
脈動の発生状態で空燃比フィードバック制御が行われ、
このときには、吸気脈動を拾うことで生じるエアフロー
メータ11の誤差分を含んで空燃比フィードバック補正係
数αが設定されたことになる。

【００４３】そこで、フラグＡに１がセットされている
場合には、Ｓ51へ進み、前記エアフローメータ11の吸気
脈動影響による誤差分を除去する補正を前記平均値αav
に施す。このＳ50，Ｓ51の機能が空燃比学習補正値補正
手段に相当する。例えば、エアフローメータ11が熱線式
のものであると、脈動発生時には吹き返し分も含めて吸
入空気流量を検出する特性を有するために、脈動発生状
態では真の吸入空気流量よりも多い流量を検出すること
になるから（図15参照）、真の空気量に対応する燃料量
よりも多い燃料が噴射供給され、混合気が目標空燃比よ
りもリッチ化し、かかるリッチ化を解消する方向に空燃
比フィードバック制御されることになる。

【００４４】そこで、上記のような場合には、前記平均
値αavを減少補正する補正係数Ｋを予め設定し、該補正
係数Ｋによる補正結果を空燃比学習に用いる平均値αav
とする。このようにすれば、高負荷側を空燃比学習領域
とし、かかる高負荷側でスロットル弁３が大きく開かれ
たために吸気脈動が発生しても、空燃比学習の精度が大
きく悪化することを回避できるので、学習精度を維持し
つつ高負荷側に空燃比学習領域を拡大させることが可能
となる。

【００４５】一方、フラグＡにφがセットされている場
合に、吸気脈動がなくエアフローメータ11による検出精
度が維持できる状態で空燃比フィードバック制御がなさ
れたことになるので、前記Ｓ51における補正は必要な
く、Ｓ51をジャンプしてＳ52へ進む。Ｓ52では、前記平
均値αavに基づいて該当運転領域の空燃比学習補正値Ｋ
Ｌを学習し、該学習結果に基づいてマップデータの書き
換えを行う。

【００４６】ところで、吸気脈動は、前述のようにスロ
ットル弁３が所定開度以上に開かれると発生し、スロッ
トル弁３の開度が所定開度ＴＶＯφ以下では発生しない
から、空燃比学習領域内でスロットル弁３が前記所定開
度ＴＶＯφ以上に開かれなければ、吸気脈動の影響を受
けることなく、空燃比学習を精度良く行わせることがで
きる。

【００４７】そこで、以下に説明する第３実施例におい
ては、空燃比学習領域内ではスロットル弁３の作動範囲
を所定開度ＴＶＯφ以下に制限する制御を行うことで、
空燃比学習領域内における吸気脈動の発生を回避できる
ようにしている。ここで、上記第３実施例を図10のフロ
ーチャートに従って詳細に説明する。尚、該第３実施例
では、スロットル弁３がアクセルペダルに連動してアク
セルワイヤによって機械的に開閉駆動されるのではな
く、アクチュエータとしてのモータの回動に伴って開閉
されるよう構成され、アクセルペダルの踏込み量の検出
結果に基づいてモータを駆動制御することで、スロット
ル弁３の開度が電子制御されるシステムを備えているも
のとする。また、既述した実施例と同様な空燃比学習の
ための各ステップについては説明を省略する。

【００４８】図10のフローチャートにおける空燃比学習
の内容は、前述した図８のフローチャートに示す制御内
容と略同じであるが、図８のフローチャートでは、スロ
ットル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφを越えるときに
は空燃比学習を行わせない構成としたのに対し、図10の
フローチャートでは、空燃比学習領域においてスロット
ル弁開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφを越えないように制
御している。

【００４９】即ち、Ｓ63では、スロットル弁開度ＴＶＯ
の電子制御における制御目標開度ＴＶＯと、前記吸気脈
動発生の限界開度ＴＶＯφとを比較する。そして、制御
目標開度ＴＶＯとして前記所定開度ＴＶＯφを上回る開
度が設定されている場合には、Ｓ64へ進み、前記制御目
標開度ＴＶＯとして前記所定開度ＴＶＯφをセットし、
次のＳ65では、この最大開度ＴＶＯφに制限された制御
目標開度ＴＶＯに基づいて実際にスロットル弁３の開度
を制御させる（Ｓ64）。このＳ64，Ｓ65の機能がスロッ
トル弁開度制限手段に相当する。

【００５０】上記のようにして、空燃比学習領域内にお
いてスロットル弁３が所定開度ＴＶＯφ以上に開かれな
いようにすれば、学習領域内で吸気脈動が発生すること
を回避できるから、低中速域における学習領域を高負荷
側に拡大しても、該高負荷側での学習精度が悪化するこ
とはなく、学習精度を維持しつつ高負荷側への学習領域
の拡大が図れる。

【００５１】ところで、内燃機関１においては、シリン
ダ内に強いスワールを発生させるために、スロットル弁
３とは別に、図11に示すように、流量を調整するスワー
ルコントロールバルブ（ＳＣＶ）21を吸気ポート近傍に
配設し、該ＳＣＶ21をダイヤフラムなどのアクチュエー
タ22により運転条件に応じて開閉させる構成のものがあ
る。

【００５２】一方、吸気脈動は、全負荷が得られる開口
面積を越えて吸気系の有効開口面積が大きくなった場合
に生じるから、スロットル弁３の開度が運転者のアクセ
ル操作に伴って脈動発生開度になっても、前記ＳＣＶ21
（流量調整弁）を強制的に閉じることで有効開口面積を
絞って、吸気脈動の発生を回避することが可能である。

【００５３】このように、ＳＣＶ21の強制的な閉制御に
よって吸気脈動の発生を回避して、空燃比学習精度を高
負荷側で確保できるようにした第４実施例を、図12のフ
ローチャートに従って説明する。尚、既述した実施例と
同様な空燃比学習のためのステップについては説明を省
略する。図12のフローチャートにおいて、既述した実施
例と同様に、空燃比学習を行わせる前に、検出されたス
ロットル弁開度ＴＶＯと脈動発生限界開度である所定開
度ＴＶＯφとを比較する（Ｓ73）。

【００５４】そして、スロットル弁開度ＴＶＯが前記所
定開度ＴＶＯφを上回るときには、ＳＣＶ21を通常制御
条件に優先して強制的に閉制御する（Ｓ74）。尚、上記
Ｓ73，Ｓ74の部分が流量調整弁制御手段としての機能に
相当し、また、ＳＣＶ21が流量調整弁に相当する。かか
るＳＣＶ21の閉制御によって、たとえスロットル弁３が
所定開度ＴＶＯφ以上に開かれても、吸気系の有効開口
面積を吸気脈動の発生を回避できる面積に絞ることが可
能となる。従って、比較的小さなスロットル弁開度ＴＶ
Ｏで全負荷となる低中速域で学習領域を高負荷側に拡大
しても、かかる高負荷側での吸気脈動の発生を回避で
き、以て、高負荷側での学習精度を維持できる。

【００５５】尚、上記第４実施例では、スロットル弁３
が吸気脈動発生開度以上に開かれたときに、ＳＣＶ21を
用いて有効開口面積を絞って吸気脈動の発生を回避する
ようにしたが、スロットル弁３とは別に、コントロール
ユニット10からの指令によって吸気系の有効開口面積を
絞ることができるバルブを備える構成であれば良く、例
えばトラクションコントロール用として設けられる第２
スロットル弁を、吸気脈動の発生を回避すべく強制的に
閉じる構成としても良い。

【００５６】また、空燃比学習領域内でスロットル弁開
度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯφ以上であるときに、吸気脈
動の発生を回避しつつ必要流量を確保するために前記Ｓ
ＣＶ21を予め設定された所定の中間開度に制御する構成
としても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
比較的小さなスロットル弁開度で全負負荷状態となる機
関の低中速域で、全負荷付近にまで空燃比学習領域を拡
大設定しても、該拡大した高負荷領域内での空燃比学習
の精度が吸気脈動の発生によって低下することを回避で
きるので、空燃比学習の精度を維持しつつ常用域である
高負荷側に空燃比学習領域を拡大設定して、常用運転領
域における燃費・排気性状を改善できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図３】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図４】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図５】実施例のシステム構成を示す図。

【図６】実施例の燃料制御メインルーチンを示すフロー
チャート。

【図７】実施例の空燃比フィードバック制御を示すフロ
ーチャート。

【図８】空燃比学習の第１実施例を示すフローチャー
ト。

【図９】空燃比学習の第２実施例を示すフローチャー
ト。

【図10】空燃比学習の第３実施例を示すフローチャー
ト。

【図11】スワールコントロールバルブを備えた構成例を
示す図。

【図12】空燃比学習の第４実施例を示すフローチャー
ト。

【図13】空燃比制御領域を示す線図。

【図14】機関負荷，機関回転速度，スロットル弁開度の
関係を示す線図。

【図15】エアフローメータの検出誤差の様子を示す線
図。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ３ スロットル弁 ４ 吸気マニホールド ５ 燃料噴射弁 ６ 排気マニホールド 10 コントロールユニット 11 エアフローメータ 12 スロットルセンサ 14 クランク角センサ 15 酸素センサ 21 スワールコントロールバルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
   検出手段と、 該空燃比検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近
   づけるように空燃比学習補正値を学習する空燃比学習手
   段と、 該空燃比学習手段で学習された空燃比学習補正値に基づ
   いて機関への燃料供給量を補正する空燃比制御手段と、 機関吸気系に介装されたスロットル弁の開度を検出する
   スロットル弁開度検出手段と、 該スロットル弁開度検出手段で検出されるスロットル弁
   開度が所定開度以上であるときに前記空燃比学習手段に
   よる空燃比学習を強制的に停止させる空燃比学習停止手
   段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の空燃比
   学習制御装置。
2. 【請求項２】前記空燃比学習停止手段に代えて、 前記スロットル弁開度検出手段で検出されるスロットル
   弁開度が所定開度以上であるときに、前記空燃比学習手
   段で学習された空燃比学習補正値を予め設定された補正
   値によって補正する空燃比学習補正値補正手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃比学習
   制御装置。
3. 【請求項３】前記スロットル弁開度検出手段及び空燃比
   学習停止手段に代えて、 前記空燃比学習手段により空燃比学習が行われる所定運
   転領域内であるときに、機関吸気系に介装されるスロッ
   トル弁の作動範囲を所定開度以下に規制するスロットル
   弁開度制限手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の内燃機関の空燃比学習制御装置。
4. 【請求項４】前記内燃機関が、スロットル弁とは別に、
   アクチュエータによって開閉動作することによって吸気
   系の開口面積を可変制御する流量調整弁を備えた機関で
   あって、 前記スロットル弁開度検出手段及び空燃比学習停止手段
   に代えて、 前記空燃比学習手段により空燃比学習が行われる所定運
   転領域内であるときに、吸気系の有効開口面積が所定以
   下となるように前記流量調整弁を強制的に所定開度に制
   御する流量調整弁制御手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。