JPH0689689B2

JPH0689689B2 - 内燃機関の空燃比の学習制御装置

Info

Publication number: JPH0689689B2
Application number: JP25072586A
Authority: JP
Inventors: 尚己富澤
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPS63105260A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、空燃比フィードバック制御機能をもつ電子制
御燃料噴射装置を有する自動車用内燃機関の空燃比の学
習制御装置に関し、特に高度などによる空気密度変化に
良好に対応することのできる空燃比の学習制御装置に関
する。

〈従来の技術〉従来、空燃比フィードバック制御機能をもつ電子制御燃
料噴射装置を有する内燃機関においては、特開昭60−90
944号公報，特開昭61−190142号公報などに示されてい
るような空燃比の学習制御装置が採用されている。

これは、機関に吸入される空気量に関与する機関運転状
態のパラメータ（例えば機関吸入空気流量と機関回転
数）から算出される基本燃料噴射量を機関排気系に設け
たO₂センサからの信号に基づいて比例・積分制御などに
より設定されるフィードバック補正係数により補正して
燃料噴射量を演算し、空燃比を目標空燃比にフィードバ
ック制御するものにおいて、空燃比フィードバック制御
中のフィードバック補正係数の基準値からの偏差を予め
定めた機関運転状態のエリア毎に学習して学習補正係数
を定め、燃料噴射量の演算にあたって、基本燃料噴射量
をエリア別学習補正係数により補正して、フィードバッ
ク補正係数による補正なしで演算される燃料噴射量によ
り得られるベース空燃比を目標空燃比に一致させるよう
にし、空燃比フィードバック制御中はこれをさらにフィ
ードバック補正係数により補正して燃料噴射量を演算す
るものである。

これによれば、空燃比フィードバック制御中は過渡運転
時におけるフィードバック制御の追従遅れをなくすこと
ができ、空燃比フィードバック制御停止時においては所
望の空燃比を正確に得ることができる。

また、スロットル弁開度αと機関回転数Ｎとから基本燃
料噴射量Tpを定めるシステム（例えばαとＮとからマッ
プを参照して吸入空気流量Ｑを求め、Tp＝Ｋ・Q/N（Ｋ
は定数）なる式よりTpを演算するシステム）、あるい
は、エアフローメータを有して吸入空気流量Ｑを検出
し、これと機関回転数Ｎとから基本燃料噴射量Tp＝Ｋ・
Q/Nを演算するシステムで、エアフローメータとしてフ
ラップ式（体積流量検出式）のものを用いるものなどで
は、基本燃料噴射量の算出に空気密度の変化が反映され
ないが、上記の学習制御によれば、学習が良好に進行す
るという前提に立つ限りにおいては、高度あるいは吸気
温による空気密度の変化にも対応できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかし、急に高地（山）へ登る場合について考えてみる
と、山登り走行時は過渡運転パターンのため、機関運転
状態のエリア別に学習する方式では、学習のためのエリ
アなかなか定まらず、また学習できたとしてもそのエリ
アが限られ、大多数のエリアでは学習がほとんど進行し
ない。これにより、山の頂上付近の平坦地などで普通走
行に入ると、空燃比フィードバック制御の制御遅れによ
り、また空燃比フィードバック制御停止時はベース空燃
比が目標空燃比から大きくずれて、運転性不良を生じて
しまうという問題点があった。

これは、空気密度の変化を空燃比フィードバック制御中
のフィードバック補正係数の基準値からの偏差から学習
して補正する必要があるが、学習した偏差の中には燃料
噴射弁やスロットルボディ等の部品バラツキ等による機
関運転状態に依存するベース空燃比のズレ分も含まれる
ため、空気密度変化分との分離が不可能であり、本来一
律に学習できるはずの空気密度変化分を機関運転状態の
エリア毎に学習しなければならず、急に高地へ登る等し
た場合は、各エリア毎の学習ができず、実質学習が進行
しないことによるものである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、空気密度変
化分を速やかに学習可能で、山登り走行時などにおいて
良好に空燃比の学習制御を行うことのできる内燃機関の
空燃比の学習制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、上記の目的を達成するため、学習補正係数と
して、エリア別学習補正係数の他、主に高度補正用で空
気密度変化分を一律に学習するための一律学習補正係数
を設定し、所定の期間毎にその間に更新されたエリア別
学習補正係数の平均値を演算し、これを全エリア一律の
空気密度変化分とみなして一律学習補正係数に置き換え
ていく構成としたものである。

従って、本発明に係る空燃比の学習制御装置は、第１図
に示すように、下記のＡ〜Ｍの手段を含んで構成され
る。

（Ａ）機関に吸入される空気量に関与するパラメータを
少くとも含む機関運転状態を検出する機関運転状態検出
手段（Ｂ）機関排気成分を検出しこれにより機関吸入混合気
の空燃比を検出する空燃比検出手段（Ｃ）前記機関運転状態検出手段により検出された前記
パラメータに基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃
料噴射量設定手段（Ｄ）機関運転状態の全エリアについて前記基本燃料噴
射量を一律に補正するための一律学習補正係数を記憶し
た書換え可能な一律学習補正係数記憶手段（Ｅ）機関運転状態のエリア毎に前記基本燃料噴射量を
補正するためのエリア別学習補正係数を記憶した書換え
可能なエリア別学習補正係数記憶手段（Ｆ）実際の機関運転状態に基づいて前記エリア別学習
補正係数記憶手段から対応する機関運転状態のエリアの
エリア別学習補正係数を検索するエリア別学習補正係数
検索手段（Ｇ）前記空燃比検出手段により検出された空燃比と目
標空燃比とを比較し実際の空燃比を目標空燃比に近づけ
るように前記基本燃料噴射量を補正するためのフィード
バック補正係数を所定の量増減して設定するフィードバ
ック補正係数設定手段（Ｈ）前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料
噴射量，前記一律学習補正係数記憶手段に記憶されてい
る一律学習補正係数，前記エリア別学習補正係数検索手
段で検索したエリア別学習補正係数，及び前記フィード
バック補正係数設定手段で設定したフィードバック補正
係数に基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手
段（Ｉ）前記燃料噴射量演算手段で演算した燃料噴射量に
相当する駆動パルス信号に応じオンオフ的に燃料を機関
に噴射供給する燃料噴射手段（Ｊ）機関運転状態のエリア毎に前記フィードバック補
正係数の基準値からの偏差を学習し、これを減少させる
方向に前記エリア別学習補正係数記憶手段のエリア別学
習補正係数を修正して書換えるエリア別学習補正係数修
正手段（Ｋ）所定の期間毎にその間に更新されたエリア別学習
補正係数の平均値を演算する更新平均値演算手段（Ｌ）前記一律学習補正係数記憶手段の一律学習補正係
数に前記更新平均値演算手段による平均値を加算して前
記一律学習補正係数記憶手段の一律学習補正係数を修正
して書換える一律学習補正係数修正手段（Ｍ）前記更新平均値演算手段の演算の基礎としたエリ
ア別学習補正係数から前記更新平均値演算手段による平
均値を減算して前記エリア別学習補正係数記憶手段のエ
リア別学習補正係数を修正して書換える第２のエリア別
学習補正係数修正手段〈作用〉基本燃料噴射量設定手段Ｃは、目標空燃比に対応する基
本燃料噴射量を機関に吸入される空気量に関与するパラ
メータに基づいて設定し、エリア別学習補正係数検索手
段Ｆは、エリア別学習補正係数記憶手段Ｅから、実際の
機関運転状態に対応するエリアのエリア別学習補正係数
を検索し、フィードバック補正係数設定手段Ｇは、実際
の空燃比と目標空燃比とを比較し実際の空燃比を目標空
燃比に近づけるようにフィードバック補正係数を例えば
比例・積分制御に基づいて所定の量増減して設定する。
そして、燃料噴射量演算手段Ｈは、基本燃料噴射量を一
律学習補正係数記憶手段Ｄに記憶されている一律学習補
正係数で補正し、またエリア別学習補正係数で補正し、
更にフィードバック補正係数で補正することにより、燃
料噴射量を演算する。そして、この燃料噴射量に相当す
る駆動パルス信号により、燃料噴射手段Ｉが作動する。

一方、エリア別学習補正係数修正手段Ｊにより、機関運
転状態のエリア毎にフィードバック補正係数の基準値か
らの偏差を学習し、これを減少させる方向に機関運転状
態のエリアに対応するエリア別学習補正係数を修正して
エリア別学習補正係数記憶手段Ｅのデータを書換える。
こうして、部品バラツキ分などを空気密度変化分を含め
エリア別に学習する。

また、所定の期間毎に、更新平均値演算手段Ｋは、その
間に更新されたエリア別学習補正係数の平均値を演算す
る。この演算がなされると、一律学習補正係数修正手段
Ｌは、一律学習補正係数記憶手段Ｄの一律学習補正係数
に更新平均値演算手段Ｋによる平均値を加算して一律学
習補正係数記憶手段Ｄのデータを書換える。このように
前記平均値を全エリア一律の空気密度変化分とみなし
て、これを一律学習補正係数に置き換える。逆に、第２
のエリア別学習補正係数修正手段Ｍは、更新平均値演算
手段Ｋの演算の基礎としたエリア別学習補正係数から更
新平均値演算手段Ｋによる平均値をそれぞれ減算してエ
リア別学習補正係数記憶手段Ｅのデータを書換える。こ
のようにしてエリア別学習補正係数には空気密度変化分
以外の部品バラツキ分などを残すようにする。

〈実施例〉以下に本発明の実施例を説明する。

第２図において、機関１には、エアクリーナ2,スロット
ルボディ３及び吸気マニホールド４を介して空気が吸入
される。

スロットルボディ３内には図示しないアクセルペダルと
連動するスロットル弁５が設けられていると共に、その
上流に燃料噴射手段としての燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６はソレノイドに通電されて開弁
し通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、
後述するコントロールユニット14からの駆動パルス信号
により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから圧
送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調
整された燃料を噴射供給する。尚、この例はシングルポ
イントインジェクションシステムであるが、吸気マニホ
ールドのブランチ部又は機関の吸気ポートに各気筒毎に
燃料噴射弁を設けるマルチポイントインジェクションシ
ステムであってもよい。

機関１の燃焼室には点火栓７が設けられている。この点
火栓７はコントロールユニット14からの点火信号に基づ
いて点火コイル８にて発生する高電圧がディストリビュ
ータ９を介して印加され、これにより火花点火して混合
気を着火燃焼させる。

機関１からは、排気マニホールド10,排気ダクト11,三元
触媒12及びマフラー13を介して排気が排出される。

コントロールユニット14は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及
び入出力インタフェイスを含んで構成されるマイクロコ
ンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁６及び点火コ
イル８の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、スロットル弁５にポテンシ
ョメータ式のスロットルセンサ15が設けられていて、ス
ロットル弁５の開度αに応じた電圧信号を出力する。ス
ロットルセンサ15内にはまたスロットル弁５の全閉位置
でONとなるアイドルスイッチ16が設けられている。

また、ディストリビュータ９に内蔵されてクランク角セ
ンサ17が設けられていて、クランク角２゜毎のポジショ
ン信号と、クランク角180゜毎（４気筒の場合）のリフ
ァレンス信号とを出力する。ここで、単位時間当りのポ
ジション信号のパルス数あるいはリファレンス信号の周
期を測定することにより機関回転数Ｎを算出可能であ
る。

また、機関冷却水温Twを検出する水温センサ18,車速VSP
を検出する車速センサ19等が設けられている。

これらスロットルセンサ15,クランク角センサ17などが
機関運転状態検出手段である。

また、排気マニホールド10にO₂センサ20が設けられてい
る。このO₂センサ20は混合気を目標空燃比である理論空
燃比付近で燃焼させたときを境として起電力が急変する
公知のセンサである。従ってO₂センサ20は空燃比（リッ
チ・リーン）検出手段である。

更に、コントロールユニット14にはその動作電源として
また電源電圧の検出のためバッテリ21がエンジンキース
イッチ22を介して接続されている。また、コントロール
ユニット14内のRAMの動作電源としては、エンジンキー
スイッチ22OFF後も記憶内容を保持させるため、バッテ
リ21をエンジンキースイッチ22を介することなく適当な
安定化電源を介して接続してある。

ここにおいて、コントロールユニット14に内蔵されたマ
イクロコンピュータのCPUは、第３図〜第７図にフロー
チャートとして示すROM上のプログラム（燃料噴射量演
算ルーチン，フィードバック制御ゾーン判定ルーチン，
比例・積分制御ルーチン，第１の学習ルーチン，第２の
学習ルーチン）に従って演算処理を行い、燃料噴射を制
御する。

尚、基本燃料噴射量設定手段，エリア別学習補正係数検
索手段，フィードバック補正係数設定手段，燃料噴射量
演算手段，エリア別学習補正係数修正手段，更新平均値
演算手段，一律学習補正係数修正手段及び第２のエリア
別学習補正係数修正手段としての機能は、前記プログラ
ムにより達成される。また、一律学習補正係数記憶手
段，エリア別学習補正係数記憶手段としては、RAMを用
いる。

次に第３図〜第７図のフローチャートを参照しつつコン
トロールユニット14内のマイクロコンピュータの演算処
理の様子を説明する。

第３図の燃料噴射量演算ルーチンにおいて、ステップ１
（図にはS1と記してある。以下同様）ではスロットルセ
ンサ15からの信号に基づいて検出されるスロットル弁開
度αとクランク角センサ17からの信号に基づいて算出さ
れる機関回転数Ｎとを読込む。

ステップ２ではスロットル弁開度αと機関回転数Ｎとに
応じた吸入空気流量Ｑを予め実験等により求めて記憶し
てあるROM上のマップを参照し実際のα,Nに対応するＱ
を検索して読込む。

ステップ３では吸入空気流量Ｑと機関回転数Ｎとから単
位回転当りの吸入空気量に対応する基本燃料噴射量Tp＝
Ｋ・Q/N（Ｋは定数）を演算する。ここで、ステップ１
〜３の部分が基本燃料噴射量設定手段に相当する。

ステップ４ではスロットルセンサ15からの信号に基づい
て検出されるスロットル弁開度αの変化率あるいはアイ
ドルスイッチ16のONからOFFへの切換わりによる加速補
正分，水温センサ18からの信号に基づいて検出される機
関冷却水温Twに応じた水温補正分などを含む各種補正係
数COEFを設定する。

ステップ５では一律学習補正係数記憶手段としてのRAM
の所定アドレスに記憶されている一律学習補正係数K_ALT
を読込む。尚、一律学習補正係数K_ALTは学習が開始され
ていない時点では初期値０として記憶されており、これ
が読込まれる。

ステップ６では機関運転状態を表わす機関回転数Ｎと基
本燃料噴射量（負荷）Tpとに対応してエリア別学習補正
係数K_MAPを記憶してあるエリア別学習補正係数記憶手段
としてのRAM上のマップを参照し、実際のN,Tpに対応す
るK_MAPを検索して読込む。この部分がエリア別学習補正
係数検索手段に相当する。尚、エリア別学習補正係数K
_MAPのマップは、機関回転数Ｎを横軸、基本燃料噴射量T
pを縦軸として、８×８程度の格子により機関運転状態
のエリアを分け、各エリア毎にエリア別学習補正係数K
_MAPを記憶させてあり、学習が開始されていない時点で
は、全て初期値０を記憶させてある。

ステップ７では後述する第５図の比例・積分制御ルーチ
ンによって設定されているフィードバック補正係数LAMB
DAを読込む。尚、このフィードバック補正係数LAMBDAの
基準値は１である。

ステップ８ではバッテリ21の電圧値に基づいて電圧補正
分Tsを設定する。これはバッテリ電圧の変動による燃料
噴射弁の噴射流量変化を補正するためのものである。

ステップ９では燃料噴射量Tiを次式に従って演算する。
この部分が燃料噴射量演算手段に相当する。

Ti＝Tp・COEF・（LAMBDA＋K_ALT＋K_MAP）＋Ts ステップ10では演算されたTiを出力用レジスタにセット
する。これにより、予め定められた機関回転同期（例え
ば1/2回転毎）の燃料噴射タイミングになると、Tiのパ
ルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁６に与えられ
て、燃料噴射が行われる。

第４図はフィードバック制御ゾーン判定ルーチンで、原
則として低中回転かつ低中負荷の場合に空燃比のフィー
ドバック制御を行い、高回転又は高負荷の場合に空燃比
のフィードバック制御を停止するためのものである。

ステップ21では機関回転数Ｎから比較Tpを検索し、ステ
ップ22では実際の基本燃料噴射量Tp（実Tp）と比較Tpと
を比較する。

実Tp≦比較Tpの場合、すなわち低中回転かつ低中負荷の
場合は、ステップ23へ進んでディレータイマ（クロック
信号によりカウントアップされるもの）をリセットした
後、ステップ26へ進んでλcontフラグを１にセットす
る。これは低中回転かつ低中負荷の場合に空燃比のフィ
ードバック制御を行わせるためである。

実Tp〉比較Tpの場合、すなわち高回転又は高負荷の場合
は、原則として、ステップ27へ進んでλcontフラグを０
にする。これは空燃比のフィードバック制御を停止し、
別途リッチな出力空燃比を得て、排気温度の上昇を抑制
し、機関１の焼付きや触媒12の焼損などを防止するため
である。

ここで、高回転又は高負荷の場合であっても、ステップ
24でディレータイマの値を所定値と比較することによ
り、高回転又は高負荷に移行した後、所定時間経過する
までは、ステップ26へ進んでλcontフラグを１にセット
し続け、空燃比のフィードバック制御を続けるようにす
る。これは、山登り走行は高回転・高負荷領域で行われ
るため、空気密度変化分についての学習の機会を増すた
めである。但し、ステップ25での判定で機関回転数Ｎが
所定値（例えば3800rpm）を越えた場合は、安全のため
空燃比のフィードバック制御を停止する。

第５図は比例・積分制御ルーチンで、所定時間（例えば
10ms）毎に実行され、これによりフィードバック補正係
数LAMBDAが設定される。従ってこのルーチンがフィード
バック補正係数設定手段に相当する。

ステップ31ではλcontフラグの値を判定し、０の場合は
このルーチンを終了する。この場合は、フィードバック
補正係数LAMBDAは前回値（又は基準値１）にクランプさ
れ、空燃比のフィードバック制御が停止される。

λcontフラグが１の場合は、ステップ32へ進んでO₂セン
サ20の出力電圧V₀₂を読込み、次のステップ33で理論空
燃比相当のスライスレベル電圧Vrefと比較することによ
り空燃比のリッチ・リーンを判定する。

空燃比がリーン（V₀₂〈Vref）のときは、ステップ33か
らステップ34へ進んでリッチからリーンへの反転時（反
転直後）であるか否かを判定し、反転時にはステップ35
へ進んでフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対し
所定の比例定数Ｐ分増大させる。反転時以外はステップ
36へ進んでフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対
し所定の積分定数Ｉ分増大させ、こうしてフィードバッ
ク補正係数LAMBDAを一定の傾きで増大させる。尚、Ｐ≫
Ｉである。

空燃比がリッチ（V₀₂＞Vref）のときは、ステップ33か
らステップ37へ進んでリーンからリッチへの反転時（反
転直後）であるか否かを判定し、反転時にはステップ38
へ進んでフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対し
所定の比例定数Ｐ分減少させる。反転時以外はステップ
39へ進んでフィードバック補正係数LAMBDAを前回値に対
し所定の積分定数Ｉ分減少させ、こうしてフィードバッ
ク補正係数LAMBDAを一定の傾きで減少させる。

第６図は第１の学習ルーチンである。この第１の学習ル
ーチンがエリア別学習補正係数修正手段に相当する。

ステップ80ではλcontフラグの値を判定し、０の場合
は、ステップ82へ進んでカウント値C_MAPをクリアした
後、このルーチンを終了する。これは空燃比のフィード
バック制御が停止されているときは学習を行うことがで
きないからである。

λcontフラグが１の場合、すなわち空燃比のフィードバ
ック制御中は、ステップ81へ進む。

ステップ81では機関運転状態を表わす機関回転数Ｎと基
本燃料噴射量Tpとが前回と同一エリアにあるか否かを判
定し、エリアが変わった場合は、ステップ82に進んでカ
ウント値C_MAPをクリアした後、このルーチンを終了す
る。

前回と同一エリアの場合は、ステップ83でO₂センサ20の
出力が反転すなわちフィードバック補正係数LAMBDAの増
減方向が反転したか否かを判定し、このルーチンを繰返
して反転する毎に、ステップ84で反転回数を表わすカウ
ント値C_MAPを１アップし、例えばC_MAP＝３となった段階
で、ステップ85からステップ86へ進んで現在のフィード
バック補正係数LAMBDAの基準値１らの偏差（LAMBDA−
１）をΔLAMBDA₁として一時記憶し、学習を開始する。

そして、C_MAP＝４以上となると、ステップ85からステッ
プ87へ進んで、そのときのフィードバック補正係数LAMB
DAの基準値１からの偏差（LAMBDA−１）をΔLAMBDA₂と
して一時記憶する。このとき記憶されているΔLAMBDA₁
とΔLAMBDA₂とは第８図に示すように前回（例えば３回
目）の反転から今回（例えば４回目）の反転までのフィ
ードバック補正係数LAMBDAの基準値１からの偏差の上下
のピーク値である。

このようにしてフィードバック補正係数LAMBDAの基準値
１からの偏差の上下のピーク値ΔLAMBDA₁,ΔLAMBDA₂が
求まると、ステップ88に進んでそれらの平均値▲
▼を求める。

次にステップ89に進んでRAM上のマップに現在のエリア
に対応して記憶してあるエリア別学習補正係数K_MAP（初
期値０）を検索して読出す。

次にステップ90に進んで次式に従って現在のエリア別学
習補正係数K_MAPにフィードバック補正係数の基準値から
の偏差の平均値▲▼を所定割合加算する
ことによって新たなエリア別学習補正係数K_MAPを演算
し、RAM上のマップの同一エリアのエリア別学習補正係
数のデータを修正して書換える。

K_MAP←K_MAP＋M_MAP・▲▼ （M_MAPは加算割合定数で、０＜M_MAP＜１）この後は、ステップ91で次の学習のためΔLAMBDA₂をΔL
AMBDA₁に代入する。

第７図は第２の学習ルーチンである。この第２の学習ル
ーチンは、更新平均値演算手段，一律学習補正係数修正
手段及び第２のエリア別学習補正係数修正手段として機
能するステップ101ではエリア別学習補正係数K_MAPについての
学習（以下K_MAP学習という）のなされたエリア数ｎが所
定値となったか否かを判定し、所定値未満の場合はステ
ップ102へ進む。ステップ102ではK_MAP学習（すなわち第
６図のステップ90）が実行されたか否かを判定し、実行
された場合のみ、ステップ103へ進んですでに記憶して
あるエリアについてか否かを判定し、新たなエリアのと
きは、ステップ104でK_MAP学習エリア数ｎを１アップ
し、ステップ105でそのエリアとK_MAP値とを記憶する。
すでに記憶してあるエリアのときは、ステップ106で記
憶してあるK_MAP値を更新する。

K_MAP学習エリア数ｎが所定値に達した場合は、ステップ
101からステップ107へ進み、前述のステップ105で記憶
し、またステップ106で更新したｎ個のK_MAP値の総和ΣK
_MAPを求める。そして、ステップ108でΣK_MAP/nを演算
し、平均値ΔMAP＝ΣK_MAP/nを求める。このステップ10
7,108の部分が更新平均値演算手段に相当し、ここで求
められた更新平均値ΔMAPを全エリア一律の空気密度変
化分とみなす。

次にステップ109に進んでRAMの所定アドレスに記憶され
ている現在の一律学習補正係数K_ALT（初期値０）を読出
す。

次にステップ110に進んで次式に従って現在の一律学習
補正係数K_ALTに更新平均値ΔMAPを加算することによっ
て新たな一律学習補正係数K_ALTを演算し、RAMの所定ア
ドレスの一律学習補正係数のデータを修正して書換え
る。このステップ110の部分が一律学習補正係数修正手
段に相当する。

K_ALT←K_ALT＋ΔMAP 次にステップ111に進んで次式に従って更新平均ΔMAPの
演算の基礎としたエリアのエリア別学習補正係数K_MAPか
らそれぞれ更新平均値ΔMAPを減算することによって新
たなエリア別学習補正係数K_MAPを演算し、RAM上のマッ
プの同一エリアのエリア別学習補正係数のデータを修正
して書換える。このステップ111の部分が第２のエリア
別学習補正係数修正手段に相当する。

K_MAP←K_MAP−ΔMAP 次にステップ112に進んでK_MAP学習エリア数ｎをクリア
し、またその他の記憶値をクリアする。

このように、K_MAP学習（K_MAP値の更新）がなされたエリ
アが所定数となる毎に、その間に更新されたエリア別学
習補正係数の平均値を演算し、これを全エリア一律に変
化する空気密度変化分とみなして一律学習補正係数に置
き換えていくのである。

尚、この実施例のようにK_MAP学習エリア数が所定値にな
る毎に実行する他、所定時間毎に実行してもよい。ま
た、更新平均値を求める際は更新値そのものでなく、学
習した偏差を基にしてもよい。また、更新平均値の加算
及び減算に際し、K_MAP及びK_ALTの基準値が０以外の場合
は、基準値からの偏差分を加算及び減算することは言う
までもない。

次に他の実施例を説明する。

この実施例は、空気密度変化分のみを学習できる条件、
すなわち、スロットル弁の開度変化に対しシステムのバ
ラツキの無くなる領域であるところの、各機関回転数で
スロットル弁の開度変化に対し吸入空気流量がほぼ変化
しなくなる領域（第12図のハッチング部分）において、
空気密度変化分を一律に学習して、一律学習補正係数を
書換え、他の領域において、部品バラツキ分などをエリ
ア別に学習して、エリア別学習補正係数を書換える構成
としたうえで、第７図の第２の学習ルーチンを実行する
ようにしたものである。

異なるところは、第６図の第１の学習ルーチンに代え
て、第９図の第１の学習ルーチン，第10図のK_ALT学習サ
ブルーチン，第11図のK_MAP学習サブルーチンを実行す
る。

第９図の第１の学習ルーチンのステップ41ではλcontフ
ラグの値を判定し、０の場合は、ステップ42へ進んでカ
ウント値C_ALT,C_MAPをクリアした後、このルーチンを終
了する。これは空燃比のフィードバック制御が停止され
ているときは学習を行うことができないからである。

λcontフラグが１の場合、すなわち空燃比のフィードバ
ック制御中は、ステップ43以降へ進んで一律学習補正係
数K_ALTについての学習（以下K_ALT学習という）とエリア
別学習補正係数K_MAPについての学習（以下K_MAP学習とい
う）との切換えを行う。

すなわち、K_ALT学習は第12図にハッチングを付して示す
ように各機関回転数Ｎでスロットル弁開度αの変化に対
し吸入空気流量Ｑがほぼ変化しなくなる所定の高負荷領
域（以下Ｑフラット領域という）で優先的に行い、K_MAP
学習はその他の領域で行うので、ステップ43では機関回
転数Ｎから比較α_１を検索し、ステップ44では実際のス
ロットル弁開度α（実α）と比較α_１とを比較する。

比較の結果、実α≧比較α_１（Ｑフラット領域）の場合
は、原則としてステップ48,49へ進ませ、カウント値C
_MAPをクリアした後、第10図のK_ALT学習サブルーチンを
実行させる。

但し、シングルポイントインジェクションシステムの場
合、スロットル弁開度が極めて大きい領域では吸気流速
が遅くなり、各気筒への分配性が悪化するので、分配悪
化領域を機関回転数に対するスロットル弁開度で割付け
ておき、それ以上のスロットル弁開度でK_ALT学習を禁止
する。このため、ステップ45で機関回転数Ｎから比較α
_２を検索し、ステップ46で実αと比較α_２とを比較し
て、実α〉比較α_２の場合は、ステップ50,51へ進ま
せ、カウント値C_ALTをクリアした後、第11図のK_MAP学習
サブルーチンへ移行させる。

また、シングルポイントインジェクションシステムの場
合、燃料噴射弁６から機関１の燃焼室までの距離が長
く、急加速中は壁流燃料の影響で、正確なK_ALT学習がで
きないので、急加速した時は所定時間すなわち壁流が定
常となるまで待ってK_ALT学習を行う。このため、ステッ
プ47で加速後所定時間経過したか否かを判定し、経過し
ていない場合は、ステップ50,51へ進ませ、カウント値C
_ALTをクリアした後、第11図のK_MAP学習サブルーチンへ
移行させる。

ステップ44での判定で、実α＜比較α_１の場合は、ステ
ップ50,51へ進ませ、カウント値C_ALTをクリアした後、
第11図のK_MAP学習サブルーチンへ移行させる。

次に第10図のK_ALT学習サブルーチンについて説明する。

ステップ61でO₂センサ20の出力が反転すなわちフィード
バック補正係数LAMBDAの増減方向が反転したか否かを判
定し、このサブルーチンを繰返して反転する時に、ステ
ップ62で反転回数を表わすカウント値C_ALTを１アップ
し、例えばC_ALT＝３となった段階で、ステップ63からス
テップ64へ進んで現在のフィードバック補正係数LAMBDA
の基準値１からの偏差（LAMBDA−１）をΔLAMBDA₁とし
て一時記憶し、学習を開始する。

そして、C_ALT＝４以上となると、ステップ63からステッ
プ65へ進んでそのときのフィードバック補正係数LAMBDA
の基準値１からの偏差（LAMBDA−１）をΔLAMBDA₂とし
て一時記憶する。

このようにしてフィードバック補正係数LAMBDAの基準値
１からの偏差の上下のピーク値ΔLAMBDA₁,ΔLAMBDA₂が
求まると、ステップ66に進んで、それらの平均値▲
▼（次式参照）を求める。

▲▼＝（ΔLAMBDA₁＋ΔLAMBDA₂）/2 次にステップ67に進んでRAMの所定アドレスに記憶され
ている現在の一律学習補正係数K_ALT（初期値０）を読出
す。

次にステップ68に進んで次式に従って現在の一律学習補
正係数K_ALTにフィードバック補正係数の基準値からの偏
差の平均値▲▼を所定割合加算すること
によって新たな一律学習補正係数K_ALTを演算し、RAMの
所定アドレスの一律学習補正係数のデータを修正して書
換える。

K_ALT←K_ALT＋M_ALT・▲▼ （M_ALTは加算割合定数で、０〈M_ALT〈１）この後は、ステップ69で次の学習のためΔLAMBDA₂をΔL
AMBDA₁に代入する。

次に第11図のK_MAP学習サブルーチンについて説明する。
このK_MAP学習サブルーチンがエリア別学習補正係数修正
手段に相当する。

ステップ81で機関運転状態を表わす機関回転数Ｎと基本
燃料噴射料Tpとが前回と同一エリアにあるか否かを判定
し、エリアが変わった場合は、ステップ82に進んでカウ
ント値C_MAPをクリアした後、このサブルーチンを終了す
る。

前回と同一エリアの場合は、ステップ83でO₂センサ20の
出力が反転すなわちフィードバック補正係数LAMBDAの増
減方向が反転したか否かを判定し、このサブルーチンを
繰返して反転する毎に、ステップ84で反転回数を表わす
カウント値C_MAPを１アップし、例えばC_MAP＝３となった
段階で、ステップ85からステップ86へ進んで現在のフィ
ードバック補正係数LAMBDAの基準値１からの偏差（LAMB
DA−１）をΔLAMBDA₁として一時記憶し、学習を開始す
る。

そして、C_MAP＝４以上となると、ステップ85からステッ
プ87へ進んで、そのときのフィードバック補正係数LAMB
DAの基準値１からの偏差（LAMBDA−１）をΔLAMBDA₂と
して一時記憶する。

K_MAP←K_MAP＋M_MAP・▲▼ この後は、ステップ91で次の学習のためΔLAMBDA₂をΔL
AMBDA₁に代入する。

このようにＱフラット領域でK_ALT学習を独自に行うこと
ができるシステムでも、Ｑフラット領域へ入らないよう
な運転で登坂して高地へ行った場合、K_ALT学習が進行せ
ずに、空気密度変化分も含めてK_MAP学習を行ってしまう
状態が発生し得、一部のエリアのみ学習が進行すると、
学習値間で大きな段差を生じ、運転性，排気性能等が悪
化するが、ここにおいて第７図の第２の学習ルーチンを
実行することで、確実な空気密度変化分の一律学習が可
能となる。尚、この場合、第７図の第２の学習ルーチン
はエンジンキースイッチの投入後の所定期間のみ行うよ
うにしてもよい。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、空気密度変化分を
速やかに学習可能となり、急な山登りなどでも良好な空
燃比の学習制御が可能となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図〜第７図は
演算処理内容を示すフローチャート、第８図はフィード
バック補正係数の変化の様子を示す図、第９図〜第11図
は本発明の他の実施例の場合の第６図に代わる演算処理
内容を示すフローチャート、第12図は一律学習補正係数
についての学習領域を示す図である。１……機関、５……スロットル弁、６……燃料噴射弁、
14……コントロールユニット、15……スロットルセン
サ、17……クランク角センサ、20……O₂センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関に吸入される空気量に関与するパラメ
ータを少くとも含む機関運転状態を検出する機関運転状
態検出手段と、機関排気成分を検出しこれにより機関吸入混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、前記機関運転状態検出手段により検出された前記パラメ
ータに基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射
量設定手段と、機関運転状態の全エリアについて前記基本燃料噴射量を
一律に補正するための一律学習補正係数を記憶した書換
え可能な一律学習補正係数記憶手段と、機関運転状態のエリア毎に前記基本燃料噴射量を補正す
るためのエリア別学習補正係数を記憶した書換え可能な
エリア別学習補正係数記憶手段と、実際の機関運転状態に基づいて前記エリア別学習補正係
数記憶手段から対応する機関運転状態のエリアのエリア
別学習補正係数を検索するエリア別学習補正係数検索手
段と、前記空燃比検出手段により検出された空燃比と目標空燃
比とを比較し実際の空燃比を目標空燃比に近づけるよう
に前記基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック
補正係数を所定の量増減して設定するフィードバック補
正係数設定手段と、前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料噴射
量，前記一律学習補正係数記憶手段に記憶されている一
律学習補正係数，前記エリア別学習補正係数検索手段で
検索したエリア別学習補正係数，及び前記フィードバッ
ク補正係数設定手段で設定したフィードバック補正係数
に基づいて燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段
と、前記燃料噴射量演算手段で演算した燃料噴射量に相当す
る駆動パルス信号に応じオンオフ的に燃料を機関に噴射
供給する燃料噴射手段と、機関運転状態のエリア毎に前記フィードバック補正係数
の基準値からの偏差を学習し、これを減少させる方向に
前記エリア別学習補正係数記憶手段のエリア別学習補正
係数を修正して書換えるエリア別学習補正係数修正手段
と、所定の期間毎にその間に更新されたエリア別学習補正係
数の平均値を演算する更新平均値演算手段と、前記一律学習補正係数記憶手段の一律学習補正係数に前
記更新平均値演算手段による平均値を加算して前記一律
学習補正係数記憶手段の一律学習補正係数を修正して書
換える一律学習補正係数修正手段と、前記更新平均値演算手段の演算の基礎としたエリア別学
習補正係数から前記更新平均値演算手段による平均値を
減算して前記エリア別学習補正係数記憶手段のエリア別
学習補正係数を修正して書換える第２のエリア別学習補
正係数修正手段と、を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比
の学習制御装置。