JPH07259611A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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JPH07259611A
JPH07259611A JP6050736A JP5073694A JPH07259611A JP H07259611 A JPH07259611 A JP H07259611A JP 6050736 A JP6050736 A JP 6050736A JP 5073694 A JP5073694 A JP 5073694A JP H07259611 A JPH07259611 A JP H07259611A
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fuel ratio
fuel
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combustion engine
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Tatsunori Kato
辰則 加藤
Yasuhiro Kato
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料配管中の圧損変化を吸収するように燃料
噴射量補正を行うと共に燃料フィルタ等が詰まって配管
圧損大となるときの異常を検出すること。 【構成】 ECU12では酸素センサ41で検出された
空燃比に基づいて内燃機関Eに供給される混合気の空燃
比がフィードバック制御される。そして、空燃比フィー
ドバック値の理論空燃比からの偏差が演算され、その偏
差に基づいてメモリ12aに記憶された吸気圧と燃料噴
射量とをパラメータとする空燃比学習値が変化される。
これにより、燃料配管系の圧損変化が空燃比学習値に反
映され燃料噴射量が適切に変量されることとなる。ま
た、同様の偏差に基づいてメモリ12aに記憶された燃
料噴射量に対する圧損学習値が変化される。これによ
り、燃料配管系の圧損変化が圧損学習値に反映され燃料
配管系の圧損異常が適切に検出されることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関近くの燃料配
管から燃料タンクへのリターン配管を廃止した内燃機関
(エンジン)の空燃比制御装置に関するもので、特に、
燃料配管系の圧損異常を検出することができる内燃機関
の空燃比制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関への燃料配管系では、何
らかの要因により燃料配管内に混入したエアや高温時に
フューエルデリバリパイプ内で発生したベーパは、フュ
ーエルポンプが運転された時、プレッシャーレギュレー
タを介して燃料タンクへのリターン配管側に排出される
構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】今、この構造で内燃機
関近くの燃料配管系から燃料タンクへのリターン配管を
廃止し燃料配管途中にプレッシャレギュレータを配設し
たものを想定する。このもので、燃料中に異物が混入し
燃料配管途中の燃料フィルタ等が詰まったりするとその
下流側における配管圧損が増大することとなる。この配
管圧損が大きくなるとインジェクタから内燃機関への燃
料噴射量の低下を招くという不具合があった。
【0004】そこで、この発明は、かかる不具合を解決
するためになされたもので、燃料タンクへのリターン配
管を廃止した燃料供給系において、燃料配管中の圧損変
化を吸収するように燃料噴射量補正を行い、更に、燃料
フィルタ等が詰まって配管圧損大となるときの異常を検
出できる内燃機関の空燃比制御装置の提供を課題として
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる内燃機
関の空燃比制御装置は、図8にその概念を示すように、
内燃機関近くの燃料配管系から燃料タンクへのリターン
配管を廃止したものにおいて、前記内燃機関の空燃比を
検出する空燃比検出手段G01と、前記空燃比検出手段
G01で検出された空燃比に基づいて前記内燃機関に供
給される混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃
比フィードバック手段G02と、前記空燃比フィードバ
ック手段G02による空燃比フィードバック値の理論空
燃比からの偏差を演算する偏差演算手段G03と、前記
内燃機関の運転状態に応じて遷移する物理量と燃料噴射
量とをパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のための
空燃比学習値を記憶する空燃比学習値記憶手段G04
と、前記偏差演算手段G03で演算された偏差に基づい
て前記空燃比学習値記憶手段G04に記憶された空燃比
学習値を変化させる空燃比学習値可変手段G05とを具
備するものである。
【0006】請求項2にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項1の具備する手段に加えて、前記空燃比学
習値記憶手段が、前記内燃機関の運転状態に応じて遷移
する吸気圧と燃料噴射量とをパラメータとし、前記燃料
噴射量の補正のための空燃比学習値を記憶するものであ
る。
【0007】請求項3にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項1の具備する手段に加えて、前記空燃比学
習値記憶手段が、前記内燃機関の運転状態に応じて遷移
するスロットル開度と燃料噴射量とをパラメータとし、
前記燃料噴射量の補正のための空燃比学習値を記憶する
ものである。
【0008】請求項4にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項1の具備する手段に加えて、前記空燃比学
習値記憶手段が、前記内燃機関の運転状態に応じて遷移
する吸入空気量と燃料噴射量とをパラメータとし、前記
燃料噴射量の補正のための空燃比学習値を記憶するもの
である。
【0009】請求項5にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、図9にその概念を示すように、内燃機関近くの燃
料配管系から燃料タンクへのリターン配管を廃止したも
のにおいて、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検
出手段G11と、前記空燃比検出手段G11で検出され
た空燃比に基づいて前記内燃機関に供給される混合気の
空燃比をフィードバック制御する空燃比フィードバック
手段G12と、前記空燃比フィードバック手段G12に
よる空燃比フィードバック値の理論空燃比からの偏差を
演算する偏差演算手段G13と、燃料噴射量に対する配
管圧損異常検出のための圧損学習値を記憶する圧損学習
値記憶手段G14と、前記偏差演算手段G13で演算さ
れた偏差に基づいて前記圧損学習値記憶手段G14に記
憶された圧損学習値を変化させる圧損学習値可変手段G
15と、前記圧損学習値可変手段G15で変化された圧
損学習値に基づき燃料配管系の圧損異常を検出する圧損
異常検出手段G16とを具備するものである。
【0010】請求項6にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項5の具備する手段に加えて、前記圧損異常
検出手段が、前記燃料噴射量に対する圧損学習値が予め
設定された所定値以上となると前記燃料配管系の圧損異
常であるとするものである。
【0011】請求項7にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項5の具備する手段に加えて、前記圧損異常
検出手段が、前記燃料噴射量の低噴射量側と高噴射量側
とにおける各1の圧損学習値の偏差または各2以上の圧
損学習値の平均値の偏差が予め設定された所定値以上と
なると前記燃料配管系の圧損異常であるとするものであ
る。
【0012】請求項8にかかる内燃機関の空燃比制御装
置は、請求項5の具備する手段に加えて、前記圧損異常
検出手段が、前記燃料噴射量に対する圧損学習値の最大
値と最小値とにおける圧損学習値の偏差または大きい側
と小さい側とにおける各2以上の圧損学習値の平均値の
偏差が予め設定された所定値以上となると前記燃料配管
系の圧損異常であるとするものである。
【0013】
【作用】請求項1においては、空燃比フィードバック手
段では、空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて
内燃機関に供給される混合気の空燃比がフィードバック
制御される。そして、空燃比フィードバック手段による
空燃比フィードバック値の理論空燃比からの偏差が偏差
演算手段で演算され、その偏差に基づいて空燃比学習値
可変手段で空燃比学習値記憶手段に記憶された内燃機関
の運転状態に応じて遷移する物理量と燃料噴射量とをパ
ラメータとして設定される燃料噴射量の補正のための空
燃比学習値が変化される。このように、空燃比フィード
バック値の理論空燃比からのズレ量により空燃比学習値
が可変され、この空燃比学習値に基づいて燃料噴射量が
補正される。
【0014】請求項2の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項1の作用と同様で、空燃比学習値記憶手段に
記憶される空燃比学習値を設定するパラメータのうちの
物理量が吸気圧とされるものである。
【0015】請求項3の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項1の作用と同様で、空燃比学習値記憶手段に
記憶される空燃比学習値を設定するパラメータのうちの
物理量がスロットル開度とされるものである。
【0016】請求項4の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項1の作用と同様で、空燃比学習値記憶手段に
記憶される空燃比学習値を設定するパラメータのうちの
物理量が吸入空気量とされるものである。
【0017】請求項5においては、空燃比フィードバッ
ク手段では、空燃比検出手段で検出された空燃比に基づ
いて内燃機関に供給される混合気の空燃比がフィードバ
ック制御される。そして、空燃比フィードバック手段に
よる空燃比フィードバック値の理論空燃比からの偏差が
偏差演算手段で演算され、その偏差に基づいて圧損学習
値可変手段で圧損学習値記憶手段に記憶された燃料噴射
量に対する配管圧損異常検出のための圧損学習値が変化
される。このように、空燃比フィードバック値の理論空
燃比からのズレ量により圧損学習値が可変され、この圧
損学習値に基づいて圧損異常検出手段で燃料配管系の圧
損異常が検出される。
【0018】請求項6の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項5の作用と同様で、圧損異常検出手段におけ
る燃料配管系の圧損異常の判定基準が、燃料噴射量に対
する圧損学習値が予め設定された所定値以上となるとき
とされる。
【0019】請求項7の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項5の作用と同様で、圧損異常検出手段におけ
る燃料配管系の圧損異常の判定基準が、燃料噴射量の低
噴射量側と高噴射量側とにおける各1の圧損学習値の偏
差または各2以上の圧損学習値の平均値の偏差が予め設
定された所定値以上となるときとされる。
【0020】請求項8の内燃機関の空燃比制御装置で
は、請求項5の作用と同様で、圧損異常検出手段におけ
る燃料配管系の圧損異常の判定基準が、燃料噴射量に対
する圧損学習値の最大値と最小値とにおける圧損学習値
の偏差または大きい側と小さい側とにおける各2以上の
圧損学習値の平均値の偏差が予め設定された所定値以上
となるときとされる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。
【0022】図1は本発明の一実施例にかかる内燃機関
の空燃比制御装置を示す全体構成図である。
【0023】多気筒からなる内燃機関Eにおいて、機関
本体10には吸気管20が接続され、この吸気管20の
上流には図示しないアクセルペダルの踏込み操作に連動
して開閉されるスロットルバルブ23を配設したスロッ
トルボデー24が連結されている。吸気管20において
スロットルバルブ23の下流側にはサージタンク19が
設けられ、このサージタンク19には吸入空気の温度を
検出する吸気温センサ25が配置されている。スロット
ルボデー24にはスロットルバルブ23をバイパスする
空気量を調節するISC(Idle Speed Control:アイド
ル回転数制御)弁17と、吸入空気の圧力(負圧)を検
出する吸気圧センサ18とが配設されている。また、吸
気管20の最下流側には燃料を内燃機関Eに供給するた
めのインジェクタ2が各気筒毎に配設されている。更
に、スロットルボデー24の上流にはエアクリーナ16
が連結されている。
【0024】機関本体10のシリンダヘッド28には各
気筒毎に点火プラグ29が配設されている。また、機関
本体10のシリンダブロック11には機関本体10内を
循環する冷却水の温度を検出するための水温センサ32
が設けられている。更に、内燃機関Eの図示しないクラ
ンクシャフトには一定のクランク角毎に検出信号を出力
する回転角センサ33が設けられている。そして、機関
本体10には排気管40が接続され、この排気管40に
は排気ガス中の酸素濃度を検出して空燃比検出手段を達
成する酸素(O2 )センサ41が配置されている。
【0025】また、内燃機関Eの始動時においてクラン
クシャフトに初期回転を付与するためのスタータモータ
39は、キースイッチ30を介してバッテリ31に接続
されている。そして、スタータモータ39はキースイッ
チ30の操作によってバッテリ31から電力が供給され
て駆動される。キースイッチ30は、“OFF”,“A
CC”,“ON”,“START”の4段切換位置を有
しており、図示しないキーによりキースイッチ30が
“OFF”位置から“ACC”位置に切換えられると、
ヘッドライトやラジオ等にバッテリ31から電力が供給
される。また、“ON”位置に切り換えられると、後述
するECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)
12にバッテリ31から電力が供給される。更に、“S
TART”位置に切換えられると、上述のスタータモー
タ39にバッテリ31から電力が供給される。
【0026】一方、燃料供給系において、燃料タンク1
4内には燃料を圧送するための燃料ポンプ15が配設さ
れている。燃料ポンプ15には燃料配管6が接続され、
その燃料配管6の燃料タンク14側の途中にはプレッシ
ャレギュレータ27が配設されている。このプレッシャ
レギュレータ27の背圧室には大気が導入されており、
よってフューエルデリバリパイプ1に供給される燃料の
圧力は大気圧に対して所定値高い圧力に保たれている。
また、燃料配管6には、インジェクタ2に供給する燃料
を一時的に蓄える燃料パイプ3と各インジェクタ2に燃
料を分配して供給するためのフューエルデリバリパイプ
1とが燃料フィルタ9を介して接続されている。また、
コネクタ1aが接続されたインジェクタ2の上側には連
通部絞り4がフューエルデリバリパイプ1側から燃料パ
イプ3内に延長突出して接続されている。なお、本実施
例においては、プレッシャレギュレータ27の背圧を大
気圧としたが、プレッシャレギュレータ27の背圧室に
負圧配管35を介して吸気負圧を導くようにし、フュー
エルデリバリパイプ1内の燃圧をプレッシャレギュレー
タ27の作用により吸気負圧に対して所定値高い値に保
持されるようにしてもよい。このように、本実施例では
従来のリターン配管を有する装置とは異なり、燃料ポン
プ15とフューエルデリバリパイプ1との間にプレッシ
ャレギュレータ27が設けられると共に、フューエルデ
リバリパイプ1からの余剰燃料に対するリターン配管が
廃止されている。
【0027】ECU12は、バッテリ31からの電力供
給により起動し、吸気圧センサ18、吸気温センサ2
5、水温センサ32、回転角センサ33及び酸素センサ
41からの入力信号から吸気圧Pm、吸気温THA、冷
却水温THW、機関回転数Ne及び酸素濃度に応じた電
圧信号OXをそれぞれ検知する。なお、吸気圧Pmは内
燃機関Eの運転状態に応じて遷移する物理量であり、こ
の物理量としては他に、スロットルセンサ(図示略)に
よるスロットル開度やエアフローメータ(図示略)によ
る吸入空気量等がある。また、ECU12は、これらの
入力信号に応じてインジェクタ2及び燃料ポンプ15に
対して駆動信号を出力する。ECU12には、各種セン
サによる検出値や演算結果を一時的に記憶したり、後述
の空燃比学習値KGijを記憶し空燃比学習値記憶手段及
び圧損学習値KGPLi を記憶し圧損学習値記憶手段を
達成するためのメモリ12aが備えられている。
【0028】本実施例にかかる内燃機関の空燃比制御装
置では、空燃比F/B(フィードバック)制御、燃料噴
射量演算、空燃比(A/F)学習制御、配管圧損異常検
出の各プログラムが実行される。
【0029】以下、実施例の動作について各制御毎に説
明する。
【0030】〈空燃比F/B(フィードバック)制御:
図2参照〉空燃比F/B制御ルーチンを図2に基づいて
説明する。なお、この空燃比F/B制御ルーチンは空燃
比フィードバック手段を達成するものであり、約4ms
毎にECU12にて実行される。
【0031】ステップS101で、空燃比F/B制御可
能かが判定される。この空燃比F/B条件としては、主
に以下に示す条件を全て満足した場合である。(1)始
動時でない。(2)燃料カット中でない。(3)冷却水
温(THW)が所定温度以上である。(4)燃料噴射量
(TAU)が所定の下限値(TAUmin )を越えてい
る。(5)酸素センサが活性状態である。
【0032】これらの条件が成立するときには、ステッ
プS102に移行し、酸素センサ41からの酸素濃度に
応じた電圧信号OXと所定判定レベルとが比較され、そ
れぞれ遅延時間H,I(ms)にて空燃比フラグXOX
Rが操作される。例えば、XOXR=1のときリッチ、
XOXR=0のときリーンとされる。次にステップS1
03に移行して、空燃比フラグXOXRに基づき、空燃
比フィードバック係数であるFAF値が操作される。即
ち、空燃比フラグXOXRが変化(0→1),(1→
0)した時、FAF値を所定量スキップさせ、XOXR
が1または0を継続中は、FAF値の積分制御が実行さ
れる。そして、ステップS104で、FAF値の上下限
チェックが行われたのち、ステップS105に移行し、
決定したFAF値を基にしてスキップ毎または所定時間
毎になまし(平滑化)処理が行われ、FAF値の平均値
であるFAFAV値が演算される。なお、ステップS1
01で、空燃比F/B制御が成立しないときには、ステ
ップS106に移行し、FAF値を初期値1.0とされ
る。ここで、空燃比フィードバック係数であるFAF値
は理論空燃比からどれだけ外れているかを示す指標であ
る。
【0033】〈燃料噴射量演算:図3参照〉燃料噴射量
演算ルーチンを図3に基づいて説明する。なお、この燃
料噴射量演算ルーチンは約4ms毎にECU12にて実
行される。
【0034】まず、ステップS201で、予め記憶され
ているマップを用い、機関回転数Neと吸気圧Pmとに
基づいて基本燃料噴射量Tpが演算される。次にステッ
プS202に移行して、各種補正として、冷却水温TH
W、吸気温THA、始動後増量等の補正が実行される。
次にステップS203に移行して、後述する負荷と燃料
噴射量TAUとに応じたその時点の空燃比学習値KGij
を求め、ステップS204に移行し、ステップS203
で求められた空燃比学習値KGijが補正係数として燃料
噴射量TAUに反映され、本ルーチンを終了する。
【0035】〈空燃比(A/F)学習制御:図4参照〉
A/F学習制御ルーチンを図4に基づいて説明する。な
お、このA/F学習制御ルーチンは偏差演算手段及び空
燃比学習値可変手段を達成するものであり、図2の空燃
比F/B制御ルーチンにおけるステップS103で説明
した空燃比フラグXOXRが変化(0→1),(1→
0)するスキップ毎にECU12にて実行される。
【0036】まず、ステップS301で、吸気圧Pmと
燃料噴射量TAUが読込まれる。次にステップS302
に移行して、ステップS301で読込まれた吸気圧Pm
と燃料噴射量TAUとのパラメータに応じて所定の分割
間隔にてマトリックス設定されている空燃比学習値KG
ijの学習領域が検出される。次にステップS303に移
行して、学習更新条件が成立しているかが判定される。
この学習更新条件としては、主に、以下に示す条件を全
て満足した場合である。(1)空燃比F/B制御中であ
る。(2)冷却水温(THW)が80℃以上である。
(3)始動後増量が0であり、暖気増量が0である。
(4)現在の領域で空燃比フィードバック係数であるF
AF値が3回スキップした。(5)バッテリ電圧が1
1.5Vを越えている。
【0037】これらの条件が成立しないときにはステッ
プS304に移行し、カウンタCPLOSの値を0と
し、本ルーチンを終了する。ここで、これらの条件が成
立するときにはステップS305に移行し、図2のステ
ップS105で演算された空燃比フィードバック係数の
平均値であるFAFAV値と基準値1との偏差(1−F
AFAV)が2%以上であるかが判定される。ステップ
S305の不等式が成立するときには、即ち、偏差(1
−FAFAV)が2%以上でリッチ寄りの状態であると
きには、ステップS306に移行し、空燃比学習値KG
ijから予め設定された減量側の更新量K%が減算され
る。次にステップS307に移行して、カウンタCPL
OSの値が予め設定された−K′とされる。一方、ステ
ップS305の不等式が成立しないときには、ステップ
S308に移行し、偏差(1−FAFAV)が−2%以
下であるかが判定される。ステップS308の不等式が
成立するときには、即ち、偏差(1−FAFAV)が−
2%以上でリーン寄りの状態であるときには、ステップ
S309に移行し、空燃比学習値KGijに予め設定され
た増量側の更新量L%が加算される。次にステップS3
10に移行して、カウンタCPLOSの値が予め設定さ
れたL′とされる。また、ステップS308の不等式が
成立しないときには、ステップS311に移行し、その
ときの空燃比学習値KGijがホールドされる。次にステ
ップS312に移行して、カウンタCPLOSの値が0
とされる。ステップS307、ステップS310及びス
テップS312の処理後、ステップS313に移行し、
空燃比学習値KGijが上下限チェックされ、本ルーチン
を終了する。
【0038】〈配管圧損異常検出:図5参照〉配管圧損
異常検出ルーチンを図5に基づいて説明する。なお、こ
の配管圧損異常検出ルーチンは圧損異常検出手段を達成
するものであり、図4のA/F学習制御ルーチンと同様
のスキップ毎にECU12にて実行される。
【0039】まず、ステップS401で図3のステップ
S204で決定された燃料噴射量TAUが読込まれる。
次にステップS402に移行して、燃料噴射量TAUの
領域が検出される。なお、この燃料噴射量TAUの領域
は、例えば、空燃比学習値KGijと同一の分割間隔に設
定されている。次にステップS403に移行して、配管
圧損の異常検出のための圧損学習値KGPLi に図4の
A/F学習制御ルーチンで設定されたカウンタCPLO
Sの値が加算される。ここで、圧損学習値KGPLi は
配管圧損が大きくなると増加し、燃料噴射量TAUが多
い程大きくなる。次にステップS404に移行して、燃
料噴射量TAUに対する圧損学習値KGPLi が予め設
定された初期値から増加して所定値ai 以上となってい
るかが判定される。この所定値ai は、図6の燃料噴射
量TAUと圧損学習値KGPLiとの関係を示すマップ
で、初期値となる二次曲線(実線にて表示)に対して所
定量だけオフセットされた曲線(破線にて表示)上の点
群として表される。なお、一般に、燃料噴射量TAUが
増加すると配管圧損は増大し、燃料噴射量TAUが増加
すると空燃比学習値KGijは減少し、図6に示すよう
に、燃料噴射量TAUが増加すると圧損学習値KGPL
i は増大する。ステップS404の不等式が成立せず、
即ち、圧損学習値KGPLi が所定値ai 未満のときに
は、配管圧損は許容できる範囲内の値であるとして、ス
テップS405で配管圧損の異常検出フラグXPLNG
=0とし、本ルーチンを終了する。一方、ステップS4
04の不等式が成立し、即ち、圧損学習値KGPLi が
所定値ai 以上であるときには、燃料フィルタ9等が汚
れたり、燃料中に混入した異物が燃料フィルタ9等に詰
まったりして配管圧損が許容できる範囲を越えていると
して、ステップS406で異常検出フラグXPLNG=
1としたのち、ステップS407に移行する。ステップ
S407では、異常検出フラグXPLNGが所定期間継
続して「1」であるかが判定される。ステップS407
の判定が成立しなければ、本ルーチンを終了する。一
方、ステップS407で異常検出フラグXPLNGが所
定期間継続して「1」であると、ステップS408に移
行し、異常発生と検知して警告ランプ等を点灯し運転者
への伝達等を行い、本ルーチンを終了する。
【0040】このように、本実施例の内燃機関の空燃比
制御装置は、内燃機関E近くの燃料配管6から燃料タン
ク14へのリターン配管を廃止したものにおいて、内燃
機関Eの空燃比を検出する酸素センサ41からなる空燃
比検出手段と、前記空燃比検出手段で検出された空燃比
に基づいて内燃機関Eに供給される混合気の空燃比をフ
ィードバック制御するECU12にて達成される空燃比
フィードバック手段と、前記空燃比フィードバック手段
による空燃比フィードバック値の理論空燃比からの偏差
を演算するECU12にて達成される偏差演算手段と、
内燃機関Eの運転状態に応じて遷移する吸気圧と燃料噴
射量とをパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のため
の空燃比学習値を記憶するECU12内のメモリ12a
にて達成される空燃比学習値記憶手段と、前記偏差演算
手段で演算された偏差に基づいて前記空燃比学習値記憶
手段に記憶された空燃比学習値を変化させるECU12
にて達成される空燃比学習値可変手段とを具備するもの
であり、これを請求項2の実施例とすることができる。
【0041】なお、請求項2の実施例における吸気圧を
スロットル開度とするものを請求項3の実施例とするこ
とができる。また、請求項2の実施例における吸気圧を
吸入空気量とするものを請求項4の実施例とすることが
できる。更に、請求項2、請求項3及び請求項4の実施
例における吸気圧、スロットル開度及び吸入空気量をそ
れらの上位概念である物理量とするものを請求項1の実
施例とすることができる。
【0042】したがって、ECU12にて達成される空
燃比フィードバック手段では、酸素センサ41からなる
空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて内燃機関
Eに供給される混合気の空燃比がフィードバック制御さ
れる。そして、空燃比フィードバック手段による空燃比
フィードバック値の理論空燃比からの偏差がECU12
にて達成される偏差演算手段で演算され、その偏差に基
づいてECU12にて達成される空燃比学習値可変手段
でECU12内のメモリ12aにて達成される空燃比学
習値記憶手段に記憶された内燃機関Eの運転状態に応じ
て遷移する物理量と燃料噴射量とをパラメータとして設
定される燃料噴射量の補正のための空燃比学習値が変化
される。このように、空燃比フィードバック値の理論空
燃比からのズレ量により空燃比学習値が可変され、この
空燃比学習値に基づいて燃料噴射量が補正される。
【0043】故に、燃料配管系の圧損変化が空燃比学習
値に反映され燃料噴射量が適切に変量されることとな
る。
【0044】また、このように、本実施例の内燃機関の
空燃比制御装置は、内燃機関E近くの燃料配管6から燃
料タンク14へのリターン配管を廃止したものにおい
て、内燃機関Eの空燃比を検出する酸素センサ41から
なる空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段で検出され
た空燃比に基づいて内燃機関Eに供給される混合気の空
燃比をフィードバック制御するECU12にて達成され
る空燃比フィードバック手段と、前記空燃比フィードバ
ック手段による空燃比フィードバック値の理論空燃比か
らの偏差を演算するECU12にて達成される偏差演算
手段と、燃料噴射量に対する配管圧損異常検出のための
圧損学習値を記憶するECU12のメモリ12aにて達
成される圧損学習値記憶手段と、前記偏差演算手段で演
算された偏差に基づいて前記圧損学習値記憶手段に記憶
された圧損学習値を変化させるECU12にて達成され
る圧損学習値可変手段と、前記圧損学習値可変手段で変
化された燃料噴射量に対する圧損学習値が予め設定され
た所定値以上となると燃料配管系の圧損異常であるとす
るECU12にて達成される圧損異常検出手段とを具備
するものであり、これを請求項6の実施例とすることが
できる。
【0045】ところで、図5の配管圧損異常検出ルーチ
ンは図7のように変更することもできる。
【0046】ステップS501〜ステップS503で、
図5のステップS401〜ステップS403と同様の処
理が実行されたのち、ステップS504に移行し、圧損
学習値KGPLi の最大値KGPLH と最小値KGPL
L との偏差が所定値α以上であるかが判定される。ステ
ップS504の不等式が成立せず、即ち、圧損学習値K
GPLi の最大値KGPLH と最小値KGPLL との偏
差が所定値α未満のときには、配管圧損は許容できる範
囲内の偏差であるとして、ステップS505で配管圧損
の異常検出フラグXPLNG=0とし、本ルーチンを終
了する。一方、ステップS504の不等式が成立し、即
ち、圧損学習値KGPLi の最大値KGPLH と最小値
KGPLL との偏差が所定値α以上であるときには、燃
料フィルタ9等が汚れたり、燃料中に混入した異物が燃
料フィルタ9等に詰まったりして配管圧損が許容できる
範囲を越えているとして、ステップS506で異常検出
フラグXPLNG=1としたのち、ステップS507に
移行する。ステップS507では、異常検出フラグXP
LNGが所定期間継続して「1」であるかが判定され
る。ステップS507の判定が成立しなければ、本ルー
チンを終了する。一方、ステップS507で異常検出フ
ラグXPLNGが所定期間継続して「1」であると、ス
テップS508に移行し、異常発生と検知して警告ラン
プ等を点灯し運転者への伝達等を行い、本ルーチンを終
了する。
【0047】ここで、ステップS504における判定と
して、最大燃料噴射量領域の圧損学習値KGPLi (K
GPLH )と最小燃料噴射量領域の圧損学習値KGPL
i (KGPLL )との偏差が所定値α以上であることを
検出して異常検出フラグXPLNGの値を設定してもよ
い。
【0048】このように、請求項6の実施例における燃
料配管系の圧損異常の判定基準を、燃料噴射量に対する
圧損学習値の最大値と最小値とにおける圧損学習値の偏
差または大きい側と小さい側とにおける各2以上の圧損
学習値の平均値の偏差が予め設定された所定値以上とす
るものを請求項8の実施例とすることができる。また、
請求項6の実施例における燃料配管系の圧損異常とする
判定基準を、燃料噴射量の低噴射量側と高噴射量側とに
おける各1の圧損学習値の偏差または各2以上の圧損学
習値の平均値の偏差が予め設定された所定値以上とする
ものを請求項7の実施例とすることができる。更に、請
求項6、請求項7及び請求項8の実施例における燃料配
管系の圧損異常の判定基準を特定しないものを請求項5
の実施例とすることができる。
【0049】したがって、ECU12にて達成される空
燃比フィードバック手段では、酸素センサ41からなる
空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて内燃機関
Eに供給される混合気の空燃比がフィードバック制御さ
れる。そして、空燃比フィードバック手段による空燃比
フィードバック値の理論空燃比からの偏差がECU12
にて達成される偏差演算手段で演算され、その偏差に基
づいてECU12にて達成される圧損学習値可変手段で
ECU12内のメモリ12aにて達成される圧損学習値
記憶手段に記憶された燃料噴射量に対する配管圧損異常
検出のための圧損学習値が変化される。このように、空
燃比フィードバック値の理論空燃比からのズレ量により
圧損学習値が可変され、この圧損学習値に基づいてEC
U12にて達成される圧損異常検出手段で燃料配管系の
圧損異常が検出される。
【0050】故に、燃料配管系の圧損変化が圧損学習値
に反映され燃料配管系の圧損異常が適切に検出されるこ
ととなる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の内燃機
関の空燃比制御装置によれば、空燃比フィードバック手
段にて空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて内
燃機関に供給される混合気の空燃比がフィードバック制
御される。そして、空燃比フィードバック手段による空
燃比フィードバック値の理論空燃比からの偏差が偏差演
算手段で演算され、その偏差に基づいて空燃比学習値可
変手段で空燃比学習値記憶手段に記憶された内燃機関の
運転状態に応じて遷移する物理量と燃料噴射量とをパラ
メータとして設定される燃料噴射量の補正のための空燃
比学習値が変化される。このように、内燃機関の運転状
態に応じて遷移する物理量と燃料噴射量とによる二次元
領域にて設定される空燃比学習値が、空燃比フィードバ
ック値の理論空燃比からのズレ量により可変される。し
たがって、燃料配管の圧損変化による燃料噴射量のバラ
ツキが空燃比学習値に基づいて補正され吸収されるた
め、内燃機関近くの燃料配管から燃料タンクへのリター
ン配管が廃止された燃料供給系において、理論空燃比に
漸近した運転を行うことができる。
【0052】請求項2の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項1における内燃機関の運転状態に応じて遷移する
物理量が吸気圧とされるものであり、請求項1と同様の
効果を有する。
【0053】請求項3の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項1における内燃機関の運転状態に応じて遷移する
物理量がスロットル開度とされるものであり、請求項1
と同様の効果を有する。
【0054】請求項4の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項1における内燃機関の運転状態に応じて遷移する
物理量が吸入空気量とされるものであり、請求項1と同
様の効果を有する。
【0055】請求項5の内燃機関の空燃比制御装置によ
れば、空燃比フィードバック手段にて空燃比検出手段で
検出された空燃比に基づいて内燃機関に供給される混合
気の空燃比がフィードバック制御される。そして、空燃
比フィードバック手段による空燃比フィードバック値の
理論空燃比からの偏差が偏差演算手段で演算され、その
偏差に基づいて圧損学習値可変手段で圧損学習値記憶手
段に記憶された燃料噴射量に対する配管圧損異常検出の
ための圧損学習値が変化される。このように、空燃比フ
ィードバック値の理論空燃比からのズレ量により圧損学
習値が可変され、この圧損学習値に基づいて圧損異常検
出手段で燃料配管系の圧損異常が検出される。したがっ
て、内燃機関近くの燃料配管から燃料タンクへのリター
ン配管が廃止された燃料供給系において、燃料配管圧損
の度合いを検出し警告等を行うことができる。
【0056】請求項6の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項5の圧損異常検出手段における燃料配管系の圧損
異常の判定基準が、燃料噴射量に対する圧損学習値が予
め設定された所定値以上となるときとされるものであ
り、請求項5と同様の効果を有する。
【0057】請求項7の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項5の圧損異常検出手段における燃料配管系の圧損
異常の判定基準が、燃料噴射量の低噴射量側と高噴射量
側とにおける各1の圧損学習値の偏差または各2以上の
圧損学習値の平均値の偏差が予め設定された所定値以上
となるときとされるものであり、請求項5と同様の効果
を有する。
【0058】請求項8の内燃機関の空燃比制御装置は、
請求項5の圧損異常検出手段における燃料配管系の圧損
異常の判定基準が、燃料噴射量に対する圧損学習値の最
大値と最小値とにおける圧損学習値の偏差または大きい
側と小さい側とにおける各2以上の圧損学習値の平均値
の偏差が予め設定された所定値以上となるときとされる
ものであり、請求項5と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置を示す全体構成図である。
【図2】図2は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置における空燃比フィードバック制御の処理
手順を示すフローチャートである。
【図3】図3は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置における燃料噴射量演算の処理手順を示す
フローチャートである。
【図4】図4は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置における空燃比学習制御の処理手順を示す
フローチャートである。
【図5】図5は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置における配管圧損異常検出の処理手順を示
すフローチャートである。
【図6】図6は本発明の一実施例にかかる内燃機関の空
燃比制御装置で用いる燃料噴射量TAUと圧損学習値K
GPLi との関係を示すマップである。
【図7】図7は図5の配管圧損異常検出に替わる処理手
順を示すフローチャートである。
【図8】図8は請求項1に対応する概念を示すブロック
図である。
【図9】図9は請求項5に対応する概念を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 フューエルデリバリパイプ 2 インジェクタ 3 燃料パイプ 6 燃料配管 9 燃料フィルタ 12 ECU 14 燃料タンク 15 燃料ポンプ 18 吸気圧センサ 27 プレッシャレギュレータ 41 酸素(O2 )センサ(空燃比検出手段) E 内燃機関
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 13/02 L 7531−3H

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関近くの燃料配管系から燃料タン
    クへのリターン配管を廃止した内燃機関の空燃比制御装
    置において、 前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 前記空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて前記
    内燃機関に供給される混合気の空燃比をフィードバック
    制御する空燃比フィードバック手段と、 前記空燃比フィードバック手段による空燃比フィードバ
    ック値の理論空燃比からの偏差を演算する偏差演算手段
    と、 前記内燃機関の運転状態に応じて遷移する物理量と燃料
    噴射量とをパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のた
    めの空燃比学習値を記憶する空燃比学習値記憶手段と、 前記偏差演算手段で演算された偏差に基づいて前記空燃
    比学習値記憶手段に記憶された空燃比学習値を変化させ
    る空燃比学習値可変手段とを具備することを特徴とする
    内燃機関の空燃比制御装置。
  2. 【請求項2】 前記空燃比学習値記憶手段は、前記内燃
    機関の運転状態に応じて遷移する吸気圧と燃料噴射量と
    をパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のための空燃
    比学習値を記憶することを特徴とする請求項1に記載の
    内燃機関の空燃比制御装置。
  3. 【請求項3】 前記空燃比学習値記憶手段は、前記内燃
    機関の運転状態に応じて遷移するスロットル開度と燃料
    噴射量とをパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のた
    めの空燃比学習値を記憶することを特徴とする請求項1
    に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  4. 【請求項4】 前記空燃比学習値記憶手段は、前記内燃
    機関の運転状態に応じて遷移する吸入空気量と燃料噴射
    量とをパラメータとし、前記燃料噴射量の補正のための
    空燃比学習値を記憶することを特徴とする請求項1に記
    載の内燃機関の空燃比制御装置。
  5. 【請求項5】 内燃機関近くの燃料配管系から燃料タン
    クへのリターン配管を廃止した内燃機関の空燃比制御装
    置において、 前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 前記空燃比検出手段で検出された空燃比に基づいて前記
    内燃機関に供給される混合気の空燃比をフィードバック
    制御する空燃比フィードバック手段と、 前記空燃比フィードバック手段による空燃比フィードバ
    ック値の理論空燃比からの偏差を演算する偏差演算手段
    と、 燃料噴射量に対する配管圧損異常検出のための圧損学習
    値を記憶する圧損学習値記憶手段と、 前記偏差演算手段で演算された偏差に基づいて前記圧損
    学習値記憶手段に記憶された圧損学習値を変化させる圧
    損学習値可変手段と、 前記圧損学習値可変手段で変化された圧損学習値に基づ
    き燃料配管系の圧損異常を検出する圧損異常検出手段と
    を具備することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
    置。
  6. 【請求項6】 前記圧損異常検出手段は、前記燃料噴射
    量に対する圧損学習値が予め設定された所定値以上とな
    ると前記燃料配管系の圧損異常であるとすることを特徴
    とする請求項5に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  7. 【請求項7】 前記圧損異常検出手段は、前記燃料噴射
    量の低噴射量側と高噴射量側とにおける各1の圧損学習
    値の偏差または各2以上の圧損学習値の平均値の偏差が
    予め設定された所定値以上となると前記燃料配管系の圧
    損異常であるとすることを特徴とする請求項5に記載の
    内燃機関の空燃比制御装置。
  8. 【請求項8】 前記圧損異常検出手段は、前記燃料噴射
    量に対する圧損学習値の最大値と最小値とにおける圧損
    学習値の偏差または大きい側と小さい側とにおける各2
    以上の圧損学習値の平均値の偏差が予め設定された所定
    値以上となると前記燃料配管系の圧損異常であるとする
    ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の空燃比制
    御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011185222A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Keihin Corp 燃料供給系異常検出装置
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