JPH0751908B2 - 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Info
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- JPH0751908B2 JPH0751908B2 JP61106515A JP10651586A JPH0751908B2 JP H0751908 B2 JPH0751908 B2 JP H0751908B2 JP 61106515 A JP61106515 A JP 61106515A JP 10651586 A JP10651586 A JP 10651586A JP H0751908 B2 JPH0751908 B2 JP H0751908B2
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- air
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- fuel ratio
- transient
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
（従来の技術） 電子制御の空燃比制御装置では、運転状態に応じて１燃
焼サイクルに必要な燃料噴射量を演算し、この噴射量に
応じた駆動パルスを機関回転に同期して燃料噴射弁に出
力するのであるが、制御精度を高めるため、定常運転時
等には、排気系に設けた空燃比センサからの信号をフィ
ードバックして所定の空燃比（ベース空燃比）が得られ
るようにしている。また、加速時には運転性を向上させ
るために過渡時補正量を加えてベース空燃比よりも濃い
空燃比（出力空燃比）にすることが行われている（特開
昭54−106736号，同54−130734号公報参照。）。
焼サイクルに必要な燃料噴射量を演算し、この噴射量に
応じた駆動パルスを機関回転に同期して燃料噴射弁に出
力するのであるが、制御精度を高めるため、定常運転時
等には、排気系に設けた空燃比センサからの信号をフィ
ードバックして所定の空燃比（ベース空燃比）が得られ
るようにしている。また、加速時には運転性を向上させ
るために過渡時補正量を加えてベース空燃比よりも濃い
空燃比（出力空燃比）にすることが行われている（特開
昭54−106736号，同54−130734号公報参照。）。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、空燃比のフィードバック制御は目標値（目標
値を中心にして許容範囲が設けられることが多い。）か
らの偏差がなくなるように制御を行うのであるから、定
常時から過渡時への移行に伴う目標値自体の変化により
偏差が発生する場合、あるいは同じ目標値でありながら
経時的または燃料性状の変化等により新たに偏差が発生
した場合においても、制御量が許容範囲に収まるまでの
時間（静定時間）の長短はあるにせよ、最終的には許容
範囲に収めることができる。
値を中心にして許容範囲が設けられることが多い。）か
らの偏差がなくなるように制御を行うのであるから、定
常時から過渡時への移行に伴う目標値自体の変化により
偏差が発生する場合、あるいは同じ目標値でありながら
経時的または燃料性状の変化等により新たに偏差が発生
した場合においても、制御量が許容範囲に収まるまでの
時間（静定時間）の長短はあるにせよ、最終的には許容
範囲に収めることができる。
しかしながら、空燃比センサに基づくフィードバック制
御では、吸気系での噴射量（空燃比）の変化が排気系に
現れるまでに応答遅れを生じるので、過渡時の空燃比制
御精度を定常時と同様に高めることはなかなか困難であ
る。このため、目標とする過渡時空燃比の混合気よりも
薄いと、運転者の希望する加速性が得られず、逆に濃く
なると燃費を悪くしてしまうことになる。これは、フィ
ードバック制御にとって過渡時がネックになるからであ
り、いかに過渡時の空燃比制御精度を高めることができ
るかにより過渡時の運転性や燃費が左右されるのであ
る。
御では、吸気系での噴射量（空燃比）の変化が排気系に
現れるまでに応答遅れを生じるので、過渡時の空燃比制
御精度を定常時と同様に高めることはなかなか困難であ
る。このため、目標とする過渡時空燃比の混合気よりも
薄いと、運転者の希望する加速性が得られず、逆に濃く
なると燃費を悪くしてしまうことになる。これは、フィ
ードバック制御にとって過渡時がネックになるからであ
り、いかに過渡時の空燃比制御精度を高めることができ
るかにより過渡時の運転性や燃費が左右されるのであ
る。
この発明はこうした従来例の問題点は改良すべくなされ
たもので、筒内圧の最大値を与えるクランク角が空燃比
と相関を有しかつ運転条件の変化に拘わりなくほぼ一定
の値を取ることに着目し、このクランク角の実際値Θpm
axをフィードバック制御信号として使用すれば、過渡時
においても応答遅れを招かない高精度の空燃比制御が可
能となる。すなわち、筒内圧が最大となるクランク角の
実際値Θpmaxを検出し、過渡時に筒内圧が最大となるク
ランク角の目標値Θpmoからの偏差をなくすように過渡
時の空燃比を補正する補正量を学習補正するようにした
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
たもので、筒内圧の最大値を与えるクランク角が空燃比
と相関を有しかつ運転条件の変化に拘わりなくほぼ一定
の値を取ることに着目し、このクランク角の実際値Θpm
axをフィードバック制御信号として使用すれば、過渡時
においても応答遅れを招かない高精度の空燃比制御が可
能となる。すなわち、筒内圧が最大となるクランク角の
実際値Θpmaxを検出し、過渡時に筒内圧が最大となるク
ランク角の目標値Θpmoからの偏差をなくすように過渡
時の空燃比を補正する補正量を学習補正するようにした
空燃比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） この発明では、第１図に示すように、機関の運転状態を
検出する手段１と、この運転状態に応じて基本燃料噴射
量Tpを演算する手段４と、機関の過渡時を判別する手段
３と、空燃比の過渡時補正量KACCを演算する手段７と、
この過渡時補正量KACCに対する学習値DKACCを格納する
手段８と、前記過渡時にこの学習値DKACCと前記過渡時
補正量KACCとに応じて前記基本燃料噴射量Tpを補正する
手段９と、機関の筒内圧を検出する手段２と、この筒内
圧が最大となるクランク角の実際値Θpmaxを検出する手
段５と、前記過渡時に筒内圧が最大となるクランク角の
目標値Θpmoを設定する手段６と、前記過渡時にこれら
実際値Θpmaxと目標値Θpmoとの偏差ΔΘpm（＝Θpmax
−Θpmo）を演算する手段10と、機関の負荷変化量（た
とえばTp−Tp0）と機関の回転数Ｎの積を過渡変化量ΔT
p（＝（Tp−Tp0）×Ｎ）として演算する手段11と、この
過渡変化量ΔTpで前記偏差ΔΘpmを除算する手段12と、
この除算値ΔΘpm/ΔTpに応じて前記学習値DKACCを書き
替える手段13とを備えさせた。
検出する手段１と、この運転状態に応じて基本燃料噴射
量Tpを演算する手段４と、機関の過渡時を判別する手段
３と、空燃比の過渡時補正量KACCを演算する手段７と、
この過渡時補正量KACCに対する学習値DKACCを格納する
手段８と、前記過渡時にこの学習値DKACCと前記過渡時
補正量KACCとに応じて前記基本燃料噴射量Tpを補正する
手段９と、機関の筒内圧を検出する手段２と、この筒内
圧が最大となるクランク角の実際値Θpmaxを検出する手
段５と、前記過渡時に筒内圧が最大となるクランク角の
目標値Θpmoを設定する手段６と、前記過渡時にこれら
実際値Θpmaxと目標値Θpmoとの偏差ΔΘpm（＝Θpmax
−Θpmo）を演算する手段10と、機関の負荷変化量（た
とえばTp−Tp0）と機関の回転数Ｎの積を過渡変化量ΔT
p（＝（Tp−Tp0）×Ｎ）として演算する手段11と、この
過渡変化量ΔTpで前記偏差ΔΘpmを除算する手段12と、
この除算値ΔΘpm/ΔTpに応じて前記学習値DKACCを書き
替える手段13とを備えさせた。
ここに、「演算」は数値計算の他、テーブル検索等の動
作をも含む概念として使用する。また、機関負荷として
の吸入空気量Qaと機関回転数Ｎとを運転状態の代表値と
して示す。
作をも含む概念として使用する。また、機関負荷として
の吸入空気量Qaと機関回転数Ｎとを運転状態の代表値と
して示す。
（作用） このように構成すると、空燃比に相関する値Θpmaxをフ
ィードバック信号として目標値Θpmoからの偏差が求め
られ、次の過渡制御時にはこの偏差が生じないように、
学習値DKACCが書き替えられる。
ィードバック信号として目標値Θpmoからの偏差が求め
られ、次の過渡制御時にはこの偏差が生じないように、
学習値DKACCが書き替えられる。
たとえば、燃料性状の変化や機関の経時変化によりその
ときの混合気が、目標とする過渡時空燃比を与える混合
気よりも希薄になると燃焼が遅れることから、そのとき
のΘpmaxの値はΘpmoよりも遅角側にずれるが、この場
合には、混合気が濃くなるように学習値DKACCが大きく
なる側に書き替えられ、次の過渡時には偏差が生じない
ように保持される。逆に、目標とする過渡時空燃比の混
合気よりもそのときの混合気が濃い場合には、Θpmaxが
Θpmoよりも進角側にずれるので、この場合も偏差がな
くなるように学習値が小さくなる側に書き替えられる。
ときの混合気が、目標とする過渡時空燃比を与える混合
気よりも希薄になると燃焼が遅れることから、そのとき
のΘpmaxの値はΘpmoよりも遅角側にずれるが、この場
合には、混合気が濃くなるように学習値DKACCが大きく
なる側に書き替えられ、次の過渡時には偏差が生じない
ように保持される。逆に、目標とする過渡時空燃比の混
合気よりもそのときの混合気が濃い場合には、Θpmaxが
Θpmoよりも進角側にずれるので、この場合も偏差がな
くなるように学習値が小さくなる側に書き替えられる。
すなわち、Θpmaxをフィードバック信号として目標値と
の偏差が学習値の書き替えによりその都度解消されるの
で、過渡の制御開始時にはそのときの燃料性状や機関状
態に応じて目標とする過渡時空燃比が得られるように過
渡時補正量KACCを初期設定したと同じ状態が常に得られ
ることになる。この結果、過渡時にあっても、目標とす
る過渡時空燃比への高精度の制御が可能となり、燃料性
状や経時的なもの等後発的に空燃比に影響する状態変化
に左右されることなく、良好な運転性を獲得することが
できる。
の偏差が学習値の書き替えによりその都度解消されるの
で、過渡の制御開始時にはそのときの燃料性状や機関状
態に応じて目標とする過渡時空燃比が得られるように過
渡時補正量KACCを初期設定したと同じ状態が常に得られ
ることになる。この結果、過渡時にあっても、目標とす
る過渡時空燃比への高精度の制御が可能となり、燃料性
状や経時的なもの等後発的に空燃比に影響する状態変化
に左右されることなく、良好な運転性を獲得することが
できる。
また、実際値Θpmaxと目標値Θpmoとの偏差ΔΘpmを過
渡変化量ΔTpで除算した値は、過渡程度に依存しない値
となることから、過渡程度が異なるごとに異なる値の書
き替え量で学習値を書き替える必要がなくなり、これに
よって学習値DKACCの書き替えの際のデータ処理が簡素
となりかつデータ処理が迅速に行われる。
渡変化量ΔTpで除算した値は、過渡程度に依存しない値
となることから、過渡程度が異なるごとに異なる値の書
き替え量で学習値を書き替える必要がなくなり、これに
よって学習値DKACCの書き替えの際のデータ処理が簡素
となりかつデータ処理が迅速に行われる。
以下実施例にてさらに説明する。
（実施例） 第２図は電子制御燃料噴射機関に適用されたこの発明の
第１実施例の機械的構成を表している。
第１実施例の機械的構成を表している。
こうした機関では、各種の運転変数を検出するセンサ類
からの信号がコントロールユニット30に入力され、コン
トロールユニット30ではこれらの信号に基づいて機関に
供給する燃料噴射量Tiが演算され、この演算された噴射
量Tiに基づく駆動パルスにて電磁燃料噴射弁18が駆動制
御される。こうした構成は公知であり、運転状態検出手
段として機関負荷としての吸入空気量Qaを検出する空気
量センサ20、クランク角の１度信号と基準位置信号を発
生するクランク角センサ21、冷却水温Twを検出する水温
センサ22、空燃比を検出する空燃比センサ（たとえば酸
素濃度センサ）24等のセンサ類が設けられている。な
お、15は吸気管、16は吸気絞り弁、17は排気管、19は点
火プラグである。
からの信号がコントロールユニット30に入力され、コン
トロールユニット30ではこれらの信号に基づいて機関に
供給する燃料噴射量Tiが演算され、この演算された噴射
量Tiに基づく駆動パルスにて電磁燃料噴射弁18が駆動制
御される。こうした構成は公知であり、運転状態検出手
段として機関負荷としての吸入空気量Qaを検出する空気
量センサ20、クランク角の１度信号と基準位置信号を発
生するクランク角センサ21、冷却水温Twを検出する水温
センサ22、空燃比を検出する空燃比センサ（たとえば酸
素濃度センサ）24等のセンサ類が設けられている。な
お、15は吸気管、16は吸気絞り弁、17は排気管、19は点
火プラグである。
次に、この発明の特徴部分は空燃比と相関を有するΘpm
ax（筒内圧が最大となるクランク角の実際値）をフィー
ドバック信号として、過渡時の筒内圧が最大となるクラ
ンク角の目標値Θpmoからの偏差をなくす学習補正にあ
り、ΘpmaxやΘpmoの演算並びにこれらの偏差に基づく
学習補正はコントロールユニット30にて実行される。
ax（筒内圧が最大となるクランク角の実際値）をフィー
ドバック信号として、過渡時の筒内圧が最大となるクラ
ンク角の目標値Θpmoからの偏差をなくす学習補正にあ
り、ΘpmaxやΘpmoの演算並びにこれらの偏差に基づく
学習補正はコントロールユニット30にて実行される。
まず、筒内圧を検出する手段自体は公知のものを採用す
る。たとえば、第３図に示すように、筒内圧センサ25A
〜25Dとチャージアンプ26A〜26Dとから筒内圧検出手段
を構成し、各筒内圧センサから出力される電荷信号を電
荷−電圧変換することにより、電圧信号S11〜S14として
出力される。ここに、筒内圧には点火プラグ19の座金型
に形成した圧電センサあるいは筒内圧を直接検出する圧
電センサ良く知られている。
る。たとえば、第３図に示すように、筒内圧センサ25A
〜25Dとチャージアンプ26A〜26Dとから筒内圧検出手段
を構成し、各筒内圧センサから出力される電荷信号を電
荷−電圧変換することにより、電圧信号S11〜S14として
出力される。ここに、筒内圧には点火プラグ19の座金型
に形成した圧電センサあるいは筒内圧を直接検出する圧
電センサ良く知られている。
なお、第３図に示す構成は４気筒機関の例であり、全気
筒のΘpmaxを検出するには、１気筒につき燃焼の行われ
る付近（所定クランク角範囲）の筒内圧信号のみで十分
なため、マルチプレクサ27にて点火順序に合致する気筒
の信号を順次選択して出力させている。さらに、マルチ
プレクサ27からの信号S2n低周波振動検出回路28を介し
て主制御回路31に入力される。これは、不要な周波数成
分を除去して低周波成分である筒内圧信号のみを有効に
取り出すためである。
筒のΘpmaxを検出するには、１気筒につき燃焼の行われ
る付近（所定クランク角範囲）の筒内圧信号のみで十分
なため、マルチプレクサ27にて点火順序に合致する気筒
の信号を順次選択して出力させている。さらに、マルチ
プレクサ27からの信号S2n低周波振動検出回路28を介し
て主制御回路31に入力される。これは、不要な周波数成
分を除去して低周波成分である筒内圧信号のみを有効に
取り出すためである。
次に、こうして得られる筒内圧信号S9を用いて主制御回
路内で実行される動作内容を第４図の流れ図を参照しな
がら説明する。同図に示す動作は各気筒毎に膨張行程に
おける所定のクランク角（50゜ATDC付近）で割り込み処
理により実行される。これは、噴射量演算の前提として
Θpmaxの値が必要となるので、このΘpmaxの演算の後に
噴射量の演算を実行させることにしたためである。な
お、主制御回路31は第１図に示す手段３〜13の機能を有
し、第３図に示すようにCPU32,ROM33,RAM34,不揮発性メ
モリ（NVM）35及びI/Oポート36からなるマイクロコンピ
ュータ31から構成される。図中の番号は処理番号であ
る。
路内で実行される動作内容を第４図の流れ図を参照しな
がら説明する。同図に示す動作は各気筒毎に膨張行程に
おける所定のクランク角（50゜ATDC付近）で割り込み処
理により実行される。これは、噴射量演算の前提として
Θpmaxの値が必要となるので、このΘpmaxの演算の後に
噴射量の演算を実行させることにしたためである。な
お、主制御回路31は第１図に示す手段３〜13の機能を有
し、第３図に示すようにCPU32,ROM33,RAM34,不揮発性メ
モリ（NVM）35及びI/Oポート36からなるマイクロコンピ
ュータ31から構成される。図中の番号は処理番号であ
る。
まず、燃料噴射量の基本制御から述べると、これは従来
と同様であり、次式（１）にて表される噴射量Tiに応じ
た噴射パルス信号Siが噴射弁18に出力される（ステップ
56）。
と同様であり、次式（１）にて表される噴射量Tiに応じ
た噴射パルス信号Siが噴射弁18に出力される（ステップ
56）。
Ti＝Tp×Co×α＋Ts …（１） ここに、Tp（＝Ｋ・Qa/N、Ｋは定数である。）は吸入空
気量Qaと機関回転数Ｎで定まる基本的な噴射量で、ベー
ス空燃比を得るための基本的な噴射量となる（ステップ
41〜43）。なお、このTpは次回制御時に過渡時の判別に
必要となるので、Tp0として一時記憶される（ステップ5
7）。
気量Qaと機関回転数Ｎで定まる基本的な噴射量で、ベー
ス空燃比を得るための基本的な噴射量となる（ステップ
41〜43）。なお、このTpは次回制御時に過渡時の判別に
必要となるので、Tp0として一時記憶される（ステップ5
7）。
また、Coは各種補正係数の総和で、定常時にあっては次
式（２）で与えられる（ステップ65）。
式（２）で与えられる（ステップ65）。
Co＝KMR＋KTW …（２） ただし、KMR（＝ｆ（Tp,N）は混合比補正係数、KTW（＝
ｆ（Tw,N））は水温増量補正係数である。なお、これら
の係数は、それぞれTp,NあるいはTw,Nをパラメータとし
てテーブル検索により求められる（ステップ44,45）。
また、αは空燃比センサ24の出力値に基づいて定まる空
燃比フィードバック補正係数、Tsはバッテリ電圧値に基
づく補正量である。
ｆ（Tw,N））は水温増量補正係数である。なお、これら
の係数は、それぞれTp,NあるいはTw,Nをパラメータとし
てテーブル検索により求められる（ステップ44,45）。
また、αは空燃比センサ24の出力値に基づいて定まる空
燃比フィードバック補正係数、Tsはバッテリ電圧値に基
づく補正量である。
一方、加速時（過渡時）には運転性を向上させるために
前記ベース空燃比の混合気よりも濃い混合気が得られる
ように加速時補正係数KACC（＝ｆ（Tp,N））が前式
（２）の補正係数に加えられる（ステップ47,52,55）。
前記ベース空燃比の混合気よりも濃い混合気が得られる
ように加速時補正係数KACC（＝ｆ（Tp,N））が前式
（２）の補正係数に加えられる（ステップ47,52,55）。
なお、基本噴射量の変化量ΔTp（＝（Tp−Tp0）×Ｎ、
ただし、Tp0は１制御周期前のTpである。）を加速判定
基準値a0と比較することによりΔTp≧a0であれば加速時
であると判別している（ステップ46,47）。これは、第
１図の手段３の機能に相当する。
ただし、Tp0は１制御周期前のTpである。）を加速判定
基準値a0と比較することによりΔTp≧a0であれば加速時
であると判別している（ステップ46,47）。これは、第
１図の手段３の機能に相当する。
次に、この発明の特徴部分を説明すると、加速時補正係
数KACCが後発的に発生する燃料性状や経時的な変化に伴
い実状に合わなくなる分を学習補正することである。こ
こに、KACCは加速時の補正係数を与える基本的な値であ
り、燃料性状や経時的な変化がない場合には、このKACC
のみで、目標とする過渡時空燃比が得られるはずであ
る。しかしながら、実際にはこれらの変化に伴い目標と
する過渡時からのずれが生じ、この場合に、過渡時であ
るために、運転状態の変化に左右される空燃比センサか
らの信号を用いたのでは応答遅れを生じ、結局不十分な
精度しか得られない。
数KACCが後発的に発生する燃料性状や経時的な変化に伴
い実状に合わなくなる分を学習補正することである。こ
こに、KACCは加速時の補正係数を与える基本的な値であ
り、燃料性状や経時的な変化がない場合には、このKACC
のみで、目標とする過渡時空燃比が得られるはずであ
る。しかしながら、実際にはこれらの変化に伴い目標と
する過渡時からのずれが生じ、この場合に、過渡時であ
るために、運転状態の変化に左右される空燃比センサか
らの信号を用いたのでは応答遅れを生じ、結局不十分な
精度しか得られない。
そこで、KACCを補正する値として補正係数DKACC（＝ｆ
（Tp,N））を採用し、運転状態の変化に左右されること
のない空燃比相関値（Θpmax）をフィードバック信号と
して用いてその目標値Θpmoからの偏差がなくなるよう
にDKACCを学習させるのである。すなわち、DKACCは目標
とする過渡時空燃比が得られるように増減され、これに
より燃料性状や経時的な変化が吸収されるのである。
（Tp,N））を採用し、運転状態の変化に左右されること
のない空燃比相関値（Θpmax）をフィードバック信号と
して用いてその目標値Θpmoからの偏差がなくなるよう
にDKACCを学習させるのである。すなわち、DKACCは目標
とする過渡時空燃比が得られるように増減され、これに
より燃料性状や経時的な変化が吸収されるのである。
したがって、このDKACCは過渡時において不揮発性メモ
リ35に記憶されている学習テーブル（KACCテーブル）を
検索することにより求められ、KACCに加算される（ステ
ップ53,55）。
リ35に記憶されている学習テーブル（KACCテーブル）を
検索することにより求められ、KACCに加算される（ステ
ップ53,55）。
つぎに、Θpmaxに基づく学習制御はステップ40,46,48〜
51,54,58〜64にて実行される。すなわち、ステップ40が
第１図の手段５の、ステップ46が同図の手段11の、ステ
ップ49が同図の手段６の、ステップ50が同図の手段10の
各機能にそれぞれ担当し、加速途中に制御偏差ΔΘpm
（＝Θpmo−Θpmax）を積算しておき、加速直後にこの
積算値ΣΔΘpmに基づいて学習値DKACCの書き替えを行
う。
51,54,58〜64にて実行される。すなわち、ステップ40が
第１図の手段５の、ステップ46が同図の手段11の、ステ
ップ49が同図の手段６の、ステップ50が同図の手段10の
各機能にそれぞれ担当し、加速途中に制御偏差ΔΘpm
（＝Θpmo−Θpmax）を積算しておき、加速直後にこの
積算値ΣΔΘpmに基づいて学習値DKACCの書き替えを行
う。
ここに、Θpmoは空燃比が一定であれば、運転状態の変
化に関係なくその運転領域の大部分で15〜20゜ATDC（一
定値）となる。このため、Θpmaxは運転状態の変化に伴
い応答遅れを伴う空燃比センサの信号と相違して運転状
態の変化に影響されることがなく、したがって、加速時
にあって信頼性の高い空燃比相当量の信号となり得るの
である。なお、Θpmo（＝ｆ（Tp,N））を演算する手法
であるが、たとえばTpとＮとをパラメータとしてテーブ
ル検索により求めるものでよい（ステップ49）。ただ
し、低負荷，高負荷ではそれぞれ機関安定度，ノッキン
グレベルとの関係からいずれも遅角側、すなわち大きな
値が採用される。
化に関係なくその運転領域の大部分で15〜20゜ATDC（一
定値）となる。このため、Θpmaxは運転状態の変化に伴
い応答遅れを伴う空燃比センサの信号と相違して運転状
態の変化に影響されることがなく、したがって、加速時
にあって信頼性の高い空燃比相当量の信号となり得るの
である。なお、Θpmo（＝ｆ（Tp,N））を演算する手法
であるが、たとえばTpとＮとをパラメータとしてテーブ
ル検索により求めるものでよい（ステップ49）。ただ
し、低負荷，高負荷ではそれぞれ機関安定度，ノッキン
グレベルとの関係からいずれも遅角側、すなわち大きな
値が採用される。
また、Θpmaxについては、燃焼が行われるクランク角を
中心として所定のクランク角範囲を定め、この範囲にわ
たって得られる筒内圧Ｐとそのときのクランク角とを対
応付けして記憶させ、これらデータ群の中からＰが最大
となるときのクランク角を採用すればよく（ステップ4
0）、その具体的手法は公知にされている。
中心として所定のクランク角範囲を定め、この範囲にわ
たって得られる筒内圧Ｐとそのときのクランク角とを対
応付けして記憶させ、これらデータ群の中からＰが最大
となるときのクランク角を採用すればよく（ステップ4
0）、その具体的手法は公知にされている。
そして、偏差ΔΘpmは加速期間にわたって積算される
（ステップ51）。なお、ステップ51におけるB0は前回演
算時までの積算値である。
（ステップ51）。なお、ステップ51におけるB0は前回演
算時までの積算値である。
次に、積算値Ｂ（＝ΣΔΘpm）に基づく学習補正の時期
は加速直後である（ステップ58〜63）。
は加速直後である（ステップ58〜63）。
なお、積算値Ｂに基づいて学習値DKACCを補正する量DDK
ACCを演算することもできるが、この場合には加速の程
度に応じて異なった値となるので、学習値を書き替える
際のデータ処理が大変となる。そこで、ＢをΔTpの積算
値Ａ（ΣΔTp）で除した比β（＝B/A）を採用すること
により規格化を行い、加速程度に依存しない値としてデ
ータ処理の簡素化，迅速化を図っている（ステップ48,4
9）。なお、積算値A,Bは積算の都度書き替えられる（ス
テップ54）。
ACCを演算することもできるが、この場合には加速の程
度に応じて異なった値となるので、学習値を書き替える
際のデータ処理が大変となる。そこで、ＢをΔTpの積算
値Ａ（ΣΔTp）で除した比β（＝B/A）を採用すること
により規格化を行い、加速程度に依存しない値としてデ
ータ処理の簡素化，迅速化を図っている（ステップ48,4
9）。なお、積算値A,Bは積算の都度書き替えられる（ス
テップ54）。
こうして得られるβはΘpmoからのずれを表すパラメー
タとなる。たとえば、βが所定値β０よりも大きいと、
加速中ΘpmaxがΘpmoよりも遅角側にずれていたことを
意味する。このことより、そのときのDKACCの値では目
標とする加速時空燃比よりも希薄な混合気しか得られず
に筒内圧の上昇が遅れ、これにより遅角側にずれたため
と解釈される。したがって、この場合に目標とする加速
時空燃比を実現するためには、DKACCを増加補正して燃
料増量を行なわなければならない。
タとなる。たとえば、βが所定値β０よりも大きいと、
加速中ΘpmaxがΘpmoよりも遅角側にずれていたことを
意味する。このことより、そのときのDKACCの値では目
標とする加速時空燃比よりも希薄な混合気しか得られず
に筒内圧の上昇が遅れ、これにより遅角側にずれたため
と解釈される。したがって、この場合に目標とする加速
時空燃比を実現するためには、DKACCを増加補正して燃
料増量を行なわなければならない。
そこで、β≧β０であれば、このβに比例する補正量DD
KACC（＝k1・β、ただしk1は定数である。）を演算する
（ステップ60,61）。
KACC（＝k1・β、ただしk1は定数である。）を演算する
（ステップ60,61）。
そして、このDDKACCに基づき不揮発性メモリ35のDKACC
テーブルに記憶されているDKACCを書き替える（ステッ
プ63）。書き替えの手法は学習テーブルの格子点間の補
間計算による。この場合、DKACCの値が大きくなりすぎ
ないように、リミッタが設けられる。
テーブルに記憶されているDKACCを書き替える（ステッ
プ63）。書き替えの手法は学習テーブルの格子点間の補
間計算による。この場合、DKACCの値が大きくなりすぎ
ないように、リミッタが設けられる。
なお、β＜β０である場合は目標値Θpmoにほぼ一致し
ているので、書き替えを行う必要はないのであるが、空
燃比が濃くなり過ぎないように、学習テーブルから小さ
な値（一定値）k2だけ減じておく（ステップ60,62,6
3）。
ているので、書き替えを行う必要はないのであるが、空
燃比が濃くなり過ぎないように、学習テーブルから小さ
な値（一定値）k2だけ減じておく（ステップ60,62,6
3）。
最後に、今回使用した値A,B,βを零にして次回加速時の
学習補正に備える（ステップ64）。
学習補正に備える（ステップ64）。
以上のように構成された場合の作用を説明すると、空燃
比に相関する値Θpmaxをフィードバック信号としてその
目標値Θpmoからの制御偏差が求められ、次の加速時に
はこの偏差が生じないように、加速直後にDKACCテーブ
ルが書き替えられる。
比に相関する値Θpmaxをフィードバック信号としてその
目標値Θpmoからの制御偏差が求められ、次の加速時に
はこの偏差が生じないように、加速直後にDKACCテーブ
ルが書き替えられる。
たとえば、燃料性状や経時的な変化に伴いそのときの混
合気が、目標とする加速時空燃比の混合気よりも希薄で
あると燃焼が遅れるので、Θpmaxの値は、Θpmoよりも
遅角側にずれる。これに対して、混合気が濃くなるよう
に学習値DKACCが書き替えられ、次の加速時には偏差が
生じないように保持される。
合気が、目標とする加速時空燃比の混合気よりも希薄で
あると燃焼が遅れるので、Θpmaxの値は、Θpmoよりも
遅角側にずれる。これに対して、混合気が濃くなるよう
に学習値DKACCが書き替えられ、次の加速時には偏差が
生じないように保持される。
逆に、目標とする加速時空燃比の混合気よりもそのとき
の混合気が濃い場合には、ΘpmaxがΘpmoよりも進角側
にずれるので、この場合も偏差がなくなるように学習値
DKACCの書き替えが行われる。
の混合気が濃い場合には、ΘpmaxがΘpmoよりも進角側
にずれるので、この場合も偏差がなくなるように学習値
DKACCの書き替えが行われる。
すなわち、Θpmaxは運転状態の変化に影響されない値と
して、過渡時における空燃比検出信号として最適であ
り、この信号をフィードバック制御信号として用いれ
ば、確実に目標とする加速時空燃比への制御を行うこと
ができ、かつ制御偏差は学習補正によりその都度解消さ
れるので、加速開始時にはそのときの燃料性状や機関状
態に応じて初期設定したと同じ状態が常に得られる。こ
の結果、目標とする過渡時空燃比への高精度の制御が可
能となり、後発的に発生する燃料性状や経時的な変化に
影響されることなく、過過渡時においても良好な運転性
を獲得することができる。
して、過渡時における空燃比検出信号として最適であ
り、この信号をフィードバック制御信号として用いれ
ば、確実に目標とする加速時空燃比への制御を行うこと
ができ、かつ制御偏差は学習補正によりその都度解消さ
れるので、加速開始時にはそのときの燃料性状や機関状
態に応じて初期設定したと同じ状態が常に得られる。こ
の結果、目標とする過渡時空燃比への高精度の制御が可
能となり、後発的に発生する燃料性状や経時的な変化に
影響されることなく、過過渡時においても良好な運転性
を獲得することができる。
ところが、従来例では空燃比センサに基づくフィードバ
ック制御である限り過渡時における空燃比制御に限界が
あり、燃料性状等の変化があると、この影響を受け、目
標とする過渡時空燃比からのずれを招くことがあるので
ある。
ック制御である限り過渡時における空燃比制御に限界が
あり、燃料性状等の変化があると、この影響を受け、目
標とする過渡時空燃比からのずれを招くことがあるので
ある。
一方、偏差ΔΘpmの積算値ＢをΔTpの積算値Ａ（ΣΔT
p）で除した比β（＝B/A）が加速程度に依存しない値と
なることから、どんな加速程度であっても、学習値の書
き替え量DDKACCはDDKACC＝β・k1により求められる。加
速程度が異なるごとに異なる値のDDKACCを与える必要が
ないわけで、これによって学習値DKACCの書き替えの際
のデータ処理が簡素となりかつデータ処理が迅速に行わ
れるのである。
p）で除した比β（＝B/A）が加速程度に依存しない値と
なることから、どんな加速程度であっても、学習値の書
き替え量DDKACCはDDKACC＝β・k1により求められる。加
速程度が異なるごとに異なる値のDDKACCを与える必要が
ないわけで、これによって学習値DKACCの書き替えの際
のデータ処理が簡素となりかつデータ処理が迅速に行わ
れるのである。
次に、第５図〜第８図はこの発明の第２実施例の流れ図
を示し、これは加速時の割り込み噴射量補正（吸気絞り
弁に急峻な開方向への変化があった場合に通常の噴射量
に加えて、１回だけ割り込み噴射を行う。）について
も、同様に学習補正することにしたものである。
を示し、これは加速時の割り込み噴射量補正（吸気絞り
弁に急峻な開方向への変化があった場合に通常の噴射量
に加えて、１回だけ割り込み噴射を行う。）について
も、同様に学習補正することにしたものである。
すなわち、割り込み噴射制御では、ΔTp≧a1（ただし、
a1＞a0）である場合に急峻な加速時であると判別し、割
り込み噴射の補正係数KADD（＝ｆ（Tp,N））をその学習
テーブル（KADDテーブル）を検索して求め、求めたKADD
にて基本割り込み噴射量Taddを補正した値（KADD×Tad
d）を割り込み噴射する（ステップ70,72〜74）ので、こ
のKADDテーブルがパラメータβの値に応じて書き替えら
れる（ステップ80〜83）。ただし、割り込み噴射の学習
の要否を判定するレベルβ１はβ１≧β０である。
a1＞a0）である場合に急峻な加速時であると判別し、割
り込み噴射の補正係数KADD（＝ｆ（Tp,N））をその学習
テーブル（KADDテーブル）を検索して求め、求めたKADD
にて基本割り込み噴射量Taddを補正した値（KADD×Tad
d）を割り込み噴射する（ステップ70,72〜74）ので、こ
のKADDテーブルがパラメータβの値に応じて書き替えら
れる（ステップ80〜83）。ただし、割り込み噴射の学習
の要否を判定するレベルβ１はβ１≧β０である。
なお、割り込み噴射は１回で十分であるため、再度割り
込み噴射を行わせないため、フラグFADDがFADD＝１（す
でに、割り込み噴射されていることを示す。）であると
きには、実行されない（ステップ71）。
込み噴射を行わせないため、フラグFADDがFADD＝１（す
でに、割り込み噴射されていることを示す。）であると
きには、実行されない（ステップ71）。
また、シーケンシャル噴射を想定すると、割り込み噴射
は１回で良いが、グループ噴射の場合、数回必要になる
ことがある。この場合にも本発明の応用ができることは
言うまでもない。
は１回で良いが、グループ噴射の場合、数回必要になる
ことがある。この場合にも本発明の応用ができることは
言うまでもない。
この例にても、第１実施例と同様の作用効果を奏する。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明では運転条件の変化に左
右されない空燃比相当量として筒内圧が最大となるクラ
ンク角を採用し、その実際値Θpmaxをフィードバック制
御信号としてその目標値Θpmoからの偏差が無くなるよ
うに学習補正するとともに、これら実際値Θpmaxと目標
値Θpmoとの偏差ΔΘpmを機関の負荷変化量と機関の回
転数Ｎの積である過渡変化量ΔTpで除算した値ΔΘpm/
ΔTpに応じて学習値DKACCを書き替えるようにしたの
で、後発的に発生する燃料性状や経時的な変化があって
も、目標とする過渡時空燃比への高精度の空燃比制御が
可能となり、かつ学習値DKACCの書き替えの際のデータ
処理の簡素化と迅速化を図ることができる。
右されない空燃比相当量として筒内圧が最大となるクラ
ンク角を採用し、その実際値Θpmaxをフィードバック制
御信号としてその目標値Θpmoからの偏差が無くなるよ
うに学習補正するとともに、これら実際値Θpmaxと目標
値Θpmoとの偏差ΔΘpmを機関の負荷変化量と機関の回
転数Ｎの積である過渡変化量ΔTpで除算した値ΔΘpm/
ΔTpに応じて学習値DKACCを書き替えるようにしたの
で、後発的に発生する燃料性状や経時的な変化があって
も、目標とする過渡時空燃比への高精度の空燃比制御が
可能となり、かつ学習値DKACCの書き替えの際のデータ
処理の簡素化と迅速化を図ることができる。
第１図はこの発明の概念構成図である。第２図はこの発
明の第１実施例の機械的な構成図、第３図は第２図のコ
ントロールユニットのブロック構成図、第４図はこの実
施例の主制御回路内で実行される動作内容を説明する流
れ図である。 第５図〜第８図はこの発明の第２実施例の主制御回路内
で実行される動作内容を説明する流れ図である。 １……運転状態検出手段、２……筒内圧検出手段、３…
…過渡時判別手段、４……基本燃料噴射量演算手段、５
……筒内圧最大クランク角実際値検出手段、６……目標
値設定手段、７……過渡時補正量演算手段、８……学習
値格納手段、９……噴射量補正手段、10……偏差演算手
段、11……過渡変化量演算手段、12……除算手段、13…
…学習値書き替え手段、18……燃料噴射弁、20……空気
量センサ、21……クランク角センサ、25,25A〜25D……
筒内圧センサ、30……コントロールユニット。
明の第１実施例の機械的な構成図、第３図は第２図のコ
ントロールユニットのブロック構成図、第４図はこの実
施例の主制御回路内で実行される動作内容を説明する流
れ図である。 第５図〜第８図はこの発明の第２実施例の主制御回路内
で実行される動作内容を説明する流れ図である。 １……運転状態検出手段、２……筒内圧検出手段、３…
…過渡時判別手段、４……基本燃料噴射量演算手段、５
……筒内圧最大クランク角実際値検出手段、６……目標
値設定手段、７……過渡時補正量演算手段、８……学習
値格納手段、９……噴射量補正手段、10……偏差演算手
段、11……過渡変化量演算手段、12……除算手段、13…
…学習値書き替え手段、18……燃料噴射弁、20……空気
量センサ、21……クランク角センサ、25,25A〜25D……
筒内圧センサ、30……コントロールユニット。
フロントページの続き (72)発明者 川村 佳久 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 池浦 憲二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−54965（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】機関の運転状態を検出する手段と、この運
転状態に応じて基本燃料噴射量を演算する手段と、機関
の過渡時を判別する手段と、空燃比の過渡時補正量を演
算する手段と、この過渡時補正量に対する学習値を格納
する手段と、前記過渡時にこの学習値と前記過渡時補正
量とに応じて前記基本燃料噴射量を補正する手段と、機
関の筒内圧を検出する手段と、この筒内圧が最大となる
クランク角の実際値を検出する手段と、前記過渡時に筒
内圧が最大となるクランク角の目標値を設定する手段
と、前記過渡時にこれら実際値と目標値との偏差を演算
する手段と、機関の負荷変化量と機関の回転数の積を過
渡変化量として演算する手段と、この過渡変化量で前記
偏差を除算する手段と、この除算値に応じて前記学習値
を書き替える手段とを備えたことを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106515A JPH0751908B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106515A JPH0751908B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62261632A JPS62261632A (ja) | 1987-11-13 |
| JPH0751908B2 true JPH0751908B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=14435551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61106515A Expired - Lifetime JPH0751908B2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751908B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368734A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2939590A1 (de) * | 1979-09-29 | 1981-04-09 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur regelung der zusammensetzung des einer brennkraftmaschine zugefuehrten betriebsgemisches |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61106515A patent/JPH0751908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62261632A (ja) | 1987-11-13 |
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