JPH08189400A

JPH08189400A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH08189400A
Application number: JP32892994A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Inagaki; 浩稲垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP3641843B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料噴射制御装置に関し、使用性状や吸気系
デポジットの変化に対して燃料噴射量の過度補正係数を
学習更新してリニア型空燃比センサによるフィードバッ
ク制御性の悪化を防ぎ、過渡時の排ガス浄化性の向上を
目的とする。【構成】内燃機関１０の排気通路にリニア型空燃比セ
ンサ４を備え、その出力に応じて燃料噴射量を制御し、
内燃機関１０の運転状態が過渡か否かを検出する過渡検
出手段２１と、過渡検出後に生じる実際の空燃比と所望
の空燃比との差のうち前半の差を定量化する定量化手段
２２と、定量化された空燃比センサ４の出力に応じて過
渡補正係数を学習し更新する学習手段２３と、過渡と判
断されたとき過渡補正係数に基づいて燃料噴射量を制御
する燃料噴射制御手段２４と、を備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射制御
装置に関し、特に、内燃機関の排気通路にリニア型の空
燃比センサを備え、この空燃比センサの出力変化量から
過度時の燃料噴射量を学習して補正する内燃機関の燃料
噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に過渡時には吸気管圧力の変化に
よって壁面付着量が変化するため、壁面付着量の変化分
を補正する過渡燃料補正項を加えて燃料噴射を実行して
いる。又、蒸発特性の悪い燃料や吸気管に固着している
デポジット量が多い程壁面付着量が増加し、過渡時にお
ける上記過渡燃料補正項を修正する必要がある。そこ
で、従来より内燃機関の排気系に備えられた酸素センサ
のリッチリーン判定によって上記壁面付着量変化を予想
して上記過渡燃料補正項を学習更新する点が公知となっ
ている。

【０００３】ところで、上記酸素センサは、理論空燃比
で出力が反転するものであり、過渡時のように空燃比が
大きく変化するような運転状態では特に応答性が悪くな
る。この応答性を向上させるため、近年、空燃比全域に
渡ってリニアに出力するリニア型酸素センサと呼ばれる
空燃比センサが開発された。例えば、特開平２−６７４
４３に開示された空燃比制御装置があり、リニア型酸素
センサからリニアに出力された出力値をＰＩＤ制御でフ
ィードバックすることで空燃比全域に渡り高い応答性と
高精度な空燃比制御を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平２−６７４４３の空燃比制御装置では、燃料性状
が変わった場合や吸気デポジットが付着した場合には過
渡運転時になると空燃比が目標空燃比からずれてスパイ
クが発生する。このスパイク形状はフィードバック制御
性能の影響を大きく受け過渡運転状態の違いにより一方
向のスパイクだけで収まる場合、反対方向のスパイクが
少し出る場合、大きく出る場合、振動的に数回続く場合
がある。したがって従来の酸素センサを使った過渡燃料
補正項を学習する技術をリニア型酸素センサの空燃比制
御に適用すると燃料性状や吸気デポジットの変化による
空燃比スパイクの他にフィードバックによる影響を含め
た形で学習するため学習精度が悪い。この点を図を用い
て以下に説明する。

【０００５】図９は加速時のリニア型酸素センサの出力
波形の具体例を示す図であり、（ａ）は第１スパイク波
形、（ｂ）は第２スパイク波形、（ｃ）は第３スパイク
波形、（ｄ）は第４スパイク波形を示す図である。図９
の（ａ）は順方向スパイクのみが発生した場合を示し、
（ｂ）は順方向スパイクの他に１つの小さな逆方向スパ
イクが発生した場合を示し、（ｃ）は順方向スパイクの
他に１つの大きな逆方向スパイクが発生した場合を示
し、（ｄ）は振動スパイクが発生した場合を示す。この
ようなリニア型酸素センサの出力の変化を空燃比スパイ
クまたは単にスパイクと呼ぶ。本図は横軸に時間、縦軸
に空燃比を示す。リニア型酸素センサの出力波形の変化
について以下に説明する。時刻ｔ０に加速が開始された
と仮定すると、内燃機関（以下機関と記す）の加速時に
は燃料性状やデポジットの影響を受けて機関に供給され
る燃料噴射量は減少するのでリニア型酸素センサの出力
は時刻ｔ１に目標空燃比よりリーン側に変化する。その
変化分はフィードバック制御と壁面付着量変化とにより
補正されるので時刻ｔ２に目標空燃比となり、フィード
バック制御性能により図９の（ａ）の場合は時刻ｔ２以
降は目標空燃比で落ち着き、図９の（ｂ）〜（ｄ）の場
合は時刻ｔ２以降は今度はリッチ側に変化する。図９の
（ｂ）〜（ｄ）の場合におけるリニア型酸素センサの出
力は時刻ｔ３に目標空燃比となり、フィードバック制御
性能により図９の（ｂ）と（ｃ）の場合は時刻ｔ３以降
は目標空燃比で落ち着き、図９の（ｄ）の場合は時刻ｔ
３以降は今度はリーン側に変化し、時刻ｔ４に再びリッ
チとなり、時刻ｔ５に目標空燃比に収束する。機関の減
速時にはリッチとリーンが上述と反対になった現象が生
じる。ここで注意すべき点は、リニア型酸素センサの出
力の変化から燃料性状やデポジットの影響を補正するた
めに必要な情報は、過渡発生後の時刻ｔ１からｔ２まで
の前半部にあり、時刻ｔ２からｔ５までの後半部の情報
はフィードバック制御性能によるものである。しかしな
がら、単にフィードバック制御と壁面付着量変化とによ
る補正を行うだけでは上記後半部の空燃比スパイクを含
めて学習してしまうので、上記過渡燃料補正項は誤学習
して更新され正確な燃料噴射制御ができないという問題
が生じる。

【０００６】また、前述の壁面付着量変化を予想して上
記過渡燃料補正項を学習更新する例えば本願出願人によ
る特願平５−２９８１５９の内燃機関の燃料噴射制御装
置は、機関の運転状態を考慮せず、機関が過度状態にな
っても理論空燃比とその過度状態時の空燃比との差から
空燃比スパイクを検出するので、燃料挙動のバラツキや
燃焼変動により空燃比センサの出力が目標空燃比に応答
よく収束せずにうねりが発生している時に過渡状態にな
ると、うねりによるオフセット量が空燃比スパイクに加
算または減算され正確な空燃比スパイクの検出ができな
い。すなわち、うねりの影響を受けて上記過渡燃料補正
項を誤学習して更新するという問題がある。

【０００７】さらに、上記内燃機関の燃料噴射制御装置
は、機関の運転状態により空燃比センサから検出された
スパイクが燃料性状や吸気系のデポジットにより発生し
たものか否かが判らないないので、これら以外の原因、
例えば急加減速時に吸入空気量が増大することにより発
生するスパイクに基づいて上記過渡燃料補正項を誤学習
して更新するという問題がある。

【０００８】以上のことより本発明は、機関の過度時に
発生する空燃比スパイクの内、有効情報のみ用い、使用
する燃料の種類（燃料性状）や吸気系のデポジット量の
変化に応じて上記過渡燃料補正項を正確に学習更新して
機関の過渡時に発生する排出ガスを良好に浄化する内燃
機関の燃料噴射制御装置を提供することを主目的とす
る。

【０００９】本発明はまた、機関の運転状態を考慮し機
関が過度状態となる直前の空燃比を基準としてこれとの
差から空燃比スパイクを検出し、燃料挙動のバラツキや
燃焼変動により空燃比センサの出力にうねりが発生して
も、うねりの影響を受けて誤学習することなく正確に燃
料噴射制御でき機関の過渡時に発生する排出ガスを良好
に浄化する内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
を他の目的とする。

【００１０】本発明はさらに、機関の運転状態により空
燃比センサから検出されたスパイクが燃料性状や吸気系
のデポジットによるものでないときは上記過渡燃料補正
項の学習更新を禁止し、それゆえ正確に燃料噴射制御で
き機関の過渡時に発生する排出ガスを良好に浄化する内
燃機関の燃料噴射制御装置を提供することをその他の目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明による内
燃機関の燃料噴射制御装置の基本ブロック構成図であ
る。前記問題を解決する内燃機関の燃料噴射制御装置
は、内燃機関（以下、機関と記す）１０の排気ガスのリ
ッチリーンの度合いに対しリニアに出力信号を発生する
空燃比センサ４を機関１０の排気通路に設け、空燃比セ
ンサ４の出力に応じて燃料噴射量を補正して機関１０の
空燃比が所望の空燃比となるように制御する内燃機関の
燃料噴射制御装置において、機関１０の運転状態が過渡
か否かを検出する過渡検出手段２１と、過渡検出後に生
じる実際の空燃比と所望の空燃比との差のうち前半の差
を定量化する定量化手段２２と、定量化手段２２により
定量化された空燃比センサ４の出力に応じて燃料噴射量
を補正する過渡補正係数を学習して更新する学習手段２
３と、過渡検出手段２１により過渡と判断されたときに
は学習手段２３により更新された過渡補正係数に基づい
て燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段２４と、を備
えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置にお
いて、定量化手段２２は過度状態の発生時点における空
燃比センサ４の出力と過度状態の空燃比センサ４の出力
とを比較して定量化する。

【００１３】本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置にお
いて、学習手段２３は定量化手段２２により定量化され
た空燃比センサ４の出力と過度状態の度合いとに応じて
過度補正係数の更新を禁止する。

【００１４】

【作用】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置は、
リニアに出力信号を発生する空燃比センサ４を使って燃
料性状や吸気デポジット量が変化した場合に燃料噴射量
を補正して所望の空燃比になるように制御する。そのた
め、過渡検出手段２１により機関１０の運転状態が過渡
か否かを検出し、過渡検出後に生じる実際の空燃比と所
望の空燃比との差のうち前半の差を定量化手段２２によ
り定量化し、機関１０が過渡と判断されたとき定量化さ
れた空燃比センサ４の出力に応じて燃料噴射量を補正す
る過渡補正係数を学習手段２３により学習して更新す
る。そして過渡状態には、更新された過渡補正係数に基
づいて燃料噴射制御手段２４により燃料噴射量を制御す
る。それゆえ、使用する燃料の種類や吸気系のデポジッ
ト量の変化に応じて過渡補正係数を誤学習することなく
正確に補正できる。

【００１５】また定量化手段２２は、過度状態の発生時
点における空燃比センサ４の出力と過度状態の空燃比セ
ンサ４の出力とを比較して定量化するので、燃料挙動の
ばらつきや燃焼変動による空燃比のうねりの影響を受け
た誤学習がなくなる。

【００１６】さらに学習手段２３は、過度状態の度合い
と空燃比センサの出力とに応じて空燃比センサ４から検
出された空燃比スパイクが燃料性状や吸気系のデポジッ
トによるものでないときの過度補正係数の更新を禁止す
るので誤学習がなくなる。

【００１７】

【実施例】図２は本発明が適用される内燃機関の燃料噴
射制御装置の概略構成図である。この装置には、機関１
０の状態検出器として、スロットル弁の開度を検出する
スロットルセンサ１、気筒内に吸入される空気量から吸
気管内の空気圧を測定する吸気圧センサ２および機関１
０からの排気ガスのリッチリーンの度合いに対しリニア
に出力信号を発生するリニア型の空燃比センサ４が設け
られている。制御ユニット２０は、これらの状態検出器
の出力信号を受けて機関１０の運転状態に応じて空燃比
が所望の空燃比になるように燃料噴射弁３の開弁時間を
調節して機関１０のインテークポートへ向けて噴射する
燃料噴射量を制御する。また、制御ユニット２０は、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、等か
らなり後述する本発明の各処理を実行する。なお、触媒
５は機関１０から排出される排気ガスを浄化するもので
ある。

【００１８】また、燃料噴射制御手段２４は、次式によ
り燃料噴射時間ＴＡＵを算出し、機関１０の燃焼サイク
ル毎に算出した燃料噴射時間ＴＡＵだけ燃料噴射弁３を
開弁する。ＴＡＵ＝ＴＰ（１＋ｆ（ｄａｆ）＋ｒ＋α）ここで、ＴＰは吸入空気量と機関の回転数から求められ
る基本噴射量、ｆ（ｄａｆ）はｄａｆの関数で表される
フィードバック補正係数を示す。その関数の例としてｆ
（ｄａｆ）＝ｋ×ｄａｆ（ｋはｄａｆの係数、ｄａｆは
リニア型酸素センサの出力と基準値との偏差）がある。
またｒは過渡と検出されたときに燃料噴射量を補正する
過度補正係数、αはその他の補正係数を示す。

【００１９】図３は本発明による過渡補正係数学習初期
化ルーチンを示す図である。この初期化ルーチンは本発
明による過渡補正係数学習ルーチンを実行する前、例え
ば機関の始動時に下記の（１）〜（５）の各フラグをそ
れぞれ０に初期設定する。（１）スパイク状態識別変数 afState=0 （２）スパイク検出処理実行カウンタ count=0 （３）スパイク継続カウンタ afcnt=0 （４）スパイク極値 dafmax=0 （５）スパイク検出フラグ flgSpike=0 なお、これらのフラグの説明は後述する。

【００２０】図４は本発明による過渡補正係数学習ルー
チンの前半フローチャートであり、図５はその後半フロ
ーチャートであり、図６は過度補正係数更新ルーチンの
フローチャートであり、図７はスパイク検出後の処理ル
ーチンのフローチャートである。図４から図７において
３桁で示される数字はステップ番号を示す。また、これ
らのルーチンは所定時間周期または所定クランク角周期
毎に実行される。なお、図１で説明した内燃機関の運転
状態が過度か否かを判別する過渡検出手段２１はステッ
プ１１１の処理により行われる。機関１０の過度状態の
度合いの定量化はステップ１２３〜１２６の処理により
行われる。過渡検出手段２１が機関１０の運転状態は過
度であると判別したときの定量化手段２２による空燃比
センサ４の出力変化量の定量化はステップ２０１〜３０
１の処理により行われる。学習手段２３はステップ１４
１、１４２および１５１、１５２の処理により行われ、
定量化手段２２により定量化された空燃比センサの出力
変化量に応じて燃料噴射量の過度補正係数を学習更新す
る。燃料噴射制御手段２４は学習手段２３により更新さ
れた過度補正係数を用いて前述の燃料噴射時間ＴＡＵを
算出して機関１０の燃焼サイクル毎に算出した燃料噴射
時間ＴＡＵだけ燃料噴射弁３を開弁する。

【００２１】最初に、図４を参照しつつ過渡補正係数学
習ルーチンの前半フローチャートを説明する。先ず空燃
比センサ４の出力信号を読み取り空燃比レジスタafにそ
の読み取ったデータAFを書き込む（ステップ１０１）。
次に、吸気圧センサ２の出力信号から読み取った今回の
吸気圧データpmと、前回の吸気圧データpmold の差、す
なわち吸気圧差分 dpmをdpm=pm-pmoldから算出して記憶
し、pmold をpmで更新する（ステップ１０２）。ステッ
プ１０３では、フューエルカット中かエバポパージ中か
を判別し、ＹＥＳのときはこの過渡補正係数学習ルーチ
ンから除外してステップ１６１へ進み、変数の終了処理
を実行し( ステップ１６１）て終了し、ＮＯのときはス
テップ１０４へ進む。ステップ１６１の変数の終了処理
では、count=0 、afcnt=0 、dafmax=0、flagSpike=0 の
設定を行う。これは afStateフラグの値のみをそのまま
保持し他のフラグを初期化することに相当する。

【００２２】ステップ１０４において、スパイク検出処
理実行カウンタ countの値が０か所定回数CNT か、また
はその中間かを判別し、( i ) countの値が０のときは
ステップ１１１へ、( ii) ０とCNT の中間のときはステ
ップ１２１へ、(iii) CNT のときはステップ１３１へそ
れぞれ進む。

【００２３】( i ) count の値が０のとき、すなわちス
パイク検出処理をまだ実行していないとき、機関の運転
状態が加速状態であると判別する加速判別値ACCEL およ
び減速状態であると判別する減速判別値DECEL と吸気圧
差分dpm の値とを比較し（ステップ１１１）、前述の吸
気圧差分dpm がdpm ＞ACCEL のときは加速状態とみなし
加減速識別変数 state=2と設定し（ステップ１１２）て
ステップ１１５へ進む。dpm ＜DECEL のときは減速状態
とみなし加減速識別変数 state=1と設定し（ステップ１
１３）てステップ１１５へ進む。DCCEL ≦dpm ≦AECEL
のときは state=0と設定し（ステップ１１４）て終了す
る。ステップ１１５では、スパイク検出処理を実行する
ため次の変数設定を行う。すなわち、count=1 、dpmmax
=0、afref=af、flgSpike=1と設定する。ここで、count
はスパイク検出処理の実行回数を示し、dpmmaxは加速状
態と判別されたときはdpm の最大値を示し減速状態と判
別されたときはdpm の最小値を示す。afref は空燃比ス
パイクを計算するための基準空燃比を示し、flgSpikeは
加減速検出時にセットされ、加減速後の最初のスパイク
検出後にクリアされるスパイク検出フラグフラグを示
す。

【００２４】( ii) count の値が０とCNT の中間のと
き、すなわち加減速が一度検出されてcount の値が１に
なるとステップ１２１でflgSpikeを判定しスパイク検出
済みのとき（flgSpike=0）は countをカウントアップし
（ステップ１２８）て終了する。スパイク未検出のとき
（flgSpike=1）は機関の運転状態が定常・減速・加速の
何れであるかを判別する（ステップ１２２）。state=1
の減速状態のときは吸気圧差分dpm の最小値を検出し d
pmmax に記憶する( ステップ１２３、１２４）。state=
2の加速状態のときはdpm の最大値を検出しdpmmaxに記
憶する（ステップ１２５、１２６）。state=0 の定常状
態のときはそのままステップ１２７へ進む。ステップ１
２７では、加減速検出時点の基準の空燃比A/F(=afref)
と今回の空燃比A/F(=af)との差から求められる空燃比ス
パイクdaf=af-afrefを計算してステップ２０１へ進む。
なお、基準の空燃比afref は例えば加減速検出時点の空
燃比である。定量化手段２２は、このようにステップ１
２７により過渡状態直前の空燃比センサ出力の平均値af
ref とその過渡状態の時の空燃比センサ出力値afとを比
較するのでうねりの影響を受けない。次に、過渡補正係
数学習ルーチンの前半に属する過渡補正係数更新ルーチ
ンを図６を参照しつつ以下に説明する。

【００２５】(iii) スパイク検出処理を所定回数CNT だ
け実行したとき（count=CNT ）、ステップ１３１では、
スパイク検出フラグflgSpikeを判定し、加減速検出後に
スパイクが検出されたとき（flagSpike=0 ）はスパイク
の極値dafmaxが所定値DAFMAXより大か否かを判別し（ス
テップ１３２）、加減速検出後のスパイク未検出のとき
（flagSpike=1 ）は変数の終了処理を実行し（ステップ
１６１）て終了する。ステップ１３１のflagSpike=1 の
場合はスパイクがCNT 回継続していることを表すがこの
ようなスパイクは燃料性状や吸気系のデポジット変化に
よるものとは考えられないので過度補正係数の更新処理
ルーチンを終了することを意味する。次いでステップ１
３２で、その判別結果がＹＥＳのときは、学習の指標su
m としてスパイク継続時間afcnt とスパイクの極値dafm
axの積 afcnt×dafmaxを計算し（ステップ１３３）てス
テップ１３４へ進み、判別結果がＮＯのときは変数の終
了処理を実行し（ステップ１６１）て終了する。ステッ
プ１３２は、スパイクの極値dafmaxが所定値DAFMAXより
小さいときには、このスパイクは燃料性状や吸気系のデ
ポジット変化によるものとは考えられないので過度補正
係数の更新処理ルーチンを終了することを意味する。学
習手段２３は、このようにステップ１３１、１３２によ
り空燃比センサ４の出力変化量に応じて過渡補正係数の
学習更新を禁止する。

【００２６】図８は本発明による学習指標と更新幅の関
係を示すマップであり、（Ａ）は加速時のマップ、
（Ｂ）は減速時のマップである。下記の処理ステップ１
４１、１４２、１５１、１５２においてこれらのマップ
は使用される。ステップ１３４において、過渡の度合い
を表す加速最大値または減速最小値dpmmaxが( i ) 所定
の加速範囲内 ACCmin ＜dpmax ＜ACCmaxのとき、図８の
（Ａ）で示すマップ１からsum に対応する過度補正係数
の更新幅DRを求め（ステップ１４１）て更新する（ステ
ップ１４２）。dpmmaxの値が( ii) 所定の減速範囲内DE
Cmax＜dpmax ＜DECminのとき、図８の（Ｂ）で示すマッ
プ２からsum に対応する過度補正係数の更新幅DR' を求
め（ステップ１５１）て更新する（ステップ１５２）。
ステップ１４２または１５２の後、変数の終了処理を実
行し（ステップ１６１）て終了する。dpmmaxの値が (ii
i)前記所定範囲内でないとき、更新処理を実行せず変数
の終了処理を実行し（ステップ１６１）て終了する。

【００２７】このように学習手段２３は、ステップ１３
４により過渡の度合いに応じて、例えば急加減速時のよ
うな吸入空気量の先読み誤差が大きくなることが原因で
空燃比スパイクが発生したときに過度補正係数の学習更
新を禁止する。

【００２８】次に、図５を参照しつつ過渡補正係数学習
ルーチンの後半フローチャートを説明する。ステップ２
０１において、スパイクdaf の値が、( i ) ｜daf ｜≦
DAFであるスパイクなしか、( ii) daf＞DAF であるリ
ーンスパイクか、または(iii) daf ＜-DAFであるリッチ
スパイクかの何れかを判別する。

【００２９】( i ) のスパイクなしと判別されたとき、
スパイク状態識別フラグafState が０あるいは１または
２かを判別し( ステップ２１１）、afState が０（スト
イキ）と判別されたときはステップ３０１へ進む。afSt
ate が１（リッチ）または２（リーン）と判別されたと
きは図７に示すスパイク検出後の処理ルーチンを実行し
（ステップ２１２）、afState を０（ストイキ）に設定
し（ステップ２１３）てステップ３０１へ進む。ステッ
プ３０１では、カウンタcount を１つカウントアップし
て終了する。

【００３０】( ii) のリーンスパイクと判別されたと
き、スパイク状態識別フラグafStateが０か１か２かを
判別し( ステップ２２１）、第一にafState が０（スト
イキ）と判別されたときはリーンスパイクが発生し始め
たことを意味するのでスパイク継続カウンタafcnt を１
に設定してスパイク極値dafmaxに初期値daf を設定する
（ステップ２２２）。次いでafState を２に設定し（ス
テップ２２５）、カウンタcount を１つカウントアップ
し（ステップ３０１）て終了する。第二にafState が１
（リッチ）と判別されたときは、スパイクがリッチから
リーンに遷移した状態、すなわちリッチスパイクが終了
したことを意味するのでスパイク検出後の処理を実行す
る（ステップ２２３）。次いでステップ２２５、３０１
を実行して終了する。第三にafState が２（リーン）と
判別されたときは、リーンスパイクが継続しているので
スパイク継続カウンタafcnt の値を1 つカウントアップ
する（ステップ２２４）。次いでスパイクdaf の値とス
パイク極値dafmaxと比較（daf ＞dafmax）し（ステップ
２２６）、daf ＞dafmaxのときはリーンスパイクの最大
値を設定し（ステップ２２７）てステップ３０１を実行
して終了し、daf ≦dafmaxのときはステップ３０１を実
行して終了する。

【００３１】(iii) のリッチスパイクと判別されたと
き、スパイク状態識別フラグafStateが０か１か２かを
判別し( ステップ２３１）、第一にafState が０（スト
イキ）と判別されたときは、リッチスパイクが発生し始
めたことを意味するのでスパイク継続カウンタafcnt を
１に設定してスパイク極値dafmaxに初期値daf を設定す
る（ステップ２３２）。次いでafState を１に設定し
（ステップ２３５）、カウンタcount を１つカウントア
ップし（ステップ３０１）て終了する。第二にafState
が２（リーン）と判別されたときは、スパイクがリーン
からリッチに遷移した状態、すなわちリーンスパイクが
終了したことを意味するのでスパイク検出後の処理を実
行する（ステップ２３３）。次いでステップ２３５、３
０１を実行して終了する。第三にafState が１（リッ
チ）と判別されたときは、リッチスパイクが継続してい
るのでスパイク継続カウンタafcnt の値を1 つカウント
アップする（ステップ２３４）。次いでスパイクdaf の
値とスパイク極値dafmaxと比較（daf ＜dafmax）し（ス
テップ２３６）、daf ＜dafmaxのときはリーンスパイク
の最大値を設定し（ステップ２３７）てステップ３０１
を実行して終了し、daf ≧dafmaxのときはステップ３０
１を実行して終了する。

【００３２】最後に、スパイク検出後の処理ルーチンを
図７のフローチャートを参照しつつ説明する。スパイク
継続カウンタafcnt の値と所定値AFCNT の値とを比較し
（ステップ５０１）、 afcnt＞AFCNT のときは有効なス
パイクとみなし加減速後にクリアされるスパイク検出フ
ラグ flgSpike を０にクリアする（ステップ５０２）。
afcnt≦AFCNT のときはノイズの発生とみなしスパイク
継続カウンタ afcntを０とし、かつスパイク極値 dafma
x を０とする（ステップ５０３）。

【００３３】本発明の定量化手段２２は、過渡状態と判
別される前半部分の空燃比センサ４の出力のみをステッ
プ２０１〜３０１の処理により読み取り、読み取ったデ
ータを用いてステップ１４１、１４２、１５１、１５２
により過渡補正係数を算出する。すなわち、燃料性状、
吸気系のデポジット変化によるものとは考えられないス
パイク後半部分の空燃比センサ４の出力を読み取ること
なく過渡補正係数を算出するので誤学習されない。

【００３４】本実施例の定量化手段２２は、目標となる
理論空燃比と過度状態の空燃比センサの出力とを比較し
て空燃比センサの出力を定量化するのでなく、ステップ
１２７の処理により、過度状態の発生時点の空燃比セン
サの出力と過度状態時の空燃比センサの出力とを比較し
て空燃比センサの出力を定量化する。それゆえ、燃料挙
動のばらつきや燃焼変動による空燃比のうねりの影響を
受けずに空燃比スパイクを定量化することができる。

【００３５】本実施例の学習手段は、ステップ１３１、
１３２の処理により、燃料性状や吸気系デポジットの変
化が原因で発生した空燃比スパイクかどうかを判別して
過渡補正係数の更新を実行・禁止しているため誤学習を
防げる。また、ステップ１３４の処理により、急加減速
時の吸入空気量の先読み誤差が大きくなることが原因で
発生する空燃比スパイクを除外することができるため、
燃料性状や吸気系デポジットの変化に対して正確に学習
できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
燃機関の排気通路にリニア型空燃比センサを備え、使用
する燃料の種類や吸気系のデポジットの変化に対する空
燃比制御性能の悪化を防ぎ、機関の過渡時の排出ガスを
良好に浄化する内燃機関の燃料噴射制御装置が提供でき
る。

【００３７】また本発明によれば、定量化手段が過度状
態の発生時点の空燃比センサの出力と過度状態の空燃比
センサの出力とを比較して定量化するので、燃料挙動の
ばらつきや燃焼変動による空燃比のうねりの影響を受け
た誤学習がなくなり、過渡時の排出ガスの浄化性が向上
する。

【００３８】さらに本発明によれば、定量化手段により
定量化された空燃比センサの出力と過度状態の度合いと
に応じて、学習手段による過度補正係数の学習更新を禁
止するので、空燃比センサから検出されたスパイクが燃
料性状や吸気系のデポジットの変化によるものでないと
きの学習を除外でき、過渡時の排出ガスの浄化性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の基
本ブロック構成図である。

【図２】本発明が適用される内燃機関の燃料噴射制御装
置の概略構成図である。

【図３】本発明による過渡補正係数学習初期化ルーチン
を示す図である。

【図４】本発明による過渡補正係数学習ルーチンの前半
フローチャートである。

【図５】本発明による過渡補正係数学習ルーチンの後半
フローチャートである。

【図６】本発明による過度補正係数更新ルーチンのフロ
ーチャートである。

【図７】本発明によるスパイク検出後の処理ルーチンの
フローチャートである。

【図８】本発明による学習指標と更新幅のマップであ
り、（Ａ）は加速時のマップ、（Ｂ）は減速時のマップ
である。

【図９】加速時のリニア型酸素センサの出力波形の具体
例を示す図であり、（ａ）は第１スパイク波形、（ｂ）
は第２スパイク波形、（ｃ）は第３スパイク波形、
（ｄ）は第４スパイク波形を示す図である。

【符号の説明】１…スロットルセンサ２…吸気圧センサ３…燃料噴射弁４…空燃比センサ５…触媒１０…内燃機関２０…制御ユニット２１…過渡検出手段２２…定量化手段２３…学習手段２４…燃料噴射制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関（１０）の排気ガスのリッチリ
ーンの度合いに対しリニアに出力信号を発生する空燃比
センサ（４）を該内燃機関の排気通路に設け、該空燃比
センサの出力に応じて燃料噴射量を補正して該内燃機関
の空燃比が所望の空燃比となるように制御する内燃機関
の燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の運転状態が過渡か否かを検出する過渡検
出手段（２１）と、過渡検出後に生じる実際の空燃比と所望の空燃比との差
のうち前半の差を定量化する定量化手段（２２）と、前記定量化手段により定量化された前記空燃比センサの
出力に応じて前記燃料噴射量を補正する過渡補正係数を
学習して更新する学習手段（２３）と、前記過渡検出
手段により過渡と判断されたときには前記学習手段によ
り更新された前記過渡補正係数に基づいて前記燃料噴射
量を制御する燃料噴射制御手段（２４）と、を備えたこ
とを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】前記定量化手段（２２）は、前記過度状
態の発生時点における前記空燃比センサの出力と該過度
状態の空燃比センサの出力とを比較して定量化する請求
項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】前記学習手段（２３）は、前記定量化手
段により定量化された前記空燃比センサの出力と前記過
度状態の度合いとに応じて前記過度補正係数の更新を禁
止する請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。