JPH0828326A

JPH0828326A - 空燃比学習制御方法

Info

Publication number: JPH0828326A
Application number: JP16797794A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Iida; 隆弘飯田; Toshio Yamamoto; 俊夫山本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-01-30
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JP3217923B2

Abstract

(57)【要約】【目的】学習補正値の更新精度を高める。【構成】スロットルバルブの開度とエンジンの回転数と
に基づいて決定される基本噴射量及びエンジンの回転数
に基づいて区成される学習領域をエンジンの運転状態よ
り判定し、エンジンの運転状態に応じた学習領域の学習
補正値を更新し、少なくとも更新した学習補正値と基本
噴射量とに基づいて燃料噴射量を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンの回転数とスロットルバルブの開度に基づいて燃
料噴射量を決定する空燃比制御方法における学習補正値
の学習制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの回転数とスロットルバ
ルブの開度とに基づいて基本燃料噴射量を決定する空燃
比制御方法がある。このような空燃比制御方法として、
例えば、特開昭６３−２９０３９号公報に記載のものの
ように、スロットルバルブの開度とエンジンの回転数と
をパラメータとする運転領域毎に対応する吸入空気量を
記憶しておき、運転時の前記開度と回転数とを検出し
て、それぞれの検出値に対応する記憶された吸入空気量
を検索して、その検索された吸入空気量とスロットルバ
ルブをバイパスするバイパス通路の開閉弁の開成あるい
は閉成状態に応じて設定される吸入空気量とに基づいて
燃料噴射量を決定するものが知られている。このよう
に、燃料噴射量を決定する際にバイパス通路を流れる吸
入空気量を加味することにより、サージタンクに入った
空気量をほぼ正確に把握して燃料噴射量を決定すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな、エンジンの回転数とスロットルバルブの開度とに
基づいて基本燃料噴射量を決定するものにあっては、吸
気圧を検出しないので、例えば学習補正値を設定する場
合、エンジンの回転数と吸気圧とにより学習補正値を設
定するもののように、エンジンの回転数とスロットルバ
ルブの開度とにより学習補正値を設定するものが考えら
れる。しかしながら、スロットルバルブの開度をパラメ
ータとして学習補正値を設定する場合、開度が小さい領
域ではスロットルバルブの開度の変化に対して運転領域
が変わるものの、大きな領域では開度の変化に対して運
転領域の変化が小さく、対応が困難なことがある。それ
ゆえ、学習補正値を規定する学習領域を設定する場合
に、スロットルバルブの開度とエンジン回転数とにより
学習領域を設定すると、スロットルバルブの開度か小さ
い領域では十分な学習領域を設定することができるもの
の、その開度が大きい領域では開度の大きさに応じて吸
気圧が変化しないために、好ましく学習領域が設定でき
なかった。

【０００４】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るエンジンの空燃比学習制御
方法は、スロットルバルブの開度とエンジンの回転数と
に基づいて決定される基本噴射量及びエンジンの回転数
に基づいて区成される学習領域をエンジンの運転状態よ
り判定し、エンジンの運転状態に応じた学習領域の学習
補正値を更新し、少なくとも更新した学習補正値と基本
噴射量とに基づいて燃料噴射量を演算することを特徴と
する。

【０００６】

【作用】このような構成のものであれば、学習領域を、
基本噴射量とエンジン回転数とにより区成することによ
り、実質的に吸気圧とエンジン回転数とにより設定する
ものと同等のものとなる。つまり、基本噴射量は、スロ
ットルバルブの開度とエンジン回転数とに基づいて決定
されるため、運転状態に応じた吸気圧を反映したものと
なる。その基本噴射量とエンジン回転数とにより学習領
域を設定することにより、間接的に吸気圧とエンジン回
転数とで設定することになる。そして、エンジンの運転
状態から判定した学習領域の学習補正値を更新して、少
なくともその学習補正値と基本噴射量とに基づいて燃料
噴射量を演算するので、スロットルバルブの開度の変化
に対して実際のエンジンの運転状態の変化が追従してい
ないような場合でも、確実にそのエンジンの運転状態に
合わせて更新を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【０００８】図１に概略的に示したエンジン１００は自
動車用のもので、サージタンク１２を含むその吸気系１
には、図示しないアクセルペダルに応動して開閉するス
ロットルバルブ２を配設するとともに、このスロットル
バルブ２を迂回するバイパス通路３を設け、このバイパ
ス通路３にアイドル回転数制御用の空気流量制御弁たる
流量制御弁４を介設している。この実施例のバイパス通
路３は、流量制御弁４を迂回する補助通路３１を有して
おり、その補助通路３１には補助流量制御弁３２が設け
られている。流量制御弁４は、大流量ＶＳＶと略称され
る電子開閉式のものであって、その端子４ａに印加する
駆動電圧の演算デューティ比ＤＩＳＣを制御することに
よって、その実質的な開度を連続的に開閉変化させるこ
とができ、それによって前記バイパス通路３の空気流量
を調整し得るようになっている。つまり、バイパス通路
３とこの流量制御弁４との一組により、通常ならばアイ
ドル運転時の暖機補正増量を含む各補正項目に対して設
けられるバイパス系路を実質的に一本化している。な
お、補助流量制御弁３２は、流量制御弁４とは異なり、
例えば制御電気信号がオンの時に開成し、オフで閉成す
るバキュームスイッチングバルブからなり、エアコンの
ような比較的大きな負荷がかかった際に開成するように
構成されている。そして、前記演算デューティ比ＤＩＳ
Ｃは、それらのことを含んで、暖機補正増量である水温
補正量ＤＡＡＶ、回転フィードバック（Ｆ／Ｂ）補正量
ＤＦＢ等を加減算することにより決定されている。

【０００９】吸気系１にはさらに、燃料噴射弁５が設け
てあり、この燃料噴射弁５や前記流量制御弁４を、電子
制御装置６により制御するようになっている。

【００１０】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されている。記憶装置８に
は、エンジン１００を制御するためのプログラムと、イ
ンジェクタ最終通電時間Ｔを演算する際に必要なデータ
である、エンジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＡとを
パラメータとして、主基本噴射時間ＴＰＴＡを決定する
ための二次元マップからなる第１マップと、エンジン回
転数ＮＥと演算デューティ比ＤＩＳＣとをパラメータと
して、補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣを決定するための二
次元マップからなる第２マップと、エンジン回転数ＮＥ
をパラメータとして負荷時補正噴射時間ＴＰＶＳＶを決
定するための一次元マップからなる第３マップとが、少
なくとも記憶されている。しかしてその入力インターフ
ェース９には、エンジン回転数ＮＥを検出するための回
転数センサ１４から出力される回転数信号ｂ、車速を検
出するための車速センサ１５から出力される車速信号
ｃ、スロットルバルブ２の開度ＴＡを検出するためのス
ロットル開度センサ１６から出力される開度信号ｄ、エ
ンジン温度としてのエンジンの冷却水温を検知するため
の水温センサ１７から出力される水温信号ｅ等が入力さ
れる。また、出力インターフェース１１からは、燃料噴
射弁５に対して、演算された燃料噴射時間に対応する駆
動信号ｆが、また流量制御弁４に対しては、後述する演
算デューティ比ＤＩＳＣに基づく制御信号ｇが、補助流
量制御弁３２に対しては開成信号ｈがそれぞれ出力され
る。なお、図示しないが、電子制御装置６には、入力さ
れるアナログ信号をディジタルデータに変換するための
Ａ／Ｄコンバータが内蔵されており、開度信号ｄや水温
信号ｅ等を一定の間隔でディジタルデータに変換して、
中央演算処理装置７に出力するものである。

【００１１】電子制御装置６には、スロットル開度セン
サ１６と回転数センサ１４からのそれぞれの信号を主な
情報として主基本噴射時間ＴＰＴＡを決定し、その主基
本噴射時間ＴＰＴＡに各種の補正量を考慮して基本噴射
時間ＴＰを決定し、さらに主基本燃料噴射量ＴＰを基に
演算される有効噴射時間ＴＡＵよりインジェクタ最終通
電時間Ｔを演算し、演算されたインジェクタ最終通電時
間Ｔにより燃料噴射弁５を制御して負荷に応じた燃料を
該燃料噴射弁５から吸気系１に噴射させるためのプログ
ラムが内蔵されている。基本噴射時間ＴＰは、スロット
ルバルブ２の開度ＴＡとエンジン回転数ＮＥとに基づい
て主基本噴射時間ＴＰＴＡを決定し、流量制御弁４及び
補助流量制御弁３２の開度を検出し、検出した流量制御
弁４及び補助流量制御弁３２の開度とエンジン回転数Ｎ
Ｅとに基づいてバイパス通路３のバイパス空気流量に応
じた補正噴射量を決定し、基本噴射時間ＴＰと補正噴射
量とから演算されるようプログラミングしてある。さら
に、このようにして演算された基本噴射時間ＴＰを基に
演算される有効噴射時間ＴＡＵについては、学習領域に
設定される学習補正量たるＡ／Ｆ学習値ＫＧｉを含む各
種の補正係数により基本補正時間ＴＰを補正して決定さ
れる。Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉの学習については、スロット
ルバルブ２の開度ＴＡとエンジンの回転数ＮＥとに基づ
いて基本噴射量を決定し、基本噴射量とエンジンの回転
数ＮＥとに基づいて学習領域を設定し、エンジンの運転
状態に応じた学習領域の学習補正量を更新するプログラ
ムにより行われる。

【００１２】この空燃比学習制御及び燃料噴射量演算プ
ログラムの概略構成を、図２〜３に示す。

【００１３】基本噴射時間ＴＰは、下式により演算され
る。

【００１４】 TP=TPTA(NE,TA)+TPISC(NE,DISC)*KTPTA(TPTA,DISC) +TPVSV(NE)*KTPVSV(TPTA) （１）ただし、ＴＰＩＳＣ；エンジン回転数ＮＥと流量制御弁
３の開度（演算デューティ比ＤＩＳＣが該当する）とに
より決まる補助基本噴射時間、ＴＰＶＳＶ；補助流量制御弁３２の開成／閉成（ＯＮ／
ＯＦＦ）とエンジン回転数ＮＥとにより決まる負荷時補
正噴射時間、ＫＴＰＴＡ；主基本噴射時間ＴＰＴＡ及び流量制御弁３
の開度に基づく主負荷補正係数、ＫＴＰＶＳＶ；主基本噴射時間ＴＰＴＡに基づく従負荷
補正係数。この実施例では、式（１）の第２項及び第３項の合計が
上記したバイパス通路３のバイパス空気流量に応じた補
正噴射量となる。

【００１５】また、有効噴射時間ＴＡＵは、下式により
演算される。

【００１６】 TAU=TP*FAF*KGi*ETC （２）ただし、ＦＡＦ；Ａ／Ｆフィードバック補正係数、ＥＴＣ；吸気温度補正係数、暖機増量補正係数等を含む
その他の補正係数。

【００１７】学習領域ＫＧｉｊは、図４に示すように、
基本噴射時間ＴＰとエンジン回転数ＮＥとにより区成さ
れている。この場合、基本噴射時間ＴＰは、上記の式
（１）により演算された値が採用され、バイパス通路３
の空気量を考慮した値になっている。この実施例では、
基本噴射時間ＴＰの全体を４分割し、またエンジン回転
数ＮＥの全域を４分割して、エンジンの運転領域を１６
の学習領域ＫＧｉｊに区成して、記憶装置８に２次元マ
ップの形式でその学習領域ＫＧｉｊを設定している。そ
して、それぞれの学習領域ＫＧｉｊには、Ａ／Ｆ学習値
ＫＧ１〜ＫＧ１６が設定されている。

【００１８】エンジンがアイドル運転状態にある場合、
次の手順により燃料噴射量が決定されて燃料噴射制御が
行われる。まず、ステップＰ１では、基本噴射時間ＴＰ
を計算する。基本噴射時間ＴＰは上記の式（１）により
演算する。詳細については図を交えて後述する。ステッ
プＰ２では、このときのエンジンの運転状態に応じた各
種補正係数を計算する。すなわち、始動後の運転状態で
あれば始動後増量補正係数や暖機増量補正係数を、ま
た、燃料カットからの復帰時であれば燃料カット復帰時
補正係数や同増量補正係数等を計算する。ステップＰ３
では、Ａ／Ｆ学習値ＫＧを計算する。このＡ／Ｆ学習値
ＫＧは、それぞれの学習領域ＫＧｉｊに保存されている
Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉを、例えば学習領域ＫＧｉｊのＡ／
Ｆ学習値ＫＧｉにおける平均値に加算して算出する。ス
テップＰ４では、ステップＰ２において算出された各種
の補正係数及びＡ／Ｆ学習値ＫＧを用いて有効噴射時間
ＴＡＵを計算し、算出されたインジェクタ最終通電時間
Ｔにより燃料噴射弁５を制御して、燃料噴射を実行す
る。

【００１９】基本噴射時間ＴＰの計算は以下のとおりで
ある。まず、ステップＳ１では、エンジン回転数ＮＥと
スロットル開度ＴＡとから、第１マップにおいて４点補
間をして主基本噴射時間ＴＰＴＡを決定する。すなわ
ち、エンジン回転数ＮＥを検出し、その検出したエンジ
ン回転数ＮＥが第１マップ上に２点で設定されるどの回
転数領域に属するかを判定し、かつスロットル開度ＴＡ
を検出し、その検出したスロットル開度ＴＡが第１マッ
プ上に２点で設定されるどの開度領域に属するかを判定
し、回転数領域と開度領域との両方により規定される領
域に設定された値を、今回の主基本噴射時間ＴＰＴＡと
して採用する。この後ステップＳ２では、同様にして、
エンジン回転数ＮＥと演算デューティ比ＤＩＳＣとか
ら、第２マップにおいて４点補間をして補助基本噴射時
間ＴＰＩＳＣを決定する。このステップにおける４点補
間の方法も、ステップＳ１におけるものと同様である。

【００２０】このようにして主基本噴射時間ＴＰＴＡと
補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣとが決定すると、ステップ
Ｓ３において、主基本噴射時間ＴＰＴＡの値よりその時
の負荷の状態を判定し、判定した負荷の大きさに応じて
増減される主負荷補正係数ＫＴＰＴＡを算出する。さら
に、補助通路３１の空気流量を決定するために、ステッ
プＳ４では、この時点のエンジン回転数ＮＥより負荷時
補正噴射量ＴＰＶＳＶを第３マップを補間して決定す
る。また、ステップＳ３と同様にしてステップＳ５で
は、主基本噴射時間ＴＰＴＡから判定した負荷の大きさ
に応じて従負荷補正係数ＫＴＰＶＳＶを算出する。

【００２１】次にステップＳ６では、基本噴射時間ＴＰ
として主基本噴射時間ＴＰＴＡを一時記憶し、ステップ
Ｓ７において、この基本噴射時間ＴＰに、補助基本噴射
時間ＴＰＩＳＣに主負荷補正係数ＫＴＰＴＡを乗じた値
を加算して、新たに基本噴射時間として記憶する。この
ようにして主基本噴射時間ＴＰＴＡと主負荷補正係数Ｋ
ＴＰＴＡにより補正された補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣ
との和により、スロットルバルブ２と流量制御弁４とを
介してサージタンク１２に吸入される空気量が決定さ
れ、ステップＳ８で、残る補助流量制御弁３２を介して
吸入される空気量があるのかないのかを、補助流量制御
弁３２が開成しているか否かにより判定し、開成してい
る場合はステップＳ９に進み、閉成している場合はこの
ままでこのルーチンを終了する。補助流量制御弁３２が
開成している場合、ステップＳ９では、この時点で記憶
されている基本噴射時間ＴＰに、負荷時補正噴射時間Ｔ
ＰＶＳＶに従負荷補正係数ＫＴＰＶＳＶを乗じた後加算
して、負荷がかかっている場合の最終的な基本噴射時間
ＴＰを演算する。

【００２２】次に、Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉの更新は、ステ
ップＫ１において、この時点におけるエンジンの運転状
態から学習領域ＫＧｉｊの基本噴射時間ＴＰの区分を判
定する。ステップＫ２では、学習領域ＫＧｉｊにおける
エンジン回転数ＮＥの区分を判定する。ステップＫ３で
は、判定した基本噴射時間ＴＰとエンジン回転数ＮＥと
の区分から学習領域ＫＧｉｊを判定する。なお、Ａ／Ｆ
学習値ＫＧｉの更新における計算方法は、この分野で広
く知られている方法を利用するものであってよい。一例
としては、まずＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦの
スキップ毎、つまり空燃比がリーンからリッチあるいは
リッチからリーンに変化した際にＡ／Ｆフィードバック
補正係数ＦＡＦを瞬時に切り替える毎に、前回のスキッ
プ直前値と今回のスキップ直前値との相加平均を求め
る。そして、エンジンの運転状態がどの学習領域ＫＧｉ
ｊにあるかを検出し、Ａ／Ｆフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦのスキップ毎に、相加平均の大小により学習領域Ｋ
ＧｉｊのＡ／Ｆ学習値ＫＧｉを増減し、得られた値を次
回の更新時まで保存する。

【００２３】今、アイドル運転中で、かつエアコン等の
大きな負荷がない場合は、制御は、ステップＳ１〜７と
進み、ステップＳ８を実行後他のルーチンに進む。この
場合には、基本噴射時間ＴＰは、エンジン回転数ＮＥと
スロットル開度ＴＡとで決定される主基本噴射時間ＴＰ
ＴＡと、エンジン回転数ＮＥとパイパス通路３の流量制
御弁４の開度である演算デューティ比ＤＩＳＣとで決定
される補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣとに基づいて決定さ
れる。これとは逆に、エアコンが使われている場合は、
その分アイドルアップする必要があるため、補助流量制
御弁３２が開成され、したがって制御は、ステップＳ１
〜９と進む。この場合には、ステップＳ７及びステップ
Ｓ９を実行することにより、上記の式（１）により基本
噴射時間ＴＰが演算されることになる。

【００２４】Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉは、フィードバック制
御運転中において、学習のタイミングになった場合に、
制御は、ステップＫ１〜Ｋ４と進み、その時のそれぞれ
の負荷の状態において演算された基本噴射時間ＴＰとそ
の時のエンジン回転数ＮＥとから学習領域ＫＧｉｊを判
定し、所定の計算によりその学習領域ＫＧｉｊのＡ／Ｆ
学習値ＫＧｉを更新する。

【００２５】このように、エンジン回転数ＮＥと流量制
御弁４の開度（演算デューティ比ＤＩＳＣ）とに基づい
て決定される補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣ及び開成して
いる際のエンジン回転数ＮＥに基づいて決定される負荷
時補正噴射時間ＴＰＶＳＶを、主基本噴射時間ＴＰＴＡ
より求めたその時点における負荷の状態に基づいて補正
し、主補正噴射時間ＴＰＴＡをその補正された補助基本
噴射時間ＴＰＩＳＣ及び負荷時補正噴射時間ＴＰＶＳＶ
で補正するので、エンジン１００の運転状態を反映した
状態でバイパス通路３の吸入空気量が演算でき、空燃比
がリーンになることを防止することができる。また、ス
ロットルバルブを迂回するバイパス通路を通過する吸入
空気量に対して、エンジンの回転数に応じて補助噴射量
を決定することにより、常にサージタンクに流入する流
入空気量と燃料噴射量とが対応することとなり、空燃比
がリーンになることを防止でき、良好なドライバビリテ
ィを確実に発揮することができる。

【００２６】また、Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉは、エンジン回
転数ＮＥと基本噴射時間ＴＰとに基づいて区成された学
習領域ＫＧｉｊにて設定するので、実質的に吸気圧を反
映した学習領域での学習が可能となり、燃料噴射量のず
れの修正を容易にすることができる。また、アイドル運
転中を含め、バイパス通路３を通過する空気量に変化が
あっても、基本噴射時間ＴＰにその変化が含まれるの
で、Ａ／Ｆ学習値ＫＧｉの精度を低下させることがな
い。

【００２７】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、バイパス通路３は補助通
路３１を有している必要はなく、エアコンを含む各種の
負荷に対して、流量制御弁４がその開度を制御されるこ
とにより対応するように構成するものであってもよい。
すなわち、演算デューティ比ＤＩＳＣを演算する際に、
エアコン、ヘッドライト、デフォッガ等の負荷に合わせ
て基本量に補正を行い、流量制御弁４の開度を負荷に応
じたものとするようにプログラムを構成するとともに、
基本噴射量ＴＰの演算にあたっては、上記実施例におけ
る式（１）の、｛ＴＰＶＳＶ（ＮＥ）＊ＫＴＰＶＳＶ
（ＴＰＴＡ）｝項を削除する構成とすればよい。したが
って、プログラムにおいては、上記実施例におけるプロ
グラムである図２に示すフローチャートの、ステップＳ
４、５及びステップＳ８、９を削除すればよい。なお、
このような他の実施例では、主基本噴射時間ＴＰＴＡや
補助基本噴射時間ＴＰＩＳＣ等については、上記実施例
と異なる値に設定するのは勿論のことである。

【００２８】また、上記実施例では、主負荷補正係数Ｋ
ＴＰＩＳＣを、主基本噴射時間ＴＰＴＡより判定したフ
ューエルカットの大きさに応じて算出したが、主基本噴
射時間ＴＰＴＡと演算デューティ比ＤＩＳＣとをパラメ
ータとする二次元マップに基づいて決定するものであっ
てもよい。このように主負荷補正係数ＫＴＰＩＳＣの決
定に演算デューティ比ＤＩＳＣを加味することにより、
より正確に負荷状態を主負荷補正係数ＫＴＰＩＳＣに反
映することができる。

【００２９】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、学習
領域をエンジン回転数と基本噴射時間とに基づいて区成
して学習補正値を更新するので、的確な学習領域におい
て学習補正値を更新することができる。したがって、不
用意に実際の運転状態とは異なる学習領域の学習補正値
を更新することが抑制でき、更新精度を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図４】同実施例の学習領域を示す構成説明図。

【符号の説明】

２…スロットルバルブ３…バイパス通路４…流量制御弁６…電子制御装置７…中央演算処理装置８…記憶装置９…入力インターフェース１１…出力インターフェース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットルバルブの開度とエンジンの回転
数とに基づいて決定される基本噴射量及びエンジンの回
転数に基づいて区成される学習領域をエンジンの運転状
態より判定し、エンジンの運転状態に応じた学習領域の学習補正値を更
新し、少なくとも更新した学習補正値と基本噴射量とに基づい
て燃料噴射量を演算することを特徴とする空燃比学習制
御方法。