JPS61112754A - 自動車用エンジンの空燃比制御方式 - Google Patents

自動車用エンジンの空燃比制御方式

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JPS61112754A
JPS61112754A JP16212484A JP16212484A JPS61112754A JP S61112754 A JPS61112754 A JP S61112754A JP 16212484 A JP16212484 A JP 16212484A JP 16212484 A JP16212484 A JP 16212484A JP S61112754 A JPS61112754 A JP S61112754A
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JP
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engine
fuel
sensor
air
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JP16212484A
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Kunihiro Abe
邦宏 阿部
Yoshitake Matsumura
松村 吉剛
Takuro Morozumi
両角 卓郎
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野1 本発明は、燃料噴射mの制御を、エアフロメータなどの
41ンサからの信号によりマイクロコンピュータで行な
う場合に適用される自動車用エンジンの空燃比制御方式
に関するものである。 【従来技術】 従来、自動車用エンジンの空燃比制御においては、エア
70メータからの情報でもって基本燃料噴射量を算定し
、これを02センサのフィードバック信号を用いて補正
している。ここで問題になるのは、01センサにはフィ
ードバックできない領域、すなわちスロットル全開領域
+Oiセンサネ活性領域(エンジン始動時)等があるこ
とで、このため、予めエンジン運転の定常状態における
回転数と負荷とをパラメータとするマツプに対して、理
論空燃比における燃料噴射mを実現するための補正値を
プロットし、これを制御変数としてエンジンの運転制御
、例えば燃料噴射量制御を行なうという学習制御がなさ
れている(特開昭51−165644号公報、特開昭5
7−165645号公報参照)。
【技術的課題】
ここで問題になるのは、エンジン運転中、燃料カットが
なされた場合、02センサのフィードバック信号は、リ
ッチからリーンに移行し、その後、リカバーによってリ
ッチに変動し、1〜2秒後、リーン状態に安定するので
、この間に、学習値の書込みを行なうと、正規の値から
外れた値となり、侵の運転制御に誤動作を与える原因と
なる。
【発明の目的】
本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
燃料カットがなされた場合には、その後、02センサの
フィードバック信号が安定するまでの間、学習を中断す
ることにより、誤った情報の取込みを回避した、自動車
用エンジンの空燃比制御方式を提供しようとするもので
ある。
【発明の構成】
この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時に、
02センサからの情報を学習値として、エンジン制御諸
元をパラメータとするテーブルに取込み、上記学習値を
空燃比制御の制郊変敢として使用するものにおいて、上
記学習値の取込みを、燃料カット後、所定時間経過する
まで、中断するようにしたことを特徴とするものである
【実 施 例1 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第1図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号1
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ2
から導入された空気が、スロットルボディ3において、
インジェクタ4からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ5を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器6におい
てガス中の有害成分の除去が行なわれるように排気浄化
対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、EGRバルブ7
を介して吸気系に還流される構成になっており、EGR
パルプ1は、吸気通路に連通ずる負圧管に設けたバルブ
8の開閉動作により、負圧管を介してパルプγ内のダイ
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ4には、燃料タンク9より燃料ポンプ
10を介して燃料が供給されるもので、余剰燃料はプレ
ッシャレギュレータ11を介して上記燃料タンク9に還
流される。なお燃料ポンプ10からインジェクタ4へ至
る燃料供給経路には、燃料ダンパ12.フィルタ13等
が設けられている。 またスロットルバルブ5の上流、下流においてスロット
ルボディ3に連通ずるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ14が設けられている。 また第1図において、符号15はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ15に対しては、排
気系において排気ガス反応器6の前段に設[L・た02
センサ1Gからの電圧信号と、スロットルボディ3の吸
気通路に設けたエア70メータ11からは空気流量を測
定した電気信号と、スロットルバルブ5に設けたスロッ
トルセンサ18からはスロットル開度に応じた電圧信号
と、エンジン1からは水温センサ19によって水温につ
いての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ15には、ディストリビ
ュータ20に設けた・クランク角センサ21によって、
クランク角基準位置の検出信号およびクランク角1度毎
のパルス信号が与えられ、またミッション22からはニ
ュートラル位置スイッチング信号が、スタータ23から
はスタータスイツチング信号が、それぞれ与えられる。 なお第1図中、符号24はバッテリ、25はインジェク
タリレー、26は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ15は、第2図に示され
るように、MPLI27を、バス28を介してROM2
9.RAM30およびバックアップ付RAM31に接続
させている。また上記02センサ16.エアフロメータ
17.スロットルセンサ18などのアナログ信号は、A
/D変換器32を介してデジタル変換され、バス28に
もたらされる。またその他の信号はI10ボート33に
入力され、M P tJ 27が、与えられた制御プラ
グムに従って指令した出力制御信号は、インジェクタ4
.燃料ポンプ10.バルブ8く【どに出力される。 以上は、この発明の制御方式を採用する場合のエンジン
の制御形態の1つを示すものである。 そして、この制御系においては、インジェクタ4につい
ての基本噴射量は次式で陣出する。 Tp−に−Q/N 但し、Kは定数、Qはエア70メータ11で計測した吸
入空気型、Nはディスリピユータ20で検出したエンジ
ン回転数である。上記エンジン回転数は、エンジン制御
の諸元の1つのパラメータとして採用される。またここ
では、Q/Nはエンジン負荷の値を示すパラメータに採
用される。 1)0記Otセンサ16からの、フィードバック信号は
、Ozセンサ16のリッチサイド、リーンサイドのサイ
クル制御(例えばスライスレベルに対する上値)の時の
積分(直で与えられる。この値は可及的にスライスレベ
ルに接近されるが、その変動はエンジン運転の状況変化
に追随しており、Tpの値の補正項αとなる。このほか
インジェクタ4を開放するためのパルス幅の算出には、
水St=ンサ19などのデータも補正項C0EFとして
算入される。このためToの値は、実際はTp ′とな
り、To ′とQとの関係は、少なくとも、非直線関係
の関数系になる。 今、丁p ′=に−・Q/N ・・・[K−−に/α′(α、C0EF)]とした場合
のα′の値について、エンジン回転数および負荷をパラ
メータとして構成したマトリックスに、取込む場合、エ
ンジンの定常運転の判定には、o2センサ16の出力値
を採用する。例えば負荷領域をLo、Ll、Lz 、L
s 、Ll と分割し、回転数領域をNo 、N1.N
z 、Ns 、Nt各格子内において、01センサ16
が、リッチ・リーンの値を3回、切換え出力したとすれ
ば、これを定常運転状態と判定するのである。 このような判定がなされた時に、学習値の取込みがなさ
れるのであるが、それに先立つて、燃料カットがなされ
たか否かの判定が必要であり、燃料カットがなされてい
れば一定時間、学習の中断がなされる。そして通常では
、RA M 31への書込みは負荷のパラメータに対応
する、すなわらk1m! 、Lx、Lz 、12 Ll
および1314の分割領域に対応するテーブル、すなわ
ち4個の7ドレスa1 * at 、a 1 + a 
4に対して行われる。ここでは回転数が、どの領域(N
o Nt 、NlN1 。 ■1. N s Nイ)のものでも、負荷の分割領域対
応でy!終学習値がメモリされる。そして、この学習値
(a 1 r am + amおよびa4にメモリされ
た内容)が、各負荷の運転状態に応じて直ちに読出され
て、制卸変数として、M P Ll 27で演算式に組
込まれる。 実際の負荷の値は、10 Llの間で自由に変動するの
で、制御変数yも、これに対応して微妙に設定されるこ
とが望まれるが、領域の分割数を増すほど、メモリ容■
を増さなければならないことから、これは、直線補間法
を用いて、M P U 27の演悼で求めることにする
。 今、各領域Lo Lt 、 LILz 、 I−2Ls
 J5よびLz Llの学習値を、’/1 + yt 
* yzおよびy4とする時、上記Y1. yt 、’
/sおよびy4の対応員′vJ鎮χ1.χ1.χ3およ
びχ4を各領域の中間点であると仮定すれば、負荷χに
おける制御変数yの値を上記各領域の学習値V1.Vt
 。 y、およびy4から、次式で算定することができる。今
、χの値がχ3およびχ4の間にあるとして、テーブル
算出値yは、 y−((χ−χ1)/(χ4−χ3))X (V4  
Vs ) +ys これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。こ
こで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 ここでは回転数についてのパラメータは、情報を取込む
ための条件付けとして、前述のように4分割で利用され
るが、実際の空燃比制御には参与しない。しかし、これ
によって空燃比制御の確度が、それほど低下されるとは
考えられないのである。すなわち、回転数No N4間
における4分割領域および負荷Lo 14間に45ける
4分割領域の7トリツクスを想定する時、定常運転状態
において例えば低負荷・低回転(アイドリンク状態)で
の学習確率、高負荷・高回転(高速走行状態)での学習
確率は非常に高いが、低負荷・高回転の領零に近いはず
であり、高負荷・低回転の領域である(L工L5  ・
NoNt)での学習確率も同様である。従って、学習確
率50%以上をプロットした場合、あるいは学習確率7
0%以上をブロン1〜した場合、例えば第5図(2)あ
るいはΦ)のような形態になると予測される。同一負荷
についてテーブルに記憶される学習値は、各分割領域L
o Ll、LtLz 、Ll LlおよびLlL−につ
いて各1個であるが、順次、書換えがなされるという条
件、および定常運転では近接回転領域での制−値が近似
する点を考慮すれば、学習値は充分、実用に耐える値を
保つと考えられるのである。 このような空燃比制御の学習によって、例えば02セン
サ1GからのOtフィードバック信号のない状部での運
転(スロットル全開領域+Oiセン号16の不活性領域
)も、テーブル値を利用して類推的に制御できることに
なるのである。 次にM P U 27で実行される学習値、書込みのプ
ログラムの一例を、フローチャートを用いて具体的に説
明する。 まずエンジン回転数Nが、制御対象領域にあるか否かの
判定がなされ、その対#(NoN4)内にあると判定さ
れれば、ステップ1からステップ2に入って、NaN1
.NINt、NzN5および二、のどの領域かの選択が
なされる。次にエンジン負荷りが制御対象領域にあるか
否かの判定がステップ3でなされ、その対象(LO14
)内にあると判定されれば、次のステップ4に入ってL
OLl 、Lx Lx 、Ll LxおよびLl L4
のどの領域かの選択がなされる。 このようにして、マトリックス中の、対象領域A(N、
L)が決定されたならば、前回選択された対象/M (
N、L)との比較がなされる。ここで等しければステッ
プ5からステップ6へ、等しくなければステップ7へ移
行する。ステップ6では、インジェクタ4が燃料カット
したか否かの判定がなされ、燃料カットしていればステ
ップ8に移行して、ディレィタイマをセットしてEXI
Tへ落とす。一方、燃料カットがされていなければステ
ップ9に移行し、上記ディレタイマが零であるか否かの
判定がなされ、零でなければループステップ10でディ
クリメントして時間持ちを行なう。 またディレタイマが君であればステップ11へ移行する
。ステップ11では、02センサ16のフィードバック
1g号がスライスレベルを基準としてリッチ/リーン・
サイクルへ移行する測定値の符号変換S−8GN (α
)があったか否かの判定がなされ、符号変換があればカ
ウンタをカウントアツプ(ステップ12)シ、また符号
変換がなければEXITへ落とす。カウンタでカウント
アツプしたならば、次のステップ13でカウントがC0
UNT≧3?の判定を行ない、3回以下ならばEXIT
へ落とず。 3回を越えた時、ここではじめて、学買値の書換えルー
チンに移行する。この時、ステップ14でカウンタを零
値に戻す。上記ステップ7では、新たな対象額1iiA
 (N、 L)が、旧い対象領域A′(N、L)と置き
換えられ、次回の学習動作の時、ステップ5における比
較対象となる。その後、ステップ15でカウンタを零値
に戻し、EXITへ落とす。 書込みのルーチンでは、ステップ1Gにおいて最終回(
この実施例ではカウンタが′3”値になった時)の01
センサ16のサイクル制御の積分値の最大1tlLMD
−MAX、15よび最小値LMD−IVIINが相加平
均され、補正要素αを算出する。次に、ステップ17で
、RAM内のアドレスat 、a、。 81 * 84のどれに対して、補正値α′(ここでは
水温センサなどの情報(補正項C0EF)も組込まれ、
α′(α、C0EF)として演算されている)を書き込
むかを決定する。 次いでステップ18で、該当アドレスへの書込みがなさ
れ、作業を完了するのである。 このようにして、アドレスat 、 at 、 as 
Hよびa4に組込まれた学習値は、実際の運転において
は負荷の変動に対応して、読出され、前述のように補間
計算を経て細分化され、インジェクタ4の制御に供せら
れる。 【発明の効果】 本発明は、以上詳述したように、センサの情報で空燃比
制御する時、0.センサのフイードバツり信号で学習値
の補正を行なうが、燃料カットの時には、学習値の取込
みを一時中断するので、誤った情報が学習値としてテー
ブルに書込まれるのを防止でき、その結果、空燃比制御
の学習値のパラ付きを回避し、適正な制御状態を確保で
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すエンジン制御系の概略
図、第2図はマイクロコンピュータの概略構成図、第3
図はマトリックスと実際に使用するR A kl領域と
を並列して示した図、第4図は補間計鋒法を視覚的に示
したグラフ、第5図はマトリックスへの情報入力確率を
説明するための説明図、第6図は本発明の制御方式にお
ける一例を示すフローチャートである。 1・・・エンジン、2・・・エアクリーナ、3・・・ス
ロツ1〜ルボディ、4・・・インジェクタ、5・・・ス
ロットルバルブ、6・・・排気ガス反応器、7・・・E
GRバルブ、8・・・パルプ、9・・・燃料タンク、1
0・・・燃料ポンプ。 11・・・プレッシャレギュレータ、12・・・燃料ダ
ンパ、13・・・フィルタ、14・・・アイドルコント
ロールソレノ・イドバルブ、15・・・マイクロコンピ
ュータ、1G・・・0□センサ、17・・・エア70メ
ータ、18・・・スロットルセンサ、19・・・水温セ
ンサ、20・・・ディストリビュータ、21・・・クラ
ンク角センサ、22・・・ミッション、23・・・スタ
ータ、24・・・バッテリ、25・・・インジェクタリ
レー、2G・・・燃料ポンプリレー、27・・・MPU
、28・・・バス、29・・・ROM、 30.31・
・・RAM、32・・・A/D変換器、33・・・I1
0ポート。 特許出願人    富士重工業株式会社代理人 弁理士
  小 橋 信 浮 量  弁理士  村 井   進 第4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和60年10月30日 特許庁長官 宇  賀  道  mβ殿昭和59年特 
許 願$162124号2、発明の名称 自動車用エンジンの空燃比制御方式 3、補正をする者 事件との関係  特  許  出願人 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 4、代理人 5、補正の対象 (1)  明細書全文 (2)  図面の第1図、第3図、第5図、第6図。 第7図(へ)、第7図の) 6、補正の内容 (1)  明りl1m全文を別紙のとおり補正する。 (2)  図面の第1図、第3図、第5図、第6図を 
 −別紙のとおり補正する。 (3)  図面の第7図(2)、第7図(b)を別紙の
とおり追加する。 (補正) 明  IWl   書 1、発明の名称 自動車用エンジンの空燃比III l
方式 2、特許請求の範囲 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
を判定した時、o2センサからの情報を学習値として、
エンジンIll III諸元によって溝成されるテーブ
ルに取込み、上記学習値を空燃比制御の制御変数として
使用するものにJ3いて、上記学習1直の取込みを、燃
料カット後、所定時間経過するまで、中所するようにし
たことを特徴とする自動車用エンジンの空燃比制御方式
。 3、発明の詳細な説明
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料噴射量などの制御を、エア70メータな
どのヒンナからの情報により、マイクロコンピュータで
行なう場合に適用される自動車用エンジンの空燃比制御
方式に関するものである。
【従来の技術1 自動車用エンジンの電子制御方式としては、電子式燃料
噴射システムの燃料供給制御のために、テーブル中のデ
ータを書換える学習制御が知られている(例えば、特開
昭57−122135号公報)。ここでは、エンジンに
噴射される燃料の半を、吸入空気量、エンジン回転数、
エンジン負荷のようなエンジン運転変数に関連して決め
ている。 燃料の量は、燃料噴射弁の開弁時間(噴射パルス巾)に
より決められる。基本燃料噴射中Tpは次式により得ら
れる。 Tp =KXQ/N          ・・・(1)
ここでQは吸入空気ffi、 Nはエンジン回転数、に
は定数である。望ましい噴射パルス巾T1は、基本噴射
中Toをエンジン運転変数で氷正することにより得られ
る。次式は、望ましい噴射パルス巾を計暉する一例であ
る。 Ti =Tp X (COFE)xαxKa −−−<
2)ここでC0FE:クーラント温麿、スロットル開度
、エンジン負荷のような補正 係数の和により得られる補正係 数 α:λ補正係敗(排気通路中のOx センサのフィードバック信号の 積分値) Ka:学習による補正係数(以降、学 習制御係数と呼ぶ) である。 クーラントII係数やエンジン負荷のような係数は、検
出情報に関連してテーブルをルックアップすることによ
り得られる。 学習シ制御係数Kaft1は、エンジン負荷とエンジン
回転数に関連して学習値テーブルから19られる。 さらに望ましい噴射パルス幅((2)式のTi)の計算
を説明すれば、はじめてのエンジン起動時には、学習値
の全ては学習値テーブル中にイニシャル値として111
 I+にセットされる。これは、燃料供給システムは、
係数Kaなしでもほとんど正しいmを供給するように設
計されていることを示している。 しかしながら、全ての自動車は、使用上のバラツキがあ
り、それを含めて同一結果をもたらす望ましい機能を持
つようには生産されない。従って、テーブル中の学習値
は、全ての自動車が実際に使われた時に半画により書換
えられる必要がある。 もし、初期値“1”と書換えられた値との差が大きけれ
ば、燃料噴射システムはハンチングを生じる。このよう
なハンチングを避けるために、it換えは少しずつイン
クリメントまたはデクリメントされる。 また、一般的なエンジン起動時には、02センCナボデ
イの温度は低いので、02センサの出力電圧も低い。こ
のような状態では、システムはαの値として“1”をセ
ットする。そこでコンピュータは、望ましい噴射パルス
幅Tiを(2)式により吸入空気量Q、エンジン回転数
N、C0FE、α。 K aから計算する。エンジンがrvI機されており、
02センサが活性化している時には、所定時刻における
02センサ出力電圧の積分値はαの値として供給される
。より詳細には、コンピュータは、積分器としての機能
を持ち、Olセンサの出力電圧を積分する。第7図(ロ
)は積分出力を示す。システムは予め定められた間隔(
例えば4013)で積分値を出力する。例えば、第7図
の)において、時刻T1・・・Tnにおいて積分値■1
・・・lnを提供する。従って燃料の■は、01センサ
がらの積分されたフィードバック信号αにしたがって制
御される。 【発明が解決しようとする問題点】 ここで問題になるのは、エンジン運転中、燃料カットが
なされた場合、Ozセンサのフィードバック信号は、リ
ッチからリーンに移行し、その後、リカバーによってリ
ッチに変動し、1〜2秒後、リーン状態に安定するので
、この間に、学習値の書込みを行なうと、正規の値から
外れた値となり、後の運転制御に誤動作を与える原因と
なる。 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
燃料カットがなされた場合には、その後、Ozセンサの
フィードバック信号が安定するまでの間、学習を中断す
ることにより、誤った情報の取込みを回避した、自動車
用エンジンの空燃比I制御方式を提供しようとするもの
である。
【問題点を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時に、
o2センサからの情報を学習値として、エンジン制御諸
元によって構成されるテーブルに取込み、上記学習値を
空燃比制御の副葬変数として使用するものにおいて、上
記学習値の取込みを、燃料カット後、所定時間経過する
まで、中断づるように構成したものである。
【作  用】
上記構成に基づき、本発明は、Ozセンサのフィードバ
ック信号が安定するまでの間、学習が中断されるため、
誤った情報の取込みが回避される。
【実 施 例】
以下、本発明の電子制御方式を、空燃比制御に適用した
実施例につき、図面を参照して具体的に説明する。 第1図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号1
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ2
から導入された空気が、スロットルボディ3において、
インジェクタ4からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ5を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器(三元触
媒コンバータ)6においてガス中の有害成分の除去が行
なわれるように排気浄化対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、EGRパルプ7
を介して吸気系に還流される構成になっており、EGR
パルプ1は、吸気通路に連通ずる0圧管に設けたバルブ
8の開閉動作により、負圧管を介してバルブ7内のダイ
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ4には、燃料タンク9から燃料ポンプ
10により、フィルタ13.プレッシャレギュレータ1
1を介して燃料が供給される。なお燃料ポンプ10から
インジェクタ4へ至る燃料供給経路には、燃料ダンパ1
2が設けられている。 またスロットルバルブ5の上流、下流においてスロット
ルボディ3に連通ずるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ14が設けられていて、アイドル
時のエンジン回転数を制御する。 また第1図において、符号15はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ15に対しては、排
気系において排気ガス反応器6の前段に設置した01セ
ンサ1Gからの電圧信号と、スロットルボディ3の吸気
通路に設Cプたエア70メータ17からは空気流量を測
定した電気信号と、スロットルバルブ5に設けたスロッ
トルセンサ、18からはスロットル開度に応じた電圧信
号と、エンジン1からは水温センサ19によって水温に
ついての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ15には、ディストリビ
ュータ20に設けたクランク角センサ21によって、ク
ランク角基準位置の検出信号およびクランク角1度毎の
パルス信号が与えられ、またトランスミッション22か
らはニュートラル位置スイッチング信号が、スタータ2
3からはスタータスイッヂング信号が、それぞれ与えら
れる。 なお第1図中、符号24はバッテリ、25はインジエク
タリレー、26は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ15は、第2図に示され
るようにマイクロプロセッサユニット(以下M P U
と称す)27を、バス28を介してROM 29゜RA
〜130およびバックアップ付RAlv131に接続さ
せている。また上記oiセンサ16.エア70メータ1
7.スロットルセンサ18などのアナログ信号は、A/
D変換器32を介してデジタル変換され、バス28を介
してM P U 27にもたらされる。またその他の信
号はI 、−’ 0ポート33を通してM P Ll 
27に入力される。 なJ3、本発明における説明において、テーブル中にメ
モリされているものを学習値、補間計算を行なって続出
して(2)式に適用するものを学習制御係数と呼んでい
る。 本発明のシステムにおいて、学習値テーブル中にスト・
アされている学習値は、エンジン運転の安定期間中61
算されたデータで書換えられる。従って、安定状態の検
出が必要である。システムにおいて安定状態は、エンジ
ン負荷とエンジン回転数の継続状態により決められる。 第3図の上側部分は、安定状態検出のためのマトリック
スを示し、例えば、5本の線と5段の線で区画された1
6区画から成っている。エンジン負荷の大きさは、X軸
のLOからし4の5つの点でセットされ、エンジン回転
数の大きさは、Y軸のNOからN4の5つの点でセット
される。従って、エンジン負荷は、Lo Lt、Lx 
Lx 、 LLLl、Lx L+の4つのレンジに分割
され、同様にエンジン回転数も4つのレンジに分割され
る。 一方、o2センナの出力電圧は、第7図(2)に示すよ
うに、混合気のリッチとリーンの状態に応じて理論空燃
比を示す基1電圧を通ってサイクル的に変化する。シス
テムにおいて、Oxセンサの出力電圧がマトリックス中
の16区画の1つの中でリッチと1)−ンのサイクルを
3回繰返した時、エンジンは安定状態にあると判断され
る。 このようなエンジン安定状態の判定がなされた時、学習
値テーブルへ学習値の取込みがなされるのであるが、本
発明では学習値の取込みに先立りて燃料カットの判定が
行なわれる。 本発明にかかわる燃料カット中の学習値の取込みの中断
については、まずインジェクタが燃料カット中であるか
どうかが検出される。燃料カットが行なわれていなりれ
ば、通常の学習値テーブルへの学習値の取込みを行なう
。しかし、燃料カット中であることが検出されると、所
定期間学習値取込みルーチンへの移行を遅らせ、燃料カ
ットが終了したことを確認したあと、始めて学習値の取
込みルーチンへ移行する。この操作により、燃わ1カツ
ト中に異常学習1直の取込みを防止できるのである。 学習値テーブルについて説明すれば、従来方式の学習値
テーブルは回転数と負荷により構成され、回転数と負荷
を例えばそれぞれ4分割して4×4=16の分割領域(
アドレス)を設け、この中の該当するアドレスに学習値
を取込み、前回の学習°値を書換えている。しかしむが
ら、このようにして各分割¥4域について、全て学習が
少なくとも1回行なわれる時間は相当なものになる。す
なわち回転数における4分割領域、および負荷における
4分割領域をのマトリックスを学習値で満たす場合、定
常運転状態において、例えば低負荷・低回転〈アイドリ
ング状態)での学習確率、高負荷・高回転(高速走行状
態)での学習確率は非常に高いが、低負荷・へ回転の領
域での学習確率は零に近いはずであり、高負荷・低回転
の領域での学習確率も同様である。従って、学習確率7
0%以上をプロットした場合、例えば第5図(2)ある
いは(ロ)のような形態になるであろう。また、その都
度、運転条件、状態により学習の遅れる領域が残るであ
ろう。これらが残る間は、上記マトリックスの学習値に
はバラツキがあり、制御に採用することができない。 従って、本方式では、学習値テーブルとして第3図に示
すようにRA M 31に負荷に対応する。す   ”
なわちLo Lx 、 Lx Lx 、 LJ LJ 
、 Ls LJの各分割領域に対応してテーブルを設け
、このそれぞれのアドレスaL + am + 82 
+ 84の中の該当するアドレスに学習値を取込み、前
回の学習lff1を書換えている。ここでは回転数が、
どの領1或(NoNi、NlNz、NzN3.NzNz
>のもので5、負荷の分割領域対応で学習値がメモリさ
れる。そして、この学習1(1(at 、 am 、 
amおよび81にメしすされた内容)が、各負荷の運転
状態に応じて直ちに読出されて、制御変数として、M 
P U 27で演拌式に組込まれる。 ここで回転数については、実際の空燃比制御には参与し
ない。しかし、これによって空燃比制御の確度が、それ
ほど低下されるとは考えられないのである。すなわち前
述したように、従来方式の学習値テーブルの学習確率は
非常に低いものであり、本方式の場合、同一負荷につい
てテーブルに記憶される学習値は、各分割領D1.Lo
Lt、、L」−Lz 、Lz LsおよびLs L−に
ついて各1個であるが、順次、書換えがなされるという
条件、および定常運転では近接回転領域での制御値が近
似。 する点を考慮すれば、学習値は充分、実用に耐える値を
保つと考えられるのである。前述のようにテーブル中の
各位は、自動車の最初の運転以前はLL 111である
。 学習値の書換えは、O2センサ出力の基準値に対する偏
差の符号により該当するアドレスの学習値が加算あるい
は減算されるのであり、また、その府換え最は、例えば
第7図の〉のI l1laxとI ninの値のように
積分の1サイクル中の最大値と最小値の算術平均Aでも
よいし、コンピュータの最小分解能(1ビツト)の整数
倍を1回分にしてもよい。 さらに、この電子制器方式では、次の説囮のようにRA
M31からの情報の読出しの時、未学習領域を−補う演
算がなされる。すなわち学習値をテーブルに取込む場合
、上記テーブルの各分割領域について、学M開始後、情
報の取込みがあったが否かの判定のためのフラグ領域を
設けておき、情報の取込みがあった時にはフラグを立て
、制御のために各領域対応で情報の読出しを行なう際、
フラグが立っていれば、その情報を学習制御係数として
、またフラグが立っていなければ、隣接領域でフラグの
立っているものから情報を得て、演算により学習υ1!
10係数を推定n出して使用するのである。例えば8ビ
ツトのRAMに学習テーブルを構築する場合、テーブル
データをビット単位で構成しくこの場合、学習値の分解
能は128となる)、最上位の1ビツトまたは最下位の
1ビツトを、学習を行なったか否かのフラグとして使用
し、制御開始の時この1ビツトをクリアし、最初のテー
ブル値の書換えの時、1とする。次に、テーブルを読出
す時そのビットを調べ、フラグが立つていればその値を
、立っていなければ左右の隣接するテーブル領域より読
出した値で、補間計算法で計口づることにより学習制御
係数を求めて、使用するのである。なお、隣接のテーブ
ル領域が無い場合あるいは未学凹状態の場合には、その
領域のイニシャルl+nで5]律してもよい。 また、一般的なテーブルからの読出しにおいて、学習値
はテーブル中の分割された各領域ごとにメモリされてい
るが、実際の負荷の値はLo L4の間で自由に変動し
、この変動に対して微妙に対応することが望まれるが、
そのために領域の分割数を増すと、メモリ容量を増大さ
せなtプればならないので、ここでは直線補間法を用い
てMPU2γの演算で各分割領域間の学習υIIII係
数を求めることにする。この直線補間法は、前述の隣接
のテーブル領域のデータを採用する補間計算法にも採用
できる。 今、各領域Lo Ls 、 LI Lx 、 L2 t
−sおよびLs L4の学習値を、’l’ 11 yz
 + y3およびy4とする時・上記Vi+ Vz 、
Vsおよびy4の対応負荷値χ1.χ2.χ3およびχ
4を各領域の中間点とする。このとき負荷χにおける制
御変数(学習制御係数)yの′値を上記各領域の学習(
直!l/1.V2 、Vsおよびy4から、次式で算定
することができる。今、χの値がχ、およびχ4の間に
あるとして、テーブル惇出値yは、y−((χ−χ、)
/(χ4−χ3))X (’l/4  Y3) +Vs これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。こ
こで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 ここで、もし、学習値が未だ12Lxに未記入の状態で
ある(フラグが立っていない)とするならば、y、に代
って隣りのLtLzの学習ID yzど、負荷値χ3に
代って隣りの負荷χ2とを代りに用いて補間計算できる
。 このような空燃比制御の学習によって、例えばOxセン
サ1Gからの02フイ一ドバツク信号の不安定な状態で
の運転(スロットル全開領域、Oxセンサ1Gの不活性
領域)も、テーブル値を利用して類推的に制御できるこ
とになるのである。 次にM P U 27で実行される学習値、書込みのプ
ログラムの一例を、第6図のフローチャートを用いて具
体的に説明する。学習プログラムは予め定められたI?
1lFl14(例えば4Hs)で開始される。エンジン
回転数がステップ1で検出される。もし、エンジン回転
数が制御対象範囲NoとN4との間のレンジにあれば、
プログラムはステップ2に進む。 もし、エンジン回転数がレンジ外であれば、プログラム
はステップ1からEXITヘジャンプし、ルーチンから
出る。 ステップ2では第3図のマトリックスの、検出されたエ
ンジン回転数が含まれる行の位置が検出され、その位置
はRAM30にストアされる。その後、゛プログラムは
ステップ3に進み、エンジン負荷が検出される。もし、
エンジン負荷が制御対象範囲LoからL4のレンジ中に
あれば、プログラムはステップ4に進む。もし、エンジ
ン負荷がレンジ外にあれば、プログラムはルーチンから
出る。 その後、検出されたエンジン負荷に関連する列の位置が
マトリックス中で検出され、その位置はRAM30にス
トアされる。、そして、エンジン回転数とエンジン負荷
によるエンジン運転条件に関する区画の位置が、例えば
第3図の区画D1のようにマトリックス中で決定される
。プログラムはステップ5に進み、決定した区画の位置
は、前回の学習で決定された区画と比較される。しかし
ながら、最初の学習では比較はできないので、プログラ
ムはステップ7.15を通ってルーチンを出る。最初の
学習のステップ7では、区画の位置はRAM30にスト
アされる。 最初の学習の後の学習では、検出された位置は、ステッ
プ5で前回ストアされた区画位置と比較される。もし、
マトリックス中の区画位置が前回のものと同じであれば
、プログラムはステップ6に進み、等しくなければステ
ップ7へ移行する。ステップ6では、インジェクタ4が
燃料カットしたか否かの判定がなされ、燃料カットして
いればステップ8に移行してディレィタイマをセットし
てEXIT/\落とす。一方、燃料カットがされていな
ければステップ9に移行し、上記ディレタイマが零であ
るか否かの判定がなされ、零でなければループステップ
10でディクリメントして時間持ちを行なう。またディ
レタイマが零であればステップ11へ移行する。ステッ
プ11では、Q2tンサの出力電圧が検出される。もし
、出力電圧がリッチどリーンに交互に変化して符号変換
があれば、プログラムはステップ12に進み、またもし
、変化していなければ、プログラムはルーチンを出る。 ステップ12では、出力電圧のリッチとリーンのサイク
ル数がカウンタでカウントされる。ステップ13では、
もしカウンタが例えば3回を数えたら、プログラムはス
テップ14に進む。カウントが3回に達していなければ
プログラムはルーチンを出る。 ステップ14ではカウンタはクリアされ、プログラムは
ステップ16に進む。 一方、区画の位置がステップ5において前回の学習と同
じでなければ、プログラムはステップ7に進み1区画の
位置の古いデータは新しいデータにl換えられる。ステ
ップ1Fは、ステップ5で行なった前回のカウントをク
リアする。 ステップ16では、出力波形の例えば3サイクルについ
てo2センサの出力電圧の積分値の最大値と最小値の算
術平均Aが計算され、RAM30のワークエリアに値A
がストアされる。 次にステップ17で、RAM内のアドレス”1+” *
 at + 84のどれに対して、値Aを書き込むかを
決定する。 次いでステップ18で、該当アドレスへの書込みがなさ
れ、作業を完了するのである。 このようにして、アドレスal * at e a、お
よびa4に書込まれた学習値は、実際の運転においては
口筒の変動に対応して、読出され、前述のように補間計
算を経て細分化され、インジェクタ4のaIず制御に供
せられる。
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、センサの情報で空燃比
制御する時、Ozセンナのフィードバック信号で学習値
の補正を行なうが、燃料カットの時には1.1%門ti
nの取込みを一時中断Vるので、誤つtS情報が学門1
直としてテーブルに書込まれるのを防止でき、その結果
、空燃比制御の学習値のバラ付きを回避し、適正な制御
状態を確保できるという効果が1りられる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の制御方式を採用するエンジン制御系の
概略図、第2図はマイクロコンピュータの慨略溝成図、
第3図は領域判定の7トリツクスと学習値テーブルとを
並列して示した図、第4図は補間計忰法を視覚的に示し
た図、第5図はマトリックスへの情報入力確率を説明す
るための説明図、第6図は本発明の制御方式における一
例を示すフローチャート図、第7図(2)は01センサ
の出力電圧、第7図φ)は積分器の出力電圧をそれぞれ
示丈図である。 1・・・エンジン、2・−・エアクリーナ、3・・・ス
ロットルボディ、4・・・インジェクタ、5・・・スロ
ットルバルブ、6・・・排気ガス反応器、7・・・EG
Rバルブ、8・・・バルブ、9・・・燃料タンク、10
・・・燃料ポンプ、11・・・プレッシャレギュレータ
、12・・・燃料ダンパ、13・・・フィルタ、14・
・・アイドルコントロールソレノイドパルプ、15・・
・マイクロコンピュータ、16・・・0□センサ、17
・・・エア70メータ、18・・・スロットルセンサ、
19・・・水温センサ、2o・・・ディストリビュータ
、21・・・クランク角センサ、22・・・トランスミ
ッション、23・・・スタータ、24・・・バッテリ、
25・・・インジJ:クタリレー、26・・・燃料ポン
プリレー、27・・・〜IPU、28・・・バス、29
・・・ROM、 30.31・・・RAM132・・・
A/D変換器、33・・・I10ポート。 第31 順で 第5図 (a) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
    を判定した時に、O_2センサからの情報を学習値とし
    て、エンジン制御諸元をパラメータとするテーブルに取
    込み、上記学習値を空燃比制御の制御変数として使用す
    るものにおいて、上記学習値の取込みを、燃料カット後
    、所定時間経過するまで、中断するようにしたことを特
    徴とする自動車用エンジンの空燃比制御方式。
JP16212484A 1984-07-31 1984-07-31 自動車用エンジンの空燃比制御方式 Pending JPS61112754A (ja)

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JP16212484A JPS61112754A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 自動車用エンジンの空燃比制御方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2603067A1 (fr) * 1986-08-22 1988-02-26 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour l'adaptation du controle du melange dans des moteurs a combustion interne par detection de l'angle de positionnement de clapet d'etranglement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2603067A1 (fr) * 1986-08-22 1988-02-26 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour l'adaptation du controle du melange dans des moteurs a combustion interne par detection de l'angle de positionnement de clapet d'etranglement

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