JPS61232351A - 内燃機関の混合気供給システムのための燃料供給量制御装置 - Google Patents

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〕 本発明は、内燃機関の混合気供給システムのための燃料
供給量制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の燃料供給量制御装置においては、特開昭
５７−１４３１３４号公報に開示されているように、内
燃機関の排気管中に排出される排気ガスに含まれる酸素
の濃度に応じ、混合気の空燃比を目標値にする必要な内
燃機関の吸気管内への供給燃料の量に対する帰還補正値
を演算し、前記空燃比を目標値にするに必要な前記供給
燃料の量に対する学習値を学習して、前記帰還補正値及
び学習値を考慮して前記供給燃料の量を、前記空燃比を
目標値とするように制御するようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような構成においては、前記学習値
の学習が一定時間毎に行なわれ、この学習値がその学習
毎にそのまま前記供給燃料の量の制御に直接利用されて
いるため、車両の運転操作の急変等により混合気の空燃
比に過渡的な乱れが生じると、前記酸素の濃度、即ち帰
還補正値が変動し、かかる変動帰還補正値に基き制御さ
れる前記供給燃料の量、即ち混合気の空燃比が過渡的に
乱れて排気ガス中の有害成分の増大、燃費の悪化及びド
ライバビリティの悪化を招くという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題を解決するにあたり、第１の発明の構成上の
特徴は、第１図Ａにて例示するごとく、内燃機関の機関
本体１から延出する吸気管ｌａ内に燃料供給源１ｂから
の燃料を供給する燃料供給手段２を有し、前記供給燃料
を吸気管ｌａ内に流入する空気流と同吸気管ｌａ内にて
混合して混合気を形成し機関本体１に供給する混合気供
給システムに通用されて、内燃機関に生じる前記供給燃
料の量の規定に必要な物理量を物理量検出信号として検
出する第１検出手段３ａと、機関本体１からの排気ガス
中の酸素濃度を濃度検出信号として検出する第２検出手
段３ｂと、前記混合気の空燃比を目標値にするに必要な
前記供給燃料の量に対する帰還補正値を前記濃度検出信
号の値に応じて演算する帰還補正値演算手段４と、前記
空燃比を目標値にするに必要な前記供給燃料の量に対す
る学習値を学習する学習手段５と、前記物理量検出信号
の値、前記帰還補正値及び前記学習値に応じ、前記供給
燃料の量を、前記空燃比を目標値にするように演算する
燃料供給量演算手段６と、この燃料供給量演算手段６の
演算結果を出力信号として発生し燃料供給手段２に付与
する出力信号発生手段７とを備えた燃料供給量制御装置
において、前記帰還補正値を経時的に累積値として累積
する累積手段８と、前記累積値が所定累積値範囲から外
れたか否かを判別し、外れたとの判別のとき累積値判別
信号を生じる累積値判別手段９とを設けて、学習手段５
が前記累積値判別信号の消滅のもとに前記学習値の学習
を停止し、前記累積値判別信号の発生に応答して前記学
習値の学習を行なうようにしたことにある。

〔作用効果〕

“しかして、このように第１の発明を構成したことによ
り、累積手段８による前記帰還補正値に対する累積値が
前記所定累積値範囲から外れたときに累積値判別手段９
から生じる累積値判別信号に応答してのみ学習手段５に
よる学習値の学習がなされるので、車両の運転操作等の
急変による混合気の空燃比の乱れに応じ前記酸素濃度、
即ち帰還補正値が過渡的に乱れても、前記累積値が前記
所定累積値範囲内にある間は、学習手段５が学習値の学
習をすることがなく、このため、前記供給燃料の量、即
ち混合気の空燃比が、運転操作の急変等とはかかわりな
く、適正な学習値のもとに常に円滑にかつ安定に制御さ
れ、その結果、排気ガス中の排気ガス中の有害成分の減
少、燃費の改善、ドライバビリティの向上をもたらす。

また、上記問題の解決にあたり、第２の発明の構成上の
特徴は、第１Ｂ図にて例示するごとく、内燃機関の機関
本体ｌから延出する吸気管ｌａ内に燃料供給源１ｂから
の燃料を供給する燃料供給手段２を有し、前記供給燃料
を吸気管ｌａ内に流入する空気流と同吸気管ｌａ内にて
混合して混合気を形成し機関本体１に供給する混合気供
給システムに適用されて、内燃機関に生じる前記供給燃
料の量の規定に必要な物理量を物理量検出信号として検
出する第１検出手段３ａと、機関本体１からの排気ガス
中の酸素濃度を濃度検出信号として検出する第２検出手
段３ｂと、内燃機関の負荷状態を負荷状態検出信号とし
て検出する第３検出手段３Ｃと、前記混合気の空燃比を
目標値にするに必要な前記供給燃料の量に対する帰還補
正値を前記濃度検出信号の値に応じて演算する帰還補正
値演算手段４と、前記負荷状態の所定範囲に亘り複数に
区分してなる第１．第２．・・・、第ｎの負荷領域のい
ずれに前記負荷状態検出信号の値が属するかを判別し、
第１．第２．・・・、又は第ｎの負荷領域に属するとの
判別のとき第１．第２゜・・・、又は第ｎの負荷領域判
別信号を生じる負荷領域判別手段４ａと、前記第１．第
２．・・・。

又は第ｎの負荷領域判別信号に応答して前記空燃比を目
標値にするに必要な前記供給燃料の量に対する第１．第
２．・・・、又は第ｎの学習値を学習する学習手段５Ａ
と、前記物理量検出信号の値、前記帰還補正値、及び前
記第１．第２．・・・。

第ｎの学習値のいずれかに応じ、前記供給燃料の量を、
前記空燃比を目標値にするように演算する燃料供給量演
算手段６Ａと、この燃料供給量演算手段６Ａの演算結果
を出力信号として発生し燃料供給手段２に付与する出力
信号発生手段７とを備えた燃料供給量制御装置において
、前記第１．第２、・・・、又は第ｎの負荷領域判別信
号に応答して前記帰還補正値を第１．第２．・・・、又
は第ｎの累積値として累積する累積手段８Ａと、前記第
１．第２．・・・、又は第ｎの累積値が所定累積値範囲
から外れたか否かを判別し、外れたとの判別のとき第１
．第２．・・・、又は第ｎの累積値判別信号を生じる累
積値判別手段９Ａとを設けて、学習手段５Ａが前記第１
．第２．・・・。

又は第ｎの累積値判別信号の消滅のもとに前記第ｌ、第
２．・・・、又は第ｎの学習値の学習を停止し、前記第
１．第２．・・・、又は第ｎの累積値判別信号の発生に
応答して前記第１．第２．・・・、又は第ｎの学習値の
学習を行なうようにしたことにある。

〔作用効果〕

しかして、このように第２の発明を構成したことにより
、累積手段８Ａにより前記第１．第２゜・・・、又は第
ｎの負荷領域判別信号に応答して累積される前記帰還補
正値に対しての第１．第２゜・・・、又は第ｎの累積値
が前記所定累積値範囲から外れたときに累積値判別手段
９Ａから生じる第１．第２．・・・、又は第ｎの累積値
判別信号に応答してのみ学習手段５Ａによる第１．第２
゜・・・、又は第ｎの学習値の学習がなされるので、車
両の運転操作等の急変による混合気の空燃比の乱れに応
じ前記酸素濃度、即ち帰還補正値が過渡的に乱れても、
前記第１．第２．・・・、又は第ｎの累積値が前記所定
累積値範囲内にある間は、学習手段５Ａが第１．第２．
・・・、又は第ｎの学習値の学習をすることがなく、こ
のため、前記供給燃料の量、即ち混合気の空燃比が、運
転操作の急変等とはかかわりなく、適正な第１．第２゜
・・・、又は第ｎの学習値のもとに常に円滑にかつ安定
に制御され、その結果、第１の発明と同様の効果をもた
らす。かかる場合、前記所定累積値範囲を小さくするこ
とにより学習手段５Ａによる学習速度を各学習値の乱れ
を伴うことなく高めることができ、その結果、内燃機関
の通常の作動状態にて学習回数が少ないと予測される学
習値であっても十分な学習回数のもとに円滑な空燃比を
維持し得る。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を図面により説明すると、第
２図は本発明が車両用内燃機関の混合気供給システムに
通用された例を示しており、エアクリーナ１０から吸気
管内に流入する空気流は、気化器１３により燃料と混合
されて混合気となり、この混合気は、当該車両のアクセ
ルペダルに連動する絞り弁１６及び吸気管１７を通り、
内燃機関の機関本体１９に供給される。このように機関
本体１９に供給された混合気は、同機関本体１９内で燃
焼し排気ガスとして排気管２２を通して排出される。吸
気管１１には、気温センサ１５が取付けられており、こ
の気温センサ１５は、吸気管１１内の空気流の温度に対
応したアナログ電圧値を有する気温検出信号を出力する
。絞り弁１６には、絞り弁１６と連動するポテンショメ
ータからなる開度センサ２０が設けられ、この開度セン
サ２０は絞り弁１６の開度に応じたアナログ電圧値を有
する開度検出信号を出力する。また、吸気管１７には、
負圧センサ２１が取付けられており、この負圧センサ２
１は、吸気管１７内の負圧に応じたアナログ電圧値を有
する負圧検出信号を出力する。

機関本体１９には、水温センサ２４が設けられており、
この水温センサ２４は、機関本体１９の冷却水温度に対
応したアナログ電圧値を有する水温検出信号を出力する
。機関本体１９に設けたディトリピユータ１９ａ内には
、回転角センサ２５が設けられており、この回転角セン
サ２５は内燃機関の回転角に対応する回転角検出信号を
出力する。

また、排気管２２には、酸素濃度センサ２６が取付けら
れており、この酸素濃度センサ２６は、排気ガス中の酸
素濃度に応じたアナログ電圧値を有する酸素濃度検出信
号を出力する。

マイクロコンピュータ２７は、各センサ１５゜２０．２
１，２４，２５．２６からの各検出信号に基づいて、気
化器１３内にて調整されるべき混合気の空燃比に対する
補正量を算出し、この補正量に応じて制御信号を発生す
る。マイクロコンピュータ２７には、気温センサ１５、
開度センサ２０、負圧センサ２１及び水温センサ２４が
らの各検出信号のアナログ電圧値を各々ディジタル信号
に変換するアナログ・ディジタル変換器２８，２９．３
０．３１、回転角センサ２５からの回転角検出信号を矩
形波信号に変換する波形変換回路３２、及び酸素濃度セ
ンサ２６からの酸素濃度検出信号であるアナログ電圧信
号を、予め決められた電圧値を基準にしてリンチ・リー
ンの２値信号に変換する２値化回路３３が接続されてお
り、各センサ１５，２０，２１．２４，２５．２６の検
出信号をディジタル情報の形でマイクロコンピュータ２
７に入力するようになっている。

さらに、マイクロコンピュータ２７には、当該車両のイ
グニッションスイッチ３４とバッテリ３５が直列に接続
されており、イグニッションスイッチ３４はその閉成に
よりバッテリ３５からマイクロコンピュータ２７への電
力の供給を許容する。

また、マイクロコンピュータ２７とバッテリ３５の間に
は、イグニッションスイッチ３４と並列にコイル３６ａ
とリレースイッチ３６ｂからなる電磁リレー３６が接続
されている。この電磁リレー３６のコイル３６ａは、イ
グニッションスイッチ３４の閉成と同時にマイクロコン
ピュータ２７による励磁が開始され、イグニッションス
イッチ３４が開成された後ステップモータ１４のステッ
プ位置を初期状態に戻すために必要な時間が経過した後
にマイクロコンピュータ２７による励磁が解除される。

換言すれば、この励磁中、電磁リレー３６のリレースイ
ッチ３６ｂは閉成されるので、イグニッションスイッチ
３４が開成された後もマイクロコンピュータ２７はバッ
テリ３５から電力を供給されることになる。これにより
、マイクロコンピュータ２７はイグニッションスイッチ
３４が開成された後でもステップモータ１４のステップ
位置を初期状態に戻すことができる。

第３図は気化器１３を可変ベンチュリ型気化器により構
成した拡大断面図であり、気化器１３は、両級気管１１
．１７間に介装した気化器本体４０を有する。気化器本
体４０には、絞り弁１６の上流にて、同気化器本体４０
の周壁の一部を貫通し吸気通路４１内に向けて横方向に
移動するサクションピストン４２が設けられている。サ
クションピストン４２の先端部と気化器本体４０におけ
る吸気通路４１の突出部４１ａとの間には、サクション
ピストン４２の横方向の移動により、吸気通路４１内へ
の空気流の流入断面積が可変なベンチュリ部４３が形成
されている。

気化器本体４０の外壁には、サクションピストン４２が
内面を摺動するケーシング４４が取付けられており、こ
のケーシング４４には同ケーシング４４内にてその軸方
向に延びる円筒状の案内スリーブ４５が取付けられてい
る。この案内スリーブ４５内には、サクションピストン
４２に固定された案内ロッド４６が摺動可能に挿入され
ており、この案内スリーブ４５の外端には、盲蓋４７が
取付けられている。また、ケーシング４４の内部はサク
シジンピストン４２により負圧室４９と大気圧室５０に
分割されており、負圧室４９内にはサクションピストン
４２をベンチュリ部４３に向けて常時押圧する圧縮ばね
５１が設けられている。

負圧室４９は、サクションピストン４２に形成されたサ
クション孔５２を介してベンチュリ部４３に連通され、
大気圧室５０は気化器本体４０に形成された空気孔５３
を介しサクションピストン４２の上流にて吸気通路４１
に連通されている。そして、サクションピストン４２は
、負圧室４９と大気圧室５０との差圧によるベンチュリ
部４３と反対方向に働く力と圧縮ばね５１によるベンチ
ュリ部４３の方向に働く力とを受け、これらの力が釣り
合った位置に変位する。かかる場合、圧縮ばね５１のば
ね定数は非常に小さく設定されているので、ベンチュリ
一部４３と絞り弁１６との間の吸気通路４１内の負圧は
ほぼ一定となる。

一方、気化器本体４０には、サクションピストン４２の
先端に取付けられたメータリングニードル５４が侵入可
能なように、メータリングニードル５４の軸線方向に延
びる筒部５５が形成されており、筒部５５の吸気通路４
１への開口端にはノズル５６が嵌装されている。また、
筒部５５の中央部には筒状のメインジェット５８が嵌装
され、メインジェット５８とメータリングニードル５４
の間に環状の燃料通路５９を形成している。さらに、筒
部５５の外端部にはメインジェットプラグ６１が圧入さ
れている。メインジェット５８には、燃料通路孔６２が
設けられて燃料バイブロ３を介してフロート室６４に連
通されており、フロート室６４の燃料は燃料バイブロ３
を介し燃料通路孔６２から燃料通路５９に送り込まれる
。燃料通路５９に送り込まれた燃料は、燃料通路５９の
環状面積に比例してその供給量が制御され、ノズル５６
を通して吸気通路４１内に供給される。このように供給
された燃料は、ベンチュリ部４３からの空気と混合され
混合気として機関本体１９に供給される。この場合の混
合気の空燃比はベンチュリ部４３からの空気流量と燃料
通路５９を通過する燃料量により決定される。

さらに、気化器本体４０には、燃料通路５９に空気を供
給するためにエアブリード通路６５が設けられており、
このエアブリード通路６５はその一端にてサクションピ
ストン４２の上流における吸気通路４１内に開口し、そ
の下流にてメインジェット５８に形成された多数のエア
ブリード孔６７を介して燃料通路５９に連通している。

エアブリード通路６５の中間部位には、ステップモータ
１４によりその出入りが制御されるエアブリードニード
ル６９が挿入されている。そして、エアブリードニード
ル６９が、その出入りにより、エアブリード通路６５を
通して燃料通路５９に供給される空気流量即ちエアブリ
ード量を制御する。このエアブリード量は混合気の空燃
比を制御するもので、エアブリード量が多い場合にはリ
ーン側に、エアブリード量が少ない場合にはリッチ側に
混合気が制御される。なお、第３図にて、符号６８は○
リングを示す。

第４図は、第３図のエアブリードニードル６８の出入り
を制御する機構を備えたステップモータ１４を示してお
り、ステップモータ１４のステップモータボディ７１に
は、複数の励磁巻線７２が環状に固着されている。複数
の励磁巻線７２の内側にては、永久磁石からなる回転子
７３を備えた円筒体７４が、一対のボールペアリングア
７５により回転可能にステップモータボディ７１に保持
されている。円筒体７４の内周面には、雌ねじ部７４ａ
が設けられており、この雌ねじ部７４ａには、エアブリ
ードニードル６８のエアブリードニードル基部７６の外
周に設けられた雄ねじ部７６ａが挿入螺合している。ま
た、エアブリードニードル基部７６とステップモータボ
ディ７１内側との間にはエアブリードニードル基部７６
を押出す方向に押圧する圧縮ばね７７が設けられてエア
ブリードニードル基部７６を安定に保持している。

そして、第２図に示されたマイクロコンピュータ２７か
ら供給されるパルス信号のパルス数に比例した角度だけ
回転子７３と円筒体７４は回転し、この回転運動は前記
螺合状態に基きエアブリードニードル基部７６に伝達さ
れるが、エアブリードニードル基部７６の回転が図示し
ないエアブリードニードル基部７６に設けられたピンに
より抑制されているので、エアブリードニードル基部７
６は直線運動をする。かかる場合、ステップモータ１４
は、ステップ状に変化する回転子７３の回転静止位置に
対応する多くのステップ位置を持ち、初期ステップ位置
からのステップ数によりそのステップ位置が定められて
いる。即ち、このステップ数はステップモータ１４のス
テップ位置を意味するものであり、さらにステップモー
タ１４の回転に連動してステップ状に横動するエアブリ
ードニードル６８のステップ位置をも意味することにな
る。そして、このエアブリードニードル６８はそのステ
ップ位置に応じてエアブリード量を制御するもので、ス
テップ位置を大きくするとエアブリード量が多くなるよ
うに設定されているので、エアブリード量はステップ数
に比例して変化することになる。

第５図は、混合気の空燃比に対する帰還制御量を算出す
るマイクロコンピュータ２７の構成を示すもので、この
マイクロコンピュータ２７においては、プログラムを実
行する中央処理装置（ＣＰＵ）７８と、プログラムを記
憶する読出し専用メモリ　（ＲＯＭ）７９と、プログラ
ムの実行に必要な諸変数を記憶する書込み可能なメモリ
　（ＲＡＭ）８０とが、共通バス８１に接続されている
。この共通バス８１には、アナログ・ディジタル変換器
２Ｂ、２９，３０，３１、波形変換回路３２及び２値化
回路３３に接続されて各センサ１５．２０゜２１．２４
．２５．２６の検出信号を入力するセンサ入力インター
フェース８２と、イグニッションスイッチ３４と電磁リ
レー３６に接続されバッテリ３５から電力供給を受ける
とともに、電磁すレー３６を制御するイグニッションス
イッチ入力インターフェイス８３と、プログラムの実行
により算出された補正量に対応したステップ位置までス
テップモータ１４を回転させるためのパルス信号をステ
ップモータ１４に供給する制御出力インターフェース８
４が接続されている。さらに、この共通バス８１には、
内燃機関の運転状態の学習間隔を決定するタイマ回路８
５が接続されている。

本実施例においては、上述の空燃比は、吸気通路４１内
への燃料供給量（即ち、エアブリード通路６５内へのエ
アブリード量）に対応する。

第５ａ図は第５図の書込み可能なメモリ　（ＲＡＭ）８
０のメモリマツプを示すもので、書込み可能なメモリ　
（ＲＡＭ）８０はイグニッションスイッチ３４及び電磁
リレー３６の開放による電力供給の遮断により記憶内容
が消去される揮発性領域８０ａと、バッテリ３５から図
示しない電力供給線により直接電力が供給されイグニッ
ションスイッチ３４及び電磁リレー３６が開放されても
記憶内容が消去されない不揮発性領域８０ｂに分割され
ている。揮発性領域８０ａは、酸素濃度センサ２６の出
力に応答して算出された帰還補正量をステップモータ１
４のステップ位置を示すステップ数に換算する帰還制御
ステップ数ＦＢＡＦを記憶するレジスタと、帰還補正量
に応じた内燃機関の運転状態を示す学習値の累算値をス
テップモータ１４のステップ位置を示すステップ数に換
算した学習計数値ＣＧＫを記憶するレジスタからなる。

そして不揮発性領域８０ｂはバフテリ３５がはずされた
時のみクリアされ、バッテリ３５の過去の状態を示すバ
ッテリフラグＢＴＦＬＧを記憶するレジスタと、帰還補
正量に加味する学習による学習補正量をステップモータ
１４のステップ位置を示すステップ数に換算した学習制
御ステップ数ＧＫを記憶するレジスタ等からなる。

以上のように構成された本実施例の動作を、第６図、第
７図に示された各フローチャートと第８図、第９図の空
燃比制御状態を示すタイムチャートを用いて説明する。

第６図は排気ガス中の酸素濃度に応じて帰還制御ステッ
プ数ＦＢＡＦと学習制御ステップ数ＧＫを算出し、第４
図に示されたステップモータ１４を制御するためのフロ
ーチャートであり、第２図に示されたイグニッションス
イッチ３４の閉成により、ステップ１００のスタートか
らプログラムの実行が開始され、ステップ１０１〜１０
４で諸変数の初期設定がなされる。ステップ１０１でバ
ッテリ３５がはずされたか否かがパンテリフラグＢＴＦ
ＬＧの値により判別され、バッテリ３５がはずされなか
った場合にはプログラムが直接ステップ１０４に進み、
一方バッテリ３５がはずされた場合には、ステップ１０
２で学習制御ステップ数ＧＫを基準値にセットし、ステ
ップ１０３でバッテリフラグＢＴＦＬＧを“１”にセッ
トした後、プログラムがステップ１０４に進む。これは
バッテリ３５が一旦はずされた後、最初に車両を走行さ
せる場合には学習制御ステップ数ＧＫが消去されている
ためで、その後に車両を走行させるときは、バッテリフ
ラグＢＴＦＬＧは常に“１”となっている。ステップ１
０４では、学習計数値ＣＧＫを、学習計数値ＣＧＫが変
化する上限の値Ｈと下限の値りの中間値’Ａ　（Ｈ＋Ｌ
）にセットするとともに、帰還制御ステップ数ＦＢＡＦ
を予め決められた理論空燃比制御ステップ数に°にセッ
トする。この理論空燃比制御ステップ数に°は理論空燃
比に対応する制御量をステップモータ１４のステップ位
置を示すステップ数に換算した値である。

ステップ１０５では、開度センサ２０、水温センサ２４
及び酸素濃度センサ２６の検出信号を入力し、内燃機関
が部分負荷域であること、冷却水の温度が所定温度以上
にあること及び酸素濃度センサ２６が活性化しているこ
と等を条件に、内燃機関の空燃比の制御が帰還制御域に
あるか否かの判別がなされる。帰還制御域にない場合は
、プログラムがステップ１１７に進み、ステップ１１７
で以前に記憶した帰還制御ステップ数ＦＢＡＦに学習制
御ステップ数ＧＫを加味した合成制御ステップ数ＦＢＡ
Ｆ＋ＧＫに対応するステップ位置までステップモータ１
４を回転させる制御パルス信号をステップモータ１４に
出力する。帰還制御域にある場合には、ステップ１０６
で酸素濃度センサ２６の検出信号であるリッチ・リーン
の２値信号を積分することにより新たな帰還制御ステッ
プ数ＦＢＡＦを算出し、以前の値と書き換える。即ち第
８図Ａ及び第９図Ａに示されるような交互にリッチ（Ｒ
）、リーン（Ｌ）を繰り返す酸素濃度検出信号が入力さ
れると、リッチ（Ｒ）側では帰還制御ステップ数ＦＢＡ
Ｆはエアブリード量を多くするために一定値ずつ増加し
、リーン（Ｌ）側では帰還制御ステップ数ＦＢＡＦはエ
アブリード量を減少させるために一定値ずつ減少する。

そして帰還制御ステップ数ＦＢＡＦは、時間とともに、
第８図Ｂ及び第９図Ｂに折れ線で示すように変化する。

ステップ１０７では水温センサ２４の検出信号を入力し
、冷却水の温度が所定温度以上であれば内燃機関が運転
状態の学習域にあると判断され、所定温度未満であれば
学習域でないと判断される。

なお、この時の所定温度はステップ１０５の判断により
利用された所定温度より高い温度に設定されている。ス
テップ１０８では学習の時間間隔を決定するタイマ回路
８５の値が、８０ミリ秒に相当する値以上であれば学習
タイミングであると判断され、８０ミリ秒に相当する値
未満であれば学習タイミングではないと判断される。そ
して、ステップ１０７で学習域でないと判断され、又は
ステップ１０８で学習タイミングでないと判断された場
合には、前記ステップ１０５で帰還制御域でないと判断
された場合と同様に、ステップ１１７に進み合成制御ス
テップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫに対応したステップ位置までス
テップモータ１４を回転させる。ただし、この場合には
ステップ１０６で書換えられた新たな帰還制御ステップ
数ＦＢＡＦが利用される。一方、ステップ１０７で学習
域であると判断され、かつステップ１０８で学習すべき
タイミングであると判断された場合には、ステップ１０
９で次回の学習タイミングの判断のためにタイマ回路８
５をリセットして、プログラムがステップ１１０に進む
。

ステップ１１０−１１６は学習制御ステップ数ＧＫを求
めるための処理ルーチンであり、ステップ１１０では、
帰還制御ステップ数ＦＢＡＦと理論空燃比制御ステップ
数に２’　との差を内燃機関の運転状態をしめす学習値
ＦＢＡＦ−に２　’として求め、この学習値ＦＢＡＦ−
に２　’を学習タイミング毎に学習計数値ＣＧＫに累算
することにより、学習計数値ＣＧＫを得ている。そして
この学習計数値ＣＧＫが、予め決められた一定値Ｈ，Ｌ
に達した場合には学習制御ステップ数ＧＫを変更し、一
定値Ｈ，Ｌに達しない場合には学習制御ステップ数ＧＫ
を変更せず、ステップ１１７に進む。

ステップ１１１では学習計数値ＣＧＫが上限値Ｈに達し
たことを判別し、ステップ１１２では学習計数値ＣＧＫ
が下限値りに達したことを判別する。

学習計数値ＣＧＫが上限値Ｈに達した場合には、ステッ
プ１１３で学習制御ステップ数ＧＫを１ステップ分増加
させ、また学習計数値ＣＧＫが下限値しに達した場合に
は、ステップ１１５で学習制御ステップ数ＧＫを１ステ
ップ分減少させる。ステップ１１３とステップ１１５で
学習制御ステップ数ＧＫを変更した場合には、学習計数
値ＣＧＫを上限値Ｈと下限値の中間値％（Ｈ＋　Ｌ）に
セットして、次回からの学習に備える。

ステップ１１７では、帰還制御ステップ数ＦＢＡＦに学
習制御ステップ数ＧＫを加味したステップモータ１４の
合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫに対応したステップ
位置までステップモータ１４を回転させ、次のサイクル
の帰還制御ステップ数ＦＢＡＦと学習制御ステップ数Ｇ
Ｋの算出のためにステップ１０５に戻る。

第７図は第２図のイグニッションスイッチ３４が開成さ
れた際、ステップモータ１４のステップ位置を初期状態
に戻す割込みルーチンのフローチャートであり、イグニ
ッションスイッチ３４が開成されると、ステップ１５０
からイグニッションスイッチの開成割込みのプログラム
が実行される。

ステップ１５１ではステップモータ１４を連続回転させ
、ステップモータ１４のステップ位置を初期状態にする
ための連続回転信号を発生する。そしてステップモータ
１４のステップ位置が初期状態に戻った後ステップ１５
２に進み、電磁リレー３６のコイル３６ａの励磁を停止
し、バ、２テリ３５からマイクロコンピュータ２７への
電力の供給を解除した後ステップ１５３でプログラムの
実行を停止する。このようにステップモータ１４のステ
ップ位置を初期状態にするのは、ステップモータ１４の
ステップ位置は相対的にしか制御できないためで、イグ
ニッションスイッチ３４が閉成されたときのステップモ
ータ１４のステップ位置を決定しておくためである。

第８図Ｃ−Ｅは、第８図Ｂに示されるように帰還制御ス
テップ数ＦＢＡＦが理論空燃比制御ステップ数に２°よ
り大きい場合の学習針数値ＣＧＫ、学習制御ステップ数
ＧＫ及び合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫの時間的変
化を示す。学習値ＦＢＡＦ−に２°は常に正となるので
、学習計数値ＣＧＫは、第８図Ｃに示すように、学習の
開始時点ＧＫＳＴから中間値’Ａ　（Ｈ＋Ｌ）と上限値
Ｈの間を鋸歯状波的に変化しく第６図にてステップ１１
０．１１１，１１４）、学習補正制御ステップ数ＧＫは
、学習計数値ＣＧＫが上限に達する毎に、第８図りに示
されるように、階段的に上昇する（第６図ステップ１１
１，１１３）。そして、ステップモータ１４のステップ
位置を決める合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫは、第
８図已に示されるように、第８図Ｂの帰還制御ステップ
数ＦＢＡＦと第８図りの学習制御ステップ数ＧＫの合成
された変化となる（第６図にてステップ１１７参照）第
９図Ｃ−Ｅは、第９図Ｂに示されるように帰還制御ステ
ップ数ＦＢＡＦが理論空燃比制御ステップ数に２’より
小さい場合の学習計数値ＣＧＫ、学習制御ステップ数Ｇ
Ｋ及び合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫの時間的変化
を示す。学習値ＦＢＡＦ−に２　’は常に負となるので
、学習計数値ＣＧＫは、第９図Ｃに示すように、学習の
開始時点ＧＫＳＴから中間値！４（Ｈ＋Ｌ）と下限値り
の間を鋸歯状波的に変化しく第６図にてステップ１１０
．１１２，１１６参照）、学習制御ステップ数ＧＫは、
学習計数値ＣＧＫが下限に達する毎に、第８図りに示さ
れるように、階段的に下降する（第６図にてステップ１
１２，１１５参照）。そしてステップモータ１４のステ
ップ位置を決める合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋ＧＫは
、第９図Ｅに示されるように、第９図Ｂの帰還制御ステ
ップ数ＦＢＡＦと第９図りの学習制御ステップ数ＧＫの
合成された変化となる（ステップ１１７参照）。

これらの場合、学習計数値ＣＧＫは、帰還制御ステップ
数ＦＢＡＦと理論空燃比制御ステップ数に２°の差が大
きいと速く変化し、差が小さいと遅く変化する。そして
、この学習計数値ＣＧＫの変化に応じて学習計数値ＣＧ
Ｋも変化するので、内燃機関の空燃比の帰還制御が理論
空燃比に対応する制御と太き（ずれているときは学習に
よる補正を速く応答させ、また帰還制御が理論空燃比に
対応する制御と大きくずれていないときは学習による補
正を遅く応答させる。これにより、学習による補正の応
答性を向上させるとともに、学習による補正の変動を安
定にしている。

また、この実施例では学習計数値ＣＧＫの計数開始値を
上限値Ｈと下限値りの中間値％（Ｈ＋　Ｌ）に設定する
ようにした（第６図にてステップ１０４．１１４．１１
６参照）がこの学習計数値ＣＧＫの計数開始値を中間値
％（Ｈ＋Ｌ）より低い値に設定すれば、学習計数値ＣＧ
Ｋは上限値Ｈよりも下限値しに達する頻度が高くなり、
学習制御ステップ数ＧＫは小さな値をとる傾向が強くな
りエアブリード量が減少し、混合気の空燃比をリンチ側
に制御することになり、内燃機関のドライバとりティを
向上させることができる。

次に本発明の第２実施例として、学習による効果を向上
させるために機関本体１９に供給される吸気流量に応じ
て内燃機関の運転状態の学習域を複数に分割し、この学
習域毎に帰還制御を行なう場合について説明する。この
実施例は、第２図から第５図に示された前記第１実施例
と同一構成を通用しており、相違する点は第５図の読出
し専用メモリ　（ＲＯＭ）７９に記憶されたプログラム
の内容と書込み可能なメモＩＪ　　（ＲＡＭ）８０に記
憶された諸変数である。

以下、この実施例について前記第１実施例と異なる＋Ｒ
成についてのみ説明する。第５ｂ図は第５図の書込み可
能なメモリ　（ＲＡＭ）８０のメモリマツプを示すもの
で、この書込み可能なメモリ　（ＲＡＭ）８０が揮発性
領域８０ａと不揮発性領域８０ｂに分割されている点は
前記第１実施例と同じである。揮発性領域８０ａは帰還
制御ステップ数ＦＢＡＦを記憶するレジスタと、機関本
体１９に供給される吸気流量ＯＡを記憶するレジスタと
、この吸気流量ＯＡの大きさに応じてＮ分割された学習
計数値ＣＧ　Ｋ　Ｇ　Ａ　Ｔｌ）〜ＣＧＫＧＡ　（Ｎ）
を記憶する複数のレジスタ等を有する。一方、不揮発性
領域８０ｂは、パンテリフラグＢＴＦＬＧを記憶するレ
ジスタと、学習計数値ＣＧ　Ｋ　Ｇ　Ａ　（１１〜ＣＧ
ＫＧＡ　（Ｎ）に各々対応した学習制御ステップ数Ｇ　
Ｋ　ＯＡ　（１）〜ＧＫＧＡ　（Ｎ）を記憶する複数の
レジスタ等を有する。そして上記１〜Ｎは吸気量ＧＡを
毎秒１０グラムづつＮＩｖＡに分割した学習域に対応し
ている。

以上のように構成された本実施例の動作を第１０図と第
１１図に示されたプログラムのフローチャートを用いて
説明する。第２図に示されたイグニッションスイッチ３
４の閉成により、ステップ２００のスタートからプログ
ラムの実行が開始され、ステップ２０１−２０４で、学
習制御ステップ数Ｇ　Ｋ　（１）〜ＧＫ　（Ｎ）　、パ
フテリフラグＢＴＦＬＧ、学習計数値ＣＧＫ及び帰還制
御ステップ数ＦＢＡＦが初期設定される。ステップ２０
２で学習載録の学習制御ステップ数Ｇ　Ｋ　（１）〜Ｇ
Ｋ　（Ｎ）の全てを基準値にセットする以外は前記第１
実施例の場合と同じである。

ステップ２０５では、負圧センサ２１からの検出負圧値
と、回転角センサ２５からの検出信号に基づいて算出し
た回転数値から吸気流量ＧＡを算出しレジスタに記憶す
る。ステップ２０６では、吸気量ＯＡに応じて学習域ｎ
　（ｎは■〜Ｎの整数）が決定され、この学習域ｎに対
応した学習制御ステップ数ＧＫ　（ｎ）を帰還制御ステ
ップ数ＦＢＡＦに加えて合成制御ステップ数ＦＢＡＦ＋
ＧＫ　（ｎ）を算出する。そしてこの合成制御ステップ
数ＦＢＡＦ＋ＧＫ　（ｎ）に対応するステップ位置まで
ステップモータ１４を回転させる制御パルス信号をステ
ップモータ１４に出力する。

ステップ２０７では、前記第１実施例との同一の条件に
より、内燃機関の空燃比の制御が帰還制御域にあるか否
かが判別され、帰還制御域にない場合はステップ２０５
に進み、帰還制御域にある場合は、前記第１実施例と同
様に酸素濃度センサ２６の検出信号に基づいて帰還制御
ステップ数ＦＢＡＦを算出し、以前に求めた値と書換え
る。

ステップ２０９では、水温センサ２４からの検出信号に
より学習域か否かの判断がなされる。学習域でない場合
はステップ２０５に進み、学習域である場合にはステッ
プ２１０でタイマ回路８５により学習タイミングである
か否かが判断される。

学習タイミングでないと判断された場合にはステップ２
０５に進み、学習タイミングであると判断された場合に
はステップ２１１でタイマ回路８５はリセットされる。

これらのステップ２０９−２１０の判断条件及びステッ
プ２１１の動作は前記第１実施例と同じである。

ステップ２１２−２１７は、学習制御ステップ数ＧＫ　
（ｎ）を吸気流量ＧＫの値に応じた学習載録に求めるた
めの処理ルーチンであり、ステップ２１２−２１４で学
習域の弁別がなされる。即ちステップ２０５で求めた吸
気流量ＧＡを毎秒１０グラムずつ増した値（毎秒ｌＯダ
ラム、毎秒２０グラム・・・毎秒Ｎ×１０グラム）と比
較し、その比較結果に応じて、ステップ２１５−２１７
で学習域ＧＡ　（１）〜ＧＡ　（ｎ）毎に学習制御ステ
ップ数ＧＫＧＡ　（１）〜ＧＫＧＡ　（Ｎ）が求められ
る。そしてステップ２１５−２１７に対応する複数の学
習制御ステップ数ＧＫＧＡ　（１）〜ＧＫ（１，Ａ　（
Ｎ）の算出のうち、いずれか１つの算出を終了し、また
は吸気流量ＧＡが毎秒ＮＸＩσグラム以上であり学署制
御ステップ数の算出を行なわない場合には、ステップ１
０５に進む。

第１１図は第１０図のステップ２１５−２１７で示され
た複数の学習域ＯＡ　（１）〜ＧＡ　（Ｎ）に対応した
学習制御ステップ数ＧＫＧＡ　（１）〜ＧＫＧＡ　（Ｎ
）の算出のうち、任意の学習制御スチップ数ＧＫＯＡ　
（ｎ）の算出ルーチンを示すものである。この学習制御
ステップ数ＧＫＧＡ　（ｎ）の算出ルーチン２１８は、
ステップ２１９−２２６でなり、ステップ２１９で内燃
機関の運転状態を示す学習値ＦＢＡＦ−に２　’を学習
載録に学習計数値ＣＧＫＧＡ　（ｎ）として累算してい
る。ステップ２２０−２２５では、前記第１実施例と同
様に、学習計数値ＣＧＫＧＡ　（ｎ）が上限値Ｈに達す
ると学習載録の学習制御ステップ数ＧＫＯＡ（ｒｌ）を
１ずつ増加させ、学習計数値ＣＧＫＧＡ（ｎ）が下限値
しに達すると学習制御ステップ数ＧＫＧＡ　（ｎ）を１
ずつ減少させ、学習制御ステップ数ＧＫＧＡ　（ｎ）が
上限値Ｈにも下限値しにも達しないときは学習制御ステ
ップ数ＧＫＧＡ　（ｎ）を変更しないようにしている。

そしてこの学習制御ステップ数ＧＫＧＡ　（ｎ）を変更
したときは、学習計数値ＣＧＫＯＡ　（ｎ）を中間値上
（二 Ｈ＋Ｌ）にセットし次の学習に備えるようにしている。

ステップ２２６は第１１図の学習制御ステップ数ＧＫＧ
Ａ　（ｎ）の算出ルーチンを終了し、第１０図のステッ
プ２１５−２１７の次のステップに戻ることを意味する
。

上記のような、第２実施例における吸気流量と帰還制御
状態の学習状態の変化を第１２図と第１３図を用いて説
明する。第１２図は車両を始動走行させたときの時間経
過に伴い変化する車速を表わしている。第１３図Ａは第
１２図の車速に対応した吸気流量ＧＡの時間的変化を示
すもので、複数の水平線は吸気流量ＧＡに応じた分割位
置を示し、吸気流量ＧＡは複数の学習域ＧＡ　（１）〜
ＧＡ（７，）に分割されている。第１３図Ｂは、第１３
図Ａの吸気流量ＧＡの変化に対応した学習制御ステップ
数ＧＫＧＡ　（１）〜ＧＫＧＡ　（７）の変化を、学習
載録に示した図であり、一点鎖線は従来の学習制御によ
る学習補正ステップ数ＧＫＧＡ（１）〜ＧＫＧＡ　（７
）の変化を示し、実線は本発明の学習制御による学習補
正ステップ数ＧＫＧＡ（１）〜ＧＫＯＡ　（７）の変化
を示している。

第１３図Ｃは第１３図Ａの吸気流量ＧＡの変化に対応し
た学習回数を、学習域ＯＡ　（１）〜ＧＫ（Ｎ）毎に示
した棒グラフであり、棒グラフの斜線部は従来の学習制
御による学習回数を示し、斜線のない部分が本発明の学
習制御による学習回数を示している。

そして、第１３図Ｂ、Ｃに示されるように、この実施例
では従来の学習制御に比べ学習の回数を多くし、しかも
学習域を複数に分割しても従来のような学習経験のない
学習域をなくすことができる。これは、この実施例の場
合、−回の学習による学習値が混合気の空燃比制御に直
接影響を受けなようにし、学習間隔を短く設定したため
である。

なお、上記第１及び第２実施例においては、気化器とし
て、可変ベンチエリ型気化器を利用した場合について説
明したが、これに代えて、固定ベンチュリ型気化器を採
用した場合に本発明を通用してもよく、また吸気管１７
内に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を利用した場合に
ついても本発明を通用できる。この場合には、燃料噴射
量即ち燃料噴射時間が、マイクロコンピュータ２７によ
り算出された帰還制御量と学習による補正量に対応した
値により制御される。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は特許請求の範囲に記載の第１の発明の構成に
対応する対応図、第１Ｂ図は特許請求の範囲に配電の第
２の発明の構成に対する対応図、第２図は本発明の第１
実施例を示す全体構成図、第３図は第２図に示された気
化器の拡大断面図、第４図は第２図及び第３図に示され
たステップモータの要部破断拡大断面図、第５図は第２
図に示されたマイクロコンピュータの回路構成図、第５
ａ図は第５図に示された書込み可能なメモリの第１実施
例に係るメモリマツプ図、第５ｂｌＵは前記メモリの本
発明の第２実施例に係るメモリマツプ図、第６図及び第
７図は第５図に示されたマイクロコンピュータの本発明
の第１実施例に係るプログラムのフローチャート、第８
図及び第９図は空燃比の制御状態を示すタイムチャート
、第１０図及び第１１図は第５図に示されたマイクロコ
ンピュータの本発明の第２実施例に係るプログラムのフ
ローチャート、第１２図は車両を始動、走行させたとき
の車速の変化を表わす図、第１３図は第１２図に示され
た車速に対応した学習状態を示す図である。 符号の説明 １９・・・内燃機関本体、２３・・・排気ガス通路、２
６・・・酸素濃度センサ、２７・・・マイクロコンピュ
ータ、１３・・・気化器、１４・・・ステップモータ、
１６・・・絞り弁、４２・・・サクションピストン、５
４・・・メータリングニードル、６８・・・エアブリー
ドニードル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の機関本体から延出する吸気管内に燃料
   供給源からの燃料を供給する燃料供給手段を有し、前記
   供給燃料を前記吸気管内に流入する空気流と同吸気管内
   にて混合して混合気を形成し前記機関本体に供給する混
   合気供給システムに通用されて、内燃機関に生じる前記
   供給燃料の量の規定に必要な物理量を物理量検出信号と
   して検出する第１検出手段と、前記機関本体からの排気
   ガス中の酸素濃度を濃度検出信号として検出する第２検
   出手段と、前記混合気の空燃比を目標値にするに必要な
   前記供給燃料の量に対する帰還補正値を前記濃度検出信
   号の値に応じて演算する帰還補正値演算手段と、前記空
   燃比を目標値にするに必要な前記供給燃料の量に対する
   学習値を学習する学習手段と、前記物理量検出信号の値
   、前記帰還補正値及び前記学習値に応じ、前記供給燃料
   の量を、前記空燃比を目標値にするように演算する燃料
   供給量演算手段と、この燃料供給量演算手段の演算結果
   を出力信号として発生し前記燃料供給手段に付与する出
   力信号発生手段とを備えた燃料供給量制御装置において
   、前記帰還補正値を経時的に累積値として累積する累積
   手段と、前記累積値が所定累積値範囲から外れたか否か
   を判別し、外れたとの判別のとき累積値判別信号を生じ
   る累積値判別手段とを設けて、前記学習手段が前記累積
   値判別信号の消滅のもとに前記学習値の学習を停止し、
   前記累積値判別信号の発生に応答して前記学習値の学習
   を行なうようにしたことを特徴とする内燃機関の混合気
   供給システムのための燃料供給量制御装置。
2. （２）内燃機関の機関本体から延出する吸気管内に燃料
   供給源からの燃料を供給する燃料供給手段を有し、前記
   供給燃料を前記吸気管内に流入する空気流と同吸気管内
   にて混合して混合気を形成し前記機関本体に供給する混
   合気供給システムに適用されて、内燃機関に生じる前記
   供給燃料の量の規定に必要な物理量を物理量検出信号と
   して検出する第１検出手段と、前記機関本体からの排気
   ガス中の酸素濃度を濃度検出信号として検出する第２検
   出手段と、内燃機関の負荷状態を負荷状態検出信号とし
   て検出する第３検出手段と、前記混合気の空燃比を目標
   値にするに必要な前記供給燃料の量に対する帰還補正値
   を前記濃度検出信号の値に応じて演算する帰還補正値演
   算手段と、前記負荷状態の所定範囲に亘り複数に区分し
   てなる第１、第２、・・・、第ｎの負荷領域のいずれに
   前記負荷状態検出信号の値が属するかを判別し、第１、
   第２、・・・、又は第ｎの負荷領域に属するとの判別の
   とき第１、第２、・・・、又は第ｎの負荷領域判別信号
   を生じる負荷領域判別手段と、前記第１、第２、・・・
   、又は第ｎの負荷領域判別信号に応答して前記空燃比を
   目標値にするに必要な前記供給燃料の量に対する第１、
   第２、・・・、又は第ｎの学習値を学習する学習手段と
   、前記物理量検出信号の値、前記帰還補正値、及び前記
   第１、第２、・・・、第ｎの学習値のいずれかに応じ、
   前記供給燃料の量を、前記空燃比を目標値にするように
   演算する燃料供給量演算手段と、この燃料供給量演算手
   段の演算結果を出力信号として発生し前記燃料供給手段
   に付与する出力信号発生手段とを備えた燃料供給量制御
   装置において、前記第１、第２、・・・、又は第ｎの負
   荷領域判別信号に応答して前記帰還補正値を第１、第２
   、・・・、又は第ｎの累積値として累積する累積手段と
   、前記第１、第２、・・・、又は第ｎの累積値が所定累
   積値範囲から外れた否かを判別し、外れたとの判別のと
   き第１、第２、・・・、又は第ｎの累積値判別信号を生
   じる累積値判別手段とを設けて、前記学習手段が前記第
   １、第２、・・・、又は第ｎの累積値判別信号の消滅の
   もとに前記第１、第２、・・・、又は第ｎの学習値の学
   習を停止し、前記第１、第２、・・・、又は第ｎの累積
   値判別信号の発生に応答して前記第１、第２、・・・、
   又は第ｎの学習値の学習を行なうようにしたことを特徴
   とする内燃機関の混合気供給システムのための燃料供給
   量制御装置。