JPS63272940A - エンジンの空燃比制御装置 - 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、エンジンの空燃比制御装置、より詳細には、
個々の運転ゾーンにおける燃料制御の結果に基いて、最
適燃料供給量を継続的に学習し、その学習結果に基いて
燃料供給量を補正（学習制御）するようにしたエンジン
の空燃比制御装置に関するものである。

［従来技術とその問題点］ 従来より、エンジンの排気系に空燃比センサ（０、セン
サ）を臨設し、空燃比センサの出力をフィードバック信
号として燃料供給量をフィードバック制御し、かかるフ
ィードバック制御を繰返す過程で、個々の運転領域での
最適燃料供給量を学習し、学習結果に基いて最適燃料供
給量を更新していく所謂空燃比の学習制御方式はよく知
られている（例えば、特開昭５７−４４７５２号公報参
照）。

この学習制御方式は、エンジンの経時変化に有効に追随
することができるので、それだけ空燃比制御を精密化す
ることができる利点がある。

この種の空燃比制御方式では、上記のように工ンジン回
転数とエンジン負荷（吸入空気量）とで特定される学習
ゾーンごとに、基本燃料量を記憶させるようにしたマツ
プが用いられており、制御精度を向上させるためには、
学習ゾーンの区切りをできるだけ小さく設定する必要が
あるが、その場合には、大きな記憶容量を有するメモリ
を用いる必要があり、学習制御自体も煩雑化せざるを得
ない。

個々の学習ゾーンを微細化せずに制御精度の向上を図る
ためには、同一学習ゾーン内での異なる運転状態に対応
させて、当該学習ゾーンでの学習値を補正するようにす
ればよいが、その場合には、吸入空気量を検出するエア
フローセンサの特性や燃料を供給する燃料噴射手段とし
てのインジェクタの特性が制御の重要な要素となる。つ
まり、エアフローセンサの特性やインジェクタの特性が
、予め設定した特性とは異なる場合には、空燃比誤差に
直結する。この上うな空燃比誤差は、したがって、エア
フローセンサの特性誤差とインジェクタ特性誤差との２
つの誤差要因によって大きく左右されるが、上記のよう
な学習制御方式では、これら誤差要因が重畳した結果と
しての学習値が得られるに過ぎないので、誤差要因を個
別に分離することができず、あるゾーンでの学習値はエ
アフローセンサ出力値やインジェクタパルス中の異なる
他のゾーンには反映することができない。また、同一学
習ゾーンでも目標空燃比が変わると、インジェクタパル
ス中も変化し、そのゾーンの学習値を用いてら正確な空
燃比制御が行えなくなる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、可能な限り制御の簡素化を図りながら
空燃比制御の精密化を図ることができるエンジンの空燃
比制御装置を提供することである。

［発明の構成］ このため、本発明は、エンジンの吸気量を検出する吸気
量検出手段と、エンジンに燃料を供給する燃料噴射手段
と、混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段とを備え
、所定の運転領域において空燃比検出手段の出力を受け
て空燃比をフィードバック制御するようにしたエンジン
の空燃比制御装置において、 フィードバック制御領域において同−吸気量でかつ異な
る燃料噴射パルス巾から無効噴射時間誤差を算出する無
効噴射時間誤差算出手段と、吸気量ごとのフィードバッ
ク制御補正値を学習する学習手段と、 算出した無効噴射時間誤差と学習したフィードバック制
御補正値とに基いて燃料噴射手段の噴射時間を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの空燃比
制御装置を提供するものである。

［発明の効果コ 本発明によれば燃料噴射手段の無効噴射時間誤差と、吸
気量検出手段の吸気型検出誤差とを分離して検出しつつ
それら誤差要因について個別に学習し、その学習結果に
基づいて空燃比制御を行うようにしたから、メモリを拡
大する必要なしに、空燃比制御の高精度化が図れる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

［第１実施例コ 第１図に示すように、エンジンｌの吸気通路２には、上
流から順に、時々刻々の吸入空気量を検出するエアフロ
ーセンサ３、アクセルペダル（図示せず）に連動して開
閉されるスロットル弁４が設けられ、吸気弁５によって
燃焼室６に対して開閉される吸気ボート７に向けてイン
ジェクタ８が設置されている。

また、排気弁９によって燃焼室６に対し開閉される排気
ポーＮＯに連通ずる排気通路１１には、触媒式の排気ガ
ス浄化装置１２が介設され、排気ガス浄化装置１２より
上流には、排気ガス中の酸素濃度から混合気の空燃比を
検出するＯ、センサ１３を設置している。

さらに、燃焼室６には、点火プラグ１４を臨ま仕、イグ
ニッションコイル！５を配電器１６により駆動し、点火
プラグ１４を点火駆動する。

上記のシステム構成において、インジェクタ８は、マイ
クロコンピュータよりなる電子コントロールユニッ）１
７により制御し、以下に説明するように、空燃比の制御
を実行する。

この電子コントロールユニット■７は、第２図に示すよ
うに、イグニッションコイル１５からの点火信号を波形
整形回路１８を介して読込むとともに、エアフローセン
サ３およびＯ，センサ１３の出力信号並びにバッテリ電
圧Ｖａをアナログバッファ１９およびアナログ・デジタ
ルコンバータ２０を介してＣＰＵ２１に入力するように
なっている。また、電子コントロールユニット１７は、
バスを介してＣＰＵ２１に接続されたＲＯＭ２２及びＲ
ＡＭ２３を備えており、さらに各気筒毎に設けたインジ
ェクタ８−１．・・・、８−４を駆動するためのタイマ
回路２４−１．・・・、２４−４を備えており、これら
タイマ回路２４−１．・・・、２４−４の出力端子は、
アウトプットインターフェース２５を介して、対応する
インジェクタ８−１．・・・、８−４に夫々接続されて
いる。また、クロック信号ＣＬＫを発生するためのフリ
ーランニングカウンタ２６が設けられ、このクロック信
号ＣＬＫを基準として、制御タイミングが設定される。

次に、上記電子コントロールユニット１７か実行する空
燃比制御についてフローチャートを用いて説明するが、
具体的な説明に入る前に本案の空燃比制御の原理につい
てまず説明する。

いま、単位時間当りの吸入空気量をＱＡ、単位時間当り
の吸気回数で決められるエンジン回転数をＮＥとすると
、１気筒当りの吸入空気量は、（ＱＡ／ＮＥ）である。

この吸入空気量に対して目標空燃比（λ＝１）にするの
に必要な燃料型を求めるための係数をに、１とすると、
燃料噴射量は、Ｋ、１・Ｑ　Ａ　／　Ｎ　Ｅで与えられ
る。なお、空燃比のフィードバック制御時は、フィード
バック係数ＣＦＢが乗算されるので、最終燃料噴射量は
、ＣＰＢ−ＫＰｉ　・町イ、Ｎ　Ｅとなる。

ところで、インジェクタ８の噴射特性即ち、燃料噴射量
と作用させるパルス巾との関係は、第３図に示すように
、リニアな関係にあり、フィードバック制御時のインジ
ェクタ８に対する噴射パルス巾Ｔは、以下の通りである
。

Ｔ　＝　ＣＦＢ　′Ｋｐ１”　ＱＡ　／　ＮＥ　＋　Ｔ
τ＝ＴＢ＋Ｔ。

Ｔτは、第３図に示すことから明らかなように、無効噴
射時間で、インジェクタ８に電圧を加えて開弁するまで
の時間であり、本来は燃料噴射量には寄与しないもので
ある。しかし、実際の無効時間と電子コントロールユニ
ット１７側で保持している無効噴射時間との間に差があ
ると、その誤差分が燃料噴射量に影響を与える。この無
効噴射時間誤差をＬＣτとすると、最終噴射量は以下の
通りである。

ＣＦＢ−ＫＰＩ・ＱＡ／ＮＥ＋ｔ、ｃ、／ＫＰ２この式
中、吸入空気ｆｆｔＱＡは、エアフローセンサ３による
検出誤差を含んでいる。

そこで、検出吸入空気量がＱ′いのときの吸気量補正係
数をＣとすると、真の充填量は、Ｑ入・ｃ　ｐ、　／　
Ｎ　Ｅとなる。フィードバック制御中、空燃比は、理論
空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）に制御されるので、以下の
式が成立する。

ここで、０．フィードバック制御時において、吸入空気
量が同じでエンジン回転数が異なる（つまり、充填量、
１回当りの燃料噴射量が異なる）２つの運転状態（ＮＥ
ｌ、ＣＦＢｌ）１（ＮＥ２．ＣＦＢ２）を考えると、以
下の等式が成立する。

０ＦＢＩ°ＫＰｌ″Ｑ′Ａ／ＮＥ１＋ＬＣτ／Ｋ　Ｐ２
ＣＦＢ２°ＫＰピＱ’Ａ／ＮＥ２＋ＬＣτ／ＫＰ２この
等式から、無効噴射時間誤差ＬＣτを求めると いま、上記２つの運転状態での基本噴射パルス中をＴＰ
（１）、ＴＰ（２）とすると、上式は、以下の通りとな
る。

この式から、無効噴射時間誤差ＬＣτを求めることがで
きる。このため、本発明では無効噴射時間誤差算出用に
テーブルを設定し、このテーブルについて学習補正を行
う（第４図ＴＢＳ参照）。

このようにして無効噴射時間誤差Ｌ　Ｃτを求めておけ
ば、インジェクタ８が有する誤差のうち、無効噴射時間
誤差は取除くことができるので、残る誤差は、インジェ
クク特性（第３図）の傾きＫＰ２に関する誤差（傾き誤
差）のみとなる。

したがって、空燃比誤差原因は、吸入空気量の検出誤差
とインジェクタ傾き誤差の２つとなり、このうち傾き誤
差は、全運転領域において一律にかぶさってくるので、
吸入空気量の検出誤差と区別することができないから、
吸入空気ｍ検出誤差とインジェクタ傾き誤差の両者を含
めた形で吸入空気量の補正用テーブルとして持つように
する（第４図ＴＢＷ参照）。

以下、電子コントロールユニット１７が実行する制御を
具体的に説明する。

第５図に空燃比制御のメインルーチンを示す。

第５図に示すように、制御がスタートされると、ステッ
プ＃ｌでＲＡＭ２３の初期化を行う。初期化する各種フ
ラグや各種データについては、後に必要に応じて説明す
る。

ステップ＃２では、吸気量ＱＡをエアフローセンサ３か
ら読込み、吸気ｍＱＡが、第４図に示す吸気量補正用テ
ーブルＴＢＷに設定しである吸気量ゾーンＡＮ（Ｎ＝　
１〜７）のうち、どのゾーンに属するかをステップ＃３
で算定する。そして、ステップ＃４では、算定された吸
気量ゾーンＡＮにおける吸気流量補正係数の学習値Ｗ（
ＡＮ）を吸気量補正用テーブルＴｌ３Ｗから読出し、基
本噴射パルス巾ＴＢを演算する。

なお、上式のパルス中変換係数ＫＰは、ＲＯＭ２２に予
め設定された定数である。

次のステップ＃５では、ステップ＃４の演算で求めた基
本噴射パルス巾Ｔ、から無効噴射時間算出用テーブルの
どのパルス中ゾーンｐ　Ｎ　（Ｎ＝　Ｉ〜７）に属する
かを算定する。次いで、ステップ＃６でバッテリ電圧Ｖ
Ｂを読込み、ステップ＃７で、読込んだバッテリ電圧Ｖ
ａから無効噴射時間Ｔτを算出する。

次にステップ＃８では、フィードバック制御ゾーンとエ
ンリッチゾーンとを区切る吸気量の境界値ＩＥＲと補正
済の吸気ｍ（ＱＡｘＷ（ＡＮ））／ＮＥとを比較し、現
在の運転状態がフィードバック制御ゾーンかエンリッチ
ゾーンかを判定する。この判定は、エンジン回転数ＮＥ
について、これを予め定めた境界回転数ＩＮｏと比較す
ることにより行うようにしてもよい。

フィードバック制御ゾーンである場合は、ステップ＃９
で、ゾーンフラグＺＯＮＥにフィードバック制御ゾーン
であることをセットする（ＺＯＮＥ−Ｆ／Ｂ）。

一方、エンリッチゾーンである場合には、ステップ＃１
０で検出された吸気ｌ−とエンジン回転数Ｎ　とからエ
ンリッチ係数ＫＥＲを計算し、ステップ＃１１でゾーン
フラグＺＯＮＥをエンリッヂセットする。（ＺＯＮＥ　
４−Ｅ／Ｒ）。

そのうえで、ステップ＃２にループし、上記のルーチン
を繰返す。

次に、クランクアングルセンサ（図示せず）の出力に基
づく点火インクラブドルーチンについて説明する。この
インタラブドルーチンは、第６図（Ａ）、第６図（Ｂ）
および第６図（Ｃ）に示しである。

点火インタラブドルーチンは、インクラブド信号が入力
されると、開始され、ステップ＃２１でまず割込み周期
よりエンジン回転数ＮＥを計算する。

次に、ステップ＃２２でゾーンフラグＺＯＮＥの判定を
行い、フィードバックゾーンであれば、フィードバック
ゾーンでの学習制御に移行する。

即ち、ステップ＃２３では、無効噴射時間誤差補正の有
無を示すフラグＦ、。を読んで、ＦＬＣ−〇即ち、未補
正（未学習）である場合には、ステツプ＃２４で吸気量
ゾーンＡＮが第３ゾーン（ＡＮ＝３）であるか否かを判
定し、第３ゾーンでない場合には、無効噴射時間誤差補
正に関し非学習吸気量ゾーンであるとして、フィードバ
ックサブルーチンＦ／ＢＳＵＢに移行する。

第３ゾーンである場合には、ステップ＃２５で、今回の
パルス巾ゾーンＰＮが前回のパルス巾ゾーンＰＢＥＰと
同じか否かを判定し、ゾーン変化があれば、学習を行わ
ずにフィードバックサブルーチンＦ／ＢＳＵＢに移行す
る。

同じ第３ゾーンである場合には、フィードバックサブル
ーチンＦ／ＢＳＵＢを実行した後、ステップ＃２６でＯ
代ンサ出力反転フラグＦ。ＯＭか“１”であるか否かを
判定し、出力が非反転であれば、学習の意味がないから
、学習ルーチンから外れる。

反転している場合には、ステップ＃２７でそのときのフ
ィードバック補正係数ＣＦＢを前回までの積算値ＳＵＭ
に加算して積算値ＳＵＭを更新し、同時に、積算回数Ｎ
、。をインクリメントする。

そして、ステップ＃２８で上記積算回数ＮＬＣが、フィ
ードバック補正係数の平均値を計算するために予め設定
した積算回数ＩＮ、。達したか否かを判定し、達してい
る場合には、フィードバック補正係数Ｃの学習値５（Ｐ
Ｎ）を次式によりＦＢ 求める。

上式から明らかなように、ゾーンＰＮにおける学習回数
５Ｎ（ＰＮ）が多くなると、フィードバック係数の平均
値（ＳＵＭ／ＮＬ６）の学習値５（ＰＮ）に対する寄与
率は低下し、補正［１〕が小さくなって、制御が次第に
安定するようになっている。

そして、ステップ＃３０では、学習回数５Ｎ（ＰＮ）を
インクリメントしておく。

一方、ステップ＃２２で、現在の運転状態がエンリッチ
ゾーンＥ／Ｈに属すると判定された場合には、ステップ
＃３１で最終噴射パルス巾ＴＩＮＪをエンリッヂ係数Ｋ
ＥＲ１無効噴射時間Ｔτ、無効噴射時間誤差ＬＣτを用
いて演算する。

Ｔ　　　　＋−Ｔ　　ＸＫ　　＋Ｔ　　−ＬＣＩＮＪ　
　　　Ｂ　　　ＥＲτ　　　τそして、ステップ＃３２
でフィードバック係数平均計算用ＲＡＭ上の積算値ＳＵ
Ｍ及び積算回数ＮＬＣをクリアした後、ステップ＃３６
で、最終噴射パルス巾ＴＩＮＪによる燃料噴射をセット
する。

また、ステップ＃２４で非学習吸気量ゾーンであること
が判定壱れた場合及びステップ＃２５で吸気量ゾーンが
変更されたと判定された場合には、フィードバックサブ
ルーチンＦ／ＢＳＵＢを実行した後、ステップ＃３３で
そのときのパルス巾゛ゾーン番号ＰＮを前回のパルス中
ゾーン番号ＰＢＥＦにセットし、ステップ＃３４でステ
ップ＃３２と同様、フィードバック係数平均計算用ＲＡ
Ｍ上のＳＵＭ、ＮＬｃをリセットする。そして、ステッ
プ＃３５では、最終噴射パルス巾ＴＩＮＪを次式により
演算する。

Ｔ　　　　←Ｔ　　ＸＣ＋Ｔ　　−ＬＣＩＮＪ　　　　
Ｂ　　　ＦＢ　　　　τ　　　τステップ＃２６でＯ，
センサ１３の出力が非反転であると判定された場合及び
ステップ＃２８で積算回数Ｎ　が設定積算回数ＩＮｔ、
。に達していＣ ないと判定された場合にも、ステップ＃３５でフィード
バック制御時の最終噴射パルス巾ＴＩＮＪの演算を行う
。

ステップ＃３５で演算した最終噴射パルス巾Ｔ１９．は
、ステップ＃３６で燃料噴射実行のためにセットされる
。

第６図（Ｂ）に示すフローでは、無効噴射時間誤差計算
に使用する２つのゾーンの判定を行う。

まず、ステップ＃４０では、ループ初期値を設定しく■
←１）、ステップ＃４１でパルス［ＩＪゾーンＩでの学
習回数ＳＮ（■）がＯであるか否かを判定する。

５Ｎ（Ｉ）が０でない場合、つまり少くとも１回の学習
か行われていた場合には、ステップ＃４２で、ループ初
期値の更新を行い（Ｊ−７）、１番目のパルス中ゾーン
での学習回数５Ｎ（Ｊ＝７）が０か否かをステップ＃４
３で判定し、未学習の場合、ステップ＃４４でループ値
をデクリメントしくＪ←Ｊ−１）、Ｊ　ｈ＜　１　＋　
３　（実際には４）より大きい場合には、ステップ＃４
３にループして、次のパルス巾ゾーン（Ｊ＝６）での学
習が行われたか否かを判定する。未学習である場合には
、ステップ＃４４．＃４５を経て、ステップ＃４３にル
ープする。このループは、Ｊ　＝　４まで繰返す。

一方、ステップ＃４１で５Ｎ（１＝１）＝０（未学習）
であると判定された場合には、或いは、Ｊが３まで減算
されたときには、ステップ＃４６でループ値■をインク
リメン１−（Ｉ　４−１＋１）とし、ステップ＃４７で
１が５以上に達したと判定されるまでは、ステップ＃４
１にループして、未学習ゾーンを判定する。

ところで、■ゾーンとＪゾーンの両方で学習済であるこ
とが判定された場合（ＳＮ（Ｊ）≠０）、ステップ＃４
８でＪ−１≧５か否かが判定される。

Ｊ−ｒ≧５である場合には、ステップ＃５０に進んで、
無効噴射時間誤差ＬＣτの算出を以下の式に基いて行う
。

つまり、ゾーン差が５以上ある場合には隣接しているよ
うな場合に比して演算の信頼性が高いと考えられるので
、無条件に、無効噴射時間誤差の算出を行う。

一方、ゾーン差が５未満でも、ゾーンＩ、Ｊにおける学
習回数Ｓ　　（１）、５Ｎ（Ｊ）がいずれも４以上であ
る場合、つまり４回以上の学習が既に行われている場合
には、信頼性があると判断されるので、ステップ＃５０
に進んで無効噴射時間誤差ＬＣτの算出を行う。そして
、ステップ＃５１で無効噴射時間誤差補正終了のフラグ
ＦＬＣをセットする（ＦＬｃ４−■）。

上記のループを順次に辿れば容易に理解されるように、
ゾーン差が最小限３以上ないと、上記■７Ｃτの演算は
行わない。これは、演算の信頼性を考慮したためである
。

以上で無効噴射時間誤差ＬＣτを演算すると、制御は、
第６図（Ａ）のステップ＃３４に戻り、ステップ＃３５
での最終噴射パルス巾ＴＩＮＪの計算に、演算で求めた
ＬＣτを用いる。

次に、第６図（Ａ）のステップ＃２３で、既に無効噴射
時間誤差ＬＣτの補正（演算）が終了していると判定さ
れた場合（ＦＬｏ＝りには、制御は、第６図（Ｃ）に示
す吸気量の学習ルーチンに進む。

即ち、ステップ＃６０で前回の吸気量ゾーンＡＢＥＦと
今回の吸気量ゾーンＡＮとが同じであるか否かを判定し
、同ゾーンであれば、まずフィードバックサブルーチン
Ｆ／ＢＳＵＢを実行したのち、ステップ＃６ＩでＯ，セ
ンサ出力か反転したか否かを判定し、反転している場合
には（ＦＣＯＭ−Ｉ）、ステップ＃６２でフィードバッ
ク係数Ｃの積算値ＳＵＭを演算し、積算回数Ｎ、。をＢ インクリメントする。

そして、積算回数Ｎ、。が設定積算回数ＩＮＬＣに達し
たときには、吸気量補正学習値を次式により更新する。

上式から明らかなように、この場合には、無効噴射時間
学習の場合のように学習回数５Ｎ（ＰＮ）による重み付
は平均を行わず、固定した重み付けを行っている。しか
し、必要とあれば、学習回数に依存した重み付けを行え
るように吸気量補正用テーブルに学習回数の欄を持たせ
るようにしてもよい。

ステップ＃６４での演算が終了すると、第６図（Ａ）の
ステップ＃３４に戻り、ステップ＃３５での最終噴射パ
ルス巾ＴＩＮＪの演算を実行する。

一方、ステップ＃６０でゾーン変化有と判定された場合
には、フィードバックサブルーチンＦ／ＢＳＵＢを実行
したのち、吸気量ゾーン番号ＡＮを前回の吸気量ゾーン
番号ＡＢＥＦとして更新し、第６図（Ａ）のステップ＃
３４に戻り、同様に最終噴射パルス巾ＴＩＮＪの演算を
行う。また、ステップ＃６１で０．センサ１３の出力が
非反転であると判定された場合、゛或いはステップ＃６
３で、設定積算回数ＩＮＬｃに達していないと判定され
た場合には、フィードバック係数の平均計算を続行する
。

次に、第７図を参照して、ｏｌフィードバックサブルー
チンＦ／ＢＳＵＢを説明する。

このサブルーチンの実行に際しては、まず、ステップ＃
７０で、０．センサＩ３の出力を読込み、ステップ＃７
１でＯ，センサ出力の目標空燃比に対するリーン、リッ
チを判定する。

いま、リーンであると判定されると、ステップ＃７２で
前回のＯ，センサ１３の出力が読出され、リッチである
と判定された場合は、Ｏ，センサ１３の出力が反転され
た（リッチ→リーン）ことなるので、ステップ＃７３で
、フィードバック係数ＣＦＢに比例項ＰＧを加算する。

また、ステップ＃７２の判定で、前回らリーンであった
場合、つまり０．センサＩ３の出力が非反転の場合には
、フィードバック係数に積分項ＩＧを加算する。

一方、ステップ＃７１で０．センサ１３の出力がりりチ
であると判定された場合、ステップ＃７５で前回のＯ，
センサ１３の出力のり−ン、リッチを判定し、リーンで
ある場合つまり反転した場合には、ステップ＃７６で比
例項ＰＧをフィードバック係数ＣＦＢから減算する。ま
た、前回もリッチであった場合には、ステップ＃７７で
フィードバック係数ＣＦＢから積分項ＩＧを減算する。

以上のように、ステップ＃７３、＃７４、＃７６、＃７
７のいずれかでフィードバック係数ＣＦＢを更新したの
ち、前回と今回で０．センサ出力が反転していた場合に
は、ステップ＃７８て０゜センサ１３の出力反転を示す
フラグＦ。ＯＭに１をセットする。反転していなかった
場合には、ステップ＃７９でフラグＦｃｏＭを０にセッ
トする。そして、最後のステップ＃８０で、０．センサ
出力”ＢＥＦを今回の０２センサ出力で更新する。

［第２実施例コ ところで、第１実施例について詳細に説明したように、
２種の学習テーブルを用いることにより、燃料制御マツ
プを精密化することなしに、空燃比制御を精密化するこ
とが可能となったが、このような学習制御を非０２フイ
ードバツク制御領域に拡大することができれば、全運転
領域ての空燃比制御をより精密化することができる。

その場合、非Ｏ，フィードバック制御領域には、０、フ
ィードバック制御領域よりも吸気量の多い領域が存在し
、０２フイードバツク制御領域で学習されたエアフロー
センサ特性を単純に外挿することができず、エアフロー
センサ３の検出誤差を有効に除去することはできない。

そこで、吸気ｍの多い非Ｏ，フィードバック制御領域に
おいても、０．フィードバック制御を実行し、高流量に
対応した空燃比の学習制御を終了してから、空燃比を０
．フィードバック制御領域での目標空燃比とは異なる値
にセットし、上記学習制御で得られた学習値に基いて空
燃比制御を実行する提案が従来よりなされている。確か
に、この方式は、非Ｏ，フィードバック領域における空
燃比制御にとって有効であるが、ターボチャージャ付エ
ンジンなどの高充填化を意図したエンジンでは、非Ｏ，
フィードバック領域で０．フィードバック制御を行うと
、排気温度が上昇しすぎて、タービンや排気ガス浄化触
媒が破損されるおそれがある。

この問題に対処するため、本実施例では第８図にシステ
ム構成を示すように、例えばターボチャージャ３０を備
えた４気筒エンジンＥのうち、１香気筒＃ｌの排気通路
２−１には、０．フィードバック制御用のＯ，センサー
３とは別に、０．センサ３トを設け、非０．フィードバ
ック領域において、１香気筒＃１についてのみＯ，フィ
ードバック制御を実行するようにする。そして、他の気
筒については、各気筒毎に設けたインジェクタ８−２．
８−３．８〜４により通常のエンリッチ制御を行う。

その結果、ターボチャージャ３０のタービン３０ａに流
入する排気ガスの温度上昇は最小限に制御され、タービ
ン３０ａや触媒１２の破壊を有効に防止するこ七ができ
ることになる。

以下、この場合の電子コントロールユニット１７による
空燃比の学習制御について説明する。

まず、第９図に示すように吸気量補正用テーブルを拡張
し、０．フィードバック制御領域では発生しえない吸気
流量に対応させて、吸気量ゾーンをさらに３段階（ＡＮ
＝８．９．１０）増加し、これらに対応した学習値ｗ（
８）、ｗ（９）、ｗ（［０）と学習終了フラグＷ　（８
）、ＷＦ（９）、ＷＦ（１０）とを追加する。

第１Ｏ図に示すメインルーチンにおいて、制御がスター
トされると、ステップ＃１０Ｉでは、ＲＡＭ２３の初期
化を行う。

初期化の対象となるフラグやデータ値については、必要
に応じて説明する。

以下のステップ＃１０２〜＋１０は、第５図において説
明した第１実施例のメインルーチンのステップ＃２〜＃
ＩＩまでと実質的に同じなのでこれらに関する説明は省
略する。

次のステップ＃１１１では、２つのフラグＦＳ。

とＦＳ、の両方が共にセットされているか否かを判定し
、セットされていなければ、ステップ＃１０２に戻り、
セットされている場合には、ステップ＃ＩＩ２に進み、
無効噴射時間誤差ＬＣτの算出を行い、ステップ＃１１
３で無効噴射時間誤差補正終了をフラグＦＬｃにセット
して、ステップ＃１０２に戻る。

上記無効噴射時間誤差ＬＣτの演算の原理は、基本的に
は、第１実施例の場合と何ら異なるところはないか、以
下で説明することから明らかなように、２つの条件を用
いてＬＣτの演算を行うところか第１の実施例とは異な
る。

次に、第１１図（Ａ）、第１１図（Ｂ）、第１Ｉ図（Ｃ
）に示す点火割込みについて説明する。点火信号により
、インタラブドルーチンが開始されると、ステップ＃１
２１で割込み周期よりエンジン回転数ＮＥを算出し、ス
テップ＃１２２で現在の運転状態が０．フィードバック
領域に属するかエンリッヂ領域に属するかの判定が行わ
れる。

０、フィードバック領域である場合には、０２フイード
バツク係数計算のサブルーチンＦ／、ＢＳＵＢを実行し
、次いでフラグＦＬＣを読込む。このフラグＦＬＣは、
無効噴射時間誤差の学習中であれば“０”吸気量誤差学
習中であれば“ビがセットされるようになっており、前
者であれば、ステップ＃Ｉ２４において、０２センサ１
３の出力が反転したか否かを判定したうえで反転してい
る場合（ＦＣＯＭ−１）、ステップ＃１２５以下で、第
１０図のステップ＃１１２で行う無効噴射時間誤差ＬＣ
τ計算のための演算を行う。なお、反転していない場合
には、この演算を行わずに最終噴射パルス巾ＴＩＮＪの
計算に進む。

まず、ステップ＃１２５では、吸気量ゾーンＡＮが“３
”で、かつ基本噴射パルス巾ＴＢが予め設定したパルス
中範囲（Ｔ、〜Ｔ、）に属するか（第３≦ＴＢ≦Ｔ４？
）を判定する。

上記のアンド条件が成立した場合には、条件２が成立し
たとして、ステップ＃１２７以降で条件２におけるフィ
ードバック係数の平均値演算を行う。

また、上記のアンド条件は成立しないが、ステップ＃１
２６において、ＡＮ＝３でかっＴ１≦ＴＢ≦Ｔ　−（Ｔ
　１．　Ｔ　２はＴ、＜Ｔｔ＜第３を満足するように予
め設定したパルス巾）というアンド条件が成立した場合
には、条件１が成立したとして、条件Ｉにおけるフィー
ドバック係数の平均値演算をステップ＃Ｉ３２以降で行
う。条件２における演算は、まずステップ＃１２７にお
いて、Ｆ／ＢＳＵＢで求められたフィードバック係数Ｃ
ＦＢをそれまでの積算値ＳＵＭ２に加算し、積算回数町
。２を１だけインクリメントし、次いでステップ＃１２
８では、条件１用の積算値Ｓ　ＵＭＩ、積算回数Ｎ、。

１をクリアする。そして、ステップ＃１２９では、積算
回数ＮＬＣ２が予め設定した平均計算回数ＩＮＬｃに達
したか否かを判定し、達している場合には、フィードバ
ック係数の平均値Ｓ、の演算をステップ＃Ｉ３０で行う
。その後、ステップ＃１３１では、条件２の学習成立フ
ラグＰＳ、をセットしておく。

同様に、条件ｌにおける平均演算では、まずステップ＃
１３２で条件１下でのフィードバック補正係数の積算値
Ｓ　Ｕ　Ｍ　Ｉの計算および積算回数ＮＬｃ１のインク
リメントを行い、ステップ＃１３３では、条件２側の積
算値ＳＵＭ２、積算回数ＮＬＣ２をクリアする。そして
、ステップ＃１３４で、平均計算回数ＩＮｔ、ｃに達し
たと判定されたときには、ステップ＃！３５でフィード
バック係数の平均値演算を行い、ステップ＃１３６で条
件ｌの学習積算フラグＦＳ、をセットする。

上記条件２９条件１のいずれもが成立しなかった場合に
は、ステップ＃１３７で積算値ＳＵＭ２゜Ｓ　ＵＭ　１
　、積算回数Ｎ　　　、Ｈの全てをクリＬＣＩ　　　　
ＬＣ２ アする。

以上のステップを終了したうえで、ステップ＃１３８で
は最終噴射パルス巾ＴＩＮＪの計算を行い、ステップ＃
１３９で計算した最終噴射パルス巾′ｒＩＮＪを各気筒
のインジェクタを制御するタイマ゛にセットしたうえで
リターンする。

一方、ステップ＃Ｉ２２の領域判定で現在の運転状態が
エンリッチ領域に属する場合には、ステップ＃１４０に
進んで、フラグＦＬＣをチェックする。ＦＬｏ＝０であ
る場合、ステップ＃１４１で最終噴射パルス中を計算し
、ステップ＃１４２でフィードバック係数平均計算用の
積算値、積算回数をクリアしたうえで、ステップ＃１３
９に進んで、上記ＴＩＮＪをタイマにセットする。

一方、Ｆ　ｔ、ｃ　＝　１の場合には、ステップ＃１４
３で吸気量ゾーンＡＮが８以上（拡張ゾーン）であるか
否かが判定され、８以上である場合には、ステップ＃１
４４で学習終了フラグＷＦ（ＡＮ）がセットされている
か否かを判定し、セットされていない場合は、本実施例
の主題であるエンリッチゾーンでの吸気ｍ誤差学習（第
１１図（Ｂ））に移行する。

ステップ＃Ｉ４３でＡＮく８である場合、およびステッ
プ＃１４４で学習終了フラグｗＦ（ＡＮ’）ｈ＜既にセ
ットされている場合には、ステップ＃１４１に戻って最
終噴射パルス巾ＴＩＮＪの計算を行う。

第１１図（Ｂ）に示すエンリッチゾーンでの吸気量誤差
学習では、最初にＯ，フィードバック係数計算サブルー
チンＦ／ＢＳＵＢを実行し、ステップ＃１５０では、吸
気量ゾーンが変更されたか否か（Ａ　Ｎ　＝　Ａ　ＢＥ
Ｆ　？　）を判定し、同一ゾーンである場合には、ステ
ップ＃、１５１で１番気筒のＯ，センサ３１の出力が反
転したか否か（ＦｃｏＭ−１？）を判定し、今回反転し
た場合には、ステップ＃１５２で、フィードバック係数
の積算及び積算回数のインクリメントを行い、ステップ
＃１５３で積算回数ＮＬＣが所定の回数ＩＮＬＣに達し
たときには、ステップ＃！５４でフィードバック係数の
平均値（ＳＵＭ／Ｎ、。）を計算し、その平均値吸気量
補正学習値Ｗ（ＡＮ）として記憶する。そして、ステッ
プ＃１５５では吸気量ゾーンＡｔｉでの学習完了フラグ
ＷＦ（ＡＮ）をセットする。学習完了フラグＷＦ（ＡＮ
）をセットした後は、第１１図（Ａ）のステップ＃１４
１に戻って、最終噴射パルス中演算及びそのセット（ス
テップ＃１４２）を行う。

一方、ステップ＃１５０．＃１５１．＃菫５３のいずれ
かの判定において、ＮＯである場合、つまり、エンリッ
チ領域での１香気筒＃ｌに対するフィードバック制御を
実行中である場合には、ステップ＃１５６で、１香気筒
＃ｌの最終噴射パルス１３ＴＩＮＪの演算をフィードバ
ック係数ＣＦＢを用いて行い、ステップ＃１５７で１香
気筒＃ｌのインジェクタ８−１に対するタイマに最終噴
射パルス巾ＴＩＮＪをセットし、次いで、ステップ＃１
５８で２〜４番気筒の最終噴射パルス巾ＴＩＮＪをエン
リッチ係数ＫＥＲを用いて計算し、ステップ＃１５９で
、２〜４番気筒のタイマに演算した最終噴射パルス巾Ｔ
ＩＮＪをセットしたうえでリターンす第１１図（Ｃ）は
、フィードバック領域での吸気量誤差学習を示すもので
あり、実質的には、第６図（Ｃ）のフローと同じである
。

相違点は、第１１図（Ｃ）では、第１ｉ図（Ａ）で既に
０．フィードバック係数計算を行っているので、第６図
（Ｃ）のようにこの計算を行わないこと、及びステップ
＃１７０で第１１図（Ａ）のステップ＃１３８に戻る前
に、積算値ＳＵＭ、積算回数ＮＬＣをクリアしておくこ
との２点である。

他の点については、第６図（Ｃ）のステップと対応する
ステップについて、対応するステップ番号を付して重複
した説明を省略する。

なお、０．フィードバックサブルーチンＦ／ＢＳＵＢは
、第７図について説明した通りであるので、これについ
ても説明を省略する。

以上のように、第２実施例では、エンリッチ領域におい
て、一つの気筒について０．フィードバック制御を行っ
て吸気量誤差の学習を行い、０．フィードバック領域に
おける吸気量誤差の学習では得ることのできない吸気量
の多い領域での吸気量誤差学習によって空燃比の正確な
制御をエンリッチ領域にまで拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるエンジンのシステム
構成図、第２図は第１図の電子制御ユニットの構成を示
すブロック図、第３図はインジェクタの噴射特性を示す
グラフ、第４図は上記実施例にかかる制御に用いるテー
ブルを示す図、第５図は上記電子制御ユニットが実行す
る空燃比制御のメインルーチンのフローチャート、第６
図（Ａ）、第６図（Ｂ）、第６図（Ｃ）は、点火割り込
み時に実行される一連のインタラブドルーチンを示すフ
ローチャート、第７図は０２フイードバツクサブルーチ
ンを示すフローチャート、第８図は本発明の第２の実施
例にかかるエンジンのシステム構成図、第９図は第２の
実施例において使用する吸気量補正用テーブル、第１０
図は第２の実施例において電子制御ユニットが実行する
メインルーチンのフローチャート、第１１図（Ａ）、第
１１図（Ｂ）、第１１図（Ｃ）は夫々第２の実施例にか
かる点火インタラブドルーチンを一連に示すフローチャ
ートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段と、
   エンジンに燃料を供給する燃料噴射手段と、混合気の空
   燃比を検出する空燃比検出手段とを備え、所定の運転領
   域において空燃比検出手段の出力を受けて空燃比をフィ
   ードバック制御するようにしたエンジンの空燃比制御装
   置において、フィードバック制御領域において同一吸気
   量でかつ異なる燃料噴射パルス巾から無効噴射時間誤差
   を算出する無効噴射時間誤差算出手段と、吸気量ごとの
   フィードバック制御補正値を学習する学習手段と、 算出した無効噴射時間誤差と学習したフィードバック制
   御補正値とに基いて燃料噴射手段の噴射時間を制御する
   制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの空燃比
   制御装置。