JPH0792012B2 - 内燃機関の空燃比学習制御装置 - Google Patents

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空燃比学習制御装置に関し、特に、
機関吸気系の開口面積と機関回転速度とに基づいて基本
燃料供給量が演算設定されるよう構成された内燃機関の
燃料供給制御装置において空燃比制御性を改善した装置
に関する。

〈従来の技術〉 可変制御される機関吸気系の開口面積Ａをスロットル弁
開度TVO等を介して求め、この開口面積Ａと機関回転速
度Ｎとに基づいて基本燃料供給量Tpを設定するように構
成された内燃機関の電子制御燃料供給装置が、特開昭62
−168949号公報等に開示されている。

このものでは、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づい
て基本燃料供給量Tpを演算すると共に、機関温度等の機
関運転状態に応じた各種補正係数COEFと、排気系に設け
た酸素センサからの信号を介して検出される空燃比を目
標空燃比に近づけるように設定されるフィードバック補
正係数LAMBDAと、バッテリ電圧による燃料噴射弁の有効
開弁時間の変化を補正するための補正分Tsとを求め、前
記基本燃料供給量Tpをこれらにより補正して最終的な燃
料供給量Ti（←Tp×COEF×LAMBDA＋Ts）を演算する。

そして、この燃料供給量Tiに相当するパルス巾の駆動パ
ルス信号を燃料噴射弁に出力して、所定時間だけ燃料噴
射弁を開弁させることにより、所定圧力に調整された燃
料を噴射供給し、前記パルス巾によって燃料供給量が制
御されるようになっている。

また、前記フィードバック補正係数LAMBDAの基準値から
の偏差を、例えば基本燃料供給量Tpと機関回転速度Ｎと
により複数に区分される運転領域毎に学習して学習補正
係数K_MAPを設定・記憶させ、このマップに記憶されてい
る学習補正係数K_MAPの中から運転状態に応じて検索した
求めた学習補正係数K_MAPを前記各種補正係数COEFに含め
るなどして、空燃比補正を図るようにしているものであ
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、スロットル弁開度TVOを介して求めた開
口面積Ａと、機関回転速度Ｎとから基本燃料供給量Tpを
設定する場合、スロットル弁の汚れが発生すると、初期
状態と同じ開度TVOでも実際に得られる開口面積Ａが特
に小開度側で大きな割合で減少するため、スロットル弁
開度TVOに対する吸入空気流量Ｑの特性が、第６図に示
すように、小開度側でより大きな減少変化を示す。従っ
て、スロットル弁に汚れが付着すると、小開度側で機関
要求燃料量よりも多い基本燃料供給量が設定されて、空
燃比がリッチ化してしまう。

スロットル弁開度TVOは、機関回転速度Ｎと機関トルク
とをパラメータとして区分される運転領域において第７
図に示すような変化特性を有するため、前記スロットル
弁の汚れによる空燃比のリッチ化率を、同じく機関回転
速度Ｎと機関トルクとをパラメータとする運転領域にプ
ロットすると、第８図に示すようになり、低回転低トル
ク側ほど空燃比のリッチ化率が大きくなる傾向を示す。

一方、燃料噴射弁が劣化して応答性が悪化すると、第９
図に示すように、初期状態よりも実際に噴射供給される
燃料量が多くなり、その傾向は燃料供給量の少ないとき
ほど大となる。

ここで、機関回転速度Ｎと機関トルクとをパラメータと
して区分される運転領域において、燃料供給量は第10図
に示すような変化特性を示すため、燃料噴射弁の劣化に
よる実際の燃料供給量の変化に基づく空燃比のリッチ化
率は、機関回転速度Ｎと機関トルクとをパラメータとし
て区分される運転領域において第11図に示すように、低
トルク側で大となる傾向を示す。

また、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づく基本燃料
供給量Tpの設定制御では、高度や吸気温度変化によって
空気密度が変化しても、これに対応した燃料供給制御を
施すことができず、例えば低地にマッチングされていれ
ば、高度が高くなると空燃比は第12図に示すように略リ
ニアにリッチ化傾向が増大し、かかる高度（吸気温度）
によるリッチ化傾向は高度（吸気温度）が一定であれ
ば、トルクや回転速度の運転パラメータが変化しても、
第13図に示すように、一定のリッチ化率を示すことにな
る。

このように、開口面積Ａと機関回転速度Ｎとに基づいて
基本燃料供給量Tpを設定して燃料供給を制御するシステ
ムにおいては、初期状態でマッチングされていても、ス
ロットル弁の汚れ，燃料噴射弁の劣化、高度又は吸気温
度変化によってそれぞれ異なる特性で空燃比ズレが生じ
るため（第８図，第11図及び第13図参照）、従来のよう
に、例えば基本燃料供給量Tpと機関回転速度Ｎとをパラ
メータとする運転領域毎に空燃比の学習補正値を設定し
て、この学習補正値によって空燃比ズレを吸収しようと
しても、空燃比ズレの原因となるスロットル弁の汚れ，
燃料噴射弁の劣化、高度又は吸気温度変化にそれぞれ適
合した補正を施すことができず、運転領域によって大き
な空燃比段差が生じて、高精度な空燃比制御性を安定し
て得ることができないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃比
ズレを生じる要因別に空燃比補正制御が精度良く施せる
ようにして、開口面積と機関回転速度とに基づく燃料供
給制御で、高精度な空燃比制御性が得られるようにする
ことを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため、本発明に係る内燃機関の空燃比学習制御装置
では、第１図に示すように、可変制御される機関吸気系
の開口面積と機関回転速度とにそれぞれ関与する状態量
を検出する状態量検出手段と、この状態量検出手段で検
出された状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する基
本燃料供給量設定手段と、機関吸入混合気の空燃比を検
出する空燃比検出手段と、この空燃比検出手段で検出さ
れた空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基本燃料
供給量を補正するための空燃比フィードバック補正係数
を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手段と、
燃料供給手段の駆動電源の電圧変化に応じて前記基本燃
料供給量を補正するための電圧補正分を設定する電圧補
正分設定手段と、前記基本燃料供給量，空燃比フィード
バック補正係数及び電圧補正分と、前記基本燃料供給量
を開口面積の検出値に対する比で補正する第１学習補正
値と、前記空燃比フィードバック補正係数を補正する第
２学習補正値と、前記電圧補正分を補正する第３学習補
正値と、を少なくとも含んで燃料供給量を演算する燃料
供給量設定手段と、この燃料供給量設定手段で演算され
た燃料供給量に基づいて前記燃料供給手段を駆動制御す
る燃料供給制御手段と、少なくとも３つの異なる運転状
態毎に、前記燃料供給量設定手段で演算された燃料供給
量と、この燃料供給量の演算パラメータと、をそれぞれ
記憶する燃料演算記憶手段と、この燃料演算記憶手段に
記憶された少なくとも３つの燃料供給量の演算におい
て、前記空燃比フィードバック補正係数を基準値にした
ときに、前記第1,第2,第３学習補正値が前記３つの燃料
供給量の演算に共通して適合するようにそれぞれ学習し
て更新設定する学習補正値設定手段と、を含んで構成す
るようにした。

また、第１図点線示のように、前記学習補正値設定手段
で設定される３つの学習補正値をそれぞれに平均化処理
し、この平均化処理した３つの学習補正値によって前記
燃料供給量設定手段による燃料供給量の演算を行わせる
学習補正値平均手段を設けることが好ましい。

更に、第１図点線示のように、機関の過渡運転状態を判
別する過渡運転判別手段と、この過渡運転判別手段で機
関の過渡運転状態が判別されたときに、前記学習補正値
設定手段による３つの学習補正値の更新設定を禁止する
学習補正値更新禁止手段と、を設けることが好ましい。

〈作用〉 かかる構成によると、状態量検出手段と、可変制御され
る機関吸気系の開口面積と機関回転速度とにそれぞれ関
与する状態量を検出し、基本燃料供給量設定手段は、こ
れらの状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する。

また、空燃比フィードバック補正係数設定手段は、空燃
比検出手段で検出された空燃比を目標空燃比に近づける
ように前記基本燃料供給量を補正するための空燃比フィ
ードバック補正係数を設定する。

また、電圧補正分設定手段は、燃料供給手段の駆動電源
の電圧変化に応じて前記基本燃料供給量を補正するため
の電圧補正分を設定する。

そして、燃料供給量設定手段は、前記基本燃料供給量，
空燃比フィードバック補正係数及び電圧補正分と、前記
基本燃料供給量を開口面積の検出値に対する比で補正す
る第１学習補正値と、前記空燃比フィードバック補正係
数を補正する第２学習補正値と、前記電圧補正分を補正
する第３学習補正値と、を少なくとも含んで燃料供給量
を演算する。

ここで演算された燃料供給量に基づいて燃料供給制御手
段が燃料供給手段を駆動制御する。

一方、燃料演算記憶手段は、少なくとも３つの異なる運
転状態毎に、前記燃料供給量設定手段で演算された燃料
供給量と、この燃料供給量の演算パラメータと、をそれ
ぞれ記憶し、学習補正値設定手段は、この燃料演算記憶
手段に記憶された少なくとも３つの燃料供給量の演算に
おいて、前記空燃比フィードバック補正係数を基準値に
したときに、前記第1,第2,第３学習補正値が前記３つの
燃料供給量の演算に共通して適合するようにそれぞれ学
習して更新設定し、空燃比フィードバック補正係数を基
準値にしても前記第1,第2,第３学習補正値で目標空燃比
相当の燃料供給量が演算されるようにする。

また、学習補正値平均手段は、前記学習補正値設定手段
で設定される３つの学習補正値をそれぞれに平均化処理
し、この平均化処理した３つの学習補正値によって前記
燃料供給量設定手段による燃料供給量の演算を行わせる
ようにして、燃料供給量演算に用いる学習補正値の急変
を回避する。

更に、過渡運転判別手段により機関の過渡運転状態が判
別されたときに、学習補正値更新禁止手段は、前記学習
補正値設定手段による３つの学習補正値の更新設定を禁
止し、過渡運転時における空燃比ズレに基づいて前記３
つの学習補正値が学習更新されることを回避する。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。

一実施例のシステム構成を示す第２図において、内燃機
関１には、エアクリーナ2,吸気ダクト3,スロットルチャ
ンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。エアクリーナ２には、吸気（大気）温度TA（℃）を
検出する吸気温センサ６が設けられている。

スロットルチャンバ４には、図示しないアクセルペダル
と連動するスロットル弁７が設けられていて、吸入空気
流量Ｑを制御する。前記スロットル弁７には、その開度
TVOを検出するポテンショメータと共に、その全閉位置
（アイドル位置）でONとなるアイドルスイッチ8Aを含む
スロットルセンサ８が付設されている。

スロットル弁７下流の吸気マニホールド５には、各気筒
毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁10が設け
られている。

前記電磁式の燃料噴射弁10は、後述するマイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット11から出力され
る駆動パルス信号によって間欠的に開弁駆動し、図示し
ない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータに
より所定圧力に制御された燃料を吸気マニホールド５内
に噴射供給する。即ち、前記燃料噴射弁10による燃料供
給量は、燃料噴射弁10の開弁駆動時間で制御されるよう
になっている。

更に、機関１の冷却ジャケット内の冷却水温度Twを検出
する水温センサ12が設けられると共に、排気通路13内で
排気中酸素濃度を検出することによって機関吸入混合気
の空燃比を検出する空燃比検出手段としての酸素センサ
14が設けられている。

コントロールユニット11は、クランク角センサ15から機
関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号POS
を一定時間カウントして又は所定クランク角位置毎（４
気筒の場合180゜毎）に出力されるクランク基準角度信
号REFの周期を計測して機関回転速度Ｎを検出する。

コントロールユニット11は、前記の各種センサからの検
出信号に基づいて燃料噴射量Ti（駆動パルス信号のパル
ス巾）を演算すると共に、設定した燃料噴射量Tiに基づ
いて燃料噴射弁10を機関回転に同期した所定タイミング
で開駆動制御して燃料供給を制御する。

次にコントロールユニット11により行われる燃料供給制
御のための各種演算処理を第３図〜第５図のフローチャ
ートにそれぞれ示すルーチンに従って説明する。

本実施例において、基本燃料供給量設定手段，空燃比フ
ィードバック補正係数設定手段，電圧補正分設定手段，
燃料供給量設定手段，燃料供給制御手段，学習補正値設
定手段，燃料演算記憶手段，学習補正値平均手段，過渡
運転判別手段，学習補正値更新禁止手段としての機能
は、前記第３図〜第５図のフローチャートに示すように
ソフトウェア的に備えられている。また、本実施例にお
いて、状態量検出手段は、スロットルチャンバ４の開口
面積Ａを可変制御するスロットル弁７の開度TVOを検出
するスロットルセンサ８と、機関回転に同期した検出信
号を出力するクランク角センサ15が相当する。

第３図のフローチャートに示すルーチンは、機関１の１
回転（1rev）毎に実行されるものであり、まず、ステッ
プ１（図中ではS1としてある。以下同様）では、酸素セ
ンサ（O₂/S）14から排気中の酸素濃度に応じて出力され
る検出信号をAD変換して入力する。

次のステップ２では、機関回転速度Ｎと後述するルーチ
ンで設定される基本燃料噴射量（基本燃料供給量）Tpと
によって複数に分割される運転状態毎に、予め空燃比フ
ィードバック補正係数LAMBDAの操作量を記憶したマップ
から、現状の機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Tpに対応
するデータを検索して求める。

空燃比フィードバック補正係数LAMBDAは、基本燃料噴射
量Tpの補正演算に用いられ、酸素センサ14によって検出
される空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に近づけるよ
うに設定されるものであり、本実施例では比例・積分制
御によって設定制御され、前記マップから検索して求め
られる操作量は、リッチ制御比例分PR,リーン制御比例
分PL,積分分Ｉである。

ステップ３では、ステップ１でAD変換して得た酸素セン
サ14の出力と、目標空燃比相当のスライスレベル（例え
ば500mV）とを比較して、機関吸入混合気の空燃比が目
標に対してリッチであるかリーンであるかを判別する。

ここで、空燃比がリッチであると判別されると、ステッ
プ４へ進んでリッチ初回判別フラグFRを判別する。前記
リッチ初回判別フラグFRは、空燃比のリーン状態におい
てゼロがセットされるから、リッチ検出の初回であると
きには、このステップ４でリッチ初回判別フラグFRはゼ
ロであると判別される。

FR＝０でリッチ検出の初回であるときには、ステップ５
へ進んで前回までの空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAの値から、前記ステップ２で検索して求めたリーン制
御比例分PLを減算し、その結果を新たに空燃比フィード
バック補正係数LAMBDAにセットすることにより、燃料供
給量が減少補正されて空燃比のリッチ状態が解消される
ようにする。

空燃比フィードバック補正係数LAMBDAをリーン制御比例
分PLだけ比例制御した後は、ステップ６でリッチ初回判
別フラグFRに１をセットする一方、リーン初回判別フラ
グFLにゼロをセットする。

そして、空燃比のリッチ状態が継続しているときには、
ステップ４でリッチ初回判別フラグFRが１であると判別
されることにより、ステップ７へ進む。

ステップ７では、空燃比フィードバック補正係数LAMBDA
の前回値から積分分Ｉを減算して、その結果を空燃比フ
ィードバック補正係数LAMBDAに新たにセットする。従っ
て、空燃比のリッチ状態が解消されるまでは、機関１が
１回転する毎にこのステップ７で空燃比フィードバック
補正係数LAMBDAは積分分Ｉずつ徐々に減少する。

かかる空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの積分制御
による減少で空燃比のリッチ状態が解消されて、ステッ
プ３で空燃比がリーンであると判別されると、今度はス
テップ弁８へ進みリーン初回判別フラグFLの判別を行
う。

リーン初回判別フラグFLは、前記ステップ６において空
燃比のリッチ状態においてゼロがセットされているので
は、今回がリーン検出の初回であれば、このステップ８
でFL＝０の判別が下される。

FL＝０でリーン検出の初回であるときには、ステップ９
へ進んで空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの前回値
にリッチ制御比例分PRを加算して、燃料の増量補正を図
る。そして、次のステップ10では、リッチ初回判別フラ
グFRにゼロをセットする一方、リーン初回判別フラグFL
には１をセットする。

また、ステップ８でリーン初回判別フラグFLが１でしる
と判別されて、リーン状態が継続しているときにはステ
ップ11へ進み、このステップ11で空燃比フィードバック
補正係数LAMBDAに積分分Ｉを加算して積分制御する。

上記のようにして空燃比フィードバック補正係数LAMBDA
を比例・積分制御によって可変設定すると、次のステッ
プ12では、過渡フラグＦtrの判別を行う。

前記過渡フラグＦtrは、後述するように機関１が所定時
間以上継続して定常運転されているときにゼロがセット
されるものであり、それ以外では１がセットされる。

機関１が安定した定常運転状態であって、過渡フラグＦ
trがゼロであるときには、ステップ13へ進んで今回のス
テップ12における定常判別が初回であるか否か、即ち、
定常運転が初めて判別されたときであるか否かを定常初
回判別フラグＦtrmによって判別する。

前記定常初回判別フラグＦtrmは、機関１が過渡運転さ
れているとき（過渡フラグＦtrに１がセットされている
とき）には、ステップ18で１がセットされるから、過渡
フラグＦtrが１からゼロに切り替わった初回では、定常
初回判別フラグＦtrmは１である。

過渡フラグＦtrがゼロで、定常初回判別フラグＦtrmが
１である定常判別の初回には、ステップ14で定常初回判
別フラグＦtrmにゼロをセットした後、ステップ15で本
発明に係る学習補正値a,b,cを学習するためのデータの
記憶を行う。

即ち、ステップ15では、最近に演算された燃料噴射量Ti
をメモリ値MTIにセットすると共に、前回までのMTIの値
をMT2にセットし、更に前回までのMT2の値をMT3にセッ
トし、Ｆtr＝０かつＦtrm＝１の条件が揃った最近の３
回における燃料噴射量Tiを記憶する。

また、ここでMTI3,MTI2,MTI1にセットされて記憶されて
いる燃料噴射量Tiの演算に用いたパラメータである２×
Tp×COEFを、同様にして最近値からＰara1,Para2,Para3
にそれぞれセットする。ここで、Tpは機関吸気系の開口
面積Ａと機関回転速度Ｎとから求めた基本燃料噴射量で
あり、また、COEFは水温センサ12で検出される冷却水温
度Twを主として設定された各種補正係数であり、更に、
２倍してあるのは、各気筒の吸気行程にタイミングを合
わせて行う燃料制御（シーケンシャル噴射制御）と、全
気筒同時噴射制御とで共通の基本燃料噴射量を用いるた
めの係数であり、２倍は通常のシーケンシャル噴射制御
に用いる燃料噴射量Tiに対応したものである（第４図の
フローチャート参照）。

更に、このステップ15では、基本燃料噴射量Tpを演算す
る際に用いた開口面積Ａのデータを同様に過去３回MA1,
MA2,MA3に渡って記憶する。

従って、ステップ15における燃料噴射量Tiの演算データ
の記憶は、機関１が過渡運転されて定常に移行した初回
において更新されるものであり、内燃機関の通常運転で
は、過渡後の定常運転時では厳密な運転状態の再現性が
期待できないため、それぞれ異なった運転状態（機関負
荷，回転速度）におけるデータが集められるものであ
る。

そして、次のステップ16では、ステップ15で記憶されて
いる運転状態の異なる過去３回の燃料噴射量Tiの演算に
おけるデータを用い、空燃比フィードバック補正係数LA
MBDAを初期値の１にすると共に、通常の燃料噴射量Tiの
演算時には学習更新された値が用いられる３つの学習補
正値a,b,c（第1,第3,第２学習補正値）を未知数として
燃料噴射量Tiの演算式を再設定し、３つの学習補正値a,
b,c以外は何らかの数値が代入される以下のような燃料
噴射量Tiの３つの演算式からなる連立方程式を解いて、
３つの学習補正値a,b,cを求める。

尚、電圧補正分Tsについては過去のデータを記憶してい
ないが、一般に電圧補正分Tsについては運転状態毎に細
かく変化するものではないので、標準値（標準電圧時の
値）を代入するようにしてある。また、前記学習補正値
a,b,cの初期値は、それぞれａがゼロ、ｂが１、ｃが１
である。

後述するように、本実施例において燃料噴射量Tiは下式
で演算される。

ここで、Ti,2×Tp×COEF,Aのデータがそれぞれ記憶され
ているから、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを初
期値１にし、学習補正値a,b,cを未知数とし、更に、電
圧補正分Tsに標準値を代入すれば、燃料噴射量Tiの演算
式を再構築することができるものであり、未知数が３つ
（a,b,c）であるのに対し、演算式が３つ設定されるか
ら、３つの演算式の連立方程式として未知数である学習
補正値a,b,cを求めることができるものである。尚、
，，は、各学習補正値a,b,cの加重平均値であ
る。

即ち、ステップ16における演算式では、空燃比フィード
バック補正係数LAMBDAを初期値の１にしてあるため、何
らかの原因で空燃比ズレが発生し、この空燃比ズレを解
消すべく空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの中心値
を初期値１から変化させているときには、この補正がス
テップ16における演算に加わらないことになり、その補
正分が連立方程式により３つの学習補正値a,b,cに振り
分けられるものである。

前記３つの学習補正値a,b,cのうち、学習補正値ａは、 で基本燃料噴射量Tpを補正するから、開口面積Ａが小さ
くときほど大きな補正が加わることになり、この特性
は、第６図〜第８図に示したスロットル弁７の汚れが発
生したときの空燃比制御エラーに対応することになり、
スロットル弁７に汚れが発生し開度TVOに対する開口面
積Ａが減少して、空燃比がリッチ化したときにはこの学
習補正値ａによってその補正が行える。

また、前記学習補正値ｂは、電圧補正分Tsに乗算される
ものであるから、運転状態に因らず一定量を補正するこ
とにより、燃料噴射量Tiが少ないときほどこの学習補正
値ｂによる補正が大きくなる。上記特性は、第９図〜第
11図に示すように燃料噴射弁10が劣化して燃料噴射量Ti
が少ないときほどその影響が大きく表れる特性に対応し
ており、前記学習補正値ｂによって燃料噴射弁10の劣化
による空燃比ズレを精度良く吸収できるものである。

更に、学習補正値ｃは、基本燃料噴射量Tpに乗算される
から、運転状態によらず基本燃料噴射量Tpを一定割合だ
け補正することになる。上記特性は、高度や吸気温度の
変化により空気密度が変化し、第12図及び第13図に示す
ように、全運転状態で一律に空燃比がズレたときの特性
に対応し、前記学習補正値ｃによって空気密度の変化に
よる空燃比ズレを吸収できる。

このように、学習補正値a,b,cを学習して燃料噴射量Ti
の演算に用いれば、それぞれ特性の異なるスロットル弁
７の汚れ，燃料噴射弁10の劣化，空気密度変化による空
燃比ズレに対して、それぞれの特性に見合った補正を施
すことができ、運転状態によって空燃比の段差を生じる
ことなく、精度の良い空燃比補正制御が行える。

連立方程式により学習補正値a,b,cを学習するが、その
ままデータを燃料噴射量Tiの演算に用いるのではなく、
次のステップ17で各学習補正値a,b,cの加重平均演算を
下式に従って行って、間違った学習によって学習補正値
a,b,cが大きく変化することを回避し、ここで加重平均
した学習補正値，，が燃料噴射量Tiの演算に用い
られるようにする。

←（1.0−Ｘ）＋ａ×Ｘ ←（1.0−Ｙ）＋ｂ×Ｙ ←（1.0−Ｚ）＋ｃ×Ｚ ここで、X,Y,Zは、それぞれの学習補正値a,b,cを加重平
均するのに用いる加重重みであり、０≦X,Y,Z≦1.0とす
る。

次に第４図のフローチャートに示すルーチンに従って燃
料噴射量Tiの演算設定と、過渡判別とを説明する。

このルーチンは、10ms毎に実行されるものであり、ま
ず、ステップ21では、スロットルセンサ８からスロット
ル弁７の開度TVOに応じて出力される検出信号をAD変換
して入力する。

次のステップ22では、本ルーチンの前回実行時に前記ス
テップ21で入力した開度TVOと今回の入力値との差に基
づいて本ルーチン実行周期当たりのスロットル弁７の開
度変化量ΔTVOを求め、この変化量ΔTVOが略ゼロである
か否かを判別する。

前記変化量ΔTVOが略ゼロであるときには、スロットル
弁７の開閉動作が行われておらず略一定の開度TVOを保
っている状態であるから、機関１の過渡運転状態は判別
されず、ステップ23へ進む。

ステップ23は、変化量ΔTVOと同様にして求められる機
関回転速度Ｎの変化量ΔＮが略ゼロであるか否かを判別
する。ここで、変化量ΔＮが略ゼロであって、スロット
ル弁７の開度TVO及び機関回転速度Ｎに変動のないとき
には、機関１が略定常運転されているものと見做し、次
のステップ26でカウンタ値cntがゼロであるか否かを判
別する。

一方、変化量ΔTVOと変化量ΔＮとの少なくとも一方が
略ゼロでないときには、機関１の過渡運転を判別し、ス
テップ24へ進んで過渡フラグＦtrに１をセットすると共
に、ステップ25でΔTVOとΔＮとから判別される機関１
の定常運転へ移行してからの経過時間を計測するための
カウント値cntに所定値（例えば200）をセットする。

前記カウント値cntは、機関１の定常・過渡運転に限ら
ず、ゼロでないときにはステップ27で本ルーチン実行毎
に１つずつカウントダウンされるが、過渡運転がΔTVO
とΔＮとから判別されているときには、ステップ25で所
定値がセットされるので過渡運転時には前記所定値に維
持される。

一方、定常運転に移行すると、ステップ25における所定
値のセットが行われなくなるので、本ルーチン実行毎に
徐々に減少し、ステップ26でカウント値cnt＝０の判別
がなされると、ステップ28へ進んで過渡フラグＦtrにゼ
ロがセットされる。

即ち、ΔTVOとΔＮとに基づいて機関１の定常運転が判
別されても、直ちに過渡フラグＦtrにゼロをセットする
のではなく、機関１が真の定常運転に安定するまでの時
間経過を待って過渡フラグＦtrにゼロをセットするもの
である。過渡フラグＦtrにゼロをセットした初回では、
前記第３図のフローチャートにおいてステップ12からス
テップ13へ進んで、学習補正値a,b,cの学習更新が行わ
れる。

次のステップ29では、ステップ21で入力したスロットル
弁開度TVOに基づいてスロットルチャンバ４の開口面積
Ａを求める。尚、スロットル弁７をバイパスして設けら
れた補助空気通路の開口面積を制御して、アイドル回転
速度のフィードバック制御を行うシステムを備える場合
には、この補助空気通路分の開口面積を前記開口面積Ａ
に加算して補正するようにすることが望ましい。

ステップ30では、ステップ29で求めた開口面積Ａを機関
回転速度Ｎで除算した値に基づいて機関１の基本体積効
率QHφ（％）を求める。

次のステップ31では、前記基本体積効率QHφを真の機関
負荷変化に追従させるために行う加重平均演算に用いる
加重重みＸを、ステップ29で求めた開口面積Ａに基づい
て設定する。

そして、ステップ32では、以下の式に従って基本体積効
率QHφを加重平均して体積効率QCYLを設定する。

QCYL←QHφ×Ｘ＋QCYL（１−Ｘ） ステップ33では、以下の式に従って開口面積Ａと機関回
転速度Ｎとに基づく基本燃料噴射量（基本燃料噴射量）
Tpを演算する。

Tp←QCYL×KTA×KCON×KFLAT ここで、QCYLはステップ32で求めた機関１の体積効率,K
TAは第５図のフローチャートに示すバックグラウンドジ
ョブのステップ42で吸気温度TAに基づいて設定される吸
気温度（空密度）補正係数,KCONは燃料噴射弁10の噴射
特性に基づく定数,KFLATは第５図のフローチャートに示
すバックグラウンドジョブのステップ41で機関回転速度
Ｎと体積効率QCYLとに基づいて求められる微小修正係数
である。

次のステップ34では、前記基本燃料噴射量Tpや第３図の
フローチャートに示すルーチンで学習した学習補正値
，，等を用いて最終的な燃料噴射量（燃料供給
量）Tiを以下の式に従って演算する。

ここで、設定された燃料噴射量Tiは、出力レジスタにセ
ットされ、所定の燃料噴射開始タイミングになると、こ
の出力レジスタにセットされている最新の燃料噴射量Ti
が読み出され、読み出した燃料噴射量Tiに相当するパル
ス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁10に与えられて
燃料が噴射供給される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、機関吸気系の開
口面積と機関回転速度とに基づいて基本燃料噴射量が制
御される内燃機関において、スロットル弁の汚れ，燃料
噴射弁等の燃料供給装置の劣化，高度変化それぞれで異
なる特性の空燃比ズレが生じても、それぞれの空燃比ズ
レの原因に対応した燃料補正を施すことができるため、
運転状態によって空燃比の段差が生じて運転性を悪化さ
せることがなく、内燃機関の空燃比制御性が向上して運
転性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図〜第５図は
それぞれ同上実施例における燃料供給制御の内容を示す
フローチャート、第６図〜第８図はそれぞれスロットル
弁の汚れによる空燃比ズレの特性を説明するための線
図、第９図〜第11図はそれぞれ燃料噴射弁が劣化したと
きの空燃比ズレの特性を説明するための線図、第12図及
び第13図はそれぞれ高度変化があったときの空燃比ズレ
の特性を説明するための線図である。 １……機関、４……スロットルチャンバ ７……スロットル弁、８……スロットルセンサ 10……燃料噴射弁、11……コントロールユニット 14……酸素センサ、15……クランク角センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可変制御される機関吸気系の開口面積と機
   関回転速度とにそれぞれ関与する状態量を検出する状態
   量検出手段と、 検出された状態量に基づいて基本燃料供給量を設定する
   基本燃料供給量設定手段と、 機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基
   本燃料供給量を補正するための空燃比フィードバック補
   正係数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定手
   段と、 燃料供給手段の駆動電極の電圧変化に応じて前記基本燃
   料供給量を補正するための電圧補正分を設定する電圧補
   正分設定手段と、 前記基本燃料供給量，空燃比フィードバック補正係数及
   び電圧補正分と、前記基本燃料供給量を開口面積の検出
   値に対する比で補正する第１学習補正値と、前記空燃比
   フィードバック補正係数を補正する第２学習補正値と、
   前記電圧補正分を補正する第３学習補正値と、を少なく
   とも含んで燃料供給量を演算する燃料供給設定手段と、 演算された燃料供給量に基づいて前記燃料供給手段を駆
   動制御する燃料供給制御手段と、 少なくとも３つの異なる運転状態毎に、前記演算された
   燃料供給量と、該燃料供給量の演算パラメータと、をそ
   れぞれ記憶する燃料演算記憶手段と、 該燃料演算記憶手段に記憶された少なくとも３つの燃料
   供給量の演算において、前記空燃比フィードバック補正
   係数を基準値にしたときに、前記第1,第2,第３学習補正
   値が前記３つの燃料供給量の演算に共通して適合するよ
   うにそれぞれ学習して更新設定する学習補正値設定手段
   と、 を含んで構成した内燃機関の空燃比学習制御装置。
2. 【請求項２】前記学習補正値設定手段で設定される３つ
   の学習補正値をそれぞれに平均化処理し、この平均化処
   理した３つの学習補正値によって前記燃料供給量設定手
   段による燃料供給量の演算を行わせる学習補正値平均手
   段を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   空燃比学習制御装置。
3. 【請求項３】機関の過渡運転状態を判別する過渡運転判
   別手段と、 該過渡運転判別手段で機関の過渡運転状態が判別された
   ときに、前記学習補正値設定手段による３つの学習補正
   値の更新設定を禁止する学習補正値更新禁止手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに
   記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。