JPS61112755A - 自動車用エンジンの空燃比制御方式 - 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１ 本発明は、燃料噴ｒＰＪｍの制御を、０２センサのフィ
ードバック信号で補正するようにマイクロコンピュータ
を用いて実施する自Ｉ！ｔｕ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ｌ 従来、自動車用エンジンの空燃比制御においては、エア
フロ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、Ｏｔセンサにはフィ
ードバックできない￥Ａ域、すなわちスロットル全ｇ＠
領域、０１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ａ５ける燃料噴ｔＡ量を実現するための
補正値をプロットし、これをＩＩＪＩｔｌ変数としてエ
ンジンの運転制御、例えば燃料噴射開制御を行なうとい
う学習制御がなされている（特開昭５６−１６５７４４
号公報、特開昭５７−１６５６４４号公報、特開昭５７
−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、スロットル開
度の変動により、キャニスタバージがなされると、エア
７０メータからの情報を、Ｏｌセンサからのフィードバ
ック信号で補正しても、理論空燃比から外れるので、全
体として、同一回転数における学習値が大きくバラ付く
傾向を示し、空燃比制御の安定性が低下し、排気ガス浄
化の効率、燃費、ドライバビリティなどにも良くない。

【発明の目的１ 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
キャニスタパージがなされた時には、その条件における
テーブルを書換え、読出すことにより、全体として空燃
比制御を平滑化し、排気ガス浄化の効率を高め、燃費、
ドライバビリティを向上できる、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、
０．センサからの情報を学習値として、負荷および回転
数をパラメータとして構成したマトリックスに取込み、
上記学習値をエンジン運転制御の制御変数として使用す
るものにおいて、上記マトリックスに取込んだ情報を書
込む第１および第２のテーブルを構成し、両テーブルに
対する情報の書込み選択を、キャニスタバージを行なう
か否かで実施することを特徴とするものである。

【実　施　例】

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
バルブ７は、吸気通路に連通ずる負圧管（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の前段に設置した０２セ
ンサ１６からの電圧信号と、スロットルボディ３の吸気
通路に設けたエアフロメータ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Ｊ５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、Ｍ　Ｐ　Ｌｌ　２７を、バス２８を介してＲ
ＯＭ２９．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７０
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　ＩＪ　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などに出力される。 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
ての基本噴射用は次式で篩出する。 Ｔｏ　＝Ｋ　−Ｑ／Ｎ 但し、Ｋは定数、Ｑはエア７０メータ１７で計測した吸
入空気聞、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。 前記Ｏｘセンサ１６からの、フィードバック信号は、０
１センサ１６のリッチサイド、リーンサイドのザイクル
制ｔＲ１（例えばスライスレベルに対する±値）の時の
積分値で与えられる。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、Ｔｏ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
温センナ１９などのデータも補正項Ｃ０ＥＦとして算入
される。このためＴｐの値は、実際はＴｐ　−となり、
Ｔｐ−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、Ｔｐ−＝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１Ｇの出力値
を採用する。例えば負荷領域をＬａ、Ｌｌ、Ｌｔ　Ｊ　
Ｌｓ　、Ｌ４　と分割し、回転数領域をＮｏ、Ｎ１．Ｎ
ｌ　、Ｎｓ　、Ｎ４と分割して、その各負荷領域ＬＯＬ
Ｘ　、　Ｌｘ　Ｌｔ　。 Ｌ二し」−〇よびＬＬＬ４における、各回転数領域Ｎｏ
　Ｎ１．Ｎｔ　Ｎｔ　、Ｎｔ　ＮｓおよびＮ５Ｎｔの各
格子内において、ｏ２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、学習値の、取込みがなさ
れるのであるが、ＲＡ　Ｍ　３１への書込みは９荷のパ
ラメータに対応する、すなわちＬｏ　Ｌｌ。 Ｌ、Ｌ２．Ｌ、およびＬＩ　Ｌｌの分割領域に対応する
第１のテーブル、すなわち４個のアドレスａｘ、ａ２．
ａ３．ａ、および第２のテーブル、すなわち４個のアド
レスｂ１　＊　Ｅ）１　＊　ｂｓ　ｌ　ｂ４に対して選
択的に行なわれる。この２つのテーブルの選択は、キャ
ニスタパージが行なわれるか否かで実施される。 キャニスタバージは、第６図にみられるように、回転数
と負荷とをパラメータとし表示したグラフでは、成る所
定の分割領域を持っている。しかしてこの領域判定には
、例えばスロットル開度とエンジン回転数との情報が用
いられるとよい。 このキャニスタバージの領域判定によって、いずれかの
テーブルに、学習値を書込むことになるが、ここで番よ
回転数がどの領ｊ＊（ＮｏＮｔ、ＮｔＮｚ　、　Ｎｚ　
Ｎｓ　、　Ｎｓ　Ｎ４　）のものでも、同一負荷につい
て、負荷の分割領域対応で最終学習値が第１のテーブル
あるいは第２のテーブルに潜込まれる。そして、この学
習値が、キャニスタパージの領域判定による各回転と各
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、ＭＰＵ２１で演算式に組込まれる。 実際の負荷の値は、ＬＯＬｌ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、メモリ容量を
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の演算で求めることにする。 今、多頭ｔｌ！Ｌｏ　１１　、Ｌｔ　Ｌｘ　、ＬｌＬｘ
およびｂ−しの学習値を、Ｖｌ、ｙｚ、Ｖｓおよびｙ４
とする時、上記Ｙｉ＋　Ｖｌ　１　Ｖｓおよびｙ４の対
応負荷値χ１．χ２．χＳ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ｆｍＹ１．Ｖｘ。 ｙ３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−χ３　）／（χ４−χ３　））Ｘ　　（Ｖ
４　−’／ｓ　　）　　＋’ｊｓ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Ｎ０Ｎ４間に
おける４分割領域および負荷ＬＯ１４間における４分割
領域のマトリックスを想定する時、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ＪＩりでの学
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・高回転の領域である（Ｌｏ　
Ｌｚ　・Ｎ３〜４）での学習確率は零に近いはずであり
、高負荷・低回転の領域である（１３　Ｌ４　・Ｎ０Ｎ
Ｉ）での学習確率も同様である。したがって、学習確率
５０％以上をプロットした場合、あるいは学習確率７０
％以上をプロットした場合、例えば第５図Ｑ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Ｌｏ　Ｌｌ
。 ＬユＬ」１．　Ｌ、シおよび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。 このような空燃比制御の学習によって１例えば０２セン
サ１６からのＯｚフィードバック信号のない状態での運
転（スロットル全開領域＋Ｏｚセンサ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　ｔＪ　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、その対象（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、Ｎ」−さ
−１，Ｎｔ　Ｎ２　、Ｎｚ　Ｎｓおよび工Ｌ！４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（ＬＬｋｔ　）内にあると判定されれば、次のステ
ップ４に入ってｌ、ＬＬｔ　、　Ｌ　Ｉ　Ｌｔ　、　Ｌ
ｘ　ＬｓおよびＬｓ　Ｌｚのどのｆｌ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、ＩＷＩ回選択されｔｃ　対象
Ａ−（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、０２センサ１６のフィ
ードバック信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５＝ＳＧ
Ｎ　（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し、また符号変換がな
ければＥＤＩＴへ落とす。カウンタでカウントアツプし
たならば（ステップ８）、次のステップってカウントが
Ｃ０ＵＮＴ≧３？の判定を行ない、３回以下ならばＥＸ
ＩＴへ落とす。３回を越えた時、ここで始めて学習値の
書換えのルーチンに移行する。この時、ステップ１０で
カウンタを零値に戻す。ステップ７では、新たな対象領
域Ａ（Ｎ。 し）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１１でカウンタを零値に戻し、
Ｅ）ＩＴへ落とす。 書込みのルーチンでは、ステップ１２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０２
センサ１６のサイクル制卸の積分値の最大値ＬＭＤ−Ｍ
ＡＸおよび最小値ＬＭＤ−ＭＩＮが相加平均され、補正
要素αを算出する。次に、ステップ１３で、その時の回
転数におけるキャニスタパージ領域判定における負荷値
を求めて、ステップ１４で、検出負荷値がその負荷値を
越えているか否かを判定する。もし、越えていなければ
ステップ１５で、第１のテーブル（アドレスａｉ　＋　
ａｔ　＊ａｓ　ｌ　ａ４　）へ書込みを達成し、もし越
えていればステップ１６で、第２のテーブル（アドレス
ｂ　１＋ｂｌ　＊　ｂｌ　＊　ｂａ　）へ書込みを達成
する。 このようにして、アドレスａ　１　＋　ａｌ　＋　ａｌ
　＋ａ４およびｂｌ、ｂｔ　＋　ｂｓ　＊　ｂｓに書込
まれた学習値は、実際の運転においてはキャニスタパー
ジの領域判定によって、選択されたテーブルにつき、負
荷の変動に対応して、読出され、前述のように補間計輝
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１ 本発明は、以上詳述したように、エアフロメータなどの
センサの情報を、ｏｉセンサのフィードバック信号で補
正して、適正な空燃比制御を行なう場合、キャニスタパ
ージが実施されているか否かで、別の学習テーブルを用
い、これを選択使用するようにしたから、空燃比制御の
平滑化が実現でき、安定性が向上し、また排気ガス浄化
の効率を高め、燃費、ドライバビリティを向上できる。

【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ＩＩ　ＩＩＩ
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ＲＡＭ領域
とを並列して示した図、第４図は補間計算法を視覚的に
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図はキャニスタパージ
の境界域を示す回転数、負荷のグラフ、第７図は本発明
の副部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、１・・・Ｅ
ＧＲバルブ、８・・・バルブ、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パルプ、１５・
・・マイクロコンピュータ、１Ｇ・・・Ｏｚセンサ、１
γ・・・エアフロメータ、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、２６・・・燃料ポンプリレー
、２７・・・ＭＰＬＪ１２８・・・バス、２９・・・Ｒ
ＯＭ、　３０．３１・・・ＲＡＭ、３２・・・Ａ／Ｄ変
換器、３３・・・Ｉ１０ボート。 同　　　弁理士　　　村　　井　　　　　進第３図 ｂｌ　ｂ２　ｂ３　ｂ４ 第６図 回淑虐（−ｍ− 第４ 第５１ ＝ 一−］ ｍ−」 メ ｍ−」 ｂ） 手続補正書（自発） 昭和６０年ｌＯ月３０日 １、事件の表示 昭和５９年特　許　願第１６２１２５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７図。 第８図（２）、第８図（ロ） ６、補正の内容 （１）　　明細書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７図を別
紙のとおり補正する。 （３）　　図面の第８図り）、第８図Φ）を別紙のとお
り追加する。 （補正）　明　　細　　書 １、発明の名称　自動車用エンジンの空燃比制御方式 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
を判定した時に、ｏ２センサからの情報を学習値として
、エンジン制御ＩＩ諸元により構成したテーブルに取込
み、上記学習値をエンジン運転制御のＩ！ＩＪ　Ｉｌｌ
変数として使用するものにおいて、上記０２センサから
の情報を書込む第１および第２のテーブルを構成し、両
テーブルに対する情報の１込み選択を、キャニスタバー
ジを行なうか否かで実施する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
どのセンサからの情報により、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】 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
ータを書換える字間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Ｍを、吸入空気最、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。 Ｔ９−ＫｘＱ／Ｎ　　　　　　　　　　　・・・（１）
ここでＱは吸入空気量、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２本噴射巾Ｔ
ｐをエンジン運転変数で修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惇する一例である。 Ｔ；　−Ｔｐ　Ｘ　（ＣＯＦＥ）ｘａｘＫａ　−−−（
２）ここでＣ０ＦＥ：クーラント温度、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補正係数（排気通路中の０２ 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１１ｉ制御係数と呼ぶ） である。 クーラントｉＳａ度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
により冑られる。 学習制御係＠Ｋａ　ｆｉｌｌは、エンジン負荷とエンジ
ン回転数に関連して学習値デープルから得られる。 さらに望ましい噴射パルス幅（（２）式のＴｉ　）の計
９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１゛
°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量を供給するように設計さ
れていることを示しでいる。 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学買により書換
えられる必要がある。 もし、初期値ＩＩ　１　Ｎ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、書換えは少しずつ
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、Ｏｚセンサボディ
の温度は低いので、０□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ｆｆ１Ｑ、エンジン回転
数Ｎ、Ｃ０ＦＥ、α。 Ｋａから計算する。エンジンが暖機されており、Ｏｚ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
、Ｏｚセンサの出力電圧を積分する。第８図山）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４
０ｗ＋ｓ）で積分値を出力する。例えば、第８図の）に
おいて、時シ１１Ｔ１・・・Ｔｎにおいて積分値■１・
・・ｉｎを提供する。従って燃料の量は、ｏ２センサか
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、スロットル１
７０度の変動により、キャニスタバージがなされると、
エアフロメータからの情報を、０２センサからのフィー
ドバック信号で補正しても、過度のリッチであるために
通常の制御範囲を大きくはずれ、パージの有無により学
習値が大ぎくバラ付く傾向を示し、空燃比制御の安定性
が低下し、排気ガス浄化の効率、燃費、ドライバビリテ
ィなどにも良くない。 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
キャニスタバージがなされた時には、その条件における
テーブルを霞換え、読出すことにより、全体として空燃
比ｔＡ　Ｉｊを平滑化し、排気ガス浄化の効率を高め、
燃費、ドライバビリティを向上できる、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。

【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、
ｏ１センサからの情報を学習値として、エンジン制御諸
元により構成したテーブルに取込み、上記学習値をエン
ジン運転制御の制御変数として使用するものにおいて、
上記ｏ２センサからの情報を書込む第１および第２のテ
ーブルを構成し、両テーブルに対する情報の書込み選択
を、キャニスタバージを行なうか否かで実施するように
構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、本発明は、キャニスタバージがなさ
れた時、その条件におけるテーブルを書換え、ｊ５！出
すことで、全体として空燃比制御が平滑化され、排気ガ
ス浄化の効率を＾め、燃費、ドライバビリティを向上す
る。 【実　施　例１ 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）Ｇ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１
を介して吸気系に還流される構成になフており、ＥＧＲ
パルプ１は、吸気通路に連通ずる負圧管に設けたパルプ
８の開閉動作により、負圧管を介してパルプ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、このマイタロコンピュータ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Ｏｘ
センサ１６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ｍｂ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ザ２１によって、ク
ランク角塁準位買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
るようにマイクロプロセッサユニット（以下ＭＰＵと称
す）２７を、バス２８を介してＲＯＭ　２９゜ＲＡＭ３
０ｔｊよびバックアップ付ＲＡＭ３１に接続させている
。また上記Ｏｉセンサ１θ、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を介してＭＰ
Ｕ２７にもたらされる。またその他の信号はＩ１０ボー
ト３３を通してＭ　Ｐ　Ｕ　２７に入力される。 なお、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読出し
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計算さ
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１６
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　Ｌｌ、Ｌｘ　Ｌ
ｘ　、Ｌｚ　Ｌｘ。 しｓ　Ｌ４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、０１センサの出力電圧は、第８図（２）に示づよ
うに、混合気のリッチとリーンの状態に応じて理論空燃
比を示す膓準電圧を通ってサイクル的に変化する。シス
テムにおいて、ｏ１センサの出力電圧がマトリックス中
の１６区画の１つの中でリッチとリーンのｆナイクルを
例えば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。 まず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４ｘ４＝１６の分割領
域（アドレス）を設（プ、この巾の該当Ｊるアドレスに
学習圃を取込み、前回の学習値を書換えている。しかし
ながら、このよ）にして各分割領域について、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つ
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分割領域のマトリックスを学習（ぽ１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
イドリンク状態）での学習確率、高負荷・高回転（ａ迷
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−
低回転の領域であるでの学習確率も同様である。従って
、学習確率７０％以上をプロットした場合、例えば＠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。 本方式の学習値テーブルは、第３図の下側部分に示すよ
うに、ＲＡＭ３１に負荷に対応する。すなわち、Ｌｏ　
Ｌｘ　、ＬＩＬｘ　、Ｌｚ　ＬｓおよびＬ３Ｌ４の各分
割領域に対応する第１のテーブル、および第２のテーブ
ルが設けられる。そしてこの第１テーブルのアドレスａ
１．ａ！、ａｓ　、ａｚおよび第２テーブルのアドレス
ｌ）１．ｂｚ、ｂ３゜ｂ、の中の該当するアドレスに学
習値を選択的に取込み、前回の学習値を書換えている。 この２つのテーブルの選択は、キャニスタバージが行な
われるか否かで実施される。 キャニスタパージは、第６図にみられるように、回転数
と負荷とを軸とし表示したグラフでは、成る所定の分割
領域を持っている。しかしてこの領域判定には、例えば
スロットル開度とエンジン回転数との情報が用いられる
とよい。 このキャニスタパージの領域判定によって、キャニスタ
パージ領域とそうでない領域によってテーブルを分け、
学習値を出込むことになるが、それによって、理論空燃
比を大きく外れて排気悪化することを防ぐ。なお、ここ
では回転数がどの領域（ＮｏＮ１．ＮｔＮｚ、ＮｚＮ５
．Ｎ５Ｎｊ）のものでも、同一負荷について、負荷の分
割領域対応で最終学習（ｎが第１のテーブルあるいは第
２のテーブルに書込ままれる。 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
て第１および第２のテーブルに記憶される学習値は、各
分割領域しｏＬｔ、ＬＩ　Ｌｔ　、Ｌｔ　ＬｓおよびＬ
Ｉ　Ｌ４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
学習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
テーブル中の多値は、自動車の最初の運転以前はＬＬ　
１　Ｎである。 学習値の書換えは、０１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
は減産されるのであり、また、その書換え量は、例えば
第８図の）のｆ　ｗａｘとＪｍｉ口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。そして、この学習値が、キャニスタ
パージの領域判定による各回転と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で演鐸式に組込まれる。 そこで、この電子制御方式では、次の説明のようにＲＡ
Ｍ３１からの情報の読出しの時、未学習領域を補うｐｉ
がなされる。すなわち学と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、学習開始後、情報
の取込みがあったか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、７（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、演律により学習制御
係数を推定算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、フラグが立っていればその値を、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、補間針筒法で針環す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習状態の場合には、その領域
のイニシャル値で計算してもよい。 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るが
、実際の負荷の値は１０　Ｌ４の間で自由に変動し、ま
た回転数の値もＮ　ＯＮ　１の間で自由に変動する。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
（ブればならないので、ここでは直線補間法を用いてＭ
　Ｐ　Ｕ　２７の演算で各分割領域間の学習制御係数を
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　Ｌｘ　、Ｌｘ　Ｌｘ　、Ｌｔ　Ｌｓお
よびＬ３　Ｌ４の学習値を、ｙｌ　、’／ｚ　＊　Ｖｓ
およびｙ、とする時、上記ｙｌ　、”／１　、　ｙｓお
よびｙ４の対応負荷町χ１．χ２．χ３およびχ、を８
領域の中間点とする。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値ｙ１゜ｙ２．Ｖｘ
およびｙ４から、次式で棹定することができる。今、χ
の値がχ３　Ｊ３よびχ４の間にあるとして、テーブル
締出ＩＩｙは、 ｙ＝（（χ−χ３　）　／　（χ４−χ３））Ｘ　（Ｖ
Ｉ　　Ｙｓ　）　＋　’ｌｘ 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、学習値が末だＬＩ　Ｌｘに未記入の状態
である（フラグが立っていない）と丈るならば、ｙ、に
代って隣りのＬｔ　Ｌｚの学習値ｙ２と、負荷値χ１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ｏ２セン
サ１６からのＯｌフィードバック信号の不安定な状態で
の運転（スロットル全開領域、０１センサ１６の不活性
領域）も、テーブル値を利用して類推的にυ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、］込みのプ
ログラムの一例を、第７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間隔
（例えば４０ｎｓ　）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ＲＡ　Ｍ　３０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Ｉｆｆ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７．１１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ＲＡ　Ｍ　３０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あれば、
プログラムはステップ６に進み、ｏ１センサの出力電圧
が検出される。もし、出力電圧がリッチとリーンに交互
に変化して符号変換があれば、プログラムはステップ８
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８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９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１０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１０ではカウンタはクリアされ、プ
ログラムはステップ１２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、区画の
位置の古いデータは新しいデータに書換えられる。ステ
ップ１１では、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１２では、出力波形の例えば３サイクルについ
てＯｌセンサの出力電圧の積分値の最大値と最小値の算
術平均へが計算され、ＲＡＭ３０のワークエリアに値へ
がストアされる。 次に、ステップ１３で、その時の回転数におけるキャニ
スタパージ領域判定における負荷値を求めて、ステップ
１４で、検出負荷値がその負荷値を越えているか否かを
判定する。もし越えていなげればステップ１５で、第１
のテーブル（アドレスａ１゜ａ　＞　、　ａｓ　ｒ　ａ
ａ　）へ値Ａを書込み前回の学習値をｍ換える。もし越
えていればステップ１６で、第２のテーブル（アドレス
ｂｉ、ｂ２．ｂｓ、ｂ４＞へ値Ａを書込み前回の学習値
を書換える。 このよ°うにして、アドレスａ１　＊　ａｌ　１　ａ３
　。 ａ４およびｂｌ、Ｉ＋ｚ、　　ｓ、ｂ４に書込まれた学
習値は、実際の運転においてはキャニスタパージの領域
判定によって、選択されたテーブルにつき、負荷の変動
に対応して、続出され、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、エア７０メータなどの
センナの情報を、０２センサのフィードバック信号で補
正して、適正な空燃比制御を行なうｉ合、検出される空
燃比が大きく異なるキャニスタパージが実施されている
か否かの状態に応じて、別の学習テーブルを用い、これ
を選択使用するようにしたから、空燃比制御の平滑化が
実現でき、安定性が向上し、また排気ガス浄化の効率を
高め、燃費、ドライバビリティを向上できる。 ４、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ｆｉ４域判定のマトリックスと学習値テーブルとを
並列して示した図、第４図は補間計算法を視覚的に示し
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図はキャニスタパージの境界域を
示す回転数。 負荷のグラフ、第７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８図（２）はＯｘセンサの
出力電圧、第８図（ｂ）は積分器の出力電圧をそれぞれ
示す図である。 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バルブ、１５・・
・マイクロコンピュータ、１６・・・Ｏｘセンサ、１７
・・・エア７０メータ、１８・・・スロットルセンナ、
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・・・トランスミ
ッション、２３・−・スタータ、２４・・・バッテリ、
２５・・・インジェクタリレー、２６・・・燃料ポンプ
リレー、２１・・・ＭＰＵ、２Ｂ・・・バス、２つ・・
・ＲＯＭ、　３０．３１・・・ＲＡＭ。 ３２・・・Ａ／Ｄ変換器、３３・・・Ｉ１０ボート。 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３図 １で 第５図

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、負荷および回転数をパラメータとして構成したマト
   リックスに取込み、上記学習値をエンジン運転制御の制
   御変数として使用するものにおいて、上記マトリックス
   に取込んだ情報を書込む第１および第２のテーブルを構
   成し、両テーブルに対する情報の書込み選択を、キャニ
   スタパージを行なうか否かで実施することを特徴とする
   自動車用エンジンの空燃比制御方式。