JPS59196942A - 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、エンジンの空燃比を設定空燃比にフィードバ
ック制御するようにしたエンジンの空燃比制御装置の改
良に関する。

（従来技術） 一般に、この種エンジンの空燃比制御装置には、る０２
センザ等、エンジンに供給された混合気の空燃比を検出
する空燃比検出センサが備えられており、該空燃比セン
サの第３図（イ）に示すような空燃比信号に基づき燃料
供給量を第３図（ロ）−こ示”１−　Ｊ、うな所定の閉
ループ補正量でもってリッチ側又はリーン側に増減制御
でることにより、エンジンの空燃比を所定空燃比にフィ
ードバック制御するようにしている。

ところで、上記空燃比のフィードバック制御において第
３図（ＵＪ　）の曲線の傾きすなわら制御利得値を大き
く設定した場合には、０２センサ出力がリーン側又はリ
ッヂ側に反転するまでの時間を短（でき、応答性の向上
を図ることができる反面、補正量の変動幅が大きくなり
、安定性は却って悪くなる。一方、制御利得値を小さく
設定した場合には補正ｆＱの変動幅を小ざくでき、安定
性の向上を図ることができる反面、０２センサ出力が反
転リーるまでの時間が長くなり、応答性は逆に悪くなる
。したがって、従来、制御利得値の設定は応答性と安定
性との妥協点に求められて８５す、このため、上記従来
のものでは応答性と安定性との双方に憬れた空燃比のフ
ィードバック制御を行い得ないという欠点があった。

そこで、従来、運転状態毎に燃料供給量の平均値を求め
、この平均値でもって予め設定した基本燃料供給量自体
の補正を行うことを繰返すいわゆる学習制御を行うこと
により、学習回数の増加に応じて基本燃料供給量を漸次
適正なものとして、空燃比のフィードバック制御を優れ
た応答性でもって行うようにしたものが提案されている
（例えば特開昭５５−９６３３９号公報等参照）。

〈発明の目的） 上記技術を背景に、本発明の目的は、上記学習制御の採
用による優れた応答性に加えて空燃比のフィードバック
制御を優れた安定性をも確保しながら行うことにある。

（本発明の構成） この目的達成のため、本発明の構成は、学習制御により
空燃比制御の応答性が向上するのに応じて制御利得値を
漸次小さくづることにより、フィードバック制御による
補正量の変動幅を小さくして、空燃比制御の安定性を向
上させるＪ：うにしたものである。

第１図は本発明を明示するための全体構成を示す。第１
図において、エンジン１には、該エンジン１に供給され
た混合気の空燃比を検出ザる空燃比検出手段１４と、エ
ンジン１の運転状態を検出する運転状態検出手段１７と
がそれぞれ設けられている。エンジン１への燃料供給量
を制御する燃斜供給最制御手段２４は、上記運転状態検
出手段１７の運転状態信号に基づいてエンジン運転状態
に応じたり木燃料供給量を設定する基本燃料供給量設定
手段２１の基本燃料供給量信号を受けるとともに、上記
空燃比検出手段１４の空燃比信号および閉ループ系の制
御利得値が予め記憶された制御利得値記憶手段２０の該
制御利得値に基づいてエンジン′１に供給される混合気
の空燃比が設定値になるように上記基本燃料供給量設定
手段２１の基本燃料供給用を補正づるための開ループ補
正量を設定する閉ループ補正柑設定手段２２の閉ループ
補正量信号を受け、該閉ループ補正量信号により上記基
本燃料供給量設定手段２１の基本供給量信号を補正して
空燃比をフィードバック制御し、且つ該閉ループ補正量
設定手段２２の閉ループ補正量信号に基づいて上記基本
燃料供給量設定手段２１の基本燃料供給量を補正するた
めの状態補正量を設定する状態補正量設定手段２３の状
態補正量信号を受け、該状態補正量信号により基本燃料
供給量設定手段２１の基本燃料供給量を補正して空燃比
を学習制御するものである。そして、上記制御利得値記
憶手段２０は、状態補正量設定手段２３の状態補正量設
定回数の増加に応じて制御利得値記憶手段２０の制御利
得値を小さく書換える制御利得値書換手段２５により、
学習回数の増加に応じて漸次制御利１ｑ値が小さく書換
えられるものである。

このことにより、本発明では、学習回数の増加に応じて
制御利得値記憶手段２０の制御利得値を制御利得値記憶
手段２５により漸次小さく用換えることにより、基本燃
料供給量が学習制御により漸次適正値に補正されてゆく
のに応じてフィードバック制御による補正幅を漸次小さ
くして、学習制御により優れた応答性と共に潰れた安定
性でもつて空燃比のフィードバック制御を行うＪ：うに
したしのである。

（発明の効果〉 したがって、本発明によれば、学習制御の採用と共に、
学習回数の増加に応じた制御利得値の漸次減少潟換えに
より、学習制御による優れた応答性に加え（空燃比制御
の安定性を併せて顕著に向１−ざぜることがでさるので
、空燃比の変動幅の縮小によりｖ３度良い空燃比制御が
でき、常に排気ガス浄化を有効に行い１５する等実用上
優れた効果を有づる。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例であるエンジンの空燃比性御装
「７の全体構成を示し、１は燃料噴射式エンジンであっ
て、該エンジン１内にはシリンダ２が形成され、該シリ
ンダ２内にはピストン３が上下動自在に嵌挿されている
とともに、該シリンダ２の上方に形成した燃焼室４には
吸気ポート５および排気ポート６が連通している、該吸
気ボルト５の燃焼室４への開口部には吸気弁７が、また
排気ポート６の燃焼室４への開口部には排気弁８がそれ
ぞれ配設されているとともに、吸気ボー１へ５には吸気
通路９の下流端が、また排気ポート６には排気通路１０
がそれぞれ接続されている。上記吸気通路９の吸気ボー
ト５近傍には燃料を噴射する燃料噴射弁１１が配設され
ているとともに、吸気通路９の途中には吸気量を制御す
るスロットル弁１２が配設され、該スロットル弁１２上
流には吸気通路９内を流れる吸入空気流量を検出するエ
アフローメータ１３が配設されている。一方、排気通路
１０の途中には、排気通路１０内の排気ガス濃度成分の
検出によりエンジン１に供給された混合気の空燃比を検
出する０２センサよりなる空燃比検出手段１４が配設さ
れ、該空燃比検出手段１４下流には排気ガスを浄化する
触媒装置１５が介設されている。また、１６はエンジン
回転数を検出するエンジン回転数センサであって、該エ
ンジン回転数センサ１６と上記エアフローメータ１３と
によりそれぞれエンジン１の運転状態を検出するように
した運転状態検出手段１７を構成している。そして、空
燃比検出手段１４の空燃比信号、」−アーノローセンリ
１３の吸入空気流ａ信号およびエンジン回転数センサ１
６のエンジン回転数信号はそれぞれコントロールユニッ
ト１８に入力されている。尚、２６はコーアクリーナで
ある。

上記コントロールユニット１８は、その内部に、第４図
に示すような二［ンジン回転数エンジン負荷に対応する
エンジン１回転当りに吸入されると吸入空気量とに応じ
て区分された減速燃料カット領域、高負荷領域には領域
補正値が記憶されている一方、多数に細分されたフィー
ドバック領域には上記空燃比検出手段１４による空燃比
の閉ループ制御系の制御利（Ｑ値Ｐｏ、Ｉｎが予め記憶
されたＲＡＭ１９を備え、ＫＡ　ＲＡ　ｆｖｌ　１９に
より制御利得値記憶手段２０を４．１．Ｓ成している。

また、該ＲＡＭ１つ（よ、上記フィードバック領域を構
成する各区域毎に、各区域に応じた後述する学習制御の
学習補正項ＣＬＣｔ？よび学習回数ＮＬＣを記憶づ−る
記憶手段を兼用している。そして、コントロールユニッ
ト１８は、第５図に示づフローチャー　トに基づいてエ
ンジン１への混合気の空燃比が設定空燃比（理論空燃比
）となるよう燃料噴射弁１１からの燃料噴射量を増減制
御するように構成されたものである。すなわら、第５図
のフローチャートにおいて（図中Ｓｏ〜８２２はステッ
プ番号を示す）、先ずエンジン回転数センサ１６および
エアフローメータ１３の各運転状態化＠（エンジン回転
数信号および吸入空気流量信号）に塁づきエンジン１の
運転状態を判定したのちこの運転状態が、第４図のフィ
ードバック領域にあるか否かを判別し、フィードバック
領域にないＮｏの場合にはさらに高負荷領域にあるか否
かを判別しくステップ８３）、高負荷領域にあるＹＥＳ
の場合にはエンジン運転状態に応じてエンジン回転数信
号と吸入空気小信号とを演Ｃ仝処理して求めた基本噴射
パルスを上記領域補正値によって補正した噴射パルスを
噴射制御信号として燃料噴射弁１１に出力してステップ
Ｓ１に戻る。一方、高負荷領域にないＮＯの場合すなわ
ち減速撚オ′３）カット領域にある場合には直ちにステ
ップＳ１に戻る。

そして、ステップＳ２においてフィードバック領域にあ
るＹＥＳの場合には、前回と同一区域であるか否かを判
別し、同一区域であるＹＥＳｌ１７）＠台には直ちに、
また同一区域でないＮ００）場合には学習カウンタｔの
初期値を零に設定したのち、ＲＡＭ１９から今回区域の
学習補正項ＣＬＣおよび学習回数ＮＬＣを読み出づ。さ
らにエンジン回転数センザ１６およびエアコローゼン→
ノ１３の各信号に基づき基本噴射パルスを求める。続い
て、制御利得値記憶手段２０　（ＲＡＭＩ　９）の制御
利得ｆｉｌｌρｏ、ＩｏｋＴそれぞれ上記学習回数ＮＬ
Ｃの関数ｆ　　（ＮＬＣ）、すなわち第６図に示すよう
に学習回数ＮＬＣの増加に応じて最大値１から漸次減少
づる関数を東じて、学習回数ＮＬＣの増加に応じた制御
利得値Ｐ、Ｉを演算するとどちに（ステップ＄８）、上
記空燃比検出手段１４の第３図くイ）に示Ｊような空燃
比信号に基づきエンジン１に供給される混合気の空燃比
が設定空燃比になるよう同図（ロ）に示すような閉ルー
プ補正項ＣＦＢ（開ループ補正量）を上記制御列ｊｑ値
Ｐ、　　１の関数Ｆ（Ｐ、Ｉ）として演算する（ステッ
プＳ９）。

しかる後、細分されたフィードバック領域ごとに本フロ
ーチャートの処理回数に応じて冑られた複数個の閉ルー
プ補正項ＣＦＢの極値の加算値Ｃ奪を演算したのち、本
フローチャートの処理回数すなわら学習カウンタｔが所
定回数ａであるか否かを判定しくステップ５ＩＩ）、Ｙ
ＥＳの場合には学習時間が経過したと判断して、上記閉
ループ補正項ＣＦＢの加算値５コにハンチング数（第３
図（ロ）の山と谷の数の合計値）の逆数１〈を乗じて閉
ループ補正項ＣＦＢの平均値すなわち学習補正項ＣＬＣ
を演算し、これをＲＡＭ１９に記憶づ−る。そして、Ｒ
ＡＩｖｌ１９の学習回数ＮＬＣに１を加算しくステップ
５Ｉ４）、学習ノＪウンタｔをクリアしたのちステップ
Ｓ　１６に進む。〜方、学習カウンタ℃が所定回数ａで
ないＮｏの場合には学習カウンタｔに１を加算し・たの
ちステップＳ　１６に進む。

続いて、ステップＳ　＋ｓ以降ステップ８２＋まで燃料
噴射弁１１の交換等、燃料噴射特性が変化した場合には
学習回数ＮＬＣを減少させて制御利得値Ｐ、Ｉを大きく
することにより空燃比の制御応答性を短期間で向上させ
るよう安全対策を施す。すなわち空燃比検出手段１４の
出ノＩＶＩ）２を測定し、該出力ＶＯ２が第７図に示す
ように所定範囲すくＶＩ〕２・ごＣにあるか否かを判定
し所定範囲ｂ＜ＶＦｌ　２＜　ＣにないＮＯの場合には
タイマｔｏ２に１を加算し、タイマｔ１〕２が所定時間
ｔｍを計測すると制御利得値Ｐ、Ｉが適正でないと判断
して、学習回数ＮＬＣを半減セしめでステップ８２２に
進む。

一方、空燃比検出手段１４の出力ＶＯ２が所定範囲１）
　＜　Ｖ　＋）　２　＜　Ｃにある場合には適正である
と判断し、タイマｔｏ２をリレットしてステップＳ２２
に進む。

そして、ステップＳ２２においてステップＳ７での基本
Ｉ＠剣パルスτに、１とステップＳ９の閉ループ補正項
ＣＦＢとステップＳ７の学習補正項ＣＬＣとを加算した
値（１＋ＣＦＢ＋ＣＬ、Ｃ）を乗算して噴射パルスＴを
算出したのち、これを噴射制御信号として燃料噴射弁１
１に出力してステップ１に戻る。よって、ステップＳ１
に戻る。よって、ステップＳ７でエンジン運転状態に対
応する基本噴射パルスＴを演算することにより、エンジ
ン運転状態に応じた基本燃料供給量を設定するにうにし
た基本燃料供給量設定手段２１を構成しているとともに
、ステップ８９での閉ループ補正項ＣＦＢの演算により
、空燃比検出手段１４の空燃比信号ａ５よび制御利得値
記憶手段２０　（ＲＡＭＩ９）の制御利得値Ｐａ、ｉｏ
および学習回数ＮＬＣに基づいてエンジン１に供給され
る混合気の空燃比が設定値になるよう上記基本燃料供給
量設定手段２１の基本燃料供給量を補正ザるための開ル
ープ補正量を設定するようにした閉ループ補正用設定手
段２２を構成している。また、ステップＳ１０での閉ル
ープ補正項ＣＦＢの極値加算１１Ｉ７ＣＦＢの演算と、
ステップＳ　１３での該加瞳値「；に基づく学呂補正項
ＣＬＣの演算とにより、上記υＪル−プ補正量設定手段
２２の閉ループ補正量に基づいて基本燃料供給設定手段
２１の基本燃料供給量を補正づるための状態補正量を設
定するようにした状態補正量設定手段２３を構成してい
る。さらに、ステップＳ　２２での）４水噴射パルスτ
、閉ループ補正項ＣＦＢｉｔ３よび学習補正項ＣＬＣに
基づく噴射パルス下の演算、並びに該噴射パルスＴの燃
お１噴射弁１１への出力により、燃料噴射弁１１からの
燃ＩＩ　ｌｆｌ耐量を増減制御して上記基本燃料供給設
定手段２１の基本燃料供給信号（基本噴射パルスτ）、
閉ループ補正門設定手段２２の閉ループ補正吊伯舅（閉
ループ補正項ＣＦＢ）および状態補正［９設定手段２３
の状態補正量信号〈学習補正ＪＪＩＣＬｃ）に基づいて
エンジン１への燃料供給ωを制御するようにした燃料供
給制御手段２４を構成し−Ｃいる。そして、ス°アップ
８１４での学習回数ＮＬＣの増加に伴いステップ＄８で
の制御利得値Ｐ、Ｉの演算結果が漸次小ざくなって制御
利得値記憶手段２０１ＡＭ１９）の学習回数ＮＬｃが順
次書換られることに」：す、上記状態補正量設定手段２
３の状態補正量設定回数の増加に応じて制御利得値記憶
手段２０（ＲＡＭ１つ）の学習回数ＮＬＣを漸次小さく
田換えるようにした制御利得値記憶手段２５を構成して
いる。

したがって、上記実施例においては、ステップＳ９での
閉ループ補正項ＣＦＢに基づく基本噴射パルスτのフィ
ードバック制御時（ステップ＄２２）には、ステップＳ
　１３での学習補正項ＣＬＣに基づく基本噴射パルスτ
の学習制御（ステップ＄２２）の繰返しにより、基本噴
射パルスτが漸次適正なものとなって空燃比制御の応答
性は次第に優れたものとなる。その際、ステップＳ　１
４での学習回数ＮＬＣの増加に伴いステップ＄８での制
御利得値Ｐ、Ｉの演算結果は漸次小さなものとなり、ス
テップＳ９の閉ループ補正項ＣＦＢはそれに応じて次第
に小さくなる。その結果、ステップＳ２２で該閉ループ
補正項ＣＦＢに基づきフィールドバック補正される基本
噴射パルスτは、その補正幅が順次小さくなり、空燃比
制御の安定性が向上する。

よって、学習制御の学習回数が少ないあいだは大きい閉
ループ補正項ＣＦＢでもって空燃比制御の応答性を向上
させることができるとともに、学習回数が増加し−Ｃ空
燃比制御の応答性が学習制御により向上してくると、空
燃比制御の安定性を向上させることができるので、常に
精度良い空燃比制御を行うことができ、排気ガスの浄化
等に対して有効である。

尚、上記実施例では燃料噴射式エンジンの空燃比制御装
置に本発明を適用した場合について説明したが、気化器
式エンジンの空燃比制御装置に対してし同様に適用する
ことがＴきるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示すブロック図、第２図な
いし第７図は本発明の実施例を示し、第２ず（よ仝体概
Ｑ　４Ｍ成図、第３図（イ）は空燃比検出手段の出力波
形図、同図（ロ）は空燃比の変化に応じた閉ループ補正
門の変化を示す図、第４図はコントロールユニツ１〜に
記憶したマツプを示す図、第５図はコン（−ロールユニ
ットの制御フローを示すフローチャート図、第６図は学
習回数ＮＬＣに対する関数ｆ（ＮＬｃ＞の特性図、第７
図は学習回数を減少させる必要がある場合の説明図であ
る。 １・・・エンジン、１１・・・燃料噴射弁、１３・・・
エアフローメータ、１４・・・空燃比検出手段、１６・
・・エンジン回転数センサ、１７・・・運転状態検出手
段、１８・・・コントロールユニット、１つ・・・ＲＡ
Ｍ、２０・・・制御利得値記憶手段、２１川基本燃料供
給ω設定手段、２２・・・閉ループ補正量設定手段、２
３・・・状態補正量設定手段、２４・・・燃料供給量制
御手段、２５・・・制御利得値書換手段、 特　許　出　願　人　東洋工業株式会社手　続　補　正
　占（自発） 昭和５９年５月３１日 特許庁長官　若杉　和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年　特　ム′［願　第６６２２６号２、発明の
名称 エンジンの空燃比制御装置 ３、補正をする者 事イ１との関係　　　特許出願人 住　　所　　広島県安芸郡府中町新地３番１号名　　称
　　（３１３）　　マツダ株式会社代表者　　山　１鴫
　耐　樹 ［昭和５９年５月１５日名称変更流（一括）］１１代理
人　θ５５０電０６　（４４５）　２１２８１１　　所
　　大阪南西１％靭本町１丁目４番８号　太平ビル氏　
　名　　弁理士（７７９３）前　　１）　　　弘５　補
正命令の日付　（出光補正） ７　補正の内容 （１）明細出の全文を別紙補正図面出のとＡ−３つ補正
づる。 （２）図面の第１図を別紙補正図面のとおり補正量る。 ８、添付ｍ類の目録 （１）全文補正明剤出　　　　　１通 （２）補正図面（第１図〉　　　１通 油　　正　　明　　細　　書 １、発明の名称 エンジンの空燃比制御装置 ２、特許請求の範囲 （１）　　エンジンに供給された混合気の空燃比を検出
する空燃比検出手段と、エンジンの運転状態を検出する
運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の運転状態信
号を受はエンジン運転状態に応じた基本燃料供給量を設
定する基本燃料供給量設定手段と、閉ループ制御系の制
御利得値が予め記憶された制御刊１ワ値記憶手段と、上
記空燃比検出手段の空燃比信号を受ｔ、−＋−ｈ記制御
利１′Ｖ値記憶手段から出力される制御（り行値に基づ
いてエンジンに供給される混合気の空燃比が設定値にな
るよう上記基本燃オ゛薯１供給蛍設定手段の基本燃′Ｘ
３［供給量を補正するための閉ループ補正室を設定する
開ループ補正量設定手段と、該開ループ補正量設定手段
の閉ループ補正室に基づいて上記基本燃料供給量設定手
段の基本燃料供給量を補正するための状態補正量を設定
する状　　・態補正量設定手段と、上記基本燃料供給予
設定手段の基本燃料供給量信号、開ループ補正量設定手
段の閉ループ補正量信号および状態補正量設定手段の状
態補正量信号に基づいてエンジンへの燃料供給量を制御
する燃料供給量制御手段と、上記状態補正量設定手段の
状態補正量設定手段の増加に応じて上記制御利得値記憶
手段か一団此ＬＬ粗側制御利得値を小ざくＬ列制御利得
値支り手段とからなることを特徴とするエンジンの空燃
比制御装置。 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの空燃比を設定空燃比にフィードバ
ック制御づ−るようにしたエンジンの空燃比制御装置の
改良に関する。 （従来技術） 一般に、この種エンジンの空燃比制御装置には、ｌ常、
理論空燃比を境に０Ｎ−ＯＦＦ的に作動づ−る０２セン
サ等、エンジンに供給された混合気の空燃比を検出する
空燃比検出センサがＩＩ６えられてＪ３す、該空燃比セ
ン丈の第３図（イ）に示すような空燃比信号に基づき燃
料供給棗を第３図（ロ）に示すような所定の閉ループ補
正量で６ってリッチ側又はリーン側に増減＄１７１３１
１　ｆｆることにより、エンジンの空燃比を所定空燃比
にフィードバック制御するようにしている。 ところで、上記空燃比のフィードバック制御において第
３図（ロ）の曲線の傾き一！Ｊなゎら制御利や１値を太
きく５２定した場合には、（Ｉｔンサ出カがリーン側又
はリッヂ側に反転覆るまでの時間を短くでき、応答１４
−の向−Ｆを図ることができる反面、補正量の変動幅が
大きくなり、安定性は却って悪・くなる、一方、制御利
得値を小さく設定した場合には補正用の変動幅を小ざく
でさ、安定性の向上を図る口とができる反面、０２セン
サ出力が反転η−るｊ二での１１）間が長くなり、応答
性は逆に悪くなる。したがって、従来、制御利得値の設
定は応答性と安定性との妥１〃点に求められており、こ
のため、上記従来のものでは応答性と安定性との双方に
優れた２燃比のフィードバック制御を行い＋ワないとい
う欠点があった。 そこで、従来、運転状態毎に燃料供給量の平均値を求め
、この平均値でもって予め設定した基本燃料供給量自体
の補圧を行うことを繰返すいわゆる学習制御を行うこと
により、学習回数の増加に応じて基本燃料供給量を漸次
適正なものとじて、空燃比のフィードバック制御を優れ
た応答性でもって行うようにしたものが提案されている
（例えば特開昭５５−９６３３９号公報等参照）、。 （発明の目的〉 上記技ｉＩＨを背景に、本発明の目的（Ｊ１空燃比のフ
ィードバック制御を上記学習制御の採用による優れＩＣ
応答性に加えて優れた安定性をも確保しながら行うこと
にある。 く発明の構成） この目的）構成のため、本発明の構成は、学習制御によ
り空燃比制御の応答性が向」Ｌするのに応じて制御利得
値を漸次小ざくすることにより、フィードバック制御に
よる補正量の変動幅を小さくして、空燃比制御の安定性
を向上さけるようにしたものである。 第１図は本発明を明示するための全体構成を示す。第１
図（こおいて、エンジン１には、該エンジン１に供給さ
れた混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段１４と、
エンジン１の運転状態を検出覆る運転状態検出手段１７
とがそれぞれ設けられている。エンジン１への燃料供給
量を制御する燃料供給量制御手段２４は、上記運転状態
検出手段１７の運転状君信号に基づいてエンジン運転状
態に応じた基本燃料供給量を設定する基本燃料供給＠設
定手段２１の基本燃料供給量信号を受けるとともに、上
記空燃比検出手段１４の空燃比信号おＪ、び閉ループ系
の制御利ＩＫ：１俯が予め記憶された制御用１ワ値記憶
手段２０から出力される該制御利得値に３３づいて］−
ンジン１に供給される混合気の空燃比が設定１「１にｂ
るように上記基本燃料供給量設定手段２′１の基本燃料
供給量を補正するための閉ループ補正量を設定する閉ル
ープ補正量設定手段２２の閉ループ補正邑信号を受け、
該閉ループ補正予信８により上記基本燃料供給量設定手
段２１の甘木供給組信号を補正して空燃比をフィードバ
ック制御し、且つ該閉ループ補正ｆｆｉ　Ｈ２定手段２
２の開ループ補正量信号に基づいて上記基本燃料供給＠
設定手段２１の基本燃料供給量を補正するだめの状態補
正量を設定する状態補正量設定手段２３の状態補正量信
号を受け、該状態補正量信号により基本燃オ８１供給予
設定手段２１の基本燃料供給率を補正して空燃比を学習
制御するものである。 そして、上記制御利得値は、状態補正量設定手段２３の
状態補Ｍ［、ｉΩ定回数の増加に応じて制御利得値記憶
手段２ｏがら出力される制御利１す値を小さくする制御
利得値変更手段２５により、学習回数の増加に応じて漸
次小さく変更されるものである。 このことににす、木珍明では、学習回数の増加に応じて
制御利得値記憶手段２ｏがら出力される制御利得値を制
御利得値変更手段２５により漸次小さくすることにより
、基本燃料供給量が学習制御により漸次補正値に補正さ
れてゆくのに応じてフィードバック制御による補正幅を
漸次小ざくして学習制御により優れた応答性と共に優れ
た安定性て゛しって空燃比のフィードバック制御を行う
ようにしたものぐある、。 （発明の効果） したがって、本発明によれば、学習制御の採用と共に、
学習回数の増加に応じた制御利得値の漸次減少蛮勇によ
り、学習制御による優れた応答性に加え〔空燃比制御の
安定性をｆＪｆぜて顕著に向上させることができるのひ
、空燃比の変動幅の縮小により精度良い空燃比制御がで
き、常に排気ガス浄化を有効に行い１うる等実用上優れ
た効果を右づる。 （実施例） １ス下、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。 第２図（Ｊ本発明の実施例であるエンジンの空燃比制御
装置の全体構成を示し、１は燃料噴射式エンジン−（パ
ｄりって、該エンジン１内にはシリンダ２が形成され、
該シリンダ２内にはピストン３が上下動自在に１１）；
挿されているとともに、該シリンダ２の上方に形成した
燃焼室４には吸気ボート５および排気ポート６が連通し
ている、該吸気ポート５の燃焼ｖ４への間口部には吸気
弁７が、また排気ポート６の燃焼室４への間口部には排
気弁８がそれぞれ配設されているとともに、吸気ポート
５には吸気通路９の下流端゛が、また排気ポート６には
排気通路１０がそれぞれ接続されている１、上記吸気通
路９の吸気ボート５近傍には燃料を噴射する燃料噴射弁
１１が配設されているとともに、吸気通路９の途中には
吸気量を制御覆るスロットル弁１２が配設され、該スロ
ットル弁１２上流には吸気通路９内を流れる吸入空気流
量を検出するエアフローメータ１３が配設されている。 一方、排気通路１０の途中には、排気通路１０内の排気
ガス淵麿成分の検出により］ンジン′１に供給された混
合気の空燃比を検出する０２センサよりなる空燃比検出
手段１４が配設され、該空燃比検出手段１４下流にぽ排
気ガスを浄化する触媒装置１５が介設されている。また
、１６はエンジン回転数を検出するエンジン回転数セン
サであって、該丁ンジン回転数セン１ノ１６と上記エア
フローメータ１３とにＪ：りそれぞれエンジン１の運転
状態を検出するようにした運転状態検出手段１７を構成
している。そし゛Ｃ１空燃比検出手段１４の空燃比信号
、エアフローメータ１３の吸入空気流量信号およびエン
ジン回転数センサ１Ｇのエンジン回転数信号はそれぞれ
コントロールユニット１８に入力されている。尚、２６
はエアクリーナである。 上記コン１ヘロールユニツト１８は、その内部に、第４
図（こ示づような一丁ンジン回転数とエンジン負何に対
応する玉ンジン１回転当りに吸入される吸入空気量とに
応じて区分された減速燃料カット領域、高Ｃ″ｌ荷領域
には領域補正値が記憶されている一方、多故に細分され
たフィードバック領域には上記空燃比検出手段１４によ
る空燃比の閉ループ制御系の制ｕｉ口す１ワ値Ｐｏ、Ｉ
ｏが予め記憶されたＰ　Ａ　Ｍ　１９をｆｅえ、該ＲＡ
Ｍ１９により制御利得１１ｒ１記憶手段２０を構成し７
でいる。また、該ＲＡ　Ｍ１つは、上記フィードバック
領域を構成する各区域旬に、各区域に応じた後）ボする
学習制御の学習補正項ＣＬＣおよび学習回数ＮＬＣを記
ｖ３ｙるｉ己憶手段を兼用している。そして、コン１へ
［１−ルユニット１８は、第５図に示ゴフローヂャート
に基づいてエンジン１への混合気の空燃比が設定空燃比
〈理論空燃比〉となるよう燃料噴射弁１１からの燃料噴
射量を増減制御するように構成されたものである。すな
わち、第５図のフローチ℃・−１〜にＪ５いて（図中Ｓ
ｏ”−８２２はステップ番号を示す）、先ずステップＳ
１でエンジン回転数センサ１６およびエアフローメータ
１３の各運転状態信号（エンジン回転数信号および吸入
空気流量化″？、）に基づきエンジン１の運転状態を判
定したのち、ステップＳ２でこの運転状態が第４図のフ
ィードバック領域にあるか否かを判別し、フィードバッ
ク領域にないＮｏの場合にはさらにステップ８３で高負
荷領域にあるか否かを判別し、高負荷領域にあるＹＥＳ
の場合にはステップＳ４でエンジン運転状態に応じてエ
ンジン回転数信号と吸入空気量信号とを演算処理して求
めた基本１ｒｒ４射パルスを上記領域補正値によって補
正した噴射パルスを噴躬制御信号どして燃料噴剣弁１１
に出力してステップＳ）に戻る。一方、高負荷領域にな
いＮｏの場合リーなわら減速燃ねカット領域にある場合
には直ちにステップＳ＋に戻る。 イして、ステップＳ２においてフィードバック領域（こ
あるＹＥＳの場合には、ステップＳ５において前回と同
一区域であるか否かを判別し、同一区域であるＹＥＳの
場合には直らに、また同一区域でないＮ　ＯＯ＞場合に
はステップＳ、で学習カウンタ１の初期値を零に設定し
たのちステップ＄７１こ進み、ＲＡ　Ｍ　１９から今回
区域の・学習補正項ＣＬ　ＣおＪ、び学習回数Ｎ＋−Ｃ
を読み出づ。さらにエンジン回転数センサ１６およびエ
アフローセンサ１３の各信号に基づき基本噴射パルスを
求める。 杖いて、ステップ８８で制御利得値記憶手段２０（ＲＡ
Ｍ１９）から出力される制御利１ｑ値Ｐａ、１１）にそ
れぞれ上記学習回ｖｉ、Ｎ　Ｌ　Ｃの関数ｆ、（ＮＬ−
Ｃ）　、覆−なわち第６図に示すように学習回数ＮＬＣ
の増加に応じて最大値１から漸次減少する関数を重して
、学習回数ＮＬＣの増加に応じた制郊利１ワ値Ｐ、■を
減算づ−るとともにステップＳ９で上記空燃比検出手段
１４の第３図（イ）に示すような空燃比信号に基づきＪ
−ンジン１に供給される混合気の空燃比が設定空燃比に
なるＪ、う同図（ロ）に示すような閉ループ補正項Ｃｒ
ｕ（閉ループ補正量）を上記制御利得値Ｐ、■の関数Ｆ
（Ｐ、■）として演算する。 しかる後、ステップＳｌ［１″′ｃ細分されたフィード
バック領域ごとに本フローチャートの処理回数に応じて
ｊ！Ｖられた複数個の閉ループ補正項ＣＦＢの極値の加
惇値ＣＦＢを演算したのちステップＳ　ｕで木）１コー
チヤードの処理回数刀なわら学習カウンタ［が所定回数
ａであるか否かを判定しＹＥＳの場合にけ学召時間が経
過したと判…ｉして、ステップＳ　１３で上記閉ループ
補正項Ｃ＋・［３の加算値ＣＦＢにハンチング数（第３
図（ロ）の山と谷の数の合計値）の逆数Ｋを乗じて閉ル
ープ補ｒＥ項ＣＦＢの平均値すなわち学習補正項Ｃ＋−
ｃを演算し、これをＲＡＭ１９に記憶する。そして、ス
テップＳ　１４でＲＡＭ１９の学習回数ＮＬＣに１を加
算し、ステラｆ　Ｓ　Ｉｓで学習カウンタｔをクリアし
たのちステップＳ１〔、に進む。一方、ステップ３　ｎ
で学習カウンタ１が所定回数ａでないＮｏの場合にはス
テラ７Ｓ、２で学習カウンタ［に１を加算したのちステ
ップＳ　ｒ６に進む。 続いて、ステップ８１６１ス降ステツプＳ２＋まで燃利
鳴射弁１１の交換等、燃料噴射特性が変化した場合に（
Ｊ、学習回数Ｎ１−ｃを減少させて制御利得値Ｐ、■を
大きくすることにより空燃比の制御応答性−を短ｊ１間
で向上ざＵるよう安全対策を施す。すなわちステップＳ
　１６において空燃比検出手段１４の出力Ｖｌ：ｌ　２
を測定し、ステップＳＩ７で該出力Ｖｏ２が第７図に承
りように所定範囲ｂ　＜ＶＯ２〈Ｃにあるか盃かを判定
し所定範囲ｂ　＜　Ｖ＋）　２　＜　ＣにないＮｏの場
合にはステップＳ　１９に進んでタイマ１．　＋）　２
に１を加弾じ、ステップＳ　２０においてタイマ（ａ、
！が所定１１″Ｊ間ｔｍを計測り−ると制御利得値Ｐ、
Ｉが適正でないと判断して、ステップＳ２＋にＪ３いて
学ｉη回数Ｎ＋−ｃを半減せしめてステップＳ２２に進
む、一方、空燃比検出手段１４の出力Ｖａ２が所定範囲
＋１＜Ｖｌ）２＜Ｃにある場合には適正であると判断し
、ステップＳ１８にＪ３いてタイマｔｏ：！をリセット
してステップＳ　２２に進む。 そして、ステップ３２２においてステップ８７での基本
噴剣パルスτに、１とステップｓ・〕の閉ループ補正項
ＣＦＢとステップ＄７の学習補正項ｑＬＣとを釦枠した
値（１＋ＣＦ［３−１−ＣＬ　Ｃ＞を乗算して鳴側パル
スＴを算出したのち、これを噴射制御信号として燃料げ
１側弁１１に出力してステップＳ１に戻る。ａｌって、
ステップ８７でエンジン運転状態に対応する基本噴射パ
ルスτを演算することにより、エンジン運転状態に応し
た基不燃料供給準を５２定するようにした基本燃料供給
伍設定手段２１を構成しているとともに、ステップｓ９
での閉ループ補正項ＣＦＢの演算により、空燃比検出手
段１４の空燃比信号および制皿利ＩＨ７値記憶手段２０
（ＲＡＭ１９）の制御刊ｉ′７値Ｐａ、ＩＯおよび学習
回数ＮＬＣに基づいてエンジン１に供給される混合気の
空燃比が設定値になるＪ：う上記基本燃料供給量設定手
段２１の基水燃ゎｌ　（Ｊｔ　ｔ、’ｉ昂を補正りるた
めの閉ループ補正（５）を設定するようにヒｔこ閉ルー
プ補正量設定手段２２を構成している。 Ｊ、た、ステップＳ　１０での閉ループ補正項ＣＦＢの
極値加算値Ｃ「１１の法線ど、ステップＳ　１３での該
力１０′１１値Ｃｒｇに基づく学習補正項ＣＬＣの演算
とにＪζす、上記閉ループ補正量設定手段２２の閉ルー
プ補正量に基づいて基本燃１１供給設定手段２１の阜本
燃オ」供給ｆｆ！を補正づるための状態補正量を設定す
るようにした状態祉正呈設定手段２３を構成している。 さらに、ステップＳ　２２での基本噴射パルスτ、閉ル
ープ補正項ＣＦＢおよび学習補正項ＣＬ　Ｃに基づく噴
射パルスＴの演算、並びに該噴射パルスＴの燃）′ｊｌ
　ｎハ飼弁１１への出力により、燃料噴Ｑ４弁１１から
の燃料噴射量を増減制御して上記基本＆Ｉｉ　１．ｊｌ
供ｔ’Ｇ　ｆｌ　ｉｉＱ定手段２１の基本燃料供給量信
号〈基本噴射パルスτ）、閉ループ補正量設定手段２２
の閉ループ補正量信号（開ループ補正項ＣＦ＋：）Ｊ：
＞よび状態補正量設定手段２３の状態補正ｍ信号ぐ学習
補正項ＣＬＣ）に基づいてエンジン１への燃料供給量を
制御するようにした燃料供給全制御手段２４を構成して
いる。、−？Ｃして、ステップＳ　１４での学習回数Ｎ
ＬＣの１１２加に伴いステップＳδでの制御利得１直Ｐ
、■の法外結果が漸次小さく変更されることにＪ、す、
上記状態補正量設定手段２３の状態補正用設定回数の増
加に応じて制御利得値記憶手段２０（ＲＡＭｉ９）から
出力される制御利得値Ｐａ、Ｉｏを漸次小さくするよう
にした制御利ＩＩ′７値変更手段２５を構成している。 したがって、上記実施例においては、ステップ＄９での
閉ループ補正項ＣＦＢに基づ′く基本噴射パルスτのフ
ィードバック制御時（スーアップ５２２）には、ステッ
プＳ　＋ａでの学習補正項ＣＬ　Ｃ１，−’Ｕづく基本
噴射パルスτの学習制御（ステップ５２２）の繰返しに
より、基本噴射パルスτが漸次適正なものとなつＣ空燃
比制御の応答性は次第に優れたものとなる。その際、ス
テップＳ　、＋ｉでの学習回数ＮＬＣの増加に伴いステ
ップＳ８での制御用’＋＠　ｆｉ自Ｐ、■の演算結果は
漸次小さなものとなり、ステップＳ９の閉ループ補正］
Ｊ！ｉＣｐ　Ｂ　＋、：Ｊ：’Ｅれに応じて次第に小さ
くなる。その結果、ステップ８２２て該閉ループ補正項
ＣＦＤに基づ゛きフィードバック補正される基本噴射パ
ルスτは、その補正幅が漸次小ざくなり、空燃比制御の
安定性が向上Ｊ−る。よって、学習制御の学習回数が少
ないあいだは大ぎい制御用ｉ’、ｆ　ｆＯ’ｉ　Ｐ　、
　　ｉでもつ“Ｃ空燃比制御の応答性を向」−させるこ
とができるとともに、学習回数が増加して空燃比制御の
応答性が学習制御により向上してくると、空燃比制御の
安定性を向上させることがでσ″るのτ゛、常に精度良
い空燃比制御を行うことができ、排気ガスの浄化等に対
して有効である。 尚、上記実施例では燃材噴ｑ」式エンジンの空燃比制御
装置に本発明を適用した揚台について説明したが、気化
■；式７［ンジンの空燃比制御装置に対しても同様に適
用することができるのは勿論であ信 生　図面の１）１１甲イｌ説明 第′１図は本発明の全体１．％成を示づ′ブロック図、
第２図ないし第７図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体概略構成図、第３図〈イ〉は空燃比検出手段の出力
波形図、同図（ロ）は空燃比の変化に応じた閉ループ補
正量の変化を示づ一図、第４図はコントロールユニット
に記憶しＩζマツプを示す図、第５図はコントロールユ
ニットの制御フローを示すフローチャート図、第６図は
学習回ＰｉｌＮ　ＬＣに対Ｊる関ｖ１．ｆ（ＮＬｃ）の
特性図、第７図は学習回数を減少させる必要がある場合
の説明図である。 １・・・エンジン、１１・・・燃料噴射弁、１３・・・
丁アフローメータ、１４・・・空燃比検出手段、１６・
・・エンジン回転数レンリ−１１７・・・運転状態検出
手段、１８・・・コン１〜ロールユニツト、１９・・・
ＲＡＪ２０・・・制御用（１）値記惚、手段、２１・・
・基本燃料供給予設定手段、２２・・・閉ループ補正量
設定手段、２３・・・状態補正量設定手段、２４・・・
燃オ＋１供給量制御手段、２５・・・制御利得値変更ｆ
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに供給された混合気の空燃比を検出づる
   空燃比検出手段と、エンジンの運転状態を検出する運転
   状態検出手段と、該運転状態検出手段の運転状態信号を
   受はエンジン運転状態に応じた基本燃料供給量を設定す
   る基本燃料供給量設定手段と、閉ループ制御系の制御利
   得１直が予め記憶された制御利得値記憶手段と、上記空
   燃比検出手段の空燃比信号を受は上記制御利得値記憶手
   段の制御利１ｑ値に基づいてエンジンに供給される混合
   気の空燃比が設定値になるよう上記基本燃料供給Ｉｄ設
   定手段の基本燃料供給量を補正するための閉ループ補正
   量を設定する閉ループ補正Ｎ＞設定手段と、該閑ループ
   補正量設定手段の閉ループ補正量に基づいて上記基本燃
   料供給ｆｆｆ１設定手段の基本燃料供給量を補正するた
   めの状態補正量を設定する状態補正量設定手段と、上記
   基本燃料供給量設定手段の基本、燃料供給量信号、閉ル
   ープ補正量設定手段の閉ループ補正組信号ａ３よび状態
   補正量設定手段の状態補正量信号に基づいてエンジンへ
   の燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段と、上記状
   態補正量設定手段の状態補正量設定回数の増加に応じて
   上記制御利得値記憶手段の制御利得値を小さく書換える
   制御利得値記憶手段とからなることを特徴とするエンジ
   ンの空燃比制御装置。