(57)【要約】【課題】内燃機関の空燃比学習制御装置において、空燃比学習制御に用いる学習値を常に適正な値に更新して、内燃機関の燃焼状態を適正な状態に維持することにある。【解決手段】電子制御装置（２７）は、現在使用中の第一の吸気学習値とこの第一の吸気学習値と他の変速領域に記憶される第二の吸気学習値との偏差を算出する偏差算出手段（２７Ｅ）と、この偏差算出手段（２７Ｅ）で算出された前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に、前記第二の吸気学習値を前記第一の吸気学習値に近づける学習値補正手段（２７Ｆ）とを備えている【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関であって、この内燃機関に供給される吸気量を調整する吸気調整装置とこの吸気調整装置を制御する電子制御装置とを備え、この電子制御装置により前記内燃機関の空燃比を学習制御する内燃機関の空燃比学習制御装置において、前記電子制御装置は、前記吸気調整装置の制御に用いられる吸気学習値をエンジン回転数と複数の変速領域毎に区分して保存する記憶手段と、現在使用中の第一の吸気学習値とこの第一の吸気学習値と他の変速領域に記憶される第二の吸気学習値との偏差を算出する偏差算出手段と、この偏差算出手段で算出された前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に前記第二の吸気学習値を前記第一の吸気学習値に近づける学習値補正手段とを備えることを特徴とする内燃機関の空燃比学習制御装置。
【請求項２】
前記車両には前記内燃機関の動力が駆動輪へ伝達される走行変速位置と動力が駆動輪へ伝達されない中立変速位置とを切り替える自動変速装置を搭載し、この自動変速装置は走行変速位置であることを検出する変速位置検出手段を備え、前記電子制御装置は、前記自動変速装置を走行状態から中立状態へ変更する中立位置制御手段を備え、前記変速位置検出手段が走行変速位置であることを検出し且つエンジン回転数が設定値以下である場合に前記学習値補正手段を実行し、その後、前記中立位置制御手段を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
【請求項３】
前記第一の吸気学習値は走行領域の吸気学習値であり、前記第二の吸気学習値は走行領域と中立領域との間に設けられた移行領域であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
【請求項４】
前記補正条件値は正の補正条件値と負の補正条件値とを備えて設定され、前記学習補正手段は、前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が前記正の補正条件値より大きい場合に前記第二の吸気学習値を減少させ、前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が前記負の補正条件値より小さい場合には前記第二の吸気学習値を増加させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃比学習制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の空燃比学習制御装置に係り、特に内燃機関の燃焼状態を適正な状態に維持するために燃料量又は吸気量の最適化を行う内燃機関の空燃比学習制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関の空燃比学習制御装置としては、内燃機関に供給される吸気量を調整する吸気調整装置とこの吸気調整装置を制御する電子制御装置とを設け、この電子制御装置により内燃機関の空燃比を学習制御しているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５７４９０号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関の吸入空気量制御装置は、内燃機関の始動後において、内燃機関の始動が確認されると、予め設定されたスロットル基準開度Ｔｂと実際のスロットル開度Ｔｒとの偏差を算出し、この偏差をスロットル学習値Ｔｇとして記憶し、このスロットル学習値Ｔｇに基づいて適正なスロットル開度の目標値ＴＲＴを算出するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような空燃比学習制御装置においては、使用頻度の低い領域が長期間使用されないために学習値が更新されず、運転者が車両運転中に当該使用頻度の低い領域の学習値を使用する場合、内燃機関が不安定になるおそれがある。
上記の原因を一例で挙げれば、例えば、気温が高い地域でアイドリング運転状態時の学習値が更新され、その後、気温が低い場所で車両を停止させた場合に、上記の気温が高い地域で更新した学習値を気温が低い地域で使用することになる例である。この一例では、気温が高い場合、単位当たりの吸気量に含まれる酸素の量は、気温が低い場合に比較して少ないため、スロットル開度を大きくするよう学習値も大きな値が更新される。この大きな学習値を保持した状態で、気温の低い場所へ車両が移動し、この学習値を使用する場合、気温が低い地域の単位あたりの吸気量に含まれる酸素量は多いのであるにもかかわらず、スロットル開度を大きくしてしまうため、アイドリング運転時に、エンジン回転数が大きくなる問題が生じた。
また、逆に、気温が低い地域で更新した学習値を気温が高い場所で使用する場合には、スロットル関度が小さくなるように（スロットルバルブの閉じる方向に）駆動するため、内燃機関がストールする問題が生じた。
【０００６】
そこで、この発明は、空燃比学習制御に用いる学習値を常に適正な値に更新して内燃機関の燃焼状態を適正な状態に維持できる内燃機関の空燃比学習制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、車両に搭載された内燃機関であって、この内燃機関に供給される吸気量を調整する吸気調整装置とこの吸気調整装置を制御する電子制御装置とを備え、この電子制御装置により前記内燃機関の空燃比を学習制御する内燃機関の空燃比学習制御装置において、前記電子制御装置は、前記吸気調整装置の制御に用いられる吸気学習値をエンジン回転数と複数の変速領域毎に区分して保存する記憶手段と、現在使用中の第一の吸気学習値とこの第一の吸気学習値と他の変速領域に記憶される第二の吸気学習値との偏差を算出する偏差算出手段と、この偏差算出手段で算出された前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に前記第二の吸気学習値を前記第一の吸気学習値に近づける学習値補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の内燃機関の空燃比学習制御装置は、空燃比学習制御に用いる学習値を常に適正な値に更新して、内燃機関の燃焼状態を適正な状態に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は空燃比学習制御装置のシステム構成図である。（実施例１）
【図２】図２は内燃機関と吸気装置とを示す構成図である。（実施例１）
【図３】図３は空燃比学習制御装置の制御ブロック図である。（実施例１）
【図４】図４は記憶手段における各領域区分の学習値テーブルを示す図である。（実施例１）
【図５】図５は空燃比学習制御のメインフローチャートである。（実施例１）
【図６】図６は空燃比学習制御における吸気量学習制御のサブフローチャートである。（実施例１）
【図７】図７は空燃比学習制御における吸気学習値補正制御のサブフローチャートである。（実施例１）
【図８】図８は空燃比学習制御のタイムチャートである。（実施例１）
【図９】図９は空燃比学習制御における中立位置学習制御のフローチャートである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、空燃比学習制御に用いる学習値を常に適正な値に更新して、内燃機関の燃焼状態を適正な状態に維持する目的を、第一の吸気学習値と第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に、第二の吸気学習値を第一の吸気学習値に近づけて実現するものである。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図８は、この発明の実施例１を示すものである。
図１において、１は車両に搭載されるパワーユニットである。このパワーユニット１は、内燃機関２と、この内燃機関２に連結した自動変速装置３とからなる。
内燃機関２は、図２に示すように、シリンダブロック４とシリンダヘッド５とシリンダヘッドカバー６とから構成され、一側の吸気装置７と他側の排気装置８とを備えている。
吸気装置７は、シリンダヘッド５に設けられた吸気カム軸９と吸気ポート１０を開閉する吸気弁１１とを備えている。排気装置８は、シリンダヘッド５に設けられた排気カム軸１２と排気ポート１３を開閉する排気弁１４とを備えている。
また、吸気装置７では、サージタンク１５を備えてシリンダヘッド５の一側面に付設された吸気マニホルド１６と、サージタンク１５に連結されてスロットルバルブ１７を内蔵したスロットルボディ１８と、このスロットルボディ１８に吸気管１９を介して連結したエアクリーナ２０とが設けられる。吸気マニホルド１６には、吸気ポート１０に臨む燃料噴射弁２１が取り付けられている。排気装置８では、触媒コンバータ２２を備えてシリンダヘッド５の他側面に付設された排気マニホルド２３が設けられる。
自動変速装置３は、内燃機関２の動力が駆動輪へ伝達される走行変速位置と動力が駆動輪へ伝達されない中立変速位置とを切り替えるものであって、変速切替装置２４を備えている。
【００１２】
内燃機関２には、この内燃機関２の空燃比を学習制御する空燃比学習制御装置２５が設けられる。
この空燃比学習制御装置２５においては、内燃機関２に供給される吸気量を調整する吸気調整装置２６と、この吸気調整装置２６を制御する電子制御装置（制御手段：ＥＣＵ）２７とを備え、この電子制御装置２７により内燃機関２の空燃比を学習制御する。
吸気調整装置２６としては、例えば、スロットルバルブ１７を備えたスロットルボディ１８、又は、アイドル制御装置（ＩＳＣ装置）２８からなる。このＩＳＣ制御装置２８は、図２に示すように、一端がスロットルボディ１８のスロットルバルブ１７よりも上流部位に連通するとともに他端がスロットルバルブ１７を迂回してサージタンク１５に連通するバイパス通路２９と、このバイパス通路２９の途中に配置されたＩＳＣバルブ３０とからなる。
電子制御装置２７は、図３に示すように、自動変速装置３の変速切替装置２４を制御する自動変速制御手段２７Ａと、スロットルバルブ１７を制御するスロットルバルブ制御手段２７Ｂと、ＩＳＣバルブ３０を制御するＩＳＣ制御手段２７Ｃと、計時するタイマ２７Ｄとを備える。
【００１３】
図３に示すように、電子制御装置２７には、入力側で、内燃機関２に取り付けられてエンジン回転数を検出可能なクランク角センサ３１と、スロットルボディ１８に取り付けられてスロットルバルブ１７の開閉状態をスロットル開度として検出するスロットル開度センサ３２と、自動変速装置３の出力部位に取り付けられて車速を検出する車速センサ３３と、自動変速装置３の変速切替装置２４での変速位置（Ｎレンジ（中立位置）、Ｄレンジ（走行位置）等）を検出する変速位置検出手段としての変速位置センサ３４と、ブレーキ状態を検出するブレーキスイッチ３５と、内燃機関２の冷却水温度をエンジン水温として検出する水温センサ３６と、大気圧を検出する大気圧センサ３７と、イグニションスイッチ３８とが連絡している。
電子制御装置２７には、出力側で、スロットルバルブ１７を動作させるスロットルバルブ用アクチュエータ３９と、ＩＳＣバルブ３０と、自動変速装置３の変速切替装置２４とが連絡している。
【００１４】
また、電子制御装置２７は、図３に示すように、吸気調整装置２６の制御に用いられる吸気学習値をエンジン回転数と複数の変速領域毎に区分して保存する記憶手段２７Ｅと、現在使用中の第一の吸気学習値とこの第一の吸気学習値と他の変速領域に記憶される第二の吸気学習値との偏差を算出する偏差算出手段２７Ｆと、この偏差算出手段２７Ｆで算出された前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に前記第二の吸気学習値を前記第一の吸気学習値に近づける学習値補正手段２７Ｇとを備える。
ここで、図４に示すように、前記第一の吸気学習値は、走行領域の吸気学習値である。前記第二の吸気学習値は、走行領域と中立領域との間に設けられた移行領域である。
また、前記補正条件値は、正の補正条件値と負の補正条件値とを備えて設定されている。
そして、学習補正手段２７Ｇは、前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が前記正の補正条件値より大きい場合に前記第二の吸気学習値を減少させ、前記第一の吸気学習値と前記第二の吸気学習値との偏差が前記負の補正条件値より小さい場合には前記第二の吸気学習値を増加させる。
【００１５】
次に、この実施例１に係る空燃比学習制御を、図５〜図７のフローチャートに基づいて説明する。
図５のメインフローチャートに示すように、電子制御装置２７のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、吸気量学習制御を行い（ステップＡ０２）、そして、吸気学習値補正制御を行い（ステップＡ０３）、プログラムをエンドとする（ステップＡ０４）。
【００１６】
上記の図５のステップＡ０２における吸気量学習制御は、図６のサブフローチャートに基づいて行われる。
図６に示すように、電子制御装置２７のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、イグニションスイッチ３８がオンで且つエンジン水温が所定値以上であるか否かを判断し（ステップＢ０２）、このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、エンジン水温が前記所定値とは異なる値の一定値以上であるか否かを判断し（ステップＢ０３）、このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、大気圧が一定値以下か否かを判断し（ステップＢ０４）、そして、図５の前記ステップＡ０３へ移行する（ステップＢ０５）。
前記ステップＢ０２がＮＯ、前記ステップＢ０３がＮＯ、又は前記ステップＢ０４がＮＯの場合には、プログラムをエンドとする（ステップＢ０６）。
【００１７】
上記の図５のステップＡ０３における吸気学習値補正制御は、図７のサブフローチャートに基づいて行われる。
図７に示すように、電子制御装置２７のプログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、先ず、エンジン回転数と変速位置とを取得し（ステップＣ０２）、そして、このエンジン回転数と変速位置とに応じて、図４の学習値テーブルから第一の吸気学習値（Ａ）及び第二の吸気学習値（Ｂ）を取得する（ステップＣ０３）。
そして、（Ａ）−（Ｂ）＝偏差αを算出し（ステップＣ０４）、この算出された偏差αが、α＞設定値（補正条件値）か否かを判断し（ステップＣ０５）、このステップＣ０５がＹＥＳの場合には、吸気量フィードバック値が零（０）でないか否かを判断し（ステップＣ０６）、このステップＣ０６がＹＥＳの場合には、一定時間経過したか否かを判断する（ステップＣ０７）。
このステップＣ０７がＹＥＳの場合には、第二の吸気学習値（Ｂ）に上記の偏差αを加算し（ステップＣ０８）、そして、（Ａ）−（Ｂ）＜設定値（補正条件値）か否かを判断し（ステップＣ０９）、このステップステップＣ０９がＮＯの場合には、前記ステップステップＣ０８に戻す。
このステップＣ０９がＹＥＳの場合、前記ステップＣ０５がＮＯの場合、前記ステップＣ０６がＮＯの場合、又は、前記ステップＣ０７がＮＯの場合には、プログラムをエンドとする（ステップＣ１０）。
【００１８】
次いで、この実施例１に係る空燃比学習制御について、図８のタイムチャートに沿って説明する。
図８に示すように、Ｔ１のタイミングにて、ＮレンジからＤレンジにシフト位置を変化させる。
そして、エンジン回転数が安定すると、Ｔ２のタイミングで空気量学習が許可される。このＴ２のタイミングで学習許可されたとき、先ず、現在シフト位置のＤレンジ空気量の学習値を規定量だけ更新する（Ｔ３）。
そして、Ｄレンジの学習値を更新し、一定時間経過後、エンジン回転数が目標とするエンジン回転数に達しているにもかかわらず、自動変速装置３がＮレンジ相当の制御をしていない場合、且つ空気量フィードバック値が零（０）でないとき、Ｎレンジの空気量学習値及びＮレンジ相当の制御の空気量学習値を更新する（Ｔ４）。これら空気量学習値の更新は、Ｄレンジ空気量の更新のタイミングよりも短い周期にて実行する。
そして、Ｎレンジの空気量の更新のタイミングが数回続いた後、Ｄレンジの空気量学習更新を再度実施する（Ｔ５）。
このＴ５の実施後、空気量フィードバッり値が零（０）になると、新制御実行条件を不成立とする（Ｔ６）。
【００１９】
この結果、この実施例１においては、第一の吸気学習値と第二の吸気学習値との偏差が補正条件値から乖離する場合に、第二の吸気学習値を第一の吸気学習値に近づけることから、空燃比学習制御に用いる学習値を常に適正な値に更新して、内燃機関２の燃焼状態を適正な状態に維持することができる。
【実施例２】
【００２０】
図９は、この発明の実施例２を示すものである。
この実施例２において、上述の実施例１と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、電子制御装置２７は、図３に示すように、自動変速装置３を走行状態から中立状態へ変更する中立位置制御手段２７Ｈを備え、変速位置検出手段である変速位置センサ３４が走行変速位置であることを検出し且つエンジン回転数が設定値以下である場合に学習値補正手段２７Ｇを実行し、その後、中立位置制御手段２７Ｈを実行する。
次いで、この実施例２における制御を、図９のフローチャートに基づいて説明する。
図９に示すように、電子制御装置２７のプログラムがスタートすると（ステップＤ０１）、吸気量学習制御を行い（図６参照）（ステップＤ０２）、そして、中立位置制御条件が成立したか否かを判断する（ステップＤ０３）。
このステップＤ０３がＹＥＳの場合には、移行領域の吸気学習値補正制御を実施し（図７参照）（ステップＤ０４）、そして、上記の中立位置制御手段２７Ｈによる中立位置制御を行う（ステップＤ０５）。
一方、前記ステップＤ０３がＮＯの場合には、走行及び中立位置の吸気学習値補正制御を行う（図７参照）（ステップＤ０６）。
前記ステップＤ０５の処理後、又は前記ステップＤ０６の処理後は、プログラムをエンドとする（ステップＤ０７）。
この結果、この実施例２では、中立位置制御を行うことから、さらに空燃比学習制御に用いる学習値を適正な値に更新することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明に係る空燃比学習制御装置を、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  パワーユニット
２  内燃機関
３  自動変速装置
１８  スロットルボディ
２５  空燃比学習制御装置
２６  吸気調整装置
２７  電子制御装置
２７Ａ  自動変速制御手段
２７Ｂ  スロットルバルブ制御手段
２７Ｃ  ＩＳＣ制御手段
２７Ｄ  タイマ
２７Ｅ  記憶手段
２７Ｆ  偏差算出手段
２７Ｇ  学習値補正手段
２７Ｈ  中立位置制御手段
２８  アイドル制御装置
３０  ＩＳＣバルブ
３１  クランク角センサ
３２  スロットル開度センサ
３３  車速センサ
３４  変速位置検出手段（変速位置センサ）
３５  ブレーキスイッチ
３６  水温センサ
３７  大気圧センサ
３８  イグニションスイッチ
３９  スロットルバルブ用アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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