JP6006189B2 - Engine fuel injection control device - Google Patents
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Description
本発明は、O2フィードバック制御を行うエンジンの燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to an engine fuel injection control apparatus that performs O2 feedback control.
従来から、排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサの出力を用いてO2フィードバック制御を行うエンジンの燃料噴射制御装置が知られている(特許文献1)。詳しくは、エンジン回転数とスロットル開度とで規定され、スロットル開度に応じて区分けされた学習領域毎に、O2フィードバック制御で得られた学習値を更新する。そして、学習値を当該学習領域の運転での燃料噴射補正係数として用いて燃料噴射量を算出する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine fuel injection control device that performs O2 feedback control using an output of an oxygen sensor that detects an oxygen concentration of exhaust gas is known (Patent Document 1). Specifically, the learning value obtained by the O2 feedback control is updated for each learning region defined by the engine speed and the throttle opening and divided according to the throttle opening. Then, the fuel injection amount is calculated using the learning value as the fuel injection correction coefficient in the operation in the learning region.
ここで、低燃費化のために、従来のエンジンの燃料噴射制御装置で、空燃比を薄くしたリーン化運転を行いたい場合は、次のような制御が考えられる。最初に、リーン化運転を行う領域(リーン化運転領域)でのO2フィードバック補正係数の学習を済ませ、リーン化運転が可能な状態に入ったら、学習を済ませた学習値を用いて燃料噴射量を決定する。 Here, when it is desired to perform lean operation with a thin air-fuel ratio in a conventional engine fuel injection control device in order to reduce fuel consumption, the following control can be considered. First, learning of the O2 feedback correction coefficient in the region where the lean operation is performed (lean operation region) is completed, and when the lean operation can be performed, the fuel injection amount is calculated using the learned value after learning. decide.
ここで、酸素センサは、理想空燃比の近傍で空燃比がリーンかリッチかを検出するセンサであるため、リーン化運転を行ってしまうと正確な空燃比がわからなくなる。そのため、リーン化運転中は、O2フィードバック制御を行うことができなくなる。つまり、リーン化運転中に空燃比が想定している値とズレたとしても検知することは難しい。 Here, since the oxygen sensor is a sensor that detects whether the air-fuel ratio is lean or rich in the vicinity of the ideal air-fuel ratio, if the leaning operation is performed, the accurate air-fuel ratio cannot be determined. Therefore, O2 feedback control cannot be performed during lean operation. That is, it is difficult to detect even if the air-fuel ratio deviates from the assumed value during the lean operation.
リーン化運転中の空燃比のズレが発生するか否かは、リーン化運転領域の学習値の精度によるところが大きい。従って、リーン化運転中に用いる学習値には、精度の高いものが求められる。 Whether or not the deviation of the air-fuel ratio during the lean operation occurs largely depends on the accuracy of the learned value in the lean operation region. Accordingly, a highly accurate learning value used during the lean operation is required.
従来のエンジンの燃料噴射制御装置では、学習値が学習領域毎に保持されていき、この学習領域は比較的広く設定されている。学習領域を広く設定することによって、学習完了までのスピードを向上させることができる。なお、各学習領域において、エンジン回転数が低回転側の端と高回転側の端とでは、学習値が異なる場合が多いが、O2フィードバック中は、学習値が更新され続けるので十分な空燃比精度を確保することができる。 In a conventional fuel injection control device for an engine, a learning value is held for each learning region, and this learning region is set relatively wide. By setting a wide learning area, the speed to completion of learning can be improved. Note that, in each learning region, the learning value is often different between the low rotation speed end and the high rotation speed end, but the learning value is continuously updated during O2 feedback, so that the air-fuel ratio is sufficient. Accuracy can be ensured.
しかしながら、リーン化運転中は、学習値が更新されないので、リーン化運転中における運転状況(スロットル開度及びエンジン回転数)によっては、リーン化運転前に学習した学習値をリーン化運転用の学習値として使用するには不適切な場合もあった。 However, since the learning value is not updated during leaning operation, the learning value learned before leaning operation is learned for leaning operation, depending on the operating conditions (throttle opening and engine speed) during leaning operation. In some cases, it was inappropriate to use as a value.
そこで、本発明は、O2フィードバック制御中の学習完了のスピードを維持しつつ、所定の運転条件下での学習値の精度を向上させるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an engine fuel injection control device that improves the accuracy of a learned value under a predetermined operating condition while maintaining the speed of completion of learning during O2 feedback control.
本発明に係るエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)は、以下の特徴を有する。 The fuel injection control device (12) of the engine (10) according to the present invention has the following features.
第1の特徴;エンジン(10)の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ(50)と、前記エンジン(10)の吸気管(22)に設けられたスロットルバルブ(34)のスロットル開度(TH)とエンジン回転数(NE)とがO2フィードバック領域内にある場合は、前記酸素センサ(50)が検出した酸素濃度に基づいて補正係数であるフィードバック補正量(KO2)を算出するとともに、当該フィードバック補正量(KO2)に応じて学習した補正係数である第1学習値(KBUave)を、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とで表され、且つ、前記スロットル開度(TH)に応じて前記O2フィードバック領域を区分けした第1学習値マップ(54)の複数の第1学習領域(A)毎に算出して更新する係数算出部(84)と、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記O2フィードバック領域内にある場合は、基本噴射量(TIMB)を前記フィードバック補正量(KO2)及び前記第1学習値(KBUave)を用いて補正して燃料噴射量(TOUT)を算出する燃料噴射量算出部(70)と、を備えるエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)において、前記第1学習値マップ(54)の領域内に設定されるとともに、少なくとも前記エンジン回転数(NE)の幅が前記第1学習値マップ(54)よりも狭く設定された複数の第2学習領域(B)を有する第2学習値マップ(56)を備え、前記係数算出部(84)は、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)内にある場合は、更に、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とに対応する前記第2学習値マップ(56)の第2学習領域(B)の第2学習値(KBULEAN)をフィードバック補正量(KO2)に応じて算出して更新し、前記燃料噴射量算出部(70)は、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)の領域内で、所定の運転を行う場合は、前記第1学習値(KBUave)の代わりに、前記第2学習値(KBULEAN)を用いて基本噴射量(TIMB)を補正して燃料噴射量(TOUT)を算出する。 First feature: an oxygen sensor (50) for detecting an oxygen concentration in exhaust gas of the engine (10), and a throttle opening of a throttle valve (34) provided in an intake pipe (22) of the engine (10) When (TH) and the engine speed (NE) are within the O2 feedback region, a feedback correction amount (KO2) that is a correction coefficient is calculated based on the oxygen concentration detected by the oxygen sensor (50), and A first learning value (KBUave), which is a correction coefficient learned in accordance with the feedback correction amount (KO2), is expressed by the throttle opening (TH) and the engine speed (NE), and the throttle opening. It is calculated and updated for each of the plurality of first learning regions (A) of the first learning value map (54) in which the O2 feedback region is divided according to the degree (TH). When the number calculation unit (84), the throttle opening (TH), and the engine speed (NE) are within the O2 feedback region, the basic injection amount (TIMB) is set to the feedback correction amount (KO2) and In a fuel injection control device (12) of an engine (10), comprising: a fuel injection amount calculation unit (70) that calculates a fuel injection amount (TOUT) by correcting using the first learning value (KBUave). A plurality of second learning areas (in the first learning value map (54)) and at least the width of the engine speed (NE) is set narrower than that in the first learning value map (54). B), a second learning value map (56), and the coefficient calculation unit (84) is configured such that the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are in the second learning value map. 56), the second learning in the second learning region (B) of the second learning value map (56) corresponding to the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) is further performed. The value (KBULEAN) is calculated and updated in accordance with the feedback correction amount (KO2), and the fuel injection amount calculation unit (70) determines that the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are the first values. 2 When performing a predetermined operation within the region of the learning value map (56), the basic injection amount (TIMB) is calculated using the second learning value (KBULEAN) instead of the first learning value (KBUave). The fuel injection amount (TOUT) is calculated after correction.
第2の特徴;前記所定の運転は、リーン化運転であり、係数算出部(84)は、前記リーン化運転が可能なリーン化モードに入ると、前記第2学習値(KBULEAN)の更新を停止する。 Second feature: The predetermined operation is a lean operation, and the coefficient calculation unit (84) updates the second learning value (KBULEAN) when entering a lean mode in which the lean operation is possible. Stop.
第3の特徴;前記リーン化モード中に、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)の領域内になると前記リーン化運転が実行され、係数算出部(84)は、前記リーン化運転が実行されていない場合は、前記第1学習値(KBUave)の更新を行い、前記リーン化運転が実行されると前記第1学習値(KBUave)の更新を停止する。 Third feature: During the lean mode, the lean operation is executed when the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are within the range of the second learning value map (56). The coefficient calculation unit (84) updates the first learning value (KBUave) when the leaning operation is not executed, and the first learning value (KBUave) when the leaning operation is executed. ) Stop updating.
第4の特徴;前記第2学習値マップ(56)の前記スロットル開度(TH)が低開度側の第2学習領域(B2)は、前記スロットル開度(TH)が大きくなる程、前記エンジン回転数(NE)の幅が広がるように設定されている。 Fourth feature: In the second learning region (B2) where the throttle opening (TH) of the second learning value map (56) is on the low opening side, the larger the throttle opening (TH), The engine speed (NE) is set so as to widen.
第5の特徴;前記第2学習値マップ(56)の前記スロットル開度(TH)が高開度側の第2学習領域(B5)は、該第2学習領域(B5)に対応する前記第1学習値マップ(54)の第1学習領域(A5)よりも、前記スロットル開度(TH)の上限が低く設定されている。 Fifth feature; the second learning region (B5) where the throttle opening (TH) of the second learning value map (56) is on the high opening side corresponds to the second learning region (B5). The upper limit of the throttle opening (TH) is set lower than the first learning area (A5) of the one learning value map (54).
本発明の第1の特徴によれば、O2フィードバック制御中は、第1学習値マップ内の各第1学習領域の第1学習値を更新して、燃料噴射量を算出するので、従来と同等の第1学習値の学習スピードとO2フィードバック制御の精度を確保することができる。また、第1学習値マップの領域内で所定の運転に用いられる第2学習値マップを設定し、O2フィードバック制御中に、第2学習値マップ内で学習する際は、第1学習値マップ内の第1学習領域の第1学習値と、第2学習値マップ内の第2学習領域の第2学習値との両方を学習させることで、同じスロットル開度及びエンジン回転数であっても、異なる学習値を学習することができる。従って、所定の運転に用いられる第2学習値の精度が向上し、第2学習値マップの領域内で所定の運転を行う際は、第2学習値マップの第2学習値を用いることで高精度な燃料噴射をすることができる。 According to the first feature of the present invention, during the O2 feedback control, the first learning value of each first learning region in the first learning value map is updated to calculate the fuel injection amount, which is equivalent to the conventional case. The learning speed of the first learning value and the accuracy of the O2 feedback control can be ensured. In addition, when the second learning value map used for the predetermined operation is set in the region of the first learning value map and learning is performed in the second learning value map during the O2 feedback control, By learning both the first learning value of the first learning region and the second learning value of the second learning region in the second learning value map, even with the same throttle opening and engine speed, Different learning values can be learned. Therefore, the accuracy of the second learning value used for the predetermined operation is improved, and when performing the predetermined operation within the region of the second learning value map, the second learning value of the second learning value map is used to increase the accuracy. Accurate fuel injection can be performed.
本発明の第2の特徴によれば、リーン化モードに入った場合は、リーン化モードに入る前の第2学習値マップの各第2学習領域の第2学習値の更新を停止するので、リーン化運転中に想定している空燃比とのズレを抑えることができる。 According to the second feature of the present invention, when entering the lean mode, the updating of the second learning value of each second learning region of the second learning value map before entering the lean mode is stopped. Deviation from the air-fuel ratio assumed during the lean operation can be suppressed.
本発明の第3の特徴によれば、リーン化モード中に、リーン化運転が実行されていない場合は、第1学習値の更新を行うので、リーン化モード中も第1学習値の精度を確保することができる。 According to the third feature of the present invention, since the first learning value is updated when the leaning operation is not executed during the leaning mode, the accuracy of the first learning value is improved even during the leaning mode. Can be secured.
本発明の第4の特徴によれば、第2学習値マップのスロットル開度が低開度側の第2学習領域は、スロットル開度が大きくなる程、エンジン回転数の幅が広がるように設定されているので、リーン化運転が可能な領域を極力広げ、低燃費化を図ることができる。 According to the fourth feature of the present invention, the second learning area where the throttle opening of the second learning value map is on the low opening side is set so that the range of the engine speed increases as the throttle opening increases. As a result, the range in which lean operation can be performed is expanded as much as possible, and fuel consumption can be reduced.
本発明の第5の特徴によれば、第2学習値マップのスロットル開度が高開度側の第2学習領域は、該第2学習領域に対応する第1学習値マップの第1学習領域よりも、スロットル開度の上限が低く設定されているので、リーン化運転が可能な領域を適切に制限でき、リーン化運転中のエンジンの運転変動を抑えることができる。 According to the fifth feature of the present invention, the second learning area where the throttle opening of the second learning value map is on the high opening side is the first learning area of the first learning value map corresponding to the second learning area. Since the upper limit of the throttle opening is set lower than that, the region in which the lean operation can be performed can be appropriately restricted, and the engine fluctuation during the lean operation can be suppressed.
本発明に係るエンジンの燃料噴射制御装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS A fuel injection control device for an engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
図1は、実施の形態のエンジン10の燃料噴射制御装置12の構成を示すブロック図である。自動二輪車等の車両に搭載されるエンジン10のシリンダボア14には、ピストン16が摺動可能に嵌合されている。エンジン10のシリンダヘッド18には、燃焼室20に混合気を供給する吸気管22と、燃焼室20からの排気ガスを排出する排気管24とが接続されている。排気管24には、触媒コンバータ26が取り付けられている。シリンダヘッド18には、その先端が燃焼室20に突出する点火プラグ28、吸気バルブ30、及び排気バルブ32が取り付けられている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a fuel
吸気管22には、吸気量を制御するスロットルバルブ34が開閉可能に配設されるとともに、スロットルバルブ34の上流側と下流側とを接続するバイパス通路36が設けられている。このバイパス通路36には、バイパス通路36を開閉することで、バイパス通路36を通る空気量を調整するエアスクリュー38が設けられている。このエアスクリュー38を運転者が調整することで、アイドリング(アイドル)回転数の調整が行われる。スロットルバルブ34の下流側と、吸気バルブ30との間には、燃料を噴射する燃料噴射弁40が設けられている。
The
制御部42は、点火プラグ28の点火タイミング、及び燃料噴射弁40から噴射される燃料噴射量等を制御する。エンジン10の燃料噴射制御装置12は、更に、スロットルバルブ34の開度(以下、スロットル開度)THを検出するスロットル開度センサ44と、ピストン16に連接されたエンジン10のクランク軸10aの回転数(以下、エンジン回転数)NEを検出するエンジン回転数センサ46と、エンジン10の冷却水の水温TWを検出する水温センサ48と、触媒コンバータ26より上流側に設けられ排気ガスに残存する酸素濃度を検出する酸素センサ50と、燃焼室20に吸気される吸気温TAを検出する吸気温センサ52とを備える。このスロットル開度センサ44、エンジン回転数センサ46、水温センサ48、酸素センサ50、及び吸気温センサ52のそれぞれの出力信号は制御部42に入力される。
The
図2は、エンジン10の運転領域を検索するためのマップである。制御部42は、エンジン回転数NEとスロットル開度THとに基づいて運転領域がどの領域にあるかを検索する。このマップでは、下限スロットル開度THO2L及び上限スロットル開度THO2Hと、この両スロットル開度間の複数のスロットル開度THFB0、THFB1、THFB2、THFB3とが、エンジン回転数NEの増大に応じて大きくなる。これらのスロットル開度は、THO2L<THFB0<THFB1<THFB2<THFB3<THO2H、の関係が成り立つように予め設定されている。
FIG. 2 is a map for searching for an operation region of the
設定された各スロットル開度THO2L、THFB0、THFB1、THFB2、THFB3、THO2Hは、ヒステリシスを設けて設定されている。つまり、図2に示す実線は、それぞれスロットル開度THを増大させる際に適用される境界値であり、この実線に隣接する破線は、それぞれスロットル開度を減少させる際に適用される境界値である。 The set throttle openings THO2L, THFB0, THFB1, THFB2, THFB3, and THO2H are set with hysteresis. That is, the solid lines shown in FIG. 2 are boundary values applied when the throttle opening TH is increased, and the broken lines adjacent to the solid lines are boundary values applied when the throttle opening is decreased. is there.
図3は、空燃比のフィードバック領域を示すマップである。斜線で示す空燃比のフィードバック(O2フィードバック、O2F/B)領域は、エンジン回転数NE及びスロットル開度THで表される。O2フィードバック領域は、下限回転数NLOP、アイドル領域上限回転数NTHO2L、及び上限回転数NHOPと、下限スロットル開度THO2L及び上限スロットル開度THO2Hとで定まる領域である。下限回転数NLOP、アイドル領域上限回転数NTHO2L、及び上限回転数NHOPは、エンジン回転数NEの増大側での値が実線で示され、エンジン回転数NEの減少側での値が破線で示されることでヒステリシスが設定されている。下限スロットル開度THO2L及び上限スロットル開度THO2Hは、スロットル開度THの増大側での値が実線で示され、スロットル開度THの減少側での値が破線で示されることでヒステリシスが設定されている。 FIG. 3 is a map showing an air-fuel ratio feedback region. The air-fuel ratio feedback (O2 feedback, O2F / B) region indicated by hatching is represented by the engine speed NE and the throttle opening TH. The O2 feedback region is a region determined by a lower limit rotational speed NLOP, an idle region upper limit rotational speed NTHO2L, and an upper limit rotational speed NHOP, and a lower limit throttle opening THO2L and an upper limit throttle opening THO2H. The lower limit rotational speed NLOP, the idle region upper limit rotational speed NTHO2L, and the upper limit rotational speed NHOP are indicated by a solid line on the increasing side of the engine rotational speed NE and indicated by a broken line on the decreasing side of the engine rotational speed NE. Hysteresis is set. Hysteresis is set for the lower limit throttle opening THO2L and the upper limit throttle opening THO2H, in which the value on the increase side of the throttle opening TH is indicated by a solid line and the value on the decrease side of the throttle opening TH is indicated by a broken line. ing.
図4は、図2及び図3で定められる領域を重ねることで6つに区分けされたO2フィードバック領域の各第1学習領域Aを示す第1学習値マップ54を示す。図5は、図4に示す第1学習値マップ54の模式図である。第1学習値マップ54は、O2フィードバック制御に用いられる。
FIG. 4 shows a first
この複数の第1学習領域(フィードバック領域)Aは、O2フィードバック領域を図2の運転領域に応じて6つに区分したものであり、エンジン回転数NE及びスロットル開度THで表される。複数の第1学習領域Aは、スロットル開度THに応じて6つに区分けされており、エンジン回転数NE及びスロットル開度THに基づいて、複数の第1学習領域Aを含む複数の運転領域が設定される。本実施の形態では、6つのO2フィードバック制御用の第1学習領域Aの運転領域が「1」〜「6」の番号を付されて示され、O2フィードバック領域以外の運転領域が「0」、「7」〜「11」の番号を付して示される。 The plurality of first learning regions (feedback regions) A are obtained by dividing the O2 feedback region into six according to the operation region of FIG. 2, and are represented by the engine speed NE and the throttle opening TH. The plurality of first learning areas A are divided into six according to the throttle opening TH, and a plurality of operation areas including the plurality of first learning areas A based on the engine speed NE and the throttle opening TH. Is set. In the present embodiment, the operation regions of the first learning region A for the six O2 feedback controls are indicated with numbers “1” to “6”, and the operation regions other than the O2 feedback region are “0”. It is shown with numbers “7” to “11”.
「1」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A1)は、エンジン10のアイドリング領域である。「2」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A2)は、第1学習領域A1にエンジン回転数NEが高回転側で隣接する第1学習領域Aである。「3」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A3)は、第1学習領域A1及び第1学習領域A2にスロットル開度THの高開度側で隣接する第1学習領域Aである。「4」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A4)は、第1学習領域A3にスロットル開度THの高開度側で隣接する第1学習領域Aである。「5」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A5)は、第1学習領域A4にスロットル開度THの高開度側で隣接する第1学習領域Aである。「6」の第1学習領域A(以下、第1学習領域A6)は、第1学習領域A5にスロットル開度THの高開度側で隣接する第1学習領域Aである。
A first learning area A of “1” (hereinafter, first learning area A1) is an idling area of the
図6は、オープンループ領域の各第2学習領域Bを示す学習値マップである第2学習値マップ56の模式図である。第2学習値マップ56は、O2フィードバック制御を行うことができないオープンループ制御を行う所定の運転(本実施の形態では、リーン化運転)時に用いられる。リーン化運転は、燃費を抑えるべく空燃比を理想空燃比(14.7)よりも高くした(例えば、空燃比は16〜18)運転(低燃費の運転)のことをいう。図6においては、分かり易くするために、第2学習値マップ56を2点鎖線の第1学習値マップ54に重ねて表示している。スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがオープンループ領域(以下、リーン化領域)内に入ると、原則としてオープンループ制御(以下、リーン化制御)を実行することでリーン化運転を行う。
FIG. 6 is a schematic diagram of a second
この複数の第2学習領域Bは、リーン化領域を4つに区分したものであり、エンジン回転数NE及びスロットル開度THで表される。リーン化領域は、第1学習値マップ54の領域内、つまり、O2フィードバック領域内に設定されている。リーン化領域を4つに区分けした複数の第2学習領域Bは、エンジン回転数NEの幅が、第1学習値マップ54よりも狭く設定されている。
The plurality of second learning regions B are obtained by dividing the lean region into four, and are represented by the engine speed NE and the throttle opening TH. The lean region is set in the region of the first
複数の第2学習領域Bは、第1学習領域A2内に設定される第2学習領域B(以下、第2学習領域B2)と、第1学習領域A3内に設定される第2学習領域B(以下、第2学習領域B3)と、第1学習領域A4内に設定される第2学習領域B(以下、第2学習領域B4)と、第1学習領域A5内に設定される第2学習領域B(以下、第2学習領域B5)とを有する。 The plurality of second learning areas B include a second learning area B set in the first learning area A2 (hereinafter referred to as a second learning area B2) and a second learning area B set in the first learning area A3. (Hereinafter referred to as the second learning region B3), the second learning region B set in the first learning region A4 (hereinafter referred to as the second learning region B4), and the second learning set in the first learning region A5. Region B (hereinafter, second learning region B5).
第2学習領域B2においては、エンジン回転数NEの幅は、対応する第1学習領域A2よりも狭く、且つ、スロットル開度THは、エンジン回転数NEが低回転側では第1学習領域A2の幅と同じだが、高回転側になるにつれ第1学習領域A2の幅に対して狭くなる。詳しくは、第2学習領域B2においては、スロットル開度THが大きくなる程、エンジン回転数NEの幅が広がるものであり、エンジン回転数NEが高くなる程、スロットル開度THの下限が大きくなる。第2学習領域B3においては、エンジン回転数NEの幅は、対応する第1学習領域A3よりも狭く、且つ、スロットル開度THは、第1学習領域A3と同じ幅である。第2学習領域B4においては、エンジン回転数NEの幅は、対応する第1学習領域A4よりも狭く、且つ、スロットル開度THは、第1学習領域A4と同じ幅である。第2学習領域B5においては、エンジン回転数NEの幅は、対応する第1学習領域A5よりも狭く、且つ、スロットル開度THも、第1学習領域A5よりも狭い。詳しくは、第2学習領域B5においては、スロットル開度THの上限が第1学習領域A5よりも低く設定されている。第2学習領域B2は、スロットル開度THが低開度側の第2学習領域Bであり、第2学習領域B5は、スロットル開度THが高開度側の第2学習領域Bである。 In the second learning area B2, the width of the engine speed NE is narrower than the corresponding first learning area A2, and the throttle opening TH is equal to that of the first learning area A2 when the engine speed NE is low. Although it is the same as a width | variety, it becomes narrow with respect to the width | variety of 1st learning area | region A2 as it becomes a high rotation side. Specifically, in the second learning region B2, the width of the engine speed NE increases as the throttle opening TH increases, and the lower limit of the throttle opening TH increases as the engine speed NE increases. . In the second learning region B3, the width of the engine speed NE is narrower than the corresponding first learning region A3, and the throttle opening TH is the same width as the first learning region A3. In the second learning region B4, the width of the engine speed NE is narrower than the corresponding first learning region A4, and the throttle opening TH is the same width as the first learning region A4. In the second learning region B5, the width of the engine speed NE is narrower than the corresponding first learning region A5, and the throttle opening TH is also narrower than the first learning region A5. Specifically, in the second learning area B5, the upper limit of the throttle opening TH is set lower than that in the first learning area A5. The second learning area B2 is the second learning area B where the throttle opening TH is on the low opening side, and the second learning area B5 is the second learning area B where the throttle opening TH is on the high opening side.
図7は、制御部42の構成を示すブロック図である。制御部42は、基本噴射量算出部60と、O2フィードバック部62と、図4〜図6に示す第1学習値マップ54及び第2学習値マップ56を有する学習値マップ64と、揮発性メモリ66と、不揮発性メモリ68と、燃料噴射量算出部70とを備える。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
基本噴射量算出部60は、噴射量マップ80を有する。噴射量マップ80には、スロットル開度THとエンジン回転数NEに応じた基本噴射量TIMBが記憶されている3次元マップである。この基本噴射量TIMBは、理想空燃比が得られるように、シミュレーション又は実験等によって予め設定されている。
The basic injection
図8は、噴射量マップ80の一例を示す図である。図8においては、エンジン回転数NEが所定回数の時の基本噴射量TIMBを示している。図8に示すように、スロットル開度THが大きくなるほど、基本噴射量TIMBも増加する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the
基本噴射量算出部60は、スロットル開度センサ44が検出したスロットル開度TH及びエンジン回転数センサ46が検出したエンジン回転数NEに応じた基本噴射量TIMBを噴射量マップ80から取得することで、基本噴射量TIMBを算出する。この基本噴射量TIMBは燃料噴射弁40が開いている時間で表すことができる。
The basic injection
O2フィードバック部62は、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内の場合に、空燃比を理想空燃比(ストイキオメトリー)に近づけるような補正係数を算出する。O2フィードバック部62は、リッチリーン判定部82と係数算出部84とを有する。リッチリーン判定部82は、酸素センサ50の出力信号に基づいて排気ガスのリッチ又はリーンを判定する。
The
係数算出部84は、フィードバック補正量算出部84aと、学習値算出部84bとを有する。フィードバック補正量算出部84aは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内の場合に、リッチリーン判定部82の判定結果に基づいてフィードバック補正量としてのKO2及びその平均値であるKO2aveを算出する。この算出されたKO2及びKO2aveは、揮発性メモリ66に記憶される。
The
学習値算出部84bは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内の場合に、KO2に応じてKBUを算出するとともに、KBUave(第1学習値)を算出する。学習値算出部84bは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内で、且つ、リーン化領域内の場合は、KBULEAN(第2学習値)を算出する。このKBUaveは、O2フィードバック制御用のKBUの平均値であり、KBULEANは、リーン化制御用のKBUの平均値である。
The learning
この算出されたKBU、KBUave、及び、KBULEANは、揮発性メモリ66に記憶される。不揮発性メモリ68には、KBULEANが記憶される。このKO2及びKBUaveは、O2フィードバック制御中の燃料噴射量TOUTの算出の際に使用される補正係数であり、空燃比を理想空燃比(ストイキ)に近づけるためのものである。
The calculated KBU, KBUave, and KBULEAN are stored in the
揮発性メモリ66は、図9に示すように、KO2が記憶されるKO2記憶部90と、KO2aveが記憶されるKO2ave記憶部92とを有する。また、揮発性メモリ66は、第1学習領域A1〜第1学習領域A6のKBU(以下、KBU1〜KBU6)を記憶するKBU1記憶部94、KBU2記憶部96、KBU3記憶部98、KBU4記憶部100、KBU5記憶部102、及びKBU6記憶部104を有する。
As shown in FIG. 9, the
また、揮発性メモリ66は、第1学習領域A1〜第1学習領域A6のKBUave(以下、KBUave1〜KBUave6)を記憶するKBUave1記憶部106、KBUave2記憶部108、KBUave3記憶部110、KBUave4記憶部112、KBUave5記憶部114、及びKBUave6記憶部116を有する。
The
また、揮発性メモリ66は、第2学習領域B2〜第2学習領域B5のKBULEAN(以下、KBULEAN2〜KBULEAN5)を記憶するKBULEAN2記憶部118、KBULEAN3記憶部120、KBULEAN4記憶部122、及びKBULEAN5記憶部124を有する。この上記各記憶部(90〜124)には、最新の値のみが記憶されている。
Further, the
フィードバック補正量算出部84aは、リッチリーン判定部82の判定結果が切り換わった場合(リッチからリーンになった時、リーンからリッチになった時)に、KO2を算出する。フィードバック補正量算出部84aは、算出したKO2を揮発性メモリ66のKO2記憶部90に上書きして記憶することで、KO2を更新する。なお、外部環境(温度、気圧、及び湿度等)と運転状態とが一定で、空燃比が理想空燃比近傍にある状態のときには、リッチリーン判定部82の判定結果は略周期的に切り換わる。
The feedback correction
また、フィードバック補正量算出部84aは、KO2の算出タイミングにて所定回数前までに算出したKO2(例えば、今回と前回と前々回の計過去3回分のKO2)のKO2aveを算出する。フィードバック補正量算出部84aは、算出したKO2aveを揮発性メモリ66のKO2ave記憶部92に上書きして記憶することで、KO2の算出の度にKO2aveを更新する。
Further, the feedback correction
学習値算出部84bは、リッチリーン判定部82の判定結果が切り換わったときに、第1学習値マップ54を用いて、スロットル開度センサ44及びエンジン回転数センサ46が検出したスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域Aを参照し、参照した第1学習領域AのKBU(KBU1〜KBU6のいずれか1つ)を算出して更新する。
The learning
このKBUの算出は、KO2ave記憶部92に記憶されているKO2aveの基準値に対する変動分(KO2ave/基準値)と、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域Aの現在のKBUとを乗算することで新たなKBUを算出する。学習値算出部84bは、この算出されたKBUを揮発性メモリ66に記憶することで、KO2の算出の度にその時点におけるスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域AのKBUを更新する。
The calculation of the KBU is performed in the first learning area A specified by the fluctuation (KO2ave / reference value) with respect to the KO2ave reference value stored in the
例えば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域Aが第1学習領域A2の場合は、学習値算出部84bは、KO2ave記憶部92に記憶されているKO2aveの基準値に対する変動分(KO2ave/基準値)と、KBU2記憶部96に記憶されているKBU2とを乗算して新たなKBU2を算出する。この新たに算出されたKBU2は、KBU2記憶部96に上書きして記憶する。
For example, when the first learning region A specified by the current throttle opening TH and the engine speed NE is the first learning region A2, the learning
学習値算出部84bは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域AのKBUを算出すると、当該第1学習領域AのKBUの平均値であるKBUaveを新たに算出する。このKBUaveは、所定回数前までに算出した同じ第1学習領域AのKBUの平均値(例えば、今回と4回前までの計過去5回分のKBUの平均値)を算出することで求めることができる。学習値算出部84bは、算出したKBUaveを揮発性メモリ66に記憶する。これにより、KBUの算出の度にその時点におけるスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域AのKBUaveを更新する。
When the learning
例えば、現在の運転領域に応じた第1学習領域Aが第1学習領域A2の場合は、学習値算出部84bは、第1学習領域A2の過去所定回数分のKBU2の平均値であるKBUave2を算出し、KBUave2記憶部108に該算出したKBUave2を上書きして記憶する。
For example, when the first learning area A corresponding to the current driving area is the first learning area A2, the learning
学習値算出部84bは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第1学習領域A内に設定された第2学習領域B内にある場合は、第2学習領域BのKBUの平均値であるKBULEANを算出する。つまり、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B内にあるときに算出されたKBUの平均値であるKBULEANを算出する。このKBULEANは、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B内にあるときに算出されたKBUであって、所定回数前までに算出した同じ第2学習領域B内のKBU(例えば、今回と前回と前々回の計過去3回分のKBU)の平均値を算出することで求めることができる。学習値算出部84bは、算出したKBULEANを揮発性メモリ66に記憶する。これにより、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B内のときにKBUが算出される度に、その時点における該第2学習領域BのKBULEANを更新する。
When the current throttle opening TH and the engine speed NE are within the second learning region B set within the first learning region A, the learning
例えば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第1学習領域A2内で、且つ、第2学習領域B2内にある場合は、学習値算出部84bは、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B2内にあるときに算出された、過去所定回数分のKBU2の平均値であるKBULEAN2を算出する。この算出されたKBULEAN2記憶部118に記憶される。
For example, when the current throttle opening TH and the engine speed NE are within the first learning area A2 and the second learning area B2, the learned
KBULEANが更新される場合は、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEは、当然にO2フィードバック領域内にあるので、KBUaveも更新される。つまり、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第1学習領域A内にあり、且つ、第2学習領域B内にある場合は、当該第1学習領域Aの、KBU、KBUaveが更新されるとともに、当該第2学習領域BのKBULEANも更新される。なお、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第1学習領域A内にあり、第2学習領域B内に無い場合は、第1学習領域AのKBU、KBUaveのみが更新される。 When KBULEAN is updated, since the throttle opening TH and the engine speed NE are naturally within the O2 feedback region, KBULave is also updated. That is, when the throttle opening TH and the engine speed NE are in the first learning area A and in the second learning area B, the KBU and KBUave of the first learning area A are updated. The KBULEAN of the second learning area B is also updated. When the throttle opening TH and the engine speed NE are in the first learning area A and not in the second learning area B, only KBU and KBUave in the first learning area A are updated.
燃料噴射量算出部70は、燃料噴射弁40から噴射される燃料噴射量TOUTを算出する。詳しくは、燃料噴射量算出部70は、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内にある場合であって、リーン化運転が行われていない場合は、(1)式によって、燃料噴射量TOUTを算出する。
TOUT=TIMB×KO2×KBUave×KTA・・・(1)
The fuel injection
TOUT = TIMB × KO2 × KBUave × KTA (1)
ここで、(1)式のTIMBは、基本噴射量算出部60が現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEに応じて算出した基本噴射量TIMBであり、KO2は、KO2記憶部90に記憶されているKO2である。また、(1)式のKBUaveは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域AのKBUaveであり、揮発性メモリ66に記憶されているものである。例えば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第1学習領域A3内にある場合は、KBUave3記憶部110に記憶されているKBUave3である。(1)式のKTAは、吸気温センサ52が検出した吸気温TAに応じた吸気温補正係数KTAである。この吸気温補正係数KTAは、図示しないテーブル又はマップから取得する。なお、(1)のKO2に換えて、KO2aveをフィードバック補正量として用いて燃料噴射量TOUTを算出してもよい。
Here, TIMB in the equation (1) is the basic injection amount TIMB calculated by the basic injection
燃料噴射量算出部70は、後述するリーン化運転が可能なリーン化モード中に、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内にある場合は、(2)式によって、リーン化制御用の燃料噴射量TOUTを算出する。これにより、リーン化運転を行うことができる。
TOUT=TIMB×KO2s×KBULEAN×KTA×KLEAN・・・(2)
When the throttle opening TH and the engine speed NE are within the leaning range during the leaning mode in which the leaning operation described later can be performed, the fuel injection
TOUT = TIMB × KO2s × KBULEAN × KTA × KLEAN (2)
(2)式のTIMB及びKTAは、(1)式と同様である。(2)式のKO2sは、リーン化運転中のようにKO2が算出できない場合に代わりに用いられるKO2の標準値であり、予め決められた係数である。このKO2sは、図示しないメモリに記憶されている。(2)式のKBULEANは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANであり、揮発性メモリ66に記憶されているものである。例えば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B3内にある場合は、KBULEAN3記憶部120に記憶されているKBULEAN3である。(2)式の、KLEANは、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEに応じて変動するリーン化制御用の係数であり、燃料を薄くするための係数(例えば、0.8等)である。
TIMB and KTA in equation (2) are the same as in equation (1). The KO2s in the equation (2) is a standard value of KO2 used instead when the KO2 cannot be calculated as in the lean operation, and is a predetermined coefficient. This KO2s is stored in a memory (not shown). KBULEAN in equation (2) is KBULEAN in the second learning region B specified by the current throttle opening TH and engine speed NE, and is stored in the
O2フィードバック制御を行うことができないリーン化制御の場合は、KO2及びそのKO2aveと、KBU、KBUave、KBULEANとが逐次更新されないので、リーン化制御中は、リーン化制御に入る前のKBULEANがそのまま使用されることになる。 In the case of leaning control in which O2 feedback control cannot be performed, KO2, its KO2ave, and KBU, KBUave, and KBULEAN are not updated sequentially, so during leaning control, KBULEAN before entering leaning control is used as it is. Will be.
燃料噴射量TOUTは燃料噴射弁40が開いている時間で表すことができ、算出された燃料噴射量TOUTで表される時間の間燃料噴射弁40が開くことで、燃料噴射弁40から燃料が噴射される。
The fuel injection amount TOUT can be represented by the time during which the
なお、O2フィードバック制御とは、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内であって、且つ、リーン化運転が行われていない状況下で、KO2、KO2ave、KBU、及びKBUaveを更新していき、更新したKO2及びKO2aveを用いて、燃料噴射量TOUTを算出する処理を行う一連の制御のことをいう。後述するリーン化モード中を除き、このO2フィードバック制御中に、KBULEANも更新されていく。 O2 feedback control means that KO2, KO2ave, KBU, and KBUave are updated when the throttle opening TH and the engine speed NE are within the O2 feedback region and the lean operation is not performed. This means a series of controls for performing the process of calculating the fuel injection amount TOUT using the updated KO2 and KO2ave. KBULEAN is also updated during this O2 feedback control except during the lean mode described later.
このように、本実施の形態では、第1学習値マップ54と別に、第1学習値マップ54内に設定され、且つ、エンジン回転数NEの幅が第1学習値マップ54よりも低く設定されている第2学習値マップ56を設けている。この第2学習値マップ56の第2学習値マップ56の各第2学習領域Bのエンジン回転数NEの幅は、対応する第1学習値マップ54の第1学習領域Aよりも狭く設定されている。
Thus, in the present embodiment, separately from the first
ここで、同じ第1学習領域A内のKBUaveであっても、エンジン回転数NEが高回転側と低回転側とで算出されるKBUaveの値には、大きな差が生じてしまう可能性がある。例えば、第1学習領域A3であって、図5のP31で示される点(エンジン回転数NEが低回転側)で学習されるKBUによるKBUaveと、P32で示される点(エンジン回転数NEが高回転側)で学習されるKBUによるKBUaveとには差がある場合が多い。 Here, even for KBUave within the same first learning region A, there is a possibility that a large difference may occur in the value of KBUave calculated when the engine speed NE is high and low. . For example, in the first learning area A3, KBUave by KBU learned at a point indicated by P31 in FIG. 5 (the engine speed NE is on the low speed side) and a point indicated by P32 (the engine speed NE is high). In many cases, there is a difference from KBUave by KBU learned on the rotation side.
しかしながら、第2学習領域Bのエンジン回転数NEの幅は第1学習領域Aに比べ狭いので、同じ第2学習領域B内のエンジン回転数NEが高回転側と低回転側とで算出されるKBULEANの差を、KBUaveの場合に対して小さくすることができ、KBULEANの精度を高くすることができる。 However, since the width of the engine speed NE in the second learning area B is narrower than that in the first learning area A, the engine speed NE in the same second learning area B is calculated on the high speed side and the low speed side. The difference in KBULEAN can be made smaller than in the case of KBUave, and the accuracy of KBULEAN can be increased.
O2フィードバック制御を行っている最中は、以前にKBUを学習した運転領域(例えばP31)が、今回の燃料噴射量算出タイミングでの運転領域(例えばP32)と異なっていても、KO2の算出の度に、KBUave等も逐次更新されていくので、上記(1)式によって算出される燃料噴射量TOUTに与える影響は少ない。これに対して、リーン化制御の場合は、KBUave及びKBULEAN等は更新されない。そのため、揮発性メモリ66に記憶されている第1学習値マップ54のKBUaveが低回転側で算出されたものである場合に、現在のエンジン回転数NEが高回転側になると、揮発性メモリ66に記憶されているKBUaveとのズレが大きくなってしまう可能性がある。
During the O2 feedback control, even if the operation region (for example, P31) in which KBU has been learned before is different from the operation region (for example, P32) at the current fuel injection amount calculation timing, the calculation of KO2 Since KBUave and the like are updated sequentially each time, the influence on the fuel injection amount TOUT calculated by the above equation (1) is small. On the other hand, in the case of lean control, KBUave, KBULEAN, etc. are not updated. For this reason, when the KBUave of the first
従って、リーン化制御中には、第1学習値マップ54のKBUaveに換えて、第2学習値マップ56のKBULEANを用いる。これにより、揮発性メモリ66に記憶されている第2学習値マップ56のKBULEANが低回転側で算出されたものである場合に、現在のエンジン回転数NEが高回転側になったとしても、揮発性メモリ66に記憶されているKBUaveとのズレを小さくすることができる。その結果、適切な燃料噴射量TOUTを算出することができる。
Therefore, during lean control, KBULEAN of the second
なお、第1学習領域A5に関しては、アクセル開度の低開度側と高開度側とで算出されるKBUaveの値にも比較的大きな差が生じる可能性がある。例えば、図5のP51で示される点(スロットル開度THが低開度側)で学習されるKBUによるKBUaveと、P52で示される点(スロットル開度THが高開度側)で学習されるKBUによるKBUaveには差がある場合が多い。従って、第2学習領域B5では、スロットル開度THの上限が第1学習領域A5よりも低く設定している。これにより、同じ第2学習領域B5内のスロットル開度THが高開度側と低開度側とで算出されるKBULEAN5の差を、KBUave5の場合に対して小さくすることができ、KBULEAN5の精度を高くすることができる。 Regarding the first learning region A5, there may be a relatively large difference in the value of KBUave calculated between the low opening side and the high opening side of the accelerator opening. For example, KBUave by KBU learned at the point indicated by P51 (throttle opening TH is on the low opening side) in FIG. 5 and learning at the point indicated by P52 (throttle opening TH is on the high opening side). In many cases, there is a difference in KBUave by KBU. Therefore, in the second learning area B5, the upper limit of the throttle opening TH is set lower than that in the first learning area A5. As a result, the difference in KBULEAN5 calculated when the throttle opening TH in the same second learning region B5 is high and low can be reduced as compared to the case of KBUave5, and the accuracy of KBULEAN5 Can be high.
図10は、リーン化運転が可能なリーン化モードの設定動作を示すフローチャートである。まず、制御部42は、水温センサ48が検出した水温TWが所定温度以上であるか否かを判断する(ステップS1)。
FIG. 10 is a flowchart showing the setting operation of the leaning mode in which the leaning operation is possible. First, the
ステップS1で、水温TWが所定温度以上であると判断すると、制御部42は、燃料噴射制御装置12が搭載される車両がニュートラル状態であるか否かを判断する(ステップS2)。
If it is determined in step S1 that the water temperature TW is equal to or higher than the predetermined temperature, the
ステップS2で、ニュートラル状態であると判断すると、KBUave1と、KBULEAN3、4とが学習済み、つまり、揮発性メモリ66に記憶されているか否かを判断する(ステップS3)。 If it is determined in step S2 that it is in the neutral state, it is determined whether KBUave1 and KBULEAN3 and 4 have been learned, that is, whether or not they are stored in the volatile memory 66 (step S3).
ステップS3で、KBUave1と、KBULEAN3、4とが学習済みと判断すると、制御部42は、リーン化モードに設定する(ステップS4)。なお、ステップS1で、水温TWが所定温度未満と判断した場合、ステップS2で、ニュートラル状態と判断した場合、ステップS3で、KBUave1及びKBULEAN3、4のうち、少なくとも1つが未学習であると判断した場合は、リーン化モードに設定しない。
If it is determined in step S3 that KBUave1 and KBULEAN3 and 4 have been learned, the
図11は、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内にある場合の、燃料噴射制御装置12の動作を示すフローチャートである。まず、制御部42は、現在リーン化モード中であるか否かを判断する(ステップS11)。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the fuel
ステップS11で、リーン化モード中であると判断すると、制御部42は、スロットル開度センサ44及びエンジン回転数センサ46が検出した現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが、リーン化領域内であるか否かを判断する(ステップS12)。
If it is determined in step S11 that the leaning mode is in effect, the
ステップS12で、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内にあると判断すると、制御部42は、該スロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANが揮発性メモリ66に記憶されているか否か(学習済みであるか否か)を判断する(ステップS13)。例えば、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域Bが第2学習領域B5の場合は、KBULEAN5が学習済みであるか否かを判断する。
If it is determined in step S12 that the current throttle opening TH and the engine speed NE are within the lean range, the
ステップS11で、リーン化モード中でないと判断された場合、ステップS12で、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内でないと判断された場合、ステップS13で、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANが学習済みでないと判断された場合は、ステップS14に進み、制御部42は、O2フィードバック制御を行う。
If it is determined in step S11 that the current mode is not in the leaning mode, if it is determined in step S12 that the current throttle opening TH and the engine speed NE are not within the leaning range, the current throttle opening is determined in step S13. If it is determined that KBULEAN of the second learning region B specified by the degree TH and the engine speed NE has not been learned, the process proceeds to step S14, and the
具体的には、燃料噴射量算出部70は、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域AのKBUaveと、KO2とを揮発性メモリ66から取得する。そして、基本噴射量算出部60が現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEに応じて算出した基本噴射量TIMBに、取得したKO2及びKBUaveと、KO2現在の吸気温TAに応じて吸気温補正係数KTAとを乗算することで、燃料噴射量TOUTを算出する。つまり、上述した(1)式を用いて燃料噴射量TOUTを算出する。燃料噴射弁40は、この算出された燃料噴射量TOUTで燃料を噴射する。
Specifically, the fuel injection
一方、ステップS13で、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANが学習済みであると判断すると、制御部42は、リーン化制御を行ってリーン化運転を行う(ステップS15)。
On the other hand, when it is determined in step S13 that KBULEAN of the second learning region B specified by the current throttle opening TH and engine speed NE has been learned, the
具体的には、燃料噴射量算出部70は、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEに応じた第2学習領域BのKBULEANを揮発性メモリ66から取得する。そして、基本噴射量算出部60が現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEに応じて算出した基本噴射量TIMBに、KO2sと、取得したKBULEANと、現在の吸気温TAに応じた吸気温補正係数KTAと、リーン化制御用の係数であるKLEANとを乗算することで、燃料噴射量TOUTを算出する。つまり、上述した(2)式を用いて燃料噴射量TOUTを算出する。燃料噴射弁40は、この算出された燃料噴射量TOUTで燃料を噴射する。この(2)式で算出される燃料噴射量TOUTは、(1)式で算出される燃料噴射量TOUTに対して燃料が少ないものになり、燃料噴射弁40から噴射される燃料を少なくしたリーン化運転を行うことができる。
Specifically, the fuel injection
係数算出部84は、このO2フィードバック制御中に、少なくともKO2、KO2ave、KBU、及びKBUaveを逐次算出し、揮発性メモリ66に最新の値が記憶される。このKBUave等の更新を図12のフローチャートに従って説明する。
The
まず、係数算出部84は、KO2の算出タイミングが到来したか否かを判断する(ステップS21)。係数算出部84は、リッチリーン判定部82の判定結果が切り換わると(リッチからリーンになる、又は、リーンからリッチになると)KO2の算出タイミングが到来したと判断する。
First, the
ステップS21で、KO2の算出タイミングが到来していないと判断すると、到来するまでステップS21に留まり、算出タイミングが到来したと判断すると、ステップS22に進む。ステップS22に進むと、係数算出部84のフィードバック補正量算出部84aは、KO2とKO2aveとを算出して更新する。つまり、算出されたKO2が揮発性メモリ66のKO2記憶部90に上書きされ、算出されたKO2aveが揮発性メモリ66のKO2ave記憶部92に上書きされる。
If it is determined in step S21 that the calculation timing of KO2 has not arrived, the process stays in step S21 until it arrives. If it is determined that the calculation timing has arrived, the process proceeds to step S22. In step S22, the feedback correction
次いで、学習値算出部84bは、スロットル開度センサ44及びエンジン回転数センサ46が検出した現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEに基づいて第1学習領域Aを特定する(ステップS23)。言い換えるならば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第1学習領域Aを判定する。
Next, the learning
次いで、学習値算出部84bは、特定された第1学習領域AのKBU、KBUaveを算出して更新する(ステップS24)。つまり、算出された第1学習領域AのKBU、KBUaveが揮発性メモリ66に上書きされる。例えば、特定された第1学習領域Aが第1学習領域A5の場合は、KBU5及びKBUave5が算出され、算出されたKBU5及びKBUave5が揮発性メモリ66のKBU5記憶部102及びKBUave5記憶部114に上書きされる。
Next, the learning
次いで、学習値算出部84bは、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが、ステップS23で特定された第1学習領域A内に設定された第2学習領域B内にあるか否かを判断する(ステップS25)。例えば、特定された第1学習領域Aが第1学習領域A5の場合は、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが、第2学習領域B5内にあるか否かを判断する。
Next, the learning
ステップS25で、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが、ステップS23で特定された第1学習領域A内に設定された第2学習領域B内にあると判断すると、学習値算出部84bは、第2学習領域BのKBULEANを算出して更新する(ステップS26)。つまり、算出された第2学習領域BのKBULEANが揮発性メモリ66に上書きされる。例えば、現在のスロットル開度TH及びエンジン回転数NEが第2学習領域B5内にあると判断されると、KBULEAN5が算出され、算出されたKBULEAN5が揮発性メモリ66のKBULEAN5記憶部124に上書きされる。
If it is determined in step S25 that the throttle opening TH and the engine speed NE are within the second learning region B set in the first learning region A specified in step S23, the learned
一方、ステップS25で、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEが、ステップS23で判定された第1学習領域A内に設定された第2学習領域B内にないと判断されると、KBULEANは更新されずに処理が終了する。 On the other hand, if it is determined in step S25 that the throttle opening TH and the engine speed NE are not within the second learning area B set in the first learning area A determined in step S23, KBULEAN is updated. The process ends without being executed.
このように、リーン化モード中でない場合で、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがO2フィードバック領域内に入ると、O2フィードバック制御が実行される。これにより、KO2及びKO2aveが更新されていくとともに、各第1学習領域AのKBU、及びKBUaveが更新されていく。また、O2フィードバック制御中に、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内に入ると、更に、該スロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANが更新される。 As described above, when the throttle opening TH and the engine speed NE are within the O2 feedback region in the case where the lean mode is not being performed, the O2 feedback control is executed. As a result, KO2 and KO2ave are updated, and the KBU and KBUave of each first learning region A are updated. Further, when the throttle opening TH and the engine speed NE enter the lean range during the O2 feedback control, the KBULEAN of the second learning area B specified by the throttle opening TH and the engine speed NE further becomes Updated.
また、リーン化モード中であっても、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内に入っていない場合は、O2フィードバック制御が実行される。これにより、KO2及びKO2aveが更新されていくとともに、各第1学習領域AのKBU、及びKBUaveが更新されていく。 Even in the lean mode, if the throttle opening TH and the engine speed NE are not within the lean range, O2 feedback control is executed. As a result, KO2 and KO2ave are updated, and the KBU and KBUave of each first learning region A are updated.
また、リーン化モード中で、スロットル開度TH及びエンジン回転数NEがリーン化領域内に入っている場合でも、該スロットル開度TH及びエンジン回転数NEで特定される第2学習領域BのKBULEANが学習されていない場合は、O2フィードバック制御が実行される。これにより、KO2及びKO2aveに加え、第1学習領域AのKBU、及びKBUaveが更新されるとともに、学習されていない第2学習領域BのKBULEANも学習される。 Even in the lean mode, even when the throttle opening TH and the engine speed NE are within the lean range, KBULEAN in the second learning area B specified by the throttle opening TH and the engine speed NE. Is not learned, O2 feedback control is executed. Thereby, in addition to KO2 and KO2ave, KBU and KBUave in the first learning area A are updated, and KBULEAN in the second learning area B that has not been learned is also learned.
以上のことから、リーン化モードに入ると、原則として第2学習領域BのKBULEANは更新されず、例外として学習されていない第2学習領域BのKBULEANのみが学習されることになる。 From the above, when entering the lean mode, in principle, KBULEAN in the second learning region B is not updated, and only KBULEAN in the second learning region B that has not been learned as an exception is learned.
なお、スロットル開度THの変化率ΔTHが閾値を超えた場合、水温TWが所定値を下回った場合、センサ故障等の不具合によりフェール制御に入った場合は、リーン化モードが解除される。 The lean mode is canceled when the change rate ΔTH of the throttle opening TH exceeds the threshold, when the water temperature TW falls below a predetermined value, or when fail control is entered due to a malfunction such as a sensor failure.
以上のように、本実施の形態においては、O2フィードバック制御中は、第1学習値マップ54内の各第1学習領域AのKBUaveを更新して、燃料噴射量TOUTを算出するので、従来と同等のKBUaveの学習スピードとO2フィードバック制御の精度を確保することができる。また、第1学習値マップ54の領域内でリーン化運転に用いられる第2学習値マップ56を設定し、O2フィードバック制御中に、第2学習値マップ56内で学習する際は、第1学習値マップ54内の第1学習領域AのKBUaveと、第2学習値マップ56内の第2学習領域BのKBULEANとの両方を学習させることで、同じスロットル開度TH及びエンジン回転数NEであっても、異なる学習値を学習することができる。従って、所定の運転に用いられるKBULEANの精度が向上し、第2学習値マップ56の領域内で所定の運転を行う際は、第2学習値マップ56のKBULEANを用いることで高精度な燃料噴射を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, during O2 feedback control, the KBUave of each first learning region A in the first
リーン化モードに入った場合は、リーン化モードに入る前の第2学習値マップ56の各第2学習領域BのKBULEANの更新(学習)を停止するので、リーン化運転中に想定している空燃比とのズレを抑えることができる。
When entering the lean mode, updating (learning) of KBULEAN of each second learning region B of the second
リーン化モード中に、リーン化運転が実行されていない場合は、KBUaveの更新(学習)を行うので、リーン化モード中もKBUaveの精度を確保することができる。 When the leaning operation is not executed during the leaning mode, the update (learning) of the KBUave is performed, so that the accuracy of the KBUave can be ensured even during the leaning mode.
第2学習値マップ56のスロットル開度THが低開度側の第2学習領域B2は、スロットル開度THが大きくなる程、エンジン回転数NEの幅が広がるように設定されているので、リーン化運転が可能な領域を極力広げ、低燃費化を図ることができる。
The second learning region B2 in which the throttle opening TH of the second
第2学習値マップ56のスロットル開度THが高開度側の第2学習領域B5は、第2学習領域B5に対応する第1学習値マップ54の第1学習領域A5よりも、スロットル開度THの上限が低く設定されているので、リーン化運転が可能な領域を適切に制限でき、リーン化運転中のエンジン10の運転変動を抑えることができる。
The second learning area B5 where the throttle opening TH of the second
なお、不揮発性メモリ68には、最初に算出されたKBUave1〜5の値、リーン化モードに設定される直前に揮発性メモリ66に記憶されているKBUave1〜6の値、又は、リーン化モードが解除後に最初に算出されたKBUave1〜KBUave6の値が記憶される。この不揮発性メモリ68に記憶されているKBUave1〜6は、エンジン始動直後のO2フィードバック制御時の燃料噴射量TOUTの算出に用いられる。
The
10…エンジン 12…燃料噴射制御装置
22…吸気管 24…排気管
30…吸気バルブ 32…排気バルブ
34…スロットルバルブ 40…燃料噴射弁
42…制御部 44…スロットル開度センサ
46…エンジン回転数センサ 50…酸素センサ
54…第1学習値マップ 56…第2学習値マップ
60…基本噴射量算出部 62…フィードバック部
64…学習値マップ 66…揮発性メモリ
70…燃料噴射量算出部 80…噴射量マップ
82…リッチリーン判定部 84…係数算出部
84a…フィードバック補正量算出部 84b…学習値算出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エンジン(10)の吸気管(22)に設けられたスロットルバルブ(34)のスロットル開度(TH)とエンジン回転数(NE)とがO2フィードバック領域内にある場合は、前記酸素センサ(50)が検出した酸素濃度に基づいて補正係数であるフィードバック補正量(KO2)を算出するとともに、当該フィードバック補正量(KO2)に応じて学習した補正係数である第1学習値(KBUave)を、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とで表され、且つ、前記スロットル開度(TH)に応じて前記O2フィードバック領域を区分けした第1学習値マップ(54)の複数の第1学習領域(A)毎に算出して更新する係数算出部(84)と、
前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記O2フィードバック領域内にある場合は、基本噴射量(TIMB)を前記フィードバック補正量(KO2)及び前記第1学習値(KBUave)を用いて補正して燃料噴射量(TOUT)を算出する燃料噴射量算出部(70)と、
を備えるエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)において、
前記第1学習値マップ(54)の領域内に設定されるとともに、少なくとも前記エンジン回転数(NE)の幅が前記第1学習値マップ(54)よりも狭く設定された複数の第2学習領域(B)を有する第2学習値マップ(56)を備え、
前記係数算出部(84)は、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)内にある場合は、更に、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とに対応する前記第2学習値マップ(56)の第2学習領域(B)の第2学習値(KBULEAN)をフィードバック補正量(KO2)に応じて算出して更新し、
前記燃料噴射量算出部(70)は、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)の領域内で、所定の運転を行う場合は、前記第1学習値(KBUave)の代わりに、前記第2学習値(KBULEAN)を用いて基本噴射量(TIMB)を補正して燃料噴射量(TOUT)を算出する
ことを特徴とするエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)。 An oxygen sensor (50) for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of the engine (10);
When the throttle opening (TH) of the throttle valve (34) provided in the intake pipe (22) of the engine (10) and the engine speed (NE) are within the O2 feedback region, the oxygen sensor (50 ) Calculates a feedback correction amount (KO2) that is a correction coefficient based on the detected oxygen concentration, and calculates a first learning value (KBUave) that is a correction coefficient learned according to the feedback correction amount (KO2). A plurality of first learning value maps (54) represented by a throttle opening (TH) and the engine speed (NE) and having the O2 feedback region divided according to the throttle opening (TH). A coefficient calculation unit (84) that calculates and updates for each learning area (A);
When the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are within the O2 feedback region, the basic injection amount (TIMB) is set to the feedback correction amount (KO2) and the first learning value (KBUave). A fuel injection amount calculation unit (70) that calculates the fuel injection amount (TOUT) by correcting using
In a fuel injection control device (12) of an engine (10) comprising:
A plurality of second learning regions that are set within the region of the first learning value map (54) and at least the width of the engine speed (NE) is set narrower than that of the first learning value map (54) A second learning value map (56) having (B),
When the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are within the second learning value map (56), the coefficient calculation unit (84) further includes the throttle opening (TH). And the second learning value (KBULEAN) of the second learning region (B) of the second learning value map (56) corresponding to the engine speed (NE) and the engine speed (NE) according to the feedback correction amount (KO2). Updated,
The fuel injection amount calculation unit (70) performs a predetermined operation when the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are within the range of the second learning value map (56). An engine (10) that calculates a fuel injection amount (TOUT) by correcting the basic injection amount (TIMB) using the second learning value (KBULEAN) instead of the first learning value (KBUave). ) Fuel injection control device (12).
前記所定の運転は、リーン化運転であり、
係数算出部(84)は、前記リーン化運転が可能なリーン化モードに入ると、前記第2学習値(KBULEAN)の更新を停止する
ことを特徴とするエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)。 In the fuel injection control device (12) of the engine (10) according to claim 1,
The predetermined operation is a lean operation,
The coefficient calculation unit (84) stops updating the second learning value (KBULEAN) when entering the lean mode in which the lean operation is possible. The fuel injection control device (10) for the engine (10), 12).
前記リーン化モード中に、前記スロットル開度(TH)と前記エンジン回転数(NE)とが前記第2学習値マップ(56)の領域内になると前記リーン化運転が実行され、
係数算出部(84)は、前記リーン化運転が実行されていない場合は、前記第1学習値(KBUave)の更新を行い、前記リーン化運転が実行されると前記第1学習値(KBUave)の更新を停止する
ことを特徴とするエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)。 In the fuel injection control device (12) of the engine (10) according to claim 2,
When the throttle opening (TH) and the engine speed (NE) are within the range of the second learning value map (56) during the lean mode, the lean operation is executed.
The coefficient calculation unit (84) updates the first learning value (KBUave) when the leaning operation is not executed, and the first learning value (KBUave) when the leaning operation is executed. The fuel injection control device (12) of the engine (10) is characterized by stopping the update of the engine.
前記第2学習値マップ(56)の前記スロットル開度(TH)が低開度側の第2学習領域(B2)は、前記スロットル開度(TH)が大きくなる程、前記エンジン回転数(NE)の幅が広がるように設定されている
ことを特徴とするエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)。 In the fuel injection control device (12) of the engine (10) according to any one of claims 1 to 3,
In the second learning region (B2) where the throttle opening (TH) of the second learning value map (56) is low, the engine speed (NE) increases as the throttle opening (TH) increases. The fuel injection control device (12) of the engine (10) is characterized in that it is set so as to widen.
前記第2学習値マップ(56)の前記スロットル開度(TH)が高開度側の第2学習領域(B5)は、該第2学習領域(B5)に対応する前記第1学習値マップ(54)の第1学習領域(A5)よりも、前記スロットル開度(TH)の上限が低く設定されている
ことを特徴とするエンジン(10)の燃料噴射制御装置(12)。 In the fuel injection control device (12) of the engine (10) according to any one of claims 1 to 4,
The second learning region (B5) in which the throttle opening (TH) of the second learning value map (56) is on the higher opening side is the first learning value map (B5) corresponding to the second learning region (B5). 54) The fuel injection control device (12) of the engine (10), wherein the upper limit of the throttle opening (TH) is set lower than the first learning region (A5) of 54).
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