專利名稱:內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置及空燃比控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置以及方法。特別是涉及用空燃比傳感器對混合氣體的空燃比進(jìn)行反饋控制的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置以及空燃比控制方法。
背景技術(shù):
向來,從減少排氣中的HC含量和NOx含量、確保輸出考慮,要求對每一運行區(qū)域?qū)⒖杖急瓤刂朴谒M臄?shù)值。作為實現(xiàn)這樣的控制的技術(shù),日本特開昭57 - 105530號公報以及日本特開2006 - 226234號公報公開了利用在排氣系統(tǒng)中配置的氧氣傳感器,通過操作噴射器對混合氣體的空燃比進(jìn)行反饋控制的技術(shù)(氧氣反饋控制)。氧氣傳感器是在理論空燃比附近輸出特性發(fā)生變化的傳感器,即使是監(jiān)視氧氣傳感器的輸出,也只能夠檢測出混合氣體是稀狀態(tài)還是濃狀態(tài),而不能夠檢測出空燃比的數(shù)值。因此在已有的氧氣反饋控制的情況下,采取一邊監(jiān)視氧氣傳感器的輸出表示的是稀狀態(tài)還是濃狀態(tài),一邊使修正燃料供給量用的反饋修正系數(shù)慢慢變化的方法,不能夠像通常的反饋控制那樣,設(shè)定為根據(jù)偏差使反饋修正系數(shù)改變。從而,在實施氧氣反饋控制期間能夠?qū)崿F(xiàn)的空燃比限于氧氣傳感器的輸出特性發(fā)生變化的理論空燃比附近。但是,有時候把某一運行區(qū)域的空燃比設(shè)定于理論空燃比以外。特別是在摩托車等騎乘型車輛的情況下,為了確保輸出和保護(hù)發(fā)動機(jī),根據(jù)運行區(qū)域設(shè)定各種目標(biāo)空燃比, 因此能夠?qū)嵤┭鯕夥答伩刂频倪\行區(qū)域特別有限。在這樣的情況下,如果采用使反饋修正系數(shù)慢慢變化的控制方法,則在像氧氣反饋控制開始時和運行區(qū)域急劇改變時那樣的氧氣反饋控制所要求的修正量急劇變化的情況下,會發(fā)生實際空燃比不能夠很好地跟蹤所要求的空燃比,有可能導(dǎo)致排氣劣化和發(fā)動機(jī)輸出劣化這樣的第1問題。又,通過控制能夠?qū)崿F(xiàn)的空燃比被限定于理論空燃比時,為確保輸出和保護(hù)發(fā)動機(jī),在要求理論空燃比以外的空燃比的運行區(qū)域,能夠進(jìn)行空燃比的反饋控制的運行區(qū)域受到限制,例如在發(fā)動機(jī)劣化等空燃比偏離所希望的數(shù)值的情況下,不能對燃料量進(jìn)行修正,有可能導(dǎo)致非氧氣反饋控制模式的排氣劣化和發(fā)動機(jī)輸出劣化等情況。而在日本特開2006 - 226234號公報中,公開了一邊利用氧氣反饋控制監(jiān)視氧氣傳感器的輸出,一邊改變反饋修正系數(shù),對基本燃料量進(jìn)行修正,以此進(jìn)行發(fā)動機(jī)運行控制,使空燃比接近理論空燃比,學(xué)習(xí)空燃比接近理論空燃比時的反饋修正系數(shù),在非氧氣反饋控制模式,用學(xué)習(xí)的反饋修正系數(shù)對基本燃料量進(jìn)行修正的技術(shù)。但是,像已有的技術(shù)那樣學(xué)習(xí)氧氣反饋控制中的反饋修正系數(shù)的方式中,像騎乘型車輛那樣相應(yīng)于運行狀態(tài),目標(biāo)空燃比有各種各樣的設(shè)定值的發(fā)動機(jī)中,相應(yīng)于運行狀態(tài),目標(biāo)空燃比時時刻刻發(fā)生變化,因此反饋修正系數(shù)除了受劣化等引起的空燃比偏離的影響外,還會受目標(biāo)空燃比與理論空燃比的偏差的影響。從而就有下述第2問題,即從反饋修正系數(shù)不能夠正確地檢測出發(fā)動機(jī)的劣化等引起的空燃比偏差,恐怕也不能夠防止非氧氣反饋控制模式的排氣和輸出特性的劣化。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的第1目的在于,在氧氣反饋控制開始時和氧氣反饋控制所要求的修正量急劇變化時,縮短空燃比向理論空燃比接近所需要的時間,以此抑制排氣和發(fā)動機(jī)的輸出特性的劣化。而且本發(fā)明的第2目的在于,在非氧氣反饋控制模式中,根據(jù)氧氣反饋控制模式的實施中得到的氧氣反饋修正系數(shù),正確地檢測出目標(biāo)空燃比與實際空燃比之間的偏差,對實施非氧氣反饋控制模式時的空燃比進(jìn)行修正,以此減少排氣與發(fā)動機(jī)輸出特性的劣化。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,具備檢測內(nèi)燃機(jī)的運行狀態(tài)的運行狀態(tài)檢測單元、在排氣中的空燃比接近理論空燃比時輸出特性發(fā)生變化的空燃比傳感器、能夠?qū)?nèi)燃機(jī)提供燃料,能夠調(diào)整燃料供給量的燃料供給單元、決定表示所述燃料供給單元應(yīng)該提供的燃料供給量的燃料指令值的燃料量決定單元、以及預(yù)先存儲對于每一運行狀態(tài)決定表示作為每一運行狀態(tài)的基準(zhǔn)的燃料供給量的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)的第1對應(yīng)關(guān)系、以及對于每一運行狀態(tài)求對于每一運行狀態(tài)修正燃料供給量,以使所述空燃比傳感器所示的空燃比為理論空燃比用的運行狀態(tài)修正系數(shù)的第2對應(yīng)關(guān)系的存儲單元;所述燃料量決定單元具有根據(jù)存儲于所述存儲單元的所述第1對應(yīng)關(guān)系和第2對應(yīng)關(guān)系,決定與所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)以及所述運行狀態(tài)修正系數(shù),而且根據(jù)所述空燃比傳感器的輸出決定使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù),利用包含該決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)、運行狀態(tài)修正系數(shù)、以及反饋修正系數(shù)的計算公式,決定所述燃料指令值的反饋控制模式。如果采用上述結(jié)構(gòu),則在存儲單元中預(yù)先存儲對于每一運行狀態(tài)求關(guān)于空燃比為理論空燃比的燃料供給量的運行狀態(tài)修正系數(shù)的第2對應(yīng)關(guān)系。在反饋控制模式?jīng)Q定燃料指令值時,運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)利用該運行狀態(tài)修正系數(shù)和使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù)進(jìn)行修正。這樣用運行狀態(tài)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行修正時,能夠與運行狀態(tài)無關(guān)地,在反饋控制模式開始后迅速地使空燃比向理論空燃比接近。借助于此,能夠抑制從反饋控制模式開始到空燃比接近理論空燃比為止所需要的時間由運行狀態(tài)引起的偏差,而且能夠縮短該時間。也就是說,通過將受運行狀態(tài)影響的系數(shù)與反饋修正系數(shù)分離開來,不必利用反饋使受運行狀態(tài)影響的部分收斂,能夠縮短向理論空燃比接近的時間, 能夠解決第1問題。也可以還具備根據(jù)所述反饋控制模式時決定的所述反饋修正系數(shù)計算抑制所述內(nèi)燃機(jī)隨時間劣化的影響用的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的學(xué)習(xí)值計算單元;所述存儲單元對所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行更新存儲,所述燃料量決定單元具有根據(jù)存儲于所述存儲單元的所述第1對應(yīng)關(guān)系,決定與所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù),讀出所述存儲單元中存儲的所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),利用包含所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的計算公式,與所述空燃比傳感器的輸出無關(guān)地決定所述燃料指令值的非反饋控制模式。在本發(fā)明中,反饋修正系數(shù)可以說是即使用運行狀態(tài)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行修正,為了使空燃比接近理論空燃比也還要追加的修正系數(shù),例如由于隨著時間而劣化等因素的發(fā)生。在非反饋控制模式?jīng)Q定燃料指令值時,用根據(jù)反饋修正系數(shù)計算出的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行修正,因此能夠維持與隨時間的經(jīng)過而劣化無
5關(guān)地將空燃比使用于運行狀態(tài)。也就是說,由于使用對劣化的影響進(jìn)行修正的修正系數(shù),能夠抑制隨著時間的經(jīng)過而劣化造成的排氣中的空燃比變化。也可以所述學(xué)習(xí)值計算單元對于每一運行狀態(tài)計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),所述存儲單元對于每一運行狀態(tài)存儲表示運行狀態(tài)與所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的關(guān)系的第3對應(yīng)關(guān)系。如果采用上述結(jié)構(gòu),則在反饋修正系數(shù)因運行狀態(tài)而不同的狀況下,能夠與其相應(yīng),利用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行修正。也可以所述學(xué)習(xí)值計算單元計算將對應(yīng)于運行狀態(tài)存儲于所述存儲單元的多個劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)相應(yīng)于運行區(qū)域加權(quán)的加權(quán)平均值,根據(jù)所述加權(quán)平均值計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值,所述存儲單元更新存儲所述學(xué)習(xí)值計算單元計算出的所述代表值,所述燃料量決定單元在所述非反饋控制模式時將所述代表值適用于包含所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的所述計算公式,計算出所述燃料指令值。如果采用上述結(jié)構(gòu),則在非反饋控制模式時即使是成為不容易實施反饋控制模式的運行狀態(tài),也能夠適用反映相應(yīng)于其他運行狀態(tài)取得的新的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值決定燃料指令值。也可以所述反饋修正系數(shù)具有閉回路修正值、實時學(xué)習(xí)值、以及長期學(xué)習(xí)值,所述閉回路修正值設(shè)定為能夠使空燃比向接近理論空燃比的方向變化,在所述空燃比傳感器的輸出反轉(zhuǎn)時能夠使該變化的正負(fù)反轉(zhuǎn),所述實時學(xué)習(xí)值設(shè)定為在所述閉回路修正值反轉(zhuǎn)時沒有跨過規(guī)定的基準(zhǔn)值的期間使空燃比向接近理論空燃比的方向變化,而且一旦所述閉回路修正值在反轉(zhuǎn)時跨越規(guī)定的基準(zhǔn)值,就保持該時刻的值,所述長期學(xué)習(xí)值設(shè)定為在所述實時學(xué)習(xí)值達(dá)到規(guī)定的閾值時加上規(guī)定值,而且所述實時學(xué)習(xí)值設(shè)定為在進(jìn)行該加法運算時減去所述規(guī)定值。這時也可以所述學(xué)習(xí)值計算單元根據(jù)所述長期學(xué)習(xí)值計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)。如果采用上述結(jié)構(gòu),則只將反饋修正系數(shù)的一部分使用于計算劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的目的,因此即使是反饋修正系數(shù)發(fā)生突發(fā)性變動,也能夠?qū)崿F(xiàn)很好的抑制,使該變動不在劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)反映出。也可以所述存儲單元形成在內(nèi)燃機(jī)的點火開關(guān)斷開的期間也能夠繼續(xù)存儲所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的結(jié)構(gòu)。如果采用上述結(jié)構(gòu),則點火開關(guān)接通后,馬上就能夠利用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行修正。也可以具備檢測所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒是否不穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)檢測單元,所述燃料量決定單元在所述燃燒狀態(tài)檢測單元檢測出燃燒不穩(wěn)定的情況下,對所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行縮小修正。如果采用上述結(jié)構(gòu),則能夠很好避免由于利用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行了過度修正而導(dǎo)致燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定的事態(tài)。也可以具備檢測所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒是否不穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)檢測單元,所述燃料量決定單元具有在所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域時,決定與該空轉(zhuǎn)運行區(qū)域?qū)?yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和使所述空燃比傳感器的輸出為表示稀狀態(tài)的值用的空轉(zhuǎn)修正系數(shù),用包含該決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和空轉(zhuǎn)修正系數(shù)的計算公式?jīng)Q定所述燃料指令值的空轉(zhuǎn)模式,所述燃料量決定單元在所述空轉(zhuǎn)模式時由所述燃燒狀態(tài)檢測單元判斷為燃燒不穩(wěn)定的情況下,對所述空轉(zhuǎn)修正系數(shù)進(jìn)行縮小修正。如果采用上述結(jié)構(gòu),則在燃燒狀態(tài)特別不容易穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)運行區(qū)域能夠?qū)嵤┡c其他運行狀態(tài)差別化的空燃比控制。在該空轉(zhuǎn)模式時可以考慮燃燒狀態(tài)是否不穩(wěn)定,縮小空轉(zhuǎn)修正系數(shù),能夠很好地避免由于利用空轉(zhuǎn)修正系數(shù)進(jìn)行了過度修正而導(dǎo)致燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定的事態(tài)。也可以所述燃料量決定單元在所述反饋控制模式開始時根據(jù)所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)求所述運行狀態(tài)修正系數(shù),使所述運行狀態(tài)修正系數(shù)慢慢向求出的
值變化。如果采用上述結(jié)構(gòu),則能夠很好地抑制伴隨模式的移動或切換,燃料供給量急劇變化,內(nèi)燃機(jī)的輸出急劇變化的情況。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制方法,所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠?qū)?nèi)燃機(jī)提供燃料,調(diào)整燃料供給量的燃料供給單元,該方法預(yù)先存儲對于每一運行狀態(tài)決定表示作為每一運行狀態(tài)的基準(zhǔn)的燃料供給量的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)的第1對應(yīng)關(guān)系、以及對于每一運行狀態(tài)求對于每一運行狀態(tài)修正燃料供給量,以使空燃比傳感器所示的空燃比為理論空燃比用的運行狀態(tài)修正系數(shù)的第2對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)預(yù)先存儲的所述第1對應(yīng)關(guān)系,決定與運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù),根據(jù)預(yù)先存儲的所述第2對應(yīng)關(guān)系,決定與運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)修正系數(shù),根據(jù)排氣中的空燃比接近理論空燃比時輸出特性發(fā)生變化的空燃比傳感器的輸出,決定使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù),利用包含決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)、運行狀態(tài)修正系數(shù)、 以及反饋修正系數(shù)的計算公式,決定表示所述燃料供給單元應(yīng)該提供的燃料供給量的燃料指令值。即使是利用上述方法,利用包含根據(jù)空燃比傳感器的輸出決定的反饋修正系數(shù)的計算公式?jīng)Q定燃料指令值時,可以與上述控制裝置一樣利用運行狀態(tài)修正系數(shù)進(jìn)行修正, 因此能夠使空燃比迅速接近理論空燃比。
圖1是搭載本發(fā)明的實施形態(tài)的空燃比控制裝置的摩托車從右側(cè)觀看時的側(cè)視圖。圖2是示意性地表示圖1所示的發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概況圖。圖3是表示圖1所示的摩托車上搭載的空燃比控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是表示圖3所示的空燃比控制裝置執(zhí)行的空燃比控制方法的主要處理步驟的流程圖。圖5A是圖3所示的存儲部存儲的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射的示意圖。圖5B是圖3 所示的存儲部存儲的運行狀態(tài)修正系數(shù)映射的示意圖。圖6是表示實施圖4所示的氧氣反饋控制模式時和實施非氧氣反饋控制模式時的燃料指令值的決定方法的一個例子的時序圖。圖7是圖3所示的存儲部存儲的實時學(xué)習(xí)值映射的示意圖。
圖8是表示實施圖4所示的氧氣反饋控制模式時和實施非氧氣反饋控制模式時的燃料指令值的決定方法的一個例子的時序圖。圖9是圖3所示的存儲部存儲的長期學(xué)習(xí)值映射的示意圖。圖10是用于說明圖3所示的燃燒狀態(tài)判定部的第1判定部進(jìn)行的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定的判斷處理的說明圖。圖IlA是用于說明圖3所示的燃燒狀態(tài)判定部的第2判定部進(jìn)行的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定的判斷處理的說明圖,示出了燃燒狀態(tài)穩(wěn)定時的典型例。圖IlB是用于說明圖3所示的燃燒狀態(tài)判定部的第2判定部進(jìn)行的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定的判斷處理的說明圖,示出了燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時的典型例。圖12是表示實施圖4所示的空轉(zhuǎn)模式時的燃料指令值的決定方法的一個例子的時序圖。圖13是表示圖4所示的氧氣反饋控制模式的剛開始后的運行狀態(tài)修正系數(shù)的設(shè)定方法的變形例的時序圖。圖14是表示圖4所示的氧氣反饋控制模式正在實施時的燃料指令值的決定方法的變形例的時序圖。圖15是運行狀態(tài)修正量映射的示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖,以適用于作為一種騎乘型車輛的摩托車的內(nèi)燃機(jī)空燃比控制裝置為例,對本發(fā)明的實施形態(tài)進(jìn)行說明。方向以騎在摩托車上的駕駛員所見的方向為基準(zhǔn),所有附圖中相同或相對應(yīng)的要素標(biāo)以相同的符號并省略其重復(fù)說明。圖1是搭載本發(fā)明的實施形態(tài)的空燃比控制裝置的摩托車1從右側(cè)觀看時的側(cè)視圖。摩托車1具備前輪2和后輪3。前輪2可旋轉(zhuǎn)地支持于前叉4,前叉4通過可旋轉(zhuǎn)地支持于頭管(head pipe)6的轉(zhuǎn)向軸(未圖示)與手柄(handle)5連接。手柄5的右側(cè)的把手 (grip)是節(jié)流閥把手fe。左右成對的主車架7從頭管6向后下方延伸,樞軸車架8從主車架7的后部向下方延伸。搖動臂9的前端部樞軸支承于樞軸車架8上,后輪3可旋轉(zhuǎn)地支持于搖動臂9的后端部。在主車架7的上方而且在手柄5的后方,設(shè)置燃料箱10,在燃料箱10的后方設(shè)置駕駛員騎乘用的座位11。在主車架7的下方,搭載多缸四沖程發(fā)動機(jī)12。 發(fā)動機(jī)12的輸出通過未圖示的變速器和傳動鏈傳遞給后輪3。圖2是示意性地表示圖1所示的發(fā)動機(jī)12的進(jìn)氣系統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概況圖。圖2只表示一個汽缸,其他汽缸也具有相同的結(jié)構(gòu)。如圖2所示,發(fā)動機(jī)12具備汽缸體21和汽缸蓋22,汽缸體21具有多個汽缸23。各汽缸23中容納有可滑動的活塞M,各活塞M的上側(cè)形成作為內(nèi)燃機(jī)的燃燒部分的燃燒室25。汽缸蓋22具有對各燃燒室25提供進(jìn)氣用的進(jìn)氣口沈和從燃燒室25排出排氣用的排氣口 27。進(jìn)氣口沈通過進(jìn)氣門觀開閉,排氣口 27通過排氣門四開閉。發(fā)動機(jī)12是水冷式發(fā)動機(jī),汽缸體21和汽缸蓋22具有使冷卻水流通用的水套30。進(jìn)氣口沈依序連接進(jìn)氣管31、節(jié)流裝置32、以及空氣濾清器33??諝鉃V清器33 用內(nèi)裝的過濾器34對從外部取入的空氣進(jìn)行凈化。節(jié)流裝置32具備主節(jié)流閥35和子節(jié)流閥36,從空氣濾清器33向燃燒室25提供的新空氣量根據(jù)開度調(diào)整。主節(jié)流閥35通過纜線與節(jié)流閥把手fe連接。駕駛員通過對節(jié)流閥把手fe進(jìn)行轉(zhuǎn)動操作,對主節(jié)流閥35的開度進(jìn)行機(jī)械變更。子節(jié)流閥36利用電動機(jī)等閥執(zhí)行器37驅(qū)動。閥執(zhí)行器37的動作由發(fā)動機(jī)控制單元60 (以下稱為“EOT”)進(jìn)行控制。節(jié)流裝置32或進(jìn)氣管31上設(shè)置噴射燃料箱10內(nèi)貯存的燃料用的燃料噴射裝置 38。因此,在進(jìn)氣門觀將進(jìn)氣口沈打開時,燃料噴射裝置38噴射的燃料與通過節(jié)流裝置 32的新的空氣混合得到的混合氣體,通過進(jìn)氣口沈提供給燃燒室25。汽缸蓋22上,對每一汽缸安裝使在燃燒室25內(nèi)產(chǎn)生火花的火花塞39,火花塞39對在燃燒室25內(nèi)壓縮的混合氣體進(jìn)行點火使其燃燒。借助于此,活塞M向下運動,對通過連桿40連接于活塞M的曲軸(未圖示)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。燃料噴射裝置38和火花塞39的動作也由ECU 60控制。在這種發(fā)動機(jī)12中,總共四個燃料噴射裝置38對應(yīng)于各汽缸設(shè)置,而且相互獨立進(jìn)行控制,因此能夠?qū)γ總€汽缸調(diào)整向燃燒室25提供的混合氣體的空燃比。還可以對各汽缸分別設(shè)置兩個以上的燃料噴射裝置38,又,燃料噴射裝置38也可以配置為能夠直接向燃燒室25內(nèi)噴射燃料。排氣口 27依序連接排氣管41、三元催化劑管42、以及消聲器43。在排氣門四將排氣口 27打開時,點火燃燒后的汽缸23以及燃燒室25內(nèi)的氣體通過排氣口 27、排氣管41、 三元催化劑管42、以及消聲器43向車外排出??諝鉃V清器33通過二次空氣供給管46連接于排氣口 27,能夠使新的空氣繞過節(jié)流裝置32以及燃燒室25,然后將其提供給排氣口 27 (以下將提供給排氣口 27的新的空氣稱為“二次空氣”)。通過將二次空氣提供給排氣口 27,能夠使排氣再度燃燒以減少排氣中的CO和HC。在二次空氣供給管46中設(shè)置對二次空氣供給管46進(jìn)行開閉的二次空氣供給閥47、以及阻止來自排氣口 27的排氣逆向流動的止回閥48。該二次空氣供給閥47的動作也由ECU 60控制。在排氣管41中設(shè)置氧氣傳感器56 (空燃比傳感器)。氧氣傳感器56將在三元催化劑管42受到催化劑作用的前階段的排氣的氧濃度所對應(yīng)的信號輸出到ECU 60。排氣的氧濃度相應(yīng)于提供給燃燒室25的混合氣體的空燃比而改變。另一方面,氧氣傳感器56的輸出特性(例如輸出電壓)在二次空氣供給閥47關(guān)閉的情況下向燃燒室25提供的混合氣體的空燃比接近理論空燃比時急劇變化。因此ECU 60能夠根據(jù)氧氣傳感器56的輸出是高值還是低值,判斷提供給燃燒室25的混合氣體的空燃比是濃狀態(tài)還是稀狀態(tài)。還有,在二次空氣供給閥47打開的情況下,能夠根據(jù)二次空氣的提供判斷空燃比是濃狀態(tài)還是稀狀態(tài)。圖3是表示圖1所示的摩托車1上搭載的空燃比控制裝置100的總體結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖3所示,空燃比控制裝置100具備上述E⑶60、閥執(zhí)行器37、燃料噴射裝置38、二次空氣供給閥47、以及氧氣傳感器56。又,空燃比控制裝置100具備點火開關(guān)51、曲軸角傳感器52、節(jié)流閥位置傳感器53、水溫傳感器54、以及進(jìn)氣壓力傳感器55。點火開關(guān)51由駕駛員操作。點火開關(guān)51接通時,E⑶60得到供電能夠動作,發(fā)動機(jī)12能夠動作。曲軸角傳感器52檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)角度。ECU 60根據(jù)曲軸角傳感器52 的輸出能夠測定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(也就是曲軸的轉(zhuǎn)速)。曲軸角傳感器52能夠作為檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速用的傳感器起作用。節(jié)流閥位置傳感器53檢測主節(jié)流閥35的開度(以下簡稱“節(jié)流閥開度”)。水溫傳感器M檢測冷卻水的溫度,進(jìn)氣壓力傳感器55檢測進(jìn)氣壓力。E⑶60根據(jù)這些傳感器和開關(guān)51 56的輸出,根據(jù)運行狀態(tài)控制燃料噴射裝置38和二次空氣供給閥47的動作,以此對空燃比進(jìn)行控制。還有,為了控制空燃比,可以控制子節(jié)流閥36的閥執(zhí)行器37的動作,在控制燃料供給量的同時也對空氣供給量進(jìn)行控制。ECU 60作為對空燃比進(jìn)行控制的功能部分,具有燃料量決定部61、燃料控制部 62、存儲部63、學(xué)習(xí)值計算部64、燃料狀態(tài)判定部65、二次空氣控制部91、以及節(jié)流閥控制部92。燃料量決定部61決定表示燃料噴射裝置38應(yīng)該提供的燃料供給量的燃料指令值 TAU。還有,燃料指令值TAU可以是燃料噴射量,也可以是燃料噴射裝置38進(jìn)行燃料噴射動作的時間。燃料控制部62對燃料噴射裝置38的動作進(jìn)行控制,以將燃料量決定部61決定的燃料指令值TAU所表示的燃料供給量提供給燃燒室25。存儲部63存儲燃料量決定部61 決定燃料指令值TAU用的系數(shù)和數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)值計算部64計算劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)及其代表值。燃燒狀態(tài)判定部65判斷燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定。燃燒狀態(tài)判定部65具有第1判定部81和第2判定部82,這第1和第2判定部81、82如下所述用互不相同的方法判斷燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定。二次空氣控制部91控制二次空氣控制閥47的動作,以將二次空氣控制管46打開或關(guān)閉。運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域時,或運行狀態(tài)即使并非處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域,也沒有由未燃燒燃料與二次空氣形成的排氣系統(tǒng)爆發(fā)的可能性時(非減速運行時等),二次空氣控制閥 47動作以將二次空氣供給管46打開。節(jié)流閥控制部92對閥執(zhí)行器37的動作進(jìn)行控制,以使子節(jié)流閥36的開度為目標(biāo)開度。如圖4所示,燃料量決定部61判斷運行狀態(tài)是否處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域(步驟Si),如果運行狀態(tài)并非處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域(Si判定為否),就對規(guī)定的反饋開始條件是否成立進(jìn)行判定(步驟S2)。如果反饋開始條件不成立(S2判定為否),就按照非氧氣反饋控制模式(以下稱為“非FB模式”)決定燃料指令值TAU (步驟S3)。如果反饋開始條件成立(S2判定為是),就轉(zhuǎn)移到氧氣反饋控制模式(以下稱為“FB模式”),在規(guī)定的反饋結(jié)束條件成立之前的時間,按照FB模式?jīng)Q定燃料指令值TAU(步驟S4)。如果運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域(Si判定為是),就按照空轉(zhuǎn)模式?jīng)Q定燃料指令值TAU (步驟S5)。燃料量決定部61在滿足發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速未滿規(guī)定轉(zhuǎn)速的條件時,判斷為運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域。節(jié)流閥開度未滿規(guī)定開度這一條件也同時滿足時,也可以判斷為運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域。反饋開始條件包含滿足減少有害排出物質(zhì)優(yōu)先的運行狀態(tài)這樣的條件。從而FB模式以減少有害排出物質(zhì)比增加發(fā)動機(jī)輸出的要求優(yōu)先的運行狀態(tài)、例如恒速行駛狀態(tài)、或緩慢加減速狀態(tài)等實施。又,非FB模式以增加發(fā)動機(jī)輸出的要求比減少有害排出物質(zhì)優(yōu)先的運行狀態(tài)、例如急劇加減速狀態(tài)等實施。發(fā)動機(jī)要求的輸出可以根據(jù)節(jié)流閥開度、進(jìn)氣管壓力、以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等推定。又,反饋開始條件中也可以包含沒有進(jìn)行所謂蒸散氣體凈化等條件。在FB模式中,燃料量決定部61實施以氧氣傳感器56的輸出為依據(jù)的閉回路控制使空燃比接近理論空燃比,以決定燃料指令值TAU。在這里,非FB模式中的預(yù)先設(shè)定的空燃比設(shè)定為不同于理論空燃比的值,對每一運行狀態(tài)分別進(jìn)行設(shè)定。非ra模式中,燃料量決定部61實施不使用氧氣傳感器56的輸出進(jìn)行的開回路控制,以使空燃比為預(yù)先設(shè)定的空燃比,而決定燃料指令值TAU。在空轉(zhuǎn)模式中,二次空氣控制部91對二次空氣供給閥47的動作進(jìn)行控制,以打開二次空氣供給管46。然后,燃料量決定部61決定燃料指令值TAU,以使氧氣傳感器56檢測出的二次空氣供給后的排氣空燃比為稀狀態(tài)。燃料指令值TAU用下CN 102536485 A述式(1)決定。TAU = TBASEX (1 + FKI + FFB) XF02RAMXFBLAF ... (1)。在這里,TBASE是運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù),F(xiàn)KI是環(huán)境修正系數(shù),F(xiàn)02RAM是運行狀態(tài)修正系數(shù),F(xiàn)FB是反饋修正系數(shù),F(xiàn)BLAF是劣化系數(shù)。本實施形態(tài)的FB模式中,利用劣化系數(shù) FBLAF進(jìn)行的修正無效。從而,只要使用上述式(1),就將劣化系數(shù)FBLAF設(shè)定為1。實施非 FB模式時,利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM以及反饋修正系數(shù)FFB進(jìn)行的修正無效,將劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF代入劣化系數(shù)FBLAF中。因此只要使用上述式(1),就將 F02RAM設(shè)定為1,將反饋修正系數(shù)FFB設(shè)定為0,將劣化系數(shù)FBLAF設(shè)定為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF。實施空轉(zhuǎn)模式時,利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM以及反饋修正系數(shù) FFB進(jìn)行的修正無效,將空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF代入劣化系數(shù)FBLAF。因此,只要使用上述式 (1 ),就將運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的值設(shè)定為1,將反饋修正系數(shù)FFB設(shè)定為0,將劣化系數(shù)FBLAF設(shè)定為空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF。結(jié)果,決定FB模式中的燃料指令值TAU用的計算式由下式(2)表示,非FB模式中的計算式用下式(3)表示,空轉(zhuǎn)模式中的計算式用下式(4)表示。如下式(2)所示,在FB模式中,燃料指令值TAU用包含運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE、運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM、反饋修正系數(shù)FFB的計算式求出。TAU = TBASEX (1 + FKI + FFB) XF02RAM...(2); TAU = TBASEX (1 + FKI) XFDLAF ... (3); TAU = TBASEX (1 + FKI) XFILAF …(4)。首先對與任何模式都有關(guān)系的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE以及環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι進(jìn)行說明。運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE表示與每一運行狀態(tài)相應(yīng)的燃料供給量、即作為每一運行狀態(tài)的基準(zhǔn)的燃料供給量。運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE考慮到例如發(fā)動機(jī)輸出特性的確保、發(fā)動機(jī)保護(hù)的必要性、增加輸出的要求、有害排氣物質(zhì)的減少等各種要求的平衡,對每一運行狀態(tài)在作為目標(biāo)的空燃比比理論空燃比更屬于濃的區(qū)域的范圍內(nèi)設(shè)定為各種各樣的數(shù)值。在本實施形態(tài)中,運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE為表示對于每一運行狀態(tài)得到作為目標(biāo)的空燃比所需要的燃料供給量、或噴射該燃料供給量的燃料所需要的燃料噴射裝置的工作時間的數(shù)值。存儲部63預(yù)先存儲對于每一預(yù)先狀態(tài)預(yù)先求出運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE作成的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71 (參照圖5Α)。如圖5Α所示,利用運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71,使運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE與由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)流閥開度規(guī)定的多個運行區(qū)域一一關(guān)聯(lián)。在圖5Α中,“####”表示運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE,實際上是存儲于運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71 的值。圖中為了方便羅列相同的記號,每一運行區(qū)域各存儲不同的數(shù)值。括弧內(nèi)的數(shù)值是為了方便將提供運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE的燃料的情況下的空燃比的數(shù)值記在一起的數(shù)值。如該數(shù)值所示,在摩托車1的情況下,對于每一運行狀態(tài),以各種空燃比為目標(biāo),例如作為目標(biāo)的空燃比為濃狀態(tài)。還有,在存儲部63,只要存儲與運行狀態(tài)相應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE的對應(yīng)關(guān)系就足夠了,因此表示該對應(yīng)關(guān)系的形式不限于映射,也可以用計算式等其他形式存儲對應(yīng)關(guān)系。下述環(huán)境修正系數(shù)映射72以及運行狀態(tài)修正系數(shù)映射73也一樣。而作為運行狀態(tài),除了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)流閥開度外,也可以使用行駛速度、變速比、以及進(jìn)氣壓力中的任意一個。而且也可以使用它們的變化率。環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι是根據(jù)冷卻水溫度和進(jìn)氣壓力等行駛環(huán)境對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正用的系數(shù)。燃料量決定部61可以根據(jù)水溫傳感器M和進(jìn)氣壓力傳感器 55的輸出,用預(yù)先在存儲部63存儲的環(huán)境修正系數(shù)映射72,對每一運行狀態(tài)求環(huán)境修正系數(shù)πα。環(huán)境修正系數(shù)πα是與相對于基準(zhǔn)環(huán)境的環(huán)境變化量相應(yīng)的修正系數(shù),在基準(zhǔn)環(huán)境下為O。環(huán)境修正系數(shù)πα,在環(huán)境相對于基準(zhǔn)環(huán)境有變化的情況下,為了與用基準(zhǔn)環(huán)境的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE設(shè)定的空燃比相同,需要對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行燃料增量修正的情況下,設(shè)定正的修正量,需要對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行燃料減量修正的情況下,設(shè)定負(fù)的修正量。下面對三種控制模式中實施FB模式時的空燃比的控制方法進(jìn)行說明。運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM是對每一運行狀態(tài)修正燃料供給量以使空燃比達(dá)到理論空燃比用的修正系數(shù)。更詳細(xì)地說,是在不存在產(chǎn)品的個體差異或隨著時間而劣化的情況的理想的某種運行狀態(tài)中,為了使被提供與該運行狀態(tài)相應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE所表示的數(shù)量的燃料的情況下的空燃比達(dá)到理論空燃比,對該運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正用的修正系數(shù)。存儲部63預(yù)先存儲對于基準(zhǔn)環(huán)境中的每一運行狀態(tài)預(yù)先求運行狀態(tài)修正系數(shù) F02RAM作成的運行狀態(tài)修正系數(shù)映射73。如圖5Β所示,運行狀態(tài)修正系數(shù)映射73規(guī)定為與決定運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE相同的參數(shù),具體地說,規(guī)定與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)流閥開度相應(yīng)的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM。將圖5Α中的括弧內(nèi)的數(shù)值與圖5Β中所示的數(shù)值加以比較就能夠知道,運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM,是被提供運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE所示的量的燃料時的空燃比除以理論空燃比(14. 7)得到的數(shù)值,即被提供運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE所示的量的燃料時的空氣過剩率。反饋修正系數(shù)FFB是在有產(chǎn)品個體差異或產(chǎn)品隨時間劣化的情況下根據(jù)氧氣傳感器56的輸出使空燃比逐步接近理論空燃比用的修正系數(shù)。如下式(5)所示,反饋修正系數(shù)FFB具有閉回路修正值FAF以及學(xué)習(xí)值FLAF,其中學(xué)習(xí)值FLAF分為實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF。其結(jié)果是,反饋修正系數(shù)FFB由閉回路修正值FAF、實時學(xué)習(xí)值FRLAF、 以及長期學(xué)習(xí)值FLLAF構(gòu)成。形成反饋修正系數(shù)FFB的三個值FAF、FRLAF, FLLAF在實施 FB模式期間可以可變地設(shè)定。FFB = FAF + FLAF = FAF + FRLAF + FLLAF...(5)。圖6例示使用摩托車1不久沒有發(fā)生隨時間而劣化的情況的產(chǎn)品存在個體差異的情況下,初次實施FB模式的狀況。還有,環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι采用一定值(圖8、圖13和圖14 中也相同)。實施FB模式時,二次空氣供給閥47動作以將二次空氣供給管46關(guān)閉。從非 FB模式轉(zhuǎn)移到FB模式時,求與那時候的運行狀態(tài)相應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE和運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM。將運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE乘以求得的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM以進(jìn)行修正。運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM是空氣過剩率,因此空燃比立即從在非FB模式下作為目標(biāo)的空燃比變成接近理論空燃比的數(shù)值。剛利用該運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行了修正后,由于處在學(xué)習(xí)值FRLAF、FLLAF 的學(xué)習(xí)機(jī)會還沒有到來的狀況,因此形成反饋修正系數(shù)FFB的三個值為0。其后,將閉回路修正值FAF可變地設(shè)定,以每當(dāng)氧氣傳感器56的輸出反轉(zhuǎn)就使增減傾向反轉(zhuǎn),而實時學(xué)習(xí)值FRLAF的值緩慢變化。圖6的例示示出,雖然剛利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行了修正,就能夠使空燃比改變至向理論空燃比接近,但是由于燃料噴射裝置38的個體差異以及氧氣傳感器56的滯后特性等原因,氧氣傳感器的輸出表示出稀狀態(tài)依然不變的情況。因此實時學(xué)習(xí)值FRLAF的值慢慢減少,使氧氣傳感器56的輸出能夠表示出稀狀態(tài)。閉回路修正值FAF在氧氣傳感器56的輸出從表示濃狀態(tài)變成表示稀狀態(tài)的時刻, 從該時刻的值增加規(guī)定的跳躍值。接著,閉回路修正值FAF以一定的增加率慢慢增加,直到氧氣傳感器56的輸出變成表示濃狀態(tài)。接著,在氧氣傳感器56的輸出從表示稀狀態(tài)變成表示濃狀態(tài)的時刻,閉回路修正值FAF從該時刻的值減少規(guī)定的跳躍值。接著,閉回路修正值FAF以一定的減少率慢慢減少,直到氧氣傳感器56的輸出變成表示稀狀態(tài)。閉回路修正值FAF的減少率和增加率最好是設(shè)定為比實時學(xué)習(xí)值FRLAF的變化率大的值。因為如果不這樣設(shè)定,則在閉回路修正值FAF與實時學(xué)習(xí)值FRLAF的增減相反時,不能夠使氧氣傳感器 56的輸出改變(也參照圖8)。由于使其這樣改變,在使閉回路修正值FAF減少時,增加了與實時學(xué)習(xí)值FRLAF的減少相當(dāng)?shù)姆蓊~,因此氧氣傳感器56的輸出較早反轉(zhuǎn),在使閉回路修正值FAF增加時,減去與實時學(xué)習(xí)值FRLAF的減少相當(dāng)?shù)姆蓊~,因此在氧氣傳感器56的輸出反轉(zhuǎn)之前需要時間 (也參照圖8)。由于這樣做,閉回路修正值FAF的增減繼續(xù)反轉(zhuǎn)下去,閉回路修正值FAF將向FB模式轉(zhuǎn)移時刻的值0接近。閉回路修正值FAF改變跳躍值大小時,一旦跨越FB模式轉(zhuǎn)移時刻的值(S卩0),其后實時學(xué)習(xí)值FRLAF以及長期學(xué)習(xí)值FLLAF就保持那時的值,閉回路修正值FAF與上面所述一樣處理,一邊對氧氣傳感器56的輸出進(jìn)行監(jiān)視,一邊使其變動。還有,在圖6的例示中, 實時學(xué)習(xí)值FRLAF達(dá)到閾值士Fl之前氧氣傳感器56的輸出正在發(fā)生變化,因此長期學(xué)習(xí)值FLLAF沒有發(fā)生變化(也就是說,保持FB模式轉(zhuǎn)移時刻的值0)。對實時學(xué)習(xí)值FRLAF發(fā)生超過閾值士Fl的變化的情況,將在后面參照圖8進(jìn)行說明。這樣,在本實施形態(tài)中,在FB模式和非FB模式的任何一個中,表示適合運行狀態(tài)的燃料供給量的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE都是從運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71求出的。在冊模式中,利用在該開始時刻得到由運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE表示的量的燃料供應(yīng)的情況下的空燃比的空氣過剩率表示的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM,對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正。也就是說,在某一運行狀態(tài)下,非ra模式中作為目標(biāo)的空燃比所對應(yīng)的燃料供給量與該運行狀態(tài)下的理論空燃比所對應(yīng)的燃料供給量之間的偏差的修正由運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM擔(dān)負(fù)。換句話說,反饋修正系數(shù)FAF不擔(dān)負(fù)該空燃比的不同造成的燃料供給量偏差的修正。與該偏差相當(dāng)?shù)男拚?,由于是在制作運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71的階段能夠預(yù)先想到的,因此通過將擔(dān)負(fù)該修正量的修正的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM與運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71 一樣預(yù)先存儲,能夠在FB模式開始時立即對空燃比的不同造成的偏差進(jìn)行修正,借助于此,能夠反映控制模式的變化,立即使空燃比向著接近理論空燃比的方向改變。如圖6所示,實施閉回路控制期間運行狀態(tài)急劇改變時,有時候會與其相應(yīng)運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE發(fā)生急劇改變。向來,運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE —旦發(fā)生急劇改變, 由于反饋修正系數(shù)的緩慢變化空燃比恢復(fù),直到接近理論空燃比,因此到恢復(fù)為止需要很長時間。相比之下,在本實施形態(tài)中,與運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE—起,運行狀態(tài)修正系數(shù) F02RAM跟蹤運行狀態(tài)的變化而變化。因此,由于運行狀態(tài)的急劇變化,運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE急劇發(fā)生變化,因此,即使是空燃比有可能偏離理論空燃比,也能夠立即與此對應(yīng)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正,能夠?qū)⒖杖急壤^續(xù)保持于理論空燃比附近。還有,使運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM跟蹤運行狀態(tài)的變化而變化,在該變化后立即讀出存儲部63中與該運行狀態(tài)對應(yīng)的實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF,急劇變成或慢慢變成讀出的實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF的值。變成讀出的值以后,根據(jù)個體差異造成的修正需要與上面所述一樣使實時學(xué)習(xí)值FRLAF改變??刂颇J綇腇B模式向非FB模式轉(zhuǎn)移時,在存儲部63將實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF更新存儲。如圖所示,由于FB模式的實施中運行狀態(tài)的變化而造成運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE和運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM發(fā)生變化的情況下,將運行狀態(tài)發(fā)生變化之前瞬間設(shè)定的值與該變化之前瞬間的運行狀態(tài)相關(guān)存儲,又將FB模式結(jié)束之前瞬間設(shè)定的值與運行狀態(tài)相關(guān)存儲。對長期學(xué)習(xí)值FLLAF的更新存儲將在下面敘述。圖7是存儲部63存儲的實時學(xué)習(xí)值映射74。如上所述,實時學(xué)習(xí)值FRLAF對于每一運行狀態(tài)各自更新存儲。具體地說,存儲部63將由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣負(fù)壓(或節(jié)流閥開度)規(guī)定的每一運行區(qū)域的實時學(xué)習(xí)值FRLAF的對應(yīng)關(guān)系作為實時學(xué)習(xí)值映射74加以存儲。還有,運行區(qū)域的個數(shù)不限于圖中所示,可以適當(dāng)變更。存儲部63形成即使是點火開關(guān)51斷開也能夠繼續(xù)保存實時學(xué)習(xí)值映射74的結(jié)構(gòu)。回到圖6,一旦點火開關(guān)51斷開后點火開關(guān)51接通,其后FB模式開始的情況下, 燃料量決定部61剛利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行修正后,長期學(xué)習(xí)值FLLAF的學(xué)習(xí)機(jī)會還沒有到來,因此,以閉回路修正值FAF —起,使長期學(xué)習(xí)值FLLAF為0。另一方面,燃料量決定部61從前一次FB模式實施后更新存儲實時學(xué)習(xí)值FRLAF的實時學(xué)習(xí)值映射74, 讀出與那時的運行狀態(tài)相應(yīng)的實時學(xué)習(xí)值FRLAF,設(shè)定為讀出的值。實時學(xué)習(xí)值映射74能夠與這次的FB模式之前點火開關(guān)51有否接通斷開無關(guān)地從實時學(xué)習(xí)值映射74讀出數(shù)值。 通過這樣利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM對前一次以前的FB模式中更新存儲的實時學(xué)習(xí)值 FRLAF進(jìn)行修正后立即進(jìn)行設(shè)定,能夠反映產(chǎn)品的個體差異,比實施前一次的FB模式時更快地使空燃比接近理論空燃比。這樣,形成反饋修正系數(shù)FFB的三個值FAF、FRLAF、FLLAF中,閉回路修正值FAF以外的值FRLAF、FLLAF (即學(xué)習(xí)值FLAF)擔(dān)負(fù)從FB模式開始時到氧氣傳感器56的輸出最初發(fā)生變化為止的修正,換句話說,這兩個值擔(dān)負(fù)在利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行修正后彌補(bǔ)使其達(dá)到氧氣傳感器56的輸出變化的份額的修正。該彌補(bǔ)修正被認(rèn)為有必要根據(jù)節(jié)流裝置32和燃料供給裝置38等的個體差異和劣化進(jìn)行。下面參照圖8和圖9對著眼于反饋修正系數(shù)FFB、特別是學(xué)習(xí)值FLAF (即實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF)所擔(dān)負(fù)的修正的特性的燃料供給量的決定方法進(jìn)行說明。圖8例示摩托車1使用后經(jīng)過長時間而產(chǎn)生隨時間劣化的情況下(同時還有產(chǎn)品的個體差異的情況下)實施FB模式和非ra模式的狀況。這樣長期使用摩托車1時,有時候進(jìn)氣門觀、節(jié)流裝置32或燃料噴射裝置38會出現(xiàn)劣化的情況。于是,按照運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71,根據(jù)與運行狀態(tài)對應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE決定燃料指令值TAU,也有不能夠提供燃料指令值TAU所示的量的燃料,或得不到根據(jù)節(jié)流閥開度預(yù)想的進(jìn)氣量,不能夠得到在運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71的制成階段預(yù)想的目標(biāo)空燃比的情況。在這樣的情況下, 雖然能夠穩(wěn)定行駛,沒有障礙,但是發(fā)動機(jī)12的輸出特性比預(yù)想的特性有所偏高或偏低,排氣中的HC量和NOx量也可能比預(yù)料到的要差。排氣中的HC量和NOx量一旦劣化,也會加快三元催化劑管42內(nèi)的催化劑的劣化。另一方面,反饋修正系數(shù)FFB擔(dān)負(fù)使空燃比接近理論空燃比時由于個體差異和隨時間的劣化而需要的修正。著眼于這點,本實施形態(tài)的非 FB模式中,即使是由于劣化而可能得不到當(dāng)初設(shè)想的目標(biāo)空燃比,也可以用以實施FB模式期間設(shè)定的反饋修正系數(shù)FFB的值為依據(jù)的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE 進(jìn)行修正,進(jìn)行彌補(bǔ)劣化所造成的偏差的修正。還有,為了說明方便,對于圖8所例示的運行區(qū)域,在時序圖的起點,由于還沒有學(xué)習(xí)實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF的機(jī)會,因此在實時學(xué)習(xí)值映射74和長期學(xué)習(xí)值映射75中,作為與該運行狀態(tài)對應(yīng)的值,輸入0。在這樣的狀況下,F(xiàn)B模式一旦開始,與上面所述相同,運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE通過乘以運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行修正。圖8例示了即使是利用該運行狀態(tài)修正系數(shù) F02RAM進(jìn)行修正,也由于劣化,不能夠使空燃比改變到接近理論空燃比的程度的狀況。在剛利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行修正后,參照實時學(xué)習(xí)值映射74和長期學(xué)習(xí)值映射75讀出的值也是0,因此形成反饋修正系數(shù)FFB的三個值為0。其后閉回路修正值FAF與上面所述相同,在氧氣傳感器輸出反轉(zhuǎn)時使增減反轉(zhuǎn)地變化。又,圖示的例子中, 剛利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM進(jìn)行了修正后,氧氣傳感器56的輸出表示濃狀態(tài),因此實時學(xué)習(xí)值FRLAF慢慢減少,直到閉回路修正值FAF的跳躍值跨越基準(zhǔn)值。實時學(xué)習(xí)值FRLAF繼續(xù)減少達(dá)到閾值一 Fl時,實時學(xué)習(xí)值FRLAF的數(shù)值被加上規(guī)定值,另一方面,長期學(xué)習(xí)值FLLAF從當(dāng)前值(即0)變成減去該規(guī)定值的數(shù)值。這樣,在實時學(xué)習(xí)值FRLAF達(dá)到閾值時,使實時學(xué)習(xí)值FRLAF與長期學(xué)習(xí)值FLLAF之和不變地,將長期學(xué)習(xí)值FLLAF減去規(guī)定值;在進(jìn)行該減法運算時,將實時學(xué)習(xí)值FRLAF加上規(guī)定值(參照圖8 中的實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF的傾向)。這樣,每當(dāng)實時學(xué)習(xí)值FRLAF達(dá)到閾值,就將作為學(xué)習(xí)值FLAF的全部的值在實時學(xué)習(xí)值FRLAF與長期學(xué)習(xí)值FLLAF之間分配, 同時實時學(xué)習(xí)值FRLAF繼續(xù)慢慢變化直到閉回路修正值FAF在跳躍時能夠跨越基準(zhǔn)值。一旦閉回路修正值FAF在跳躍時跨越基準(zhǔn)值,其后與上面所述一樣,一邊對氧傳感器56的輸出進(jìn)行監(jiān)視,一邊使閉回路修正值FAF增減,以此使空燃比在理論空燃比附近穩(wěn)定地推移。FB模式一旦結(jié)束,與上面所述相同地在存儲部63對實時學(xué)習(xí)值FRLAF進(jìn)行更新存儲。由學(xué)習(xí)值計算部64將長期學(xué)習(xí)值FLLAF照原樣作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)處理,將作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的長期學(xué)習(xí)值FLLAF更新存儲于存儲部63。在實施FB模式的過程中的運行狀態(tài)發(fā)生變化的情況下,對于每一運行狀態(tài),將運行狀態(tài)發(fā)生變化之前瞬間設(shè)定的值加以存儲,而且對于每一運行狀態(tài)存儲FB模式結(jié)束之前瞬間設(shè)定的值。然后,在下一次以后的FB模式開始時,從存儲部63讀出實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF。借助于此,在下一次以后的FB模式開始時,能夠以一開始后就增加利用劣化進(jìn)行的修正的形式,實施監(jiān)視氧氣傳感器56的輸出的閉回路控制。圖9是在存儲部63存儲的長期學(xué)習(xí)值映射75的示意圖。如上所述,對于每一運行狀態(tài),分別更新存儲作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的長期學(xué)習(xí)值FLLAF。具體地說,存儲部63以長期學(xué)習(xí)值映射75的形式存儲由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及進(jìn)氣負(fù)壓(或節(jié)流閥開度)規(guī)定的每一運行區(qū)域的長期學(xué)習(xí)值FLLAF的對應(yīng)關(guān)系。還有,運行區(qū)域的個數(shù)不限于圖中所示的個數(shù),可以適當(dāng)變更,存儲部63形成即使是點火開關(guān)51斷開也能夠繼續(xù)保存長期學(xué)習(xí)值映射75的結(jié)構(gòu)。這樣,在FB模式結(jié)束,更新存儲長期學(xué)習(xí)值映射75時,學(xué)習(xí)值計算部64利用下式 (6),根據(jù)作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的長期學(xué)習(xí)值,計算出劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值存儲于存儲部63。FDLAF= 1 +{FLLAF (OO)Xw (00)+ FLLAF (Ol)Xw (Ol)H-----l· FLLAF (35)Xw
(35)}/ {w (00) + w (01) H-----l· w (35)}…(6)。在這里,F(xiàn)DLAF是劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值;FLLAF (i)是與i區(qū)域(根據(jù)圖9的例示,i = 00 35)相關(guān)的長期學(xué)習(xí)值(劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)(i)是與i區(qū)域相關(guān)的權(quán)重系數(shù)。這樣,劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值FDLAF是1與每一運行區(qū)域相關(guān)的多個長期學(xué)習(xí)值FLLAF (01)、長期學(xué)習(xí)值FLLAF (02)、…的加權(quán)平均值相加的和。摩托車1不再使用后不久,長期學(xué)習(xí)值FLLAF在任何運行區(qū)域都沒有更新存儲時,上述式(6)的加權(quán)平均值這一項為0,因此代表值FDLAF為1。于是,如上述式(3)所示,即使是非FB模式,以劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)為依據(jù)的修正也是無效的。另一方面,摩托車1使用時間長,如圖9的例示所示, 在各種運行區(qū)域輸入長期學(xué)習(xí)值FLLAF時,代表值FDLAF可以設(shè)定為與1不同的值。在這種情況下,在非FB模式中,以劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)為依據(jù)的修正有效。還有,加也可以權(quán)系數(shù)w ( i )越是在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小的時候越是設(shè)定為大值,而進(jìn)氣負(fù)壓或節(jié)流閥開度越是小的時候越是設(shè)定為大值。借助于此,空氣量越是小的時候燃料修正的靈敏度越高,能夠更正確地進(jìn)行對付劣化的修正。又,通過加大反映劣化修正的非FB模式的運行區(qū)域附近的FB模式內(nèi)的運行區(qū)域的權(quán)重系數(shù)w(i),能夠?qū)崿F(xiàn)有效利用類似的運行區(qū)域的劣化信息控制權(quán)重系數(shù)。例如在低負(fù)荷區(qū)域為非氧氣模式的車輛中,將FB模式內(nèi)的低負(fù)荷區(qū)域的權(quán)重系數(shù)w (i )設(shè)定得大即可。每當(dāng)FB模式結(jié)束就進(jìn)行代表值的計算。又,只要是點火開關(guān)51斷開也能夠繼續(xù)保存長期學(xué)習(xí)值映射75的結(jié)構(gòu),在點火開關(guān)51斷開時也可以將代表值從存儲部63中擦除, 在這種情況下,點火開關(guān)51 —旦接通,立即就能參照保存著的長期學(xué)習(xí)值映射75計算出代表值。還有,在圖8中例示了由于劣化,空燃比向濃側(cè)移動的情況,而且例示了因此劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)變成比1小的值的情況,而在由于劣化使空燃比向稀側(cè)移動的情況下,長期學(xué)習(xí)值變成正值,因此劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值變成比1大的值。這樣,如果采用本實施形態(tài)的空燃比控制裝置,則即使是由于劣化,空燃比向濃側(cè)和稀側(cè)中的任何一側(cè)移動,與此相應(yīng),也能夠?qū)⒖杖急染S持于作為目標(biāo)的數(shù)值。如圖8所示,從FB模式向非FB模式移動時,求與這時的運行狀態(tài)相應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE以及環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι,同時從存儲部63讀出劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),用上述式(3),通過用環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι以及代表值修正運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE,決定燃料指令值 TAU。如上所述,劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)是照原樣使用長期學(xué)習(xí)值FLLAF的系數(shù),長期學(xué)習(xí)值FLLAF在FB模式中使空燃比接近理論空燃比時擔(dān)負(fù)因劣化而需要進(jìn)行的修正。因此,即使是由于劣化,根據(jù)用運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71求出的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE決定燃料指令值TAU,或是在運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71的作成階段不能夠得到預(yù)想的目標(biāo)空燃比的情況下,也能夠用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正以決定燃料指令值TAU,這樣能夠應(yīng)對劣化得到預(yù)想的目標(biāo)空燃比。借助于此,即使是摩托車1長期使用,也能夠很好地防止發(fā)動機(jī)12的輸出特性偏離預(yù)想的特性。又能夠很好地防止排氣中的HC量和NOx量偏離預(yù)想的量,借助于此,能夠延長三元催化劑管42內(nèi)的催化劑的壽命。劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值根據(jù)與每一運行區(qū)域相關(guān)的多個劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的加權(quán)平均值進(jìn)行計算。由于這樣對每一運行區(qū)域求劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),即使是發(fā)生每一運行區(qū)域由于劣化產(chǎn)生的影響的程度存在差異的狀況,也能夠應(yīng)對這樣的狀況。而且由于采用加權(quán)平均,即使是非FB模式選擇不容易實施FB模式的運行區(qū)域,非FB模式的該運行區(qū)域的燃料指令值的決定,也可以使用反映其他運行區(qū)域取得的新的長期學(xué)習(xí)值的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)。又,劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)只根據(jù)形成反饋修正系數(shù)FFB的學(xué)習(xí)值FLAF中的一部分值算出。換句話說,在計算劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)時,設(shè)置不敏感帶。由于設(shè)置這樣的不敏感帶, 因此能夠很好地抑制實施FB模式時的突發(fā)性的反饋修正系數(shù)FFB的變動反映于劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的情況。還有,如圖所示,在非反饋控制模式中,也是在運行狀態(tài)處于高負(fù)荷區(qū)域時,可以使利用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行的修正為無效。如果只是由于設(shè)置不敏感帶,可以只用閉回路修正系數(shù)FAF和學(xué)習(xí)值FLAF這兩個值構(gòu)成反饋修正系數(shù)FFB,也可以將實施FB模式時的學(xué)習(xí)值FLAF乘以小于1的比率得到的值、或從學(xué)習(xí)值FLAF減去規(guī)定值得到的值作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)更新存儲。在本實施形態(tài)中,不采用這樣的方法,為了控制,將學(xué)習(xí)值FLAF分離為實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF這樣的兩個值,不改變實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF 之和地分配這兩項的合計值。因此,能夠?qū)⒆鳛椴幻舾袔鹱饔玫牟糠肿鳛閿?shù)據(jù)存儲于存儲部63。借助于此,如上所述,能夠在下一次以后實施FB模式時讀出該數(shù)據(jù)(實時學(xué)習(xí)值 FRLAF),用該數(shù)據(jù)能夠決定燃料指令值TAU,因此能夠使空燃比迅速接近理論空燃比。而且由于即使點火開關(guān)51斷開也能夠繼續(xù)保存長期學(xué)習(xí)值映射75,因此點火開關(guān)51接通后立即實施非FB模式時,此后能夠有效地利用劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或代表值進(jìn)行修正。下面對實施空轉(zhuǎn)模式時的燃料供給量的決定方法進(jìn)行說明。在實施本實施形態(tài)的空轉(zhuǎn)模式時,燃燒狀態(tài)判定部65的第1判定部81和第2判定部82分別用不同的方法判斷燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定。圖10是用于說明第1判定部81進(jìn)行的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定的判斷方法的說明圖。 圖10的橫軸表示時間,縱軸表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。第1判定部81在實施空轉(zhuǎn)模式時,在規(guī)定時間Atl經(jīng)過期間繼續(xù)取得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速瞬時值,在規(guī)定時間Atl經(jīng)過的時刻取得的數(shù)值中提取最大值和最小值,計算出該最大值與最小值之偏差Δ ω。然后判斷該偏差Δ ω是否在閾值以上。該規(guī)定時間Δ tl,在判定為運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域的狀況下,設(shè)定為四沖程發(fā)動機(jī)12能夠進(jìn)行一個以上的循環(huán)運行所需要的充分長的時間、即對多缸發(fā)動機(jī)的行為全面進(jìn)行監(jiān)視所需要的充分長的時間。偏差Δ ω未滿閾值時,即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的行為穩(wěn)定地變化時,第一判定部81判定為燃燒狀態(tài)穩(wěn)定。偏差△ ω在閾值以上時,即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的行為有很大振幅時,第1判定部81判定為燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定。圖IlA和圖IlB是用于說明第2判定部82進(jìn)行的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定的判斷方法的說明圖,圖IlA是燃燒狀態(tài)穩(wěn)定時的典型例,圖IlB是燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時的典型例。在圖 IlA和圖IlB中,橫軸表示曲軸角,縱軸表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。第2判定部82計算各汽缸的膨脹行程開始時附近(例如15° )取得的第1轉(zhuǎn)速 ωΑ與膨脹行程結(jié)束時附近(例如135° )取得的第2轉(zhuǎn)速ωΒ的差值。算出該差值時,從第 2轉(zhuǎn)速ωΒ減去第1轉(zhuǎn)速ωΑ。在經(jīng)過規(guī)定的循環(huán)數(shù)之前,每一循環(huán)計算差值。接著,從該規(guī)定數(shù)目的差值中提取最大值和最小值。然后,實施將提取的最大值和最小值之偏差除以濾波器系數(shù)的鈍化處理,以此計算偏差變化系數(shù)。參照圖11Α,進(jìn)行正常燃燒時,從膨脹行程開始到接近結(jié)束為止的時間,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以向上凸的上升傾向變化,因此上述差值取較大的正值。這樣的燃燒繼續(xù)進(jìn)行時,偏差變化系數(shù)取較大的正值。另一方面,參照圖11Β,一旦發(fā)生弱火或熄火的情況,從膨脹行程開始到結(jié)束的期間,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速看不出有顯著的上升傾向,在極端情況下,如圖所示,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以降低的傾向變化。在這種情況下,上述差值即使為正值也是接近0的數(shù)值,在極端情況下為負(fù)值。這樣的燃燒繼續(xù)進(jìn)行時,偏差變化系數(shù)取0附近的正值或0以下的值。因此,第2判定部82判斷某一汽缸的偏差變化系數(shù)是否閾值以上。閾值被設(shè)定為正值。如果偏差變化系數(shù)為閾值以上,則第2判定部82判定該汽缸的燃燒穩(wěn)定地進(jìn)行。如果偏差變化系數(shù)未滿閾值,則第2判定部82判定該汽缸的燃燒不穩(wěn)定。圖12是表示實施空轉(zhuǎn)模式時的燃料指令值TAU的決定方法的一個例子的時序圖。 如圖12所示,一旦運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域,則二次空氣控制部91控制二次空氣供給閥 47的動作,使二次空氣供給管46開放,同時第1判定部81和第2判定部82開始判斷燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定。燃料量決定部61從運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71求與空轉(zhuǎn)運行區(qū)域?qū)?yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE,而且從存儲部63讀出空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF,利用上述式(4),用空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF對運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE進(jìn)行修正,決定燃料指令值TAU。還有,在圖12的例示中,當(dāng)初作為空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF的值,在存儲部63存儲為1。然后,監(jiān)視氧氣傳感器56的輸出包含二次空氣在內(nèi)是顯示濃狀態(tài)還是顯示稀狀態(tài)。也就是說,判斷轉(zhuǎn)移到空轉(zhuǎn)模式后是否經(jīng)過了規(guī)定時間At2,如果在經(jīng)過規(guī)定時間 Δ t2之前氧氣傳感器56的輸出變成顯示稀狀態(tài)的輸出,則不對空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF進(jìn)行修正,繼續(xù)實施空轉(zhuǎn)模式。即使是實施空轉(zhuǎn)模式期間,在氧氣傳感器56的輸出變成表示稀狀態(tài)的輸出后再度變成表示濃狀態(tài)的輸出的情況下,與上面所述相同,判斷從變成表示該濃狀態(tài)的輸出開始經(jīng)過規(guī)定時間Δ 2為止的期間氧氣傳感器56的輸出是否變成表示稀狀態(tài)的輸出。在規(guī)定時間△ t2內(nèi),氧氣傳感器56的輸出沒有變成表示稀狀態(tài)的輸出的情況下, 燃料量決定部61進(jìn)行修正,將空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF減少規(guī)定的量。燃料量決定部61進(jìn)行這種減少修正時,再度判斷在經(jīng)過規(guī)定時間八t2之前氧氣傳感器56的輸出是否變成表示稀狀態(tài)的輸出。一邊監(jiān)視氧氣傳感器56的輸出一邊進(jìn)行這樣的處理,在氧氣傳感器56的輸出變成表示稀狀態(tài)的輸出之前,每個規(guī)定時間Δ t2就減少上述量,繼續(xù)進(jìn)行減少修正。這樣, 即使是在空轉(zhuǎn)運行區(qū)域,也能夠較好地抑制由于劣化包含二次空氣在內(nèi)的空燃比過濃的情
18況。還有,這樣的減少修正只以燃燒狀態(tài)被判定為穩(wěn)定的汽缸為對象實施。這種減少修正也有可能成為弱火或熄火的遠(yuǎn)因。因此燃燒狀態(tài)判定部65判定燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時,一直到判定為穩(wěn)定的這段時間,每經(jīng)過規(guī)定時間At3使空轉(zhuǎn)修正系數(shù) FILAF逐步增加規(guī)定增加量,以此進(jìn)行縮小劣化系數(shù)FBLAF (空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF)的修正。 第1判定部81判定為燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時,第1判定部81正在全面判斷發(fā)動機(jī)12的燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定,因此一律對各汽缸的空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF進(jìn)行縮小修正。第2判定部82判定為燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時,第2判定部82正在著眼于各汽缸的膨脹行程判斷燃燒狀態(tài)是否穩(wěn)定,因此縮小修正只對判定為不穩(wěn)定的汽缸的空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF進(jìn)行。通過進(jìn)行這樣的縮小修正,能夠很好地防止利用劣化系數(shù)FBLAF (空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF)進(jìn)行的過度修正的發(fā)生。但是這些縮小修正一旦達(dá)到當(dāng)初作為空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF的值設(shè)定的初始值(圖示的例子中為1),就不使空轉(zhuǎn)修正系數(shù)FILAF的值進(jìn)一步增加。這樣能夠很好地抑制包含二次空氣在內(nèi)的空燃比的濃化。圖13是表示求FB模式剛開始后的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的方法的變形例的時序圖。如圖13所示,從非FB模式轉(zhuǎn)移到FB模式時,也可以根據(jù)這時的運行狀態(tài)從運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71求運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE,從運行狀態(tài)修正系數(shù)映射73求運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM后,運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM慢慢變成從實施非FB模式時設(shè)定的值(圖示的例子中為1)求出的值。這一緩慢變化也可以利用不允許發(fā)生超過規(guī)定變化率的變化的過濾處理實現(xiàn),也可以利用一次延遲處理實現(xiàn),其方法沒有特別限定。而且也可以在變成求運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的值之前的期間,將反饋修正系數(shù)FFB保持于實施非FB模式時設(shè)定的值,設(shè)定為在變成求運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的值的時刻,從存儲部63讀出實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF的值。借助于此,能夠抑制在改變模式時燃料供給量急劇變化,發(fā)動機(jī)12的輸出急劇變化的情況。這時運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的變化率最好是比實時學(xué)習(xí)值FRLAF的變化率大。這樣能夠抑制發(fā)動機(jī)12的輸出急劇變化的情況下,同時又能夠使空燃比迅速接近理論空燃比。圖14是表示實施非FB模式時的燃料指令值決定方法的變形例的時序圖。如圖 14所示,燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定時的劣化系數(shù)的縮小修正,不僅是在實施空轉(zhuǎn)模式時,而且也可以在實施非FB模式時執(zhí)行。在非FB模式中,使代入劣化系數(shù)FBLAF的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF逐步增加規(guī)定增加量,向初始值(也就是1)接近,以此進(jìn)行劣化系數(shù)FBLAF (也就是劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF)的縮小修正。還有,在非FB模式中,由于劣化,空燃比向稀側(cè)移動的情況下,將劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF設(shè)定為比初始值大的值。在這樣的情況下,如果判定為燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定,就使劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值FDLAF逐步減少規(guī)定減少量以使其接近初始值,以此進(jìn)行劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值 FDLAF的縮小修正。這樣,即使在非FB模式中也能夠很好防止劣化系數(shù)FBLAF引起的過度修正。圖15是運行狀態(tài)修正燃料量映射173的變形例的示意圖。將圖15與圖5A和圖 5B加以比較可知,這運行狀態(tài)修正燃料量映射173是使運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE乘以圖5B 所示的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的乘積與每一運行狀態(tài)相關(guān)的映射。存儲這樣的運行狀態(tài)修正燃料量映射173以取代運行狀態(tài)修正系數(shù)映射73的情況下,燃料量決定部61在實施FB模式時用下式(7)取代上述式(1)和式(2)決定燃料指令值TAU。TAU = T02RAMX (1 +FKI + FFB)... (7)。在這里,T02RAM是運行狀態(tài)修正燃料量,是圖5A所示的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE 與圖5B所示的運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM的積。這樣,一旦從非FB模式轉(zhuǎn)移到FB模式,燃料量決定部61也可以將參考的映射從運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)映射71切換到增加了利用運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM (即空氣過剩率)進(jìn)行修正的求運行狀態(tài)修正燃料量用的運行狀態(tài)修正燃料量映射173。以上對本發(fā)明的實施形態(tài)進(jìn)行了說明,但是上述結(jié)構(gòu)和控制方法只不過是一個例子,在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以適當(dāng)變更。在上述實施形態(tài)中,將長期學(xué)習(xí)值原封不動作為劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),但是也可以根據(jù)長期學(xué)習(xí)值對每一運行狀態(tài)計算出不同于長期學(xué)習(xí)值的數(shù)值的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)。 又,學(xué)習(xí)值計算部計算出劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值,在非反饋控制模式中,在除高負(fù)荷區(qū)域以外的運行區(qū)域一律使用該代表值計算燃料指令值,但是也可以將對每一運行狀態(tài)求出的學(xué)習(xí)修正系數(shù),根據(jù)運行狀態(tài)使用于上述式(3),計算出燃料指令值。又可以將非ra模式中使用的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)或其代表值使用于空轉(zhuǎn)模式。又,在上述實施形態(tài)中,用上述式(2)決定實施FB模式時的燃料指令值TAU,但是本發(fā)明不限于此,只要采用實質(zhì)上包含預(yù)先存儲的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和運行狀態(tài)修正系數(shù)以及依序變化的反饋修正系數(shù)的計算式即可。例如除了乘以各系數(shù)以外,也可以將運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM與反饋修正系數(shù) FFB的相加值與運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE相乘。而且也包含將各系數(shù)分別相加的情況。又, 在上述實施形態(tài)中,將運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE與環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι分開使用,但是也可以將包含它們的系數(shù)作為運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)使用。而且在本發(fā)明中也包含不使用環(huán)境修正系數(shù)HiI的情況。又,本實施形態(tài)中所示的反饋修正系數(shù)FFB隨時間的經(jīng)過而變化只是一個例子, 只要是隨著時間變化,修正系數(shù)向接近理想空燃比的方向變化的結(jié)構(gòu)即可,也可以是其他隨時間變化的情況。例如也可以將實時學(xué)習(xí)值FRLAF與長期學(xué)習(xí)值FLLAF合成一個值使用,又可以將閉回路修正值FAF與實時學(xué)習(xí)值FRLAF和長期學(xué)習(xí)值FLLAF合成一個值使用。 又,在本實施形態(tài)中,使FB模式中使用的學(xué)習(xí)值在非FB模式中得到反映,但是本發(fā)明不限于此,權(quán)利要求中只包含F(xiàn)B模式中的動作。又,在本實施形態(tài)中,將運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)TBASE、環(huán)境修正系數(shù)Π(Ι、運行狀態(tài)修正系數(shù)F02RAM預(yù)先作為映射存儲,但是也存儲從運行狀態(tài)求各系數(shù)用的計算式。又,燃料量決定部61也可以通過執(zhí)行存儲部63中存儲的程序作為軟件實現(xiàn)。又可以使用電路作為硬件實現(xiàn)。又,在本實施形態(tài)中,使用燃料噴射裝置38作為調(diào)整空燃比的手段,但是只要能夠進(jìn)行反饋控制的空燃比調(diào)整手段存在,也可以利用其他空燃比調(diào)整手段進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制。例如除了燃料供給量以外,也考慮控制空氣供給量。例如也可以將利用節(jié)流閥控制部控制子節(jié)流閥的開度的控制一起進(jìn)行,以此進(jìn)行空燃比的控制。又,在本實施形態(tài)中,判定隨時間的劣化,實施反映出判斷的隨時間的劣化的空燃比控制,但是本發(fā)明不限于空燃比控制,也可以只作為隨時間劣化量判定裝置使用。例如通過顯示隨時間劣化量,能夠在車輛檢查等時使人了解到零部件的更換時間。
又,本發(fā)明適合適用于具有內(nèi)燃機(jī)的車輛中的,像摩托車那樣的高轉(zhuǎn)速車輛,低負(fù)荷車輛,又適合適用于騎乘型車輛為代表的小型輕型車輛,除了摩托車以外,也適合使用于在不平整地面行駛的同樣的車輛。
本發(fā)明在反饋控制開始時、反饋控制所要求的修正量急劇變化時,使空燃比接近理論空燃比所需要的時間短,因此有能夠抑制排氣和發(fā)動機(jī)輸出特性劣化的效果,適用于摩托車等騎乘型車輛是有益的。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,具備檢測內(nèi)燃機(jī)的運行狀態(tài)的運行狀態(tài)檢測單元、在排氣中的空燃比接近理論空燃比時輸出特性發(fā)生變化的空燃比傳感器、能夠?qū)?nèi)燃機(jī)提供燃料,調(diào)整燃料供給量的燃料供給單元、決定表示所述燃料供給單元應(yīng)該提供的燃料供給量的燃料指令值的燃料量決定單元、以及預(yù)先存儲對每一運行狀態(tài)決定表示作為每一運行狀態(tài)的基準(zhǔn)的燃料供給量的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)的第1對應(yīng)關(guān)系、以及對每一運行狀態(tài)求對每一運行狀態(tài)修正燃料供給量,以使所述空燃比傳感器所示的空燃比為理論空燃比用的運行狀態(tài)修正系數(shù)的第2對應(yīng)關(guān)系的存儲單元,所述燃料量決定單元具有根據(jù)存儲于所述存儲單元的所述第1對應(yīng)關(guān)系和所述第2對應(yīng)關(guān)系,決定與所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)以及所述運行狀態(tài)修正系數(shù),而且根據(jù)所述空燃比傳感器的輸出決定使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù),利用包含該決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)、運行狀態(tài)修正系數(shù)、以及反饋修正系數(shù)的計算公式,決定所述燃料指令值的反饋控制模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,還具備根據(jù)所述反饋控制模式時決定的所述反饋修正系數(shù)計算抑制所述內(nèi)燃機(jī)隨時間劣化的影響用的劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的學(xué)習(xí)值計算單元,所述存儲單元對所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行更新存儲,所述燃料量決定單元具有根據(jù)存儲于所述存儲單元的所述第1對應(yīng)關(guān)系,決定與所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù),讀出所述存儲單元中存儲的所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),利用包含所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的計算公式,與所述空燃比傳感器的輸出無關(guān)地決定所述燃料指令值的非反饋控制模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,所述學(xué)習(xí)值計算單元對于每一運行狀態(tài)計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù),所述存儲單元對于每一運行狀態(tài)存儲表示運行狀態(tài)與所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的關(guān)系的第3對應(yīng)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,所述學(xué)習(xí)值計算單元計算將對應(yīng)于運行狀態(tài)存儲于所述存儲單元的多個劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)相應(yīng)于運行區(qū)域加權(quán)的加權(quán)平均值,根據(jù)所述加權(quán)平均值計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的代表值,所述存儲單元更新存儲所述學(xué)習(xí)值計算單元計算出的所述代表值,所述燃料量決定單元在所述非反饋控制模式時將所述代表值適用于包含所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的所述計算公式,計算出所述燃料指令值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,所述反饋修正系數(shù)具有閉回路修正值、實時學(xué)習(xí)值、以及長期學(xué)習(xí)值,所述閉回路修正值設(shè)定為能夠使空燃比向接近理論空燃比的方向變化,在所述空燃比傳感器的輸出反轉(zhuǎn)時能夠使該變化的正負(fù)反轉(zhuǎn),所述實時學(xué)習(xí)值設(shè)定為在所述閉回路修正值反轉(zhuǎn)時沒有跨過規(guī)定的基準(zhǔn)值的期間使空燃比向接近理論空燃比的方向變化,而且一旦所述閉回路修正值在反轉(zhuǎn)時跨越規(guī)定的基準(zhǔn)值,就保持該時刻的值,所述長期學(xué)習(xí)值設(shè)定為在所述實時學(xué)習(xí)值達(dá)到規(guī)定的閾值時加上規(guī)定值,而且所述實時學(xué)習(xí)值設(shè)定為在進(jìn)行該加法運算時減去所述規(guī)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,所述學(xué)習(xí)值計算單元根據(jù)所述長期學(xué)習(xí)值計算所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)空燃比控制裝置,其特征在于,所述存儲單元形成在內(nèi)燃機(jī)的點火開關(guān)斷開的期間也能夠繼續(xù)存儲所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于, 具備檢測所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒是否不穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)檢測單元,所述燃料量決定單元在所述燃燒狀態(tài)檢測單元檢測出燃燒不穩(wěn)定的情況下,對所述劣化學(xué)習(xí)修正系數(shù)進(jìn)行縮小修正。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于, 具備檢測所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒是否不穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)檢測單元,所述燃料量決定單元具有在所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出運行狀態(tài)處于空轉(zhuǎn)運行區(qū)域時,決定與該空轉(zhuǎn)運行區(qū)域?qū)?yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和使所述空燃比傳感器的輸出為表示稀狀態(tài)的值用的空轉(zhuǎn)修正系數(shù),用包含該決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)和空轉(zhuǎn)修正系數(shù)的計算公式?jīng)Q定所述燃料指令值的空轉(zhuǎn)模式,所述燃料量決定單元在所述空轉(zhuǎn)模式時由所述燃燒狀態(tài)檢測單元判斷為燃燒不穩(wěn)定的情況下,對所述空轉(zhuǎn)修正系數(shù)進(jìn)行縮小修正。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置,其特征在于,所述燃料量決定單元在所述反饋控制模式開始時根據(jù)所述運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)求所述運行狀態(tài)修正系數(shù),使所述運行狀態(tài)修正系數(shù)慢慢向求出的值變化。
11.一種內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制方法,所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠?qū)?nèi)燃機(jī)提供燃料,調(diào)整燃料供給量的燃料供給單元,其特征在于,預(yù)先存儲對每一運行狀態(tài)決定表示作為每一運行狀態(tài)的基準(zhǔn)的燃料供給量的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)的第1對應(yīng)關(guān)系、以及對每一運行狀態(tài)求對每一運行狀態(tài)修正燃料供給量,以使空燃比傳感器所示的空燃比為理論空燃比用的運行狀態(tài)修正系數(shù)的第2對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)預(yù)先存儲的所述第1對應(yīng)關(guān)系,決定與運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù),根據(jù)預(yù)先存儲的所述第2對應(yīng)關(guān)系,決定與運行狀態(tài)檢測單元檢測出的運行狀態(tài)相應(yīng)的所述運行狀態(tài)修正系數(shù),根據(jù)排氣中的空燃比接近理論空燃比時輸出特性發(fā)生變化的空燃比傳感器的輸出,決定使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù),利用包含決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)、運行狀態(tài)修正系數(shù)、以及反饋修正系數(shù)的計算公式,決定表示所述燃料供給單元應(yīng)該提供的燃料供給量的燃料指令值。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制裝置及空燃比控制方法,其中,燃料量決定單元(61)根據(jù)預(yù)先存儲于存儲單元(63)的第1對應(yīng)關(guān)系(71)和第2對應(yīng)關(guān)系(73),決定與運行狀態(tài)相應(yīng)的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)(TBASE)以及運行狀態(tài)修正系數(shù)(FO2RAM),而且根據(jù)空燃比傳感器(56)的輸出決定使空燃比接近理論空燃比用的反饋修正系數(shù)(FAF、FRLAF、FLLAF),利用包含該決定的運行狀態(tài)基準(zhǔn)系數(shù)(TBASE)、運行狀態(tài)修正系數(shù)(FO2RAM)、以及反饋修正系數(shù)(FAF、FRLAF、FLLAF)的計算公式?jīng)Q定燃料指令值。
文檔編號F02D41/14GK102536485SQ201110397199
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者安部崇嗣, 柳瀨大祐, 森芳信, 竹內(nèi)強(qiáng), 鈴木弘三, 鞍谷真一 申請人:川崎重工業(yè)株式會社