JPH01106948A - Control device for learning of internal combustion engine - Google Patents
Control device for learning of internal combustion engineInfo
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- JPH01106948A JPH01106948A JP26279287A JP26279287A JPH01106948A JP H01106948 A JPH01106948 A JP H01106948A JP 26279287 A JP26279287 A JP 26279287A JP 26279287 A JP26279287 A JP 26279287A JP H01106948 A JPH01106948 A JP H01106948A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の空燃比(燃料噴射量)。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to an air-fuel ratio (fuel injection amount) for an internal combustion engine.
点火時期、アイドル回転数等のフィードバック制御系の
学習制御装置に関する。This invention relates to a learning control device for a feedback control system such as ignition timing and idle speed.
〈従来の技術〉
従来の内燃機関の学習制御装置としては、特開昭59−
203828号公報、特開昭51−211738号公報
、特開昭60−90944号公報。<Prior art> As a conventional learning control device for an internal combustion engine,
203828, JP 51-211738, JP 60-90944.
特開昭61−190141号公報等に示されているもの
がある。There is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-190141.
これらは、機関の運転状態に基づき空燃比等の制御目標
値に対応させて設定される基本制御量を制御目標値と実
際値とを比較しつつ比例・積分制御などにより設定され
るフィードバック補正値により補正して制御量を演算し
、この制御量の制御を行って空燃比等を制御目標値にフ
ィードバック制御するものにおいて、フィードバック制
御中のフィードバック補正値の基準値からの偏差を機関
運転状態のエリア毎に学習してエリア別学習値を定め、
制御量の演算にあたって、基本制御量をエリア別学習値
により補正して、フィー−ドパツク補正値による補正な
しで演算される制御量により得られるものを制御目標値
に一致させるようにし、フィードバック制御中はこれを
さらにフィードバック補正値により補正して制御量を演
算するものである。These are feedback correction values that are set using proportional/integral control, etc., while comparing the basic control amount, which is set in accordance with the control target value such as the air-fuel ratio, based on the operating state of the engine, with the control target value and the actual value. In systems that perform feedback control of the air-fuel ratio, etc. to the control target value by correcting the control amount and controlling this control amount, the deviation from the reference value of the feedback correction value during feedback control is calculated based on the engine operating state. Learn for each area and determine the learning value for each area.
When calculating the control amount, the basic control amount is corrected by the area-specific learning value so that the control amount obtained without correction by the feed pack correction value matches the control target value, and during feedback control. The control amount is calculated by further correcting this using a feedback correction value.
これによれば、フィードバック制御中は過渡運転時にお
けるフィードバック制御の追従遅れをなくすことができ
、フィードバック制御停止時においては所望の制御出力
を正確に得ることができる。According to this, it is possible to eliminate the follow-up delay of feedback control during transient operation during feedback control, and it is possible to accurately obtain a desired control output when feedback control is stopped.
従って、電子制御燃料噴射装置等の構成部品のバラツキ
を吸収し、また機関の充填効率等の経年変化や大気圧、
温度、湿度等の使用環境条件の変化等を補正して長期に
わたって機関の最高性能を維持してゆくために用いられ
ている。。Therefore, it absorbs variations in component parts such as electronically controlled fuel injection devices, and also absorbs changes over time such as engine filling efficiency, atmospheric pressure, etc.
It is used to maintain the maximum performance of the engine over a long period of time by correcting changes in operating environment conditions such as temperature and humidity. .
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、このような従来の学習制御装置は、デー
タマツプによるいわゆる繰返し学習方式、つまり、機関
運転状態によりデータマツプ格子区分を設定し、各学習
エリアにおけるフィードバック制御偏差量を繰返し学習
経験により更新してゆく方式であったため、学習補正精
度を高めるために各学習エリア区分を細かく設定すると
、学習の更新スピードが遅くなるという欠点があった。<Problems to be Solved by the Invention> However, such conventional learning control devices use a so-called iterative learning method using a data map, that is, data map grid divisions are set according to engine operating conditions, and feedback control deviation amount in each learning area is calculated. Since this method repeatedly updates the information based on learning experience, it has the disadvantage that if each learning area classification is set in detail in order to improve learning correction accuracy, the learning update speed becomes slow.
つまり、学習補正精度と学習スピードとが相反する条件
となっているのであった。In other words, learning correction accuracy and learning speed are contradictory conditions.
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、学習補正精
度を高めつつ学習スピードを大幅に向上させることがで
き、しかも自己診断により信頼性の高い内燃機関の学習
制御装置を提供することを目的とする。In view of these conventional problems, it is an object of the present invention to provide a learning control device for an internal combustion engine that can greatly improve the learning speed while increasing the learning correction accuracy and is highly reliable through self-diagnosis. purpose.
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、上記の目的を達成するため、第1図に示すよ
うに、下記のA−Iの手段を含んで内燃機関の学習制御
装置を構成する。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention configures a learning control device for an internal combustion engine including the following means A-I, as shown in FIG.
(A)内燃機関の制御対象の制御目標値に対応する基本
制御量を設定する基本制御量設定手段(B)制御目標値
と実際値とを比較して制御目標値に実際値を近づける方
向にフィードバック補正値を所定の量増減して設定する
フィードバック補正値設定手段
(C)複数の要因別学習値を記憶する書換え可能な要因
別学習値記憶手段
(D)前記基本制御量を前記フィードバック補正値及び
前記複数の要因別学習値に基づきこれらに応じてそれぞ
れ設定された演算式で補正して制御量を演算する制御量
演算手段
(E)前記制御量に応じて作動し内燃機関の制御対象を
制御する制御手段
(F)前記フィードバック補正値の基準値からの偏差を
検出する偏差検出手段
(G)前記偏差の要因を各種情報を基に分析しその分析
結果に基づき前記偏差を要因別の複数のパラメータに分
離する要因分析手段
(H)前記複数のパラメータの夫々に基づき前記記憶手
段の要因別学習値を修正して書換える要因別学習値更新
手段
(1)前記要因別学習値が予め設定した異常判定値を越
えたときその要因別学習値に関連する部品を異常と判定
する異常判定手段
〈作用〉
基本制御量設定手段Aは、内燃機関の制御対象の制御目
標値に対応する基本制御量を設定し、フィードバック補
正値設定手段Bは、制御目標値と実際値とを比較して制
御目標値に実際値を近づける方向にフィードバック補正
値を例えば比例・積分制御に基づいて所定の量増減して
設定する。そして、制御量演算手段りは、基本制御量を
フィードパツク補正値で補正し、さらに要因別学習値記
憶手段Cに記憶されている複数の要因別学習値に基づき
これらに応じてそれぞれ設定された最適な演算式で補正
することにより、制御量を演算する。(A) Basic control amount setting means for setting the basic control amount corresponding to the control target value of the controlled object of the internal combustion engine. (B) Comparing the control target value and the actual value and moving the actual value closer to the control target value. Feedback correction value setting means for increasing or decreasing the feedback correction value by a predetermined amount (C) Rewritable factor-specific learned value storage means for storing a plurality of factor-specific learned values (D) Setting the basic control amount to the feedback correction value and (E) a control amount calculating means for calculating a control amount by correcting the plurality of factor-specific learned values and using arithmetic formulas set accordingly. Control means for controlling (F) Deviation detecting means for detecting the deviation of the feedback correction value from the reference value (G) Analyzing the causes of the deviation based on various information and detecting the deviation by factor based on the analysis result (H) Factor-specific learning value updating means for correcting and rewriting the factor-specific learning value in the storage means based on each of the plurality of parameters. (1) The factor-specific learning value is set in advance. Abnormality determination means (operation) that determines the component related to the learned value for each factor as abnormal when the abnormality determination value exceeds the abnormality determination value determined by the factor. The feedback correction value setting means B compares the control target value and the actual value and increases or decreases the feedback correction value by a predetermined amount based on, for example, proportional/integral control in the direction of bringing the actual value closer to the control target value. and set. The control amount calculation means corrects the basic control amount using the feedpack correction value, and further sets the basic control amount based on a plurality of factor-specific learning values stored in the factor-specific learning value storage means C. The control amount is calculated by correcting it using the optimal calculation formula.
そして、この制御量に応じて制御手段Eが作動し、内燃
機関の制御対象を制御する。Then, the control means E operates according to this control amount to control the controlled object of the internal combustion engine.
一方、偏差検出手段Fは、フィードバック補正値の基準
値からの偏差を検出している。そして、要因分析手段G
は、偏差を与えるに至った要因を各種情報(例えば機関
運転状態、偏差量、偏差方向、偏差速度、偏差変化方向
等のうち少なくとも1つ)を基に所定の分析ルールに従
って推論的に分析し、その分析結果に基づき偏差を要因
別の複数のパラメータに分離する。そして、要因別学習
値更新手段Hは、分離された複数のパラメータの夫々に
基づき記憶手段Cの要因別学習値を修正して書換えてゆ
く。On the other hand, the deviation detection means F detects the deviation of the feedback correction value from the reference value. And factor analysis means G
The system inferentially analyzes the factors that led to the deviation based on various information (for example, at least one of the following: engine operating condition, deviation amount, deviation direction, deviation speed, deviation direction, etc.) according to predetermined analysis rules. Based on the analysis results, the deviation is separated into multiple parameters according to factors. Then, the factor-specific learning value updating means H corrects and rewrites the factor-specific learning value in the storage means C based on each of the plurality of separated parameters.
このように、フィードバック制御の偏差(エラー量)を
検出し、これを各種情報とデータベースとを用いて推論
して要因分析し、各々の要因に適した演算式で精度良(
補正することで、学習補正精度と学習スピードとを両立
させるのである。In this way, the deviation (error amount) of feedback control is detected, and this is inferred and factor-analyzed using various information and databases, and highly accurate (
By performing the correction, both learning correction accuracy and learning speed can be achieved.
また、異常判定手段Iは、各要因別学習値を予め設定し
た各異常判定値と比較し、異常判定値を越えた要因別学
習値があったときは、その要因別学習値に関連する部品
が劣化又は故障と判断する。In addition, the abnormality determination means I compares each factor-specific learning value with each preset abnormality determination value, and when there is a factor-specific learning value that exceeds the abnormality determination value, the abnormality determination means I is judged to have deteriorated or failed.
これにより、絶対的な故障は勿論のこと、部品劣化によ
る特性変化が検知でき劣化診断も可能となり信顛性を高
められる。As a result, not only absolute failures but also changes in characteristics due to component deterioration can be detected, deterioration diagnosis can be performed, and reliability can be improved.
〈実施例〉
以下に本発明に係る学習制御装置を電子制御燃料噴射装
置を有する内燃機関の空燃比のフィードバック制御系に
適用した実施例を説明する。<Embodiment> An embodiment in which a learning control device according to the present invention is applied to an air-fuel ratio feedback control system of an internal combustion engine having an electronically controlled fuel injection device will be described below.
第2図において、機関lには、エアクリーナ2から吸気
ダクト3.スロットル弁4及び吸気マニホールド5を介
して空気が吸入される。吸気マニホールド5のブランチ
部には各気筒毎に制御手段としての燃料噴射弁6が設け
られている。燃料噴射弁6はソレノイドに通電されて開
弁し通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって
、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を噴射供給する。尚、この例はマルチ
ポイントインジェクションシステムであるが、スロット
ル弁の上流などに全気筒共通に単一の燃料噴射弁を設け
るシングルポイントインジェクションシステムであって
もよい。In FIG. 2, an engine l has an air cleaner 2 to an intake duct 3. Air is taken in via the throttle valve 4 and the intake manifold 5. A fuel injection valve 6 as a control means is provided in a branch portion of the intake manifold 5 for each cylinder. The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that opens when the solenoid is energized and closes when the energization is stopped. Fuel is injected and supplied by a pump and adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator. Although this example is a multi-point injection system, it may also be a single-point injection system in which a single fuel injection valve is provided in common to all cylinders, such as upstream of a throttle valve.
機関1の燃焼室には点火栓7が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。An ignition plug 7 is provided in the combustion chamber of the engine 1, which ignites a spark to ignite and burn the air-fuel mixture.
そして、機関1からは、排気マニホールド8゜排気ダク
ト9.三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。三元触媒10は、排気成分中のCo、HCを
酸化し、また、NO,を還元して、他の無害な物質に転
換する排気浄化装置であり、混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに両転換効率が最も良好なものとなる。From engine 1, exhaust manifold 8° exhaust duct 9. Exhaust gas is discharged via a three-way catalyst 10 and a muffler 11. The three-way catalyst 10 is an exhaust purification device that oxidizes Co and HC in the exhaust components and reduces NO to other harmless substances, and burns the air-fuel mixture at the stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes both conversion efficiencies are the best.
コントロールユニット12は、CPU、ROM。The control unit 12 includes a CPU and a ROM.
RAM、A/D変換器及び入出力インタフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃
料噴射弁6の作動を制御する。It is equipped with a microcomputer including a RAM, an A/D converter, and an input/output interface, and receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing as described below, and controls the operation of the fuel injection valve 6. .
前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3中に熱線式あ
るいはフラップ式のエアフローメータ13が設けられて
いて、吸入空気流量Qに応じた電圧信号を出力する。As the various sensors described above, a hot wire type or flap type air flow meter 13 is provided in the intake duct 3, and outputs a voltage signal according to the intake air flow rate Q.
また、クランク角センサ14が設けられていて、4気筒
の場合、クランク角180°毎の基準信号とクランク角
1°又は2°毎の単位信号とを出力する。ここで、基準
信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の発
生数を計測することにより、機関回転数Nを算出可能で
ある。Further, a crank angle sensor 14 is provided, and in the case of a four-cylinder engine, outputs a reference signal for every 180 degrees of crank angle and a unit signal for every 1 degree or 2 degrees of crank angle. Here, the engine speed N can be calculated by measuring the cycle of the reference signal or the number of unit signals generated within a predetermined time.
また、機関1のウォータジャケットの冷却水温Twを検
出する水温センサ15等が設けられている。Further, a water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1 is provided.
さらに、排気マニホールド8の集合部にo2センサ16
が設けられ、排気中の02濃度を介して機関1に吸入さ
れる混合気の空燃比を検出する。尚、02センサ16と
して特願昭62−65844号で提案しているNOx還
元触媒層付のものを用いるとより正確な検出が可能とな
る。 ′ここにおいて、コントロールユニッ
ト12に内蔵されたマイクロコンピュータのCPUは、
第3図〜第6図にフローチャートとして示すROM上の
プログラム(燃料噴射量演算ルーチン、空燃比フィード
バック制御ルーチン、最適学習ルーチン。Furthermore, an O2 sensor 16 is installed at the collecting part of the exhaust manifold 8.
is provided to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture taken into the engine 1 via the 02 concentration in the exhaust gas. If the 02 sensor 16 is equipped with a NOx reduction catalyst layer as proposed in Japanese Patent Application No. 62-65844, more accurate detection will be possible. 'Here, the CPU of the microcomputer built into the control unit 12 is
Programs on the ROM (fuel injection amount calculation routine, air-fuel ratio feedback control routine, optimal learning routine) shown as flowcharts in FIGS. 3 to 6.
自己診断ルーチン)に従って演算処理を行い、燃料噴射
を制御する。It performs arithmetic processing according to a self-diagnosis routine (self-diagnosis routine) and controls fuel injection.
尚、基本制御量設定手段、フィードバック補正値設定手
段、制御量演算手段、偏差検出手段、要因分析手段、要
因別学習値更新手段及び異常判定手段としての機能は、
前記プログラムにより達成される。また、要因別学習値
記憶手段とじては、RAMを用い、かつバックアップ電
源によりエンジンキースイッチのOFF後も記憶内容を
保持させる。The functions of the basic control amount setting means, the feedback correction value setting means, the control amount calculation means, the deviation detection means, the factor analysis means, the learning value updating means for each factor, and the abnormality determination means are as follows.
This is achieved by the program. Further, the factor-specific learning value storage means uses a RAM, and uses a backup power source to retain the stored contents even after the engine key switch is turned off.
次に第3図〜第6図のフローチャートを参照しつつコン
トロールユニット12内のマイクロコンピュータの演算
処理の様子を説明する。Next, the state of the arithmetic processing of the microcomputer in the control unit 12 will be explained with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 6.
第3図は燃料噴射量演算ルーチンで、所定時間毎に実行
される。FIG. 3 shows a fuel injection amount calculation routine, which is executed at predetermined time intervals.
ステップ1(図にはSlと記しである。以下同様)では
エアフローメータ13からの信号に基づいて検出される
吸入空気流量Q、クランク角センサ14からの信号に基
づいて算出される機関回転数N。In step 1 (denoted as Sl in the figure; the same applies hereinafter), the intake air flow rate Q is detected based on the signal from the air flow meter 13, and the engine speed N is calculated based on the signal from the crank angle sensor 14. .
水温センサ15からの信号に基づいて検出される水温T
w等を入力する。Water temperature T detected based on the signal from the water temperature sensor 15
Enter w etc.
ステップ2では吸入空気流量Qと機関回転数Nとから単
位回転当りの吸入空気量に対応する基本燃料噴射量Tp
=K −Q/N (Kは定数)を演算する。このステ
ップ2の部分が基本制御量設定手段に相当する。In step 2, the basic fuel injection amount Tp corresponding to the intake air amount per unit rotation is determined from the intake air flow rate Q and the engine rotation speed N.
=K - Q/N (K is a constant) is calculated. This step 2 corresponds to the basic control amount setting means.
ステップ3では水温Twに応じた水温補正係数に丁、、
機関回転数Nと基本燃料噴射量Tpに応じた空燃比補正
係数KMRなどを含む各種補正係数COE F = 1
+ Ktw+KMR+・・・を設定する。In step 3, the water temperature correction coefficient is adjusted according to the water temperature Tw.
Various correction coefficients COE F = 1 including air-fuel ratio correction coefficient KMR, etc. according to engine speed N and basic fuel injection amount Tp
+Ktw+KMR+... is set.
ステップ4では後述する第4図の空燃比フィードバック
制御ルーチンによって設定されている最新の空燃比フィ
ードバック補正係数α(基準値1)を読込む。In step 4, the latest air-fuel ratio feedback correction coefficient α (reference value 1) set by the air-fuel ratio feedback control routine shown in FIG. 4, which will be described later, is read.
ステップ5ではバッテリ電圧に基づいて電圧補正分子s
を設定する。これはバッテリ電圧の変動による燃料噴射
弁6の噴射流量変化を補正するためのものである。In step 5, the voltage correction numerator s is calculated based on the battery voltage.
Set. This is to correct changes in the injection flow rate of the fuel injection valve 6 due to changes in battery voltage.
ステップ6では要因別学習値記憶手段としてのRAMの
所定アドレスから要因別学習値X、、X2を読込む。尚
、学習が開始されていない時点では、初期値として、X
+ =O,Xz =1を記憶させである。In step 6, the factor-specific learning values X, , X2 are read from a predetermined address of the RAM serving as the factor-specific learning value storage means. Note that when learning has not started, the initial value is
+ = O, Xz = 1 are stored.
ステップ7では燃料噴射量Tiを次式に従らて演算する
。このステップ7の部分が制御量演算手段に相当する。In step 7, the fuel injection amount Ti is calculated according to the following equation. This step 7 corresponds to the control amount calculation means.
Ti=Xz・Tp−COEF ・α十(Ts+X、)ス
テップ8では演算されたTiを出力用レジスタにセット
する。これにより予め定めた機関回転同期(例えば1回
転毎)燃料噴射タイミングになると、最新にセットされ
たTiのパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁6
に与えられて、燃料噴射が行われる。Ti=Xz・Tp−COEF・α×(Ts+X,) In step 8, the calculated Ti is set in the output register. As a result, when a predetermined engine rotation synchronization (for example, every rotation) fuel injection timing is reached, a drive pulse signal with a pulse width of the latest set Ti is applied to the fuel injection valve 6.
is given and fuel injection is performed.
第4図は空燃比フィードバック制御ルーチンで、回転同
期又は時間同期で実行され、これにより空燃比フィード
バック補正係数αが設定される。従ってこのルーチンが
フィードバック補正値設定手段に相当する。FIG. 4 shows an air-fuel ratio feedback control routine, which is executed in rotational synchronization or time synchronization, and thereby sets the air-fuel ratio feedback correction coefficient α. Therefore, this routine corresponds to feedback correction value setting means.
ステップ11では所定の空燃比フィードバック制御条件
が成立しているか否かを判定する。ここで、所定の空燃
比フィードバック制御条件とは、機関回転数Nが所定値
以下で、かつ負荷を表わす基本燃料噴射量Tpが所定値
以下であることを条件とする。かかる条件が満たされて
いない場合はこのルーチンを終了する。この場合、空燃
比フィードバック補正係数αは前回値(又は基準値1)
にクランプされ、空燃比フィードバック制御が停止され
る。これは、高回転又は高負荷領域では空燃比フィード
バック制御を停止し、前記空燃比補正係数KMRにより
リッチな出力空燃比を得て、排気温度の上昇を抑制し、
機関1の焼付きや三元触媒10の焼損などを防止するた
めである。In step 11, it is determined whether predetermined air-fuel ratio feedback control conditions are satisfied. Here, the predetermined air-fuel ratio feedback control condition is that the engine speed N is equal to or less than a predetermined value, and the basic fuel injection amount Tp representing the load is equal to or less than a predetermined value. If such conditions are not met, this routine is terminated. In this case, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is the previous value (or reference value 1)
is clamped, and air-fuel ratio feedback control is stopped. This stops the air-fuel ratio feedback control in the high rotation or high load region, obtains a rich output air-fuel ratio using the air-fuel ratio correction coefficient KMR, and suppresses the rise in exhaust temperature.
This is to prevent seizure of the engine 1 and burnout of the three-way catalyst 10.
空燃比フィードバック制御条件の成立時は、ステップ1
2以降へ進む。When the air-fuel ratio feedback control conditions are met, step 1
Proceed to step 2 and beyond.
ステップ12では0□センサ16の出力電圧■。2を読
込み、次のステップ13で理論空燃比相当のスライスレ
ベル電圧■r、fと比較することにより空燃比のリッチ
・リーンを判定する。In step 12, the output voltage of the sensor 16 is 0□■. 2 is read, and in the next step 13, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean by comparing it with the slice level voltages r and f corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio.
空燃比がリーン(■o2〈■r、f)のときは、ステッ
プ13からステップ14へ進んでリッチからり−ンへの
反転時(反転直後)であるか否かを判定し、反転時には
ステップエ5へ進んで後述する第5図の最適学習ルーチ
ンのため前回の空燃比フィードバック補正係数αの基準
値1からの偏差をa=α−1として記憶した後、ステッ
プ16へ進んで空燃比フィードバック補正係数αを前回
値に対し所定の比例定数2分増大させる。反転時以外は
ステップ17へ進んで、空燃比フィードバック補正係数
αを前回値に対し所定の積分定数1分増大させ、こうし
て空燃比フィードバック補正係数αを一定の傾きで増大
させる。尚、P>>Iである。When the air-fuel ratio is lean (■o2〈■r, f), the process proceeds from step 13 to step 14, where it is determined whether or not it is the time of reversal from rich to lean (immediately after the reversal). 5 to store the previous deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 as a=α-1 for the optimum learning routine shown in FIG. The coefficient α is increased by a predetermined proportionality constant of 2 with respect to the previous value. Otherwise, the process proceeds to step 17, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased by a predetermined integral constant of 1 with respect to the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased at a constant slope. Note that P>>I.
空燃比がリッチ(Voz>V−f)のときは、ステップ
13からステップ18へ進んでリーンからリッチへの反
転時(反転直後)であるか否かを判定し、反転時にはス
テップ19へ進んで後述する第5図の最適学習ルーチン
のため前回の空燃比フィードバック補正係数αの基準値
1からの偏差をb=α−1として記憶した後、ステップ
20へ進んで空燃比フィードバック補正係数αを前回値
に対し所定の比例定数P分減少させる。反転時以外はス
テップ21へ進んで空燃比フィードバック補正係数αを
前回値に対し所定の積分定数1分減少させ、こうして空
燃比フィードバック補正係数αを一定の傾きで減少させ
る。When the air-fuel ratio is rich (Voz>V-f), the process proceeds from step 13 to step 18 to determine whether or not it is the time of reversal from lean to rich (immediately after the reversal), and when the air-fuel ratio is reversed, the process proceeds to step 19. After storing the deviation of the previous air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 as b=α−1 for the optimum learning routine shown in FIG. The value is decreased by a predetermined proportionality constant P. Otherwise, the process proceeds to step 21, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased by a predetermined integral constant of 1 minute from the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased at a constant slope.
第5図は最適学習ルーチンで、所定時間毎に実行され、
これにより要因別学習値X、、X2が設定・更新される
。Figure 5 shows the optimal learning routine, which is executed at predetermined intervals,
As a result, the factor-specific learning values X, , X2 are set and updated.
ステップ31では所定の学習条件が成立しているか否か
を判定する。ここで、所定の学習条件とは、空燃比フィ
ードバック制御中であり、かつ02センサ16のリッチ
・リーン信号が適当な周期で反転していることを条件と
する。かかる条件が満たされていない場合はこのルーチ
ンを終了する。In step 31, it is determined whether a predetermined learning condition is satisfied. Here, the predetermined learning condition is that the air-fuel ratio feedback control is being performed and the rich/lean signal of the 02 sensor 16 is inverted at an appropriate period. If such conditions are not met, this routine is terminated.
所定の学習条件が成立した場合は、ステップ32へ進ん
で0□センサ16の出力電圧■。2が反転したか否かを
判定し、反転時以外はステップ33へ進んでそのときの
機関運転状態のデータとして機関回転数Nと基本燃料噴
射量Tpとをサンプリングする。If the predetermined learning conditions are met, the process advances to step 32 and the output voltage of the sensor 16 is set to 0□■. 2 is reversed, and if it is not reversed, the process proceeds to step 33, where the engine speed N and basic fuel injection amount Tp are sampled as data on the engine operating state at that time.
0□センサ16の出力電圧■。2の反転時は、最適学習
のため、ステップ34へ進んで前述のaとbとの平均値
を求める。このときのa、bは、第7図に示すように空
燃比フィードバック補正係数αの増減方向の反転から反
転までの空燃比フィードバック補正係数αの基準値1か
らの偏差の上下のピーク値であり、これらの平均値を求
めることにより、空燃比フィードバック補正係数αの基
準値1からの平均的な偏差Δαを検出している。0□Output voltage of sensor 16■. When 2 is reversed, the process proceeds to step 34 to obtain the average value of a and b for optimal learning. In this case, a and b are the upper and lower peak values of the deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 from reversal to reversal of the increase/decrease direction of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, as shown in FIG. , and by calculating these average values, the average deviation Δα of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 is detected.
従って、第4図のステップ15.19と第5図のステッ
プ34の部分が偏差検出手段に相当する。Therefore, step 15.19 in FIG. 4 and step 34 in FIG. 5 correspond to the deviation detection means.
次にステップ35へ進んで0□センサ16の出力電圧■
。2が反転する間の機関回転数N及び基本燃料噴射量’
rpの動き(N8.N2・・・、Tp、、Tpz・・・
)を読出し、機関運転状態(N、Tp)を特定する。Next, proceed to step 35 and 0□ Output voltage of sensor 16■
. Engine speed N and basic fuel injection amount while 2 is reversed
Movement of rp (N8.N2..., Tp,, Tpz...
) to identify the engine operating state (N, Tp).
次にステップ36へ進んで機関運転状態(N、 Tp)
のエリアよりマツプを参照して各エリアに割付けられた
学習重み付はパラメータに、、に、を検索する。但し、
Kl +に2は1以下である。Next, proceed to step 36 and check the engine operating state (N, Tp).
The learning weight assigned to each area is searched for by referring to the map from the area of . however,
2 is less than or equal to 1 for Kl +.
ここで、偏差Δαを与えるに至った要因は、主に燃料噴
射弁6に起因するもの(以下F/I要囚要因う)と、空
気密度変化などを含むエアフローメータ13に起因する
もの(以下Q要因)とに分け、それぞれの占める割合を
K + 、 K 2で表わすのである。Here, the factors that led to the deviation Δα are mainly caused by the fuel injection valve 6 (hereinafter referred to as F/I critical factor), and factors caused by the air flow meter 13 including changes in air density (hereinafter referred to as F/I critical factors). Q factor) and their respective proportions are expressed as K + and K 2.
そして、経験則から低回転低負荷領域ではF/I要囚要
因きく、高回転高負荷ではQ要因が大きいなどと推定し
て、各エリアにに+、KzO値を割付けておき、このマ
ツプを参照することで、機関運転状態を基に要因分析を
行うのである。Then, based on a rule of thumb, we estimate that the F/I critical factor is high in the low-speed, low-load region, and that the Q factor is large in the high-speed, high-load region, so we assign + and KzO values to each area, and use this map. By referring to this, factor analysis is performed based on the engine operating status.
これにより、偏差Δαを、F/I要因のパラメータに、
・Δαと、Q要因のパラメータに2 ・Δαとに分離す
ることが可能となり、次のステップ37ではΔα、=に
、 ・Δα、Δα2=に2 ・Δαとして、各パラメ
ータに分離する。As a result, the deviation Δα becomes the parameter of the F/I factor,
It is now possible to separate Δα and the parameter of the Q factor into 2 ・Δα, and in the next step 37, it is separated into each parameter as Δα,= ・Δα, Δα2=2 ・Δα.
従って、ステップ35〜37の部分が要因分析手段に相
当する。Therefore, steps 35 to 37 correspond to factor analysis means.
尚、要因分析は、このように機関運転状態を基に行う他
、偏差量、偏差方向、偏差速度、偏差変化方向等に基づ
き、それらのデータベースから推論して行うようにして
もよい。In addition to being performed based on the engine operating state as described above, the factor analysis may also be performed based on the amount of deviation, direction of deviation, speed of deviation, direction of deviation change, etc., and by inference from these databases.
次にステップ38へ進んでRAM上の所定アドレスに記
憶しである要因別学習値X=、Xzを読出し、次式の如
く、一方のF/I要因の学習値X、に偏差Δα1をM8
分加算して更新し、他方のQ要因の学習値X2に偏差Δ
α2をM2分加算して更新する。M I、 M tは学
習重み付は係数である。Next, the process proceeds to step 38, where the factor-specific learned value X=,
The difference Δ is added to the learning value X2 of the other Q factor.
Update α2 by adding M2. M I and M t are learning weighting coefficients.
X + = X r + M +・Δα1X、=Xt
+Mz・Δα2
尚、これら要因別学習値X1.XIに基づいて第6図に
示す自己診断ルーチンにより、それぞれに関連の深い燃
料噴射弁6.エアフローメータ13の自己診断が行われ
る。X + = X r + M +・Δα1X, = Xt
+Mz・Δα2 Furthermore, the learning value for each of these factors X1. Based on the self-diagnosis routine shown in FIG. 6 based on XI, the fuel injection valves 6. A self-diagnosis of the air flow meter 13 is performed.
次にステップ39へ進んでRAM上の所定アドレスにこ
れらの要因別学習値X+、Xzを書込んでデータを書換
える。このRAMはバックアップメモリーであり、エン
ジンキースイッチのOFF後も記憶内容が記憶保持され
る。Next, the process proceeds to step 39, where these factor-specific learning values X+ and Xz are written to a predetermined address on the RAM to rewrite the data. This RAM is a backup memory, and the stored contents are retained even after the engine key switch is turned off.
従って、ステップ38.39の部分が要因別学習値更新
手段に相当する。Therefore, steps 38 and 39 correspond to the factor-specific learning value updating means.
このようにして、F/I要囚要因習値X、とQ要因の学
習値X2とが定まるわけであるが、これらを基にした補
正は、第3図のステップ7で示した如く、要因別に最適
な演算式で行われる。In this way, the F/I prisoner requirement learning value X and the learning value X2 of the Q factor are determined, but correction based on these is based on the factor This is done using a separate optimal calculation formula.
すなわち、F/I要因の学習値XIについては基本燃料
噴射量Tpに対する加算項として、Q要因の学習値X2
については基本燃料噴射量Tpに対する掛算項として、
演算式が設定され、これにより最適な補正が行われる。That is, for the learned value XI of the F/I factor, the learned value X2 of the Q factor is added as an addition term to the basic fuel injection amount Tp.
As for the multiplication term for the basic fuel injection amount Tp,
An arithmetic expression is set, and the optimum correction is performed using this formula.
第6図は自己診断ルーチンで、所定時間毎に実行され、
これにより燃料噴射弁6.エアフローメータ13の故障
及び劣化診断が行われる。FIG. 6 shows a self-diagnosis routine, which is executed at predetermined intervals.
This causes the fuel injection valve 6. Failure and deterioration diagnosis of the air flow meter 13 is performed.
ステップ41では、第5図の最適学習ルーチンで設定さ
れる燃料噴射弁6に関連する要因別学習値X、と、予め
設定した異常判定値のうちの上限判定値XIM□とを比
較する。In step 41, the factor-specific learning value X related to the fuel injection valve 6 set in the optimum learning routine of FIG. 5 is compared with the upper limit judgment value XIM□ of the preset abnormality judgment values.
ここで、X、≧X4□のときはステップ42に進み、下
限判定値X IMINと比較しX、≧XI、41Nのと
き、即ち要因別学習値XlがXIM1N≦XI≦X8M
AXの範囲にあるときはステップ43において燃料噴射
弁6が正常であると判定してOK表示する。一方、ステ
ップ41.42でX、>X、、□* XI<XIMI
Nのときはステップ44に進み、燃料噴射弁6が劣化し
ていると判定してNG表示する。Here, when X, ≧X4□, the process proceeds to step 42, where it is compared with the lower limit judgment value
If it is within the range of AX, it is determined in step 43 that the fuel injection valve 6 is normal, and OK is displayed. On the other hand, in step 41.42, X,>X,,□*XI<XIMI
If N, the process proceeds to step 44, where it is determined that the fuel injection valve 6 has deteriorated, and NG is displayed.
ステップ45〜48では、同様にしてエアフローメータ
13の診断を行う。In steps 45 to 48, the air flow meter 13 is similarly diagnosed.
即ち、ステップ45.46によりエアフローメータ13
に関連する要因別学習値X2がXtNtH≦X2≦X□
□であるか否かを判定し、XtH1N≦X2≦X tW
AXであればステップ47でエアフローメータ13のO
K表示を行い、Xz < XzMIN、 Xz >
XzMAxTニアればステップ48でNG表示する。That is, steps 45 and 46 cause the air flow meter 13 to
The factor-specific learning value X2 related to is XtNtH≦X2≦X□
Determine whether □, XtH1N≦X2≦X tW
If it is AX, in step 47 the air flow meter 13 is set to O.
Display K, Xz < XzMIN, Xz >
If XzMAxT is near, NG is displayed in step 48.
従って、ステップ41.42.45.46の部分が異常
判定手段に相当する。Therefore, steps 41, 42, 45, and 46 correspond to the abnormality determining means.
第8図は、本学習制御による効果として、目印の+16
%のリッチ傾向のエンジンが4回程度の学習で・印のバ
ラツキ中央値のエンジンに近づいてゆく様子と、Δ印の
一16%のリーン傾向のエンジンが3回程度の学習で・
印のバラツキ中央値のエンジンに近づいてゆく様子を示
したもので、本学習制御による学習スピードの向上が明
瞭に示されている。Figure 8 shows that the effect of this learning control is +16 on the landmark.
The engine with a rich tendency of % approaches the engine with the median variation of ∆ mark after about 4 learnings, and the engine with a lean tendency of 16% with ∆ mark after about 3 learnings.
This shows how the engine approaches the median dispersion value of the marks, clearly showing the improvement in learning speed by this learning control.
また、要因別学習値X+、Xzの値を調べることによっ
て、従来では検知できなかった部品劣化等に伴う特性変
化を知ることができ、構成部品の劣化状況を把握できる
。従って、部品劣化によって生じる運転性不具合、燃費
の悪化等を未然に防ぐことができるようになり、装置の
悟顔性も高めることになる。In addition, by examining the values of the factor-based learning values X+ and Xz, it is possible to know changes in characteristics due to component deterioration, which could not be detected in the past, and to understand the deterioration status of the component parts. Therefore, problems in drivability, deterioration in fuel efficiency, etc. caused by deterioration of parts can be prevented, and the performance of the device can also be improved.
尚、本実施例では、電子制御燃料噴射装置として、エア
フローメータを有して吸入空気流量を検出するいわゆる
L −J etro方式のものを示したが、吸気マニホ
ールド負圧を検出するいわゆるD−Jetro方式、あ
るいはスロットル弁開度(α)と機関回転数(N)によ
るいわゆるα−N方式等各種のシステムに適用し得る。In this embodiment, a so-called L-Jetro system that has an air flow meter and detects the intake air flow rate is shown as the electronically controlled fuel injection system, but a so-called D-Jetro system that detects the intake manifold negative pressure is used. It can be applied to various systems such as the so-called α-N method based on the throttle valve opening (α) and the engine speed (N).
また、空燃比のフィードバック制御のみならず、ノッキ
ング検出による点火時期制御や、補助空気弁を介しての
アイドル回転数のフィードバック制御にも適用できるも
のである。Moreover, it can be applied not only to air-fuel ratio feedback control, but also to ignition timing control based on knocking detection and idling speed feedback control via an auxiliary air valve.
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば、従来の如くエリア
別に学習する方式ではなく、偏差を生じるに至った要因
を分析して要因別に学習する方式としたため、学習補正
精度を低下させることなく、学習スピードを大幅に向上
させることができる。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, instead of the conventional method of learning by area, the method of analyzing the factors that caused the deviation and learning for each factor improves the learning correction accuracy. Learning speed can be significantly increased without slowing down.
また、このような学習制御により、マツチング工数の低
減9部品管理の簡単化、メンテナンスフリー等が実現で
きる。また、バックアップメモリーの容量も少なくする
ことができる。Furthermore, such learning control can reduce the number of matching steps, simplify component management, and make maintenance free. Furthermore, the capacity of the backup memory can also be reduced.
更に、要因別学習値に基づいて構成部品の自己診断を行
うことで、部品の劣化診断が可能となる。Furthermore, by performing self-diagnosis of the component parts based on the learned values for each factor, it becomes possible to diagnose the deterioration of the parts.
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図〜第6図は
制御内容を示すフローチャート、第7図は空燃比フィー
ドバック補正係数の変化の様子を示す図、第8図は学習
制御の効果を示す図である。
1・・・機関 6・・・燃料噴射弁 12・・・コ
ントロールユニット 13・・・エアフローメータ
14・・・クランク角センサ 16・・・02セン
サ特許出願人 日本電子機器株式会社
代理人 弁理士 笹 島 冨二雄
銅8図
NOx[
第7図
(gr/km)Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a system diagram showing an embodiment of the invention, Figs. 3 to 6 are flow charts showing control details, and Fig. 7 is air-fuel ratio feedback. FIG. 8 is a diagram showing how the correction coefficient changes, and FIG. 8 is a diagram showing the effect of learning control. 1... Engine 6... Fuel injection valve 12... Control unit 13... Air flow meter
14... Crank angle sensor 16... 02 sensor patent applicant Japan Electronics Co., Ltd. Agent Patent attorney Sasashima Fujio Copper 8 NOx [Figure 7 (gr/km)
Claims (1)
量を設定する基本制御量設定手段と、制御目標値と実際
値とを比較して制御目標値に実際値を近づける方向にフ
ィードバック補正値を所定の量増減して設定するフィー
ドバック補正値設定手段と、 複数の要因別学習値を記憶する書換え可能な要因別学習
値記憶手段と、 前記基本制御量を前記フィードバック補正値及び前記複
数の要因別学習値に基づきこれらに応じてそれぞれ設定
された演算式で補正して制御量を演算する制御量演算手
段と、 前記制御量に応じて作動し内燃機関の制御対象を制御す
る制御手段と、 前記フィードバック補正値の基準値からの偏差を検出す
る偏差検出手段と、 前記偏差の要因を各種情報を基に分析しその分析結果に
基づき前記偏差を要因別の複数のパラメータに分離する
要因分析手段と、 前記複数のパラメータの夫々に基づき前記記憶手段の要
因別学習値を修正して書換える要因別学習値更新手段と
、 前記要因別学習値が予め設定した異常判定値を越えたと
きその要因別学習値に関連する部品を異常と判定する異
常判定手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の学習制
御装置。[Scope of Claims] Basic control amount setting means for setting a basic control amount corresponding to a control target value of a controlled object of an internal combustion engine, and comparing the control target value and the actual value to bring the actual value closer to the control target value. feedback correction value setting means for increasing or decreasing the feedback correction value by a predetermined amount in the direction; rewritable factor-specific learning value storage means for storing a plurality of factor-specific learning values; and setting the basic control amount to the feedback correction value. and a control amount calculation means that calculates a control amount by correcting the plurality of factor-specific learned values using calculation formulas set accordingly, and operates in accordance with the control amount to control a controlled object of the internal combustion engine. a control means for detecting a deviation of the feedback correction value from a reference value, a deviation detection means for detecting a deviation of the feedback correction value from a reference value, and analyzing the cause of the deviation based on various information and converting the deviation into a plurality of parameters for each factor based on the analysis result. factor analysis means for separating; factor-specific learning value updating means for correcting and rewriting the factor-specific learning value in the storage device based on each of the plurality of parameters; A learning control device for an internal combustion engine, comprising: abnormality determining means for determining a component related to the factor-specific learning value as abnormal when the value exceeds the factor-specific learning value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26279287A JPH0656123B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Internal combustion engine learning control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26279287A JPH0656123B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Internal combustion engine learning control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01106948A true JPH01106948A (en) | 1989-04-24 |
| JPH0656123B2 JPH0656123B2 (en) | 1994-07-27 |
Family
ID=17380667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26279287A Expired - Fee Related JPH0656123B2 (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Internal combustion engine learning control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656123B2 (en) |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26279287A patent/JPH0656123B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0656123B2 (en) | 1994-07-27 |
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