JPH0260852B2 - - Google Patents
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- JPH0260852B2 JPH0260852B2 JP14389685A JP14389685A JPH0260852B2 JP H0260852 B2 JPH0260852 B2 JP H0260852B2 JP 14389685 A JP14389685 A JP 14389685A JP 14389685 A JP14389685 A JP 14389685A JP H0260852 B2 JPH0260852 B2 JP H0260852B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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、アイドル回転数
等のフイードバツク制御系の学習制御装置に関す
る。
等のフイードバツク制御系の学習制御装置に関す
る。
〈従来の技術〉
従来の内燃機関の学習制御装置としては、例え
ば特開昭59−203828号公報によつて開示された空
燃比の学習制御装置や、特開昭59−211738号公報
によつて開示されたアイドル回転数の学習制御装
置がある。
ば特開昭59−203828号公報によつて開示された空
燃比の学習制御装置や、特開昭59−211738号公報
によつて開示されたアイドル回転数の学習制御装
置がある。
ここでは、電子制御燃料噴射装置を有する内燃
機関において、空燃比を制御目標値である理論空
燃比にフイードバツク制御する場合のベース空燃
比の学習制御装置を例にとつ説明する。
機関において、空燃比を制御目標値である理論空
燃比にフイードバツク制御する場合のベース空燃
比の学習制御装置を例にとつ説明する。
電子制御燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁
は、機関の回転に同期して与えられる駆動パルス
信号によつて開弁し、その開弁期間中、所定圧力
の燃料を噴射するようになつている。従つて、燃
料噴射量は駆動パルス信号のパルス幅により制御
され、このパルス幅をTiとして燃料噴射量に相当
する制御信号とすれば、理論空燃比を得るために
Tiは次式によつて定められる。
は、機関の回転に同期して与えられる駆動パルス
信号によつて開弁し、その開弁期間中、所定圧力
の燃料を噴射するようになつている。従つて、燃
料噴射量は駆動パルス信号のパルス幅により制御
され、このパルス幅をTiとして燃料噴射量に相当
する制御信号とすれば、理論空燃比を得るために
Tiは次式によつて定められる。
Ti=TP・COEF・α+TS
但し、TPは基本燃料噴射量に相当する基本パ
ルス幅で、便宜上基本燃料噴射量と呼ぶ。Tp=
K・Q/Nで、Kは定数、Qは吸入空気流量、N
は機関回転数である。COEFは水温補正等の各種
補正係数である。αは後述する空燃比のフイード
バツク制御(λコントロール)のための空燃比フ
イードバツク補正係数である。Tsは電圧補正分
で、バツテリ電圧の変動による燃料噴射弁の噴射
流量変化を補正するためのものである。
ルス幅で、便宜上基本燃料噴射量と呼ぶ。Tp=
K・Q/Nで、Kは定数、Qは吸入空気流量、N
は機関回転数である。COEFは水温補正等の各種
補正係数である。αは後述する空燃比のフイード
バツク制御(λコントロール)のための空燃比フ
イードバツク補正係数である。Tsは電圧補正分
で、バツテリ電圧の変動による燃料噴射弁の噴射
流量変化を補正するためのものである。
λコントロールについては、排気系にO2セン
サを設けて実際の空燃比を検出し、空燃比が理論
空燃比より濃いが薄いかをスライスレベルにより
制御するわけであり、このため、前記空燃比フイ
ードバツク補正係数αというものを定めて、この
αを変化させることにより理論空燃比に保つてい
る。
サを設けて実際の空燃比を検出し、空燃比が理論
空燃比より濃いが薄いかをスライスレベルにより
制御するわけであり、このため、前記空燃比フイ
ードバツク補正係数αというものを定めて、この
αを変化させることにより理論空燃比に保つてい
る。
ここで、空燃比フイードバツク補正係数αの値
は比例積分(PI)制御により変化させ、安定し
た制御としている。
は比例積分(PI)制御により変化させ、安定し
た制御としている。
すなわち、O2センサの出力電圧とスライスレ
ベル電圧とを比較し、スライスレベルよりも高い
場合、低い場合に、空燃比を急に濃くしたり薄く
したりすることなく、空燃比が濃い(薄い)場合
には始めにP分だけ下げて(上げて)、それから
I分ずつ徐々に下げて(上げて)いき、空燃比を
薄く(濃く)するように制御する。
ベル電圧とを比較し、スライスレベルよりも高い
場合、低い場合に、空燃比を急に濃くしたり薄く
したりすることなく、空燃比が濃い(薄い)場合
には始めにP分だけ下げて(上げて)、それから
I分ずつ徐々に下げて(上げて)いき、空燃比を
薄く(濃く)するように制御する。
但し、λコントロールを行わない条件下では、
αをクランプし、各種補正係数COEFの設定によ
り所望の空燃比を得る。
αをクランプし、各種補正係数COEFの設定によ
り所望の空燃比を得る。
ところで、λコントロール条件下でのベース空
燃比、即ちα=1のときの空燃比を理論空燃比
(λ=1)に設定することができれば、フイード
バツク制御は不要なのであるが、実際には構成部
品(例えばエアフローメータ、燃料噴射弁、プレ
ツシヤレギユレータ、コントロールユニツト)の
バラツキや経時変化、燃料噴射弁のパルス幅―流
量特性の非直線性、運転条件や環境の変化等の要
因でベース空燃比のλ=1からのズレを生じるの
で、フイードバツク制御を行つている。
燃比、即ちα=1のときの空燃比を理論空燃比
(λ=1)に設定することができれば、フイード
バツク制御は不要なのであるが、実際には構成部
品(例えばエアフローメータ、燃料噴射弁、プレ
ツシヤレギユレータ、コントロールユニツト)の
バラツキや経時変化、燃料噴射弁のパルス幅―流
量特性の非直線性、運転条件や環境の変化等の要
因でベース空燃比のλ=1からのズレを生じるの
で、フイードバツク制御を行つている。
しかし、ベース空燃比がλ=1からずれている
と、運転領域が大きく変化したときに、ベース空
燃比の段差をフイードバツク制御によりλ=1に
安定させるまでに時間がかかる。そして、このた
めに比例及び積分定数(P/I分)を大きくする
ので、オーバーシユートやアンダーシユートを生
じ、制御性が悪くなる。つまり、ベース空燃比が
λ=1からずれていると、理論空燃比よりかなり
ズレをもつた範囲で空燃比制御がなされるのであ
る。
と、運転領域が大きく変化したときに、ベース空
燃比の段差をフイードバツク制御によりλ=1に
安定させるまでに時間がかかる。そして、このた
めに比例及び積分定数(P/I分)を大きくする
ので、オーバーシユートやアンダーシユートを生
じ、制御性が悪くなる。つまり、ベース空燃比が
λ=1からずれていると、理論空燃比よりかなり
ズレをもつた範囲で空燃比制御がなされるのであ
る。
その結果、三元触媒の転換効率が悪いところで
運転がなされることになり、触媒の貴金属量の増
大によるコストアツプの他、触媒の劣化に伴なう
転換効率のさらなる悪化により触媒の交換を余儀
なくされる。
運転がなされることになり、触媒の貴金属量の増
大によるコストアツプの他、触媒の劣化に伴なう
転換効率のさらなる悪化により触媒の交換を余儀
なくされる。
そこで、学習によりベース空燃比をλ=1にす
ることにより、過渡時にベース空燃比の段差から
生じるλ=1からのズレをなくし、かつ、P/I
分を小さくすることを可能にして制御性の向上を
図る空燃比の学習制御装置が、本願出願人により
特願昭58−76221号(特開昭59−203828号)ある
いは特願昭58−197499号として出願された。
ることにより、過渡時にベース空燃比の段差から
生じるλ=1からのズレをなくし、かつ、P/I
分を小さくすることを可能にして制御性の向上を
図る空燃比の学習制御装置が、本願出願人により
特願昭58−76221号(特開昭59−203828号)ある
いは特願昭58−197499号として出願された。
これは、空燃比のフイードバツク制御中にベー
ス空燃比が理論空燃比からずれた場合には、その
ギヤツプを埋めるべく空燃比フイードバツク補正
係数αが大となるから、このときの機関運転状態
とαとを検出し、該αに基づく学習補正係数Kl
を求めてこれを記憶しておき、再度同一運転状態
となつたときは、記憶した学習補正係数Klによ
りベース空燃比を理論空燃比に応答性良くなるよ
うに補正する。ここにおける学習補正係数Klの
記憶は、RAMのマツプ上を機関回転数及び負荷
等の機関運転状態の適当なパラメータに応じて格
子分割した所定範囲の領域毎に行う。
ス空燃比が理論空燃比からずれた場合には、その
ギヤツプを埋めるべく空燃比フイードバツク補正
係数αが大となるから、このときの機関運転状態
とαとを検出し、該αに基づく学習補正係数Kl
を求めてこれを記憶しておき、再度同一運転状態
となつたときは、記憶した学習補正係数Klによ
りベース空燃比を理論空燃比に応答性良くなるよ
うに補正する。ここにおける学習補正係数Klの
記憶は、RAMのマツプ上を機関回転数及び負荷
等の機関運転状態の適当なパラメータに応じて格
子分割した所定範囲の領域毎に行う。
具体的には、RAM上に機関回転数及び負荷等
の機関運転状態に対応した学習補正係数Klのマ
ツプを設け、燃料噴射量Tiを計算する際に、次式
の如く基本燃料噴射量TPをKlで補正する。
の機関運転状態に対応した学習補正係数Klのマ
ツプを設け、燃料噴射量Tiを計算する際に、次式
の如く基本燃料噴射量TPをKlで補正する。
Ti=TP・COEF・Kl・α+TS
そして、Klの学習は次の手順で進める。
(i) 定常状態において、そのときの機関運転状態
の領域を検出し、かつ、αの基準値からの偏差
△αを平均値として検出する。基準値は、λ=
1に対応する値として一般には1.0に設定され
る。
の領域を検出し、かつ、αの基準値からの偏差
△αを平均値として検出する。基準値は、λ=
1に対応する値として一般には1.0に設定され
る。
(ii) 前記機関運転状態の領域に対応して現在まで
に学習されているKlを検索する。
に学習されているKlを検索する。
(iii) KlとΔαとからKl+Δα/Mの値を求め、そ
の結果(学習値)を新たなKl(oew)として記憶を
更新する。Mは定数である。
の結果(学習値)を新たなKl(oew)として記憶を
更新する。Mは定数である。
また、アイドル回転数の学習制御装置は、ス
ロツトル弁をバイパスする補助空気通路にアイ
ドル制御弁を設け、このアイドル制御弁の開度
を調整してアイドル回転数を制御する場合で、
機関の冷却水温度毎の目標アイドル回転数に対
応するアイドル制御弁の基本開度を目標アイド
ル回転数と実際のアイドル回転数とを比較しつ
つフイードバツク補正する際、機関運転状態の
パラメータである冷却水温度に応じた学習補正
量のマツプを設け、フイードバツク補正量の基
準値からの偏差を学習して学習補正量を修正し
つつ、この学習補正量で基本開度を補正して、
制御の安定化を図るものである。
ロツトル弁をバイパスする補助空気通路にアイ
ドル制御弁を設け、このアイドル制御弁の開度
を調整してアイドル回転数を制御する場合で、
機関の冷却水温度毎の目標アイドル回転数に対
応するアイドル制御弁の基本開度を目標アイド
ル回転数と実際のアイドル回転数とを比較しつ
つフイードバツク補正する際、機関運転状態の
パラメータである冷却水温度に応じた学習補正
量のマツプを設け、フイードバツク補正量の基
準値からの偏差を学習して学習補正量を修正し
つつ、この学習補正量で基本開度を補正して、
制御の安定化を図るものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところで、かかる学習制御方式では、学習補正
量を記憶するマツプへの書き込み及び参照を補間
計算なしで行つている(補間を行うと学習進行速
度が遅くなる)。
量を記憶するマツプへの書き込み及び参照を補間
計算なしで行つている(補間を行うと学習進行速
度が遅くなる)。
しかしながら、このようにすると、学習進行度
が高い運転領域(以下この領域を学習領域とい
う)と、学習進行度が低い領域(以下この領域を
未学習領域という)との境界付近の運転状態では
前記2つの領域の間で学習補正量の段差が大きい
ため、制御量が変動し、安定した制御性能が得ら
れないという問題があつた。
が高い運転領域(以下この領域を学習領域とい
う)と、学習進行度が低い領域(以下この領域を
未学習領域という)との境界付近の運転状態では
前記2つの領域の間で学習補正量の段差が大きい
ため、制御量が変動し、安定した制御性能が得ら
れないという問題があつた。
本発明は、上記のように、学習補正量が記憶さ
れる各領域の境界近傍での制御状態の変動を防止
できるようにすることを目的とする。
れる各領域の境界近傍での制御状態の変動を防止
できるようにすることを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
このため、本発明は、学習補正量の検索に際し
て、検索された運転状態の判定を運転状態が変化
する方向に対してヒステリシス性を持たせるよう
にした。
て、検索された運転状態の判定を運転状態が変化
する方向に対してヒステリシス性を持たせるよう
にした。
具体的に、本発明に係る学習制御装置は、第1
図に示すように、下記の(A)〜(I)の手段を備える。
図に示すように、下記の(A)〜(I)の手段を備える。
(A) 空燃比、アイドル回転数等の制御目標値に対
応する基本制御量を設定する基本制御量設定手
段 (B) 機関運転状態をそのパラメータによつて複数
の領域に区画する格子軸と、これらの格子軸に
囲まれた領域毎に前記基本制御量を補正するた
めの学習補正量とを記憶した書き換え可能な記
憶手段 (C) 実際の機関運転状態に基づき前記記憶手段か
ら対応する領域の学習補正量を検索する学習補
正量検索手段 (D) 制御目標値と実際値とを比較し制御目標値に
実際値を近づけるように前記基本制御量を補正
するためのフイードバツク補正量を所定量増減
して設定するフイードバツク補正量設定手段 (E) 前記基本制御量設定手段で設定した基本制御
量と、前記学習補正量検索手段で検索した学習
補正量と、前記フイードバツク補正量設定手段
で設定したフイードバツク補正量とから制御量
を演算する制御量演算手段 (F) 前記制御量に応じて作動し、空燃比、アイド
ル回転数等を制御するための制御手段 (G) フイードバツク補正量の基準値からの偏差の
平均値を学習し、これを減少させる方向にその
間の機関運転状態の領域に対応する学習補正量
を修正して書き換える学習補正量修正手段 (H) 機関運転状態のパラメータの変化する方向を
判定する運転状態変化方向判定手段 (I) 前記学習補正量検索手段により記憶手段から
検索される学習補正量を記憶した運転領域の判
定を、機関運転状態のパラメータが変化する方
向に応じて運転領域を区分する格子軸が異なる
ようにヒステリシスを持たせて行う運転領域判
定手段 〈作用〉 基本制御量設定手段Aは、空燃比、アイドル回
転数等の制御目標値に対応する基本制御量を、例
えば所定の計算式に従つてあるいは検索により設
定し、学習補正量検索手段CCは、記憶手段Bか
ら実際の機関運転状態に基づき対応する領域の学
習補正量を検索し、フイードバツク補正量設定手
段Dは、制御目標値と実際値とを比較し、制御目
標値に実際値を近づけるようにフイードバツク補
正量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Eは、
基本制御量を学習補正量で補正し、更にフイード
バツク補正量で補正することにより制御量を演算
し、この制御量に応じて制御手段Fが作動し、例
えば燃料噴射量あるいは補助空気量を制御して、
空燃比あるいはアイドル回転数等の制御を行う。
応する基本制御量を設定する基本制御量設定手
段 (B) 機関運転状態をそのパラメータによつて複数
の領域に区画する格子軸と、これらの格子軸に
囲まれた領域毎に前記基本制御量を補正するた
めの学習補正量とを記憶した書き換え可能な記
憶手段 (C) 実際の機関運転状態に基づき前記記憶手段か
ら対応する領域の学習補正量を検索する学習補
正量検索手段 (D) 制御目標値と実際値とを比較し制御目標値に
実際値を近づけるように前記基本制御量を補正
するためのフイードバツク補正量を所定量増減
して設定するフイードバツク補正量設定手段 (E) 前記基本制御量設定手段で設定した基本制御
量と、前記学習補正量検索手段で検索した学習
補正量と、前記フイードバツク補正量設定手段
で設定したフイードバツク補正量とから制御量
を演算する制御量演算手段 (F) 前記制御量に応じて作動し、空燃比、アイド
ル回転数等を制御するための制御手段 (G) フイードバツク補正量の基準値からの偏差の
平均値を学習し、これを減少させる方向にその
間の機関運転状態の領域に対応する学習補正量
を修正して書き換える学習補正量修正手段 (H) 機関運転状態のパラメータの変化する方向を
判定する運転状態変化方向判定手段 (I) 前記学習補正量検索手段により記憶手段から
検索される学習補正量を記憶した運転領域の判
定を、機関運転状態のパラメータが変化する方
向に応じて運転領域を区分する格子軸が異なる
ようにヒステリシスを持たせて行う運転領域判
定手段 〈作用〉 基本制御量設定手段Aは、空燃比、アイドル回
転数等の制御目標値に対応する基本制御量を、例
えば所定の計算式に従つてあるいは検索により設
定し、学習補正量検索手段CCは、記憶手段Bか
ら実際の機関運転状態に基づき対応する領域の学
習補正量を検索し、フイードバツク補正量設定手
段Dは、制御目標値と実際値とを比較し、制御目
標値に実際値を近づけるようにフイードバツク補
正量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Eは、
基本制御量を学習補正量で補正し、更にフイード
バツク補正量で補正することにより制御量を演算
し、この制御量に応じて制御手段Fが作動し、例
えば燃料噴射量あるいは補助空気量を制御して、
空燃比あるいはアイドル回転数等の制御を行う。
ここで、記憶手段Bには、機関運転状態を1乃
至2のパラメータによつて区画される複数の領域
に学習補正量が書き換え可能な状態で記憶してあ
る。そして、学習補正量を検索するに際し、まず
運転状態変化方向判定手段Hにより機関運転状態
のパラメータが変化する方向を判定した後、運転
領域判定手段Iにより、該パラメータが一方向に
変化するときと逆方向に変化するときとで、学習
補正量を記憶した運転領域を区画する格子軸の位
置を異ならせて当該検索を行う運転領域の判定を
行い、該判定結果に基づいて学習補正量の検索を
行う。
至2のパラメータによつて区画される複数の領域
に学習補正量が書き換え可能な状態で記憶してあ
る。そして、学習補正量を検索するに際し、まず
運転状態変化方向判定手段Hにより機関運転状態
のパラメータが変化する方向を判定した後、運転
領域判定手段Iにより、該パラメータが一方向に
変化するときと逆方向に変化するときとで、学習
補正量を記憶した運転領域を区画する格子軸の位
置を異ならせて当該検索を行う運転領域の判定を
行い、該判定結果に基づいて学習補正量の検索を
行う。
これにより、運転状態が格子軸付近にあるとき
に互いに隣接する運転領域から検索された学習補
正量の段差による制御量のハンチングを防止でき
る。
に互いに隣接する運転領域から検索された学習補
正量の段差による制御量のハンチングを防止でき
る。
〈実施例〉
以下に、本発明の学習制御装置の電子制御燃料
噴射装置を有する内燃機関の空燃比のフイードバ
ツク制御系に適用した実施例を説明する。
噴射装置を有する内燃機関の空燃比のフイードバ
ツク制御系に適用した実施例を説明する。
第2図において、機関1には、エアクリーナ
2、吸気ダクト3、スロツトルチヤンバ4及び吸
気マニホールド5を介して空気が吸入される。
2、吸気ダクト3、スロツトルチヤンバ4及び吸
気マニホールド5を介して空気が吸入される。
吸気ダクト3には吸入空気流量Qの検出手段と
してのエアフローメータ6が設けられていて、吸
入空気流量Q信号に対応する電圧信号を出力す
る。スロツトルチヤンバ4には、図示しないアク
セルペダルと連動する1次側スロツトル弁7と2
次側スロツトル弁8とが設けられていて、吸入空
気流量Qを制御する。また、これらのスロツトル
弁7,8をバイパスする補助空気通路9が設けら
れていて、この補助空気通路9にはアイドル制御
弁10が介装されている。吸気マニホールド5又
は機関1の吸気ポートには、燃料噴射弁11が設
けられている。この燃料噴射弁11は、ソレノイ
ドに通電されて開弁し、通電停止されて開弁する
電磁式燃料噴射弁であつて、駆動パルス信号によ
りソレノイドに通電されて開弁し、図示しない燃
料ポンプから圧送されプレツシヤレギユレータに
より所定の圧力に制御された燃料を機関1に噴射
供給する。従つて、燃料噴射弁11はその作動に
より燃料噴射量を制御し、空燃比を制御目標値で
ある最適な空燃比(理論空燃比)に制御するため
の制御手段である。
してのエアフローメータ6が設けられていて、吸
入空気流量Q信号に対応する電圧信号を出力す
る。スロツトルチヤンバ4には、図示しないアク
セルペダルと連動する1次側スロツトル弁7と2
次側スロツトル弁8とが設けられていて、吸入空
気流量Qを制御する。また、これらのスロツトル
弁7,8をバイパスする補助空気通路9が設けら
れていて、この補助空気通路9にはアイドル制御
弁10が介装されている。吸気マニホールド5又
は機関1の吸気ポートには、燃料噴射弁11が設
けられている。この燃料噴射弁11は、ソレノイ
ドに通電されて開弁し、通電停止されて開弁する
電磁式燃料噴射弁であつて、駆動パルス信号によ
りソレノイドに通電されて開弁し、図示しない燃
料ポンプから圧送されプレツシヤレギユレータに
より所定の圧力に制御された燃料を機関1に噴射
供給する。従つて、燃料噴射弁11はその作動に
より燃料噴射量を制御し、空燃比を制御目標値で
ある最適な空燃比(理論空燃比)に制御するため
の制御手段である。
機関1からは、排気マニホールド12、排気ダ
クト13、三元触媒14及びマフラー15を介し
て排気が排出される。
クト13、三元触媒14及びマフラー15を介し
て排気が排出される。
排気マニホールド12にはO2センサ16が設
けられている。このO2センサ16は大気中の酸
素濃度(一定)と排気中の酸素濃度との比に応じ
た電圧信号を出力し、混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに起電力が急変する公知のセンサであ
る。従つてO2センサ16は混合気の空燃比(リ
ツチ・リーン)の検出手段である。三元触媒14
は、排気成分中CO,HC,NOxを混合気の理論
空燃比付近で共に効率良く酸化又は還元し、他の
無害な物質に転換する触媒装置である。
けられている。このO2センサ16は大気中の酸
素濃度(一定)と排気中の酸素濃度との比に応じ
た電圧信号を出力し、混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに起電力が急変する公知のセンサであ
る。従つてO2センサ16は混合気の空燃比(リ
ツチ・リーン)の検出手段である。三元触媒14
は、排気成分中CO,HC,NOxを混合気の理論
空燃比付近で共に効率良く酸化又は還元し、他の
無害な物質に転換する触媒装置である。
この他、クランク角センサ17が設けれてい
る。クランク角センサ17は、クランクプーリ1
8にシグナルデイスクプレート19が設けられ、
該プレート19の外周上に設けた歯により、例え
ば120゜毎のリフアレンス信号と1゜毎のポジシヨン
信号とを出力する。ここで、リフアレンス信号の
周期を測定することにより、機関回転数Nを算出
可能である。従つて、クランク角センサ17はク
ランク角のみならず機関回転数Nの検出手段であ
る。
る。クランク角センサ17は、クランクプーリ1
8にシグナルデイスクプレート19が設けられ、
該プレート19の外周上に設けた歯により、例え
ば120゜毎のリフアレンス信号と1゜毎のポジシヨン
信号とを出力する。ここで、リフアレンス信号の
周期を測定することにより、機関回転数Nを算出
可能である。従つて、クランク角センサ17はク
ランク角のみならず機関回転数Nの検出手段であ
る。
前記エアフローメータ6、クランク角センサ1
7及びO2センサ16からの出力信号は、共にコ
ントロールユニツト30に入力されている。更
に、コントロールユニツト30にはその動作電源
として、また電減電圧の検出のためバツテリ20
の電圧がエンジンキースイツチ21を介して及び
直接印加されている。更にまた、コントロールユ
ニツト30には、必要に応じ機関冷却水温度を検
出する水温センサ22、一次側スロツトル弁7の
スロツトル開度を検出するアイドルスイツチを含
むスロツトルセンサ23、車速を検出する車速セ
ンサ24、トランスミツシヨンのニユートラル位
置を検出するニユートラルスイツチ25等からの
信号が入力されている。そしてこのコントロール
ユニツト30において、各種入力信号に基づいて
演算処理し、最適なパルス幅の駆動パルス信号を
燃料噴射弁11に出力して、最適な空燃比を得る
ための燃料噴射量を得る。
7及びO2センサ16からの出力信号は、共にコ
ントロールユニツト30に入力されている。更
に、コントロールユニツト30にはその動作電源
として、また電減電圧の検出のためバツテリ20
の電圧がエンジンキースイツチ21を介して及び
直接印加されている。更にまた、コントロールユ
ニツト30には、必要に応じ機関冷却水温度を検
出する水温センサ22、一次側スロツトル弁7の
スロツトル開度を検出するアイドルスイツチを含
むスロツトルセンサ23、車速を検出する車速セ
ンサ24、トランスミツシヨンのニユートラル位
置を検出するニユートラルスイツチ25等からの
信号が入力されている。そしてこのコントロール
ユニツト30において、各種入力信号に基づいて
演算処理し、最適なパルス幅の駆動パルス信号を
燃料噴射弁11に出力して、最適な空燃比を得る
ための燃料噴射量を得る。
コントロールユニツト30は、第3図に示すよ
うに、CPU31,P―ROM32,CMOS―
RAM33、アドレスデコーダ34を有する。こ
こで、RAM33は学習制御用の書き換え可能な
記憶手段であり、このRAM33の動作電源とし
ては、エンジンキースイツチ21オフ後も記憶内
容を保持させるため、バツテリ20をエンジンキ
ースイツチ21を介することなく適当な安定化電
源を介して接続する。
うに、CPU31,P―ROM32,CMOS―
RAM33、アドレスデコーダ34を有する。こ
こで、RAM33は学習制御用の書き換え可能な
記憶手段であり、このRAM33の動作電源とし
ては、エンジンキースイツチ21オフ後も記憶内
容を保持させるため、バツテリ20をエンジンキ
ースイツチ21を介することなく適当な安定化電
源を介して接続する。
CPU31への入力信号のうち、エアフローメ
ータ6、O2センサ16、バツテリ20、水温セ
ンサ22及びスロツトルセンサ23からの各電圧
信号は、アナログ信号であるので、アナログ入力
インターフエース35及びA/D変換器36を介
して入力されるようになつている。A/D変換器
36は、CPU31によりアドレスデコーダ34
及びA/D変換タイミングコントローラ37を介
して制御される。クランク角センサ17からのリ
フアレンス信号とポジシヨン信号は、ワンシヨツ
トマルチ回路38を介して入力されるようになつ
ている。スロツトルセンサ23内蔵のアイドルス
イツチからの信号と、ニユートラルスイツチ25
からの信号は、デジタル入力インターフエース3
9を介して入力され、また車速センサ24からの
信号は波形整形回路40を介して入力されるよう
になつている。
ータ6、O2センサ16、バツテリ20、水温セ
ンサ22及びスロツトルセンサ23からの各電圧
信号は、アナログ信号であるので、アナログ入力
インターフエース35及びA/D変換器36を介
して入力されるようになつている。A/D変換器
36は、CPU31によりアドレスデコーダ34
及びA/D変換タイミングコントローラ37を介
して制御される。クランク角センサ17からのリ
フアレンス信号とポジシヨン信号は、ワンシヨツ
トマルチ回路38を介して入力されるようになつ
ている。スロツトルセンサ23内蔵のアイドルス
イツチからの信号と、ニユートラルスイツチ25
からの信号は、デジタル入力インターフエース3
9を介して入力され、また車速センサ24からの
信号は波形整形回路40を介して入力されるよう
になつている。
CPU31からの出力信号(燃料噴射弁11の
駆動パルス信号)は、電流波形制御回路41を介
して燃料噴射弁11に送られるようになつてい
る。
駆動パルス信号)は、電流波形制御回路41を介
して燃料噴射弁11に送られるようになつてい
る。
ここにおいて、CPU31は第4図に示すフロ
ーチヤート(燃料噴射量計算ルーチン及び学習サ
ブルーチン)に基づくプログラム(ROM32に
記憶されている)に従つて、入出力操作並びに演
算処理等を行い、燃料噴射量を制御する。
ーチヤート(燃料噴射量計算ルーチン及び学習サ
ブルーチン)に基づくプログラム(ROM32に
記憶されている)に従つて、入出力操作並びに演
算処理等を行い、燃料噴射量を制御する。
尚、基本制御量(基本燃料噴射量)設定手段、
学習補正量(係数)検索手段、フイードバツク補
正量(係数)設定手段、制御量(燃料噴射量)演
算手段、学習補正量(係数)修正手段、運転状態
変化方向判定手段、運転領域判定手段、としての
機能は、前記プログラムにより達成される。
学習補正量(係数)検索手段、フイードバツク補
正量(係数)設定手段、制御量(燃料噴射量)演
算手段、学習補正量(係数)修正手段、運転状態
変化方向判定手段、運転領域判定手段、としての
機能は、前記プログラムにより達成される。
次に、第4図のフローチヤートを参照しつつ作
動を説明する。
動を説明する。
第4図において、ステツプ1(図ではS1)で
は、エアフローメータ6からの信号によつて得ら
れる吸入空気流量Qとクランク角センサ17から
の信号によつて得られる機関回転数Nとから基本
燃料噴射量TP(=K・Q/N)を演算する。この
部分が基本制御量設定手段に相当する。
は、エアフローメータ6からの信号によつて得ら
れる吸入空気流量Qとクランク角センサ17から
の信号によつて得られる機関回転数Nとから基本
燃料噴射量TP(=K・Q/N)を演算する。この
部分が基本制御量設定手段に相当する。
ステツプ2では、各種補正係数COEFを設定す
る。
る。
ステツプ3では、機関回転数Nが増加中か否か
を判定する。
を判定する。
増加中と判定された場合はステツプ4へ進ん
で、第5図に示すように学習補正係数Klが記憶
される運転領域を区画する1つのパラメータであ
る機関回転数Nの格子軸、例えばN1〜N8の添字
番号nを1にセツトした後ステツプ5へ進んで、
実際の回転数Nを格子軸の回転数Noに所定値ΔN
(例えば50rpm)を加算した値No+ΔNと比較す
る。
で、第5図に示すように学習補正係数Klが記憶
される運転領域を区画する1つのパラメータであ
る機関回転数Nの格子軸、例えばN1〜N8の添字
番号nを1にセツトした後ステツプ5へ進んで、
実際の回転数Nを格子軸の回転数Noに所定値ΔN
(例えば50rpm)を加算した値No+ΔNと比較す
る。
そして、N≧No+ΔNの場合は、ステツプ6へ
進んで、nの値を1アツプした後、再びステツプ
5へ進んで1アツプされたnの値に対応する回転
数NoにΔNを加算した値と実回転数Nとを比較
し、N<No+ΔNとなるまでこの操作が繰り返さ
れる。
進んで、nの値を1アツプした後、再びステツプ
5へ進んで1アツプされたnの値に対応する回転
数NoにΔNを加算した値と実回転数Nとを比較
し、N<No+ΔNとなるまでこの操作が繰り返さ
れる。
N<No+ΔNになると、S7へ進んで、学習補
正係数Klを検索する運転領域の中、回転数Nの
領域をNo-≦N<Noであると決定する。
正係数Klを検索する運転領域の中、回転数Nの
領域をNo-≦N<Noであると決定する。
また、ステツプ3で増加中でない、即ち定常時
または減速中と判断された場合は、ステツプ8へ
進んでステツプ4と同様n=1とした後、S9へ
進み、今度は実回転数Nを格子軸nの回転数No
と比較する。
または減速中と判断された場合は、ステツプ8へ
進んでステツプ4と同様n=1とした後、S9へ
進み、今度は実回転数Nを格子軸nの回転数No
と比較する。
以下、N<Noとなるまでステツプ10を経てn
を1アツプした後、ステツプ9に戻り、N<No
となつたときに、ステツプ11でKlを検索する回
転数領域をNo-≦N<Noと決定する。
を1アツプした後、ステツプ9に戻り、N<No
となつたときに、ステツプ11でKlを検索する回
転数領域をNo-≦N<Noと決定する。
次に、学習補正係数Klを記憶する運転領域を
区画する他のパラメータである基本燃料噴射量
TRについても回転数Nの場合と同様にしてKlが
検索される領域を決定する。
区画する他のパラメータである基本燃料噴射量
TRについても回転数Nの場合と同様にしてKlが
検索される領域を決定する。
即ち、ステツプ12で基本燃料噴射量TPが増加
中であるか否かの判定を行い、増加中の場合はス
テツプ13でn=1とし、ステツプ14で実際のTP
をTPoと所定量ΔTPを加算した値と比較し、TP<
TPo+ΔTPとなるまではステツプ15でnを1アツ
プしてステツプ14に戻り、TP<TPo+ΔTPとなつ
たときに、ステツプ16でKl検索用のTPの領域を
TPo-1≦TP<TPoであると決定する。
中であるか否かの判定を行い、増加中の場合はス
テツプ13でn=1とし、ステツプ14で実際のTP
をTPoと所定量ΔTPを加算した値と比較し、TP<
TPo+ΔTPとなるまではステツプ15でnを1アツ
プしてステツプ14に戻り、TP<TPo+ΔTPとなつ
たときに、ステツプ16でKl検索用のTPの領域を
TPo-1≦TP<TPoであると決定する。
また、TPが増加中でない場合は、ステツプ17
でステツプ18,19を経てnを1ずつアツプしつつ
TPとTPoとを比較し、TP<TPoとなつたときに検
索領域がTPo-1≦TP<TPoであると決定する。
でステツプ18,19を経てnを1ずつアツプしつつ
TPとTPoとを比較し、TP<TPoとなつたときに検
索領域がTPo-1≦TP<TPoであると決定する。
次いで、ステツプ21へ進み、ステツプ7又はス
テツプ11で決定されたN領域と、ステツプ16又は
ステツプ20で決定されたTP領域とにより、No-1,
No,TPo-1,TPoの格子軸で囲まれる運転領域に
記憶された学習補正量Klを検索する。
テツプ11で決定されたN領域と、ステツプ16又は
ステツプ20で決定されたTP領域とにより、No-1,
No,TPo-1,TPoの格子軸で囲まれる運転領域に
記憶された学習補正量Klを検索する。
ここで、ステツプ3及びステツプ12が運転状態
変化方向判定手段の機能に相当し、ステツプ4〜
11及びステツプ13〜20までが運転領域判定手段の
機能に相当し、ステツプ21が学習補正量検索手段
に相当する。
変化方向判定手段の機能に相当し、ステツプ4〜
11及びステツプ13〜20までが運転領域判定手段の
機能に相当し、ステツプ21が学習補正量検索手段
に相当する。
ステツプ22では、バツテリ20の電圧値に基づ
いて電圧補正分TSを設定する。
いて電圧補正分TSを設定する。
ステツプ23では、λコントロール条件であるか
否かを判定する。
否かを判定する。
ここで、λコントロール条件でない、例えば高
回転、高負荷領域等の場合は、空燃比フイードバ
ツク補正係数αを前回値(又は基準値α1)にクラ
ンプした状態で、ステツプ23から後述するステツ
プ28へ進む。
回転、高負荷領域等の場合は、空燃比フイードバ
ツク補正係数αを前回値(又は基準値α1)にクラ
ンプした状態で、ステツプ23から後述するステツ
プ28へ進む。
λコントロール条件の場合は、ステツプ24〜26
でO2センサ16の出力電圧とスライスレベル電
圧とを比較して空燃比のリツチ・リーンを判定
し、積分制御又は比例積分制御により空燃比フイ
ードバツク補正係数αを設定する。この部分がフ
イードバツク補正量設定手段に相当する。具体的
に、積分制御の場合は、ステツプ24での比較によ
り空燃比=リツチと判定されたときにステツプ25
で空燃比フイードバツク補正係数αを前回値に対
し所定の積分(I)分減少させ、逆に、空燃比=リー
ンと判定されたときに、ステツプ26で空燃比フイ
ードバツク補正係数αを前回値に対し所定の積分
(I)分増大させる。比例積分制御の場合は、これに
加え、リツチ←→リーンの反転時に積分(I)と同方向
にこれにより大きな所定の比例分(P)分の増減
を行う(第6図参照)。
でO2センサ16の出力電圧とスライスレベル電
圧とを比較して空燃比のリツチ・リーンを判定
し、積分制御又は比例積分制御により空燃比フイ
ードバツク補正係数αを設定する。この部分がフ
イードバツク補正量設定手段に相当する。具体的
に、積分制御の場合は、ステツプ24での比較によ
り空燃比=リツチと判定されたときにステツプ25
で空燃比フイードバツク補正係数αを前回値に対
し所定の積分(I)分減少させ、逆に、空燃比=リー
ンと判定されたときに、ステツプ26で空燃比フイ
ードバツク補正係数αを前回値に対し所定の積分
(I)分増大させる。比例積分制御の場合は、これに
加え、リツチ←→リーンの反転時に積分(I)と同方向
にこれにより大きな所定の比例分(P)分の増減
を行う(第6図参照)。
ステツプ27では、ステツプ21で検索した学習補
正係数Klと、空燃比フイードバツク補正係数α
の基準値α1からの偏差Δαの平均値とから次式
に従つて新たな学習補正係数Kl(oew)を設定し、同
一領域の学習補正係数のデータを修正して書き換
える。
正係数Klと、空燃比フイードバツク補正係数α
の基準値α1からの偏差Δαの平均値とから次式
に従つて新たな学習補正係数Kl(oew)を設定し、同
一領域の学習補正係数のデータを修正して書き換
える。
このステツプ27が学習補正量修正手段に相当す
る。
る。
Kl(oew)←Kl+/M
(Mは定数で、M>1)
その後、ステツプ28では、燃料噴射量Tiを次式
に従つて演算する。この部分が制御量演算手段に
相当する。
に従つて演算する。この部分が制御量演算手段に
相当する。
Ti=Tp・COEF・Kl・α+TS
燃料噴射量Tiが演算されると、そのTiのパルス
幅をもつ駆動パルス信号が機関回転に同期して所
定のタイミングで出力され、電流波形制御回路4
1を介して燃料噴射弁11に与えられ、燃料噴射
が行われる。
幅をもつ駆動パルス信号が機関回転に同期して所
定のタイミングで出力され、電流波形制御回路4
1を介して燃料噴射弁11に与えられ、燃料噴射
が行われる。
このようにすれば、機関回転数Nや基本噴射量
TPが格子軸No,TPo近傍で変動しても、これら
が変化する方向に応じて学習補正係数Klを検索
する領域の格子軸の大きさにヒステリシス性をも
たせたため、隣接する学習領域と未学習領域との
間のKlの段差による空燃比のハンチングを生じ
ることを防止でき、安定した制御性が得られる。
TPが格子軸No,TPo近傍で変動しても、これら
が変化する方向に応じて学習補正係数Klを検索
する領域の格子軸の大きさにヒステリシス性をも
たせたため、隣接する学習領域と未学習領域との
間のKlの段差による空燃比のハンチングを生じ
ることを防止でき、安定した制御性が得られる。
尚、本実施例では、空燃比制御に適用したもの
について示したが、この他、アイドル回転数制御
や点火時期制御等についても適用できることは勿
論である。
について示したが、この他、アイドル回転数制御
や点火時期制御等についても適用できることは勿
論である。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、学習補
正量の検索に際して、検索される運転領域を区画
する運転状態パラメータの格子軸をパラメータが
変化する方向に応じて異ならせるようヒステリシ
ス性を持たせた構成としたため、運転状態が格子
軸の付近にあるときの制御量のハンチングを防止
でき、安定した制御性が得られるものである。
正量の検索に際して、検索される運転領域を区画
する運転状態パラメータの格子軸をパラメータが
変化する方向に応じて異ならせるようヒステリシ
ス性を持たせた構成としたため、運転状態が格子
軸の付近にあるときの制御量のハンチングを防止
でき、安定した制御性が得られるものである。
第1図は本発明の構成・機能を示すブロツク
図、第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第
3図は第2図中のコントロールユニツトのブロツ
ク回路図、第4図は制御内容を示すフローチヤー
ト、第5図は学習補正量のマツプの模式図、第6
図はO2センサ出力とフイードバツク補正量との
関係を示すタイムチヤートである。 1…機関、6…エアフローメータ、10…アイ
ドル制御弁、11…燃料噴射弁、16…O2セン
サ、17…クランク角センサ、30…コントロー
ルユニツト。
図、第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第
3図は第2図中のコントロールユニツトのブロツ
ク回路図、第4図は制御内容を示すフローチヤー
ト、第5図は学習補正量のマツプの模式図、第6
図はO2センサ出力とフイードバツク補正量との
関係を示すタイムチヤートである。 1…機関、6…エアフローメータ、10…アイ
ドル制御弁、11…燃料噴射弁、16…O2セン
サ、17…クランク角センサ、30…コントロー
ルユニツト。
Claims (1)
- 1 空燃比、アイドル回転数等の制御目標値に対
応する基本制御量を設定する基本制御量設定手段
と、機関運転状態をそのパラメータによつて複数
の領域に区画する格子軸と、これらの格子軸に囲
まれた領域毎に前記基本制御量を補正するための
学習補正量とを記憶した書き換え可能な記憶手段
と、実際の機関運転状態に基づき前記記憶手段か
ら対応する領域の学習補正量を検索する学習補正
量検索手段と、制御目標値と実際値とを比較し制
御目標値に実際値を近づけるように前記基本制御
量を補正するためのフイードバツク補正量を所定
量増減して設定するフイードバツク補正量設定手
段と、前記基本制御量設定手段で設定した基本制
御量と、前記学習補正量検索手段で検索した学習
補正量と、前記フイードバツク補正量設定手段で
設定したフイードバツク補正量とから制御量を演
算する制御量演算手段と、前記制御量に応じて作
動し、空燃比、アイドル回転数等を制御するため
の制御手段と、フイードバツク補正量の基準値か
らの偏差の平均値を学習し、これを減少させる方
向にその間の機関運転状態の領域に対応する学習
補正量を修正して書き換える学習補正量修正手段
と、機関運転状態のパラメータの変化する方向を
判定する運転状態変化方向判定手段と、前記学習
補正量検索手段により記憶手段から検索される学
習補正量を記憶した運転領域の判定を機関運転状
態のパラメータが変化する方向に応じて運転領域
を区分する格子軸が異なるようにヒステリシスを
持たせて行う運転領域判定手段と、を備えてなる
内燃機関の学習制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14389685A JPS627952A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 内燃機関の学習制御装置 |
| US06/880,556 US4763627A (en) | 1985-07-02 | 1986-06-30 | Learning and control apparatus for electronically controlled internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14389685A JPS627952A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 内燃機関の学習制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627952A JPS627952A (ja) | 1987-01-14 |
| JPH0260852B2 true JPH0260852B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=15349570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14389685A Granted JPS627952A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 内燃機関の学習制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627952A (ja) |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP14389685A patent/JPS627952A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS627952A (ja) | 1987-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |