JPH0318020B2 - - Google Patents

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JPH0318020B2
JPH0318020B2 JP60155243A JP15524385A JPH0318020B2 JP H0318020 B2 JPH0318020 B2 JP H0318020B2 JP 60155243 A JP60155243 A JP 60155243A JP 15524385 A JP15524385 A JP 15524385A JP H0318020 B2 JPH0318020 B2 JP H0318020B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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、エンジンの燃料噴射制御装置に関
し、より詳しくは、空燃比センサからのフイード
バツク制御に加え、前記フイードバツク制御値に
基づいて記憶更新された学習値による補正を行う
学習制御を行なうようにした燃料噴射制御装置に
関するものである。
(従来技術) 近時、エンジン、特に自動車用のエンジンにあ
つては、運転状態に応じて設定された領域で、
O2センサ等の空燃比センサからのフイードバツ
ク信号に基づいて燃料噴射量をフイードバツク制
御するようにしたものが多くなつているが、この
種の装置において、フイードバツク領域における
フイードバツク補正をオープンループ制御領域に
反映させる、つまりフイードバツク領域からオー
プンループ制御領域への移行時に、フイードバツ
ク補正を加えた状態で移行させることにより、過
渡応答性を高め、また個体差による空燃比変動を
抑えるようにしたものが提案されている(特公昭
58−40010号公報参照)。
ところで、前述したフイードバツク制御では応
答性に限界があることから、フイードバツク制御
に学習制御を加えることが検討され初めている。
すなわち、エンジン運転状態に応じて決定される
基本燃料噴射量に対し、空燃比センサからのフイ
ードバツク信号に基づいて決定されるフイードバ
ツク補正値と、例えば該フイードバツク補正値に
基づいて決定された値を記憶した学習値とにより
最終的な燃料噴射量を決定するとともに、この学
習値をフイードバツク制御の実行に応じて記憶更
新させて、更新回数が進むにつれて学習値による
補正を適正化し、これによりフイードバツク補正
量を減少させて燃料噴射制御の応答性を高めるも
のである。
このような学習制御を加えた燃料噴射制御装置
においても、前述したように、フイードバツク領
域からオープンループ制御領域への過渡応答性あ
るいは個体差による空燃比変動を抑えることが好
ましい。
(発明の解決しようとする問題点) しかしながら、従来のように、フイードバツク
補正を加えた状態でオープンループ制御領域へ移
行させた場合には、以下の問題が生ずることとな
る。
すなわち、学習値は学習回数毎に更新され、順
次適正化される一方で、フイードバツク補正の寄
与率は低下することから、このようなフイードバ
ツク補正を加えてオープンループ制御領域へ移行
させたとしても、さしたる効果が期待できない。
加えて、フイードバツク領域での外乱による空
燃比変動の影響が、そのままオープンループ制御
領域における空燃比制御に影響を与える結果とな
る。
本発明は、上述の点を勘案してなされたもの
で、その技術的課題とするところは、学習制御を
加えた燃料噴射制御装置において、フイードバツ
ク領域からオープンループ制御領域への過渡応答
性を高めると共に個体差による空燃比変動を抑え
るようにしたエンジンの燃料噴射制御装置を提供
することにある。
(問題点を解決するための手段、作用) 本発明は、運転状態に応じて区分された、空燃
比制御のオープンループ制御領域とフイードバツ
ク領域とを有し、フイードバツク領域では学習制
御をも行なうようにした燃料噴射制御装置を前提
として、フイードバツク領域からオープンループ
制御領域への移行に際し、基本燃料噴射量に対す
るオープンループ制御領域における補正として、
移行直前の補正量であるフイードバツク補正値と
学習値とを加えた補正値を設定するようにし、こ
れによつて移行前の補正量を、そのまま、オープ
ンループ制御領域に反映させるようにしたもので
ある。
具体的には、第1図に示すように、フイードバ
ツク領域からオープンループ制御領域への移行を
判別する移行判別手段と、該移行判別手段からの
出力を受け、移行後のオープンループ制御領域に
おける燃料噴射量の補正として、移行直前のフイ
ードバツク補正値および学習値を加算した補正値
を設定する補正値設定手段とを設ける構成とし、
オープンループ制御領域への移行直後から、フイ
ードバツク制御領域でなされていた制御による補
正値を継続して補正値とすることとしたものであ
る。
(実施例) 第2図において、1はエンジン本体で、エンジ
ン本体1には、エンジン本体1内に嵌挿されたピ
ストン2で燃焼室4が画成され、燃焼室4には吸
気ポート6および排気ポート8が開口すると共
に、吸気ポート6には吸気弁10が配設され、排
気ポート8には排気弁12が配設されている。
ピストン2は連接棒14を介して出力軸16に
連結され、ピストン2の往復動に伴つて出力軸1
6が回転駆動される。そして、上記吸気弁10と
排気弁12とは、出力軸16の回転に同期して、
周知のタイミングで開閉動がなされる。
吸気ポート6に連なる吸気通路18には、上流
側から、吸入空気を浄化するエアクリーナ20、
吸入空気量を計測するエアフロメータ22、吸入
空気量を制御するスロツトルバルブ24、吸気通
路18内に燃料を供給する燃料噴射弁26が配設
され、排気ポート12に連なる排気通路28に
は、O2センサ等の排気ガス中の酸素濃度を検出
する空燃比センサ30の他、図示を省略した触媒
装置、消音器等が配設されている。図中、31は
点火プラグである。
エアクリーナ20で浄化された吸入空気は、そ
の空気量がエアフロメータ22で計測された後、
燃料噴射弁26からの噴射燃料との混合気となつ
て燃焼室4に充填され、燃焼室4内の燃焼ガスは
排気通路28を通つて大気に排出される。
上記燃料噴射弁26は、燃料供給管32を介し
て燃料タンク34に接続され、燃料供給管32に
は、燃料ポンプ36と燃料フイルタ38とが配設
されて、燃料タンク34内の燃料が燃料噴射弁2
6に圧送される。そして余剰燃料はリターン管4
0を通つて燃料タンク34に環流され、リターン
管40には燃圧レギユレータ42が配設されて、
これにより燃料噴射弁26に対して所定圧の燃料
が供給されるようになつている。燃料噴射弁26
から噴射される燃料噴射量は、コントロールユニ
ツト44からの出力信号のパルス幅によつて制御
される。
コントロールユニツト44には、空燃比センサ
30からのフイードバツク信号S1、エアフロメー
タ22からの吸入空気信号S2、回転数センサ46
からのエンジン回転数信号S3等が入力され、これ
ら情報に基づいて空燃比(A/F)制御、つまり
燃料噴射弁26から噴射される燃料噴射量の制御
がなされる。
コントロールユニツト44による燃料噴射制御
装置の概様を説明すれば、運転状態に応じて、例
えばエンジン回転数と負荷に基づいて、第3図に
示すように、アイドル領域、ノーロードライン
(N、L)より下の減速領域、フイードバツク領
域、高負荷領域とに区分され、それぞれの領域に
応じた燃料噴射量の補正がなされるようになつて
いる。すなわち、吸入空気量とエンジン回転数に
基づいて基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間
τEI)が決定され、この基本燃料噴射量に対して
各種補正を加えることにより最終的な燃料噴射量
(燃料噴射時間T)が算出され、この燃料噴射量
に対応するパルス幅を備えた信号が燃料噴射弁2
6に出力される。基本燃料噴射量に対する補正と
して、フイードバツク領域では、O2センサ30
からのフイードバツク信号に基づくフイードバツ
ク補正が加えられ、他の領域では、各領域毎に設
定されたゾーン補正を加えるオープンループ制御
となつている。
上記フイードバツク領域においては、フイード
バツク領域をエンジン回転数と基本燃料噴射時間
τELに基づいて細分化した複数の学習ゾーンが設
定されて、各学習ゾーン毎に、フイードバツク補
正値に基づいて決定される学習値が記憶更新され
る。
フイードバツク領域における燃料噴射時間T
は、以下の式に基づいて演算される。
T=τEL×CAIR×(1+CFB+CLC) +τBAT ……(1) ここに τEL:基本燃料噴射時間 CAIR:吸気温補正 CFB:フイードバツク補正 CLC:学習補正 τBAT:無効噴射時間 また、フイードバツク補正CFBの制御利得値
(P・I値)は、下記の式に基づいて決定される。
CFB =F(P・I) P=K×PO I=K×IO ここに、 PO:スキツプ幅初期値 Io:積分率初期値 であり、係数Kは、第4図に示すように、学習回
数NCLの増加に伴つて小とされる。このことか
ら、制御利得値(P・I値)は学習回数NLCが
進むにつれて小に設定されることとなる。
学習値CLC及びフイードバツク補正値CFBは、
ここでは、第4図に示すように各区間毎(n=
1,n=2)にサンプリングしたフイードバツク
補正値CFBの最大値CFBMAXと最小値
CFBMINとから、下記の式に基づいて、学習回
数毎に更新される。
CLCj+1=CLCj+{1/4oi=1 (CFBMAX+CFBMIN)/2n-i+1} ……(2) CFBj+1=CFBj−{1/4oi=1 (CFBMAX+CFBMIN)/2n-i+1} ……(3) ここにj:学習値の記憶更新回数である。
このことから、学習回数NLCが進むにつれ、
学習値によつて基本燃料噴射時間(τEL)が漸次
適正化され、これに伴なつて、フイードバツク制
御の寄与率が減少し、フイードバツク制御の応答
性は次第に優れたものとなる。
一方、オープンループ制御領域においては、下
記の式に基づいて燃料噴射時間Tが算出される。
T=τEL×CAIR×(1+CACC+CZone+
CFBO+CLCO)+τBAT ここに、 τEL:基本燃料噴射時間 CAIR:吸気温補正 CACC:加速時補正 CZone:ゾーン補正 τBAT:無効噴射時間 CFBO:フイードバツク領域からオープンル
ープ制御領域への移行直前のフイードバツク補正
値 CLCO:フイードバツク領域からオー
プンループ制御領域への移行直前の学習値 すなわち、オープンループ制御領域での燃料噴
射制御において、基本燃料噴射量(基本燃料噴射
時間τEL)に対する補正として、フイードバツク
領域からオープンループ制御領域への移行直前の
フイードバツク補正値CFBOと学習値CLCOとを
加算した補正が加えられて燃料噴射制御がなされ
る。
このことから、オープンループ制御領域移行後
にあつても、燃料噴射量に対する補正として、移
行直前のフイードバツク補正CFBOと学習補正
CLCOが引き続いてなされるため、特に加速時に
あつては、燃料噴射の増量制御の応答性が向上す
ることとなる。また、減速時にあつては、空燃比
の変動が抑えられることとなる。そしてオープン
ループ制御領域における燃料噴射制御において
も、学習値CLCOが反映することから個体差によ
る空燃比変動が抑えられることとなる。また、学
習値CLCが十分に最適化されていないとき、つ
まりフイードバツク領域での学習制御が十分に進
んでいないときには、フイードバツク補正値
CFBがこれを補完することになるため、学習制
御の進行度合に係りなく、オープンループ制御領
域での燃料噴射量の制御を最適化することが可能
となる。
上記燃料噴射制御の一例をフローチヤートに基
づいて詳しく説明する。尚、このフローチヤート
においては、オープンループ制御領域として、減
速領域を挙げたものとなつている。
先ず、ステツプS1で諸条件のデータ入力が行
なわれ、次のステツプS2でエンジン回転数と負
荷に基づく、フイードバツク領域の判別がなされ
る。
フイードバツク領域内にある場合には、ステツ
プS3へ移行し、フイードバツク実行条件が成立
しているか否かが判別される。フイードバツク実
行条件としては、例えば エンジン冷却水温度TW>60℃ 吸入空気量≧シリンダ行程容量の10% エンジン回転数に対する吸気量が高負荷領域
および減速燃料カツト領域以外であること。
O2センサ30が活性であること。
上記フイードバツク実行条件が成立している場
合には、ステツプS4に移行して、O2センサ3
0からの出力信号に基づくフイードバツク制御が
漸次小に設定し直される制御利得値(P・I値)
に基づいて行なわれる。
そして、次のステツプS5で学習条件、例えば
前記フイードバツク制御条件成立後2秒以上経過
したか否かが判別され、このような学習条件が成
立している場合には、フイードバツク補正値
CFBのサンプリングの後、前記2,3式に基づ
くフイードバツク補正値CFB、学習値CLCの算
出、更新がなされ(ステツプS6、ステツプS
7)、次のステツプS8で、前記1式に基づく燃
料噴射時間Tの演算、燃料噴射時間Tに対応する
パルス幅を備えた信号が燃料噴射弁26に出力さ
れる。
フイードバツク領域外あるいはフイードバツク
実行条件不成立の場合には、ステツプS2あるい
はステツプS3からステツプS9へ移行して、オ
ープンループ制御領域にあるか否かの判別がなさ
れる。ここでは、オープンループ制御領域とし
て、減速運転領域が挙げられているので、ノーロ
ードライン(第3図中、N、C)を横切つたか否
かに基づいて判別され、減速運転領域である場合
にはステツプS10へ移行し、ステツプS10で
移行直前のフイードバツク補正値CFBO、学習値
CLCOが前記2,3式に基づいて算出された後、
ステツプS11で燃料噴射時間Tの演算、出力が
なされる。この燃料噴射時間Tは前述したよう
に、フイードバツク補正値CFBO、学習値CLCO
による補正が加えられており、減速運転領域にお
ける燃料噴射時間Tに対してフイードバツク補正
値CFBO、学習値CLCOを反映することによつ
て、第6図に示すように、領域移行に伴う空燃比
の変動が抑えられることとなる。すなわち、減速
運転領域における空燃比制御の精度を向上するこ
とができる。
オープンループ制御領域にない場合には、ステ
ツプS9からステツプS12へ進んでフイードバ
ツク補正値CFB、学習値CLCがクリアされ、フ
イードバツク補正値CFB、学習値CLCを含まな
い式に基づいて燃料噴射量Tの演算出力がなされ
る(ステツプS13)。
以上、本発明の一実施例を説明したが、コント
ロールユニツト44をマイクロコンピユータで構
成する場合には、アナログ式、デジタル式のいず
れであつてもよい。また、上記オープンループ制
御領域としては減速運転の他、加速、全開運転を
含むものである。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、オープンループ制御領域における燃料噴射制
御に、オープンループ制御領域への移行直前のフ
イードバツク補正値、学習値が反映されるため、
移行時の応答性を向上しうると共に、個体差によ
る空燃比変動を抑えることができる。フイードバ
ツク領域での学習制御の進行度合に係りなく、オ
ープンループ制御領域での燃料噴射量の制御を適
性化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図、 第2図は本発明の一実施例における全体系統
図、 第3図はエンジン回転数とエンジン負荷とで区
分される制御領域を示す領域説明図、 第4図はO2センサからのフイードバツク補正
信号とフイードバツク補正との関係及びフイード
バツク補正の算出に用いられる係数Kと学習回数
との関係を示す説明図、 第5図は本発明の一制御例を示すフローチヤー
ト、 第6図は本発明の効果を示す説明図である。 1……エンジン本体、26……燃料噴射弁、3
0……O2センサ、44……コントロールユニツ
ト、ステツプS9……移行判別手段、ステツプS
10……補正値設定手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 運転状態に応じて空燃比のオープンループ制
    御領域と、運転状態によつて決定される基本燃料
    噴射量に対して、空燃比センサからの出力信号に
    基くフイードバツク補正を加えるフイードバツク
    領域とを有し、 該フイードバツク領域では、前記フイードバツ
    ク補正に応じて記憶更新される学習値に基づいて
    上記基本燃料噴射量を補正する学習制御を行なう
    ようにしたエンジンの燃料噴射制御装置におい
    て、 前記フイードバツク領域からオープンループ制
    御領域への移行を判別する移行判別手段と、 該移行判別手段からの出力を受け、移行後のオ
    ープンループ制御領域における燃料噴射量を移行
    直前のフイードバツク補正値および学習値に応じ
    た値で補正する補正手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの燃料噴
    射制御装置。
JP60155243A 1985-07-16 1985-07-16 エンジンの燃料噴射制御装置 Granted JPS6217336A (ja)

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