WO2007020748A1 - 燃料噴射制御システム - Google Patents

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Kazumi Yamaguchi
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Definitions

  • the present invention relates to a multi-injection fuel injection control system, and more particularly to a fuel injection control system in which an appropriate command can be obtained before and after learning a correction amount.
  • the fuel injection control system is based on the current engine control parameters. Determine the command injection quantity and number of injections that the fuel injection means should inject. At that time, in order to reduce the complexity of calculation, it is common to store the command injection amount to be injected by the fuel injection means in accordance with engine control parameters in a command storage means called a map.
  • the map stores the command injection amount that the fuel injection means should inject in accordance with the engine control parameter. The command injection amount can be obtained by referring to the map based on the engine control parameters.
  • the fuel injection control system appropriately performs a preliminary injection called pilot injection or after injection before and after the main injection instead of injecting the entire command injection amount to be injected only once in one combustion cycle. Do. This is called multi-injection.
  • the command injection amount is divided into multiple injections.
  • Command storage means that maps the injection pattern (command injection amount and number of injections) is called a multi-injection pattern map.
  • the command injection amount is given by the energization time.
  • the ratio of the injection amount to the energization time varies depending on the individual fuel injection means (individual difference), so the actual injection amount actually injected by the fuel injection means is in accordance with the command injection amount. Correction is required for each cylinder.
  • the command injection amount is set so that the actual injection amount actually injected by the fuel injection means is equal to the command injection amount. After learning, the command injection amount is corrected with the learned correction amount. Since the command injection amount is given by the energization time, the correction amount is also given by the energization correction time that shortens or extends the energization time of the command injection amount.
  • the learned correction amount is stored in a nonvolatile memory.
  • the learned correction amount is retained even after the power is turned off, and the stored correction amount can be used without learning again when the power is turned on next time.
  • the fuel injection control system has a target of the engine speed (hereinafter referred to as the actual engine speed! /, U) that the engine is actually rotating during idle operation.
  • the target engine speed In order to match the engine speed (hereinafter referred to as the target engine speed), the deviation between the target engine speed and the actual engine speed is multiplied by a proportional coefficient (hereinafter referred to as the idle feedback coefficient) and fed back.
  • the target engine speed is corrected so that the actual engine speed approaches the target engine speed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-11511
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-8908
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-16486
  • the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map are the same before and after learning the correction amount.
  • the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map are created on the assumption that the injection is performed accurately (the actual injection amount is the same as the command injection amount). In other words, it matches the state after learning. Therefore, the fact that the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map are the same before and after learning the correction amount means that the injection is not performed accurately (the actual injection amount is not in accordance with the command injection amount).
  • the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map premised on after learning are used.
  • the engine may stop or oscillate (the engine speed may fluctuate without being stable). On the other hand, if the feedback amount is too small, it takes time for the engine speed to stabilize at the target value.
  • an object of the present invention is to provide a fuel injection control system that solves the above-described problems and can obtain an appropriate command before and after learning the correction amount.
  • the present invention is based on command storage means for storing the command injection amount and the number of injections to be injected by the fuel injection means in response to engine control parameters, and current engine control parameters.
  • the command injection amount determining means for determining the command injection amount and the number of injections with reference to the command storage means, and the command injection amount so that the actual injection amount actually injected by the fuel injection means is equal to the command injection amount.
  • the command storage means is for learning before the learning before the correction amount learning means learns the correction amount.
  • the pre-command and the post-learning command for after learning after the correction amount learning means learns the correction amount are stored, and the command injection amount determining means refers to the pre-learning command before learning. After learning It is intended to refer to the instruction for later learning.
  • the average number of injections in the pre-learning command for the same engine control parameter may be smaller than the average number of injections in the post-learning command.
  • [0017] By comparing the target target engine speed with the actual engine speed at idle, multiplying the deviation by a proportional coefficient to determine the feedback amount, and superimposing the feedback amount on the command injection amount And an idle feedback means so that the actual engine speed approaches the target engine speed, and the idle feedback means includes a pre-learning proportional coefficient for pre-learning and a pre-learning proportional for post-learning.
  • a post-learning proportional coefficient larger than the coefficient may be stored, the pre-learning proportional coefficient may be used before learning, and the post-learning proportional coefficient may be determined after learning.
  • the correction amount learning unit stores in the memory whether or not learning is performed together with the learned correction amount, and determines that learning has been performed based on the data regarding the learned power. In some cases, learning is not performed, and the command injection amount determination means determines whether it is before learning or after learning based on the data on whether or not learning has been performed.
  • Re-learning determination means for determining whether or not the power has become, and when the re-learning determination means determines that the re-learning condition is satisfied, the data before learning is stored in the state before learning.
  • a pre-learning means for returning the correction amount learning means and the command injection amount determining means before learning.
  • the present invention exhibits the following excellent effects.
  • FIG. 1 is a block configuration diagram of a fuel injection control system showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a specific example of command storage means used in the present invention.
  • (A) is a map before learning
  • (b) is a map after learning.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a feedback amount determination process performed by idle feedback means used in the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a control flow in the fuel injection control system of the present invention.
  • the fuel injection control system 1 stores the command injection amount and the number of injections that the fuel injection means 2 should inject during the combustion cycle corresponding to the engine control parameter.
  • the command storage means 3 for determining the command injection amount and the number of injections with reference to the command storage means 3 based on the current engine control parameters, and the fuel injection means 2 are actually In the fuel injection control system 1 provided with the correction amount learning means 5 for learning the correction amount for the command injection amount so that the actual injection amount to be injected is equal to the command injection amount
  • the command storage means 3 is Pre-learning command for before learning, which is before the correction amount learning means 5 learns the correction amount, and after learning for after learning, after the correction amount learning means 5 has learned the correction amount.
  • Command and memorize the command Determining means 4 are those at the time before learning with reference to the command for pre-learning, and sometimes to refer to a post-training instruction after learning.
  • the engine control parameter is a combination of any number of publicly known quantities that have been input to the fuel injection control system 1, such as engine speed, engine torque, accelerator opening, air fuel ratio, exhaust gas recirculation amount. However, for the sake of simplicity, only the engine speed and torque will be described here as an example.
  • the fuel injection means 2 may use various fuel injection means in which the injection amount is substantially proportional to the energization time, but here, a solenoid-type indicator that opens and closes the valve of the injection nozzle with a solenoid.
  • the correction amount learning means 5 is a well-known one, and the command injection amount determined by the command injection amount determination means 4 to the fuel injection means 2 for the injection cylinder indicated by the cam angle sensor (not shown). And the engine speed of the injection cylinder indicated by the engine speed sensor (not shown) can be compared to estimate the excess or deficiency of the actual injection amount in the fuel injection means 2 to obtain the correction amount.
  • the command storage means 3, the command injection amount determination means 4, the correction amount learning means 5, the idle feedback means 7 and the learning pre-return means 9 to be described later are provided by software in an engine control computer called ECU6. Realized.
  • the command storage means 3 is divided into a pre-learning map 3a for storing pre-learning commands and a post-learning map 3b for storing post-learning commands.
  • Each map is a multi-injection pattern map that stores the command injection amount, the number of injections, the injection amount pattern, the injection timing, and the injection interval.
  • the number of injections will be described as an example for simplicity.
  • the fuel injection control system 1 compares the target engine speed with the actual engine speed, and determines a feedback amount by multiplying the deviation by a proportional coefficient (idle feedback coefficient). In addition, the feedback amount is superimposed on the command injection amount, so that the actual engine speed approaches the target engine speed, and the idle feedback means 7 is provided.
  • a proportional coefficient idle feedback coefficient
  • the pre-learning proportionality factor for learning and a relatively large post-learning proportionality factor for after learning are stored, the pre-learning proportionality factor is used before learning, and the post-learning proportionality after learning. The coefficient is used to determine the amount of feedback!
  • the correction amount learning means 5 stores the learned correction amount in the nonvolatile memory 8 when learning is completed and also indicates data that has been learned (for example, learning) Stored in the non-volatile memory 8 and learning is not performed while the learned flag is present.
  • the command injection amount determining means 4 and the idle feedback means 7 It is determined whether it is after learning.
  • the method for storing the learned power / non-power as data is not limited to the learned flag.
  • the learning value is represented by a 2-digit hexadecimal number, the learning value should be set to "FF" in an unlearned state! If the learning value is read and the value is 'FF', it can be determined that it has not been learned.This method does not require a learned flag, so it can save memory space. it can.
  • the fuel injection control system 1 has re-learning determination means (not shown) for determining whether or not a re-learning condition set in advance is satisfied. When it is determined that the learning condition has been met, the correction amount learning means 5 and the command injection amount determination means 4 are returned to the pre-learning state by setting the data indicating whether learning has been completed or not to the state before learning. There is a reverse means 9.
  • the non-volatile memory 8 can be configured with an EEPROM, a flash memory, or the like.
  • FIG. 2 (a) shows a pre-learning map
  • FIG. 2 (b) shows a post-learning map.
  • Desired engine torque If the column located in the column of the desired engine speed (rpm) is referred to, the number of injections (times) stored in that column can be read out. If the engine torque is at an intermediate value between the rows and columns of these maps, the engine torque and the power to refer to the map by rounding the engine speed to the row and column values, and the engine torque
  • the number of injections may be obtained by an approximate expression based on the value values in the columns on both sides of the gin rotation speed.
  • the number of injections in the pre-learning map is smaller than or equal to the number of injections in the post-learning map. That is, the number of injections in the pre-learning command for the same engine control parameter is smaller than the number of injections in the post-learning command. That is, the average value of the injection amount in the map, more specifically, the average value of the number of injections of the map during normal operation in which learning is performed is smaller than the average value of the number of injections of the map after learning. The reason will be described with an example.
  • the number of injections before learning is made smaller. For example, if only one injection is used in the previous example, the actual injection amount is only lm m 3 more than the command injection amount in one combustion cycle. Therefore, idle operation can be maintained. Since the idling operation can be maintained, the correction amount can be learned at the idling time.
  • FIG. 3 shows an equivalent circuit of the feedback amount determination process performed by the idle feedback means 7.
  • This equivalent circuit includes a comparator 31 that compares the target engine speed with the actual engine speed, a pre-learning coefficient unit 32 that stores a pre-learning proportional coefficient, and a post-learning coefficient that stores a post-learning proportional coefficient. And a switch 34 that switches the read values of these two memories before and after learning and outputs them as a feedback amount.
  • the proportional coefficient for before learning is relatively small, whereas the proportional coefficient for after learning is relatively large.
  • the engine does not stop before learning, that is, the ability to emphasize engine stability.
  • the proportionality factor is large, when the deviation between the target engine speed and the actual engine speed is large, the feedback amount becomes very large, and the force proportionality factor that can cause the engine to stop is small. Can be avoided.
  • FIG. 4 shows a control flow. The operation of the fuel injection control system will be described below according to this flow.
  • step S1 the ECU 6 reads the learned flag stored in the nonvolatile memory 8 and stores it in the work area in the ECU 6. Note that when the ECU 6 is shipped, the learned flag is 0 (clear).
  • step S3 the command injection amount determination means 4 determines the command injection amount and the number of injections with reference to the pre-learning map.
  • the idle feedback means 7 determines the feedback amount using the pre-learning proportionality coefficient and calculates the target engine speed.
  • the command injection amount can be calculated using the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map that have been optimized when the injection before learning is not performed accurately (the actual injection amount does not match the command injection amount). The correction amount for the injection amount is obtained.
  • step S4 the ECU 6 determines whether or not learning by the correction amount learning means 5 has been completed. If no, jump to step S6.
  • the correction amount learning means 5 sets a specific engine speed with respect to the ideal fuel injection quantity, and determines the indicated fuel injection quantity at which the engine speed stabilizes at the specific engine speed as the ideal fuel injection quantity. As soon as you finish learning! / ⁇ .
  • step S6 the ECU 6 determines whether or not the idling key is off. This is because the memory cannot be backed up when the power is turned off, so the memory is backed up when the ID key is off. If NO, the idance key is on, so it is known that the engine is running and the process returns to step S2. If YES, the idling key is off and the engine operation has been stopped. Therefore, in step S8, the ECU 6 stores the learned flag in the work area in the ECU 6 in the nonvolatile memory 8 to prepare for power off.
  • step S9 the command injection amount determining means 4 determines the command injection amount and the number of injections with reference to the post-learning map.
  • the idle feedback means 7 determines the feedback amount using the post-learning proportionality coefficient, and calculates the target engine speed.
  • the command injection amount is obtained using the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map that are optimized in the state where the injection after learning is accurately performed (the state where the actual injection amount is the same as the command injection amount), or the command injection amount A correction amount for the amount is obtained.
  • step S10 the deterioration determination of the fuel injection means 2 by the learning pre-return means 9 is performed. Specifically, when the deterioration determination variable exceeds a predetermined determination reference value, it is determined that the fuel injection means 2 has deteriorated (the state has changed to the extent that relearning is necessary). Degradation determination variables include the idle feedback integral term and the vehicle mileage. In addition, it is possible to detect variations in idle speed, detect variations in correction values among cylinders, and use the magnitude of these variations as a deterioration determination variable. In addition, when the fuel injection means 2 is replaced or when a part (pump, ECM, etc.) that affects the fuel injection system is replaced, re-learning is necessary. It is possible to input information that conveys the event to, and if this information is determined!
  • the command injection amount is set using an idle feedback coefficient or a multi-injection pattern map optimized in that state.
  • the idle feedback coefficient and the multi-injection pattern map optimized in that state are used. It is used to determine the command injection amount or to obtain a correction amount for the command injection amount. That is, an appropriate command can be obtained from the command injection amount determining means 4 and the idle feedback means 7 before or after learning.
  • the idle feedback means 7 uses a relatively small pre-learning proportional coefficient before learning and uses a relatively large post-learning proportional coefficient after learning, the engine rotation stability is maintained before learning. After learning, rapid convergence to an appropriate value of engine speed can be expected.
  • the pre-learning return means 9 determines the deterioration of the fuel injection means 2, clears the learned flag, and returns the various controls to the time before learning, the correction amount corresponding to the deterioration of the fuel injection means 2 can be re-learned. Will be.

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Abstract

補正量の学習前も学習後も適正な指令が得られる燃料噴射制御システムを提供する。指令記憶手段３は補正量学習手段５が補正量を学習する前である学習前時のための学習前用指令と補正量学習手段５が補正量を学習した後である学習後時のための学習後用指令とを記憶し、指令噴射量決定手段４は学習前時には学習前用指令を参照し、学習後時には学習後用指令を参照する。

Description

明 細 書
燃料噴射制御システム
技術分野
[0001] 本発明は、マルチ噴射式の燃料噴射制御システムに係り、補正量の学習前も学習 後も適正な指令が得られる燃料噴射制御システムに関する。
背景技術
[0002] ディーゼルエンジンの気筒ごとに燃料噴射手段を設け、燃料噴射手段への通電時 間を制御して噴射量を制御する場合、燃料噴射制御システムは、現在のエンジン制 御パラメータに基づいて、燃料噴射手段が噴射するべき指令噴射量及び噴射回数 を決定する。その際、計算の煩雑さを軽減するために、エンジン制御パラメータに対 応して燃料噴射手段が噴射するべき指令噴射量をマップと呼ばれる指令記憶手段 に記憶するのが一般的である。マップにはエンジン制御パラメータに対応して燃料噴 射手段が噴射するべき指令噴射量を記憶しておく。エンジン制御パラメータに基づ いてマップを参照すれば指令噴射量が得られる。
[0003] 燃料噴射制御システムは、 1燃焼サイクルに 1度だけ、噴射するべき指令噴射量の 全量を噴射するのではなぐパイロット噴射あるいはアフター噴射と呼ばれる予備的 な噴射をメイン噴射の前後に適宜回数行う。これをマルチ噴射と呼ぶ。マルチ噴射で は指令噴射量を複数回に分けて噴射することになる。その噴射パターン (指令噴射 量及び噴射回数)をマップ化した指令記憶手段をマルチ噴射パターンマップと呼ぶ
[0004] 噴射量が通電時間に比例するという基本原理から、指令噴射量は通電時間で与え られる。しかし、実際には、燃料噴射手段の個体により噴射量と通電時間との比にば らつき (個体差)があるので、燃料噴射手段が実際に噴射する実噴射量が指令噴射 量通りになるよう気筒ごとに補正が必要となる。
[0005] 必要な補正量は燃料噴射手段の個体により異なるが、同じ燃料噴射手段の個体に おいて必要な補正量が短時間のうちに大きく変動することはない。そこで、従来は、 燃料噴射手段が実際に噴射する実噴射量が指令噴射量通りになるよう指令噴射量 に対する補正量を学習し、学習後はその学習した補正量で指令噴射量を補正するよ うになつている。指令噴射量が通電時間で与えられるので、補正量も指令噴射量の 通電時間を短縮したり延長したりする通電補正時間で与えられる。
[0006] 学習した補正量は不揮発性メモリに記憶しておく。これにより、電源オフ後も学習し た補正量が保持され、次に電源オンしたときには、再度の学習をすることなぐ記憶し てある補正量を用いることができる。
[0007] また、燃料噴射制御システムは、アイドル運転時に、実際に今エンジンが回転して V、るエンジン回転数 (以下、実エンジン回転数と!/、う）を該燃料噴射制御システムが 目標として 、るエンジン回転数 (以下、目標エンジン回転数と 、う）に合わせるために 、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に比例係数 (以下、アイドルフィ ードバック係数という）を掛けてフィードバック量を決定し、そのフィードバック量を指 令噴射量に重畳することにより、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に近づくよ うに目標エンジン回転数に補正をかけて 、る。
[0008] 特許文献 1 :特開 2004— 11511号公報
特許文献 2 :特開 2000— 8908号公報
特許文献 3 :特開 2005— 16486号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 従来の燃料噴射制御システムでは、アイドルフィードバック係数やマルチ噴射パタ ーンマップは補正量の学習前も学習後も同じである。し力し、アイドルフィードバック 係数やマルチ噴射パターンマップは、当然、噴射が正確に行われる状態 (実噴射量 が指令噴射量通りである状態)を前提として作製されている。つまり、学習後の状態 に合わせてある。従って、アイドルフィードバック係数やマルチ噴射パターンマップが 補正量の学習前も学習後も同じであるということは、噴射が正確に行われない状態（ 実噴射量が指令噴射量通りでない状態)である学習前に、学習後を前提としたアイド ルフィードバック係数やマルチ噴射パターンマップが使われて 、ると 、うことである。
[0010] 従来、このために、アイドリングノヽンチングゃ気筒間変動が起きていた。アイドリング ハンチングや気筒間変動が起きると、学習ができなくなってしまう。 [0011] 逆に、学習前の噴射が正確に行われない状態に合わせたアイドルフィードバック係 数やマルチ噴射パターンマップを仮に作製したとしても、今度は、このようなアイドル フィードバック係数やマルチ噴射パターンマップを噴射が正確に行われる状態となつ た学習後に使用してしまうと、学習した意味が半減してしまう。
[0012] また、アイドル運転時に極端に大きなフィードバック量が与えられると、エンジンが停 止または発振 (エンジン回転数が安定せずふらつくこと)する場合がある。反面、フィ ードバック量が小さすぎると、エンジン回転数が目標値に安定するのに時間がかかる
[0013] また、同じ燃料噴射手段の個体において必要な補正量が短時間のうちに大きく変 動することはな!/ヽと前述したが、燃料噴射手段の寿命等の長!ヽスパンでは燃料噴射 手段の状態が変化することが考えられる。従って、学習した補正量を不揮発性メモリ に記憶して延々と使い続けると、燃料噴射手段の状態と補正量とが整合しなくなるこ とがある。
[0014] そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、補正量の学習前も学習後も適正な 指令が得られる燃料噴射制御システムを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0015] 上記目的を達成するために本発明は、エンジン制御パラメータに対応して燃料噴 射手段が噴射するべき指令噴射量及び噴射回数を記憶する指令記憶手段と、現在 のエンジン制御パラメータに基づいて上記指令記憶手段を参照して指令噴射量及 び噴射回数を決定する指令噴射量決定手段と、上記燃料噴射手段が実際に噴射す る実噴射量が指令噴射量通りになるよう指令噴射量に対する補正量を学習する補正 量学習手段とを備えた燃料噴射制御システムにお!、て、上記指令記憶手段は上記 補正量学習手段が補正量を学習する前である学習前時のための学習前用指令と上 記補正量学習手段が補正量を学習した後である学習後時のための学習後用指令と を記憶し、上記指令噴射量決定手段は学習前時には学習前用指令を参照し、学習 後時には学習後用指令を参照するものである。
[0016] 同じエンジン制御パラメータに対する学習前用指令における平均噴射回数は学習 後用指令における平均噴射回数に比べて小さい値であってもよい。 [0017] アイドル時に、目標とする目標エンジン回転数と実エンジン回転数とを比較し、その 偏差に比例係数を掛けてフィードバック量を決定し、そのフィードバック量を指令噴 射量に重畳することにより、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に近づくように アイドルフィードバック手段を有し、該アイドルフィードバック手段は、学習前時のため の学習前用比例係数と学習後時のための前記学習前用比例係数より大きい学習後 用比例係数とを記憶し、学習前時には学習前用比例係数を用い、学習後時には学 習後用比例係数を用いてフィードバック量を決定してもよい。
[0018] 上記補正量学習手段は、学習が終了したときその学習した補正量と共に学習済み か否かをメモリに記憶し、この学習済み力否かのデータに基づいて学習済みであると 判断したときには学習を行わず、上記指令噴射量決定手段は、この学習済みか否か のデータに基づいて学習前時か学習後時かを判定するものとし、さらに、あらかじめ 設定されて 、る再学習条件となった力否かを判定する再学習判定手段を有し、上記 再学習判定手段が再学習条件となったことを判定した際には、上記学習済みか否か のデータを学習前の状態にすることで上記補正量学習手段及び上記指令噴射量決 定手段を学習前時に戻す学習前戻し手段を設けてもょ 、。
発明の効果
[0019] 本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
[0020] (1)補正量の学習前も学習後も適正な指令が得られる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態を示す燃料噴射制御システムのブロック構成図で ある。
[図 2]図 2は、本発明に用いる指令記憶手段の具体例を示すものであり、（a)は学習 前マップ、（b)は学習後マップの図である。
[図 3]図 3は、本発明に用いるアイドルフィードバック手段が行うフィードバック量決定 処理の等価回路図である。
[図 4]図 4は、本発明の燃料噴射制御システムにおける制御の流れを示すフローチヤ ートである。
符号の説明 [0022] 1 燃料噴射制御システム
2 燃料噴射手段
3 指令記憶手段
4 指令噴射量決定手段
5 補正量学習手段
6 ECU (コンピュータ）
7 アイドルフィードバック手段
8 不揮発性メモリ
9 学習前戻し手段
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
[0024] 図 1に示されるように、本発明に係る燃料噴射制御システム 1は、エンジン制御パラ メータに対応して燃料噴射手段 2が燃焼サイクル中に噴射するべき指令噴射量及び 噴射回数を記憶する指令記憶手段 3と、現在のエンジン制御パラメータに基づいて 上記指令記憶手段 3を参照して指令噴射量及び噴射回数を決定する指令噴射量決 定手段 4と、上記燃料噴射手段 2が実際に噴射する実噴射量が指令噴射量通りにな るよう指令噴射量に対する補正量を学習する補正量学習手段 5とを備えた燃料噴射 制御システム 1にお!/、て、上記指令記憶手段 3は上記補正量学習手段 5が補正量を 学習する前である学習前時のための学習前用指令と上記補正量学習手段 5が補正 量を学習した後である学習後時のための学習後用指令とを記憶し、上記指令噴射量 決定手段 4は学習前時には学習前用指令を参照し、学習後時には学習後用指令を 参照するものである。
[0025] エンジン制御パラメータは、エンジン回転数、エンジントルク、アクセル開度、空気 燃料比、排気ガス還流量など従来より燃料噴射制御システム 1に入力されて ヽる公 知の数量をいくつでも組み合わせて使用してよいが、ここでは、簡単のためエンジン 回転数とトルクだけを例にとって説明する。
[0026] 燃料噴射手段 2は、噴射量が通電時間にほぼ比例する種々の燃料噴射手段を使 用してよいが、ここでは、噴射ノズルの弁をソレノイドで開閉するソレノイド式のインジ ェクタとする。
[0027] 補正量学習手段 5は、公知のものであり、カム角センサ（図示せず）が示す噴射気 筒について、指令噴射量決定手段 4が燃料噴射手段 2に対して出した指令噴射量と エンジン回転数センサ（図示せず)が示す当該噴射気筒によるエンジン回転数とを比 較して燃料噴射手段 2における実噴射量の過不足を推定して補正量を求めることが できる。
[0028] 指令記憶手段 3、指令噴射量決定手段 4、補正量学習手段 5、及び後述するアイド ルフィードバック手段 7、学習前戻し手段 9は、 ECU6と呼ばれるエンジン制御用のコ ンピュータ内にソフトウェアによって実現される。
[0029] 指令記憶手段 3は、学習前用指令を記憶する学習前マップ 3aと、学習後用指令を 記憶する学習後マップ 3bとに分かれている。各マップは、指令噴射量、噴射回数、 噴射量パターン、噴射タイミング、噴射インターバルを記憶するマルチ噴射パターン マップであるが、ここでは、簡単のため噴射回数だけを例にとって説明する。
[0030] この燃料噴射制御システム 1は、アイドル時に、目標とする目標エンジン回転数と実 エンジン回転数とを比較し、その偏差に比例係数 (アイドルフィードバック係数)を掛 けてフィードバック量を決定し、そのフィードバック量を指令噴射量に重畳すること〖こ より、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に近づくようにするアイドルフィードバ ック手段 7を有し、該アイドルフィードバック手段 7は、学習前時のための比較的小さ い学習前用比例係数と学習後時のための比較的大きい学習後用比例係数とを記憶 し、学習前時には学習前用比例係数を用い、学習後時には学習後用比例係数を用 V、てフィードバック量を決定するようになって!/、る。
[0031] この燃料噴射制御システム 1では、上記補正量学習手段 5は、学習が終了したとき その学習した補正量を不揮発性メモリ 8に記憶すると共に学習済みであることを示す データ（例えば、学習済フラグ)を不揮発性メモリ 8に記憶し、この学習済フラグがある 間は学習を行わず、上記指令噴射量決定手段 4及び上記アイドルフィードバック手 段 7は、この学習済フラグにより学習前時か学習後時かを判定するものとしてある。な お、学習済み力否力をデータとして記憶する方法は学習済フラグに限らない。学習 値を 2桁の 16進数で表す場合に、未学習の状態にお!、て学習値を" FF"とすること で未学習を表しておくと、学習値を読み出してその値カ 'FF"であったときに未学習 であるという判定ができる。この方法では学習済フラグが不要なのでメモリ容量を節約 することができる。
[0032] そして、この燃料噴射制御システム 1は、あらかじめ設定されている再学習条件とな つたか否かを判定する再学習判定手段 (図示せず)を有し、上記再学習判定手段が 再学習条件となったことを判定した際には、上記学習済みか否かのデータを学習前 の状態にすることで上記補正量学習手段 5及び上記指令噴射量決定手段 4を学習 前時に戻す学習前戻し手段 9を設けてある。
[0033] 不揮発性メモリ 8は、 EEPROM、フラッシュメモリなどで構成することができる。
[0034] 図 2 (a)に学習前マップを、図 2 (b)に学習後マップを示す。図示のように、いずれ のマップにお 、ても、エンジン制御パラメータをエンジン回転数とエンジントルクだけ にしたので、各マップは二次元的に表現することができる。所望したエンジントルク（
Figure imgf000009_0001
、て所望したエンジン回転数 (rpm)の列に位置する欄を参照すれば、 その欄に記憶されて 、る噴射回数（回）が読み出せるようになって!/、る。エンジントル クゃエンジン回転数がこれらのマップの行、列の中間的な値のときは、エンジントルク やエンジン回転数を行、列の値に丸めてマップを参照する力、エンジントルクゃェン ジン回転数を挟む両側の欄の値カゝら近似式によって噴射回数を求めるとよい。
[0035] 2つのマップの同じ欄を比較すると、学習前マップの噴射回数は学習後マップの噴 射回数より小さいか等しい。つまり、同じエンジン制御パラメータに対する学習前用指 令における噴射回数は学習後用指令における噴射回数に比べて小さい値となって いる。つまり、マップにおける噴射量の平均値、より詳細に言えば、学習を行う通常運 転時におけるマップの噴射回数の平均値は学習後のマップの噴射回数の平均値よ り小さい。その理由を一例により説明しておく。
[0036] 今、排気量が 1700cm3のエンジンを想定する。アイドル時における 1気筒の 1燃焼 サイクルに必要な噴射量は 4mm3である。学習前では、噴射が正確に行われない（ 実噴射量が指令噴射量通りでない)。仮に、燃料噴射手段 2として実噴射量が指令 噴射量より 1回噴射あたり 1mm3多くなる個体があつたとする。この燃料噴射手段 2を 3回噴射させると、合計 3mm3多くなる。つまり、 1燃焼サイクル合計で実噴射量が指 令噴射量より 3mm3多くなることになる。この増加分は指令噴射量 4mm3に比較して、 かなり大きい量であるため、アイドル運転を維持することができない。逆に、 1回あたり の噴射量が少なくなる個体においては、 1燃焼サイクル合計の実噴射量がとても少な くなり、やはりアイドル運転を維持することができなくなることがある。
[0037] これに対し、本発明では、学習前の噴射回数を小さめにしておく。例えば、先の例 で 1回噴射だけにしておけば、 1燃焼サイクル合計で実噴射量が指令噴射量より lm m3多いだけですむ。よって、アイドル運転を維持することができる。アイドル運転が維 持できるから、そのアイドル時に補正量の学習を行うことができる。
[0038] しかし、学習後は、噴射が正確に行われる（実噴射量が指令噴射量通り）ようになる ので、 1燃焼サイクルに何回噴射しても誤差が増大することは起きない。よって、アイ ドル時にも噴射回数を大きくして当初の目的であるマルチ噴射を行うことが可能とな る。
[0039] 図 3にアイドルフィードバック手段 7が行うフィードバック量決定処理の等価回路を示 す。この等価回路は、目標エンジン回転数と実エンジン回転数とを比較する比較器 3 1と、学習前用比例係数を記憶する学習前係数部 32と、学習後用比例係数を記憶 する学習後係数部 33と、これら 2つのメモリの読み出し値を学習前後で切り替えてフ イードバック量として出力するスィッチ 34とからなる。
[0040] 学習前用比例係数が比較的小さいのに対し、学習後用比例係数は比較的大きい 。その理由のひとつは、学習前はエンジン (アイドル運転中）が停止しないようにする こと、つまりエンジンの安定性を重視する力もである。比例係数が大きいと、目標ェン ジン回転数と実エンジン回転数との偏差が大きいときに、フィードバック量が非常に 大きくなり、エンジン停止を招くことがあり得る力 比例係数が小さいことでこれを回避 できる。
[0041] もうひとつの理由は、学習後は、エンジン回転数が最終目標であるアイドル回転数 に早く収束してアイドル時の噴射量が最適噴射量になることを重視するからである。 比例係数が小さ 、と、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に対してフィ ードバック量があまり大きくならないので収束が遅いが、比例係数がおおきいことで収 束を早くすることができる。 [0042] 図 4に制御の流れを示す。以下、この流れに従って燃料噴射制御システムの動作 を説明する。
[0043] この制御の流れは電源オン (イダ-シヨンキーがオン)でスタートする。スタート後、 すぐにステップ S1で、 ECU6は、不揮発性メモリ 8に記憶されている学習済フラグを 読み出し、 ECU6内の作業領域に格納する。なお、 ECU6の出荷時には学習済フラ グ =0 (クリア）である。
[0044] ステップ S2で、 ECU6は、学習済フラグ = 1かどうか（学習が済んだかどうか）を判 定する。 NOであれば現在が学習前時ということである。 YESであれば現在が学習後 時ということである。
[0045] 学習前時ならば、ステップ S3で、指令噴射量決定手段 4が学習前マップを参照し て指令噴射量及び噴射回数を決定する。また、このとき、アイドル運転時であるなら ば、アイドルフィードバック手段 7が学習前用比例係数を用いてフィードバック量を決 定し、目標エンジン回転数を計算する。つまり、学習前の噴射が正確に行われない 状態 (実噴射量が指令噴射量通りでな 、状態)で最適化したアイドルフィードバック 係数やマルチ噴射パターンマップを用いて指令噴射量を求めたり、指令噴射量に対 する補正量を求めることになる。
[0046] ステップ S4では、 ECU6は、補正量学習手段 5による学習が終了したか否かを判 断する。 NOの判断であれば、ステップ S6に飛ぶ。
[0047] ここで、補正量学習手段 5は、理想燃料噴射量に対して特定回転数を設定してお き、エンジン回転数がその特定回転数で安定する指示燃料噴射量を理想燃料噴射 量として学習を終了するとよ!/ヽ。
[0048] 例えば、理論値で 5mm3で 700回転するエンジンの場合、 3mm3多く噴射してしまう インジェクタであった場合には、学習中に指示噴射量を 5mm3から徐々に減少させて ゆくと指示噴射量が 2mm3時に 700回転で安定する。ここで 700回転で安定したこと から、このときの指示噴射量 (通電時間等)をこれ以降 5mm3と認識する補正をかける ことで、実噴射量と指示噴射量との差を埋めることができる。このエンジン回転が安定 することで学習終了として判断する。
[0049] ステップ S4が YESの判断であれば、ステップ S7で学習済フラグ = 1 (学習が済ん だ）とする。ステップ S6に進む。
[0050] ステップ S6では、 ECU6は、イダ-シヨンキーがオフかどうか判断する。これは電源 がオフになるとメモリのバックアップができないから、イダニシヨンキーがオフの段階で メモリのバックアップを行おうというものである。 NOであれば、イダ-シヨンキーがオン であるので、エンジン運転が続いていることがわかり、ステップ S2に戻る。 YESであ れば、イダ-シヨンキーがオフであるので、エンジン運転は停止されたことになる。よつ て、ステップ S8で、 ECU6は、 ECU6内の作業領域内の学習済フラグを不揮発性メ モリ 8に記憶して、電源オフに備える。
[0051] ステップ S2で学習後時という判断のときは、ステップ S9で、指令噴射量決定手段 4 が学習後マップを参照して指令噴射量及び噴射回数を決定する。また、このとき、ァ ィドル運転時であるならば、アイドルフィードバック手段 7が学習後用比例係数を用い てフィードバック量を決定し、 目標エンジン回転数を計算する。つまり、学習後の噴射 が正確に行われる状態 (実噴射量が指令噴射量通りである状態)で最適化したアイド ルフィードバック係数やマルチ噴射パターンマップを用いて指令噴射量を求めたり、 指令噴射量に対する補正量を求めることになる。
[0052] ステップ S 10では、学習前戻し手段 9による燃料噴射手段 2の劣化判定を行う。具 体的には、劣化判定変数が所定の判定基準値を超えたとき、燃料噴射手段 2が劣化 した (再学習が必要な程度状態が変化した)と判断する。劣化判定変数としては、ァ ィドルフイードバック積分項、車両の走行距離などがある。また、アイドル回転数のば らつき検知、気筒間補正値のばらつき検知などを行い、これらのばらつきの大きさを 劣化判定変数としてもよい。また、燃料噴射手段 2を交換した場合、あるいは燃料噴 射系に影響のある部品（ポンプ、 ECM等）を交換した場合にも、再学習が必要である ので、これらの部品交換の際に ECU6に対してそのイベントを伝える情報を入力でき るようにしておき、この情報につ!、てもステップ S 10で判定するとよ 、。
[0053] ステップ S10の判定が NOであるならば、補正量を再学習する必要はないので、 E CU6はステップ S6に飛ぶ。ステップ S 10の判定が YESであるならば、補正量を再学 習する必要があるので、ステップ S11で学習済フラグ =0 (クリア）とした後、ステップ S 6に飛ぶ。学習済フラグをクリアした影響はステップ S2に表れ、再学習が発生するこ とになる。
[0054] 以上説明したように、補正量を学習する前の噴射が正確に行われない状態におい ては、その状態で最適化したアイドルフィードバック係数やマルチ噴射パターンマツ プを用いて指令噴射量を求めたり、指令噴射量に対する補正量を求め、一方、補正 量を学習した後の噴射が正確に行われるようになった状態においては、その状態で 最適化したアイドルフィードバック係数やマルチ噴射パターンマップを用いて指令噴 射量を求めたり、指令噴射量に対する補正量を求めることになる。すなわち、学習前 であっても学習後であっても指令噴射量決定手段 4、アイドルフィードバック手段 7か ら適正な指令が得られる。
[0055] 学習前の噴射回数は学習後の噴射回数に比べて小さ!/、値としたので、指令噴射 量に対する実噴射量の誤差が増大することがなくなる。とりわけ、指令噴射量がもとも と小さいアイドル時にアイドル維持が可能となる。
[0056] アイドルフィードバック手段 7が学習前時には比較的小さい学習前用比例係数を用 い学習後時には比較的大きい学習後用比例係数を用いるので、学習前時にはェン ジン回転の安定性が保たれ、学習後時にはエンジン回転数の適正値への迅速な収 束が期待できる。
[0057] 学習前戻し手段 9が燃料噴射手段 2の劣化を判定して学習済フラグをクリアして諸 制御を学習前時に戻すので、燃料噴射手段 2の劣化に応じた補正量が再学習でき ることになる。

Claims

請求の範囲
[1] エンジン制御パラメータに対応して燃料噴射手段が噴射するべき指令噴射量及び 噴射回数を記憶する指令記憶手段と、現在のエンジン制御パラメータに基づ!/、て上 記指令記憶手段を参照して指令噴射量及び噴射回数を決定する指令噴射量決定 手段と、上記燃料噴射手段が実際に噴射する実噴射量が指令噴射量通りになるよう 指令噴射量に対する補正量を学習する補正量学習手段とを備えた燃料噴射制御シ ステムにおいて、上記指令記憶手段は上記補正量学習手段が補正量を学習する前 である学習前時のための学習前用指令と上記補正量学習手段が補正量を学習した 後である学習後時のための学習後用指令とを記憶し、上記指令噴射量決定手段は 学習前時には学習前用指令を参照し、学習後時には学習後用指令を参照すること を特徴とする燃料噴射制御システム。
[2] 同じエンジン制御パラメータに対する学習前用指令における平均噴射回数は学習 後用指令における平均噴射回数に比べて小さい値であることを特徴とする請求項 1 記載の燃料噴射制御システム。
[3] アイドル時に、目標とする目標エンジン回転数と実エンジン回転数とを比較し、その 偏差に比例係数を掛けてフィードバック量を決定し、そのフィードバック量を指令噴 射量に重畳することにより、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に近づくように アイドルフィードバック手段を有し、該アイドルフィードバック手段は、学習前時のため の学習前用比例係数と学習後時のための前記学習前用比例係数より大きい学習後 用比例係数とを記憶し、学習前時には学習前用比例係数を用い、学習後時には学 習後用比例係数を用いてフィードバック量を決定することを特徴とする請求項 1又は 2記載の燃料噴射制御システム。
[4] 上記補正量学習手段は、学習が終了したときその学習した補正量と共に学習済み か否かをメモリに記憶し、この学習済み力否かのデータに基づいて学習済みであると 判断したときには学習を行わず、上記指令噴射量決定手段は、この学習済みか否か のデータに基づいて学習前時か学習後時かを判定するものとし、さらに、あらかじめ 設定されて 、る再学習条件となった力否かを判定する再学習判定手段を有し、上記 再学習判定手段が再学習条件となったことを判定した際には、上記学習済みか否か のデータを学習前の状態にすることで上記補正量学習手段及び上記指令噴射量決 定手段を学習前時に戻す学習前戻し手段を設けたことを特徴とする請求項 1〜3い ずれか記載の燃料噴射制御システム。
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