JP2003076404A - Computer with learning function - Google Patents

Computer with learning function

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JP2003076404A
JP2003076404A JP2001262281A JP2001262281A JP2003076404A JP 2003076404 A JP2003076404 A JP 2003076404A JP 2001262281 A JP2001262281 A JP 2001262281A JP 2001262281 A JP2001262281 A JP 2001262281A JP 2003076404 A JP2003076404 A JP 2003076404A
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JP
Japan
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learning
value
output value
unit
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001262281A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoko Fujime
葉子 藤目
Shigeo Sakota
茂穂 迫田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a computer with a learning function for performing a partial learning to correct an output value by a certain quantity of learning on the basis of the relation between an output value and a target value in relation to the output value with a change of the output value and for performing the whole learning to correct the whole of coefficients by the specified quantity of learning when a learning result after the partial learning shows the predetermined tendency. SOLUTION: An intake air quantity learning computer unit 20 is formed of an engine speed computing unit 20a for computing the rotating speed of a crank shaft as an output shaft of an engine as the engine speed on the basis of a time change ratio of the crank angle, an intake air quantity computing unit 20b for computing the intake air quantity on the basis of the engine speed and the intake negative pressure to perform the learning computing on the basis of the decided learning quantity, a Pmi computing unit 20c for computing a mean effective pressure Pmi inside of a cylinder 2a on the basis of the crank angle, an A/F estimation unit 20d for estimating A/F on the basis of the computed Pmi, and a learning quantity decision unit 20e for deciding the learning quantity on the basis of the estimated A/F and a target A/F.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ファジイニューラ
ルネットやCMAC(Cerebller ModelArithmetic Comp
uter)などの学習演算手法に係り、特に、制御信号にノ
イズの混入する制御系などにおいて、制御に係る入力値
と出力値との所定の関係を学習させるのに好適な学習機
能付き演算器に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuzzy neural network and a CMAC (Cerebller Model Arithmetic Comp).
and a learning function suitable for learning a predetermined relationship between an input value and an output value related to control in a control system in which noise is mixed in a control signal, etc. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、学習機能付き演算器を利用した制
御系として、車やバイクなどの車両のエンジン制御にお
いて、学習機能としてCMAC(Cerebellar Model Ari
thmetic Computer)やファジィニューラルネットなどを
用い、目標A/Fを教師データとして、そのA/Fを得
るための吸入空気量を適正な値になるように、走行中に
リアルタイムに学習し制御するものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a CMAC (Cerebellar Model Ari) has been used as a learning function in engine control of vehicles such as cars and motorcycles as a control system using an arithmetic unit with a learning function.
thmetic computer) or fuzzy neural network, etc., using the target A / F as teacher data to learn and control in real time during running so that the intake air amount for obtaining that A / F becomes an appropriate value. There is.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の学習方法では、実際に検出されるA/Fにノイズが
混入している場合に、そのノイズを含むデータをフィー
ドバックして学習させるようなときに、得られたデータ
をそのまま学習してしまうと学習の精度が悪くなる。こ
のようなときには、データ数を多く集めて統計的に処理
することでノイズの影響を小さくすることが出来るが、
そのためには同一条件で繰り返し運転する必要があり、
エンジン制御の場合、大気の温度や湿度、エンジンの水
温、湯温に加え、路面の状態や乗車している人員、荷物
の重量等様々な要因を一定条件に保つことは現実的では
ない。更に、一定量のデータが集まるまで学習を開始す
ることが出来ないため、学習のリアルタイム性に欠け、
且つ、それらのデータをバッファリングするためには膨
大なメモリ容量を必要とする。
However, in the above conventional learning method, when noise is mixed in the A / F to be actually detected, the data including the noise is fed back for learning. In addition, if the obtained data is learned as it is, the accuracy of learning becomes poor. In such a case, the influence of noise can be reduced by collecting a large number of data and processing them statistically.
For that, it is necessary to operate repeatedly under the same conditions,
In the case of engine control, it is not realistic to keep various factors such as the temperature and humidity of the atmosphere, the water temperature and hot water temperature of the engine, the condition of the road surface, the number of passengers, the weight of luggage, etc., under constant conditions. Furthermore, since learning cannot be started until a certain amount of data has been collected, the real-time learning is lacking,
Moreover, a huge memory capacity is required to buffer such data.

【0004】また、学習時にノイズの影響を小さくする
ためには学習ゲインを小さくすればよいが、その場合で
も検出データの中に非常に誤差の大きなデータが含まれ
ていた場合は、例えゲインの小さな学習であっても無視
できないレベルの学習誤差を生んでしまう危険性があ
る。そこで、本発明は、このような従来の技術の有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、出力値
とその出力値に対する目標値との大小関係に基づいて一
定の学習量だけ出力値を補正する部分学習を行い、且
つ、部分学習後に学習結果が所定の傾向を示す場合は、
係数全体を特定の学習量だけ補正する全体学習を行う学
習機能付き演算器を提供することを目的としている。
Further, in order to reduce the influence of noise at the time of learning, the learning gain may be made small. Even in that case, however, if the detected data contains data with a very large error, the gain of There is a risk that even a small learning will cause a learning error that cannot be ignored. Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problem of such a conventional technique, and based on the magnitude relationship between the output value and the target value with respect to the output value, only a certain learning amount is obtained. If partial learning for correcting the output value is performed and the learning result shows a predetermined tendency after partial learning,
It is an object of the present invention to provide an arithmetic unit with a learning function that performs overall learning by correcting all coefficients by a specific learning amount.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項1記載の学習機能付き演算器
は、入力値に応じて所定の関係に基づいた出力値を算出
する演算手段と、前記出力値が予め定められた目標値と
なるように学習を行う学習手段と、を備えた学習機能付
き演算器であって、前記学習手段は、所定の入力値に対
する前記出力値と前記目標値とを比較して当該目標値と
前記出力値との大小関係を判定する大小関係判定手段を
備え、その判定結果に基づいて前記所定の関係を表す係
数を一定の学習量だけ補正することを繰り返し行う部分
学習処理を実行するようになっていることを特徴として
いる。
In order to achieve the above object, an arithmetic unit with a learning function according to a first aspect of the present invention is an arithmetic unit for calculating an output value based on a predetermined relationship according to an input value. An arithmetic unit with a learning function, comprising: a means and a learning means for performing learning so that the output value becomes a predetermined target value, wherein the learning means comprises: A magnitude relationship determining unit that determines the magnitude relationship between the target value and the output value by comparing the target value is provided, and the coefficient representing the predetermined relationship is corrected by a fixed learning amount based on the determination result. It is characterized in that a partial learning process for repeatedly performing the above is executed.

【0006】このような構成であれば、大小関係判定手
段によって、出力値と目標値とを比較して、出力値が目
標値を上回っているか、又は、下回っているかといった
出力値と目標値との大小関係を判定し、学習手段によっ
て、その判定結果に基づいた一定の学習量だけ係数の補
正を行う部分学習を繰り返し行う。従って、例えば、本
発明を車両のエンジン制御に適用したときに、算出され
る出力値にノイズが混入されていても、その出力値と目
標値との大小関係に基づいて、一定の学習量だけしか補
正を行わないようにしているので、学習量がノイズに左
右されることがなく、学習誤差を低減することが可能と
なる。
With such a configuration, the magnitude relationship determining means compares the output value with the target value, and determines whether the output value is above or below the target value. Is determined, and the learning means repeatedly performs partial learning in which the coefficient is corrected by a constant learning amount based on the determination result. Therefore, for example, when the present invention is applied to engine control of a vehicle, even if noise is mixed in the calculated output value, only a certain learning amount is calculated based on the magnitude relationship between the output value and the target value. Since the correction is performed only, the learning amount does not depend on noise, and the learning error can be reduced.

【0007】ここで、係数とは、本発明の学習機能付き
演算器において入力値と出力値との所定の関係を表すも
ので、学習演算手法である、例えば、2入力1出力のC
MACにおける出力値など、実際に学習によって補正が
行われる数値のことである。また、請求項2に係る発明
は、請求項1記載の学習機能付き演算器において、前記
一定の学習量は、学習前後での出力値の変化が所定の数
値範囲内に納まるように設定されていることを特徴とし
ている。
Here, the coefficient represents a predetermined relationship between an input value and an output value in the arithmetic unit with a learning function of the present invention, which is a learning arithmetic method, for example, C with two inputs and one output.
It is a numerical value that is actually corrected by learning, such as an output value in the MAC. According to a second aspect of the present invention, in the arithmetic unit with a learning function according to the first aspect, the constant learning amount is set such that a change in output value before and after learning falls within a predetermined numerical range. It is characterized by being.

【0008】つまり、一定の学習量だけ係数を補正した
ときに、出力値の変化が、例えば目標値を超えるような
数値にならないように学習量を設定するようにした。従
って、係数に対して不適切な補正を行うようなことを低
減できるので、学習における収束速度の向上に役立つ。
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2記
載の学習機能付き演算器において、前記学習手段は、1
又は複数種類の入力値とこれに対応した前記係数との関
係によって構成されるn次元(nは2以上整数)の空間
を複数の部分空間に分割し、前記係数に対する前記部分
学習処理が同じ傾向を示したときに、全ての前記係数
を、前記傾向に基づいて決定される全体学習用学習量だ
け補正する全体学習処理を実行するようになっているこ
と特徴としている。
That is, when the coefficient is corrected by a constant learning amount, the learning amount is set so that the change in the output value does not exceed the target value. Therefore, it is possible to reduce inappropriate correction of the coefficient, which is useful for improving the convergence speed in learning.
The invention according to claim 3 is the arithmetic unit with a learning function according to claim 1 or 2, wherein the learning means is 1
Alternatively, an n-dimensional (n is an integer of 2 or more) space formed by the relationship between a plurality of types of input values and the corresponding coefficients is divided into a plurality of subspaces, and the partial learning processing for the coefficients has the same tendency. Is indicated, the whole learning process for correcting all the coefficients by the learning amount for whole learning determined based on the tendency is executed.

【0009】つまり、学習手段は、1又は複数種類の入
力値と対応する係数との関係によって構成されるn次元
(nは2以上の整数)の空間(例えば3次元)を複数の
部分空間に分割しており、いくつかの部分空間における
係数に対する部分学習処理が、全て同じ傾向を示すよう
な場合は、全ての係数を、前記傾向を示した部分空間の
係数に基づいて決定される全体学習用学習量だけ補正す
るようにしたものである。
That is, the learning means converts an n-dimensional (n is an integer of 2 or more) space (for example, three-dimensional) formed by the relationship between one or a plurality of types of input values and the corresponding coefficients into a plurality of subspaces. If the partial learning processing for the coefficients in several subspaces shows the same tendency, all the coefficients are determined based on the coefficients of the subspaces showing the tendency. Only the learning amount for use is corrected.

【0010】従って、いくつかの部分空間における学習
内容の傾向を見て、係数全体を一括して補正するように
なっているので、学習における収束速度の向上に役立
つ。また、請求項4に係る発明は、請求項3記載の学習
機能付き演算器において、前記全体学習用学習量は、前
記傾向を示した前記複数の部分空間のそれぞれにおける
学習開始時の係数と学習終了時の係数との差分の平均値
であることを特徴としている。
Therefore, the tendency of the learning content in several subspaces is checked to correct all the coefficients collectively, which is useful for improving the convergence speed in learning. According to a fourth aspect of the present invention, in the arithmetic unit with the learning function according to the third aspect, the learning amount for overall learning is a coefficient at the time of starting learning and learning in each of the plurality of subspaces showing the tendency. It is characterized by the average value of the difference from the coefficient at the end.

【0011】つまり、いくつかの部分空間における部分
学習が同じ傾向を示したときに、その部分空間それぞれ
における学習開始時の係数と学習終了時の係数との差分
の平均値を全体学習用学習量として、全ての係数をその
学習量によって補正するようにしたものである。また、
請求項5に係る発明は、請求項3記載の学習機能付き演
算器において、前記全体学習用学習量は、前記傾向を示
した前記複数の部分空間のそれぞれにおける学習開始時
の係数と学習終了時の係数との差分のうちの最小値であ
ることを特徴としている。
That is, when partial learning in some subspaces shows the same tendency, the average value of the difference between the coefficient at the start of learning and the coefficient at the end of learning in each of the subspaces is used as the learning amount for overall learning. As a result, all the coefficients are corrected by the learning amount. Also,
According to a fifth aspect of the present invention, in the arithmetic unit with a learning function according to the third aspect, the learning amount for overall learning has a coefficient at a learning start time and a learning end time in each of the plurality of subspaces showing the tendency. It is characterized by being the minimum value of the difference from the coefficient of.

【0012】つまり、いくつかの部分空間における部分
学習が同じ傾向を示したときに、その部分空間のそれぞ
れにおける学習開始時の係数と学習終了時の係数との差
分のうちの最も小さい値を全体学習用学習量として、全
て係数をその学習量によって補正するようにしたもので
ある。
That is, when partial learning in several subspaces shows the same tendency, the smallest value of the differences between the coefficient at the start of learning and the coefficient at the end of learning in each of the subspaces is taken as the whole. As the learning amount for learning, all the coefficients are corrected by the learning amount.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1乃至図5は、本発明に係る学
習機能付き演算器の実施の形態を示す図である。まず、
本発明に係る学習機能付き演算器を適用した車両のエン
ジンシステムの構成を図1に基づいて説明する。図1
は、エンジンシステムの構成を示すブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are diagrams showing an embodiment of an arithmetic unit with a learning function according to the present invention. First,
The configuration of a vehicle engine system to which the arithmetic unit with a learning function according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. Figure 1
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an engine system.

【0014】図中、エンジンシステム1は、エンジン動
力部2と、燃料タンク3と、各種センサと、エンジンを
適正な状態に駆動制御するための電子制御装置であるE
CU(Electronic Controll Unit)4と、電子制御によっ
て燃料を噴射するインジェクタ5と、点火用の高圧電流
を作り出す点火コイル6と、供給された高圧電流によっ
て電気火花を作り出す点火プラグ7と、シリンダ内に空
気を吸入すると共に、インジェクタ5によって噴射され
る燃料をシリンダ内に供給するための吸気管12と、燃
焼ガスを排出するための排気管13と、から構成されて
いる。
In the figure, an engine system 1 is an engine power unit 2, a fuel tank 3, various sensors, and an electronic control unit E for driving and controlling the engine in an appropriate state.
A CU (Electronic Controll Unit) 4, an injector 5 for injecting fuel by electronic control, an ignition coil 6 for producing a high-voltage current for ignition, an ignition plug 7 for producing an electric spark by the supplied high-voltage current, and a cylinder. It is composed of an intake pipe 12 for sucking air and supplying fuel injected by the injector 5 into the cylinder, and an exhaust pipe 13 for discharging combustion gas.

【0015】エンジン動力部2は、シリンダ2aと、同
シリンダ2a内において燃料の燃焼により発生する膨張
力によって往復運動するピストン2bと、この往復運動
を回転運動に変換するためのクランクシャフト2dと、
ピストン2bとクランクシャフト2dとを連動させるた
めのコンロッド2cと、図示しないカムによって吸気管
12の通路を開閉するための吸気バルブ2eと、同じく
図示しないカムによって排気管13の通路を開閉するた
めの排気バルブ2fと、を備えている。
The engine power unit 2 includes a cylinder 2a, a piston 2b which reciprocates by an expansion force generated by combustion of fuel in the cylinder 2a, and a crankshaft 2d which converts the reciprocating motion into a rotary motion.
A connecting rod 2c for interlocking the piston 2b and the crankshaft 2d, an intake valve 2e for opening and closing the passage of the intake pipe 12 by a cam (not shown), and an intake valve 2e for opening and closing the passage of the exhaust pipe 13 by a cam (not shown). And an exhaust valve 2f.

【0016】各種センサとしては、排気A/Fを検出す
るための空燃比センサ8と、スロットル開度を検出する
ためのスロットルセンサ9と、エンジンの回転数及び燃
料の噴射と点火のタイミングを検出するためのクランク
角センサ10と、吸気管内部の吸入空気量を検出するた
めの吸気管負圧センサ11とを備え、それぞれ検出結果
をECU4に伝送する。また、他にもエンジン水温セン
サ等のセンサを備えているが、本発明に直接関係しない
ので説明を省く。
As various sensors, an air-fuel ratio sensor 8 for detecting an exhaust A / F, a throttle sensor 9 for detecting a throttle opening, an engine speed, fuel injection and ignition timing are detected. A crank angle sensor 10 for detecting the intake air pressure and an intake pipe negative pressure sensor 11 for detecting the intake air amount inside the intake pipe are provided, and the detection results are transmitted to the ECU 4. Further, although a sensor such as an engine water temperature sensor is also provided, it is not directly related to the present invention, and therefore its explanation is omitted.

【0017】燃料タンク3は、燃料からごみを取り除く
ためのフィルタ3aと、後述するプレッシャーレギュレ
ータ3cに燃料を送り出すための燃料ポンプ3bと、イ
ンジェクタ5における燃料の噴射圧力を保持するための
プレッシャレギュレータ3cと、を備えている。つま
り、燃料タンク3内の燃料は、フィルタ3aによってご
みを取り除かれた後に、燃料ポンプ3bによってプレッ
シャレギュレータ3cに送られ、ここで高圧状態に保持
されながらインジェクタ5によって吸気管12を通じて
シリンダ2a内に燃料を噴射する。噴射された燃料は、
同じく吸気管12を通ってシリンダ2a内に流入する空
気と混ざり合い、この混合状態の燃料に対して、点火コ
イル6で作られた高圧電流から点火プラグ7で電気火花
を発生させ、これにより点火する。そして、点火による
燃料の燃焼は大きな膨張力を生み出し、シリンダ2a内
のピストン2bを往復運動させる。更に、この往復運動
をコンロッド2cによってクランクシャフト2dに伝
え、そこで回転運動へと変換する。
The fuel tank 3 includes a filter 3a for removing dust from the fuel, a fuel pump 3b for delivering the fuel to a pressure regulator 3c, which will be described later, and a pressure regulator 3c for holding the fuel injection pressure in the injector 5. And are equipped with. That is, the fuel in the fuel tank 3 is sent to the pressure regulator 3c by the fuel pump 3b after the dust is removed by the filter 3a, and the fuel in the fuel tank 3 is introduced into the cylinder 2a through the intake pipe 12 by the injector 5 while being kept at a high pressure. Inject fuel. The injected fuel is
Similarly, air mixed with the air flowing into the cylinder 2a through the intake pipe 12 is generated, and an electric spark is generated by the ignition plug 7 from the high-voltage current generated by the ignition coil 6 for the fuel in this mixed state, whereby ignition is performed. To do. Then, the combustion of the fuel by the ignition produces a large expansion force to reciprocate the piston 2b in the cylinder 2a. Furthermore, this reciprocating motion is transmitted to the crankshaft 2d by the connecting rod 2c, and is converted into a rotating motion there.

【0018】このようなエンジン制御系1において、E
CU4は、その機能の一つとして、インジェクタ5を有
する電子式燃料噴射装置による燃料の噴射を電子制御す
る役割を担っており、入力情報を記憶するRAM(Rando
m Access Memory)と、エンジンの動作を制御するための
プログラムの記憶されたROM(Read Only Memory)と、
プログラムを実行するためのCPUと、吸入空気量を本
発明の学習機能付き演算器によって演算する吸入空気量
学習演算部と、を備えている。
In such an engine control system 1, E
As one of its functions, the CU 4 has a role of electronically controlling the injection of fuel by the electronic fuel injection device having the injector 5, and has a RAM (Random RAM) that stores input information.
m Access Memory), a ROM (Read Only Memory) in which a program for controlling the operation of the engine is stored,
It is provided with a CPU for executing a program, and an intake air amount learning calculation unit for calculating the intake air amount by the calculator with a learning function of the present invention.

【0019】更に、ECU4における燃料の噴射時間を
演算する処理を図2に基づいて説明する。図2は、燃料
の噴射時間演算処理を示すブロック図である。燃料の噴
射時間演算処理は、後述する吸入空気量算出用CMAC
20b1による学習によって適切な吸入空気量を算出す
る吸入空気量学習演算部20と、算出された吸入空気量
を燃料量に換算する燃料量換算部21と、インジェクタ
QT特性に基づいて換算された燃料量を噴射時間に換算
する噴射時間換算部22と、によって処理が行われる構
成となっている。
Further, the process of calculating the fuel injection time in the ECU 4 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a fuel injection time calculation process. The fuel injection time calculation process is performed by the intake air amount calculation CMAC described later.
An intake air amount learning calculation unit 20 that calculates an appropriate intake air amount by learning with 20b 1, a fuel amount conversion unit 21 that converts the calculated intake air amount into a fuel amount, and a conversion based on the injector QT characteristics. Processing is performed by the injection time conversion unit 22 that converts the fuel amount into the injection time.

【0020】ここで、CMACとは、高次のベクトルを
写像によって低次のベクトルで表現することで、複雑な
演算を複数の簡単な演算に置き換えて学習を行うもので
あり、多次元の入力や中間層の増加による処理の複雑化
を抑えることが可能なものである。なお、学習はCMA
Cに限らず他の学習演算手法を用いても良い。吸入空気
量学習演算部20は、クランク角センサ10によって検
出されたクランク角度を取得して、そのクランク角度の
時間変化率からエンジンの出力軸であるクランクシャフ
トの回転速度をエンジン回転数として算出するエンジン
回転数演算部20aと、エンジン回転数演算部20aに
おいて算出されたエンジン回転数と吸気管負圧センサ1
1によって検出された吸気負圧とから吸入空気量を算出
し、後述する学習量決定部20eにおいて決定された学
習量に基づいて吸入空気量算出用CMAC20b1の学
習演算を行う吸入空気量演算部20bと、クランク角セ
ンサ10によって検出されたクランク角度からシリンダ
2a内の平均有効圧力Pmiを算出するPmi演算部2
0cと、算出されたPmiに基づいて排気A/Fを予測
するA/F予測部20dと、予測された排気A/Fと目
標A/Fとに基づいて部分学習用の学習量を決定する学
習量決定部20eと、から構成される。
Here, the CMAC is a method for expressing a high-order vector by a low-order vector by mapping, thereby performing learning by replacing a complicated operation with a plurality of simple operations, and multidimensional input. It is possible to suppress the complication of the processing due to the increase of the number of intermediate layers. In addition, learning is CMA
The learning calculation method is not limited to C, and other learning calculation methods may be used. The intake air amount learning calculation unit 20 acquires the crank angle detected by the crank angle sensor 10, and calculates the rotation speed of the crankshaft, which is the output shaft of the engine, as the engine speed from the time change rate of the crank angle. Engine speed calculator 20a, engine speed calculated by engine speed calculator 20a, and intake pipe negative pressure sensor 1
The intake air amount calculation unit that calculates the intake air amount from the intake negative pressure detected by 1 and performs the learning calculation of the intake air amount calculation CMAC 20b 1 based on the learning amount determined by the learning amount determination unit 20e described later. 20b and a Pmi calculator 2 for calculating an average effective pressure Pmi in the cylinder 2a from the crank angle detected by the crank angle sensor 10.
0c, the A / F predicting unit 20d that predicts the exhaust A / F based on the calculated Pmi, and the learning amount for partial learning is determined based on the predicted exhaust A / F and the target A / F. The learning amount determination unit 20e.

【0021】更に、吸入空気量演算部20bの構成を図
3に基づいて説明する。図3は、吸入空気量演算部20
bの構成を示す図である。吸入空気量演算部20bは、
吸入空気量算出用CMAC20b1と、全体オフセット
部20b2とから構成される。吸入空気量算出用CMA
C20b1は、エンジン回転数及び吸気負圧を入力値と
し、吸入空気量を出力値とするものであり、前記学習量
決定部20eにおいて決定された部分学習用の学習量に
基づいて、実際の車両の走行条件に合わせた適切な吸入
空気量を算出できるように吸入空気量算出用CMAC2
0b1の係数を補正する学習を行う。ここで、係数の補
正は、A/F予測部において予測されたA/Fと目標A
/Fとを比較して、例えば、予測A/Fが目標値に対し
てプラス側に位置するのかマイナス側に位置するのかと
いったように両者の大小関係を判定し、その判定結果に
基づいて、予測されるA/Fが目標A/Fに近づくよう
に係数の補正が行われる。ここで、吸入空気量算出用C
MAC20b1は、実験室や研究所などで設定された目
標制御値を出力するように予め初期学習がなされている
ものが使用される。
Further, the structure of the intake air amount calculation unit 20b will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the intake air amount calculation unit 20.
It is a figure which shows the structure of b. The intake air amount calculation unit 20b
The intake air amount calculation CMAC 20b 1 and the entire offset unit 20b 2 are included. CMA for intake air amount calculation
C20b 1 has an engine speed and an intake negative pressure as input values and an intake air amount as an output value. Based on the learning amount for partial learning determined by the learning amount determination unit 20e, C20b 1 is an actual value. CMAC2 for calculating the intake air amount so that an appropriate intake air amount can be calculated according to the running conditions of the vehicle
Learning for correcting the coefficient of 0b 1 is performed. Here, the correction of the coefficient is performed by the A / F predicted by the A / F prediction unit and the target A.
/ F is compared to determine whether the predicted A / F is on the plus side or the minus side with respect to the target value, for example, to determine the magnitude relationship between the two, and based on the determination result, The coefficient is corrected so that the predicted A / F approaches the target A / F. Here, C for intake air amount calculation
As the MAC 20b 1 , a MAC 20b 1 that has been subjected to initial learning so as to output a target control value set in a laboratory or a laboratory is used.

【0022】更に、学習後の出力値である吸入空気量
は、燃料量換算部21に伝送される前に全体オフセット
部20b2に伝送され、そこで、学習後の出力値と学習
前の出力値とを比較し、そのときの部分学習の学習結果
の傾向が所定の条件(例えば、後述する吸入空気量算出
用CMAC20b1のいくつかの学習セクションにおけ
る部分学習の結果が全て上昇傾向を示す等)を満たして
いるときに、全セクションの係数に全体学習用学習量に
よる補正が行われ、その補正後の吸入空気量が燃料量換
算部21に伝送される。本実施の形態においては、この
全体学習用学習量として、傾向を示す部分学習結果に基
づいて全体オフセット値を設定し、吸入空気量算出用C
MAC20b1の出力値にこの全体オフセット値を掛け
た値を最終的な吸入空気量として算出する。
Further, the intake air amount, which is the output value after learning, is transmitted to the overall offset unit 20b 2 before being transmitted to the fuel amount conversion unit 21, where the output value after learning and the output value before learning are transmitted. And the tendency of the learning result of the partial learning at that time is under a predetermined condition (for example, the results of the partial learning in some learning sections of the intake air amount calculating CMAC 20b 1 described later all show an upward tendency). When the above condition is satisfied, the coefficients of all sections are corrected by the learning amount for overall learning, and the corrected intake air amount is transmitted to the fuel amount conversion unit 21. In the present embodiment, as the learning amount for the whole learning, the whole offset value is set based on the partial learning result showing the tendency, and the intake air amount calculating C is set.
A value obtained by multiplying the output value of the MAC 20b 1 by this overall offset value is calculated as the final intake air amount.

【0023】また、平均有効圧力Pmiは、1サイクル
分の総仕事量を行程容積で除したものであり、1サイク
ル分の積分結果は、任意のクランク角度間で積分した結
果と比例すると考えてよく、特に爆発(膨張)行程能勢
気分結果と相関が強い。従って、Pmiは、クランク角
度を微分したクランク角速度と相関を持ち、更に、クラ
ンク角速度の偏差とはより強い相関を持っている。よっ
て、本実施の形態においては、圧縮上死点後、クランク
角度30deg.から80deg.の間で積分した値を平均有効
圧力Pmiとし、これと、エンジン回転数、吸気管負圧
とからマップ等を用いてA/Fを予測する。この予測
は、本発明と特に関係が無いので詳細な説明を省くこと
にする。
Further, the average effective pressure Pmi is obtained by dividing the total work amount for one cycle by the stroke volume, and it is considered that the integration result for one cycle is proportional to the integration result between arbitrary crank angles. Well, especially the explosion (expansion) stroke has a strong correlation with the mood result. Therefore, Pmi has a correlation with the crank angular velocity obtained by differentiating the crank angle, and has a stronger correlation with the deviation of the crank angular velocity. Therefore, in the present embodiment, after the compression top dead center, a value integrated between the crank angle of 30 deg. And 80 deg. Is set as the average effective pressure Pmi, and a map and the like from this, the engine speed, and the intake pipe negative pressure. To predict A / F. Since this prediction has no particular relation to the present invention, detailed description will be omitted.

【0024】更に、学習量決定部20eでは、目標のA
/Fに対して、補正後に予測される実際のA/Fが目標
値を上回り過ぎたり、又は、下回り過ぎたりしないよう
に、一定の範囲内に納まるような部分学習用の学習量を
決定するようになっている。一方、学習後の吸入空気量
が算出されると、燃料量換算部21は、吸入空気量演算
部20bにおいて算出された吸入空気量を燃料量に換算
する。
Further, in the learning amount determining section 20e, the target A
A learning amount for partial learning that falls within a certain range is determined so that the actual A / F predicted after correction does not exceed or fall below the target value with respect to / F. It is like this. On the other hand, when the intake air amount after learning is calculated, the fuel amount conversion unit 21 converts the intake air amount calculated by the intake air amount calculation unit 20b into the fuel amount.

【0025】更に、噴射時間換算部22は、換算された
燃料量を取得すると、インジェクタQT特性に基づいて
燃料量を噴射時間に換算し、その噴射時間のパルス信号
をインジェクタ5に伝送する。そして、インジェクタ5
は、噴射時間のパルス信号を受信するとそのパルス信号
に基づいてシリンダ2a内に燃料を噴射する。
Further, when the converted fuel amount is acquired, the injection time conversion unit 22 converts the fuel amount into the injection time based on the injector QT characteristic and transmits the pulse signal of the injection time to the injector 5. And the injector 5
Receives a pulse signal of the injection time, and injects fuel into the cylinder 2a based on the pulse signal.

【0026】更に、図4に基づいて、吸入空気量演算部
20bにおける学習演算処理の流れを説明する。図4
は、吸入空気量演算部20bにおける学習演算処理を示
すフローチャートである。ここで、吸入空気量算出用C
MAC20b1による学習演算は、車両の運転中に行わ
れ、且つ、車両の走行が安定してエンジンが定常状態に
なってから行われるものであり、加速途中や減速途中な
どでは学習は行われないこととする。
Further, the flow of learning calculation processing in the intake air amount calculation section 20b will be described with reference to FIG. Figure 4
6 is a flowchart showing a learning calculation process in the intake air amount calculation unit 20b. Here, C for intake air amount calculation
The learning calculation by the MAC 20b 1 is performed while the vehicle is driving, and after the vehicle is stable and the engine is in the steady state, the learning is not performed during acceleration or deceleration. I will.

【0027】図4に示すように、まず、ステップS40
0に移行し、吸入空気量算出用CMAC20b1におけ
る学習セクションの分割を行いステップS402に移行
する。ここで、学習セクションの分割は、まず、入力値
の種類及び車両の定常運転において使用される入出力値
の領域に合わせて基準となるn次元の数値空間(nは2
以上の整数)を形成し、その数値空間を分割したい数に
応じて、一定の範囲で均等に区分した部分空間を形成す
ることで行う。従って、本実施の形態においては、入力
値は、エンジン回転数及び吸気負圧の2種類なので、こ
れらに対する出力値である吸入空気量と合わせて3次元
の数値空間を形成し、更に、設定した領域において入力
の各軸をそれぞれ均等に3分割して、9つの出力値面を
形成する。本実施の形態において、この出力値面のこと
を学習セクションと称する。
As shown in FIG. 4, first, step S40.
0, the learning section in the intake air amount calculation CMAC 20b 1 is divided, and the process proceeds to step S402. Here, the learning section is divided into an n-dimensional numerical space (n is 2) serving as a reference in accordance with the type of input value and the area of input / output values used in the steady operation of the vehicle.
The above integer) is formed, and the partial space is evenly divided within a certain range according to the number of divisions of the numerical space. Therefore, in the present embodiment, since the input value is of two types, the engine speed and the intake negative pressure, a three-dimensional numerical space is formed and further set together with the intake air amount which is the output value for these. In the region, each input axis is equally divided into three to form nine output value planes. In the present embodiment, this output value plane is called a learning section.

【0028】ステップS402に移行すると、学習セク
ションの設定された吸入空気量算出用CMAC20b1
の複製を作成してステップS404に移行する。ここ
で、複製を作成するのは、学習前後の吸入空気量算出用
CMAC20b1を比較してその部分学習の傾向を判断
したり、後述する全体オフセット値の補正値を算出した
りするときに用いるためである。
In step S402, the intake air amount calculating CMAC 20b 1 set in the learning section is set.
Is duplicated and the process moves to step S404. Here, the copy is used when comparing the intake air amount calculating CMAC 20b 1 before and after learning to determine the tendency of partial learning and when calculating a correction value of the overall offset value described later. This is because.

【0029】ステップS404では、学習量決定部20
eにおいて決定された部分学習用の学習量を用いて吸入
空気量算出用CMAC20b1の学習セクション毎の部
分学習を行いステップS406に移行する。ここで、吸
入空気量算出用CMAC20b1における各学習セクシ
ョンの部分学習は、A/F予測部20dにおいて予測さ
れる実際のA/Fと予め設定された目標A/Fとの大小
関係に基づき、学習量決定部20eにおいて決定された
一定値である学習量を、目標A/Fに近づくように吸入
空気量算出用CMAC20b 1の各学習セクションの係
数に加算又は減算することで行われる。この部分学習
は、設定された回数(例えば500回)繰り返されるこ
とになる。
In step S404, the learning amount determination unit 20
Inhalation using the learning amount for partial learning determined in e
CMAC20b for air amount calculation1Part of each learning section
Minute learning is performed and the process proceeds to step S406. Where suck
Air intake amount calculation CMAC20b1Each learning sex in
Partial learning is predicted by the A / F prediction unit 20d.
Between the actual A / F and the target A / F set in advance
Based on the relationship, determined by the learning amount determination unit 20e
Inhale the learning amount that is a constant value so as to approach the target A / F
CMAC20b for air amount calculation 1Person in charge of each learning section of
It is done by adding or subtracting to a number. This partial learning
Is repeated a set number of times (eg 500 times)
Becomes

【0030】ステップS406に移行すると、部分学習
の終了したセクションが3つ以上あるか否かを判定し、
3つ以上あると判定された場合(Yes)はステップS40
8に移行し、そうでない場合(No)はステップS404に
移行する。なお、図4に示すフローチャートにおいて
は、判定時に部分学習の終了したセクション数を3つ以
上か否かとしているが、形成する学習セクション数によ
って適宜、自由な数に設定して良い。
When the process proceeds to step S406, it is determined whether there are three or more sections for which partial learning has finished,
If it is determined that there are three or more (Yes), step S40.
If not (No), the process proceeds to step S404. In the flowchart shown in FIG. 4, the number of sections for which partial learning is completed is determined to be three or more at the time of determination, but it may be set to an arbitrary number depending on the number of learning sections to be formed.

【0031】ステップS408に移行した場合は、部分
学習の終了した学習セクションにおいて、学習結果が全
て同じ傾向を示したか否かを判定し、傾向が同じと判定
された場合(Yes)はステップS410に移行し、そうで
ない場合(No)はステップS418に移行する。ここ
で、学習結果の傾向とは、分割した学習セクションのう
ち、いくつか(ここでは3つ)の学習セクションにおい
て、例えば、学習結果が全て増加傾向にあったようなと
きに条件が成立するものである。
When the process proceeds to step S408, it is determined whether or not the learning results all show the same tendency in the learning section in which the partial learning is completed. If the tendency is the same (Yes), the process proceeds to step S410. If not (No), the process proceeds to step S418. Here, the tendency of the learning result means that a condition is satisfied in some (here, three) learning sections among the divided learning sections, for example, when the learning results all tend to increase. Is.

【0032】ステップS410に移行した場合は、傾向
の判定に係る学習セクションから補正用教師データを作
成してステップS412に移行する。ここで、補正用教
師データとは、後述する全体学習後のCMACに、更に
細かい補正を行うためのものであり、本実施の形態にお
いては、補正用教師データとして全学習セクションの入
出力関係を保存したものを作成する。
When the process proceeds to step S410, correction teacher data is created from the learning section related to the tendency determination, and the process proceeds to step S412. Here, the correction teacher data is for performing finer correction on the CMAC after the overall learning described later. In the present embodiment, the input / output relationship of all learning sections is used as the correction teacher data. Create a saved one.

【0033】ステップS412に移行すると、傾向の判
定に用いた学習セクションに基づいてオフセット補正値
を算出し、これを全体オフセット値に加算(これを全体
学習という)してステップS414に移行する。つま
り、吸入空気量算出用CMAC20b1における部分学
習の終了した3つの学習セクションにおいて部分学習の
学習結果が、例えば、全て増加する傾向にあったとき
に、傾向の判定に係る学習セクションの係数とステップ
S402において複製しておいた初期状態の学習セクシ
ョンのうち対応する学習セクションの係数との差分を算
出して、それらの差分のうち最も小さい値をオフセット
補正値とし、全体オフセット値に加算する全体学習を行
っている。
In step S412, an offset correction value is calculated based on the learning section used for the tendency determination, and the offset correction value is added to the total offset value (this is called total learning), and the flow proceeds to step S414. That is, when the learning results of the partial learning in the three learning sections for which the partial learning is completed in the intake air amount calculating CMAC 20b 1 tend to increase, for example, the coefficient and step of the learning section related to the tendency determination Overall learning in which a difference from the coefficient of the corresponding learning section among the learning sections in the initial state copied in S402 is calculated, and the smallest value among those differences is set as an offset correction value, and the value is added to the overall offset value. It is carried out.

【0034】例えば、分割した学習セクションのうち部
分学習の終了したものを第1〜第3セクションとして、
学習後の係数と学習前の係数との差分が第1セクション
では10、第2セクションでは11、第3セクションで
は14となるような学習が行われたときに、全体オフセ
ット値に増加の最小値である10だけ加算する補正を行
うことになる。
For example, among the divided learning sections, the ones for which the partial learning has been completed are defined as the first to third sections.
When learning is performed such that the difference between the coefficient after learning and the coefficient before learning is 10 in the first section, 11 in the second section, and 14 in the third section, the minimum value of increase in the overall offset value Therefore, the correction of adding only 10 will be performed.

【0035】ステップS414に移行すると、複製され
た初期状態の吸入空気量算出用CMAC20b1を実際
の吸入空気量の算出に用いる制御用の吸入空気量算出用
CMAC20b1にコピーしてステップS416に移行
する。つまり、制御用の吸入空気量算出用CMAC20
1を部分学習前の状態に戻す。ステップS416に移
行すると、部分学習を行う前の初期状態となった制御用
の吸入空気量算出用CMAC20b1を補正用教師デー
タによって補正学習してステップS402に移行する。
[0035] After the transition to step S414, proceeds to step S416 to copy the intake air quantity calculation CMAC20b 1 for control using the intake air amount calculation CMAC20b 1 replication initial state to the actual calculation of the intake air amount To do. That is, the intake air amount calculation CMAC 20 for control
b 1 is returned to the state before partial learning. When the process proceeds to step S416, the control intake air amount calculating CMAC 20b 1 in the initial state before the partial learning is corrected and learned by the correction teacher data, and the process proceeds to step S402.

【0036】つまり、部分学習が行われる前の初期状態
に戻った吸入空気量算出用CMAC20b1を、オフセ
ット補正値の算出前の3つ以上の学習セクションの部分
学習が終了した時点の状態に戻すために、補正用教師デ
ータによって、各学習セクションの部分学習の内容を対
応するセクションに反映させる補正を行う。そして、こ
の吸入空気量算出用CMAC20b1が吸入空気量を算
出する基準の吸入空気量算出用CMAC20b1として
用いられ、この吸入空気量算出用CMAC20b1の出
力値に、補正された全体オフセット値を掛けた値が最終
的な吸入空気量となる。また、次回からの学習において
は、この基準として用いられている制御用の吸入空気量
算出用CMAC20b1の複製が作成され上記同様の学
習演算が行われる。
That is, the intake air amount calculating CMAC 20b 1 which has returned to the initial state before the partial learning is returned to the state at the time when the partial learning of three or more learning sections before the calculation of the offset correction value is completed. Therefore, the correction teacher data is used to perform correction so that the content of the partial learning of each learning section is reflected in the corresponding section. Then, the intake air quantity calculation CMAC20b 1 is used as the intake air amount calculation CMAC20b 1 reference for calculating the intake air amount, the output value of the intake air quantity calculation CMAC20b 1, the corrected overall offset value The multiplied value becomes the final intake air amount. Further, in the learning from the next time, a copy of the control intake air amount calculating CMAC 20b 1 used as this reference is created and the same learning calculation as above is performed.

【0037】一方、部分学習の終了した学習セクション
の学習結果の傾向がそれぞれ違うと判定され、ステップ
S418に移行した場合は、傾向の判定に用いられた学
習セクションの部分学習の終了を示すフラグをクリアし
てステップS404に移行する。更に、学習演算におけ
るA/F出力値と学習後のA/F出力値との関係を図5
に基づいて説明する。図5は、ノイズを混入したA/F
出力値と学習後のA/F出力値との関係を示す図であ
る。図中、A/F出力値51は、標準偏差0.5の正規
分布乱数で与えられるノイズが混入されたデータであ
り、試験的に作られたものである。ここで、目標A/F
を14.5として、13.5から学習をスタートさせる
と、300回ほどの部分学習で出力値である学習後A/
F出力値50が目標値である14.5近傍の値に収束し
ている。ここで、部分学習は、A/F出力値51が目標
値を下回っていれば噴射量を少し増やし、上回っていれ
ば噴射量を少し減らすという補正を繰り返し行うことで
あり、このとき学習量は、学習後A/F出力値50が1
3.5から14.5の間で納まるような一定の小さな値
となっている。
On the other hand, when it is determined that the learning results of the learning sections for which partial learning has ended are different in tendency, and the process proceeds to step S418, a flag indicating the end of partial learning of the learning section used for the tendency determination is set. After clearing, the process proceeds to step S404. Furthermore, the relationship between the A / F output value in the learning calculation and the A / F output value after learning is shown in FIG.
It will be described based on. Fig. 5 shows A / F with noise
It is a figure which shows the relationship between an output value and the A / F output value after learning. In the figure, the A / F output value 51 is data in which noise given by a normal distribution random number with a standard deviation of 0.5 is mixed, and is created on a trial basis. Where the target A / F
When learning is started from 13.5 with 14.5 as the learning value, the learning value A /
The F output value 50 converges to a value near 14.5 which is the target value. Here, the partial learning is to repeatedly perform a correction such that the injection amount is slightly increased when the A / F output value 51 is below the target value, and the injection amount is slightly decreased when the A / F output value 51 is above the target value. , A / F output value 50 after learning is 1
It is a constant small value that can be accommodated between 3.5 and 14.5.

【0038】このようにして、検出される出力値とその
目標値との関係に基づいて、学習量決定部20eにおい
て吸入空気量算出用CMAC20b1の係数を補正する
学習量を決定し、係数をこの学習量によって補正する部
分学習を繰り返し行うようにしたので、出力値にノイズ
が混入していても、1回の部分学習において一定の学習
量だけ係数の補正が行われるので、ノイズによる学習誤
差を低減することが可能である。
In this way, the learning amount determining section 20e determines the learning amount for correcting the coefficient of the intake air amount calculating CMAC 20b 1 based on the relationship between the detected output value and its target value, and the coefficient is calculated. Since the partial learning to be corrected by this learning amount is repeated, even if noise is mixed in the output value, the coefficient is corrected by a fixed learning amount in one partial learning. Can be reduced.

【0039】また、学習量決定部20eにおいて決定さ
れる学習量を、学習後に算出される出力値が目標値を超
えない範囲で決定するようにしたので、学習の収束速度
の向上に役立つ。また、学習演算に吸入空気量算出用C
MAC20b1を適用し、吸入空気量算出用CMAC2
0b1における複数の学習セクションにおいて、部分学
習を終えた3つの学習セクションの学習結果が全て同じ
傾向であったときに、全体オフセット値をその傾向に基
づいて補正するようにしたので、吸入空気量算出用CM
AC20b1の全学習セクションの係数は、全体オフセ
ット値によってオフセットされている状態と同等になる
ので、学習における収束速度の向上に役立つ。
Further, the learning amount determined by the learning amount determining unit 20e is determined within a range in which the output value calculated after learning does not exceed the target value, which is useful for improving the convergence speed of learning. In addition, for learning calculation, intake air amount calculation C
Applying MAC20b 1 to calculate intake air amount CMAC2
When the learning results of the three learning sections that have completed the partial learning have the same tendency in the plurality of learning sections at 0b 1 , the overall offset value is corrected based on the tendency. CM for calculation
The coefficients of all learning sections of the AC 20b 1 become equivalent to the state of being offset by the overall offset value, which helps improve the convergence speed in learning.

【0040】また、部分学習による係数の補正内容を全
体学習後のCMACに反映させるために、補正用教師デ
ータを作成し、全体オフセット値の補正の後に、全学習
セクションの係数に対して学習結果を反映するようにし
たので、学習の収束速度の向上に役立つ。ここで、図1
に示す吸入空気量演算部20bにおける予測A/Fと目
標A/Fとの大小関係を判定する機能は、請求項1記載
の大小関係判定手段に対応し、図1に示す吸入空気量演
算部20bにおける学習演算機能は、請求項1、3、4
記載の学習手段に対応する。
Further, in order to reflect the correction contents of the coefficient by the partial learning in the CMAC after the whole learning, the correction teacher data is created, and after the correction of the whole offset value, the learning result is obtained for the coefficients of all the learning sections. Since it reflects, it helps improve the speed of learning convergence. Here, FIG.
The function for determining the magnitude relationship between the predicted A / F and the target A / F in the intake air amount computation unit 20b shown in FIG. 2 corresponds to the magnitude relationship determination means according to claim 1, and the intake air amount computation unit shown in FIG. The learning calculation function in 20b is defined in claims 1, 3, and 4.
Corresponds to the described learning means.

【0041】なお、上記実施の形態においては、全体オ
フセット値の補正時に、学習結果が同じ傾向を示した学
習セクションの学習前の係数と学習後の係数の差分のう
ちの最小値をオフセット補正量として全体オフセット値
を補正するようにしているが、これに限らず、差分のう
ちの最大値や、差分の平均値などになるように係数を補
正するようにしても良い。
In the above embodiment, when correcting the overall offset value, the minimum value of the difference between the coefficient before learning and the coefficient after learning in the learning section showing the same tendency in the learning result is set as the offset correction amount. Although the overall offset value is corrected as described above, the present invention is not limited to this, and the coefficient may be corrected so as to be the maximum value of the differences or the average value of the differences.

【0042】また、上記実施の形態においては、学習結
果の傾向の判定時に、係数を増加補正する傾向に対して
のみ述べているが、これに限らず、係数が減少補正され
る傾向のものや、ある数値以上の係数が一定数以上あっ
たときなど、別の傾向を判定して学習を行うようにして
も良い。また、上記実施の形態においては、CMACに
おいて、1つの数値空間に対して学習を行っているが、
これに限らず、数値空間の入力軸を、入力値の最小単位
である量子化単位ずつずらした新たな数値空間を形成す
ることで、数値空間そのものを複数に分割して学習を行
うことで学習精度を高めるようにしても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment, only the tendency to increase and correct the coefficient at the time of determining the tendency of the learning result is described, but the present invention is not limited to this, and the coefficient to decrease and correct may be used. Alternatively, the learning may be performed by determining another tendency, for example, when there are a certain number or more of coefficients having a certain numerical value or more. Further, in the above-described embodiment, although learning is performed for one numerical space in CMAC,
Not limited to this, learning is performed by dividing the numerical space itself into multiple by forming a new numerical space by shifting the input axis of the numerical space by the quantization unit that is the minimum unit of the input value. The accuracy may be increased.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項1記載の学習機能付き演算器によれば、大小関係判定
手段によって、出力値と目標値とを比較して、出力値が
目標値を上回っているか、又は、下回っているかといっ
た出力値と目標値との大小関係を判定し、学習手段によ
って、その判定結果に基づいた一定の学習量だけ係数の
補正を行う部分学習を繰り返し行うようにしたので、算
出される出力値にノイズが混入されていても、一定の学
習量だけしか補正を行わないことによって、学習量がノ
イズに左右されることがなく、学習誤差を低減すること
が可能となる。
As described above, according to the arithmetic unit with a learning function according to the first aspect of the present invention, the output value and the target value are compared with each other by the magnitude relation determining means to determine the output value as the target. Partial learning is performed by determining the magnitude relationship between the output value and the target value such as whether it is above or below the value, and correcting the coefficient by a certain learning amount based on the determination result by the learning means. Therefore, even if noise is mixed in the calculated output value, the learning amount is not influenced by the noise and the learning error is reduced by correcting only the fixed learning amount. Is possible.

【0044】また、請求項2記載の学習機能付き演算器
によれば、請求項1の前記効果に加え、一定の学習量だ
け係数を補正したときに、出力値の変化が、例えば目標
値を超えるような数値にならないように学習量を設定す
るようにしたので、係数に対して不適切な補正を行うよ
うなことを低減でき、学習における収束速度の向上に役
立つ。
According to the arithmetic unit with a learning function of the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, when the coefficient is corrected by a fixed learning amount, the change in the output value is, for example, the target value. Since the learning amount is set so as not to exceed the numerical value, it is possible to reduce that the coefficient is inappropriately corrected, which is useful for improving the convergence speed in learning.

【0045】また、請求項3記載の学習機能付き演算器
によれば、請求項1又は請求項2の前記効果に加え、学
習手段は、1又は複数種類の入力値と対応する係数との
関係によって構成されるn次元(nは2以上の整数)の
空間(例えば3次元)を複数の部分空間に分割し、いく
つかの部分空間における係数に対する部分学習処理が、
同じ傾向を示す場合は、全ての係数を、前記傾向を示し
た部分空間の係数に基づいて決定される全体学習用学習
量だけ補正するようにしたので、いくつかの部分空間に
おける学習内容の傾向を見て、係数全体を一括して補正
するようになっているので、学習における収束速度の向
上に役立つ。
According to the arithmetic unit with a learning function of claim 3, in addition to the effect of claim 1 or 2, the learning means has a relationship between one or a plurality of types of input values and corresponding coefficients. The n-dimensional (n is an integer of 2 or more) space (for example, three-dimensional) configured by
When the same tendency is shown, all the coefficients are corrected by the learning amount for the whole learning determined based on the coefficient of the subspace showing the above-mentioned tendency. , The whole coefficient is corrected all at once, which is useful for improving the convergence speed in learning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】エンジンシステムの構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an engine system.

【図2】燃料の噴射時間演算処理を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a fuel injection time calculation process.

【図3】吸入空気量演算部20bの構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an intake air amount calculation unit 20b.

【図4】吸入空気量演算部20bにおける学習演算処理
を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a learning calculation process in an intake air amount calculation unit 20b.

【図5】ノイズの混入されたA/F出力値と学習後のA
/F出力値との関係を示す図である。
FIG. 5: A / F output value containing noise and A after learning
It is a figure which shows the relationship with / F output value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジンシステム 20 吸入空気量学習演算部 20a エンジン回転数演算部 20b 吸入空気量演算部 20c Pmi演算部 20d A/F予測部 20e 学習量決定部 20b1 吸入空気量算出CMAC 20b2 全体オフセット部1 engine system 20 intake air amount learning calculation unit 20a engine speed calculation unit 20b intake air amount calculation unit 20c Pmi calculation unit 20d A / F prediction unit 20e learning amount determination unit 20b 1 intake air amount calculation CMAC 20b 2 overall offset unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA13 DA04 DA20 EA04 EB02 EB06 EB08 EB12 EB18 EB20 EB21 FA10 FA11 FA20 FA29 FA33 FA38 5H004 GA18 GB12 KD63    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3G084 BA13 DA04 DA20 EA04 EB02                       EB06 EB08 EB12 EB18 EB20                       EB21 FA10 FA11 FA20 FA29                       FA33 FA38                 5H004 GA18 GB12 KD63

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力値に応じて所定の関係に基づいた出
力値を算出する演算手段と、前記出力値が予め定められ
た目標値となるように学習を行う学習手段と、を備えた
学習機能付き演算器であって、 前記学習手段は、所定の入力値に対する前記出力値と前
記目標値とを比較して当該目標値と前記出力値との大小
関係を判定する大小関係判定手段を備え、その判定結果
に基づいて前記所定の関係を表す係数を一定の学習量だ
け補正することを繰り返し行う部分学習処理を実行する
ようになっていることを特徴とする学習機能付き演算
器。
1. A learning system comprising: a computing unit that computes an output value based on a predetermined relationship in accordance with an input value; and a learning unit that performs learning so that the output value reaches a predetermined target value. A computing unit with a function, wherein the learning unit includes a magnitude relationship determining unit that compares the output value with respect to a predetermined input value and the target value to determine a magnitude relationship between the target value and the output value. An arithmetic unit with a learning function, which is configured to execute a partial learning process in which the coefficient representing the predetermined relationship is corrected by a constant learning amount based on the determination result.
【請求項2】 前記一定の学習量は、学習前後での出力
値の変化が所定の数値範囲内に納まるように設定されて
いることを特徴とする請求項1記載の学習機能付き演算
器。
2. The arithmetic unit with a learning function according to claim 1, wherein the constant learning amount is set so that a change in output value before and after learning falls within a predetermined numerical range.
【請求項3】 前記学習手段は、1又は複数種類の入力
値とこれに対応した前記係数との関係によって構成され
るn次元(nは2以上整数)の空間を複数の部分空間に
分割し、前記係数に対する前記部分学習処理が同じ傾向
を示したときに、全ての前記係数を、前記傾向に基づい
て決定される全体学習用学習量だけ補正する全体学習処
理を実行するようになっていることを特徴とする請求項
1又は請求項2記載の学習機能付き演算器。
3. The learning means divides an n-dimensional (n is an integer of 2 or more) space formed by the relationship between one or a plurality of types of input values and the corresponding coefficients into a plurality of subspaces. , When the partial learning processes for the coefficients show the same tendency, the whole learning process for correcting all the coefficients by the learning amount for the whole learning determined based on the tendency is executed. The arithmetic unit with a learning function according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項4】 前記全体学習用学習量は、前記傾向を示
した前記複数の部分空間のそれぞれにおける学習開始時
の係数と学習終了時の係数との差分の平均値であること
を特徴とする請求項3記載の学習機能付き演算器。
4. The learning amount for overall learning is an average value of differences between a coefficient at a learning start and a coefficient at a learning end in each of the plurality of subspaces showing the tendency. An arithmetic unit with a learning function according to claim 3.
【請求項5】 前記全体学習用学習量は、前記傾向を示
した前記複数の部分空間のそれぞれにおける学習開始時
の係数と学習終了時の係数との差分のうちの最小値であ
ることを特徴とする請求項3記載の学習機能付き演算
器。
5. The learning amount for overall learning is a minimum value of differences between a coefficient at the start of learning and a coefficient at the end of learning in each of the plurality of subspaces showing the tendency. The arithmetic unit with a learning function according to claim 3.
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