JP2997473B2 - Engine adaptive control method - Google Patents

Engine adaptive control method

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JP2997473B2
JP2997473B2 JP63325771A JP32577188A JP2997473B2 JP 2997473 B2 JP2997473 B2 JP 2997473B2 JP 63325771 A JP63325771 A JP 63325771A JP 32577188 A JP32577188 A JP 32577188A JP 2997473 B2 JP2997473 B2 JP 2997473B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車エンジンの燃料噴射制御装置に係
り、特に、その制御パラメータを自動設定するのに好適
なエンジンの適応制御方法。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for an automobile engine, and more particularly to an adaptive control method for an engine suitable for automatically setting control parameters thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の装置は、特開昭58−8238号,60−201042号,60−
126337号公報に記載のように噴射燃料が吸気管壁面へ付
着する割合である付着率、及び、吸気管壁面付着燃料が
単位時間に蒸発する割合である蒸発率あるいは付着燃料
が単位時間に気筒に持ち去られる割合である持ち去り率
と吸入空気量、吸気管内圧等のエンジンの各種検出量と
の対応関係を予め求めておき、その対応関係を利用して
気筒へ供給する燃料量を決定している。すなわち、予め
求めた対応関係を利用してエンジンの各種検出量から制
御パラメータである付着率、及び、蒸発率(あるいは、
持ち去り率)を算出し、その算出結果に基づいて燃料噴
射量を決定している。
Conventional devices are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 58-8238, 60-201042, 60-
The adhesion rate, which is the rate at which the injected fuel adheres to the intake pipe wall surface, and the evaporation rate, which is the rate at which the fuel adhered to the intake pipe wall evaporates per unit time, as described in No. 126337, The correspondence between the carry-out rate, which is the carry-out rate, and the various detected amounts of the engine such as the intake air amount and the intake pipe internal pressure is determined in advance, and the fuel amount to be supplied to the cylinder is determined using the correspondence. I have. That is, using the correspondence obtained in advance, the control parameters such as the adhesion rate and the evaporation rate (or,
The carry-out rate is calculated, and the fuel injection amount is determined based on the calculation result.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は、エンジンテストにより様々な運転領
域で予め付着率、蒸発率等のパラメータを算出しておく
必要があり制御システム開発に工数を要するという問題
があつた。
The prior art described above has a problem in that parameters such as an adhesion rate and an evaporation rate need to be calculated in advance in various operation regions by an engine test, and a man-hour is required for control system development.

又、エンジン特性の個体差により、各エンジンごとに
算出パラメータのマツチングを行う必要があり、これに
関しても工数を要するという問題があつた。
In addition, it is necessary to match the calculation parameters for each engine due to individual differences in engine characteristics, which also requires a man-hour.

又、エンジンの経時変化に対して配慮がなされておら
ず時間の経過に伴い設定パラメータが最適値からずれ制
御性が劣化するという問題もあつた。
In addition, there is a problem that the setting parameter is deviated from the optimum value with the passage of time and controllability is deteriorated with no consideration given to the change over time of the engine.

又、従来法では空気量の計測遅れ、輸送遅れの影響に
配慮がなされていない。これらの遅れは、過渡時の制御
性に劣化を引き起すものである。付着率、蒸発率などの
パラメータにこの遅れを集約し、つまり、パラメータマ
ツチングを行うことである領域で望みの制御性を得るこ
とは可能と考えられる。しかし、様々な領域で望みの制
御性が得られないという問題があつた。すなわち、空気
量の計測遅れの特性が、加速時と減速時の全く異なるた
め加速時に望みの制御性を得るようパラメータマツチン
グを行つても、減速時に制御性の劣化が生じる、あるい
は、減速時にパラメータマツチングを行つても加速時に
制御性が劣化するという問題があつた。
Further, in the conventional method, no consideration is given to the influence of the delay of the measurement of the air amount and the delay of the transportation. These delays cause deterioration in the controllability during the transition. It is conceivable that this delay can be collected into parameters such as the adhesion rate and the evaporation rate, that is, the desired controllability can be obtained in an area where parameter matching is performed. However, there has been a problem that desired controllability cannot be obtained in various areas. In other words, the characteristics of the air amount measurement delay are completely different between acceleration and deceleration, so even if parameter matching is performed to obtain the desired controllability during acceleration, controllability will deteriorate during deceleration or during deceleration. Even if parameter matching is performed, there is a problem that controllability is deteriorated during acceleration.

本発明の第1の目的は、エンジン特性の個体差経時変
化に適応して、上記パラメータを自動設定修正するエン
ジンの適応制御方法を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide an adaptive control method for an engine that automatically sets and corrects the above-mentioned parameters in accordance with the variation over time of an individual difference in engine characteristics.

本発明の第2の目的は、空気量の遅れの影響を補償し
様々な運転領域で望みの制御性を得るエンジンの適応制
御方法を提供することにある。
It is a second object of the present invention to provide an adaptive control method of an engine that compensates for the influence of a delay in the amount of air and obtains desired controllability in various operating regions.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記第1の目的は、エンジンの各種検出量から噴射燃
料が吸気管壁面に付着する割合である付着率、及び吸気
管壁面付着燃料が単位時間に蒸発する割合である蒸発率
(あるいは、上記付着燃料が単位時間に気筒に持ち去ら
れる割合である持ち去り率)を算出,該算出値に基づい
て気筒に供給する燃料量を制御するエンジン制御装置に
おいて、 排気管に広域空燃比センサを設置し、該センサによる
計測空燃比及び、燃料噴射量計測空気量などから上記付
着率及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定するパ
ラメータ推定手段、該推定結果的に基づいてエンジンの
各種検出量と付着率、及び、蒸発率、あるいは、持ち去
り率の対応関係を修正するパラメータ特性修正手段を設
けることにより達成される。
The first object is to determine the adhesion rate, which is the rate at which the injected fuel adheres to the intake pipe wall surface from various detected amounts of the engine, and the evaporation rate, which is the rate at which the fuel adhered to the intake pipe wall evaporates per unit time (or An engine control device that calculates a carry-out rate, which is a rate at which fuel is carried out to a cylinder per unit time, and controls the amount of fuel supplied to the cylinder based on the calculated value. A wide-range air-fuel ratio sensor is installed in an exhaust pipe. Parameter estimation means for estimating the adhesion rate, the evaporation rate, or the carry-out rate from the air-fuel ratio measured by the sensor and the fuel injection amount measured air amount, etc .; This is achieved by providing parameter characteristic correction means for correcting the correspondence between the rate and the evaporation rate or the carry-out rate.

又、上記第1、及び、第2の目的は、排気管に広域空
燃比センサを設置し、該センサによる計測空燃比,燃料
噴射量計測空気量などから上記付着率、及び、蒸発率、
あるいは持ち去り率を推定するパラメータ推定手段を設
け、各種検出量から算出する付着率,蒸発率,持ち去り
率にかえ、該推定手段に推定結果に基づいて気筒に供給
する燃料量を制御することにより達成される。
The first and second objects are to install a wide-range air-fuel ratio sensor in the exhaust pipe, and determine the adhesion rate, the evaporation rate,
Alternatively, a parameter estimating means for estimating the carry-out rate is provided, and instead of the adhesion rate, the evaporation rate, and the carry-out rate calculated from the various detected amounts, the fuel quantity supplied to the cylinder is controlled by the estimating means based on the estimation result. Is achieved by

又、上記第2の目的は、各種検出量と付着率,蒸発
率,持ち去り率との対応関係を運転状況に応じて複数種
類設けることによつて達成される。
Further, the second object is achieved by providing a plurality of types of correspondences between the various detection amounts and the adhesion rate, the evaporation rate, and the carry-out rate according to the driving situation.

〔作用〕[Action]

第1図の手段においてパラメータ推定手段は、吸気管
内の燃料流動特性を表わすモデルに基づいて例えば逐時
最小二乗法によりモデルパラメータである付着率、及
び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定し、これを推
定時のエンジン運転状態の計測値と対にしてパラメータ
特性修正手段に送る。パラメータ特性修正手段は、得ら
れたデータに基づいて予め適当に定められているエンジ
ンの各種検出量と付着率、及び、蒸発率、持ち去り率の
対応関係を修正してゆきその時々の運転状態における最
適な関係を定義する。以上のようにして、初期設定は適
当でも、エンジン運転回数が増せば付着率,蒸発率等の
パラメータは自動的に最適化されてゆくのでシステム開
発工数の低減及び、エンジン特性の個体差経時変化への
適応が可能となる。
In the means of FIG. 1, the parameter estimating means estimates a model parameter, such as an adhesion rate, an evaporation rate, or a removal rate, based on a model representing a fuel flow characteristic in the intake pipe, for example, by a method of sequential least squares. This is sent to the parameter characteristic correcting means in combination with the measured value of the engine operating state at the time of estimation. The parameter characteristic correction means corrects the correspondence between the various detected amounts and the adhesion rate, the evaporation rate, and the carry-out rate of the engine, which are appropriately determined in advance based on the obtained data, and the operation state at each time. Define the optimal relationship in. As described above, even if the initial settings are appropriate, as the number of engine operations increases, the parameters such as the adhesion rate and the evaporation rate are automatically optimized, so that the number of man-hours required for system development is reduced, and individual differences in engine characteristics over time. Adaptation to is possible.

第2の手段において、パラメータ推定手段により付着
率,蒸発率,持ち去り率は時々の運転状態において常に
最適値に保たれるので同様の効果が可能となる。
In the second means, the same effect can be obtained because the adhesion rate, the evaporation rate, and the carry-out rate are always kept at the optimum values in the occasional operation state by the parameter estimation means.

第3の手段においては、加速時、減速時等、運転状態
に応じて別々なパラメータ設定が可能となるので様々な
運転領域で望みの制御性が得られる。
In the third means, different parameters can be set according to the operation state such as acceleration and deceleration, so that desired controllability can be obtained in various operation regions.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図から第6図に従つて説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は、本発明の第1の手段に対する全体構成図で
ある。従来装置が、パラメータ算出手段,燃料噴射制御
手段のみから構成されていたのに対し、新たにパラメー
タ推定手段,パラメータ特性修正手段を設けた構成とな
つている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the first means of the present invention. In contrast to the conventional device comprising only the parameter calculation means and the fuel injection control means, the apparatus is newly provided with a parameter estimation means and a parameter characteristic correction means.

以下、各手段の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of each means will be described.

パラメータ算出手段は、吸入空気量、水温等のエンジ
ンの運転状態の計測値から噴射燃料が吸気管壁面へ付着
する割合である付着率,吸気管付着燃料が単位時間に蒸
発する割合である蒸発率を予め定られた対応関係に基づ
いて算出し、これを燃料噴射制御手段に送る。燃料噴射
制御手段では、算出付着率,蒸発率に基づいて気筒に供
給する燃料量の制御を行う。
The parameter calculation means calculates the rate of attachment of the injected fuel to the wall of the intake pipe from the measured values of the operating state of the engine, such as the amount of intake air and water temperature, and the rate of evaporation of the fuel attached to the intake pipe per unit time. Is calculated on the basis of a predetermined correspondence relationship, and this is sent to the fuel injection control means. The fuel injection control means controls the amount of fuel supplied to the cylinder based on the calculated adhesion rate and evaporation rate.

パラメータ推定手段は、排気管に設置した広域空燃比
センサで計測される排ガス空燃比、燃料噴射量計測空気
量などの時系列データから制御パラメータである付着
率,蒸発率(あるいは、持ち去り率)を推定する。パラ
メータ推定は、例えば、吸気管内の燃料流動特性を表わ
す次式の数式モデルの離散式に逐時最小二乗法を適用し
て行うことができる。
The parameter estimating means is a control parameter of an adhesion rate, an evaporation rate (or a carry-out rate) from time-series data such as an exhaust gas air-fuel ratio and a fuel injection amount measured air amount measured by a wide area air-fuel ratio sensor installed in an exhaust pipe. Is estimated. The parameter estimation can be performed, for example, by applying the sequential least squares method to a discrete equation of the following mathematical model representing the fuel flow characteristic in the intake pipe.

ここに、Gf:燃料噴射量(g/s)(噴射燃料量の単位時
間の質量流量への換算値) Gfe :シリンダ流入燃料量(g/s) Mf :吸気管壁面付着燃料量(g) X :付着率 1/τ :蒸発率(1/s)(あるいは持ち去り率) X,1/τを定数と見なし(1)(2)式を離散化しGfe
とGfの関係式を導出すると次式を得る。なお、連続式の
差分化には、中心差分を用いている。
Here, G f : fuel injection amount (g / s) (converted value of injected fuel amount into mass flow per unit time) G fe : cylinder inflow fuel amount (g / s) M f : intake pipe wall adhering fuel amount (G) X: Adhesion rate 1 / τ: Evaporation rate (1 / s) (or carry-out rate) X, 1 / τ is regarded as a constant, and equations (1) and (2) are discretized and G fe
Deriving the relational expression between Gf and Gf gives the following expression. The central difference is used for the continuous difference calculation.

(3)式は、その誤差方程式が、パラメータX,1/τに
対して線形となるので、方程式誤差の重み付き2乗和が
最小という意味での最適なパラメータ算出が可能であ
る。
In the equation (3), since the error equation is linear with respect to the parameter X, 1 / τ, it is possible to calculate an optimal parameter in the sense that the weighted sum of squares of the equation error is minimum.

すなわち、評価指標を(4)式とおくとも、Jが最小
となるX,1/τが算出可能であり、その再帰形のアルゴリ
ズムは(5)(6)式となる。
That is, even if the evaluation index is set to equation (4), X, 1 / τ that minimizes J can be calculated, and the recursive algorithm is given by equations (5) and (6).

なお、再帰形パラメータ推定法として(5)(6)式
以外に適応制御システムの理論と実際(オーム社)のP.
78〜P.86記載の方法も適用可能である。
As a recursive parameter estimation method, besides the equations (5) and (6), the theory and practice of an adaptive control system (Ohm)
The method described on pages 78 to 86 can also be applied.

(5)(6)式によりその時々の運転状態における,
X,1/τを推定算出するためには、Gf(k),Gfe(k)の
データが必要である。
According to the equations (5) and (6),
In order to estimate and calculate X, 1 / τ, data of G f (k) and G fe (k) is required.

燃料噴射量Gf(k)は、マイコンの燃料噴射弁への指
令値から算出される。シリンダ流入燃料量Gfe(k)
は、これを直接計測するセンサがないので、他の運転状
態の計測値から次式で算出する。
The fuel injection amount G f (k) is calculated from a command value for the fuel injection valve of the microcomputer. Fuel flow into cylinder G fe (k)
Since there is no sensor for directly measuring this, it is calculated by the following equation from the measured values in other operating states.

ここにQaは、Lジエトロニクスシステムにおいては空
気量センサで検出されるスロツトル上流の空気量の計測
値にノイズ、脈動除却のための各種処理をほどこしたも
のとする。すなわち、燃料噴射量決定のベースとなる空
気量とする。又、Dジエクトロニクスシステムにおいて
は、圧力センサで検出される吸気管内圧に基づいて算出
されるシリンダ流入空気量とする。これも燃料噴射量決
定のベースとなる空気量である。
Here Q a, in the L di Etro Nix system and those subjected noise, various processes for pulsating retirement the measurement value of the air quantity Surotsutoru upstream detected by the air flow sensor. That is, the air amount is used as a base for determining the fuel injection amount. Further, in the D dietronics system, the amount of air flowing into the cylinder is calculated based on the intake pipe internal pressure detected by the pressure sensor. This is also the air amount that is the basis for determining the fuel injection amount.

A/Fは、排気管に設置した空燃比センサで検出される
排ガス空燃比である。
A / F is an exhaust gas air-fuel ratio detected by an air-fuel ratio sensor installed in an exhaust pipe.

koは、空気と燃料の混合気が気筒に吸入された時点か
ら、その燃焼ガスが排気されるまでの平均時間である。
ここでは、ピストン運動の3行程に相当するとし(11)
式で定式化する。
ko is the average time from when a mixture of air and fuel is drawn into the cylinder to when the combustion gas is exhausted.
Here, it is assumed that it corresponds to three strokes of the piston movement (11)
Formulate by formula.

なお、(10)式でシリンダ流入燃料量を算出するため
には、空気量Qaは本来はシリンダ流入空気量であるべき
である。ところが、Lジエトロニクスシステムでは、ス
ロツトル通過空気量の計測値を用いている。又、Dジエ
トロニクスシステムでもセンサの応答遅れのため計測値
は真のシリンダ流入空気量と一致し得ない。(10)式に
おいて、Qaを真のシリンダ吸入空気量とせず、各システ
ムにおける燃料噴射量決定のベースとなる空気量を用い
るのは、次の理由によるものである。従来方法では、燃
料の遅れのみを補償して望みの制御性を得ようとしてい
るが、実際には、空気の輸送、及び計測の遅れも存在
し、これは急加減速時の制御性の劣化を起す。この問題
に対し空気の遅れをある程度X,1/τに集約し望みの制御
性を得ようとするのが、燃料決定のベースとなる空気量
を用いる理由である。
In order to calculate the cylinder inflow fuel amount in (10), originally air amount Q a is should be mass air flow into cylinder. However, in the L-jetronics system, a measured value of the air passing through the throttle is used. Further, even in the D-jetronics system, the measured value cannot match the true cylinder inflow air amount due to a response delay of the sensor. In (10), a Q a not a true cylinder intake air quantity, to use the underlying air quantity of fuel injection quantity determined in each system is the following reason. In the conventional method, the desired controllability is obtained by compensating only for the fuel delay.However, in actuality, there is also a delay in air transportation and measurement, which is a deterioration in controllability during rapid acceleration / deceleration. Cause The reason for using the amount of air, which is the basis for fuel determination, to consolidate the air delay to some extent X, 1 / τ to obtain the desired controllability for this problem.

なお、以上の方法では、空燃比センサの計測値をその
ままシリンダ流入燃料量の算出に用いたが、センサの応
答遅れが大きい場合、最適なX,1/τは推定されない。
In the above method, the measurement value of the air-fuel ratio sensor is used as it is for calculating the amount of fuel flowing into the cylinder. However, when the response delay of the sensor is large, the optimum X, 1 / τ is not estimated.

この場合、センサの応答遅れを考慮してX,1/τの推定
を行う必要があるが、これは次の方法で対応可能であ
る。
In this case, it is necessary to estimate X, 1 / τ in consideration of the response delay of the sensor. This can be dealt with by the following method.

まず、センサの応答遅れモデルを燃空比の伝達関数モ
デルで仮定する。例えば、1次遅れを仮定すると遅れモ
デルは次式となる。
First, a response delay model of the sensor is assumed to be a transfer function model of the fuel-air ratio. For example, assuming a first-order delay, the delay model is as follows.

(12)式中の定数は、センサに所定入力を加えた時
のセンサ出力の応答を計測し、入出力時系列データに基
づいて(12)式の方程式誤差が最小となるように定め
る。以上のようにして求められた(13)式を、(3)
式、及び(10)式のA/FをA/Foutとおいた式と連立させ
れば、燃料噴射量Gfと計測排ガス空燃比A/Finとの関係
式が得られる。この関係式の誤差方程式はパラメータX,
1/τに対して線形となるので先に述べたのと同様の方法
でX,1/τの推定は可能となる。
The constant in equation (12) is determined such that the response of the sensor output when a predetermined input is applied to the sensor is measured, and the equation error of equation (12) is minimized based on the input / output time-series data. Equation (13) obtained as described above is converted to (3)
By making the expression and A / F of expression (10) equal to A / F out , a relational expression between the fuel injection amount Gf and the measured exhaust gas air-fuel ratio A / F in can be obtained. The error equation of this relation is the parameter X,
Since it is linear with respect to 1 / τ, it is possible to estimate X, 1 / τ by the same method as described above.

以上で、パラメータ推定手段の動作の説明は終る。次
に、パラメータ特性修正手段の動作を説明する。パラメ
ータ特性修正手段は、推定されたパラメータ(k), 及び、パラメータ算出手段におけるX,1/τ算出のベース
となるエンジンの各種検出量X1(k),X2(k),…に
基づいて、パラメータ算出手段の予め定められた各種検
出量X1,X2,…とX,1/τの対応関係を修正する。修正方法
として、例えば、時刻kでの、X1=S1,X2=S2…の状態
において推定値が, パラメータ算出手段が算出するX,1/τがX0,1/τとす
る。この時パラメータ算出手段における状態X1=S1,X2
=S2,…に対する新たなX,1/τを次式で算出されるX,1/
τとする。
This concludes the description of the operation of the parameter estimation means. Next, the operation of the parameter characteristic correcting means will be described. The parameter characteristic correcting means calculates the estimated parameter (k), Based on the various detected quantities X 1 (k), X 2 (k),... Of the engine which are the bases for the calculation of X, 1 / τ in the parameter calculating means, the predetermined various detected quantities X of the parameter calculating means are determined. 1, X 2, to modify the correspondence between ... and X, 1 / τ. As a correction method, for example, at the time k, in the state of X 1 = S 1 , X 2 = S 2 . X, 1 / τ calculated by the parameter calculating means is X 0 , 1 / τ 0 . At this time, the state X 1 = S 1 , X 2 in the parameter calculation means
= S 2 , ..., a new X, 1 / τ is calculated as X, 1 /
Let it be τ.

ここに、X1=S1,X2=S2… 0<m<1 ここで、x0,1/τを一度に推定値, と置き換えないのは、推定がうまくいかない場合の、制
御性の劣化を防ぐためである。以上の方法でパラメータ
修正を繰り返せば、徐々にパラメータは最適値に収束し
てゆく。
Here, X 1 = S 1 , X 2 = S 2 ... 0 <m <1 Here, x 0 , 1 / τ 0 is an estimated value at a time, The reason for not replacing is to prevent deterioration in controllability when estimation is not successful. If the parameter correction is repeated by the above method, the parameter gradually converges to the optimum value.

なお、ここでは、推定されたパラメータを各運転状態
に対して所定時間、あるいは、所定数だけ記憶してお
き、所定時間が経過、あるいは、所定数に達した時、推
定パラメータの平均値を本来パラメータ算出手段が算出
するパラメータ値と置き換えるようにして各種検出量と
制御パラメータ(付着率,蒸発率)の対応関係を修正し
てもよい。
In this case, the estimated parameters are stored for each operation state for a predetermined time or a predetermined number, and when the predetermined time elapses or reaches the predetermined number, the average value of the estimated parameters is originally calculated. The correspondence between the various detection amounts and the control parameters (adhesion rate, evaporation rate) may be corrected by replacing the parameter values calculated by the parameter calculation means.

以上で、本発明の制御系の動作の説明を終る。次に、
以上の構成をデイジタル式制御ユニツトで実現する場合
の制御系の全体構成、及び、制御プログラムの動作につ
いて説明する。
This concludes the description of the operation of the control system of the present invention. next,
The overall configuration of the control system and the operation of the control program when the above configuration is realized by a digital control unit will be described.

第2図に制御系の全体構成図を示す。ここではLジエ
トロニクスシステムを適用対象としている。
FIG. 2 shows an overall configuration diagram of the control system. Here, the L jetronics system is applied.

制御ユニツトは、CUP,ROM,RAM,I/O,LSI,タイマ、それ
らを電気的に接続するバスを備えている。I/O,LSIに
は、空気量センサ,水温センサ,クランク角センサ,空
燃比センサ,スロツトル角センサからの信号が入力され
るようになつている。又、I/O,LSIからは、燃料噴射弁
への信号が出力されるようになつている。なお、I/O,LS
Iは、入力側にA/D変換器、出力側にD/A変換器を備えて
いる。タイマはCPUに対し一定時間ごとに割込要求を発
生し、この要求に応じてCPUはROMに格納された制御プロ
グラムを実行するようになつている。
The control unit includes CUP, ROM, RAM, I / O, LSI, timer, and a bus for electrically connecting them. Signals from an air amount sensor, a water temperature sensor, a crank angle sensor, an air-fuel ratio sensor, and a throttle angle sensor are input to the I / O and LSI. Also, a signal to the fuel injection valve is output from the I / O, LSI. In addition, I / O, LS
I has an A / D converter on the input side and a D / A converter on the output side. The timer issues an interrupt request to the CPU at regular intervals, and in response to this request, the CPU executes a control program stored in the ROM.

次に、第3図により本発明の特徴であるパラメータを
推定し、その推定結果に基づいて、エンジンの各種検出
量とX,1/τとの対応関係を修正する制御プログラムの動
作を説明する。
Next, the operation of a control program for estimating parameters which are the characteristics of the present invention and correcting the correspondence between various detected amounts of the engine and X, 1 / τ based on the estimation results will be described with reference to FIG. .

まず、ステツプ301において、時刻kの回転数N
(k)から、(10)式によりk0を算出する。
First, in step 301, the rotational speed N at time k
From (k), k 0 is calculated by equation (10).

次に、ステツプ302において、RAMに記憶されている時
刻kの計測空気量Qa(k)と時刻k+k0の計測空燃比A/
F(k+k0)を読み出す。
Next, in step 302, the measured air amount Q a (k) stored at the RAM at time k and the measured air-fuel ratio A / at time k + k 0 are stored.
Read F (k + k 0 ).

次に、ステツプ303において、(10)式によりG
fe(k)を計算し、それをRAM内にストアする。
Next, in step 303, G
Calculate fe (k) and store it in RAM.

次に、ステツプ304において、RAMに記憶されているGf
(i),Gfe(i)(i=k−2,k−1,k)(k), を読み出し、(5)(6)式から(k+1), を算出し、それをRAMにストアする。
Next, in step 304, G f stored in the RAM
(I), G fe (i) (i = k−2, k−1, k) (k), Is read, and (k + 1), And store it in RAM.

次に、ステツプ305において、RAMに記憶されている、
時刻kのX,1/τ算出のベースとなるエンジンの各種検出
量x1(k),x2(k),x3(k),…対するX,1/τの値
X0,1/τを読み出す。
Next, in step 305,
The value of X, 1 / τ for various detected quantities x 1 (k), x 2 (k), x 3 (k) of the engine, which are the bases for calculating X, 1 / τ at time k
Read X 0 , 1 / τ 0 .

次に、ステツプ306において、RAMに記憶されている時
刻kのX,1/τの推定値(k), (k)を読み出す。
Next, in step 306, the estimated value (k) of X, 1 / τ at time k stored in the RAM, Read (k).

次に、ステツプ307において、(13)式によりx,1/τ
の値を算出し、その値をX0,1/τが書き込まれていた
番地にストアする。
Next, in step 307, x, 1 / τ
Is calculated, and the value is stored at the address where X 0 , 1 / τ 0 has been written.

次に、ステツプ308において、kの値を1増加する。 Next, in step 308, the value of k is increased by one.

以上で処理は終了し、次回の割込み要求があるまで待
機する。
Thus, the process is completed, and the process waits until the next interrupt request is issued.

以上のプログラムを実行するためには、吸入空気量
Qa,回転数N,空燃比A/Fの計測値,燃料噴射量Gfシリンダ
流入燃料量Gfe及び、X,1/τ算出のベースとなる変数の
計測値x1,x2,x3,…のデータの記憶,消去等の管理が必
要となるが、これは別のプログラムで実行されるように
なつている。
In order to execute the above program, the amount of intake air
Q a, the rotational speed N, the measured value of the air-fuel ratio A / F, the fuel injection amount G f cylinder inflow fuel amount G fe and, X, 1 / τ of the calculation of the underlying variable measurement values x 1, x 2, x The management of storage, deletion, etc. of the data of 3 ,... Is required, but this is executed by another program.

なお、以上の方法では、パラメータX,1/τの推定時
間,推定精度の問題が懸念されるため第4図のような推
定値を直接利用して燃料の制御を行う構成をとつていな
い。ここで、推定時間の問題とは推定の遅れが大きいと
きパラメータX,1/τが推定された時点でそのパラメータ
は、すでにその時点の運転状態における最適値からずれ
てしまつているため十分な制御性が得られない。又、推
定精度の問題とは、最適値から大きくはずれる値が推定
された場合、大幅な制御性の劣化が生じるというもので
ある。以上の問題がなければ、第4図の構成をとればRA
M容量を大幅に低減でき、システムのコントダウンの可
能性が生じる。
Note that the above method does not adopt a configuration in which fuel control is performed by directly using the estimated value as shown in FIG. 4 because of concerns about the estimation time and estimation accuracy of the parameter X, 1 / τ. . Here, the problem of estimation time is that when the estimation delay is large, when the parameter X, 1 / τ is estimated, the parameter has already deviated from the optimal value in the operating state at that time, and sufficient control is performed. I can not get the nature. The problem of the estimation accuracy is that if a value that deviates greatly from the optimum value is estimated, the controllability is greatly deteriorated. If there are no above problems, the configuration shown in Fig. 4
M capacity can be greatly reduced, and the possibility of system downtime arises.

次に、本発明の第3の手段に対する実施例を第5図,
第6図に従つて説明する。
Next, an embodiment for the third means of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

第5図に、Lジエトロニクスシステムを対象とした時
の加速時、及び、減速時における各種空気量の過渡特性
を示す。加速時には、燃料噴射量決定のベースとなる計
測空気量はシリンダ流入空気量より大きくなつており、
減速時にはその逆となつている。本発明の対象となる制
御方式は、燃料の遅れのみを補償して、望みの制御性を
得ようとするもので空気量に関して何の配慮もなされて
いない。したがつて望みの制御性を得るためには、燃料
噴射量決定のベースとなる空気量は、シリンダ流入空気
量でなければならない。ところが、実際には、シリンダ
流入空気量と異なる計測空気量を使用している。計測空
気量をベースに燃料噴射量を決定する場合、付着率,蒸
発率等のパラメータマツチングを行えば、限られた領域
では望みの制御性を得ることは可能であるが、様々な領
域では困難である。これは、第5図の空気量の加速時と
減速時の特性の違いから、生じるもので、加速時に望み
の制御性(空燃比の目標値への定値化)を得ようとパラ
メータマツチングすれば、すなわち、計測空気量がシリ
ンダ流入空気量より大きく計測空気量に基づく制御では
燃料供給量が要求値より大きくなるため、燃料が、やや
少なめになるようパラメータマツチングすれば、減速時
には、制御量である空燃比は目標値を上まわつてしま
う。これは、減速時には、シリンダ流入空気量が計測空
気量より大きく、計測空気量に基づく制御では、燃料量
が要求値より小さくなるため燃料がやや多めになるよう
に本来ならパラメータ設定すべきところを、少なめにな
るよう設定してしまつているからである。つまり従来の
制御系では、加速時,減速時の双方の運転モードで望み
の制御性を得ることは困難であつた。以上の問題はDジ
エトロニクスシステムでも同様である。
FIG. 5 shows transient characteristics of various air amounts at the time of acceleration and at the time of deceleration when targeting the L-Dietronics system. At the time of acceleration, the measured air amount, which is the basis for determining the fuel injection amount, is larger than the cylinder inflow air amount.
The reverse is true during deceleration. The control system to which the present invention is directed is intended to obtain the desired controllability by compensating only for the fuel delay, and does not take any consideration regarding the air amount. Therefore, in order to obtain the desired controllability, the air amount on which the fuel injection amount is determined must be the air amount flowing into the cylinder. However, actually, a measured air amount different from the cylinder inflow air amount is used. When determining the fuel injection amount based on the measured air amount, it is possible to obtain the desired controllability in a limited area by performing parameter matching such as adhesion rate and evaporation rate, but in various areas, Have difficulty. This is caused by the difference between the characteristics of the air amount at the time of acceleration and the characteristics at the time of deceleration in FIG. 5. In order to obtain the desired controllability (to set the air-fuel ratio to a target value) at the time of acceleration, parameter matching is performed. In other words, if the measured air amount is larger than the cylinder inflow air amount and the control based on the measured air amount causes the fuel supply amount to be larger than the required value, if the parameter matching is performed so that the fuel becomes slightly smaller, the control is performed at the time of deceleration. The air-fuel ratio, which is an amount, exceeds the target value. This is because when decelerating, the amount of air flowing into the cylinder is larger than the measured air amount, and in the control based on the measured air amount, since the fuel amount is smaller than the required value, the amount of fuel should be set slightly so that the parameters should be set. Because it is set to be less. That is, in the conventional control system, it is difficult to obtain desired controllability in both the operation modes during acceleration and deceleration. The above problems are the same in the D-jetronics system.

この問題に対して、本発明では、例えば第6図に示す
制御系の構成のように、パラメータ算出手段に加速用パ
ラメータ算出手段,減速用パラメータ算出手段,各手段
の出力の一方を選択し、それを燃料噴射制御手段に送る
信号選択手段を設ける。
To solve this problem, in the present invention, for example, one of the output of each of the acceleration parameter calculation means, the deceleration parameter calculation means, and the output of each means is selected as the parameter calculation means as in the configuration of the control system shown in FIG. Signal selection means for sending the signal to the fuel injection control means is provided.

加速用パラメータ算出手段は、減速時に望みの制御性
を得るような制御パラメータを算出する手段であり、減
速用パラメータ算出手段は、減速時に望みの制御性を得
るような制御パラメータを算出する手段である。上記各
手段、エンジンの運転状態の各種検出量と制御パラメー
タの対応関係は予め望みの制御性が得られるよう定めら
れている。又、信号選択手段では、スロツトル開度の計
測値の最新値と数時刻前の値の偏差から加速状態にある
か、減速状態にあるかを判定し、加速状態にあれば、加
速用パラメータ算出手段の出力を、減速状態にあれば、
減速用パラメータ算出手段の出力を燃料噴射制御手段に
送る。
The acceleration parameter calculation means is a means for calculating a control parameter to obtain a desired controllability during deceleration, and the deceleration parameter calculation means is a means for calculating a control parameter to obtain a desired controllability during deceleration. is there. The correspondence between the above-mentioned respective means and various detection amounts of the operating state of the engine and the control parameters is determined in advance so that desired controllability is obtained. The signal selection means determines whether the vehicle is in an acceleration state or a deceleration state based on a deviation between the latest value of the throttle opening measured value and a value several hours before. If the vehicle is in the acceleration state, the acceleration parameter is calculated. If the output of the means is in a decelerating state,
The output of the deceleration parameter calculation means is sent to the fuel injection control means.

以上の構成では、加速時と減速時に別々のパラメータ
設定が可能なので様々な運転領域で極みの制御性を得る
ことが可能となる。
In the above configuration, separate parameters can be set at the time of acceleration and at the time of deceleration, so that extreme controllability can be obtained in various operation regions.

以上の実施例では、対応関係を2種類しか設けなかつ
たが、加減速の大きさにより複数種類設けるようにして
も良い。
In the above embodiment, only two types of correspondence are provided, but a plurality of types may be provided depending on the magnitude of acceleration / deceleration.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、本発明によれば、運転回数が増せば、自動的に
制御パラメータである付着率,蒸着率の値が最適化され
てゆくので、パラメータの初期設定工数の削減、及び、
エンジン特性の経時変化、個体差への適応が可能になる
という効果がある。
As described above, according to the present invention, if the number of operations increases, the values of the control parameters such as the adhesion rate and the deposition rate are automatically optimized, so that the number of steps for initial setting of the parameters can be reduced, and
There is an effect that adaptation to engine characteristics over time and individual differences becomes possible.

又、制御パラメータと各種検出量との関係式を複数種
類設けたことで様々な運転領域で望みの制御性が得られ
るという効果がある。
Further, by providing a plurality of relational expressions between the control parameters and the various detection amounts, there is an effect that desired controllability can be obtained in various operation regions.

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

第1図は本発明の制御系の構成図,第2図は本発明をデ
イジタル式制御ユニツトで実現する時の制御システムの
全体構成図、第3図は本発明の特徴となる制御プログラ
ムのフローチヤート、第4図は本発明の他の実施例にお
ける制御系の構成図、第5図は、各種空気量の過渡特性
を示す図、第6図は本発明のさらに他の実施例における
制御系の構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of the control system of the present invention, FIG. 2 is an overall block diagram of the control system when the present invention is realized by a digital control unit, and FIG. 3 is a flow of a control program which is a feature of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a control system in another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing transient characteristics of various air amounts, and FIG. 6 is a control system in still another embodiment of the present invention. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舩橋 誠壽 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (56)参考文献 特開 昭60−36748(JP,A) 特開 昭63−246428(JP,A) 特開 昭60−162029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 F02D 45/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Seiji Funabashi 1099 Ozenji Temple, Aso-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd. System Development Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-60-36748 (JP, A) 63-246428 (JP, A) JP-A-60-162029 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/00 F02D 45/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジン運転状態と吸気管内の燃料の流れ
に関するパラメータの予め定められた対応関係に基づい
て、エンジン運転状態の検出値から上記燃料の流れに関
するパラメータを算出し、燃料噴射量を制御するエンジ
ンの適応制御方法において、 エンジンの排気空燃比、吸入空気量、回転数を検出し、 上記検出した排気空燃比、吸入空気量、回転数について
の検出値と、燃料噴射量の時系列データとから付着率、
蒸発率を推定し、 予め定められた対応関係におけるパラメータと推定値と
を用いて新たなパラメータを算出し、 該新たなパラメータを用いて対応関係を修正し、 上記修正した対応関係に基づいてエンジンに対する燃料
噴射量を制御することを特徴とするエンジンの適応制御
方法。
1. A fuel injection parameter is calculated from a detected value of an engine operation state based on a predetermined correspondence between an engine operation state and a parameter of a fuel flow in an intake pipe. In the adaptive control method for an engine, the exhaust air-fuel ratio, intake air amount, and rotation speed of the engine are detected, and the detected values of the detected exhaust air-fuel ratio, intake air amount, and rotation speed, and the time series data of the fuel injection amount are detected. From the adhesion rate,
Estimating the evaporation rate, calculating a new parameter using the parameter and the estimated value in the predetermined correspondence, correcting the correspondence using the new parameter, and setting the engine based on the corrected correspondence. An adaptive control method for an engine, comprising: controlling a fuel injection amount for a vehicle.
【請求項2】エンジンの適応制御方法において、 前記エンジンの運転状態と吸気管内の流れに関する予め
定められた対応関係におけるエンジン運転状態は、加速
度、及び、空気量の状態を示すパラメータのうち少なく
とも一つを含むことを特徴とする請求項1記載のエンジ
ンの適応制御方法。
2. An adaptive control method for an engine, wherein the engine operation state in a predetermined correspondence relationship between the operation state of the engine and a flow in an intake pipe is at least one of a parameter indicating a state of an acceleration and a state of an air amount. 2. The adaptive control method for an engine according to claim 1, comprising:
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