JP3350978B2 - 内燃機関用閉ループ制御装置 - Google Patents
内燃機関用閉ループ制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用酸素濃度セ
ンサを備えた内燃機関用閉ループ制御装置に関し、さら
に詳しくは、機関の燃料噴射量またはＥＧＲ（排気再循
環）量を補正する補正制御装置に関するものである。
ンサを備えた内燃機関用閉ループ制御装置に関し、さら
に詳しくは、機関の燃料噴射量またはＥＧＲ（排気再循
環）量を補正する補正制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関用閉ループ制御装置は、
フィードバック学習値としてエンジン回転数、吸入空気
量、吸気圧力、アクセル開度、または基本制御量の内１
つまたは複数を用い、これらを基軸として学習領域を設
定して学習を行っていた。これを図１１のグラフを用い
て説明すると、この例においては、横軸にエンジン回転
数Ｎｉ、縦軸にアクセル開度Ａｃｃｐをとり、学習領域
（ｍ，ｊ）（ｍ＋１，ｊ）……を設定し、これら学習領
域に学習値ＧＱ（ｍ，ｊ）、ＧＱ（ｍ＋１，ｊ）を記憶
させている。
フィードバック学習値としてエンジン回転数、吸入空気
量、吸気圧力、アクセル開度、または基本制御量の内１
つまたは複数を用い、これらを基軸として学習領域を設
定して学習を行っていた。これを図１１のグラフを用い
て説明すると、この例においては、横軸にエンジン回転
数Ｎｉ、縦軸にアクセル開度Ａｃｃｐをとり、学習領域
（ｍ，ｊ）（ｍ＋１，ｊ）……を設定し、これら学習領
域に学習値ＧＱ（ｍ，ｊ）、ＧＱ（ｍ＋１，ｊ）を記憶
させている。
【０００３】このようなフィードバック制御を行う場合
に、ヒステリシスを設定しないと、エンジンの定常状態
における微妙な回転の変動、微妙なアクセル操作、燃料
噴射量、またはＥＧＲ量のフィードバック補正により回
転数または負荷が変化する場合に、学習の基準となる負
荷、すなわち吸入空気量、アクセル開度、吸気圧力、基
本制御量等が変動する。このため、隣合う学習領域
（ｍ，ｊ）（ｍ＋１，ｊ）を往復することとなるため、
学習値ＧＱ（ｍ，ｊ）またはＧＱ（ｍ＋１，ｊ）がふら
ついて安定せずに学習の精度が悪となって、エミッショ
ンが不安定となったり、ドライバビリティが損なわれる
という問題があった。
に、ヒステリシスを設定しないと、エンジンの定常状態
における微妙な回転の変動、微妙なアクセル操作、燃料
噴射量、またはＥＧＲ量のフィードバック補正により回
転数または負荷が変化する場合に、学習の基準となる負
荷、すなわち吸入空気量、アクセル開度、吸気圧力、基
本制御量等が変動する。このため、隣合う学習領域
（ｍ，ｊ）（ｍ＋１，ｊ）を往復することとなるため、
学習値ＧＱ（ｍ，ｊ）またはＧＱ（ｍ＋１，ｊ）がふら
ついて安定せずに学習の精度が悪となって、エミッショ
ンが不安定となったり、ドライバビリティが損なわれる
という問題があった。
【０００４】これに対し、例えば特公平２−６０８５２
号公報、特開昭６１−２８３７４３号公報により、学習
領域間にヒステリシスを設定することにより、フィード
バック制御を行う場合の学習値のふらつきを防止し、エ
ミッションあるいはドライバビリティを向上しようとす
ることが提案されている。
号公報、特開昭６１−２８３７４３号公報により、学習
領域間にヒステリシスを設定することにより、フィード
バック制御を行う場合の学習値のふらつきを防止し、エ
ミッションあるいはドライバビリティを向上しようとす
ることが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のうち前者のものは、エンジン回転数の増加および減
少、すなわちエンジン回転数の変化方向でヒステリシス
を設定するものである。このため、設定ヒステリシス内
にあっても、エンジン回転数の変化方向が変わると学習
領域が変化することとなり、検索領域が安定しないとい
う問題があった。また、後者のものは、ヒステリシス設
定を学習値読出時にのみ行い、学習値の記憶時にはヒス
テリシス設定を行わないものである。このため、読出の
際にヒステリシス内で学習を実施した場合、学習の記憶
領域と読出領域が異なることがあるため、真の学習値に
対し読出の学習記憶値がずれることとなる。このため、
オープン制御時にずれが生じるという問題があった。
のうち前者のものは、エンジン回転数の増加および減
少、すなわちエンジン回転数の変化方向でヒステリシス
を設定するものである。このため、設定ヒステリシス内
にあっても、エンジン回転数の変化方向が変わると学習
領域が変化することとなり、検索領域が安定しないとい
う問題があった。また、後者のものは、ヒステリシス設
定を学習値読出時にのみ行い、学習値の記憶時にはヒス
テリシス設定を行わないものである。このため、読出の
際にヒステリシス内で学習を実施した場合、学習の記憶
領域と読出領域が異なることがあるため、真の学習値に
対し読出の学習記憶値がずれることとなる。このため、
オープン制御時にずれが生じるという問題があった。
【０００６】なお、内燃機関の燃料供給制御方法にヒス
テリシスを取り入れたものとしては、上記の他に例えば
特開昭５８−２２０９４０号公報に記載されたものがあ
る。しかしこれは、高回転域のフィードバック領域と触
媒保護のための非フィードバック増量域とのヒステリシ
スを回転数および吸気圧力の絶対値で設定するものであ
って、学習とは無関係のものである。本発明は、上記問
題点に鑑み、ドライバの微妙な運転操作ノイズによる学
習の不安定さを回避し、安定した学習を可能とし、正確
なフィードバック制御を可能とすることを目的とするも
のである。
テリシスを取り入れたものとしては、上記の他に例えば
特開昭５８−２２０９４０号公報に記載されたものがあ
る。しかしこれは、高回転域のフィードバック領域と触
媒保護のための非フィードバック増量域とのヒステリシ
スを回転数および吸気圧力の絶対値で設定するものであ
って、学習とは無関係のものである。本発明は、上記問
題点に鑑み、ドライバの微妙な運転操作ノイズによる学
習の不安定さを回避し、安定した学習を可能とし、正確
なフィードバック制御を可能とすることを目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】内燃機関の運転状態に応
じた排気酸素濃度目標値を持ち、排気管の酸素濃度セン
サで検出した排気酸素濃度が前記目標値となるように、
機関制御量をフィードバック学習制御する内燃機関用閉
ループ制御装置において、機関運転条件に基づく２個以
上に分割された学習領域、および学習値の記憶時および
読出時における学習領域の決定を、機関運転条件および
所定のヒステリシスを用いて行う学習領域判別手段と、
前記所定のヒステリシスを、機関運転状態に基づいて判
別された今回の学習領域が、この今回の学習領域とは異
なる前回の学習領域から移ってから所定期間経過するま
では、前記学習値の記憶時および読出における学習領域
を前記前回の学習領域として設定するヒステリシス設定
手段とを設ける。
じた排気酸素濃度目標値を持ち、排気管の酸素濃度セン
サで検出した排気酸素濃度が前記目標値となるように、
機関制御量をフィードバック学習制御する内燃機関用閉
ループ制御装置において、機関運転条件に基づく２個以
上に分割された学習領域、および学習値の記憶時および
読出時における学習領域の決定を、機関運転条件および
所定のヒステリシスを用いて行う学習領域判別手段と、
前記所定のヒステリシスを、機関運転状態に基づいて判
別された今回の学習領域が、この今回の学習領域とは異
なる前回の学習領域から移ってから所定期間経過するま
では、前記学習値の記憶時および読出における学習領域
を前記前回の学習領域として設定するヒステリシス設定
手段とを設ける。
【０００８】
【作用】上記手段によれば、学習領域に、学習値の記憶
時と学習値の読出時の両方においてヒステリシスを、機
関運転状態に基づいて判別された今回の学習領域が、こ
の今回の学習領域とは異なる前回の学習領域から移って
から所定期間経過するまでは、前記学習値の記憶時およ
び読出における学習領域を前記前回の学習領域として設
定している。そして、このヒステリシスが設定された学
習領域における学習値を用いて、噴射量またはＥＧＲ量
をフィードバック制御することにより、定常状態におけ
る微妙なエンジン回転数の変動、微妙なアクセル操作ま
たは噴射量やＥＧＲ量のフィードバック補正により負荷
や回転数が変化しても、これらの変動による学習値のふ
らつきを防止し、安定した学習が可能となる。また、学
習値の記憶時および読出時の学習領域のずれが無くなる
ため、制御精度を向上でき、エミッションを低レベルに
安定させ、ドライバビリティを確保・向上する閉ループ
制御装置が実現できる。
時と学習値の読出時の両方においてヒステリシスを、機
関運転状態に基づいて判別された今回の学習領域が、こ
の今回の学習領域とは異なる前回の学習領域から移って
から所定期間経過するまでは、前記学習値の記憶時およ
び読出における学習領域を前記前回の学習領域として設
定している。そして、このヒステリシスが設定された学
習領域における学習値を用いて、噴射量またはＥＧＲ量
をフィードバック制御することにより、定常状態におけ
る微妙なエンジン回転数の変動、微妙なアクセル操作ま
たは噴射量やＥＧＲ量のフィードバック補正により負荷
や回転数が変化しても、これらの変動による学習値のふ
らつきを防止し、安定した学習が可能となる。また、学
習値の記憶時および読出時の学習領域のずれが無くなる
ため、制御精度を向上でき、エミッションを低レベルに
安定させ、ドライバビリティを確保・向上する閉ループ
制御装置が実現できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を具体化した１実施例を図面に
従って説明する。図２に、車両に搭載されたディーゼル
エンジンを示す。本エンジンにはＥＧＲ（排気再循環）
制御システムが採用されている。ディーゼルエンジン本
体１には、吸気管２が接続されるとともに、排気管３が
接続されている。ディーゼルエンジン本体１のシリンダ
ブロック４内においてピストン５が往復運動可能に配置
されている。また、シリンダブロック４の上には、シリ
ンダヘッド６が固定されている。
従って説明する。図２に、車両に搭載されたディーゼル
エンジンを示す。本エンジンにはＥＧＲ（排気再循環）
制御システムが採用されている。ディーゼルエンジン本
体１には、吸気管２が接続されるとともに、排気管３が
接続されている。ディーゼルエンジン本体１のシリンダ
ブロック４内においてピストン５が往復運動可能に配置
されている。また、シリンダブロック４の上には、シリ
ンダヘッド６が固定されている。
【００１０】ピストン５とシリンダヘッド６との間に燃
焼室７が形成され、吸気管２からの吸気が吸気弁９を通
して燃焼室７に供給される。また、燃焼室７内に噴射ポ
ンプ３０の噴射量調量弁３１で調量された燃料が噴射ノ
ズル８から供給されるようになっている。そして、燃焼
室７にて混合気が燃焼してその排気ガスが排気弁１０を
通して排気管３に排出される。
焼室７が形成され、吸気管２からの吸気が吸気弁９を通
して燃焼室７に供給される。また、燃焼室７内に噴射ポ
ンプ３０の噴射量調量弁３１で調量された燃料が噴射ノ
ズル８から供給されるようになっている。そして、燃焼
室７にて混合気が燃焼してその排気ガスが排気弁１０を
通して排気管３に排出される。
【００１１】排気管３とスロットルバルブ２５の下流の
吸気管２とは、ＥＧＲ管１１にて連通され、ＥＧＲ管１
１の途中には電磁式のＥＧＲ弁１２が設けられている。
このＥＧＲ弁１２の開度を調整することにより、エンジ
ンの排気側から吸気側に貫流されるガス量が調整され
る。
吸気管２とは、ＥＧＲ管１１にて連通され、ＥＧＲ管１
１の途中には電磁式のＥＧＲ弁１２が設けられている。
このＥＧＲ弁１２の開度を調整することにより、エンジ
ンの排気側から吸気側に貫流されるガス量が調整され
る。
【００１２】さらに、排気管３におけるＥＧＲ管１１の
接続部より下流側には酸素濃度センサ１３が取り付けら
れている。この酸素濃度センサ１３の詳細を図３に示
す。図３において、酸素濃度センサ１３は、ジルコニア
からなるカップ状の酸素イオン伝導性固体電解質１４
と、その外周面を覆う多孔質セラミックス１５とを具備
している。この酸素イオン伝導性固体電解質１４および
多孔質セラミックス１５が排気ガス中に配置され、多孔
質セラミックス１５の外周側が排気ガスと接するととも
に酸素イオン伝導性固体電解質１４の内周側が大気と接
するようになっている。
接続部より下流側には酸素濃度センサ１３が取り付けら
れている。この酸素濃度センサ１３の詳細を図３に示
す。図３において、酸素濃度センサ１３は、ジルコニア
からなるカップ状の酸素イオン伝導性固体電解質１４
と、その外周面を覆う多孔質セラミックス１５とを具備
している。この酸素イオン伝導性固体電解質１４および
多孔質セラミックス１５が排気ガス中に配置され、多孔
質セラミックス１５の外周側が排気ガスと接するととも
に酸素イオン伝導性固体電解質１４の内周側が大気と接
するようになっている。
【００１３】また、酸素イオン伝導性固体電解質１４の
内周面ならびに外周面上には陽極用白金薄膜ならびに陰
極用白金薄膜がコーティングされ、これら白金薄膜に接
続された陽極リード１６と陰極リード１７の間に電圧が
印加される。排気ガス中の酸素分子は、多孔質セラミッ
クス１５内を拡散により通過して酸素イオン伝導性固体
電解質１４の陰極用白金薄膜に到達し、ここで電子を付
与された酸素分子が酸素イオン伝導性固体電解質１４内
を通過後に、陽極用白金薄膜と接触して電子を放出する
ことにより電流が発生する。ゆえに、排気ガス中の酸素
濃度に比例した出力電流が発生し、排気ガス中の酸素濃
度が分かれば機関の空燃比が分かることから、出力電流
より空燃比を検出することが可能とある。
内周面ならびに外周面上には陽極用白金薄膜ならびに陰
極用白金薄膜がコーティングされ、これら白金薄膜に接
続された陽極リード１６と陰極リード１７の間に電圧が
印加される。排気ガス中の酸素分子は、多孔質セラミッ
クス１５内を拡散により通過して酸素イオン伝導性固体
電解質１４の陰極用白金薄膜に到達し、ここで電子を付
与された酸素分子が酸素イオン伝導性固体電解質１４内
を通過後に、陽極用白金薄膜と接触して電子を放出する
ことにより電流が発生する。ゆえに、排気ガス中の酸素
濃度に比例した出力電流が発生し、排気ガス中の酸素濃
度が分かれば機関の空燃比が分かることから、出力電流
より空燃比を検出することが可能とある。
【００１４】また、安定した出力電流を得るには酸素イ
オン伝導性固体電解質１４の温度を約６５０°Ｃ以上に
する必要があるため、酸素イオン伝導性固体電解質１４
内には電気ヒータ１８が具備されている。さらに、確実
な安定出力電流を得るように、酸素イオン伝導性固体電
解質１４の温度を検出するための熱電対１９が配置され
ている。図２において、電子制御ユニット（以下「ＥＣ
Ｕ」という）２０には、回転角センサ２６およびアクセ
ル開度センサ２７が接続され、ＥＣＵ２０は回転角セン
サ２６によりエンジン回転数を検知するとともにアクセ
ル開度センサ２７によりアクセル開度を検知する。
オン伝導性固体電解質１４の温度を約６５０°Ｃ以上に
する必要があるため、酸素イオン伝導性固体電解質１４
内には電気ヒータ１８が具備されている。さらに、確実
な安定出力電流を得るように、酸素イオン伝導性固体電
解質１４の温度を検出するための熱電対１９が配置され
ている。図２において、電子制御ユニット（以下「ＥＣ
Ｕ」という）２０には、回転角センサ２６およびアクセ
ル開度センサ２７が接続され、ＥＣＵ２０は回転角セン
サ２６によりエンジン回転数を検知するとともにアクセ
ル開度センサ２７によりアクセル開度を検知する。
【００１５】ＥＣＵ２０にはリレースイッチ２２を介し
てバッテリ２３が接続され、リレースイッチ２２により
バッテリ２３からの通電をオンまたはオフさせる。さら
に、ＥＣＵ２０には酸素濃度センサ１３が接続され、酸
素濃度検出信号を入力するとともに、熱電対１９からの
温度検出信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は酸素濃度
センサ１３の電気ヒータ１８への通電を制御して酸素イ
オン伝導性固体電解質１４を加熱するようになってい
る。
てバッテリ２３が接続され、リレースイッチ２２により
バッテリ２３からの通電をオンまたはオフさせる。さら
に、ＥＣＵ２０には酸素濃度センサ１３が接続され、酸
素濃度検出信号を入力するとともに、熱電対１９からの
温度検出信号を入力する。また、ＥＣＵ２０は酸素濃度
センサ１３の電気ヒータ１８への通電を制御して酸素イ
オン伝導性固体電解質１４を加熱するようになってい
る。
【００１６】また、図２のＥＣＵ２０にはバックアップ
メモリ２４が備えられ、同バックアップメモリ２４に
は、フィードバック学習制御値が記憶されている。ま
た、酸素濃度センサ１３の特性は、図４に示すように、
横軸に排気ガスの酸素濃度をとり、縦軸に酸素濃度セン
サ１３の出力値ＩＬをとり、センサ出力値ＩＬから酸素
濃度を算出するための特性線Ｌを有している。
メモリ２４が備えられ、同バックアップメモリ２４に
は、フィードバック学習制御値が記憶されている。ま
た、酸素濃度センサ１３の特性は、図４に示すように、
横軸に排気ガスの酸素濃度をとり、縦軸に酸素濃度セン
サ１３の出力値ＩＬをとり、センサ出力値ＩＬから酸素
濃度を算出するための特性線Ｌを有している。
【００１７】ＥＣＵ２０は、酸素濃度センサ１３の出力
値ＩＬを用いて非ＥＧＲ時は噴射量を調整し、ＥＧＲ時
はＥＧＲ弁１２の開度を調整して目標値となるようにフ
ィードバック制御する。つまり、ＥＣＵ２０は、図４の
酸素濃度センサ１３の出力値ＩＬから排気ガス中の酸素
濃度（混合気の空燃比）を算出し、この酸素濃度に応じ
た噴射量またはＥＧＲ量を求め、これを実噴射量または
実ＥＧＲ量とする。一方、ＥＣＵ２０は、エンジン回転
数とアクセル開度とからマップを用いて目標噴射量また
は目標ＥＧＲ量を求める。そして、ＥＣＵ２０は目標噴
射量と実噴射量または目標ＥＧＲ量と実ＥＧＲ量との偏
差を算出して、その偏差を小さくなるよう、すなわち目
標噴射量と実噴射量または目標ＥＧＲ量と実ＥＧＲ量が
一致するように、ＰＩ制御により噴射量調量弁３１の噴
射量制御量またはＥＧＲ弁１２の開度を制御する。
値ＩＬを用いて非ＥＧＲ時は噴射量を調整し、ＥＧＲ時
はＥＧＲ弁１２の開度を調整して目標値となるようにフ
ィードバック制御する。つまり、ＥＣＵ２０は、図４の
酸素濃度センサ１３の出力値ＩＬから排気ガス中の酸素
濃度（混合気の空燃比）を算出し、この酸素濃度に応じ
た噴射量またはＥＧＲ量を求め、これを実噴射量または
実ＥＧＲ量とする。一方、ＥＣＵ２０は、エンジン回転
数とアクセル開度とからマップを用いて目標噴射量また
は目標ＥＧＲ量を求める。そして、ＥＣＵ２０は目標噴
射量と実噴射量または目標ＥＧＲ量と実ＥＧＲ量との偏
差を算出して、その偏差を小さくなるよう、すなわち目
標噴射量と実噴射量または目標ＥＧＲ量と実ＥＧＲ量が
一致するように、ＰＩ制御により噴射量調量弁３１の噴
射量制御量またはＥＧＲ弁１２の開度を制御する。
【００１８】ＥＣＵ２０は、図１に示す次の各手段を具
備している。基本制御量演算手段Ｍ１は、エンジン回転
数Ｎｉとエンジン負荷を代表するアクセル開度Ａｃｃｐ
または吸入空気量Ｑａまたは吸気圧力Ｐｉｍ等から、エ
ンジン負荷に応じた機関制御用指令値すなわちフィード
バック用酸素濃度目標値と基本制御量を算出する。学習
補正量算出手段Ｍ２は、前記演算手段Ｍ１が算出した酸
素濃度目標値と後述のセンサＭ３が発生した酸素濃度実
測値とを比較し、両者の偏差に応じて学習補正量を決定
する。
備している。基本制御量演算手段Ｍ１は、エンジン回転
数Ｎｉとエンジン負荷を代表するアクセル開度Ａｃｃｐ
または吸入空気量Ｑａまたは吸気圧力Ｐｉｍ等から、エ
ンジン負荷に応じた機関制御用指令値すなわちフィード
バック用酸素濃度目標値と基本制御量を算出する。学習
補正量算出手段Ｍ２は、前記演算手段Ｍ１が算出した酸
素濃度目標値と後述のセンサＭ３が発生した酸素濃度実
測値とを比較し、両者の偏差に応じて学習補正量を決定
する。
【００１９】酸素濃度センサＭ３は、前述の酸素濃度セ
ンサ１３を用いて、排ガスの酸素濃度に比例した出力信
号を発生する。ヒステリシス設定手段Ｍ４は、前記演算
手段Ｍ１が算出した基本制御量、または負荷信号入力値
（アクセル開度、燃料噴射量、吸入空気量、吸気圧力）
もしくはエンジン回転数Ｎｉの機関運転条件、またはエ
ンジン回転回数、または噴射回数、または時間ディレイ
を単独で用いて、またはそれぞれの組合せを用いて、学
習領域用ヒステリシスを決定する。
ンサ１３を用いて、排ガスの酸素濃度に比例した出力信
号を発生する。ヒステリシス設定手段Ｍ４は、前記演算
手段Ｍ１が算出した基本制御量、または負荷信号入力値
（アクセル開度、燃料噴射量、吸入空気量、吸気圧力）
もしくはエンジン回転数Ｎｉの機関運転条件、またはエ
ンジン回転回数、または噴射回数、または時間ディレイ
を単独で用いて、またはそれぞれの組合せを用いて、学
習領域用ヒステリシスを決定する。
【００２０】学習領域判別手段Ｍ５は、前記ヒステリシ
ス設定手段Ｍ４のヒステリシスとエンジン回転数Ｎｉ、
または基本制御量、または負荷信号入力値とから学習領
域を判別する。学習値積算更新手段Ｍ６は、前記判別手
段Ｍ５で判別した学習領域と、前記算出手段Ｍ２で算出
した学習補正量とから、当該学習領域の学習値を積算・
更新する。補正手段Ｍ７は、前記演算手段Ｍ１で算出し
た基本制御量と前記更新手段Ｍ６で算出した積算学習値
で出力制御量を決定する。出力手段Ｍ８は、前記補正手
段Ｍ７で補正した出力制御量を出力する。
ス設定手段Ｍ４のヒステリシスとエンジン回転数Ｎｉ、
または基本制御量、または負荷信号入力値とから学習領
域を判別する。学習値積算更新手段Ｍ６は、前記判別手
段Ｍ５で判別した学習領域と、前記算出手段Ｍ２で算出
した学習補正量とから、当該学習領域の学習値を積算・
更新する。補正手段Ｍ７は、前記演算手段Ｍ１で算出し
た基本制御量と前記更新手段Ｍ６で算出した積算学習値
で出力制御量を決定する。出力手段Ｍ８は、前記補正手
段Ｍ７で補正した出力制御量を出力する。
【００２１】次に、以上のように構成した内燃機関用閉
ループ制御装置により、ヒステリシスをエンジン回転回
数で設定し、噴射量を制御する場合の例についてその動
作を、図５、６のフローチャートと図７のグラフを用い
て説明する。まず、機関起動のために、キースイッチを
オン状態にすると、ＥＣＵ２０のプログラムがスタート
し、以下の処理を行う
ループ制御装置により、ヒステリシスをエンジン回転回
数で設定し、噴射量を制御する場合の例についてその動
作を、図５、６のフローチャートと図７のグラフを用い
て説明する。まず、機関起動のために、キースイッチを
オン状態にすると、ＥＣＵ２０のプログラムがスタート
し、以下の処理を行う
【００２２】ステップ１０００で、機関の運転状態を表
すエンジン回転数、Ｎｉ、エンジン負荷（アクセル開度
Ａｃｃｐ等）、エンジン排気中の酸素濃度等のパラメー
タを取り込む。ステップ１００１で基本制御量としての
燃料噴射量指令値ＱB をエンジン回転数Ｎｉとアクセル
開度Ａｃｃｐから算出し、また、ステップ１００２で噴
射量フィードバック用の目標値λＴをエンジン回転数Ｎ
ｉと前記燃料噴射量指令値ＱBから算出する。
すエンジン回転数、Ｎｉ、エンジン負荷（アクセル開度
Ａｃｃｐ等）、エンジン排気中の酸素濃度等のパラメー
タを取り込む。ステップ１００１で基本制御量としての
燃料噴射量指令値ＱB をエンジン回転数Ｎｉとアクセル
開度Ａｃｃｐから算出し、また、ステップ１００２で噴
射量フィードバック用の目標値λＴをエンジン回転数Ｎ
ｉと前記燃料噴射量指令値ＱBから算出する。
【００２３】ステップ１００３にて、噴射量のフィード
バック条件が成立しているか否かを、酸素センサ素子温
度が所定値以上か、エンジン回転数または負荷の変化量
が所定値以下か、当該学習領域となって所定時間経過し
たかによって判定する。フィードバック条件成立時に
は、ステップ１００４にてステップ１００２にて算出し
たフィードバックの目標値λＴと、ステップ１０００に
て取り込んだエンジン排気中の酸素濃度（実λ値λＲ）
との偏差Δλを算出し、ステップ１００５で偏差分Δλ
に応じて、学習補正量ΔＱを算出する。
バック条件が成立しているか否かを、酸素センサ素子温
度が所定値以上か、エンジン回転数または負荷の変化量
が所定値以下か、当該学習領域となって所定時間経過し
たかによって判定する。フィードバック条件成立時に
は、ステップ１００４にてステップ１００２にて算出し
たフィードバックの目標値λＴと、ステップ１０００に
て取り込んだエンジン排気中の酸素濃度（実λ値λＲ）
との偏差Δλを算出し、ステップ１００５で偏差分Δλ
に応じて、学習補正量ΔＱを算出する。
【００２４】一方、フィードバック条件が不成立の時
は、ステップ１００６で念のために学習補正量を０にク
リアする。ステップ１００７では、現エンジン回転数Ｎ
ｉをマップ刻みｄＮで割り、商の値に１を加算し、１〜
ｍ番目迄の学習領域を仮判別する。ステップ１００８〜
１０１２は、図７に示すような本発明に係るヒステリシ
ス特性を設定するステップである。以下に順次内容を説
明する。
は、ステップ１００６で念のために学習補正量を０にク
リアする。ステップ１００７では、現エンジン回転数Ｎ
ｉをマップ刻みｄＮで割り、商の値に１を加算し、１〜
ｍ番目迄の学習領域を仮判別する。ステップ１００８〜
１０１２は、図７に示すような本発明に係るヒステリシ
ス特性を設定するステップである。以下に順次内容を説
明する。
【００２５】ステップ１００８では、ステップ１００７
で仮判別した学習領域ｍi が前回の学習領域ｍi-1 から
今回仮判別された学習領域ｍi に移ってから、所定エン
ジン回転回数ｎR 分継続してあるか否かを判別し、所定
エンジン回転回数ｎR に満たない場合は、学習領域を変
更せず、ステップ１００９にて前回の学習領域ｍi-1に
あるとして学習値の更新をせず、前回の学習領域の学習
値をステップ１０１０で取り出す。ステップ１００７で
仮判別した学習領域ｍi に突入してから、所定エンジン
回転回数ｎR 分継続してある場合は、ステップ１０１１
で学習領域を今回の学習領域ｍi に更新し、ステップ１
０１２においてステップ１００５で算出した学習補正量
ΔＱを用いて、学習値ＧＱ（ｍi ）をＧＱ（ｍi ）＋Δ
Ｑに更新する。
で仮判別した学習領域ｍi が前回の学習領域ｍi-1 から
今回仮判別された学習領域ｍi に移ってから、所定エン
ジン回転回数ｎR 分継続してあるか否かを判別し、所定
エンジン回転回数ｎR に満たない場合は、学習領域を変
更せず、ステップ１００９にて前回の学習領域ｍi-1に
あるとして学習値の更新をせず、前回の学習領域の学習
値をステップ１０１０で取り出す。ステップ１００７で
仮判別した学習領域ｍi に突入してから、所定エンジン
回転回数ｎR 分継続してある場合は、ステップ１０１１
で学習領域を今回の学習領域ｍi に更新し、ステップ１
０１２においてステップ１００５で算出した学習補正量
ΔＱを用いて、学習値ＧＱ（ｍi ）をＧＱ（ｍi ）＋Δ
Ｑに更新する。
【００２６】ステップ１０１３では、ステップ１００１
で算出した燃料噴射量指令値ＱB に当該領域の学習値Ｇ
Ｑ（ｍi ）を加え、出力値Ｑout とする。ステップ１０
１４で出力値Ｑout を出力ポートにセットする。この後
は、前述のステップ１０００以降の動作を繰り返し実行
する。以上の実施例では、ヒステリシスをエンジン回転
回数で設定した場合について説明したが、同様の手法で
ヒステリシスを燃料噴射回数または時間ディレイにより
設定できることは自明である。
で算出した燃料噴射量指令値ＱB に当該領域の学習値Ｇ
Ｑ（ｍi ）を加え、出力値Ｑout とする。ステップ１０
１４で出力値Ｑout を出力ポートにセットする。この後
は、前述のステップ１０００以降の動作を繰り返し実行
する。以上の実施例では、ヒステリシスをエンジン回転
回数で設定した場合について説明したが、同様の手法で
ヒステリシスを燃料噴射回数または時間ディレイにより
設定できることは自明である。
【００２７】次に、機関運転条件のエンジン回転数に対
しヒステリシス回転数ＨＮを設定した実施例について、
図８，９のフローチャートと図１０のグラフを用いて説
明する。図８のステップ１０００〜１００７は、図５の
ステップ１０００〜１００７と同様であるので説明は省
略する。ステップ１１００で学習領域の変化方向を判定
するために、前回の学習領域ｍ i-1 と今回の学習領域ｍ
i との比較を行い、領域の変化に応じて領域判別処理を
変更する。
しヒステリシス回転数ＨＮを設定した実施例について、
図８，９のフローチャートと図１０のグラフを用いて説
明する。図８のステップ１０００〜１００７は、図５の
ステップ１０００〜１００７と同様であるので説明は省
略する。ステップ１１００で学習領域の変化方向を判定
するために、前回の学習領域ｍ i-1 と今回の学習領域ｍ
i との比較を行い、領域の変化に応じて領域判別処理を
変更する。
【００２８】学習領域が高回転域に移行する場合は、ス
テップ１１０６へ、低回転域に移行する場合は、ステッ
プ１１０１へ、領域が変化しない場合はステップ１１０
５へ進む。今回の領域がｍi-1 ＜ｍi の高回転域へ移行
した場合は、ステップ１００７で仮判別した学習領域ｍ
i をそのまま踏襲し、ステップ１１０６へ進む。今回の
学習領域がｍi-1 ＞ｍi の低回転域へ移行した場合は、
ステップ１１０１にてヒステリシス設定フラグを設定
し、過去に高回転域から当領域に移行した事実を残す。
しかる後、ステップ１１０２で現在のエンジン回転数Ｎ
ｉがヒステリシス範囲内か否かをヒステリシス回転数Ｈ
Ｎを考慮した回転数Ｎnu−ＨＮとの比較により判定す
る。
テップ１１０６へ、低回転域に移行する場合は、ステッ
プ１１０１へ、領域が変化しない場合はステップ１１０
５へ進む。今回の領域がｍi-1 ＜ｍi の高回転域へ移行
した場合は、ステップ１００７で仮判別した学習領域ｍ
i をそのまま踏襲し、ステップ１１０６へ進む。今回の
学習領域がｍi-1 ＞ｍi の低回転域へ移行した場合は、
ステップ１１０１にてヒステリシス設定フラグを設定
し、過去に高回転域から当領域に移行した事実を残す。
しかる後、ステップ１１０２で現在のエンジン回転数Ｎ
ｉがヒステリシス範囲内か否かをヒステリシス回転数Ｈ
Ｎを考慮した回転数Ｎnu−ＨＮとの比較により判定す
る。
【００２９】現回転数が前記Ｎnu−ＨＮ以上の場合は、
１つ高回転領域のヒステリシス内としてステップ１００
７で算出した領域をステップ１１０３でｍi をｍi+1 に
更新する。また、現回転数が前記Ｎnu−ＨＮ未満の場合
は領域の変更は行わず、次回に備えてヒステリシス考慮
用の設定フラグをステップ１１０４でクリアする。さら
に、領域に変化のない、ｍi-1 ＝ｍi の場合は、ステッ
プ１１０５で高回転域から下降中のヒステリシス内であ
るか否かをフラグにて判別し、ヒステリシス内の場合
は、前述のステップ１１０２〜１１０４の処理を行う。
１つ高回転領域のヒステリシス内としてステップ１００
７で算出した領域をステップ１１０３でｍi をｍi+1 に
更新する。また、現回転数が前記Ｎnu−ＨＮ未満の場合
は領域の変更は行わず、次回に備えてヒステリシス考慮
用の設定フラグをステップ１１０４でクリアする。さら
に、領域に変化のない、ｍi-1 ＝ｍi の場合は、ステッ
プ１１０５で高回転域から下降中のヒステリシス内であ
るか否かをフラグにて判別し、ヒステリシス内の場合
は、前述のステップ１１０２〜１１０４の処理を行う。
【００３０】フラグがリセットされているヒステリシス
外の場合は、ステップ１００７で仮判別した学習領域ｍ
i をそのまま踏襲し、ステップ１１０６へ進む。ステッ
プ１１０６では、ステップ１００５で算出した学習補正
量ΔＱをヒステリシスを考慮した学習領域の学習値ＧＱ
（ｍi ）に加え、更新する。ステップ１０１３以降は前
述の図５，６の場合と同様であるので、説明を省略す
る。
外の場合は、ステップ１００７で仮判別した学習領域ｍ
i をそのまま踏襲し、ステップ１１０６へ進む。ステッ
プ１１０６では、ステップ１００５で算出した学習補正
量ΔＱをヒステリシスを考慮した学習領域の学習値ＧＱ
（ｍi ）に加え、更新する。ステップ１０１３以降は前
述の図５，６の場合と同様であるので、説明を省略す
る。
【００３１】以上、機関運転条件のエンジン回転数に対
するヒステリシスの設定について説明したが、同様の手
法で基本制御量または負荷信号に対してヒステリシスを
設定できることは自明のことである。また、本実施例で
は、噴射量を制御する例について説明したが、ＥＧＲの
制御についても同様の手法で用意に実現できることも明
らかである。
するヒステリシスの設定について説明したが、同様の手
法で基本制御量または負荷信号に対してヒステリシスを
設定できることは自明のことである。また、本実施例で
は、噴射量を制御する例について説明したが、ＥＧＲの
制御についても同様の手法で用意に実現できることも明
らかである。
【００３２】
【発明の効果】学習領域に、学習値の記憶時と学習値の
読出時の両方においてヒステリシスを設定し、噴射量ま
たはＥＧＲ量をフィードバック制御することにより、定
常状態における微妙なエンジン回転数の変動、微妙なア
クセル操作または噴射量やＥＧＲ量のフィードバック補
正により負荷や回転数が変化しても、これらの変動によ
る学習値のふらつきを防止し、安定した学習が可能とな
る。また、学習値の記憶時および読出時の学習領域のず
れが無くなるため、制御精度を向上でき、エミッション
を低レベルに安定させ、ドライバビリティを確保・向上
する閉ループ制御装置が実現できる。
読出時の両方においてヒステリシスを設定し、噴射量ま
たはＥＧＲ量をフィードバック制御することにより、定
常状態における微妙なエンジン回転数の変動、微妙なア
クセル操作または噴射量やＥＧＲ量のフィードバック補
正により負荷や回転数が変化しても、これらの変動によ
る学習値のふらつきを防止し、安定した学習が可能とな
る。また、学習値の記憶時および読出時の学習領域のず
れが無くなるため、制御精度を向上でき、エミッション
を低レベルに安定させ、ドライバビリティを確保・向上
する閉ループ制御装置が実現できる。
【図１】本発明の制御装置を構成する各手段を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の内燃機関用閉ループ制御装置の全体構
成図。
成図。
【図３】酸素濃度センサの断面図。
【図４】酸素濃度とセンサ出力の関係を示すグラフ。
【図５】本発明の実施例の動作を説明するフローチャー
ト、その１。
ト、その１。
【図６】本発明の実施例の動作を説明するフローチャー
ト、その２。
ト、その２。
【図７】図５、６の例のヒステリシスを説明するグラ
フ。
フ。
【図８】本発明の他の実施例の動作を説明するフローチ
ャート、その１。
ャート、その１。
【図９】本発明の他の実施例の動作を説明するフローチ
ャート、その２。
ャート、その２。
【図１０】図８、９の例のヒステリシスを説明するグラ
フ。
フ。
【図１１】従来の学習補正マップを示すグラフ。
１…ディーゼルエンジン本体 ２…吸気管 ３…排気管 １２…ＥＧＲ弁 １３…酸素濃度センサ ２０…ＥＣＵ ２４…バックアップメモリ ２６…回転角センサ ２７…アクセル開度センサ ３０…噴射ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−283743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−107253（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−318246（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−85845（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/14 310
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の運転状態に応じた排気酸素濃
度目標値を持ち、排気管の酸素濃度センサで検出した排
気酸素濃度が前記目標値となるように、機関制御量をフ
ィードバック学習制御する内燃機関用閉ループ制御装置
において、 機関運転条件に基づく２個以上に分割された学習領域、
および学習値の記憶時および読出時における学習領域の
決定を、機関運転条件および所定のヒステリシスを用い
て行う学習領域判別手段と、 前記所定のヒステリシスを、機関運転状態に基づいて判
別された今回の学習領域が、この今回の学習領域とは異
なる前回の学習領域から移ってから所定期間経過するま
では、前記学習値の記憶時および読出における学習領域
を前記前回の学習領域として設定するヒステリシス設定
手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関用閉ループ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30404292A JP3350978B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 内燃機関用閉ループ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30404292A JP3350978B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 内燃機関用閉ループ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146967A JPH06146967A (ja) | 1994-05-27 |
| JP3350978B2 true JP3350978B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=17928355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30404292A Expired - Fee Related JP3350978B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 内燃機関用閉ループ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350978B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP30404292A patent/JP3350978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06146967A (ja) | 1994-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |