JPH01106940A - Control device for learning of internal combustion engine - Google Patents

Control device for learning of internal combustion engine

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JPH01106940A
JPH01106940A JP26278487A JP26278487A JPH01106940A JP H01106940 A JPH01106940 A JP H01106940A JP 26278487 A JP26278487 A JP 26278487A JP 26278487 A JP26278487 A JP 26278487A JP H01106940 A JPH01106940 A JP H01106940A
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deviation
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learning
control
factor
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Naomi Tomizawa
冨澤 尚己
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve learning speed by temporarily storing the deviation of a correction factor from its reference value due to feedback control for each operating zone and dividing the deviation into factors of a fuel injection valve, an airflow meter, etc. based on the changing direction in the same zone. CONSTITUTION:The detected values of an airflow meter 13, a crank angle sensor 14, a cooling water temperature sensor 15, an O2 sensor 16, etc. are inputted into a control unit 12 to operatingly control the valve opening time of a fuel injection valve 6. When an engine speed and a basic fuel injection quantity are below defined values, the control unit 12 carries out the feedback control of an air-fuel ratio based on the detected value of the O2 sensor 16 and temporarily stores the deviation of a correction factor at that time from its reference value for each operating zone which is determined by the engine speed and basic fuel injection quantity. Based on the changing direction from the last-time value for each operating zone, the deviation is divided into one caused by the characteristic of the fuel injection valve 6 and one caused by the characteristic of the airflow meter 13 and renewed for each learning zone.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の空燃比(燃料噴射量)。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to an air-fuel ratio (fuel injection amount) for an internal combustion engine.

点火時期、アイドル回転数等のフィードバック制御系の
学習制御装置に関する。
This invention relates to a learning control device for a feedback control system such as ignition timing and idle speed.

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の学習制御装置としては、特開昭59−
203828号公報、特開昭59−211738号公報
、特開昭60−90944号公報。
<Prior art> As a conventional learning control device for an internal combustion engine,
203828, JP-A-59-211738, and JP-A-60-90944.

特開昭61−190141号公報等に示されているもの
がある。
There is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-190141.

これらは、機関の運転状態に基づき空燃比等の制御目標
値に対応させて設定される基本制御量を制御目標値と実
際値とを比較しつつ比例・積分制御などにより設定され
るフィードバック補正値により補正して制御量を演算し
、この制御量の制御を行って空燃比等を制御目標値にフ
ィードバック制御するものにおいて、フィードバック制
御中のフィードバック補正値の基準値からの偏差を機関
運転状態のエリア毎に学習してエリア別学習値を定め、
制御量の演算にあたって、基本制御量をエリア別学習値
により補正して、フィードバック補正値による補正なし
で演算される制御量により得られるものを制御目標値に
一致させるようにし、フィードバック制御中はこれをさ
らにフィードバック補正値により補正して制御量を演算
するものである。
These are feedback correction values that are set using proportional/integral control, etc., while comparing the basic control amount, which is set in accordance with the control target value such as the air-fuel ratio, based on the operating state of the engine, with the control target value and the actual value. In systems that perform feedback control of the air-fuel ratio, etc. to the control target value by correcting the control amount and controlling this control amount, the deviation from the reference value of the feedback correction value during feedback control is calculated based on the engine operating state. Learn for each area and determine the learning value for each area.
When calculating the control amount, the basic control amount is corrected using the learning value for each area so that the control amount obtained by calculating the control amount without correction using the feedback correction value matches the control target value. is further corrected using a feedback correction value to calculate the control amount.

これによれば、フィードバック制御中は過渡運転時にお
けるフィードバック制御の追従遅れをなくすことができ
、フィードバック制御停止時においては所望の制御出力
を正確に得ることができる。
According to this, it is possible to eliminate the follow-up delay of feedback control during transient operation during feedback control, and it is possible to accurately obtain a desired control output when feedback control is stopped.

従って、電子制御燃料噴射装置等の構成部品のバラツキ
を吸収し、また機関の充填効率等の経年変化や大気圧、
温度、湿度等の使用環境条件の変化等を補正して長期に
わたって機関の最高性能を維持してゆくために用いられ
ている。
Therefore, it absorbs variations in component parts such as electronically controlled fuel injection devices, and also absorbs changes over time such as engine filling efficiency, atmospheric pressure, etc.
It is used to maintain the maximum performance of the engine over a long period of time by correcting changes in operating environment conditions such as temperature and humidity.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の学習制御装置は、デー
タマツプによるいわゆる繰返し学習方式、つまり、機関
運転状態によりデータマツプ格子区分を設定し、各学習
エリアにおけるフィードバック制御偏差量を繰返し学習
経験により更新してゆく方式であったため、学習補正精
度を高めるために各学習エリア区分を細かく設定すると
、学習の更新スピードが遅くなるという欠点があった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such conventional learning control devices use a so-called iterative learning method using a data map, that is, data map grid divisions are set according to engine operating conditions, and feedback control deviation amount in each learning area is calculated. Since this method repeatedly updates the information based on learning experience, it has the disadvantage that if each learning area classification is set in detail in order to improve learning correction accuracy, the learning update speed becomes slow.

つまり、学習補正精度と学習スピードとが相反する条件
となっているのであった。
In other words, learning correction accuracy and learning speed are contradictory conditions.

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、学習補正精
度を高めつつ学習スピードを大幅に向上させることので
きる内燃機関の学習制御装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of these conventional problems, it is an object of the present invention to provide a learning control device for an internal combustion engine that can significantly improve learning speed while increasing learning correction accuracy.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するため、第1図に示すよ
うに、下記のA−1の手段を含んで内燃機関の学習制御
装置を構成する。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention configures a learning control device for an internal combustion engine including the following means A-1, as shown in FIG.

(A)内燃機関の制御対象の制御目標値に対応する基本
制御量を設定する基本制御量設定手段(B)制御目標値
と実際値とを比較して制御目標値に実際値を近づける方
向にフィードバック補正値を所定の量増減して設定する
フィードバック補正値設定手段 (C)複数の要因別学習値を記憶す、る書換え可能な要
因別学習値記憶手段 (D)前記基本制御量を前記フィードバック補正値及び
前記複数の要因別学習値に基づきこれらに応じてそれぞ
れ設定された演算式で補正して制御量を演算する制御量
演算手段 (E)前記制御量に応じて作動し内燃機関の制御対象を
制御する制御手段 (P)前記フィードバック補正値の基準値からの偏差を
検出する偏差検出手段 (G)検出した偏差を複数の異なる機関運転状態のエリ
ア毎に一時的に記憶するエリア別偏差一時記憶手段 (H)前記偏差の要因を過去の複数の異なる機関運転状
態のエリアにおける偏差についての記憶内容のうち少く
とも偏差方向を基に分析し、その分析結果に基づき前記
偏差を複数のパラメータに分離する要因分析手段 (I)前記複数のパラメータの夫々に基づき前記記憶手
段の要因別学習値を修正して書換える要因別学習値更新
手段 く作用〉 基本制御量設定手段Aは、内燃機関の制御対象(例えば
空燃比1点火時期、アイドル回転数等)の制御目標値に
対応する基本制御量を設定し、フィードバック補正値設
定手段Bは、制御目標値と実際値とを比較して制御目標
値に実際値を近づける方向にフィードバック補正値を例
えば比例・積分制御に基づいて所定の量増減して設定す
る。そして、制御量演算手段りは、基本制御量をフィー
ドバック補正値で補正し、さらに要因別学習値記憶手段
Cに記憶されている複数の要因別学習値に基づきこれら
に応じてそれぞれ設定された最適な演算式で補正するこ
とにより、制御量を演算する。
(A) Basic control amount setting means for setting the basic control amount corresponding to the control target value of the controlled object of the internal combustion engine. (B) Comparing the control target value and the actual value and moving the actual value closer to the control target value. Feedback correction value setting means for increasing or decreasing the feedback correction value by a predetermined amount (C) Rewritable factor-specific learned value storage means for storing a plurality of factor-specific learned values (D) Setting the basic control amount for the feedback Controlled amount calculation means (E) that calculates a controlled amount by correcting it based on the correction value and the plurality of factor-specific learning values using arithmetic formulas set accordingly; (E) operating in accordance with the controlled amount to control the internal combustion engine; Control means for controlling the object (P) Deviation detection means for detecting the deviation of the feedback correction value from the reference value (G) Area-specific deviation for temporarily storing the detected deviation for each area of a plurality of different engine operating states Temporary storage means (H) Analyzes the cause of the deviation based on at least the direction of deviation among the stored contents of deviations in areas of a plurality of different past engine operating states, and stores the deviation in a plurality of parameters based on the analysis result. (I) Factor-specific learned value update means that corrects and rewrites the factor-specific learned value in the storage device based on each of the plurality of parameters. The feedback correction value setting means B compares the control target value and the actual value to perform control. The feedback correction value is set by increasing or decreasing a predetermined amount based on, for example, proportional/integral control in a direction that brings the actual value closer to the target value. Then, the control amount calculation means corrects the basic control amount with the feedback correction value, and further calculates the optimal value set according to the plurality of factor-specific learning values stored in the factor-specific learning value storage means C. The control amount is calculated by correcting it using a calculation formula.

そして、この制御量に応じて制御手段Eが作動し、内燃
機関の制御対象を制御する。
Then, the control means E operates according to this control amount to control the controlled object of the internal combustion engine.

一方、偏差検出手段Fは、フィードバック補正値の基準
値からの偏差を検出し、エリア別偏差一時記憶手段Gは
、複数の異なる機関運転状態のエリア毎に過去に検出し
た偏差を記憶している。そして、要因分析手段Hは、現
在の偏差を与えるに至った要因を過去の複数の異なる機
関運転状態のエリアにおける偏差についての記憶内容の
うち少くとも偏差方向を基に所定の分析ルールに従って
、推論的に分析し、その分析結果に基づいて現在の偏差
を要因別の複数のパラメータに分離する。ここでは、例
えば多くのエリアにおいて同一方向の偏差をもつときは
空気密度変化の要因によるなどと要因分析して、要因別
のパラメータに分離するのである。そして、要因別学習
値更新手段■は、分離された複数のパラメータの夫々に
基づき記憶手段Cの要因別学習値を修正して書換えてゆ
く。
On the other hand, the deviation detection means F detects the deviation of the feedback correction value from the reference value, and the area-specific deviation temporary storage means G stores deviations detected in the past for each area of a plurality of different engine operating states. . Then, the factor analysis means H infers the factors that led to the current deviation based on at least the direction of the deviation from among the stored contents regarding deviations in areas of a plurality of different past engine operating conditions, according to a predetermined analysis rule. Based on the analysis results, the current deviation is separated into multiple parameters by factor. Here, for example, if there are deviations in the same direction in many areas, a factor analysis is performed, such as a change in air density, and the parameters are separated into factors. Then, the factor-specific learning value updating means (2) corrects and rewrites the factor-specific learning value in the storage means C based on each of the plurality of separated parameters.

このように、フィードバック制御の偏差(エラー量)を
検出し、これを過去の複数の異なる機関運転状態のエリ
アにおける偏差(特に偏差方向)の情報とデータベース
とを用いて推論して要因分析し、各々の要因に適した演
算式で精度良く補正することで、学習補正精度と学習ス
ピードとを両立させるのである。
In this way, the feedback control deviation (error amount) is detected, and this is inferred and factor-analyzed using information on deviations (especially deviation direction) in areas of multiple different past engine operating conditions and a database. By performing accurate correction using calculation formulas suitable for each factor, both learning correction accuracy and learning speed can be achieved.

〈実施例〉 以下に本発明に係る学習制御装置を電子制御燃料噴射装
置を有する内燃機関の空燃比のフィードバック制御系に
適用した実施例を説明する。
<Embodiment> An embodiment in which a learning control device according to the present invention is applied to an air-fuel ratio feedback control system of an internal combustion engine having an electronically controlled fuel injection device will be described below.

第2図において、機関1には、エアクリーナ2から吸気
ダクト3.スロットル弁4及び吸気マニホールド5を介
して空気が吸入される。吸気マニホールド5のブランチ
部には各気筒毎に制御手段としての燃料噴射弁6が設け
られている。燃料噴射弁6はソレノイドに通電されて開
弁し通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって
、後述するコントロールユニット12がらの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を噴射供給する。尚、この例はマルチ
ポイントインジェクションシステムであるが、スロット
ル弁の上流などに全気筒共通に単一の燃料噴射弁を設け
るシングルポイントインジェクションシステムであって
もよい。
In FIG. 2, an engine 1 is connected to an air cleaner 2 through an intake duct 3. Air is taken in via the throttle valve 4 and the intake manifold 5. A fuel injection valve 6 as a control means is provided in a branch portion of the intake manifold 5 for each cylinder. The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that opens when the solenoid is energized and closes when the energization is stopped. Fuel is injected and supplied by a pump and adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator. Although this example is a multi-point injection system, it may also be a single-point injection system in which a single fuel injection valve is provided in common to all cylinders, such as upstream of a throttle valve.

機関1の燃焼室には点火栓7が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。
An ignition plug 7 is provided in the combustion chamber of the engine 1, which ignites a spark to ignite and burn the air-fuel mixture.

そして、機関1からは、排気マニホールド8゜排気ダク
ト9.三元触媒1o及びマフラー11を介して排気が排
出される。三元触媒1oは、排気成分中のCo、HCを
酸化し、また、NoXを還元して、他の無害な物質に転
換する排気浄化装置であり、混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに両転換効率が最も良好なものとなる。
From engine 1, exhaust manifold 8° exhaust duct 9. Exhaust gas is discharged via the three-way catalyst 1o and the muffler 11. The three-way catalyst 1o is an exhaust purification device that oxidizes Co and HC in the exhaust components, and also reduces NoX and converts it into other harmless substances, and when the air-fuel mixture is burned at the stoichiometric air-fuel ratio. In this case, the conversion efficiency is the best.

コントロールユニ、7ト12は、CPU、ROM。Control unit 7 and 12 are CPU and ROM.

RAM、A/D変換器及び入出力インタフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え各種のセンサ
からの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃料
噴射弁6の作動を制御する。
It is equipped with a microcomputer including a RAM, an A/D converter, and an input/output interface, and receives input signals from various sensors, processes them as described later, and controls the operation of the fuel injection valve 6.

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3中に熱線式あ
るいはフラップ式のエアフローメータ13が設けられて
いて、吸入空気流量Qに応じた電圧信号を出力する。
As the various sensors described above, a hot wire type or flap type air flow meter 13 is provided in the intake duct 3, and outputs a voltage signal according to the intake air flow rate Q.

また、クランク角センサ14が設けられていて、4気筒
の場合、クランク角180°毎の基準信号とクランク角
1°又は2°毎の単位信号とを出力する。ここで、基準
信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の発
生数を計測することにより、機関回転数Nを算出可能で
ある。
Further, a crank angle sensor 14 is provided, and in the case of a four-cylinder engine, outputs a reference signal for every 180 degrees of crank angle and a unit signal for every 1 degree or 2 degrees of crank angle. Here, the engine speed N can be calculated by measuring the cycle of the reference signal or the number of unit signals generated within a predetermined time.

また、機関1のウォータジャケットの冷却水温Twを検
出する水温センサ15等が設けられているさらに、排気
マニホールド8の集合部に02センサ16が設けられ、
排気中の0□濃度を介して機関1に吸入される混合気の
空燃比を検出する。尚、0□センサ16として特願昭6
2−65844号で提案しているNOX還元触媒層付の
ものを用いるとより正確な検出が可能となる。
Further, a water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1 is provided.Furthermore, an 02 sensor 16 is provided at the gathering part of the exhaust manifold 8.
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture taken into the engine 1 is detected through the 0□ concentration in the exhaust gas. In addition, as the 0□ sensor 16, a patent application was made in 1986.
More accurate detection is possible by using the NOx reduction catalyst layer proposed in No. 2-65844.

ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵された
マイクロコンピュータのCPUは、第3図〜第5図にフ
ローチャートとして示すROM上のプログラム(燃料噴
射量演算ルーチン、空燃比フィードバック制御ルーチン
、最適学習ルーチン)に従って演算処理を行い、燃料噴
射を制御する。
Here, the CPU of the microcomputer built in the control unit 12 performs calculations according to programs (fuel injection amount calculation routine, air-fuel ratio feedback control routine, optimal learning routine) on the ROM shown as flowcharts in FIGS. 3 to 5. processing and control fuel injection.

尚、基本制御量設定手段、フィードバック補正値設定手
段、制御量演算手段、偏差検出手段、エリア別偏差一時
記憶手段、要因分析手段及び要因別学習値更新手段とし
ての機能は、前記プログラムにより達成される。また、
要因別学習値記憶手段としては、RAMを用い、かつバ
ックアップ電源によりエンジンキースイッチのOFF後
も記憶内容を保持させる。
The functions of basic control amount setting means, feedback correction value setting means, control amount calculation means, deviation detection means, area-specific deviation temporary storage means, factor analysis means, and factor-specific learned value updating means are achieved by the program. Ru. Also,
A RAM is used as the factor-specific learned value storage means, and the stored contents are retained even after the engine key switch is turned off by a backup power source.

次に第3図〜第5図のフローチャートを参照しつつコン
トロールユニット12内のマイクロコンビメータの演算
処理の様子を説明する。
Next, the state of the calculation processing of the micro combimeter in the control unit 12 will be explained with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5.

第3図は燃料噴射量演算ルーチンで、所定時間毎に実行
される。
FIG. 3 shows a fuel injection amount calculation routine, which is executed at predetermined time intervals.

ステップ1 (図にはSlと記しである。以下同様)で
はエアフローメータ13からの信号に基づいて検出され
る吸入空気流量Q、クランク角センサ14からの信号に
基づいて算出される機関回転数N。
In step 1 (denoted as Sl in the figure; the same applies hereinafter), the intake air flow rate Q is detected based on the signal from the air flow meter 13, and the engine speed N is calculated based on the signal from the crank angle sensor 14. .

水温センサ15からの信号に基づいて検出される水温T
w等を入力する。
Water temperature T detected based on the signal from the water temperature sensor 15
Enter w etc.

ステップ2では吸入空気流量Qと機関回転数Nとから単
位回転当りの吸入空気量に対応する基本燃料噴射量Tp
=に−Q/N(Kは定数)を演算する。このステップ2
の部分が基本制御量設定手段に相当する。
In step 2, the basic fuel injection amount Tp corresponding to the intake air amount per unit rotation is determined from the intake air flow rate Q and the engine rotation speed N.
= -Q/N (K is a constant) is calculated. This step 2
The part corresponds to the basic control amount setting means.

ステップ3では水温Twに応じた水温補正係数KTW、
機関回転数Nと基本燃料噴射量TPとに応じた空燃比補
正係数KMRなどを含む各種補正係数COE F = 
1 + Ktw+ KMR+・・・を設定する。
In step 3, the water temperature correction coefficient KTW according to the water temperature Tw,
Various correction coefficients COE F = including air-fuel ratio correction coefficient KMR, etc. according to engine speed N and basic fuel injection amount TP
Set 1 + Ktw+ KMR+...

ステップ4では後述する第4図の空燃比フィードバック
制御ルーチンによって設定されている最新の空燃比フィ
ードバック補正係数α(基準値1)を読込む。
In step 4, the latest air-fuel ratio feedback correction coefficient α (reference value 1) set by the air-fuel ratio feedback control routine shown in FIG. 4, which will be described later, is read.

ステップ5ではバッテリ電圧に基づいて電圧補正分子s
を設定する。これはバッテリ電圧の変動による燃料噴射
弁6の噴射流量変化を補正するためのものである。
In step 5, the voltage correction numerator s is calculated based on the battery voltage.
Set. This is to correct changes in the injection flow rate of the fuel injection valve 6 due to changes in battery voltage.

ステップ6では要因別学習値記憶手段としてのRAMの
所定アドレスから要因別学習値X+、Xzを読込む。尚
、学習が開始されていない時点では、初期値として、X
、=O,X2 =1を記憶させである。
In step 6, the factor-specific learning values X+ and Xz are read from a predetermined address of the RAM serving as the factor-specific learning value storage means. Note that when learning has not started, the initial value is
, =O, X2 =1.

ステップ7では燃料噴射量Tiを次式に従って演算する
。このステップ7の部分が制御量演算手段に相当する。
In step 7, the fuel injection amount Ti is calculated according to the following equation. This step 7 corresponds to the control amount calculation means.

Ti=Xz・’rp −C0EF・α+(T s + 
X + )ステップ8では演算されたTiを出力用レジ
スタにセットする。これにより予め定めた機関回転同期
(例えば1回転毎)の燃料噴射タイミングになると、最
新にセットされたTiのパルス中をもつ駆動パルス信号
が燃料噴射弁6に与えられて、燃料噴射が行われる。
Ti=Xz・'rp −C0EF・α+(T s +
X + ) In step 8, the calculated Ti is set in the output register. As a result, when the predetermined fuel injection timing is synchronized with the engine rotation (for example, every rotation), a drive pulse signal having the most recently set Ti pulse is given to the fuel injection valve 6, and fuel injection is performed. .

第4図は空燃比フィードバック制御ルーチンで、回転同
期又は時間同期で実行され、これにより空燃比フィード
バック補正係数αが設定される。従ってこのルーチンが
フィードバック補正値設定手段に相当する。
FIG. 4 shows an air-fuel ratio feedback control routine, which is executed in rotational synchronization or time synchronization, and thereby sets the air-fuel ratio feedback correction coefficient α. Therefore, this routine corresponds to feedback correction value setting means.

ステップ11では所定の空燃比フィードバック制御条件
が成立しているか否かを判定する。ここで、所定の空燃
比フィードバック制御条件とは、機関回転数Nが所定値
以下で、かつ負荷を表わす基本燃料噴射量Tpが所定値
以下であることを条件とする。かかる条件が満たされて
いない場合はこのルーチンを終了する。この場合、空燃
比フィードバック補正係数αは前回値(又は基準値1)
にクランプされ、空燃比フィードバック制御が停止され
る。これは、高回転又は高負荷領域では空燃比フィード
バック制御を停止し、前記空燃比補正係数KM□により
リッチな出力空燃比を得て、排気温度の上昇を抑制し、
機関1の焼付きや三元触媒10の焼損などを防止するた
めである。
In step 11, it is determined whether predetermined air-fuel ratio feedback control conditions are satisfied. Here, the predetermined air-fuel ratio feedback control condition is that the engine speed N is equal to or less than a predetermined value, and the basic fuel injection amount Tp representing the load is equal to or less than a predetermined value. If such conditions are not met, this routine is terminated. In this case, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is the previous value (or reference value 1)
is clamped, and air-fuel ratio feedback control is stopped. This stops the air-fuel ratio feedback control in the high rotation or high load region, obtains a rich output air-fuel ratio using the air-fuel ratio correction coefficient KM□, and suppresses the rise in exhaust temperature.
This is to prevent seizure of the engine 1 and burnout of the three-way catalyst 10.

空燃比フィードバック制御条件の成立時は、ステップ1
2以降へ進む。
When the air-fuel ratio feedback control conditions are met, step 1
Proceed to step 2 and beyond.

ステップ12では02センサ16の出力電圧VO2を読
込み、次のステップ13で理論空燃比相当のスライスレ
ベル電圧V Pofと比較することにより空燃比のリッ
チ・リーンを判定する。
In step 12, the output voltage VO2 of the 02 sensor 16 is read, and in the next step 13, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean by comparing it with the slice level voltage V Pof corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio.

空燃比がリーン(Voz<Vror )のときは、ステ
ップ13からステップ14へ進んでリッチからリーンへ
の反転時(反転直後)であるか否かを判定し、反転時に
はステップ15へ進んで後述する第5図の最適学習ルー
チンのため前回の空燃比フィードバック補正係数αの基
準値1からの偏差をa=α−1として記憶した後、ステ
ップ16へ進んで空燃比フィードバック補正係数αを前
回値に対し所定の比例定数P分増大させる。反転時以外
はステップ17へ進んで、空燃比フィードバック補正係
数αを前回値に対し所定の積分定数1分増大させ、こう
−して空燃比フィードバック補正係数αを一定の傾きで
増大させる。尚、P>>Iである。
When the air-fuel ratio is lean (Voz<Vror), the process proceeds from step 13 to step 14, and it is determined whether or not it is the time of reversal from rich to lean (immediately after the reversal), and when the air-fuel ratio is reversed, the process proceeds to step 15, which will be described later. For the optimal learning routine shown in FIG. 5, the deviation of the previous air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 is stored as a=α−1, and then the process proceeds to step 16 where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is set to the previous value. On the other hand, it is increased by a predetermined proportionality constant P. Otherwise, the process proceeds to step 17, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased by a predetermined integral constant of 1 with respect to the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased at a constant slope. Note that P>>I.

空燃比がリッチ(Voz>Vr−v )のときは、ステ
ップ13からステップ18へ進んでリーンからリッチへ
の反転時(反転直後)であるか否かを判定し、反転時に
はステップ19へ進んで後述する第5図の最適学習ルー
チンのため前回の空燃比フィードバック補正係数αの基
準値1からの偏差をb=α−1として記憶した後、ステ
ップ20へ進んで空燃比フィードバック補正係数αを前
回値に対し所定の比例定数P分減少させる。反転時以外
はステップ21へ進んで空燃比フィードバック補正係数
αを前回値に対し所定の積分定数1分減少させ、こうし
て空燃比フィードバック補正係数αを一定の傾きで減少
させる。
When the air-fuel ratio is rich (Voz>Vr-v), the process proceeds from step 13 to step 18 to determine whether or not it is the time of reversal from lean to rich (immediately after the reversal), and when the air-fuel ratio is reversed, the process proceeds to step 19. After storing the deviation of the previous air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 as b=α−1 for the optimum learning routine shown in FIG. The value is decreased by a predetermined proportionality constant P. Otherwise, the process proceeds to step 21, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased by a predetermined integral constant of 1 minute from the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased at a constant slope.

第5図は最適学習ルーチンで、所定時間毎に実行され、
これにより要因別学習値XI、X2が設定・更新される
Figure 5 shows the optimal learning routine, which is executed at predetermined intervals,
As a result, the factor-specific learning values XI and X2 are set and updated.

ステップ31では所定の学習条件が成立しているか否か
を判定する。ここで、所定の学習条件とは、空燃比フィ
ードバック制御中であり、かつ02センサ16のリッチ
・リーン信号が適当な周期で反転していることを条件と
する。かかる条件が満たされていない場合はこのルーチ
ンを終了する。
In step 31, it is determined whether a predetermined learning condition is satisfied. Here, the predetermined learning condition is that the air-fuel ratio feedback control is being performed and the rich/lean signal of the 02 sensor 16 is inverted at an appropriate period. If such conditions are not met, this routine is terminated.

所定の学習条件が成立した場合は、ステップ32へ進ん
で02センサI6の出力電圧V。2が反転したか否かを
判定し、反転時以外はステップ33へ進んでそのときの
機関運転状態のデータとして機関回転数Nと基本燃料噴
射量Tpとをサンプリングする。
If the predetermined learning conditions are met, the process advances to step 32 and the output voltage V of the 02 sensor I6 is determined. 2 is reversed, and if it is not reversed, the process proceeds to step 33, where the engine speed N and basic fuel injection amount Tp are sampled as data on the engine operating state at that time.

0□センサ16の出力電圧V。2の反転時は、最適学習
のため、ステップ34へ進んで前述のaとbとの平均値
を求める。このときのa、bは、第6図に示すように空
燃比フィードバック補正係数αの増減方向の反転から反
転までの空燃比フィードバック補正係数αの基準値Iか
らの偏差の上下のピーク値であり、これらの平均値を求
めることにより、空燃比フィードバック補正係数αの基
準値1からの平均的な偏差Δαを検出している。
0□Output voltage V of sensor 16. When 2 is reversed, the process proceeds to step 34 to obtain the average value of a and b for optimal learning. In this case, a and b are the upper and lower peak values of the deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value I from reversal to reversal of the increase/decrease direction of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, as shown in FIG. , and by calculating these average values, the average deviation Δα of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 is detected.

従って、第4図のステップ15.19と第5図のステッ
プ34の部分が偏差検出手段に相当する。
Therefore, step 15.19 in FIG. 4 and step 34 in FIG. 5 correspond to the deviation detection means.

次にステップ35へ進んで02センサ16の出力電圧V
。2が反転する間の機関回転数N及び基本燃料噴射量T
pの動き(N1.N2・・・、TPI、TP2・・・)
を読出し、機関運転状態(N、Tp)のエリアを特定す
る。
Next, proceed to step 35 to check the output voltage V of the 02 sensor 16.
. 2 is reversed, engine speed N and basic fuel injection amount T
Movement of p (N1.N2..., TPI, TP2...)
is read and the area of the engine operating state (N, Tp) is specified.

次にステップ36へ進んで今回の偏差Δαを与えた機関
運転状態(N、Tp)のエリアが記憶中の3エリアのい
ずれかと等しいか否かを判定し、等しい場合はこのルー
チンを終了する。
Next, the process proceeds to step 36, where it is determined whether the area of the engine operating state (N, Tp) to which the current deviation Δα is given is equal to any of the three areas stored, and if so, this routine is terminated.

等しくない場合は、ステップ37へ進んで下記の如く操
作を行い、異なる機関運転状態(N、Tp)の3エリア
について偏差Δα−□を記憶する。
If they are not equal, proceed to step 37 and perform the following operation to store the deviations Δα−□ for three areas with different engine operating states (N, Tp).

Δα−3←Δα−2 Δα−20Δα−! Δα−1←Δα 従って、ステップ35〜37の部分がエリア別偏差一時
記憶手段に相当する。尚、記憶するエリア数は3つに限
るものではない。
Δα−3←Δα−2 Δα−20Δα−! Δα−1←Δα Therefore, steps 35 to 37 correspond to area-specific deviation temporary storage means. Note that the number of areas to be stored is not limited to three.

次に要因分析を行う。尚、ここでは、偏差Δαを与える
に至った要因を、主に燃料噴射弁6に起因するもの(以
下F / ’I要要因いう)と、空気密度変化に起因す
るもの(以下Q要因という)とに分ける。
Next, a factor analysis will be performed. In addition, here, the factors that led to the deviation Δα are mainly caused by the fuel injector 6 (hereinafter referred to as F/'I factor) and those due to air density changes (hereinafter referred to as Q factor). Divide into.

ステップ38では過去の異なる3つの機関運転状態(N
、Tp)のエリアの偏差Δα−,4(Δα、〜Δα−1
)を読出す。
In step 38, three different past engine operating states (N
, Tp) area deviation Δα−,4(Δα, ~Δα−1
) is read.

次にステップ39へ進んで偏差Δα−□が(+)方向の
エリア数又は(−)方向のエリア数を調べ、マツプを参
照して偏差Δαを与えるに至った要因がQ要因であるこ
との満足度に2 (=O〜1)を検索する。
Next, proceed to step 39, check the number of areas where the deviation Δα-□ is in the (+) direction or the number of areas in the (-) direction, and refer to the map to confirm that the factor that led to the deviation Δα is the Q factor. Search for satisfaction level 2 (=O~1).

このマツプは、多くのエリアで同一方向の偏差Δα−□
をもつときは空気密度変化によるQ要因であるとの推論
を基に作成されている。
This map shows the deviation Δα−□ in the same direction in many areas.
It is created based on the inference that when it has, the Q factor is due to changes in air density.

次にステップ40へ進んでQ要因以外をF/I要因と考
えて偏差Δαを与えるに至った要因がF/■要囚要因る
ことの満足度に、=1−に2を演算する。
Next, the process proceeds to step 40, where factors other than the Q factor are considered to be F/I factors, and 2 is calculated from =1 to the degree of satisfaction that the factor that led to the deviation Δα is the F/■ prisoner factor.

これにより、偏差Δαを、F/I要囚要因ラメータに1
 ・Δαと、Q要因のパラメータに2 ・Δαとに分離
することが可能となり、次のステップ41ではΔα、=
に、・Δα、Δα2=に2 ・Δαとして、各パラメー
タに分離する。
As a result, the deviation Δα is set to 1 in the F/I prisoner factor parameter.
It is now possible to separate Δα and the parameter of the Q factor into 2 ・Δα, and in the next step 41, Δα, =
Separate into each parameter as ・Δα, Δα2=2・Δα.

従って、ステップ38〜41の部分が要因分析手段に相
当する。
Therefore, steps 38 to 41 correspond to factor analysis means.

尚、要因分析は、このようにエリア別偏差方向を基に行
う他、機関運転状態等の各種情報に基づくデータベース
を併用して、更に確かなものとしてもよい。
In addition to performing the factor analysis based on the deviation direction by area as described above, it may also be made more reliable by using a database based on various information such as the engine operating state.

次にステップ42へ進んでRAM上の所定アドレスに記
憶しである要因別学習値X1.X2を読出し、次式の如
く、一方のF/I要因の学習値X1に偏差Δα、をM1
分加算して更新し、他方のQ要因の学習値X2に偏差Δ
α2をM2分加算して更新する。M、、M、は学習重み
付は係数である。
Next, the process proceeds to step 42, where the factor-specific learning value X1. Read X2 and set the deviation Δα, M1, to the learning value X1 of one F/I factor as shown in the following formula.
The difference Δ is added to the learning value X2 of the other Q factor.
Update α2 by adding M2. M,,M,is a learning weighting coefficient.

X l= X + + M I・Δα。X l = X + + M I・Δα.

X z = X z + M z・Δα2次にステップ
43へ進んでRAM上の所定アドレスにこれらの要因別
学習値X、、X2を書込んでデータを書換える。このR
AMはバックアップメモリーであり、エンジンキースイ
ッチのOFF後も記憶内容が記憶保持される。
X z = X z + M z ·Δα2 Next, the process proceeds to step 43, where these factor-specific learning values X, , X2 are written to a predetermined address on the RAM to rewrite the data. This R
AM is a backup memory, and the stored contents are retained even after the engine key switch is turned off.

従って、ステップ42.43の部分が要因別学習値更新
手段に相当する。
Therefore, steps 42 and 43 correspond to the factor-based learning value updating means.

このようにして、F/I要囚要因習値XIとQ要因の学
習値X2とが定まるわけであるが、これらを基にした補
正は、第3図のステップ7で示した如く、要因別に最適
な演算式で行われる。
In this way, the F/I prisoner factor learning value XI and the Q factor learning value It is performed using the optimal calculation formula.

すなわち、F/I要囚要因習値X、については7  基
本燃料噴射量Tpに対する加算項として、Q要因の学習
値X2については基本燃料噴射量Tpに対する掛算項と
して、演算式が設定され、これにより最適な補正が行わ
れる。
That is, for the F/I critical factor learned value Optimum correction is performed.

第7図は、本学習制御による効果として、目印の+16
%のリッチ傾向のエンジンが4回程度の学習で・印のバ
ラツキ中央値のエンジンに近づいてゆく様子と、Δ印の
一16%のリーン傾向のエンジンが3回程度の学習で・
印のバラツキ中央値のエンジンに近づいてゆく様子を示
したもので、本学習制御による学習スピードの向上が明
瞭に示されている。
Figure 7 shows that the effect of this learning control is +16 on the landmark.
The engine with a rich tendency of % approaches the engine with the median variation of ∆ mark after about 4 learnings, and the engine with a lean tendency of 16% with ∆ mark after about 3 learnings.
This shows how the engine approaches the median dispersion value of the marks, clearly showing the improvement in learning speed by this learning control.

尚、本実施例では、電子制御燃料噴射装置として、エア
フローメータを有して吸入空気流量を検出するいわゆる
L−Jetro方式のものを示したが、吸気マニホール
ド負圧を検出するいわゆるD−Je tro方式、ある
いはスロットル弁開度(α)と機関回転数(N)による
いわゆるα−N方式等各種のシステムに適用し得る。
In this embodiment, a so-called L-Jetro system that has an air flow meter and detects the intake air flow rate is shown as the electronically controlled fuel injection system, but a so-called D-Jetro system that detects the intake manifold negative pressure is used. It can be applied to various systems such as the so-called α-N method based on the throttle valve opening (α) and the engine speed (N).

また、空燃比のフィードバック制御のみならず、ノッキ
ング検出による点火時期制御や、補助空気弁を介しての
アイドル回転数のフィードバック制御にも適用できるも
のである。
Moreover, it can be applied not only to air-fuel ratio feedback control, but also to ignition timing control based on knocking detection and idling speed feedback control via an auxiliary air valve.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、従来の如(エリア
別に学習する方式ではなく、偏差を生じるに至った要因
を過去の複数の機関運転状態のエリアにおける偏差(特
に偏差方向)を基に要因分析して要因別に学習する方式
としたため、学習補正精度を低下させることなく、学習
スピードを大幅に向上させることができる。また、この
ような学習制御により、マツチング工数の低減1部品管
理の簡単化、メンテナンスフリー等が実現できる。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, instead of the conventional method (learning method for each area), the factors that led to the occurrence of the deviation are determined by determining the deviation (particularly the deviation) in the areas of multiple past engine operating states. This method analyzes the factors based on the direction (direction) and learns for each factor, making it possible to significantly improve learning speed without reducing learning correction accuracy.In addition, this kind of learning control reduces matching man-hours. Simplification of one-part management and maintenance-free operation can be realized.

また、バックアップメモリーの容量も少なくすることが
できる。
Furthermore, the capacity of the backup memory can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図〜第5図は
制御内容を示すフローチャート、・第6図は空燃比フィ
ードバック補正係数の変化の様子を示す図、第7図は学
習制御の効果を示す図である。 ■・・・機関  6・・・燃料噴射弁  12・・・コ
ントロールユニット  13・・・エアフローメータ 
 14・・・クランク角センサ  16・・・0□セン
サ特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島  富二雄
Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a system diagram showing an embodiment of the invention, Figs. 3 to 5 are flow charts showing control contents, and Fig. 6 is an air-fuel ratio. FIG. 7 is a diagram showing how the feedback correction coefficient changes, and FIG. 7 is a diagram showing the effect of learning control. ■...Engine 6...Fuel injection valve 12...Control unit 13...Air flow meter
14...Crank angle sensor 16...0□Sensor patent applicant Japan Electronics Co., Ltd. Agent Patent attorney Fujio Sasashima

Claims (1)

【特許請求の範囲】  内燃機関の制御対象の制御目標値に対応する基本制御
量を設定する基本制御量設定手段と、制御目標値と実際
値とを比較して制御目標値に実際値を近づける方向にフ
ィードバック補正値を所定の量増減して設定するフィー
ドバック補正値設定手段と、 複数の要因別学習値を記憶する書換え可能な要因別学習
値記憶手段と、 前記基本制御量を前記フィードバック補正値及び前記複
数の要因別学習値に基づきこれらに応じてそれぞれ設定
された演算式で補正して制御量を演算する制御量演算手
段と、 前記制御量に応じて作動し内燃機関の制御対象を制御す
る制御手段と、 前記フィードバック補正値の基準値からの偏差を検出す
る偏差検出手段と、 検出した偏差を複数の異なる機関運転状態のエリア毎に
一時的に記憶するエリア別偏差一時記憶手段と、 前記偏差の要因を過去の複数の異なる機関運転状態のエ
リアにおける偏差についての記憶内容のうち少くとも偏
差方向を基に分析し、その分析結果に基づき前記偏差を
複数のパラメータに分離する要因分析手段と、 前記複数のパラメータの夫々に基づき前記記憶手段の要
因別学習値を修正して書換える要因別学習値更新手段と
、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の学習制
御装置。
[Scope of Claims] Basic control amount setting means for setting a basic control amount corresponding to a control target value of a controlled object of an internal combustion engine, and comparing the control target value and the actual value to bring the actual value closer to the control target value. feedback correction value setting means for increasing or decreasing the feedback correction value by a predetermined amount in the direction; rewritable factor-specific learning value storage means for storing a plurality of factor-specific learning values; and setting the basic control amount to the feedback correction value. and a control amount calculation means that calculates a control amount by correcting the plurality of factor-specific learned values using calculation formulas set accordingly, and operates in accordance with the control amount to control a controlled object of the internal combustion engine. a control means for detecting a deviation of the feedback correction value from a reference value; and an area-specific deviation temporary storage means for temporarily storing the detected deviation for each area of a plurality of different engine operating states; Factor analysis means for analyzing the cause of the deviation based on at least the direction of the deviation among the stored contents regarding deviations in areas of a plurality of different past engine operating states, and separating the deviation into a plurality of parameters based on the analysis result. A learning control device for an internal combustion engine, comprising: a learning value updating unit for modifying and rewriting the learning value for each factor in the storage unit based on each of the plurality of parameters.
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