JPH01106941A - Control device for learning of internal combustion engine - Google Patents

Control device for learning of internal combustion engine

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JPH01106941A
JPH01106941A JP26278587A JP26278587A JPH01106941A JP H01106941 A JPH01106941 A JP H01106941A JP 26278587 A JP26278587 A JP 26278587A JP 26278587 A JP26278587 A JP 26278587A JP H01106941 A JPH01106941 A JP H01106941A
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deviation
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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 dividing the deviation of a correction factor from its reference value due to feedback control into the factors of a learned value corresponding to a multiplication term caused by an airflow meter and a learned value corresponding to an addition term caused by a fuel injection valve. CONSTITUTION:The detected values of an airflow meter 13, a crank angle sensor 14, 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 stores the deviation of a correction factor at that time from its reference value. This deviation is divided based on the engine speed and the basic fuel injection quantity, to carry out renewal for a learned value corresponding to a multiplication term caused by the airflow meter 13 and for a learned value corresponding to an addition term caused by the fuel injection valve 6.

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 area-specific learning value 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−H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 to H, 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で補
正し、さらに前記複数の要因別学習値を前記基本制御量
に対する加算項と掛算項とに分けてこれらに応じてそれ
ぞれ補正して、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)前記偏差の要因を各種情報を基に分析しその分析
結果に基づき前記偏差を要因別の複数のパラメータに分
離する要因分析手段 (H)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 〈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2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を前記基本制御
量に対する加算項と掛算項とに分けてこれらに応じてそ
れぞれ最適に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 to the feedback correction value (E) control amount calculation means for calculating the control amount by dividing the plurality of factor-based learned values into addition terms and multiplication terms for the basic control amount and correcting them accordingly; control means (P) that operates according to the amount of control to control a controlled object of the internal combustion engine; (G) deviation detection means that detects a deviation of the feedback correction value from a reference value; and (G) analysis of the cause of the deviation based on various information. Factor analysis means (H) for separating the deviation into a plurality of parameters for each factor based on the analysis results; and update of the learning value for each factor for correcting and rewriting the learning value for each factor in the storage means based on each of the plurality of parameters. Means (Function) The basic control amount setting means A sets the basic control amount corresponding to the control target value of the control target of the internal combustion engine (for example, air-fuel ratio 2 ignition timing, idle rotation speed, etc.), and the feedback correction value setting means B The control target value and the actual value are compared, and 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 control target value. Then, the control amount calculation means corrects the basic control amount with the feedback correction value, and further adds a plurality of factor-specific learning values stored in the factor-specific learning value storage means C to the addition term and multiplication term to the basic control amount. The control amount is calculated by dividing the control amount into two parts and optimally correcting them accordingly.

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ている。そして、要因分析手段G
は、偏差を与えるに至った要因を各種情報(例えば機関
運転状態、偏差量、偏差方向、偏差速度、偏差変化方向
等のうち少なくとも1つ)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き偏差を要因
別の複数のパラメータに分離する。そして、要因別学習
値更新手段H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 factor analysis means G
The system inferentially analyzes the factors that led to the deviation based on various information (for example, at least one of the following: engine operating condition, deviation amount, deviation direction, deviation speed, deviation direction, etc.) according to predetermined analysis rules. Based on the analysis results, the deviation is separated into multiple parameters according to factors. Then, the factor-specific learning value updating means H 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、これを各種情報とデータベースとを用いて推論
して要因分析して、複数のパラメータに分離し、各々の
要因に最適な演算式で、すなわち基本制御量に対する加
算項と掛算項とに分けて、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 deviation (error amount) of feedback control is detected, and this is inferred and factor-analyzed using various information and databases, separated into multiple parameters, and the optimal calculation formula for each factor is calculated. That is, by dividing the basic control amount into an addition term and a multiplication term and correcting them with high accuracy, 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からの駆動パルス
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10及びマフラー11を介して排気が排
出される。三元触媒10は、排気成分中のCo、HCを
酸化し、また、NO,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 a three-way catalyst 10 and a muffler 11. The three-way catalyst 10 is an exhaust purification device that oxidizes Co and HC in the exhaust components and reduces NO to other harmless substances, and burns the air-fuel mixture at the stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes both conversion efficiencies are the best.

コントロールユニット12は、CPU、ROM。The control unit 12 includes a CPU and a 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, performs arithmetic processing as described below, 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ー3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 mentioned above, a hot wire type or flap type air flow meter 3 is provided in the intake duct 3, and outputs a voltage signal according to the intake air flow rate Q.

また、クランク角センサー4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 4 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。
Further, a water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1 is provided.

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62−65844号で提案しているNOx還
元触媒層付0ものを用いるとより正確な検出が可能とな
る。
Furthermore, the 02 sensor 16 is located at the collecting part of the exhaust manifold 8.
is provided to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture taken into the engine 1 via the 0□ concentration in the exhaust gas. If the 0□ sensor 16 is one with a NOx reduction catalyst layer, as proposed in Japanese Patent Application No. 62-65844, more accurate detection will be possible.

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、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 the basic control amount setting means, the feedback correction value setting means, the control amount calculation means, the deviation detection means, the factor analysis means, and the learning value updating means for each factor are achieved by the program. Further, a RAM is used as the factor-specific learning value storage means, and the stored contents are retained even after the engine key switch is turned off using 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内のマイクロコンピュータの演算
処理の様子を説明する。
Next, the state of the arithmetic processing of the microcomputer in the control unit 12 will be explained with reference to the flowcharts of 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.
Calculate -Q/N (K is a constant) on =. This step 2 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K TW
+ 機関回転数Nと基本燃料噴射量Tpとに応じた空燃
比補正係数に、R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 K TW is calculated according to the water temperature Tw.
+ Various correction coefficients COE F including R etc. in the air-fuel ratio correction coefficient according to the engine speed N and the basic fuel injection amount Tp
= 1 + KTw + KMR +... is set.

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XI、X2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
 + = 0 、 X2 = 1を記憶させである。
In step 6, the factor-specific learning values XI and X2 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
+ = 0 and X2 = 1 are stored.

ステップ7では燃料噴射量Tiを次式に従って演算する
。ここで、一方の要因別学習値X、については基本燃料
噴射量Tpに対する加算項として、他方の要因別学習値
X2については基本燃料噴射量Tpに対する掛算型とし
て、演算式が定められている。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. Here, an arithmetic expression is determined for one of the factor-specific learned values X as an addition term to the basic fuel injection amount Tp, and for the other factor-specific learned value X2 as a multiplication term for the basic fuel injection amount Tp. This step 7 corresponds to the control amount calculation means.

Ti=X!・’rp −C0EF・α+(T s + 
X I)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のパルス巾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=X!・'rp −C0EF・α+(T s +
XI) In step 8, the calculated Ti is set in the output register. This allows predetermined engine rotation synchronization (
At the timing of fuel injection (for example, every rotation), a drive pulse signal having a pulse width of Ti that has been set latest is applied 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KMR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 KMR, 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■。2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 ref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 of the 02 sensor 16 is ■. 2 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 ref corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio.

空燃比がリーン(Voz<V、−r )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2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x4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>>Tである。
When the air-fuel ratio is lean (Voz<V, -r), the process proceeds from step 13 to step 14, where 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. After storing the previous deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 as a=α−1 for the optimum learning routine shown in FIG. Increase the previous value by a predetermined proportionality constant of 2 minutes. Otherwise, the process proceeds to step 17, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased by a predetermined integral constant x4 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>>T.

空燃比がリッチ(■。z>Vrar )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2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を前同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 (■.z>Vrar), 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 of 2 minutes. 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 same 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X+、Xz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 X+ and Xz 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0□センサ16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 condition is satisfied, the process proceeds to step 32 and the output voltage V of the 0□ sensor 16 is set. 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.

02センサ16の出力電圧■。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1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。
02 Output voltage 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. At this time, 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 1 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0□センサ16の出力電圧■
。2が反転する間の機関回転数N及び基本燃料噴射量’
rpの動き(N I 、 N Z・・・、Tpt、Tp
z・・・)を読出し、機関運転状態(N、Tp)を特定
する。
Next, proceed to step 35 and 0□ Output voltage of sensor 16■
. Engine speed N and basic fuel injection amount while 2 is reversed
Movement of rp (N I , N Z..., Tpt, Tp
z...) and specify the engine operating state (N, Tp).

次にステップ36へ進んで機関運転状態(N、 TP)
のエリアよりマツプを参照して各エリアに割付けられた
学習重み付はパラメータに、、に、を検索する。但し、
K、+に2は1以下である。
Next, proceed to step 36 to check the engine operating status (N, TP).
The learning weight assigned to each area is searched for by referring to the map from the area of . however,
2 for K and + is 1 or less.

ここで、偏差Δαを与えるに至った要因は、主に燃料噴
射弁6に起因するもの(以下F/I要因という)と、空
気密度変化などを含むエアフローメータ13に起因する
もの(以下Q要因という)とに分け、それぞれの占める
割合をK1.に2で表わすのである。
Here, the factors that led to the deviation Δα are mainly caused by the fuel injector 6 (hereinafter referred to as the F/I factor), and factors caused by the air flow meter 13 including changes in air density (hereinafter referred to as the Q factor). ) and the proportion of each is divided into K1. It is expressed as 2.

そして、経験則から低回転低負荷領域ではF/■要囚要
因きく、高回転高負荷ではQ要因が大きいなどと推定し
て、各エリアにK I、 K zの値を割付けておき、
このマツプを参照することで、機関運転状態を基に要因
分析を行うのである。
Then, from a rule of thumb, it is assumed that the F/■ factor is large in the low rotation and low load area, and the Q factor is large in the high rotation and high load area, and the values of K I and K z are assigned to each area.
By referring to this map, factor analysis is performed based on the engine operating status.

これにより、偏差Δαを、F/I要囚要因ラメータに+
  ・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37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 added to the F/I prisoner factor parameter.
・Δα and 2 ・Δα can be separated into Q factor parameters, and in the next step 37, Δα,
= ・Δα, Δα2− 2 ・Δα, and separate each parameter.

従って、ステップ35〜37の部分が要因分析手段に相
当する。
Therefore, steps 35 to 37 correspond to factor analysis means.

尚、要因分析は、このように機関運転状態を基に行う他
、偏差量、偏差方向、偏差速度、偏差変化方向等に基づ
き、それらのデータベースから推論して行うようにして
もよい。
In addition to being performed based on the engine operating state as described above, the factor analysis may also be performed based on the amount of deviation, direction of deviation, speed of deviation, direction of deviation change, etc., and by inference from these databases.

次にステップ38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Xs、Xtを読出し、次式の如
く、一方のF/I要因の学習値XIに偏差Δα、をM8
分加算して更新し、他方のQ要因の学習値X!に偏差Δ
α2をM2分加算して更新する。M+、Mzは学習重み
付は係数である。
Next, the process proceeds to step 38, where the learned values Xs and Xt for each factor stored in a predetermined address on the RAM are read out, and the deviation Δα is set to the learned value XI of one F/I factor by M8 as shown in the following equation.
Add and update the other Q factor learning value X! deviation Δ
Update α2 by adding M2. M+ and Mz are learning weighting coefficients.

X、=X、+M、・Δα1 X t =X t + M t・Δα2次にステップ3
9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+、Xzを書込んでデータを書換える。このRA
M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, =X, +M,・Δα1 X t =X t + M t・Δα2 Next step 3
The program proceeds to step 9 and writes these factor-specific learning values X+ and Xz to a predetermined address on the RAM to rewrite the data. This R.A.
M 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38.39の部分が要因別学習値更新
手段に相当する。
Therefore, steps 38 and 39 correspond to the factor-specific learning value updating means.

このようにして、F/I要囚要因習値X、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、下記の演算式
に基づいて、要因別に最適な形で行われる。
In this way, the F/I prisoner factor learning value X and the Q factor learning value Based on the calculation formula, it is performed in the optimal form for each factor.

T i =Xg・’rp −C0EF・α+(Ts+X
+)すなわち、F/I要因の学習値X、については燃料
噴射弁6自体に起因するものであるから電圧補正分子s
と同様に基本燃料噴射量Tpに対する加算項として、ま
た、Q要因の学習値X2については基本燃料噴射量Tp
 (=に−Q/N)中の吸入空気流量Qに起因するもの
であって定数Kを補正するものであるから基本燃料噴射
量TPに対する掛算項として、演算式が設定され、これ
らにより最適な補正が行われる。
T i =Xg・'rp −C0EF・α+(Ts+X
+) In other words, since the learned value X of the F/I factor is caused by the fuel injector 6 itself, the voltage correction numerator s
Similarly, as an addition term to the basic fuel injection amount Tp, and for the learned value X2 of the Q factor, the basic fuel injection amount Tp
This is due to the intake air flow rate Q in (= -Q/N) and is used to correct the constant K, so an arithmetic expression is set as a multiplication term for the basic fuel injection amount TP, and these are used to determine the optimal Corrections are made.

第7図は、本学習制御による効果として、0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
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 −J etro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−Jetro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、従来の如くエリア
別に学習する方式ではなく、偏差を生じるに至った要因
を分析して要因別に学習する方式とし、かつ、要因別学
習値を基本制御量に対する加算項と掛算項とに分けて、
要因別の最適な演算式により補正する方式としたため、
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9部品管理の簡単化、メンテナン
スフリー等が実現できる。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。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, instead of the conventional method of learning by area, a method of analyzing the factors that caused the deviation and learning by factor, and learning by factor. Divide the value into an addition term and a multiplication term for the basic control amount,
Since we have adopted a method of correction using the optimal calculation formula for each factor,
It is possible to significantly improve learning speed while increasing learning correction accuracy. Also, with this kind of learning control,
Reduction of matching man-hours 9 Simplification of parts management and maintenance-free operation can be realized. 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。 1・・・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1
4・・・クランク角センサ  16・・・02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  冨二雄 簗7図 NOx1 第6図 :gr/km)
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 details, and Fig. 6 is air-fuel ratio feedback. FIG. 7 is a diagram showing how the correction coefficient changes, and FIG. 7 is a diagram showing the effect of learning control. 1... Engine 6... Fuel injection valve 12... Control unit 13... Air flow meter 1
4... Crank angle sensor 16... 02 sensor patent applicant Japan Electronics Co., Ltd. Agent Patent attorney Fujio Sasashima 7 NOx1 Fig. 6: gr/km)

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で補正し、
さらに前記複数の要因別学習値を前記基本制御量に対す
る加算項と掛算項とに分けてこれらに応じてそれぞれ補
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、 前記偏差の要因を各種情報を基に分析しその分析結果に
基づき前記偏差を要因別の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. Correct it with
Further, a control amount calculation means for calculating a control amount by dividing the plurality of factor-based learned values into an addition term and a multiplication term for the basic control amount and correcting them accordingly; and operating according to the control amount. control means for controlling a controlled object of the internal combustion engine; deviation detection means for detecting a deviation of the feedback correction value from a reference value; and analysis of the cause of the deviation based on various information and detecting the deviation based on the analysis result. factor analysis means for separating the parameter into a plurality of parameters according to factors; and a factor-specific learning value updating means for correcting and rewriting the factor-specific learning value in the storage means based on each of the plurality of parameters. A learning control device for an internal combustion engine, characterized in that:
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JP2004052760A (en) * 2002-07-18 2004-02-19 Robert Bosch Gmbh Adaptation method of fuel/air mixture in internal combustion engine and its electronic control device

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