JPH01106950A - 内燃機関の学習制御装置 - Google Patents
内燃機関の学習制御装置Info
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- JPH01106950A JPH01106950A JP26279487A JP26279487A JPH01106950A JP H01106950 A JPH01106950 A JP H01106950A JP 26279487 A JP26279487 A JP 26279487A JP 26279487 A JP26279487 A JP 26279487A JP H01106950 A JPH01106950 A JP H01106950A
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Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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)。
点火時期、アイドル回転数等のフィードバック制部系の
学習制御装置に関する。
学習制御装置に関する。
〈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。
203828号公報、特開昭59−211738号公報
、特開昭60−90944号公報。
特開昭61−190141号公報等に示されているもの
がある。
がある。
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5aM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、基本制御量を工 ・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。
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5aM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、基本制御量を工 ・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。
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。
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。
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。
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。
〈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。
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。
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。
となっているのであった。
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がで
き、かつ信軌性の高い内燃機関の学習制御装置を提供す
ることを目的とする。
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、かつ信軌性の高い内燃機関の学習制御装置を提供す
ることを目的とする。
〈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−にの手段を含んで内燃機関の学習制御
装置を構成する。
うに、下記のA−にの手段を含んで内燃機関の学習制御
装置を構成する。
(八)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 (F)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 (I)前記要因別学習値の基準値からの偏差を検出する
要因別学習値偏差検出手段 (J)前記要因別学習値の変化速度を検出する要因別学
習値変化速度検出手段 (K)要因別学習値の偏差及び変化速度がそれぞれ所定
値を越えたときその要因別学習値に関連する部品の劣化
度合が大きいと判定する劣化判定手段〈作用〉 基本制御量設定手段Aは、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し、フィードバック補
正値設定手段Bは、制御目標値と実WA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。
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 (F)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 (I)前記要因別学習値の基準値からの偏差を検出する
要因別学習値偏差検出手段 (J)前記要因別学習値の変化速度を検出する要因別学
習値変化速度検出手段 (K)要因別学習値の偏差及び変化速度がそれぞれ所定
値を越えたときその要因別学習値に関連する部品の劣化
度合が大きいと判定する劣化判定手段〈作用〉 基本制御量設定手段Aは、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し、フィードバック補
正値設定手段Bは、制御目標値と実WA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。
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。
機関の制御対象を制御する。
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。
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。
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、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。
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、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。
また、要因別学習値偏差検出手段Iは要因別学習値の基
準値からのずれを検出し、要因別学習値変化速度検出手
段Jは要因別学習値の更新される時の変化速度を検出し
、これらずれ及び変化速度が共に一定の値よりも大きい
ときに、劣化判定手段にはその要因別学習値に関連する
部品の劣化度合が大きいと判定する。これにより、部品
劣化を早期に発見でき故障予知ができ、信顛性を高めら
れる。
準値からのずれを検出し、要因別学習値変化速度検出手
段Jは要因別学習値の更新される時の変化速度を検出し
、これらずれ及び変化速度が共に一定の値よりも大きい
ときに、劣化判定手段にはその要因別学習値に関連する
部品の劣化度合が大きいと判定する。これにより、部品
劣化を早期に発見でき故障予知ができ、信顛性を高めら
れる。
〈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。
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。
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。
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。
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。
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。
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GO,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。
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GO,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。
コントロールユニット12は、CPU、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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02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61−65844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。
が設けられ、排気中の02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61−65844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。
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6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。
マイクロコンピュータのCPUは、第3図〜第6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。
自己診断ルーチン)に従って演算処理を行い、燃料噴射
を制御する。
を制御する。
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、要
因別学習値更新手段、要因別学習値偏差検出手段、要因
別学習値変化速度検出手段及び劣化判定手段としての機
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。
段、制御量演算手段、偏差検出手段、要因分析手段、要
因別学習値更新手段、要因別学習値偏差検出手段、要因
別学習値変化速度検出手段及び劣化判定手段としての機
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。
次に第3図〜第6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。
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。
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。
される。
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、クランク角センサエ4からの信号に基
づいて算出される機関回転数N。
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、クランク角センサエ4からの信号に基
づいて算出される機関回転数N。
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。
w等を入力する。
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’r
p =K −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。
位回転当りの吸入空気量に対応する基本燃料噴射量’r
p =K −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。
ステップ3では水温Twに応じた水温補正係数に、11
機関回転数Nと基本燃料噴射量Tp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
+ Kru+ K、*+・・・を設定する。
機関回転数Nと基本燃料噴射量Tp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
+ Kru+ K、*+・・・を設定する。
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。
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。
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。
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。
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X1.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+ = 0 、 X oz= 1を記憶させである
。
所定アドレスから要因別学習値X1.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+ = 0 、 X oz= 1を記憶させである
。
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。
。このステップ7の部分が制御量演算手段に相当する。
Tl−X2・Tp−COEF・α+(Ts+XI)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)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。
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)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。
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。
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。
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1゜の焼損などを防止するた
めである。
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1゜の焼損などを防止するた
めである。
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。
2以降へ進む。
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 r a f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。
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 r a f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。
空燃比がリーン(■o2〈■rGf)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。
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。
空燃比がリッチ(V O2> V 、、、f )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。
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。
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
。
これにより要因別学習値X+、Xzが設定・更新される
。
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。
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。
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■。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。
で0□センサ16の出力電圧■。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。
02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7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パフ ツク補正係数αの基準値l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。
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7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パフ ツク補正係数αの基準値l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。
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。
プ34の部分が偏差検出手段に相当する。
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’
rpの動き(N1.NZ・・・+Tf)+、TPz・・
・)を読出し、機関運転状態(N、Tp)を特定する。
。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(N1.NZ・・・+Tf)+、TPz・・
・)を読出し、機関運転状態(N、Tp)を特定する。
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K l、 K zを検索する。
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K l、 K zを検索する。
但し、Kr +に、は1以下である。
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要囚要因う)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)とに分け、それぞれの占める割合を
=に、、に2で表わすのである。
射弁6に起因するもの(以下F/I要囚要因う)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)とに分け、それぞれの占める割合を
=に、、に2で表わすのである。
そして、経験則から低回転低負荷領域ではF/I要因が
大きく、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Kl、に2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。
大きく、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Kl、に2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。
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。
・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。
従って、ステップ35〜37の部分が要因分析手段に相
当する。
当する。
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。
、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。
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X1.Xzを読出し、次式の如
く、一方のF/T要囚要因習値X1に偏差Δα、をM2
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。
憶しである要因別学習値X1.Xzを読出し、次式の如
く、一方のF/T要囚要因習値X1に偏差Δα、をM2
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。
XI =XI +M+・Δα。
X2 =X2 +M2・Δα2
尚、これら要因別学習値X、、X2に基づいて第6図に
示す自己診断ルーチンにより、それぞれに関連の深い燃
料噴射弁6.エアフローメータ13の自己診断が行われ
る。
示す自己診断ルーチンにより、それぞれに関連の深い燃
料噴射弁6.エアフローメータ13の自己診断が行われ
る。
次にステップ39へ進んでRAM上の所定アドレスにこ
れらの要因別学習値X1.X2を書込んでデータを書換
え、ステップ40で学習回数計測カウンタのカウント値
Cをカウントアツプする。このRAM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。
れらの要因別学習値X1.X2を書込んでデータを書換
え、ステップ40で学習回数計測カウンタのカウント値
Cをカウントアツプする。このRAM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。
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。
手段に相当する。
このようにして、F、/I要要因学習値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、要因別に最
適な演算式で行われる。
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。
すなわち、F/I要因の学習値X1については基本燃料
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。
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。
第6図は自己診断ルーチンで、所定時間毎に実行され、
これにより燃料噴射弁6.エアフローメータ13の劣化
進行度合の診断が行われる。
これにより燃料噴射弁6.エアフローメータ13の劣化
進行度合の診断が行われる。
まず、ステップ51では、学習回数計測カウンタのカウ
ント値Cと所定値C3との比較を行い、C≦C3のとき
はこの自己診断ルーチンは実行されず、C>C3になっ
てから以後はステップ52以下の自己診断動作が行われ
る。これは、学習初期においては、学習値のばらつきが
大きいことから誤診断を防止するためである。
ント値Cと所定値C3との比較を行い、C≦C3のとき
はこの自己診断ルーチンは実行されず、C>C3になっ
てから以後はステップ52以下の自己診断動作が行われ
る。これは、学習初期においては、学習値のばらつきが
大きいことから誤診断を防止するためである。
ステップ52では、第5図の最適学習ルーチンで設定さ
れる燃料噴射弁6に関連する要因別学習値X、の初期値
X。+(−〇)からの偏差1xl−1XOI lが所定
値A1より大か否かの判定を行う。
れる燃料噴射弁6に関連する要因別学習値X、の初期値
X。+(−〇)からの偏差1xl−1XOI lが所定
値A1より大か否かの判定を行う。
ここで、l XI l l Xo+ l >A+で
あれば、ステップ53で要因別学習値X1の前回学習値
を読出しこれをX、に置換え、ステップ54で今回の要
因別学習値X、と前回の要因別学習値LX、との差(自
己診断ルーチンが所定時間毎に実行されるので実質的に
要因別学習値の変化速度に相当する)が所定値B+より
大か否かを判定する。ここで、判定がIX、1−ILX
I l>Blのときは燃料噴射弁6の劣化進行度合が
大きいと判断して故障予知表示を行う。
あれば、ステップ53で要因別学習値X1の前回学習値
を読出しこれをX、に置換え、ステップ54で今回の要
因別学習値X、と前回の要因別学習値LX、との差(自
己診断ルーチンが所定時間毎に実行されるので実質的に
要因別学習値の変化速度に相当する)が所定値B+より
大か否かを判定する。ここで、判定がIX、1−ILX
I l>Blのときは燃料噴射弁6の劣化進行度合が
大きいと判断して故障予知表示を行う。
また、ステップ52でIL l−1xo+l≦A。
又はステップ54でIX、1−ILX、l≦B、のとき
はステップ56に進み燃料噴射弁6は正常と判断しOK
表示を行う。
はステップ56に進み燃料噴射弁6は正常と判断しOK
表示を行う。
ステップ57〜61では同様にしてエアフローメータ1
3の診断を行う。
3の診断を行う。
即ち、ステップ57〜59で、エアフローメータ13に
関連する要因別学習値X2q初期値XO2からの偏差及
び変化速度がそれぞれの所定値A 2. B zより大
か否かを判定し、両者が共に所定値A z、 B 2よ
り大であるときはステップ60でエアフローメータ13
の故障予知表示を行い、どちらか一方が所定値以下であ
るときは正常と判断してステップ61においてOK表示
を行う。
関連する要因別学習値X2q初期値XO2からの偏差及
び変化速度がそれぞれの所定値A 2. B zより大
か否かを判定し、両者が共に所定値A z、 B 2よ
り大であるときはステップ60でエアフローメータ13
の故障予知表示を行い、どちらか一方が所定値以下であ
るときは正常と判断してステップ61においてOK表示
を行う。
第8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。
%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。
また、要因別学習値X、、X2の初期値からのずれ及び
変化速度に基づいて前記ずれが大きくなる方向でかつそ
の変化が速いときには、関連する構成部品の劣化度合及
びその進行が早いと判断する自己診断を行っているので
、部品故障が予知できる。従って、部品劣化によって生
じる運転性の不具合、燃費の悪化を未然に防止できる。
変化速度に基づいて前記ずれが大きくなる方向でかつそ
の変化が速いときには、関連する構成部品の劣化度合及
びその進行が早いと判断する自己診断を行っているので
、部品故障が予知できる。従って、部品劣化によって生
じる運転性の不具合、燃費の悪化を未然に防止できる。
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−Jetroetro
方式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。
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−Jetroetro
方式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。
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。
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。
〈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。
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。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。
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。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。
更に、要因別学習値の初期値からの偏差及び変化速度に
基づいて構成部品の自己診断を行うようにしたので、部
品の劣化度合を知ることができ、部品交換を適切な時期
に行え、部品故障に伴う運転性不具合、燃費の悪化等を
未然に防止できる。
基づいて構成部品の自己診断を行うようにしたので、部
品の劣化度合を知ることができ、部品交換を適切な時期
に行え、部品故障に伴う運転性不具合、燃費の悪化等を
未然に防止できる。
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6図は
制御内容を示すフローチャート、第7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8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
14・・・クランク角センサ 16・・・Oz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
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図〜第6図は
制御内容を示すフローチャート、第7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8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
14・・・クランク角センサ 16・・・Oz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
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、 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
、 前記要因別学習値の基準値からの偏差を検出する要因別
学習値偏差検出手段と、 前記要因別学習値の変化速度を検出する要因別学習値変
化速度検出手段と、 前記要因別学習値の偏差及び変化速度がそれぞれ所定値
を越えたときその要因別学習値に関連する部品の劣化度
合が大きいと判定する劣化判定手段と、 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26279487A JPH0656125B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 内燃機関の学習制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26279487A JPH0656125B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 内燃機関の学習制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01106950A true JPH01106950A (ja) | 1989-04-24 |
JPH0656125B2 JPH0656125B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=17380695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26279487A Expired - Fee Related JPH0656125B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 内燃機関の学習制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0656125B2 (ja) |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26279487A patent/JPH0656125B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0656125B2 (ja) | 1994-07-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |