JPH0656118B2 - Internal combustion engine learning control device - Google Patents

Internal combustion engine learning control device

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JPH0656118B2
JPH0656118B2 JP62262785A JP26278587A JPH0656118B2 JP H0656118 B2 JPH0656118 B2 JP H0656118B2 JP 62262785 A JP62262785 A JP 62262785A JP 26278587 A JP26278587 A JP 26278587A JP H0656118 B2 JPH0656118 B2 JP H0656118B2
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尚己 冨澤
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、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御系の学習制
御装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a learning control device for a feedback control system such as an air-fuel ratio (fuel injection amount) of an internal combustion engine, an ignition timing, an idle speed and the like.

〈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,特開昭61−19
0141号公報等に示されているものがある。
<Prior Art> A conventional learning control device for an internal combustion engine is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-
No. 203828, No. 59-21138, No. 60-90944, No. 61-19.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 0141.

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 set by proportional / integral control, etc. while comparing the control target value and the actual value with the basic control amount set corresponding to the control target value such as the air-fuel ratio based on the operating state of the engine. In a system in which the control amount is calculated by performing a feedback control of the air-fuel ratio and the like by performing feedback control of the air-fuel ratio to the control target value, the deviation of the feedback correction value during feedback control from the reference value of the engine operating state Learning values for each area are used to determine the learning value for each area, and when calculating the control amount, the basic control amount is corrected by the learning value for each area, and the control value obtained by the control amount calculated without correction by the feedback correction value is controlled. The control amount is made to match the target value, and this is further corrected by the feedback correction value during the feedback control 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, the follow-up delay of the feedback control during the transient operation can be eliminated during the feedback control, and the desired control output can be accurately obtained when the 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, variations in components such as the electronically controlled fuel injection device are absorbed, and secular changes in the charging efficiency of the engine and atmospheric pressure,
It is used to maintain maximum engine performance over a long period of time by compensating for 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
タマッ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ッ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。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such a conventional learning control device is a so-called iterative learning method using a data map, that is, a data map grid section is set according to an engine operating state, and feedback control in each learning area is performed. Since the deviation amount is updated by the repeated learning experience, if each learning area segment is set finely in order to improve the learning correction accuracy, the learning update speed becomes slow. In other words, the learning correction accuracy and the learning speed are conditions that conflict with each other.

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。
In view of such conventional problems, an object of the present invention is to provide a learning control device for an internal combustion engine that can improve learning correction accuracy and significantly improve learning speed.

〈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 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 (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)前記偏差の要因を偏差検出時の機関運転状態に関す
る情報及び偏差に関する情報のうち少なくとも1つを基
に分析し前記偏差を当該情報によって定まる割合で要因
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,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D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。
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。
(A) Basic control amount setting means for setting a basic control amount corresponding to the control target value of the control target of the internal combustion engine (B) Comparing the control target value and the actual value, in the direction of approaching the actual value to the control target value Feedback correction value setting means for increasing or decreasing the feedback correction value by a predetermined amount (C) Rewritable learning value storage means for storing a plurality of learning values for each factor (D) The basic control amount for the feedback correction value Control amount calculating means for calculating the control amount by further correcting the learning values for each of the plurality of factors into an addition term and a multiplication term with respect to the basic control amount, and correcting each according to these. Control means that operates according to the amount and controls the controlled object of the internal combustion engine (F) Deviation detection means that detects the deviation of the feedback correction value from the reference value (G) Engine operating state when the deviation is detected Information and deviations Factor analysis means for analyzing based on at least one of the related information and separating the deviation into a plurality of parameters for each factor at a rate determined by the information (H) For each factor of the storage means based on each of the plurality of parameters Factor-based learning value updating means for modifying and rewriting the learning value <Operation> The basic control amount setting means A corresponds to a control target value of a control target (for example, air-fuel ratio, ignition timing, idle speed, etc.) of the internal combustion engine. The basic control amount is set, and the feedback correction value setting means B compares the control target value with the actual value and sets the feedback correction value in a direction to bring the actual value closer to the control target value, for example, based on proportional / integral control. Increase or decrease the amount to set. Then, the control amount calculation means D corrects the basic control amount with the feedback correction value, and further, the plurality of factor-based learning values stored in the factor-based learning value storage means C are added to the basic control amount and the multiplication term. The control amount is calculated by dividing into and and optimally correcting according to these.
Then, the control means E operates according to the control amount to control the control target 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偏差検出時の機関運転
状態に関する情報及び偏差に関する情報(偏差量、偏差
方向、偏差速度、偏差変化方向等の情報)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、偏差を当該情報によって定まる割合で要因別の複数
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 detecting means F detects the deviation of the feedback correction value from the reference value. And the factor analysis means G
Is a predetermined factor based on at least one of information about the engine operating state at the time of deviation detection and information about deviation (information about deviation amount, deviation direction, deviation speed, deviation change direction, etc.). It is analyzed speculatively according to the analysis rule, and the deviation is separated into a plurality of parameters for each factor at a rate determined by the information. Then, the factor-based learning value updating means H corrects and rewrites the factor-based 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、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 the feedback control is detected, this is inferred using various information and the database, the factor analysis is performed, the parameter is separated into a plurality of parameters, and the optimum arithmetic expression for each factor is used. That is, the learning correction accuracy and the learning speed are made compatible by dividing the addition term and the multiplication term with respect to the basic control amount and correcting them with high accuracy.

〈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。
<Example> An example in which the learning control device according to the present invention is applied to a feedback control system of an air-fuel ratio 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, air is sucked into the engine 1 from an air cleaner 2 through an intake duct 3, a throttle valve 4 and an intake manifold 5. At the branch portion of the intake manifold 5, a fuel injection valve 6 as a control means is provided for each cylinder. The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that is energized by a solenoid to open and stop energized to be closed. The fuel injection valve 6 is energized and opened by a drive pulse signal from a control unit 12 described later, and a fuel not shown is shown. Fuel that is pumped and adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator is injected and supplied. Although this example is a multi-point injection system, it may be a single-point injection system in which a single fuel injection valve is provided in common to all cylinders upstream of the 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。
A spark plug 7 is provided in the combustion chamber of the engine 1 to ignite sparks 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。
Exhaust gas is discharged from the engine 1 through the exhaust manifold 8, the exhaust duct 9, the three-way catalyst 10, and the muffler 11. The three-way catalyst 10 is an exhaust purification device that oxidizes CO and HC in the exhaust components and reduces NO x to convert them into 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,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。
The control unit 12 includes a CPU, ROM, RAM,
The microcomputer is provided with an A / D converter and an input / output interface, receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing 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, 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, the crank angle sensor 14 is provided, and in the case of four cylinders, it outputs a reference signal for each crank angle of 180 ° and a unit signal for each crank angle of 1 ° or 2 °. Here, the engine speed N can be calculated by measuring the cycle of the reference signal or the number of generated unit signals 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。
A water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1 is also provided.

さらに、排気マニホールド8の集合部にOセンサ16が
設けられ、排気中のO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、Oセンサ16として
特願昭62−65844号で提案しているNO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, an O 2 sensor 16 is provided at the collecting portion of the exhaust manifold 8 to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the engine 1 via the O 2 concentration in the exhaust. If the O 2 sensor 16 with the NO x reduction catalyst layer proposed in Japanese Patent Application No. 62-65844 is used, more accurate detection becomes 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 is a program (a fuel injection amount calculation routine, an air-fuel ratio feedback control routine, a program on a ROM shown as a flowchart in FIGS. 3 to 5).
The fuel injection is controlled by performing arithmetic processing according to the optimum learning routine).

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 as the basic control amount setting means, the feedback correction value setting means, the control amount calculating means, the deviation detecting means, the factor analyzing means and the factor-based learning value updating means are achieved by the program. A RAM is used as the factor-based learning value storage means, and the stored contents are retained by the backup power source even after the engine key switch is turned off.

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, with reference to the flow charts of FIGS. 3 to 5, the state of the arithmetic processing of the microcomputer in the control unit 12 will be described.

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 is a fuel injection amount calculation routine, which is executed every predetermined time.

ステップ1(図にはS1と記してある。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,水温センサ15からの信号に
基づいて検出される水温Tw等を入力する。
In step 1 (denoted as S1 in the drawing; the same applies hereinafter), the intake air flow rate Q detected based on the signal from the air flow meter 13 and the engine speed N calculated based on the signal from the crank angle sensor 14 , The water temperature Tw or the like detected based on the signal from the water temperature sensor 15 is input.

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
=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。
In step 2, the basic fuel injection amount Tp corresponding to the intake air amount per unit rotation is calculated from the intake air flow rate Q and the engine speed N.
= K · Q / N (K is a constant) is calculated. This step 2
The part of 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COEF=1+K
TW+KMR+…を設定する。
In step 3, the water temperature correction coefficient K TW corresponding to the water temperature Tw,
Various correction factors including the air-fuel ratio correction factor K MR according to the engine speed N and the basic fuel injection amount Tp COEF = 1 + K
Set TW + K MR + ...

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 of FIG. 4 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Ts
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 amount Ts is calculated based on the battery voltage.
To set. This is to correct the change in the injection flow rate of the fuel injection valve 6 due to the change in the 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,X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、
=0,X=1を記憶させてある。
In step 6, the factor-based learning values X 1 and X 2 are read from a predetermined address of the RAM serving as the factor-based learning value storage means.
At the time when learning is not started, as an initial value,
X 1 = 0 and X 2 = 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X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, one of the factor-based learning values X 1 is defined as an addition term for the basic fuel injection amount Tp, and the other factor-based learning value X 2 is defined as a multiplication term for the basic fuel injection amount Tp. . The part of this step 7 corresponds to the control amount calculation means.

Ti=X・Tp・COEF・α+(Ts+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 2 · Tp · COEF · α + (Ts + X 1 ) In step 8, the calculated Ti is set in the output register. As a result, a predetermined engine rotation synchronization (for example, 1
At each fuel injection timing (every rotation), the drive pulse signal having the pulse width of Ti which is set latest is given to the fuel injection valve 6 to perform fuel injection.

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 is an air-fuel ratio feedback control routine, which is executed in rotation synchronization or time synchronization, whereby the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is set. Therefore, this routine corresponds to the 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 or not a predetermined air-fuel ratio feedback control condition is satisfied. Here, the predetermined air-fuel ratio feedback control condition is a condition that the engine speed N is a predetermined value or less and the basic fuel injection amount Tp representing the load is a predetermined value or less. If this condition is not satisfied, this routine ends. In this case, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is clamped to the previous value (or the reference value 1), and the air-fuel ratio feedback control is stopped. This is because the air-fuel ratio feedback control is stopped in the high rotation or high load region, a rich output air-fuel ratio is obtained by the air-fuel ratio correction coefficient K MR , and an increase in exhaust temperature is suppressed.
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12
以降へ進む。
If the air-fuel ratio feedback control condition is satisfied, step 12
Proceed to the following.

ステップ12ではOセンサ16の出力電圧V02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Vref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。
At step 12, the output voltage V 02 of the O 2 sensor 16 is read, and at next step 13, it is compared with the slice level voltage V ref corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio to determine the rich / lean of the air-fuel ratio.

空燃比がリーン(V02<Vref)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I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 (V 02 <V ref ), the routine proceeds from step 13 to step 14, and it is judged whether or not it is during the reversal from rich to lean (immediately after the reversal), and at the time of reversal, the routine proceeds to step 15. For the optimum learning routine shown in FIG. 5, which will be described later, 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 routine proceeds to step 16, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is set to the previous time. The value is increased by a predetermined proportional constant P. Step except when flipping
Proceeding to 17, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is increased by a predetermined integration constant I 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(V02>Vref)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I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 (V 02 > V ref ), the routine proceeds from step 13 to step 18, and it is determined whether or not the lean-to-rich reversal is occurring (immediately after the reversal). For the optimum learning routine shown in FIG. 5, which will be described later, after storing the deviation of the previous air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reference value 1 as b = α−1, the process proceeds to step 20 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is set to the previous time. The value is decreased by a predetermined proportional constant P. Step except when flipping
The routine proceeds to step 21, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased by a predetermined integration constant I with respect to the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is decreased with a constant inclination.

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,Xが設定・更新され
る。
FIG. 5 shows an optimal learning routine, which is executed at predetermined time intervals.
As a result, the factor-specific learning values X 1 and X 2 are set / 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O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 or not 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 O 2 sensor 16 is inverted at an appropriate cycle. If this condition is not satisfied, this routine ends.

所定の学習条件が成立した場合には、ステップ32へ進ん
でOセンサ16の出力電圧V02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をサンプリングする。
When the predetermined learning condition is satisfied, the routine proceeds to step 32, where it is judged whether or not the output voltage V 02 of the O 2 sensor 16 is reversed, and when it is not reversed, the routine proceeds to step 33 and the engine operating state at that time is judged. The engine speed N and the basic fuel injection amount Tp are sampled as the data.

センサ16の出力電圧V02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。
When the output voltage V 02 of the O 2 sensor 16 is reversed, the process proceeds to step 34 to obtain the average value of the above-mentioned a and b for optimum learning. At this time, a and b are peak values above and below the deviation from the reference value 1 of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α from the reverse of the increasing / decreasing direction of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α to the inversion as shown in FIG. The average deviation Δα from the reference value 1 of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is detected by obtaining the average value of these.

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, steps 15 and 19 in FIG. 4 and step 34 in FIG.
The part of corresponds to the deviation detecting means.

次にステップ35へ進んでOセンサ16の出力電圧V02
が反転する間の機関回転数N及び基本燃料噴射量Tpの
動き(N,N…,Tp,Tp,…)を読出し、
機関運転状態(N,Tp)を特定する。
Next, in step 35, the output voltage V 02 of the O 2 sensor 16
Of the engine speed N and the basic fuel injection amount Tp (N 1 , N 2 ..., Tp 1 , Tp 2 , ...) During the reversal of
The engine operating state (N, Tp) is specified.

次にステップ36へ進んで機関運転状態(N,Tp)のエ
リアよりマップを参照して各エリアに割付けられた学習
重み付けパラメータK,Kを検索する。但し、K
+Kは1以下である。
Next, the routine proceeds to step 36, where the learning weighting parameters K 1 and K 2 assigned to each area are searched by referring to the map from the area of the engine operating state (N, Tp). However, K 1
+ K 2 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K,Kで表わすのである。
Here, the factors leading to the deviation Δα are mainly caused by the fuel injection valve 6 (hereinafter referred to as F / I factor) and those caused by the air flow meter 13 including the air density change (hereinafter referred to as Q factor). That is, each of them is represented by K 1 and K 2 .

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K,Kの値を割付けておき、このマ
ッ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 the rule of thumb, it is estimated that the F / I factor is large in the low rotation and low load region and the Q factor is large in the high rotation and high load, and the values of K 1 and K 2 are assigned to each area, and this map is assigned. By referring to, the factor analysis is performed based on the engine operating state.

これにより、偏差Δαを、F/I要因のパラメータK
・Δαと、Q要因のパラメータK・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=K
Δα,Δα=K・Δαとして、各パラメータに分離
する。
As a result, the deviation Δα is set to the parameter K 1 of the F / I factor.
It becomes possible to separate Δα and the Q factor parameter K 2 · Δα, and in the next step 37, Δα 1 = K 1 ·
Separation into each parameter with Δα and Δα 2 = K 2 · Δα.

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に関する情報
を基に行う他、偏差量、偏差方向、偏差速度、偏差変化
方向等の偏差に関する情報に基づき、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。
Incidentally, the factor analysis is performed based on the information regarding the engine operating state as described above, and also based on the information regarding the deviation such as the deviation amount, the deviation direction, the deviation speed, and the deviation change direction, based on those databases. May be.

次にステップ38へ進んでRAM上の所定アドレスに記憶
してある要因別学習値X,Xを読出し、次式の如
く、一方のF/I要因の学習値Xに偏差ΔαをM
分加算して更新し、他方のQ要因の学習値Xに偏差Δ
αをM分加算して更新する。M,Mは学習重み
付け係数である。
Next, in step 38, the factor-based learning values X 1 and X 2 stored in a predetermined address on the RAM are read out, and the deviation Δα 1 is added to the learning value X 1 of one F / I factor as shown in the following equation. M 1
The value is added and updated, and the deviation Δ is added to the learning value X 2 of the other Q factor.
α 2 is added by M 2 and updated. M 1 and M 2 are learning weighting coefficients.

=X+M・Δα=X+M・Δα 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X,Xを書込んでデータを書換え
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。
X 1 = X 1 + M 1 · Δα 1 X 2 = X 2 + M 2 · Δα 2 Next, the process proceeds to step 39, and these factor-based learning values X 1 and X 2 are written to a predetermined address on the RAM to write data. rewrite. This RAM is a backup memory, and the stored contents are stored and 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, the steps 38 and 39 correspond to the factor-based learning value updating means.

このようにして、F/I要因の学習値XとQ要因の学
習値X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 learning value X 2 of the learning values X 1 and Q factor of the F / I factor is not is determined, these correction on groups, as shown by step 7 in Figure 3, the following It is performed in an optimal form for each factor based on the arithmetic expression of.

Ti=X・Tp・COEF・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Ts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Xについては基本燃料噴射量Tp(=
K・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。
Ti = X 2 · Tp · COEF · α + (Ts + X 1 ) That is, since the learning value X 1 of the F / I factor is due to the fuel injection valve 6 itself, the basic fuel injection amount is the same as the voltage correction amount Ts. As an addition term to Tp,
Regarding the learning value X 2 of the Q factor, the basic fuel injection amount Tp (=
(K · Q / N) due to the intake air flow rate Q and correcting the constant K, the basic fuel injection amount Tp
An arithmetic expression is set as a multiplication term for, and optimal correction is performed by these.

第7図は、本学習制御による効果として、□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、△印の−
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% of □.
The engine with a rich tendency of 4 approaches the engine with the central value of the variation of ● after learning about 4 times, and the engine of △ indicates-
The engine with a lean tendency of 16% approaches the engine with the median variation of the ● mark after learning about three times, and the learning speed improvement by this learning control is clearly shown.

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−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 the present embodiment, the so-called L-Jetro system that has an air flow meter to detect the intake air flow rate is shown as the electronically controlled fuel injection device, but a so-called D-Jetro system that detects the intake manifold negative pressure is shown. , Or the so-called α depending on the throttle valve opening (α) and the engine speed (N)
-It can be applied to various systems such as N system.

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。
Further, not only the feedback control of the air-fuel ratio, but also the ignition timing control by knocking detection and the feedback control of the idle speed via the auxiliary air valve can be applied.

〈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
をそのときの各種情報を基に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、マッチング工数の低減,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。
<Advantages of the Invention> As described above, according to the present invention, the factor that causes the deviation is analyzed based on various information at that time and the factor is learned instead of the conventional method of learning by the area. As the method, and the learning value for each factor is divided into an addition term and a multiplication term for the basic control amount and is corrected by the optimal calculation formula for each factor, learning correction accuracy is improved and learning speed is significantly increased. Can be improved. Further, by such learning control, it is possible to reduce the matching man-hours, simplify component management, and maintain free. Also, the capacity of the backup memory can be reduced.

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

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、14……クランク角セ
ンサ、16……Oセンサ
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the present invention, FIGS. 3 to 5 are flow charts showing control contents, and FIG. 6 is an 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, 14 ...... crank angle sensor, 16 ...... O 2 sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】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、 前記偏差の要因を偏差検出時の機関運転状態に関する情
報及び偏差に関する情報のうち少なくとも1つを基に分
析し前記偏差を当該情報によって定まる割合で要因別の
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。
1. A basic control amount setting means for setting a basic control amount corresponding to a control target value of an object to be controlled of an internal combustion engine, and a direction in which a control target value and an actual value are compared 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, rewritable learning value storage means for storing a plurality of learning values for each factor, and the basic control amount by the feedback correction value. Correct,
Further, the plurality of factor-based learning values are divided into an addition term and a multiplication term with respect to the basic control amount, respectively corrected and corrected, and a control amount calculation means for calculating the control amount, and an operation according to the control amount are performed. Control means for controlling the controlled object of the internal combustion engine, a deviation detection means for detecting a deviation of the feedback correction value from the reference value, and a factor of the deviation of information on the engine operating state and information on the deviation at the time of deviation detection Factor analysis means for analyzing at least one of the parameters and separating the deviation into a plurality of parameters for each factor at a rate determined by the information, and modifying the factor-based learning value of 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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