JPH11200919A - エンジンの適応制御方法 - Google Patents
エンジンの適応制御方法Info
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- JPH11200919A JPH11200919A JP30361398A JP30361398A JPH11200919A JP H11200919 A JPH11200919 A JP H11200919A JP 30361398 A JP30361398 A JP 30361398A JP 30361398 A JP30361398 A JP 30361398A JP H11200919 A JPH11200919 A JP H11200919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- engine
- ratio
- parameter
- air
- Prior art date
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来は、適切な燃料噴射量を決定するためにエ
ンジンテストにより様々な運転領域で予め付着率、蒸発
率等のパラメータを算出しておく必要がある。そのた
め、制御システム開発、および、エンジンの個体差によ
る各エンジンごとの算出パラメータのマッチングに工数
を要するという問題がある。また、エンジンの経時変化
および空気量の計測遅れ、輸送遅れの影響で制御性が劣
化するという問題がある。 【解決手段】排気管に広域空燃比センサを設置し、該セ
ンサによる計測空燃比および、燃料噴射量などから上記
付着率及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定する
パラメータ推定手段１４、該推定結果に基づいてエンジ
ンの各種検出量と付着率、及び、蒸発率、あるいは、持
ち去り率の対応関係を修正するパラメータ特性修正手段
１５を設けることにより適正な燃料噴射量を決定する。
なお、前記対応関係は、運転状況に応じて複数種類持
つ。
ンジンテストにより様々な運転領域で予め付着率、蒸発
率等のパラメータを算出しておく必要がある。そのた
め、制御システム開発、および、エンジンの個体差によ
る各エンジンごとの算出パラメータのマッチングに工数
を要するという問題がある。また、エンジンの経時変化
および空気量の計測遅れ、輸送遅れの影響で制御性が劣
化するという問題がある。 【解決手段】排気管に広域空燃比センサを設置し、該セ
ンサによる計測空燃比および、燃料噴射量などから上記
付着率及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定する
パラメータ推定手段１４、該推定結果に基づいてエンジ
ンの各種検出量と付着率、及び、蒸発率、あるいは、持
ち去り率の対応関係を修正するパラメータ特性修正手段
１５を設けることにより適正な燃料噴射量を決定する。
なお、前記対応関係は、運転状況に応じて複数種類持
つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンの
燃料噴射制御装置に係り、特に、その制御パラメータを
自動設定するのに好適なエンジンの適応制御方法。
燃料噴射制御装置に係り、特に、その制御パラメータを
自動設定するのに好適なエンジンの適応制御方法。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は、特開昭58−8238号、60−
201042号及び60−126337号公報に記載のように噴射燃料
が吸気管壁面へ付着する割合である付着率、及び、吸気
管壁面付着燃料が単位時間に蒸発する割合である蒸発率
あるいは付着燃料が単位時間に気筒に持ち去られる割合
である持ち去り率と吸入空気量、吸気管内圧等のエンジ
ンの各種検出量との対応関係を予め求めておき、その対
応関係を利用して気筒へ供給する燃料量を決定してい
る。すなわち、予め求めた対応関係を利用してエンジン
の各種検出量から制御パラメータである付着率、及び、
蒸発率（あるいは、持ち去り率）を算出し、その算出結
果に基づいて燃料噴射量を決定している。
201042号及び60−126337号公報に記載のように噴射燃料
が吸気管壁面へ付着する割合である付着率、及び、吸気
管壁面付着燃料が単位時間に蒸発する割合である蒸発率
あるいは付着燃料が単位時間に気筒に持ち去られる割合
である持ち去り率と吸入空気量、吸気管内圧等のエンジ
ンの各種検出量との対応関係を予め求めておき、その対
応関係を利用して気筒へ供給する燃料量を決定してい
る。すなわち、予め求めた対応関係を利用してエンジン
の各種検出量から制御パラメータである付着率、及び、
蒸発率（あるいは、持ち去り率）を算出し、その算出結
果に基づいて燃料噴射量を決定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、エン
ジンテストにより様々な運転領域で予め付着率、蒸発率
等のパラメータを算出しておく必要があり制御システム
開発に工数を要するという問題があった。
ジンテストにより様々な運転領域で予め付着率、蒸発率
等のパラメータを算出しておく必要があり制御システム
開発に工数を要するという問題があった。
【０００４】又、エンジン特性の個体差により、各エン
ジンごとに算出パラメータのマッチングを行う必要があ
り、これに関しても工数を要するという問題があった。
ジンごとに算出パラメータのマッチングを行う必要があ
り、これに関しても工数を要するという問題があった。
【０００５】又、エンジンの経時変化に対して配慮がな
されておらず時間の経過に伴い設定パラメータが最適値
からずれ制御性が劣化するという問題もあった。
されておらず時間の経過に伴い設定パラメータが最適値
からずれ制御性が劣化するという問題もあった。
【０００６】又、従来法では空気量の計測遅れ、輸送遅
れの影響に配慮がなされていない。これらの遅れは、過
渡時の制御性に劣化を引き起すものである。付着率、蒸
発率などのパラメータにこの遅れを集約し、つまり、パ
ラメータマッチングを行うことである領域で望みの制御
性を得ることは可能と考えられる。しかし、様々な領域
で望みの制御性が得られないという問題があった。すな
わち、空気量の計測遅れの特性が、加速時と減速時の全
く異なるため加速時に望みの制御性を得るようパラメー
タマッチングを行っても、減速時に制御性の劣化が生じ
る、あるいは、減速時にパラメータマッチングを行って
も加速時に制御性が劣化するという問題があった。
れの影響に配慮がなされていない。これらの遅れは、過
渡時の制御性に劣化を引き起すものである。付着率、蒸
発率などのパラメータにこの遅れを集約し、つまり、パ
ラメータマッチングを行うことである領域で望みの制御
性を得ることは可能と考えられる。しかし、様々な領域
で望みの制御性が得られないという問題があった。すな
わち、空気量の計測遅れの特性が、加速時と減速時の全
く異なるため加速時に望みの制御性を得るようパラメー
タマッチングを行っても、減速時に制御性の劣化が生じ
る、あるいは、減速時にパラメータマッチングを行って
も加速時に制御性が劣化するという問題があった。
【０００７】本発明の第１の目的は、エンジン特性の個
体差経時変化に適応して、上記パラメータを自動設定修
正するエンジンの適応制御方法を提供することにある。
体差経時変化に適応して、上記パラメータを自動設定修
正するエンジンの適応制御方法を提供することにある。
【０００８】本発明の第２の目的は、空気量の遅れの影
響を補償し様々な運転領域で望みの制御性を得るエンジ
ンの適応制御方法を提供することにある。
響を補償し様々な運転領域で望みの制御性を得るエンジ
ンの適応制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、エン
ジンの各種検出量から噴射燃料が吸気管壁面に付着する
割合である付着率、及び吸気管壁面付着燃料が単位時間
に蒸発する割合である蒸発率（あるいは、上記付着燃料
が単位時間に気筒に持ち去られる割合である持ち去り
率）を算出、該算出値に基づいて気筒に供給する燃料量
を制御するエンジン制御装置において、排気管に広域空
燃比センサを設置し、該センサによる計測空燃比及び、
燃料噴射量計測空気量などから上記付着率及び、蒸発
率、あるいは、持ち去り率を推定するパラメータ推定手
段、該推定結果に基づいてエンジンの各種検出量と付着
率、及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率の対応関係を
修正するパラメータ特性修正手段を設けることにより達
成される。
ジンの各種検出量から噴射燃料が吸気管壁面に付着する
割合である付着率、及び吸気管壁面付着燃料が単位時間
に蒸発する割合である蒸発率（あるいは、上記付着燃料
が単位時間に気筒に持ち去られる割合である持ち去り
率）を算出、該算出値に基づいて気筒に供給する燃料量
を制御するエンジン制御装置において、排気管に広域空
燃比センサを設置し、該センサによる計測空燃比及び、
燃料噴射量計測空気量などから上記付着率及び、蒸発
率、あるいは、持ち去り率を推定するパラメータ推定手
段、該推定結果に基づいてエンジンの各種検出量と付着
率、及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率の対応関係を
修正するパラメータ特性修正手段を設けることにより達
成される。
【００１０】又、上記第１、及び、第２の目的は、排気
管に広域空燃比センサを設置し、該センサによる計測空
燃比、燃料噴射量計測空気量などから上記付着率、及
び、蒸発率、あるいは持ち去り率を推定するパラメータ
推定手段を設け、各種検出量から算出する付着率、蒸発
率、持ち去り率にかえ、該推定手段に推定結果に基づい
て気筒に供給する燃料量を制御することにより達成され
る。
管に広域空燃比センサを設置し、該センサによる計測空
燃比、燃料噴射量計測空気量などから上記付着率、及
び、蒸発率、あるいは持ち去り率を推定するパラメータ
推定手段を設け、各種検出量から算出する付着率、蒸発
率、持ち去り率にかえ、該推定手段に推定結果に基づい
て気筒に供給する燃料量を制御することにより達成され
る。
【００１１】又、上記第２の目的は、各種検出量と付着
率、蒸発率、持ち去り率との対応関係を運転状況に応じ
て複数種類設けることによって達成される。
率、蒸発率、持ち去り率との対応関係を運転状況に応じ
て複数種類設けることによって達成される。
【００１２】第１図の手段においてパラメータ推定手段
は、吸気管内の燃料流動特性を表わすモデルに基づいて
例えば逐時最小二乗法によりモデルパラメータである付
着率、及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定し、
これを推定時のエンジン運転状態の計測値と対にしてパ
ラメータ特性修正手段に送る。パラメータ特性修正手段
は、得られたデータに基づいて予め適当に定められてい
るエンジンの各種検出量と付着率、及び、蒸発率、持ち
去り率の対応関係を修正してゆきその時々の運転状態に
おける最適な関係を定義する。以上のようにして、初期
設定は適当でも、エンジン運転回数が増せば付着率、蒸
発率等のパラメータは自動的に最適化されてゆくのでシ
ステム開発工数の低減及び、エンジン特性の個体差経時
変化への適応が可能となる。
は、吸気管内の燃料流動特性を表わすモデルに基づいて
例えば逐時最小二乗法によりモデルパラメータである付
着率、及び、蒸発率、あるいは、持ち去り率を推定し、
これを推定時のエンジン運転状態の計測値と対にしてパ
ラメータ特性修正手段に送る。パラメータ特性修正手段
は、得られたデータに基づいて予め適当に定められてい
るエンジンの各種検出量と付着率、及び、蒸発率、持ち
去り率の対応関係を修正してゆきその時々の運転状態に
おける最適な関係を定義する。以上のようにして、初期
設定は適当でも、エンジン運転回数が増せば付着率、蒸
発率等のパラメータは自動的に最適化されてゆくのでシ
ステム開発工数の低減及び、エンジン特性の個体差経時
変化への適応が可能となる。
【００１３】第２の手段において、パラメータ推定手段
により付着率、蒸発率、持ち去り率は時々の運転状態に
おいて常に最適値に保たれるので同様の効果が可能とな
る。
により付着率、蒸発率、持ち去り率は時々の運転状態に
おいて常に最適値に保たれるので同様の効果が可能とな
る。
【００１４】第３の手段においては、加速時、減速時
等、運転状況に応じて別々なパラメータ設定が可能とな
るので様々な運転領域で望みの制御性が得られる。
等、運転状況に応じて別々なパラメータ設定が可能とな
るので様々な運転領域で望みの制御性が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を第１図か
ら第６図に従って説明する。
ら第６図に従って説明する。
【００１６】第１図は、本発明の第１の手段に対する全
体構成図である。従来装置が、パラメータ算出手段、燃
料噴射制御手段のみから構成されていたのに対し、新た
にパラメータ推定手段、パラメータ特性修正手段を設け
た構成となっている。
体構成図である。従来装置が、パラメータ算出手段、燃
料噴射制御手段のみから構成されていたのに対し、新た
にパラメータ推定手段、パラメータ特性修正手段を設け
た構成となっている。
【００１７】以下、各手段の動作を説明する。
【００１８】パラメータ算出手段は、吸入空気量、水温
等のエンジンの運転状態の計測値から噴射燃料が吸気管
壁面へ付着する割合である付着率、吸気管付着燃料が単
位時間に蒸発する割合である蒸発率を予め定められた対
応関係に基づいて算出し、これを燃料噴射制御手段に送
る。燃料噴射制御手段では、算出付着率、蒸発率に基づ
いて気筒に供給する燃料量の制御を行う。
等のエンジンの運転状態の計測値から噴射燃料が吸気管
壁面へ付着する割合である付着率、吸気管付着燃料が単
位時間に蒸発する割合である蒸発率を予め定められた対
応関係に基づいて算出し、これを燃料噴射制御手段に送
る。燃料噴射制御手段では、算出付着率、蒸発率に基づ
いて気筒に供給する燃料量の制御を行う。
【００１９】パラメータ推定手段は、排気管に設置した
広域空燃比センサで計測される排ガス空燃比、燃料噴射
量計測空気量などの時系列データから制御パラメータで
ある付着率、蒸発率（あるいは、持ち去り率）を推定す
る。パラメータ推定は、例えば、吸気管内の燃料流動特
性を表わす次式の数式モデルの離散式に逐時最小二乗法
を適用して行うことができる。
広域空燃比センサで計測される排ガス空燃比、燃料噴射
量計測空気量などの時系列データから制御パラメータで
ある付着率、蒸発率（あるいは、持ち去り率）を推定す
る。パラメータ推定は、例えば、吸気管内の燃料流動特
性を表わす次式の数式モデルの離散式に逐時最小二乗法
を適用して行うことができる。
【００２０】
【数１】
【００２１】
【数２】
【００２２】ここに、Ｇｆ ：燃料噴射量（ｇ／ｓ）
（噴射燃料量の単位時間の質量流量への換算値） Ｇｆｅ：シリンダ流入燃料量（ｇ／ｓ） Ｍｆ ：吸気管壁面付着燃料量（ｇ） Ｘ ：付着率 1/τ：蒸発率（１／ｓ）（あるいは持ち去り率） Ｘ、1/τ を定数と見なし(1）、(2）式を離散化しＧ
ｆｅとＧｆの関係式を導出すると次式を得る。なお、連
続式の差分化には、中心差分を用いている。
（噴射燃料量の単位時間の質量流量への換算値） Ｇｆｅ：シリンダ流入燃料量（ｇ／ｓ） Ｍｆ ：吸気管壁面付着燃料量（ｇ） Ｘ ：付着率 1/τ：蒸発率（１／ｓ）（あるいは持ち去り率） Ｘ、1/τ を定数と見なし(1）、(2）式を離散化しＧ
ｆｅとＧｆの関係式を導出すると次式を得る。なお、連
続式の差分化には、中心差分を用いている。
【００２３】
【数３】
【００２４】ここに、Δｔ：時間きざみ ｋ ：時刻（１時刻はΔｔに相当） (3）式は、その誤差方程式が、パラメータＸ、1/τに対
して線形となるので、方程式誤差の重み付き２乗和が最
小という意味での最適なパラメータ算出が可能である。
すなわち、評価指標を(4）式とおくとも、Ｊが最小とな
るＸ、1/τ が算出可能であり、その再帰形のアルゴリ
ズムは(5）、(6）式となる。
して線形となるので、方程式誤差の重み付き２乗和が最
小という意味での最適なパラメータ算出が可能である。
すなわち、評価指標を(4）式とおくとも、Ｊが最小とな
るＸ、1/τ が算出可能であり、その再帰形のアルゴリ
ズムは(5）、(6）式となる。
【００２５】
【数４】
【００２６】但し０＜ε＜１
【００２７】
【数５】
【００２８】
【数６】
【００２９】
【数７】
【００３０】
【数８】
【００３１】
【数９】
【００３２】なお、再帰形パラメータ推定法として(5）
(6）式以外に適応制御システムの理論と実際（オーム
社）のＰ．７８〜Ｐ．８６記載の方法も適用可能であ
る。
(6）式以外に適応制御システムの理論と実際（オーム
社）のＰ．７８〜Ｐ．８６記載の方法も適用可能であ
る。
【００３３】(5）(6）式によりその時々の運転状態にお
ける、Ｘ、1/τを推定算出するためには、Ｇｆ(ｋ)、Ｇ
ｆｅ(ｋ)のデータが必要である。
ける、Ｘ、1/τを推定算出するためには、Ｇｆ(ｋ)、Ｇ
ｆｅ(ｋ)のデータが必要である。
【００３４】燃料噴射量Ｇｆ(ｋ)は、マイコンの燃料噴
射弁への指令値から算出される。シリンダ流入燃料量Ｇ
ｆｅ(ｋ)は、これを直接計測するセンサがないので、他
の運転状態の計測値から次式で算出する。
射弁への指令値から算出される。シリンダ流入燃料量Ｇ
ｆｅ(ｋ)は、これを直接計測するセンサがないので、他
の運転状態の計測値から次式で算出する。
【００３５】
【数１０】
【００３６】
【数１１】
【００３７】Ｎ：エンジン回転数 ここにＱａは、Ｌジエトロニクスシステムにおいては空
気量センサで検出されるスロットル上流の空気量の計測
値にノイズ、脈動除却のための各種処理をほどこしたも
のとする。すなわち、燃料噴射量決定のベースとなる空
気量とする。又、Ｄジエトロニクスシステムにおいて
は、圧力センサで検出される吸気管内圧に基づいて算出
されるシリンダ流入空気量とする。これも燃料噴射量決
定のベースとなる空気量である。
気量センサで検出されるスロットル上流の空気量の計測
値にノイズ、脈動除却のための各種処理をほどこしたも
のとする。すなわち、燃料噴射量決定のベースとなる空
気量とする。又、Ｄジエトロニクスシステムにおいて
は、圧力センサで検出される吸気管内圧に基づいて算出
されるシリンダ流入空気量とする。これも燃料噴射量決
定のベースとなる空気量である。
【００３８】Ａ／Ｆは、排気管に設置した空燃比センサ
で検出される排ガス空燃比である。
で検出される排ガス空燃比である。
【００３９】ｋ０は、空気と燃料の混合気が気筒に吸入
された時点から、その燃焼ガスが排気されるまでの平均
時間である。ここでは、ピストン運動の３工程に相当す
るとし(11)式で定式化する。
された時点から、その燃焼ガスが排気されるまでの平均
時間である。ここでは、ピストン運動の３工程に相当す
るとし(11)式で定式化する。
【００４０】なお、(10)式でシリンダ流入燃料量を算出
するためには、空気量Ｑａは本来はシリンダ流入空気量
であるべきである。ところが、Ｌジエトロニクスシステ
ムでは、スロットル通過空気量の計測値を用いている。
又、Ｄジエトロニクスシステムでもセンサの応答遅れの
ため計測値は真のシリンダ流入空気量と一致し得ない。
(10)式において、Ｑaを真のシリンダ吸入空気量とせ
ず、各システムにおける燃料噴射量決定のベースとなる
空気量を用いるのは、次の理由によるものである。従来
方法では、燃料の遅れのみを補償して望みの制御性を得
ようとしているが、実際には、空気の輸送、及び計測の
遅れも存在し、これは急加減速時の制御性の劣化を起
す。この問題に対し空気の遅れをある程度Ｘ、1/τに集
約し望みの制御性を得ようとするのが、燃料決定のベー
スとなる空気量を用いる理由である。
するためには、空気量Ｑａは本来はシリンダ流入空気量
であるべきである。ところが、Ｌジエトロニクスシステ
ムでは、スロットル通過空気量の計測値を用いている。
又、Ｄジエトロニクスシステムでもセンサの応答遅れの
ため計測値は真のシリンダ流入空気量と一致し得ない。
(10)式において、Ｑaを真のシリンダ吸入空気量とせ
ず、各システムにおける燃料噴射量決定のベースとなる
空気量を用いるのは、次の理由によるものである。従来
方法では、燃料の遅れのみを補償して望みの制御性を得
ようとしているが、実際には、空気の輸送、及び計測の
遅れも存在し、これは急加減速時の制御性の劣化を起
す。この問題に対し空気の遅れをある程度Ｘ、1/τに集
約し望みの制御性を得ようとするのが、燃料決定のベー
スとなる空気量を用いる理由である。
【００４１】なお、以上の方法では、空燃比センサの計
測値をそのままシリンダ流入燃料量の算出に用いたが、
センサの応答遅れが大きい場合、最適なＸ、1/τは推定
されない。この場合、センサの応答遅れを考慮してＸ、
1/τ の推定を行う必要があるが、これは次の方法で対
応可能である。
測値をそのままシリンダ流入燃料量の算出に用いたが、
センサの応答遅れが大きい場合、最適なＸ、1/τは推定
されない。この場合、センサの応答遅れを考慮してＸ、
1/τ の推定を行う必要があるが、これは次の方法で対
応可能である。
【００４２】まず、センサの応答遅れモデルを燃空比の
伝達関数モデルで仮定する。例えば、１次遅れを仮定す
ると遅れモデルは次式となる。
伝達関数モデルで仮定する。例えば、１次遅れを仮定す
ると遅れモデルは次式となる。
【００４３】
【数１２】
【００４４】 ここにＡ／Ｆｏｕｔ：真の排ガス空燃比 Ａ／Ｆｉｎ ：計測排ガス空燃比 (12)式中の定数ｌは、センサに所定入力を加えた時のセ
ンサ出力の応答を計測し、入出力時系列データに基づい
て(12)式の方程式誤差が最小となるように定める。以上
のようにして求められた(13)式を、(3）式、及び(10)式
のＡ／ＦをＡ／Ｆｏｕｔとおいた式と連立させれば、燃
料噴射量Ｇｆと計測排ガス空燃比Ａ／Ｆｉ ｎとの関係式
が得られる。この関係式の誤差方程式はパラメータＸ、
1/τに対して線形となるので先に述べたのと同様の方法
でＸ、1/τ の推定は可能となる。
ンサ出力の応答を計測し、入出力時系列データに基づい
て(12)式の方程式誤差が最小となるように定める。以上
のようにして求められた(13)式を、(3）式、及び(10)式
のＡ／ＦをＡ／Ｆｏｕｔとおいた式と連立させれば、燃
料噴射量Ｇｆと計測排ガス空燃比Ａ／Ｆｉ ｎとの関係式
が得られる。この関係式の誤差方程式はパラメータＸ、
1/τに対して線形となるので先に述べたのと同様の方法
でＸ、1/τ の推定は可能となる。
【００４５】以上で、パラメータ推定手段の動作の説明
は終る。次に、パラメータ特性修正手段の動作を説明す
る。パラメータ特性修正手段は、推定されたパラメータ
χ（ｋ)、ρ(k)び、パラメータ算出手段におけるＸ、1/
τ算出のベースとなるエンジンの各種検出量Ｘ１(ｋ)、
Ｘ２(ｋ)、…に基づいて、パラメータ算出手段の予め定
められた各種検出量Ｘ１、Ｘ２、…とＸ、1/τの対応関
係を修正する。
は終る。次に、パラメータ特性修正手段の動作を説明す
る。パラメータ特性修正手段は、推定されたパラメータ
χ（ｋ)、ρ(k)び、パラメータ算出手段におけるＸ、1/
τ算出のベースとなるエンジンの各種検出量Ｘ１(ｋ)、
Ｘ２(ｋ)、…に基づいて、パラメータ算出手段の予め定
められた各種検出量Ｘ１、Ｘ２、…とＸ、1/τの対応関
係を修正する。
【００４６】修正方法として、例えば、時刻ｋでの、Ｘ
１＝Ｓ１、Ｘ２＝Ｓ２…の状態において推定値がχ
（ｋ)、ρ(k)パラメータ算出手段が算出するＸ、1/τ
がＸ０、1/τ０とする。
１＝Ｓ１、Ｘ２＝Ｓ２…の状態において推定値がχ
（ｋ)、ρ(k)パラメータ算出手段が算出するＸ、1/τ
がＸ０、1/τ０とする。
【００４７】この時パラメータ算出手段における状態Ｘ
１＝Ｓ１、Ｘ２＝Ｓ２、…に対する新たなＸ、1/τ を
次式で算出されるＸ、1/τ とする。
１＝Ｓ１、Ｘ２＝Ｓ２、…に対する新たなＸ、1/τ を
次式で算出されるＸ、1/τ とする。
【００４８】
【数１３】
【００４９】ここに、Ｘ１＝Ｓ１、Ｘ２＝Ｓ２… ０＜ｍ＜１ ここで、Ｘ０、1/τ０を一度に推定値χ、ρと置き換え
ないのは、推定がうまくいかない場合の、制御性の劣化
を防ぐためである。以上の方法でパラメータ修正を繰り
返せば、徐々にパラメータは最適値に収束してゆく。
ないのは、推定がうまくいかない場合の、制御性の劣化
を防ぐためである。以上の方法でパラメータ修正を繰り
返せば、徐々にパラメータは最適値に収束してゆく。
【００５０】なお、ここでは、各運転状態に対する推定
されたパラメータを所定時間、あるいは、所定数だけ記
憶しておき、所定時間が経過、あるいは、所定数に達し
た時、推定パラメータの平均値を本来パラメータ算出手
段が算出するパラメータ値と置き換えるようにして各種
検出量と制御パラメータ（付着率、蒸発率）の対応関係
を修正してもよい。
されたパラメータを所定時間、あるいは、所定数だけ記
憶しておき、所定時間が経過、あるいは、所定数に達し
た時、推定パラメータの平均値を本来パラメータ算出手
段が算出するパラメータ値と置き換えるようにして各種
検出量と制御パラメータ（付着率、蒸発率）の対応関係
を修正してもよい。
【００５１】以上で、本発明の制御系の動作の説明を終
る。次に、以上の構成をディジタル式制御ユニットで実
現する場合の制御系の全体構成、及び、制御プログラム
の動作について説明する。
る。次に、以上の構成をディジタル式制御ユニットで実
現する場合の制御系の全体構成、及び、制御プログラム
の動作について説明する。
【００５２】第２図に制御系の全体構成図を示す。ここ
ではＬジエトロニクスシステムを適用対象としている。
ではＬジエトロニクスシステムを適用対象としている。
【００５３】制御ユニットは、ＣＵＰ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩ、タイマ、それらを電気的に接続す
るバスを備えている。Ｉ／Ｏ、ＬＳＩには、空気量セン
サ、水温センサ、クランク角センサ、空燃比センサ、ス
ロットル角センサからの信号が入力されるようになって
いる。又、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩからは、燃料噴射弁への信号
が出力されるようになっている。なお、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩ
は、入力側にＡ／Ｄ変換器、出力側にＤ／Ａ変換器を備
えている。タイマはＣＰＵに対し一定時間ごとに割込要
求を発生し、この要求に応じてＣＰＵはＲＯＭに格納さ
れた制御プログラムを実行するようになっている。
Ｍ、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩ、タイマ、それらを電気的に接続す
るバスを備えている。Ｉ／Ｏ、ＬＳＩには、空気量セン
サ、水温センサ、クランク角センサ、空燃比センサ、ス
ロットル角センサからの信号が入力されるようになって
いる。又、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩからは、燃料噴射弁への信号
が出力されるようになっている。なお、Ｉ／Ｏ、ＬＳＩ
は、入力側にＡ／Ｄ変換器、出力側にＤ／Ａ変換器を備
えている。タイマはＣＰＵに対し一定時間ごとに割込要
求を発生し、この要求に応じてＣＰＵはＲＯＭに格納さ
れた制御プログラムを実行するようになっている。
【００５４】次に、第３図により本発明の特徴であるパ
ラメータを推定し、その推定結果に基づいて、エンジン
の各種検出量とＸ、1/τとの対応関係を修正する制御プ
ログラムの動作を説明する。
ラメータを推定し、その推定結果に基づいて、エンジン
の各種検出量とＸ、1/τとの対応関係を修正する制御プ
ログラムの動作を説明する。
【００５５】まず、ステップ３０１において、時刻ｋの
回転数Ｎ(ｋ)から、(10)式によりｋ０を算出する。
回転数Ｎ(ｋ)から、(10)式によりｋ０を算出する。
【００５６】次に、ステップ３０２において、ＲＡＭに
記憶されている時刻ｋの計測空気量Ｑａ(ｋ)と時刻ｋ＋
ｋ０の計測空燃比Ａ／Ｆ(ｋ＋ｋ０）を読み出す。
記憶されている時刻ｋの計測空気量Ｑａ(ｋ)と時刻ｋ＋
ｋ０の計測空燃比Ａ／Ｆ(ｋ＋ｋ０）を読み出す。
【００５７】次に、ステップ３０３において、(10)式に
よりＧｆｅ(ｋ)を計算し、それをＲＡＭ内にストアす
る。
よりＧｆｅ(ｋ)を計算し、それをＲＡＭ内にストアす
る。
【００５８】次に、ステップ３０４において、ＲＡＭに
記憶されているＧｆ(ｉ)、Ｇｆｅ(ｉ）（ｉ＝ｋ−２、
ｋ−１、ｋ）χ（ｋ)、ρ(k)を読み、(5）(6）式からχ
（ｋ＋１)、ρ(k＋１)を算出し、それをＲＡＭにストア
する。
記憶されているＧｆ(ｉ)、Ｇｆｅ(ｉ）（ｉ＝ｋ−２、
ｋ−１、ｋ）χ（ｋ)、ρ(k)を読み、(5）(6）式からχ
（ｋ＋１)、ρ(k＋１)を算出し、それをＲＡＭにストア
する。
【００５９】次に、ステップ３０５において、ＲＡＭに
記憶されている、時刻ｋのＸ、1/τ算出のベースとなる
エンジンの各種検出量Ｘ１(ｋ)、Ｘ２(ｋ)、Ｘ３(ｋ)、
…対するＸ、1/τの値Ｘ０、1/τ0 を読み出す。
記憶されている、時刻ｋのＸ、1/τ算出のベースとなる
エンジンの各種検出量Ｘ１(ｋ)、Ｘ２(ｋ)、Ｘ３(ｋ)、
…対するＸ、1/τの値Ｘ０、1/τ0 を読み出す。
【００６０】次に、ステップ３０６において、ＲＡＭに
記憶されている時刻ｋのＸ、1/τ の推定値χ(ｋ)、ρ
(k)を読み出す。
記憶されている時刻ｋのＸ、1/τ の推定値χ(ｋ)、ρ
(k)を読み出す。
【００６１】次に、ステップ３０７において、(13)式に
よりＸ、1/τの値を算出し、その値をＸ０、1/τ0 が書
き込まれていた番地にストアする。
よりＸ、1/τの値を算出し、その値をＸ０、1/τ0 が書
き込まれていた番地にストアする。
【００６２】次に、ステップ３０８において、ｋの値を
１増加する。
１増加する。
【００６３】以上で処理は終了し、次回の割込み要求が
あるまで待機する。
あるまで待機する。
【００６４】以上のプログラムを実行するためには、吸
入空気量Ｑａ、回転数Ｎ、空燃比Ａ／Ｆの計測値、燃料
噴射量Ｇｆシリンダ流入燃料量Ｇｆｅ及び、Ｘ、1/τ
算出のベースとなる変数の計測値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…
のデータの記憶、消去等の管理が必要となるが、これは
別のプログラムで実行されるようになっている。
入空気量Ｑａ、回転数Ｎ、空燃比Ａ／Ｆの計測値、燃料
噴射量Ｇｆシリンダ流入燃料量Ｇｆｅ及び、Ｘ、1/τ
算出のベースとなる変数の計測値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…
のデータの記憶、消去等の管理が必要となるが、これは
別のプログラムで実行されるようになっている。
【００６５】なお、以上の方法では、パラメータＸ、1/
τ の推定時間、推定精度の問題が懸念されるため第４
図のような推定値を直接利用して燃料の制御を行う構成
をとっていない。ここで、推定時間の問題とは推定の遅
れが大きいというパラメータＸ、1/τ が推定された時
点でそのパラメータは、すでにその時点の運転状態にお
ける最適値からずれてしまっているため十分な制御性が
得られない、又、推定精度の問題とは、最適値から大き
くはずれる値が推定された場合、大幅な制御性の劣化が
生じるというものである。以上の問題がなければ、第４
図の構成をとればＲＡＭ容量を大幅に低減でき、システ
ムのコストダウンの可能性が生じる。
τ の推定時間、推定精度の問題が懸念されるため第４
図のような推定値を直接利用して燃料の制御を行う構成
をとっていない。ここで、推定時間の問題とは推定の遅
れが大きいというパラメータＸ、1/τ が推定された時
点でそのパラメータは、すでにその時点の運転状態にお
ける最適値からずれてしまっているため十分な制御性が
得られない、又、推定精度の問題とは、最適値から大き
くはずれる値が推定された場合、大幅な制御性の劣化が
生じるというものである。以上の問題がなければ、第４
図の構成をとればＲＡＭ容量を大幅に低減でき、システ
ムのコストダウンの可能性が生じる。
【００６６】次に、本発明の第３の手段に対する実施例
を第５図、第６図に従って説明する。
を第５図、第６図に従って説明する。
【００６７】第５図に、Ｌジエトロニクスシステムを対
象とした時の加速時、及び、減速時における各種空気量
の過渡特性を示す。加速時には、燃料噴射量決定のベー
スとなる計測空気量はシリンダ流入空気量より大きくな
っており、減速時にはその逆となっている。
象とした時の加速時、及び、減速時における各種空気量
の過渡特性を示す。加速時には、燃料噴射量決定のベー
スとなる計測空気量はシリンダ流入空気量より大きくな
っており、減速時にはその逆となっている。
【００６８】本発明の対象となる制御方式は、燃料の遅
れのみを補償して、望みの制御性を得ようとするもので
空気量に関して何の配慮もなされていない。したがって
望みの制御性を得るためには、燃料噴射量決定のベース
となる空気量は、シリンダ流入空気量でなければならな
い。
れのみを補償して、望みの制御性を得ようとするもので
空気量に関して何の配慮もなされていない。したがって
望みの制御性を得るためには、燃料噴射量決定のベース
となる空気量は、シリンダ流入空気量でなければならな
い。
【００６９】ところが、実際には、シリンダ流入空気量
と異なる計測空気量を使用している。計測空気量をベー
スに燃料噴射量を決定する場合、付着率、蒸発率等のパ
ラメータマッチングを行えば、限られた領域では望みの
制御性を得ることは可能であるが、様々な領域では困難
である。これは、第５図の空気量の加速時と減速時の特
性の違いから、生じるもので、加速時に望みの制御性
（空燃比の目標値への定値化）を得ようとパラメータマ
ッチングすれば、すなわち、計測空気量がシリンダ流入
空気量より大きく計測空気量に基づく制御では燃料供給
量が要求値より大きくなるため、燃料が、やや少なめに
なるようパラメータマッチングすれば、減速時には、制
御量である空燃比は目標値を上まわってしまう。
と異なる計測空気量を使用している。計測空気量をベー
スに燃料噴射量を決定する場合、付着率、蒸発率等のパ
ラメータマッチングを行えば、限られた領域では望みの
制御性を得ることは可能であるが、様々な領域では困難
である。これは、第５図の空気量の加速時と減速時の特
性の違いから、生じるもので、加速時に望みの制御性
（空燃比の目標値への定値化）を得ようとパラメータマ
ッチングすれば、すなわち、計測空気量がシリンダ流入
空気量より大きく計測空気量に基づく制御では燃料供給
量が要求値より大きくなるため、燃料が、やや少なめに
なるようパラメータマッチングすれば、減速時には、制
御量である空燃比は目標値を上まわってしまう。
【００７０】これは、減速時には、シリンダ流入空気量
が計測空気量より大きく、計測空気量に基づく制御で
は、燃料量が要求値より小さくなるため燃料がやや多め
になるように本来ならパラメータ設定すべきところを、
少なめになるよう設定してしまっているからである。
が計測空気量より大きく、計測空気量に基づく制御で
は、燃料量が要求値より小さくなるため燃料がやや多め
になるように本来ならパラメータ設定すべきところを、
少なめになるよう設定してしまっているからである。
【００７１】つまり従来の制御系では、加速時、減速時
の双方の運転モードで望みの制御性を得ることは困難で
あった。以上の問題はＤジエトロニクスシステムでも同
様である。
の双方の運転モードで望みの制御性を得ることは困難で
あった。以上の問題はＤジエトロニクスシステムでも同
様である。
【００７２】この問題に対して、本発明では、例えば第
６図に示す制御系の構成のように、パラメータ算出手段
に加速用パラメータ算出手段、減速用パラメータ算出手
段、各手段の出力の一方を選択し、それを燃料噴射制御
手段に送る信号選択手段を設ける。
６図に示す制御系の構成のように、パラメータ算出手段
に加速用パラメータ算出手段、減速用パラメータ算出手
段、各手段の出力の一方を選択し、それを燃料噴射制御
手段に送る信号選択手段を設ける。
【００７３】加速用パラメータ算出手段は、減速時に望
みの制御性を得るような制御パラメータを算出する手段
であり、減速用パラメータ算出手段は、減速時に望みの
制御性を得るような制御パラメータを算出する手段であ
る。上記各手段、エンジンの運転状態の各種検出量と制
御パラメータの対応関係は予め望みの制御性が得られる
よう定められている。又、信号選択手段では、スロット
ル開度の計測値の最新値と数時刻前の値の偏差から加速
状態にあるか、減速状態にあるかを判定し、加速状態に
あれば、加速用パラメータ算出手段の出力を、減速状態
にあれば、減速用パラメータ算出手段の出力を燃料噴射
制御手段に送る。
みの制御性を得るような制御パラメータを算出する手段
であり、減速用パラメータ算出手段は、減速時に望みの
制御性を得るような制御パラメータを算出する手段であ
る。上記各手段、エンジンの運転状態の各種検出量と制
御パラメータの対応関係は予め望みの制御性が得られる
よう定められている。又、信号選択手段では、スロット
ル開度の計測値の最新値と数時刻前の値の偏差から加速
状態にあるか、減速状態にあるかを判定し、加速状態に
あれば、加速用パラメータ算出手段の出力を、減速状態
にあれば、減速用パラメータ算出手段の出力を燃料噴射
制御手段に送る。
【００７４】以上の構成では、加速時と減速時に別々の
パラメータ設定が可能なので様々な運転領域で極みの制
御性を得ることが可能となる。
パラメータ設定が可能なので様々な運転領域で極みの制
御性を得ることが可能となる。
【００７５】以上の実施例では、対応関係を２種類しか
設けなかったが、加減速の大きさにより複数種類設ける
ようにしても良い。
設けなかったが、加減速の大きさにより複数種類設ける
ようにしても良い。
【００７６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、運転回数が増せ
ば、自動的に制御パラメータである付着率、蒸発率の値
が最適化されてゆくので、パラメータの初期設定工数の
削減、及び、エンジン特性の経時変化、個体差への適応
が可能になるという効果がある。
ば、自動的に制御パラメータである付着率、蒸発率の値
が最適化されてゆくので、パラメータの初期設定工数の
削減、及び、エンジン特性の経時変化、個体差への適応
が可能になるという効果がある。
【００７７】又、制御パラメータと各種検出量との関係
式を複数種類設けたことで様々な運転領域で望みの制御
性が得られるという効果がある。
式を複数種類設けたことで様々な運転領域で望みの制御
性が得られるという効果がある。
【図１】本発明の制御系の構成図を示す。
【図２】本発明をディジタル式制御ユニットで実現する
時の制御システムの全体構成図を示す。
時の制御システムの全体構成図を示す。
【図３】本発明の特徴となる制御プログラムのフローチ
ャートを示す。
ャートを示す。
【図４】本発明の他の実施例における制御系の構成図を
示す。
示す。
【図５】各種空気量の過渡特性を示す図を示す。
【図６】本発明のさらに他の実施例における制御系の構
成図を示す。
成図を示す。
11.エンジン、12.燃料噴射制御手段、13.パラメータ算
出手段、14.パラメータ推定手段、15.パラメータ特性修
正手段、21.制御ユニット、22.CPU、23.ROM、24.RAM、2
5.タイマ、26.I／O LSI、27.バス、61.加速用パラメー
タ算出手段、62.減速用パラメータ算出手段、63.信号選
択部、64．パラメータ算出手段
出手段、14.パラメータ推定手段、15.パラメータ特性修
正手段、21.制御ユニット、22.CPU、23.ROM、24.RAM、2
5.タイマ、26.I／O LSI、27.バス、61.加速用パラメー
タ算出手段、62.減速用パラメータ算出手段、63.信号選
択部、64．パラメータ算出手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１１月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０Ｈ Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｂ 13/04 13/04
Claims (1)
- 【請求項１】エンジン運転状態と吸気管内の燃料の流れ
に関するパラメータとの予め定められた対応関係に基づ
いて、エンジン運転状態の検出値から上記燃料の流れに
関するパラメータを算出し、燃料噴射量を制御するエン
ジンの制御方法において、 エンジンの排気空燃比、吸入空気量、回転数を検出し、 上記検出した排気空燃比、吸入空気量、回転数について
の検出値と、燃料噴射量の時系列データとから上記燃料
の流れに関するパラメータを推定し、 上記推定されたパラメータに基づいて上記予め定められ
た対応関係を修正し、 上記修正した対応関係に基づいてエンジンに対する燃料
噴射量を制御することを特徴とするエンジンの適応制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30361398A JPH11200919A (ja) | 1988-12-26 | 1998-10-26 | エンジンの適応制御方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325771A JP2997473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | エンジンの適応制御方法 |
| JP30361398A JPH11200919A (ja) | 1988-12-26 | 1998-10-26 | エンジンの適応制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325771A Division JP2997473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | エンジンの適応制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200919A true JPH11200919A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=18180438
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325771A Expired - Fee Related JP2997473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | エンジンの適応制御方法 |
| JP30361398A Pending JPH11200919A (ja) | 1988-12-26 | 1998-10-26 | エンジンの適応制御方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325771A Expired - Fee Related JP2997473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | エンジンの適応制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2997473B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169735A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | 外気温推定装置及び外気温推定方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0959236B1 (en) * | 1992-07-03 | 2004-04-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system and cylinder air flow estimation method in internal combustion engine |
| US5606959A (en) * | 1994-12-30 | 1997-03-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0650074B2 (ja) * | 1983-08-08 | 1994-06-29 | 株式会社日立製作所 | エンジンの燃料制御方法 |
| JPH06100117B2 (ja) * | 1984-02-01 | 1994-12-12 | 株式会社日立製作所 | エンジンの燃料噴射制御方法 |
| JP2655145B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1997-09-17 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の制御装置 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63325771A patent/JP2997473B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-26 JP JP30361398A patent/JPH11200919A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169735A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | 外気温推定装置及び外気温推定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2997473B2 (ja) | 2000-01-11 |
| JPH02173334A (ja) | 1990-07-04 |
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