JPS60145443A - 内燃機関の学習機能付制御装置 - Google Patents

内燃機関の学習機能付制御装置

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JPS60145443A
JPS60145443A JP73184A JP73184A JPS60145443A JP S60145443 A JPS60145443 A JP S60145443A JP 73184 A JP73184 A JP 73184A JP 73184 A JP73184 A JP 73184A JP S60145443 A JPS60145443 A JP S60145443A
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JP
Japan
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data
air
fuel ratio
lattice
stored
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Pending
Application number
JP73184A
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English (en)
Inventor
Kenji Ikeura
池浦 憲二
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は内燃機関の学習機能を備えた制御装置に関する
〈背景技術〉 従来特開昭56−121842号公報等に示されるもの
があり、電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御装置
において学習機能を備えたものの概要を説明する。
電子制御燃料噴射式内燃機関において、噴射量Tiは次
式によってめられる。
T i =TpXCOEFXα+Ts ここで、’rpは基本噴射量でTp=KxQ/Nで ′
ある。Kは定数、Qは吸入空気流量、Nは機関回転数で
ある。C0EFは各種増量補正係数で、C0EF=1+
Ktw+Kas +Kai +Kmr である。
Ktwは水温増量補正係数、K、asは始動及び始動後
増量補正係数、Kaiはアイドル後増量補正係数、Km
rは混合比補正係数である。αは後述する空燃比のフィ
ードバック制御(λコントロール)のための空燃比フィ
ードバック補正係数である。Tsは電圧補正分でバッテ
リ電圧の変動を補正するためのものである。
空燃比のフィードバック制御については排気系に02セ
ンサを取付けて実際の空燃比を検出し。
空燃比が理論空燃比より濃いか薄いかをスライスレベル
により判定し、理論空燃比になるように燃料の噴射量を
制御するものであり、このため、前記の空燃比フィード
バック補正係数αというものをめて、このαを変化させ
ることにより理論空燃比に保っている。
ここで、空燃比フィードバック補正係数αの値は比例積
分(PI)制御により変化させ、安定した制御としてい
る。
すなわち、0□センサの出力とスライスレベルとを比較
し、スライスレベルよりも高い場合、低い場合に空燃比
を急に濃くしたり薄(したりすることなく空燃比が濃い
(薄い)場合にはP分だけ下げて(上げて)、それから
1分ずつ徐々に下げて(上げて)いき、空燃比を薄く(
濃()するようにしている。
但し、λコントロールを行わない領域ではα;1にクラ
ンプする。
ところで、λコントロール領域でα;1のときベース空
燃比を理論空燃比(λ=1)に設定することができれば
フィードバック制御は不要なのであるが、実際には構成
部品(例えばエアフロメータ、燃料噴射弁、プレッシャ
レギュレータ、コントロールユニット)のバラツキや経
時変化、燃料噴射弁のパルス巾−流量特性の非直線性、
運転条件や環境の変化等の要因で、ベース空燃比のλ=
1からのズレな生じるので、フィードバック制御を行っ
ている。
しかし、これだけでは、ベース空燃比がλ=1からずれ
ていると、運転領域が大きく変化したときに、ベース空
燃比の段差をフィードバック制御によりλ=1にPI制
御するまでに時間がかかる。
そして、これを解消すべくPI定数を太き(すると、今
度はオーバーシュートやアンダーシュートを生じ、制御
性が悪くなる。つまり、ベース空燃比がλ=1からずれ
ていると、理論空燃比よりかなりズレをもった範囲で空
燃比制御がなされるのである。
かかる問題を解消するため学習による制御が行われる。
即ち、第1図に示すように機関運転条件が略安定してい
る定常状態において、増減を繰り返すαの増減が反転す
る時つまりP分が増減される時の値を記憶しておき、前
回の反転時における値と、今回の反転時における値を相
加平均し、この平均値に基づいて補間計算により第2図
に示すTpとNとの格子点上に記憶されるαの初期値を
修正して更新することが考えられる。このようにすれば
αの反転から反転までの平均値はその運転状態における
最適のα値を示すことになるため、運転状態が変化する
過渡時にもαを良好な値に追従させて制御することがで
き、可及的に良好な空燃比制御を行うことができる。
しかしながら、このような制御方式においては。
学習を行う運転条件、即ち、αの反転時におけるTpと
Nで定まる座標が一般に第2図に示すようにαの初期値
を記憶している格子点と一致せず任意の点に生じるため
、この座標を含むセクターの周囲4箇所の格子点上のα
の初期値を学習した値に重み付けを行って修正する補間
演算が極めて複維となり、そのために長い演算時間を要
し、かつ大きなプログラムエリアを必要とするためメモ
リの容量が増大しコストアップにつながるという問題を
生じる。
〈発明の目的〉 本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、運転条件が
学習制御値を記憶しているテーブルデータの格子線を横
切る毎に学習を行うことにより補間計算を簡略化し、も
って上記問題点を解決した内燃機関の学習機能付制御装
置を提供することを目的とする。
〈発明の概要〉 このため、本発明は第3図に示すように少なくとも2種
以上の機関運転条件をii標軸とするデータテーブルの
各運転条件の領域を所定間隔毎罠区切る格子線が相互に
交差する格子点上に制御対象の制御量を記憶し、このデ
ータに基づいて制御対象の制御を行う一方、該制御状態
を検出して前記制御量データを修正して更新するように
した内燃機関の学習機能付制御装置においてデータテー
ブルの前記各格子線のいずれかを横切る運転状態を検出
する手段と、運転状態が格子線を横切った時に、その格
子線上における横切った点の両側の格子点に記憶された
データを補間計算により修正して更新する手段とを設け
た構成とする。
〈実 施 例〉 以下本発明を電子制御燃料噴射式内燃機関の空燃比制御
装置に適用した実施例を図面を参照して説明する。
第4図にハードウェアの構成を示す。
1はCPU、2は空燃比フィードバック補正係数の初期
値等を記憶したRAM、3は噴射量の各エアフロメータ
5からの吸入空気量信号、基本噴射量補正用として水温
センサ6からの冷却水温度信号、バッテリ7からの電圧
信号、定常状態検出用として車速センサ8からの車速信
号、ニュートラルスイッチ9からのON、OFF信号及
びスロットルセンサ10からのスロットル開度信号力C
PU1へ入力される。又、空燃比フィードバック補正係
数設定用として02 センサ11からの排気中酸素濃度
信号がヒステリシスコンパレータ12を介してCPU1
に入力される。尚、これらセンサ類の中、アナログ信号
を出力するものは図示しないがAD変換器によりAD変
換された後入力されるようになっている。
CPU1はこれらセンサ類からの信号に基づき、RAM
2及びROM3とデータを変換しつつ第5図に示すフロ
ーチャートに基づくプログラムに従って空燃比を目標値
に近づけるように燃料噴射量を演算し、その出力を駆動
回路13に入力させて燃料噴射弁14からの燃料噴射量
を制御する一方。
該制御に使用されるフィードバック補正係数αの初期値
のデータを第6図に示すフローチャートに基づくプログ
ラムに従って学習制御により修正して更新する。
次に、第5図の70−チャートについて説明する。
Slでクランク角センサ4からの信号によって得られる
機関回転数Nとエアフローメータ5からの信号によって
得られる吸入空気流量Qとに基づいて1爆発当りの吸入
空気量Q/Nに比例する燃料の基本噴射量Tp(=に層
)を演算する。S2で水)♂フサ6.バツテリフ等から
の信号に基づいて各噴射量補正係数C0EFを演算する
。S3で02センサー1からのヒステリシスコンパレー
タ12を介して入力される信号圧基づき空燃比フィード
バック補正係数αを設定する。ここでαの設定は次のよ
うにして行われる。まず、現在の運転条件を初めて検出
した時にR,AM2に記憶された同運転条件に対応する
αの初期値を検索する。
次いで、ヒステリシスコンパレータ12からの信号がL
(H)からH(L)に転じた時、即ち空燃比が濃(薄)
状態から薄(濃)状態に転じた時には最初にαを正(負
)の比例P分だけ上げて(下げて)いくことによりαを
増大(減少)させて燃料噴射量を増大(減少)させ、も
って空燃比を濃(薄)(するよ5に制御する。S4でバ
ッテリ7(9) からの電圧に基づいて燃料噴射弁14の応答遅れに相当
する電圧補正分子sを設定する。
S5で最終的な燃料噴射量TiをTi=TpXCOEF
xα+Tsとして演算し、これに相当するパルス巾をも
つ駆動パルスを駆動回路13に出力して、燃料噴射弁1
4を駆動する。
次に、前記燃料噴射量計算ルーチンの83で使用される
αの初期値を学習制御により修正して更新するルーチン
を第4図のフローチャートに従って説明する。
811〜814は機関の定常状態を検出するために設け
られており、811で車速セyすからの信号に基づいて
車速の変化を判定し、812でニュートラルスイッチ9
からの信号に基づいてギア位置を判定し、813でスロ
ットルセンサ1oからの信号圧基づいてスロットルバル
ブ開度の変化を判定し、814で所定時間経過したか否
かを判定して所定時間内であれば811へ戻る。こうし
て所定時間内に車速の変化が所定値以内で、かつ。
ギアが入っており、かつ、スロットル開度の変化(10
) が所定値以下の場合は定常状態であると判定する。
を横切ったか否かを判定する。815の判定がN。
の場合は、次に816でTpが同じ<Tpの格子線を横
切ったか否かを判定する。この判定もNOの場合は燃料
噴射量計算ルーチンの83で演算される積分分Iの加重
平均値Itをめる。これは例えば、第3図及び第4図に
示すフローが実行される毎にItの値の何分の1かを最
新のIで置き一方、 S 15又は816の判定のいず
れかがYESの場合は、その時のN又はTpの格子線と
の交差点の両側の格子点上に記憶されたαの初期値を前
回同様にN又はTpが夫々の格子線を横切った直後から
817において計算されていた1分の加重平均値Itに
基づいて修正し、更新する。
例えば、運転条件が前記定常状態の条件を満たす範囲で
、第7図及び第8図に示すように変化した場合を考える
と、を重においてTpの格子線Tpm(+1) を横切るので816の判定がYESとなりこの時819
において11の両側の格子点A(Nn、Tpm)、B(
N叶1.Tpm)に記憶されているαの初期値αAto
*αBtOが夫々次式でめられるαA$11αBt1に
修正して更新される。
αAtl ”αAtO+□十。It αBtl ””αBto+m+nIt 但し、m:n=At1 : tiB 続いて、t2でNの格子線Nntlを横切るので今度は
816の判定がYESとなり前記同様にして、格子点B
 (Nn+1 、Tpm) 、 D(Nn−F−i 、
 Tpm4−1)上に記憶されているαの初期値αBt
l *αDtlが次式でめられるαBt2sαDi2に
修正して更新される。
αBt2 =αntt + p十q Itこのようにし
て、818又は819で格子点上のαの初期値のデータ
を修正更新した後820に(12) おいて、817で計算されている荷重平均値Itを今回
の工の値に置き換える。即ち、第9図に示すよ51Ct
zにおいてtl からt2までの1分の加重平均値It
zがその時の工分工2 に置き換えられる。そして、こ
の値を初期値として再び加重平均の計算が開始される。
以下ts においても同様のことが行われる。
このようにすれば、前記した構成部品のバラツキや経時
変化等によって増減を繰り返すαの振動中心値にズレな
生じても、前記荷重平均値はαの振動中心値にかなり良
好に一致させることができるため、荷重平均値に基づい
てαの初期値のデータを更新することにより運転条件が
大きく変化した場合でも該変化途中の運転条件に適応し
たαに速やかに追従させることができるため、可及的に
良好な空燃比制御が行え、機関性能、燃費、排気性能を
改善できるのである。
そして、本発明においては、データの修正更新をデータ
が記憶される格子点を形成する格子線を横切る時に行う
構成としたため、補間計算が大幅(13) に簡易化され演算時間が短縮され、制御応答性を改善で
きると共に、プログラムエリアも減少するため、これに
伴ってメモリの容量を減少でき低コスト化を図れる。
尚、本実施例では空燃比制御に適用したものを示したが
、この他、アイドル回転数を目標に近づけるようにフィ
ードバック制御するいわゆるI8C制御等にも適用でき
ることは勿論である。
〈発明の概要〉 以上説明したように、本発明によればデータの修正更新
を運転状態がデータを記憶する格子点を通る格子線を横
切った時に行う構成としたため、修正に要する演算時間
を短縮できると共に、プログラムエリアの減少に伴いメ
モリの容量を大幅に減少でき低コスト化を促進できる等
優れた特長を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本出願により既に提案されている空燃比制御装
置における学習制御方法を説明するためのα特性を示す
線図、第2図は同じくデータチー(14) プル上の運転状態変化を示す線図、第3図は本発明の概
要構成を示すブロック図、第4図は本発明の一実施例の
ハードウェアの構成図、第5図は同じく燃料噴射量計算
ルーチンを示すフローチャート、第6図は同じくα初期
値学習制御ルーチンを示すフローチャート、第7図は同
じく学習制御方式を説明するためのデータテーブル上の
運転状態変化を示す線図、第8図は同じ(α特性を示す
線図、第9図は同じ(1分の加重平均値特性を示す線図
である。 1・・・CPU 2・・・RAM 3・・・ROM4・
・・クランク角センサ 5・・・エアフローメータ6・
・・水温センサ 7・・・バッテリ 8・・・車速セン
サ 9・・・ニュートラルスイッチ 10・・・スロッ
トルセンサ 11・・・0□センサ 12・・・ヒステ
リシスコンパレータ 13・・・駆動回路14・・・燃
料噴射弁 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 (15) 第1図 第2図 1N2N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも2種以上の機関運転条件を座標軸とするデー
    タテーブルの各運転条件の領域を所定間隔毎に区切る格
    子線が相互に交差する格子点上に制御対象の制御量を記
    憶し、このデータに基づいて制御対象の制御を行う一方
    、該制御状態を検出して前記制御量データを修正して更
    新するようにした内燃機関の学習機能付制御装置におい
    て、データテーブルの前記各格子線のいずれかを横切る
    運転状態を検出する手段と、運転状態が格子線を横切っ
    た時に、その格子線上例おける横切った点の両側の格子
    点に記憶されたデータを補間計算により修正して更新す
    る手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の学習機能
    付制御装置。
JP73184A 1984-01-09 1984-01-09 内燃機関の学習機能付制御装置 Pending JPS60145443A (ja)

Priority Applications (1)

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JP73184A JPS60145443A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 内燃機関の学習機能付制御装置

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JP73184A JPS60145443A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 内燃機関の学習機能付制御装置

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JPS60145443A true JPS60145443A (ja) 1985-07-31

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ID=11481874

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JP73184A Pending JPS60145443A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 内燃機関の学習機能付制御装置

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JP (1) JPS60145443A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265581A (en) * 1990-11-30 1993-11-30 Nissan Motor Co., Ltd. Air-fuel ratio controller for water-cooled engine
US5271374A (en) * 1991-07-16 1993-12-21 Nissan Motor Co., Ltd. Air-fuel ratio controller for engine
US5483945A (en) * 1993-03-16 1996-01-16 Nissan Motor Co., Ltd. Air/fuel ratio control system for engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5265581A (en) * 1990-11-30 1993-11-30 Nissan Motor Co., Ltd. Air-fuel ratio controller for water-cooled engine
US5271374A (en) * 1991-07-16 1993-12-21 Nissan Motor Co., Ltd. Air-fuel ratio controller for engine
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