JPS6053647A - 電子制御燃料噴射式内燃機関の始動時の学習制御装置 - Google Patents

電子制御燃料噴射式内燃機関の始動時の学習制御装置

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JPS6053647A
JPS6053647A JP16195683A JP16195683A JPS6053647A JP S6053647 A JPS6053647 A JP S6053647A JP 16195683 A JP16195683 A JP 16195683A JP 16195683 A JP16195683 A JP 16195683A JP S6053647 A JPS6053647 A JP S6053647A
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air
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Naomi Tomizawa
富澤 尚己
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Japan Electronic Control Systems Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409Addressing techniques specially adapted therefor
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は電子制御燃料噴射式内燃機関の学習制御装置に
関し、特に始動時(コールドスタート時)の学習制御装
置に関する。
く背景技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関において、通常運転時の噴
射量(燃料噴射弁への駆動パルス信号のパルス中)Tj
は次式によって定まる。
Ti=TpXCOEFXα+Ts ここで、Tpは基本噴射量で、Tp−KXQ/Nである
。Kは定数、Qば吸入空気流量、Nは機関回転数である
。C0EFは各種補正係数である。
αは後述する空燃比のフィードハック制御(λコン1−
ロール)のための空燃比フィードハック補正係数である
。Tsば電圧補正分で、バッテリ電圧の変動による燃料
噴射弁の噴射流量変化を補正するためのものである。
λコントロールについては、排気系に02センザを設け
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わけであり、このた
め、前記の空燃比フィードバンク補正係数αというもの
を定めて、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、空燃比フィードハック補正係数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。
ずなわち、02センジ=の出力電圧とスライスレベル電
圧とを比較し、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、薄くしたりすることな
く、空燃比が濃い(薄い)場合には始めに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<(#<)するように制御する。
但し、λコン1−ロールを行わない領域ではα−1にク
ランプし、各種補正係数C0EFの設定により、所望の
空燃比を得る。
ところで、λコン1−ロール領域でα−1のときのベー
ス空燃比を理論空燃比(λ−1)に設定することができ
ればフィートバンク制御は不要なのであるが、実際には
構成部品(例えばエアフローノータ、燃料噴射弁、プレ
ッシャレギュレータ、コン1−ロールユニノ1−)のハ
ラツキヤR,R変化、燃料噴射弁のパルス中−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からのズレを生じるので、フィードバン
ク制御を行っている。
しかし、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
ィードバンク制御によりλ−1に安定させるまでに時間
がかかる。そして、このために比例及び積分定数(、P
I3分)を大きくするので、オーバーシュートやアンダ
ーシュートを律し、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。
その結果、三元触媒の転換効率が悪いところで運転がな
されることになり、触媒の貴金属量の増大によるコスト
アンプの他、触媒の劣化に伴う転換効率の更なる悪化に
より触媒の交換を余儀なくされるという問題点があった
そこで、本出願人は、特願昭58−7622]号におい
て、学習によりベース空燃比をλ−1にすることにより
、過渡時にベース空燃比の段差から生じるλ=1からの
ズレをなくし、かつ、271分を小さくすることを可能
にして制御性の向上を図り、これらにより触媒の原価低
減等を図るベース空燃比の学習制御装置を提案した。
すなわち、RAM上に機関回転数及び負荷等の機関運転
条件に対応した学習補正係数αLのマツプを設け、噴射
MTiを計算する際に次式の如く基本噴射量’rpをα
Lで補正する。
T i = T p x COE F x cx x 
tx L + T sそして、αLの学習ば次の手順で
進める。
i)定常状態においてそのときの機関運転条件とαとを
検出する。
ii )前記機関運転条件に対応して現在までに学習さ
れ記憶されているαLを検索する。
iii )前記αと前記αLとから前記αの偏差値に応
じて新たにαLを設定して記憶させる。
一方、始動時の噴射量(パルスl])Tcsは次式によ
って定まる。
Tc5=T X K n X K t ここで、Tは始動時基本噴射量で、第1図(Alの如(
水温から検索される。Knは補正係数で、第1図(Bl
の如く機関回転数に依存する。Ktは補正係数で、かぶ
り防止のため、第1図fclの如くクランキング開始後
の経過時間に依存する。
してみると、始動時の噴射量Tcsは、水温によって定
まる始動時基本噴射量Tをヘースとしているため、機関
の経年変化、気圧、吸気温度等の環境条件の影響を受け
る。
このため、マツチングによっては機関の経年変化や環境
条件の影響により始動が困難となることがあった。
〈発明の目的〉 本発明は叙上の実情に鑑み、機関の経年変化や環境条件
の影響を受りずに常に安定した始動を行うことができる
ようにすることを目的とする。
〈発明の構成〉 このため、本発明は、通常運転時の空燃比制御のために
機関の経年変化や環境条件を含めて学習した学習補正係
数を用い、これにより始動時の噴射量を補正するように
したものである。
具体的には、第2図に示すように、吸入空気流量と機関
回転数とから基本噴射量を演算する基本噴射量演算手段
と、排気系に設りた02センナからの信号に基づいて検
出される実際の空燃比と理論空燃比とを比較して比例積
分制御により空燃比フィードハック補正係数を設定する
空燃比フィードハック補正係数設定手段と、機関回転数
及び負荷等の機関運転条件からこれに対応させてRAM
に記憶させた学習補正係数を検索する学習補正係数検索
手段と、空燃比フィードバンク補正係数と学習補正係数
とから新たな学習補正係数を設定してRAM内の同一機
関運転条件の学習補正係数のデータを更新する学習補正
係数更新手段と、基本噴射量に空燃比フィードバック補
正係数と学習補正係数とを乗算して噴射量を演算する噴
射量演算手段と、この演算された噴射量に相応する駆動
パルス信号を燃料噴射弁に出力する駆動パルス信号出力
手段とを備える他、機関の始動状態を検出する始動状態
検出手段と、機関の始動時に冷却水温度に基づいて始動
時基本噴射量を設定する始動時基本噴射量設定手段と、
機関の始動時に始動時基本噴射量に当該機関運転条件で
の学習補正係数を乗算して始動時噴射量を演算し前記噴
射量演算手段によって演算される噴射量に代えて前記駆
動パルス信号出力手段に送る始動時噴射量演算手段とを
備えてなる。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
第3図にハードウェア構成を示す。
1はcpu、2はP−ROM、3は学習制御用のCMO
3−RAM、4はアドレスデコーダである。尚、RAM
3に対しては、キースイッチOFF後も記憶内容を保持
させるためハックアップ電源回路を使用する。
燃料噴射量の制御のためのCPUIへのアナログ入力信
号としては、熱線式エアフローメータ5からの吸入空気
流量信号、スロソ斗ルセンサ6からのスロワ1−ル開度
信号、水温センサ7からの水温信号、02センサ8から
の排気中酸素濃度信号、バッテリ9からのハソテリ電圧
があり、これらはアナログ入力インタフェース10及び
A/D変換器11を介して入力されるようGごなってい
る。12はA/D変換タイミングコントローラである。
デジタル入力信号としては、アイドルスイッチ13、ス
タートスイッチ14及びニューI−ラルスイノチ15か
らのON・OFF信号があり、これらはデジタル入力イ
ンタフェース16を介して入力されるようになっている
その他、クランク角セン−!Ji7からの例えば180
゜毎のリファレンス信号と1°毎のポジション信号とが
ワンショノ1−マルチ回路]8を介して入力されるよう
になっている。また、車速センサ19からの車速信号が
波形整形回路20を介して入力されるようになっている
CPUIからの出力信号(燃料噴射弁への駆動パルス信
号)は、電流制御回路2】を介して燃料噴射弁22に送
られるようになっている。
ここにおいて、CPUIは第4図に示すフローチャー1
− (燃料噴射量計算ルーチン)に基づくプログラム(
ROM2に記憶されている)に従って入出力操作並びに
演算処理等を行い、燃料噴躬量を制御する。
次に第4図のフローチャートについて説明する。
Slでエアフローメータ5からの信号によって得られる
吸入空気流量Qとクランク角センサ17からの信号によ
って得られる機関回転数Nとから基本噴射量Tp (−
KXQ/N)を演算する。
S2で各種補正係数C0EFを設定する。
S3で02センサ8の出力電圧とスライスレベル電圧と
を比較して比例積分制御により空燃比フィードバック補
正係数αを設定する。
S4でバッテリ9からのバッテリ電圧に基づいて電圧補
正分子sを設定する。
S5で機関回転数N及び基本噴射量(負荷)Tpから対
応する学習補正係数αLを検索する。尚、機関回転数N
及び基本噴射量Tpに対する学習補正係数αLのマツプ
は書き換え可能なRAM3に記憶されており、学習が開
始されていない時点では全てαL=1となっている。
36〜S9は定常状態を検出するために設けられており
、S6で車速センサ19からの信号に基づいて車速の変
化を判定し、S7でニュートラルスイッチ15からの信
号に基づいてギア位置を判定し、S8でスロットルセン
サ6がらの信号に基づいてスロットル開度の変化を判定
し、S9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、S6へ戻る。こうして、所定時間内に車速
の変化が所定値以下で、かつ、ギアが入っており、かっ
、スロットル開度の変化が所定値以下の場合は、定常状
態であると判定し、siO,sllでの学習補正係数α
Lの更新を行うようにする。また、所定時間内の任意の
時点で車速の変化が所定値を越えた場合、ニュートラル
になった場合、又はスロットル開度の変化が所定値を越
えた場合は、過渡状態であると判定し、SIo、 31
+での学習補正係数αLの更新を行わないようにする。
定常状態と判定された場合の学習補正係数αLの更新は
次の通り行われる。
SIOで機関回転数N及び基本噴射量Tpから検索され
た学習補正係数αLと今回の空燃比フィードバック補正
係数αとから次式にしたがって計算を行い、その値を新
たな学習補正係数αLとする。
αL←αL+Δα/M 尚、Δαはαの基準値(αl)からの偏差量を示し、Δ
α−α−α1であり、基準値α1は一般には1.0とな
る。また、Mは定数である。
S11で新たな学習補正係数αLをRAM3の対応する
機関回転数Nと基本噴射fitTpのところへ書き込む
。すなわち、RA M 3内のデータを更新する。
S12では噴射量Tiを次式に従って演算する。
Ti=TpXCOEFXαXαL+TsS+3ではスタ
ートスイッチ14からの信号に基づいて始動状恩(クラ
ンキング中)であるか否かを判定する。
ここで、NOの場合、ずなわら通當運転時の場合は、前
述の如く計算された噴射量Tiが出力される。
YESの場合、すなわち始動時の場合は、始動時噴射量
Tcsが次の通り計算される。
Sl4で水温センサ7から信号に基づいてROM2内の
マツプに水温に応じて記憶させである始動時基本噴射量
Tを検索する(第1図iAl参照)。
S15で機関回転数rくから補正係数Knを検索すると
共に、クランキング開始後の経過時間から補正係数Kt
を検索する(第1図FB+、 [C1参照)。勿論、こ
れらのマツプもROM2に記41させである。
SIGで始動時基本噴射量Tに補正係数Kn、KLの他
、すでに検索されている当該機関運転条件での学習補正
係数αLを乗算して、始動時噴射量Tcsを次式の如く
演算する。
Tc5=TXKnXK t Xαl このように始動時噴射量T csの計算に際し、学習補
正係数αして補正を行っているので、機関の経年変化や
環境条件の影響を受りることかない。
以上で始動時噴射量Tcsが計算されるが、TcsとT
iのうちで大きい方を出力する。ずなわら、S17でT
csと゛「iとを比較し、No(−Fcs≦T i )
の場合は、Tiをそのまま出力し、YES (Tcs 
−>Ti)の場合は、S18でTcsをT1として出力
する。
Tiが出力されると、このTiに相応する駆動パルス信
号が電流制御回路21を介して燃料噴射弁22に所定の
タイミングで与えられる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、始動時の噴射量を
通常運転時に機関の経年変化や環境条件を含めて学習し
た学習補正係数で補正するようにしたため、それらの影
響を受けることなく常に安定した始動を行うことができ
るという効果がjFjられる。
【図面の簡単な説明】
第1図(Al、 fB)、 (C1は始動時の噴射量を
計算するための基本噴射量及び各種補正係数の特性線図
、第2図は本発明の構成を示すブロック図、第3図は本
発明の一実施例を示すハードウェア構成図、第4図は同
上のフローチャートである。 1・・・CPU 2・・・ROM 3・・・学習制御用
CMO3−RAM 5・・・エアフローメータ7・・・
水温センサ 8・・・02センサ 14・・・スター 
l−スイッチ 17・・・クランク角センサ 22・・
・燃料噴射弁 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 第1図( =1’!l E 第1図(B) ↑ ■ 口転牧 第1 図(C) にt(袖正焦鮫) 30゜ −天一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸入空気流量と機関回転数とから基本噴射量を演算する
    基本噴射量演算手段と、排気系に設けた02センサから
    の信号に基づいて検出される実際の空燃比と理論空燃比
    とを比較して比例積分制御により空燃比フィードハック
    補正係数を設定する空燃比フィードバック補正係数設定
    手段と、機関回転数及び負荷等の機関運転条件からこれ
    に対応させてRAMに記憶させた学習補正係数を検索す
    る学習補正係数検索手段と、空燃比フィードハック補正
    係数と学習補正係数とから新たな学習補正係数を設定し
    てRAM内の同一機関運転条件の学習補正係数のデータ
    を更新する学習補正係数更新手段と、基本噴射口に空燃
    比フィードバック補正係数と学習補正係数とを乗算して
    噴射量を演算する噴射量演算手段と、この演算された噴
    射量に相応する駆動パルス信号を燃料噴射弁に出力する
    駆動パルス信号出力手段とを備える電子制御燃料噴射式
    内燃機関の学習制御装置において、機関の始動状態を検
    出する始動状態検出手段と、機関の始動時に冷却水温度
    に基づいて始動時基本噴射量を設定する始動時基本噴射
    量設定手段と、機関の始動時に始動時基本噴射量に当該
    機関運転条件での学習補正係数を乗算して始動時噴射量
    を演算し前記噴射量演算手段によって演算される噴射量
    に代えて前記駆動パルス信号出力手段に送る始動時噴射
    量演算手段とを設けたことを特徴とする電子制御燃料噴
    射式内燃機関の始動時の学習制御装置。
JP16195683A 1983-09-05 1983-09-05 電子制御燃料噴射式内燃機関の始動時の学習制御装置 Granted JPS6053647A (ja)

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