JPS61112753A - 自動車用エンジンの学習制御方法 - Google Patents
自動車用エンジンの学習制御方法Info
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- JPS61112753A JPS61112753A JP15803384A JP15803384A JPS61112753A JP S61112753 A JPS61112753 A JP S61112753A JP 15803384 A JP15803384 A JP 15803384A JP 15803384 A JP15803384 A JP 15803384A JP S61112753 A JPS61112753 A JP S61112753A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野１
本発明は、燃料噴射量の制御を、エアフロメー・ タな
とのセンサからの情報により、マイクロコンピュータで
行なう場合に適用される自動車用エンジンの空燃比制御
方式に関するものである。 【従来技術】 従来、自動車用エンジンの空燃比？Ｊ １１１１におい
ては、エア７０メータからの情報でもって基本燃料噴射
量を算定し、これを０２センサのフィードバック信号を
用いて補正している。ここで問題になるのは、０２セン
サにはフィードバックできない領域、すなわちスロット
ル全開領域＋０２センサネ活性領域（エンジン始動時）
等があることで、このため、予めエンジン運転の定常状
態における回転数と負荷とをパラメータとするマツプに
対して、理論空燃比における燃料噴射量を実現するため
の補正値をプロットし、これを制御変数としてエンジン
の運転制御、例えば燃料噴射量制御を行なうという学習
制御がなされている（特開昭５７−１４３１３４号公報
参照）。
とのセンサからの情報により、マイクロコンピュータで
行なう場合に適用される自動車用エンジンの空燃比制御
方式に関するものである。 【従来技術】 従来、自動車用エンジンの空燃比？Ｊ １１１１におい
ては、エア７０メータからの情報でもって基本燃料噴射
量を算定し、これを０２センサのフィードバック信号を
用いて補正している。ここで問題になるのは、０２セン
サにはフィードバックできない領域、すなわちスロット
ル全開領域＋０２センサネ活性領域（エンジン始動時）
等があることで、このため、予めエンジン運転の定常状
態における回転数と負荷とをパラメータとするマツプに
対して、理論空燃比における燃料噴射量を実現するため
の補正値をプロットし、これを制御変数としてエンジン
の運転制御、例えば燃料噴射量制御を行なうという学習
制御がなされている（特開昭５７−１４３１３４号公報
参照）。
ここで問題になるのは、エア７０メータなどのセンサか
らの情報で、燃料噴射量など、アクチュエータの作動間
を制御すると同時に、点火時期制御などを行なう場合、
経時劣化などで、エア７０メータなどのセンサの制御特
性が変化した時、その結果はｏ２センサのフィードバッ
ク信号で補正し、燃料噴射弁などのアクチュエータの特
性補止として動くが、点火時期に関しては、エア７０メ
ータなどのセンサの制御特性の変化がそのまま制御に影
響し、ノッキングなどを起こす原因となっていたことで
ある。
らの情報で、燃料噴射量など、アクチュエータの作動間
を制御すると同時に、点火時期制御などを行なう場合、
経時劣化などで、エア７０メータなどのセンサの制御特
性が変化した時、その結果はｏ２センサのフィードバッ
ク信号で補正し、燃料噴射弁などのアクチュエータの特
性補止として動くが、点火時期に関しては、エア７０メ
ータなどのセンサの制御特性の変化がそのまま制御に影
響し、ノッキングなどを起こす原因となっていたことで
ある。
【発明の目的１
本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
学習値によって７クチユエータの制御特性の補正を行な
うと同時に、アクチュエータの制御用に関する情報を与
えるエア７０メータなどのセント１の制御特性の変化を
学習によって補正し、センサが他の制御、例えば点火時
期制御に利用される場合でも、これを適正状態に保つこ
とができるようにした、自動車用エンジンの空燃比制御
方式を提供しようとするものである。 【発明の構成】 この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時、０
２センサからの情報を学習値として、エンジン制御諸元
をパラメータとするマトリックスに取込み、上記学習値
をエンジン運転副部の制御変数として使用するものにお
いて、上記学習値を第１のテーブルに書込んで置き、こ
れを読出すことにより所要のアクチュエータの制御特性
を補正すると共に、上記アクチュエータのＩＩＪ ｉｌ
ｌ １のための情報を与えるセンサの特性を補正するた
めの学習用の第２のテーブルを設け、該第２のテーブル
に学習値を書込み、上記センサの特性を第２のテーブル
に書込んだ学習値で補正するようにしたことを特徴とす
るものである。
学習値によって７クチユエータの制御特性の補正を行な
うと同時に、アクチュエータの制御用に関する情報を与
えるエア７０メータなどのセント１の制御特性の変化を
学習によって補正し、センサが他の制御、例えば点火時
期制御に利用される場合でも、これを適正状態に保つこ
とができるようにした、自動車用エンジンの空燃比制御
方式を提供しようとするものである。 【発明の構成】 この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時、０
２センサからの情報を学習値として、エンジン制御諸元
をパラメータとするマトリックスに取込み、上記学習値
をエンジン運転副部の制御変数として使用するものにお
いて、上記学習値を第１のテーブルに書込んで置き、こ
れを読出すことにより所要のアクチュエータの制御特性
を補正すると共に、上記アクチュエータのＩＩＪ ｉｌ
ｌ １のための情報を与えるセンサの特性を補正するた
めの学習用の第２のテーブルを設け、該第２のテーブル
に学習値を書込み、上記センサの特性を第２のテーブル
に書込んだ学習値で補正するようにしたことを特徴とす
るものである。
以下１本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第１図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号１
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ２
から導入された空気が、スロットルボディ３において、
インジェクタ４からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ５を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器６におい
てガス中の有害成分の除去が行なわれるように排気浄化
対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、ＥＧＲバルブγ
を介して吸気系に還流される構成になってあり、ＥＧＲ
パルプ７は、吸気通路に連通する負圧管に設けたバルブ
８の開閉動作により、負圧管を介してバルブγ内のダイ
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ４には、燃料タンク９より燃料ポンプ
１０を介して燃料が供給されるもので、余剰燃料はプレ
ッシャレギュレータ１１を介して上記燃料タンク９に還
流される。なお燃料ポンプ１０からインジェクタ４へ至
る燃料供給経路には、燃料ダンパ１２．フィルタ１３等
が設けられている。 またスロットルバルブ５の上流、下流においてスロット
ルボディ３に連通ずるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ１４が設けられている。 また第１図において、符号１５はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ１５に対しては、排
気系にお・いて排気ガス反応器６の前段に設置した０２
センサ１Ｇからの電圧信号と、スロットルボディ３の吸
気通路に設けたエアフロメータ１７からは空気流量を測
定した電気信号と、スロットルバルブ５に設けたスロッ
トルセンサ１８からはスロットル開度に応じた電圧信号
と、エンジン１からは水温センサ１９によって水温につ
いての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ１５には、ディストリビ
ュータ２０に設けたクランク角センサ２１によって、ク
ランク角基準位置の検出信号およびクランク角１度毎の
パルス信号が与えられ、またミッション２２からはニュ
ートラル位置スイッチング信号が、スタータ２３からは
スタータスイツチング信号が、それぞれ与えられる。 なお第１図中、符号２４はバッテリ、２５はインジェク
タリレー、２６は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ１５は、第２図に示され
るように、Ｍ Ｐ Ｕ ２７を、バス２８を介してＲＯ
Ｍ２９． ＲＡｌｖ１３０およびバックアップ付ＲＡＭ
３１に接続させている。また上記０□センサ１Ｇ、エア
フロメータ１７．スロットルセンサ１８などのアナログ
信号は、△７．／Ｄ変換器３２を介してデジタル変換さ
れ、バス２８にもたらされる。またその他の信号はＩ１
０ボート３３に入力され、Ｍ Ｐ ｔＪ ２７が、与え
られた制御ブラグムに従って指令した出力制御信号は、
インジェクタ４．燃料ポンプ１０．パルプ８などに出力
される。 以上は、この発明の制御方式を採用する場合のエンジン
の制御形態の１つを示すものである。 、 そして、この制罪系においては、インジェクタ４に
ついての基本噴射用は次式で算出する。 ＴＩ）＝に−Ｑ／Ｎ 但し、Ｋは定数、Ｑはエア７０メータ１７で計測した吸
入空気量、Ｎはディスリピユータ２０で検出したエンジ
ン回転数である。上記エンジン回転数は、エンジン制御
の諸元の１つのパラメータとして採用される。またここ
では、Ｑ／Ｎはエンジン負荷の値を示すパラメータに採
用される。 前記０□センサ１６からの、フィードバック信号は、０
２センサ１Ｇのリッチナイド、リーンサイドのサイクル
制御（例えばスライスレベルに対する上値）の時の積分
値で与えられる。この値は可及的にスライスレベルに接
近されるが、その変動はエンジン運転の状況変化に追随
しており、Ｔｐの値の補正項αとなる。このほかインジ
ェクタ４を開放するためのパルス幅の算出には、水温セ
ンサ１９などのデータも補正項Ｃ０ＥＦとして痺入され
る。このためＴｐの値は、実際はＴｏ −となり、Ｔｐ
＝とＱとの関係は、少なくとも、非直線関係の関数系
になる。 今、Ｔｐ′＝に−・Ｑ／Ｎ ・・・［Ｋ′−に／α′（α、Ｃ０ＥＦ）］とした場合
のα′の値について、エンジン回転数および負荷をパラ
メータとして構成したマトリックスに、取込む場合、エ
ンジンの定常運転の判定には、０．センサ１６の出力値
を採用する。例えば負荷領域をＬｏ、Ｌｌ、Ｌｔ 、Ｌ
ｓ 、Ｌ４と分割し、回転数領域をＮｏ 、 Ｎｘ 、
Ｎ２ 、 Ｎｓ 、 Ｎ４と分割して、その各負荷領
域ＬＯＬｌ 、 Ｌｔ Ｌｘ 。 ＬＬいおよびＬｓ Ｌ４における、各回転数領域！Ｌ阻
１ 、 ！Ｌ
する。 第１図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号１
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ２
から導入された空気が、スロットルボディ３において、
インジェクタ４からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ５を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器６におい
てガス中の有害成分の除去が行なわれるように排気浄化
対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、ＥＧＲバルブγ
を介して吸気系に還流される構成になってあり、ＥＧＲ
パルプ７は、吸気通路に連通する負圧管に設けたバルブ
８の開閉動作により、負圧管を介してバルブγ内のダイ
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ４には、燃料タンク９より燃料ポンプ
１０を介して燃料が供給されるもので、余剰燃料はプレ
ッシャレギュレータ１１を介して上記燃料タンク９に還
流される。なお燃料ポンプ１０からインジェクタ４へ至
る燃料供給経路には、燃料ダンパ１２．フィルタ１３等
が設けられている。 またスロットルバルブ５の上流、下流においてスロット
ルボディ３に連通ずるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ１４が設けられている。 また第１図において、符号１５はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ１５に対しては、排
気系にお・いて排気ガス反応器６の前段に設置した０２
センサ１Ｇからの電圧信号と、スロットルボディ３の吸
気通路に設けたエアフロメータ１７からは空気流量を測
定した電気信号と、スロットルバルブ５に設けたスロッ
トルセンサ１８からはスロットル開度に応じた電圧信号
と、エンジン１からは水温センサ１９によって水温につ
いての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ１５には、ディストリビ
ュータ２０に設けたクランク角センサ２１によって、ク
ランク角基準位置の検出信号およびクランク角１度毎の
パルス信号が与えられ、またミッション２２からはニュ
ートラル位置スイッチング信号が、スタータ２３からは
スタータスイツチング信号が、それぞれ与えられる。 なお第１図中、符号２４はバッテリ、２５はインジェク
タリレー、２６は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ１５は、第２図に示され
るように、Ｍ Ｐ Ｕ ２７を、バス２８を介してＲＯ
Ｍ２９． ＲＡｌｖ１３０およびバックアップ付ＲＡＭ
３１に接続させている。また上記０□センサ１Ｇ、エア
フロメータ１７．スロットルセンサ１８などのアナログ
信号は、△７．／Ｄ変換器３２を介してデジタル変換さ
れ、バス２８にもたらされる。またその他の信号はＩ１
０ボート３３に入力され、Ｍ Ｐ ｔＪ ２７が、与え
られた制御ブラグムに従って指令した出力制御信号は、
インジェクタ４．燃料ポンプ１０．パルプ８などに出力
される。 以上は、この発明の制御方式を採用する場合のエンジン
の制御形態の１つを示すものである。 、 そして、この制罪系においては、インジェクタ４に
ついての基本噴射用は次式で算出する。 ＴＩ）＝に−Ｑ／Ｎ 但し、Ｋは定数、Ｑはエア７０メータ１７で計測した吸
入空気量、Ｎはディスリピユータ２０で検出したエンジ
ン回転数である。上記エンジン回転数は、エンジン制御
の諸元の１つのパラメータとして採用される。またここ
では、Ｑ／Ｎはエンジン負荷の値を示すパラメータに採
用される。 前記０□センサ１６からの、フィードバック信号は、０
２センサ１Ｇのリッチナイド、リーンサイドのサイクル
制御（例えばスライスレベルに対する上値）の時の積分
値で与えられる。この値は可及的にスライスレベルに接
近されるが、その変動はエンジン運転の状況変化に追随
しており、Ｔｐの値の補正項αとなる。このほかインジ
ェクタ４を開放するためのパルス幅の算出には、水温セ
ンサ１９などのデータも補正項Ｃ０ＥＦとして痺入され
る。このためＴｐの値は、実際はＴｏ −となり、Ｔｐ
＝とＱとの関係は、少なくとも、非直線関係の関数系
になる。 今、Ｔｐ′＝に−・Ｑ／Ｎ ・・・［Ｋ′−に／α′（α、Ｃ０ＥＦ）］とした場合
のα′の値について、エンジン回転数および負荷をパラ
メータとして構成したマトリックスに、取込む場合、エ
ンジンの定常運転の判定には、０．センサ１６の出力値
を採用する。例えば負荷領域をＬｏ、Ｌｌ、Ｌｔ 、Ｌ
ｓ 、Ｌ４と分割し、回転数領域をＮｏ 、 Ｎｘ 、
Ｎ２ 、 Ｎｓ 、 Ｎ４と分割して、その各負荷領
域ＬＯＬｌ 、 Ｌｔ Ｌｘ 。 ＬＬいおよびＬｓ Ｌ４における、各回転数領域！Ｌ阻
１ 、 ！Ｌ
【２． Ｎ ２ Ｎ ｓおよびＮ５Ｎ４の
各格子内において、ｏ２センサ１Ｇが、リッチ・リーン
の値を３回、切換え出力したとすれば、これを定常運転
状態と判定するのである。 このような判定がなされた時、学習値の、取込みがなさ
れるのであるが、ＲＡＭ３１への占込みは負荷のパラメ
ータに対応する、すなわちＬＬＬｌ。 ＬＩ Ｌｌ 、Ｌｘ ＬｘおよびＬｓ Ｌ−の分割領域
に対応するテーブル、すなわら４１１！ｉｌのアドレス
ａｌ。 ”１ ＊ ａ３ ＊ ａ４に対して行なわれる。ここで
は回転数が、どの領域（Ｎｏ Ｎｓ 、 ＮＩ Ｎ２
、 Ｎ２Ｎｘ 、 Ｎ３ Ｎ４ ＞のものでも、負荷の
分割領域対応で最終学習値がメモリされる。そして、こ
の学習値（ａｘ 、ａｔ 、ａｓおよびａ４にメモリさ
れた内容）が、各負荷の運転状態に応じて直ちに読出さ
れて、制御変数として、Ｍ Ｐ Ｕ ２７で演算式に組
込まれる。 実際の負荷の値は、１０ Ｌｌの間で自由に変動するの
で、制御変数ｙも、これに対応して微妙に設定されるこ
とが望まれるが、Ｉｌ域の分割数を増すほど、メモリ容
量を増さなければならないことから、これは、直線補間
法を用いて、ＭＰｔＪ２７の演算で求めることにする。 今、各領域ＬＯＬｌ 、ＬＩ Ｌｌ 、Ｌｌ Ｌｌおよ
びＬ工しの学習値を、ｙｌ、Ｖｔ＋ ｙｓおよびｙ４と
する時、上記ｙｔ、 ｙｚ 、Ｙｓおよびｙシの対応負
荷値χ１．χ２．χ３およびχ４を各領域の中間点であ
ると仮定すれば、負荷χにおける制御変数ｙの値を上記
各領域の学習値ｙ１ 、 ｙｌ 。 ｙｓおよびＹｔから、次式で輝定することができる。今
、χの値がχ３およびχ４の間にあるとして、テーブル
算出値ｙは、 ｙ＝（（χ−χｚ）／（χ４−χ、））Ｘ （ｙｓ
’Ｉｓ ） ＋’／１これをグラフで示せば、
第４図のような構成になる。ここで破線は、テーブルの
領域分割境界線を示す。 二こでは回転数についてのパラメータは、情報を取込む
ための条件付けとして、前述のように４分割で利用され
るが、実際の空燃比制御には参与しない。しかし、これ
によって空燃比制御の確麿が、それほど低下されるとは
考えられないのである。すなわち、回転数Ｎ ｏ Ｎ
ｓ間における４分割領域および負荷ＬＯ１１間における
４分割領域のマトリックスを想定する時゛、定常運転状
態において例えば低負荷・低回転（アイドリング状態）
での学習確率、高負荷・高回転（高速走行状りでの学習
確率は非常に高いが、低負荷・高回転の領域である（Ｌ
ＯＬｌ ・Ｎ３ Ｎ４ ）での学習確率は零に近いはず
であり、高負荷・低回転の領域である（１３Ｌ４ ・
Ｎｏ Ｎｌ ＞での学習確率も同様である。従って、学
習確率５０％以上をプロットした場合、あるいは学習確
率１０％以上をプロットした場合、例えば第５図（へ）
あるいは０のような形態になると予測される。同一負荷
についてテーブルに記憶される学と値は、各分割領域Ｌ
ＯＬｌ 、 ＬｘＬｚ、Ｌ」ユ」」およびＬｓ Ｌ−に
ついて各１個であるが、順次、書換えがなされるという
条件、および定常運転では近接回転領域での制御ｊＪｆ
ｉｌｌが近似する点を考慮すれば、学習値は充分、実用
に耐える値を保つと考えられるのである。 このような空燃比制御の学習によって、例えばｏ２セン
サ１６からの０１フイ一ドバツク信号のない状態での運
転（スロットル全開領域、Ｏｚセンサ１６の不活性領域
）も、テーブル値を利用して類推的に制御できることに
なるのである。 そして上記のような学習とは別に、エアフロメータ（あ
るいは吸入管圧力センサでもよい）の出力電圧をパラメ
ータとする吸入空気量のテーブルを構成しく例えば第６
図の８×８分割）、その格子内の各領域における０１セ
ンサ１６からの情報の取込みを、前述の判定条件の時、
実現するのである。このマトリックス対応で、ＲＡＭＩ
域にはメモリ￥４域（テーブル）を確保し、ここに書込
む。 このようにして、エア７０メータ自体について、その制
御特性の変化をｏ２センサ１６からの情報で学習すると
、エアフロメータが経時劣化を起こして特性を変化して
も、上記メモリ領域から読出された値で補正がなされて
、空燃比制御を適正化するだけでなく、エア７０メータ
によって点火時期を制御しているものでは、点火時期制
御が適正に行なわれ、ノッキングなどの制御ミスが避け
られるのである。 次にＭＰＵ２７で実行される学習値、書込みのプログラ
ムの一例を、７０−チャートを用いて具体的に説明する
。 まずエンジン回転数Ｎが、制御対象領域にあるか否かの
判定がなされ、その対象（ＮＯＮ４＞内にあると判定さ
れれば、ステップ１からステップ２に入って、Ｎｏ Ｎ
１ 、ＮｌＮ２ 、Ｎ２ Ｎ３およびＮ３ Ｎ４のどの
領域かの選択がなされる。次にエンジン負荷りが制御対
象領域にあるか否かの判定がステップ３でなされ、その
対象（ＬＯＬ４ ）内にあると判定されれば１次のステ
ップ４に入ってＬＬＬｌ、 Ｌ ＩＬ ｔ 、 Ｌ ｔ
Ｌ ｓおよびＬｓ Ｌ４のどの領域かの選択がなされ
る。 このようにして、マトリックス中の、対象領域Ａ（Ｎ、
Ｌ）が決定されたならば、前回選択された対象Ａ＝ （
Ｎ、Ｌ）との比較がなされる。ここで等しければステツ
、プ５からステップ６へ、等しくなければステップ７へ
移行する。ステップ６では、ｏ２センサ１６のフィード
バック信号がスライスレベルを基準としてリッチ／リー
ン・サイクルへ移行する測定値の符号変換５＝ＳＧＮ
（α）があったか否かの判定がなされ、符号変換があれ
ばカウンタをカウントアツプし、また符号変換がなけれ
ばＥＸＩＴへ落とす。カウンタでカウントアツプしたな
らば（ステップ８）、次のステップ９でカウントがＣ０
ＵＮＴ≧３？の判定を行ない、３回以下ならばＥＸＩＴ
へ落とす。３回を越えた時、ここで始めて学習値の書換
えのルーチンに移行する。この時、ステップ１０でカウ
ンタを零値に戻す。ステップ７では、新たな対象領域Ａ
（Ｎ。 Ｌ）が、旧い対象領域Ａ−（Ｎ、Ｌ）と置き換えられ、
次回の字画動作の時、ステップ５における比較灯象とな
る。その後、ステップ１１でカウンタを零値に戻し、Ｅ
ＸＩＴへ落とす。 書込みのルーチンでは、ステップ１２において最終回（
この実施例ではカウンタが“３″値になった時）の０２
４’ンサ１６のサイクル制−の偵分釦のＷ大１ｉｆｆ
１．− Ｍ Ｏ−Ｍ Ａ Ｘおよび最小値ＬＭＯ−Ｍｒ
Ｎが相加平均され、補正要素αを口出する。次に、ステ
ップ１３で、ＲＡＭ内のアドレスａｌ 、ａ、。 ａ、、ａ、のどれに対して、補正値α′（ここでは水温
センサなどの情報（補正項Ｃ０ＥＦ）も組込まれ、α′
（α、Ｃ０ＥＦ）として演粋されている）を書き込むか
を決定するため、ＲＡＭアドレス位冒の停出がなされる
。上記アドレスａｌ。 ａｔ ｌ ａ３１ ａ４は、負荷をパラメータとする１
次元テーブルであるから、先に制御対象領ｌｌｌ１ｉＬ
Ｌ旦１．旦」工ｚ、ＬｚＬｚ、１−ｔＬ、のどれが選択
されているかで、自ずから選択決定される。 同様にステップ１４では、エア７０メータの制御特性に
関するマトリックス対応のメモリ領域のア、ドレス指定
がなされる。そしてステップ１５では、インジェクタ４
などの７クチユエータ季習制御テーブルおよびエアフロ
メータなどのセンサ学習制御のテーブルに、それぞれ学
習値α′が書込まれるのである。 このようにして、アドレスａ１ ＋ ａｔ ＊ ａ、＋
ａ４に書込まれた学習値は、実際の運転においては負荷
の変動に対応して呼び出され、前述のように、補間計算
を経て細分化され、インジエクタ４の制御に供せられる
。またセンサ学習制御のために用意されたテーブル値の
読出しによって、例えばエアフロメータで制御される点
火時期のための制御値も、そのままか、あるいは補間計
ｎ法で与えられる。 なお上記実施例では、センサ学習の際の学習値の取込み
条件を、アクチュエータ学習制御におけるマトリックス
への取込み条件としたが、独自の取込み条件を設定し、
テーブル書込みを行なうようにしてもよいことは勿論で
ある。 【発明の効果】 本発明は、以上詳述したように、学習値によってアクチ
ュエータの制御特性の補正を行なうと同時に、アクチュ
エータのＩＩＪ ０１１１）に関する情報を与えるエア
フロメータなどのセンサのｉｌＪ御特性の変化を学習に
よって補正するから、空燃比ＩＩＩＩｌの適正化と同時
に、同じセンサを使用している他の制御についても、セ
ンサ劣化による点火時１ｙｌｉ＋ｌＪ ＩＩＩの不調に
よるノッキング現象などの、制御ミスを発生せず、適正
状態を確保できるという効果が得られる。
各格子内において、ｏ２センサ１Ｇが、リッチ・リーン
の値を３回、切換え出力したとすれば、これを定常運転
状態と判定するのである。 このような判定がなされた時、学習値の、取込みがなさ
れるのであるが、ＲＡＭ３１への占込みは負荷のパラメ
ータに対応する、すなわちＬＬＬｌ。 ＬＩ Ｌｌ 、Ｌｘ ＬｘおよびＬｓ Ｌ−の分割領域
に対応するテーブル、すなわら４１１！ｉｌのアドレス
ａｌ。 ”１ ＊ ａ３ ＊ ａ４に対して行なわれる。ここで
は回転数が、どの領域（Ｎｏ Ｎｓ 、 ＮＩ Ｎ２
、 Ｎ２Ｎｘ 、 Ｎ３ Ｎ４ ＞のものでも、負荷の
分割領域対応で最終学習値がメモリされる。そして、こ
の学習値（ａｘ 、ａｔ 、ａｓおよびａ４にメモリさ
れた内容）が、各負荷の運転状態に応じて直ちに読出さ
れて、制御変数として、Ｍ Ｐ Ｕ ２７で演算式に組
込まれる。 実際の負荷の値は、１０ Ｌｌの間で自由に変動するの
で、制御変数ｙも、これに対応して微妙に設定されるこ
とが望まれるが、Ｉｌ域の分割数を増すほど、メモリ容
量を増さなければならないことから、これは、直線補間
法を用いて、ＭＰｔＪ２７の演算で求めることにする。 今、各領域ＬＯＬｌ 、ＬＩ Ｌｌ 、Ｌｌ Ｌｌおよ
びＬ工しの学習値を、ｙｌ、Ｖｔ＋ ｙｓおよびｙ４と
する時、上記ｙｔ、 ｙｚ 、Ｙｓおよびｙシの対応負
荷値χ１．χ２．χ３およびχ４を各領域の中間点であ
ると仮定すれば、負荷χにおける制御変数ｙの値を上記
各領域の学習値ｙ１ 、 ｙｌ 。 ｙｓおよびＹｔから、次式で輝定することができる。今
、χの値がχ３およびχ４の間にあるとして、テーブル
算出値ｙは、 ｙ＝（（χ−χｚ）／（χ４−χ、））Ｘ （ｙｓ
’Ｉｓ ） ＋’／１これをグラフで示せば、
第４図のような構成になる。ここで破線は、テーブルの
領域分割境界線を示す。 二こでは回転数についてのパラメータは、情報を取込む
ための条件付けとして、前述のように４分割で利用され
るが、実際の空燃比制御には参与しない。しかし、これ
によって空燃比制御の確麿が、それほど低下されるとは
考えられないのである。すなわち、回転数Ｎ ｏ Ｎ
ｓ間における４分割領域および負荷ＬＯ１１間における
４分割領域のマトリックスを想定する時゛、定常運転状
態において例えば低負荷・低回転（アイドリング状態）
での学習確率、高負荷・高回転（高速走行状りでの学習
確率は非常に高いが、低負荷・高回転の領域である（Ｌ
ＯＬｌ ・Ｎ３ Ｎ４ ）での学習確率は零に近いはず
であり、高負荷・低回転の領域である（１３Ｌ４ ・
Ｎｏ Ｎｌ ＞での学習確率も同様である。従って、学
習確率５０％以上をプロットした場合、あるいは学習確
率１０％以上をプロットした場合、例えば第５図（へ）
あるいは０のような形態になると予測される。同一負荷
についてテーブルに記憶される学と値は、各分割領域Ｌ
ＯＬｌ 、 ＬｘＬｚ、Ｌ」ユ」」およびＬｓ Ｌ−に
ついて各１個であるが、順次、書換えがなされるという
条件、および定常運転では近接回転領域での制御ｊＪｆ
ｉｌｌが近似する点を考慮すれば、学習値は充分、実用
に耐える値を保つと考えられるのである。 このような空燃比制御の学習によって、例えばｏ２セン
サ１６からの０１フイ一ドバツク信号のない状態での運
転（スロットル全開領域、Ｏｚセンサ１６の不活性領域
）も、テーブル値を利用して類推的に制御できることに
なるのである。 そして上記のような学習とは別に、エアフロメータ（あ
るいは吸入管圧力センサでもよい）の出力電圧をパラメ
ータとする吸入空気量のテーブルを構成しく例えば第６
図の８×８分割）、その格子内の各領域における０１セ
ンサ１６からの情報の取込みを、前述の判定条件の時、
実現するのである。このマトリックス対応で、ＲＡＭＩ
域にはメモリ￥４域（テーブル）を確保し、ここに書込
む。 このようにして、エア７０メータ自体について、その制
御特性の変化をｏ２センサ１６からの情報で学習すると
、エアフロメータが経時劣化を起こして特性を変化して
も、上記メモリ領域から読出された値で補正がなされて
、空燃比制御を適正化するだけでなく、エア７０メータ
によって点火時期を制御しているものでは、点火時期制
御が適正に行なわれ、ノッキングなどの制御ミスが避け
られるのである。 次にＭＰＵ２７で実行される学習値、書込みのプログラ
ムの一例を、７０−チャートを用いて具体的に説明する
。 まずエンジン回転数Ｎが、制御対象領域にあるか否かの
判定がなされ、その対象（ＮＯＮ４＞内にあると判定さ
れれば、ステップ１からステップ２に入って、Ｎｏ Ｎ
１ 、ＮｌＮ２ 、Ｎ２ Ｎ３およびＮ３ Ｎ４のどの
領域かの選択がなされる。次にエンジン負荷りが制御対
象領域にあるか否かの判定がステップ３でなされ、その
対象（ＬＯＬ４ ）内にあると判定されれば１次のステ
ップ４に入ってＬＬＬｌ、 Ｌ ＩＬ ｔ 、 Ｌ ｔ
Ｌ ｓおよびＬｓ Ｌ４のどの領域かの選択がなされ
る。 このようにして、マトリックス中の、対象領域Ａ（Ｎ、
Ｌ）が決定されたならば、前回選択された対象Ａ＝ （
Ｎ、Ｌ）との比較がなされる。ここで等しければステツ
、プ５からステップ６へ、等しくなければステップ７へ
移行する。ステップ６では、ｏ２センサ１６のフィード
バック信号がスライスレベルを基準としてリッチ／リー
ン・サイクルへ移行する測定値の符号変換５＝ＳＧＮ
（α）があったか否かの判定がなされ、符号変換があれ
ばカウンタをカウントアツプし、また符号変換がなけれ
ばＥＸＩＴへ落とす。カウンタでカウントアツプしたな
らば（ステップ８）、次のステップ９でカウントがＣ０
ＵＮＴ≧３？の判定を行ない、３回以下ならばＥＸＩＴ
へ落とす。３回を越えた時、ここで始めて学習値の書換
えのルーチンに移行する。この時、ステップ１０でカウ
ンタを零値に戻す。ステップ７では、新たな対象領域Ａ
（Ｎ。 Ｌ）が、旧い対象領域Ａ−（Ｎ、Ｌ）と置き換えられ、
次回の字画動作の時、ステップ５における比較灯象とな
る。その後、ステップ１１でカウンタを零値に戻し、Ｅ
ＸＩＴへ落とす。 書込みのルーチンでは、ステップ１２において最終回（
この実施例ではカウンタが“３″値になった時）の０２
４’ンサ１６のサイクル制−の偵分釦のＷ大１ｉｆｆ
１．− Ｍ Ｏ−Ｍ Ａ Ｘおよび最小値ＬＭＯ−Ｍｒ
Ｎが相加平均され、補正要素αを口出する。次に、ステ
ップ１３で、ＲＡＭ内のアドレスａｌ 、ａ、。 ａ、、ａ、のどれに対して、補正値α′（ここでは水温
センサなどの情報（補正項Ｃ０ＥＦ）も組込まれ、α′
（α、Ｃ０ＥＦ）として演粋されている）を書き込むか
を決定するため、ＲＡＭアドレス位冒の停出がなされる
。上記アドレスａｌ。 ａｔ ｌ ａ３１ ａ４は、負荷をパラメータとする１
次元テーブルであるから、先に制御対象領ｌｌｌ１ｉＬ
Ｌ旦１．旦」工ｚ、ＬｚＬｚ、１−ｔＬ、のどれが選択
されているかで、自ずから選択決定される。 同様にステップ１４では、エア７０メータの制御特性に
関するマトリックス対応のメモリ領域のア、ドレス指定
がなされる。そしてステップ１５では、インジェクタ４
などの７クチユエータ季習制御テーブルおよびエアフロ
メータなどのセンサ学習制御のテーブルに、それぞれ学
習値α′が書込まれるのである。 このようにして、アドレスａ１ ＋ ａｔ ＊ ａ、＋
ａ４に書込まれた学習値は、実際の運転においては負荷
の変動に対応して呼び出され、前述のように、補間計算
を経て細分化され、インジエクタ４の制御に供せられる
。またセンサ学習制御のために用意されたテーブル値の
読出しによって、例えばエアフロメータで制御される点
火時期のための制御値も、そのままか、あるいは補間計
ｎ法で与えられる。 なお上記実施例では、センサ学習の際の学習値の取込み
条件を、アクチュエータ学習制御におけるマトリックス
への取込み条件としたが、独自の取込み条件を設定し、
テーブル書込みを行なうようにしてもよいことは勿論で
ある。 【発明の効果】 本発明は、以上詳述したように、学習値によってアクチ
ュエータの制御特性の補正を行なうと同時に、アクチュ
エータのＩＩＪ ０１１１）に関する情報を与えるエア
フロメータなどのセンサのｉｌＪ御特性の変化を学習に
よって補正するから、空燃比ＩＩＩＩｌの適正化と同時
に、同じセンサを使用している他の制御についても、セ
ンサ劣化による点火時１ｙｌｉ＋ｌＪ ＩＩＩの不調に
よるノッキング現象などの、制御ミスを発生せず、適正
状態を確保できるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示ずエンジン制御系の概略
図、第２図はマイクロコンピュータの概略構成図、第３
図はマトリックスと実際に使用するＲＡＭ領域とを並列
して示した図、第４図は補間計ｎ法を視覚的に示したグ
ラフ、第５図はマトリックスへの情報入力確率を説明す
るための説明図、第６図は本発明の１ｔｌＪ Ｉｌｌ方
式にお参ノる一例を示すフローチャートである。 １・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・ス
ロットルボディ、４・・・インジェクタ、５・・・スロ
ットルバルブ、６・・・排気ガス反応器、７・・・ＥＧ
Ｒバルブ、８・・・バルブ、９・・・燃料タンク、１０
・・・燃料ポンプ、１１・・・プレッシャレギュレータ
、１２・・・燃料ダンパ、１３・・・フィルタ、１４・
・・アイドルコントロールソレノイドパルプ、１５・・
・マイクロコンピュータ、１６・・・Ｏｉセンサ、１７
・・・エア７０メータ、１８・・・スロットルセンサ、
１９・・・水温センサ、２０・・・ディストリビュータ
、２１・・・クランク角センサ、２２・・・ミッション
、２３・・・スタータ、２４・・・バッテリ、２５・・
・インジェクタリレー、２６・・・燃料ポンプリレー、
２７・・・ＭＰＵ、２８・・・バス、２９・・・ＲＯＭ
、 ３０．３１・・・ＲＡＭ、３２・・・Ａ／Ｄ変挽器
、３３・・・Ｉ１０ポート。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 浮 量 弁理士 村 井 進 第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月２８日 持−′「庁長官 宇 賀 道 立β殿昭和５９年
特 許 願第１５８０３３号２、発明の名称 自動車用エンジンの空燃比制御方式 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 ４、代理人 ５、補正の対象 （１） 明細書全文 （２）図面の第１図、第゛３図、第６図、第７図１第７
図■） ６、補正の内容 （１） 明細書全文を別紙のとおり補正する。 （２） 図面の第１図、第３図、第６図を別紙のとお
り補正する。 （３） 図面の第７図（へ）、第７図（ロ）を別紙の
とおり追加する。 （？ｔｌｌ正） 明 細 書１、発明の名称
自動車用エンジンの空燃比制御方式 ２、特：！ｆ請求の範囲 ゛ 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
を判定した時、０１センサからの情報を学習値として、
エンジン制御Ｉｌ諸元によって構成されるテーブルに取
込み、上記学習値をエンジン運転制御の制御変数として
使用するものにおいて、上記学習値を第１のテーブルに
書込んで置き、これを読出すことにより所要のアクチュ
エータの制御特性を補正すると共に、上記アクチュエー
タのｆ、１ 亜ｍのための情報を与えるセンナの特性を
補正するための学習用の第２のテーブルを設け、該第２
のテーブルに学習値を書込み、上記センサの特性を第２
の２−プルに書込んだ学習値で補正するようにしたこと
を特徴とする自動車用エンジンの空燃比制御方式。 ３、発明の詳細な説明
図、第２図はマイクロコンピュータの概略構成図、第３
図はマトリックスと実際に使用するＲＡＭ領域とを並列
して示した図、第４図は補間計ｎ法を視覚的に示したグ
ラフ、第５図はマトリックスへの情報入力確率を説明す
るための説明図、第６図は本発明の１ｔｌＪ Ｉｌｌ方
式にお参ノる一例を示すフローチャートである。 １・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・ス
ロットルボディ、４・・・インジェクタ、５・・・スロ
ットルバルブ、６・・・排気ガス反応器、７・・・ＥＧ
Ｒバルブ、８・・・バルブ、９・・・燃料タンク、１０
・・・燃料ポンプ、１１・・・プレッシャレギュレータ
、１２・・・燃料ダンパ、１３・・・フィルタ、１４・
・・アイドルコントロールソレノイドパルプ、１５・・
・マイクロコンピュータ、１６・・・Ｏｉセンサ、１７
・・・エア７０メータ、１８・・・スロットルセンサ、
１９・・・水温センサ、２０・・・ディストリビュータ
、２１・・・クランク角センサ、２２・・・ミッション
、２３・・・スタータ、２４・・・バッテリ、２５・・
・インジェクタリレー、２６・・・燃料ポンプリレー、
２７・・・ＭＰＵ、２８・・・バス、２９・・・ＲＯＭ
、 ３０．３１・・・ＲＡＭ、３２・・・Ａ／Ｄ変挽器
、３３・・・Ｉ１０ポート。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 浮 量 弁理士 村 井 進 第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月２８日 持−′「庁長官 宇 賀 道 立β殿昭和５９年
特 許 願第１５８０３３号２、発明の名称 自動車用エンジンの空燃比制御方式 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 ４、代理人 ５、補正の対象 （１） 明細書全文 （２）図面の第１図、第゛３図、第６図、第７図１第７
図■） ６、補正の内容 （１） 明細書全文を別紙のとおり補正する。 （２） 図面の第１図、第３図、第６図を別紙のとお
り補正する。 （３） 図面の第７図（へ）、第７図（ロ）を別紙の
とおり追加する。 （？ｔｌｌ正） 明 細 書１、発明の名称
自動車用エンジンの空燃比制御方式 ２、特：！ｆ請求の範囲 ゛ 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
を判定した時、０１センサからの情報を学習値として、
エンジン制御Ｉｌ諸元によって構成されるテーブルに取
込み、上記学習値をエンジン運転制御の制御変数として
使用するものにおいて、上記学習値を第１のテーブルに
書込んで置き、これを読出すことにより所要のアクチュ
エータの制御特性を補正すると共に、上記アクチュエー
タのｆ、１ 亜ｍのための情報を与えるセンナの特性を
補正するための学習用の第２のテーブルを設け、該第２
のテーブルに学習値を書込み、上記センサの特性を第２
の２−プルに書込んだ学習値で補正するようにしたこと
を特徴とする自動車用エンジンの空燃比制御方式。 ３、発明の詳細な説明
【産業上の利用分野１
本発明は、燃料噴射量などのＩＩＩ御を、エアフロメー
タなどのセンサからの情報により、マイクロコンピュー
タで行なう場合に適用される自動車用エンジンの空燃比
制御方式に関するものである。 【従来の技術】 自動車用エンジンの電子制御方式としては、電子式燃料
噴射システムの燃料供給υ１ｎのために、テーブル中の
データを書換える学習制御が知られている〈例えば、特
開昭５７−１２２１３５号公報）。ここでは、エンジン
に噴射される燃料の量を、吸入空気量、エンジン回転数
、エンジン負荷のようなエンジン運転、変数に関連して
決めている。 燃料の量は、燃料噴射弁の量弁時間（噴射パルス巾）に
より決められる。基本燃料噴射中Ｔｏは次式により１り
られる。 Ｔｐ ＝ＫｘＱ／Ｎ ・−−（１）
ここでＱは吸入空気！、Ｎはエンジン回転数、には定数
である。望ましい噴射パルス巾Ｔｉは、基本噴射中Ｔｐ
をエンジン運転変数で修正することにより得られる。次
式は、望ましい噴射パルス巾を計管する一例である。 Ｔｉ ＝Ｔｒ）Ｘ （ＣＯＦＥ）ｘαＸ１（ａ −−−
（２）ここでＣ０ＦＥ：クーラント温度、スロット１し
開度、エンジン負荷のような補正 係数の和により１ワられる補正係 数 α：λ補正係数（排気通路中のｏ１ センサのフィードバック１８号の 積分値） １〈ａ：学習による補正係数（以降、学習制御係数と呼
ぶ） である。 クーラント温度係数やエンジン餉荷のような係数は、検
出情報に関連してテーブルをルックアップすることによ
り得られる。 学習制御係数Ｋａ値は、エンジン負荷とエンジン回転数
に関連して学習値テーブルから１りられる。 さらに望ましい噴射パルス幅（（２）式のＴｉ）の計算
を説明すれば、はじめてのエンジン起動時には、学習値
の全ては学習値テーブル中にイニシャル値として１”に
セットされる。これは、燃料供給システムは、係数Ｋａ
なしでもほとんど正しい量を供給するように設計されて
いることを示している。 しかしながら、全ての自動車は、使用上のバラツキがあ
り、それを含めて同一結果をもたらす望ましい機能を持
つようには生産されない。従って、テーブル中の学習値
は、全ての自動車が実際に使われｌこ時に学習により書
換えられる必要がある。 もし、初期値“１パと書換えられた値との差が大きけれ
ば、燃料噴射システムはハンチングを生じる。このよう
なハンチングを避けるために、書換えは少しずつインク
リメントまたはデクリメントされる。 また、一般的なエンジン起動時には、０２センサボデイ
の温度は低いので、Ｏｌセンサの出力電圧も低い。この
ような状態では、システムはαの値として″１″をセッ
トする。そこでコンピュータは、望ましい噴射パルス幅
Ｔｉを（２）式により吸入空気１０．１２９２回転数Ｎ
、Ｃ０ＦＥ、α。 Ｋａ’から計算する。エンジンが暖機されており、０２
センナが活性化している時には、所定時刻における０１
センサ出力電圧の積分値はαの値として供給される。よ
り詳細には、コンピュータは、積分器としての機能を持
ち、０２センサの出力電圧を積分する。第７図０は積分
出力を示す。システムは予め定められた間隔（例えば４
０ｍ５）で積分値を出力する。例えば、第７図Φ）にお
いて、時刻Ｔ１・・・Ｔｎにおいて積分値Ｔ１・・・Ｉ
ｎを提供する。従って燃料の■は、ｏ２センサがらの積
分されたフィードバック信号αにしたがって制御される
。
タなどのセンサからの情報により、マイクロコンピュー
タで行なう場合に適用される自動車用エンジンの空燃比
制御方式に関するものである。 【従来の技術】 自動車用エンジンの電子制御方式としては、電子式燃料
噴射システムの燃料供給υ１ｎのために、テーブル中の
データを書換える学習制御が知られている〈例えば、特
開昭５７−１２２１３５号公報）。ここでは、エンジン
に噴射される燃料の量を、吸入空気量、エンジン回転数
、エンジン負荷のようなエンジン運転、変数に関連して
決めている。 燃料の量は、燃料噴射弁の量弁時間（噴射パルス巾）に
より決められる。基本燃料噴射中Ｔｏは次式により１り
られる。 Ｔｐ ＝ＫｘＱ／Ｎ ・−−（１）
ここでＱは吸入空気！、Ｎはエンジン回転数、には定数
である。望ましい噴射パルス巾Ｔｉは、基本噴射中Ｔｐ
をエンジン運転変数で修正することにより得られる。次
式は、望ましい噴射パルス巾を計管する一例である。 Ｔｉ ＝Ｔｒ）Ｘ （ＣＯＦＥ）ｘαＸ１（ａ −−−
（２）ここでＣ０ＦＥ：クーラント温度、スロット１し
開度、エンジン負荷のような補正 係数の和により１ワられる補正係 数 α：λ補正係数（排気通路中のｏ１ センサのフィードバック１８号の 積分値） １〈ａ：学習による補正係数（以降、学習制御係数と呼
ぶ） である。 クーラント温度係数やエンジン餉荷のような係数は、検
出情報に関連してテーブルをルックアップすることによ
り得られる。 学習制御係数Ｋａ値は、エンジン負荷とエンジン回転数
に関連して学習値テーブルから１りられる。 さらに望ましい噴射パルス幅（（２）式のＴｉ）の計算
を説明すれば、はじめてのエンジン起動時には、学習値
の全ては学習値テーブル中にイニシャル値として１”に
セットされる。これは、燃料供給システムは、係数Ｋａ
なしでもほとんど正しい量を供給するように設計されて
いることを示している。 しかしながら、全ての自動車は、使用上のバラツキがあ
り、それを含めて同一結果をもたらす望ましい機能を持
つようには生産されない。従って、テーブル中の学習値
は、全ての自動車が実際に使われｌこ時に学習により書
換えられる必要がある。 もし、初期値“１パと書換えられた値との差が大きけれ
ば、燃料噴射システムはハンチングを生じる。このよう
なハンチングを避けるために、書換えは少しずつインク
リメントまたはデクリメントされる。 また、一般的なエンジン起動時には、０２センサボデイ
の温度は低いので、Ｏｌセンサの出力電圧も低い。この
ような状態では、システムはαの値として″１″をセッ
トする。そこでコンピュータは、望ましい噴射パルス幅
Ｔｉを（２）式により吸入空気１０．１２９２回転数Ｎ
、Ｃ０ＦＥ、α。 Ｋａ’から計算する。エンジンが暖機されており、０２
センナが活性化している時には、所定時刻における０１
センサ出力電圧の積分値はαの値として供給される。よ
り詳細には、コンピュータは、積分器としての機能を持
ち、０２センサの出力電圧を積分する。第７図０は積分
出力を示す。システムは予め定められた間隔（例えば４
０ｍ５）で積分値を出力する。例えば、第７図Φ）にお
いて、時刻Ｔ１・・・Ｔｎにおいて積分値Ｔ１・・・Ｉ
ｎを提供する。従って燃料の■は、ｏ２センサがらの積
分されたフィードバック信号αにしたがって制御される
。
ここで問題になるのは、点火時期をあらかじめ設定した
Ｑ 、／ ＮとＮにより構成されるマツプから求めて点
火時期制御を同時に行なっている方式の場合、経時変化
などでエアフロメータなどのレンサの特性が変化した時
Ｑ／Ｎの値が変化し、点火時期が正常に制御されず、有
毒ガスの増加、出力トルクの低下、ノッキングの発生な
どを生じることである。 すなわち前記（２）式による制御に関連する装置として
は、エア７０メータなどの入力センサや燃料噴射弁など
のアクチュエータがあるが、このいずれの特性変化が生
じても、その結果はαの値が変化し、これを補正すべく
Ｋａの値も変化して燃料噴射の制御は正常に行なわれる
。しかし点火時期については、エアフロメータなどのセ
ンサの特性変化のみを判別できないため、ノッキング発
生などの問題を起こず原因となっていたことである。 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
学習値により・てアクチュエータの制御特性の補正を行
なうと同時に、アクチュエータの制御潰に関する情報を
与えるエア７０メータなどのセンサの制御特性の変化を
学習によって補正し、センサが他の制御、例えば点火時
期制御に利用される場合でも、これを適正状態に保つこ
とができるようにした、自動車用エンジンの空燃比制御
方式を提供しようとするものである。 【問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時、０
□センサからの情報を学習値として、エンジン１ｉｌｌ
ａｌｌ諸元によって構成されるテーブルに取込み、上
記学習値をエンジン運転制御の制御ｇ変数として使用す
るらのにおいて、上記学習値を第１のテーブルに書込ん
で置き、これを読出すことにより所要の１クチユエータ
の制御特性を補正すると共に、上記アクチュエータの制
ｔ［ｌｆｉのための情報を与えるセンサの特性を補正す
るための学習用の第２のテーブルを設け、該第２のテー
ブルに学習値を書込み、上記センサの特性を第２のデー
プルに書込んだ学習値で補正するように構成したもので
ある。 【作 用ｌ 上記構成に基づき、本発明は、学習値によってアクチュ
エータの制御特性の補正が行なわれると同時に、その制
御量に関する情報を与えるセンサの制御特性の変化を学
習で補正し、センサ劣化の影響を受けずに適正な学習制
御を維持する。 【実 施 例］ 以下、本発明の電子制御方式を、空燃比制御に適用した
実施例につき、図面を参照して具体的に説明する。 第１図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号１
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ２
から導入された空気が、スロットルボディ３において、
インジェクタ４からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ５を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器（三元触
媒コンバータ）６においてガス中の有害成分の除去が行
なわれるように排気浄化対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、ＥＧＲバルブ７
を介して吸気系に還流される構成になっており、ＥＧＲ
パルプγは、吸気通路に連通ずる負圧管に設けたバルブ
８の１７ｉ１ｒＪ１動作により、負圧管を介してバルブ
７内のダイヤフラムに作用される負圧の有無により開閉
動作されるものである。 またインジェクタ４には、燃料タンク９から燃料ポンプ
１０により、フィルタ１３．プレッシセレギ二「レータ
１１を介して燃料が供給される。なお燃料ポンプ蜀から
インジェクタ４へ至る燃料供給経路には、燃料ダンパ１
２が設けられている。 またスロットルバルブ５の上流、下流においてスロット
ルボディ３に連通するバイパスには、アイドル：１ント
ロールソレノイドバルプ１４が設けられていて、アイド
ル時のエンジン回転数を制御する。 また第１図において、符号１５はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ１５に対しては、排
気系において排気ガス反応器６の前段に設置した０２セ
ンサ１Ｇからの電圧信号と、スロットルボディ３の吸気
通路に設けたエアフロメータ１７からは空気流量を測定
した電気信号と、スロットルバルブ５に設けたスロット
ルセンサ１８からはスロットル開度に応じた電圧信号と
、エンジン１からは水温センナ１つによって水濡につい
ての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ１５には、ディストリビ
ュータ２０に説けたクランク角センサ２１によって、ク
ランク角基準位置の検出信号およびクランク角１度毎の
パルス信号が与えられ、またトランスミッション２２か
らはニュートラル位置スイッチング信号が、スタータ２
３からはスタータスイツチング信号が、それぞれ与えら
れる。 なお第１図中、符号２４はバッテリ、２５はインジェク
タリレー、２６は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ１５は、第２図に示され
るようにマイクロプロセッサユニット（以下ＭＰＵと称
す）２７を、バス２８を介してＲＯＭ ２９゜ＲＡＭ３
０およびバックアップ付ＲＡＭ３１に接続させている。 また上記０２センサ１６．エフフロメータ１１．スロッ
トルセンサ１８などのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器３
２を介してデジタル変換され、バス２８を介してＭ Ｐ
Ｕ ２７にもたらされる。またその他の信号はＩ１０
ボート３３を通してＭ Ｐ Ｕ ２７に入力される。 なお、本発明における説明において、テーブル中にメモ
リされているものを学習値、補間計算を行なって読出し
て（２）式に適用するものを学習制御係数と呼んでいる
。 本発明のシステムにおいて、学習値テーブル中にストア
されている学習値は、エンジン運転の安定期間中計算さ
れたデータで占換えられる。従って、安定状態の検出が
必要である。システムにおいて安定状態は、エンジン負
荷とエンジン回転数の継続状態により決められる。 第３図の上側部分り〉は、安定状態検出のためのマ［・
リックスを示し、例えば、５本の線と５段の線で区画さ
れた１６区画から成っている。エンジン負荷の大きさは
、Ｘ軸のＬＯからＬ４の５つの点でセットされ、エンジ
ン回転数の大きさは、Ｙ軸のＮＯからＮ４の５つの点で
セットされる。従にエンジン回転数も４つのレンジに分
割される。 −ダテ、ｏ２センサの出力電圧は、第７図り）に示すよ
うに、混合気のリッチとリーンの状態に応じて理論空燃
比を示す基準電圧を通ってザイクル的に変化する。シス
テムにおいて、ｏｉセン−サの出力電圧がマトリック中
の１６区画の１つの中でリッチとリーンのサイクルを３
回繰返した時、エンジンは安定状態にあると判断される
。 このようなエンジン安定状態の判定がなされた時、学習
値テーブルへ学習値の取込みがなされる。 まず学習値テーブルについて説明すれば、従来方式の学
習値テーブルは回転数と負荷により構成され、回転数と
負荷を例えばそれぞれ４分割して４Ｘ４＝１６の分割領
域（アドレス）を設【ブ、この中の該当するアドレスに
学習値を取込み、前回の学習値を書換えている。しかし
ながら、このようにして各分割領域について、全て学習
が少なくとも１回行なわれる時間は相当なものになる。 、ｔなわら回転数における４分割領域、および負荷にお
ける４分割領域のマトリックスを学習値で満たす場合定
常運転状態において、例えば、低負荷・低回転（アイド
リンク状態）での学習確率、高負荷・高回転（高速走行
状態）での学習確率は非常に高いが、低負荷・高回転の
領域での学習確率は零に近いはずであり、高負荷・低回
転のｇＡ域での学習確率も同様である。従って、学習確
率７０％以上をプロットした場合、例えば第５図（へ）
あるいは由）のような形態になるであろう。また、その
都度。 運転条件、状態により学習の遅れる領域が残るであろう
。これらが残る間は、上記マトリックスの学習値にはバ
ラツキがあり、制御に採用することができない。 従って、本方式では、学習値テーブルとして第３図下側
に示すようにＲＡＭ３１に負荷に対応する。 即らＬＯＬＬ 、ＬＩＬｚ 、Ｌｔ Ｌ３ 、 Ｌ、Ｌ
ｔの各分割領域に対して学習制御係数Ｋａのための第１
の学習値テーブルおよびエア７０メータの制御値を補正
するための第２の学習値テーブルを設け、このそれぞれ
のテーブルに対するアドレスａｌ＋ａ１ 、ａｓ ＋
ａ４およびｂｌ、ｂｚ 、ｂｌ 、ｂｔの中の該当する
アドレスに学習値を取込み、前回の学習値を書換えてい
る。ここでは、回転数が、どの領域（Ｎｏ Ｎｌ 、Ｎ
Ｉ Ｎｔ 、Ｎｚ Ｎ１．ＮＩＮ、）のものでも、負荷
の分割領域対応で学習値がａ １＋ ａｔ ＋ ａ、＋
ａ４にメモリされ、また、エア７０メータの制御値を
補正するための学習値が、エア７０メータの出力電圧の
分割領域に対応するｂｌ、ｂｚ、ｂ３．Ｉ）４にメモリ
される。そしてこの学習値（ａｔ ＋ ａｍ ＋ ａｍ
＋ ａｔおよびｂｌｌ ｂｔ ＋ ｂｓ ｌ ｂ４に
メモリされた内容）が、運転状態に応じて直ちに読出さ
れて、制御変数として、ＭＰＵ２７で演綽式に組込まれ
る。 ここで回転数については、実際の空燃比制御には参与し
ない。しかし、これによって空燃比制御の確度が、それ
ほど低下されるとは考えられないのである。すなわち前
述したように、従来方式の学習値テーブルの学習確率は
非常に低いものであり、本方式の場合、同一負荷につい
てテーブルにあるが、順次、書換えがなされるという条
件、および定常運転では近接回転領域での制御値が近似
する点を考慮すれば、学習値は充分、実用に耐える値を
保つと考えられるのである。エアフロメータ出力電圧の
分割領域に対応するテーブルにも同様のことが云える。 前述のようにテーブル中の各値（よ、自動車の最初の運
転以前は”′１パである。 学習値書換えについて説明すれば、エンジン運転の安定
状態が検出された時、第１の学習値テーブルおよび第２
の学習値テーブルはＯｘセンナからのフィードバック信
号に関係した値で書換えられる。最初の書換えは、例え
ば第７図山）のＩ ｗａｘとｌ ｍｉｎの値のように積
分の１サイクル中の最大値と最小値の算術平均へで行な
われる。それ以降はαが“１″でない時に学習値テーブ
ルは、コンピュータで得ることができる最小値ΔＡ（ｉ
）小分解能）でインクリメントあるいはデクリメントさ
れる。口い換えれば、最初の学習で書換えられた学習値
の値ＡであるＢＣＤコードから１ビツトが足されるか引
かれる。 その上、この電子制御方式では、次の説明のようにＲＡ
Ｍ３１からの情報の読出しの時、未学習領域を補う演算
がなされる。すなわち学習値をテーブルに取込む場合、
上記テーブルの各分割領域について、学習開始後、情報
の取込みがあったか否かの判定のためのフラグ領域を設
けておき、情報の取込みがあった時にはフラグを立て、
制御のために各領域対応で情報の読出しを行なう際、フ
ラグが立っていれば、その情報を学習制御係数として、
またフラグが立っていなければ、隣接領域でフラグの立
っているものから情報を得て、演算により学習制御係数
を推定算出して使用するのである。例えば８ビツトのＲ
ＡＭに学習テーブルを構築する場合、テーブルデータを
ビット単位で構成しくこの場合、学習値の分解能は１２
８となる）、最上位の１ビツトまたは最下位の１ビツト
を、学習を行なったか否かのフラグとして使用し、制御
開始の時この１ビツトをクリアし、最初のテーブル値の
書換えの時、１とする。次に、テーブルを読出す時その
ピットを調べ、フラグが立っていればその値を、立って
いなければ左右の隣接するテーブル領域より続出した値
で、補間計算法で計算することにより学習制御係数を求
めて、使用するのである。なお、隣接のテーブル領域が
無い場合あるいは未学習状態の場合には、その領域のイ
ニシャル値で計惇してもよい。 また、一般的なテーブルからの読出しにＪ３いて、学習
値はテーブル中の分割された各領域ごとにメモリされて
いるが、実際の負荷の鴫はＬＯＬ４の間で自由に変動し
、この変動に対して微妙に対応することが望まれるが、
そのために領域の分割数を増すと、メモリ容量を増大さ
せなければならないので、ここでは直線補間法を用いて
Ｍ Ｐ ｔＪ ２７の；宙りて名分割領域間の学習卸１
罪係数を求めること（：？ｌろ。この直線補間法は、前
述の隣接のテーブル領域のデータを採用する補間計算法
にも採用できる。 今、各領域Ｌａ Ｌｌ、Ｌｔ ｌ−ｚ 、Ｌｌ Ｌｌお
よびＬｚｌ−ｉの学習値を、・Ｖｌ、”／Ｚ、Ｖｌおよ
びｙｌとする時、上記’／Ｌ ＋ Ｙｚ ＊ ’Ｉｓお
よびｙ４の対応負荷値χ１．χ２．χ３およびχ４を各
領域の中間点ぐあると仮定すれば、負荷χにＪ５ける学
習制御係数ｙの１直を上記各領域の学習値Ｖｘ。 Ｖｔ、ｙ３ｔｊよびｙＩから、次式で算定することがで
きる。今、χの値がχ、およびχ４の間にあるとして、
テーブル算出値ｙは、 ｙ＝（（χ−χ、）／（χ４−χ３））Ｘ ＜Ｖ＜
Ｖｓ ） ＋Ｖｓ これをグラフで示せば、第４図のような構成になる。こ
こで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 ここで、もし、学習値が未だ二Ｌｋ３に未記入の状態で
ある（フラグが立っていない）とするならば、ｙ３に代
って隣りのＬＬ Ｌｌの学習値ｙ２と、負荷値χ３に代
って、隣りの負荷値χ２とを、代りに用いて補間計算で
きる。 このような空燃比制御の学習によって、例えばｏ２セン
サ１Ｇからの０１フイ一ドバツク信号の不安定な状態で
の運転（スロットル全開領域、Ｏｚセンサ１６の不活性
領域）も、テーブル値を利用して類推的に制御できるこ
とになるのである。 そして、上記のような学習において、エア７０メータ（
あるいは吸入管圧力センサでもよい）の出力電圧の分割
領域に対応する吸入空気最補正テ−プルは、その格子内
の各領域における０１センサ１６からの情報の取込みを
、前述の判定条件に基づき実現し、このマトリックス対
応で、ＲＡＭ領域に（ま吸入空気量補正テーブルとして
メモリ領域〈テーブル）を確保し、ここに書込む。この
ようにして、エアフロメータ自体について、その制御特
性の変化をＯｚセンサ１６からの情報で学門すると、エ
ア７０メータが経時劣化を起こして特性を変化しても、
上記メモリ領域から続出された値で補正がなされて、空
燃比制御を適正化するだＩってなく、エア７０メータに
よって点火時期を１ＩＩｌｌシているものでは、点火時
期制御が適正に行なわれ、ノッキングなどの制御ミスが
避番プられるのである。 次にＭ Ｐ Ｕ ２７で実行される学習値、書込みのプ
ログラムの一例を、第６図のフローヂャートを用いて具
体的に説明する。学習プログラムは予め定められた間隔
（例えば４０ｍ５ ）で開始される。エンジン回転数が
ステップ１で検出される。もし、エンジン回転数が制御
対象範囲ＮｏとＮ４との間のレンジにあれば、プログラ
ムはステップ２に進む。 もし、エンジン回転数がレンジ外であれば、プログラム
はステップ１からＥＸＩＴヘジャンプし、ルーチンから
出る。 ステップ２では第３図のマトリックスの、検出されたエ
ンジン回転数が含まれる行の位置が検出され、その位置
はＲＡＭ３０にストアされる。その後、プログラムはス
テップ３に進み、エンジン負荷が検出される。もし、エ
ンジン負荷が１１ ａｌｌ対象範囲ＬＯからし４のレン
ジ中にあれば、プログラムはステップ４に進む。もし、
エンジン負荷がレンジ外にあれば、プログラムはルーチ
ンから出る。 その後、検出されたエンジン負荷に関連する列の位置が
マトリックス中で検出され、その位置はＲＡＭ３０にス
トアされる。そして、エンジン回転数゛とエンジン負荷
によるエンジン運転条件に関する区画の位置が、例えば
第３図の区画Ｄ１のようにマトリックス中で決定される
。プログラムはステップ５に進み、決定した区画の位置
は、前回の学習で決定された区画と比較される。しかし
ながら、最初の学習では比較はできないので、プログラ
ムはステップ７．１１を通ってルーチンを出る。最初の
学習のステップ７では、区画の位置はＲＡＭ３０にスト
アされる。 最初の学習の後の学習では、検出された位置は、ステッ
プ５で前回ストアされた区画位置と比較される。もし、
マトリックス中の区画位置が前回のものと同じあれば、
プログラムはステップ６に進み、Ｏｚセンサの出力電圧
が検出される。もし、出力電圧がリッチとリーンに交互
に変化して符号変換があれば、プログラムはステップ８
に進み、またもし、変化していなければ、プログラムは
ルーチンを出る。ステップ８では、出力電圧のレンジと
リーンのサイクル数がカウンタでカウントされる。ステ
ップ９では、もしカウンタが例えば３回を数えたら、プ
ログラムはステップ１０に進む。 カウントが３回に達していなければプログラムはルーチ
ンを出る。ステップ１０ではカウンタはクリアされ、プ
ログラムはステップ１２に進む。 一方、区画の位置がステップ５において前回の学習と同
じでなければ、プログラムはステップ７に進み、区画の
位置の古いデータは新しいデータに書換えられる。ステ
ップ１１では、ステップ５で行なった前回のカウントを
クリアする。 ステップ１２では、出力波形の例えば３サイクルについ
て０２センサの出力電圧の積分値の最大値と最小値の算
術平均Ａが計桿され、ＲＡＭ３０のワークエリアに１ｉ
ＩＡがストアされる。 その後、プログラムはステップ１３に進み、第１の学習
値テーブルについて例えば区画Ｄ１に応じたアドレスａ
ｚのように、区画の位置に応じたアドレスが検出される
。ステップ１４では、検出されたアドレスにフラグが立
っているかどうかを検出する。第１回めの学習では、ア
ドレスにはフラグが立っていないので、プログラムはス
テップ１５へ進む。ステップ１５では、第３図の第１の
学習値テーブルのアドレス中の学習値は、ステップ１２
で得られた新しい綿術平均ｍＡの半分で書換えられると
同時に、そのアドレスにフラグが立てられる。 最初のデータ書換えの後の学習では、もし、上記プロセ
スで検出されたアドレスが前回ｉ！換えられたアドレス
と同じなら（アドレスにはフラグがある）、７ｏグラム
はステップ１４からステップ１６に進み、７０における
αの１直（Ｏｔセンサ出力の積分器）が１と比較される
。もし、αの（直が１より大き１すれぼ、プログラム（
よステップ１７に進み、ｒ３Ｉ］ｉ！Ｉ！づるアドレス
中の学習値に最小単位ΔＡ（１ビツト）が足される。も
し、αの値が１より大きくな（）れば、プログラムはス
テップ１８に進み、αの値が１より小さいかどうかが判
定される。もしαの−が１より小さくノれば、最小単位
ΔΔが゛γ゛晋１ａから引かれる。もしαの埴が１より
小さくなければαの値は１であることを意味し、プログ
ラムは書換え、１１・−ヂンから出る。 プログラムはステップ１５．ステップ１７およびステッ
プ１９からステップ２０へ進み、第２の学習値テーブル
についてこの操作がステップ１３と同様になされる。か
くして上述と同じプログラムが、ステップ２１．ステッ
プ２４．ステップ２５．ステップ２６゜ステップ２７お
よびステップ２８において第２の学習値テーブルで補正
するために実施される。 そして所望の噴射パルス幅下ｉが計算される時、学習制
御係数Ｋａおよびエアフロメータの特性を補正するため
の学習制御係数Ｑａは、エンジン負荷りの値に対応する
第１の学習（直テーブルおよび出力電圧の値に対応する
第２の学習値テーブルから読出される。この係数）（ａ
、Ｑａの１ｆＪがテーブル間の中間の時、第４図で既
に説明したように、学習値テーブルの補間：１ｒ５がな
されるのである。 Ｑａは前記（１）式のＱの補正係数である。 【発明の効果１ 本発明は、以上詳述したように、学習値によってアクチ
ュエータの制御特性の補正を行なうと同時に、アクチュ
エータの制ｔＩ１ｍに［！！する情報を与えるエアフロ
メータなどのセンサの制御特性の変化を学習によって補
正するから、空燃比制御の適正化と同時に、同じセンサ
を使用している他の制御についても１．センサ劣化によ
る点大時期制御の不調によるノッキング現象などの、１
１ ｉｌｌミスを発生せず、適正状態を確保できるとい
う効果が得られる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の制御方式を採用するエンジンルリ御系
の概略図、第２図はマイクロコンピュータの概略構成図
、第３図は領域判定のマトリックスと学詔値テーブルと
を並列して示した図、第４図は補間計算法を視覚的に示
した図、第５図はマトリックスへの情報入力確率を説明
するための説明図、第６図は本発明の制御方式における
一例を示すフローチャート図、第７図（２）はｏ１セン
サの出力電圧、第７図（Ｉ））は積分器の出力電圧をそ
れぞれ示す図である。 １・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・ス
ロットル小ディ、４・・・インジェクタ、５・・・スロ
ットルバルブ、６・・・排気ガス反応器、７・・・ＥＧ
Ｒパルプ、８・・・バルブ、９・・・燃料タンク、１０
・・・燃料ポンプ、１１・・・プレッシャレギル−ク、
１２・・・燃料グンバ、１３・・・フィルタ、１４・・
・アイドルコントロールソレノイドバルブ、１５・・・
マイクロコンピュータ、１Ｇ・・・Ｏ１Ｆン＋ｔ′、１
７・・・１７７０メータ、１８・・・スロットルバルブ
、１９・・・水温センサ、２０・・・ディストリビュー
タ、２１・・・クランク角センサ、２２・・・トランス
ミッション、２３・・・スタータ、２４・・・バッテリ
、２５・・・インジェクタリレー、２６・・・燃料ポン
プリレー、２７・・−ＭＰ ｔＪ 、 ２８−・・バス
、２９−ＲＯＭ 、 ３０．３１・ＲＡ Ｍ 。 ３２−Ａ ／ Ｄ変換器、３３・Ｉ／（ＭＣ−ト。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 浮 量 弁理士 村 井 進 第３図 ａｉ ａ２ ａ３ ａ４ ｂ１ ｂ２ ｂ３ ｂ４ 餓７図 （αつ
Ｑ 、／ ＮとＮにより構成されるマツプから求めて点
火時期制御を同時に行なっている方式の場合、経時変化
などでエアフロメータなどのレンサの特性が変化した時
Ｑ／Ｎの値が変化し、点火時期が正常に制御されず、有
毒ガスの増加、出力トルクの低下、ノッキングの発生な
どを生じることである。 すなわち前記（２）式による制御に関連する装置として
は、エア７０メータなどの入力センサや燃料噴射弁など
のアクチュエータがあるが、このいずれの特性変化が生
じても、その結果はαの値が変化し、これを補正すべく
Ｋａの値も変化して燃料噴射の制御は正常に行なわれる
。しかし点火時期については、エアフロメータなどのセ
ンサの特性変化のみを判別できないため、ノッキング発
生などの問題を起こず原因となっていたことである。 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
学習値により・てアクチュエータの制御特性の補正を行
なうと同時に、アクチュエータの制御潰に関する情報を
与えるエア７０メータなどのセンサの制御特性の変化を
学習によって補正し、センサが他の制御、例えば点火時
期制御に利用される場合でも、これを適正状態に保つこ
とができるようにした、自動車用エンジンの空燃比制御
方式を提供しようとするものである。 【問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定した時、０
□センサからの情報を学習値として、エンジン１ｉｌｌ
ａｌｌ諸元によって構成されるテーブルに取込み、上
記学習値をエンジン運転制御の制御ｇ変数として使用す
るらのにおいて、上記学習値を第１のテーブルに書込ん
で置き、これを読出すことにより所要の１クチユエータ
の制御特性を補正すると共に、上記アクチュエータの制
ｔ［ｌｆｉのための情報を与えるセンサの特性を補正す
るための学習用の第２のテーブルを設け、該第２のテー
ブルに学習値を書込み、上記センサの特性を第２のデー
プルに書込んだ学習値で補正するように構成したもので
ある。 【作 用ｌ 上記構成に基づき、本発明は、学習値によってアクチュ
エータの制御特性の補正が行なわれると同時に、その制
御量に関する情報を与えるセンサの制御特性の変化を学
習で補正し、センサ劣化の影響を受けずに適正な学習制
御を維持する。 【実 施 例］ 以下、本発明の電子制御方式を、空燃比制御に適用した
実施例につき、図面を参照して具体的に説明する。 第１図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号１
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ２
から導入された空気が、スロットルボディ３において、
インジェクタ４からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ５を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器（三元触
媒コンバータ）６においてガス中の有害成分の除去が行
なわれるように排気浄化対策が施されている。 上記排気系からは、排気ガスの一部が、ＥＧＲバルブ７
を介して吸気系に還流される構成になっており、ＥＧＲ
パルプγは、吸気通路に連通ずる負圧管に設けたバルブ
８の１７ｉ１ｒＪ１動作により、負圧管を介してバルブ
７内のダイヤフラムに作用される負圧の有無により開閉
動作されるものである。 またインジェクタ４には、燃料タンク９から燃料ポンプ
１０により、フィルタ１３．プレッシセレギ二「レータ
１１を介して燃料が供給される。なお燃料ポンプ蜀から
インジェクタ４へ至る燃料供給経路には、燃料ダンパ１
２が設けられている。 またスロットルバルブ５の上流、下流においてスロット
ルボディ３に連通するバイパスには、アイドル：１ント
ロールソレノイドバルプ１４が設けられていて、アイド
ル時のエンジン回転数を制御する。 また第１図において、符号１５はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ１５に対しては、排
気系において排気ガス反応器６の前段に設置した０２セ
ンサ１Ｇからの電圧信号と、スロットルボディ３の吸気
通路に設けたエアフロメータ１７からは空気流量を測定
した電気信号と、スロットルバルブ５に設けたスロット
ルセンサ１８からはスロットル開度に応じた電圧信号と
、エンジン１からは水温センナ１つによって水濡につい
ての電気信号とが与えられる。 また上記マイクロコンピュータ１５には、ディストリビ
ュータ２０に説けたクランク角センサ２１によって、ク
ランク角基準位置の検出信号およびクランク角１度毎の
パルス信号が与えられ、またトランスミッション２２か
らはニュートラル位置スイッチング信号が、スタータ２
３からはスタータスイツチング信号が、それぞれ与えら
れる。 なお第１図中、符号２４はバッテリ、２５はインジェク
タリレー、２６は燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ１５は、第２図に示され
るようにマイクロプロセッサユニット（以下ＭＰＵと称
す）２７を、バス２８を介してＲＯＭ ２９゜ＲＡＭ３
０およびバックアップ付ＲＡＭ３１に接続させている。 また上記０２センサ１６．エフフロメータ１１．スロッ
トルセンサ１８などのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器３
２を介してデジタル変換され、バス２８を介してＭ Ｐ
Ｕ ２７にもたらされる。またその他の信号はＩ１０
ボート３３を通してＭ Ｐ Ｕ ２７に入力される。 なお、本発明における説明において、テーブル中にメモ
リされているものを学習値、補間計算を行なって読出し
て（２）式に適用するものを学習制御係数と呼んでいる
。 本発明のシステムにおいて、学習値テーブル中にストア
されている学習値は、エンジン運転の安定期間中計算さ
れたデータで占換えられる。従って、安定状態の検出が
必要である。システムにおいて安定状態は、エンジン負
荷とエンジン回転数の継続状態により決められる。 第３図の上側部分り〉は、安定状態検出のためのマ［・
リックスを示し、例えば、５本の線と５段の線で区画さ
れた１６区画から成っている。エンジン負荷の大きさは
、Ｘ軸のＬＯからＬ４の５つの点でセットされ、エンジ
ン回転数の大きさは、Ｙ軸のＮＯからＮ４の５つの点で
セットされる。従にエンジン回転数も４つのレンジに分
割される。 −ダテ、ｏ２センサの出力電圧は、第７図り）に示すよ
うに、混合気のリッチとリーンの状態に応じて理論空燃
比を示す基準電圧を通ってザイクル的に変化する。シス
テムにおいて、ｏｉセン−サの出力電圧がマトリック中
の１６区画の１つの中でリッチとリーンのサイクルを３
回繰返した時、エンジンは安定状態にあると判断される
。 このようなエンジン安定状態の判定がなされた時、学習
値テーブルへ学習値の取込みがなされる。 まず学習値テーブルについて説明すれば、従来方式の学
習値テーブルは回転数と負荷により構成され、回転数と
負荷を例えばそれぞれ４分割して４Ｘ４＝１６の分割領
域（アドレス）を設【ブ、この中の該当するアドレスに
学習値を取込み、前回の学習値を書換えている。しかし
ながら、このようにして各分割領域について、全て学習
が少なくとも１回行なわれる時間は相当なものになる。 、ｔなわら回転数における４分割領域、および負荷にお
ける４分割領域のマトリックスを学習値で満たす場合定
常運転状態において、例えば、低負荷・低回転（アイド
リンク状態）での学習確率、高負荷・高回転（高速走行
状態）での学習確率は非常に高いが、低負荷・高回転の
領域での学習確率は零に近いはずであり、高負荷・低回
転のｇＡ域での学習確率も同様である。従って、学習確
率７０％以上をプロットした場合、例えば第５図（へ）
あるいは由）のような形態になるであろう。また、その
都度。 運転条件、状態により学習の遅れる領域が残るであろう
。これらが残る間は、上記マトリックスの学習値にはバ
ラツキがあり、制御に採用することができない。 従って、本方式では、学習値テーブルとして第３図下側
に示すようにＲＡＭ３１に負荷に対応する。 即らＬＯＬＬ 、ＬＩＬｚ 、Ｌｔ Ｌ３ 、 Ｌ、Ｌ
ｔの各分割領域に対して学習制御係数Ｋａのための第１
の学習値テーブルおよびエア７０メータの制御値を補正
するための第２の学習値テーブルを設け、このそれぞれ
のテーブルに対するアドレスａｌ＋ａ１ 、ａｓ ＋
ａ４およびｂｌ、ｂｚ 、ｂｌ 、ｂｔの中の該当する
アドレスに学習値を取込み、前回の学習値を書換えてい
る。ここでは、回転数が、どの領域（Ｎｏ Ｎｌ 、Ｎ
Ｉ Ｎｔ 、Ｎｚ Ｎ１．ＮＩＮ、）のものでも、負荷
の分割領域対応で学習値がａ １＋ ａｔ ＋ ａ、＋
ａ４にメモリされ、また、エア７０メータの制御値を
補正するための学習値が、エア７０メータの出力電圧の
分割領域に対応するｂｌ、ｂｚ、ｂ３．Ｉ）４にメモリ
される。そしてこの学習値（ａｔ ＋ ａｍ ＋ ａｍ
＋ ａｔおよびｂｌｌ ｂｔ ＋ ｂｓ ｌ ｂ４に
メモリされた内容）が、運転状態に応じて直ちに読出さ
れて、制御変数として、ＭＰＵ２７で演綽式に組込まれ
る。 ここで回転数については、実際の空燃比制御には参与し
ない。しかし、これによって空燃比制御の確度が、それ
ほど低下されるとは考えられないのである。すなわち前
述したように、従来方式の学習値テーブルの学習確率は
非常に低いものであり、本方式の場合、同一負荷につい
てテーブルにあるが、順次、書換えがなされるという条
件、および定常運転では近接回転領域での制御値が近似
する点を考慮すれば、学習値は充分、実用に耐える値を
保つと考えられるのである。エアフロメータ出力電圧の
分割領域に対応するテーブルにも同様のことが云える。 前述のようにテーブル中の各値（よ、自動車の最初の運
転以前は”′１パである。 学習値書換えについて説明すれば、エンジン運転の安定
状態が検出された時、第１の学習値テーブルおよび第２
の学習値テーブルはＯｘセンナからのフィードバック信
号に関係した値で書換えられる。最初の書換えは、例え
ば第７図山）のＩ ｗａｘとｌ ｍｉｎの値のように積
分の１サイクル中の最大値と最小値の算術平均へで行な
われる。それ以降はαが“１″でない時に学習値テーブ
ルは、コンピュータで得ることができる最小値ΔＡ（ｉ
）小分解能）でインクリメントあるいはデクリメントさ
れる。口い換えれば、最初の学習で書換えられた学習値
の値ＡであるＢＣＤコードから１ビツトが足されるか引
かれる。 その上、この電子制御方式では、次の説明のようにＲＡ
Ｍ３１からの情報の読出しの時、未学習領域を補う演算
がなされる。すなわち学習値をテーブルに取込む場合、
上記テーブルの各分割領域について、学習開始後、情報
の取込みがあったか否かの判定のためのフラグ領域を設
けておき、情報の取込みがあった時にはフラグを立て、
制御のために各領域対応で情報の読出しを行なう際、フ
ラグが立っていれば、その情報を学習制御係数として、
またフラグが立っていなければ、隣接領域でフラグの立
っているものから情報を得て、演算により学習制御係数
を推定算出して使用するのである。例えば８ビツトのＲ
ＡＭに学習テーブルを構築する場合、テーブルデータを
ビット単位で構成しくこの場合、学習値の分解能は１２
８となる）、最上位の１ビツトまたは最下位の１ビツト
を、学習を行なったか否かのフラグとして使用し、制御
開始の時この１ビツトをクリアし、最初のテーブル値の
書換えの時、１とする。次に、テーブルを読出す時その
ピットを調べ、フラグが立っていればその値を、立って
いなければ左右の隣接するテーブル領域より続出した値
で、補間計算法で計算することにより学習制御係数を求
めて、使用するのである。なお、隣接のテーブル領域が
無い場合あるいは未学習状態の場合には、その領域のイ
ニシャル値で計惇してもよい。 また、一般的なテーブルからの読出しにＪ３いて、学習
値はテーブル中の分割された各領域ごとにメモリされて
いるが、実際の負荷の鴫はＬＯＬ４の間で自由に変動し
、この変動に対して微妙に対応することが望まれるが、
そのために領域の分割数を増すと、メモリ容量を増大さ
せなければならないので、ここでは直線補間法を用いて
Ｍ Ｐ ｔＪ ２７の；宙りて名分割領域間の学習卸１
罪係数を求めること（：？ｌろ。この直線補間法は、前
述の隣接のテーブル領域のデータを採用する補間計算法
にも採用できる。 今、各領域Ｌａ Ｌｌ、Ｌｔ ｌ−ｚ 、Ｌｌ Ｌｌお
よびＬｚｌ−ｉの学習値を、・Ｖｌ、”／Ｚ、Ｖｌおよ
びｙｌとする時、上記’／Ｌ ＋ Ｙｚ ＊ ’Ｉｓお
よびｙ４の対応負荷値χ１．χ２．χ３およびχ４を各
領域の中間点ぐあると仮定すれば、負荷χにＪ５ける学
習制御係数ｙの１直を上記各領域の学習値Ｖｘ。 Ｖｔ、ｙ３ｔｊよびｙＩから、次式で算定することがで
きる。今、χの値がχ、およびχ４の間にあるとして、
テーブル算出値ｙは、 ｙ＝（（χ−χ、）／（χ４−χ３））Ｘ ＜Ｖ＜
Ｖｓ ） ＋Ｖｓ これをグラフで示せば、第４図のような構成になる。こ
こで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 ここで、もし、学習値が未だ二Ｌｋ３に未記入の状態で
ある（フラグが立っていない）とするならば、ｙ３に代
って隣りのＬＬ Ｌｌの学習値ｙ２と、負荷値χ３に代
って、隣りの負荷値χ２とを、代りに用いて補間計算で
きる。 このような空燃比制御の学習によって、例えばｏ２セン
サ１Ｇからの０１フイ一ドバツク信号の不安定な状態で
の運転（スロットル全開領域、Ｏｚセンサ１６の不活性
領域）も、テーブル値を利用して類推的に制御できるこ
とになるのである。 そして、上記のような学習において、エア７０メータ（
あるいは吸入管圧力センサでもよい）の出力電圧の分割
領域に対応する吸入空気最補正テ−プルは、その格子内
の各領域における０１センサ１６からの情報の取込みを
、前述の判定条件に基づき実現し、このマトリックス対
応で、ＲＡＭ領域に（ま吸入空気量補正テーブルとして
メモリ領域〈テーブル）を確保し、ここに書込む。この
ようにして、エアフロメータ自体について、その制御特
性の変化をＯｚセンサ１６からの情報で学門すると、エ
ア７０メータが経時劣化を起こして特性を変化しても、
上記メモリ領域から続出された値で補正がなされて、空
燃比制御を適正化するだＩってなく、エア７０メータに
よって点火時期を１ＩＩｌｌシているものでは、点火時
期制御が適正に行なわれ、ノッキングなどの制御ミスが
避番プられるのである。 次にＭ Ｐ Ｕ ２７で実行される学習値、書込みのプ
ログラムの一例を、第６図のフローヂャートを用いて具
体的に説明する。学習プログラムは予め定められた間隔
（例えば４０ｍ５ ）で開始される。エンジン回転数が
ステップ１で検出される。もし、エンジン回転数が制御
対象範囲ＮｏとＮ４との間のレンジにあれば、プログラ
ムはステップ２に進む。 もし、エンジン回転数がレンジ外であれば、プログラム
はステップ１からＥＸＩＴヘジャンプし、ルーチンから
出る。 ステップ２では第３図のマトリックスの、検出されたエ
ンジン回転数が含まれる行の位置が検出され、その位置
はＲＡＭ３０にストアされる。その後、プログラムはス
テップ３に進み、エンジン負荷が検出される。もし、エ
ンジン負荷が１１ ａｌｌ対象範囲ＬＯからし４のレン
ジ中にあれば、プログラムはステップ４に進む。もし、
エンジン負荷がレンジ外にあれば、プログラムはルーチ
ンから出る。 その後、検出されたエンジン負荷に関連する列の位置が
マトリックス中で検出され、その位置はＲＡＭ３０にス
トアされる。そして、エンジン回転数゛とエンジン負荷
によるエンジン運転条件に関する区画の位置が、例えば
第３図の区画Ｄ１のようにマトリックス中で決定される
。プログラムはステップ５に進み、決定した区画の位置
は、前回の学習で決定された区画と比較される。しかし
ながら、最初の学習では比較はできないので、プログラ
ムはステップ７．１１を通ってルーチンを出る。最初の
学習のステップ７では、区画の位置はＲＡＭ３０にスト
アされる。 最初の学習の後の学習では、検出された位置は、ステッ
プ５で前回ストアされた区画位置と比較される。もし、
マトリックス中の区画位置が前回のものと同じあれば、
プログラムはステップ６に進み、Ｏｚセンサの出力電圧
が検出される。もし、出力電圧がリッチとリーンに交互
に変化して符号変換があれば、プログラムはステップ８
に進み、またもし、変化していなければ、プログラムは
ルーチンを出る。ステップ８では、出力電圧のレンジと
リーンのサイクル数がカウンタでカウントされる。ステ
ップ９では、もしカウンタが例えば３回を数えたら、プ
ログラムはステップ１０に進む。 カウントが３回に達していなければプログラムはルーチ
ンを出る。ステップ１０ではカウンタはクリアされ、プ
ログラムはステップ１２に進む。 一方、区画の位置がステップ５において前回の学習と同
じでなければ、プログラムはステップ７に進み、区画の
位置の古いデータは新しいデータに書換えられる。ステ
ップ１１では、ステップ５で行なった前回のカウントを
クリアする。 ステップ１２では、出力波形の例えば３サイクルについ
て０２センサの出力電圧の積分値の最大値と最小値の算
術平均Ａが計桿され、ＲＡＭ３０のワークエリアに１ｉ
ＩＡがストアされる。 その後、プログラムはステップ１３に進み、第１の学習
値テーブルについて例えば区画Ｄ１に応じたアドレスａ
ｚのように、区画の位置に応じたアドレスが検出される
。ステップ１４では、検出されたアドレスにフラグが立
っているかどうかを検出する。第１回めの学習では、ア
ドレスにはフラグが立っていないので、プログラムはス
テップ１５へ進む。ステップ１５では、第３図の第１の
学習値テーブルのアドレス中の学習値は、ステップ１２
で得られた新しい綿術平均ｍＡの半分で書換えられると
同時に、そのアドレスにフラグが立てられる。 最初のデータ書換えの後の学習では、もし、上記プロセ
スで検出されたアドレスが前回ｉ！換えられたアドレス
と同じなら（アドレスにはフラグがある）、７ｏグラム
はステップ１４からステップ１６に進み、７０における
αの１直（Ｏｔセンサ出力の積分器）が１と比較される
。もし、αの（直が１より大き１すれぼ、プログラム（
よステップ１７に進み、ｒ３Ｉ］ｉ！Ｉ！づるアドレス
中の学習値に最小単位ΔＡ（１ビツト）が足される。も
し、αの値が１より大きくな（）れば、プログラムはス
テップ１８に進み、αの値が１より小さいかどうかが判
定される。もしαの−が１より小さくノれば、最小単位
ΔΔが゛γ゛晋１ａから引かれる。もしαの埴が１より
小さくなければαの値は１であることを意味し、プログ
ラムは書換え、１１・−ヂンから出る。 プログラムはステップ１５．ステップ１７およびステッ
プ１９からステップ２０へ進み、第２の学習値テーブル
についてこの操作がステップ１３と同様になされる。か
くして上述と同じプログラムが、ステップ２１．ステッ
プ２４．ステップ２５．ステップ２６゜ステップ２７お
よびステップ２８において第２の学習値テーブルで補正
するために実施される。 そして所望の噴射パルス幅下ｉが計算される時、学習制
御係数Ｋａおよびエアフロメータの特性を補正するため
の学習制御係数Ｑａは、エンジン負荷りの値に対応する
第１の学習（直テーブルおよび出力電圧の値に対応する
第２の学習値テーブルから読出される。この係数）（ａ
、Ｑａの１ｆＪがテーブル間の中間の時、第４図で既
に説明したように、学習値テーブルの補間：１ｒ５がな
されるのである。 Ｑａは前記（１）式のＱの補正係数である。 【発明の効果１ 本発明は、以上詳述したように、学習値によってアクチ
ュエータの制御特性の補正を行なうと同時に、アクチュ
エータの制ｔＩ１ｍに［！！する情報を与えるエアフロ
メータなどのセンサの制御特性の変化を学習によって補
正するから、空燃比制御の適正化と同時に、同じセンサ
を使用している他の制御についても１．センサ劣化によ
る点大時期制御の不調によるノッキング現象などの、１
１ ｉｌｌミスを発生せず、適正状態を確保できるとい
う効果が得られる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の制御方式を採用するエンジンルリ御系
の概略図、第２図はマイクロコンピュータの概略構成図
、第３図は領域判定のマトリックスと学詔値テーブルと
を並列して示した図、第４図は補間計算法を視覚的に示
した図、第５図はマトリックスへの情報入力確率を説明
するための説明図、第６図は本発明の制御方式における
一例を示すフローチャート図、第７図（２）はｏ１セン
サの出力電圧、第７図（Ｉ））は積分器の出力電圧をそ
れぞれ示す図である。 １・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・ス
ロットル小ディ、４・・・インジェクタ、５・・・スロ
ットルバルブ、６・・・排気ガス反応器、７・・・ＥＧ
Ｒパルプ、８・・・バルブ、９・・・燃料タンク、１０
・・・燃料ポンプ、１１・・・プレッシャレギル−ク、
１２・・・燃料グンバ、１３・・・フィルタ、１４・・
・アイドルコントロールソレノイドバルブ、１５・・・
マイクロコンピュータ、１Ｇ・・・Ｏ１Ｆン＋ｔ′、１
７・・・１７７０メータ、１８・・・スロットルバルブ
、１９・・・水温センサ、２０・・・ディストリビュー
タ、２１・・・クランク角センサ、２２・・・トランス
ミッション、２３・・・スタータ、２４・・・バッテリ
、２５・・・インジェクタリレー、２６・・・燃料ポン
プリレー、２７・・−ＭＰ ｔＪ 、 ２８−・・バス
、２９−ＲＯＭ 、 ３０．３１・ＲＡ Ｍ 。 ３２−Ａ ／ Ｄ変換器、３３・Ｉ／（ＭＣ−ト。 特許出願人 富士重工業株式会社代理人 弁理士
小 橋 信 浮 量 弁理士 村 井 進 第３図 ａｉ ａ２ ａ３ ａ４ ｂ１ ｂ２ ｂ３ ｂ４ 餓７図 （αつ
Claims (1)
- 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
を判定した時、Ｏ＿２センサからの情報を学習値として
、エンジン制御諸元をパラメータとするマトリックスに
取込み、上記学習値をエンジン運転制御の制御変数とし
て使用するものにおいて、上記学習値を第１のテーブル
に書込んで置き、これを読出すことにより所要のアクチ
ュエータの制御特性を補正すると共に、上記アクチュエ
ータの制御量のための情報を与えるセンサの特性を補正
するための学習用の第２のテーブルを設け、該第２のテ
ーブルに学習値を書込み、上記センサの特性を第２のテ
ーブルに書込んだ学習値で補正するようにしたことを特
徴とする自動車用エンジンの空燃比制御方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59158033A JP2554854B2 (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの学習制御方法 |
| GB08518954A GB2162662A (en) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Updating of adaptive mixture control system in I C engines |
| DE19853526895 DE3526895A1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Anordnung zum regeln des luft-brennstoff-verhaeltnisses eines kraftfahrzeugmotors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP59158033A JP2554854B2 (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの学習制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS61112753A true JPS61112753A (ja) | 1986-05-30 |
| JP2554854B2 JP2554854B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=15662802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59158033A Expired - Lifetime JP2554854B2 (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの学習制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3526895A1 (ja) |
| GB (1) | GB2162662A (ja) |
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