JPS61123731A - 自動車用エンジンの学習制御方法 - Google Patents

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】

【産業上の利用分野１ 本発明は、例えば自動車エンジンにおいて燃料噴射量の
制御をマイクロコンピュータで行なう場合などに適用さ
れる自動車用エンジンの電子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制御においては、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Ｏｘセンサのフィードバック信号を用いて補正
している。かかるフィードバック制御において問題にな
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ｍ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ｍ制御を
行なうという学習制御がなされている（特開昭５５−９
３６７２号公報、特開昭５７−５２０１６号公報、特開
昭５７−５２０５６号公報）。

【技術的課題】

上記学習制御において、ここに問題となるのり例えば回
転数と負荷とをパラメータとするマトリックス（マツプ
）を構成して、各領域毎に学習値を記憶させる場合、学
習チャンスが低い領域が何時までも残ることで、学習開
始後、その学習値を運転制御に利用するまで、相当の時
間を要することである。

【発明の目的】

本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
学習開始に当って、いずれかの領域につき学習された値
を、全領域に対して初期値として導入してしまい、マツ
プの利用を早期に可能にして、その俊は、学習過程で各
領域毎の内容を補正して行けるようにした、自動車用エ
ンジンの電子制御方式を提供しようとするものである。

【発明の構成１ 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に、
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
記テーブルへの畠込みは、学習の開始時、テーブルのど
の領域の書込み情報であっても、全てのテーブル領域に
対して、少なくとも１回、テーブル値の！！換えを行な
い、その後は各領域毎にテーブル値の書換えを行なうこ
とを特徴とするものである。 【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Ｎ６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７は、吸気通路に連通する負圧管に設番ブたバル
ブ８の１ｒｉＩ閏動作により、負圧管を介してパルプ７
内のダイヤフラムに作用される負圧の有無により［ｉＵ
閏切動作れるものである。 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
ツシトレギュレータ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
気系におい士排気ガス反応器６の前段に設置した０２セ
ンサ１６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からは空気流耐を測定
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＠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、ＭＰＵ２７を、バス２８を介してＲＯＭ２９
．ＲＡＭ３０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１Ｇ、エア７０メータ１
１．スロットルセンサ１８などのアナログ信号は、Ａ／
Ｄ変挽器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Ｉ１０ボート３３に入
力され、Ｍ　Ｐ　Ｕ　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．バルブ８などに出力される。 以上は、この発明の制御方式を採用プる場合のエンジン
の制師形態の１つを示すものである。 そして、この制御系においては、インジェクタ４につい
ての基本噴射旬は次式で痒出する。 ＴＯ−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ｆｆｉ、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ｏ２センサ１Ｇからの、フィードバック信号は、Ｏ
ｘセンサ１Ｇのリッチサイド、リーンサイドのサイクル
制ｍ（例えばスライスレベルに対する±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として算入さ
れる。このためＴｐの値は、実際はＴｐ　−となり、Ｔ
ｐ　＝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、０２センサ１６の出力値
を採用する。例えば、負荷領域をＬｏ、Ｌｌ、Ｌｘ　、
Ｌｘ　、１４と分割し、回転数領域をＮｏ＋　Ｎ１．Ｎ
ｌ　、Ｎｓ　、Ｎ４と分割して、その各負荷領域ＬＯＬ
１．１１１ｍ。 Ｌｌ」」およびＬｓ　Ｌ４における、各回転数領域胆Ｌ
仝−１，Ｎ　Ｌ　Ｎ　ｔ　＊　Ｎ　ｚ　ＮｓおよびＮｓ
　Ｎ４の各格子内において、Ｏｘセンサ１６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には４Ｘ４＝１６のアドレス
ａｌ　Ｅ）１　、　ａｉ　ｂｔ　１　ａｔ　ｂｌ　、ａ
ｉｂ４、ａｉｔ）１＋　ａ、ｂｉ　”・・”ａ４ｂ４が
用意されており、学習開始時点では、少なくとも１回（
あるいは数回）、たまたま選ばれた領域のための学習値
を、その全ｍあるいはその所定倍の値（前回の値との偏
差の比較で）で、全ての領域に対してメモリさせるので
ある。 このような、学習開始時点における全領域の書換えは、
学習開始から、その学習値を入れたマツプ（マトリック
ス）の使用可能状Ｂまでの時間を短縮する意味で、ここ
に重要である。すなわち回転数Ｎｏ　Ｎ４間における４
分割領域、および負荷ＬＬＬ４間における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、共に非常に高いが、低負荷・高回転の領域である（
Ｌｏｆｔ　・Ｎｓ　Ｎｓ　）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（Ｌｓ　Ｌ４　
　・Ｎｏ　Ｎ１）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７０％以上をプロットした場合、例えば第４図（ハ）
あるいは但）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の
で、このためには、どうしても、早期にマツプの各領域
を学習値あるいはダミーの値で満たしてしまう必要があ
るのである。 また、上記所定回数の全領域の書換え（上記所定回数は
少なくとも１回）が終了した時点以後は各領域に、学習
値のｉ！換えを行なうのである。そしてこの学習値（ａ
ｉ　ｂ１〜ａ、ｂ、にメモリされた内容）が、各負荷２
回転数での運転状況に応じて直ちに読出されて、ＩＮ＋
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、ＬＯＬ４の間で自由に変動し、また
回転数の値も、Ｎ　ｏ　Ｎ　Ｊ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
とが望ましいが、領域の分割数を増すほどメモリ容量を
増大させなければならないので、これは直線補間法を用
いて、Ｍ　Ｐ　Ｌｌ　２７の演算で求めることにする。 今、各領域Ｌｏ　Ｌｌ、ＬＩＬｘ　、Ｌｘ　Ｌｓおよび
Ｌｓ　Ｌｚの学習値を、ＶＬｔ　、ＶＬ２．ＶＬｓおよ
びＶＬｚとする時、上記ＶＬｘ　、　ｙＬｚ　、ＶＬｓ
およびＶＬ４の対応負荷値χＬ１．χＬｔ＋χＬ、およ
びＺＬ４を各領域の中間点であると仮定すれば、負荷χ
Ｌにおける制御変数ｙＬの値を上記各領域の学習値ＶＬ
ｘ　、ＶＬｚ　、ＶＬｓおよびＶＬ４から次式で暉定す
ることができる。但しその時の回転数Ｎが属する回転数
領域の欄、例えばｂ２１ＩＩであればａｌ　ｂｔ　＋ａ
ｚ　ｂｚ　１　ａ３　ｂｚ　１ａ４ｂ、のメモリ内容が
読出される。今、ＺＬの値がＺＬｘおよびＺＬ４の間に
あるとして、テーブル算出１ｉｆｆｙＬは、 ｙｔ−＝　（（ＺＬ　　ＺＬｘ　　）／　（ＺＬ４　　
７：Ｌｌ　　））Ｘ　（ｙＬｚ　　　’／Ｌｓ　　＞＋
ＶＬｓ一方、回転数に関しても、その各領域Ｎ　ｏ　Ｎ
　１＊Ｎ」−さ１．！□３およびＮｓＮ＜の学習値は、
ＶＮｘ　＋　ＶＮｔ　、ＹＮｓおよびＶ　Ｎ　４とする
時、上記ＶＮ１＋　ＶＮｔ　、’／Ｎｓ　＊　ＶＨ２の
対応回転“数値χＮｉ、χＮ２＋χＮＳ＋χＮ４を各領
域の中間点と仮定しく但し、その時の負荷りが属する負
荷領域の欄、例えば、ａｔｌｌｌであればａｌ　ｂｌ　
。 ａｌ　ｂｚ　＋　ａｌ　Ｉ）３　＊　ａｌ　ｂ４のメモ
リ内容が読出される）、今、χＮの値がＸＮｓおよびχ
Ｎ４の間にあるとして、テーブル算出値ｙＮを求めれば
、 ＶＮ＝　（ｌｚＮ　　χＮ３　）／　（７：Ｎｉ　　Ｘ
Ｎｓ　＞）Ｘ　＜’ＪＮｓ　　　ＶＮｓ　　）＋ＶＮｓ
ここで制御値ｙは、Ｖ−Ｖ　　ＸＶＬで求めることがで
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１６からのＯｚフィードバック信号のない状態での運
転（スロットル全問領域１０２センサ１Ｇの不活性領域
等）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。 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、フロー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、ＮｏＮｔ
、ＮｉＮｚ　、Ｎ２　ＮｓおよびＮ５Ｎｔ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、次のステップ４
に入ってＬｏ　Ｌｌ、Ｌｌ　１−ｚ　、Ｌｘ　Ｌ３およ
びＬｓ　１４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
ップ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、Ｏｉセンサ１Ｇ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Ｓ−３ＧＮ　
（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（ａに戻す。ステップ７では、新たな対象領域
Ａ　（Ｎ。 Ｌ）が、旧い対象領域へ′（Ｎ、Ｌ）と置き換えられ、
次回の学習動作の時、ステップ５における比較対象とな
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
センサ１６によるラムダ制御係数の最大値ＬＭＤ−ＭＡ
Ｘおよび最小値ＬＭＤ−ＭＩＮが相加平均され、補正要
素αを算出する。次に、ＲＡＭ３１内への自込みが、最
初であるか否かの判定をステップ１３で行なう。最初の
書込みである場合には、次のステップ１４でカウンタを
カウントアツプし、ステップ１５で補正値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）として演算されている）を、当
該指定領域に対しては学習値（この実施例では、領域内
数値との偏差の全ｍ、即ち学習値そのもの）として、ま
た、他の領域に対してはダミー値として書込みを行なう
。また、最初の書込みでない場合には、ステップ１３か
らステップ１６に移行し、ここでカウンタアップを行な
い、ステップ１７で、カウンタがＣ０ＩＪＮＴ≧３（こ
こでは所定回数を３回とした）であるか否かの判定を行
なう。もしＣ０ＵＮＴ≧３であればステップ１８に移行
するが、そうでなければステップ１５に移行する。ステ
ップ１８では、補正値α′を当該指定領域に対して書換
え（偏差の金山〉する。その後ステップ１９で、カウン
タはカウントダウンする（カウンタは常に４の直を維持
する）。 なお上記実施例では、学習開始時点から所定回数、全領
域に対して学習値を全門、書換える方式をとったが、学
習値の偏差の所定倍数（例えば３回、ダミー値の書換え
を行なうものとして、先に書込まれた値との偏差の２分
の１）を加算して書込むようにしてもよい。また、ステ
ップ１８において当該領域に対する補正値α′の書換え
は、先に書込まれた値に対してプラスかマイナスかの判
定を行なって、学習値の最小分解能を単位として、その
整数倍で、加痒あるいは減算することにより新たな書込
みの値を演算し、書込むようにしてもよい。このように
すると、制御値の変動が少なくなり、安定した目標値を
維持できる。 このようにして、アドレスａ　Ｌ　＋　ａｔ　＊　ａｌ
および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、呼出され、先のように補間計
算を経て細分化され、インジェクタ４の制御に供せられ
る。 なお、本発明の電子制御方式は、上記実施例では回転数
と負荷とをパラメータとするマトリックスを構成して情
報の取込み枠を決めているが、他のエンジン＄す卯諸元
を用いてもよいことは勿論であり、制御対象も、インジ
ェクタ４の噴射時間制御に限られるものではない。 【発明の効果１ 本発明は、以上詳述したように、学習開始時点で、定常
運転状態の判定をうけた際に取込む学習値を、マトリッ
クスの全領域へのダミー値として書込むことで、早期に
、学習マツプを制御に用いることができ、学習進行度の
遅い領域についても一応の制御指針を持たせることがで
き、学習のバラツキを実質的に解消できる、という効果
が得られる。

【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図は書込み領域をマトリックスに分解して示した図
、第４図（ハ）、ノ）は上記マトリックスへの情報入力
確率を説明するための図、第５図は本発明のｉ、ｌＪ　
ｔｉｌｌ方式における一例を示すフローチャート、第６
図（ハ）、の）は学習開始後の早い時点における書込み
状態を従来との比較で示す図である。 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バルブ、１５・・
・マイクロコンピュータ、１６・・・０１センサ、１１
・・・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・・・ミツシラン
、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変換
器、３３・・・Ｉ１０ボート。 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和６０年１１月２０日 １、事件の表示 昭和５９年特　許　願第１７３５２５号２、発明の名称 自動車用エンジンの電子制御方式 ３、補正をする者 事件との間係　　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）明りｌ１ｌ書全文 （２）図面の第１図、第３図、第４図、第５図。 第７図、＠８図（２）、第８図の） 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４図、第５図を別
紙のとおり補正する。 （３）　　図面の１７図、第８図（２）、第８図（ロ）
を別紙のとおり追加する。 （補正）　　明　　　細　　　書 １、発明の名称　　自動車用エンジンの電子制御方式 ２、特許請求の範囲 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、センサからの情報を学習値としてエンジ
ン制御ｌｌ諸元により構成される学習値テーブルに取込
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、上記学習値テーブルへの書込みは
、学習の開始時、学習値テーブルのどの領域の書込み情
報であっても、全ての学習値テーブル領域に対して、少
なくとも１回、学習値テーブル値の書換えを行ない、そ
の後は各領域毎に学習値テーブル値の書換えを行なうこ
とを特徴とする自動車用エンジンの電子制御方式。 ３、発明の詳細な説明

【産業上の利用分野】

本発明は、燃料噴ｆＪ４ｍなどの制御を、エア７０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助車用エンジンの電子υ
制御方式に圓するものである。

【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＄り御のために、テーブル中の
データをｌｌ換える学習制御が知られている（例えば、
特開昭５７−１２２１３１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、燃料噴射弁の開弁時間（噴射パルス中）に
より決められる。基本燃料噴射中Ｔｏは次式により得ら
れる。 Ｔｐ−ＫｘＱ／Ｎ　　　　　　　　　　　−−−（１）
ここでＱは吸入空気Ｉｔ、　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
Ｔｏ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算する一例である
。 Ｔｉ　−Ｔｐ　ｘ　（ＣＯＦＥ）ｘαｘＫａ　−−・＠
）ここでＣ０ＦＥ　：クーラント温度、スロットル開度
、エンジン負荷のような補正 係数の和により得られる補正係 数 α：λ補正係数（排気通路中の０２ センサのフィードバック信号の 積分値） Ｋａ：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負荷のような係数は、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得られる。 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セル値として“１”
にセットされる。これは、燃料供給システムは、係数Ｋ
ａなしでもほとんど正しい最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、学習値デープル中の
学習値は、全ての自動車が実際に使われた時に学習によ
り書換えられる必要がある。もし、初期値゛１”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、Ｏｘセンサボディ
の温度は低いので、ｏ１センナの出力電圧も低い。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
Ｔ１をθ）式により吸入空気ＩＩＱ、エンジン回転数Ｎ
、Ｃ０ＦＥ、ａ。 Ｋａから計算する。エンジンが暖機されており、０２セ
ンサが活性化している時には、所定時刻における０２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、０．センサの出力電゛圧を積分する。第８図中）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４０ｍ５）で積分値を出力する。例えば、第８図（ｂ
）において、時刻Ｔ１・・・Ｔｎにおいて積分値Ｉｔ　
・・・１ｎを提供する。従って燃料の量は、０２センサ
か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。

【発明が解決しようとする問題点】

上記学習制御において、ここに問題となるのは例えば回
転数と負荷とにより構成される学ｔＪＮ１テーブルを構
成して、各領域毎に学習値を記憶させる場合、学習チャ
ンスが低いｍ域が何時までも残ることで、学習開始後、
その学習値を運転制御に利用するまで、相当の時間を要
することである。 本発明は、上記の問題を課題として提案されたもので、
学習開始に当って、いずれかの領域につき学習された値
を、全ｆｒ４域に対して初期値とじて導入してしまい、
マツプの利用を早期に可能にして、その慢は、学習過程
で各領域毎の内容を補正して行けるようにした、自動車
用エンジンの電子制御方式を提供しようとするものであ
る。 （ｒｒ！Ｉ題点を解決するための手段１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、センサからの情報
を学習値としてエンジン制御諸元により構成される学習
値テーブルに取込み、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、上記学習値テー
ブルへの書込みは、学習の開始時、学習値テーブルのど
の領域の磨込み情報であっても、全ての学習値テーブル
領域に対して、少なくとも１回、学習値テーブル直の書
換えを行ない、その後は各領域毎に学習値テーブル値の
書換えを行なうように構成されている。

【作　　用］ 上記構成に基づき、本発明は、学習値テーブルのどのｔ
ｒ４域に対しても学習値テーブル値の書換えがなされる
ことで、早期に未学習ｆｌｊｆｉｌＥがなくなり、実質
的なマツプ利用が短時間後に実現できることになる。 【実　施　例】 以下、本発明の電子ａ、Ｉｔ　ａ方式を、空燃比１ｔｌ
ｌ　ＩＩＩ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Ｉ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、排気ガス浄化装置（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
を介して吸気系に遅流される構成になっており、ＥＧＲ
パルプ１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．プレッシャレギュレータ１
１を介して燃料が供給される。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、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ１４が設けられていて、アイドル
時のエンジン回転数をＩＩＪ　ＷＪ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浄化Ｉ＆ａｅの前段に設置したＯ
ｉセンサ１６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７０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
ついでの電気信号とが！ｉ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
るようにマイクロブ［］セッサユニット（以下ＭＰＵ、
！：称ｔ　）　２７ヲ、ハス２８ヲ介ＬｒＲＯＭ２９゜
ＲＡＭ３０およびバックアップ付ＲＡＭ３１に接続させ
ている。また上記Ｏ，センサ１６．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、Ａ／Ｄ
変換１３２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　Ｌｌ　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浸出し
てＧ）式に適用するものを学習＠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
れたデータで書換えられる。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。 安定状態検出のためには、第７図の左側に示すように例
えば５本の線と５段の線で区画された１６区画から成っ
ているマトリックスが採用される。 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ぎさは、Ｙ、軸の
ＮｏからＮ４の５つの点でセットされる。従ってエンジ
ン負荷は、Ｌｏ　Ｌｓ　、　Ｌｔ　ｌ−ｔ　。 Ｌ２Ｌｓ　、Ｌ−ｓ　Ｌｔの４つのレンジに分割され、
巳３．　Ｎ　ｓ　Ｎ　４の４つのレンジに分割される。 一方、０２センサの出力電圧は、第８図（２）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サイクル的に変化する。シス
テムにおいて、０２センサの出力電圧がマツトリック・
ス中の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。 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）を設け、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。 すなわち回転数における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
ング状態）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
の領域での学習確率も同様である。従って、学習確率７
０％以上をプロットした場合、例えば第４図（へ）ある
いはΦ）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。 このためには、どうしても、早期にマツプの各領域を学
習値あるいはダミーの値で満たしてしまう必要があるの
である。 そして本方式では、学習値テーブルとして１７図の右側
に示すように、ＲＡＭ３１に例えば負荷の各分割領域Ｌ
ＯＬｌ　、ＬｌＬｔ、Ｌｘ　Ｌｓ　、旦り旦４、および
回転数の各分割領域Ｎｏ　Ｎ１．　肛Ｎｚ　、Ｎｚ　Ｎ
ｓ　、Ｎｓ　Ｎ、により、４Ｘ４−１６の分割領域を有
するテーブルを設け、この負荷と回転数の、それぞれの
各分割領域に対応するア□ドレスａ１．　ａ２＋　ａｓ
、ａ４およびｂ’１．’ｂ、。 ｂｌ、）’）４により、ａｌ　ｂｌ　、ａｌ　ｂｚ−−
−−ａ’ｌ　ｈｌ　、　ａｌ　ｂｌのようにテーブルの
領域が区画分けされている。そして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
。 そこで、本方式では、上）本のようにエンジンの安定状
態の判定がなされた時、学習値の取込みがなされるので
あるが、学習開始時点では、少なくとも１回（あるいは
数回）、たまたま選ばれた領域のための学習値を、その
全量あるいは前回の値との偏差の所定倍の値で、全ての
領域に対してメモリさせるのである（第６図参照）。 このような学習開始時点における全領域の書換えは、学
習開始から、その学習値を入れた学習値テーブルの全領
域を使用可能状態にするまでの時間を短縮する意味で、
ここに重要である。 また、上記所定回数の全領域の書換え（上記所定回数は
少な（とも１回）が終了した時点以後は各領域について
、学習値の書換えを行なうのである。そしてこの学習値
（ａｓ　ｂｔ〜ａ４ｂ４にメモリされた内容）が、各負
荷１回転数での運転状況に応じて直ちに読出されて、制
御変数としてＭＰｔＪ２７で演算式に組込まれる。 学習値杏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、学習値テーブルは０２センサから
のフィードバック信号に関係した値で書換えられる。書
換えは、例えば′Ｍ７図の）のＩ　ｎ＋ａｘと［１ｎ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Ａで行なわれる。 また、学習値テーブルからの浸出しにおいて、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、実際の負荷の値はＬＯＬ４の間で自由に変動し、回
転数の値はＮ　ａ　Ｎ　４の間で自由に変動する。この
変動にに対して微妙に対応されることが望まれるが、そ
のために領域の分割数を増すと、メモリ容最を増大させ
なければならないので、ここでは直線補間法を用いてＭ
ＰＩＪ２７の演陣で各分割領域間の学習制御係数を求め
ることにする。 今、各負荷領域ＬＯＬ１．ＬＩ　Ｌｘ　、Ｌｘ　Ｌｓ　
。 Ｌｌ　１４にメモリされている学習値を、ＶＬｔ　。 ｙＬｚ　、　ｙＬｓおよびｙＬ４とし、この学習値に対
応する負荷値χＬ１．χＬｚ、χＬｘおよびｙＬ４が各
負荷領域の中間点であるとする。このとき負荷χＬにお
けるテーブル算出１［ｙＬの値は、上記各領域の学習値
ＶＬ１．ＶＬ２　、ＶＬｓおよびｙＬ４から次式で算定
づることができる。但しその時の回転数ＮＳ属する回転
数領域の欄、例えばｂｚｌｌｌ！であればａｌ　ｂｌ　
、　ａ２　ｂｚ　、　ａｌ　ｂｚ　。 ａＡｌ−１１のメモリ内容が読出される。今、χＬの値
がｙＬ１およびχＬ、の間にあるとして、テーブル算出
１ｉｆ［ｙＬは、 ｙＬ−（（χＬ−χＬｓ’）／（χＬ４−χＬ、））Ｘ
　（ｙＬｔ　　ｙＬｓ　）＋”／Ｌｓ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ず。 一方、回転数に関しても、その各領域Ｎｏ　Ｎ１　。 Ｎ」−きｔ　、Ｎｘ　ＮｓおよびＮ５Ｎｔの学習値をｙ
Ｎｌ　＋　ＶＮｔ　、ＶＮｓおよびＶＮｔ　とし、この
学習値に対応する回転数値χＮ１．χＮｚ、χＮｓ。 χＮ４が各回転数領域の中間点であるとする。このとき
回転数χＮの値がχＮ、とχＮ４の間にあるとして、テ
ーブル算出値ｙＮは次式で痒定することができる。但し
、その時の負荷りが属する負荷領域の欄、例えば、ａ１
１！！ｌＩであればａｌ　ｂｌ　。 Ｆｉｌ）、）！　＊　ａｌｂｓ　＋　ａ１ｂ４のメモリ
内容が読出される。 ＶＮ−（（χＮ−χＮ＊）／（χＮ４−χＮり）Ｘ　（
ＶＮ４−ＶＮｘ　）＋ＶＮｓ ここで学習制御係数ｙはＶ−（ｙＮＸＶＬ）１で求める
ことができる。 このような空燃比制御の学習によって、例えばｏｔセン
サ１ＧからのＯｚフィードバック信号のない状態での運
転（スロットル全開領域、０１センサ１６の不活性領域
等）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。 次にＭ　Ｐ　ＩＪ　２７で実行される学習値、自込みの
プログラムの一例を、ａＦ！５図のフローチャートを用
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ｇ！範囲Ｎ口と
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７図のマ［・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、
エンジン負荷が制御対象範囲し０からＬ４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
７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ＲＡ　Ｍ　３０にス
トアされる。 最初の学習の摸の学習では、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、ｏ２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、出力電圧のリッチと
リーンのり・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、
エンジンは安定状態にあるとしてプログラムはステップ
１０に）藤む。カウントが３回に達していな【ノればプ
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Ｏｚ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が計睡され、ＲＡＭ３０のワークエリアにＩＩ
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、ＲＡＭ３１
内への貴込みが、最初であるが否かの判定をステップ１
３で行なう。最初の書込みである場合には、次のステッ
プ１４でカウンタをカウントアツプし、ステップ１５に
おいてステップ１２で１りられた障術平均値Ａを、当該
指定領域に対しては学習値として、また他の領域に対し
てはダミー値として書込みを行なう。また、最初の占込
みでない場合には、ステップ１３からステップ１Ｇに移
行し、ここでカウンタアップを行ない、ステップ１７で
、カウンタがＣ０ＵＮＴ＞３　（ここでは所定回数を３
回とした）であるか否かの判定を行なう。らしＣ０ＵＮ
Ｔ＞３であればステップ１８に移行するが、そうでなけ
ればステップ１５に移行する。このように所定回数全領
域に対してダミー値の禽込みを行なうことは、起動時ｏ
２センサの出力が安定化するので有効である。ステップ
１８では、補正値を当該指定領域に対して書換え（Ｑ差
の全量）する。その後ステップ１９で、カウンタはカウ
ントダウンする（カウンタは常に４の値を維持する）。 なお上記実施例では、学四開始時点から所定回数、全領
域に対して学習値を全鰻、濡換える方式をとったが、学
習値の偏差の所定倍数（例えば３回、ダミー値の書換え
を行なうものとして、先に書込まれた値との偏差の２分
の１）を加算して書込むようにしてもよい。また、ステ
ップ１８において当該領域に対する補正１直の書換えは
、先に書込まれた値に対してプラスかマイナスかの判定
を行なって、学習値の最小分解能を単位として、その整
数倍で、加界あるいは減算することにより新たな書込み
の値を演算し、漬込むようにしてもよい。 このようにすると、制御値の変動が少なくなり、安定し
た目標値を維持できる。 このようにして、アドレスａｌ　ｂｌ　、ａｔ　ｂ。 ・・・・ａ４ｂ４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、呼出され、先のように
補間計算を経て細分化され、インジェクタ４のυＪｌｌ
ｌに供せられる。 なお、本発明の電子制御方式は、上記実施例では回転数
と負荷とをパラメータとするマトリックスを構成して情
報の取込み枠を決めているが、他のエンジン制御諸元を
用いてもよいことは勿論であり、制御対策も、インジェ
クタ４の噴射時間制御に限られるものではない。 【発明の効果１ 本発明は、以上詳述したように、学習開始時点で、定常
運転状態の判定をうけた際に取込む学習値を、マトリッ
クスの全領域へのダミー値として書込むことで、早期に
、学習マツプを制御に用いることができ、学習進行度の
遅い領域についても一応の制御指針を持たせることがで
き、学習のバラツキを実質的に解消できる、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図は補間計算法を視覚的に示した図、第４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
５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６図は学習開始俊の早い時点における書込み
状態を従来との比較で示す図、第７図はマトリックスと
実際に使用するＲＡＭ領域内の学、言値テーブルとを並
列して示した図、第８図（２）はｏ２センサの出力電圧
、第８図（Ｅｌ）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
ロットルボディ、４・・・インジェクタ、５・・・スロ
ットルバルブ、６・・・排気ガス浄化装置、１・・・Ｅ
ＧＲバルブ、８・・・バルブ、９・・・燃料タンク、１
０・・・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バルブ、１５・
・・マイクロコンピュータ、１６・・・Ｑｚｔンサ、１
７・・・エア７０メータ、１８・・・スロットルセンナ
、１９・・・水温センサ、２０・・・ディストリビュー
タ、２１・・・クランク角しンサ、２２・・・トランス
ミツシコン、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・・・ＭＰＬＪ、　２Ｂ−ｔ＜ス、２９
−　ＲＯＭ　、　３０．３１−　ＲＡ　Ｍ　１３２・・
・Ａ／Ｄ変換器、３３・・・Ｉ１０ボート。 特許出願人　　　　富士重工業株式会礼代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進 第３図 第４図 員局 テーフ゛ンレ（ＲＡＭアドレス） 纂８図　（。） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、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、上記テーブルへの書込みは、学習の開始時
   、テーブルのどの領域の書込み情報であつても、全ての
   テーブル領域に対して、少なくとも１回、テーブル値の
   書換えを行ない、その後は各領域毎にテーブル値の書換
   えを行なうことを特徴とする自動車用エンジンの電子制
   御方式。