JPS6138135A - 自動車用エンジンの空燃比制御方式 - Google Patents
自動車用エンジンの空燃比制御方式Info
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- JPS6138135A JPS6138135A JP15803284A JP15803284A JPS6138135A JP S6138135 A JPS6138135 A JP S6138135A JP 15803284 A JP15803284 A JP 15803284A JP 15803284 A JP15803284 A JP 15803284A JP S6138135 A JPS6138135 A JP S6138135A
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- learning
- air
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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
- F02D41/24—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
- F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
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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
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- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
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- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (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
本発明は、自動車用エンジンにおいて、燃料噴射量の制
御を、エア70メータなどのセンサからの信号によりマ
イクロコンビコ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り式%式% 】 従来、自動車用エンジンの空燃比制御においては、■ア
フロメータからの情報でもつ゛(基本燃料噴射量を算定
し、これを02し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ヒン゛り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問領域、0.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番ノる回転数と負荷どをパ
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だめの補正値をプロットし、これを
制御変数としτエンジン、ilO運転11+I制御例え
ば空燃比制−を行なうという学習制御がなされている(
特開昭54−20231号公報、特開昭57−1221
354公報、特開昭57−143134@公報参照)。
御を、エア70メータなどのセンサからの信号によりマ
イクロコンビコ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り式%式% 】 従来、自動車用エンジンの空燃比制御においては、■ア
フロメータからの情報でもつ゛(基本燃料噴射量を算定
し、これを02し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ヒン゛り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問領域、0.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番ノる回転数と負荷どをパ
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だめの補正値をプロットし、これを
制御変数としτエンジン、ilO運転11+I制御例え
ば空燃比制−を行なうという学習制御がなされている(
特開昭54−20231号公報、特開昭57−1221
354公報、特開昭57−143134@公報参照)。
上述の学習制御で問題になるのは、学習値を渦た?J/
:めに必要なンツブ対応の記憶領域が非常に大きくなる
ことで、このことはRA’M領域の増大を1r書り。そ
の土、学習値を取込むための判定条件を甘くす°ると、
データの信頼性は低くなることから、判定条イシ1は成
るPi+麿、厳しい条件にしな↓ブればならないが、厳
しくすれば学習のチャンスは極めて少なく、この場合に
は、上記記憶領域の全てに学習値を取込むのが極めて困
難となり、記憶領域の人きさの割には実効性が低いとい
う問題かあつ Iこ 。 しかしながら、一方、低角vrJ領域では、都市などの
交通渋滞の中での運転制御の状況と、通常の低負荷走(
う状態での運転制御の状況とは茗しく相違し、学習値を
、単に負荷だけのパラメータによるテーブルでまかなう
には無即があった。
:めに必要なンツブ対応の記憶領域が非常に大きくなる
ことで、このことはRA’M領域の増大を1r書り。そ
の土、学習値を取込むための判定条件を甘くす°ると、
データの信頼性は低くなることから、判定条イシ1は成
るPi+麿、厳しい条件にしな↓ブればならないが、厳
しくすれば学習のチャンスは極めて少なく、この場合に
は、上記記憶領域の全てに学習値を取込むのが極めて困
難となり、記憶領域の人きさの割には実効性が低いとい
う問題かあつ Iこ 。 しかしながら、一方、低角vrJ領域では、都市などの
交通渋滞の中での運転制御の状況と、通常の低負荷走(
う状態での運転制御の状況とは茗しく相違し、学習値を
、単に負荷だけのパラメータによるテーブルでまかなう
には無即があった。
【発明の目的1
本発明は、上記の事情を課題として提案されたものであ
り、エンジン運転の定常状態については@無、負仙の複
数のエンジン1100諸元についてマトリックスを構成
し、そこにセンナからの情報を所定条件下で取込む(プ
れども、制御変数としてRAMに保存ηるには、限られ
たデー1ル(−まかなうようにして、RAM使用使用人
幅に圧縮すると共に、運転状況を充分、配慮した実効性
の高いパy・習制御が行なえる自動車用エンジンの空燃
比制御方式を提供することを目的と護るものである。 【発明の構成] この目的を達成4るfcめ、本発明は、予めh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、
02センサからの情報を学習値としてエンジン制御諸元
をパラメータとづるテーブルに取込み、1−記学習値を
空燃比1lIIJIIIの1す御変数としく使用するも
のにおいて、上記テーブルは、所定負荷値以上では負荷
のみをパラメータとする1次元テーブルで構成し、所定
負荷値へ”下では負荷と回転とをパラメータとりる2次
元デー・プルC′構成して、学習値の取込みを行なうよ
うにしたことを特徴とするものである。 【実 施 例】 以下、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づもので、図中符f3
iはエンジン本体である。このエンジンは1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J5い
て、インジエクタ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、排気がスの一部か、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、「I
G Rバルブ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7内
のダイ゛1γ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I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1′!1
はプレッシャレキl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@が設41ら41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に連通づるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ14が設
り、エンジン運転の定常状態については@無、負仙の複
数のエンジン1100諸元についてマトリックスを構成
し、そこにセンナからの情報を所定条件下で取込む(プ
れども、制御変数としてRAMに保存ηるには、限られ
たデー1ル(−まかなうようにして、RAM使用使用人
幅に圧縮すると共に、運転状況を充分、配慮した実効性
の高いパy・習制御が行なえる自動車用エンジンの空燃
比制御方式を提供することを目的と護るものである。 【発明の構成] この目的を達成4るfcめ、本発明は、予めh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、
02センサからの情報を学習値としてエンジン制御諸元
をパラメータとづるテーブルに取込み、1−記学習値を
空燃比1lIIJIIIの1す御変数としく使用するも
のにおいて、上記テーブルは、所定負荷値以上では負荷
のみをパラメータとする1次元テーブルで構成し、所定
負荷値へ”下では負荷と回転とをパラメータとりる2次
元デー・プルC′構成して、学習値の取込みを行なうよ
うにしたことを特徴とするものである。 【実 施 例】 以下、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づもので、図中符f3
iはエンジン本体である。このエンジンは1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J5い
て、インジエクタ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、排気がスの一部か、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、「I
G Rバルブ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7内
のダイ゛1γ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I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1′!1
はプレッシャレキl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@が設41ら41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に連通づるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドバルブ14が設
【ノられている。
また第1図においで、flの15はンイク[1コンピユ
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0の前段に設置し!、
:Otセンサ16からの電圧信丁)と、スロットルボデ
ィ3の吸気通路に段I:)た」アフロメータ17からは
空気流量を測定しl、:電気信号と、スロットルバルブ
5に設置ノだスロットルバルブ18からはスロットル開
演に応じ1.:電圧信号と、エンジン1からは水湿セン
サ19によ7て水温に、8うぃての電気信号とが与えら
れる。 また上記マイクロコンビコータ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ICミッシ、]ン22からは
ニュートラル位置スイッチング信シ]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。 イT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Iこ上記マイクロコンビJ−夕15は、第2図に示さ
れるように、M P Ll 27を、バス28を介して
ROM 29. RA M 30J3よびバックアップ
付RAM31に接続させている。また上記Oiセン1J
IG、、Tアフロメータ17.スロットルLンサ18な
どのアナログ信号は、A/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I10ポート33に入力され、M P LJ 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、この制御
系においては、インジェクタ4についての基本噴射量は
次式で算出づ゛る。 Tp == K −Q/N 但し、Kは定数、Qはエア70メータ17′c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。−[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02ヒンサ1Gからの、フィードバック信号は、O
Zセンサ16のリッチサイド、リーンリイドのサイクル
制御(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COE Fとして算入さ
れる。このためTpの値は、実際はTp′となり。 T1)′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゛の確について、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レンツ1
6の出力値を採用する。例えば負荷領域をl−o、Ll
、Lz 、Ls 、LJ 、Llと分割し、回転数領域
をNo + Nl + N2 + N3 +N4.Ns
と分割して、その各負荷領域1−of−t。 LILλ、 Lx Ls 、 l−s I−* 、 L
J L8における、各回転数領域狙り頌t 、 NI
N2 、 N2 NS 。 ■4. N 4 N !の各格子内において、Oz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4丁判定がなされた時、学習値の取込みがなさ
れるのであるが、RA M 31への書込みは、所定負
荷値以上では負荷のパラメータに対応する1次元テーブ
ル、すなわちLz Ls 、LI LJおよびL」−工
jの分割領域に対応する3個のアドレスaS + a4
+ 8%に対して行なわれ、また所定負荷値以下では
、負荷および回転数のパラメータに対応りる2次元デー
プル、すなわ15 (L、 o f−1゜NoNt)(
LoLl、NtN5 )(L、11−z。 No N2 ) (Lll−、t 、 N2 Ns
>の分割領域に対応する4個のアドレスa j−1,a
l −2,a 2−1゜a2−2に対しC行なわれる
。ここでは、?ドレスa1 + a4 * aSに関し
ては、回転数が、どの領域(NON1〜Nt Ns )
のものでも最終学習値がメモリされる。そして、この学
習値(at−1゜81−2. a2−1. a2−2.
as 、 a* Jjよびa。 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MPLJ27で演輝式
に組込まれる。 なおここで、所定負荷値は、領域境界線に一致していな
く’Uもよい。 実際の負荷の値は、L o 1.、、 sの間で自由に
変動づるので、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、領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、M P U 27の演算で求める
ことにする。 今、上記各領域1.、、 Ot−1〜LイL5の学習値
をylへ□’15どりる時に1.J1記y1〜y、の対
応負荷値χ1〜χ5を各領域の中間点であると仮定1′
れば、負荷χにJ5Lプる制御変数yの値を、上記各領
域の学習値y1* ’/l * VS + Vlおよび
Vsから、次式で算定りることかできる。今、χの値が
χ、およびχ4の間にあるとして、テーブル斡出値yは
、 y==((χ−χ3)/(χ4−χ3〉)X (VJ
Vs ) +’ls これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。な
お、学習値がLo Ll、Lx Lzの範囲では回転数
のパラメータが含まれるので、各領域しo L、t 、
l−11,−zに関しては、NoNz、NaN3間の
補間バ1算の項が必要となる。このため学習1IIIy
1.y2については、Zl、z2を各領域N」−キj、
N t N sの中間点であると仮定して、yl (
あるいはVl )を求めるとすると、Yt”((Z−7
1)/(zt、−Zt))x (Vl 4−yi
−i) ト y 1 1但し、yl−1は領域(
1−起上−1,N主−Nj)の学習値、yl−2は領域
<1−o Lt 、 N2 Ns )の学習値である。 ここでは、回転数のパラメータは、情報を取込むための
条件付けとして、航速のように4分割で利用されるが、
実際の空燃比制御には、t1接参与しない(領域Lo
Ll、Lt’1.−tについては!LN2 、Nz N
、のように回転数もパラメータとしてテーブル化しでい
るが)。しかし、これによっで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
回転数No N4間における4分割領域および負荷し0
14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、低負荷パ低回転(アイ
ドリンク状11!!りでの学習確率、高負荷・高回転(
高速走tう状態)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(Lo Lx ・Nl N
4 )での学旨確率は零に近いはずであり、また、高負
荷・低回転の領域である(I−jL* ・NoNz)
T”の学習確率も同様である。したがって学習確率50
%以、ト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/j場合、例えば第5図り)あるいは
山)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習値は各分割領域Lo Lz
、 1.、、z Lz 、 121.−sおよσL3
し4について各1個であるが、順次に書換えがなされる
という条イ1、および定常運転では近接回転領域での制
御値が近似づる点を考慮すれば、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。 4丁お低負荷領域I−o L、 2については、前述の
ように、回転数もパラメータに取ったマ[・リックス構
造のテーブルを持つので、交通渋滞など、用実に起こり
17る現象に対応して制御値の学習に幅をもたせること
ができ、この時期の空燃比制御の制御性を高く維持でき
るのぐある。 このような空燃比制御の学習によって、例えば02セン
サ16からのO!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+Oiセンサ16の不活性領域
)も、チー1ル値を利用して類推的に制御できることに
なるの(・ある。 次にM P Ll 27で実行される学習値、占込みの
10グラムの一例を、)【1−チャートを用いτ目体的
に説明する。 まずエンジン回転数Nが、1lIIJ御対象領域にある
か否かの判定がなされ、その対象<NoN+)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 Nl 、Nt N2 、N2 N3およびN3
N4のどの領域かの選択が41さねる。次にエンジン負
荷りが制御対象領域にあるが古かの判定がステップ3で
なされ、その対象(l o Lt )内にあると判定さ
れれば、次のステップ4に入ってLo Ll、 L、、
112. 、 L−21,、,3i3よび1311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Δ(N、
1.、、)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。ここで客しければス
テップ5からステップ6へ、等しくなければステップ7
へ移行づる。ステップ6では、02センサ1Gのフィー
ドバック信号がスライス1ノベルを基準としてリッチ/
リーン・サイクルへ移行Jる測定値の符号変換5=SG
N (α)があったか否かのll’!I定がなされ、f
!′1号変換があればカウンタをカウントアツプし、ま
lこ符号変換がなければE X I lへ落とり。カウ
ンタぐカウントアツプしたならばくステップ8)、次の
ステップ9でカウントがCOLJ N T≧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ドl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り
。ステップ7では、新たな対象領域A (N。 [)が、旧い対象領域A”(N、Il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。 書き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113 II値になった時
)の02センザ16のサイクル制御の積分値の最大(I
I 1.、 M D −M A X tj ヨヒ最小値
LMD−MINが相加平均され、補iE要素αを算出す
る。次のステップ13では、RAM内のアドレスai−
1+al =2.al−1,al−2,a3.a、およ
びa!の、どれに対して、補正値α′(ここでは水淘セ
ンザなどの情報〔補正項C0FF)も組込まれ、α′〔
α、C0EF)どしく演尊され(いる)を古き込むかを
決定りるのである。、!lなわら、スミ−ツブ13では
、負荷データが境界値(所定負荷値)以上であるか否か
が判定さね、以」=であればステップ14でa3+ ”
4 + asについて学習値の書込みがなされ、以下で
あtl、 i;[ステラ11!it’−での時の負荷お
よび回転数データによりal −1,al −2゜B、
−1,al−2について学習値の書込みがなされるので
ある。 上記のようにして、アドレスa 1 1.、、’ a
1−2゜al −1+ aZ −2+ 83 * ”4
、a6に書込まれた学習値は、実際の運転にJj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、インジェクタ4の制御に供
せられる。 【発明の効果] 本発明は、以上詳述したように、情報の取込みには、回
転数、負荷をパラメータとしてマトリックスを構成し、
その中で条件句1ノを行なっているが、実際に学習値と
して書換えを行なうのは、回転数もパラメータとして領
域分割して書込む必要ある所定負荷値以下では2次元テ
ーブルで、それ以上では負荷をパラメータとJるだけの
1次元デープルでまかなうようにしたので、制御の実効
性を低)させることなく、しかも必要とげるRAM領域
を大幅に節減できるという効果が得られる。 4、図面の簡11. l、@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禍成図、
第3図はマトリックスと実際に使用するR A M領域
とを並列して示した図、第4図は補間計粋法を視覚的に
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図は本発明の制御方式に
おける一例を示すフローチャートである。 1・・・エンシネ、2・・・エアクリーナ、3・・・ス
ロットルボディ、4・・・インジIクタ、1)・・・ス
ロットルバルブ、6・・・排気ガス反応器、7・・・E
GRバルブ、8・・・バルブ、9・・・燃料タンク、1
0・・・燃I+l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[・[1−ルソレノイドバルブ
、15・・・マイクロコンピュータ、16・・・02セ
ンサ、17・・・エアフロメータ、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・・・クランク角ヒンリ、22・・・
ミツシコン、23・・・スクータ、24・・・バッテリ
、25・・・インジェクタリレー、2G・・・燃料ボン
プリ1ノー、27・・・MPU、28・・・バス、29
・・・ROM、 30.31・・・RAM132・・・
A/D変換器、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2図 第3図 第4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和60年10月28日 昭和59年特 許 願第158032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4図、第6図。 第7図知、第7図(ロ) 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6図を別
紙のとおり補正する。 (3) 図面の第7図Q、第7図山)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空燃比制御方式 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、02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って構成されるテーブルに取込み、
上記学習値を空燃比制御の制御変数として使用するもの
において、上記テーブルは、所定負荷値以上では負荷の
みで1次元テーブルを構成し、所定負荷値以下では負荷
と回転とで2次元テーブルを構成して、学習値の取込み
を行なう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】 本発明は、燃料噴射量などの制御を、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。
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0の前段に設置し!、
:Otセンサ16からの電圧信丁)と、スロットルボデ
ィ3の吸気通路に段I:)た」アフロメータ17からは
空気流量を測定しl、:電気信号と、スロットルバルブ
5に設置ノだスロットルバルブ18からはスロットル開
演に応じ1.:電圧信号と、エンジン1からは水湿セン
サ19によ7て水温に、8うぃての電気信号とが与えら
れる。 また上記マイクロコンビコータ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ICミッシ、]ン22からは
ニュートラル位置スイッチング信シ]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。 イT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Iこ上記マイクロコンビJ−夕15は、第2図に示さ
れるように、M P Ll 27を、バス28を介して
ROM 29. RA M 30J3よびバックアップ
付RAM31に接続させている。また上記Oiセン1J
IG、、Tアフロメータ17.スロットルLンサ18な
どのアナログ信号は、A/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I10ポート33に入力され、M P LJ 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、この制御
系においては、インジェクタ4についての基本噴射量は
次式で算出づ゛る。 Tp == K −Q/N 但し、Kは定数、Qはエア70メータ17′c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。−[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02ヒンサ1Gからの、フィードバック信号は、O
Zセンサ16のリッチサイド、リーンリイドのサイクル
制御(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COE Fとして算入さ
れる。このためTpの値は、実際はTp′となり。 T1)′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゛の確について、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レンツ1
6の出力値を採用する。例えば負荷領域をl−o、Ll
、Lz 、Ls 、LJ 、Llと分割し、回転数領域
をNo + Nl + N2 + N3 +N4.Ns
と分割して、その各負荷領域1−of−t。 LILλ、 Lx Ls 、 l−s I−* 、 L
J L8における、各回転数領域狙り頌t 、 NI
N2 、 N2 NS 。 ■4. N 4 N !の各格子内において、Oz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4丁判定がなされた時、学習値の取込みがなさ
れるのであるが、RA M 31への書込みは、所定負
荷値以上では負荷のパラメータに対応する1次元テーブ
ル、すなわちLz Ls 、LI LJおよびL」−工
jの分割領域に対応する3個のアドレスaS + a4
+ 8%に対して行なわれ、また所定負荷値以下では
、負荷および回転数のパラメータに対応りる2次元デー
プル、すなわ15 (L、 o f−1゜NoNt)(
LoLl、NtN5 )(L、11−z。 No N2 ) (Lll−、t 、 N2 Ns
>の分割領域に対応する4個のアドレスa j−1,a
l −2,a 2−1゜a2−2に対しC行なわれる
。ここでは、?ドレスa1 + a4 * aSに関し
ては、回転数が、どの領域(NON1〜Nt Ns )
のものでも最終学習値がメモリされる。そして、この学
習値(at−1゜81−2. a2−1. a2−2.
as 、 a* Jjよびa。 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MPLJ27で演輝式
に組込まれる。 なおここで、所定負荷値は、領域境界線に一致していな
く’Uもよい。 実際の負荷の値は、L o 1.、、 sの間で自由に
変動づるので、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、領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、M P U 27の演算で求める
ことにする。 今、上記各領域1.、、 Ot−1〜LイL5の学習値
をylへ□’15どりる時に1.J1記y1〜y、の対
応負荷値χ1〜χ5を各領域の中間点であると仮定1′
れば、負荷χにJ5Lプる制御変数yの値を、上記各領
域の学習値y1* ’/l * VS + Vlおよび
Vsから、次式で算定りることかできる。今、χの値が
χ、およびχ4の間にあるとして、テーブル斡出値yは
、 y==((χ−χ3)/(χ4−χ3〉)X (VJ
Vs ) +’ls これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。な
お、学習値がLo Ll、Lx Lzの範囲では回転数
のパラメータが含まれるので、各領域しo L、t 、
l−11,−zに関しては、NoNz、NaN3間の
補間バ1算の項が必要となる。このため学習1IIIy
1.y2については、Zl、z2を各領域N」−キj、
N t N sの中間点であると仮定して、yl (
あるいはVl )を求めるとすると、Yt”((Z−7
1)/(zt、−Zt))x (Vl 4−yi
−i) ト y 1 1但し、yl−1は領域(
1−起上−1,N主−Nj)の学習値、yl−2は領域
<1−o Lt 、 N2 Ns )の学習値である。 ここでは、回転数のパラメータは、情報を取込むための
条件付けとして、航速のように4分割で利用されるが、
実際の空燃比制御には、t1接参与しない(領域Lo
Ll、Lt’1.−tについては!LN2 、Nz N
、のように回転数もパラメータとしてテーブル化しでい
るが)。しかし、これによっで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
回転数No N4間における4分割領域および負荷し0
14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、低負荷パ低回転(アイ
ドリンク状11!!りでの学習確率、高負荷・高回転(
高速走tう状態)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(Lo Lx ・Nl N
4 )での学旨確率は零に近いはずであり、また、高負
荷・低回転の領域である(I−jL* ・NoNz)
T”の学習確率も同様である。したがって学習確率50
%以、ト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/j場合、例えば第5図り)あるいは
山)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習値は各分割領域Lo Lz
、 1.、、z Lz 、 121.−sおよσL3
し4について各1個であるが、順次に書換えがなされる
という条イ1、および定常運転では近接回転領域での制
御値が近似づる点を考慮すれば、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。 4丁お低負荷領域I−o L、 2については、前述の
ように、回転数もパラメータに取ったマ[・リックス構
造のテーブルを持つので、交通渋滞など、用実に起こり
17る現象に対応して制御値の学習に幅をもたせること
ができ、この時期の空燃比制御の制御性を高く維持でき
るのぐある。 このような空燃比制御の学習によって、例えば02セン
サ16からのO!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+Oiセンサ16の不活性領域
)も、チー1ル値を利用して類推的に制御できることに
なるの(・ある。 次にM P Ll 27で実行される学習値、占込みの
10グラムの一例を、)【1−チャートを用いτ目体的
に説明する。 まずエンジン回転数Nが、1lIIJ御対象領域にある
か否かの判定がなされ、その対象<NoN+)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 Nl 、Nt N2 、N2 N3およびN3
N4のどの領域かの選択が41さねる。次にエンジン負
荷りが制御対象領域にあるが古かの判定がステップ3で
なされ、その対象(l o Lt )内にあると判定さ
れれば、次のステップ4に入ってLo Ll、 L、、
112. 、 L−21,、,3i3よび1311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Δ(N、
1.、、)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。ここで客しければス
テップ5からステップ6へ、等しくなければステップ7
へ移行づる。ステップ6では、02センサ1Gのフィー
ドバック信号がスライス1ノベルを基準としてリッチ/
リーン・サイクルへ移行Jる測定値の符号変換5=SG
N (α)があったか否かのll’!I定がなされ、f
!′1号変換があればカウンタをカウントアツプし、ま
lこ符号変換がなければE X I lへ落とり。カウ
ンタぐカウントアツプしたならばくステップ8)、次の
ステップ9でカウントがCOLJ N T≧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ドl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り
。ステップ7では、新たな対象領域A (N。 [)が、旧い対象領域A”(N、Il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。 書き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113 II値になった時
)の02センザ16のサイクル制御の積分値の最大(I
I 1.、 M D −M A X tj ヨヒ最小値
LMD−MINが相加平均され、補iE要素αを算出す
る。次のステップ13では、RAM内のアドレスai−
1+al =2.al−1,al−2,a3.a、およ
びa!の、どれに対して、補正値α′(ここでは水淘セ
ンザなどの情報〔補正項C0FF)も組込まれ、α′〔
α、C0EF)どしく演尊され(いる)を古き込むかを
決定りるのである。、!lなわら、スミ−ツブ13では
、負荷データが境界値(所定負荷値)以上であるか否か
が判定さね、以」=であればステップ14でa3+ ”
4 + asについて学習値の書込みがなされ、以下で
あtl、 i;[ステラ11!it’−での時の負荷お
よび回転数データによりal −1,al −2゜B、
−1,al−2について学習値の書込みがなされるので
ある。 上記のようにして、アドレスa 1 1.、、’ a
1−2゜al −1+ aZ −2+ 83 * ”4
、a6に書込まれた学習値は、実際の運転にJj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、インジェクタ4の制御に供
せられる。 【発明の効果] 本発明は、以上詳述したように、情報の取込みには、回
転数、負荷をパラメータとしてマトリックスを構成し、
その中で条件句1ノを行なっているが、実際に学習値と
して書換えを行なうのは、回転数もパラメータとして領
域分割して書込む必要ある所定負荷値以下では2次元テ
ーブルで、それ以上では負荷をパラメータとJるだけの
1次元デープルでまかなうようにしたので、制御の実効
性を低)させることなく、しかも必要とげるRAM領域
を大幅に節減できるという効果が得られる。 4、図面の簡11. l、@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禍成図、
第3図はマトリックスと実際に使用するR A M領域
とを並列して示した図、第4図は補間計粋法を視覚的に
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図は本発明の制御方式に
おける一例を示すフローチャートである。 1・・・エンシネ、2・・・エアクリーナ、3・・・ス
ロットルボディ、4・・・インジIクタ、1)・・・ス
ロットルバルブ、6・・・排気ガス反応器、7・・・E
GRバルブ、8・・・バルブ、9・・・燃料タンク、1
0・・・燃I+l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[・[1−ルソレノイドバルブ
、15・・・マイクロコンピュータ、16・・・02セ
ンサ、17・・・エアフロメータ、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・・・クランク角ヒンリ、22・・・
ミツシコン、23・・・スクータ、24・・・バッテリ
、25・・・インジェクタリレー、2G・・・燃料ボン
プリ1ノー、27・・・MPU、28・・・バス、29
・・・ROM、 30.31・・・RAM132・・・
A/D変換器、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2図 第3図 第4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和60年10月28日 昭和59年特 許 願第158032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4図、第6図。 第7図知、第7図(ロ) 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6図を別
紙のとおり補正する。 (3) 図面の第7図Q、第7図山)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空燃比制御方式 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、02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って構成されるテーブルに取込み、
上記学習値を空燃比制御の制御変数として使用するもの
において、上記テーブルは、所定負荷値以上では負荷の
みで1次元テーブルを構成し、所定負荷値以下では負荷
と回転とで2次元テーブルを構成して、学習値の取込み
を行なう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】 本発明は、燃料噴射量などの制御を、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。
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制御のために、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57−1221358公報)。ここでは、エンジンに
噴射される燃料のm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Tpは次式により得ら
れる。 Tp =KxQ/N
・ ・ ・ (りここでQは吸入空気量、N
はエンジン回転数、には定数である。望ましい噴射パル
ス中Tiは、基本噴射中T++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 =To X (COFE)xαxKa −・−(
2>ここでC0FE:クーラント温度、スロットル間度
、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Oz 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ャル値として11
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、o2センサボディ
の温度は低いので、02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σ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T
iを(2)式により吸入空気量Q、エンジン回転数N、
C0FE、α。 Kaから計算する。イ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も、Otセンサの出力電圧を積
分する。第7図(ロ)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4011s>で積分値を出力
する。例えば、第7図の)において、時刻T1・・・7
nにおいて積分値■1・・・(n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。
噴射システムの燃料供給制御のために、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57−1221358公報)。ここでは、エンジンに
噴射される燃料のm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Tpは次式により得ら
れる。 Tp =KxQ/N
・ ・ ・ (りここでQは吸入空気量、N
はエンジン回転数、には定数である。望ましい噴射パル
ス中Tiは、基本噴射中T++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 =To X (COFE)xαxKa −・−(
2>ここでC0FE:クーラント温度、スロットル間度
、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Oz 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ャル値として11
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、o2センサボディ
の温度は低いので、02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σ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T
iを(2)式により吸入空気量Q、エンジン回転数N、
C0FE、α。 Kaから計算する。イ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も、Otセンサの出力電圧を積
分する。第7図(ロ)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4011s>で積分値を出力
する。例えば、第7図の)において、時刻T1・・・7
nにおいて積分値■1・・・(n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]
上述の学習制御で問題になるのは、学習値を満たすため
に必要なYンプ対応の記憶領域が非常に大きくなること
で、このことはRAM領域の増大を招く。その上、学習
値を取込むための判定条件を甘くすると、データの信頼
性は低くなることから、判定条件は成る程度、厳しい条
件にしなければならないが、厳しくすれば学習のチャン
スは極めて少なく、この場合には、上記記憶領域の全て
に学習値を取込むのが極めて困難となり、記憶領域の大
きさの割には実効性が低いという問題があった。 さらに説明すれば、従来、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5
分割して5X5=25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番ノる5分割領域、および負
荷にお番プる5分割領域を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・低回転の領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(ロ)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。 しかしながら、一方、低負荷領域では、都市などの交通
渋滞の中での運転制御の状況と、通常の低負荷走行状態
での運転制御の状況とは箸しく相違し、学習値を、単に
負荷だけで構成されるテーブルでまかなうには無理があ
った。 本発明は、上記の事情を課題として提案されたものであ
り、エンジン運転の定常状態については回転、負荷の複
数のエンジン制御諸元についてマトリックスを構成し、
そこにセンサからの情報を所定条件下で取込むけれども
、1lilJIIl変数としてRAMに保存するには、
限られたテーブルでまかなうようにして、RAM使用量
を大幅に圧縮すると共に、運転状況を充分、配慮した実
効性の高い学習制御が行なえる自動車用エンジンの空燃
比制御方式を提供することを目的とするものである。 【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、O
zセンサからの情報を学習値としてエンジン制御諸元に
よって構成されるテーブルに取込み、上記学習値を空燃
比制御の制御変数として使用するものにおいて、上記テ
ーブルは、所定負荷値以上では負荷のみで1次元テーブ
ルを構成し、所定負荷値以下では負荷と回転とで2次元
テーブルを構成して、学習値の取込みを行なうようにし
たことを特徴とするものである1゜【作 用】 上記構成に基づき、本発明は、RAM使用量を大幅に圧
縮でき、しかも、運転状況を十分配慮した実効性の高い
学習制御が行える。
に必要なYンプ対応の記憶領域が非常に大きくなること
で、このことはRAM領域の増大を招く。その上、学習
値を取込むための判定条件を甘くすると、データの信頼
性は低くなることから、判定条件は成る程度、厳しい条
件にしなければならないが、厳しくすれば学習のチャン
スは極めて少なく、この場合には、上記記憶領域の全て
に学習値を取込むのが極めて困難となり、記憶領域の大
きさの割には実効性が低いという問題があった。 さらに説明すれば、従来、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5
分割して5X5=25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番ノる5分割領域、および負
荷にお番プる5分割領域を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・低回転の領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(ロ)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。 しかしながら、一方、低負荷領域では、都市などの交通
渋滞の中での運転制御の状況と、通常の低負荷走行状態
での運転制御の状況とは箸しく相違し、学習値を、単に
負荷だけで構成されるテーブルでまかなうには無理があ
った。 本発明は、上記の事情を課題として提案されたものであ
り、エンジン運転の定常状態については回転、負荷の複
数のエンジン制御諸元についてマトリックスを構成し、
そこにセンサからの情報を所定条件下で取込むけれども
、1lilJIIl変数としてRAMに保存するには、
限られたテーブルでまかなうようにして、RAM使用量
を大幅に圧縮すると共に、運転状況を充分、配慮した実
効性の高い学習制御が行なえる自動車用エンジンの空燃
比制御方式を提供することを目的とするものである。 【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、O
zセンサからの情報を学習値としてエンジン制御諸元に
よって構成されるテーブルに取込み、上記学習値を空燃
比制御の制御変数として使用するものにおいて、上記テ
ーブルは、所定負荷値以上では負荷のみで1次元テーブ
ルを構成し、所定負荷値以下では負荷と回転とで2次元
テーブルを構成して、学習値の取込みを行なうようにし
たことを特徴とするものである1゜【作 用】 上記構成に基づき、本発明は、RAM使用量を大幅に圧
縮でき、しかも、運転状況を十分配慮した実効性の高い
学習制御が行える。
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
、インジエクタ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
バルブ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7内のダイ
A7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.プレツシャレギュレ=り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
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01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変換器32
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ポ
ート33を通してMPU27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、補間計韓を行なって読出す
ものを学習制御値、学習1blJilj値に後述する処
理を行なって(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。 第3図の上側部分は、安定状態検出のためのマトリック
スを示し、例えば、6本の線と6段の線で区画された2
5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15の6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Nsの6つの点でセット
される。従りされ、同様にエンジン回転数も5つのレン
ジに分割される。 一方、Ozセンサの出力電圧は、第7図b)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前記25区画の1
つの中でリッチとり一部のサイクルを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。 学習値テーブルはRAM31に設けられ、第3図に示す
ように所定負荷値以上では負荷に対応する1次元テーブ
ル、すなわちL2Ls、−Ll−」−tおよび14 L
sの分割領域に対応する3個のアドレスas 、a4.
8gに対して行なわれ、また所定負荷値以下では、負荷
および回転数に対応する2次元テーブル、すなわち(L
OLl 、No灰L)(LoLl、NzN5>(LxL
z、NoNz><Ll l−z + Nt Ns )の
分割領域に対応する4個のアドレスa 1−1 + a
l 4,82 N、a 2−2に対して行なわれる。 ここではアドレスa3 r 84 +aSに関しては、
回転数がどの領域(瓦り団1〜N4Ns >のものでも
学習値がメモリされる。そしてこの学習値(at −1
,ax −2,ax −1,at−2+ aS + a
4およびaS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MPU2
7で演算式に組込まれる。 なおここで、所定負荷値は、領域境界線に一致していな
くてもよい。 この場合、所定負荷以上の領域Lz Ls 、 kLL
4.14 Lsに対応する1次元テーブルでは回転数は
、情報を取込むための条件付けとして利用されるが、実
際の空燃比制御には直接参与しない(領域Lo L1+
Lll−tについてはNoN2゜N」−ムjのように
回転数もテーブル化しているが)。しかし、これによっ
て空燃比制御の離反が、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記憶されて
いる学習値は、各分割領域L2 Lx 、 I−,3’
l−4。 IaLsについて各1個であるが、順次に書換えがなさ
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。 前述のように、テーブル中の6値は、自動車の最初の運
転以前は“1°″である。 学習値書換えは、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o2センサがらのフィードバック
信号に関係した値で書換えられる。 例えば第7図(ロ)のI s+axどI sin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。 さらに、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値として、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、演粋により学習制御値を推
定算出して使用するのである。例えば8ビツトのRAM
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128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11
t!Ilえの時、1とする。次に、テーブルを読出づ峙
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読出し
た値で、補間計算法で計算づることにより学習制御値を
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算してもよい。 また、一般的なテーブルからの読出しにおいて、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LoL、sの間で自由に変動し
、また回転数の値もNoN5の間で自由に変動する。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Uな
【ノればならないので、ここでは直゛線補間法を用いて
M P U 27の演算で各分割領域間の学習制御係数
を求めることにする。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、上記各領域Lo L1〜L4 L5の学習値をy1
〜y5とする時に、上記y1〜y5の対応負荷値χ1〜
χ5を各領域の中間点であるとする。 このとき、負荷χにおける学習制御値を、上記各領域の
学習値Vi r y2 + Vs l V4およびy5
から、次式で締定することができる。今、例えばχの値
がχ、およびχイの間にあるとして、テーブル算出値y
Lは、 YL= ((χ−χs)/(χ4−χ5))X (y4
Vs ) +Vs これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。な
お学習値がしoLl、LtLtの範囲では回転数の要素
が含まれるので、各領域Lo Ll。 LILxに関しては、No Nt 、Nt Ns間の補
間計算の項が必要となる。このため学習値Vt+y2に
ライては、zl、z、を各領域N o N t +N2
Nsの中間点であるとして、yNを求めるとすると、 yN=((z −21)/(22−21))X (Vl
−2−Vt −1> 十yl −1但し、yl−1は領
域(Lo Li 、 No Nz >の学習制御値、y
l−2は領域(Lo Ll、Nz Ns )の学習制御
値である。 ここで、学習制御係数Kaは、低負荷領域ではKa =
yNXyLで求めることができる。また所定負荷以上の
領域では、学習値テーブルから補間計算を行なって読出
した値がKaとなる。 このような空燃比制御の学習によって、例えばOzセン
サ16からのOtフィードバック信号の不安定な状態で
の運転(スロットル全問領域、02センザ16の不活性
領域等)も、テーブル値を利用して類推的に制卸できる
ことになり、しかも、テーブル内で未学習領域があって
も、補間計算を用いるために、早期に実質的に有効な制
御値を4qることかでき、未学習期間での制御性を向上
できる。 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、第6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[1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
ンジン負荷が制御対象範囲しOから14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RA M 30
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ど比較される。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
に変化して符号庚換があれば、プログラムはステップ8
に進み、ま/j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
とリーンのサイクル数がカウンタでカラン1−される。 ステップ9では、もし力「ンンタが例えば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【プ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…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ランt・
をクリアJる。 ステップ12では、出力波形の例えば3勺イクルについ
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が計梓され、RAM30のワークエリアに値へ
がスi・アされる。 次のステップ13では、RAM内のアドレスa1i、
al−2,az 1. at −2,81、a411
3よびasの、どれに対して、値へを書込むかを決定す
るのである。すなわちステップ13では、負荷データが
境界値(所定負荷値)以上であるか否かが判定され、以
上であればステップ14でal + a4 +a5につ
いて学習値の書込みがなされ、以下であればステップ1
5でその時の負荷および回転数データによりal −L
al −2,a、 −1,a、 −2について学習値
の書込みがなされるのである。 上記のようにして、アドレスal −1,al −2゜
a211 am −21al + a4+ asに書込
よれた学習値は、実際の運転において(よ、負荷の変動
に対応して呼び出され、前述のように、補間計綽を経て
細分化され、インジェクタ4の1IIIJ御に供Iられ
る。 【発明の効果] 本発明は、以上詳述したように、学習値テーブルを、所
定負荷値以下では負荷と回転数による2次元テーブルで
構成し、また所定負荷値以上では負荷による1次元テー
ブルで構成したので、制御の実効性を低下させることな
く、しかも必要とするRAM領域を大幅に節減できると
いう効果が得られる。
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
、インジエクタ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
バルブ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7内のダイ
A7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.プレツシャレギュレ=り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
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01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変換器32
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ポ
ート33を通してMPU27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、補間計韓を行なって読出す
ものを学習制御値、学習1blJilj値に後述する処
理を行なって(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。 第3図の上側部分は、安定状態検出のためのマトリック
スを示し、例えば、6本の線と6段の線で区画された2
5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15の6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Nsの6つの点でセット
される。従りされ、同様にエンジン回転数も5つのレン
ジに分割される。 一方、Ozセンサの出力電圧は、第7図b)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前記25区画の1
つの中でリッチとり一部のサイクルを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。 学習値テーブルはRAM31に設けられ、第3図に示す
ように所定負荷値以上では負荷に対応する1次元テーブ
ル、すなわちL2Ls、−Ll−」−tおよび14 L
sの分割領域に対応する3個のアドレスas 、a4.
8gに対して行なわれ、また所定負荷値以下では、負荷
および回転数に対応する2次元テーブル、すなわち(L
OLl 、No灰L)(LoLl、NzN5>(LxL
z、NoNz><Ll l−z + Nt Ns )の
分割領域に対応する4個のアドレスa 1−1 + a
l 4,82 N、a 2−2に対して行なわれる。 ここではアドレスa3 r 84 +aSに関しては、
回転数がどの領域(瓦り団1〜N4Ns >のものでも
学習値がメモリされる。そしてこの学習値(at −1
,ax −2,ax −1,at−2+ aS + a
4およびaS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MPU2
7で演算式に組込まれる。 なおここで、所定負荷値は、領域境界線に一致していな
くてもよい。 この場合、所定負荷以上の領域Lz Ls 、 kLL
4.14 Lsに対応する1次元テーブルでは回転数は
、情報を取込むための条件付けとして利用されるが、実
際の空燃比制御には直接参与しない(領域Lo L1+
Lll−tについてはNoN2゜N」−ムjのように
回転数もテーブル化しているが)。しかし、これによっ
て空燃比制御の離反が、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記憶されて
いる学習値は、各分割領域L2 Lx 、 I−,3’
l−4。 IaLsについて各1個であるが、順次に書換えがなさ
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。 前述のように、テーブル中の6値は、自動車の最初の運
転以前は“1°″である。 学習値書換えは、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o2センサがらのフィードバック
信号に関係した値で書換えられる。 例えば第7図(ロ)のI s+axどI sin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。 さらに、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値として、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、演粋により学習制御値を推
定算出して使用するのである。例えば8ビツトのRAM
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128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11
t!Ilえの時、1とする。次に、テーブルを読出づ峙
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読出し
た値で、補間計算法で計算づることにより学習制御値を
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算してもよい。 また、一般的なテーブルからの読出しにおいて、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LoL、sの間で自由に変動し
、また回転数の値もNoN5の間で自由に変動する。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Uな
【ノればならないので、ここでは直゛線補間法を用いて
M P U 27の演算で各分割領域間の学習制御係数
を求めることにする。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、上記各領域Lo L1〜L4 L5の学習値をy1
〜y5とする時に、上記y1〜y5の対応負荷値χ1〜
χ5を各領域の中間点であるとする。 このとき、負荷χにおける学習制御値を、上記各領域の
学習値Vi r y2 + Vs l V4およびy5
から、次式で締定することができる。今、例えばχの値
がχ、およびχイの間にあるとして、テーブル算出値y
Lは、 YL= ((χ−χs)/(χ4−χ5))X (y4
Vs ) +Vs これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。な
お学習値がしoLl、LtLtの範囲では回転数の要素
が含まれるので、各領域Lo Ll。 LILxに関しては、No Nt 、Nt Ns間の補
間計算の項が必要となる。このため学習値Vt+y2に
ライては、zl、z、を各領域N o N t +N2
Nsの中間点であるとして、yNを求めるとすると、 yN=((z −21)/(22−21))X (Vl
−2−Vt −1> 十yl −1但し、yl−1は領
域(Lo Li 、 No Nz >の学習制御値、y
l−2は領域(Lo Ll、Nz Ns )の学習制御
値である。 ここで、学習制御係数Kaは、低負荷領域ではKa =
yNXyLで求めることができる。また所定負荷以上の
領域では、学習値テーブルから補間計算を行なって読出
した値がKaとなる。 このような空燃比制御の学習によって、例えばOzセン
サ16からのOtフィードバック信号の不安定な状態で
の運転(スロットル全問領域、02センザ16の不活性
領域等)も、テーブル値を利用して類推的に制卸できる
ことになり、しかも、テーブル内で未学習領域があって
も、補間計算を用いるために、早期に実質的に有効な制
御値を4qることかでき、未学習期間での制御性を向上
できる。 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、第6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[1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
ンジン負荷が制御対象範囲しOから14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RA M 30
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ど比較される。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
に変化して符号庚換があれば、プログラムはステップ8
に進み、ま/j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
とリーンのサイクル数がカウンタでカラン1−される。 ステップ9では、もし力「ンンタが例えば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【プ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…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ランt・
をクリアJる。 ステップ12では、出力波形の例えば3勺イクルについ
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が計梓され、RAM30のワークエリアに値へ
がスi・アされる。 次のステップ13では、RAM内のアドレスa1i、
al−2,az 1. at −2,81、a411
3よびasの、どれに対して、値へを書込むかを決定す
るのである。すなわちステップ13では、負荷データが
境界値(所定負荷値)以上であるか否かが判定され、以
上であればステップ14でal + a4 +a5につ
いて学習値の書込みがなされ、以下であればステップ1
5でその時の負荷および回転数データによりal −L
al −2,a、 −1,a、 −2について学習値
の書込みがなされるのである。 上記のようにして、アドレスal −1,al −2゜
a211 am −21al + a4+ asに書込
よれた学習値は、実際の運転において(よ、負荷の変動
に対応して呼び出され、前述のように、補間計綽を経て
細分化され、インジェクタ4の1IIIJ御に供Iられ
る。 【発明の効果] 本発明は、以上詳述したように、学習値テーブルを、所
定負荷値以下では負荷と回転数による2次元テーブルで
構成し、また所定負荷値以上では負荷による1次元テー
ブルで構成したので、制御の実効性を低下させることな
く、しかも必要とするRAM領域を大幅に節減できると
いう効果が得られる。
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図は領域判定のマトリックスと学習値テーブルと
を並列して示した図、第4図は補間計算法を視覚的(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図り)はo2センサ
の出力電圧、第7図の)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・・・プレッシャレギコレータ
、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、1G・・・O,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・・・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・・・MPU128・・・バス、29・・
・ROM、 30.31・・・RAM。 32・・・△/D変換器、33・・・I10ボート。 第3図 (RAMアトしス) 第4図
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習値テーブルと
を並列して示した図、第4図は補間計算法を視覚的(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図り)はo2センサ
の出力電圧、第7図の)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・・・プレッシャレギコレータ
、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、1G・・・O,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・・・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・・・MPU128・・・バス、29・・
・ROM、 30.31・・・RAM。 32・・・△/D変換器、33・・・I10ボート。 第3図 (RAMアトしス) 第4図
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テーブルに取込み
、上記学習値を空燃比制御の制御変数として使用するも
のにおいて、上記テーブルは、所定負荷値以上では負荷
のみをパラメータとする1次元テーブルで構成し、所定
負荷値以下では負荷と回転とをパラメータとする2次元
テーブルで構成して、学習値の取込みを行なうようにし
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 (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15803284A JPS6138135A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
US06/757,821 US4737914A (en) | 1984-07-27 | 1985-07-22 | Learning control system for controlling an automotive engine |
DE19853526835 DE3526835A1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Lernregelanordnung zum regeln eines kraftfahrzeugmotors |
GB08518953A GB2162661B (en) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Updating an adaptive mixture control system in ic engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15803284A JPS6138135A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6138135A true JPS6138135A (ja) | 1986-02-24 |
Family
ID=15662779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15803284A Pending JPS6138135A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4737914A (ja) |
JP (1) | JPS6138135A (ja) |
DE (1) | DE3526835A1 (ja) |
GB (1) | GB2162661B (ja) |
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US4951209A (en) * | 1986-07-02 | 1990-08-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Induction volume sensing arrangement for internal combustion engine or the like |
US4873641A (en) * | 1986-07-03 | 1989-10-10 | Nissan Motor Company, Limited | Induction volume sensing arrangement for an internal combustion engine or the like |
US4850326A (en) * | 1986-10-21 | 1989-07-25 | Japan Electronic Control Systems, Co., Ltd. | Apparatus for learning and controlling air/fuel ratio in internal combustion engine |
US4991102A (en) * | 1987-07-09 | 1991-02-05 | Hitachi, Ltd. | Engine control system using learning control |
US4879656A (en) * | 1987-10-26 | 1989-11-07 | Ford Motor Company | Engine control system with adaptive air charge control |
JPH0742888B2 (ja) * | 1988-07-27 | 1995-05-15 | 株式会社日立製作所 | エンジン制御装置 |
JP2742431B2 (ja) * | 1988-10-07 | 1998-04-22 | 富士重工業株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
JP2690136B2 (ja) * | 1989-03-08 | 1997-12-10 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JPH0826805B2 (ja) * | 1989-11-01 | 1996-03-21 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の空燃比学習制御装置 |
US5101824A (en) * | 1990-04-16 | 1992-04-07 | Siemens-Pacesetter, Inc. | Rate-responsive pacemaker with circuitry for processing multiple sensor inputs |
US5268842A (en) * | 1990-12-03 | 1993-12-07 | Cummins Engine Company, Inc. | Electronic control of engine fuel injection based on engine duty cycle |
JP2682348B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1997-11-26 | 株式会社日立製作所 | 空気流量計及び空気流量検出方法 |
US5394327A (en) * | 1992-10-27 | 1995-02-28 | General Motors Corp. | Transferable electronic control unit for adaptively controlling the operation of a motor vehicle |
US5474054A (en) * | 1993-12-27 | 1995-12-12 | Ford Motor Company | Fuel injection control system with compensation for pressure and temperature effects on injector performance |
JP3444675B2 (ja) * | 1994-12-08 | 2003-09-08 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 内燃機関の空燃比学習制御装置 |
JP2000130250A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-09 | Kokusan Denki Co Ltd | 内燃機関用制御装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6060019B2 (ja) * | 1977-10-17 | 1985-12-27 | 株式会社日立製作所 | エンジンの制御方法 |
DE2846804C2 (de) * | 1978-10-27 | 1982-08-12 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Verfahren und Anordnung zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung für ein Kraftstoffzumeßorgan einer Brennkraftmaschine gespeichert ist |
JPS5948307B2 (ja) * | 1979-02-23 | 1984-11-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
US4235204A (en) * | 1979-04-02 | 1980-11-25 | General Motors Corporation | Fuel control with learning capability for motor vehicle combustion engine |
US4566068A (en) * | 1981-11-26 | 1986-01-21 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Characteristic signal generator for an electronically controlled fuel injection pump |
JPS5925055A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-08 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
JPS5954750A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-29 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料制御装置 |
JPH065047B2 (ja) * | 1983-06-07 | 1994-01-19 | 日本電装株式会社 | 空燃比制御装置 |
JPS6125949A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方法 |
JPS6125950A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
JPS6128738A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
JPS6131639A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの空燃比制御方式 |
JPS6131645A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
JPS6131644A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの電子制御方式 |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15803284A patent/JPS6138135A/ja active Pending
-
1985
- 1985-07-22 US US06/757,821 patent/US4737914A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-26 DE DE19853526835 patent/DE3526835A1/de active Granted
- 1985-07-26 GB GB08518953A patent/GB2162661B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3526835C2 (ja) | 1990-02-01 |
GB8518953D0 (en) | 1985-09-04 |
US4737914A (en) | 1988-04-12 |
GB2162661B (en) | 1988-06-08 |
GB2162661A (en) | 1986-02-05 |
DE3526835A1 (de) | 1986-02-27 |
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