JPS6217336A - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

エンジンの燃料噴射制御装置

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JPS6217336A
JPS6217336A JP60155243A JP15524385A JPS6217336A JP S6217336 A JPS6217336 A JP S6217336A JP 60155243 A JP60155243 A JP 60155243A JP 15524385 A JP15524385 A JP 15524385A JP S6217336 A JPS6217336 A JP S6217336A
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    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
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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) 本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関し、より詳
しくは、空燃比センサからのフィードバック制御に加え
、前記フィードバック制御値に基づいて記憶更新された
学習値による補正を行う学習制御を行なうようにした燃
料噴射制御装置に関するものである。
(従来技術) 近時、エンジン、特に自動車用のエンジンにあっては、
運転状態に応じて設定された領域で、02センサ等の空
燃比センサからのフィードバック信号に基づいて燃料噴
射量をフィードバック制御するようにしたものが多くな
っているが、この種の装置において、フィードバック領
域におけるフィードバック補正をオープンループ制御領
域に反映させる、つまりフィードバック領域からオープ
ンルーズ制御領域への移行時に、フィードパッり補正を
加えた状態で移行させることにより、過渡応答性を高め
、また個体差による空燃比変動を抑えるようにしたもの
が提案されている(特公昭58−40010号公報参照
)。
ところで、前述したフィードバック制御では応答性に限
界があることから、フィードバック制御に学習制御を加
えることが検討され初めている。
すなわち、エンジン運転状態に応じて決定される基本燃
料噴射量に対し、空燃比センサからのフィードバック信
号に基づいて決定されるフィード/へツタ補正値と、例
えば該フィードバック補正値に基づいて決定された値を
記憶した学習値とにより最終的な燃料噴射量を決定する
とともに、この学習値をフィードバック制御の実行に応
じて記憶更新させて、更新回数が進むにつれて学習値に
よる補正を適正化し、これによりフィードバック補正量
を減少させて燃料噴射制御の応答性を高めるものである
このような学習制御を加えた燃料噴射制御装置において
も、前述したように、フィードバック領域からオープン
ループ制御領域への過渡応答性あるいは個体差による空
燃比変動を抑えることが好ましい。
(発明の解決しようとする問題点) しかしながら、従来のように、フィードバック補正を加
えた状態でオープンループ制御領域へ移行させた場合に
は、以下の問題が生ずることとなる。
すなわち、学習値は学習回数毎に更新され、順次適正化
される一方で、フィードバック補正の寄与率は低下する
ことから、このようなフィード/曳ツク補正を加えてオ
ープンループ制御領域へ移行させたとしても、さしたる
効果が期待できない。
加えて、フィードバック領域での外乱による空燃比変動
の影響が、そのままオープンループ制御領域における空
燃比制御に影響を与える結果となる。
本発明は、上述の点を勘案してなされたもので、その技
術的課題とするところは、学習制御を加えた燃料噴射制
御装置において、フィードバック領域からオープンルー
プ制御甲域への過、渡応答性を高めると共に個体差によ
る空燃比変動を抑えるようにしたエンジンの燃料噴射制
御装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段、作用)本発明は、運転
状態に応じて区分された、空燃比制御のオープンループ
制御領域とフィードバック領域とを有し、フィードバッ
ク領域では学習制御をも行なうようにした燃料噴射制御
装置を前提として、フィードバック領域からオープンル
ープ制御領域への移行に際し、基本燃料噴射量に対する
オープンループ制御領域における補正として、移行直前
の補正量であるフィードバック補正値と学習値とを加え
た補正値を設定するようにし、これによって移行前の補
正量を、そのまま、オープンループ制御領域に反映させ
るようにしたものである。
具体的には、第1図に示すように、フィードバック領域
からオープンループ制御領域への移行を判別する移行判
別手段と、該移行判別手段からの出力を受け、移行後の
オープンループ制御領域における燃料噴射量の補正とし
て、移行直前のフィードバック補正値および学習値を加
算しだ補正値を設定する補正値設定手段とを設ける構成
とし、オープンループ制御領域への移行直後から、フィ
ードバック制御領域でなされていた制御による補正値を
継続して補正値とすることとしたものである。
(実施例) $2図において、lはエンジン本体で、エンジン本体l
には、エンジン本体l内に嵌挿されたピストン2で燃焼
室4が画成され、燃焼室4には吸気ボート6および排気
ポート8が開口すると共に、吸気ポート6には吸気弁l
Oが配設され、排気ポート8には排気弁工2が配設され
ている。
ピストン2は連接棒14を介して出力軸16に連結、さ
れ、ピストン2の往復動に伴って出力軸1     ′
6が回転駆動される。そして、上記吸気弁lOと   
 ・排気弁12とは、出力軸16の回転に同期して。
周知のタイミングで開閉動がなされる。
吸気ポート6に連なる吸気通路18には、上流側から、
吸入空気を浄化するエアクリーナ20、吸入空気信号を
計測するエアフロメータ22、吸入空気量を制御するス
ロットルバルブ24、吸気通路18内に燃料を供給する
燃料噴射弁26が配設され、排気ポート12に連なる排
気通路28には、02センサ等の排気ガス中の酸素濃度
を検出する空燃比センサ30の他、図示を省略した触媒
装置、消音器等が配設されている。図中、31は点火プ
ラグである。
エアクリーナ20で浄化された吸入空気は、その空気量
がエアフロメータ22で計測された後、燃料噴射弁26
からの噴射燃料との混合気となって燃焼室4に充填され
、燃焼室4内の燃焼ガスは排気通路28を通って大気に
排出される。
上記燃料噴射弁26は、燃料供給管32を介して燃料タ
ンク34に接続され、燃料供給管32には、燃料ポンプ
36と燃料フィルタ38とが配設されて、燃料タンク3
4内の燃料が燃料噴射弁26に圧送される。そして余剰
燃料はリターン管40を通って燃料タンク34に環流さ
れ、リターン管40には燃圧レギュレータ42が配設さ
れて、これにより燃料噴射弁26に対して所定圧の燃料
が供給されるようになっている。燃料噴射弁26から噴
射される燃料噴射量は、コントロールユニット44から
の出力信号のパルス幅によって制御される。
コントロールユニット44には、空燃比センサ30から
のフィードバック信号S1.エアフロメータ22からの
吸入空気信号S2、回転数センサ46からのエンジン回
転数信号S3等が入力され、これら情報に基づいて空燃
比(A/F)制御、つまり燃料噴射弁26から噴射され
る燃料噴射量の制御がなされる。
コントロールユニット44による燃料噴射制御の概様を
説明すれば、運転状態に応じて、例えばエンジン回転数
と負荷に基づいて、第3図に示すように、アイドル領域
、ノーロードライン(N、L)より下の減速領域、フィ
ードバック領域、高負荷領域とに区分され、それぞれの
領域に応じた燃料噴射量の補正がなされるようになって
いる。
すなわち、吸入空気量とエンジン回転数に基づいて基本
燃料噴射量(基本燃料噴射時間τEI)が決定され、こ
の基本燃料噴射量に対して各種補正を加えることにより
最終的な燃料噴射量(燃料噴射時間T)が算出され、こ
の燃料噴射量に対応するパルス幅を備えた信号が燃料噴
射弁26に出力される。基本燃料噴射量に対する補正と
して、フィードバック領域では、02センサ30からの
フィードバック信号に基づくフィード/へツク補正が加
えられ、他の領域では、各領域毎に設定されたゾーン補
正を加えるオープンループ制御となっている。
上記フィードバック領域においては、フィードバック領
域をエンジン回転数と基本燃料噴射時間τELに基づい
て細分化した複数の学習ゾーンが設定されて、各学習ゾ
ーン毎に、フィードバック補正値に基づいて決定される
学習値が記憶更新される。
フィードバック領域における燃料噴射時間(T)は、以
下の式に基づいて演算される。
T= τELX CAIRX (1+ CFB+CLC
: ) + ?BAT・・・ (1) ここに てEL : 7;IE本燃料噴射時間CAIR
:吸気温補正 CFB:  フィード/へツタ補正 CLC:学習補正 τBAT :無効噴射時間 また、フィードバック補正CFHの制御利得値(P・■
値)は、下記の式に基づいて決定される。
CFB  =F(P @ I) P=KXPO I=KXIO ここに、PO:スキップ幅初期値 工O:積分率初期値 であり、係数には、第3図に示すように、学習回1!!
NcLの増加に伴って小とされる。このことから、制御
利得値(P−1値)は学習回数NLGが進むにつれて小
に設定されることとなる。
学習値CLC及びフィードバック補正値CFBは、ここ
では、第4図に示すように各区間毎(n=1、n:2)
にサンプリングしたフィードバック補正値CFBの最大
値CFBMAXと最小値CFBMINとから、下記の式
に基づいて、学習回数毎に更新される。
・・・・・ (2) ・・・・・ (3) ここにj:学習値の記憶更新回数である。
このことから、学習回数NLCが進むにつれ、学習値に
よって基本燃料噴射時間(τEL)が漸次適正化され、
シれに伴なって、フィードバック制御の寄与率が減少し
、フィードバック制御の応答性は次第に優れたものとな
る。
一方、オープンループ制御領域においては、下記の式に
基づいて燃料噴射時間(T)が算出される。
T= 7ELX CAIRX (1+ CACC+ C
Zone+CFBO+ CLC:0  )  +τBA
Tここに、τEL:基本燃料噴射時間 CAIR:吸気温補正 CACC:加速時補正 CZone :ゾーン補正 τBAT :無効噴射時間 CFBO:フィードバック領域からオープンループ制御
領域への移行 直前のフィードバック補正値 CLCO:フィードバック領域からオープンループ制御
領域への移行 直前の学習値 すなわち、オープンループ制御領域での燃料噴射制御に
おいて、基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間でEL)に
対する補正として、フィードバック領域からオープンル
ープ制御領域への移行直前のフィードバック補正値CF
BOと学習値CLGOとを加算した補正が加えられて燃
料噴射制御がなされる。
このことから、オープンループ制御領域移行後にあって
も、燃料噴射量に対する補正として、移行直前のフィー
ドバック補正CFBOと学習補正CLCOが引き続いて
なされるため、特に加速時にあっては、燃料噴射の増量
制御の応答性が向上することとなる。また、減速時にあ
っては、空燃比の変動が抑えられることとなる。そして
オープンループ制御領域における燃料噴射制御において
も、学習値CLCOが反映することから個体差による空
燃比変動が抑えられることとなる。
上記燃料噴射制御の一例をフローチャートに基づいて詳
しく説明する。尚、このフローチャートにおいては、オ
ープンループ制御領域として、減速領域を挙げたものと
なっている。
先ず、ステップStで諸条件のデータ入力が行なわれ1
次のステップS2でエンジン回転数と負荷にノ5づく、
フィードバック領域の判別がなされる。
フィードバック領域内にある場合には、ステップS3へ
移行し、フィードバック実行条件が成立しているか否か
が判別される。フィードバック実行条件としては、例え
ば ■ エンジン冷却水温度TW>60”C■ 吸入空気量
≧シリンダ行程容量のlO%Q) エンジン回転数に対
する吸気量が高負荷領域および減速燃料カット領域以外
であること。
■ 02センサ30が活性であること。
上記フィードバック実行条件が成立している場合には、
ステップS4に移行して、02センサ30からの出力信
号に基づくフィードバック制御が漸次小に設定し直され
る制御利得値(P・1値)に基づいて行なわれる。
そして、次のステップS5で学習条件、例えば前記フィ
ードバック制御条件成立後2秒以上経過したか否かが判
別され、このような学習条件が成−立している場合には
、フィードバック補正値CFHのサンプリングの後、前
記(2)、(3)式に基づくフィードバック補正値CF
B、学習値CLCの算出、更新がなされ(ステップS6
、ステップS7)、次のステップS8で、前記(1)式
に基づく燃料噴射時間(T)の演算、燃料噴射時間(T
)に対応するパルス幅を備えた信号が燃料噴射弁26に
出力される。
フィードバック領域外あるいはフィードバック実行条件
不成立の場合には、ステップS2あるいはステップS3
からステップS9へ移行して、オープンループ制御領域
にあるか否かの判別がなされる。ここでは、オープンル
ープ制御領域として、減速運転領域が挙げられているの
で、ノーロードライン(第3図中、N、C)を横切った
か否かに基づいて判別され、減速運転領域である場合に
はステップS10へ移行し、ステップ510で移行直前
のフィードバック補正値CFBO,学習値CLC:Oが
前記(2)、(3)式に基づいて算出ごれた後、ステッ
プSllで燃料噴射時間(T)の演算、出力がなされる
。この燃料噴射時間(T)は前述したように、フィード
バック補正値CFBO,学習値CLCDによる補正が加
えられており、減速運転領域における燃料噴射時間(T
)に対してフィードバック補正値CFBO,学習値CI
、Ill;0を反映することによって、第6図に示すよ
うに、領域移行に伴う空燃比の変動が抑えられることと
なる。すなわち、減速運転領域における空燃比制御の精
度を向上することができる。
オープンループ制御領域にない場合には、ステップS9
からステップS12へ進んでフィードバック補正値CF
B、学習値CLCがクリアされ、フィードバック補し’
E値CFB、学習値CLGを含まない式に基づいて燃料
噴射iTの演算出力がなされる(ステップ513)。
以上、本発明の一実施例を説明したが、コントロールユ
ニット44をマイクロコンピュータで構成する場合には
、アナログ式、デジタル式のいずれであってもよい。ま
た、上記オープンループ制御領域としては減速運転の他
、加速、全開運転を含むものである。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、オー
プンループ制御領域における燃料噴射制御に、オープン
ループ制御領域への移行直前のフィート/へツク補正値
、学習値が反映されるため、移行時の応答性を向上しう
ると共に、個体差による空燃比変動を抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図、 第2図は本発明の一実施例における全体系統図、 第3図はエンジン回転数とエンジン負荷とで区分される
制御領域を示す領域説明図、 第4図は02センサからのフィードバック補正信号とフ
ィードバック補正との関係及びフィードバック補正の算
出に用いられる係数にと学習回数との関係を示す説明図
、 第5図は本発明の一制御例を示すフローチャー第6図は
本発明の効果を示す説明図である。 1・Φ・エンジン本体 26・・・燃料噴射弁 30・・・02センサ 44・φ−コントロールユニット ステップS9・φ・移行判別手段 ステ・2ブS10・・・補正値設定手段第1図 第ら 園 ;「 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)運転状態に応じて空燃比のオープンループ制御領
    域と、運転状態によって決定される基本燃料噴射量に対
    して、空燃比センサからの出力信号に基くフィードバッ
    ク補正を加えるフィードバック領域とを有し、 該フィードバック領域では、前記フィードバック補正に
    応じて記憶更新される学習値に基づいて上記基本燃料噴
    射量を補正する学習制御を行なうようにしたエンジンの
    燃料噴射制御装置において、 前記フィードバック領域からオープンループ制御領域へ
    の移行を判別する移行判別手段と、該移行判別手段から
    の出力を受け、移行後のオープンループ制御領域におけ
    る燃料噴射量を移行直前のフィードバック補正値および
    学習値に応じた値で補正する補正手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御
    装置。
JP60155243A 1985-07-16 1985-07-16 エンジンの燃料噴射制御装置 Granted JPS6217336A (ja)

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