JPS623150A - 内燃機関の学習制御装置 - 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〉 本発明は内燃機関の学習制御装置に関する。

〈従来の技術） 例えば空燃比を制御する電子制御燃料噴射式内燃機関に
おいては、構成部品（例えばエアフローメータ、燃料噴
射弁、プレッシャレギュレータ。

制御装置）の製品間のバラツキや経時変化等の要因によ
り、λコントロール領域でベース空燃比のλ＝１からの
ズレを生じるので、排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサからのフィードバック信号に基づいて空燃比をフィ
ードバック制御するようにしている。

しかし、制御目標値であるベース空燃比がλ＝１からず
れていると、運転領域が大きく変化したときに、ベース
空燃比の段差をフィードバック制御によりλ−１に安定
させるまでに時間がかかる。

そこで、本出願人は、特開昭５９−２０３８２８号公報
において、学習によりベース空燃比をλ＝１にすること
により過渡時にベース空燃比のλ−１からのズレをなく
して制御性の向上を図り、排気特性を向上させることに
より、触媒の原価低減等を図るベース空燃比の学習制御
装置を提案した。

すなわち、ＲＡＭ上に機関回転数及び負荷等の機関運転
条件に対応した学習補正係数α。のマツプを設け、制御
値である噴射量Ｔｉを計算する際に次式の如く基本制御
値である基本噴射量Ｔｐをα。で補正する。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸ＆Ｘαｏ　＋Ｔｓそして、α。

の学習は次の手順で進める。

ｉ）定常状態においてそのときの機関運転条件とαとを
検出する。

ｉｉ　）前記機関運転条件に対応して現在までに学習さ
れ記憶されているα。を検索する。

ｉｉｉ　）前記αと前記α。とからα。＋Δα／Ｍを新
たに設定して前記α。と更新する。

尚、Δαはαの基準値（αＩ）からの偏差量を示し、Δ
α＝α−α、であり、基準値α１は一般には１となる。

またＭは定数（１より大）である。

この噴射量の学習制御のフローチャートは第４図の如く
となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の内燃機関の学習制御装
置においては、学習回数ｎが増加するに伴って前回の学
習補正係数に基づき学習補正係数α０をα０＋Δα／Ｍ
にて順次更新するようにしているので、今回の学習補正
係数は前回の学習補正係数により拘束されつつ学習が進
行する。このため、例えば経時変化或いは部品交換等に
より同一運転条件における噴射量が急激に変化すると、
その変化に学習が追いつかず、変化後の適正な学習補正
係数になるまで学習回数が多くなり、全領域学習される
までにはかなりの時間がかかってこの期間排気特性が悪
化するという問題点があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、故
障等により燃料噴射弁の噴射量が大きく変化してもこの
変化に対応させて応答性良く機関を制御できる内燃機関
の学習制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段） このため、本発明は第１図に示すように、内燃機関Ａに
おける制御対象の制御目標値に対応する基本制御値を設
定する基本制御値設定手段Ｂと、制御値に対応させて設
定され前記基本制御値を補正する学習補正量を記憶する
記憶手段Ｃと、実際の制御値と同一運転条件にて前記記
憶手段Ｃから学習補正量を検索する学習補正量検索手段
りと、実際の制御値と前記制御目標値とを比較し制御目
標値に実際のｗｉ御値を近づけるように前記基本制御値
を補正するフィードバック補正量を設定するフィードバ
ック補正量設定手段Ｅと、前記フィードバック補正量と
検索された学習補正量とから新たな学習補正量を設定し
この新たな学習補正量を同一運転条件にて記憶手段Ｃに
記憶された学習補正量を更新する学習補正量更新手段Ｆ
と、前記基本制御値と検索された学習補正量と設定され
たフィードバック補正量とにより制御値を演算する制御
値演算手段Ｇと、検索された前回の学習補正量と新たな
学習補正量との差を演算する学習補正量差演算手段Ｈと
、演算された差が所定値以上か否かを判定する判定手段
■と、差が所定値以上と判定されたときに当該差に応じ
て前記制御値を所定量増減補正する補正手段Ｊと、差が
所定値以上のときには補正手段Ｊにより補正された制御
値に基づき所定値未満のときには制御値演算手段Ｇの制
御値に基づき機関を制御する制御手段にと、を備　　　
　　　′”′えるようにしたものである。

く作用〉 このようにして、燃料噴射弁の噴射量等が故障により急
激に変化し学習補正量が大きく変化したときに、その差
に応じて制御値を補正し、もって機関の制御を応答性良
く行い、排気特性の低下を防止するようにした。

〈実施例） 以下に、本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づい
て説明する。尚、本実施例は空燃比制御に関する学習制
御装置について説明する。

、第２図において、１はＣＰＵ、２はＰ−ＲＯＭ。

３は学習制御用の０ＭＯ３−ＲＡＭ、４はアドレスデコ
ーダである。

燃料噴射量の制御のためのＣ：ＰＵｌへのアナログ入力
信号としては、熱線式エアフローメータ５からの吸入空
気流量信号、スロットルセンサ６からのスロットル開度
信号、水温センサ７からの水温信号、酸素センサ８から
の排気中酸素濃度信号。

バッテリ９からのバッテリ電圧があり、これらはアナロ
グ入力インターフェース１０及びＡ／Ｄ変換器１１を介
して入力されるようになっている。１２はＡ／Ｄ変換タ
イミングコントローラである。

デジタル入力信号としては、アイドルスイッチ１３、ス
タートスイッチ１４及びニュートラルスイッチ１５から
のＯＮ・ＯＦＦ信号があり、これらはデジタル入力イン
ターフェース１６を介して入力されるようになっている
。

その他、クランク角センサ１７からの例えば１８ｏ。

毎のリファレンス信号と１°毎のポジシラン信号とがワ
ンシッットマルチ回路１８を介して入力され、　　るよ
うになっている、また、車速センサ１９からの車速信号
が波形整形回路２０を介して入力されるようになってい
る。

ＣＰＵＩからの出力信号（燃料噴射弁への駆動パルス信
号）は、電流波形制御回路２１を介して燃料噴射弁２２
に送られるようになっている。

ここにおいて、ＣＰＵＩは第３図に示すフローチャート
に基づくプログラム（ＲＯＭ２に記憶されている）に従
って作動する。ここでは、ＣＰＵ１が基本制御値設定手
段、学習補正量検索手段。

フィードバック補正量設定手段、更新手段、制御値演算
手段、学習補正量差演算手段９判定手段及び補正手段を
兼ね、ＣＰＵ１と燃料噴射弁２２により制御手段を構成
する。

次に第３図のフローチャートを説明する。

Ｓ２１でエアフローメータ５からの信号によって得られ
る吸入空気流量Ｑとクランク角センサ１７からの信号に
よって得られるエンジン回転数Ｎとから基本噴射量Ｔｐ
　（−ＫｘＱ／Ｎ）を演算する。

Ｓ２２で後述する各種増量補正係数Ｃ０ＥＦを設定する
。

Ｓ２３で酸素センサ８からの出力とスライスレベルとを
比較して比例積分制御により空燃比フィードバック補正
係数αを設定する。

３２４でバッテリ９からのバッテリ電圧に基づいて電圧
補正分子ｓを設定する。

Ｓ２５でエンジン回転数Ｎ及び基本噴射量（負荷）Ｔｐ
から学習補正係数ＫＬＩＩφを検索する。尚、回転数Ｎ
及び負荷’ｒｐに対する学習補正係数ＫＬＩＩφのマツ
プは書換え可能なＲＡＭ３に記憶されており、学習が開
始されていない時点では全てＫＬＲφ＝１となっている
。

３２６〜Ｓ２９は定常状態を検出するために設けられて
おり、Ｓ２６で車速センサ１９からの信号に基づいて車
速の変化を判定し、Ｓ２７でニュートラルスイッチ１５
からの信号に基づいてギア位置を判定し、３２Ｂでスロ
ットルセンサ６からの信号に基づいてスロットル開度の
変化を判定し、Ｓ２９で所定時間経過したか否かを判定
して所定時間内であれ・ば、５２６へ戻る。こうして、
所定時間内に車速の変化が所定値以下で、かつ、ギアが
入っており、力ごつ、スロットル開度の変化が所定値以
下の場合は、定常状態であると判定し、３３０．　Ｓ３
１での学習補正係数ＫＬＩφの修正を行うようにする。

また、所定時間内の任意の時点で車速の変化が所定値を
超えた場合、ニュートラルになった場合、又はスロット
ル開度の変化が所定値を超えた場合は、過渡状・態であ
ると判定し、５３０．５３１での学習補正係数ＫＬＩφ
の修正を行わないようにする。

尚、定常状態であることの検出は、酸素センサ出力のリ
ッチ／リーン反転、αの状態、運転パラメータの組合わ
せ等の方法も考えられるが、応答とのマツチングを考え
ると、車速変化分、ギア位置にュートラル以外）、スロ
ットル開度変化分の組合わせが所定状態になった後、所
定時間経過するという条件で判断するのが容易である。

定常状態と判定された場合の学習補正係数ＫＬＩφの修
正は次の通り行われる。

Ｓ３０で今回の空燃比フィードバック補正係数αと、エ
ンジン回転数Ｎ及び負荷Ｔｐとに基づいて検索された学
習補正係数ＫＬＩＩφと、から新たな学習補正係数ＫＬ
ＩＩを求める。

Ｋ　Ｌ　ｌ　’−Ｋ　Ｌ　＠φ＋Δα／Ｍ　　　；Ｍは
定数Ｓ３１で新たな学習補正係数ＫＬＩＩをＲＡＭ３の
対応するエンジン回転数Ｎと負荷Ｔｐのところへ書込む
。すなわち、ＲＡＭａ内のデータを更新する。

そして、Ｓ３２では更新前の学習補正係数Ｋｔｔφと新
たな学習補正係数ＫＬＩとの割合が所定値（未学習時と
最初の学習後の学習補正係数の割合）以上か否かを判゛
定する。所定値以上のときには゛、学習補正係数ＫＬＲ
が異常と判定しＳ３２に進み、所定値未満のときにはＳ
３３に進み通常の制御時の混合気補正係数ＫａＩｒＯを
検索し、Ｓ３４に進み噴射量Ｔｉを次式に従って演算す
る。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦｃｒＸＫＬ、＋Ｔｓここで、Ｃ０
ＥＦは１　＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ＋Ｋａｃｃ＋Ｋｍｒで表さ
れ、Ｋｔｗは水温増量補正係数、Ｋａｓは始動及び始動
後増量補正係数、Ｋ　ａｃｃは加速増量補正係数、αは
空燃比フィードバック係数である。

Ｓ３２では更新前の学習補正係数に□φと新たな学習補
正係数ＫＬＩＩとの差が０以上か否かを判定する。そし
て、その差が０未満のときには、例えば燃料噴射弁等の
目詰まり等により噴射量が低下したと判定し、前記混合
気補正係数Ｋｍｒ”より大きな混合気補正係数に■ｒ＋
をＳ３５にて検索し、Ｓ３４にて検索された混合気補正
係数Ｋｍｒ”に基づいて噴射量ＴＩを増大するように演
算する。また、その差が０以上のときには燃料噴射弁か
らの噴射量が異常に増加したと判定し、Ｓ３６にて前記
混合気補正係数Ｋｍｒ’より小さな混合気補正係数Ｋｍ
ｒ−を検索し、Ｓ３４にてこの補正係数Ｋｍｒ−に基づ
いて噴射量Ｔｉを減少するように演算する。

その後、Ｓ３７にて燃料噴射弁２２に噴射パルス信号Ｔ
ｉを出力する。

以上説明したように、更新前の学習補正係数に１φと新
たな学習補正係数ＫＬ、Ｉとの差に応じて混合気補正係
数を変化させて噴射量を変化させるようにしたので、燃
料噴射弁の故障等により実際の噴射量が変化してもその
変化に噴射量を応答性良く対応させることができるため
、学習速度を早めつつ排気特性の低下を防止できる。

尚、混合気補正係数を変化させるようにしたが、空燃比
フィードバック補正係数α、学習補正係数を変化させて
もよい。また、本発明はアイドル回転数を制御する学習
制御或いは点火時期を学習制御するものにも適用できる
。

〈発明の効果〉 本発明は以上説明したように、前回と今回の学習補正係
数の差が所定値以上のときに、眼差に応じて制御値を変
化させるようにしたので、機関の制御を応答性良く行え
るため、排気特性の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図は従来のフローチャートである。 １・・・ＣＰＵ　　　３・・・ＲＡＭ　　　８・・・酸
素センサ２２・・・燃料噴射弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関における制御対象の制御目標値に対応する基本
   制御値を設定する基本制御値設定手段と、制御値に対応
   させて設定され前記基本制御値を補正する学習補正量を
   記憶する記憶手段と、実際の制御値と同一運転条件にて
   前記記憶手段から学習補正量を検索する学習補正量検索
   手段と、実際の制御値と前記制御目標値とを比較し制御
   目標値に実際の制御値を近づけるように前記基本制御値
   を補正するフィードバック補正量を設定するフィードバ
   ック補正量設定手段と、前記フィードバック補正量と検
   索された学習補正量とから新たな学習補正量を設定しこ
   の新たな学習補正量を同一運転条件にて記憶手段に記憶
   された学習補正量を更新する学習補正量更新手段と、前
   記基本制御値と検索された学習補正量と設定されたフィ
   ードバック補正量とにより制御値を演算する制御値演算
   手段と、検索された前回の学習補正量と新たな学習補正
   量との差を演算する学習補正量差演算手段と、演算され
   た差が所定値以上か否かを判定する判定手段と、差が所
   定値以上と判定されたときに当該差に応じて前記制御値
   を所定量増減補正する補正手段と、差が所定値以上のと
   きには補正手段により補正された制御値に基づき所定値
   未満のときには制御値演算手段の制御値に基づき機関を
   制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機
   関の学習制御装置。