JP2018145816A - Learning control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reflect a learning value against a control for an internal combustion engine in compliance with a difference in driving skill of drivers.SOLUTION: A learning control device for an internal combustion engine comprises: various sensors 41 to 47 or the like for use in detecting states of various operating parameters of the internal combustion engine 1 for its driving; and an electronic control unit (ECU) 50 in which one of various driving parameters to be detected is applied as a learning object, the other at least one parameter is applied as information defining a learning region and a learning value of learning object is studied by responding it to the learning region. The learning region is divided in advance into several unit regions and set. The ECU 50 is constituted to study the learning value in correspondence with several unit regions. The ECU 50 calculates a frequency in usage of each of the several unit regions in response to the result of detection of the driving parameters (amount of intake gas) related to information defining the learning region and changes (divides or combines) the setting of the unit region when the frequency in usage of a unit region to be used this time shows a higher difference as compared with the frequency in usage at other unit regions.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、内燃機関の運転に関するパラメータを学習対象として学習するように構成した内燃機関の学習制御装置に関する。   The present invention relates to a learning control apparatus for an internal combustion engine configured to learn parameters related to operation of the internal combustion engine as learning targets.

従来より、内燃機関の制御装置において、学習制御を実行することがある。ここで、学習制御とは、今までの制御結果を評価し、その評価に基づいて学習対象の学習値を学習（更新、記憶）し、あるいは制御理論を修正することと説明できる。この学習制御で得られた学習値をその後の制御に反映させることにより、制御の最適化を図ることができる。例えば、内燃機関の空燃比制御では、内燃機関の個体差や経時変化、使用条件に対応するために、内燃機関の運転領域（学習領域）に対応して空燃比学習値を逐次学習するようになっている。そして、内燃機関が停止しても、次の始動時に、その空燃比学習値を空燃比制御に反映させることにより、最適な空燃比で内燃機関の運転を即時開始することができる。   Conventionally, a learning control may be executed in a control device for an internal combustion engine. Here, the learning control can be explained as evaluating a control result so far, learning (updating, storing) a learning value to be learned based on the evaluation, or correcting the control theory. By reflecting the learned value obtained by this learning control in the subsequent control, the control can be optimized. For example, in the air-fuel ratio control of the internal combustion engine, the air-fuel ratio learning value is sequentially learned corresponding to the operation region (learning region) of the internal combustion engine in order to cope with individual differences, changes with time, and use conditions of the internal combustion engine. It has become. Even when the internal combustion engine is stopped, the operation of the internal combustion engine can be immediately started at the optimum air-fuel ratio by reflecting the air-fuel ratio learning value in the air-fuel ratio control at the next start-up.

この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の「内燃機関システム」を挙げることができる。このシステムは、内燃機関の運転中に学習対象パラメータを取得する学習対象パラメータ取得手段と、内燃機関の運転条件パラメータを入力軸として複数の格子点を有し、学習対象パラメータの学習値が複数の格子点にそれぞれ更新可能に対応付けられた学習マップと、学習対象パラメータの学習値が取得されたときにその学習値に基づいて格子点の学習値を更新する学習更新手段とを備える。このシステムでは、学習マップにおける格子点の間隔が固定的に設定されている。ここで、学習マップにおける格子点の間隔の違いは、学習領域の違い（内燃機関の運転領域の違い）を表すことができる。   As this type of technology, for example, an “internal combustion engine system” described in Patent Document 1 below can be cited. This system has learning target parameter acquisition means for acquiring a learning target parameter during operation of the internal combustion engine, a plurality of grid points with the operating condition parameter of the internal combustion engine as an input axis, and the learning value of the learning target parameter has a plurality of learning values. A learning map associated with each lattice point in an updatable manner and learning update means for updating the learning value of the lattice point based on the learning value when the learning value of the learning target parameter is acquired. In this system, the interval between lattice points in the learning map is fixedly set. Here, the difference in the lattice point intervals in the learning map can represent the difference in the learning region (the difference in the operation region of the internal combustion engine).

特開２０１６−３３３５３号公報JP 2016-33353 A

ところで、内燃機関を搭載した自動車を運転する運転者には、各個人で異なる運転特性が存在する。ここで、運転特性とは、運転者の性格、習慣や癖、或いは道路条件などを反映した運転傾向、運転パターンであると説明できる。例えば、低速域、中速域又は高速域を頻繁に使用する運転特性、急加速・急減速を頻繁に実施する運転特性、緩加速・緩減速を頻繁に実施する運転特性、あるいはこれら運転特性を複数組み合わせた運転特性などが挙げられる。   By the way, a driver who drives an automobile equipped with an internal combustion engine has different driving characteristics for each individual. Here, driving characteristics can be described as driving tendency and driving pattern reflecting the personality, habits, habits, or road conditions of the driver. For example, operating characteristics that frequently use low speed, medium speed, or high speed, operating characteristics that frequently perform rapid acceleration / deceleration, operating characteristics that frequently perform slow acceleration / deceleration, or these operating characteristics. A combination of multiple driving characteristics.

図１０に、異なる運転者の運転特性（運転領域に対する使用頻度の関係）の違いをグラフにより例示する。図１０の運転領域は、内燃機関の吸気量によって規定され、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）に等区分され、単位領域ＵＡ（１）から単位領域ＵＡ（８）へ向けて吸気量が徐々に大きくなっている。図１０における棒グラフの違いは、運転者の違いを示す。白抜きの棒グラフで示す運転者は、主として低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３））の使用頻度が高く、中高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（８））を使用しない運転特性を有する。ハッチングを付した棒グラフで示す運転者は、主として低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３））の使用頻度が高く、中高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（４）〜ＵＡ（７））の使用頻度が低い運転特性を有する。また、紗を付した棒グラフで示す運転者は、主として高速域（吸気量の多い単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（７））の使用頻度が高く、低速域（吸気量の少ない単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））の使用頻度が低い運転特性を有する。   In FIG. 10, the difference of the driving characteristic (relationship of the use frequency with respect to a driving | operation area | region) of a different driver | operator is illustrated with a graph. The operation region in FIG. 10 is defined by the intake air amount of the internal combustion engine, is equally divided into unit regions UA (1) to UA (8), and the intake air amount from the unit region UA (1) to the unit region UA (8). Is gradually getting bigger. The difference between the bar graphs in FIG. 10 indicates the difference between the drivers. The driver shown by the open bar graph is mainly used in the low speed range (unit areas UA (1) to UA (3) with a small intake amount), and the medium / high speed range (unit area UA (5) with a large intake volume). To UA (8)). The driver shown by the hatched bar graph is mainly used in the low speed range (unit areas UA (1) to UA (3) with a small intake amount), and the medium / high speed range (unit area UA (4 with a large intake volume) (4 ) To UA (7)) have low operating characteristics. In addition, the driver indicated by the bar graph with a saddle mainly uses the high speed range (unit areas UA (5) to UA (7) with a large intake amount) and uses the low speed range (unit area UA (with a small intake amount) ( 1) to UA (4)) have low operating frequency.

ここで、上記した学習制御は、内燃機関の運転領域の全範囲につき単位領域の違いに対応付けて行われる。そのため、学習領域の個々の単位領域の使用頻度（学習が行われる頻度）も、運転者の運転特性によって異なってくる。ところが、このように運転特性によって個々の単位領域の使用頻度が異なるにもかかわらず、特許文献１に記載の内燃機関システムでは、学習マップにおける格子点の間隔が固定的に設定されている。すなわち、学習領域の区分が固定的に設定されている。そのため、使用頻度の高い単位領域であるにもかかわらず、その単位領域に対応付けられる学習値が一つだけとなってしまう。ここで、仮に、使用頻度の高い単位領域を細分化できれば、細分化された領域毎に学習値を対応付けることができる。その結果、使用頻度の高い単位領域では、内燃機関の制御に対し、学習値をより精密に反映させることが可能となる。あるいは、使用頻度の低い単位領域を含む隣り合う又は連続する単位領域を統合できれば、学習値の記憶に必要なメモリ容量を節約することが可能となる。   Here, the learning control described above is performed in association with the difference in the unit area for the entire range of the operation area of the internal combustion engine. For this reason, the frequency of use of individual unit areas in the learning area (frequency at which learning is performed) also varies depending on the driving characteristics of the driver. However, in spite of the fact that the frequency of use of each unit region varies depending on the operating characteristics as described above, in the internal combustion engine system described in Patent Document 1, the interval between lattice points in the learning map is fixedly set. That is, the learning area division is fixedly set. For this reason, although the unit area is frequently used, only one learning value is associated with the unit area. Here, if a unit area with high use frequency can be subdivided, a learning value can be associated with each subdivided area. As a result, the learning value can be more accurately reflected in the control of the internal combustion engine in the unit region that is frequently used. Alternatively, if adjacent or continuous unit regions including unit regions that are not frequently used can be integrated, it is possible to save the memory capacity necessary for storing the learning values.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者の運転特性の違いに合せて、内燃機関の制御に学習値を反映させることを可能とした内燃機関の学習制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to learn an internal combustion engine that can reflect a learned value in the control of the internal combustion engine in accordance with a difference in driving characteristics of the driver. It is to provide a control device.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される各種運転パラメータの一つを学習対象とし、他の少なくとも一つを学習領域を規定する情報とし、学習対象の学習値を学習領域に対応付けて学習する学習制御手段とを備え、学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されており、学習制御手段は、複数の単位領域に対応付けて学習値を学習するように構成される内燃機関の学習制御装置において、学習制御手段は、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定を変更することを趣旨とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a learning object for detecting an operation state detecting means for detecting the state of various operation parameters related to the operation of the internal combustion engine and one of the detected various operation parameters. And learning control means for learning by associating the learning value of the learning target with the learning area, and the learning area is divided into a plurality of unit areas and set in advance. In the learning control device for an internal combustion engine configured to learn the learning value in association with a plurality of unit areas, the learning control means includes an operation parameter related to information defining the learning area. The usage frequency of each of the plurality of unit areas is calculated based on the detection result of the above, and the setting of the unit area is changed according to the difference between the calculated usage frequencies.

上記発明の構成によれば、内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの一つが学習領域を規定する情報とし運転状態検出手段により検出される。また、学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されている。そして、学習制御手段により、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度が算出され、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更には、内燃機関の運転者の運転特性が反映されることになる。   According to the configuration of the invention, one of various operating parameters related to the operation of the internal combustion engine is detected by the operating state detecting means as information defining the learning region. In addition, the learning area is set in advance divided into a plurality of unit areas. Then, the learning control means calculates the use frequency of each of the plurality of unit regions based on the detection result of the operation parameter related to the information defining the learning region, and determines the unit region according to the difference between the calculated use frequencies. The setting is changed. Therefore, the change in the setting of the unit area reflects the driving characteristics of the driver of the internal combustion engine.

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに単位領域の設定を変更することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the learning control means compares the use frequency of the unit area used this time with the use frequency of other unit areas. The purpose is to change the setting of the unit area when the difference is large.

上記発明の構成によれば、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときにだけ、学習制御手段により、単位領域の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更が限定的に規制される。   According to the configuration of the invention described above, the setting of the unit area is changed by the learning control means only when the usage frequency of the unit area used this time is significantly different from the usage frequency of the other unit areas. Therefore, the change in the setting of the unit area is limitedly restricted.

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、単位領域の設定を変更することは、単位領域の分割を含み、学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に単位領域を分割することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein changing the setting of the unit area includes division of the unit area, and the learning control means includes: The purpose is to divide the unit area when the frequency of use of the unit area used this time is significantly higher than the frequency of use of other unit areas.

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、学習領域のうち使用頻度の高い単位領域が分割され、分割された単位領域毎に学習値が対応付けられる。従って、学習値が対応付けられる単位領域の分解能が高くなる。   According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to claim 1 or 2, a unit area having a high use frequency is divided among the learning areas, and a learning value is associated with each divided unit area. Accordingly, the resolution of the unit area associated with the learning value is increased.

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、単位領域の設定を変更することは、単位領域の統合を含み、学習制御手段は、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に複数の単位領域を一つに統合することを趣旨とする。   To achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, changing the setting of the unit area includes unit area integration, and the learning control means includes: The purpose is to integrate a plurality of unit areas into one when the frequency of use of a plurality of consecutive unit areas including the unit area used this time is significantly lower than the frequency of use of other unit areas.

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、学習領域のうち使用頻度の低い連続する複数の単位領域が一つに統合され、統合された単位領域に学習値が対応付けられる。従って、学習値が対応付けられる単位領域の数が少なくなる。   According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to claim 1 or 2, a plurality of continuous unit areas having a low use frequency are integrated into one learning area, and learning is performed in the integrated unit area. A value is associated. Therefore, the number of unit areas associated with the learning value is reduced.

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、学習制御手段は、学習値の学習が完了したときに使用頻度を算出することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the learning control means calculates the use frequency when learning of the learning value is completed. The purpose is that.

上記発明の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の作用に加え、学習値の学習が完了するたびに最新の使用頻度が得られる。   According to the configuration of the invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 4, the latest use frequency is obtained every time learning of the learning value is completed.

請求項１に記載の発明によれば、運転者の運転特性の違いに合せて、内燃機関の制御に学習値を反映させることができる。   According to the first aspect of the present invention, the learned value can be reflected in the control of the internal combustion engine in accordance with the difference in the driving characteristics of the driver.

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、同一の運転者について単位領域の設定の変更が頻繁化することがなく、変更された単位領域の設定をある程度安定的に保つことができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the setting of the unit area that has been changed is not frequently changed for the same driver. It can be kept stable to some extent.

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、使用頻度の高い単位領域において、内燃機関の制御に対し学習値をより精密に反映させることができる。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the learning value can be more accurately reflected in the control of the internal combustion engine in the unit region where the frequency of use is high. .

請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、学習値の記憶に必要なメモリ容量を節約することができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, it is possible to save the memory capacity necessary for storing the learning value.

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、他の運転者に代わったときの運転特性の変化に即応して単位領域の設定を変更することができる。   According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 4, the unit region is set in response to a change in driving characteristics when replaced with another driver. Can be changed.

一実施例に係り、学習制御装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the gasoline engine system which concerns on one Example and contains a learning control apparatus. 一実施例に係り、燃料噴射制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which concerns on one Example and shows the content of fuel-injection control. 一実施例に係り、空燃比学習制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of the air-fuel ratio learning control concerning one Example. 一実施例に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between a learning area | region and use frequency according to one Example. 一実施例に係り、運転者Ａについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between the learning area about the driver | operator A, and use frequency according to one Example. 一実施例に係り、運転者Ｂについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between the learning area about the driver | operator B, and use frequency according to one Example. 一実施例に係り、運転者Ｃについての学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between the learning area about the driver | operator C, and use frequency according to one Example. 別の実施形態に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between a learning area | region and use frequency according to another embodiment. 別の実施形態に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップ。The use frequency map which shows the relationship between a learning area | region and use frequency according to another embodiment. 従来例に係り、異なる運転者の運転特性（運転領域に対する使用頻度の関係）の違いを示すグラフ。The graph which shows the difference in the driving characteristic (relationship of the use frequency with respect to a driving | operation area | region) of a different driver | operator concerning a prior art example.

以下、本発明における内燃機関の学習制御装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a learning control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に、この実施形態における学習制御装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態で、自動車に搭載された内燃機関（以下「エンジン」と言う。）１は、レシプロタイプの４サイクルエンジンであり、４つの気筒２と、クランクシャフト３とを含む。エンジン１には、吸気通路４と排気通路５が設けられる。吸気通路４には、上流側からエアクリーナ６、電子スロットル装置７及びサージタンク８が設けられる。電子スロットル装置７は、モータ３１により開閉駆動されるスロットル弁９と、スロットル弁９の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ４１とを含む。排気通路５には、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ１０が設けられる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system including a learning control device in this embodiment. In this embodiment, an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 mounted on an automobile is a reciprocating type four-cycle engine, and includes four cylinders 2 and a crankshaft 3. The engine 1 is provided with an intake passage 4 and an exhaust passage 5. An air cleaner 6, an electronic throttle device 7, and a surge tank 8 are provided in the intake passage 4 from the upstream side. The electronic throttle device 7 includes a throttle valve 9 that is opened and closed by a motor 31 and a throttle sensor 41 for detecting an opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 9. The exhaust passage 5 is provided with a catalytic converter 10 for purifying exhaust gas.

エンジン１は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを含む。シリンダブロック１１には、各気筒２のそれぞれにピストン１３が設けられる。各ピストン１３は、コンロッド１４を介してクランクシャフト３に連結される。各気筒２にて、ピストン１３とシリンダヘッド１２との間には、燃焼室１５が形成される。シリンダヘッド１２には、各燃焼室１５に連通する吸気ポート１６及び排気ポート１７がそれぞれ形成される。各吸気ポート１６は、それぞれ吸気通路４に通じる。各排気ポート１７は、それぞれ排気通路５に通じる。各吸気ポート１６には、吸気バルブ１８が、各排気ポート１７には、排気バルブ１９がそれぞれ設けられる。各吸気バルブ１８及び各排気バルブ１９は、クランクシャフト３の回転に連動して、つまり、各ピストン１３の上下動に連動して、ひいてはエンジン１の一連の作動行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程）に連動して、カムシャフト２０などを含む動弁機構２１により開閉駆動される。   The engine 1 includes a cylinder block 11 and a cylinder head 12. The cylinder block 11 is provided with a piston 13 for each cylinder 2. Each piston 13 is connected to the crankshaft 3 via a connecting rod 14. In each cylinder 2, a combustion chamber 15 is formed between the piston 13 and the cylinder head 12. An intake port 16 and an exhaust port 17 communicating with each combustion chamber 15 are formed in the cylinder head 12. Each intake port 16 communicates with the intake passage 4. Each exhaust port 17 communicates with the exhaust passage 5. Each intake port 16 is provided with an intake valve 18, and each exhaust port 17 is provided with an exhaust valve 19. Each intake valve 18 and each exhaust valve 19 are linked to the rotation of the crankshaft 3, that is, linked to the vertical movement of each piston 13, and thus a series of operating strokes (intake stroke, compression stroke, expansion) of the engine 1. It is driven to open and close by a valve mechanism 21 including a camshaft 20 and the like in conjunction with the stroke and the exhaust stroke).

シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５の中へ燃料を直接噴射するためのインジェクタ３２が設けられる。インジェクタ３２は、燃料ポンプを含む燃料供給装置（図示略）から供給される燃料を、対応する各燃焼室１５へ噴射供給するようになっている。各燃焼室１５では、吸気行程で、インジェクタ３２から噴射される燃料と吸気通路４から吸入される空気とにより可燃混合気が形成される。   The cylinder head 12 is provided with an injector 32 for directly injecting fuel into each combustion chamber 15 corresponding to each cylinder 2. The injector 32 is configured to inject and supply fuel supplied from a fuel supply device (not shown) including a fuel pump to each corresponding combustion chamber 15. In each combustion chamber 15, a combustible air-fuel mixture is formed by the fuel injected from the injector 32 and the air sucked from the intake passage 4 in the intake stroke.

シリンダヘッド１２には、各気筒２のそれぞれに対応して、各燃焼室１５に点火プラグ３３が設けられる。各点火プラグ３３は、イグニションコイル３４から出力される点火信号を受けてスパーク動作する。両部品３３，３４は、各燃焼室１５にて形成される可燃混合気に点火する点火装置を構成する。各燃焼室１５における可燃混合気は、圧縮行程で各点火プラグ３３のスパーク動作により爆発・燃焼し膨張行程が経過する。燃焼後の排気ガスは、排気行程で各燃焼室１５から排気ポート１７、排気通路５及び触媒コンバータ１０を通じて外部へ排出される。このように各燃焼室１５における可燃混合気の燃焼等に伴い、各ピストン１３が上下運動し、一連の作動行程が進行してクランクシャフト３が回転することにより、エンジン１で動力が得られる。   The cylinder head 12 is provided with a spark plug 33 in each combustion chamber 15 corresponding to each cylinder 2. Each spark plug 33 receives the ignition signal output from the ignition coil 34 and performs a spark operation. Both parts 33 and 34 constitute an ignition device that ignites a combustible air-fuel mixture formed in each combustion chamber 15. The combustible air-fuel mixture in each combustion chamber 15 explodes and burns by the spark operation of each spark plug 33 in the compression stroke, and the expansion stroke passes. Exhaust gas after combustion is discharged to the outside from each combustion chamber 15 through the exhaust port 17, the exhaust passage 5 and the catalytic converter 10 in the exhaust stroke. As described above, the combustion of the combustible air-fuel mixture in each combustion chamber 15 causes each piston 13 to move up and down, and a series of operation strokes proceeds to rotate the crankshaft 3, thereby obtaining power in the engine 1.

図１に示すように、エンジン１に設けられる各種センサ４１〜４８は、エンジン１の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する。電子スロットル装置７より上流の吸気通路４に設けられたエアフローメータ４２は、吸気通路４を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられたアクセルペダル２７には、アクセルセンサ４３が設けられる。アクセルセンサ４３は、アクセルペダル２７の踏み込み角度をアクセル開度ＡＣＣとして検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ４４は、シリンダブロック１１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転速度センサ４５は、クランクシャフト３の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。このセンサ４５は、クランクシャフト３の一端に固定されたタイミングロータ２８の回転を所定の角度ごとに検出するように構成される。サージタンク８に設けられた吸気圧センサ４６は、サージタンク８の中の吸気圧力ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。触媒コンバータ１０より上流の排気通路５に設けられた空燃比センサ４７は、排気通路５へ排出される排気ガス中の空燃比Ａ／Ｆを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。触媒コンバータ１０より下流の排気通路５に設けられた酸素センサ４８は、排気通路５へ排出される排気ガス中の酸素濃度（出力電圧）Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。この実施形態で、上記したスロットル開度ＴＡ、吸気量Ｇａ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧力ＰＭ及び酸素濃度Ｏｘは、本発明の各種運転パラメータの一例に相当する。   As shown in FIG. 1, the various sensors 41 to 48 provided in the engine 1 correspond to an example of an operation state detection unit of the present invention for detecting the state of various operation parameters related to the operation of the engine 1. An air flow meter 42 provided in the intake passage 4 upstream from the electronic throttle device 7 detects the intake air amount Ga flowing through the intake passage 4 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. An accelerator sensor 43 is provided on the accelerator pedal 27 provided in the driver's seat. The accelerator sensor 43 detects the depression angle of the accelerator pedal 27 as the accelerator opening ACC, and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. The water temperature sensor 44 provided in the engine 1 detects the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing inside the cylinder block 11 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. A rotational speed sensor 45 provided in the engine 1 detects a rotational speed (engine rotational speed) NE of the crankshaft 3 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. The sensor 45 is configured to detect the rotation of the timing rotor 28 fixed to one end of the crankshaft 3 for each predetermined angle. The intake pressure sensor 46 provided in the surge tank 8 detects the intake pressure PM in the surge tank 8 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. An air-fuel ratio sensor 47 provided in the exhaust passage 5 upstream from the catalytic converter 10 detects the air-fuel ratio A / F in the exhaust gas discharged to the exhaust passage 5 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. . The oxygen sensor 48 provided in the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 10 detects the oxygen concentration (output voltage) Ox in the exhaust gas discharged to the exhaust passage 5 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. To do. In this embodiment, the throttle opening degree TA, the intake air amount Ga, the accelerator opening degree ACC, the cooling water temperature THW, the engine speed NE, the intake pressure PM, and the oxygen concentration Ox correspond to examples of various operating parameters of the present invention. To do.

このエンジンシステムは、各種制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）５０を備える。ＥＣＵ５０には、各種センサ４１〜４８がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ５０には、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４がそれぞれ接続される。   The engine system includes an electronic control unit (ECU) 50 that performs various controls. Various sensors 41 to 48 are connected to the ECU 50. The ECU 50 is connected to a motor 31, injectors 32, and ignition coils 34, respectively.

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、各種センサ４１〜４８から出力される信号を入力し、それら信号に基づき電子スロットル制御、燃料噴射制御及び点火時期制御などを実行するために、モータ３１、各インジェクタ３２及び各イグニションコイル３４をそれぞれ制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、これら制御に関するパラメータを学習するための学習制御を実行するようになっている。ＥＣＵ５０は、本発明の学習制御手段の一例に相当する。   In this embodiment, the ECU 50 receives signals output from the various sensors 41 to 48, and performs the electronic throttle control, the fuel injection control, the ignition timing control, and the like based on the signals. In addition, each ignition coil 34 is controlled. Further, the ECU 50 is configured to execute learning control for learning parameters related to these controls. The ECU 50 corresponds to an example of a learning control unit of the present invention.

ここで、電子スロットル制御とは、運転者によるアクセルペダル２７の操作に応じたアクセルセンサ４３の検出結果に応じて電子スロットル装置７を制御することである。燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ３２による燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御することであり、エンジン１の空燃比を制御することを含む。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各イグニションコイル３４を制御することにより、各点火プラグ３３による点火時期を制御することである。学習制御とは、今までの制御結果を評価し、その評価に基づいて学習対象の学習値を更新、記憶し（学習し）、あるいは、制御論理を修正することである。この学習制御で得られた学習値を、その後の各種制御に反映させることにより、それら制御の最適化を図ることができる。   Here, the electronic throttle control is to control the electronic throttle device 7 according to the detection result of the accelerator sensor 43 according to the operation of the accelerator pedal 27 by the driver. The fuel injection control is to control the fuel injection amount and the injection timing by each injector 32 according to the operating state of the engine 1 and includes to control the air-fuel ratio of the engine 1. The ignition timing control is to control the ignition timing by each ignition plug 33 by controlling each ignition coil 34 according to the operating state of the engine 1. The learning control is to evaluate the control result so far, and to update and store (learn) the learning value of the learning object based on the evaluation, or to modify the control logic. By reflecting the learning value obtained by this learning control in the subsequent various controls, the control can be optimized.

周知のようにＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、エンジン１の各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ４１〜４８の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて前述した各種制御を実行する。   As is well known, the ECU 50 includes a central processing unit (CPU), various memories, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The memory stores a predetermined control program related to various controls of the engine 1. The CPU executes the various controls described above based on a predetermined control program based on the detection signals of the various sensors 41 to 48 input via the input circuit.

ここで、ＥＣＵ５０が実行する各種制御のうち、一例として、空燃比制御を含む燃料噴射制御と、それに関連した学習制御としての空燃比学習制御について説明する。図２に、燃料噴射制御の内容をフローチャートにより示す。   Here, fuel injection control including air-fuel ratio control and air-fuel ratio learning control as learning control related thereto will be described as an example of various controls executed by the ECU 50. FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the fuel injection control.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等４１〜４８からスロットル開度ＴＡ、吸気量Ｇａ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ、吸気圧力ＰＭ、空燃比Ａ／Ｆ及び酸素濃度Ｏｘに係る各種信号を読み込む。   When the process shifts to this routine, in step 100, the ECU 50 starts the throttle opening TA, the intake air amount Ga, the accelerator opening ACC, the cooling water temperature THW, the engine rotational speed NE, the intake pressure PM, from various sensors 41-48. Various signals relating to the air-fuel ratio A / F and the oxygen concentration Ox are read.

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、基本噴射量ＴＡＵＢを算出する。ＥＣＵ５０は、この基本噴射量ＴＡＵＢの算出を、読み込まれた吸気量Ｇａ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、所定の関数データ（マップ）を参照することにより行うことができる。   Next, at step 110, the ECU 50 calculates a basic injection amount TAUB. The ECU 50 can calculate the basic injection amount TAUB by referring to predetermined function data (map) based on the read intake amount Ga and the engine rotational speed NE.

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、高温補正等の各種補正値ＫＣを算出する。ＥＣＵ５０は、各種補正値ＫＣの算出を、読み込まれた吸気圧力ＰＭ及び冷却水温度ＴＨＷ等に基づいて行うことができる。   Next, in step 120, the ECU 50 calculates various correction values KC such as high temperature correction. The ECU 50 can calculate various correction values KC based on the read intake pressure PM, cooling water temperature THW, and the like.

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、フィードバック補正値ＦＡＦを読み込む。ＥＣＵ５０は、この補正値ＦＡＦを、空燃比センサ４７の検出結果に基づいて算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ４７から得られる実際の空燃比Ａ／Ｆが、所定の目標空燃比（理論空燃比）となるように、別途の算出ルーチンにより周知の方法でフィードバック補正値ＦＡＦ算出し、メモリに記憶する。   Next, in step 130, the ECU 50 reads the feedback correction value FAF. The ECU 50 calculates the correction value FAF based on the detection result of the air-fuel ratio sensor 47. That is, the ECU 50 calculates the feedback correction value FAF by a well-known method using a separate calculation routine so that the actual air-fuel ratio A / F obtained from the air-fuel ratio sensor 47 becomes a predetermined target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). And store it in the memory.

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧを読み込む。ＥＣＵ５０は、今回の吸気量Ｇａの値に対応付けられた空燃比学習値ＦＧをメモリから読み込む。ＥＣＵ５０は、この空燃比学習値ＦＧを後述する空燃比学習制御により算出し、メモリに記憶するようになっている。ここで、空燃比学習値ＦＧは、酸素濃度Ｏｘから得られる実際の空燃比Ａ／Ｆの、所定の目標空燃比（理論空燃比）に対する偏差を意味する。この空燃比学習値ＦＧには、インジェクタ３２を含む燃料供給装置の機械的な個体差や経時変化等が反映される。   Next, at step 140, the ECU 50 reads the air-fuel ratio learning value FG. The ECU 50 reads the air-fuel ratio learned value FG associated with the current intake air amount Ga from the memory. The ECU 50 calculates the air-fuel ratio learning value FG by air-fuel ratio learning control, which will be described later, and stores it in the memory. Here, the air-fuel ratio learning value FG means a deviation of the actual air-fuel ratio A / F obtained from the oxygen concentration Ox with respect to a predetermined target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). This air-fuel ratio learning value FG reflects mechanical individual differences and changes with time of the fuel supply device including the injector 32.

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、算出及び読み込まれた各種パラメータに基づき、以下の計算式（１）に基づいて最終噴射量ＴＡＵを算出する。
ＴＡＵ ← ＴＡＵＢ＊ＫＣ＊ＦＡＦ＊ＦＧ ・・・（１） Next, in step 150, the ECU 50 calculates the final injection amount TAU based on the following calculation formula (1) based on the various parameters calculated and read.
TAU ← TAUB * KC * FAF * FG (1)

そして、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、算出された最終噴射量ＴＡＵに基づき各インジェクタ３２を制御することにより各燃焼室１５への燃料噴射を実行する。   In step 160, the ECU 50 controls each injector 32 based on the calculated final injection amount TAU, thereby executing fuel injection into each combustion chamber 15.

次に、空燃比学習制御について説明する。図３に、この空燃比学習制御の内容をフローチャートにより示す。   Next, the air-fuel ratio learning control will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the air-fuel ratio learning control.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、学習領域における今回の単位領域を特定する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転に関する運転パラメータの値に基づき、今回の学習が行われる単位領域を特定する。この実施形態では、運転パラメータとして吸気量Ｇａが採用され、その吸気量Ｇａによって学習領域が規定されている。この実施形態で、学習領域は、初期状態において基準学習領域が設定されている。基準学習領域とは、予め所定の間隔で等区分された基準となる学習領域を意味する。この実施形態では、図４に示すように、吸気量Ｇａが「０」から最大値までの範囲で、等間隔で８つに区分され、小流量側から順に、単位領域ＵＡ（１）、単位領域ＵＡ（２）、単位領域ＵＡ（３）、単位領域ＵＡ（４）、単位領域ＵＡ（５）、単位領域ＵＡ（６）、単位領域ＵＡ（７）、単位領域ＵＡ（８）に分けて設定される。この基準学習領域は、ＥＣＵ５０をリセットすることで繰り返し設定することができる。図４は、基準学習領域に係り、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップである。初期状態では、学習が行われていないことから、各単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）で、使用頻度はそれぞれ「０」となっている。この使用頻度は、エンジン１を搭載した自動車の走行距離又は走行時間に応じて増えていく。ここで、使用頻度とは、全学習領域における総使用回数に対する、ある単位領域の使用回数の割合（％）を意味する。   When the process proceeds to this routine, in step 200, the ECU 50 specifies the current unit area in the learning area. That is, the ECU 50 specifies a unit region in which the current learning is performed based on the value of the operation parameter related to the operation of the engine 1. In this embodiment, an intake air amount Ga is adopted as an operation parameter, and a learning region is defined by the intake air amount Ga. In this embodiment, the learning area is set to the reference learning area in the initial state. The reference learning area means a learning area that serves as a reference that is equally divided at a predetermined interval in advance. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the intake air amount Ga is divided into eight at equal intervals in the range from “0” to the maximum value, and in order from the small flow rate side, the unit area UA (1), unit The area UA (2), the unit area UA (3), the unit area UA (4), the unit area UA (5), the unit area UA (6), the unit area UA (7), and the unit area UA (8) are divided. Is set. This reference learning area can be set repeatedly by resetting the ECU 50. FIG. 4 is a use frequency map showing the relationship between the learning area and the use frequency in relation to the reference learning area. Since learning is not performed in the initial state, the usage frequency is “0” in each of the unit areas UA (1) to UA (8). The frequency of use increases in accordance with the travel distance or travel time of the automobile on which the engine 1 is mounted. Here, the usage frequency means the ratio (%) of the number of times of use of a certain unit area to the total number of times of use in all learning areas.

ここで、特定される学習領域の使用頻度は、個々の運転者の運転特性によって異なってくる。この運転特性は、運転パラメータの変化に表れる。例えば、低速域を頻繁に使用する運転特性では、吸気量Ｇａとしては、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）の使用頻度が高くなり、高速域を頻繁に使用する運転特性では、図４における単位領域ＵＡ（６）〜ＵＡ（８）の使用頻度が高くなる。   Here, the frequency of use of the specified learning area varies depending on the driving characteristics of each driver. This operating characteristic appears in a change in operating parameters. For example, in the operating characteristics that frequently use the low speed range, the usage amount of the unit areas UA (1) to UA (3) in FIG. The frequency of use of the unit areas UA (6) to UA (8) in FIG. 4 is increased.

次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度を読み込む。例えば、図４における単位領域ＵＡ（３）の使用頻度を読み込む。   Next, in step 210, the ECU 50 reads the current usage frequency of the unit area. For example, the usage frequency of the unit area UA (3) in FIG. 4 is read.

次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度は、他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、今回の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高いか、あるいは、今回の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低いかを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２９０へ移行する。   Next, in step 220, the ECU 50 determines whether or not the current usage frequency of the unit area is significantly different from the usage frequency of other unit areas. That is, the ECU 50 determines whether the frequency of use of the current unit area is significantly higher than the frequency of use of other unit areas, or whether the frequency of use of the current unit area is significantly lower than the frequency of use of other unit areas. Judging. If this determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 230. If this determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 290.

ここで、自動車の走行距離や走行時間が短い間は、学習領域全体において、学習に使用された総使用回数は少なく、運転者の運転特性が反映されるような使用頻度の分布を得ることができない。そこで、ＥＣＵ５０は、総使用回数が所定の基準値に達するまでは、ステップ２２０の判断を否定とし、処理をステップ２９０へ移行することができる。   Here, while the travel distance and travel time of the car are short, the total number of times of use used for learning is small in the entire learning area, and a distribution of usage frequency that reflects the driving characteristics of the driver can be obtained. Can not. Therefore, the ECU 50 can make a negative determination in step 220 and shift the process to step 290 until the total number of uses reaches a predetermined reference value.

ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、各単位領域の間の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定変更を開始する。この実施形態で、単位領域の設定変更として、単位領域の分割と統合を含む。単位領域の分割とは、一つの単位領域を少なくとも二つに細分化することを意味し、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の使用頻度が他の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１），ＵＡ（２），ＵＡ（４）〜ＵＡ（８））の使用頻度よりも際立って高い場合に行うことができる。単位領域の統合とは、連続する複数の単位領域を一つに統合すること（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）と単位領域ＵＡ（２）を一つの単位領域ＵＡ（１−２）にすること）を意味し、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に行うことができる。   In step 230, the ECU 50 starts changing the setting of the unit area according to the difference in use frequency between the unit areas. In this embodiment, the unit area setting change includes division and integration of unit areas. The division of the unit area means that one unit area is subdivided into at least two, and the frequency of use of the unit area used this time (for example, the unit area UA (3) in FIG. 4) is different from other units. This can be done when the frequency of use of the area (for example, the unit areas UA (1), UA (2), UA (4) to UA (8) in FIG. 4) is significantly higher than the usage frequency. The unit area integration means that a plurality of continuous unit areas are integrated into one unit (for example, unit area UA (1) and unit area UA (2) in FIG. 4 are combined into one unit area UA (1-2)). This can be performed when the frequency of use of a plurality of continuous unit areas including the unit area used this time is significantly lower than the frequency of use of other unit areas.

次に、ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、単位領域の設定変更が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２３０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２５０へ移行する。   Next, in step 240, the ECU 50 determines whether or not the unit area setting change has been completed. The ECU 50 returns the process to step 230 if the determination result is negative, and proceeds to step 250 if the determination result is affirmative.

ステップ２５０では、ＥＣＵ５０は、設定変更された単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習する。すなわち、ＥＣＵ５０は、周知の方法で空燃比学習値ＦＧを算出する。ここで、ＥＣＵ５０は、学習された空燃比学習値ＦＧを、設定変更された単位領域の一つに対応付けてメモリに記憶する。   In step 250, the ECU 50 learns the air-fuel ratio learning value FG in association with the unit area whose setting has been changed. That is, the ECU 50 calculates the air-fuel ratio learning value FG by a known method. Here, the ECU 50 stores the learned air-fuel ratio learned value FG in a memory in association with one of the unit areas whose settings have been changed.

次に、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２５０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。   Next, at step 260, the ECU 50 determines whether or not learning of the air-fuel ratio learning value FG has been completed. If this determination result is negative, ECU 50 returns the process to step 250, and if this determination result is affirmative, the process proceeds to step 270.

そして、ステップ２７０では、ＥＣＵ５０は、今回使用した単位領域の使用回数を１回増やす。例えば、図４において単位領域ＵＡ（３）が使用された場合は、その単位領域ＵＡ（３）の使用回数を１回加算する。   In step 270, the ECU 50 increases the number of times of use of the unit area used this time by one. For example, when the unit area UA (3) is used in FIG. 4, the number of uses of the unit area UA (3) is added once.

続いて、ステップ２８０で、ＥＣＵ５０は、各単位領域の使用頻度を算出し、その後の処理を終了する。各単位領域の使用頻度は、学習領域全体の総使用回数（総学習回数でもある。）に対する、各単位領域の使用回数（学習回数でもある。）の割合（％）を求めることで得られる。   Subsequently, in step 280, the ECU 50 calculates the usage frequency of each unit area, and ends the subsequent processing. The frequency of use of each unit area is obtained by determining the ratio (%) of the number of uses of each unit area (also the number of learning) to the total number of uses (also the total number of learning) of the entire learning area.

一方、ステップ２２０から移行してステップ２９０では、ＥＣＵ５０は、前回までの単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習する。ここで、ＥＣＵ５０は、算出された空燃比学習値ＦＧを、前回までの単位領域に対応付けてメモリに記憶する。   On the other hand, in step 290 after shifting from step 220, the ECU 50 learns the air-fuel ratio learning value FG in association with the previous unit region. Here, the ECU 50 stores the calculated air-fuel ratio learned value FG in the memory in association with the unit region up to the previous time.

次に、ステップ３００では、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２９０へ戻し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。   Next, at step 300, the ECU 50 determines whether or not learning of the air-fuel ratio learning value FG has been completed. If this determination result is negative, ECU 50 returns the process to step 290, and if this determination result is affirmative, the process proceeds to step 270.

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、学習領域における複数の単位領域に対応付けて空燃比学習値ＦＧを学習するようになっている。詳しくは、ＥＣＵ５０は、学習領域を規定する情報に係る運転パラメータとしての吸気量Ｇａの検出結果に基づいて複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域の設定を変更する。詳しくは、ＥＣＵ５０は、学習領域につき今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに単位領域の設定を変更するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したときに、複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出するようになっている。   According to the above control, the ECU 50 learns the air-fuel ratio learning value FG in association with a plurality of unit areas in the learning area. Specifically, the ECU 50 calculates the usage frequency of each of the plurality of unit regions based on the detection result of the intake air amount Ga as the operation parameter related to the information defining the learning region, and responds to the calculated difference in the plurality of usage frequencies. Change the unit area setting. Specifically, the ECU 50 changes the setting of the unit area when the usage frequency of the unit area used this time for the learning area is significantly different from the usage frequency of other unit areas. Further, the ECU 50 is configured to calculate the usage frequency of each of the plurality of unit areas when the learning of the air-fuel ratio learning value FG is completed.

ここで、上記した学習領域の設定変更の一例について、図４〜図９を参照して説明する。図５に、運転者Ａについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。図６に、運転者Ｂについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。図７に、運転者Ｃについての学習領域と使用頻度との関係を使用頻度マップにより示す。ＥＣＵ５０の初期状態では、使用頻度マップは、図４に示す状態となっている。図５〜図７は、初期状態から自動車の総走行距離又は総走行時間が所定値以上に達した後の状態を示している。   Here, an example of the setting change of the learning region described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the relationship between the learning area and the usage frequency for the driver A using a usage frequency map. FIG. 6 shows the relationship between the learning area and the usage frequency for the driver B using a usage frequency map. FIG. 7 shows a relationship between the learning area and the usage frequency for the driver C using a usage frequency map. In the initial state of the ECU 50, the usage frequency map is in the state shown in FIG. 5 to 7 show a state after the total travel distance or total travel time of the vehicle has reached a predetermined value or more from the initial state.

運転者Ａは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が多く、中高速域（吸気量Ｇａの多い単位領域）での運転がない運転特性を有する。従って、運転者Ａの使用頻度マップは、図５に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、単位領域ＵＡ（２）−１，ＵＡ（２）−２、単位領域ＵＡ（３）−１，ＵＡ（３）−２となり、単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（８）が統合されて単位領域ＵＡ（５−８）となっている。   The driver A has driving characteristics mainly in the low speed range (unit region where the intake air amount Ga is small) and without driving in the medium high speed region (unit region where the intake air amount Ga is large). Accordingly, as shown in FIG. 5, the use frequency map of the driver A is divided into two unit areas UA (1) to UA (3), and unit areas UA (1) -1 and UA (1 ) -2, unit areas UA (2) -1, UA (2) -2, unit areas UA (3) -1, UA (3) -2, and unit areas UA (5) to UA (8) are integrated. Thus, the unit area UA (5-8) is obtained.

運転者Ｂは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が多く、中高速域（吸気量Ｇａの多い単位領域）での運転が少ない運転特性を有する。従って、運転者Ｂの使用頻度マップは、図６に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（３）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、単位領域ＵＡ（２）−１，ＵＡ（２）−２、単位領域ＵＡ（３）−１，ＵＡ（３）−２となり、単位領域ＵＡ（４），（５）と単位領域ＵＡ（６）〜（８）がそれぞれ統合されて単位領域ＵＡ（４−５）と単位領域ＵＡ（６−８）となっている。   The driver B has driving characteristics mainly in the low speed range (unit region where the intake air amount Ga is small) and in the medium high speed region (unit region where the intake air amount Ga is large). Accordingly, in the usage frequency map of the driver B, as shown in FIG. 6, the unit areas UA (1) to UA (3) are divided into two parts, and unit areas UA (1) -1, UA (1 ) -2, unit areas UA (2) -1, UA (2) -2, unit areas UA (3) -1, UA (3) -2, unit areas UA (4), (5) and unit areas UA (6) to (8) are integrated into a unit area UA (4-5) and a unit area UA (6-8).

一方、運転者Ｃは、主として低速域（吸気量Ｇａの少ない単位領域）での運転が少なく、中速域（吸気量Ｇａの中程度の単位領域）での運転が多い運転特性を有する。従って、運転者Ｃの使用頻度マップは、図７に示すように、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４）が統合されて単位領域ＵＡ（１−４）となり、単位領域ＵＡ（５）〜ＵＡ（７）が、それぞれ二つに分割されて単位領域ＵＡ（５）−１，ＵＡ（５）−２、単位領域ＵＡ（６）−１，ＵＡ（６）−２、単位領域ＵＡ（７）−１，ＵＡ（７）−２となっている。   On the other hand, the driver C has a driving characteristic in which driving is mainly performed in a low speed region (unit region where the intake air amount Ga is small) and driving is performed in a medium speed region (a medium unit region where the intake air amount Ga is medium). Therefore, as shown in FIG. 7, the usage frequency map of the driver C is united with the unit areas UA (1) to UA (4) to become the unit area UA (1-4). Each of the UA (7) is divided into two, and unit areas UA (5) -1, UA (5) -2, unit areas UA (6) -1, UA (6) -2, and unit area UA (7 ) -1, UA (7) -2.

以上説明したこの実施形態における内燃機関の空燃比制御装置によれば、エンジン１の運転に関する各種運転パラメータの一つである吸気量Ｇａが、空燃比学習値ＦＧの学習領域を規定する情報としエアフローメータ４２により検出される。また、その学習領域は、予め複数の単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）に区分され設定されている。そして、ＥＣＵ５０により、吸気量Ｇａの検出結果に基づいて複数の単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）それぞれの使用頻度が算出され、その算出された複数の使用頻度の違いに応じて単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の設定が変更される。従って、単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の設定の変更には、エンジン１の運転者の運転特性が反映されることになる。このため、運転者の運転特性の違いに合せて、エンジン１の燃料噴射制御（空燃比制御でもある。）に、空燃比学習値ＦＧを反映させることができる。   According to the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine in this embodiment described above, the intake air amount Ga, which is one of various operating parameters related to the operation of the engine 1, is used as information for defining the learning region of the air-fuel ratio learning value FG. It is detected by the meter 42. The learning area is divided into a plurality of unit areas UA (1) to UA (8) and set in advance. Then, the use frequency of each of the plurality of unit areas UA (1) to UA (8) is calculated by the ECU 50 based on the detection result of the intake air amount Ga, and the unit area according to the calculated difference in the plurality of use frequencies The settings of UA (1) to UA (8) are changed. Accordingly, the change in the settings of the unit areas UA (1) to UA (8) reflects the driving characteristics of the driver of the engine 1. For this reason, the air-fuel ratio learning value FG can be reflected in the fuel injection control (also the air-fuel ratio control) of the engine 1 according to the difference in the driving characteristics of the driver.

この実施形態の構成によれば、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の使用頻度が、他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときにだけ、ＥＣＵ５０により、単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（３））の設定が変更される。従って、単位領域の設定の変更が限定的に規制されることになる。このため、同一の運転者について、単位領域の設定の変更が頻繁化することがなく、変更された単位領域の設定をある程度安定的に保つことができる。   According to the configuration of this embodiment, the ECU 50 is used only when the usage frequency of the unit area used this time (for example, the unit area UA (3) in FIG. 4) is significantly different from the usage frequency of other unit areas. Thus, the setting of the unit area (for example, the unit area UA (3) in FIG. 4) is changed. Therefore, the change in the setting of the unit area is restricted to a limited extent. For this reason, the setting of the unit area is not frequently changed for the same driver, and the changed setting of the unit area can be kept stable to some extent.

この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧにつき、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に、その使用頻度の高い単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））が二つに分割され、分割された単位領域（例えば、図５における単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２、）毎に空燃比学習値ＦＧが対応付けられる。従って、空燃比学習値ＦＧが対応付けられる単位領域（例えば、単位領域ＵＡ（１）−１，ＵＡ（１）−２）の分解能が高くなる。このため、使用頻度の高い単位領域において、エンジン１の燃料噴射制御に対し空燃比学習値ＦＧをより精密に反映させることができる。   According to the configuration of this embodiment, for the air-fuel ratio learning value FG, the usage frequency of the unit area used this time (for example, the unit area UA (1) in FIG. 4) is more conspicuous than the usage frequency of other unit areas. When the unit area is high, the frequently used unit area (for example, the unit area UA (1) in FIG. 4) is divided into two, and the divided unit area (for example, the unit area UA (1) -1 in FIG. 5) is divided. , UA (1) -2,) is associated with the air-fuel ratio learning value FG. Therefore, the resolution of the unit areas (for example, the unit areas UA (1) -1 and UA (1) -2) associated with the air-fuel ratio learning value FG is increased. For this reason, the air-fuel ratio learning value FG can be more accurately reflected in the fuel injection control of the engine 1 in the unit region where the usage frequency is high.

この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧにつき、今回使用される単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１））を含む連続する複数の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に、それら連続する複数の単位領域（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（４））が一つ（例えば、図７における単位領域ＵＡ（１−４））に統合され、その統合された単位領域に空燃比学習値ＦＧが対応付けられる。従って、空燃比学習値ＦＧが対応付けられる単位領域の数が少なくなる。このため、空燃比学習値ＦＧの記憶に必要なメモリ容量を節約することができる。   According to the configuration of this embodiment, for the air-fuel ratio learning value FG, a plurality of continuous unit regions (for example, the unit in FIG. 4) including the unit region (for example, the unit region UA (1) in FIG. 4) used this time. When the usage frequency of the areas UA (1) to UA (4) is significantly lower than the usage frequency of the other unit areas, a plurality of consecutive unit areas (for example, the unit areas UA (1) to UA (1) to FIG. 4) UA (4)) is integrated into one (for example, unit area UA (1-4) in FIG. 7), and the air-fuel ratio learning value FG is associated with the integrated unit area. Therefore, the number of unit regions associated with the air-fuel ratio learning value FG is reduced. For this reason, it is possible to save the memory capacity necessary for storing the air-fuel ratio learning value FG.

この実施形態の構成によれば、空燃比学習値ＦＧの学習が完了したときに使用頻度を算出するので、空燃比学習値ＦＧの学習が完了するたびに最新の使用頻度が得られる。このため、他の運転者に代わったときの運転特性の変化に即応して単位領域の設定を変更することができる。   According to the configuration of this embodiment, since the use frequency is calculated when the learning of the air-fuel ratio learning value FG is completed, the latest use frequency is obtained every time the learning of the air-fuel ratio learning value FG is completed. For this reason, the setting of the unit area can be changed in response to the change in driving characteristics when the driver is replaced by another driver.

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.

（１）前記実施形態では、単位領域の設定の変更として、単位領域の分割と統合を含めたが、単位領域の数の増減を更に含めることができる。ここで、単位領域の数の増減とは、既存の単位領域の数を増減することを意味し、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に単位領域の数を増やし（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の数を図８に示すように単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（１０）に増やす。）、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に単位領域の数を減らす（例えば、図４における単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（８）の数を図９に示すように単位領域ＵＡ（１）〜ＵＡ（７）に減らす。）ことができる。図８、図９は、学習領域と使用頻度との関係を示す使用頻度マップである。   (1) In the embodiment, the unit area setting change includes the division and integration of the unit areas. However, the change in the number of unit areas can be further included. Here, increasing / decreasing the number of unit areas means increasing / decreasing the number of existing unit areas, and when the frequency of use of unit areas used this time is significantly higher than the frequency of use of other unit areas. The number of unit areas is increased (for example, the number of unit areas UA (1) to UA (8) in FIG. 4 is increased to unit areas UA (1) to UA (10) as shown in FIG. 8). The number of unit areas is reduced when the frequency of use of unit areas to be used is significantly lower than the frequency of use of other unit areas (for example, the number of unit areas UA (1) to UA (8) in FIG. Can be reduced to unit areas UA (1) to UA (7). 8 and 9 are usage frequency maps showing the relationship between the learning area and the usage frequency.

（２）前記実施形態では、エンジン１の運転に関する運転パラメータの値に基づき学習領域が規定され、その運転パラメータとして吸気量Ｇａが採用されている。これに対し、吸気量Ｇａ以外のパラメータ、例えば、スロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭのうちの何れか一つ、あるいは、吸気量Ｇａ、スロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣ、冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧力ＰＭのうちの何れか二つによって学習領域を規定することもできる。   (2) In the above embodiment, the learning region is defined based on the value of the operation parameter related to the operation of the engine 1, and the intake air amount Ga is adopted as the operation parameter. On the other hand, parameters other than the intake air amount Ga, for example, any one of the throttle opening TA, the accelerator opening ACC, the coolant temperature THW, the engine speed NE, and the intake pressure PM, or the intake air amount Ga, The learning region can also be defined by any two of the throttle opening TA, the accelerator opening ACC, the coolant temperature THW, the engine rotational speed NE, and the intake pressure PM.

（３）前記実施形態では、空燃比を学習対象とし、その学習値として空燃比学習値ＦＧを学習する場合に具体化したが、学習対象として、その他のパラメータを学習する場合に具体化することもできる。例えば、次のような学習値を挙げることができる。エンジンの吸気系に係り、アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）流量の制御に関するＩＳＣ流量学習値。エンジンの動弁系に係り、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）の制御に関する最遅角学習値。エンジンの点火系に係り、ノッキング制御に関するノック補正学習値。エンジンの燃料系に係り、燃料噴射制御に関する燃料系学習値及びパージ濃度学習値。エンジンの排気系に係り、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御に関するサブＦ／Ｂ補正量学習値。   (3) In the above embodiment, the air-fuel ratio is used as a learning target, and the learning is performed when the air-fuel ratio learning value FG is learned. However, the learning is performed when other parameters are learned. You can also. For example, the following learning values can be listed. ISC flow learning value for idle speed control (ISC) flow control related to engine intake system. The most retarded learning value related to the control of the variable valve timing mechanism (VVT) related to the valve system of the engine. Knock correction learning value related to knock control for the ignition system of the engine. Fuel system learning value and purge concentration learning value related to fuel injection control related to the fuel system of the engine. Sub-F / B correction amount learning value related to air-fuel ratio feedback (F / B) control related to the engine exhaust system.

この発明は、自動車に搭載される内燃機関の制御装置に利用することができる。   The present invention can be used in a control device for an internal combustion engine mounted on an automobile.

１ エンジン（内燃機関）
４１ スロットルセンサ（運転状態検出手段）
４２ エアフローメータ（運転状態検出手段）
４３ アクセルセンサ（運転状態検出手段）
４４ 水温センサ（運転状態検出手段）
４５ 回転速度センサ（運転状態検出手段）
４６ 吸気圧センサ（運転状態検出手段）
４７ 空燃比センサ（運転状態検出手段）
４８ 酸素センサ（運転状態検出手段）
５０ ＥＣＵ（学習制御手段）
ＴＡ スロットル開度
Ｇａ 吸気量
ＡＣＣ アクセル開度
ＴＨＷ 冷却水温度
ＮＥ エンジン回転速度
ＰＭ 吸気圧力
Ｏｘ 酸素濃度
ＦＧ 空燃比学習値（学習値）
ＵＡ（１）〜ＵＡ（１０） 単位領域 1 engine (internal combustion engine)
41 Throttle sensor (operating state detection means)
42 Air flow meter (Operating state detection means)
43 Accelerator sensor (Operating state detection means)
44 Water temperature sensor (operating state detection means)
45 Rotational speed sensor (Operating state detection means)
46 Intake pressure sensor (operating state detection means)
47 Air-fuel ratio sensor (operating state detection means)
48 Oxygen sensor (operating state detection means)
50 ECU (learning control means)
TA throttle opening degree Ga intake air amount ACC accelerator opening degree THW cooling water temperature NE engine speed PM intake pressure Ox oxygen concentration FG air-fuel ratio learning value (learning value)
UA (1) to UA (10) unit area

Claims (5)

内燃機関の運転に関する各種運転パラメータの状態を検出するための運転状態検出手段と、
検出される前記各種運転パラメータの一つを学習対象とし、他の少なくとも一つを学習領域を規定する情報とし、前記学習対象の学習値を前記学習領域に対応付けて学習する学習制御手段と
を備え、前記学習領域は、予め複数の単位領域に区分され設定されており、前記学習制御手段は、前記複数の単位領域に対応付けて前記学習値を学習するように構成される内燃機関の学習制御装置において、
前記学習制御手段は、前記学習領域を規定する情報に係る運転パラメータの検出結果に基づいて前記複数の単位領域それぞれの使用頻度を算出し、算出された複数の使用頻度の違いに応じて前記単位領域の設定を変更することを特徴とする内燃機関の学習制御装置。 Operating state detecting means for detecting the state of various operating parameters related to the operation of the internal combustion engine;
Learning control means for learning one of the various driving parameters detected as information to be learned, at least one other as information for defining a learning region, and learning values of the learning object in association with the learning region; The learning area is divided into a plurality of unit areas and set in advance, and the learning control means is configured to learn the internal combustion engine configured to learn the learning value in association with the plurality of unit areas. In the control device,
The learning control means calculates a use frequency of each of the plurality of unit regions based on a detection result of an operation parameter related to information defining the learning region, and the unit is determined according to a difference between the calculated use frequencies. A learning control apparatus for an internal combustion engine, wherein the setting of the region is changed. 前記学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度と比べ違いが大きいときに前記単位領域の設定を変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の学習制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the learning control unit changes the setting of the unit region when the usage frequency of the unit region used this time is significantly different from the usage frequency of other unit regions. Institutional learning control device. 前記単位領域の設定を変更することは、前記単位領域の分割を含み、前記学習制御手段は、今回使用される単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って高い場合に前記単位領域を分割することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の学習制御装置。   Changing the setting of the unit area includes division of the unit area, and the learning control unit is configured to use the unit area when the use frequency of the unit area used this time is significantly higher than the use frequency of other unit areas. 3. The learning control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the unit area is divided. 前記単位領域の設定を変更することは、前記単位領域の統合を含み、前記学習制御手段は、今回使用される単位領域を含む連続する複数の単位領域の使用頻度が他の単位領域の使用頻度よりも際立って低い場合に前記複数の単位領域を一つに統合することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の学習制御装置。   Changing the setting of the unit area includes integration of the unit areas, and the learning control means uses the frequency of use of a plurality of consecutive unit areas including the unit area used this time as the use frequency of other unit areas. The learning control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the plurality of unit regions are integrated into one when the value is significantly lower than the first unit region. 前記学習制御手段は、前記学習値の学習が完了したときに前記使用頻度を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の学習制御装置。   5. The learning control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the learning control means calculates the use frequency when learning of the learning value is completed.

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