JPS61132748A - 自動車用エンジンの学習制御方法 - Google Patents

自動車用エンジンの学習制御方法

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JPS61132748A
JPS61132748A JP25348584A JP25348584A JPS61132748A JP S61132748 A JPS61132748 A JP S61132748A JP 25348584 A JP25348584 A JP 25348584A JP 25348584 A JP25348584 A JP 25348584A JP S61132748 A JPS61132748 A JP S61132748A
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engine
learning
control
sensor
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Kunihiro Abe
邦宏 阿部
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1477Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野1 本発明は、例えば自動車用エンジンにおいて燃料噴射歯
の制御をマイクロコンピュータで行な・う場合等に適用
される自動車用エンジンの電子制御方式に関するもので
ある。 【従来技vII) 従来、自動車用エンジンの空燃比制御において  −は
、エアフロメータからの情報でもって基本燃料噴射口を
算定し、これを02センサのフィードバック信号を用い
て補正している。ここで問題になるのは、02センサに
はフィードバックできない領域、すなわちスロットル全
開領域、Oxセンサネ活性領域(エンジン始動時)等が
あることで、このため、予めエンジン運転の定常状態に
おける回転数と負荷とをパラメータとするマツプに対し
て、理論空燃比における燃料噴射伍を実現するための補
正量をプロットし、これを制御変数としてエンジンの運
転制御、例えば燃料噴射俊制却を行なうという学習制御
がなされている。なお02センザ検出値に基づき空燃比
補正量を学習制御する空燃比制御方法が特開昭58−5
9329号公報に提案されている。 【技術的課題】 ここで問題になるのは、学習値が、学習目標値へ収束し
た後、センナの読取り誤差、定常判定条件不十分等に起
因するハンチング現象で、このハンチング現象により制
御性を著しくノロっている。 (発明の目的1 本発明は、上記事情を課題として提案されたもので、半
固制御において、学習目標に対する偏差に対して、いわ
ゆる不感帯を設け、ハンチングを防止することによりエ
ンジン運転制御の制御変数を安定化させ、その制御性を
向上するようにした自動車用エンジンの電子制御方式を
提供しようとするものである。 (発明の構成1 この目的のため本発明は、予め与えられた判定条件によ
りエンジン運転の定常状態を判定した時に、センサから
の情報を学習値として、エンジン制御諸元をパラメータ
とするテーブルに取込み、上記学習値をfンジン運転制
御の制御変数として使用するものにおいて、上記テーブ
ルへの書込みは、学習目標値に対しての偏差が所定値よ
り大きい場合にのみテーブル直の書換えを行ない、所定
値よシ小さい場合には書換えを行なわないことを特徴と
するものである。
【実 施 例] 以下、本発明の電子制御方式を、空燃比制御に適用した
実施例につき、第1図ないし第4図を参照して具体的に
説明する。 第1図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号1
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ2
から導入された空気が、スロットルボディ3において、
インジェクタ4からの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ5を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス反応器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、排気ガスの一部が、EGRパルプ7
を介して吸気系に還流される構成になっており、EGR
パルプ7は、吸気通路に連通する負圧管に設けたパルプ
8の開閉動作により、負圧管を介してバルブ7内のダイ
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ4には、燃料タンク9より燃料ポンプ
10を介して燃料が供給されるもので、余剰燃料はプレ
ッシャレギュレータ11を介して上記燃料タンク9に還
流される。なお燃料ポンプ10からインジェクタ4へ至
る燃料供給経路には、燃料ダンパ12.フィルタ13等
が設けられている。 またスロットルバルブ5の上流、下流においてスロット
ルボディ3に連通ずるバイパスには、アイドルコントロ
ールソレノイドパルプ14が設けられている。 また第1図において、符号15はマイクロコンピュータ
であり、このマイクロコンピュータ15に対しては、排
気系において排気ガス反応器6の前段に設置したOzセ
ンサ1Gからの電圧信号と、スロットルボディ3の吸気
通路に設けたエアフロメータ17からは空気流量を測定
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、イグニッションスイ
ッチまたはスタータスイッチ23からはスタータスイツ
チング信号が、それぞれ与えられる。 なお第1図中、符号24はバッテリ、25はインジェク
タリレー、2Gは燃料ポンプリレーである。 また上記マイクロコンピュータ15は、第2図に示され
るように、MPU27を、バス28を介してROM29
.RAM30およびバックアップ付RAM31に接続さ
せている。また上記Ozセン1ノー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
にもたらされる。またその他の信号は[/○ボート33
に入力され、MPU27が、与えられた制御ブラグムに
従って指令した出力制御11 fffi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tよ、この発明の制御方式を採用J“る場合のエン
ジンの制皿形態の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υは次式で弾出する。 To =K −Q/N 但し、Kは定数、Qはエアフロメータ17で計測した吸
入空気M、Nはディスリピユータ20で検出したエンジ
ン回転数である。上記エンジン回転数は、エンジン制御
の諸元の1つのパラメータとして採用される。またここ
では、Q/Nはエンジン負荷の値を示すパラメータに採
用される。 前記02センサ16からの、フィードバック信号【よ、
o2センサ16のリッチサイド、リーンサイドのサイク
ルイリ御(例えばスライスレベルに対する±直)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、Toの値の補正項αとなる。このほかイ
ンジェクタ4を開放するためのパルス幅の算出には、水
温センサ19などのデータも補正項C0EFとして算入
される。このためTOの値は、実際はTp ′となり、
Tp−とQとの関係は、少なくとも、非直線関係のPA
数系になる。 今、Tp−=に′・Q/N CK′=に/a−(<Z、C0EF)1とした場合のα
′の値について、エンジン回転数および負荷をパラメー
タとして構成したマトリックスに、取込む場合、エンジ
ンの定常運転の判定には、02センサ1Gの出力値を採
用する。例えば負荷領域をLo、Ll、Lz 、Ls 
、L4と分割し、回転数領域をNo、Nl、NI 、N
s 、N4と分割して、その各負荷領域LoL1.Lt
Lt。 二、および−一しにおける、各回転数領域筺ユサ−1,
!−シ+ N 2 N sみよびN5Ntの各格子内に
おいて、02センサ1Gが、リッチ・リーンの値を3回
、切換え出力したとすれば、これを定常運転状態と判定
するのである。 このような判定がなされた時、学習値の、取込みがなさ
れるのであるが、RA M 31への自込みは負荷のパ
ラメータに対応する、すなわちLOLL。 L−L」」、LLいおよびLx L4の分割flA域に
対応するテーブル、すなわ54個のアドレスa1゜am
 + am + a4に対して行なわれる。ここでは回
転数が、どの領域(No N1.NI Nz 、N工N
 s 、 b」ソ)のものでも、負荷の分割領域対応で
、最終学習値がメモリの対象として採用される。学習値
の書換えは、目標値に対する偏差が±1%以上の場合に
限り、学習値の最小分解能を偏差の単位として、先のメ
モリ内容に加算もしくは減算し、メモリに戻す形で実現
ブる。学習が進行して学習値が目標値近傍に収束した後
は、急激な変化をもたらすのは、ハンチングの原因とな
るわけで、むしろ時間経過の中で漸進的に変動すること
がよいのであるから、上記のような、いわゆる不感帯を
設け、これを越えるものに限り学習する学習値の書換え
は有効かつ有利といえるのである。 そしてこの学習値(a1+ am T amおよびa4
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M P IJ 27で
演算式に組込まれる。 実際の負荷の値は、Lo L4の間で自由に変動するの
で、ilJ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v1数を増すほど、メモ
リ容量を増ざなけれ゛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、各領域Lo Lx 、LI Ll 、Lz Lsお
よびLl L4の学習値を、Vt、Vz * ’Isお
よびy4とする時、上記y11 yz + ’/sおよ
びy4の対応負荷値χ1.χ2.χ、およびχ4を各領
域の中間点であると仮定すれば、負荷χにおける制御変
数yの値を上記各領域の学習値V11 V2 +y、お
よびy4から、次式で算定することができる。今、χの
値がχ3およびχ4の間にあるとして、テーブル痺出値
yは、 y=((χ−χ、)/(χ4−χ3 ))X (’I/
4−’Is ) +Vs これをグラフで示せば、第4図のような#I成になる。 ここで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 このような空燃比制御の学習によって、例えば0、セン
サ16からの02フイ一ドバツク信号のない状態での運
転(スロットル全開領域、02センサ16の不活性領域
)も、テーブル値を利用して類推的に制御できることに
なるのである。 次にM P tJ 27で実行される学習値、書込みの
プログラムの一例を、フローチャート(第5図)を用い
て具体的に説明する。 まずエンジン回転数Nが、tII制御対象領域にあるか
否かの判定がなされ、その対象(NaN4)内にあると
判定されれば、ステップS1からステップS2に入って
、NoN1.NlN2 、Nz NsおよびN」−さ」
のどの領域かの選択がなされる。 次にエンジン負荷りが制御対象領域にあるか否かの判定
がステップS3でなされ、その対象(L。 L4)内にあると判定されれば、次のステップS4に入
ってLOLl、Lt Lm 、Lm LlおよびL3L
4のどの領域かの選択がなされる。 このようにして、マトリックス中の、対象領域A(N、
L>が決定されたならば、前回選択された対象A” (
N、L)との比較がなされる。ここで等しければステッ
プS5からステップS6へ、等しくなければステップS
7へ移行する。ステップS6では、02 tフサ16の
フィードバック信号がスライスレベルを基準としてリッ
チ/リーン・サイクルへ移行する測定値の符号変tI1
4s=sGN(α)があったか否かの判定がなされ、符
号変換があればカウンタをカウントアツプし、また符号
変換がなければEXITへ落とす。カウンタでカウント
アツプしたならば(ステップS8)、次のステップ$9
でカウントがC0UNT≧3?の判定を行ない、3回以
下ならばE)ITへ落とす。 3回を越えた時、ここで始めて学習値のま換えのルーチ
ンに移行する。この時、ステップ810でカウンタを零
値に戻す。ステップ$7では、新たな対象領域A(N、
L)が、旧い対象額MA−(N。 し)と置き換えられ、次回の学習動作の時、ステップ$
5における比較対象となる。その俊、ステップS1↑で
カウンタを零値に戻し、EXrTへ落とす。 書込みのルーチンでは、ステップ312において!&終
回(この実施例ではカウンタが“3″直になった時)の
Ozセンサ16によるサイクルIll tllの積分値
の最大値LMD−MAXおよび最小直LMDM I N
が相加平均され、補正要素αを算出する。 次にステップ313で、RAM内のアドレスa1゜a2
 * 83 + 84のどれに対して補正値α′(ここ
では水筒センサなどの情報(補正項C0EF)も組込ま
れ、α′(α、C0EF)として演算されている)を書
込むかを決定するため、書換アドレスの算出がなされる
。上記アドレスai 、a2+a 3 * a 4は、
負荷をパラメータとする1次元テーブルであるから、先
にi制御対象領域Lo Ll。 LI Ll 、Ll Ll 、Ll L4のどれが選択
されているかで、自ずから選択決定される。 次にステップ314では、02センサ16のスライスレ
ベルを1として、02フイ一ドバツク信号αがα21.
01の時、ステップ3.15へ移行する判定を行なう。 また、α>  1.01でない時には、次のステップ8
16でα豆0.99の判定を行ない、α二〇、99の時
にステップS17へ移行し、そうでなければEXITへ
落とす。 上記ステップ315では、学習値の最小分解能Δαを、
先に該当メモリに書込んだ学習値に加惇し、これを同メ
モリに書込む。また、上記ステップS17では、学習値
の最小分解能Δαを、先に該当メモリに書込まれた学習
値から減算し、これを同メモリに書込む。 このようにしてアドレスal、a2.a3およびa4に
書込まれた学習値は、実際の運転においては負荷の変動
に対応して、呼出され、先きのように補間計譚を経て、
細分化され、インジェクタ4の制御に供せられる。 なお本発明の電子制御方式は、上記実施例では回転数と
負荷とをパラメータとするマトリックスを構成して、情
報の取込みを決めているが、他のエンジン制御諸元を用
いてもよいことは勿論であり、制御対象も、インジェク
タ4の噴IJJ 1F5間制御に限られるものではない
。 〔発明の効果】 本発明は、以上詳述したように、学習目標値に対して不
感帯を設けたので、学習制御の実効を早期に達成させる
ことができ、また、ハンチングを防止し、安定した制御
性を確保できるため、運転領域全域にわたり所定空燃比
に正確に制御することが可能になり排気ガス浄化、運転
性向上、燃費の向上等に著しい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御方式を採用するエンジン制御系の
概略図、第2図はマイクロコンピュータの概略構成図、
第3図はマトリックスと実際に使6 用するRAM領域
とを並列して示した一図、第4図は補間計算法を視覚的
←示したグラフ、第5図は本発明の制御方式における一
例を示すフローチャートである。 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・・・EGR
バルブ、8・・・バルブ、9・・・燃料タンク、10・
・・燃料ポンプ、11・・・プレッシャレギュレータ、
12・・・燃料ダンパ、13・・・フィルタ、14・・
・アイドルコントロールソレノイドバルブ、15・・・
マイクロコンピュータ、16・・・o2センサ、17・
・・エアフロメータ、18・・・スロットルセンサ、1
9・・・水温センサ、20・・・ディストリビュータ、
21・・・クランク角センサ、22・・・ミッション、
23・・・イグニッションスイッチまたはスタータスイ
ッチ、24・・・バッテリ、25・・・インジェクタリ
レー、26・・・燃料ポンプリレー、27・・・MPU
、28・・・バス、29−ROM、30.31−RA 
M、32−A / D変II。 33・・・[10ボート。 特許出願人    富士重工桑株式会社代理人 弁理士
  小 橋 信 淳 同  弁理士  村 井   進 手続補正書(自発) 昭和61年 2月25日 特許庁長官 学賞3jtL   Hβ殿2、発明の名称 自動車用エンジンの電子制御方式 3、補正をする者 事件との関係  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5図、第6図(2
)。 第6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5図を別紙のとおり補
正し、第6図輪、第6図中)を別紙のとおり追加する。 (補正)  明   細    書 1、発明の名称  自動車用エンジンの電子制御方式 2、特許請求の範囲 予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状態
を判定した時、センサからの情報を学習値として、エン
ジン制御諸元により構成されるテーブルに取込み、上記
学習値をエンジン運転制御の制御変数として使用するも
のにおいて、上記テーブルへの書込みは、学習目標値に
対しての偏差が所定値より大きい場合にのみテーブル値
の書換えを行ない、所定値より小さい場合には書換えを
行なわないことを特徴とする自動車用エンジンの電子制
御方式。 3、発明の詳細な説明
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンにおいて燃料噴射量
の制御をマイクロコンピュータで行なう場合等に適用さ
れる自動車用エンジンの電子制御方式に関するものであ
る。
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンの空燃比制御においては、エア
70メータからの情報により暴本燃料噴射最を算定し、
これをo2センサのフィードバック信号を用いて補正し
ている。ここで問題になるのは、o2センサにはフィー
ドバックできない領域、すなわちスロットル全問領域、
02センサネ活性領域(エンジン始動時)等があること
で、このため、予めエンジン運転の定常状態における回
  。 転数と負荷により構成されるマツプに対して、理論空燃
比における燃料噴射量を実現するための補正値をプロッ
トし、これを制御変数としてエンジンの運転制御、例え
ば燃料噴射量制御を行なうという学習制御がなされてい
る。なお0□センサ検出値に基づき空燃比補正量を学習
制御する空燃比制御方法が特開昭58−59329号公
報に提案されている。
【発明が解決しようとする問題点1 ここで問題になるのは、学習値が、学習目標値へ収束し
た後、センサの読取り誤差、定常判定条件不十分等に起
因するハンチング現象で、このハンチング現象により制
御性を著しく損っている。 【発明の目的】 本発明は、上記事情を課題として提案されたもので、学
習制御において、学習目標に対する偏差に対して、いわ
ゆる不感帯を設け、ハンチングを防止することによりエ
ンジン運転制御の制御変数を安定化させ、その制御性を
向上するようにした自動車用エンジンの電子制御方式を
提供しようとするものである。
【問題点を解決するための手段】
この目的のため本発明は、予め与えられた判定条件によ
りエンジン運転の定常状態を判定した時に、センサから
の情報を学習値として、エンジン制御諸元により構成さ
れるテーブルに取込み、上記学習値をエンジン運転制御
の制御変数として使用するものにおいて、上記テーブル
への書込みは、学習目標値に対しての偏差が所定値より
大きい場合にのみテーブル値の書換えを行ない、所定値
より小さい場合には書換えを行なわないことを特徴とす
るものである。
【実 施 例】
以下、本発明の電子制御方式を、空燃比制御に適用した
実施例につき、第1図ないし第4図を参照して具体的に
説明する。 第1図は制御系全体の概略図を示すもので、図中符号1
はエンジン本体である。このエンジンはエアクリーナ2
から導入された空気が、スロットルボディ3において、
インジェクタ4がらの噴射燃料と混合された後、その混
合気がスロットルバルブ5を介して吸気系へ導入される
ものであり、また排気系では、排気ガス浄化装@(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パルプ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
ヤフラムに作用される負圧の有無により開閉動作される
ものである。 またインジェクタ4には、燃料タンク9より燃料ポンプ
10を介して燃料が供給されるもので、余剰燃料はプレ
ッシャレギュレータ11を介して上記燃料タンク9に還
流される。なお燃料ポンプ10からインジェクタ4へ至
る燃料供給経路には、燃料ダンパ12.フィルタ13等
が設けられている。 またスロットルバルブ5の上流、下流においてスロット
ルボディ3に連通するバイパスには、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、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浄化装置θの前段に設置した。2
センサ16からの電圧信号と、スロットルボディ3の吸
気通路に設けたエアフロメータ17からは空気流量を測
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に設昏プだクランク角センサ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
23からはスタータスイツチング信号が、それぞれ与え
られる。 なお@1図中、符号24はバッテリ、25はインジェク
タリレー、2G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. RA
M30およびバンクアップ付RAM31に接続さUてい
る。また上記o2センサ16.エア70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I
10ボート33を通してMPU27に入力され、MPU
27が与えられた制御ブラグムに従って指令した出力i
ll tit信号は、インジェクタ4.燃料ポンプ10
.パルプ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
ての基本噴射中(ffk>は次式で算出する。 Tp −KxQ/N          ・・・(1)
ここでQは吸入空気ffi、 Nはエンジン回転数、に
は定数である。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。望ましい噴射パルス
巾7iは、基本噴射中TOをエンジン運転変数で修正す
ることにより得られる。次式は、望ましい噴射パルス中
を計算する一例である。 Ti =T9 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Ox 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。 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“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。 学習値テーブルおよび学習値の8換えについてはさらに
後述する。 エンジンが暖機されており、o2センサが活性化してい
る時には、所定時刻における02センサ出力電圧の積分
値はαの値として供給される。より詳細には、コンピュ
ータは、積分器としての機能を持ち、02センサの出力
電圧を積分する。第6図Φ)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4013)で積分値を
出セする。例えば第6図(ロ)において、時刻T1・・
・Tnにおいて積分値■1・・・inを提供する。従っ
て燃料の量は、o2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。 また、一般的なエンジン起動時には、01センサボデイ
の温度は低いので、o1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αの値として“1゛′をセ
ットする。 以上によりコンピュータは、望ましい噴射パルス巾Ti
を(2)式により吸入空気IQ、エンジン回転数N、C
0FE、α、Kaから計算する。 なお、本発明における説明において、テーブル中にメモ
リされているものを学習値、補間計算を行なって読出し
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−)  ′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、5本の線と5段の線で区画された1
6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LJの5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N4の5つの点でセット
される。従って、エンジン負荷は、Lo Li 、LI
Lx 、LrLx 、Ls LJの4つのレンジに分割
され、同様にエンジン回転数も4つのレンジに分割され
る。 一方、0□センサの出力電圧は、第6図(へ)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、oiセンサの出力電圧がマトリックス中
の16区画の1つの中でリッチとリーンのサイクルを3
回繰返した時、エンジンは安定状態にあると判断される
。 このようなエンジン安定状態の判定がなされた時、学習
値テーブルへ学習値の取込みがなされる。 次に学習値テーブルについて説明すれば、本方式では、
学習値テーブルとして第3図の下側部分に示すようにR
AM31に負荷に対応する。すなわちLOLl 、Lt
 Lx 、Ll Ll 、Ll LJの各分割領域に対
応してテーブルを設け、このそれぞれのアドレスa1.
az 、al 、a4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。ここでは回転
数がどの領域(\L工t、NtNt、NzN5.N5N
4)のものでも、負荷の分割領域対応で学習値がメモリ
される。 そしてこの学習値(ai 、ax 、asおよびa4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、MPU27で演算式に
組込まれる。 前述のように学習値テーブル中の各位は、自動車の最初
の運転以前は“1″である。 学習値書換えについて説明すれば、エンジン運転の安定
状態が検出された時、学習値テーブルはo2センサから
のフィードバック信号に関係した値で書換えられる。書
換えは、最初の1回目は例えば第6図の)のl max
とI winの値のように積分の3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。 しかし、この学習値の書換えは、学習値を最小分解能を
偏差の単位として先のメモリ内容に加算もしくは減算し
てメモリを更新する。その摸目標値近傍に収束したあと
は、目標値に対する偏差が例えば±1%以上の場合に限
り、学習値の最小分解能を偏差の単位として、先のメモ
リ内容に加算もしくは減算し、メモリに戻す形で実現す
る。学習が進行して学習値が目標値近傍に収束した後は
、急激な変化をもたらすのは、ハンチングの原因となる
わけで、むしろ時間経過の中で漸進的に変動することが
よいのであるから、上記のような、いわゆる不感帯を設
け、これを越えるものに限り学習する学習値の書換えは
有効かつ有利といえるのである。 また一般的な学習値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、実際の負荷の値はり。 旦4の間で自由に変動し、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、メーモリ容量を増大させなければならないので、こ
こでは直線補間法を用いてMPLJ27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。 今、各負荷領域LOLX 、LILx 、 kLkx 
。 Lx L4にメモリされている学習値をVt 、 yz
 。 y3およびy4とし、この学習値に対応する負荷値χ1
.χ1.χ3およびχ4が各負荷領域の中間点であると
する。このとき、負荷χにおける学習制御係数yの値は
、上記各領域の学習値V L IV z + V sお
よびy4から次式で算定することができる。今、χの値
がχ3.χ4の間にあるとして、学習制御係数yは、 y=((χ−χ3)/(χ4−χ3))X(Vt−Vs
   ン + y3 これをグラフで示せば、第4図のような構成になる。こ
こで破線は、テーブルの領域分割境界線を示す。 このような空燃比制御の学習によって、例えばOiセン
サ16からのot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lotセンサ16の不活性領域
)も、テーブル値を利用して類推的に制御できることに
なるのである。 次にM P U 27で実行される学習値、書込みのプ
ログラムの一例を、第5図のフローチャートを用いて具
体的に説明する。 学習プログラムは予め定められた間隔(例えば4011
3 >で開始される。エンジン回転数がステップS1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
S2に進む。もし、エンジン回転数がレンジ外であれば
、プログラムはステップS1からステップ811ヘジヤ
ンプし、ステップ811でカウンタをクリアしてルーチ
ンから出る。 ステップS2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S3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LOからL4のレンジ中
にあれば、プログラムはステップS4に進む。もし、エ
ンジン負荷がレンジ外にあれば、プログラムはステップ
S11ヘジヤンプする。その後、検出されたエンジン負
荷に関連する列の位置がマトリックス中で検出され、そ
の位置はRAM30にストアされる。そしてエンジン回
転数とエンジン負荷によるエンジン運転条件に関する区
画の位置が、例えば第3図の区画D!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S5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S7.S11を通ってルーチンを出る。最
初の学習のステップS7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S5で前回ストアされた区画位置と比較される。もし
、マトリックス中の区画位置が前回のものと同じであれ
ば、プログラムはステップ$6に進み、0χセンサの出
力電圧が検出される。 もし、出力電圧がリッチとリーンに交互に変化して符号
変換があれば、プログラムはステップS8に進み、また
もし、変化していなければ、プログラムはルーチンを出
る。ステップS8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ウントされる。ステップS9で
は、もしカウンタが例えば3回を数えたら、プログラム
はステップS10に進む。カウントが3回に達していな
(〕ればブブタグラはルーチンを出る。ステップS10
ではカウンタはクリアされ、プログラムはステップ81
2に進む。 一方、区画の位置がステップS5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S7に進み、区
画の位置の古いデータは新しいデータに書換えられる。 ステップ311では、ステップS5で行なった前回のカ
ウントをクリアする。 ステップ812では、出力波形の例えば3サイクルにつ
いてOx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が計算され、RA M 30のワークエリア
に値Aがストアされる。 その後、プログラムはステップ813に進み、例えば区
画D1に応じたアドレスa2のように、区画の位置に応
じたアドレスが検出される。ステップ818では検出さ
れたアドレスにフラグが立っているかどうかを検出し、
第1回目の学習ではアドレスにはフラグが立っていない
のでステップ819に進み、ステップ319で該当の区
画エリアにステップ812で得られた算術平均値である
Aが書換えられ、該当のアドレスにフラグが立てられる
。 最初の書換え後の学習では、ステップ818でフラグが
検出されれば、プログラムはステップ814に進み、ス
テップ814では02センサ16のスライスレベルを1
として、Otフィードバック信号α(例えば第6図(2
)において時刻T1におけるIt)がα> 1.01の
時、ステップS15へ移行する判定を行なう。また、α
> 1.01でない時には、次のステップ816で例え
ばα< 0.99の判定を行ない、α< 0.99の時
にステップS17へ移行し、そうでなければEXITへ
落とす。 上記ステップ315では、学習値の最小分解能Δαを、
先に検出された該当メモリの学習値に加算し、これを同
メモリに書込む。また、上記ステップ817では、学習
値の最小分解能Δαを、先に検出された該当メモリの学
習値から減算し、これを同メモリに書込む。 このようにしてアドレスall am l al #よ
びa4に書込まれた学習値は、実際の運転においては負
荷の変動に対応して、呼出され、先きのように補間計算
を経て、細分化され、インジェクタ4の制御に供せられ
る。 なお本発明の電子制御方式は、上記実施例では回転数と
負荷とをパラメータとするマトリックスを構成して、情
報の取込みを決めているが、他のエンジン制御諸元を用
いてもよいことは勿論であり、制御対象も、インジェク
タ4の噴射時間制御に限られるものではない。
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、学習目標値に対して不
感帯を設けたので、学習制御の実効を早期に達成させる
ことができ、また、ハンチングを防止し、安定した制御
性を確保できるため、運転領域全域にわたり所定空燃比
に正確に制御することが可能になり排気ガス浄化、運転
性向上、燃費の向上等に著しい効果が得られる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の制御方式を採用するエンジン制御系の
概略図、第2図はマイクロコンピュータの概略構成図、
第3図は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に示し
た図、第5図は本発明の制御方式における一例を示すフ
ローチャート図、第6図(2)はOxセンサの出力電圧
、第6図(ロ)は積分器の出力電圧をそれぞれ示す図で
ある。 1・・・エンジン、2・・・エアクリーナ、3・・・ス
ロットルボディ、4−・・インジェクタ、5・・・スロ
ットルバルブ、6・・・排気ガス浄化装置、1・・・E
GRバルブ、8・・・バルブ、9・・・燃料タンク、1
0・・・燃料ポンプ、11・・・プレッシャレギュレー
タ、12・・・燃料ダンパ、13・・・フィルタ、14
・・・アイドルコントロールソレノイドパルプ、15・
・・マイクロコンピュータ、16・−・01センサ、1
7・・・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・・・MPU、28−1< ス、29−
ROM 、 30.31・RA M、32・・・A10
変換器、33・・・I10ボート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  予め与えられた判定条件によりエンジン運転の定常状
    態を判定した時、センサからの情報を学習値として、エ
    ンジン制御諸元をパラメータとするテーブルに取込み、
    上記学習値をエンジン運転制御の制御変数として使用す
    るものにおいて、上記テーブルへの書込みは、学習目標
    値に対しての偏差が所定値より大きい場合にのみテーブ
    ル値の書換えを行ない、所定値より小さい場合には書換
    えを行なわないことを特徴とする自動車用エンジンの電
    子制御方式。
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