JP2007303351A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 空燃比制御装置は、内燃機関における混合気の燃焼状態を表す燃焼状態パラメータDCADLYIGおよび内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータNE、TW、PBA、IGLOG、TOUTを入力とし、排ガスの状態を表す排ガス状態パラメータを教師信号として構築されるニューラルネットワーク(第1推定空燃比算出部)に、検出された燃焼状態パラメータDCADLYIGおよび運転状態パラメータNE、TW、PBA、IGLOG、TOUTを入力することにより、排ガス状態パラメータを推定排ガス状態パラメータAF_NNとして推定し、推定された推定排ガス状態パラメータAF_NNに応じて、空燃比を制御する。
【選択図】 図2
Description
K1_NNR(k)=α・K1_NN(k)+(1−α)・K1_NNR(k−1)
……(20)
C1_NNR(k)=β・C1_NN(k)+(1−β)・C1_NNR(k−1)
……(21)
AF_NNF(k)=K1_NNR(k)・AF_NN(k)+C1_NNR(k)
……(22)
KFB=FLAFBASE−KP(k)・E(k)−KI(k)・sig_E(k)
−KD(k)・dif_E(k) ……(23)
ここで、FLAFBASEは所定の基本値である。
2 ECU(燃焼状態パラメータ検出手段、運転状態パラメータ検出手段、排ガス状態
パラメータ推定手段、センサ活性状態判別手段、空燃比制御手段、補正手
段、補正値算出手段、補正後推定排ガス状態パラメータ算出手段、同定手
段)
2a EEPROM(補正値記憶手段、モデルパラメータ記憶手段)
3 エンジン
3c 気筒
6 インジェクタ(空燃比制御手段)
11 クランク角センサ(運転状態パラメータ検出手段)
12 水温センサ(運転状態パラメータ検出手段)
13 吸気管内圧センサ(運転状態パラメータ検出手段)
15 筒内圧センサ(燃焼状態パラメータ検出手段)
16 LAFセンサ(排ガス状態パラメータセンサ)
21 筒内圧算出部(燃焼状態パラメータ検出手段)
22 着火遅れ算出部(燃焼状態パラメータ検出手段)
23 第1推定空燃比算出部(排ガス状態パラメータ推定手段)
NN ニューラルネットワーク
24 外乱オブザーバ(補正手段、補正値算出手段、同定手段)
25 最終推定空燃比算出部(補正手段、補正値記憶手段、補正後推定排ガス状態パラメ
ータ算出手段、モデルパラメータ記憶手段)
26 燃料噴射量算出部(空燃比制御手段)
DCADLYIG 着火遅れ(燃焼状態パラメータ)
NE エンジン回転数(運転状態パラメータ)
TW エンジン水温(運転状態パラメータ)
PBA 吸気管内圧(運転状態パラメータ)
IGLOG 点火時期(運転状態パラメータ)
TOUT 燃料噴射量(運転状態パラメータ)
AF_NN 第1推定空燃比(推定排ガス状態パラメータ)
DPV 筒内圧センサの出力
wji 結合加重(ニューラルネットワークに用いられるパラメータ)
vj 結合加重(ニューラルネットワークに用いられるパラメータ)
hj しきい値(ニューラルネットワークに用いられるパラメータ)
θ しきい値(ニューラルネットワークに用いられるパラメータ)
AF_ACT 検出空燃比(検出排ガス状態パラメータ)
KCMD 目標空燃比(所定の目標値)
KP1 第1所定値(所定の第1フィードバックゲイン)
KI1 第1所定値(所定の第1フィードバックゲイン)
KD1 第1所定値(所定の第1フィードバックゲイン)
KP2 第2所定値(所定の第2フィードバックゲイン)
KI2 第2所定値(所定の第2フィードバックゲイン)
KD2 第2所定値(所定の第2フィードバックゲイン)
K1_NNR 第1補正値(補正値、モデルパラメータ)
C1_NNR 第2補正値(補正値、モデルパラメータ)
AF_NNF 最終推定空燃比(補正後推定排ガス状態パラメータ)
Claims (9)
- 内燃機関に供給される混合気の空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記内燃機関における混合気の燃焼状態を表す燃焼状態パラメータを検出する燃焼状態パラメータ検出手段と、
前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
前記燃焼状態パラメータおよび前記運転状態パラメータを入力とし、前記内燃機関から排出された排ガスの状態を表す排ガス状態パラメータを教師信号として構築されるニューラルネットワークに、前記検出された燃焼状態パラメータおよび運転状態パラメータを入力することによって、前記排ガス状態パラメータを推定排ガス状態パラメータとして推定する排ガス状態パラメータ推定手段と、
当該推定された推定排ガス状態パラメータに応じて、前記空燃比を制御する空燃比制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記燃焼状態パラメータ検出手段は、前記内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサの出力に基づいて、前記燃焼状態パラメータを検出することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
- 前記ニューラルネットワークに用いられるパラメータが所定値に設定されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
- 前記排ガス状態パラメータを検出排ガス状態パラメータとして検出する排ガス状態パラメータセンサと、
当該排ガス状態パラメータセンサの活性状態を判別するセンサ活性状態判別手段と、をさらに備え、
前記空燃比制御手段は、前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にないときに、前記推定排ガス状態パラメータが所定の目標値になるように前記空燃比をフィードバック制御する第1フィードバック制御と、前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にあるときに、前記検出排ガス状態パラメータが前記所定の目標値になるように前記空燃比をフィードバック制御する第2フィードバック制御を実行することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記空燃比制御手段は、
前記第1および第2のフィードバック制御を、互いに異なる所定の第1および第2のフィードバックゲインをそれぞれ用いて行うことを特徴とする、請求項4に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記排ガス状態パラメータを検出排ガス状態パラメータとして検出する排ガス状態パラメータセンサと、
当該排ガス状態パラメータセンサの活性状態を判別するセンサ活性状態判別手段と、
前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にあるときに得られた前記検出排ガス状態パラメータおよび前記推定排ガス状態パラメータに応じて、前記検出排ガス状態パラメータに対する前記推定排ガス状態パラメータのずれを補正する補正手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記補正手段は、
前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にあるときに得られた前記検出排ガス状態パラメータおよび前記推定排ガス状態パラメータに応じて、補正値を算出する補正値算出手段と、
当該算出された補正値を記憶する補正値記憶手段と、を有し、
前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にないときに得られた前記推定排ガス状態パラメータを、前記記憶された前記補正値に基づいて補正することを特徴とする、請求項6に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記補正手段は、
前記推定排ガス状態パラメータを補正した補正後推定排ガス状態パラメータと前記推定排ガス状態パラメータとの関係を定義したモデルに基づき、前記補正後推定排ガス状態パラメータを算出する補正後推定排ガス状態パラメータ算出手段と、
前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にあるときに得られた前記検出排ガス状態パラメータおよび前記推定排ガス状態パラメータに応じ、前記補正後推定排ガス状態パラメータが前記検出排ガス状態パラメータになるように、前記モデルのモデルパラメータを同定する同定手段と、を有し、
前記空燃比制御手段は、前記推定排ガス状態パラメータとして前記補正後推定排ガス状態パラメータを用いて前記空燃比を制御することを特徴とする、請求項6に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記補正手段は、前記モデルパラメータを記憶するモデルパラメータ記憶手段をさらに有し、
前記補正後推定排ガス状態パラメータ算出手段は、前記排ガス状態パラメータセンサが活性状態にないときに、前記記憶されたモデルパラメータを用いた前記モデルに基づいて前記補正後推定排ガス状態パラメータを算出することを特徴とする、請求項8に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
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