JPH112150A - 内燃機関の燃料補正制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間変動が大きな内燃機関の始動直後の燃料
の動特性に対し、空燃比が目標空燃比となる燃料補正量
を求めて、目標空燃比となる制御を行う。 【解決手段】 第１燃料補正量演算手段３に、運転状態
検出手段２の出力と目標空燃比、および内燃機関１の始
動からの時間とを入力し、第１燃料補正量を算出する。
また、第２燃料補正量演算手段６に、運転状態検出手段
２の出力と目標空燃比とを入力し、第１燃料補正量を算
出する。目標空燃比変更手段５は、運転状態検出手段２
の水温や始動からの時間などにより、目標空燃比を変更
する。補正量演算切替手段７によって、水温または始動
からの時間が設定値以下ならば、第１燃料補正量を演算
し、設定値以上ならば、第２燃料補正量を演算する。燃
料噴射量演算手段４により、運転状態から演算される燃
料噴射量の演算値と、第１燃料補正量または第２燃料補
正量とから燃料噴射量を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス中の空燃比を制御する燃料補正制御装置に係り、特に
ニューラルネットワークを用いて空燃比を制御する内燃
機関の燃料補正制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の空燃比制御は、排気系
に取り付けられた空燃比センサ(Ｏ₂センサを含む)によ
るフィードバック制御が多く用いられている。しかしな
がら、加減速時などの過渡運転領域では、空燃比センサ
出力の応答時間遅れや、噴射燃料のインテークマニホー
ルド内壁面，吸気バルブなどへの付着、および付着した
燃料の蒸発などを原因とする燃料輸送の遅れにより、空
燃比を正確に制御することは困難である。このため、燃
料の動特性を数理モデル化して、その逆伝達関数を用い
てフィードフォワード制御を行う手法や、特開平４−23
1647号公報に開示されているように非線型モデル化の手
法として、ニューラルネットワーク(以後、ＮＮと略す)
を用いて燃料輸送の遅れを学習し、燃料補正量を演算す
る手法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな内燃機関の空燃比制御では、様々な運転環境下で燃
料の動特性を数理モデルで正確に表現することは不可能
である。また、前記ＮＮを用いた制御系では、内燃機関
の暖気後の複雑な挙動を学習することができるが、吸気
バルブ温度やシリンダ壁面温度などが燃料の燃焼(爆発)
により急激に上昇して、燃料の動特性の時間変動が大き
くなるような内燃機関の始動直後の場合と、暖気後のよ
うに十分に暖められている場合とでは、燃料の動特性が
大きく異なることから、動特性を表現することはできな
い。

【０００４】また、一般に高水温，高吸気温のときには
排気ガスの目標空燃比を高く設定することができるが、
低水温，低吸気温である始動時には安定性が悪いため、
目標空燃比を高く設定することができない。さらに、Ｎ
Ｎの精度、または内燃機関の経年変化等によって、ＮＮ
が推定誤差を持つ場合があるという問題があった。

【０００５】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、時間変動が大きな内燃機関
の始動直後の燃料の動特性に対し、空燃比が目標空燃比
となる燃料補正量を求めて、高精度で安定した目標空燃
比となる制御を行う燃料補正をする内燃機関の燃料補正
制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る内燃機関の燃料補正制御装置は、内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状
態検出手段の出力と目標空燃比と内燃機関の始動からの
時間を入力するニューラルネットワークを用いて、内燃
機関の始動直後における排気ガス中の空燃比が目標空燃
比となる第１燃料補正量を推定する第１燃料補正量演算
手段と、第１燃料補正量と運転状態に基づき演算される
噴射量とによって、燃料噴射量を演算する燃料噴射量演
算手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、前記燃料補正制御装置に、第１燃料
補正量演算手段に入力される目標空燃比を、内燃機関の
運転状態によって変更する目標空燃比変更手段を備えた
ことを特徴とする。

【０００８】また、前記燃料補正制御装置に、運転状態
検出手段の出力と目標空燃比とを入力するニューラルネ
ットワークを用いて、内燃機関の始動後以降の排気ガス
中の空燃比が目標空燃比となる第２燃料補正量を推定す
る第２燃料補正量演算手段と、内燃機関の運転状態によ
り第１燃料補正量演算手段と第２燃料補正量演算手段と
を切り替える補正量演算切替手段を備えたことを特徴と
する。

【０００９】また、前記燃料補正制御装置に、排気ガス
中の空燃比を検出する空燃比検出手段と、空燃比検出手
段の出力から目標空燃比の定常誤差を補正する定常燃料
補正量を演算する定常燃料補正量演算手段と、運転状態
検出手段の出力と目標空燃比と定常燃料補正量とを入力
するニューラルネットワークを用いて、内燃機関の始動
後以降の第２燃料補正量を推定する第２燃料補正量演算
手段と、第２燃料補正量が定常推定誤差を持つとき、定
常推定誤差を演算する推定誤差演算手段と、推定誤差演
算手段の出力と第２燃料補正量とにより燃料補正量を変
更する燃料補正量変更手段を備えるように構成したもの
である。

【００１０】前記構成によれば、運転状態検出手段の出
力と目標空燃比と内燃機関の始動からの時間とを入力す
るニューラルネットワークを用いて、燃料補正量を求め
内燃機関の始動直後の排気ガス中の空燃比が目標空燃比
となるように精度良く制御することができる。

【００１１】また、内燃機関の運転状態によって目標空
燃比を変更する目標空燃比変更手段により、低水温，低
吸気温などの運転環境によらず、安定な目標空燃比の制
御を行うことができる。

【００１２】また、内燃機関の運転状態によって、第１
燃料補正量演算手段と第２燃料補正量演算手段とを切り
替える補正量演算切替手段により、始動直後，始動後以
降において精度良く目標空燃比の制御を行うことができ
る。

【００１３】また、ＮＮで求めた燃料補正量に定常推定
誤差があっても、その定常推定誤差を疑似的に演算し除
去することにより、精度良く目標空燃比の制御を行うこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態１における内燃機関の空燃比制御装置の概略構成
を示すブロック図である。図１において、１は内燃機
関、２は運転状態検出手段、３は第１燃料補正量演算手
段、４は燃料噴射量演算手段である。図２は本実施の形
態１における第１燃料補正量演算手段で用いられるＮＮ
(ニューラルネットワーク)を示す図である。

【００１５】このように構成された本実施の形態１は、
内燃機関１の回転数，吸入空気圧，水温，吸気温，燃料
噴射量等の運転状態を示すデータが運転状態検出手段２
で検出された後、ＮＮに入力するために±１に正規化さ
れて、第１燃料補正量演算手段３のＮＮに入力される。

【００１６】ここで、第１燃料補正量演算手段３で用い
られる図２に示すＮＮの学習について説明する。いま、
ＮＮはｍ入力１出力(ｍ＝７)の３層ニューラルネットワ
ークであり、中間層素子数ｎで、入力層出力関数は線形
関数、中間層出力関数はシグモイド型関数等の連続非線
形関数、出力層の出力関数は線形関数、または非線形関
数である。

【００１７】ＮＮの入力項は、現時刻ｋの運転状態から
演算される燃料噴射量の演算値gf(k)、時刻ｋで実際に
噴射した噴射量Ｔout(k)に対する空燃比Ａ／Ｆ(k)、過
去の時刻で噴射した燃料噴射量の時系列データＴout(k
−i)，Ｔout(k−２・i)；(ｉ：シリンダ数)、始動から
の時間を示す現時刻ｋ、及び現時刻ｋの運転状態を示す
回転数Ｎe(k)，吸入吸気圧Ｐb(k)，水温Ｔw(k)であり、
ＮＮの出力項である燃料補正量Ｈgf(k)は(数１)の式

【００１８】

【数１】Ｈgf(k)＝Ｔout(k)−gf(k) で示される。

【００１９】なお、入力項に各パラメータの過去デー
タ、または前記以外の運転状態を表すパラメータを加え
ても良いし、入力項数を削減しても良い。また、ＮＮの
入力項の時刻ｋは始動からのサイクル数としてもよい。

【００２０】次に、ＮＮの学習データは以下のようにし
てあらかじめ採取する。空燃比Ａ／Ｆ(k)を採取するた
め、各気筒の排気弁直後、または排気管の集合部にリニ
ア空燃比センサを取り付け、燃料補正量Ｈgf(k)の値を
様々に振らしながら、内燃機関１の運転を行い学習デー
タ群を採取する。データ採取後に、排気ガスの輸送遅
れ、および空燃比センサの応答遅れを考慮して、ＮＮの
入出力データの時系列データを作成し、このデータを用
いてバックプロパゲーション法によりオフラインＮＮ学
習を行う。

【００２１】このように学習したＮＮの入力項の空燃比
Ａ／Ｆ(k)に目標空燃比を入力することにより、排気ガ
ス中の空燃比が目標空燃比となる燃料補正量Ｈgfnn(k)
が推定できる。

【００２２】第１燃料補正量演算手段３では、このよう
なＮＮに運転状態検出手段２の出力と目標空燃比、およ
び内燃機関１の始動からの時間とを入力し、第１燃料補
正量を算出する。燃料噴射量演算手段４では、現時刻ｋ
の運転状態から演算される燃料噴射量の演算値gf(k)と
第１燃料補正量Ｈgfnn(k)から、(数２)の式によって時
刻ｋの燃料噴射量Ｔout(k)

【００２３】

【数２】Ｔout(k)＝gf(k)＋Ｈgfnn(k) を演算する。

【００２４】図３は本実施の形態１における燃料噴射量
演算の処理を示すフローチャートである。まず、内燃機
関１の始動からの時刻，回転数，吸入吸気圧等の運転状
態を運転状態検出手段２により検出する(Ｓ１)。処理
(Ｓ１)で検出したデータを第１燃料補正量演算手段３の
ＮＮに入力するために±１の範囲に正規化する(Ｓ２)。

【００２５】次に、以下の(数３)〜(数７)の式に示すＮ
Ｎの計算を行い正規化された第１燃料補正量を求める。
ここで、ＮＮの中間層のｊ番目の素子へのＮＮの入力Ｕ
jは、閾値をθwj、ｉ番目の入力層素子からｊ番目の中
間層素子への結合係数Ｗij、入力数ｍとすると(数３)の
式から

【００２６】

【数３】 と算出される。ここで、Ｗ０j＝θwj、Ｘ０＝１、とし
ている。

【００２７】中間層のｊ番目の素子の出力Ｈjは、

【００２８】

【数４】Ｈj＝f(Ｕj) となる。ただし、

【００２９】

【数５】f(Ｕj)＝２／｛１＋exp(−２Ｕj)｝−１ となるシグモイド型関数である。

【００３０】また、出力層への入力Ｏは、閾値をθv、
ｊ番目の中間層素子から出力層素子への結合係数Ｖj、
中間層素子数ｎとすると(数６)の式から

【００３１】

【数６】 と算出されるが、ここで、Ｖ０＝θv、Ｈ０＝１として
いる。

【００３２】出力層から出力Ｙは、

【００３３】

【数７】Ｙ＝f(Ｏ) となる。ただし、出力層出力関数ｆは線形関数でもよい
(Ｓ３)。

【００３４】次に、ＮＮの出力項である正規化された第
１燃料補正量を逆正規化して、燃料噴射量の単位に戻す
(Ｓ４)。最後に燃料噴射量演算手段４にて、運転状態か
ら演算される燃料噴射量の演算値gf(k)と第１燃料補正
量Ｈgfnn(k)から、(数２)の式によって時刻ｋの燃料噴
射量Ｔout(k)を演算する(Ｓ５)。

【００３５】以上の構成およびフローチャートで説明し
たように、本実施の形態１によれば、内燃機関１の始動
直後の排気ガス中の空燃比が目標空燃比となるように精
度良く制御することができる。

【００３６】図４は本発明の実施の形態２における内燃
機関の空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。ここで、実施の形態１を示す図１において説明した
構成要件に対応し実質的に同等の機能を有するものには
同一の符号を付してこれを示し、以下の各図においても
同様とする。図４において、１は内燃機関、２は運転状
態検出手段、３は第１燃料補正量演算手段、４は燃料噴
射量演算手段、５は目標空燃比変更手段である。

【００３７】本実施の形態２は、実施の形態１の構成に
目標空燃比変更手段５を加えたもので、実施の形態１と
同様に、内燃機関１の運転状態を示すデータが運転状態
検出手段２で検出された後、ＮＮに入力するために±１
に正規化されて、第１燃料補正量演算手段３のＮＮに入
力される。さらに本実施の形態２においては、目標空燃
比変更手段５が運転状態検出手段２で得られた水温や、
内燃機関１の始動からの時間などにより、目標空燃比を
変更するものである。

【００３８】なお、目標空燃比ＡＦrefは水温のみで決
まる固定値にしてもよいし、水温Ｔwと内燃機関１の始
動からの時間ｋのテーブル、または(数８)の式のように

【００３９】

【数８】ＡＦref(k)＝ＡＦref＿tw＋ａ ＡＦref＿tw：始動時の水温によって決まる目標空燃
比，ａ：加算項 してもよい。また、目標空燃比は水温が低いほど、燃料
を濃くするように設定する。

【００４０】本実施の形態２の第１燃料補正量演算手段
３では、図２に示すようなＮＮに運転状態検出手段２か
らの出力、および目標空燃比変更手段５の出力である目
標空燃比と内燃機関１の始動からの時間を入力して、第
１燃料補正量を算出する。燃料噴射量演算手段４では、
現時刻ｋの運転状態から演算される燃料噴射量の演算値
gf(k)と第１燃料補正量Ｈgfnn(k)から、(数２)の式によ
り時刻ｋの燃料噴射量を演算する。

【００４１】図５は本実施の形態２における燃料噴射量
演算の処理を示すフローチャートである。本実施の形態
２におけるフローチャートにおいて、実施の形態１で説
明した図３に示すフローチャートの処理(Ｓ１)と処理
(Ｓ２)の間に処理(Ｓ６)を追加したものであるため、そ
の重複する説明は省略し差分のみを説明する。

【００４２】処理(Ｓ１)において、内燃機関１の始動か
らの時刻，回転数，吸入吸気圧等の運転状態を検出した
のち、目標空燃比変更手段５によって、先に検出した水
温や内燃機関１の始動からの時間等から目標空燃比を変
更する(Ｓ６)。次に、検出したデータをＮＮに入力する
ために±１の範囲に正規化して(Ｓ２)、実施の形態１で
説明した処理(Ｓ３)から処理(Ｓ５)の演算を行い、時刻
ｋの燃料噴射量を(数２)の式から演算する。

【００４３】以上説明したように、本実施の形態２によ
れば、低水温，低吸気温時の運転環境によらず、安定し
た目標空燃比の制御を行う燃料補正をすることができ
る。

【００４４】図６は本発明の実施の形態３における内燃
機関の空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図６において、１は内燃機関、２は運転状態検出手
段、３は第１燃料補正量演算手段、４は燃料噴射量演算
手段、５は目標空燃比変更手段、６は第２燃料補正量演
算手段、７は補正量演算切替手段である。

【００４５】本実施の形態３において、実施の形態２と
同様に、内燃機関１の回転数，吸入空気圧，水温，吸気
温，燃料噴射量等の運転状態を示すデータが運転状態検
出手段２で検出後、ＮＮに入力するために±１に正規化
される。次に、目標空燃比変更手段５は、得られた水温
や内燃機関１の始動からの時間などにより目標空燃比を
変更する。

【００４６】さらに、本実施の形態３によれば補正量演
算切替手段７により、水温が設定温度以下、または内燃
機関１の始動からの時間が設定値以下ならば、第１燃料
補正量演算手段３のＮＮにデータを入力して第１燃料補
正量を演算して、燃料噴射量演算手段４により、運転状
態から演算される燃料噴射量の演算値と第１燃料補正量
とから燃料噴射量を演算する。

【００４７】また、補正量演算切替手段７により、水温
が設定温度以上、または内燃機関１の始動からの時間が
設定値以上ならば、第２燃料補正量演算手段６のＮＮに
データを入力して第２燃料補正量を演算して、燃料噴射
量演算手段４により、運転状態から演算される燃料噴射
量の演算値と第２燃料補正量とから燃料噴射量を演算す
る。

【００４８】図７は本実施の形態３における第２燃料補
正量演算手段で用いられるＮＮを示す図である。このＮ
Ｎは、ｍ入力１出力(ｍ＝６)の３層ニューラルネットワ
ークであり、中間層素子数ｎで、入力層出力関数は線形
関数、中間層出力関数はシグモイド型関数等の連続非線
形関数、出力層の出力関数は線形関数、または非線形関
数である。

【００４９】ＮＮの入力項は、現時刻ｋの運転状態から
演算される燃料噴射量の演算値gf(k)、時刻ｋで実際に
噴射した噴射量Ｔout(k)に対する空燃比Ａ／Ｆ(k)、過
去の時刻で噴射した燃料噴射量の時系列データＴout(k
−i)，Ｔout(k−２・i)；(ｉ：シリンダ数)、及び現時
刻ｋの運転状態を示す回転数Ｎe(k)，吸入吸気圧Ｐb
(k)，水温Ｔw(k)であり、ＮＮの出力項は(数１)の式に
示した燃料補正量Ｈgf(k)である。第２燃料補正量演算
手段６で、第２燃料補正量を演算するときには、ＮＮの
入力項の空燃比Ａ／Ｆ(k)に目標空燃比を入力する。

【００５０】なお、図７のＮＮの学習方法については、
実施の形態１で説明した第１燃料補正量演算手段３のＮ
Ｎと同様であるため、ここではその説明を省略する。

【００５１】図８は本実施の形態３における燃料噴射量
演算の処理を示すフローチャートである。まず、内燃機
関１の始動からの時刻，回転数，吸入吸気圧等の運転状
態を検出する(Ｓ１)。先に検出した水温や内燃機関１の
始動からの時間等から目標空燃比を変更する(Ｓ６)。

【００５２】次に、処理(Ｓ７)において検出した水温と
設定温度、または内燃機関１の始動からの時間と設定値
を比較し、水温と始動からの時間が設定値以下ならば、
検出したデータをＮＮに入力するために±１の範囲に正
規化し(Ｓ２)、第１燃料補正量演算手段３にてＮＮの出
力を演算して、第１燃料補正量を求める(Ｓ３)。

【００５３】また、処理(Ｓ７)において水温が設定温度
以上、または内燃機関１の始動からの時間が設定値以上
ならば、データをＮＮに入力するために±１の範囲に正
規化し(Ｓ２′)、第２燃料補正量演算手段６にてＮＮの
出力を演算して、第２燃料補正量を求める(Ｓ８)。

【００５４】前記の処理(Ｓ３)または処理(Ｓ８)により
得られた、ＮＮの出力である正規化された第１または第
２燃料補正量を逆正規化して、燃料噴射量の単位に戻し
た後(Ｓ４)、運転状態から演算される燃料噴射量の演算
値gf(k)と前記第１または第２燃料補正量Ｈgfnn(k)か
ら、(数２)の式で時刻ｋの燃料噴射量を演算する。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態３によ
れば、補正量演算切替手段７が行う判定により始動直後
や始動後以降においても、高精度な目標空燃比の制御を
行う燃料補正をすることができる。

【００５６】図９は本発明の実施の形態４における内燃
機関の空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図９において、１は内燃機関、２は運転状態検出手
段、３は第１燃料補正量演算手段、４は燃料噴射量演算
手段、５は目標空燃比変更手段、６は第２燃料補正量演
算手段、７は補正量演算切替手段、８は空燃比検出手
段、９は定常燃料補正量演算手段、10は推定誤差演算手
段、11は燃料補正量変更手段である。図10は本実施の形
態４で用いられるＮＮを示す図である。

【００５７】本実施の形態４において、実施の形態３と
同様に、内燃機関１の回転数，吸入空気圧，水温，吸気
温，燃料噴射量等の運転状態が検出され、ＮＮに入力す
るために±１に正規化される。目標空燃比変更手段５は
水温や内燃機関１の始動からの時間などにより目標空燃
比を変更する。さらに、補正量演算切替手段７により、
水温が設定温度以下、または内燃機関１の始動からの時
間が設定値以下ならば、第１燃料補正量演算手段３によ
り第１燃料補正量を演算し、燃料噴射量演算手段４によ
り燃料噴射量の演算値と第１燃料補正量から燃料噴射量
を演算する。

【００５８】本実施の形態４においては、補正量演算切
替手段７により、水温が設定温度以上、または内燃機関
１の始動からの時間が設定値以上のときで、かつ、空燃
比検出手段８であるリニア空燃比センサが活性時なら
ば、空燃比検出手段８は空燃比ＡＦ＿sensorを検出す
る。さらに、定常燃料補正量演算手段９では、空燃比検
出手段８の出力と目標空燃比の誤差のＤＣ成分ＡＦsを
補正する定常燃料補正量Ｈgfsを(数９)〜(数11)の式

【００５９】

【数９】ＡＦs(s)＝ＬＰＦ(s)・｛ＡＦ＿sensor(s)−目
標空燃比｝

【００６０】

【数１０】Ｈgfs＝α１・ＡＦs もしくは

【００６１】

【数１１】Ｈgfs＝α１・ＡＦs＋α２・ΣＡＦs より求める。

【００６２】ここで、ｓはラプラシ演算子、ＬＰＦ(s)
は高周波信号成分をカットして低周波信号成分を通すロ
ーパスフィルター、α１、α２はゲインである。

【００６３】第２燃料補正量演算手段６では図10に示す
ＮＮを用いて、始動後の補正量である第２燃料補正量を
演算する。図10に示すようにＮＮの入力項のgfには、現
時刻ｋの運転状態から演算される燃料噴射量の演算値gf
(k)と定常燃料補正量Ｈgfs(k)の和を入力する。

【００６４】次に、推定誤差演算手段10では、第２燃料
補正量演算手段６と同じＮＮを用いて第２燃料補正量の
定常推定誤差を擬似的に演算する。まず、排気ガス中の
空燃比が目標空燃比に制御されている定常状態における
ＮＮの入力データを擬似的に作成し、定常時の補正量を
ＮＮで演算する。つまり、図10に示すＮＮでは、過去の
運転状態を表す入力項、過去の時刻で噴射した燃料噴射
量Ｔout(k−i)とＴout(k−２・i)に、gf(k)とＨgfs(k)
の和を入力して、定常時のＮＮの出力であるＨgfnn＿s
(k)を演算する。なお、ＮＮの入力項に、燃料噴射量以
外で過去の状態を表す入力がある場合には、その状態量
の最新の値を入力する。

【００６５】ここで、排気ガス中の空燃比のＤＣ成分が
目標空燃比に制御されている状態では、(数12)の式

【００６６】

【数１２】Ｈgfnn＿s(k)≒Ｈgfs(k) となる。そこで、第２燃料補正量の定常推定誤差ｅを擬
似的に(数13)の式

【００６７】

【数１３】e(k)＝Ｈgfnn＿s(k)−Ｈgfs(k) より求める。

【００６８】また、燃料補正量変更手段11では、第２燃
料補正量Ｈgfnnと定常推定誤差ｅから、(数14)の式

【００６９】

【数１４】Ｈgfnn(k)＝Ｈgfnn(k)−e(k) より、燃料補正量に変更する。

【００７０】燃料噴射量演算手段４により、運転状態か
ら演算される燃料噴射量の演算値と燃料補正量変更手段
11の出力から、または運転状態から演算される燃料噴射
量の演算値と第１燃料補正量から(数２)の式より燃料噴
射量を演算する。

【００７１】なお、図10のＮＮの学習方法については、
実施の形態１で記した第１燃料補正量演算手段３のＮＮ
と同様であるため、その説明は省略する。

【００７２】図11は本実施の形態４における燃料噴射量
演算の処理を示すフローチャートである。まず、内燃機
関１の始動からの時刻，回転数，吸入吸気圧等の運転状
態を検出し(Ｓ１)、先に検出した水温や内燃機関１の始
動からの時間等から目標空燃比を変更する(Ｓ６)。

【００７３】次に、処理(Ｓ９)において、リニア空燃比
センサが不活性、かつ水温が設定温度以下、または内燃
機関１の始動からの時間が設定値以下ならば、検出した
データをＮＮに入力するために±１の範囲に正規化して
(Ｓ２)、第１燃料補正量演算手段３のＮＮの出力を演算
する(Ｓ３)。

【００７４】また、処理(Ｓ９)において、リニア空燃比
センサが活性時、かつ水温が設定温度以上、または内燃
機関１の始動からの時間が設定値以上ならば、(数10)ま
たは(数11)の式により定常燃料補正量を演算する(Ｓ1
0)。データをＮＮに入力するために±１の範囲に正規化
した後(Ｓ２′)、第２燃料補正量演算手段６のＮＮの出
力を演算する(Ｓ11)。

【００７５】さらに、第２燃料補正量演算手段６と同じ
ＮＮを用いて定常時の燃料補正量を演算した後(Ｓ12)、
(数13)の式により定常推定誤差を求め(Ｓ13)、(数14)の
式により燃料補正量を変更する(Ｓ14)。

【００７６】前記の処理(Ｓ３)または処理(Ｓ14)からの
燃料補正量を逆正規化して(Ｓ４)、燃料噴射量の単位に
戻した後、(数２)の式により時刻ｋの燃料噴射量を演算
する(Ｓ５)。

【００７７】以上説明したように、リニア空燃比センサ
が活性時において、ＮＮで推定した燃料補正量に定常推
定誤差があっても、精度良く目標空燃比の制御を行う燃
料補正をすることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
運転状態検出手段の出力と目標空燃比と内燃機関の始動
からの時間を入力とするＮＮを用いて、内燃機関の始動
直後の排気ガス中の空燃比が目標空燃比となる補正量を
演算することにより、燃料輸送遅れなどの燃料の動特性
を補正した高精度な目標空燃比の制御を行う燃料補正を
することができる。

【００７９】また、目標空燃比を運転状態により変更す
ることによって、低水温、低吸気温時などの運転環境に
よらず、安定な目標空燃比の制御を行う燃料補正をする
ことができる。

【００８０】また、運転状態検出手段の出力と目標空燃
比と内燃機関の始動からの時間を入力して、始動直後の
燃料補正量を演算するＮＮと、運転状態検出手段の出力
と目標空燃比とを入力して始動後以降の燃料補正量を演
算するＮＮを、始動からの時間や運転状態により切り替
えることで、始動直後や始動後以降においても高精度な
目標空燃比の制御を行う燃料補正をすることができる。

【００８１】また、空燃比センサ活性時において、ＮＮ
で推定した燃料補正量に定常推定誤差があっても、その
定常推定誤差を擬似的に計算して除去することにより、
精度良く目標空燃比の制御を行う燃料補正をすることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における内燃機関の空燃
比制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１における第１燃料補正量
演算手段で用いられるＮＮを示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１における燃料噴射量演算
の処理を示すフローチャートである。

【図４】本発明の発明の実施の形態２における内燃機関
の空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態２における燃料噴射量演算
の処理を示すフローチャートである。

【図６】本発明の発明の実施の形態３における内燃機関
の空燃比制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態３における第２燃料補正量
演算手段で用いられるＮＮを示す図である。

【図８】本発明の実施の形態３における燃料噴射量演算
の処理を示すフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態４における内燃機関の空燃
比制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態４で用いられるＮＮを示
す図である。

【図１１】本発明の実施の形態４における燃料噴射量演
算の処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関、 ２…運転状態検出手段、 ３…第１燃
料補正量演算手段、 ４…燃料噴射量演算手段、 ５…
目標空燃比変更手段、 ６…第２燃料補正量演算手段、
７…補正量演算切替手段、 ８…空燃比検出手段、
９…定常燃料補正量演算手段、 10…推定誤差演算手
段、 11…燃料補正量変更手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料補正制御装置であって、
   前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、該運転状態検出手段の出力と目標空燃比と内燃機関
   の始動からの時間とを入力するニューラルネットワーク
   を用いて、前記内燃機関の始動直後における排気ガス中
   の空燃比が目標空燃比となる第１燃料補正量を推定する
   第１燃料補正量演算手段と、前記第１燃料補正量と運転
   状態に基づき演算される噴射量とによって、燃料噴射量
   を演算する燃料噴射量演算手段とを備えたことを特徴と
   する内燃機関の燃料補正制御装置。
2. 【請求項２】 前記燃料補正制御装置に、第１燃料補正
   量演算手段に入力される目標空燃比を、内燃機関の運転
   状態によって変更する目標空燃比変更手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料補正制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記燃料補正制御装置に、運転状態検出
   手段の出力と目標空燃比とを入力するニューラルネット
   ワークを用いて、内燃機関の始動後以降の排気ガス中の
   空燃比が目標空燃比となる第２燃料補正量を推定する第
   ２燃料補正量演算手段と、前記内燃機関の運転状態によ
   り第１燃料補正量演算手段と前記第２燃料補正量演算手
   段とを切り替える補正量演算切替手段を備えたことを特
   徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料補正制御装置。
4. 【請求項４】 前記燃料補正制御装置に、排気ガス中の
   空燃比を検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段
   の出力から目標空燃比の定常誤差を補正する定常燃料補
   正量を演算する定常燃料補正量演算手段と、運転状態検
   出手段の出力と目標空燃比と前記定常燃料補正量とを入
   力するニューラルネットワークを用いて、内燃機関の始
   動後以降の第２燃料補正量を推定する第２燃料補正量演
   算手段と、該第２燃料補正量が定常推定誤差を持つと
   き、該定常推定誤差を演算する推定誤差演算手段と、該
   推定誤差演算手段の出力と前記第２燃料補正量とにより
   燃料補正量を変更する燃料補正量変更手段を備えたこと
   を特徴とする請求項３記載の内燃機関の燃料補正制御装
   置。