DE112009005242B4 - Control system for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Regelungs-/Steuerungsparameters des Motors unter Verwendung einer Mehrzahl von neuronalen Netzen, wobei jedes der neuronalen Netze einem spezifischen Betriebszustand des Motors entspricht, und zum Ausgeben eines vorbestimmten Betriebsparameters des Motors, wobei die Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel einen Koordinator umfassen, zum Berechnen des vorbestimmten Betriebsparameters gemäß den Ausgaben der neuronalen Netze, und den Regelungs-/Steuerungsparameter gemäß einer Ausgabe des Koordinators berechnen, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungs-/Steuerungssystem ferner ein Vorübergehender-Zustand-Parameter-Berechnungsmittel zum Berechnen wenigstens eines Vorübergehender-Zustand-Parameters umfasst, welcher einen vorübergehenden Betriebszustand des Motors anzeigt, wobei eines der neuronalen Netze einem dauerhaften Betriebszustand des Motors entspricht und ein anderes der neuronalen Netze einem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, wobei der Koordinator Gewichtungskoeffizienten für die Ausgaben der neuronalen Netze gemäß dem wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet, und den vorbestimmten Betriebsparameter unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten berechnet, wobei der dauerhafte Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter stabil sind, und wobei der vorübergehende Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter einer vorübergehenden Veränderung unterliegen.A control system for an internal combustion engine, comprising: control parameter calculating means for calculating a control parameter of the motor using a plurality of neural networks, each of the neural networks corresponding to a specific operating condition of the engine, and outputting a predetermined one Operating parameters of the engine, wherein the control parameter calculating means comprises a coordinator for calculating the predetermined operating parameter according to the outputs of the neural networks, and calculating the control parameter according to an output of the coordinator, characterized in that the control system further comprising a transient state parameter calculating means for calculating at least one transient state parameter indicative of a transient operating condition of the engine, wherein one of the neural networks is in a steady operating condition of the engine and another of the neural networks corresponds to a transient operating condition of the engine, wherein the coordinator calculates weighting coefficients for the outputs of the neural networks according to the at least one transient state parameter, and calculates the predetermined operating parameter using the weighting coefficients, the persistent The operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine in which input parameters used for calculating the control parameter are stable, and wherein the transient operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine, in which input parameter used to calculate the control gain parameter is a transient change subject.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere auf ein System zum Regeln/Steuern des Motors unter Verwendung eines neuronalen Netzes.The present invention relates to a control system for an internal combustion engine, and more particularly to a system for controlling the engine using a neural network.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Ein Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus US 5,477,825 A bekannt.A control system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 is made US 5,477,825 A known.

Die JP H11-85719 A (nachfolgend als Patentdokument 1 bezeichnet) zeigt eine Parameterschätzungsvorrichtung zum Schätzen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter Verwendung eines neuronalen Netzes, in welches Parameter eingegeben werden, die einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wie beispielsweise eine Drosselventilöffnung, einen Ansaugdruck, eine Motordrehgeschwindigkeit und eine Ansauglufttemperatur anzeigen.The JP H11-85719 A (hereinafter referred to as Patent Document 1) shows a parameter estimating device for estimating an air-fuel ratio using a neural network to which parameters indicating an operating state of the engine such as a throttle valve opening, an intake pressure, an engine rotational speed and an intake air temperature are input ,

In dieser Vorrichtung werden eine Mehrzahl von Motorbetriebsbereichen gemäß den Eingabeparametern eingestellt und der Berechnungspfad in dem verwendeten neuronalen Netz wird gemäß dem Motorbetriebsbereich verändert.In this apparatus, a plurality of engine operating regions are set according to the input parameters, and the calculation path in the neural network used is changed according to the engine operating region.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION

Durch die Erfindung zu lösenden ProblemeProblems to be solved by the invention

Bei der Vorrichtung aus Patentdokument 1 wird der Berechnungspfad in dem verwendeten neuronalen Netz gemäß dem Betriebsbereich des Motors gewechselt. Dementsprechend besteht eine Möglichkeit, dass der geschätzte Wert des Parameters beim Wechsel des Berechnungspfads sich plötzlich ändert. Somit kann die Berechnung eines Regelungs-/Steuerungsparameters des Motors, wie beispielsweise die Kraftstoffzufuhrmenge, unter Verwendung des geschätzten Parameters zu einem Problem führen, dass die Berechnungsgenauigkeit des Regelungs-/Steuerungsparameters nach der plötzlichen Änderung in dem geschätzten Parameterwert vorübergehend reduziert ist.In the apparatus of Patent Document 1, the calculation path in the neural network used is changed according to the operating range of the engine. Accordingly, there is a possibility that the estimated value of the parameter suddenly changes when the calculation path changes. Thus, the calculation of a control parameter of the engine such as the fuel supply amount using the estimated parameter may cause a problem that the calculation accuracy of the control parameter is temporarily reduced after the sudden change in the estimated parameter value.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welches eine Mehrzahl von neuronalen Netzen verwendet, welche Betriebszuständen des Motors entsprechen, welches eine verbesserte Regelungs-/Steuerungsgenauigkeit des Motors ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a control system for an internal combustion engine that utilizes a plurality of neural networks that correspond to operating conditions of the engine that enables improved control accuracy of the engine.

Mittel zum Lösen der ProblemeMeans of solving the problems

Diese Aufgabe wird durch ein Regelungs-/Steuerungssystem nach Anspruch 1 gelöst. Eine Weiterbildung des Regelungs-/Steuerungssystems ist Gegenstand des Anspruchs 2.This object is achieved by a control / control system according to claim 1. A development of the control system is the subject of claim 2.

Zum Lösen der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor bereit, umfassend Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Regelungs-/Steuerungsparameters (IDTH) des Motors unter Verwendung einer Mehrzahl von neuronalen Netzen (SOMSS, SOMTS). Jedes dieser neuronalen Netze (SOMSS, SOMTS) entspricht einem spezifischen Betriebszustand des Motors und gibt einen vorbestimmten Betriebsparameter (THCMD) des Motors aus. Die Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel umfassen einen Koordinator zum Berechnen des vorbestimmten Betriebsparameters (THCMD) gemäß den Ausgaben der neuronalen Netze (SOMSS, SOMTS), und berechnen den Regelungs-/Steuerungsparameter (IDTH) gemäß einer Ausgabe (THCMD) des Koordinators.To achieve the above object, the present invention provides a control system for an internal combustion engine, comprising control parameter calculating means for calculating a control parameter (IDTH) of the engine using a plurality of neural networks (SOMSS, SOMTS). , Each of these neural networks (SOMSS, SOMTS) corresponds to a specific operating condition of the engine and outputs a predetermined operating parameter (THCMD) of the engine. The control parameter calculating means includes a coordinator for calculating the predetermined operation parameter (THCMD) according to the outputs of the neural networks (SOMSS, SOMTS), and calculating the control parameter (IDTH) according to an output (THCMD) of the coordinator.

Mit dieser Konfiguration wird ein Regelungs-/Steuerungsparameter des Motors unter Verwendung einer Mehrzahl von neuronalen Netzen berechnet, welche den vorbestimmten Betriebsparameter des Motors ausgibt. Insbesondere werden eine Mehrzahl von Werten des vorbestimmten Betriebsparameters unter Verwendung der Mehrzahl von neuronalen Netze ausgegeben, der vorbestimmte Betriebsparameter wird durch den Koordinator gemäß der Mehrzahl von Werten des vorbestimmten Betriebsparameters berechnet und der Regelungs-/Steuerungsparameter des Motors wird gemäß dem vorbestimmten Betriebsparameter berechnet. Durch angemessene Einstellung der Betriebscharakteristika des Koordinators, kann der vorbestimmte Betriebsparameter, welcher die Ausgaben von der Mehrzahl von neuronalen Netzen angemessen wiedergibt, erhalten werden, wodurch es möglich wird, die Regelungs-/Steuerungsgenauigkeit des Motors zu verbessern.With this configuration, a control parameter of the engine is calculated using a plurality of neural networks which outputs the predetermined operating parameter of the engine. Specifically, a plurality of values of the predetermined operation parameter are output using the plurality of neural networks, the predetermined operation parameter is calculated by the coordinator according to the plurality of values of the predetermined operation parameter, and the control parameter of the motor is calculated according to the predetermined operation parameter. By appropriately setting the operating characteristics of the coordinator, the predetermined operating parameter which appropriately reflects the outputs from the plurality of neural networks can be obtained, thereby making it possible to improve the control accuracy of the motor.

Das Regelungs-/Steuerungssystem umfasst ferner Vorübergehender-Zustand-Parameter-Berechnungsmittel zum Berechnen wenigstens eines Vorübergehender-Zustand-Parameters (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD), welcher einen vorübergehenden Betriebszustand des Motors anzeigt. Eines (SOMSS) der neuronalen Netze entspricht einem dauerhaften Betriebszustand des Motors und ein anderes (SOMTS) der neuronalen Netze entspricht einem vorübergehenden Betriebszustand des Motors. Der Koordinator berechnet Gewichtungskoeffizienten (WTS, 1 – WTS) für die Ausgaben der neuronalen Netze gemäß dem wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD), und berechnet den vorbestimmten Betriebsparameter (THCMD) unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten, wobei der dauerhafte Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter stabil sind, und wobei der vorübergehende Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter einer vorübergehenden Veränderung unterliegen.The control system further comprises temporary state parameter calculating means for calculating at least one temporary state parameter (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD) indicative of a transient operating condition of the engine. One (SOMSS) of the neural networks corresponds to a permanent operating condition of the engine and another (SOMTS) of the neural networks corresponds to a transient operating condition of the engine. The coordinator calculates weighting coefficients (WTS, 1-WTS) for the neural network outputs according to the at least one transient state parameter (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD), and calculates the predetermined operating parameter (THCMD) using the weighting coefficients the steady-state operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine in which input parameters used to calculate the control parameter are stable, and wherein the transient operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine in which input parameter used to calculate the control parameter is a subject to temporary change.

Mit dieser Konfiguration wird wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet, welcher den vorübergehenden Betriebszustand des Motors anzeigt, und die Gewichtungskoeffizienten für die Ausgaben der neuronalen Netze werden gemäß dem wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet. Insbesondere werden die Gewichtungskoeffizienten für die Ausgabe des neuronalen Netzes, welches dem dauerhaften Betriebszustand des Motors entspricht, und für die Ausgabe des neuronalen Netzes, welches dem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, berechnet. Ferner wird der vorbestimmte Betriebsparameter unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten berechnet. Da die Gewichtungskoeffizienten gemäß dem Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet werden, ist der vorübergehende Betriebszustand in den Gewichtungskoeffizienten angemessen wiedergegeben. Somit ermöglicht ein Verwenden der Gewichtungskoeffizienten, dass ein angemessener Wert des vorbestimmten Betriebsparameters erhalten wird.With this configuration, at least one temporary state parameter indicative of the transient operating state of the engine is calculated, and the weighting coefficients for the outputs of the neural networks are calculated according to the at least one transient state parameter. In particular, the weighting coefficients for the output of the neural network, which corresponds to the continuous operating state of the engine, and for the output of the neural network, which corresponds to the transient operating state of the engine, are calculated. Further, the predetermined operating parameter is calculated by using the weighting coefficients. Since the weighting coefficients are calculated according to the transient state parameter, the transient operating state is appropriately represented in the weighting coefficients. Thus, using the weighting coefficients allows a reasonable value of the predetermined operating parameter to be obtained.

Vorzugsweise berechnen die Vorübergehender-Zustand-Parameter-Berechnungsmittel wenigstens einen Änderungsbetrag (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD) von Betriebsparametern des Motors als der wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter, und erhöhen den Gewichtungskoeffizienten (WTS) für die Ausgabe des neuronalen Netzes (SOMTS), welches dem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, wenn der wenigstens eine Änderungsbetrag zunimmt.Preferably, the transient state parameter calculating means calculates at least one amount of change (DNE, DPB, DPI, DGAIRCMD) of operating parameters of the engine as the at least one transient state parameter, and increases the weighting coefficient (WTS) for the output of the neural network ( SOMTS) corresponding to the transient operating state of the engine as the at least one amount of change increases.

Mit dieser Konfiguration wird wenigstens einen Änderungsbetrag von Betriebsparametern des Motors als der Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet, und der Gewichtungskoeffizient für die Ausgabe des neuronalen Netzes, welches dem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, nimmt zu, wenn der wenigstens eine Änderungsbetrag zunimmt. Dementsprechend kann der Betriebszustand des Motors in dem Gewichtungskoeffizienten angemessen wiedergegeben werden.With this configuration, at least one amount of change of operating parameters of the engine is calculated as the temporary state parameter, and the weighting coefficient for the output of the neural network corresponding to the transient operating state of the engine increases as the at least one amount of change increases. Accordingly, the operating condition of the engine can be appropriately reflected in the weighting coefficient.

1 zeigt eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und eines Regelungs-/Steuerungssystems desselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a configuration of an internal combustion engine and a control system thereof according to an embodiment of the present invention.

2 ist ein Diagramm, welches eine selbst-organisierende Karte zeigt. 2 is a diagram showing a self-organizing map.

3 ist ein Diagramm, welches eine andere selbst-organisierende Karte zeigt. 3 is a diagram showing another self-organizing map.

4 zeigt eine Beziehung zwischen einem Ansaugluftdurchsatz (GAIR) und einer Drosselventilöffnung (TH). 4 shows a relationship between an intake air flow rate (GAIR) and a throttle valve opening (TH).

5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahren zum Berechnen einer Zielöffnung (THCMD) des Drosselventils. 5 FIG. 10 is a flowchart of a method of calculating a target opening (THCMD) of the throttle valve.

6 ist ein Flussdiagramm eines Berechnungsverfahrens einer selbstorganisierenden Karte (SOM), welches in dem Verfahren aus 5 ausgeführt wird. 6 FIG. 10 is a flowchart of a self-organizing map (SOM) calculation method used in the method of FIG 5 is performed.

7 zeigt Tabellen, auf welchen im Verfahren nach 5 Bezug genommen wird. 7 shows tables on which in the method 5 Reference is made.

MITTEL ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG Means for carrying out the invention

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren erläutert.Preferred embodiments of the present invention will now be explained with reference to the figures.

1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und eines Regelungs-/Steuerungssystems desselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Verbrennungsmotor 1 (nachstehend als „Motor” bezeichnet) ist ein Dieselmotor, wobei Kraftstoff direkt in den Zylindern eingespritzt wird. Jeder Zylinder ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 9 vorgesehen, welches mit einer elektronischen Regelungs-/Steuerungseinheit 20 (nachstehend als „ECU” bezeichnet) elektrisch verbunden ist. Die ECU 20 regelt/steuert einen Ventilöffnungszeitpunkt und eine Ventilöffnungsperiode von jedem Kraftstoffeinspritzventil 9. D. h. die Kraftstoffeinspritzsperiode und die Kraftstoffeinspritzsmenge werden durch die ECU 20 geregelt/gesteuert. 1 FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control system thereof according to an embodiment of the present invention. FIG. The internal combustion engine 1 (hereinafter referred to as "engine") is a diesel engine wherein fuel is injected directly into the cylinders. Each cylinder is equipped with a fuel injection valve 9 provided, which with an electronic control unit 20 (hereinafter referred to as "ECU") is electrically connected. The ECU 20 controls a valve opening timing and a valve opening period of each fuel injection valve 9 , Ie. the fuel injection period and the fuel injection amount are determined by the ECU 20 regulated / controlled.

Der Motor 1 umfasst ein Ansaugrohr 2, ein Abgasrohr 4 und einen Turbolader 8. Der Turbolader 8 umfasst eine Turbine 11 und einen Kompressor 16. Die Turbine 11 weist ein Turbinenrad 10 auf, welches durch die kinetische Energie der Abgase drehbar angetrieben ist. Der Kompressor 16 weist ein Kompressorrad 15 auf, welches mit dem Turbinenrad 10 mittels einer Welle 14 verbunden ist. Das Kompressorrad 15 setzt die Ansaugluft des Motors 1 unter Druck (komprimiert die Ansaugluft).The motor 1 includes an intake pipe 2 , an exhaust pipe 4 and a turbocharger 8th , The turbocharger 8th includes a turbine 11 and a compressor 16 , The turbine 11 has a turbine wheel 10 which is rotatably driven by the kinetic energy of the exhaust gases. The compressor 16 has a compressor wheel 15 on which with the turbine wheel 10 by means of a wave 14 connected is. The compressor wheel 15 sets the intake air of the engine 1 under pressure (compresses the intake air).

Die Turbine 11 weist eine Mehrzahl von beweglichen Schaufeln 12 (nur zwei sind gezeigt) und einen Aktuator (nicht gezeigt) auf, zum Betätigen der beweglichen Schaufeln 12, damit diese öffnen und schließen. Die Mehrzahl der beweglichen Schaufeln 12 werden betätigt, um sich zu öffnen und zu schließen, um einen Durchsatz von in das Turbinenrad 10 injizierten Abgasen zu ändern. Die Turbine 11 ist derart konfiguriert, dass der Durchsatz der Abgase, die in das Turbinenrad 10 injiziert werden, durch Verändern einer Öffnung der beweglichen Schaufel 12 (nachfolgend „Schaufelöffnung” genannt) θvgt geändert wird, um die Drehgeschwindigkeit des Turbinenrads 10 zu ändern. Der Aktuator, welcher die beweglichen Schaufeln 12 betätigt, ist an der ECU 20 angeschlossen und die Schaufelöffnung θvgt ist durch die ECU 20 geregelt/gesteuert. Insbesondere liefert die ECU 20 ein Regelungs-/Steuerungssignal von einem variablen Tastverhältnis an dem Aktuator und regelt/steuert die Schaufelöffnung θvgt durch das Regelungs-/Steuerungssignal. Die Konfiguration des Turboladers mit beweglichen Schaufeln ist weithin bekannt, beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. JP H01-208501 offenbart.The turbine 11 has a plurality of movable blades 12 (Only two are shown) and an actuator (not shown) for actuating the movable blades 12 to open and close. The majority of moving blades 12 are actuated to open and close to allow throughput into the turbine wheel 10 to change injected exhaust gases. The turbine 11 is configured such that the flow rate of the exhaust gases entering the turbine wheel 10 be injected by changing an opening of the movable blade 12 (hereinafter called "blade opening") θvgt is changed to the rotational speed of the turbine wheel 10 to change. The actuator, which is the moving blades 12 pressed, is at the ECU 20 connected and the vane opening θvgt is through the ECU 20 regulated / controlled. In particular, the ECU supplies 20 a control signal of a variable duty ratio on the actuator and controls the blade opening θvgt by the control signal. The configuration of the moving blade turbocharger is widely known, for example, in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei. JP H01-208501 disclosed.

Das Ansaugrohr 2 ist mit einem dem Kompressor 16 nachgelagerten Zwischenkühler 18 und mit einem dem Zwischenkühler 18 nachgelagerten Drosselventil 3 vorgesehen. Das Drosselventil 3 ist konfiguriert, um durch einen Aktuator 19 zum Öffnen und Schließen betätigt zu werden, und der Aktuator 19 ist mit der ECU 20 verbunden. Die ECU 20 führt eine Regelung/Steuerung der Öffnung des Drosselventils 3 mittels des Aktuators 19 durch.The intake pipe 2 is with a the compressor 16 downstream intercooler 18 and with an intercooler 18 downstream throttle valve 3 intended. The throttle valve 3 is configured to by an actuator 19 to be operated for opening and closing, and the actuator 19 is with the ECU 20 connected. The ECU 20 performs a control / regulation of the opening of the throttle valve 3 by means of the actuator 19 by.

Ein Abgasrückführungsdurchgang 5 zum Rückführen von Abgasen zu dem Ansaugrohr 2 ist zwischen dem Abgasrohr 4 und dem Ansaugrohr 2 bereitgestellt. Der Abgasrückführungsdurchgang 5 ist mit einem Abgasrückführungsdurchgang-Regelungs-/Steuerungsventil 6 (nachfolgend als „EGR-Ventil 6” bezeichnet) bereitgestellt, welches die Menge (EGR-Menge) der Abgase, die zurückgeführt werden, regelt/steuert. Das EGR-Ventil 6 ist ein elektromagnetisches Ventil, welches ein Solenoid aufweist. Eine Ventilöffnung des EGR-Ventils 6 wird durch die ECU 20 geregelt/gesteuert. Das EGR-Ventil 6 ist mit einem Hubsensor 7 zum Erkennen einer Ventilöffnung (eines Ventilhubbetrages) LACT vorgesehen, und das Erfassungssignal wird der ECU 20 zugeführt. Der Abgasrückführungsdurchgang 5 und das EGR-Ventil 6 bilden eine Abgasrückführungsvorrichtung.An exhaust gas recirculation passage 5 for recirculating exhaust gases to the intake pipe 2 is between the exhaust pipe 4 and the intake pipe 2 provided. The exhaust gas recirculation passage 5 is with an exhaust gas recirculation passage control valve 6 (hereinafter referred to as "EGR valve 6 , Which controls the amount (EGR amount) of the exhaust gases that are recycled. The EGR valve 6 is an electromagnetic valve having a solenoid. A valve opening of the EGR valve 6 is through the ECU 20 regulated / controlled. The EGR valve 6 is with a stroke sensor 7 for detecting a valve opening (a valve lift amount) LACT, and the detection signal becomes the ECU 20 fed. The exhaust gas recirculation passage 5 and the EGR valve 6 form an exhaust gas recirculation device.

Ein Ansaugluftdurchsatz-Sensor 21, ein Ladedrucksensor 22, ein Ansauglufttemperatursensor 23 und ein Ansaugdrucksensor 24 sind in dem Ansaugrohr 2 angebracht. Der Ansaugluftdurchsatz-Sensor 21 erfasst einen Ansaugluftdurchsatz GA. Der Ladedrucksensor 22 erfasst einen Ansaugdruck (Ladedruck) PB an einem Abschnitt des Ansaugrohres 2 flussabwärts des Kompressors 16. Der Ansauglufttemperatursensor 23 erfasst eine Temperatur TI der Ansaugluft. Der Ansaugdrucksensor 24 erfasst einen Ansaugdruck PI. Diese Sensoren 21 bis 24 sind mit der ECU 20 verbunden, und die Erfassungssignale von den Sensoren 21 bis 24 werden der ECU 20 zugeführt.An intake air flow sensor 21 , a boost pressure sensor 22 , an intake air temperature sensor 23 and a suction pressure sensor 24 are in the intake pipe 2 appropriate. The intake air flow rate sensor 21 detects an intake air flow GA. The boost pressure sensor 22 detects an intake pressure (boost pressure) PB at a portion of the intake pipe 2 downstream of the compressor 16 , The intake air temperature sensor 23 detects a temperature TI of the intake air. The suction pressure sensor 24 detects an intake pressure PI. These sensors 21 to 24 are with the ECU 20 connected, and the detection signals from the sensors 21 to 24 become the ECU 20 fed.

Ein mager NOx Katalysator 31 und ein Partikelfilter 32 sind flussabwärts der Turbine 11 in dem Abgasrohr 4 angebracht. Der magere NOx Katalysator 31 ist eine NOx-Entfernungsvorrichtung zum Entfernen von in den Abgasen enthaltenen NOx. Der Partikelfilter 32 fängt in den Abgasen enthaltene Partikelmaterie (welche hauptsächlich aus Ruß besteht) ein. Der magere NOx Katalysator 31 ist derart konfiguriert, dass NOx in einem Zustand eingefangen wird, in welchem eine Sauerstoffkonzentration in den Abgasen verhältnismäßig hoch ist, d. h. eine Konzentration der Reduktionskomponenten (HC, CO) verhältnismäßig niedrig ist, und das eingefangene NOx durch die Reduktionskomponenten reduziert und in einem Zustand abgegeben wird, in welchem die Konzentration der Reduktionskomponenten in den Abgasen verhältnismäßig hoch ist.A lean NOx catalyst 31 and a particle filter 32 are downstream of the turbine 11 in the exhaust pipe 4 appropriate. The lean NOx catalyst 31 is a NOx removing device for removing NOx contained in the exhaust gases. The particle filter 32 captures particulate matter contained in the exhaust gases (which mainly consists of soot). The lean NOx catalyst 31 is configured such that NOx in a State is caught in which an oxygen concentration in the exhaust gases is relatively high, that is, a concentration of the reduction components (HC, CO) is relatively low, and the trapped NOx is reduced by the reduction components and discharged in a state in which the concentration of the reduction components is relatively high in the exhaust gases.

Ein Beschleunigungssensor 27 und ein Motordrehzahlsensor 28 sind mit der ECU 20 verbunden. Der Beschleunigungssensor 27 erfasst einen Betätigungsbetrag AP eines Gaspedals (nicht gezeigt) des durch den Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs (nachstehend als „Gaspedal-Betätigungsbetrag AP” bezeichnet). Der Motordrehzahlsensor 28 erfasst eine Motordrehgeschwindigkeit NE. Die Erfassungssignale dieser Sensoren werden der ECU 20 zugeführt. Der Motordrehzahlsensor 28 führt der ECU 20 einen Kurbelwinkelpuls und einen TDC-Puls zu. Der Kurbelwinkelpuls wird an jedem vorbestimmten Kurbelwinkel (z. B. 6 Grad) erzeugt. Der TDC-Puls wird synchron zu einem Zeitpunkt, in welchem sich ein Kolben in jedem Zylinder des Motors 1 am oberen Totpunkt befindet, erzeugt.An acceleration sensor 27 and an engine speed sensor 28 are with the ECU 20 connected. The acceleration sensor 27 detects an amount of operation AP of an accelerator pedal (not shown) by the engine 1 driven vehicle (hereinafter referred to as "accelerator operation amount AP"). The engine speed sensor 28 detects a motor rotation speed NE. The detection signals of these sensors become the ECU 20 fed. The engine speed sensor 28 leads the ECU 20 a crank angle pulse and a TDC pulse too. The crank angle pulse is generated at each predetermined crank angle (eg, 6 degrees). The TDC pulse becomes synchronous at a time when a piston is in each cylinder of the engine 1 at top dead center is generated.

Die ECU 20 umfasst einen Eingangsschaltkreis, eine zentrale Recheneinheit (nachstehend als „CPU” bezeichnet), einen Speicherschaltkreis und einen Ausgangsschaltkreis. Der Eingangsschaltkreis führt verschiedene Funktionen aus, umfassend ein Formen der Wellenform von Eingangssignalen von verschiedenen Sensoren, ein Korrigieren der Spannungspegel der Eingangssignale auf einem vorbestimmten Pegel und ein Umwandeln von analogen Signalwerten nach digitalen Werten. Der Speicherschaltkreis speichert vorläufig verschiedene Betriebsprogramme, um durch die CPU ausgeführt zu werden, und speichert die Ergebnisse von Berechnungen oder dergleichen durch die CPU. Der Ausgangsschaltkreis liefert Regelungs-/Steuerungssignale zu dem Aktuator, zum Betätigen der beweglichen Schaufeln 12 der Turbine 11, der Kraftstoffeinspritzventile 9, des EGR-Ventils 6, des Aktuators 19 zum Betätigen des Drosselventils 3 und dergleichen.The ECU 20 includes an input circuit, a central processing unit (hereinafter referred to as "CPU"), a memory circuit, and an output circuit. The input circuit performs various functions, including shaping the waveform of input signals from various sensors, correcting the voltage levels of the input signals to a predetermined level, and converting analog signal values to digital values. The memory circuit preliminarily stores various operation programs to be executed by the CPU, and stores the results of calculations or the like by the CPU. The output circuit provides control signals to the actuator for actuating the movable blades 12 the turbine 11 , the fuel injection valves 9 , the EGR valve 6 , the actuator 19 for actuating the throttle valve 3 and the same.

Die ECU 20 führt eine Kraftstoffeinspritzregelung/-steuerung mit dem Kraftstoffeinspritzventil 9, eine Abgasrückführungsregelung/-steuerung mit dem EGR-Ventil 6, eine Ladedruckregelung/-steuerung mit den beweglichen Schaufeln 12 und dergleichen durch, gemäß einem Motorbetriebszustands (welcher im Wesentlichen durch die Motordrehgeschwindigkeit NE und einen Motorlastzielwert Pmecmd angezeigt ist). Der Motorlastzielwert Pmecmd wird gemäß dem Gaspedal-Betätigungsbetrag AP berechnet und derart eingestellt, dass er mit einer Zunahme des Gaspedal-Betätigungsbetrages AP zunimmt.The ECU 20 performs fuel injection control with the fuel injection valve 9 , an exhaust gas recirculation control with the EGR valve 6 , a boost pressure control with the moving blades 12 and the like, according to an engine operating condition (which is substantially indicated by the engine rotational speed NE and an engine load target value Pmecmd). The engine load target value Pmecmd is calculated according to the accelerator operation amount AP and set to increase with an increase in the accelerator operation amount AP.

Die ECU 20 berechnet eine Zieldrosselventilöffnung (THCMD) gemäß einer Zielansaugluftmenge GAIRCMD [g/sec] unter Verwendung eines neuronalen Netzes, auf welches ein Selbst-organisierende-Karte-Algorithmus angewendet wird. Dieses neuronale Netz wird nachfolgend einfach als „selbst-organisierende Karte” bezeichnet. Die ECU 20 treibt den Aktuator 19 an, so dass die ermittelte Drosselventilöffnung mit der Zieldrosselventilöffnung THCMD übereinstimmt.The ECU 20 calculates a target throttle valve opening (THCMD) according to a target intake air amount GAIRCMD [g / sec] using a neural network to which a self-organizing map algorithm is applied. This neural network is hereinafter simply referred to as a "self-organizing map". The ECU 20 drives the actuator 19 so that the determined throttle valve opening coincides with the target throttle valve opening THCMD.

In dieser Ausführungsform wird die Zieldrosselventilöffnung THCMD mittels einer selbst-organisierenden Karte SOMSS eines Dauerhafter-Zustand-Models und einer selbst-organisierenden Karte SOMTS eines Vorübergehender-Zustand-Models berechnet. Die selbst-organisierende Karte SOMSS eines Dauerhafter-Zustand-Models entspricht einem dauerhaften Betriebszustand des Motors 1 und die selbst-organisierenden Karte SOMTS eines Vorübergehender-Zustand-Models entspricht einem vorübergehenden Betriebszustand des Motors 1.In this embodiment, the target throttle valve opening THCMD is calculated by means of a self-organizing map SOMSS of a persistent state model and a self-organizing map SOMTS of a transient state model. The self-organizing map SOMSS of a permanent-state model corresponds to a permanent operating state of the engine 1 and the self-organizing map SOMTS of a temporary state model corresponds to a transient operating state of the engine 1 ,

Die selbst-organisierende Karte wird nachfolgend detailliert beschrieben.The self-organizing map is described in detail below.

Ein Eingabedatenvektor xj, welcher aus „N” Elemente besteht, ist durch die folgende Gleichung (1) definiert, und ein Gewichtungsvektor wi von jedem Neuron, welches die selbst-organisierende Karte bildet, ist durch die folgende Gleichung (2) definiert. Eine Anzahl von Neuronen ist durch „M” bezeichnet. D. h. ein Parameter „i” nimmt Werte von „1” bis „M” an. Ein Initialwert des Gewichtungsvektors wi ist unter Verwendung einer Zufallszahl gegeben. xj = (xj1, xj2, ..., xjN) (1) wi = (wi1, wi2, ..., wiN) (2) An input data vector xj consisting of "N" elements is defined by the following equation (1), and a weighting vector wi of each neuron constituting the self-organizing map is defined by the following equation (2). A number of neurons are designated by "M". Ie. a parameter "i" assumes values from "1" to "M". An initial value of the weighting vector wi is given using a random number. xj = (xj1, xj2, ..., xjN) (1) wi = (wi1, wi2, ..., wiN) (2)

Für jedes der „M” Neuronen wird ein euklidischer Abstand DWX (= |wi – xj|) zwischen dem Eingabedatenvektor xj und dem Gewichtungsvektor wi des entsprechenden Neurons berechnet. Ein Neuron, dessen Abstand DWX einen Minimalwert annimmt, wird als das Gewinnerneuron definiert. Der euklidische Abstand DWX wird durch die folgende Gleichung (3) berechnet. [GI. 1]

Figure DE112009005242B4_0002
For each of the "M" neurons, an Euclidean distance DWX (= | wi-xj |) between the input data vector xj and the weighting vector wi of the corresponding neuron is calculated. A neuron whose distance DWX takes a minimum value is defined as the winner neuron. The Euclidean distance DWX is calculated by the following equation (3). [Eq. 1]
Figure DE112009005242B4_0002

Als nächstes werden die Gewichtungsvektoren wi des Gewinnerneurons und der Neuronen, die in einer Neuronenmenge Nc in der Nachbarschaft des Gewinnerneurons enthalten sind, durch die folgende Gleichung (4) aktualisiert. in der Gleichung (4) bezeichnen „α(t)” einen Trainingskoeffizienten und „t” eine Anzahl der Trainingseinheiten (nachfolgend einfach als „Trainingsanzahl” bezeichnet). Der Trainingskoeffizient α(t) ist zum Beispiel auf „0,8” als initialwert gesetzt, und wird derart eingestellt, dass er mit einer Zunahme der Trainingsanzahl „t” abnimmt. wi(t + 1) = wi(t) + α(t)(xj – wi(t)) (4) Next, the weighting vectors wi of the winner neuron and the neurons contained in a neuron set Nc in the neighborhood of the winner neuron are updated by the following equation (4). in the equation (4), "α (t)" denotes a training coefficient and "t" denotes a number of the training units (hereinafter referred to simply as "training number"). The training coefficient α (t) is set to "0.8" as the initial value, for example, and is set to decrease with an increase in the training number "t". wi (t + 1) = wi (t) + α (t) (xj - wi (t)) (4)

Die Gewichtungsvektoren wi der Neuronen, die in der Neuronenmenge Nc nicht enthalten sind, behalten einen vorhergehenden Wert, wie durch die folgende Gleichung (5) gezeigt. wi(t + 1) = wi(t) (5) The weighting vectors wi of the neurons not included in the neuron amount Nc retain a previous value as shown by the following equation (5). wi (t + 1) = wi (t) (5)

Es sei angemerkt, dass die Neuronenmenge Nc ebenfalls eine Funktion der Trainingsanzahl „t” ist, und derart eingestellt ist, dass ein Bereich der Nachbarschaft des Gewinnerneurons mit Zunahme der Trainingsanzahl „t” enger wird. Die Gewichtungsvektoren des Gewinnerneurons und der Neuronen in der Nachbarschaft des Gewinnerneurons werden durch Aktualisieren mit der Gleichung (4) verändert, um sich dem Eingabedatenvektor anzunähern.It should be noted that the neuron amount Nc is also a function of the training number "t", and is set so that an area of the vicinity of the winning neuron becomes narrower as the training number "t" increases. The weighting vectors of the winner neuron and the neurons in the neighborhood of the winner neuron are changed by updating with the equation (4) to approximate the input data vector.

Falls die Berechnung gemäß der oben beschriebenen Trainingsregel für viele Eingabedatenvektoren durchgeführt wird, widerspiegelt die Verteilung der „M” Neuronen die Verteilung der Eingabedatenvektoren. Zum Beispiel verteilen sich, dann, wenn die Eingabedatenvektoren zu zweidimensionalen Vektoren vereinfacht werden und die Verteilung der Eingabedatenvektoren auf einer zweidimensionalen Ebene dargestellt ist, die Neuronen gleichförmig über die Ebene, wenn die Eingabedatenvektoren sich über die Ebene gleichförmig verteilen. Falls Ungleichförmigkeit in der Verteilung der Eingabedatenvektoren herrscht (falls Änderungen in der Verteilungsdichte vorhanden sind), dann wird aus der Verteilung der Neuronen schließlich eine Verteilung, welche eine ähnliche Ungleichförmigkeit aufweist.If the calculation is performed according to the training rule described above for many input data vectors, the distribution of the "M" neurons reflects the distribution of the input data vectors. For example, when the input data vectors to two-dimensional vectors are simplified and the distribution of the input data vectors is represented on a two-dimensional plane, the neurons spread uniformly across the plane as the input data vectors spread uniformly across the plane. Finally, if there is nonuniformity in the distribution of the input data vectors (if there are changes in the distribution density), then the distribution of the neurons eventually becomes a distribution having similar nonuniformity.

Die selbst-organisierende Karte, welche wie oben beschrieben erhalten wurde, kann weiterhin durch Anwendung des Lernende-Vektorquantisierung-(LVQ)-Algorithmus modifiziert werden, wodurch eine geeignetere Verteilung der Neuronen erhalten wird.The self-organizing map obtained as described above may be further modified by application of the Learner Vector Quantization (LVQ) algorithm, thereby obtaining a more appropriate distribution of the neurons.

2 zeigt die selbst-organisierende Karte SOMSS des Dauerhafter-Zustand-Models zum Berechnen einer Zieldrosselventilöffnung THCMDSS für einen dauerhaften Zustand in dieser Ausführungsform als eine zweidimensionale Karte. Diese zweidimensionale Karte ist durch die Zielansaugluftmenge GAIRCMD und den Ladedruck PB definiert, welche zwei Eingabeparameter als die am meisten dominierenden Faktoren darstellen. Ein Eingabedatenvektor xTH ist durch die folgende Gleichung (10) definiert. D. h., die Eingabeparameter sind die Zielansaugluftmenge GAIRCMD, der Ladedruck PB, der Ansaugdruck PI und die Motordrehgeschwindigkeit NE. xTH = (GAIRCMD, PB, PI, NE) (10) 2 FIG. 13 shows the self-organizing map SOMSS of the persistent state model for calculating a target throttle valve opening THCMDSS for a steady state in this embodiment as a two-dimensional map. This two-dimensional map is defined by the target intake air amount GAIRCMD and the boost pressure PB, which represent two input parameters as the most dominant factors. An input data vector x TH is defined by the following equation (10). That is, the input parameters are the target intake air amount GAIRCMD, the boost pressure PB, the intake pressure PI, and the engine rotation speed NE. xTH = (GAIRCMD, PB, PI, NE) (10)

Die in 2 gezeigte Karte ist in einer Mehrzahl von Bereichen RNRi (i = 1 bis M, M = 36) unterteilt. Jeder Bereich umfasst ein Neuron NRi (dargestellt durch „*”). Durch vorhergehendes Durchführen des Trainings (des Lernens) mit vielen Eingabedatenvektoren xTH wird die Position (Gewichtungsvektor wi) von jedem Neuron NRi bestimmt. Jeder Bereich RNRi wird durch Zeichnen von Grenzlinien definiert unter Berücksichtigung der Positionsbeziehungen mit den benachbarten Neuronen. Durch Bringen der Verteilung des Eingabedatenvektors xTH, welches auf das Training angewendet wird, in Übereinstimmung mit einer tatsächlichen Verteilung, die bei dem tatsächlichen Motorbetrieb auftritt, wird die Verteilungsdichte des Neurons NRi in den Bereichen verhältnismäßig hoch, die einem Motorbetriebszustand mit einer hohen Auftrittshäufigkeit während des tatsächlichen Motorbetriebs entsprechen. Mit diesem Merkmal der selbst-organisierenden Karte kann eine Genauigkeit der Zieldrosselventilöffnung THCMD in den Betriebszuständen mit hoher Auftrittshäufigkeit verbessert werden. Die in 2 gezeigte Karte wird durch Durchführen des Trainings, welches dem Referenzmotor entspricht (welcher neu ist und ein durchschnittliches Betriebsverhalten aufweist), erhalten. In 2 werden die Eingabedaten, die auf das Training angewendet werden, mit schwarzen Punkten angezeigt.In the 2 The map shown is divided into a plurality of areas RNRi (i = 1 to M, M = 36). Each area includes a neuron NRi (represented by "*"). By performing the training (learning) with many input data vectors xTH in advance, the position (weighting vector wi) of each neuron NRi is determined. Each region RNRi is defined by drawing boundary lines taking into account the positional relationships with the neighboring neurons. By making the distribution of the input data vector xTH applied to the training in accordance with an actual distribution occurring in the actual engine operation, the distribution density of the neuron NRi becomes relatively high in the regions that have an engine operating condition with a high occurrence frequency during the engine actual engine operation. With this feature of the self-organizing map, accuracy of the target throttle valve opening THCMD in the high frequency operation states can be improved. In the 2 The map shown is made by performing the training which is the Reference motor corresponds (which is new and has an average operating behavior) received. In 2 The input data that is applied to the training is displayed with black dots.

Beim Training der selbst-organisierenden Karte wird ein Gewichtungskoeffizientenvektor Ci (i = 1 bis M), welches durch folgende Gleichung (11) ausgedrückt ist, unter Verwendung des Eingabedatenvektors xTH und der tatsächlichen Drosselventilöffnung TH, welche dem Eingabedatenvektor xTH entspricht, berechnet und gespeichert. Der Gewichtungskoeffizientenvektor Ci wird entsprechend jedem Neuron NRi berechnet und gespeichert. Ci = (C0i, C1i, C2i, C3i, C4i) (11) In training the self-organizing map, a weighting coefficient vector Ci (i = 1 to M) expressed by the following equation (11) is calculated and stored using the input data vector xTH and the actual throttle valve opening TH corresponding to the input data vector xTH. The weighting coefficient vector Ci is calculated and stored according to each neuron NRi. Ci = (C0i, C1i, C2i, C3i, C4i) (11)

Bei dem tatsächlichen Regelungs-/Steuerungsvorgang wird der Bereich RNRi, welcher den gegenwärtigen Betriebspunkt auf der Karte umfasst, zuerst ausgewählt. Der Betriebspunkt ist durch die Zielansaugluftmenge GAIRCMD und den Ladedruck PB definiert, welche Elemente des Eingabedatenvektors xTH sind. Als nächstes werden der Gewichtungskoeffizientenvektor Ci, welcher dem den Bereich RNRi darstellenden Neuron NRi entspricht, und der Eingabedatenvektor xTH auf die folgende Gleichung (12) angewendet, um die Zieldrosselventilöffnung THCMD zu berechnen. THCMD = C1i × GAIRCMD + C2i × PB + C3i × PI + C4i × NE + C0i (12) In the actual control operation, the area RNRi comprising the current operating point on the map is selected first. The operating point is defined by the target intake air amount GAIRCMD and the boost pressure PB, which are elements of the input data vector xTH. Next, the weighting coefficient vector Ci corresponding to the neuron NRi representing the range RNRi and the input data vector xTH are applied to the following equation (12) to calculate the target throttle valve opening THCMD. THCMD = C1i × GAIRCMD + C2i × PB + C3i × PI + C4i × NE + C0i (12)

Andererseits werden die Änderungsbeträge, die den Eingabeparametern der selbst-organisierenden Karte SOMSS des Dauerhafter-Zustand-Models entsprechen auf die selbst-organisierende Karte SOMTS des Vorübergehender-Zustand-Models als Eingabeparameter angewandt. Insbesondere werden ein Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD, ein Ladedruck-Änderungsbetrag DPB, ein Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI und ein Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE durch die folgenden Gleichungen (21)–(24) berechnet und als Eingabeparameter auf die selbst-organisierende Karte SOMTS des Vorübergehender-Zustand-Models angewandt. In diesen Gleichungen ist „k” eine mit einer Berechnungsperiode TC der Zieldrosselventilöffnung THCMD digitalisierten diskreten Zeit. DGAIRCMD = GAIRCMD(k) – GAIRCMD(k – 1) (21) DPB = PB(k) – PB(k – 1) (22) DPI = PI(k) – PI(k – 1) (23) DNE = NE(k) – NE(k – 1) (24) On the other hand, the amounts of change corresponding to the input parameters of the self-organizing map SOMSS of the persistent state model are applied to the self-organizing map SOMTS of the temporary state model as input parameters. Specifically, a target intake air flow rate change amount DGAIRCMD, a boost pressure change amount DPB, an intake pressure change amount DPI, and a rotational speed change amount DNE are calculated by the following equations (21) - (24) and input to the self-organizing map SOMTS of the transient State models applied. In these equations, "k" is a discrete time digitized with a calculation period TC of the target throttle valve opening THCMD. DGAIRCMD = GAIRCMD (k) - GAIRCMD (k - 1) (21) DPB = PB (k) -PB (k-1) (22) DPI = PI (k) -PI (k-1) (23) DNE = NE (k) - NE (k-1) (24)

3 zeigt die selbst-organisierende Karte SOMTS des Vorübergehender-Zustand-Models zum Berechnen einer Zieldrosselventilöffnung THCMDTS für einen vorübergehenden Zustand in dieser Ausführungsform als eine zweidimensionalen Karte. Diese zweidimensionale Karte ist durch den Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD und den Ladedruck-Änderungsbetrag DPB definiert. Der Eingabedatenvektor xTHD ist durch die folgende Gleichung (25) definiert. xTHD = (DGAIRCMD, DPB, DPI, DNE) (25) 3 Fig. 14 shows the self-organizing map SOMTS of the transient state model for calculating a target throttle valve opening THCMDTS for a transient state in this embodiment as a two-dimensional map. This two-dimensional map is defined by the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD and the supercharging pressure change amount DPB. The input data vector xTHD is defined by the following equation (25). xTHD = (DGAIRCMD, DPB, DPI, DNE) (25)

Ein durch die folgende Gleichung (26) gezeigter Gewichtungskoeffizientenvektor CDi (i = 1 – M) wird durch Trainieren mit derselben Methode berechnet, als die, die für das Trainieren der selbst-organisierenden Karte SOMSS des Dauerhafter-Zustand-Models verwendet wurde. CDi = (CD0i, CD1i, CD2i, CD3i, CD4i) (26) A weighting coefficient vector CDi (i = 1-M) shown by the following equation (26) is calculated by training by the same method as that used for training the self-organizing map SOMSS of the persistent state model. CDi = (CD0i, CD1i, CD2i, CD3i, CD4i) (26)

Wenn die selbst-organisierende Karte SOMTS des Vorübergehender-Zustand-Models verwendet wird, wird die Zieldrosselventilöffnung THCMDTS durch die folgende Gleichung (27) berechnet. Diese Gleichung (27) entspricht der Gleichung, die das Vorübergehender-Zustand-Model in dieser Ausführungsform definiert. THCMDTS = CD1i × DGAIRCMD + CD2i × DPB + CD3i × DPI + CD4i × DNE + CD0i (27) When the self-organizing map SOMTS of the temporary state model is used, the target throttle valve opening THCMDTS is calculated by the following equation (27). This equation (27) corresponds to the equation defining the temporary state model in this embodiment. THCMDTS = CD1i × DGAIRCMD + CD2i × DPB + CD3i × DPI + CD4i × DNE + CD0i (27)

4 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen dem Ansaugluftdurchsatz GAIR [g/sec] und die Drosselventilöffnung TH zeigt. Die Kurven L1–L5 in 3 entsprechen jeweils den Zuständen, in welchen die Motordrehgeschwindigkeit NE 1000, 1500, 2000, 2500 beziehungsweise 3000 UpM beträgt. 4 FIG. 12 is a graph showing a relationship between the intake air flow rate GAIR [g / sec] and the throttle valve opening TH. The curves L1-L5 in 3 respectively correspond to the states in which the engine rotational speed NE 1000, 1500, 2000, 2500 and 3000 rpm.

Wie aus 4 ersichtlich, steigt, wenn die Drosselventilöffnung TH zunimmt, unter der Bedingung, dass die Motordrehgeschwindigkeit NE konstant ist, der Ansaugluftdurchsatz GAIR an, um bei einem im Wesentlichen konstanten Wert (Sättigungsniveau) eine Sättigung zu erreichen. Bei dem Sättigungsniveau ändert sich der Ansaugluftdurchsatz GAIR nicht, wenn sich die Drosselventilöffnung TH ändert. Mit anderen Worten werden Änderungen der Drosselventilöffnung TH den Ansaugluftdurchsatz GAIR nicht beeinflussen, wenn der Ansaugluftdurchsatz GAIR das Sättigungsniveau (nachstehend als „maximaler Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX” bezeichnet) erreicht hat. Somit wird in dieser Ausführungsform, wenn der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD, welcher gemäß dem Gaspedal-Betätigungsbetrag AP und der Motordrehgeschwindigkeit NE eingestellt ist, gleich einem oder größer als ein Bestimmungsschwellenwert GAIRTH wird, die Zieldrosselventilöffnung THCMD auf die maximale Öffnung THMAX (zum Beispiel „90 Grad”) eingestellt. Der Bestimmungsschwellenwert GAIRTH wird durch Multiplizieren eines vorbestimmten Schwellenwertkoeffizienten KTH (zum Beispiel „0,95”) mit dem maximalen Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX erhalten. Gemäß dieser Einstellung kann die Berechnungslast auf der CPU in der ECU 20 reduziert werden, ohne dass die Leistungsfähigkeit der Ansaugluftdurchsatz-Regelung/Steuerung verschlechtert wird. Andererseits wird, wenn der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD kleiner als die maximale Ansaugluftmenge GAIRMAX ist, die Zieldrosselventilöffnung THCMD unter Verwendung der oben beschriebenen selbst-organisierenden Karte (nachfolgend als „SOM” bezeichnet) berechnet. Gemäß diesem Verfahren zum Einstellen der Zieldrosselventilöffnung THCMD kann die Drosselventilöffnung optimal auf die Zielansaugluftmenge GAIRCMD eingestellt werden, wenn der tatsächliche Ansaugluftdurchsatz GAIR geregelt/gesteuert wird. How out 4 As can be seen, as the throttle valve opening TH increases, under the condition that the engine rotational speed NE is constant, the intake air flow rate GAIR increases to reach saturation at a substantially constant value (saturation level). At the saturation level, the intake air flow rate GAIR does not change when the throttle valve opening TH changes. In other words, changes in the throttle valve opening TH will not affect the intake air flow rate GAIR when the intake air flow rate GAIR has reached the saturation level (hereinafter referred to as "maximum intake air flow rate GAIRMAX"). Thus, in this embodiment, when the target intake air flow rate GAIRCMD set according to the accelerator operation amount AP and the engine rotation speed NE becomes equal to or greater than a determination threshold GAIRTH, the target throttle valve opening THCMD is set to the maximum opening THMAX (for example, "90 degrees"). ). The determination threshold GAIRTH is obtained by multiplying a predetermined threshold coefficient KTH (for example, "0.95") by the maximum intake air flow GAIRMAX. According to this setting, the calculation load on the CPU in the ECU 20 be reduced without the performance of the intake air flow rate control / control is deteriorated. On the other hand, when the target intake air flow rate GAIRCMD is smaller than the maximum intake air amount GAIRMAX, the target throttle valve opening THCMD is calculated using the above-described self-organizing map (hereinafter referred to as "SOM"). According to this method of setting the target throttle valve opening THCMD, the throttle valve opening can be set to the target intake air amount GAIRCMD optimally when the actual intake air flow rate GAIR is controlled.

5 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Berechnen der Zieldrosselventilöffnung THCMD. Dieses Verfahren wird bei vorbestimmten Zeitintervallen durch die CPU in der ECU 20 ausgeführt. 5 FIG. 10 is a flowchart of the method of calculating the target throttle valve opening THCMD. This process is performed at predetermined time intervals by the CPU in the ECU 20 executed.

In Schritt S11 wird eine GAIRCMD-Karte (nicht gezeigt) gemäß dem Gaspedal-Betätigungsbetrag AP und der Motordrehgeschwindigkeit NE abgerufen, um den Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD zu berechnen. Die GAIRCMD-Karte ist derart eingestellt, dass der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD mit Zunahme des Gaspedal-Betätigungsbetrages AP zunimmt, und der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD mit Zunahme der Motordrehgeschwindigkeit NE zunimmt.In step S11, a GAIRCMD map (not shown) is retrieved according to the accelerator operation amount AP and the engine rotation speed NE to calculate the target intake air flow rate GAIRCMD. The GAIRCMD map is set such that the target intake air flow rate GAIRCMD increases as the accelerator pedal operation amount AP increases, and the target intake air flow rate GAIRCMD increases as the engine rotation speed NE increases.

Im Schritt S12 wird eine GAIRMAX-Karte (nicht gezeigt) gemäß der Motordrehgeschwindigkeit NE und dem Ladedruck PB abgerufen, um den maximalen Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX zu berechnen. Die GAIRMAX-Karte ist derart eingestellt, dass der maximale Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX mit Zunahme der Motordrehgeschwindigkeit NE zunimmt, und der maximale Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX mit Zunahme des Ladedrucks PB zunimmt.In step S12, a GAIRMAX map (not shown) is retrieved according to the engine rotational speed NE and the boost pressure PB to calculate the maximum intake air flow rate GAIRMAX. The GAIRMAX map is set so that the maximum intake air flow GAIRMAX increases with increase in the engine rotation speed NE, and the maximum intake air flow GAIRMAX increases with increase of the boost pressure PB.

Im Schritt S13 wird der Bestimmungsschwellenwert GAIRTH durch Multiplizieren des vorbestimmten Schwellenwertkoeffizienten KTH mit dem maximalen Ansaugluftdurchsatz GAIRMAX berechnet. Im Schritt S14 wird bestimmt, ob der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD kleiner als der Bestimmungsschwellenwert GAIRTH ist oder nicht. Falls die Antwort im Schritt S14 bejahend ist (JA), wird das in 6 gezeigte SOM-Berechnungsverfahren ausgeführt, um die Zieldrosselventilöffnung THCMD unter Verwendung der oben-beschriebenen selbst-organisierenden Karte SOMSS oder SOMTS zu berechnen (Schritt S15).In step S13, the determination threshold GAIRTH is calculated by multiplying the predetermined threshold coefficient KTH by the maximum intake air flow GAIRMAX. In step S14, it is determined whether or not the target intake air flow rate GAIRCMD is smaller than the determination threshold value GAIRTH. If the answer in step S14 is affirmative (YES), the in 6 SOM calculation methods performed to calculate the target throttle valve opening THCMD using the above-described self-organizing map SOMSS or SOMTS (step S15).

Falls der Zielansaugluftdurchsatz GAIRCMD gleich dem oder größer als der Bestimmungsschwellenwert GAIRTH im Schritt S14 ist, wird die Zieldrosselventilöffnung THCMD auf die maximale Öffnung THMAX eingestellt.If the target intake air flow rate GAIRCMD is equal to or greater than the determination threshold GAIRTH in step S14, the target throttle valve opening THCMD is set to the maximum opening THMAX.

Im Schritt S21 aus 6 werden der Ansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD, der Ladedruck-Änderungsbetrag DPB, der Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI und der Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE durch die oben-beschriebenen Gleichungen (21)–(24) berechnet.In step S21 6 For example, the intake air flow rate change amount DGAIRCMD, the boost pressure change amount DPB, the intake pressure change amount DPI, and the rotational speed change amount DNE are calculated by the above-described equations (21) - (24).

Im Schritt S22 wird die Zieldrosselventilöffnung THCMDSS des dauerhaften Zustands unter Verwendung der selbst-organisierenden Karte SOMSS des Dauerhafter-Zustand-Models berechnet und im Schritt 23 wird die Zieldrosselventilöffnung THCMDTS des vorübergehenden Zustands unter Verwendung des Vorübergehender-Zustand-Models berechnet.In step S22, the steady state target throttle valve opening THCMDSS is calculated using the self-organizing map SOMSS of the steady state model, and in step 23, the target state throttle valve opening THCMDTS is calculated using the temporary state model.

Im Schritt S24 wird eine in 7(a) gezeigte Tabelle W1 gemäß dem Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE abgefragt, um einen ersten Gewichtungsänderungskoeffizient W1 zu berechnen. Die W1 Tabelle ist derart festgelegt, dass der erste Gewichtungsänderungskoeffizient W1 mit einer Zunahme des Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrags DNE zunimmt (es sei angemerkt, dass der Maximalwert von W1 „1,0” ist).In step S24, an in 7 (a) is retrieved according to the rotational speed change amount DNE to calculate a first weight change coefficient W1. The W1 table is set such that the first weight change coefficient W1 increases with an increase in the rotation speed change amount DNE (note that the maximum value of W1 is "1.0").

Im Schritt S25 wird eine in 7(b) gezeigte Tabelle W2 gemäß dem Ladedruck-Änderungsbetrag DPB abgefragt, um einen zweiten Gewichtungsänderungskoeffizient W2 zu berechnen. Die W2 Tabelle ist derart festgelegt, dass der zweite Gewichtungsänderungskoeffizient W2 mit einer Zunahme des Ladedruck-Änderungsbetrags DPB zunimmt (es sei angemerkt, dass der Maximalwert von W2 „1,0” ist). In step S25, an in 7 (b) in order to calculate a second weighting change coefficient W2. The W2 table is set such that the second weight change coefficient W2 increases with an increase in the boost pressure change amount DPB (note that the maximum value of W2 is "1.0").

Im Schritt S26 wird eine in 7(c) gezeigte Tabelle W3 gemäß dem Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI abgefragt, um einen dritte Gewichtungsänderungskoeffizient W3 zu berechnen. Die W3 Tabelle ist derart festgelegt, dass der dritte Gewichtungsänderungskoeffizient W3 mit einer Zunahme des Ansaugdruck-Änderungsbetrags DPI zunimmt (es sei angemerkt, dass der Maximalwert von W3 „1,0” ist).In step S26, an in 7 (c) is retrieved according to the intake pressure change amount DPI to calculate a third weight change coefficient W3. The W3 table is set such that the third weight change coefficient W3 increases with an increase in the intake pressure change amount DPI (note that the maximum value of W3 is "1.0").

Im Schritt S27 wird eine in 7(d) gezeigte Tabelle W4 gemäß dem Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD abgefragt, um einen vierten Gewichtungsänderungskoeffizient W4 zu berechnen. Die W4 Tabelle ist derart festgelegt, dass der vierte Gewichtungsänderungskoeffizient W4 mit einer Zunahme des Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrags DGAIRCMD zunimmt (es sei angemerkt, dass der Maximalwert von W4 „1,0” ist).In step S27, an in 7 (d) is retrieved according to the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD to calculate a fourth weight change coefficient W4. The W4 table is set such that the fourth weight change coefficient W4 increases with an increase in the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD (note that the maximum value of W4 is "1.0").

Im Schritt S28 wird der erste bis vierte Gewichtungsänderungskoeffizient W1–W4 auf die folgende Gleichung (28) angewandt, um einen Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS zu berechnen. In der Gleichung (28) sind WNE, WPB, WPI und WGAIR Gewichtungskoeffizientenwerte, welche relativ zu dem Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE, dem Lade-Änderungsbetrag DPB, dem Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI beziehungsweise dem Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD berechnet werden. Die Gewichtungskoeffizientenwerte WNE, WPB, WPI und WGAIR werden auf einem Wert gesetzt, welcher größer als „0” und kleiner als „1” ist. WTS = W1 × WNE + W2 × WPB + W3 × WPI + W4 × WGAIR (28) In step S28, the first to fourth weight change coefficients W1-W4 are applied to the following equation (28) to calculate a temporary state weighting coefficient WTS. In the equation (28), WNE, WPB, WPI, and WGAIR are weighting coefficient values calculated relative to the rotational speed change amount DNE, the charge change amount DPB, the intake pressure change amount DPI, and the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD, respectively. The weighting coefficient values WNE, WPB, WPI and WGAIR are set to a value which is greater than "0" and less than "1". WTS = W1 × WNE + W2 × WPB + W3 × WPI + W4 × WGAIR (28)

Der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS unterliegt in den Schritten S29 und S30 einem Begrenzungsverfahren, so dass der Wert von WTS „1” nicht überschreitet.The temporary state weighting coefficient WTS undergoes a limiting process in steps S29 and S30 so that the value of WTS does not exceed "1".

Im Schritt S31 werden der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS, die Dauerhafter-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDSS und die Vorübergehender-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDTS auf die folgende Gleichung (29) angewandt, um die Zieldrosselventilöffnung THCMD zu berechnen. THCMD = (1 – WTS) × THCMDSS + WTS × THCMDTS (29) In step S31, the transient state weighting coefficient WTS, the steady state target throttle valve opening THCMDSS, and the transient state target throttle valve opening THCMDTS are applied to the following equation (29) to calculate the target throttle valve opening THCMD. THCMD = (1-WTS) × THCMDSS + WTS × THCMDTS (29)

Die CPU in der ECU 20 berechnet einen Antriebsparameter IDTH zum Antreiben des Aktuators 19 und führt eine Drosselventilöffnung-Regelung/Steuerung (Ansaugluftdurchsatz-Regelung/Steuerung), so dass die detektierte Drosselventilöffnung TH mit der durch das Verfahren aus den 5 und 6 berechneten Zieldrosselventilöffnung THCMD übereinstimmt.The CPU in the ECU 20 calculates a drive parameter IDTH for driving the actuator 19 and performs a throttle valve opening control / control (intake air flow rate control / control), so that the detected throttle valve opening TH with the by the method of 5 and 6 calculated target throttle valve opening THCMD.

Wie oben beschrieben wird die Zieldrosselventilöffnung THCMD unter Verwendung der selbst-organisierenden Karte SOMSS des Dauerhafter-Zustand-Models, welche die Dauerhafter-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDSS ausgibt, und der selbst-organisierenden Karte SOMTS des Vorübergehender-Zustand-Models, welche die Vorübergehender-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDTS ausgibt, berechnet. Ferner wird der Antriebsparameter IDTH des Aktuators 19 gemäß der Zieldrosselventilöffnung THCMD berechnet. Insbesondere wird die Zieldrosselventilöffnung THCMD in den Schritten S24–S31 aus 6, welche als der Koordinator dienen, gemäß der Dauerhafter-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDSS und der Vorübergehender-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDTS berechnet und der Antriebsparameter IDTH als der Motorregelungs-/steuerungsparameter wird gemäß der Zieldrosselventilöffnung THCMD berechnet. Dementsprechend kann, indem die Betriebscharakteristik des Koordinators, d. h. der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS angemessen eingestellt wird, die Zieldrosselventilöffnung THCMD, welche die Ausgaben von den zwei selbst-organisierenden Karten angemessen wiedergibt, erhalten werden, wodurch es möglich wird, die Regelungs-/Steuerungsgenauigkeit der Ansaugluftmenge des Motors 1 zu verbessern.As described above, the target throttle valve opening THCMD is calculated using the self-organizing map SOMSS of the persistent state model, which outputs the steady state target throttle valve opening THCMDSS, and the self-organizing map SOMTS of the transient state model, which detects the transient state model. State target throttle valve opening THCMDTS issues, calculated. Further, the drive parameter IDTH of the actuator becomes 19 calculated according to the target throttle valve opening THCMD. Specifically, the target throttle valve opening THCMD is turned off in steps S24-S31 6 which serve as the coordinator are calculated according to the steady state target throttle valve opening THCMDSS and the transient state target throttle valve opening THCMDTS, and the drive parameter IDTH as the engine control parameter is calculated according to the target throttle valve opening THCMD. Accordingly, by appropriately setting the operating characteristic of the coordinator, ie, the transient state weighting coefficient WTS, the target throttle valve opening THCMD which appropriately reflects the outputs from the two self-organizing maps can be obtained, thereby making it possible to control / Control accuracy of the intake air amount of the engine 1 to improve.

Ferner werden der Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE, der Ladedruck-Änderungsbetrag DPB, der Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI und der Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD, welche Vorübergehender-Zustand-Parameter sind, die den vorübergehenden Betriebszustand des Motors anzeigen, berechnet und der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS für die Vorübergehender-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDTS und der Gewichtungskoeffizient (1 – WTS) für die Dauerhafter-Zustand-Zieldrosselventilöffnung THCMDSS werden berechnet. Die Zieldrosselventilöffnung THCMD wird unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten WTS und (1 – WTS) berechnet. Dementsprechend ist der Motorbetriebszustand (der dauerhafte Betriebszustand, der vorübergehende Betriebszustand oder der zwischen dem dauerhaften Betriebszustand und dem vorübergehenden Betriebszustand liegenden Betriebszustand) in den Gewichtungskoeffizienten WTS und (1 – WTS) angemessen wiedergegeben, wodurch es möglich wird, die Zieldrosselventilöffnung THCMD auf einem angemessenen Wert einzustellen.Further, the rotational speed change amount DNE, the boost pressure change amount DPB, the intake pressure change amount DPI, and the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD, which are transient state parameters indicative of the engine's transient operating state, are calculated and the transient state weighting coefficient WTS for the transient state target throttle valve opening THCMDTS and the weighting coefficient (1-WTS) for the steady state target throttle valve opening THCMDSS are calculated. The target throttle valve opening THCMD is calculated using the weighting coefficients WTS and (1-WTS). Accordingly, the engine operating condition (the steady operating condition, the temporary operating condition or the operating condition between the steady operating condition and the transient operating condition) is appropriately reflected in the weighting coefficients WTS and (1-WTS), thereby making it possible to set the target throttle valve opening THCMD at an appropriate value adjust.

Ferner wird der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS derart eingestellt, dass er mit einer Zunahme des Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrags DNE, des Ladedruck-Änderungsbetrags DPB, des Ansaugdruck-Änderungsbetrags DPI und/oder des Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrags DGAIRCMD zunimmt. Dementsprechend kann der Motorbetriebszustand in dem Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizienten WTS angemessen widerspiegelt werden.Further, the transient state weighting coefficient WTS is set to increase with an increase in the rotational speed change amount DNE, the boost pressure change amount DPB, the intake pressure change amount DPI, and / or the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD. Accordingly, the engine operating condition in the temporary state weighting coefficient WTS can be appropriately reflected.

In dieser Ausführungsform bildet die ECU 20 die Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel und den Koordinator. Insbesondere entspricht die Zieldrosselventilöffnung THCMD dem vorbestimmten Betriebsparameter, der Antriebsparameter IDTH des Aktuators 19 entspricht dem Motorregelungs-/steuerungsparameter, das Verfahren aus 5 entspricht einem Teil der Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel und das Verfahren aus 6 entspricht dem Koordinator.In this embodiment, the ECU forms 20 the control parameter calculating means and the coordinator. In particular, the target throttle valve opening THCMD corresponds to the predetermined operating parameter, the drive parameter IDTH of the actuator 19 corresponds to the motor control / control parameter, the method off 5 corresponds to a part of the control parameter calculating means and the method of FIG 6 corresponds to the coordinator.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf der oben-beschriebenen Ausführungsform beschränkt und verschiedene Abwandlungen können vorgenommen werden. Zum Beispiel werden in der oben-beschriebenen Ausführungsform der Drehgeschwindigkeit-Änderungsbetrag DNE, der Ladedruck-Änderungsbetrag DPB, der Ansaugdruck-Änderungsbetrag DPI und der Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD als Vorübergehender-Zustand-Parameter verwendet. Alternativ kann jeder von diesen Änderungsbeträgen oder eine Kombination von zwei oder drei von diesen Änderungsbeträgen als Vorübergehender-Zustand-Parameter verwendet werden. Zum Beispiel kann, wenn nur der Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD verwendet wird, der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS durch die folgende Gleichung (31) berechnet werden. Wenn der Zielansaugluftdurchsatz-Änderungsbetrag DGAIRCMD und der Ladedruck-Änderungsbetrag DPB verwendet werden, kann der Vorübergehender-Zustand-Gewichtungskoeffizient WTS durch die folgende Gleichung (32) berechnet werden. WTS = W4 × WGAIR (31) WTS = W2 × DPB + W4 × WGAIR (32) The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the rotational speed change amount DNE, the boost pressure change amount DPB, the intake pressure change amount DPI, and the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD are used as the transient state parameter. Alternatively, each of these change amounts or a combination of two or three of these change amounts may be used as the temporary state parameter. For example, when only the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD is used, the transient state weighting coefficient WTS may be calculated by the following equation (31). When the target intake air flow rate change amount DGAIRCMD and the supercharging pressure change amount DPB are used, the transient state weighting coefficient WTS can be calculated by the following equation (32). WTS = W4 × WGAIR (31) WTS = W2 × DPB + W4 × WGAIR (32)

Ferner wird in der oben-beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel dafür gezeigt, dass die Zieldrosselventilöffnung THCMD der vorbestimmte Betriebsparameter ist. Alternativ kann ein aus dem Motor 1 emittierter NOx-Betrag, ein Abgasrückführungsdurchsatz (oder eine Abgasrückführungsmenge, oder eine Zielabgasrückführungsmenge) oder der Ansaugluftdurchsatz als der vorbestimmte Betriebsparameter berechnet werden und die Kraftstoffeinspritzmenge (Regelungs-/Steuerungsparameter) kann entsprechend dem berechneten vorbestimmten Betriebsparameter berechnet werden.Further, in the above-described embodiment, an example is shown that the target throttle valve opening THCMD is the predetermined operating parameter. Alternatively, one from the engine 1 NO x amount, EGR flow rate (or EGR amount, or target exhaust gas recirculation amount) or intake air flow rate may be calculated as the predetermined operation parameter, and the fuel injection amount (control parameter) may be calculated according to the calculated predetermined operation parameter.

Wenn der NOx-Betrag berechnet wird, werden die Motordrehgeschwindigkeit NE, die Kraftstoffzufuhrmenge (Kraftstoffeinspritzmenge), das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, eine Temperatur der in die Turbine 11 strömenden Abgase, der Ladedruck PB, der Ansaugdruck PI und der Ansaugluftdurchsatz GAIR als Eingabeparameter der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models zum Berechnen des NOx-Betrags angewandt und die Änderungsbeträge, die den Eingabeparametern der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models werden als Eingabeparameter der selbstorganisierenden Karte des Vorübergehender-Zustand-Models angewandt.When the NOx amount is calculated, the engine rotation speed NE, the fuel supply amount (fuel injection amount), the air-fuel ratio, a temperature of the turbine 11 flowing exhaust gases, the supercharging pressure PB, the intake pressure PI and the intake air flow rate GAIR applied as input parameters of the self-organizing map of the persistent state model for calculating the amount of NOx and the amounts of change corresponding to the input parameters of the self-organizing map of the steady state Models are used as input parameters to the self-organizing map of the Temporary State Model.

Wenn das Verhältnis der Abgsrückführung berechnet wird, werden der Ladedruck PB, der Ansaugdruck PI, die EGR-Ventilöffnung, der Ansaugluftdurchsatz GAIR, das Kraftstoff-Luft-Verhältnis, die Motordrehgeschwindigkeit NE, die Schaufelöffnung θvgt der Turbine 11 und die Temperatur der zurückgeführten Abgase als Eingabeparameter der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models angewandt, um das Verhältnis der Abgsrückführung zu berechnen, und die Änderungsbeträge, welche den Eingabeparametern der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models entsprechen, werden als die Eingabeparameter der selbst-organisierenden Karte des Vorübergehender-Zustand-Models angewandt.When calculating the ratio of the exhaust recirculation, the supercharging pressure PB, the intake pressure PI, the EGR valve opening, the intake air flow rate GAIR, the air-fuel ratio, the engine rotation speed NE, the blade opening θvgt of the turbine become 11 and the temperature of the recirculated exhaust gases are used as input parameters of the self-organizing map of the persistent state model to calculate the ratio of the depletion feedback, and the amounts of changes corresponding to the input parameters of the self-organizing map of the persistent state model as the input parameters of the self-organizing map of the temporary state model.

Wenn der Ansaugluftdurchsatz berechnet wird, werden die Drosselventilöffnung TH, der Ladedruck PB, der Ansaugdruck PI und die Motordrehgeschwindigkeit NE als Eingabeparameter der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models angewandt, um den Ansaugluftdurchsatz zu berechnen, und die Änderungsbeträge, welche den Eingabeparametern der selbst-organisierenden Karte des Dauerhafter-Zustand-Models werden als die Eingabeparameter der selbst-organisierenden Karte des Vorübergehender-Zustand-Models angewandt.When the intake air flow rate is calculated, the throttle valve opening TH, the boost pressure PB, the intake pressure PI, and the engine rotation speed NE are used as input parameters of the self-organizing map of the durable state model to calculate the intake air flow rate and the change amounts corresponding to the input parameters of the self-organizing map of the persistent state model are applied as the input parameters of the self-organizing map of the transient state model.

Ferner wird in der oben-beschriebenen Ausführungsform die selbst-organisierende Karte als das neuronale Netz verwendet. Alternativ kann das neuronale Netz, das als sogenanntes „Perzeptron” bekannt ist, verwendet werden.Further, in the above-described embodiment, the self-organizing map is used as the neural network. Alternatively, the neural network known as the so-called "perceptron" may be used.

Die vorliegende Erfindung kann auch zur Regelung/Steuerung eines Antriebsmotors eines Wasserfahrzeugs, wie beispielsweise eines Außenbordmotors mit einer sich vertikal erstreckenden Kurbelwelle eingesetzt werden.The present invention can also be used to control a marine engine drive motor, such as an outboard motor having a vertically extending crankshaft.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22
Ansaugrohrintake
1919
Aktuatoractuator
2020
elektronische Regelungs-/Steuerungseinheit (Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel, Koordinator)electronic control unit (control parameter calculating means, coordinator)
2222
LadedrucksensorBoost pressure sensor
2424
Ansaugdrucksensorintake pressure
2727
Beschleunigungssensoraccelerometer
2828
MotordrehgeschwindigkeitssensorMotor rotation speed sensor

Claims (2)

Regelungs-/Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Regelungs-/Steuerungsparameters des Motors unter Verwendung einer Mehrzahl von neuronalen Netzen, wobei jedes der neuronalen Netze einem spezifischen Betriebszustand des Motors entspricht, und zum Ausgeben eines vorbestimmten Betriebsparameters des Motors, wobei die Regelungs-/Steuerungsparameter-Berechnungsmittel einen Koordinator umfassen, zum Berechnen des vorbestimmten Betriebsparameters gemäß den Ausgaben der neuronalen Netze, und den Regelungs-/Steuerungsparameter gemäß einer Ausgabe des Koordinators berechnen, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungs-/Steuerungssystem ferner ein Vorübergehender-Zustand-Parameter-Berechnungsmittel zum Berechnen wenigstens eines Vorübergehender-Zustand-Parameters umfasst, welcher einen vorübergehenden Betriebszustand des Motors anzeigt, wobei eines der neuronalen Netze einem dauerhaften Betriebszustand des Motors entspricht und ein anderes der neuronalen Netze einem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, wobei der Koordinator Gewichtungskoeffizienten für die Ausgaben der neuronalen Netze gemäß dem wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnet, und den vorbestimmten Betriebsparameter unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten berechnet, wobei der dauerhafte Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter stabil sind, und wobei der vorübergehende Betriebszustand des Motors einem Betriebszustand des Motors entspricht, in welchem zur Berechnung des Regelungs-/Steuerungsparameters verwendete Eingabeparameter einer vorübergehenden Veränderung unterliegen.A control system for an internal combustion engine, comprising: control parameter calculating means for calculating a control parameter of the motor using a plurality of neural networks, each of the neural networks corresponding to a specific operating condition of the engine, and outputting a predetermined one Operating parameters of the engine, the control parameter calculating means comprising a coordinator for calculating the predetermined operating parameter according to the outputs of the neural networks, and calculating the control parameter according to an output of the coordinator, characterized in that the control system further comprising a transient state parameter calculating means for calculating at least one transient state parameter indicative of a transient operating condition of the engine, wherein one of the neural networks is in a steady operating condition of the engine and another of the neural networks corresponds to a transient operating condition of the engine, wherein the coordinator calculates weighting coefficients for the outputs of the neural networks according to the at least one transient state parameter, and calculates the predetermined operating parameter using the weighting coefficients, the persistent The operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine in which input parameters used for calculating the control parameter are stable, and wherein the transient operating condition of the engine corresponds to an operating condition of the engine, in which input parameter used for calculating the control gain parameter is a transient change subject. Regelungs-/Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Vorübergehender-Zustand-Parameter-Berechnungsmittel wenigstens einen Änderungsbetrag von Betriebsparametern des Motors als der wenigstens einen Vorübergehender-Zustand-Parameter berechnen und den Gewichtungskoeffizienten für die Ausgabe des neuronalen Netzes, welches dem vorübergehenden Betriebszustand des Motors entspricht, erhöhen, wenn der wenigstens eine Änderungsbetrag zunimmt.The control system according to claim 1, wherein the temporary state parameter calculating means calculates at least one change amount of operating parameters of the engine as the at least one temporary state parameter and the weighting coefficient for the output of the neural network corresponding to the transient operating state of the engine increases as the at least one amount of change increases.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6702380B2 (en) 2018-09-14 2020-06-03 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477825A (en) * 1993-02-26 1995-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving power control apparatus for vehicle
JPH1185719A (en) * 1997-09-03 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Parameter estimation device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01208501A (en) 1988-02-12 1989-08-22 Honda Motor Co Ltd Variable capacity turbine
JPH04302304A (en) * 1991-03-29 1992-10-26 Toshiba Corp Nonlinear process controller
JP2978353B2 (en) * 1993-02-26 1999-11-15 トヨタ自動車株式会社 Vehicle driving force control device
JPH1011105A (en) * 1996-06-20 1998-01-16 Yamaha Motor Co Ltd State control system
JP3387004B2 (en) * 1998-04-06 2003-03-17 株式会社日立製作所 Control device
JP2000213395A (en) * 1999-01-25 2000-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air-fuel ratio control apparatus
JP2002251597A (en) * 2001-02-23 2002-09-06 Yamaha Motor Co Ltd Optimal solution searching device, controlled object controlling device based on optimization algorithm, and optimal solution searching program
EP2085593B1 (en) * 2008-01-29 2010-06-30 Honda Motor Co., Ltd. Control system for internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5477825A (en) * 1993-02-26 1995-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving power control apparatus for vehicle
JPH1185719A (en) * 1997-09-03 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Parameter estimation device

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