JPH0828328A - 内燃機関の気筒別空燃比推定装置 - Google Patents
内燃機関の気筒別空燃比推定装置Info
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- JPH0828328A JPH0828328A JP18294194A JP18294194A JPH0828328A JP H0828328 A JPH0828328 A JP H0828328A JP 18294194 A JP18294194 A JP 18294194A JP 18294194 A JP18294194 A JP 18294194A JP H0828328 A JPH0828328 A JP H0828328A
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Abstract
センサを設け、排気系の挙動を状態方程式で同定すると
共に、オブザーバを介して各気筒空燃比を推定するもの
において、出力変数と推定された状態変数とを比較して
オブザーバの収束状況を判定する。 【効果】 オブザーバの収束状況が簡易かつ正確に判定
でき、制御を誤ることがない。
Description
系集合部毎に単一の空燃比センサを設け、排気系の挙動
を状態方程式で同定すると共に、オブザーバを介して各
気筒空燃比(気筒毎空燃比)を推定する内燃機関の気筒
別空燃比推定装置において、オブザーバの収束状況、即
ち、各気筒空燃比の推定精度を簡易かつ正確に判定する
ようにしたものに関する。
て空燃比を検出することは良く行われており、その一例
として特開昭59−101562号公報記載の技術を挙
げることができる。また、本出願人も先に特願平3−3
59339号(特開平5−180059号)において、
排気系の挙動を状態方程式で同定し、オブザーバを介し
て各気筒空燃比を推定する技術を提案している。尚、そ
こにおいて、空燃比センサは広域空燃比センサ、即ち、
理論空燃比で出力が反転するO2 センサではなく、理論
空燃比の前後を通じて排気ガス中の酸素濃度に比例した
出力特性を有するものを使用している。
各気筒の空燃比を推定することができたが、運転状態に
よってはオブザーバの推定精度、換言すれば、オブザー
バの収束状況が必ずしも良好ではない場合も生じる。そ
のようなオブザーバの推定値の信頼性が低い場合、それ
を用いて制御を行うと、却って制御性が悪化する事態が
生じ得る。
関の排気系集合部毎に単一の空燃比センサを設け、排気
系の挙動を状態方程式で同定すると共に、オブザーバを
介して各気筒空燃比を推定する内燃機関の気筒別空燃比
推定装置において、オブザーバの収束状況、即ち、各気
筒空燃比の推定精度を簡易かつ正確に判定するようにし
た内燃機関の気筒別空燃比推定装置を提供することにあ
る。
合部毎に単一の空燃比センサを設け、排気系の挙動を状
態方程式で同定すると共に、オブザーバを介して各気筒
空燃比を推定し、推定された各気筒空燃比に基づいて燃
料噴射量を操作量として空燃比をフィードバック制御す
る内燃機関の気筒別空燃比推定装置において、オブザー
バの収束状況、即ち、各気筒空燃比の推定精度を簡易か
つ正確に判定し、それに応じてフィードバック補正項
(ゲイン)の変更の可否を判断することで制御値が誤ら
ないようにした内燃機関の気筒別空燃比推定装置を提供
することにある。
めに、請求項1項にあっては、多気筒内燃機関の排気系
集合部毎に単一の空燃比センサを配置してその出力から
各気筒の入力混合気の空燃比を推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式で
同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを構
築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を状
態変数Xとして状態方程式からXハット(k)にて推定
する手段、を備えると共に、 b.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備える如く構成
した。
多気筒内燃機関の排気系集合部毎に単一の空燃比センサ
を配置してその出力から各気筒の入力混合気の空燃比を
推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式 X(k+1)=AX(k)+BU(k) Y(k)=CX(k) (A,B,C:n×mの行列) で同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを
構築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を
状態変数Xとして状態方程式 Xハット(k+1)=(A−KC)Xハット(k)+K
Y(k)+BU(k) (K:ゲイン行列) からXハット(k)にて推定する手段、を備えると共
に、 b.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備える如く構成
した。尚、上記で「入力U(k)を所定の値として」と
は、例えば同一気筒の空燃比を前回燃焼以前の空燃比と
同一と仮定する、あるいは各気筒空燃比を目標空燃比と
する、の意味である。
にあっては、多気筒内燃機関の排気系集合部毎に単一の
空燃比センサを配置してその出力から各気筒の入力混合
気の空燃比を推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式で
同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを構
築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を状
態変数Xとして状態方程式からXハット(k)にて推定
する推定手段、および b.推定された各気筒空燃比に基づいて燃料噴射量を操
作量として空燃比をフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段、を備えると共に、 c.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備え、前記フィ
ードバック制御手段は、判定されたオブザーバの収束状
況に応じてフィードバック補正項の変更を停止する如く
構成した。
多気筒内燃機関の排気系集合部毎に単一の空燃比センサ
を配置してその出力から各気筒の入力混合気の空燃比を
推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式 X(k+1)=AX(k)+BU(k) Y(k)=CX(k) (A,B,C:n×mの行列) で同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを
構築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を
状態変数Xとして状態方程式 Xハット(k+1)=(A−KC)Xハット(k)+ KY(k)+BU(k) (K:ゲイン行列) からXハット(k)にて推定する推定手段、および b.推定された各気筒空燃比に基づいて燃料噴射量を操
作量として空燃比をフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段、を備えると共に、 c.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備え、前記フィ
ードバック制御手段は、判定されたオブザーバの収束状
況に応じてフィードバック補正項の変更を停止する如く
構成した。
にあっては、前記出力Y(k)として前記空燃比センサ
の出力を用いる如く構成した。
にあっては、前記判定手段は、値CXハット(k)と出
力Y(k)の差E.HAT(k)およびその平均値のい
ずれか求め、所定値と比較してオブザーバの収束状況を
判定する如く構成した。
にあっては、前記判定手段は、値CXハット(k)と出
力Y(k)の差E.HAT(k)およびその平均値のい
ずれかを求め、第1の所定値と比較してそれを超えた回
数をカウントし、カウント値を第2の所定値と比較して
オブザーバの収束状況を判定する如く構成した。
ハット(k)から値CXハット(k)を算出し、前記出
力Y(k)と比較してオブザーバの収束状況を判定する
判定手段を備える如く構成したので、オブザーバの収束
状況を簡易かつ正確に判定することができる。即ち、 Xハット(k+1)=(A−KC)Xハット(k)+K
Y(k)+BU(k) =AXハット(k)+BU(k) +K(Y(k)−CXハット(k)) とするとき、値(Y(k)−CXハット(k))がオブ
ザーバの収束状況を示していることになるので、その値
からオブザーバの収束状況を簡易かつ正確に判定するこ
とができる。
数Xハット(k)から値CXハット(k)を算出し、前
記出力Y(k)と比較してオブザーバの収束状況を判定
する判定手段、を備え、フィードバック制御手段は、判
定されたオブザーバの収束状況に応じてフィードバック
補正項(ゲイン)の変更を停止する如く構成したので、
オブザーバの収束状況を簡易かつ正確に判定することが
できると共に、それに応じてフィードバック補正項の変
更を停止することができることから、制御値を誤ること
がない。
として前記空燃比センサの出力を用いる如く構成したの
で、一層容易かつ正確にオブザーバの収束状況を判定す
ることができる。
値CXハット(k)と出力Y(k)の差E.HAT
(k)およびその平均値のいずれか求め、所定値と比較
してオブザーバの収束状況を判定する如く構成したの
で、簡易かつ正確にオブザーバの収束状況を判定するこ
とができる。特に平均値を用いるときは、一過性の原因
によって収束状況が低下したときは収束状況の低下と判
定しないので、実際の運転状態に良くマッチした空燃比
推定、ないしはそれに基づく空燃比フィードバック制御
を行うことができる。
値CXハット(k)と出力Y(k)の差E.HAT
(k)およびその平均値のいずれかを求め、第1の所定
値と比較してそれを超えた回数をカウントし、カウント
値を第2の所定値と比較してオブザーバの収束状況を判
定する如く構成したので、一過性の原因によって収束状
況が低下したときは収束状況の低下と判定しないので、
実際の運転状態に良くマッチした空燃比推定、ないしは
それに基づく空燃比フィードバック制御を行うことがで
きる。
説明する。
燃比推定装置を全体的に示す概略図である。図において
符号10は4気筒の内燃機関を示しており、吸気路12
の先端に配置されたエアクリーナ14から導入された吸
気は、スロットル弁16でその流量を調節されつつイン
テークマニホルド18を経て第1ないし第4気筒に流入
される。各気筒の吸気弁(図示せず)の付近にはインジ
ェクタ20が設けられて燃料を噴射する。
各気筒内で図示しない点火プラグで点火されて燃焼して
ピストン(図示せず)を駆動する。燃焼後の排気ガスは
排気弁(図示せず)を介してエキゾーストマニホルド2
2に排出され、エキゾーストパイプ24を経て三元触媒
コンバータ26で浄化されつつ機関外に排出される。ま
た、吸気路12には、スロットル弁配置位置付近に、そ
れをバイパスするバイパス路28が設けられる。
せず)内にはピストン(図示せず)のクランク角度位置
を検出するクランク角センサ34が設けられると共に、
スロットル弁16の開度を検出するスロットル開度セン
サ36、スロットル弁16下流の吸気圧力を絶対圧力で
検出する絶対圧センサ38も設けられる。更に、排気系
においてエキゾーストマニホルド22と三元触媒コンバ
ータ26の間には酸素濃度検出素子からなる広域空燃比
センサ40が設けられ、排気ガス中の酸素濃度に比例し
た値を出力する。これらセンサ34などの出力は、制御
ユニット42に送られる。
ック図である。広域空燃比センサ40の出力は検出回路
46に入力され、そこで適当な線形化処理が行われ、理
論空燃比を中心としてリーンからリッチにわたる広い範
囲において排気ガス中の酸素濃度に比例したリニアな特
性からなる空燃比(A/F)が検出される。その詳細は
先に本出願人が提案した別の出願(特開平4−3694
71号)に述べられているので、これ以上の説明は省略
する。尚、以下の説明において、このセンサを「LAF
センサ」(リニア・エーバイエフ・センサ)と称する。
検出回路46の出力はA/D変換回路48を介してCP
U50,ROM52,RAM54などからなるマイクロ
コンピュータに取り込まれ、RAM54に格納される。
アナログ出力は、レベル変換回路56、マルチプレクサ
58および第2のA/D変換回路60を介してマイクロ
コンピュータに入力される。またクランク角センサ34
の出力は波形整形回路62で波形整形された後、カウン
タ64で出力値がカウントされ、カウント値はマイクロ
・コンピュータ内に入力される。マイクロコンピュータ
においてCPU50は、ROM52に格納された命令に
従って検出値から制御値を演算し、駆動回路66を介し
て各気筒のインジェクタ20を駆動すると共に、第2の
駆動回路68を介して電磁弁70を駆動し、図1に示し
たバイパス路28を通る2次空気量を制御する。
燃比推定装置の動作を説明するフロー・チャートである
が、これは先に提案した排気系の挙動を状態方程式で同
定すると共に、オブザーバを介して各気筒空燃比を推定
する技術を前提としているので、理解の便宜上、それに
ついて簡単に説明する。
筒の空燃比を精度良く分離抽出するためには、LAFセ
ンサの検出応答遅れを正確に解明する必要がある。そこ
で、とりあえずこの遅れを1次遅れ系と擬似的にモデル
化し、図4に示す如きモデルを作成した。ここでLA
F:LAFセンサ出力、A/F:入力A/F、とする
と、その状態方程式は下記の数1で示すことができる。
すようになる。図5は数2をブロック線図で表したもの
である。
出力より真の空燃比を求めることができる。即ち、数2
を変形すれば数3に示すようになるので、時刻kのとき
の値から時刻k−1のときの値を数4のように逆算する
ことができる。
で示せば数5の如くになるので、その逆伝達関数を今回
のセンサ出力LAFに乗じることによって前回の入力空
燃比をリアルタイムに推定することができる。図6にそ
のリアルタイムのA/F推定器のブロック線図を示す。
づいて各気筒の空燃比を分離抽出する手法について説明
すると、先願でも述べたように、排気系の集合部の空燃
比を各気筒の空燃比の時間的な寄与度を考慮した加重平
均であると考え、時刻kのときの値を、数6のように表
した。尚、F(燃料量)を制御量としたため、ここでは
『燃空比F/A』を用いているが、後の説明においては
理解の便宜のため、支障ない限り「空燃比」を用いる。
尚、空燃比(ないしは燃空比)は、先に数5で求めた応
答遅れを補正した真の値を意味する。
の燃焼履歴に重みC(例えば直近に燃焼した気筒は40
%、その前が30%...など)を乗じたものの合算で
表した。ここでCはn×mの行列である。このモデルを
ブロック線図であらわすと、図7のようになる。
る。
出力方程式は数8のように表すことができる。
め、この状態方程式からオブザーバを設計してもx
(k)は観測することができない。そこで4TDC前
(即ち、同一気筒)の空燃比は急激に変化しない定常運
転状態にあると仮定してx(k+1)=x(k−3)と
すると、数9のようになる。これは、u(k)を目標空
燃比としても同様である。
シミュレーション結果を示す。図8は4気筒内燃機関に
ついて3気筒の空燃比を14.7にし、1気筒だけ1
2.0にして燃料を供給した場合を示す。図9はそのと
きの集合部の空燃比を上記モデルで求めたものを示す。
同図においてはステップ状の出力が得られているが、こ
こで更にLAFセンサの応答遅れを考慮すると、センサ
出力は図10に「モデル出力値」と示すようになまされ
た波形となる。図中「実測値」は同じ場合のLAFセン
サ出力の実測値であるが、これと比較し、上記モデルが
多気筒内燃機関の排気系を良くモデル化していることを
検証している。
力方程式にてx(k)を観察する通常のカルマンフィル
タの問題に帰着する。その荷重行列Q,Rを数11のよ
うにおいてリカッチの方程式を解くと、ゲイン行列Kは
数12のようになる。
のようになる。
れるようになるが、今回のモデルでは入力u(k)がな
いので、図12に示すようにy(k)のみを入力とする
構成となり、これを数式で表すと数14のようになる。
即ちカルマンフィルタのシステム行列は数15のように
表される。
分Rの要素:Qの要素=1:1のとき、カルマンフィル
タのシステム行列Sは、数16で与えられる。
み合わせたものを示す。シミュレーション結果は先の出
願に示されているので省略するが、これにより集合部空
燃比より各気筒の空燃比を的確に抽出することができ
る。
従って説明する。
た後、推定値に基づいて各気筒空燃比を目標値にフィー
ドバック制御する例を示す。即ち、オブザーバによって
集合部空燃比より各気筒空燃比を推定することができた
ことから、PIDなどの制御則を用いて空燃比を気筒別
に制御することが可能となるからである。
燃比を示すLAFセンサ出力KACTと目標空燃比とか
らPID制御則を用いて集合部フィードバック補正項
(ゲイン)KLAFを求めると共に、オブザーバ推定値
#nA/Fから気筒毎のフィードバック補正項(ゲイ
ン)#nKLAF(n:気筒)を求める。
Fはより具体的には、集合部A/Fを気筒毎のフィード
バック補正項#nKLAFの平均値の前回演算値で除算
して求めた目標値とオブザーバ推定値#nA/Fとの偏
差を解消するようにPID則を用いて求める。これによ
り、各気筒の空燃比は集合部空燃比に収束し、集合部空
燃比は目標空燃比に収束することとなって、結果的に全
ての気筒の空燃比が目標空燃比に収束する。
(インジェクタの開弁時間で規定される)は、 #nTout =Tim×KCMD×KTOTAL×#nK
LAF×KLAF で求められる。上記で、Tim:基本値、KCMD:目
標空燃比、KTOTAL:その他の補正項、である。こ
れ以外にバッテリ補正項などの加算項もあるが、省略す
る。尚、かかる制御の詳細は本出願人が先に提案した特
願平6−33201号に述べられているので、これ以上
の説明は省略する。
ャートを参照して説明する。尚、このプログラムはTD
Cからの所定のクランク角度において、即ち、噴射順位
(第1、第3、第4、第2気筒の順)毎に各気筒の燃料
噴射量を決定する。
吸気圧力Pb、LAFセンサ出力KACT(k)
((k)は前記の如く離散時間系での時刻を示す)など
を読み込み、S102に進んでクランキングか否か判断
し、否定されるときはS104に進んでフューエルカッ
トか否か判断する。S104でも否定されるときはS1
06に進んで前記した基本値Timを検索する。これは
機関回転数と吸気圧力とから設定されたマップ(特性図
示せず)を検索して行う。
の活性化が完了したか否か判断し、肯定されるときはS
110に進んで前記したオブザーバ行列演算を行って各
気筒空燃比(気筒毎A/F)を推定する。続いてS11
2に進んで値E.HAT(k)を算出し、S114に進
んで算出値E.HAT(k)を所定値と比較し、オブザ
ーバの収束状況を判定する。
定機能を表現する数14を書き直すと、数17に示すよ
うになる。
(k)に着目すると、数18のように示すことができ
る。
される、排気系集合部空燃比、具体的にはLAFセンサ
が検出する実際の集合部空燃比に相当し、CXハット
(k)は推定された各気筒空燃比(内部状態変数Xハッ
ト)に各気筒排気ガスの混ざり度合いを示す行列Cを乗
じたことにより、集合部空燃比推定値に相当する。従っ
て、y(k)−CXハット(k)は、集合部空燃比の実
際値(LAFセンサ出力KACT)と推定値の差を表し
ており、換言すれば、差E.HAT(k)は、オブザー
バの推定精度、即ち、オブザーバの収束状況を表す指標
とみなすことができる。この発明は上記した知見に基づ
いてなされた。
でこの差E.HAT(k)を求め、S114に進んで所
定値と比較する。所定値は、オブザーバの収束状況を判
定するに適当な値、例えば0.1などとする。
下と判断されるときはオブザーバの収束状況が良好、即
ち、所期の推定精度が得られていると判断し、S116
に進んで気筒毎フィードバック補正項#nKLAFを図
14に関して述べたように演算する。
ック補正項#nKLAFの学習値を演算する。具体的に
は、移動平均(ないしは加重移動平均)を求めて行う。
尚、かく求めた学習値は、運転状態、具体的には燃料噴
射量に応じて格納する。即ち、気筒毎フィードバック補
正項#nKLAFはインジェクタ20の特性を示してい
るので、次に述べる出力燃料噴射量#nToutと対に
して格納しておく。
べたように集合部フィードバック補正項KLAFを演算
し、S122に進んで気筒毎の燃料噴射量#nTout を
決定し、S124に進んで当該気筒のインジェクタ20
の駆動回路に出力する。
値を超えてオブザーバの収束状況が不良と判断されると
きはS126に進んでオブザーバ(行列演算)の推定値
(図14に#nA/Fで示す)を所定の値に固定する。
所定の値は例えば、前回値#nA/F(k-1) (図示の簡
略化のため、今回値にサブスクリプト(k)を付すのは
省略する)とする。更に、この推定値をパラメータとし
て格納している場合、差E.HAT(k)に応じてパラ
メータの更新を禁止する。
ック補正項#nKLAFを前回値#nKLAF(k-1) と
する。即ち、気筒との整合性からオブザーバ行列演算を
間引くことなく、完全に中止し、オブザーバが停止され
る間は、停止直前の値に基づいて燃料噴射量を決定する
ようにした。これは、気筒間の空燃比のバラツキの度合
いは本来的にそう変化するものではなく、気筒毎フィー
ドバック補正項の値は集合部フィードバック補正項の値
に比較すれば小さい値となり、1付近の値となるからで
ある。そこで、オブザーバ推定値の信頼性が低い場合
は、むしろ前回値を使用して誤った推定値を用いて却っ
て制御性を悪化させることを回避した。
が完了していないと判断されるときはS130に進んで
学習で求めた値#nKLAFsty を読み出し、S132
に進んでその値を気筒毎フィードバック補正項#nKL
AFとした。即ち、気筒毎フィードバック補正項#nK
LAFの値をアイドル運転状態において、前回値(k-1)
との加重平均を #nKLAFsty =W×#nKLAF+(1−W)×#
nKLAFsty(k-1) と求めて学習しておき、センサ活性化が完了していない
ときは最新の学習値を使用するようにした。ここで、#
nKLAFsty :最新学習値、W:重み係数、#nKL
AFsty(k-1): 前回学習値、である。これによって気筒
毎フィードバック補正項#nKLAFに過去の燃焼履歴
を一層良く反映させることができる。
ック補正項KLAFの値を1とし(集合部フィードバッ
ク制御の停止を意味する)、S122に進んで燃料噴射
量#nTout を算出する。
るときはS136に進んで水温センサ(図1で図示省
略)を通じて検出した水温から所定の特性に従ってクラ
ンキング時の燃料噴射量Ticr を算出し、S138に進
んで始動モードの式(説明省略)に基づいて燃料噴射量
Tout を決定する。
断されるときはS140に進んで燃料噴射量Tout を零
とし、S142に進んでS126と同様にオブザーバ
(行列演算)の推定値を所定の値に固定し、S144に
進んでS128と同様に気筒毎フィードバック補正項#
nKLAFを停止直前の値とする(これは学習値であっ
ても良い)。尚、S142でオブザーバ(行列演算)推
定値を所定の値に固定するのは、燃焼が行われず、正し
い空燃比が計測できないためである。
ブザーバの収束状況(推定精度)を簡易に判定すること
ができ、推定値の信頼性が低い際に、誤った推定値によ
る制御を行って却って制御性を悪化させることがない。
合には、燃料供給系の気筒間のバラツキは領域によって
極端に変化することはないと思われることから、気筒毎
フィードバック補正項#nKLAFは停止直前に演算さ
れた値を用いるようにしたため、気筒間の空燃比のバラ
ツキがかなりの程度まで吸収されて各気筒の空燃比を目
標値に精度良く収束させることが可能となる。それによ
って、目標空燃比を理論空燃比とするときは、三元触媒
26の浄化率を向上させることができる。また、目標空
燃比をリーン側に設定すれば、リーンバーン制御を精度
良く実現することができる。
ロー・チャートの部分図である。第1実施例と相違する
点に焦点をおいて説明すると、図3のS114に相当す
るS114aにおいて差E.HAT(k)の移動平均値
E.HATmov (k)を求めて所定値と比較するように
した。
E.HAT(k)が増加したときなども収束状況低下と
判定することがなく、その結果、実際の運転状態により
マッチしてオブザーバの収束状況を判定することができ
る。残余の構成および効果は、第1実施例と異ならな
い。尚、移動平均を用いたが、移動加重平均、加重平均
などを用いても良い。
ロー・チャートの部分図である。第2実施例と相違する
点に焦点をおいて説明すると、図3のS114に相当す
るステップの後にS114b,S114c,S114d
を追加し、差E.HAT(k)が所定値を超える回数を
カウントし、カウント値が第2の所定値CNTREF、
例えば3回を超えるときオブザーバ収束状況低下と判断
し、カウント値を0にリセットした後、S126に進む
ようにした。
一過性の原因から差E.HAT(k)が増加したときな
ど収束状況低下と判定することがなく、その結果より実
際の運転状態によりマッチしてオブザーバの収束状況を
判定することができる。残余の構成および効果は、第1
実施例と異ならない。
動作とそれに基づく空燃比フィードバック制御動作とを
併せて示したが、この発明の要旨は第1の目的に限って
は気筒毎の空燃比の推定動作、より正確には気筒毎の空
燃比を推定するオブザーバの収束状況の判定にあり、空
燃比フィードバック制御動作を必須とするものではな
い。
ンサを使用する場合を例にとって説明したが、いわゆる
O2 センサを用いる場合にも妥当する。
束状況を簡易かつ正確に判定することができる。
状況を簡易かつ正確に判定することができると共に、そ
れに応じてフィードバック補正項の変更を停止すること
ができて制御値を誤ることがない。
にオブザーバの収束状況を判定することができる。
ブザーバの収束状況を判定することができる。特に平均
値を用いるときは、一過性の原因によって収束状況が低
下したときは収束状況の低下と判定しないので、実際の
運転状態に良くマッチした空燃比推定、ないしはそれに
基づく空燃比フィードバック制御を行うことができる。
って収束状況が低下したときは収束状況の低下と判定し
ないので、実際の運転状態に良くマッチした空燃比推
定、ないしはそれに基づく空燃比フィードバック制御を
行うことができる。
置を全体的に示すブロック図である。
である。
置の動作を示すフロー・チャートである。
をモデル化した例を示すブロック図である。
ルである。
燃比推定器を示すブロック線図である。
ロック線図である。
いて3気筒の空燃比を14.7に、1気筒の空燃比を1
2.0にして燃料を供給する場合を示すデータ図であ
る。
合部の空燃比を表すデータ図である。
集合部の空燃比をLAFセンサの応答遅れを考慮して表
したデータと、同じ場合のLAFセンサ出力の実測値を
比較するグラフ図である。
図である。
ロック線図である。
を組み合わせた構成を示す説明ブロック図である。
バック制御を示すブロック図である。
ャートの部分図である。
ャートの部分図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 多気筒内燃機関の排気系集合部毎に単一
の空燃比センサを配置してその出力から各気筒の入力混
合気の空燃比を推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式で
同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを構
築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を状
態変数Xとして状態方程式からXハット(k)にて推定
する手段、を備えると共に、 b.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備えたことを特
徴とする内燃機関の気筒別空燃比推定装置。 - 【請求項2】 多気筒内燃機関の排気系集合部毎に単一
の空燃比センサを配置してその出力から各気筒の入力混
合気の空燃比を推定する装置であって、 a.前記排気系の挙動を、各気筒空燃比を入力U(k)
とし、集合部空燃比を出力Y(k)とする状態方程式で
同定し、入力U(k)を所定の値としてオブザーバを構
築して前記出力Y(k)を入力とし、各気筒空燃比を状
態変数Xとして状態方程式からXハット(k)にて推定
する推定手段、および b.推定された各気筒空燃比に基づいて燃料噴射量を操
作量として空燃比をフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段、を備えると共に、 c.推定された状態変数Xハット(k)から値CXハッ
ト(k)を算出し、前記出力Y(k)と比較してオブザ
ーバの収束状況を判定する判定手段、を備え、前記フィ
ードバック制御手段は、判定されたオブザーバの収束状
況に応じてフィードバック補正項の変更を停止すること
を特徴とする内燃機関の気筒別空燃比推定装置。 - 【請求項3】 前記出力Y(k)として前記空燃比セン
サの出力を用いることを特徴とする請求項1項または2
項記載の内燃機関の気筒別空燃比推定装置。 - 【請求項4】 前記判定手段は、値CXハット(k)と
出力Y(k)の差E.HAT(k)およびその平均値の
いずれか求め、所定値と比較してオブザーバの収束状況
を判定することを特徴とする請求項1項ないし3項のい
ずれかに記載の内燃機関の気筒別空燃比推定装置。 - 【請求項5】 前記判定手段は、値CXハット(k)と
出力Y(k)の差E.HAT(k)およびその平均値の
いずれかを求め、第1の所定値と比較してそれを超えた
回数をカウントし、カウント値を第2の所定値と比較し
てオブザーバの収束状況を判定することを特徴とする請
求項1項ないし3項のいずれかに記載の内燃機関の気筒
別空燃比推定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18294194A JP3602575B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 内燃機関の気筒別空燃比推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18294194A JP3602575B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 内燃機関の気筒別空燃比推定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0828328A true JPH0828328A (ja) | 1996-01-30 |
JP3602575B2 JP3602575B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=16127053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18294194A Expired - Fee Related JP3602575B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 内燃機関の気筒別空燃比推定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3602575B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5816230A (en) * | 1996-08-08 | 1998-10-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
WO2006059789A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP18294194A patent/JP3602575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5816230A (en) * | 1996-08-08 | 1998-10-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
WO2006059789A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
US7680580B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-03-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Air/fuel ratio control apparatus of an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3602575B2 (ja) | 2004-12-15 |
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