JP2009162125A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置1は、酸素濃度センサの出力VO2が目標出力VO2_TRGTに収束するように、燃料補正係数KAFを算出し、これを基本噴射量Tibsに乗算することで、燃料噴射量Toutを算出する。基本噴射量Tibsは、マップ誤差の要因に応じて、3つの値Tibs1〜3のいずれかが選択される。値Tibs1,2は、スロットル弁開度THを補正した値THmod1,THmod2と、エンジン回転数NEに応じてマップ検索により算出され、値Tibs3は、2つの値TH,NEに応じてマップ検索した値Tibs_mapに補正係数Kffを乗算することで算出される。
【選択図】 図3
Description
2 ECU(目標制御量設定手段、フィードバック補正値算出手段、第1〜第3動作
状態パラメータ検出手段、フィードフォワード入力算出手段、制御入力算出手段
、修正後動作状態パラメータ算出手段、入力算出手段、第1〜第3感度パラメー
タ算出手段、第1修正偏差算出手段、第1修正値算出手段、第2修正値算出手段
、第1修正乗算値算出手段、第1修正係数算出手段、モデル値算出手段、入力設
定手段、第3修正値算出手段、第2修正乗算値算出手段、第2修正係数算出手段
)
3 内燃機関
7 排気通路
8 第1触媒装置(触媒装置)
10 スロットル弁開度センサ(第1〜第3動作状態パラメータ検出手段)
11 クランク角センサ(第1動作状態パラメータ検出手段)
12 酸素濃度センサ(制御量検出手段、排ガス濃度センサ)
20 燃料補正係数算出部(フィードバック補正値算出手段)
21 乗算器(制御入力算出手段)
30 燃料コントローラ(フィードフォワード入力算出手段)
40 第1燃料コントローラ(フィードフォワード入力算出手段、修正後動作状態パラ
メータ算出手段)
42 重み算出部(第1感度パラメータ算出手段)
43 乗算器(第1修正偏差算出手段)
44 SMコントローラ(第1修正値算出手段)
46 第1基本噴射量算出部(入力算出手段)
50 第2燃料コントローラ(フィードフォワード入力算出手段、修正後動作状態パラ
メータ算出手段、第2修正値算出手段)
54 重み算出部(第2および第3感度パラメータ算出手段)
56〜58 乗算器(第1および第2修正乗算値算出手段)
62〜64 SMコントローラ(第1および第2修正係数算出手段)
67 第2基本噴射量算出部(入力算出手段)
70 第3燃料コントローラ(フィードフォワード入力算出手段、第3修正値算出手段
)
77 マップ値算出部(モデル値算出手段)
78 乗算器(入力設定手段)
VO2 酸素濃度センサの出力(制御量、排ガス濃度センサの出力)
Tout 燃料噴射量(制御入力、燃料供給量)
VO2_TRGT 目標出力(目標制御量)
KAF 燃料補正係数(フィードバック補正値)
TH スロットル弁の開度(第1〜第3動作状態パラメータ、動作状態パラ
メータ、運転状態パラメータ)
NE エンジン回転数(第1動作状態パラメータ、動作状態パラメータ、運
転状態パラメータ)
Tibs 基本噴射量(フィードフォワード入力、燃料供給量の基本値)
Tibs1〜3 第1〜第3基本噴射量(フィードフォワード入力、燃料供給量の基本
値)
DTH1 第1開度補正値(修正値)
DTH2 第2開度補正値(修正値)
Kff 補正係数(修正値)
Kff’ 乗算和(複数の第4乗算値の総和)
THmod1 第1補正後開度(修正後動作状態パラメータ)
THmod2 第2補正後開度(修正後動作状態パラメータ)
W 重み(第1〜第3感度パラメータ)
Em モデル誤差(フィードバック補正値および所定の目標値の一方と他方
との偏差)
Ew 補正モデル誤差(第1修正偏差)
ωi 結合関数(第1および第2関数)
θi 修正係数(第1および第2修正係数)
ωiθi 乗算値(第2および第4乗算値)
Ew2i 第2補正モデル誤差(第1および第2修正乗算値)
Tibs_map マップ値(フィードフォワード入力のモデル値)
Claims (10)
- 制御対象における制御量を制御入力によって制御する制御装置であって、
前記制御量を検出する制御量検出手段と、
前記制御量の目標となる目標制御量を設定する目標制御量設定手段と、
前記制御量を前記目標制御量に収束させるようにフィードバック制御するためのフィードバック補正値を、所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて算出するフィードバック補正値算出手段と、
前記制御量以外の、前記制御対象の動作状態を表す第1動作状態パラメータを検出する第1動作状態パラメータ検出手段と、
前記制御量を前記目標制御量にフィードフォワード制御するためのフィードフォワード入力を、当該フィードフォワード入力と前記第1動作状態パラメータとの間の相関関係を表す相関関係モデルおよび前記第1動作状態パラメータを用いて算出するフィードフォワード入力算出手段と、
前記フィードフォワード入力を前記フィードバック補正値で補正した値に基づき、前記制御入力を算出する制御入力算出手段と、
を備え、
前記フィードフォワード入力算出手段は、所定の制御アルゴリズムを用いて、前記フィードバック補正値を所定の目標値にするための修正値を算出し、当該修正値によって、前記第1動作状態パラメータおよび前記相関関係モデルの一方を修正するとともに、前記相関関係モデルおよび前記第1動作状態パラメータのうちの修正された一方と他方とを用いて、前記フィードフォワード入力を算出することを特徴とする制御装置。 - 前記フィードフォワード入力算出手段は、
前記修正値で前記第1動作状態パラメータを修正することにより、修正後動作状態パラメータを算出する修正後動作状態パラメータ算出手段と、
当該修正後動作状態パラメータおよび前記相関関係モデルを用いて、前記フィードフォワード入力を算出する入力算出手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記フィードフォワード入力算出手段は、
前記第1動作状態パラメータに応じて、当該第1動作状態パラメータに対する前記フィードフォワード入力の感度を表す第1感度パラメータを算出する第1感度パラメータ算出手段と、
前記フィードバック補正値および前記所定の目標値の一方と他方との偏差を、前記第1感度パラメータで修正することにより、第1修正偏差を算出する第1修正偏差算出手段と、
前記所定の制御アルゴリズムを用いて、当該第1修正偏差が値0になるように、前記修正値を算出する第1修正値算出手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記制御量以外の、前記制御対象の動作状態を表す第2動作状態パラメータを検出する第2動作状態パラメータ検出手段をさらに備え、
前記フィードフォワード入力算出手段は、
所定の複数の第1関数の値を前記フィードバック補正値および前記所定の目標値の一方と他方との偏差に乗算することによって、複数の第1乗算値を算出し、前記所定の制御アルゴリズムを用いて、当該複数の第1乗算値が値0になるように、複数の第1修正係数を算出し、当該複数の第1修正係数に前記所定の複数の第1関数の値をそれぞれ乗算することによって、複数の第2乗算値を算出するとともに、当該複数の第2乗算値の総和を用いて、前記修正値を算出する第2修正値算出手段を有し、
前記所定の複数の第1関数はそれぞれ、前記第2動作状態パラメータが変化し得る領域を区分した複数の領域に対応して、当該対応する領域において値0以外の値に設定されかつ当該対応する領域以外において値0に設定されており、隣り合う各2つの領域が互いに重なり合っているとともに、重なり合う領域に対応する第1関数の値の総和の絶対値が、第1関数における最大値の絶対値と等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記第2修正値算出手段は、
前記第1動作状態パラメータに応じて、当該第1動作状態パラメータに対する前記フィードフォワード入力の感度を表す第2感度パラメータを算出する第2感度パラメータ算出手段と、
前記複数の第1乗算値を前記第2感度パラメータで修正することにより、複数の第1修正乗算値を算出する第1修正乗算値算出手段と、
前記所定の制御アルゴリズムを用いて、当該複数の第1修正乗算値が値0になるように、前記複数の第1修正係数を算出する第1修正係数算出手段と、
を有することを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 - 前記フィードフォワード入力算出手段は、
前記フィードフォワード入力のモデル値を、前記第1動作状態パラメータおよび前記相関関係モデルを用いて算出するモデル値算出手段と、
当該モデル値と前記修正値との積を、前記フィードフォワード入力として設定する入力設定手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御量以外の、前記制御対象の動作状態を表す第3動作状態パラメータを検出する第3動作状態パラメータ検出手段をさらに備え、
前記フィードフォワード入力算出手段は、
所定の複数の第2関数の値を前記フィードバック補正値および前記所定の目標値の一方と他方との偏差に乗算することによって、複数の第3乗算値を算出し、前記所定の制御アルゴリズムを用いて、当該複数の第3乗算値が値0になるように、複数の第2修正係数を算出し、当該複数の第2修正係数に前記所定の複数の第2関数の値をそれぞれ乗算することによって、複数の第4乗算値を算出するとともに、当該複数の第4乗算値の総和と所定値との和を用いて、前記修正値を算出する第3修正値算出手段を有し、
前記所定の複数の第2関数はそれぞれ、前記第3動作状態パラメータが変化し得る領域を区分した複数の領域に対応して、当該対応する領域において値0以外の値に設定されかつ当該対応する領域以外において値0に設定されており、隣り合う各2つの領域が互いに重なり合っているとともに、重なり合う領域に対応する第2関数の値の総和の絶対値が、第2関数における最大値の絶対値と等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項6に記載の制御装置。 - 前記第1動作状態パラメータは、前記制御対象の動作状態を表す複数の動作状態パラメータで構成され、
前記第3修正値算出手段は、前記複数の第4乗算値の総和と所定値との和を、前記修正値に設定することを特徴とする請求項7に記載の制御装置。 - 前記第3修正値算出手段は、
前記第1動作状態パラメータに応じて、当該第1動作状態パラメータに対する前記フィードフォワード入力の感度を表す第3感度パラメータを算出する第3感度パラメータ算出手段と、
前記複数の第3乗算値を前記第3感度パラメータで修正することにより、複数の第3修正乗算値を算出する第3修正乗算値算出手段と、
前記所定の制御アルゴリズムを用いて、当該複数の第3修正乗算値が値0になるように、前記複数の第2修正係数を算出する第2修正係数算出手段と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の制御装置。 - 前記制御量は、内燃機関の排気通路の触媒装置よりも下流側における排ガス中の所定成分の濃度を検出する排ガス濃度センサの出力であり、
前記目標制御量は、前記触媒装置の排ガス浄化率が所定状態になると推定される目標出力であり、
前記制御入力は、前記内燃機関への燃料供給量であり、
前記第1動作状態パラメータは、前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータであり、
前記フィードフォワード入力は、前記燃料供給量の基本値であり、
前記フィードバック補正値は、前記排ガス濃度センサの前記出力が前記目標出力に収束するように、前記所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて算出されるとともに、前記燃料供給量の前記基本値に乗算される燃料補正係数であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の制御装置。
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