JP2010003004A - 学習装置及び燃料噴射システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃圧センサの検出波形について、その検出波形についてモデル式により表されたモデル波形の実検出波形に対する近似度を高めるよう、モデル式に含まれる複数のパラメータの値を学習する学習装置において、複数のパラメータを、そのパラメータ毎に設定された基準値に対して増大側及び減少側のそれぞれに変更し(S52)、複数のパラメータについて変更の組み合わせ毎に近似度を算出し(S53)、基準値における近似度ΣMが、変更後の各々の近似度Σq,Σr,Σs,Σtのいずれよりも高いとの更新終了条件を満たしていない場合に、各々の近似度のうち最も近似度が高くなっているときの変更の組み合わせを基準値として更新する(S56)。そして、更新終了条件を満たしている場合には、各々の基準値を複数のパラメータの学習値として決定する(S55)。
【選択図】 図13
Description
物理量変化を検出するセンサの検出波形について、その検出波形を数式で表したモデル式が記憶された記憶手段を備え、前記モデル式により表されるモデル波形の実検出波形に対する近似度を高めるよう、前記モデル式に含まれる複数のパラメータの値を学習する学習装置において、
前記複数のパラメータを、そのパラメータ毎に設定された基準値に対して増大側及び減少側のそれぞれに変更するパラメータ変更手段と、
前記複数のパラメータについて前記変更の組み合わせ毎に前記近似度を算出する近似度算出手段と、
前記複数のパラメータを前記基準値とした場合における前記近似度が、前記パラメータを前記変更した値とした場合における各々の前記近似度のいずれよりも高いとの更新終了条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、
前記更新終了条件を満たしていない場合に、前記変更した値に対応する各々の前記近似度のうち最も近似度が高くなっているときの前記変更の組み合わせを、前記基準値として更新する基準値更新手段と、
前記更新終了条件を満たしている場合に、各々の前記基準値を前記複数のパラメータの学習値として決定する学習値決定手段と、
を備え、
前記基準値更新手段により更新される毎に、前記パラメータ変更手段による前記変更、前記近似度算出手段による前記算出、及び前記判定手段による前記判定を繰り返し実行することを特徴とする学習装置である。
先ず、本実施形態に係る学習装置が搭載されるエンジン(内燃機関)の概略について、簡単に説明する。本実施形態では、4輪自動車用ディーゼルエンジン(内燃機関)を対象にしており、燃焼室に直接的に高圧燃料(例えば噴射圧力「1000気圧」以上の軽油)を噴射供給(直噴供給)する方式のエンジンである。また、当該エンジンは、多気筒(例えば直列4気筒)の4ストローク、レシプロ式ディーゼルエンジン(内燃機関)を想定しており、4つのシリンダ#1〜#4について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の4行程による1燃焼サイクルが「720°CA」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「180°CA」ずらしてシリンダ#1,#3,#4,#2の順に逐次実行される。
上記第1実施形態では、ステップS56にて更新される基準値の初期値として、存在領域の中央値等、予め設定された値を用いている。これに対し本実施形態では、後に詳述する初期値設定手段(図15のステップS511参照)を備え、これにより近似度が高くなるような初期値に設定している。また、上記第1実施形態では、ステップS54にて更新終了条件を満たしている場合にはその時の基準値をパラメータの学習値として決定している。これに対し本実施形態では、後に詳述する学習値検証手段(図15のステップS541,S542,S543参照)を備え、これにより更新終了条件を満たした時の基準値が学習値として妥当か否かを検証している。
上記第2実施形態では、大変更前の符号8に対応する基準値における近似度Σ8が、大変更後の各々の近似度Σu1〜Σu6のいずれよりも高いか否かに基づき、学習許可条件を満たしているか否かを判定し、学習を禁止するか否かを判定している。これに対し本実施形態では、ステップS541と同様にして大変更(第1変更)させた後、大変更前の基準値に対してさらに大きく変更(第2変更)させる。つまり、図18の例では、基準値ω8からωu4に第1変更してωu4における近似度Σu4を算出するとともに、基準値ω8からωu5に第2変更してωu5における近似度Σu5を算出する。そして、Σu5の近似度がΣu4より高い(つまりΣu5<Σu4)場合には学習を禁止する。すなわち、Σu5≧Σu4であることを学習許可条件としている。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
Claims (14)
- 物理量変化を検出するセンサの検出波形について、その検出波形を数式で表したモデル式が記憶された記憶手段を備え、前記モデル式により表されるモデル波形の実検出波形に対する近似度を高めるよう、前記モデル式に含まれる複数のパラメータの値を学習する学習装置において、
前記複数のパラメータを、そのパラメータ毎に設定された基準値に対して増大側及び減少側のそれぞれに変更するパラメータ変更手段と、
前記複数のパラメータについて前記変更の組み合わせ毎に前記近似度を算出する近似度算出手段と、
前記複数のパラメータを前記基準値とした場合における前記近似度が、前記パラメータを前記変更した値とした場合における各々の前記近似度のいずれよりも高いとの更新終了条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、
前記更新終了条件を満たしていない場合に、前記変更した値に対応する各々の前記近似度のうち最も近似度が高くなっているときの前記変更の組み合わせを、前記基準値として更新する基準値更新手段と、
前記更新終了条件を満たしている場合に、各々の前記基準値を前記複数のパラメータの学習値として決定する学習値決定手段と、
を備え、
前記基準値更新手段により更新される毎に、前記パラメータ変更手段による前記変更、前記近似度算出手段による前記算出、及び前記判定手段による前記判定を繰り返し実行することを特徴とする学習装置。 - 前記検出波形が存在し得る範囲の波形に基づき、前記パラメータの値が存在し得る存在範囲を予め設定しておき、
前記存在範囲を複数の領域に分割し、
前記複数の領域毎に設定された各々の代表値に対して算出された前記近似度を比較し、
最も近似度の高い代表値を、前記基準値更新手段による更新に先立ち設定される前記基準値の初期値とすることを特徴とする請求項1に記載の学習装置。 - 前記パラメータ変更手段により前記変更を実施するに先立って用いられる前記複数のパラメータの初期値は、既知の物理量変化に対する前記センサの検出波形を試験により計測し、その試験結果に基づき設定されていることを特徴とする請求項1に記載の学習装置。
- 前記検出波形が存在し得る範囲の波形に基づき、前記パラメータの値が存在し得る存在範囲を予め設定しておき、
前記パラメータ変更手段は、前記存在範囲をN分割して得られる大きさで、前記増大側及び前記減少側への変更を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の学習装置。 - 前記パラメータ変更手段は、前記基準値更新手段による更新の回数が多くなるほど、前記変更の量を小さくすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の学習装置。
- 前記検出波形が存在し得る範囲の波形に基づき、前記パラメータの値が存在し得る存在範囲を予め設定しておき、
前記パラメータ変更手段による前記変更の範囲を、前記存在範囲に制限することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の学習装置。 - 前記更新終了条件を満たしている場合に、前記パラメータ変更手段で行われる変更の大きさよりも大きく前記基準値を大変更し、
その大変更後のパラメータについて算出された前記近似度が、前記大変更前のパラメータについて算出された前記近似度の所定範囲よりも高い場合には、前記学習値決定手段において前記基準値を前記学習値に決定することを禁止することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の学習装置。 - 前記禁止を行った場合には、前記大変更後のパラメータの値を前記基準値として更新することを特徴とする請求項7に記載の学習装置。
- 前記更新終了条件を満たしている場合には、前記パラメータ変更手段で行われる変更の大きさよりも大きく前記基準値を第1変更するとともに、前記第1変更よりもさらに大きく前記基準値を第2変更し、
前記第2変更後の前記近似度が、前記第1変更後の前記近似度の所定範囲よりも高い場合には、前記学習値決定手段において前記基準値を前記学習値に決定することを禁止することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の学習装置。 - 前記禁止を行った場合には、前記第2変更後のパラメータの値を前記基準値として更新することを特徴とする請求項9に記載の学習装置。
- 前記モデル波形と前記実検出波形とのずれ量を波形中の複数個所で演算し、その演算により得られた複数のずれ量の総和を前記近似度とし、前記総和の値が小さいほど近似度が高いとすることを特徴とする請求1〜10のいずれか1つに記載の学習装置。
- 前記センサは、燃料を蓄圧する蓄圧容器から複数の燃料噴射弁へ燃料を分配供給するよう構成された内燃機関に搭載され、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を前記物理量変化として検出する燃圧センサであり、
前記燃圧センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されており、
前記燃圧センサと、請求項1〜11のいずれか1つに記載の学習装置と、を備えることを特徴とする燃料噴射システム。 - 1燃焼サイクルあたりに燃料噴射を複数回行う多段噴射を実施するにあたり、
前記検出波形のうちn回目噴射に対応する部分の波形から、n回目より前のm回目噴射に起因した波形成分を差し引くことで、n回目噴射に起因した波形成分を抽出する抽出手段を備え、
前記抽出手段は、前記学習装置により学習されたパラメータによる前記モデル波形を、前記m回目噴射に起因した波形成分とすることを特徴とする請求項12に記載の燃料噴射システム。 - 前記学習装置は、前記内燃機関の運転状態に応じて、その運転状態毎に前記複数のパラメータの値を学習することを特徴とする請求項12又は13に記載の燃料噴射システム。
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