JP2011144753A - プラントの制御装置 - Google Patents
プラントの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011144753A JP2011144753A JP2010006187A JP2010006187A JP2011144753A JP 2011144753 A JP2011144753 A JP 2011144753A JP 2010006187 A JP2010006187 A JP 2010006187A JP 2010006187 A JP2010006187 A JP 2010006187A JP 2011144753 A JP2011144753 A JP 2011144753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- model
- fuel injection
- plant
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
- F02D35/024—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure using an estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D41/1405—Neural network control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
【解決手段】制御装置に構成された最適化コントローラは、N個の燃焼モデルベースコントローラ7_i(i=1〜N)を備える。燃焼モデルベースコントローラ7_iでは、予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iを燃焼モデル711_iに入力したときに、このモデルにより算出される予測最大シリンダ内圧値Pre_Pmax_iが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを超えないように予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iを補正する。そして、算出された予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iに基づいて、燃料噴射量Ginj及び燃料噴射時期θinjを決定する。
【選択図】図15
Description
点火(噴射)時期を進角側に設定すると出力を向上できるものの、これに伴い最大シリンダ内圧も大きくなる傾向がある。このため、図30に示すように、点火(噴射)時期を最も大きな出力が得られる最適な時期(MBT(Minimum advance for the Best Torque))に設定すると、最大シリンダ内圧がエンジンの骨格強度限界に応じて設定された許容最大値を超えてしまう場合がある。このような場合、最大シリンダ内圧が許容最大値を超えないように点火(噴射)時期を遅角側に設定する必要があるが、従来では、エンジンの生産ばらつき、気筒間のばらつき、環境ばらつきなどを考慮して、最大シリンダ内圧が確実に許容最大値を超えないように、許容最大値に対し所定のマージンを持たせて点火(噴射)時期を設定する。このように、許容最大値に対するマージンを大きく設定するとエンジンにかかる負担をより確実に軽減できるものの、結果としてエンジンの出力が低下したり、エンジンの重量が増加したりするおそれがある。
また、上述のように、修正係数をニューラルネットワークに入力する場合(入力補正型の場合)、この修正係数を通じて、プラントの劣化や生産ばらつきなどの特性変化を予め学習しておく必要がある。このため、プラントが上記学習した特性変化から外れた予期しない変化をした場合、修正係数によりモデル化誤差を補償できなくなる場合がある。
これに対して、修正係数をニューラルネットワークの出力に乗算又は加算する場合(出力補正型の場合)、このようなプラントの特性変化を予め学習する必要がないので、プラントが上述のような予期しない変化をした場合であっても、比較的高い精度でモデル化誤差を補償することができると考えられる。すなわち、入力補正型と出力補正型とを比較すると、静的な特性変化に対するロバスト性は出力補正型の方が高いが、動的な特性変化に対するロバスト性は入力補正型の方が高い傾向がある。
ところで、プラントにおける劣化や生産ばらつきが、第1制御量の推定値の誤差におよぼす影響は、プラントの状態に応じて異なったものになると考えられる。この構成によれば、プラントの状態を示す参照パラメータを基底とした空間内の領域ごとの修正値を算出することにより、プラントの状態ごとに異なる誤差への影響を考慮して修正係数を決定することができる。
この発明によれば、燃料噴射量及びメイン燃料噴射の分割比率の暫定値をプラントモデルに入力したときにこのプラントモデルにより算出されるNOx量の推定値が許容最大値を超えないように上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて燃料噴射量及び分割比率を決定し、内燃機関に入力する。これにより、過渡条件下であっても内燃機関から排出されるNOx量が許容最大値を超えないようにすることができるので、NOxの排出量を低減するとともに、排気浄化装置にかかる負担を軽減することができる。
この発明によれば、燃料噴射量及びメイン燃料噴射の分割比率の暫定値をプラントモデルに入力したときにこのプラントモデルにより算出される排気温度の推定値が目標値から外れないように、上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて燃料噴射量及び分割比率を決定し、内燃機関に入力する。これにより、排気温度が目標値から逸脱しないようにすることができるので、排気浄化触媒における浄化率を高く維持することができる。
この発明によれば、内燃機関の点火時期及び圧縮比指令値の暫定値をプラントモデルに入力したときにこのプラントモデルにより算出されるノック強度の推定値が許容最大値を超えないように、上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて点火時期及び圧縮比指令値を決定し、内燃機関に入力する。これにより、ノック強度が許容最大値を超えないようにしながら、燃費を向上することができる。
以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るプラントとしての内燃機関(以下、「エンジン」という)1と、その制御装置2との構成を示すブロック図である。
センサ類SBは、例えば、エアフローセンサ、吸気圧センサ、排気圧センサ、EGRバルブ開度センサなどを含む。エアフローセンサは、エンジン1に吸入される空気量(吸入空気量)を検出し、検出値Gairに略比例した信号をECU3に出力する。吸気圧センサは、エンジンの吸気管内の吸気圧力を検出し、検出値PBに略比例した信号をECU3に出力する。排気圧センサは、エンジンの排気管内の排気圧力を検出し、検出値PEXに略比例した信号をECU3に出力する。EGRバルブ開度センサは、エンジンの排気還流通路を開閉するEGRバルブの開度(リフト量)を検出し、検出値θegrに略比例した信号をECU3に出力する。
図2は、最適化コントローラ5の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、最適化コントローラ5は、基準燃料噴射時期θinj_bsを算出する基準噴射時期算出部51と、基準燃料噴射量Ginj_bsを算出する基準噴射量算出部52と、燃料噴射時期補正値dθinj及び燃料噴射量補正値dGinjを算出する補正値算出部6と、上記基準値θinj_bs,Ginj_bsのそれぞれに上記補正値dθinj,dGinjを加算する2つの加算器53,54と、を含んで構成される。
基準噴射量算出部52では、エンジン回転数NE及びアクセル開度APに基づいて所定のマップを検索することでドライバ要求トルクTRQ_DRVを算出し、さらにこのドライバ要求トルクTRQ_DRV及びエンジン回転数NEに基づいて図示しない制御マップを検索することにより、基準燃料噴射量Ginj_bs(k)を算出する。
以下、エンジンの燃焼モデルの詳細な構成について、図3〜図10を参照して説明する。
本実施形態では、所定の入力に基づいて最大シリンダ内圧を推定する最大シリンダ内圧用燃焼モデルと、所定の入力に基づいてエンジンの発生トルクを推定するトルク用燃焼モデルとの2種類を準備する。以下、これら最大シリンダ内圧用燃焼モデルと、トルク用燃焼モデルとの2種類について順に説明する。
後に詳述するように、燃焼モデルの入力と出力の相関関係は、エンジンの生産ばらつきや劣化の度合いなど実際のエンジンの特性変化に適応して修正される。このような燃焼モデルの適応修正は、モデル適応器9(上述の図2参照)により算出される適応修正係数KVNSを燃焼モデルに入力することで実現される。そこで、この適応修正係数KVNSの入力の仕方に応じて、燃焼モデルは、出力補正型(後述の図3参照)と、入力補正型(後述の図6参照)との2種類に分けることができる。
また、以下詳細に説明するように、燃焼モデルは、ニューラルネットワークの出力に基づいて最大シリンダ内圧の推定値を算出する。最終的に最大シリンダ内圧の推定値を得るため、燃焼モデルが備えるニューラルネットワークには、所定のクランク角ごとのシリンダ内圧に相当する値を出力するように構築したもの(シリンダ内圧推定用ニューラルネットワーク)と、燃焼サイクルごとの最大シリンダ内圧に相当する値を出力するように構築したもの(最大シリンダ内圧推定用ニューラルネットワーク)との2種類が考えられる。
以下では、シリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを備えた出力補正型及び入力補正型の最大シリンダ内圧燃焼モデル、並びに、最大シリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを備えた出力補正型及び入力補正型の最大シリンダ内圧燃焼モデルの合計4種類の燃焼モデルについて順に説明する。
図3は、シリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを備えた出力補正型の最大シリンダ内圧用燃焼モデルの構成を示すブロック図である。
この最大シリンダ内圧用燃焼モデルは、シリンダ内圧に相関のある複数のパラメータ(燃料噴射量Ginj、燃料噴射時期θinj、エンジン回転数NE、パイロット燃料噴射量Ginj_pi、パイロット燃料噴射時期θinj_pi、メイン燃料噴射量Ginj_min、アフター燃料噴射量Ginj_after、アフター燃料噴射時期θinj_after、吸入空気量Gair、吸気圧力PB、排気圧力PEX、及びEGRバルブ開度θegr)、及び推定クランク角度Est_θcrkから成る複数成分の入力ベクトルUに基づいて、この入力ベクトルUに応じた最大シリンダ内圧の推定値Est_Pmaxを算出する。
このニューラルネットワークは、所定の関数に従って出力する複数のニューロンを結合して構成され、m成分の入力ベクトルU(tp)に応じて、出力Y(tp)を出力する。図4に示すように、このニューラルネットワークは、入力ベクトルU(tp)の成分数mに応じたm個のニューロンW1j(j=1〜m)で構成された入力層と、m×(n−1)個のニューロンWij(i=2〜n,j=1〜m)で構成された中間層と、1個のニューロンYで構成された出力層との3つの層を含んで構成された階層型である。
入力層:W1j (j=1,2,…,m)
中間層:Wij (i=2,3,…,n,j=1,2,…,m)
出力層:Y
入力層のニューロンW1jには、信号T1j(tp)が入力される。この入力信号T1j(tp)には、それぞれ、下記式(2−7)に示すように入力ベクトルU(tp)のj番目の成分Uj(tp)が用いられる。
シグモイド関数f(x)の値域は、[ε,ε+1]となっている。また、図5に示すように、シグモイド関数f(x)は、βを大きくするに従い、x=0を中心としたステップ関数に近づく。
中間層のニューロンWij(i=2〜n,j=1〜m)には、結合するニューロンから出力されたm個の信号Vi−1,j(j=1〜m)のそれぞれに所定の重みωi−1,j(j=1〜m)を乗じた信号の和が入力される。したがって、中間層のニューロンWijには、下記式(2−10)に示すような信号Tij(tp)が入力される。
出力層のニューロンYには、結合する中間層のニューロンから出力されたm個の信号Vn,j(j=1〜m)に所定の重みωn,j(j=1〜m)を乗じた信号の和が入力される。したがって、出力層のニューロンYには、下記式(2−13)に示すような信号T(tp)が入力される。
なお、ニューラルネットワークの学習のアルゴリズムには、既知の方法が用いられる。具体的には、例えば、逆誤差伝播法などの学習アルゴリズムの他、遺伝的アルゴリズムなどの最適化アルゴリズムが挙げられる。
図6は、シリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを備えた入力補正型の最大シリンダ内圧用燃焼モデルの構成を示すブロック図である。
上述の出力補正型の燃焼モデルでは、適応修正係数KVNSをニューラルネットワークの出力Yに乗算又は加算した(上述の図3参照)。これに対して入力補正型の燃焼モデルでは、下記式(2−16)に示すように、適応修正係数KVNSはシリンダ内圧推定用ニューラルネットワークの入力ベクトルUの一成分として含められる。
以上のように設定した適応修正係数KVNSを含む入力ベクトルUを用いてニューラルネットワークの学習を行うことにより、適応修正係数KVNSを「0」〜「1」の間で連続的に変化させた場合に、推定シリンダ内圧Est_Pcylを、実際のエンジンの特性変化に合わせて変化させることができる。
なお、用いるデータの組の数は、上記2つに限らない。例えば、上記新品と劣化品との間の中間的な特性を有するエンジンを準備した場合には、適応修正係数KVNSを「1」と「0」との間の値、例えば、「0.3」や「0.6」に設定した上で、ニューラルネットワークの学習を行う。これにより、エンジンの特性変化をニューラルネットワークでより現実的に再現することができる。
以上、説明したシリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを用いた最大シリンダ内圧用燃焼モデルでは、ニューラルネットワークの出力Yで推定クランク角度Est_θcrkごとの推定シリンダ内圧Est_Pcylを算出し、これにピークホールド処理を施すことで最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを算出した。ニューラルネットワークでは、このように推定クランク角度Est_θcrkごとの推定シリンダ内圧Est_Pcylの算出を経ることなく、直接、最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを算出するように構成することができる。以下では、ニューラルネットワークの出力Yにより最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを直接算出する燃焼モデルについて説明する。
最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを直接算出する場合、出力補正型では、下記式(2−17)に示すように、ニューラルネットワークに対する入力ベクトルUを上記式(2−3)から推定クランク角度Est_θcrkを除いたもので定義する。また、最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを直接算出する場合、燃焼モデルにおける演算周期を推定クランク角度Est_θcrkに同期する必要がないので、その演算時刻tp´も、上記演算時刻tpとは異なったものとなる。
図8は、最大シリンダ内圧推定用ニューラルネットワークを備えた入力補正型の最大シリンダ内圧用燃焼モデルの構成を示すブロック図である。
最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxを直接算出する場合、入力補正型では、下記式(2−19)に示すように、ニューラルネットワークに対する入力ベクトルUを上記式(2−16)から推定クランク角度Est_θcrkを除いたもので定義する。
トルク用燃焼モデルも、上述の最大シリンダ内圧用シリンダモデルと同様に、適応修正係数KVNSの入力の仕方に応じて、出力補正型と入力補正型との2種類に分けられる。
図9は、入力補正型のトルク用燃焼モデルの構成を示すブロック図である。
トルク推定値Est_Trqを算出する場合、入力補正型では、下記式(2−21)に示すように、ニューラルネットワークに対する入力ベクトルUを、上記式(2−16)に示す最大シリンダ内圧用燃焼モデルと同様に定義する。なお、トルク用燃焼モデルにおける演算周期の下で更新される演算値には「tt」を付す。
図10は、出力補正型のトルク用燃焼モデルの構成を示すブロック図である。
後に詳述するように、本実施形態におけるモデル適応器では、最大シリンダ内圧用燃焼モデルにより算出された最大シリンダ内圧推定値と、センサの検出値との偏差が小さくなるように、適応修正係数を算出する。このように、適応修正係数を最大シリンダ内圧用燃焼モデルに発生した誤差に基づいて算出した場合、この適応修正係数を、トルク用に構築されたニューラルネットワークの出力に乗算又は加算しても、トルク推定値を実際のエンジンの特性変化に適応して修正することができない。
なお、モデル適応器では、上述のようなセンサの検出値の代わりに、シリンダ内圧センサの検出値に基づいて平均有効圧力や、マップに基づいて算出されたエンジンのフリクション及び補機の駆動トルクなどに基づいて算出されたトルクの推定値を用いてもよい。
図11は、モデル適応器9の構成を示すブロック図である。
モデル適応器9は、最大シリンダ内圧用燃焼モデル91と、この最大シリンダ内圧用燃焼モデル91により算出された最大シリンダ内圧推定値Est_Pmaxと最大シリンダ内圧Pmaxとに基づいて適応修正係数KVNSを算出する適応修正器92と、を含んで構成される。
なお、このモデル適応器9のうち、適応修正器92では上記演算周期Tkの下で演算を行い、燃焼モデル91ではこの演算周期Tkと同じかそれよりも短い演算周期Tnの下で演算を行う。特に、燃焼モデル91に図3や図6に示すような推定クランク角度Est_θcrkごとに演算を行うモデルを適用した場合には、演算周期Tnを上記演算周期Tkよりも短く設定する必要がある。より具体的には、この場合、推定クランク角度Est_θcrkが720deg変化する時間(燃焼モデルにおける1燃焼サイクル)が、実際のエンジンの1燃焼サイクルと同じかそれよりも短くなるように演算周期Tnを設定する必要がある。なお、演算周期Tnの下で更新される演算値には「n」を付す。
関数WN2は、第2領域[N1,N3]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WN2は、区間[N1,N2]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[N2,N3]において「1」から「0」に減少するように設定される。したがって、関数WN1と関数WN2は、区間[N1,N2]の中心で交差する。
関数WN3は、第3領域[N2,N4]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WN3は、区間[N2,N3]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[N3,N4]において「1」から「0」に減少するように設定される。したがって、関数WN2と関数WN3は、区間[N2,N3]の中心で交差する。
関数WN4は、第4領域[N3,N5]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WN4は、区間[N3,N4]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[N4,N5]において「1」に設定される。したがって、関数WN3と関数WN4は、区間[N3,N4]の中心で交差する。
図13に示すように、4つの第2重み関数Wgjは、それぞれ、定義域に互いに重複した4つの領域を定義し、これら領域において「0」でない値を持つように設定される。
関数WG2は、第2領域[G1,G3]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WG2は、区間[G1,G2]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[G2,G3]において「1」から「0」に減少するように設定される。したがって、関数WG1と関数WG2は、区間[G1,G2]の中心で交差する。
関数WG3は、第3領域[G2,G4]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WG3は、区間[G2,G3]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[G3,G4]において「1」から「0」に減少するように設定される。したがって、関数WG2と関数WG3は、区間[G2,G3]の中心で交差する。
関数WG4は、第4領域[G3,G5]において「0」でない値を持つように設定される。より具体的には、関数WG4は、区間[G3,G4]において「1」から「0」に上昇するように設定され、区間[G4,G5]において「1」に設定される。したがって、関数WG3と関数WG4は、区間[G3,G4]の中心で交差する。
図2に戻って、燃焼モデルベースコントローラの構成について説明する。
補正値算出部6には、N個の燃焼モデルベースコントローラ7_1,…,7_Nが並列して設けられている。
図15は、N個のコントローラのうちのi番目の燃焼モデルベースコントローラ7_iの構成を示すブロック図である。
フィードバックコントローラ74_iは、実際のエンジンの1燃焼サイクルの間に、モデル予測器71_iを制御対象としてみたてて再帰的に演算することにより、予測燃料噴射時期補正値dθinj_i及び予測燃料噴射量補正値dGinj_iを算出する。このため、演算周期Tkが経過する間に、上記補正値dθinj_i,dGinj_iが所定の値に収束するように複数回演算を行う必要がある。このため、フィードバックコントローラ74_iにおける演算周期Tqは、上記演算周期Tkよりも十分に短くなるように設定する。なお、演算周期Tqの下で更新される演算値には「q」を付し、演算周期Tmの下で更新される演算値には「m」を付す。
この場合、燃焼モデル711_iのニューラルネットワークへの入力ベクトルUは、下記式(4−1)のようになる。
この場合燃焼モデル712_iのニューラルネットワークへの入力ベクトルUは、下記式(4−5)のようになる。
より具体的には、燃料噴射量フィードバックコントローラ78_iには、下記式(4−7)に示すような偏差E_Ginj_i(q)が入力される。一方、燃料噴射時期フィードバックコントローラ79_iには、下記式(4−8)に示すような偏差E_θinj_i(q)が入力される。
図2に戻って、最適入力セレクタ8の構成について説明する。
上述のように、N個の燃焼モデルベースコントローラ7_1,…,7_Nでは、それぞれ、異なる最適化条件の下で予測燃料噴射時期補正値dθinj_1,…,dθinj_Nと、予測燃料噴射量補正値dGinj_1,…, dGinj_Nとが再帰演算により算出される。最適入力セレクタ8では、所定の優先条件を設定しておき、これらN個の補正値の組(dθinj_1, dGinj_1),…,(dθinj_N, dGinj_N)のうち、上記優先条件に最も適合する組を選択し、これを最適燃料噴射量補正値dGinj_opt及び最適燃料噴射時期補正値dθinj_optとして決定する。
次に、制御装置2による最大シリンダ内圧制御の具体的な手順について、図16を参照して説明する。
図16は、制御装置2により実行される最大シリンダ内圧制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
ステップS1では、EGRバルブ故障フラグF_EGRNGが「1」であるか否かを判別する。このEGRバルブ故障フラグF_EGRNGは、図示しない判定処理においてEGRバルブが故障したと判定されたときに「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。この判別がNOの場合には、ステップS2に移る。
ステップS8では、N個の燃焼モデルベースコントローラ7_i(i=1〜N)により、上記式(4−1)〜(4−16)に基づいて補正値の組dGinj_i,dθinj_i(i=1〜N)を算出する。
ステップS9では、最適化セレクタ8により上記補正値の組dGinj_i,dθinj_i(i=1〜N)から最適な補正値dGinj_opt,dθinj_optを選択し(上記式(5−1)〜(5−3)参照)、これに基づいて燃料噴射時期θinj及び燃料噴射量Ginjを決定し(上記式(1−1)、(1−2)参照)、この処理を終了する。
ステップS10では、エンジン回転数NE及びアクセル開度APに基づいて、図16に示すようなシリンダ内圧センサ故障時用のマップを検索することで、ドライバ要求トルクTRQ_DRVを算出し、ステップS11に移る。このとき、補正値算出部6を停止しても最大シリンダ内圧が最大シリンダ内圧目標値を超えることがないように、シリンダ内圧センサ故障時用マップによれば、ドライバ要求トルクTRQ_DRVは、正常運転時用のマップを検索した場合と比較して、やや小さな値に設定される。
ステップS15では、エンジン回転数NE及びアクセル開度APに基づいて、図16に示すようなバルブ故障時用のマップを検索することで、ドライバ要求トルクTRQ_DRVを算出し、ステップS11に移る。このとき、補正値算出部6を停止しても最大シリンダ内圧が最大シリンダ内圧目標値を超えないように、かつ、エンジンを保護するため、バルブ故障時用マップによれば、ドライバ要求トルクTRQ_DRVは、センサ故障時用のマップを検索した場合と比較して、さらに小さな値に設定される。
次に、本実施形態の制御装置2による最大シリンダ内圧制御のシミュレーション結果について説明する。
図17は、従来の制御装置の構成を示すブロック図である。
従来の制御装置では、基準燃料噴射時期θinj_bs及び基準燃料噴射量Ginj_bsを本実施形態と同様にマップ検索により算出する。
図18に示すように、この従来の制御装置では、時刻t1において、シリンダ内圧値が目標値Pmax_trgtを超えたことに応じて初めてフィードバックコントローラが動作し、時刻t2では「0」でない燃料噴射時期補正値dθinjが算出される。このように、制御遅れが必ず生じてしまうため、間欠的ではあるものの最大シリンダ内圧Pmaxが目標値Pmax_trgtを大幅に超えてしまう場合がある。また、このような制御遅れの発生により、逆に最大シリンダ内圧Pmaxが目標値Pmax_trgtを大幅に下回るように、最大シリンダ内圧Pmaxを不要に抑制してしまう場合もある。
ここでは、図19に示すように、3つの異なる条件下でシミュレーションを行った。条件1では、最適化コントローラ5の燃焼モデルベースコントローラ7_iの動作をオンにし、かつモデル適応器9の動作をオフにした。条件2では、最適化コントローラ5の燃焼モデルベースコントローラ7_iの動作をオンにし、かつモデル適応器9の動作をオフにし、さらにモデル化誤差を付与した。ここで、モデル化誤差とは、燃焼モデルベースコントローラ7_i及びモデル適応器9に備えられた燃焼モデルにより再現されるエンジンの状態と、実際のエンジンの状態とが異なるときに発生する誤差である。条件3では、最適化コントローラ5の燃焼モデルベースコントローラ7_iの動作をオンにし、かつモデル適応器9の動作をオンにし、さらにモデル化誤差を付与した。
なお、図20中、下方には、演算周期Tmの下で算出される予測最大シリンダ内圧値Pre_Pmax_iを演算周期Tkにわたって拡大したものを図示する。
このため、図20に示すように、シリンダ内圧検出値Pcylが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを超えることはない。また、図18の従来の結果と比較して分かるように、本実施形態によれば、最大シリンダ内圧Pmaxを抑制する制御を行った後、不要に最大シリンダ内圧Pmaxを抑制する制御が働くこともない。また、燃料噴射量Ginjと燃料噴射時期θinjとでは、それぞれ補正のバランスが変化することが確認できる。これは、最大シリンダ内圧Pmaxを目標値Pmax_trgt以下に抑制しながらも、トルクを最大化、すなわち燃焼効率を最大化するような補正を行っているためである。
このため、図22中、破線で示すように、シミュレーションを開始した直後は、燃焼モデルによる最大シリンダ内圧の予測値Pre_Pmax_iと、実際の検出値Pmaxとの間でずれがあるものの、モデル適応器により適応修正係数KVNSを適切な値に変化させてゆくことにより、この予測値Pre_Pmax_iと検出値Pmaxとの間の誤差はなくなる。すなわち、シミュレーション開始時に与えたモデル化誤差は自動的に無くなる。したがって、シリンダ内圧検出値Pcylが目標値Pmax_trgtを超えてしまうこともない。
図21と図22とを比較すると、燃料噴射量Ginjと燃料噴射時期θinjの補正のバランスが、燃焼モデルをモデル適応器により修正する前(図21)と、修正した後(図22)では異なることが確認できる。これは、燃焼モデルとして適応修正器を併用したニューラルネットワークを用い、最適化コントローラで最適な制御入力を燃焼モデルの変化に合わせて逐次選択するようにしたためであり、従来のマップを用いた手法では実現することは困難であると考えられる。
(1)本実施形態によれば、最適化コントローラ5の燃焼モデルベースコントローラ7_iは、燃焼モデルに予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iを入力したときにおける、この燃焼モデルにより算出された予測最大シリンダ内圧値Pre_Pmax_iが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgt以下になるように、上記予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iを補正する。さらに、この最適化コントローラ5は、補正した予測燃料噴射量Ginj_i及び予測燃料噴射時期θinj_iに基づいてエンジンの制御入力を決定する。これにより、最大シリンダ内圧Pmaxが常に最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgt以下になるように制御入力を決定することができる。このように、本実施形態によれば、最大シリンダ内圧Pmaxが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを上回ることを契機とすることなく、燃焼モデルによりフィードフォワード的に制御入力を決定することができるので、制御遅れにより一時的に最大シリンダ内圧Pmaxが上記最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtから大幅に上回ったり、逆に最大シリンダ内圧Pmaxが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを下回るような制御が不要に働くのを防止したりすることもできる。
次に、本発明の第2実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の第2実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略化又は簡略化する。
本実施形態の制御装置2AのECU3Aに構成された最適化コントローラ5Aは、最大シリンダ内圧Pmaxを最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgt以下に制御するために、エンジン1の燃料噴射弁に燃焼サイクルごとに入力される燃料噴射量Ginjと、燃焼サイクルごとに入力されるメイン噴射に対する燃料噴射分割比率Rinjとを最適な値に決定する。
図25は、メイン噴射の分割を模式的に示す図である。
第1実施形態では、最大シリンダ内圧Pmaxが目標値Pmax_trgtを超えるおそれがある場合には、燃料噴射量Ginjを少なくする補正を行うか、又は図24に示すように、メイン噴射を実行する時期が遅くなるように燃料噴射時期θinjを補正する。
これに対して第2実施形態では、最大シリンダ内圧Pmaxが目標値Pmax_trgtを超えるおそれがある場合には、燃料噴射量Ginjを少なくする補正を行うか、又は図25に示すように、第1メイン燃料噴射量Ginj_min1と第2メイン燃料噴射量Ginj_min2との合計をメイン燃料噴射量Ginj_minに固定したまま、第1メイン燃料噴射量Ginj_min1と第2メイン燃料噴射量Ginj_min2との比率を変化させる。
(9)本実施形態によれば、燃料噴射量Ginj及びメイン燃料噴射の分割噴射比率Rinjの暫定値を燃焼モデルに入力したときにこの燃焼モデルにより算出される予測最大シリンダ内圧値Pre_Pmax_iが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを超えないように上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて燃料噴射量Ginj及び分割噴射比率Rinjを決定し、エンジンに入力する。これにより、最大シリンダ内圧Pmaxが最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgtを超えないようにすることができるので、エンジンの骨格強度を最大限有効に使いきることができる。
次に、本発明の第3実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の第3実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
制御装置2Bは、エンジン1から排出されるNOx量(以下、「フィードNOx」という)を検出するNOxセンサ(図示せず)と、クランク角度位置センサ(図示せず)と、ECU3Bと、を備える。
本実施形態のECU3Bに構成された最適化コントローラ5Bは、NOxセンサの検出値NOx_actを、エンジン1の運転状態に応じて設定される最大フィードNOx目標値NOx_trgt以下に制御するために、エンジン1の燃料噴射弁に燃焼サイクルごとに入力される燃料噴射量Ginjと、燃焼サイクルごとに入力されるメイン噴射に対する燃料噴射分割比率Rinjとを最適な値に決定する。
(10)本実施形態によれば、燃料噴射量Ginj及びメイン燃料噴射の分割比率Rinjの暫定値を燃焼モデルに入力したときにこの燃焼モデルにより算出されるNOx量の推定値が最大フィードNOx目標値NOx_trgtを超えないように上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて燃料噴射量Ginj及び分割比率Rinjを決定し、エンジンに入力する。これにより、例えば、過渡条件下であってもエンジンから排出されるNOx量が最大フィードNOx目標値NOx_trgtを超えないようにすることができるので、NOxの排出量を低減するとともに、排気浄化装置にかかる負担を軽減することができる。
次に、本発明の第4実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の第4実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
制御装置2Cは、エンジン1の排気温度を検出する排気温度センサ(図示せず)と、クランク角度位置センサ(図示せず)と、ECU3Cと、を備える。
本実施形態のECU3Cの最適化コントローラ3Cは、排気温度センサの検出値Tex_actを、エンジン1の排気通路に設けられた排気浄化触媒の活性温度に応じて設定された目標温度Tex_trgtに維持するように制御するために、エンジン1の燃料噴射弁に燃焼サイクルごとに入力される燃料噴射量Ginjと、燃焼サイクルごとに入力されるメイン噴射に対する燃料噴射分割比率Rinjとを最適な値に決定する。
(11)本実施形態によれば、燃料噴射量Ginj及びメイン燃料噴射の分割比率Rinjの暫定値を燃焼モデルに入力したときにこの燃焼モデルにより算出される排気温度の推定値が目標温度Tex_trgtから外れないように、上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて燃料噴射量Ginj及び分割比率Rinjを決定し、エンジンに入力する。これにより、排気温度Tex_actが目標温度Tex_trgtから逸脱しないようにすることができるので、排気浄化触媒における浄化率を高く維持することができる。
次に、本発明の第5実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の第5実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
本実施形態のエンジン1Dは、ガソリンエンジンであり、さらに燃焼室内の圧縮比を変更することができる可変圧縮機構(図示せず)を備える。
本実施形態のECU3Dに構成された最適化コントローラ5Dは、最大シリンダ内圧Pmaxを最大シリンダ内圧目標値Pmax_trgt以下に制御するため、エンジン1Dの点火時期θigと、可変圧縮比機構に対する圧縮比指令値Cr_cmdとを最適な値に決定する。
(12)本実施形態によれば、エンジンの点火時期θig及び圧縮比指令値Cr_cmdの暫定値を燃焼モデルに入力したときにこの燃焼モデルにより算出されるノック強度の推定値がノック強度目標値Pknock_trgtを超えないように、上記暫定値を補正する。そして、この補正した暫定値に基づいて点火時期θig及び圧縮比指令値Cr_cmdを決定し、エンジンに入力する。これにより、ノック強度Pknockがノック強度目標値Pknock_trgtを超えないようにしながら、燃費を向上することができる。
次に、本発明の第6実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の第6実施形態の説明にあたって、第5実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
本実施形態の制御装置2Eは、エンジン1Dのノック強度を検出するノックセンサ(図示せず)と、クランク角度位置センサ(図示せず)と、ECU3Eとを備える。
本実施形態のECU3Eに構成された最適化コントローラ5Eは、ノックセンサの検出値Pknockをノック強度目標値Pknock_trgt以下に制御するため、エンジン1Dの点火時期θigと、可変圧縮比機構に対する圧縮比指令値Cr_cmdとを最適な値に決定する。
本実施形態によれば、上記第5実施形態と同様の効果を奏する。
2,2A,2B,2C,2D,2E…制御装置
3,3A,3B,3C,3D,3E…ECU
5,5A,5B,5C,5D,5E…最適化コントローラ(制御入力決定手段)
51…基準噴射時期算出部
52…基準噴射量算出部
6…補正値算出部
7_i(i=1〜N)…燃焼モデルベースコントローラ(最適化手段)
711_i(i=1〜N)…最大シリンダ内圧用燃焼モデル
712_i(i=1〜N)…トルク用燃焼モデル
74_i(i=1〜N)…フィードバックコントローラ
8…最適入力セレクタ(最適値選択手段)
9…モデル適応器(モデル修正手段)
91…最大シリンダ内圧用燃焼モデル
92…適応修正器
922…重み関数設定部(重み関数設定手段)
923…局所修正係数算出部(修正係数算出手段)
924…修正係数算出部(決定手段)
Claims (13)
- プラントの第1制御量を調整するための制御パラメータを含む入力に基づいて、前記プラントの制御量を推定するプラントモデルを備えたプラントの制御装置であって、
前記プラントモデルに前記制御パラメータの暫定値を入力したときに、当該プラントモデルにより算出される第1制御量の推定値を第1制御量モデル値と定義し、
当該第1制御量モデル値が所定の拘束条件を満たすように前記制御パラメータの暫定値を補正し、さらに当該補正された制御パラメータの暫定値に基づいて前記プラントの制御入力を決定する制御入力決定手段を備えることを特徴とするプラントの制御装置。 - 前記プラントモデルに前記制御パラメータの暫定値を入力したときに、当該プラントモデルにより算出される第2制御量の推定値を、第2制御量モデル値と定義し、
前記制御入力決定手段は、
前記第1制御量モデル値が前記拘束条件を満たすように、それぞれ異なる最適化条件の下で前記制御パラメータの暫定値を補正する複数の最適化手段と、
前記複数の最適化手段のそれぞれにより補正された前記制御パラメータの暫定値のうち、前記第2制御量モデル値が所定の優先条件に最も適合するものを選択し、当該選択した制御パラメータの暫定値を前記プラントの制御入力として決定する最適値選択手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントモデルは、所定の関数に従って出力する複数のニューロンを結合して構成されたニューラルネットワークを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラントの制御装置。
- 前記第1制御量を検出する第1制御量検出手段と、
当該第1制御量の検出値と前記プラントモデルにより算出される第1制御量の推定値との偏差が小さくなるように、前記プラントモデルを適応修正するモデル修正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記ニューラルネットワークの入力は、当該入力と出力との相関関係を適応修正するための修正係数を含み、
前記第1制御量を検出する第1制御量検出手段と、
当該第1制御量の検出値と前記プラントモデルにより算出される第1制御量の推定値との偏差が小さくなるように、前記修正係数を算出するモデル修正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントモデルは、前記ニューラルネットワークの出力に修正係数を乗算又は加算したものに基づいて前記第1制御量の推定値を算出し、
前記第1制御量を検出する第1制御量検出手段と、
当該第1制御量の検出値と前記プラントモデルにより算出される第1制御量の推定値との偏差が小さくなるように、前記修正係数を算出するモデル修正手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントモデルへの入力のうちの少なくとも1つを含む参照パラメータを定義し、
前記モデル修正手段は、
前記参照パラメータを基底とする空間に、互いに重複する複数の領域を定義するとともに、各領域にそれぞれ「0」でない値を持つ正規化された複数の重み関数を設定する重み関数設定手段と、
前記重み関数の値と前記偏差との積が最小になるように、前記領域ごとに修正値を算出する修正値算出手段と、
前記重み関数の値と前記修正値との積の全領域に亘る総和に基づいて前記修正係数を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする請求項5又は6に記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの最大シリンダ内圧であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの燃料噴射量と、燃料噴射時期とを含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が所定の許容最大値以下であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの最大シリンダ内圧であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの燃料噴射量と、メイン燃料噴射の分割噴射比率と、を含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が所定の許容最大値以下であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関から排出されるNOx量であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの燃料噴射時期と、メイン燃料噴射の分割噴射比率と、を含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が、前記内燃機関の運転状態に応じて設定された許容最大値以下であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、その排気通路に排気を浄化する排気浄化触媒が設けられた内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関の排気温度であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの燃料噴射時期と、メイン燃料噴射の分割噴射比率と、を含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が、前記排気浄化触媒の活性温度に応じて設定された目標温度に近いことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、燃焼室内の圧縮比を変更することができる可変圧縮比機構を備えた内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関の燃焼サイクルごとの最大シリンダ内圧であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の点火時期と、前記可変圧縮比機構に対する圧縮比指令値と、を含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が所定の許容最大値以下であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。 - 前記プラントは、燃焼室内の圧縮比を変更することができる可変圧縮比機構を備えた内燃機関であり、
前記第1制御量は、前記内燃機関のノック強度であり、
前記制御パラメータは、前記内燃機関の点火時期と、前記可変圧縮比機構に対する圧縮比指令値と、を含み、
前記拘束条件は、前記第1制御量モデル値が所定の許容最大値以下であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラントの制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006187A JP5006947B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | プラントの制御装置 |
US12/984,103 US8725393B2 (en) | 2010-01-14 | 2011-01-04 | Plant control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006187A JP5006947B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | プラントの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011144753A true JP2011144753A (ja) | 2011-07-28 |
JP5006947B2 JP5006947B2 (ja) | 2012-08-22 |
Family
ID=44259181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010006187A Expired - Fee Related JP5006947B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | プラントの制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8725393B2 (ja) |
JP (1) | JP5006947B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8805587B1 (en) | 2013-11-05 | 2014-08-12 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for optimizing and controlling pressure in gas-oil separation plants |
JP5990316B1 (ja) * | 2015-10-30 | 2016-09-14 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンの制御方法 |
JP2017194059A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Vcrアクチュエータを備えた内燃機関を駆動するため、並びに、vcrアクチュエータが機能しているか検査するための方法及び装置 |
KR20210007449A (ko) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 두산중공업 주식회사 | 최적의 보일러 연소 모델 선정 장치 및 방법 |
JP2021517219A (ja) * | 2018-03-05 | 2021-07-15 | エム・テー・ウー・フリードリッヒスハーフェン・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関をモデルに基づき開ループ制御及び閉ループ制御する方法 |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2479411A4 (en) * | 2009-09-18 | 2015-10-21 | Yanmar Co Ltd | MOTOR CONTROL DEVICE |
US8478507B2 (en) * | 2010-04-21 | 2013-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
WO2012090125A2 (en) | 2010-12-29 | 2012-07-05 | Ecolab Usa Inc. | Sugar ester peracid on-site generator and formulator |
US8903624B2 (en) * | 2011-02-24 | 2014-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine control apparatus |
WO2013027254A1 (ja) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力プラントの制御装置 |
DE102011089370A1 (de) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Kaltstart-Emissions-Steuerung einer Brennkraftmaschine |
US10066564B2 (en) | 2012-06-07 | 2018-09-04 | GM Global Technology Operations LLC | Humidity determination and compensation systems and methods using an intake oxygen sensor |
JP5978662B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-08-24 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置 |
US8589002B1 (en) * | 2012-07-30 | 2013-11-19 | General Electric Company | Methods and systems for estimating engine fuel consumption |
US9341133B2 (en) * | 2013-03-06 | 2016-05-17 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust gas recirculation control systems and methods |
SE537305C2 (sv) * | 2013-04-25 | 2015-03-31 | Scania Cv Ab | Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotorgenom reglering av förbränningen i en förbränningskammare under pågående förbränningscykel |
SE537308C2 (sv) * | 2013-04-25 | 2015-04-07 | Scania Cv Ab | Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotorgenom reglering av förbränningen i en förbränningskammare under pågående förbränningscykel |
SE539296C2 (sv) * | 2013-04-25 | 2017-06-20 | Scania Cv Ab | Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotor genom reglering av förbränningen i en förbränningskammare under pågående förbränningscykel |
DE112015001399A5 (de) * | 2014-03-25 | 2016-12-29 | Fev Gmbh | Modellbasierte Vorsteuerung zur Verbrennungsratenregelung |
WO2016005414A1 (de) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, steuereinrichtung für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine |
GB2520637A (en) * | 2014-12-04 | 2015-05-27 | Daimler Ag | Controller for controlling an internal combustion engine of a vehicle, in particular a commercial vehicle |
BR112017013210B1 (pt) | 2014-12-18 | 2021-12-14 | Ecolab Usa Inc | Métodos para formar ácido peroxifórmico |
US9683535B2 (en) * | 2015-06-30 | 2017-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for detection of hot spark plug fouling |
DE102015225279B4 (de) * | 2015-12-15 | 2019-09-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum prädiktiven Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine mit der Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens |
US9903307B2 (en) * | 2016-01-04 | 2018-02-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method of fuel injection control |
AT518850B1 (de) * | 2016-07-13 | 2021-11-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur simulationsbasierten Analyse eines Kraftfahrzeugs |
US10196997B2 (en) * | 2016-12-22 | 2019-02-05 | GM Global Technology Operations LLC | Engine control system including feed-forward neural network controller |
DE102017005783B4 (de) | 2017-06-20 | 2021-12-02 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
DE102017009582B3 (de) | 2017-10-16 | 2018-07-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
DE102017009583B3 (de) * | 2017-10-16 | 2018-11-22 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
US20200023846A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-23 | SparkCognition, Inc. | Artificial intelligence-based systems and methods for vehicle operation |
KR102096558B1 (ko) | 2018-11-26 | 2020-04-02 | 두산중공업 주식회사 | 연소 최적화를 위한 장치 및 이를 위한 방법 |
KR102106827B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-05-06 | 두산중공업 주식회사 | 보일러 연소의 최적화를 위한 시스템 및 방법 |
DE102019005996B4 (de) * | 2019-08-26 | 2021-06-17 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
US11359571B2 (en) * | 2019-12-05 | 2022-06-14 | Wen-Yi Wu | Device and method for inhibiting unintended vehicle acceleration |
DE102020001323A1 (de) | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
DE102020003174B4 (de) | 2020-05-27 | 2022-03-24 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur modellbasierten Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
JP2022015997A (ja) * | 2020-07-10 | 2022-01-21 | ナブテスコ株式会社 | エンジン特性推定装置、エンジン特性推定方法、エンジン特性推定プログラム、およびエンジン状態推定装置 |
KR20230163837A (ko) * | 2022-05-24 | 2023-12-01 | 현대자동차주식회사 | 불꽃 점화 엔진의 토크 모델 보정 장치 및 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005120896A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Isuzu Motors Ltd | シリンダ内圧検出方法 |
JP2007056727A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP2007533911A (ja) * | 2004-04-20 | 2007-11-22 | サウスウエスト リサーチ インスティテュート | 圧力関係の値用の個々の推量器を備える仮想シリンダ圧力センサ |
JP2009162125A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 制御装置 |
JP2009190913A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 燃料改質器の制御装置 |
JP2009275691A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃焼制御方法および制御装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1203875B1 (de) | 2000-11-02 | 2006-07-26 | Ford Global Technologies, LLC | Verfahren zum Schutz eines Verbrennungsmotors vor Überdruck |
JP4184058B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-11-19 | 本田技研工業株式会社 | 制御装置 |
-
2010
- 2010-01-14 JP JP2010006187A patent/JP5006947B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-01-04 US US12/984,103 patent/US8725393B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005120896A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Isuzu Motors Ltd | シリンダ内圧検出方法 |
JP2007533911A (ja) * | 2004-04-20 | 2007-11-22 | サウスウエスト リサーチ インスティテュート | 圧力関係の値用の個々の推量器を備える仮想シリンダ圧力センサ |
JP2007056727A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP2009162125A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 制御装置 |
JP2009190913A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 燃料改質器の制御装置 |
JP2009275691A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃焼制御方法および制御装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8805587B1 (en) | 2013-11-05 | 2014-08-12 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for optimizing and controlling pressure in gas-oil separation plants |
JP5990316B1 (ja) * | 2015-10-30 | 2016-09-14 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンの制御方法 |
WO2017073285A1 (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンの制御方法 |
JP2017082729A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンの制御方法 |
EP3369923A4 (en) * | 2015-10-30 | 2019-05-22 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | METHOD FOR CONTROLLING GAS ENGINE |
JP2017194059A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Vcrアクチュエータを備えた内燃機関を駆動するため、並びに、vcrアクチュエータが機能しているか検査するための方法及び装置 |
JP2021517219A (ja) * | 2018-03-05 | 2021-07-15 | エム・テー・ウー・フリードリッヒスハーフェン・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関をモデルに基づき開ループ制御及び閉ループ制御する方法 |
KR20210007449A (ko) * | 2019-07-11 | 2021-01-20 | 두산중공업 주식회사 | 최적의 보일러 연소 모델 선정 장치 및 방법 |
KR102363444B1 (ko) * | 2019-07-11 | 2022-02-16 | 두산중공업 주식회사 | 최적의 보일러 연소 모델 선정 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8725393B2 (en) | 2014-05-13 |
US20110172897A1 (en) | 2011-07-14 |
JP5006947B2 (ja) | 2012-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5006947B2 (ja) | プラントの制御装置 | |
US7493207B2 (en) | Control apparatus, control method, and engine control unit | |
JP4251081B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
EP2397676B1 (en) | EGR control apparatus for internal combustion engine | |
JP4315179B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP4738285B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
JP5075229B2 (ja) | 内燃機関のegr制御装置 | |
US20120116545A1 (en) | Control apparatus | |
JP2008215213A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5287912B2 (ja) | エンジン制御装置 | |
WO2009087844A2 (en) | Internal combustion engine control device | |
US20120116646A1 (en) | Method for compensating for valve lift deviation between engines equipped with cvvl mechanism | |
JP5250589B2 (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置 | |
JP2008095615A (ja) | 燃料噴射制御装置 | |
JP2006161577A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP5660319B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4941413B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2019116881A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4598474B2 (ja) | プラントの制御装置 | |
JP2014005803A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
EP1645740B1 (en) | Intake airvolume controller of internal combustion engine | |
EP2397677A1 (en) | EGR Control apparatus for internal combustion engine | |
JP2018063586A (ja) | プラント制御装置 | |
JP2016211504A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5333490B2 (ja) | エンジン制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120525 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5006947 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |