JP2016176357A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に関し、特に、入力値と制御値との関係を定めたマップを検索して制御値を求める、パワーユニットの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device, and more particularly to a power unit control device that searches a map that defines a relationship between an input value and a control value to obtain a control value.
車両を駆動する例えばエンジン(パワーユニット)の制御では、運転状態(例えば、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度等々)を各種センサで検出し、そのセンサ値(入力値)を用いて、予め設定されて記憶されているマップ(センサ値と制御値との関係を定めたマップ(ルックアップテーブル))を検索することにより、エンジンの制御値(例えば、燃料噴射量、点火時期等々)を求める手法が広く用いられている。 In the control of an engine (power unit) that drives a vehicle, for example, the operating state (for example, engine speed, intake air amount, throttle opening, etc.) is detected by various sensors, and the sensor value (input value) is used in advance. An engine control value (for example, fuel injection amount, ignition timing, etc.) is obtained by searching a map that has been set and stored (a map that defines the relationship between the sensor value and the control value (lookup table)). The method is widely used.
ところで、例えば、同一環境下で全運転領域のマップデータを計測(取得)できない場合や、入力値と制御値との関係の非線形性が強い場合など、一つのマップですべての制御値を表現することが困難な場合がある。このような場合に、従来では、一つのマップを複数のマップに分割し、その複数のマップを例えば所定の入力値(パラメータ)に応じて切り替えて使用することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, for example, when the map data of the entire operation region cannot be measured (acquired) under the same environment, or when the nonlinearity of the relationship between the input value and the control value is strong, all the control values are expressed by one map. It can be difficult. In such a case, conventionally, one map is divided into a plurality of maps, and the plurality of maps are used by switching according to, for example, a predetermined input value (parameter) (for example, patents). Reference 1).
しかしながら、従来の技術では、一般的に、上下限値でマップの境界が画定されているため、境界が矩形(軸と平行)になり、例えば所定の入力値(パラメータ)に基づいて、複数のマップの中から最も適したマップを選択しようとした場合に、最近傍でないマップ、すなわち最適でないマップを選択するおそれがあった。特に、例えば、入力値がマップの設定領域の外郭(境界)の外側に位置する場合や、2以上のマップの共有領域内に位置する場合には、複数のマップの中から、最適なマップを必ずしも選択できるとは限らなかった。 However, in the conventional technique, since the boundary of the map is generally defined by the upper and lower limit values, the boundary is rectangular (parallel to the axis), and, for example, based on a predetermined input value (parameter), a plurality of When trying to select the most suitable map from the maps, there is a possibility of selecting a map that is not the nearest neighbor, that is, a non-optimal map. In particular, for example, when the input value is located outside the outline (boundary) of the map setting area, or when the input value is located within a shared area of two or more maps, an optimal map is selected from a plurality of maps. It was not always possible to choose.
また、近年、排気ガス規制(エミッション規制)や燃費向上要求等からエンジンに付加される制御デバイスが増加し、かつ、トレードオフの関係にあるエンジン性能、排気ガス、燃費、信頼性等の間の最適な制御値を求める必要から、制御がますます複雑になってきており、上述したマップも、例えば5次元、6次元といったように多次元化されてきている。そのような状況においては、複数のマップの中から一つのマップを選択する際に、マップの選択に複雑な条件分岐処理などが必要になることがあるため、そのような複雑な条件分岐処理などを要することなく、より適切なマップを選択することのできる技術が要望されていた。 In recent years, the number of control devices added to engines has increased due to exhaust gas regulations (emission regulations), fuel efficiency improvement requirements, etc., and there are trade-offs between engine performance, exhaust gas, fuel economy, reliability, etc. The control is becoming more and more complicated due to the need to obtain an optimum control value, and the above-described map is also multidimensionalized, for example, 5 dimensions and 6 dimensions. In such a situation, when selecting one map from multiple maps, it may be necessary to perform complex conditional branch processing etc. to select the map. There has been a demand for a technique capable of selecting a more appropriate map without requiring a cost.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、マップが複数のマップに分割されている場合に、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することが可能な制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When a map is divided into a plurality of maps, a complicated conditional branch process or the like is not required, and control can be performed from a plurality of maps. It is an object to provide a control device capable of selecting a more appropriate map.
本発明に係る制御装置は、パワーユニットの運転状態を示すパラメータの入力値を取得する検出手段と、入力値と制御値との関係を定めた複数のマップを予め記憶する記憶手段と、検出手段により取得された入力値と、記憶手段に記憶されている複数のマップそれぞれの設定領域の外郭との距離を求める距離取得手段と、距離取得手段により取得された距離に基づいて、複数のマップの中から、使用するマップを選択するマップ選択手段と、マップ選択手段により選択されたマップから、パワーユニットの制御値を取得する制御値取得手段とを備えることを特徴とする。 The control device according to the present invention includes a detection unit that acquires an input value of a parameter that indicates the operating state of the power unit, a storage unit that stores in advance a plurality of maps that define the relationship between the input value and the control value, and a detection unit. Based on the distance acquisition means for obtaining the distance between the acquired input value and the outline of the setting area of each of the plurality of maps stored in the storage means, and based on the distance acquired by the distance acquisition means, And a map selection means for selecting a map to be used, and a control value acquisition means for acquiring the control value of the power unit from the map selected by the map selection means.
本発明に係る制御装置によれば、入力値と、予め記憶されている複数のマップそれぞれの設定領域の外郭(境界)との距離が求められ、その距離に基づいて、使用されるマップが選択される。そのため、例えば、距離が最も近い外郭(境界)を持つマップを選択することができる。その結果、マップが複数のマップに分割されている場合に、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することが可能となる。 According to the control device of the present invention, the distance between the input value and the outline (boundary) of the setting area of each of a plurality of maps stored in advance is obtained, and the map to be used is selected based on the distance. Is done. Therefore, for example, it is possible to select a map having an outline (boundary) that is closest in distance. As a result, when the map is divided into a plurality of maps, it is possible to select a more appropriate map from the plurality of maps without requiring a complicated conditional branching process or the like.
特に、本発明に係る制御装置では、検出手段が複数のパラメータの入力値を取得し、記憶手段が、複数のパラメータの入力値と一以上の制御値との関係を定めた2次元以上の複数のマップを予め記憶し、距離取得手段が、複数のパラメータの入力値と、複数のマップそれぞれの設定領域の外郭との距離を求めることが好ましい。 In particular, in the control device according to the present invention, the detection means acquires the input values of a plurality of parameters, and the storage means has a plurality of two-dimensional or more that defines the relationship between the input values of the plurality of parameters and one or more control values. Preferably, the map is stored in advance, and the distance acquisition means obtains the distance between the input values of the plurality of parameters and the outline of the setting area of each of the plurality of maps.
この場合、複数のパラメータの入力値(入力ベクトル)と複数のマップそれぞれの設定領域の外郭(境界)との距離が求められるため、各マップが2次元以上の多次元マップであったとしても、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することができる。 In this case, since the distance between the input values (input vectors) of the plurality of parameters and the outline (boundary) of the setting area of each of the plurality of maps is obtained, even if each map is a multidimensional map of two or more dimensions, A map suitable for control can be selected from a plurality of maps without requiring a complicated conditional branching process or the like.
本発明に係る制御装置では、入力値と複数のマップそれぞれとの距離を求める際に、距離取得手段が、入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「+」とする符号を付加した、符号付距離を求め、マップ選択手段が、符号付距離がもっとも小さいマップを選択することが好ましい。 In the control device according to the present invention, when obtaining the distance between the input value and each of the plurality of maps, the distance acquisition means sets the distance between the input value and the outline of the setting area of the map to the inside of the outline of the setting area. It is preferable that a signed distance is obtained by adding “−” and a sign “+” outside the outline of the setting area, and the map selecting unit selects a map having the smallest signed distance.
このようにすれば、複数のマップを選択するための複雑な条件分岐処理などを要することなく、入力値と各マップの設定領域の外郭との距離(符号付距離)を求めるだけで、複数のマップの中からより適切なマップを選択することができる。 In this way, only the distance (signed distance) between the input value and the outline of the setting area of each map can be obtained without requiring complicated conditional branch processing for selecting a plurality of maps. A more appropriate map can be selected from the maps.
一方、本発明に係る制御装置では、入力値と複数のマップそれぞれとの距離を求める際に、距離取得手段が、入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「+」、該設定領域の外郭の外側を「−」とする符号を付加した、符号付距離を求め、マップ選択手段が、符号付距離がもっとも大きいマップを選択することも好ましい。 On the other hand, in the control device according to the present invention, when obtaining the distance between the input value and each of the plurality of maps, the distance acquisition means sets the distance between the input value and the outline of the map setting area to the distance of the outline of the setting area. It is also preferable that a signed distance is obtained by adding a sign “+” on the inner side and “−” on the outer side of the outline of the setting area, and the map selecting unit selects a map having the largest signed distance.
このようにしても、複数のマップを選択するための複雑な条件分岐処理などを要することなく、入力値と各マップの設定領域の外郭との距離(符号付距離)を求めるだけで、複数のマップの中からより適切なマップを選択することができる。 Even if it does in this way, only the distance (signed distance) between the input value and the outline of the setting area of each map is obtained without requiring a complicated conditional branching process for selecting a plurality of maps. A more appropriate map can be selected from the maps.
本発明に係る制御装置では、上記複数のマップそれぞれの設定領域の外郭の形状が矩形でないことが好ましい。 In the control device according to the present invention, it is preferable that the outer shape of the setting area of each of the plurality of maps is not rectangular.
このようにすれば、複数のマップそれぞれが、設定領域の外郭の形状が矩形でない(すなわち非線形の)マップであっても、複数のマップの中から制御上より好ましいマップを選択することができる。 In this way, even if each of the plurality of maps is a map whose outline of the setting area is not rectangular (that is, non-linear), a map that is more preferable in terms of control can be selected from the plurality of maps.
本発明に係る制御装置では、上記複数のマップそれぞれの設定領域の外郭が統計モデルを用いて数式化されていることが好ましい。 In the control device according to the present invention, it is preferable that the outline of the setting area of each of the plurality of maps is formulated using a statistical model.
この場合、設定領域の外郭(計測領域の境界)が統計モデル化されているため、各マップの外郭が非線形な形状であったとしても、該外郭を適切に画定することができる。よって、入力値と各マップの設定領域の外郭(境界)との距離を正確に求めることができるため、入力値に最も近いマップを的確に選択することができる。 In this case, since the outline of the set area (the boundary of the measurement area) is statistically modeled, the outline can be appropriately defined even if the outline of each map has a non-linear shape. Therefore, since the distance between the input value and the outline (boundary) of the setting area of each map can be obtained accurately, the map closest to the input value can be selected accurately.
本発明に係る制御装置では、入力値が、複数のマップそれぞれの設定領域の外郭の外側に位置している場合、又は複数のマップの共有領域内に位置している場合に、マップ選択手段が、距離に応じて複数のマップを選択し、制御値取得手段が、選択された複数のマップそれぞれから制御値を取得するとともに、取得したマップ毎の制御値を、入力値と各マップそれぞれとの距離の比率に応じて補間することが好ましい。 In the control device according to the present invention, when the input value is located outside the outline of the setting area of each of the plurality of maps, or when the input value is located within the shared area of the plurality of maps, the map selecting means The plurality of maps are selected according to the distance, and the control value acquisition means acquires the control values from each of the plurality of selected maps, and the control value for each acquired map is determined between the input value and each map. It is preferable to interpolate according to the distance ratio.
このようにすれば、一方のマップから他方のマップへ、スムーズにマップ切替えを行うことができ、マップ切替え時の段付き感を低減することができる。 In this way, it is possible to smoothly switch maps from one map to the other map, and it is possible to reduce the stepped feeling at the time of map switching.
本発明に係る制御装置では、制御値取得手段が、検出手段により取得された入力値が、マップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、該入力値がマップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値を取得する最近傍点取得手段と、最近傍点取得手段により前記入力値がマップの外郭の内側に位置していると判定された場合には、入力値を選択し、入力値がマップの外郭の外側に位置していると判定された場合には、最近傍点の値を選択する入力値選択手段と、入力値選択手段により選択された値を用いてマップを検索し、パワーユニットの制御値を求める制御値探索手段とを備えることが好ましい。 In the control device according to the present invention, the control value acquisition unit determines whether the input value acquired by the detection unit is located inside or outside the outline of the setting area of the map, and the input When the value is located outside the outline of the map, nearest neighbor point acquisition means for acquiring the value of the nearest neighbor point on the outline of the map for the input value, and the input value is obtained by the nearest neighbor point acquisition means. If the input value is determined to be located inside the map, the input value is selected. If the input value is determined to be located outside the outline of the map, the nearest point value is selected. It is preferable to include a value selection unit and a control value search unit that searches the map using the value selected by the input value selection unit and obtains the control value of the power unit.
この場合、入力値がマップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかが判定され、外側に位置していると判定された場合には、入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値が求められる。そして、その値を用いてマップが検索され、制御値が求められる。すなわち、入力値がマップの設定領域外になった場合には、予め記憶されているマップの設定領域に含まれ、かつセンサ入力値に対して最も近い制御値が選択される。その結果、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御値を求めることが可能となる。 In this case, it is determined whether the input value is located inside or outside the outline of the map setting area. If it is determined that the input value is located outside, the map outline for the input value is determined. The value of the top nearest point is determined. Then, a map is searched using the value, and a control value is obtained. That is, when the input value is outside the map setting area, the control value that is included in the map setting area stored in advance and is closest to the sensor input value is selected. As a result, even when the input value is outside the map setting area, it is possible to obtain a more appropriate control value in terms of control.
本発明によれば、マップが複数のマップに分割されている場合に、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することが可能となる。 According to the present invention, when a map is divided into a plurality of maps, an appropriate map can be selected from a plurality of maps without requiring complicated conditional branch processing or the like. .
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
まず、図1〜図3を併せて用いて、実施形態に係る制御装置1の構成について説明する。図1は、制御装置1の構成、及び制御装置1が適用されたエンジン10の構成を示す図である。図2は、制御装置1が有するエンジン吸入空気推定量を求める制御モデルの一例を示す図である。また、図3は、図2に示された制御モデルを構成する中高負荷モデル52a(又は低負荷モデル52b)の一例を示す図である。
First, the configuration of the control device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a control device 1 and a configuration of an
エンジン10は、例えば水平対向型の4気筒ガソリンエンジンである。また、エンジン10は、シリンダ内(筒内)に燃料を直接噴射する筒内噴射式のエンジンである。エンジン10では、エアクリーナ16から吸入された空気が、吸気管15に設けられた電子制御式スロットルバルブ(以下、単に「スロットルバルブ」ともいう)13により絞られ、インテークマニホールド11を通り、エンジン10に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ16から吸入された空気の量は、エアクリーナ16とスロットルバルブ13との間に配置されたエアフローメータ14により検出される。また、インテークマニホールド11を構成するコレクター部(サージタンク)の内部には、インテークマニホールド11内の圧力(吸気マニホールド圧力)を検出するバキュームセンサ30が配設されている。さらに、スロットルバルブ13には、該スロットルバルブ13の開度を検出するスロットル開度センサ31が配設されている。
The
シリンダヘッドには、気筒毎に吸気ポート22と排気ポート23とが形成されている(図1では片バンクのみ示した)。各吸気ポート22、排気ポート23それぞれには、該吸気ポート22、排気ポート23を開閉する吸気バルブ24、排気バルブ25が設けられている。吸気バルブ24を駆動する吸気カム軸と吸気カムプーリとの間には、吸気カムプーリと吸気カム軸とを相対回動してクランク軸10aに対する吸気カム軸の回転位相(変位角)を連続的に変更して、吸気バルブ24のバルブタイミング(開閉タイミング)を進遅角する可変バルブタイミング機構26が配設されている。この可変バルブタイミング機構26により吸気バルブ24の開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
In the cylinder head, an
同様に、排気カム軸と排気カムプーリとの間には、排気カムプーリと排気カム軸とを相対回動してクランク軸10aに対する排気カム軸の回転位相(変位角)を連続的に変更して、排気バルブ25のバルブタイミング(開閉タイミング)を進遅角する可変バルブタイミング機構27が配設されている。この可変バルブタイミング機構27により排気バルブ25の開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
Similarly, between the exhaust cam shaft and the exhaust cam pulley, the exhaust cam pulley and the exhaust cam shaft are relatively rotated to continuously change the rotation phase (displacement angle) of the exhaust cam shaft with respect to the
エンジン10の各気筒には、シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ12が取り付けられている。インジェクタ12は、高圧燃料ポンプ(図示省略)により加圧された燃料を各気筒の燃焼室内へ直接噴射する。
Each cylinder of the
また、各気筒のシリンダヘッドには、混合気に点火する点火プラグ17、及び該点火プラグ17に高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイル21が取り付けられている。エンジン10の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ12によって噴射された燃料との混合気が点火プラグ17により点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管18を通して排出される。
A
排気管18の集合部の下流かつ排気浄化触媒20の上流には、空燃比センサ19が取り付けられている。空燃比センサ19としては、排気ガス中の酸素濃度、未燃ガス濃度に応じた信号(すなわち混合気の空燃比に応じた信号)を出力でき、空燃比をリニアに検出することができるリニア空燃比センサ(LAFセンサ)が用いられる。
An air-
LAFセンサ19の下流には排気浄化触媒20が配設されている。排気浄化触媒20は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)の酸化と、窒素酸化物(NOx)の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素(CO2)、水蒸気(H2O)及び窒素(N2)に清浄化するものである。
An
排気管18には、エンジン10から排出された排気ガスの一部を、エンジン10のインテークマニホールド11に再循環させる排気ガス再循環装置(以下「EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置」という)40が設けられている。EGR装置40は、エンジン10の排気管18とインテークマニホールド11とを連通するEGR配管41、及びEGR配管41上に介装され、排気ガス還流量(EGR流量)を調節するEGRバルブ42を有している。EGRバルブ42は、エンジン10の運転状態に応じて、後述する電子制御装置50によって開度(EGRSTP)が制御される。
The
上述したエアフローメータ14、LAFセンサ19、バキュームセンサ30、スロットル開度センサ31に加え、エンジン10のカムシャフト近傍には、エンジン10の気筒判別を行うためのカム角センサ32が取り付けられている。また、エンジン10のクランクシャフト10a近傍には、クランクシャフト10aの回転位置を検出するクランク角センサ33が取り付けられている。ここで、クランクシャフト10aの端部には、例えば、2歯欠歯した34歯の突起が10°間隔で形成されたタイミングロータ33aが取り付けられており、クランク角センサ33は、タイミングロータ33aの突起の有無を検出することにより、クランクシャフト10aの回転位置を検出する。カム角センサ32及びクランク角センサ33としては、例えば電磁ピックアップ式のものなどが用いられる。
In addition to the
これらのセンサは、電子制御装置(以下「ECU」という)50に接続されている。さらに、ECU50には、エンジン10の冷却水の温度を検出する水温センサ34、潤滑油の温度を検出する油温センサ35、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ36、及び、車両の速度を検出する車速センサ37等の各種センサも接続されている。なお、エンジン10の運転状態を示すセンサ値(パラメータ値)を取得する上記各種センサは、特許請求の範囲に記載の検出手段として機能する。
These sensors are connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 50. Further, the
ECU50は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、12Vバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び入出力I/F等を有して構成されている。また、ECU50は、インジェクタ12を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、及び、電子制御式スロットルバルブ13を開閉する電動モータ13aを駆動するモータドライバ等を備えている。
The
ECU50では、カム角センサ32の出力から気筒が判別され、クランク角センサ33の出力から回転角速度およびエンジン回転数が求められる。また、ECU50では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、吸気管負圧、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及びエンジン10の水温や油温等の各種情報が取得される。そして、ECU50は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、及び、スロットルバルブ13やEGRバルブ42等の各種デバイスを制御することによりエンジン10を総合的に制御する。
In the
特に、ECU50は、制御指示値(制御値)を求める際に、マップが複数のマップに分割されている場合に、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択する機能を有している。そのため、ECU50は、記憶部51、距離取得部52、マップ選択部53、及び制御値取得部54を機能的に備えている。また、制御値取得部54は、最近傍点取得部54a、入力選択部54b、制御値探索部54cを機能的に有している。ECU50では、ROM等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、記憶部51、距離取得部52、マップ選択部53、制御値取得部54、及び、最近傍点取得部54a、入力選択部54b、制御値探索部54cの各機能が実現される。
In particular, when the
記憶部51は、上述したROM等により構成され、一又は複数のパラメータの入力値と一以上の制御指示値との関係を定めた複数に分割されたマップ(例えば、後述するエンジンダイナモメータ(EDM)の計測結果を元に生成された中高負荷マップ、及びシャシダイナモメータ(CDM)の計測結果を元に生成された低負荷マップ等)を予め記憶する。すなわち、記憶部51は、特許請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。なお、マップとしては、格子点毎に制御指示値が設定されている従来のマップ(ルックアップテーブル)の他、統計モデルや物理モデルなどを用いることができる。また、マップが作成される際に、その設定領域の外郭も画定される。
The
ここで、記憶部51に記憶されている複数に分割されたマップ(例えば中高負荷マップ及び低負荷マップ)に含まれる一つのマップの例を図4に示す。図4に示されたマップは、エンジン回転数NE(rpm)、スロットル開度THR(deg)、吸気バルブタイミングVTR(deg)、及びEGRバルブ開度EGRSTPとエンジン吸入空気推定量GN’(g/rev)との関係を定めた4次元のマップである。なお、図4では、EGRバルブ開度EGRSTPを固定したときの3次元形状(Boundary Model)を示している。
Here, FIG. 4 shows an example of one map included in a plurality of divided maps (for example, a medium / high load map and a low load map) stored in the
また、図4に示されたマップの散布図行列とBoundary Modelを図5に示す。図5に示される散布図行列は、EGRバルブ開度EGRSTP、エンジン回転数NE、スロットル開度THR、及び吸気バルブタイミングVTRの中から2つの入力(パラメータ)を選んで、計測点を2次元平面に投影したものである。なお、散布図行列中の黒点は計測点を示している。また、図4、図5に示されるように、このマップの設定領域(計測領域)の外郭(以下、単に「マップの外郭」ともいう)の形状は、矩形ではなく非線形になっている。本実施形態では、マップの設定領域(計測領域)の外郭を統計モデルを用いて数式化した。記憶部51に記憶されている複数のマップは、距離取得部52、マップ選択部53、及び制御値取得部54において利用される。
FIG. 5 shows a scatter diagram matrix and Boundary Model of the map shown in FIG. In the scatter diagram matrix shown in FIG. 5, two inputs (parameters) are selected from the EGR valve opening EGRSTP, the engine speed NE, the throttle opening THR, and the intake valve timing VTR, and the measurement points are displayed in a two-dimensional plane. It is a projection. In addition, the black point in a scatter diagram matrix has shown the measurement point. Also, as shown in FIGS. 4 and 5, the outline of the setting area (measurement area) of this map (hereinafter also simply referred to as “map outline”) is not rectangular but nonlinear. In the present embodiment, the outline of the map setting area (measurement area) is mathematically expressed using a statistical model. The plurality of maps stored in the
距離取得部52は、取得された一又は複数のパラメータの入力値(入力点)と、複数のマップそれぞれの設定領域の外郭との距離を求める。その際に、距離取得部52は、入力値とマップの設定領域の外郭との距離に対して、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「+」とする符号を付加した、符号付距離を求める。すなわち、距離取得部52は、特許請求の範囲に記載の距離取得手段として機能する。距離取得部52により取得された符号付距離は、マップ選択部53に出力される。
The
マップ選択部53は、距離取得部52により取得された符号付距離に基づいて、複数のマップの中から、制御に使用するマップを選択する。その際に、マップ選択部53は、符号付距離がもっとも小さいマップを選択する。すなわち、マップ選択部53は、特許請求の範囲に記載のマップ選択手段として機能する。なお、マップ選択部53により選択されたマップは、制御値取得部54に出力される。
The
制御値取得部54は、マップ選択部53により選択されたマップから、エンジン10の制御指示値を取得する。すなわち、制御値取得部54は、特許請求の範囲に記載の制御値取得手段として機能する。なお、ここで、制御指示値は、マップが選択された後に、その選択されたマップから取得するようにしてもよいし、複数のマップ毎に制御指示値を取得しておき、その後、マップが選択されたときに、選択されたマップの制御指示値を採用する構成としてもよい。
The control
制御値取得部54は、マップから制御指示値を取得するために、最近傍点取得部54a、入力値選択部54b、及び制御値探索部54cを有している。なお、上述したように、複数のマップ毎に制御指示値を取得しておき、その後、マップが選択されたときに、選択されたマップの制御指示値を採用する構成とする場合には、上述した距離取得部52が、最近傍点取得部54a、入力値選択部54b、及び制御値探索部54cを備える構成となる。この場合、距離取得部52は、特許請求の範囲に記載の制御値取得手段としても機能する。
The control
最近傍点取得部54aは、入力値(入力点)が、マップの外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、該入力値のマップの外郭からの距離を求める。また、最近傍点取得部54aは、該入力値がマップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値のマップの外郭からの距離に基づいて、該入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値を取得する。すなわち、最近傍点取得部54aは、特許請求の範囲に記載の最近傍点取得手段として機能する。
The nearest
入力値選択部54bは、最近傍点取得部54aにより、入力値がマップの外郭の内側に位置していると判定された場合には、該入力値を選択する。一方、入力値選択部54bは、入力値がマップの外郭の外側に位置していると判定された場合には、マップの外郭上の最近傍点の値を選択する。すなわち、入力値選択部54bは、特許請求の範囲に記載の入力値選択手段として機能する。
The input
制御値探索部54cは、入力値選択部54b選択された値(すなわち、外郭の外側の場合には最近傍点、内側のときには入力値そのまま)を用いてマップを検索し、エンジン10の制御指示値を求める。すなわち、制御値探索部54cは、特許請求の範囲に記載の制御値探索手段として機能する。
The control
また、制御値取得部54は、入力値がマップの設定領域の外郭の外側に位置している場合、又は入力値が複数のマップの共有領域内に位置している場合に、複数のマップから取得した制御値を補間するようにしてもよい。
In addition, the control
その際には、上記マップ選択部53は、入力値が、複数のマップそれぞれの設定領域の外郭の外側に位置している場合、又は複数のマップの共有領域内に位置している場合に、距離に応じて、複数のマップを選択する。すなわち、マップ選択部53は、入力値と複数のマップそれぞれとの距離が等しいときには、当該複数のマップを選択する。また、マップ選択部53は、最も距離が近いマップ及び2番目に距離が近いマップを選択するようにしてもよい。
In that case, when the input value is located outside the outline of the setting area of each of the plurality of maps, or when the input value is located within the shared area of the plurality of maps, Select multiple maps according to distance. That is, the
制御値取得部54は、選択された複数のマップそれぞれから制御指示値を取得するとともに、取得したマップ毎の制御指示値(y1,y2)を、例えば、入力値と各マップそれぞれとの距離(d1,d2)の比率に応じ、次式(1)に基づいて補間し、最終的な制御指示値(Y)を取得する。
Y=(d2y1+d1y2)/(d1+d2) ・・・(1)
ただし、(d1>0,d2>0)又は(d1<0,d2<0)
The control
Y = (d2y1 + d1y2) / (d1 + d2) (1)
However, (d1> 0, d2> 0) or (d1 <0, d2 <0)
すなわち、距離d1=0,距離d2≠0のときには、制御指示値y1がそのまま選択される。一方、距離d1≠0,距離d2=0のときには、制御指示値y2がそのまま選択される。また、その間の距離にある場合すなわち、入力値が双方のマップの外郭の外側にある場合、又は双方のマップの共有領域内にある場合には、内分点(すなわち補間した値)が取得される。 That is, when the distance d1 = 0 and the distance d2 ≠ 0, the control instruction value y1 is selected as it is. On the other hand, when the distance d1 ≠ 0 and the distance d2 = 0, the control instruction value y2 is selected as it is. Also, if the distance is between them, that is, if the input value is outside the outline of both maps, or is within the shared area of both maps, the internal dividing point (ie, the interpolated value) is acquired. The
ここで、図2、図3に示した制御モデルを用いて、例えば、エンジンダイナモメータ(EDM)の計測結果を元に生成された中高負荷マップ、及びシャシダイナモメータ(CDM)の計測結果を元に生成された低負荷マップを択一的に選択する場合を例にして、具体的に説明する。ここで、図2は、ECU50が有する、エンジン吸入空気推定量GN’を求める制御モデルの一例を示す図であり、図3は、図2に示された制御モデルを構成する中高負荷モデル52a(又は低負荷モデル52b)の一例を示す図である。なお、中高負荷モデル52aは、エンジンダイナモメータ(EDM)の計測結果を元に生成された中高負荷マップを有しており、低負荷モデル52bは、シャシダイナモメータ(CDM)の計測結果を元に生成された低負荷マップを有している。
Here, using the control model shown in FIG. 2 and FIG. 3, for example, based on the measurement result of the engine dynamometer (EDM) and the measurement result of the chassis dynamometer (CDM) A specific description will be given by taking as an example the case of alternatively selecting the low-load map generated in (1). Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of a control model for obtaining the estimated engine intake air amount GN ′ of the
中高負荷モデル52aに、エンジン回転数NE、スロットル開度THR、吸気バルブタイミングVTR、及びEGRバルブ開度EGRSTPそれぞれが入力されると、入力値と中高負荷マップの外郭との符号付距離、及び中高負荷マップに基づく制御指示値(吸入空気推定量GN’)が取得されて出力される。同様に、低負荷モデル52bに、エンジン回転数NE、スロットル開度THR、吸気バルブタイミングVTR、及びEGRバルブ開度EGRSTPそれぞれが入力されると、入力値と低負荷マップの外郭との符号付距離及び低負荷マップに基づく制御指示値(吸入空気推定量GN’)が取得されて出力される。
When the engine speed NE, the throttle opening THR, the intake valve timing VTR, and the EGR valve opening EGRSTP are respectively input to the medium /
より具体的には、中高負荷モデル52aは、図3に示される最近傍点取得部54a、入力値選択部(スイッチ)54b、及び制御値探索部54cを有している。なお、中高負荷モデル52aの構成と低負荷モデル52bの構成とは同一であるので、ここでは、主として中高負荷モデル52aについて説明する。
More specifically, the medium /
図3に示されるように、最近傍点取得部54aに、エンジン回転数NE、スロットル開度THR、吸気バルブタイミングVTR、及びEGRバルブ開度EGRSTPが入力されると、入力値が中高負荷マップの外郭の内側に位置しているか、外側に位置しているかが判定されるとともに、入力値と中高負荷マップ外郭との距離が求められる。そして、例えば、外側であれば「+」、内側であれば「−」の符号が付加された距離(入力点の外郭からの符号付距離)が距離ポートから出力される。また、マップ外郭(境界)の一番近い点(最近傍点)が取得され最近傍点ポートから出力される。ここで、符号付距離及び最近傍点の値は入力値選択部54bに出力される。なお、符号付距離は、後述する比較ブロック(マップ選択部)53にも出力される。
As shown in FIG. 3, when the engine speed NE, the throttle opening degree THR, the intake valve timing VTR, and the EGR valve opening degree EGRSTP are input to the nearest
入力値選択部54bは、距離ポートから出力された距離の符号に応じて、符号が「+」の場合には、中高負荷マップの外郭の外側に位置していると判断し、最近傍点ポートの出力値(最近傍点の値)を選択して出力する。一方、入力値選択部54bは、符号が「−」のときには、内側に位置していると判断し、入力された入力値を選択して出力する。なお、入力値選択部54bにより選択された入力値(各パラメータ値)は、制御値探索部54cに出力される。
When the sign is “+” according to the sign of the distance output from the distance port, the input
制御値探索部54cは、入力値選択部54bによって選択された値(すなわち、外郭の外側の場合には最近傍点、内側のときには入力値そのまま)を用いて中高負荷マップを検索し、エンジン10の制御指示値(吸入空気推定量GN’)を求める。なお、制御値探索部54cによって取得された制御指示値(吸入空気推定量GN’)は、図2に示される選択ブロック(制御値取得部)54に出力される。
The control
図2に戻り、比較ブロック(マップ選択部)53は、中高負荷モデル52aから出力された符号付距離と低負荷モデル52bから出力された符号付距離とを比較し、例えば、中高負荷モデル52aから出力された符号付距離の方が小さい場合には「1」を出力する。一方、比較ブロック53は、低負荷モデル52bから出力された符号付距離の方が小さい場合には「0」を出力する。
Returning to FIG. 2, the comparison block (map selection unit) 53 compares the signed distance output from the medium /
選択ブロック(制御値取得部)54には、比較ブロック53の比較結果(「1」又は「0」)、及び、中高負荷モデル(中高負荷マップ)52a、低負荷モデル(低負荷マップ)52bそれぞれの制御指示値(吸入空気推定量GN’)が入力される。選択ブロック54は、比較結果として「1」が入力された場合には、中高負荷モデル(中高負荷マップ)の制御指示値(吸入空気推定量GN’)を出力し、「0」が入力された場合には、低負荷モデル(低負荷マップ)の制御指示値(吸入空気推定量GN’)を出力する。
The selection block (control value acquisition unit) 54 includes a comparison result (“1” or “0”) of the
以上のようにして、制御上より適切な制御指示値(吸入空気推定量GN’)が取得される。なお、求められたエンジン吸入空気推定GN’に基づいて、例えば、スロットルバルブ13の開度を調節することや、エンジン吸入空気推定量GN’の変化を予測して、スロットルバルブ13や、可変バルブタイミング機構26、EGRバルブ42等の最適制御を行うこともできる。また、エアフローメータ14で計測された吸入空気量GNと吸入空気推定量GN’を比較する事で、空気漏れなどの異常検知を行うこともできる。
As described above, a control instruction value (intake air estimated amount GN ′) more appropriate for control is acquired. It should be noted that, based on the calculated engine intake air estimation GN ′, for example, adjusting the opening of the
次に、図6、図7を併せて参照しつつ、制御装置1の動作について説明する。図6は、制御装置1による制御値取得処理(マップ選択処理)の処理手順を示すフローチャートである。また、図7は、制御値取得処理(マップ選択処理)に含まれる制御値探索処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ECU50において、所定のタイミングで繰り返して実行される。なお、ここでは、例えば、図4に示されたマップを用いて、図2、図3に示されたようにエンジン吸入空気推定量GN’(吸入空気最適制御の制御指示値として利用する)を求める場合を例にして説明する。
Next, the operation of the control device 1 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 together. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of control value acquisition processing (map selection processing) by the control device 1. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of a control value search process included in the control value acquisition process (map selection process). This process is repeatedly executed in the
まず、ステップS100では、エンジン10の運転状態を示す複数のパラメータの入力値、図2、図3の例では、エンジン回転数NE(rpm)、スロットル開度THR(deg)、吸気バルブタイミングVTR(deg)、及びEGRバルブ開度EGRSTPそれぞれが入力される。
First, in step S100, input values of a plurality of parameters indicating the operating state of the
次に、ステップS102では、入力値と中高負荷マップの設定領域の外郭との距離に対して、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「+」とする符号が付加された、符号付距離が求められる。 Next, in step S102, with respect to the distance between the input value and the outline of the setting area of the medium / high load map, “−” is set inside the outline of the setting area, and “+” is outside the outline of the setting area. A signed distance to which a code is added is obtained.
続いてステップS104では、中高負荷マップの制御指示値を取得する制御値探索処理が実行される。ここで、図7を参照しつつ、この制御値探索処理について説明する。 Subsequently, in step S104, a control value search process for acquiring a control instruction value of the medium / high load map is executed. Here, the control value search process will be described with reference to FIG.
ステップS200では、ステップS100において入力されたエンジン回転数NE、スロットル開度THR、吸気バルブタイミングVTR、及びEGRバルブ開度EGRSTPの入力値(入力点)が、中高負荷マップの設定領域(計測領域)の外郭の内側に位置しているか、外側に位置しているかが判定されるとともに、入力値と中高負荷マップの外郭との距離(外側であれば「+」、内側であれば「−」の符号が付加された符号付距離)が求められる。また、ステップS200では、入力値が中高負荷マップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値に対する、中高負荷マップの外郭上の最近傍点の値が取得される。 In step S200, the input values (input points) of the engine speed NE, throttle opening THR, intake valve timing VTR, and EGR valve opening EGRSTP input in step S100 are set in the medium / high load map setting region (measurement region). It is determined whether it is located inside or outside of the outer contour, and the distance between the input value and the outer contour of the medium / high load map ("+" if outside, "-" if inside) A signed distance to which a code is added is obtained. In step S200, when the input value is located outside the outline of the medium / high load map, the value of the nearest point on the outline of the medium / high load map with respect to the input value is acquired.
続いて、ステップS202では、ステップS200において出力された距離の符号(距離ポートから出力された距離の符号)に応じて、入力値が中高負荷マップの外郭の内側に位置しているか否か(符号が「−」であるか否か)についての判断が行われる。ここで、入力値が中高負荷マップの外郭の内側に位置している場合(符号が「−」の場合)には、ステップS204に処理が移行する。一方、入力値が中高負荷マップの外郭の内側に位置していないとき、すなわち外側に位置しているとき(符号が「+」のとき)には、ステップS206に処理が移行する。 Subsequently, in step S202, whether or not the input value is located inside the outline of the medium / high load map according to the sign of the distance output in step S200 (the sign of the distance output from the distance port) (reference sign). Whether or not is “−”. Here, when the input value is located inside the outline of the medium / high load map (when the sign is “−”), the process proceeds to step S204. On the other hand, when the input value is not located inside the outline of the medium / high load map, that is, when the input value is located outside (when the sign is “+”), the process proceeds to step S206.
入力値が中高負荷マップの外郭の内側に位置していると判定された場合に、ステップS204では、ステップS100において入力された入力値が選択される。その後、ステップS208に処理が移行する。 When it is determined that the input value is located inside the outline of the medium / high load map, in step S204, the input value input in step S100 is selected. Thereafter, the process proceeds to step S208.
一方、入力値が中高負荷マップの外郭の外側に位置していると判定されたときに、ステップS206では、ステップS200において取得されたマップの外郭上の最近傍点の値(最近傍点ポートから出力された値)が選択される。その後、ステップS208に処理が移行する。 On the other hand, when it is determined that the input value is located outside the outline of the medium and high load map, in step S206, the value of the nearest point on the outline of the map acquired in step S200 (output from the nearest point port). Value) is selected. Thereafter, the process proceeds to step S208.
ステップS208では、ステップS204又はS206において選択された値(すなわち、外側の場合には最近傍点の値、内側のときには入力値)を用いて中高負荷マップが検索され、エンジン10の制御指示値(吸入空気推定量GN’)が求められる。そして、続くステップS210において、求められた制御指示値(吸入空気推定量GN’)が出力される。その後、図6のステップS106に処理が戻る。
In step S208, the medium / high load map is searched using the value selected in step S204 or S206 (that is, the value of the nearest point in the case of the outside and the input value in the case of the inside), and the control instruction value (inhalation) of the
ステップS106では、入力値と低負荷マップの設定領域の外郭との距離に対して、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「+」とする符号を付加した、符号付距離が求められる。 In step S106, a sign indicating that the inside of the outline of the setting area is “−” and the outside of the outline of the setting area is “+” is added to the distance between the input value and the outline of the setting area of the low load map. The signed distance is obtained.
続いて、ステップS108では、低負荷マップの制御指示値を取得する制御値探索処理が実行される。なお、制御値探索処理(ステップS200〜S210)は、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。 Subsequently, in step S108, a control value search process for acquiring a control instruction value of the low load map is executed. Since the control value search process (steps S200 to S210) is as described above, detailed description thereof is omitted here.
次に、ステップS110では、ステップS102で求められた中高負荷マップの外郭からの符号付距離と、ステップS106で求められた低負荷マップの外郭からの符号付距離とが比較され、符号付距離が小さい方のマップが選択される。 Next, in step S110, the signed distance from the outline of the medium and high load map obtained in step S102 is compared with the signed distance from the outline of the low load map obtained in step S106, and the signed distance is calculated. The smaller map is selected.
そして、ステップS112において、選択されたマップから得られた制御指示値(吸入空気推定量GN’)が出力される。 In step S112, the control instruction value (intake air estimated amount GN ') obtained from the selected map is output.
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、図8に実線で模式的に示されるように、入力値(入力点)と、予め記憶されている複数のマップそれぞれの設定領域の外郭(境界)との距離が求められ、その距離に基づいて、使用されるマップが選択される。そのため、例えば、距離が最も近い外郭(境界)を持つマップを選択することができる。その結果、マップが複数のマップに分割されている場合に、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することが可能となる。なお、なお、従来の技術では、上下限値で境界を設定するため、境界が矩形(軸と平行)になり、図8に破線で示したように、最も近いマップではないマップを、最も近いマップとして、間違って選択してしまうことが起こり得る。 As described above in detail, according to the present embodiment, as schematically shown by a solid line in FIG. 8, an input value (input point) and a setting area for each of a plurality of maps stored in advance are stored. A distance to the outline (boundary) is obtained, and a map to be used is selected based on the distance. Therefore, for example, it is possible to select a map having an outline (boundary) that is closest in distance. As a result, when the map is divided into a plurality of maps, it is possible to select a more appropriate map from the plurality of maps without requiring a complicated conditional branching process or the like. In the prior art, since the boundary is set by the upper and lower limit values, the boundary is rectangular (parallel to the axis), and the map that is not the closest map is closest as shown by the broken line in FIG. It may happen that you select the wrong map.
特に、本実施形態によれば、複数のパラメータの入力値(入力ベクトル)と複数のマップそれぞれの設定領域の外郭(境界)との距離が求められるため、各マップが2次元以上の多次元マップであったとしても、複雑な条件分岐処理等を要することなく、複数のマップの中から制御上より適切なマップを選択することができる。また、本実施形態によれば、従来のように、マップを選択するためのしきい値とするパラメータの選定や、しきい値のチューニングが不要となるため、開発工数を劇的に低減することができる。 In particular, according to the present embodiment, since the distance between the input values (input vectors) of a plurality of parameters and the outlines (boundaries) of the setting areas of the plurality of maps is obtained, each map is a multi-dimensional map having two or more dimensions. Even in such a case, an appropriate map can be selected from a plurality of maps without requiring complicated conditional branch processing or the like. In addition, according to the present embodiment, selection of a parameter as a threshold value for selecting a map and tuning of a threshold value are not required as in the conventional case, so that development man-hours can be dramatically reduced. Can do.
また、本実施形態によれば、入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「+」とする符号が付加された、符号付距離が求められ、この符号付距離がもっとも小さいマップが選択されるそのため、複数のマップを選択するための複雑な条件分岐処理などを要することなく、入力値と各マップの設定領域の外郭との距離(符号付距離)を求めるだけで、複数のマップの中からより適切なマップを選択することができる。なお、上記に代え、入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「+」、該設定領域の外郭の外側を「−」とする符号を付加した符号付距離を求め、この符号付距離がもっとも大きいマップを選択するようにしてもよい。 According to the present embodiment, the distance between the input value and the outline of the setting area of the map is represented by “−” for the inside of the outline of the setting area and “+” for the outside of the outline of the setting area. The added signed distance is obtained, and the map having the smallest signed distance is selected. Therefore, the complex value branch processing for selecting a plurality of maps is not required, and the input value and each map A more appropriate map can be selected from a plurality of maps simply by obtaining the distance (signed distance) from the outline of the setting area. In place of the above, a code in which the input value and the outline of the setting area of the map are added with a sign that “+” is inside the outline of the setting area and “−” is outside the outline of the setting area. The attached distance may be obtained and a map having the largest signed distance may be selected.
また、本実施形態によれば、マップの設定領域の外郭(計測領域の境界)が統計モデル化されているため、各マップの外郭が非線形な形状であったとしても、該外郭を適切に画定することができる。よって、入力値と各マップの設定領域の外郭(境界)との距離を正確に求めることができるため、入力値に最も近いマップを的確に抽出(選択)することができる。 Further, according to the present embodiment, since the outline of the map setting area (the boundary of the measurement area) is statistically modeled, even if the outline of each map has a non-linear shape, the outline is appropriately defined. can do. Therefore, since the distance between the input value and the outline (boundary) of the setting area of each map can be obtained accurately, the map closest to the input value can be accurately extracted (selected).
なお、本実施形態によれば、入力値が、複数のマップそれぞれの設定領域の外郭の外側に位置している場合、又は複数のマップの共有領域内に位置している場合に、距離に応じて、複数のマップを選択し、選択された複数のマップそれぞれから制御指示値を取得するとともに、取得したマップ毎の制御指示値を、入力値と各マップそれぞれとの距離の比率に応じて補間することもできる。このようにすれば、一方のマップから他方のマップへ、スムーズにマップ切替えを行うことができ、マップ切替え時の段付き感を低減することができる。 Note that, according to the present embodiment, when the input value is located outside the outline of the setting area of each of the plurality of maps, or is located within the shared area of the plurality of maps, the input value depends on the distance. Select a plurality of maps, acquire control instruction values from each of the selected maps, and interpolate the control instruction values for each acquired map according to the ratio of the distance between the input value and each map. You can also In this way, it is possible to smoothly switch maps from one map to the other map, and it is possible to reduce the stepped feeling at the time of map switching.
さらに、本実施形態によれば、入力値がマップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかが判定され、外側に位置していると判定された場合には、入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値が求められる。そして、その値を用いてマップが検索され、制御指示値が求められる。すなわち、入力値がマップの設定領域外になった場合には、予め記憶されているマップの設定領域に含まれ、かつセンサ入力値に対して最も近い制御指示値が選択される。その結果、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御指示値を求めることが可能となる。 Furthermore, according to the present embodiment, it is determined whether the input value is located inside or outside the outline of the map setting area. If it is determined that the input value is located outside, the input value The value of the nearest point on the map outline for the value is determined. Then, a map is searched using the value, and a control instruction value is obtained. That is, when the input value falls outside the map setting area, the control instruction value that is included in the map setting area stored in advance and is closest to the sensor input value is selected. As a result, even when the input value is outside the map setting area, it is possible to obtain a more appropriate control instruction value in terms of control.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をガソリンエンジンの制御装置に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えば、ディーゼルエンジン、自動変速機、電動モータ、燃料電池等のパワーユニットの制御装置にも適用することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a gasoline engine control device has been described as an example. However, the present invention is, for example, a control of power units such as a diesel engine, an automatic transmission, an electric motor, and a fuel cell. It can also be applied to devices.
また、上記実施形態では、出力される制御指示値が1つ(エンジン吸入空気推定量GN’)であったが、2つ以上の制御指示値を出力する構成としてもよい。 In the above embodiment, one control instruction value is output (the estimated engine intake air amount GN '). However, two or more control instruction values may be output.
1 制御装置
10 エンジン
12 インジェクタ
13 電子制御式スロットルバルブ
14 エアフローメータ
17 点火プラグ
26,27 可変バルブタイミング機構
31 スロットル開度センサ
32 カム角センサ
33 クランク角センサ
40 排気ガス再循環装置
42 EGRバルブ
50 ECU
51 記憶部
52 距離取得部
53 マップ選択部
54 制御値取得部
54a 最近傍点取得部
54b 入力値選択部
54c 制御値探索部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
51
Claims (8)
入力値と制御値との関係を定めた複数のマップを予め記憶する記憶手段と、
前記検出手段により取得された入力値と、前記記憶手段に記憶されている複数のマップそれぞれの設定領域の外郭との距離を求める距離取得手段と、
前記距離取得手段により取得された距離に基づいて、前記複数のマップの中から、使用するマップを選択するマップ選択手段と、
前記マップ選択手段により選択されたマップから、前記パワーユニットの制御値を取得する制御値取得手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 Detecting means for acquiring an input value of a parameter indicating an operation state of the power unit;
Storage means for storing in advance a plurality of maps defining the relationship between the input value and the control value;
Distance acquisition means for obtaining the distance between the input value acquired by the detection means and the outline of each setting area of the plurality of maps stored in the storage means;
Map selection means for selecting a map to be used from among the plurality of maps based on the distance acquired by the distance acquisition means;
Control value acquisition means for acquiring a control value of the power unit from the map selected by the map selection means.
前記記憶手段は、複数のパラメータの入力値と一以上の制御値との関係を定めた2次元以上の複数のマップを予め記憶し、
前記距離取得手段は、前記複数のパラメータの入力値と、前記複数のマップそれぞれの設定領域の外郭との距離を求めることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The detection means obtains input values of a plurality of parameters,
The storage means stores in advance a plurality of maps of two or more dimensions that define a relationship between input values of a plurality of parameters and one or more control values,
The control apparatus according to claim 1, wherein the distance obtaining unit obtains distances between input values of the plurality of parameters and outlines of setting areas of the plurality of maps.
前記マップ選択手段は、前記符号付距離がもっとも小さいマップを選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The distance acquisition means, when determining the distance between the input value and each of the plurality of maps, the distance between the input value and the outline of the setting area of the map, "-" inside the outline of the setting area, A signed distance is obtained by adding a sign “+” outside the outline of the setting area,
The control device according to claim 1, wherein the map selection unit selects a map having the smallest signed distance.
前記マップ選択手段は、前記符号付距離がもっとも大きいマップを選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 The distance acquisition means, when obtaining the distance between the input value and each of the plurality of maps, to the distance between the input value and the outline of the map setting area, "+" inside the outline of the setting area, A signed distance is obtained by adding a sign "-" outside the outline of the setting area,
The control device according to claim 1, wherein the map selection unit selects a map having the largest signed distance.
前記制御値取得手段は、選択された複数のマップそれぞれから制御値を取得するとともに、取得したマップ毎の制御値を、入力値と各マップそれぞれとの距離の比率に応じて補間して前記パワーユニットの制御値を取得することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の制御装置。 The map selection means, when the input value is located outside the outline of the setting area of each of a plurality of maps, or when located in a shared area of a plurality of maps, according to the distance, Select multiple maps,
The control value acquisition means acquires the control value from each of the selected plurality of maps, and interpolates the acquired control value for each map according to the ratio of the distance between the input value and each map. The control device according to claim 1, wherein the control value is acquired.
前記検出手段により取得された入力値が、前記マップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、該入力値がマップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値を取得する最近傍点取得手段と、
前記最近傍点取得手段により前記入力値がマップの外郭の内側に位置していると判定された場合には、前記入力値を選択し、前記入力値がマップの外郭の外側に位置していると判定された場合には、前記最近傍点の値を選択する入力値選択手段と、
前記入力値選択手段により選択された値を用いて前記マップを検索し、前記パワーユニットの制御値を求める制御値探索手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御装置。
The control value acquisition means includes
It is determined whether the input value acquired by the detection means is located inside or outside the outline of the map setting area, and the input value is located outside the outline of the map. In this case, nearest neighbor point acquisition means for acquiring the value of the nearest point on the outline of the map for the input value
When it is determined by the nearest point acquisition means that the input value is located inside the outline of the map, the input value is selected, and the input value is located outside the outline of the map If determined, input value selection means for selecting the value of the nearest point;
Search the map using the value selected by the input value selection means, control value search means for obtaining a control value of the power unit;
The control device according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
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