JP4822917B2 - エンジン制御パラメータ調整システム - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御パラメータ調整システムに係り、特に車両に搭載されたエンジン制御ユニットの制御パラメータを自動的に調整するエンジン制御パラメータ調整システムに関する。

乗用車等の車両が減速している状態でアクセルペダルを踏み込むと、減速状態から加速状態に切り換わる際にエンジンのトルク変動の特性やミッション系のガタ等の原因で加速度の揺れ、すなわち車両の前後方向に振動が生じる場合がある。また、この振動は、車両が加速状態にあるときにアクセルペダルの踏み込みを解除し、車両が減速状態に切り換わる際にも生じることがある。このように車両の加減速時に前後方向の振動が生じると乗員に不快感を与え、乗り心地の悪さの原因となる。

そこで、従来、このような加減速時における前後方向の振動を抑制するように、各種センサからの情報に基づいてエンジンの燃料噴射量や噴射時間、点火時期等を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）の制御パラメータを車両の開発段階で人為的にチューニングツールを用いて調整することが行われていた。

しかし、複数の制御パラメータをエンジンや車両の特性等にあわせて相互に調整しながら最適値を見出す作業は非常に面倒である。また、それらの特性を熟知した作業者が経験的知識に基づいて調整を行ってもそれらの最適値を見出すには通常１時間から数時間程度を要していた。そのため、これらの制御パラメータの調整を自動的に行うことができるエンジン制御ユニットの制御パラメータの調整方法の確立が求められている。

このような調整方法としては、例えば、ニューラルネットワークに各センサからの情報等を入力し、演算を行わせて制御パラメータの最適値を自動的に決定する調整方法が知られている（特許文献１参照）。また、加減速時に車両に前後方向の振動を生じさせる主要な原因の１つとされる車両駆動系のねじり振動に対して、予め用意された複数のマップに基づいてエンジンの回転速度の変動を打ち消すように燃料噴射量を逐次増減補正するように構成した車両駆動系のねじり振動減衰方法が提案されている（特許文献２参照）。
特許２８６２３０８号公報 特開２０００−３４５８９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたニューラルネットワークを用いた制御パラメータの調整方法では、ニューラルネットワークを構築するという新たな工程が必要となる。また、バックプロパゲーションや遺伝的アルゴリズム等を用いたニューラルネットワークの学習には、通常、前述した人為的に調整する場合よりも多くの時間を要する。

また、特許文献２に記載されたマップを用いた方法は、エンジン制御ユニットの制御パラメータの自動調整を行うためのマップの作成自体が煩雑な作業であり、複数のマップを関連付けながら作成するには時間がかかる。そのため、この方法もエンジン制御ユニットの制御パラメータの調整方法としては必ずしも有効な解決方法とは言い難い。

しかも、このような車両の加減速時においては、その前後方向の振動を抑制するだけでなく、適度な加速度の増減が得られるようにしなければならない。すなわち、前後方向の振動が抑制されても、加速時に急激な加速度が加わると乗員の上体が後方に反り返るようになり、また、減速時に急激な加速度が加わると乗員の上体が前方に倒れるようになってしまうため、いずれも乗員に不快感を与え、乗り心地の悪さの原因となる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、車両の加減速時における前後方向の振動の発生を抑制し、かつ適度な加速度の増減を得るためのエンジン制御ユニットの制御パラメータの調整を容易にかつ実用的な時間内で自動的に行うことが可能なエンジン制御パラメータ調整システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載のエンジン制御パラメータ調整システムは、
車両の加減速時における車両の前後方向の振動を抑制するためにエンジン制御ユニットの制御パラメータを調整するエンジン制御パラメータ調整システムであって、
車両に搭載された制御パラメータを書き換え可能なエンジン制御ユニットと、
前記エンジン制御ユニットの制御パラメータの最適値を算出する演算装置と
を備え、
前記演算装置は、前記制御パラメータを要素とする複数の個体を有し、制御パラメータが個体に含まれる制御パラメータに書き換えられた前記エンジン制御ユニットで制御される車両による試行を行って、少なくともアクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と前記試行により求められる前記時間、変化率および最大振幅の実測値との差に基づいて各個体の評価値を演算し、かつ、試行が完了するごとに交叉により１個体ずつそれに含まれる制御パラメータを変化させ、１回の試行では前記制御パラメータを変化させた個体についてのみ試行を行い、終了条件を満たした時点で最良の評価値を有する個体に含まれる制御パラメータを前記制御パラメータの最適値とし、
前記交叉は、各試行につき、評価値が最悪の個体に含まれる制御パラメータの値を、評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値との差に応じて所定の割合で前記評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるようにして変化させて行われることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ調整システムの演算装置は、エンジン制御ユニットの制御に用いられる制御パラメータを要素とする複数の個体を生成し、１回の試行につき交叉により１個体の制御パラメータを変化させその制御パラメータを変化させた１個体についてのみ試行を行って評価値を求める。評価値は、アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と、制御パラメータが個体に含まれる制御パラメータに書き換えられたエンジン制御ユニットにより制御される車両による試行により求められる前記時間、変化率および最大振幅の実測値との差に基づいて演算され、終了条件を満たした時点で最良の評価値を有する個体に含まれる制御パラメータが制御パラメータの最適値として出力される。
その際、交叉は、評価値が最悪の個体に含まれる制御パラメータの値を、評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値との差に応じて所定の割合で評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるようにして変化させるようにして各試行毎に行われる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記演算装置は、前記アクセル操作を自動的に行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前述したエンジン制御パラメータの演算装置による制御パラメータの最適値の算出は、例えばエンジン制御ユニットと電子制御スロットル装置との間に割り込み装置を設けて演算装置から割り込み装置を介してエンジン制御ユニットにアクセル開度に対応する電圧を印加するようにして、作業者に代わって演算装置が自動的にアクセルを操作することにより行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記評価値は、前記アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の単位時間当たりの変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算して求められることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記演算装置における評価値の算出において、前述したアクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の単位時間当たりの変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算することで評価値が重み付けされて求められる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記個体は、探索される制御パラメータの数をｎとした場合に２^ｎ個設けられ、かつ、試行開始時には、各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の探索空間の各頂点に対応する制御パラメータを要素とする個体がそれぞれ生成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ調整システムの演算装置における最適化された制御パラメータの探索では、各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の探索空間の各頂点に対応する制御パラメータを要素とする２^ｎ個の個体が生成され、交叉により探索範囲を狭めながら最適解の探索が行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記個体に含まれる制御パラメータは、スナッチ制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、スナッチ制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の探索が行われる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記個体に含まれる制御パラメータは、アクセル制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、アクセル制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の探索が行われる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記アクセル制御に関連する制御パラメータは、アクセル開度の初期増加率、アクセル開度の中間増加率、アクセル開度の後期増加率、及び前記初期増加率から前記中間増加率に切り替える変極点であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、アクセル開度の初期増加率、アクセル開度の中間増加率、アクセル開度の後期増加率、及び前記初期増加率から前記中間増加率に切り替える変極点に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の探索が行われ、加速度の増加率を調整するための制御パラメータとミッション系のガタ詰めのタイミングを調整するための制御パラメータとを分けて各制御パラメータを調整する。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記個体に含まれる制御パラメータは、燃料カット制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、燃料カット制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の探索が行われる。

請求項９に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記演算装置は、加速度の時系列的な変化を示す波形について設定された目標値と実測値との差に基づいて前記各個体の評価値を演算することを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、演算装置は、加速度の目標波形と実測による波形との差をもとに各個体を評価して評価値を演算する。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のエンジン制御パラメータ調整システムにおいて、前記評価値は、前記アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、前記加速度の単位時間当たりの変化率、前記加速度の最大振幅および加速度の時系列的な変化を示す波形についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算して求められることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、演算装置は、加速度の目標波形と実測による波形との差をもとに各個体を評価して評価値を演算する際に、アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の単位時間当たりの変化率、加速度の最大振幅および加速度の時系列的な変化を示す波形についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算して評価値を求める。

請求項１に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ調整システムの演算装置は、少なくともアクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の変化率および加速度の最大振幅について、それぞれ設定された目標値と、試行による実測値との差に基づいて調整すべき制御パラメータを要素とする各個体の評価値を演算し、最良の評価値を有する個体に含まれる制御パラメータを調整すべき制御パラメータの最適値として算出する。そのため、車両の加減速時に生じるエンジン回転数の揺れが打ち消され、車両の加速度の揺れも平坦化されて、車両の前後方向に生じる振動が効果的に抑制されるようにエンジン制御ユニットの制御パラメータを調整することが可能となる。また、車両の加減速時に生じ易い急激な加速度の発生も抑制されて適度な加速度の増減が得られ、乗員に不快感を与えることなく良好な乗り心地が得られる。

また、制御パラメータの最適化において、１回の試行につき１個体の制御パラメータを変化させその制御パラメータを変化させた１個体についてのみ試行を行って評価値を求める。そのため、遺伝的アルゴリズムによる最適化のように各試行ごとに生成したすべての個体について評価値を求める場合に比べて制御パラメータの最適値が求められるまでの時間を短縮することができ、実用的な時間内で制御パラメータの調整を行うことが可能となる。さらに、個体の生成や評価値の演算等をすべて演算装置が自動的に行うため、制御パラメータの調整を容易に行うことが可能となる。
また請求項１に記載の発明によれば、交叉が、評価値が最悪の個体に含まれる制御パラメータの値を、評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値との差に応じて所定の割合で評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるようにして変化させて各試行毎に行われるようにする。このようにすることで、全個体中の特定の個体だけで制御パラメータの最適値を探索する事態に陥ることなく、個体全体でいわば挟み撃ちするようにして探索空間を探索して制御パラメータの最適値を算出することが可能となり、より短時間で精度良く制御パラメータの調整を行うという効果が効果的に発揮される。

請求項２に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータの演算装置によりアクセル操作が自動的に行われるから、作業者は車両が例えばテストコースから逸脱しないようにステアリングホイールの操作を行うだけでよくなり、制御パラメータの最適値の算出が非常に容易になる。また、同時に演算装置によりアクセル操作が正確に行われるため、制御パラメータの最適値の演算をより精緻に行うことが可能となり、制御パラメータの調整の精度が向上され、請求項１に記載の発明の効果をより有効に発揮することができる。

請求項３に記載の発明によれば、アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の単位時間当たりの変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差がそれぞれ重み付けされて評価値が求められる。そのため、より重視したい要素の重みを大きく調整したり、全体をバランスよく調整したりすることが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果がより的確に発揮され、的確な制御パラメータの調整が可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、演算装置における制御パラメータの探索では、各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の探索空間の各頂点に対応する制御パラメータを要素とする２^ｎ個の個体が生成され、１試行につき１個体のみの制御パラメータを変化させる。このように、交叉により探索範囲を狭めながら２^ｎ個の個体でいわば挟み撃ちにするようにして探索空間を探索することが可能となる。そのため、制御パラメータの最適値を確実に算出することが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果がより確実に発揮される。

請求項５に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムでスナッチ制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の算出を行うことで、特にスナッチ制御によりアクセルのＯＮ操作後のエンジン回転数の揺れを打ち消すように制御パラメータが調整される。そのため、前記各請求項に記載の発明において特に車両の加速時の加速度の揺れを効果的に抑制することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、アクセル制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の算出を行うことで、特にアクセル制御によりアクセルのＯＮ操作後の車両の加速度の急激な増加が抑制されるように制御パラメータが調整される。そのため、前記各請求項に記載の発明において特に車両の加速時の加速度の適度な増加がより的確に得られる。

請求項７に記載の発明によれば、加速度の増加率を調整するための制御パラメータとミッション系のガタ詰めのタイミングを調整するための制御パラメータとを分けて各制御パラメータを調整するため、加速度の増加率を下げることなくすなわち車両の加速性能を損なうことなくミッション系のガタを原因とした加速度の揺れを低減することができる。

請求項８に記載の発明によれば、エンジン制御パラメータ制御システムを用いて、燃料カット制御に関連する制御パラメータについて制御パラメータの最適値の算出を行うことで、燃料カット制御によりアクセルのＯＦＦ操作後のエンジン回転数の揺れを抑制し急激な減速が抑制されるように制御パラメータが調整される。そのため、前記各請求項に記載の発明において特に車両の減速時の加速度の揺れを効果的に抑制し、加速度の適度な減少を得ることが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、加速度の目標波形と実測による波形との差をもとに各個体を評価するため、例えば、加速度が負から正或いは正から負に反転した以降において加速度が一様に変化せずに段付き状に変化する場合であっても、適正に各個体を評価することができ、制御パラメータを適正に調整することが可能となる。

請求項１０に記載の発明によれば、評価値をアクセル操作から加速または減速への反転までの時間等についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ適切に重み付けして加算して求めることで、前記請求項９に記載の発明の効果がより的確に発揮される。

以下、本発明に係るエンジン制御パラメータ調整システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、本実施形態では、演算装置３を搭載した車両を例えばテストコースを走行させてエンジン制御ユニット２の制御パラメータの最適値を算出する場合が想定されており、車両の出荷時には車載のエンジン制御ユニット２に算出された制御パラメータの最適値が設定された状態で演算装置３、加速度センサ６および割り込み装置７が取り外されて出荷されることが想定されている。

エンジン制御パラメータ調整システム１は、図１に示すように、主にエンジン制御ユニット２と、演算装置３とを備えている。

エンジン制御ユニット２には、いわゆるＥＣＵ（Electric Control UnitまたはEngine Control Unit）として車両に搭載されている公知のエンジンの電子制御用コンピュータが用いられており、本実施形態では特に制御パラメータを書き換えることができるように改良されたＥＣＵが用いられている。なお、車両の出荷時には、本発明で算出された制御パラメータの最適値が書き込まれた通常のＥＣＵを車両に搭載するようにしてもよい。

エンジン制御ユニット２には、エンジン回転数や車速等を計測する各センサ４ａ、４ｂからの情報やブレーキのストップ信号４ｃ等の必要な情報が入力されるようになっている。エンジン制御ユニット２は、設定された制御パラメータに従ってこれらのエンジン回転数等の情報に基づいてエンジンの燃料噴射量や噴射時間、点火時期等を制御するように構成されている。

エンジン制御ユニット２には、アクセルペダルのアクセル開度Ａが入力されるようになっている。本実施形態では、アクセル開度Ａを電気的に検出し、その踏み込み量に応じてスロットル弁の開度を電気的に制御する電子制御スロットル装置５が用いられており、電子制御スロットル装置５は、アクセル開度Ａの情報を電圧値Ｖ_０としてエンジン制御ユニット２に出力するようになっている。

なお、スロットル装置を従来のワイヤ方式の装置とすることも可能であり、その場合には、例えば、アクセルペダルのアクセル開度Ａをセンサ等で測定してその情報をエンジン制御ユニット２に出力するように構成することが可能である。

エンジン制御ユニット２には、演算装置３が電気的に接続されている。本実施形態では、演算装置３はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続された汎用コンピュータで構成されている。

演算装置３には、前述したエンジン回転数や車速等を計測する各センサ４ａ、４ｂからの情報やブレーキのストップ信号４ｃ等の情報が入力されるようになっている。また、演算装置３には、インターフェース３１を介して加速度センサ６から車両の前後方向の加速度ａの情報が入力されるようになっている。

また、演算装置３は、アクセル操作を自動的に行うように構成されており、本実施形態では、演算装置３は、前述したエンジン制御ユニット２と電子制御スロットル装置５とを結ぶ通信線に設けられた割り込み装置７にアクセル開度Ａに対応する電圧を印加するようになっている。

割り込み装置７には、前述した電子制御スロットル装置５からのアクセル開度Ａを示す電圧Ｖ_０と演算装置３からアクセル開度Ａを示す電圧とが入力されるようになっている。割り込み装置７は、演算装置３からの動作信号に応じて、前述した電子制御スロットル装置５からの電圧Ｖ_０のエンジン制御ユニット２への入力を止め、演算装置３から印加された電圧をエンジン制御ユニット２に入力させるようになっている。

本実施形態のエンジン制御パラメータ調整システム１では、このようにして演算装置３により自動的にアクセル操作が行われるように構成されている。なお、前述したようにスロットル装置がワイヤ方式の装置である場合には、例えばアクセル開度Ａを測定するセンサとエンジン制御ユニット２とを結ぶ図示しない通信線に割り込み装置を設けることが可能である。

本実施形態では、演算装置３は、図２に示すように、エンジン回転数センサ４ａから入力されたエンジン回転数ＥＲが減少して設定されたエンジン回転数の下方値ＥＲ_１になった時点Ｔ_１で、アクセル操作を表す電圧、すなわち設定されたアクセル開度Ａ_１に対応する電圧Ｖ_１を割り込み装置７を介してエンジン制御ユニット２に入力するようになっている。

また、演算装置３は、エンジン回転数ＥＲが増加して設定されたエンジン回転数の上方値ＥＲ_２（ＥＲ_２＞ＥＲ_１）になった時点Ｔ_２で、アクセルＯＦＦを表す電圧、すなわちアクセル開度０％を示す電圧Ｖ_２を割り込み装置７を介してエンジン制御ユニット２に入力するようになっている。

なお、図２から分かるように、エンジン回転数ＥＲが下方値ＥＲ_１になる時点Ｔ_１の直前まではアクセルがＯＦＦの状態であるからエンジン回転数ＥＲが減少し車両は減速しているが、時点Ｔ_１でアクセルがＯＮ操作されるから車両の運動状態は減速状態から加速状態に切り換わる。また、同様に時点Ｔ_２では、加速している車両でアクセルがＯＦＦ操作されるから車両の運動状態が加速状態から減速状態に切り換わる。

ところで、演算装置３は、このように車両の加減速時、すなわち車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる際や加速状態から減速状態に切り換わる際に車両の前後方向に生じる振動を抑制するためのエンジン制御ユニット２の制御パラメータの最適値を算出するように構成されている。

エンジン制御パラメータ調整システム１は、演算装置３が算出した制御パラメータの最適値をエンジン制御ユニット２に書き込むことでエンジン制御ユニット２の制御パラメータの調整を行うようになっている。

演算装置３は、制御パラメータの最適値の算出においては、エンジン制御ユニット２におけるエンジン制御に用いられる複数の制御パラメータのうち車両の加減速時における前後方向の振動の発生を抑制するために調整すべき予め選択された制御パラメータを要素とする複数の個体を生成するようになっている。具体的には、個体には、図３に示すように選択されたｎ個の制御パラメータＰ１、Ｐ２、…、Ｐｎよりなる数値列が含まれる。

一般に、制御パラメータには上限値および下限値が設けられている。そのため、選択された制御パラメータＰ１〜Ｐｎの最適値が探索される探索空間Ｓは、図４に例示するように選択された各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の直方体状の空間となる。なお、ここで、n次元の直方体とは、例えばｎ＝１であれば１次元の直線、ｎ＝２であれば２次元の矩形、ｎが４以上の場合はｎ次元のいわゆる超直方体を表す。また、図４では、選択された制御パラメータの個数ｎが２の場合が示されている。

本実施形態では、演算装置３は、試行開始時に、ｎ次元の直方体状の探索空間Ｓの各頂点に対応する制御パラメータを要素とする２^ｎ個の個体をそれぞれ生成するようになっている。すなわち、図４に即して言えば、演算装置３は、選択された制御パラメータＰ１の上限値Ｐ１maxおよび下限値Ｐ１minと制御パラメータＰ２の上限値Ｐ２maxおよび下限値Ｐ２minとをそれぞれ組み合わせた（Ｐ１max，Ｐ２max）、（Ｐ１max，Ｐ２min）、（Ｐ１min，Ｐ２max）および（Ｐ１min，Ｐ２min）をそれぞれ要素とする２^２＝４個の個体をＲＡＭ上に生成させるようになっている。

演算装置３は、前記のように個体を生成させると、車両による試行を行うようになっている。具体的には、演算装置３は、エンジン回転数ＥＲが下方値ＥＲ_１より大きくなった段階で１つの個体を選択し、その個体に含まれる制御パラメータＰ１〜Ｐｎをエンジン制御ユニット２に送信してエンジン制御ユニット２をセットアップする。また同時に、割り込み装置７に動作信号を発信し、アクセルＯＦＦを示す電圧Ｖ_２を割り込み装置７を介してエンジン制御ユニット２に入力するとともに、加速度センサ６から送信されてくる車両の前後方向の加速度ａのＲＡＭへの記録を開始するようになっている。

そして、演算装置３は、アクセルがＯＦＦであることで車両が減速してエンジン回転数ＥＲが下方値ＥＲ_１になった時点Ｔ_１で、アクセル操作を表す電圧であるアクセル開度Ａ_１に対応する電圧Ｖ_１を割り込み装置７を介してエンジン制御ユニット２に入力するようになっている。

その際、加速度センサ６からは図５に示すような加速度ａが入力される。演算装置３は、ＲＡＭに記録されたこの加速度ａの変化から下記（１）式に基づいて評価値Ｑを演算してその個体に割り当てるようになっている。
Ｑ＝（ReＴ−Re）^２×Ｗｒ＋（JeＴ−Je）^２×Ｗｊ＋（Sh−ShＴ）×Ｗｓ …（１）

ここで、Reは加速度ａの変化から求められるアクセル操作開始時Ｔ_１から加速反転までの時間の実測値、Jeは加速度ａの単位時間当たりの変化率の実測値、Shは加速度ａが増加し切った時点Ｔ_４から一旦下降し再度上昇に転ずるまでの加速度ａの振幅すなわち加速度の最大振幅の実測値を表す。以下、Reをレスポンス、Jeを傾きという。

また、ReＴ、JeＴおよびShＴはそれぞれレスポンスRe、加速度の傾きJeおよび加速度の最大振幅Shの設定された目標値であり、Ｗｒ、Ｗｊ、Ｗｓはそれぞれ設定された重みを表す。なお、本実施形態では、加速度の最大振幅Shの目標値ShＴは０に設定されている。また、前記（１）から分かるように評価値Ｑの値が小さいほど評価が高い個体であることを表す。

本実施形態では、加速度の傾きJeは、加速度ａが増加し切った時刻Ｔ_４における加速度ａの値を、加速度ａが加速反転した時刻Ｔ_３と加速度ａが増加し切った時刻Ｔ_４との時間間隔Ｔ_４−Ｔ_３で除した値として求められるようになっている。この他にも、加速度の傾きJeを、例えば加速度ａが加速反転した時刻Ｔ_３から一定時間後の時点における加速度ａの傾きとして求めるように構成することも可能である。

なお、以上では車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる場合の試行について述べたが、車両の運動状態が加速状態から減速状態に切り換わる場合の振動抑制についても同様に試行が行われ、演算装置３で評価値Ｑが演算されて個体に割り当てられるようになっている。

具体的には、演算装置３は、個体に含まれる制御パラメータＰ１〜Ｐｎをエンジン制御ユニット２に送信してセットアップし、割り込み装置７を介してエンジン制御ユニット２に設定されたアクセル開度Ａ_１に対応する電圧Ｖ_１を入力してエンジン回転数ＥＲを上昇させ、車両が加速して図２に示したようにエンジン回転数ＥＲが上方値ＥＲ_２になった時点Ｔ_２で、アクセルＯＦＦを表す電圧Ｖ_２をエンジン制御ユニット２に入力する。

そして、図６に示すようなＲＡＭに記録された加速度ａの変化からレスポンスRe、加速度の傾きJeおよび加速度の最大振幅Shを求め、設定されたレスポンスRe、加速度の傾きJe、加速度の最大振幅Shの目標値ReＴ、JeＴ、ShＴに基づき前記（１）式に従って評価値Ｑを演算して個体に割り当てるようになっている。

演算装置３は、生成した２^ｎ個の個体のうち、残りの個体についても同様にして試行に基づいて評価値Ｑを演算してすべての個体にそれぞれ評価値Ｑを割り当てるようになっている。

演算装置３は、２^ｎ個の個体のすべてにそれぞれ評価値Ｑが割り当てられると、交叉と試行を繰り返しながら１回の試行が完了するごとに交叉により１個体ずつそれに含まれる制御パラメータを変化させ、１回の試行では前記制御パラメータを変化させた個体についてのみ試行を行って個体の評価値Ｑを１個体ずつ向上させていき、終了条件を満たした時点で最良の評価値Ｑを有する個体に含まれる制御パラメータを制御パラメータの最適値として算出するようになっている。

交叉は、２^ｎ個の個体の中で評価値Ｑが最も良い個体、すなわち最小の評価値Ｑを有する個体とその個体以外の１つの個体との間で交叉を行われるようになっており、本実施形態では、２^ｎ個の個体の中で評価値Ｑが最良の個体と評価値Ｑが最悪の個体との間で行われるようになっている。

具体的には、演算装置３は、下記（２）式に従って評価値Ｑが最良の個体に含まれる各制御パラメータの値Ｐ１best〜Ｐｎbestと評価値Ｑが最悪の個体に含まれる各制御パラメータの値Ｐ１worst〜Ｐｎworstとの差に予め設定された一定の割合αを乗じて前記評価値Ｑが最悪の個体に含まれる各制御パラメータの値Ｐ１worst〜Ｐｎworstに加算することで、評価値Ｑが最悪の個体に含まれる各制御パラメータの値を評価値Ｑが最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるようにして変化させるようになっている。
Ｐｋ´＝Ｐｋworst＋α（Ｐｋbest−Ｐｋworst） ｋ＝１〜ｎ …（２）

その際、評価値Ｑが最良の個体はそれに含まれる各制御パラメータの値Ｐ１best〜Ｐｎbestが変化されずにそのまま残され、評価値Ｑが最悪の個体のみが制御パラメータの値Ｐ１´〜Ｐｎ´を要素とする新たな個体に入れ替えられるようになっている。

演算装置３は、評価値Ｑが最悪の個体を新たな個体に入れ替えると、その新たな個体について前記試行を行って評価値Ｑを演算するようになっている。なお、その際、その新たな個体以外の個体については改めて試行や評価値Ｑの演算は行われない。そして、演算装置３は、新たな個体について評価値Ｑの演算を行うと、改めて２^ｎ個の個体の中で評価値Ｑが最良の個体と最悪の個体とを抽出し、それらの間で交叉を行うようになっている。

なお、本実施形態では、前記一定の割合αは試行が繰り返されて探索が進んでも同じ値をとるように構成されているが、αを変化させることも可能である。例えば、探索開始直後には個体を探索空間Ｓ内で比較的大きく動かすようにαを大きな値に設定し、探索が進むにつれてαを小さな値に変化させていくように構成することも可能である。

演算装置３は、前述したように終了条件を満たした時点で最良の評価値Ｑを有する個体に含まれる制御パラメータＰ１〜Ｐｎを制御パラメータの最適値として算出するようになっている。

本実施形態では、終了条件は、予め設定された試行回数に達したときに前記試行および評価値の演算を終了するように設定されている。

これは、生成された２^ｎ個の初期個体に対する評価値算出のための試行を２^ｎ回行い、さらに１試行につき１個体の制御パラメータを変化させていく試行を個体数２^ｎの２倍すなわち２^ｎ＋１回程度行えば、すなわち２^ｎ＋２^ｎ＋１＝３×２^ｎ回程度の試行を行えば十分に良好な制御パラメータの最適値が得られるという本発明者らの実験に基づく知見による。

なお、この他にも、例えば目標評価値Ｑａを予め設定し、評価値Ｑが目標評価値Ｑａ以下の個体が出現した時点で前記試行および評価値の演算を終了ように終了条件を設定することも可能である。この場合、評価値Ｑが目標評価値Ｑａ以下となった個体に含まれる制御パラメータが制御パラメータの最適値として算出される。

本実施形態では、エンジン制御パラメータ調整システム１は、車両の加速時すなわち車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる際には、スナッチ制御およびアクセル制御によって車両の前後方向に生じる振動を抑制するようになっている。また、エンジン制御パラメータ調整システム１は、車両の減速時すなわち車両の運動状態が加速状態から減速状態に切り換わる際には、燃料カット制御によって車両の前後方向に生じる振動を抑制するようになっている。

まず、本発明において、スナッチとは、エンジンにおいて失火以外の原因で連続して回転変動が発生する状態をいい、スナッチ制御においては、エンジン制御ユニット２は、制御パラメータの設定値およびエンジン回転数センサ４ａからのエンジン回転数ＥＲの情報等に基づいてエンジンの点火時期の進角制御や遅角制御等を行ってエンジン回転数ＥＲのスナッチ振動を打ち消す制御が行われるようになっている。

エンジン回転数ＥＲのスナッチ振動の抑制に関連する制御パラメータとしては、例えば、図７に示すように１回目スナッチ量ＳＣ１、２回目スナッチ量ＳＣ２、スナッチ制御介入タイミングＴon、スナッチ制御非介入タイミングＴoff、および介入／非介入タイミング算出に用いる定数Ｃ等が挙げられる。

本実施形態では、スナッチ制御に関連するこれらの制御パラメータのうち、スナッチ制御非介入タイミングＴoffをスナッチ制御介入タイミングＴonに連関させることで調整すべき制御パラメータから除外されている。そして、演算装置３には、１回目スナッチ量ＳＣ１、２回目スナッチ量ＳＣ２、スナッチ制御介入タイミングＴonおよび定数Ｃの４個の制御パラメータが調整すべき制御パラメータとして入力されている。

演算装置３は、これらの制御パラメータの数ｎが４であるから３×２^４＝４８回試行を行って、すなわち生成された２^４＝１６個の個体に対する１６回の試行と１個体ずつの試行と交叉との繰り返しにおける１６×２＝３２回の試行との計４８回の試行を行って、これらの制御パラメータの最適値を算出するようになっている。

また、アクセル制御とは、実際のアクセルペダルの操作に基づくアクセル開度Ａを変換して求められた仮想のアクセル開度Ａに基づいてエンジン制御を行うことをいう。本実施形態では、エンジン制御ユニット２は、図８に示すようにアクセルペダルの操作により一定の割合で増加するアクセル開度Ａに対して、一旦アクセル開度Ａの増加率を低下させた後再度増加率を増大させるようにアクセル開度Ａを変換し、それに基づいてエンジン制御を行うようになっている。

アクセル制御に関連する制御パラメータとしては、図８に示すように、アクセル開度Ａの初期増加率ｋ_１、中間増加率ｋ_２、後期増加率ｋ_３、第１変極点Ａ_２、第２変極点Ａ_３等が挙げられる。

本実施形態では、アクセル制御に関連するこれらの制御パラメータのうち、初期増加率ｋ_１および第１変極点Ａ_２については車種が異なってもほぼ同一の値となるという知見により固定値とされて調整すべき制御パラメータから除外されている。そして、演算装置３には、中間増加率ｋ_２、後期増加率ｋ_３および第２変極点Ａ_３の３個の制御パラメータが調整すべき制御パラメータとして入力されている。

ここで、アクセル開度Ａの初期増加率ｋ_１と後期増加率ｋ_３は、加速時の加速度の増加率を調整するための制御パラメータである。アクセル開度Ａの中間増加率ｋ_２および第２変極点Ａ_３の制御パラメータは、ミッション系のガタ詰めのタイミングを調整するための制御パラメータである。このように本実施形態においては、加速度の増加率を調整するための制御パラメータとミッション系のガタ詰めのタイミングを調整するための制御パラメータとを分けて各制御パラメータを調整するため、加速度の増加率を下げることなくすなわち車両の加速性能を損なうことなくミッション系のガタを原因とした加速度の揺れを低減することができる。

演算装置３は、これらの制御パラメータの数ｎが３であるから３×２^３＝２４回試行を行って、すなわち生成された２^３＝８個の個体に対する８回の試行と１個体ずつの試行と交叉との繰り返しにおける８×２＝１６回の試行との計２４回の試行を行って、これらの制御パラメータの最適値を算出するようになっている。

また、車両の減速時に行われる燃料カット制御に関連する制御パラメータとしては、エンジンを構成する各気筒の１気筒目に対して燃料カットを行うか否かおよび行う場合の燃料カットのタイミングＣＴ１、１気筒目の燃料カット後２気筒目に対して燃料カットを行うか否かおよび行う場合の燃料カットのタイミングＣＴ２、…等が挙げられる。

本実施形態では、燃料カット制御に関連するこれらの制御パラメータのうち、１気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ１、１気筒目の燃料カット後の２気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ２および２気筒目の燃料カット後の３、４気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ３４の３個の制御パラメータが調整すべき制御パラメータとして演算装置３に入力されている。

演算装置３は、これらの制御パラメータの数ｎが３であるから３×２^３＝２４回試行を行って、すなわち生成された２^３＝８個の個体に対する８回の試行と１個体ずつの試行と交叉との繰り返しにおける８×２＝１６回の試行との計２４回の試行を行って、これらの制御パラメータの最適値を算出するようになっている。

次に、本実施形態に係るエンジン制御パラメータ調整システム１の作用について説明する。

車両が減速している状態すなわち車両の加速度ａが負の状態でアクセルペダルを踏み込んで加速すると、前述したようにエンジンのトルク変動等が原因となって図９に示すように加速度ａの揺れすなわち車両の前後方向に振動が生じる。なお、図９には、エンジン回転数ＥＲとアクセル開度Ａがあわせて表示されている。

まず、この車両の加速時に行われる前記スナッチ制御の場合について述べる。演算装置３は、スナッチ制御に関連する調整すべき制御パラメータとして入力されている１回目スナッチ量ＳＣ１、２回目スナッチ量ＳＣ２、スナッチ制御介入タイミングＴonおよび定数Ｃの４個の制御パラメータを要素とする２^４＝１６個の個体をＲＡＭ上に生成させる。その際、各個体の制御パラメータの値はＳＣ１、ＳＣ２、ＴonおよびＣの上限値および下限値を組み合わせたものである。

それと同時に、演算装置３は、アクセル開度Ａを調整して車両のエンジン回転数ＥＲを上昇させ、エンジン回転数ＥＲが下方値ＥＲ_１より大きくなった段階でアクセルＯＦＦを表す電圧Ｖ_２を割り込み装置７をエンジン制御ユニット２に入力し、エンジン回転数ＥＲを減少させ、車両の加速度ａが負の値となるようにする。

そして、生成させた１６個の個体の中から１つの個体を選択し、その個体に含まれる制御パラメータＳＣ１、ＳＣ２、Ｔon、Ｃをエンジン制御ユニット２に送信してエンジン制御ユニット２をセットアップするとともに、加速度センサ６から送信されてくる車両の前後方向の加速度ａのＲＡＭへの記録を開始する。

演算装置３は、車両のエンジン回転数ＥＲが減少して下方値ＥＲ_１になった時点Ｔ_１でアクセルＯＮの電圧Ｖ_１すなわち設定されたアクセル開度Ａ_１に対応する電圧Ｖ_１をエンジン制御ユニット２に入力してエンジン回転数ＥＲを上げ、車両を加速させる。そして、得られた加速度ａから前記（１）式に基づいてその個体の評価値Ｑを演算してその個体に割り当てる。

なお、レスポンスRe、加速度の傾きJeおよび加速度の最大振幅Shの目標値ReＴ、JeＴ、ShＴは予め演算装置３に設定されている。また、本実施形態では、エンジン回転数ＥＲが上昇して上方値ＥＲ_２に達した時点でアクセルをＯＦＦ操作して車両減速時の燃料カット制御に関連する制御パラメータの調整が同時に行われるが、これについては後述する。

演算装置３は、他のすべての個体についても同様にそれぞれ試行を行って、生成した１６個の個体すべてについて評価値Ｑを割り当てる。

続いて、演算装置３は、１６個の個体の中で評価値Ｑが最良の個体と評価値Ｑが最悪の個体を抽出し、前記（２）式に従って評価値Ｑが最悪の個体の制御パラメータＳＣ１、ＳＣ２、Ｔon、Ｃを変化させ、評価値Ｑが最悪の個体を新たな個体と入れ替える。具体的には、前述した図４に示したｎ＝２の例で言えば、図１０に示すように●で示される評価値Ｑが最悪の個体が◎で示される評価値Ｑが最良の個体に向かって接近するようにして１試行につき１個体を入れ替えながら最適値の探索範囲が狭められていく。

そして、この場合、前述したように４８回の試行が行われ、約１０分でこれらの制御パラメータの最適値が算出される。また、このようにして算出された制御パラメータの最適値をエンジン制御ユニット２に設定した場合の車両の加速度ａおよびエンジン回転数ＥＲの推移を図１１に示す。

図１１を図９と比較して分かるように、スナッチ制御によりアクセルのＯＮ操作後のエンジン回転数ＥＲの揺れがほぼ打ち消され、車両の加速度ａが平坦化されており、車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる際の車両の前後方向に生じる振動が抑制されている。

車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる際に行われる前記アクセル制御についてもスナッチ制御と同様にして制御パラメータｋ_２、ｋ_３、Ａ_３の最適値の算出が行われる。図１２は、アクセル制御により算出された制御パラメータの最適値をエンジン制御ユニット２に設定した場合の車両の加速度ａおよびエンジン回転数ＥＲの推移を示す図である。

スナッチ制御の結果を示す図１１と比較すると、アクセル制御の結果では、エンジン回転数ＥＲや車両の加速度ａに若干揺れが見られるが、車両の運動状態が減速状態から加速状態に切り換わる際に加速度の適度な増加が得られていることが分かる。

なお、例えば、車両の加速度ａの平坦化を重視したい場合には、前記（１）式において重みＷｒ、Ｗｊに対して重みＷｓをより大きな値を変えればよい。また、本実施形態では、スナッチ制御に関連する制御パラメータの調整を行った後、アクセル制御に関連する制御パラメータの調整を行うようにしている。このように調整を行うことで、車両の加速時の加速度ａの平坦化および加速度の適度な増加をともに達成することができる。

車両の減速時に行われる燃料カット制御に関連する制御パラメータの調整も同様にして行われる。すなわち、演算装置３は、スナッチ制御に関連する調整すべき制御パラメータとして入力されている１気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ１、１気筒目の燃料カット後の２気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ２および２気筒目の燃料カット後の３、４気筒目に対する燃料カットのタイミングＣＴ３４の３個の制御パラメータを要素とする２^３＝８個の個体をＲＡＭ上に生成させる。その際、各個体の制御パラメータの値はＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３４の上限値および下限値を組み合わせたものである。

そして、生成させた８個の個体の中から１つの個体を選択し、その個体に含まれる制御パラメータＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３４をエンジン制御ユニット２に送信してエンジン制御ユニット２をセットアップするとともに、加速度センサ６から送信されてくる車両の前後方向の加速度ａのＲＡＭへの記録を開始する。

演算装置３は、車両のエンジン回転数ＥＲが増加して上方値ＥＲ_２になった時点Ｔ_２でアクセルＯＦＦの電圧Ｖ_２をエンジン制御ユニット２に入力してエンジン回転数ＥＲを下げ、車両を減速させる。そして、得られた加速度ａから前記（１）式に基づいてその個体の評価値Ｑを演算してその個体に割り当てる。

演算装置３は、他のすべての個体についても同様にそれぞれ試行を行って、生成した８個の個体すべてについて評価値Ｑを割り当てる。後は、前記スナッチ制御等と同様にして制御パラメータの最適値を算出する。

そして、この場合、前述したように２４回の試行が行われ、約５分でこれらの制御パラメータの最適値が算出される。このようにして算出された制御パラメータの最適値をエンジン制御ユニット２に設定した場合の車両の加速度ａおよびエンジン回転数ＥＲの推移を図１３に示す。また、このような燃料カット制御を行わない場合の車両の加速度ａおよびエンジン回転数ＥＲの推移を図１４に示す。

図１３と図１４とを比較すると、図１３に示されるように燃料カット制御に関連する制御パラメータが最適化された場合には、アクセルのＯＦＦ操作後のエンジン回転数ＥＲの揺れが見られなくなり、車両の加速度ａがより平坦化されて車両の運動状態が加速状態から減速状態に切り換わる際の車両の前後方向に生じる振動が抑制されている。

また、燃料カット制御に関連する制御パラメータが最適化された場合には、車両の運動状態が加速状態から減速状態に切り換わった直後の加速度の減少率が図１４の場合に比べてより滑らかになっており、加速度ａの適度な減少が得られていることが分かる。

以上のように、本実施形態に係るエンジン制御パラメータ調整システム１によれば、演算装置３では、レスポンスRe、加速度の傾きJeおよび加速度の最大振幅Shについて目標値ReＴ、JeＴ、ShＴを定め、それらと実測値との差に基づいて調整すべき制御パラメータを要素とする各個体の評価値Ｑを演算し、最良の評価値Ｑを有する個体に含まれる制御パラメータを調整すべき制御パラメータの最適値として算出する。

そのため、車両の加減速時に生じるエンジン回転数ＥＲの揺れが打ち消され、車両の加速度ａの揺れも平坦化されて、車両の前後方向に生じる振動が効果的に抑制されるようにエンジン制御ユニット２の制御パラメータを調整することが可能となる。また、車両の加減速時に生じ易い急激な加速度の発生も抑制されて適度な加速度の増減が得られ、乗員に不快感を与えることなく良好な乗り心地が得られる。

また、本実施形態では、制御パラメータの最適化において、１回の試行につき１個体の制御パラメータを変化させその制御パラメータを変化させた１個体についてのみ試行を行って評価値Ｑを求めるため、遺伝的アルゴリズムによる最適化のように各試行ごとに２^ｎ個の個体のすべてについて評価値Ｑを求める場合に比べて制御パラメータの最適値が求められるまでの時間を短縮することができ、実用的な時間内で制御パラメータの調整を行うことが可能となる。

実際、前述したように従来の制御パラメータを人為的に調整する方法やニューラルネットワークを用いる方法等では、制御パラメータ調整に１時間から数十時間の時間を要していたが、本実施形態に係るエンジン制御パラメータ調整システム１によれば、約５〜１０分、或いは長くても２０分程度で制御パラメータの調整を行うことができる。

さらに、個体の生成や評価値Ｑの演算等をすべて演算装置３が自動的に行うため、制御パラメータの調整を容易に行うことが可能となる。

また、演算装置がアクセル操作を自動的に行うように構成すれば、作業者は車両のステアリングホイールの操作を行うだけでよくなり、制御パラメータの最適値の算出が非常に容易になるとともに、演算装置によりアクセル操作が正確に行われるため、制御パラメータの最適値の演算をより精緻に行うことが可能となり、制御パラメータの調整の精度を向上させることができる。

また、レスポンスRe、加速度の傾きJeおよび加速度の最大振幅Shの目標値ReＴ、JeＴ、ShＴと実測値との差を重み付けして評価値Ｑを演算するように構成することで、より重視したい要素の重みを大きく調整したり、全体をバランスよく調整したりすることが可能となり、より的確な制御パラメータの調整が可能となる。

また、演算装置３での交叉において、探索される制御パラメータの数をｎとした場合に個体を２^ｎ個設け、試行開始時に各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の探索空間の各頂点に対応する制御パラメータを要素とする個体を生成するように構成すれば、前述した１試行につき１個体のみの制御パラメータを変化させることとあわせて、２^ｎ個の個体によっていわば挟み撃ちにするようにして探索空間を探索することが可能となるため、制御パラメータの最適値を確実に算出することが可能となる。

また、演算装置３での交叉において、各試行につき、評価値Ｑが最良の個体に含まれる制御パラメータの値に基づいて他の１つの個体に含まれる制御パラメータの値を変化させるように構成すれば、遺伝的アルゴリズムによる最適化のように各個体がランダムに探索空間内を探索するのではなく、評価値Ｑが向上する確率が高い方向に前記他の個体の制御パラメータの値を変化させる、すなわち最適値に近づく可能性が増加する方向に前記他の個体の制御パラメータの値を変化させることができるため、より短時間で精度良く制御パラメータの調整を行うことが可能となる。

また、前記他の個体として評価値Ｑが最悪の個体に含まれる制御パラメータの値を評価値Ｑが最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるように変化させるように構成することで、全個体中の特定の個体だけで制御パラメータの最適値を探索する事態に陥ることなく、個体全体でいわば挟み撃ちするようにして探索空間を探索して制御パラメータの最適値を算出することが可能となり、より精度良く制御パラメータの調整を行うことが可能となる。

また、スナッチ制御に関連する制御パラメータについて最適値の算出を行うことで、特にスナッチ制御によりアクセルのＯＮ操作後のエンジン回転数ＥＲの揺れを打ち消すように制御パラメータが調整されるため、車両の加速度ａの揺れを効果的に抑制することが可能となる。

また、アクセル制御に関連する制御パラメータについて最適値の算出を行うことで、特にアクセル制御によりアクセルのＯＮ操作後の車両の加速度ａの急激な増加が抑制されるように制御パラメータが調整されるため、加速度ａの適度な増加がより的確に得られる。

また、燃料カット制御に関連する制御パラメータについて最適値の算出を行うことで、燃料カット制御によりアクセルのＯＦＦ操作後のエンジン回転数ＥＲの揺れを抑制し急激な減速が抑制されるように制御パラメータが調整されるため、車両の加速度ａの揺れを効果的に抑制し、加速度ａの適度な減少を得ることが可能となる。

なお、前記（１）式に示したように評価値Ｑの演算の際に、レスポンスRe、加速度の傾きJe、加速度の最大振幅Shの実測値と目標値ReＴ、JeＴ、ShＴとの差だけでなく、例えば図１５に実線で示すように加速度ａが負から正に加速反転した時刻Ｔ_３以降の目標加速度ａＴを設定してそれと加速度ａの実測値との差にも基づいて各個体の評価値Ｑを演算するように構成することも可能である。

また、レスポンスReの目標値ReＴ、加速度の傾きJeの目標値JeＴ、及び加速度ａが負から正に加速反転した時刻Ｔ_３以降の目標加速度ａＴをつなぎ合わせて直線近似した波形を目標値として設定し、その目標値と実測による加速度の波形との差に基づいて各個体の評価値Ｑを演算することも可能である。

具体的には、前記（１）式に代わり、下記（３）式に従って各個体の評価値Ｑを演算する。
Ｑ＝(ReＴ−Re)×Wr＋(JeＴ−Je)×Wj＋(Sh−ShＴ)×Ws + Err×We …（３）
ここで、Errは、波形の目標値と実測による加速度の波形との２乗誤差の積分値を示し、Weは重みを示す。

前記（３）式は、前記（１）式に対し、右辺第４項に示すErr×Weを追加している。また、前記（１）式では、右辺第２項及び右辺第３項において各目標値と実測値の差を強調するためにそれぞれの差を２乗していたが、前記（３）式においては、右辺第２項及び右辺第３項における目標値と実測値との差の強調は行っていない。なお、前記（３）式においても、右辺第２項及び右辺第３項における目標値と実測値との差をそれぞれ２乗して差を強調することもできる。

前記（３）式によれば、加速度の目標波形と実測による波形との差をもとに各個体を評価するため、例えば、加速度ａが負から正或いは正から負に反転した時刻Ｔ_３以降において加速度が一様に変化せずに段付き状に変化する場合であっても、適正に各個体を評価することができる。また、これにより、制御パラメータを適正に調整することが可能となる。

さらに、本実施形態では、試行回数について、生成された２^ｎ個の初期個体に対する評価値算出のための２^ｎ回の試行と、１試行につき１個体の制御パラメータを変化させていく２^ｎの２倍すなわち２^ｎ＋１回の試行を行う場合について述べたが、後者は例えば２^ｎの２倍でなくてもよく、また、２^ｎ＋２^ｎ＋１＝３×２^ｎ回の試行全体をさらに複数回繰り返して制御パラメータの調整の精度を高めるようにすることも可能である。

また、本実施形態では、スナッチ制御に関連する制御パラメータの調整を行った後、アクセル制御に関連する制御パラメータの調整を行うようにしているが、これに限らず、アクセル制御に関連する制御パラメータの調整を行った後、スナッチ制御に関連する制御パラメータの調整を行うようにしても良い。

本実施形態に係るエンジン制御パラメータ調整システムの構成を示すブロック図である。 エンジン回転数に基づく演算装置によるアクセルのＯＮ／ＯＦＦ操作を説明する図である。 本実施形態で用いられる個体の構成を説明する図である。 探索空間の構成およびその各頂点に対応する制御パラメータを要素とする個体が生成されることを説明する図である。 車両の加速時に入力される加速度を示す図である。 車両の減速時に入力される加速度を示す図である。 車両の加速時に行われるスナッチ制御を説明する図である。 車両の加速時に行われるアクセル制御を説明する図である。 車両の加速時の加速度およびエンジン回転数の推移を示すグラフである。 評価値が最悪の個体から入れ替えられた新たな個体を示す図である。 スナッチ制御が行われた場合の加速度およびエンジン回転数の推移を示すグラフである。 アクセル制御が行われた場合の加速度およびエンジン回転数の推移を示すグラフである。 燃料カット制御が行われた場合の加速度およびエンジン回転数の推移を示すグラフである。 燃料カット制御を行わない場合の車両の減速時の加速度およびエンジン回転数の推移を示すグラフである。 評価値算出に用いられる目標加速度の例を示す図である。

符号の説明

１ エンジン制御パラメータ調整システム
２ エンジン制御ユニット
３ 演算装置
ａ 加速度
Je 傾き
JeＴ 傾きの目標値
ｎ 選択された制御パラメータの個数
Ｐ１〜Ｐｎ 制御パラメータ
Ｑ 評価値
Re レスポンス
ReＴ レスポンスの目標値
Ｓ 探索空間
Sh 加速度の最大振幅
ShＴ 加速度の最大振幅の目標値
Ｗｒ、Ｗｊ、Ｗｓ 重み
α 割合

Claims (10)

1. 車両の加減速時における車両の前後方向の振動を抑制するためにエンジン制御ユニットの制御パラメータを調整するエンジン制御パラメータ調整システムであって、
   車両に搭載された制御パラメータを書き換え可能なエンジン制御ユニットと、
   前記エンジン制御ユニットの制御パラメータの最適値を算出する演算装置と
   を備え、
   前記演算装置は、前記制御パラメータを要素とする複数の個体を有し、制御パラメータが個体に含まれる制御パラメータに書き換えられた前記エンジン制御ユニットで制御される車両による試行を行って、少なくともアクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と前記試行により求められる前記時間、変化率および最大振幅の実測値との差に基づいて各個体の評価値を演算し、かつ、試行が完了するごとに交叉により１個体ずつそれに含まれる制御パラメータを変化させ、１回の試行では前記制御パラメータを変化させた個体についてのみ試行を行い、終了条件を満たした時点で最良の評価値を有する個体に含まれる制御パラメータを前記制御パラメータの最適値とし、
   前記交叉は、各試行につき、評価値が最悪の個体に含まれる制御パラメータの値を、評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値との差に応じて所定の割合で前記評価値が最良の個体に含まれる制御パラメータの値に近づけるようにして変化させて行われることを特徴とするエンジン制御パラメータ調整システム。
2. 前記演算装置は、前記アクセル操作を自動的に行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
3. 前記評価値は、前記アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、加速度の単位時間当たりの変化率および加速度の最大振幅についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算して求められることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
4. 前記個体は、探索される制御パラメータの数をｎとした場合に２ⁿ個設けられ、かつ、試行開始時には、各制御パラメータの上限値および下限値を境界とするｎ次元の探索空間の各頂点に対応する制御パラメータを要素とする個体がそれぞれ生成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
5. 前記個体に含まれる制御パラメータは、スナッチ制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
6. 前記個体に含まれる制御パラメータは、アクセル制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
7. 前記アクセル制御に関連する制御パラメータは、アクセル開度の初期増加率、アクセル開度の中間増加率、アクセル開度の後期増加率、及び前記初期増加率から前記中間増加率に切り替える変極点であることを特徴とする請求項６に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
8. 前記個体に含まれる制御パラメータは、燃料カット制御に関連する制御パラメータであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
9. 前記演算装置は、加速度の時系列的な変化を示す波形について設定された目標値と実測値との差に基づいて前記各個体の評価値を演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。
10. 前記評価値は、前記アクセル操作から加速または減速への反転までの時間、前記加速度の単位時間当たりの変化率、前記加速度の最大振幅および加速度の時系列的な変化を示す波形についてそれぞれ設定された目標値と実測値との差にそれぞれ重みを掛けて加算して求められることを特徴とする請求項９に記載のエンジン制御パラメータ調整システム。

Images