JP5232614B2 - 内燃機関の制御量を推定するアルゴリズムのための較正マップを最適化する方法 - Google Patents
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Description
―アルゴリズムを較正するための特定の測定を行う必要性。
―特別な環境および/またはエンジン条件において測定を行う必要性。
―マップの全ての入出力量を取得するための付加センサの使用。
―較正工程における測定誤差の広がり。
―物理的現象を示すために用いる簡略式の正確性の低さ。
―アルゴリズムを実行するために用いられる特定プログラム言語の不正確性および難点。
図1において、符号1は全体として例えばコンピュータ等の電子データ処理部を示し、この電子データ処理部は本発明の較正マップ最適化方法を実行するように構成されている。
要約すると、図1のブロック図にその原理を示すように、本発明の方法は以下の工程を含む。
・例えばエンジンから供給されるトルク等、モータの制御量Pctrのための1つ以上の推定アルゴリズム2の各較正マップを処理部1に記憶し、
・較正マップ、およびセンサによって検出され推定対象となる制御量Pctrが左右される入力量に基づき、アルゴリズム2を用いて制御量Pctrを推定し、
・実験的に制御量Pctrmを測定し、
・アルゴリズム2の較正マップの最適化を通して、アルゴリズム2のための較正アルゴリズム3を実行することによって、アルゴリズム2で推定した量Pctrsを可能な限り測定量Pctrmに近い値にする。
・マップの入力量Piの値およびそれらに関連する対応較正値Pclbであり、
また、多次元マップであって、そのマップに示される較正値Pclbが2つ以上の入力量Piによって決まる場合、当該特性パラメータは、
・全ての入力量およびそれらに関連する入力量Piの対応値に応じた較正値Pclbである。
・マップM1からは、較正トルク値Ce−RPMおよびそれらに関連する対応RPM値、
・マップM2からは、較正トルク値Ce−ηおよびそれらに関連する対応η値、および
・マップM3からは、較正トルク値Ce−RPM−ηおよびそれらに関連する対応RPM値と対応η値。
・各入力量の値およびマップに示される各較正値Pclbに対して許容される最小偏差De(例えば0.1または0.05)、
・各入力量Piおよび較正値Pclbに対して許容される最小値Min(例えば、マップM1ではRPM=1000、あるいはマップM1、M2、およびM3ではC=0Nm)、および
・各入力量Piおよび較正値Pclbに対して許容される最大値Max(例えば、マップM1ではRPM=8000、あるいはマップM1、M2、およびM3ではC=200Nm)である。
Kが例えば1から16等の整数の所定範囲から任意に選択した整数であり、Deが較正量Pclbに対して許容される最小偏差である場合、
・積K*Deに等しい値Fを較正値Pclbに加算することにより、新たな較正量Pclb+Fを得て、
・新たな較正量Pclb+Fを用いて測定量Pctrmを補正することにより、推定量のための新たな値Pctrs+Fを求め、
・測定量Pctrmと制御量の新たな推定値Pctrs+Fとの間の標準偏差SQM2を算出する。
・較正値Pclbから積K*Deに等しい値Fを減算することにより、新たな較正値Pclb−Fを得て、
・新たな較正値Pclb−Fを用いて測定量Pctrmを補正することにより、推定量のための新たな値Pctrs−Fを求め、
・測定量Pctrmと制御量の新たな推定値Pctrs−Fとの間の標準偏差SQM3を算出する。
このために、処理部1は期待最小較正値Pclb−min寄りの2つの較正値Pclb2とPclb3を計算し、標準偏差SQMminを表す曲線の代数的最小点を定め、それにより周知の偏差の放物線状モデル、例えばレーベンベルグ・マルカート(Levenberg‐Marquardt)アルゴリズムを実行する(ブロック27)。
・標準偏差SQM1、SQM2、およびSQM3の点を通る放物線型方程式SQM=ax2+bx+cの最小値(xmin=−b/2a)にあたる較正値Pclb2を算出し、
・標準偏差SQM1、SQM2、およびSQM3の値で構成される点および算出した較正点Pclb2を通る放物線型方程式SQM=ax2+bx+cの最小値(xmin=−b/2a)にあたる較正値Pclb3を算出し、
・標準偏差SQM1、SQM2、およびSQM3の値で構成される点および算出した較正点Pclb2とPclb3に基づき、標準偏差SQMminを表す曲線の代数的最小点を定める。
―Xがマップの入力量Piの値、例えばX=[P1,P2,P3,P4]、を含むベクトルを示し、
―Yが特定の入力値Piに対応する一次元マップの各較正量Pclbの値、例えばY=[Pclb1,Pclb2,Pclb3,Pclb4]、を含むベクトルを示し、
―iがベクトルXまたはYの成分を示す(例えばY(3)はベクトルYの第3成分を表す)場合、
・以下の式によりベクトルSTRが計算され、
・較正される値Pclbの隣り合う値Pclb−1とPclb+1からη*STR/4に等しい量が減算される。
Claims (10)
- 内燃機関の制御量(Pctr)を推定するアルゴリズムのための較正マップ(Mn)を最適化する方法であって、各較正マップは前記アルゴリズムによって推定した前記制御量(Pctrs)の複数の較正値(Pclb)を有し、
前記制御量(Pctrm)を測定する工程と、
前記アルゴリズムによって前記制御量(Pctrs)を推定する工程と、
前記測定した制御量(Pctrm)および前記推定した制御量(Pctrs)に基づき、各較正マップ(Mn)をそれぞれ最適化する工程と
を含み、
各較正マップ(M n )を最適化する工程は、
前記複数の較正値(P clb )のうち少なくとも1つを最適化する工程と、
所定の基準に基づき、前記較正マップ(M n )において前記最適化した較正値(P clb−ott )を分布する工程とを含み、
較正値(P clb )を最適化する工程は、
前記測定した制御量(P ctrm )および前記較正値(P clb )に基づき、前記測定した制御量(P ctrs )を定める工程と、
前記測定した制御量(P ctrm )と前記推定した制御量(P ctrs )との間の第1標準偏差(SQM 1 )を計算する工程と、
補正値(F)に基づき、補正された第1較正値(P clb+F )を定める工程と、
前記測定した制御量(P ctrm )および前記補正された第1較正値(P clb+F )に基づき、前記推定した制御量(P ctrs )を定める工程と、
前記測定した制御量(P ctrm )および前記補正された第1較正値(P clb+F )に基づき、前記測定した制御量(P ctrm )と前記推定した制御量(P ctrs )との間の第2標準偏差(SQM 2 )を計算する工程と、
前記補正値(F)に基づき、補正された第2較正値(P clb−F )を定める工程と、
前記測定した制御量(P ctrm )および前記補正された第2較正値(P clb−F )に基づき、前記推定した制御量(P ctrs )を定める工程と、
前記測定した制御量(P ctrm )および前記補正された第2較正値(P clb+F )に基づき、前記測定した制御量(P ctrm )と前記推定した制御量(P ctrs )との間の第3標準偏差(SQM 3 )を計算する工程と、
前記第1標準偏差(SQM 1 )、前記第2標準偏差(SQM 2 )、および前記第3標準偏差(SQM 3 )を互いにおよび所定閾値と比較する工程と、
前記比較に基づき、前記較正値(P clb )を最適化する工程と
を含む方法。 - 前記補正値(F)は、所定整数範囲内の整数(K)および前記較正値(Pclb)の所定最小偏差(De)に基づいて定められる請求項1に記載の方法。
- 前記補正値(F)は、所定整数範囲内の前記整数(K)と前記較正値(Pclb)の前記所定最小偏差(De)の積に基づいて定められる請求項2に記載の方法。
- 前記補正された第1較正値(Pclb+F)は、前記較正値(Pclb)に前記補正値(F)を加算することによって定められ、
前記補正された第2較正値(Pclb−F)は、前記較正値(Pclb)から前記補正値(F)を減算することによって定められる請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。 - 前記比較に基づいて前記較正値(Pclb)を最適化する工程は、
前記第1標準偏差(SQM1)、前記第2標準偏差(SQM2)、および前記第3標準偏差(SQM3)のうち最小標準偏差(SPQMmin)を定める工程と、
前記最小標準偏差(SPQMmin)と前記所定閾値とを比較する工程と、
前記比較に基づき、前記較正値(Pclb)を最適化する工程とを含む請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。 - 前記最小標準偏差(SPQMmin)が前記所定閾値より小さい場合、前記比較に基づき前記較正値(Pclb)を最適化する工程は、
前記較正値(Pclb)、前記補正された第1較正値(Pclb+F)、および前記補正された第2較正値(Pclb−F)のうちから選択され、かつ前記最小標準偏差(SQMmin)に最も近い標準偏差(SQM)の最適較正値(Pclb−ott)を前記較正マップに設定する工程を含む請求項5に記載の方法。 - 前記最小標準偏差(SPQMmin)が前記所定閾値より大きい場合、前記比較に基づき前記較正値(Pclb)を最適化する工程は、
前記第1、第2、および第3標準偏差(SQM1、SQM2、SQM3)を通る放物線状関数の最低点となる第1最小較正値(Pclb2)を定める工程と、
前記第1、第2、および第3標準偏差(SQM1、SQM2、SQM3)と前記第1最小較正値(Pclb2)を通る放物線状関数の最低点となる第2最小較正値(Pclb3)を定める工程と、
前記第1、第2、および第3標準偏差(SQM1、SQM2、SQM3)と前記第1最小較正値(P clb2 )および第2最小較正値(P clb3)を通り、かつ前記最小標準偏差(SQMmin)を表す関数の代数的最小値を定める工程と、
前記較正マップの前記較正値(Pclb)を、前記較正値(Pclb)と前記代数的最小値との中間点に位置する最適較正値(Pclb−ott)に置き換える工程とを含む請求項5に記載の方法。 - 前記代数的最小値は、レーベンベルグ・マルカート(Levenberg‐Marquardt)アルゴリズムに基づいて定められる請求項7に記載の方法。
- 前記マップ(Mn)において前記複数の最適化した較正値(Pclb−ott)を分布する工程は、
Xが前記マップの入力量(Pi)の値であり、
Yが前記入力量(Pi)の前記値Xに対応する較正値(Pclb)であり、
iが前記入力量(Pi)の値Xに対応する最適化した較正値(Pclb−ott)を関連付ける指数である場合、
以下の式により引き伸ばし率(STR)を計算する工程と、
ηが0と1の間の引き伸ばし率である場合、各最適化した較正値(Pclb−ott)に対しη*STR/2に等しい量を加算する工程と、
前記最適化した較正値(Pclb−ott)の隣り合う値(Pclb−1とPclb+1)からη*STR/4に等しい量を減算する工程とを含む請求項1に記載の方法。 - デジタル処理装置のメモリに取込可能なソフトウェア製品であって、前記ソフトウェア製品が前記デジタル処理装置において実行された際、請求項1から請求項9のいずれかに記載の方法を実行可能なソフトウェアコード部を含むソフトウェア製品。
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