JP5377656B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
この装置では、入力パラメータに応じて複数の機関運転領域が設定されており、使用するニューラルネットワークにおける演算経路が機関運転領域に応じて変更される。
また、前記機関の吸気管にはスロットル弁が設けられ、前記所定運転パラメータは前記スロットル弁の目標開度であり、前記制御パラメータ算出手段は、前記機関の目標吸入空気量が判定閾値より小さいときは前記複数のニューラルネットワークを用いて前記目標開度を算出し、前記目標吸入空気量が前記判定閾値以上であるときは前記目標開度を最大開度に設定することが望ましい。
この構成によれば、機関の目標吸入空気量が判定閾値より小さいときは定常状態モデルまたは過渡状態モデルを用いて目標開度が算出され、目標吸入空気量が判定閾値以上であるときは目標開度が最大開度に設定される。スロットル弁開度が判定閾値以上である場合にはスロットル弁開度を変化させても吸入空気量が変化しないように、判定閾値を設定することが可能であり、吸入空気量の制御性を損なうことなく、制御装置の演算負荷を軽減することができる。
図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関、及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関(以下「エンジン」という)1は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁9が設けられている。燃料噴射弁9は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)20に電気的に接続されており、燃料噴射弁9の開弁時期及び開弁時間は、すなわち燃料噴射時期及び燃料噴射量は、ECU20により制御される。
N個の要素からなる入力データベクトルxjを下記式(1)で定義し、自己組織化マップを構成する各ニューロンの重みベクトルwiを下記式(2)で定義する。ニューロンの数はM個とする。すなわち、パラメータiは、1からMまでの値をとる。重みベクトルwiの初期値は乱数を用いて与えられる。
xj=(xj1,xj2,…,xjN) (1)
wi=(wi1,wi2,…,wiN) (2)
wi(t+1)=wi(t)+α(t)(xj−wi(t)) (4)
wi(t+1)=wi(t) (5)
xTH=(GAIRCMD,PB,PI,NE) (10)
Ci=(C0i,C1i,C2i,C3i,C4i) (11)
THCMDSS=C1i×GAIRCMD+C2i×PB
+C3i×PI+C4i×NE+C0i (12)
DGAIRCMD=GAIRCMD(k)−GAIRCMD(k-1) (21)
DPB=PB(k)−PB(k-1) (22)
DPI=PI(k)−PI(k-1) (23)
DNE=NE(k)−NE(k-1) (24)
xTHD=(DGAIRCMD,DPB,DPI,DNE) (25)
CDi=(CD0i,CD1i,CD2i,CD3i,CD4i)
(26)
THCMDTS=CD1i×DGAIRCMD+CD2i×DPB
+CD3i×DPI+CD4i×DNE+CD0i (27)
ステップS11では、アクセルペダル操作量AP及びエンジン回転数NEに応じてGAIRCMDマップ(図示せず)を検索し、目標吸入空気量GAIRCMDを算出する。GAIRCMDマップは、アクセルペダル操作量APが増加するほど目標吸入空気量GAIRCMDが増加し、かつエンジン回転数NEが増加するほど目標吸入空気量GAIRCMDが増加するように設定されている。
WTS=W1×WNE+W2×WPB+W3×WPI+W4×WGAIR
(28)
THCMD=(1−WTS)×THCMDSS+WTS×THCMDTS
(29)
WTS=W4×WGAIR (31)
WTS=W2×DPB+W4×WGAIR (32)
2 吸気管
19 アクチュエータ
20 電子制御ユニット(制御パラメータ算出手段、コーディネータ)
22 過給圧センサ
24 吸気圧センサ
27 アクセルセンサ
28 エンジン回転数センサ
Claims (3)
- 内燃機関の制御装置において、
複数のニューラルネットワークを用いて、前記機関の制御パラメータを算出する制御パラメータ算出手段と、前記機関の過渡運転状態を示す少なくとも1つの過渡状態パラメータを算出する過渡状態パラメータ算出手段とを備え、前記複数のニューラルネットワークはそれぞれ前記機関の特定の運転状態に対応して定義され、該特定の運転状態に対応する特定運転状態対応パラメータを出力し、前記複数のニューラルネットワークの1つは前記機関の定常運転状態に対応し、前記複数のニューラルネットワークの他の1つは過渡運転状態に対応するものであり、
前記制御パラメータ算出手段は、
前記複数のニューラルネットワークから出力される前記特定運転状態対応パラメータに応じて前記機関の所定運転パラメータを算出するコーディネータを備え、
該コーディネータから出力される前記所定運転パラメータに応じて前記制御パラメータを算出し、
前記コーディネータは、前記少なくとも1つの過渡状態パラメータに応じて前記複数のニューラルネットワーク出力の重み付け係数を算出し、前記特定運転状態対応パラメータに前記重み係数を乗算して加算することにより、前記所定運転パラメータを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記過渡状態パラメータ算出手段は、前記機関の運転状態を示す運転状態パラメータの少なくとも1つの変化量を前記少なくとも1つの過渡状態パラメータとして算出し、前記変化量が増加するほど、前記過渡運転状態に対応するニューラルネットワークの出力の重み付け係数を増加させる請求項1の制御装置。
- 前記機関の吸気管にはスロットル弁が設けられ、前記所定運転パラメータは前記スロットル弁の目標開度であり、
前記制御パラメータ算出手段は、前記機関の目標吸入空気量が判定閾値より小さいときは前記複数のニューラルネットワークを用いて前記目標開度を算出し、前記目標吸入空気量が前記判定閾値以上であるときは前記目標開度を最大開度に設定することを特徴とする請求項1または2の制御装置。
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