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JP4134476B2 - Vehicle control apparatus and recording medium - Google Patents
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JP4134476B2 - Vehicle control apparatus and recording medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両を制御する車両制御装置に関し、特にフィードバック制御における定常的な制御量のずれを学習する車両制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば車両のエンジンに供給される燃料と空気との比である空燃比やエンジンの回転数をはじめ、車両の制御に係る制御量を算出する車両制御装置においては、空燃比や回転数といった制御量を目標値に一致(収束)させるべく、環境・状態に応じた制御量の補正が広く一般に行われている。例えば水温センサや大気圧センサ等、各種センサからの入力信号に基づく補正を行い、制御量を算出するという具合である。しかし、時々刻々変化する諸要因を全て考慮した補正を行うことは理論的に不可能である。そのため、フィードバック制御を組み合わせ、フィードバック量に基づく補正も行っている。
【0003】
このフィードバック制御においては、イグニッションスイッチをオンにした時点から速やかに制御量を目標値に一致させるために、目標値からの制御量の「定常的なずれ」を学習値として算出して記憶するのが一般的である。
従来のフィードバック制御の一例を図6に基づいて説明する。
【0004】
図6は、制御量、フィードバック量及び学習値の推移を対応させて示したタイミングチャートである。時刻T0にて算出される制御量をベース制御量として示した。これが補正を行わない状態で算出される制御量である。この制御量を目標値へ収束させていく。
【0005】
まず時刻T0からT1までの期間(以下、時刻αから時刻βまでの期間を、期間[α,β]と記述する。)を見ると、制御量は目標値を下回っているため、フィードバック量を一定の割合で増加させ、制御量を目標値へ近づけるように補正している。
【0006】
そして、時刻T1では、フィードバック量を減少(スキップ)させ、その分を学習値として算出する。図6中に記号kで示す如くである。
同様に、期間[T1,T2]でも、また期間[T2,T3]でも、制御量が目標値を下回っているため、フィードバック量を一定の割合で増加させる。そして、時刻T2,T3では、フィードバック量を減少させて、その分を学習値に加える。
【0007】
したがってこの例では、タイミングチャートの任意の時刻において、ベース制御量から補正された制御量は、フィードバック量と学習値との和として示される。例えば時刻t1では、記号Aで示すフィードバック量と記号Bで示す学習値によって、制御量が補正されている。
【0008】
その後、期間[T3,T4]においては、時刻t2を境にして制御量が目標値を上回るため、時刻t2からはフィードバック量を減少させていく。
フィードバック量のスキップは基準値「0」に近づくように行われる。例えば時刻T5では、フィードバック量が「0」を下回っているため、フィードバック量を増加させ、その分だけ学習値を減少させる。
【0009】
つまり、フィードバック量は目標値からの瞬間的なずれを補正するためのものであり、このフィードバック量に対しベース制御量と目標値とのずれを補正するのが学習値である。すなわち、図6におけるベース制御量と目標値とのずれが、上述した「定常的なずれ」に相当する。
【0010】
なお、ここでは理解を容易にするために学習値が直接的な補正量となっているが、学習値は上述した定常的なずれを補正可能にするものであればよい。
以上のようにして、目標値からの「定常的なずれ」を学習値として記憶するようにすれば、車両のイグニッションスイッチをオンにした時点から速やかに制御量を目標値に収束させることができる。
【0011】
例えば図7に示すように、制御量が目標値に収束している状態において、時刻t1にて車両のイグニッションスイッチがオフされた場合を考える。そして、次に時刻t2でイグニッションスイッチが再びオンされた時に、すなわち期間「t1,t2]で運転が休止された後に、目標値とベース制御量とのずれが学習値として記憶されていれば、実線で示すように速やかに制御量が目標値に収束する。学習値を記憶しない構成であれば、ベース制御量からの補正となるため、2点鎖線で示すように制御量の収束が遅れることになる。
【0012】
このように従来は、フィードバック制御における定常的なずれを学習値として記憶する構成を採用し、制御量の収束までに要する時間を短くする工夫をしていた。制御量が目標値に収束していない状態では、制御上好ましくない状況が生じるからである。例えば回転数の変動が生じたり、エミッションが悪化したりすることが考えられる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように学習値を算出することによって目標値からの「定常的なずれ」を吸収する従来の構成では、フィードバック量は、例えば「0」というような基準値から所定範囲の値をとるようになっている。これは、フィードバック量に対し、例えばRAM上の所定の記憶領域が割り当てられるのであるが、学習値を用いた補正を行うことを前提として、それに応じた範囲の値を表現できる記憶領域が割り当てられるためである。すなわち、フィードバック量は、その記憶領域にて表現できる最大の値を上限値とし、最小の値を下限値とする。
【0014】
一方、上述した「定常的なずれ」は、制御対象であるエンジンの経時変化や個体差等によって生じる。また、各種の入力信号から補正しきれない環境の変化等によってもたらされる。このため、車両の運転休止期間が長くなると、「定常的なずれ」の量が変わってくる。つまり、フィードバック量のような瞬間的に変わる量と比較して「定常的」という表現を用いたが、この「定常的なずれ」も、より長い期間でみれば変化するのである。例えば夏から冬にかけて約半年間運転を休止したような場合、外気温の差が大きくなるため、定常的なずれの量は大きく変化する。
【0015】
そのため、この「定常的なずれ」を補正するために記憶された学習値が妥当でなくなることがあり、上述したようなフィードバック量に上限及び下限が存在する前提の下では問題が生じることがあった。これについて図4を参照し説明する。なお、図4には、制御量、フィードバック量、及び学習値の推移が実線と2点鎖線とで示されているが、ここでは実線にて示した推移を参照する。
【0016】
図4に示すように、制御量が目標値に収束している状態において、時刻t1にて車両のイグニッションスイッチがオフされた場合を考える。このとき、ベース制御量と目標値とのずれの量(図中に記号Cで示した量)、すなわち「定常的なずれ」の量が学習されており、これが学習値として記憶されている。この例では、学習値はCとなっている。その後、時刻t2でイグニッションスイッチが再びオンされる。ただし、期間「t1,t2]が例えば半年というように長くなると、ベース制御量と目標値とのずれの量が大きく変わってしまう。図4では、ΔCだけ変わり、ずれの量がC’となっている。
【0017】
このとき学習値はCとして記憶されているため、時刻t2では、この学習値による補正がなされ、制御量が目標値を大きく上回る。そのため、制御量を目標値に収束させるために、フィードバック量は一定の割合で減少するように算出される。このとき、時刻t3で、上述したようにフィードバック量は「0」に近づく方向にスキップし、その分が学習値に反映される。
【0018】
しかしながら、時刻t3からさらに続けてフィードバック量を減少させるため、期間[t4,t5]においてフィードバック量が下限値に到達してしまう。すなわち、フィードバック量のサチュレートが生じる。これによって期間[t4,t5]では、制御量が目標値側へ補正されない。その結果、制御量の収束が遅れてしまう。
【0019】
これを解決するための手法として、フィードバック量の上限値及び下限値を設定しなおすことが考えられる。つまり、フィードバック量がより大きな範囲の値をとるようにするのである。
上述したように、フィードバック量に対して、例えばRAM上の所定の記憶領域が割り当てられており、この記憶領域がフィードバック量のとり得る範囲を決定している。
【0020】
したがって、フィードバック量のとり得る値の範囲を大きくするためには、フィードバック量に割り当てる記憶領域を大きくすることが考えられる。しかしながら、記憶領域が有限であることを考えると、記憶領域を増やすことは望ましくない。また、記憶領域をそのままとしてLSBを変えることが考えられる。しかし、この場合は、フィードバック量の変化が粗くなるため、スムーズな制御を行うという観点から望ましくない。
【0021】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、車両の運転休止期間が長くなり学習値が妥当性を欠くことによって生じる制御量の収束の遅れを、フィードバック量の上限値及び下限値を操作することなく防止することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上述した目的を達成するためになされた請求項1に記載の車両制御装置は、車両の制御に用いられる制御量を目標値に収束させるため、算出された制御量及び目標値に基づきフィードバック制御を行うためのフィードバック量を算出すると共に、目標値からの制御量の定常的なずれを学習値として学習し、少なくともフィードバック量及び学習値を用いた制御量の補正を行う。ここで「少なくとも」としたのは、上述したように水温センサ、大気圧センサ等からの各種入力信号に基づく補正を行うことが考えられるからである。
【0023】
ここで特に本発明では、車両の運転終了時点が記憶手段に記憶される。運転終了時点は、例えば車両のイグニッションスイッチがオフされた時点とすることが考えられる。したがって、ここでいう記憶手段は、EEPROM、フラッシュROMといった不揮発性のメモリ装置や、スタンバイRAMといった、電源供給が常時なされるメモリ装置で実現される。
【0024】
経過時間算出手段は、車両の運転開始時点に、記憶手段に記憶された運転終了時点からの経過時間を算出する。運転開始時点は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンされた時点とすることが考えられる。
すると、重み設定手段が、経過時間算出手段にて算出された経過時間に基づき、フィードバック量の重みを通常時よりも大きく設定すると共に学習値の重みを通常時よりも小さく設定する。
【0025】
通常時には、フィードバック量及び学習値のそれぞれが制御量の補正に所定の重みで反映されることを前提としている。例えば従来技術として上述した例では、フィードバック量及び学習値がそのまま制御量の補正に用いられるため、フィードバック量及び学習値はそれぞれ「1」の重みで制御量の補正に反映されている。したがって、この例で言えば、重み設定手段は、フィードバック量の重みを「1」よりも大きな例えば「1.5」とし、学習値の重みを「1」よりも小さな例えば「0.7」にするという具合である。
【0026】
フィードバック量及び学習値の重みを設定する場合、このようにフィードバック量及び学習値の重みを個々に設定してもよいが、例えば請求項2に示すように、経過時間に基づく重み操作定数を算出し、算出した重み操作定数に基づき、フィードバック量及び学習値の両方の重みを設定するようにしてもよい。
【0027】
この場合、重み操作定数を算出して、フィードバック量及び学習値の両方の重みを設定する。例えば重み操作定数が「0.4」と算出されれば、その重み操作定数をフィードバック量の重みに加えると共に学習値の重みから減じるという具合である。このとき、フィードバック量の重みは「1.4」、学習値の重みは「0.6」と算出される。このようにすれば、重み設定の処理が簡単になるという点で有利である。
【0028】
本発明の技術思想は、次のようなものである。
つまり、制御量は少なくともフィードバック量及び学習値に基づいて補正されるのであるが、経過時間(運転休止期間)が半年というように長くなると、学習値が妥当でなくなる可能性が高くなる。一方、フィードバック量は算出された制御量と目標値とに基づくものであり、このフィードバック量を用いれば、常に制御量を目標値側へ補正できる。
【0029】
そこで本発明では、学習値の重みを通常時よりも小さくし、妥当でない学習値によって制御量が大きく補正されることを防止すると共に、フィードバック量の重みを通常時よりも大きくし、学習値による補正が抑えられる分を補う。
上述したようにフィードバック量には上限値/下限値がある。そこで、直接的にフィードバック量及び学習値を操作せず、両者の重み付けを変えること、つまり補正量に対する両者の反映度合いを変えることによって、学習値からフィードバック量に傾倒させた補正を実現した。
【0030】
両者の重み付けを変えることにより、トータルで見ると、妥当でない学習値を用いて補正を行う従来の構成と比較して、制御量が目標値近傍まで推移する期間を短縮できる可能性が高くなる。
制御量が目標値から大きくずれている場合、フィードバック量が上限値又は下限値となってしまい(図4中の期間[t4,t5]参照)、結果として、制御量の収束が遅れることがあった。本発明では、上述したように制御量が目標値から大きくずれる期間を極力短縮することによって、フィードバック量が上限値又は下限値となってしまう可能性を低減させる。例えば図4に示した期間[t4,t5]のような制御量が補正されない期間を低減でき、制御量の目標値への収束が遅れることを防止できる。
【0031】
なお、学習値の重みを小さく設定するだけでなくフィードバック量の重みを大きく設定するのは、次の理由による。
学習値の重みを小さく設定すると、妥当でない学習値による補正が抑えられるため、妥当でない学習値による補正によって制御量が目標値から大きくずれてしまうことを防止できる。しかし、学習値による補正が抑えられることで、制御量が目標値から却って離れてしまう可能性もある。例えば図4では、ベース制御量と目標値とのずれの量が期間[t1,t2]で小さくなった場合を示したが、逆にこのずれの量が期間[t1,t2]で大きくなること、つまりベース制御量が下方へずれることも考えられるからである。この場合、学習値Cによる制御量の補正を行っても制御量が目標値を下回ることになるにもかかわらず、この学習値Cの重みを小さくすると、さらに制御量が目標値から離れることになる。そのため、フィードバック量の重みを通常時よりも大きく設定し、学習値による補正がなされない分、フィードバック量による補正をかけるのである。
【0032】
ところで、経過時間に基づく重みの設定は、例えば請求項3に示す構成にて行うことが考えられる。すなわち、さらに、経過時間と、重みを設定するための重み設定情報との対応関係を記憶する対応関係記憶手段を備えることを特徴とするものである。この場合、重み設定手段は、対応関係記憶手段に記憶された対応関係を参照してフィードバック量及び学習値の重みを設定する。
【0033】
ここで重みを設定するための重み設定情報は、重みそのものであることが考えられる。また、上述した重み操作定数のような、通常時の重みを変更操作するための数値としてもよい。そして、フィードバック量及び学習値の重みを個々に設定するのであれば、フィードバック量及び学習値のそれぞれに対して対応関係を記憶するようにすればよい。また、上述したように重み操作定数からフィードバック量及び学習値の両方の重みを設定するのであれば、経過時間と重み操作定数とを対応付ける対応関係を1つだけ記憶すればよい。この対応関係は図3に例示される如くである。
【0034】
上述したように経過時間が半年というように長い期間となると学習値が妥当でなくなる可能性が高くなる。したがって、図3に示すように経過時間が所定時間Sを越えた場合に、フィードバック量及び学習値の重みを変更設定することが考えられる。すなわち、請求項4に示すように、重み設定手段は、経過時間が所定時間を越えると、フィードバック量及び学習値の重みを設定するようにすることが考えられる。
【0035】
なお、図3に示した重み操作定数は、フィードバック量の重みを増加させ、学習値の重みを減少させるものであり、所定時間Sを越えると一定の割合で増加し、最大値が「1」となっている。しかし、これには限られず、図3に示す経過時間から重み操作定数へのマップは、広義の単調増加関数であればよい。すなわち、経過時間a<bに対して重み操作定数f(a)≦f(b)となればよい(ただし、任意のa<bに対し、f(a)=f(b)となる場合を除く。)。例えば経過時間に応じてステップ状に重み操作定数を大きくすることも考えられる。
【0036】
ところで本発明は、経過時間(運転休止期間)に応じて学習値からフィードバック量へ傾倒させた補正を実現するものであり、このため、フィードバック量の重みを大きくし、一方、学習値の重みを小さくしていた。しかし、フィードバック量の重みが大きくなると、その後の制御量の収束性が悪化する。目標値を境にして制御量が振動してしまうためである。一方、学習値は更新されて妥当なものに近づくため、学習値の重みを小さく維持する必要はなくなる。
【0037】
そこで、請求項5に示すように、重み設定手段は、フィードバック量及び学習値の重みを設定した場合は、当該設定した重みを、その後の適当な期間を経て通常時の重みに戻すようにするとよい。例えばイグニッションスイッチがオンされた時点から一定時間だけフィードバック量及び学習値の重みを変更設定し、その一定時間が経過した後には、通常時の重みに戻すという具合である。このとき、フィードバック量の重みを徐々小さくしていき、一方、学習値の重みを徐々に大きくしていき、最終的に通常時の重みに戻してもよい。また、適当な期間は、一定の期間には限定されない。例えば重みの変更度合いに応じて決めるようにしてもよい。より大きく重みが変更された場合には、より長い期間を経て通常時の重みに戻すという具合である。以上のような構成とすれば、制御量の収束性が悪化することがなくなる。
【0038】
なお、このような車両制御装置の経過時間算出手段及び重み設定手段をコンピュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、フロッピーディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ROMやバックアップRAMをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このROMあるいはバックアップRAMをコンピュータシステムに組み込んで用いてもよい。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。
図1は、車両に搭載される実施例のエンジン制御装置(以下「ECU」という。)1の構成を示すブロック図である。
【0040】
ECU1は、マイクロコンピュータ10を中心に、電源回路21、入力回路22、A/D変換器23及び出力回路24を備えている。
マイクロコンピュータ10は、車両に搭載されたエンジンを制御するための様々な処理を実行するCPU11と、入力回路22からの信号を入力する入力ポート12と、出力回路24への信号を出力する出力ポート13と、CPU11により実行されるプログラム等を格納するROM14と、CPU11による制御演算結果などを一時的に記憶するRAM15と、上述したA/D変換器23とデータ交換を行うためのシリアル通信I/F(インターフェース)16と、スタンバイRAM17とを備えている。そして、CPU11、入力ポート12、出力ポート13、ROM14、RAM15、シリアル通信I/F16及びスタンバイRAM17は、互いにバス18で接続されている。
【0041】
ECU1には、エンジン回転数NEを検出する回転角センサ33、車両の走行速度(車速)を検出するスピードセンサ34、スロットル開度を検出するスロットルセンサ35、大気圧を測定する大気圧センサ36、エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサ37等の各種センサと、燃料噴射を行うインジェクタ38、エンジン回転数を調整するISCバルブ39等のアクチュエータとが接続されている。
【0042】
回転角センサ33及びスピードセンサ34からの信号は、上述した入力回路22を介してマイクロコンピュータ10の入力ポート12からCPU11へ入力される。一方、スロットルセンサ35、大気圧センサ36及び水温センサ37からの信号は、上述したA/D変換器23によってデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ10のシリアル通信I/F16を介してCPU11へ入力される。また、上述した出力回路24は、マイクロコンピュータ10のCPU11から出力ポート13を介して出力される駆動信号に応じて、インジェクタ38及びISCバルブ39を作動させる。
【0043】
電源回路21は、車両のバッテリ32からイグニッションスイッチ31を介して供給されるイグニッション電圧を受けて、マイクロコンピュータ10のCPU11,入力ポート12、出力ポート13、ROM14,RAM15,シリアル通信I/F16へ動作電圧を出力する。なお、スタンバイRAM17には、バッテリ32から電源供給が常時なされ、そのメモリ内容は、イグニッションスイッチ31がオフされたときにも失われない。
【0044】
このようなECU1においては、イグニッションスイッチ31がオン(投入)されると、電源回路21からマイクロコンピュータ10へ動作電圧が出力される。そして、CPU11が、ROM14に格納されたプログラムに基づきエンジン制御処理を実行して、回転角センサ33、スピードセンサ34、スロットルセンサ35、大気圧センサ36及び水温センサ37等の各種センサからの入力信号に基づき、インジェクタ38及びISCバルブ39等のアクチュエータを作動させることにより、エンジンの制御を行う。
【0045】
このエンジン制御処理においては、例えばエンジンの回転数や空燃比などを制御量として算出する。このとき、算出される制御量を設定された目標値に一致させるため、制御量の算出時には種々の補正が行われる。例えば大気圧センサ36や水温センサ37といった各種センサからの入力信号に基づく補正が行われる。また、時々刻々変化する環境に追従させて制御量を補正するために、算出された制御量と目標値とに基づきフィードバック量を算出する。さらに、制御量の目標値からの「定常的なずれ」を学習値として学習する。そして、センサ信号に基づく補正と共に、フィードバック量及び学習値に基づく補正を行うのが一般的である。
【0046】
CPU11は、制御量の目標値からの「定常的なずれ」を表す学習値を、スタンバイRAM17へ記憶し、イグニッションスイッチ31のオフ中にも失われないようにしている。これによって、再度イグニッションスイッチ31がオンされた時に、スタンバイRAM17に記憶された学習値を読み出し、この学習値を用いて制御量を補正する。
【0047】
次に、マイクロコンピュータ10のCPU11によって実行される制御量算出処理について説明する。CPU11は、エンジンに対する様々は制御を行うのであるが、ここでは、一般的な制御量の算出を例に挙げて説明する。
図2は、CPU11にて実行される制御量算出処理を示すフローチャートである。この制御量算出処理は、イグニッションスイッチ31がオンされると、実行されるものである。
【0048】
まず最初のステップS100において、運転が休止されていた時間を経過時間として算出する。後述するように処理実行時の時刻(現在時刻)は、スタンバイRAM17に繰り返し記憶される。したがって、イグニッションスイッチ31がオフされた時には、その直前の時刻が記憶されている。そのため、ここでは、スタンバイRAM17に記憶された時刻を読み出し、現在の時刻との差を経過時間として算出する。なお、この意味で、スタンバイRAM17が「記憶手段」に相当する。
【0049】
続くS110では、重み操作定数Wを決定する。重み操作定数Wは、図3に示すマップに基づいて決定される。このマップは、経過時間と重み操作定数との対応関係を示すものであり、ROM14に予め記憶されている。したがって、ROM14が「対応関係記憶手段」に相当する。図3から分かるように、経過時間が所定の時間Sを越えると、重み操作定数は「0」よりも大きく設定され、またその場合に、経過時間が長くなるほど重み操作定数は一定割合で大きくなる。なお、重み操作定数の最大値は「1」である。所定時間Sは例えば半年とすることが考えられる。
【0050】
次のS120では、各補正係数を算出する。ここでは、各種センサからの信号に基づき、補正係数を算出する。図2中には、水温センサ37からの信号に基づく温度補正係数TmpCmp、大気圧センサ36からの信号に基づく気圧補正係数AtmCmpを示した。またここでは、制御量及び目標値に基づき、フィードバック量FBCmpを算出する。本実施例では、制御量が目標値を上回っている場合には、フィードバック量FBCmpを一定割合で減少させ、逆に下回っている場合にはフィードバック量FBCmpを一定割合で増加させる。なお、フィードバック量は、制御量と目標値との偏差に基づき算出することも考えられる。
【0051】
続くS130では、全補正量を算出する。全補正量TotalCmpを、温度補正係数TmpCmp、気圧補正係数AtmCmp、フィードバック量FBCmp、及び学習値Adpt等から求めるのであるが、このとき、フィードバック量FBCmp及び学習値Adptに重み付けを行う。すなわちS110にて算出した重み操作定数Wを用い、フィードバック量の重みを(1+W)として通常時の重み「1」よりも大きく設定すると共に、学習値の重みを(1−W)として通常時の重み「1」よりも小さく設定する。そして、フィードバック量FBCmpに重み(1+W)を乗じてフィードバック量による補正量を算出し、学習値Adptに重み(1−W)を乗じて学習値による補正量を算出する。
【0052】
そして、次のS140では、算出した全補正量TotalCmpを用いて、制御量を決定し、出力する。続くS150では、学習値Adptを更新する。これはフィードバック量の基準値からのずれに基づいて更新することが考えられる。
次のS160では、重み操作定数Wを更新する。ここでは重み操作定数Wから所定値DECを減じて、重み操作定数Wを更新する。なお、このとき重み操作定数Wが「0」よりも小さくなった場合、重み操作定数Wを「0」とする。そして次のS170では、現在時刻をスタンバイRAM17に記憶し、その後、S120へ移行してS120からの処理を繰り返す。
【0053】
本実施例では、上述した制御量算出処理によって、経過時間に応じた重み操作定数Wが決定される(図2中のS110)。具体的には、経過時間が所定時間Sを越えて大きくなるにつれて、より大きな最大「1」の重み操作定数Wが決定される(図3参照)。そして、フィードバック量による補正量をFBCmp×(1+W)として算出し、一方、学習値による補正量をAdpt×(1−W)として算出する(S130)。その後、これらを用いて制御量を決定し出力する(S140)。
【0054】
したがって、経過時間が長くなることで妥当でなくなった学習値Adptによる補正が抑えられ、フィードバック量による補正が大きくなるため、トータルで見ると、妥当でない学習値を用いて補正を行う従来の構成と比較して、制御量が目標値まで推移する期間を短縮できる可能性が高くなる。
【0055】
制御量が目標値から大きくずれる期間が長くなると、フィードバック量が上限値又は下限値となってしまい(図4中の期間[t4,t5]参照)、結果として、制御量の収束が遅れることがあった。本実施例では、上述したように制御量が目標値から大きくずれる期間を極力短縮することによって、フィードバック量が上限値又は下限値となってしまう可能性を低減させる。例えば図4に示した期間[t4,t5]のような制御量が補正されない期間を低減でき、制御量の目標値への収束が遅れることを防止できる。
【0056】
図4に示す期間[t2,t4]の制御量の推移を図5に拡大して示した。次にこの図5に基づき、より具体的に本実施例の効果を説明する。
時刻t2では、フィードバック量が「0」であるため(図4参照)、学習値Adpt×(1−W)によって制御量が補正され、妥当でない学習値Adptによる補正によって制御量が目標値から極端にずれることを防止できる。また、例えば時刻t3では、学習値Adpt×(1−W)による補正に加え、さらに、フィードバック量FBCmp×(1+W)による補正がなされるため、制御量は目標値側へ大きく補正される。したがって、制御量が目標値から大きくずれる期間が短縮されることになり、図4に示すようにフィードバック量が上限値又は下限値となることもない。そのため、制御量の収束が遅れることを防止できる。
【0057】
なお、図4では、ベース制御量と目標値とのずれの量が期間[t1,t2]で小さくなった場合を示したが、逆にこのずれの量が期間[t1,t2]で大きくなること、つまりベース制御量が下方へずれることも考えられる。この場合、学習値Adptによる制御量の補正を行っても制御量が目標値を下回ることになるにもかかわらず、この学習値Adptの重みを(1−W)と小さくすると、さらに制御量が目標値から離れることになる。
【0058】
しかしながら、フィードバック量FBCmpの重みが通常時よりも大きく(1+W)として設定されるため、目標値へ向かう制御量の傾き(絶対値)は従来よりも大きくなり、結果として、目標値から大きくずれる期間が短縮される可能性が高くなる。したがって、このような場合であっても、制御量の収束が遅れることを防止できる可能性が高い。
【0059】
また、フィードバック量の重み(1+W)をそのまま維持すると、制御量が目標値を境にして振動し、その後の制御量の収束性が悪化する。
そこで、上述した制御量算出処理では、S120からの処理が繰り返されると、一度決定された重み操作定数Wは、所定値DECずつ減じられて最終的に「0」に戻される(図2中のS160)。これによって、制御量の収束性の悪化を招くこともない。
【0060】
なお、上述した制御量算出処理を実行するマイクロコンピュータ10のCPU11が「経過時間算出手段」及び「重み設定手段」に相当する。そして、図2中のS100の処理が経過時間算出手段としての処理に相当し、S110、S130及びS160の処理が重み設定手段としての処理に相当する。
【0061】
以上、本発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。
(イ)上記実施例では、スタンバイRAM17に車両のイグニッションスイッチ31がオフされた時刻(詳しくはオフされる直前の時刻)を「運転終了時点」の時刻として記憶している。このスタンバイRAM17に代え、EEPROMやフラッシュROMを用いてもよい。
【0062】
(ロ)また、上記実施例では、経過時間(運転休止期間)が所定時間を越えると一定の割合で重み操作定数を大きくしていたが(図3参照)、経過時間に対する学習値のずれ具合に合わせて設定すればよい。例えば経過時間が所定時間を越えた場合に一律に重み設定定数を大きくするようにしてもよい。また例えば、指数関数的に重み設定定数を大きくするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実施例の制御量算出処理を示すフローチャートである。
【図3】実施例における経過時間と重み操作定数との対応を示す説明図である。
【図4】制御量とフィードバック量と学習値との対応させて例示するタイミングチャートである。
【図5】図4のタイミングチャートの部分的な説明図である。
【図6】従来の構成において制御量とフィードバック量と学習値との関係を対応させて例示するタイミングチャートである。
【図7】従来の構成において学習値を記憶した場合の効果を示す説明図である。
【符号の説明】
1…エンジン制御装置
10…マイクロコンピュータ 11…CPU
12…入力ポート 13…出力ポート
14…ROM 15…RAM
16…シリアル通信I/F 17…スタンバイRAM
21…電源回路 22…入力回路
23…A/D変換器 24…出力回路
31…イグニッションスイッチ 32…バッテリ
33…回転角センサ 34…スピードセンサ
35…スロットルセンサ 36…大気圧センサ
37…水温センサ 38…インジェクタ
39…ISCバルブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that controls a vehicle, and more particularly to a vehicle control device that learns a steady control amount deviation in feedback control.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle control device that calculates a control amount related to control of a vehicle, such as an air-fuel ratio that is a ratio of fuel and air supplied to the engine of the vehicle and an engine speed, the air-fuel ratio and the speed In order to match (converge) the control amount with the target value, correction of the control amount according to the environment / state is widely performed in general. For example, correction is performed based on input signals from various sensors such as a water temperature sensor and an atmospheric pressure sensor, and the control amount is calculated. However, it is theoretically impossible to make corrections that take into account all the factors that change from moment to moment. Therefore, feedback control is combined and correction based on the feedback amount is also performed.
[0003]
In this feedback control, the “steady deviation” of the control amount from the target value is calculated and stored as a learning value in order to quickly match the control amount with the target value from the time when the ignition switch is turned on. Is common.
An example of conventional feedback control will be described with reference to FIG.
[0004]
FIG. 6 is a timing chart showing the control amount, the feedback amount, and the learning value in association with each other. The control amount calculated at time T0 is shown as the base control amount. This is a control amount calculated in a state where no correction is performed. This controlled variable is converged to the target value.
[0005]
First, looking at the period from time T0 to T1 (hereinafter, the period from time α to time β is described as period [α, β]), the control amount is below the target value, so the feedback amount is reduced. It is increased at a constant rate and corrected so that the control amount approaches the target value.
[0006]
At time T1, the feedback amount is decreased (skip), and the amount is calculated as a learning value. This is as indicated by the symbol k in FIG.
Similarly, in both the period [T1, T2] and the period [T2, T3], the control amount is lower than the target value, so the feedback amount is increased at a constant rate. At times T2 and T3, the feedback amount is decreased and the amount is added to the learning value.
[0007]
Therefore, in this example, the control amount corrected from the base control amount at an arbitrary time in the timing chart is shown as the sum of the feedback amount and the learning value. For example, at time t1, the control amount is corrected by the feedback amount indicated by symbol A and the learning value indicated by symbol B.
[0008]
Thereafter, in the period [T3, T4], the control amount exceeds the target value at the time t2, so the feedback amount is decreased from the time t2.
The feedback amount is skipped so as to approach the reference value “0”. For example, at time T5, since the feedback amount is less than “0”, the feedback amount is increased and the learning value is decreased accordingly.
[0009]
That is, the feedback amount is for correcting an instantaneous deviation from the target value, and the learning value corrects the deviation between the base control amount and the target value for this feedback amount. That is, the deviation between the base control amount and the target value in FIG. 6 corresponds to the “steady deviation” described above.
[0010]
Here, in order to facilitate understanding, the learning value is a direct correction amount. However, the learning value only needs to be able to correct the above-described steady deviation.
If the “steady deviation” from the target value is stored as a learned value as described above, the control amount can be quickly converged to the target value from the time when the ignition switch of the vehicle is turned on. .
[0011]
For example, as shown in FIG. 7, a case is considered where the ignition switch of the vehicle is turned off at time t1 in a state where the control amount has converged to the target value. Then, when the ignition switch is turned on again at time t2, that is, after the operation is stopped in the period “t1, t2”, if the deviation between the target value and the base control amount is stored as the learning value, As shown by the solid line, the control amount quickly converges to the target value, and if the learning value is not stored, the correction is made from the base control amount, so the convergence of the control amount is delayed as shown by the two-dot chain line. become.
[0012]
As described above, conventionally, a configuration in which a steady deviation in feedback control is stored as a learning value is employed, and a device for shortening the time required for convergence of the control amount has been devised. This is because in a state where the control amount does not converge to the target value, an unfavorable situation occurs in terms of control. For example, it is conceivable that the rotational speed fluctuates or the emission deteriorates.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional configuration that absorbs the “steady deviation” from the target value by calculating the learning value, the feedback amount takes a value within a predetermined range from a reference value such as “0”, for example. It has become. This is because, for example, a predetermined storage area on the RAM is allocated to the feedback amount, but on the premise that correction using the learning value is performed, a storage area capable of expressing a value in a range corresponding thereto is allocated. Because. That is, the maximum value that can be expressed in the storage area is the upper limit value, and the minimum value is the lower limit value.
[0014]
On the other hand, the above-mentioned “steady deviation” occurs due to a change over time of an engine that is a control target, individual differences, or the like. Further, it is brought about by changes in the environment that cannot be corrected from various input signals. For this reason, when the operation suspension period of the vehicle becomes longer, the amount of “steady deviation” changes. In other words, the expression “steady” is used in comparison with an instantaneously changing amount such as a feedback amount, but this “steady deviation” also changes in a longer period. For example, when the operation is stopped for about half a year from summer to winter, the difference in outside air temperature increases, and the amount of steady deviation changes greatly.
[0015]
Therefore, the learning value stored for correcting this “steady deviation” may not be valid, and problems may occur under the assumption that there is an upper limit and a lower limit in the feedback amount as described above. It was. This will be described with reference to FIG. In FIG. 4, transitions of the control amount, the feedback amount, and the learning value are indicated by a solid line and a two-dot chain line. Here, the transition indicated by the solid line is referred to.
[0016]
As shown in FIG. 4, consider a case where the ignition switch of the vehicle is turned off at time t1 in a state where the control amount has converged to the target value. At this time, the amount of deviation between the base control amount and the target value (the amount indicated by the symbol C in the figure), that is, the amount of “steady deviation” is learned, and this is stored as a learned value. In this example, the learning value is C. Thereafter, the ignition switch is turned on again at time t2. However, if the period “t1, t2” becomes longer, for example, half a year, the amount of deviation between the base control amount and the target value changes greatly.In FIG. 4, only ΔC changes, and the amount of deviation becomes C ′. ing.
[0017]
At this time, since the learning value is stored as C, at time t2, correction by the learning value is performed, and the control amount greatly exceeds the target value. Therefore, in order to converge the control amount to the target value, the feedback amount is calculated so as to decrease at a constant rate. At this time, as described above, at time t3, the feedback amount is skipped in a direction approaching “0”, and the amount is reflected in the learning value.
[0018]
However, since the feedback amount is further decreased from time t3, the feedback amount reaches the lower limit value in the period [t4, t5]. That is, a feedback amount saturates. Thus, the control amount is not corrected to the target value side during the period [t4, t5]. As a result, the convergence of the control amount is delayed.
[0019]
As a technique for solving this, it is conceivable to reset the upper limit value and the lower limit value of the feedback amount. That is, the feedback amount takes a value in a larger range.
As described above, for example, a predetermined storage area on the RAM is assigned to the feedback amount, and the range that the feedback amount can take is determined by this storage area.
[0020]
Therefore, in order to increase the range of values that the feedback amount can take, it is conceivable to increase the storage area allocated to the feedback amount. However, considering that the storage area is finite, it is not desirable to increase the storage area. It is also conceivable to change the LSB while leaving the storage area as it is. However, in this case, the change in the feedback amount becomes rough, which is not desirable from the viewpoint of performing smooth control.
[0021]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and the delay in convergence of the control amount caused by the vehicle operation suspension period being long and the learned value being invalid is expressed as the upper limit value of the feedback amount and The purpose is to prevent the lower limit without being manipulated.
[0022]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The vehicle control device according to claim 1, which is made to achieve the above-described object, performs feedback control based on the calculated control amount and the target value in order to converge the control amount used for vehicle control to the target value. A feedback amount to be calculated is calculated, a steady deviation of the control amount from the target value is learned as a learning value, and at least the feedback amount and the control amount are corrected using the learning value. The reason why “at least” is used here is that correction based on various input signals from a water temperature sensor, an atmospheric pressure sensor or the like can be considered as described above.
[0023]
Here, in particular, in the present invention, the vehicle operation end point is stored in the storage means. It is conceivable that the driving end time is, for example, the time when the ignition switch of the vehicle is turned off. Therefore, the storage means here is realized by a non-volatile memory device such as an EEPROM or a flash ROM, or a memory device that is constantly supplied with power, such as a standby RAM.
[0024]
The elapsed time calculation means calculates the elapsed time from the driving end time stored in the storage means at the start of driving of the vehicle. It is conceivable that the driving start time is, for example, the time when the ignition switch of the vehicle is turned on.
Then, based on the elapsed time calculated by the elapsed time calculating means, the weight setting means sets the feedback amount weight to be larger than the normal time and sets the learning value weight to be smaller than the normal time.
[0025]
Normally, it is assumed that each of the feedback amount and the learning value is reflected with a predetermined weight in the correction of the control amount. For example, in the example described above as the prior art, the feedback amount and the learning value are used as they are for the correction of the control amount, and thus the feedback amount and the learning value are each reflected in the correction of the control amount with a weight of “1”. Therefore, in this example, the weight setting means sets the weight of the feedback amount to, for example, “1.5” larger than “1”, and sets the weight of the learning value to, for example, “0.7” smaller than “1”. It is a condition to do.
[0026]
When the feedback amount and the learning value weight are set, the feedback amount and the learning value weight may be individually set as described above. For example, as shown in claim 2, a weight operation constant based on the elapsed time is calculated. The weights of both the feedback amount and the learning value may be set based on the calculated weight operation constant.
[0027]
In this case, a weight operation constant is calculated, and weights for both the feedback amount and the learning value are set. For example, if the weight operation constant is calculated as “0.4”, the weight operation constant is added to the weight of the feedback amount and subtracted from the weight of the learning value. At this time, the weight of the feedback amount is calculated as “1.4”, and the weight of the learning value is calculated as “0.6”. This is advantageous in that the weight setting process is simplified.
[0028]
The technical idea of the present invention is as follows.
That is, the control amount is corrected based on at least the feedback amount and the learning value. However, if the elapsed time (operation stoppage period) becomes as long as half a year, there is a high possibility that the learning value becomes invalid. On the other hand, the feedback amount is based on the calculated control amount and the target value. If this feedback amount is used, the control amount can always be corrected to the target value side.
[0029]
Therefore, in the present invention, the weight of the learning value is made smaller than that at the normal time to prevent the control amount from being largely corrected by the inappropriate learning value, and the weight of the feedback amount is made larger than that at the normal time, Make up for the amount of correction.
As described above, the feedback amount has an upper limit value / lower limit value. In view of this, the correction of leaning from the learning value to the feedback amount was realized by changing the weighting of the both without changing the feedback amount and the learning value directly, that is, by changing the degree of reflection of both to the correction amount.
[0030]
By changing the weights of the two, the total period of time during which the controlled variable transitions to the vicinity of the target value can be shortened as compared with the conventional configuration in which correction is performed using an invalid learning value.
When the control amount deviates significantly from the target value, the feedback amount becomes the upper limit value or the lower limit value (see the period [t4, t5] in FIG. 4), and as a result, the convergence of the control amount may be delayed. It was. In the present invention, as described above, the possibility that the feedback amount becomes the upper limit value or the lower limit value is reduced by shortening the period during which the control amount deviates greatly from the target value as much as possible. For example, the period during which the control amount is not corrected, such as the period [t4, t5] shown in FIG. 4, can be reduced, and the convergence of the control amount to the target value can be prevented from being delayed.
[0031]
The reason why the weight of the feedback amount is set to be large as well as the weight of the learning value is set small is as follows.
If the weight of the learning value is set to be small, correction due to an invalid learning value is suppressed, so that the control amount can be prevented from greatly deviating from the target value due to correction due to an invalid learning value. However, since the correction by the learning value is suppressed, there is a possibility that the control amount deviates from the target value. For example, FIG. 4 shows the case where the amount of deviation between the base control amount and the target value becomes smaller in the period [t1, t2]. Conversely, the amount of deviation becomes larger in the period [t1, t2]. That is, the base control amount may be shifted downward. In this case, even if the control amount is corrected by the learning value C, the control amount is less than the target value. However, if the weight of the learning value C is reduced, the control amount further deviates from the target value. Become. Therefore, the weight of the feedback amount is set to be larger than that at the normal time, and the correction based on the feedback amount is performed because the correction based on the learning value is not performed.
[0032]
By the way, it is conceivable to set the weight based on the elapsed time, for example, with the configuration shown in claim 3. That is, it further includes a correspondence storage unit that stores a correspondence between the elapsed time and the weight setting information for setting the weight. In this case, the weight setting unit sets the feedback amount and the weight of the learning value with reference to the correspondence stored in the correspondence storage unit.
[0033]
Here, the weight setting information for setting the weight may be the weight itself. Moreover, it is good also as a numerical value for changing weight in normal time like the above-mentioned weight operation constant. If the feedback amount and the weight of the learning value are individually set, the correspondence relationship may be stored for each of the feedback amount and the learning value. Further, as described above, if the weights of both the feedback amount and the learning value are set from the weight operation constant, only one correspondence relationship for associating the elapsed time with the weight operation constant may be stored. This correspondence is as illustrated in FIG.
[0034]
As described above, when the elapsed time is a long period such as half a year, there is a high possibility that the learning value becomes invalid. Therefore, as shown in FIG. 3, when the elapsed time exceeds the predetermined time S, it is conceivable to change and set the feedback amount and the learning value weight. That is, as shown in claim 4, it is conceivable that the weight setting means sets the feedback amount and the weight of the learning value when the elapsed time exceeds a predetermined time.
[0035]
The weight operation constant shown in FIG. 3 increases the weight of the feedback amount and decreases the weight of the learning value. When the predetermined time S is exceeded, the weight operation constant increases at a constant rate, and the maximum value is “1”. It has become. However, the present invention is not limited to this, and the map from the elapsed time to the weight operation constant shown in FIG. 3 may be a monotonically increasing function in a broad sense. That is, it is only necessary that the weighting operation constant f (a) ≦ f (b) with respect to the elapsed time a <b (provided that f (a) = f (b) with respect to any a <b. except.). For example, it is conceivable to increase the weighting operation constant in a step shape according to the elapsed time.
[0036]
By the way, the present invention realizes correction in which the learning value is tilted from the learning value to the feedback amount according to the elapsed time (operation stop period). For this reason, the weight of the feedback amount is increased while the weight of the learning value is increased. It was small. However, if the weight of the feedback amount increases, the convergence of the subsequent control amount deteriorates. This is because the controlled variable vibrates around the target value. On the other hand, since the learning value is updated and approaches a valid value, it is not necessary to keep the weight of the learning value small.
[0037]
Therefore, as shown in claim 5, when the weight setting means sets the feedback amount and the learning value weight, the weight setting means returns the set weight to the normal weight after an appropriate period thereafter. Good. For example, the feedback amount and the weight of the learning value are changed and set for a predetermined time from the time when the ignition switch is turned on, and after the predetermined time has elapsed, the weight is returned to the normal time. At this time, the weight of the feedback amount may be gradually decreased, while the weight of the learning value may be gradually increased and finally returned to the normal weight. Further, the appropriate period is not limited to a certain period. For example, it may be determined according to the degree of weight change. When the weight is changed more greatly, the weight is returned to the normal weight after a longer period. With the configuration as described above, the convergence of the control amount does not deteriorate.
[0038]
In addition, the function which implement | achieves the elapsed time calculation means and weight setting means of such a vehicle control apparatus with a computer system can be provided as a program started on the computer system side, for example. In the case of such a program, for example, the program is recorded on a computer-readable recording medium such as a floppy disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, or a hard disk, and is used by being loaded into a computer system and started up as necessary. it can. In addition, the ROM or backup RAM may be recorded as a computer-readable recording medium, and the ROM or backup RAM may be incorporated into a computer system.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an engine control apparatus (hereinafter referred to as “ECU”) 1 of an embodiment mounted on a vehicle.
[0040]
The ECU 1 includes a power supply circuit 21, an input circuit 22, an A / D converter 23, and an output circuit 24 with the microcomputer 10 as the center.
The microcomputer 10 includes a CPU 11 that executes various processes for controlling an engine mounted on the vehicle, an input port 12 that inputs a signal from the input circuit 22, and an output port that outputs a signal to the output circuit 24. 13, a ROM 14 for storing a program executed by the CPU 11, a RAM 15 for temporarily storing a control calculation result by the CPU 11, and a serial communication I / O for exchanging data with the A / D converter 23 described above. An F (interface) 16 and a standby RAM 17 are provided. The CPU 11, input port 12, output port 13, ROM 14, RAM 15, serial communication I / F 16 and standby RAM 17 are connected to each other via a bus 18.
[0041]
The ECU 1 includes a rotation angle sensor 33 that detects the engine speed NE, a speed sensor 34 that detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle, a throttle sensor 35 that detects the throttle opening, an atmospheric pressure sensor 36 that measures atmospheric pressure, Various sensors such as a water temperature sensor 37 that detects the temperature of engine coolant, an injector 38 that performs fuel injection, and an actuator such as an ISC valve 39 that adjusts the engine speed are connected.
[0042]
Signals from the rotation angle sensor 33 and the speed sensor 34 are input to the CPU 11 from the input port 12 of the microcomputer 10 via the input circuit 22 described above. On the other hand, signals from the throttle sensor 35, the atmospheric pressure sensor 36, and the water temperature sensor 37 are converted into digital signals by the A / D converter 23 described above, and input to the CPU 11 via the serial communication I / F 16 of the microcomputer 10. The Further, the output circuit 24 described above operates the injector 38 and the ISC valve 39 in accordance with a drive signal output from the CPU 11 of the microcomputer 10 via the output port 13.
[0043]
The power supply circuit 21 receives an ignition voltage supplied from the vehicle battery 32 via the ignition switch 31 and operates to the CPU 11, input port 12, output port 13, ROM 14, RAM 15, and serial communication I / F 16 of the microcomputer 10. Output voltage. The standby RAM 17 is always supplied with power from the battery 32, and the memory contents are not lost even when the ignition switch 31 is turned off.
[0044]
In such an ECU 1, when the ignition switch 31 is turned on (turned on), an operating voltage is output from the power supply circuit 21 to the microcomputer 10. Then, the CPU 11 executes engine control processing based on a program stored in the ROM 14, and input signals from various sensors such as the rotation angle sensor 33, the speed sensor 34, the throttle sensor 35, the atmospheric pressure sensor 36, and the water temperature sensor 37. Based on the above, the engine is controlled by operating actuators such as the injector 38 and the ISC valve 39.
[0045]
In this engine control process, for example, the engine speed, air-fuel ratio, and the like are calculated as control amounts. At this time, in order to make the calculated control amount coincide with the set target value, various corrections are performed when calculating the control amount. For example, correction based on input signals from various sensors such as the atmospheric pressure sensor 36 and the water temperature sensor 37 is performed. Further, in order to correct the control amount in accordance with the environment that changes every moment, the feedback amount is calculated based on the calculated control amount and the target value. Furthermore, “steady deviation” from the target value of the control amount is learned as a learning value. In general, the correction based on the feedback amount and the learning value is performed together with the correction based on the sensor signal.
[0046]
The CPU 11 stores a learning value representing “steady deviation” from the target value of the control amount in the standby RAM 17 so that it is not lost even when the ignition switch 31 is off. Thus, when the ignition switch 31 is turned on again, the learning value stored in the standby RAM 17 is read, and the control amount is corrected using this learning value.
[0047]
Next, a control amount calculation process executed by the CPU 11 of the microcomputer 10 will be described. The CPU 11 performs various controls on the engine. Here, the calculation of a general control amount will be described as an example.
FIG. 2 is a flowchart showing a control amount calculation process executed by the CPU 11. This control amount calculation process is executed when the ignition switch 31 is turned on.
[0048]
First, in the first step S100, the time during which the operation is stopped is calculated as the elapsed time. As will be described later, the time at which the process is executed (current time) is repeatedly stored in the standby RAM 17. Therefore, when the ignition switch 31 is turned off, the time immediately before that is stored. Therefore, here, the time stored in the standby RAM 17 is read, and the difference from the current time is calculated as the elapsed time. In this sense, the standby RAM 17 corresponds to “storage means”.
[0049]
In subsequent S110, a weighting operation constant W is determined. The weight operation constant W is determined based on the map shown in FIG. This map shows the correspondence between the elapsed time and the weight operation constant, and is stored in the ROM 14 in advance. Therefore, the ROM 14 corresponds to “correspondence storage means”. As can be seen from FIG. 3, when the elapsed time exceeds the predetermined time S, the weight operation constant is set larger than “0”, and in this case, the weight operation constant increases at a constant rate as the elapsed time becomes longer. . Note that the maximum value of the weight operation constant is “1”. For example, the predetermined time S may be half a year.
[0050]
In the next S120, each correction coefficient is calculated. Here, a correction coefficient is calculated based on signals from various sensors. In FIG. 2, the temperature correction coefficient TmpCmp based on the signal from the water temperature sensor 37 and the atmospheric pressure correction coefficient AtmCmp based on the signal from the atmospheric pressure sensor 36 are shown. Here, the feedback amount FBCmp is calculated based on the control amount and the target value. In the present embodiment, when the control amount exceeds the target value, the feedback amount FBCmp is decreased at a constant rate, and conversely, when the control amount is below the target value, the feedback amount FBCmp is increased at a constant rate. Note that the feedback amount may be calculated based on the deviation between the control amount and the target value.
[0051]
In subsequent S130, the total correction amount is calculated. The total correction amount TotalCmp is obtained from the temperature correction coefficient TmpCmp, the atmospheric pressure correction coefficient AtmCmp, the feedback amount FBCmp, the learning value Adpt, and the like. At this time, the feedback amount FBCmp and the learning value Adpt are weighted. That is, using the weighting operation constant W calculated in S110, the weight of the feedback amount is set to (1 + W) and larger than the normal weight “1”, and the learning value weight is set to (1−W). It is set smaller than the weight “1”. Then, the feedback amount FBCmp is multiplied by the weight (1 + W) to calculate the correction amount based on the feedback amount, and the learning value Adpt is multiplied by the weight (1-W) to calculate the correction amount based on the learning value.
[0052]
In the next S140, the control amount is determined and output using the calculated total correction amount TotalCmp. In subsequent S150, the learning value Adpt is updated. It is conceivable to update this based on the deviation of the feedback amount from the reference value.
In the next S160, the weight operation constant W is updated. Here, the weight operation constant W is updated by subtracting the predetermined value DEC from the weight operation constant W. At this time, when the weight operation constant W becomes smaller than “0”, the weight operation constant W is set to “0”. In the next S170, the current time is stored in the standby RAM 17, and then the process proceeds to S120 and the processes from S120 are repeated.
[0053]
In the present embodiment, the weight operation constant W corresponding to the elapsed time is determined by the control amount calculation process described above (S110 in FIG. 2). Specifically, as the elapsed time exceeds the predetermined time S, a larger maximum weight operation constant W of “1” is determined (see FIG. 3). Then, the correction amount based on the feedback amount is calculated as FBCmp × (1 + W), while the correction amount based on the learning value is calculated as Adpt × (1−W) (S130). Thereafter, the control amount is determined and output using these (S140).
[0054]
Therefore, since the correction by the learning value Adpt that is not appropriate due to the increase in the elapsed time is suppressed and the correction by the feedback amount is increased, the conventional configuration in which correction is performed using the learning value that is not appropriate when viewed in total. In comparison, there is a higher possibility that the period during which the control amount changes to the target value can be shortened.
[0055]
If the period during which the control amount deviates greatly from the target value becomes longer, the feedback amount becomes the upper limit value or the lower limit value (see periods [t4, t5] in FIG. 4), and as a result, the convergence of the control amount may be delayed. there were. In the present embodiment, as described above, the possibility that the feedback amount becomes the upper limit value or the lower limit value is reduced by shortening the period during which the control amount greatly deviates from the target value as much as possible. For example, the period during which the control amount is not corrected, such as the period [t4, t5] shown in FIG. 4, can be reduced, and the convergence of the control amount to the target value can be prevented from being delayed.
[0056]
The transition of the control amount during the period [t2, t4] shown in FIG. 4 is shown in an enlarged manner in FIG. Next, the effect of this embodiment will be described more specifically based on FIG.
Since the feedback amount is “0” at time t2 (see FIG. 4), the control amount is corrected by the learning value Adpt × (1−W), and the control amount is extremely different from the target value by the correction by the inappropriate learning value Adpt. Can be prevented. Further, for example, at time t3, in addition to the correction by the learning value Adpt × (1−W), the correction is further performed by the feedback amount FBCmp × (1 + W), so that the control amount is largely corrected to the target value side. Therefore, the period during which the control amount deviates greatly from the target value is shortened, and the feedback amount does not become the upper limit value or the lower limit value as shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the convergence of the control amount from being delayed.
[0057]
Note that FIG. 4 shows the case where the amount of deviation between the base control amount and the target value is reduced in the period [t1, t2], but conversely, the amount of deviation is increased in the period [t1, t2]. That is, the base control amount may be shifted downward. In this case, even if the control amount is corrected by the learning value Adpt, the control amount is less than the target value. However, if the weight of the learning value Adpt is reduced to (1-W), the control amount is further reduced. It will deviate from the target value.
[0058]
However, since the weight of the feedback amount FBCmp is set to be larger (1 + W) than usual, the slope (absolute value) of the control amount toward the target value becomes larger than the conventional value, and as a result, the time period deviates greatly from the target value. Is likely to be shortened. Therefore, even in such a case, there is a high possibility that the convergence of the control amount can be prevented from being delayed.
[0059]
If the feedback amount weight (1 + W) is maintained as it is, the control amount vibrates around the target value, and the convergence of the subsequent control amount deteriorates.
Therefore, in the control amount calculation process described above, when the process from S120 is repeated, the weight operation constant W once determined is decreased by a predetermined value DEC and finally returned to “0” (in FIG. 2). S160). As a result, the convergence of the control amount is not deteriorated.
[0060]
The CPU 11 of the microcomputer 10 that executes the control amount calculation process described above corresponds to “elapsed time calculation means” and “weight setting means”. The process of S100 in FIG. 2 corresponds to the process as the elapsed time calculation unit, and the processes of S110, S130, and S160 correspond to the process as the weight setting unit.
[0061]
As described above, the present invention is not limited to such embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
(A) In the above embodiment, the time when the ignition switch 31 of the vehicle is turned off (specifically, the time immediately before the vehicle is turned off) is stored in the standby RAM 17 as the time of “end of driving”. Instead of the standby RAM 17, an EEPROM or a flash ROM may be used.
[0062]
(B) In the above embodiment, when the elapsed time (operation stop period) exceeds a predetermined time, the weighting operation constant is increased at a constant rate (see FIG. 3). You may set according to. For example, the weight setting constant may be increased uniformly when the elapsed time exceeds a predetermined time. For example, the weight setting constant may be increased exponentially.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an engine control apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating control amount calculation processing according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a correspondence between elapsed time and weighting operation constant in the embodiment.
FIG. 4 is a timing chart exemplified by associating a control amount, a feedback amount, and a learning value.
FIG. 5 is a partial explanatory diagram of the timing chart of FIG. 4;
FIG. 6 is a timing chart illustrating the relationship among a control amount, a feedback amount, and a learned value in a conventional configuration.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an effect when a learning value is stored in a conventional configuration.
[Explanation of symbols]
1 ... Engine control device
10 ... Microcomputer 11 ... CPU
12 ... Input port 13 ... Output port
14 ... ROM 15 ... RAM
16 ... Serial communication I / F 17 ... Standby RAM
21 ... Power supply circuit 22 ... Input circuit
23 ... A / D converter 24 ... Output circuit
31 ... Ignition switch 32 ... Battery
33 ... Rotation angle sensor 34 ... Speed sensor
35 ... Throttle sensor 36 ... Atmospheric pressure sensor
37 ... Water temperature sensor 38 ... Injector
39 ... ISC valve

Claims (6)

車両の制御に用いられる制御量を目標値に収束させるため、算出された制御量及び目標値に基づきフィードバック制御を行うためのフィードバック量を算出すると共に、前記目標値からの前記制御量の定常的なずれを学習値として学習し、少なくとも前記フィードバック量及び前記学習値を用いた前記制御量の補正を行う車両制御装置において、
車両の運転終了時点を記憶する記憶手段と、
車両の運転開始時点に、前記記憶手段に記憶された前記運転終了時点からの経過時間を算出する経過時間算出手段と、
通常時には前記フィードバック量及び前記学習値のそれぞれが前記制御量の補正に所定の重みで反映されることを前提として、前記経過時間算出手段にて算出された前記経過時間に基づき、前記フィードバック量の重みを通常時よりも大きく設定すると共に学習値の重みを通常時よりも小さく設定する重み設定手段とを備えること
を特徴とする車両制御装置。
In order to converge a control amount used for vehicle control to a target value, a feedback amount for performing feedback control is calculated based on the calculated control amount and the target value, and the control amount from the target value is constantly In a vehicle control device that learns a gap as a learning value and corrects the control amount using at least the feedback amount and the learning value,
Storage means for storing the end of driving of the vehicle;
An elapsed time calculating means for calculating an elapsed time from the driving end time stored in the storage means at a driving start time of the vehicle;
Based on the elapsed time calculated by the elapsed time calculation means, assuming that each of the feedback amount and the learned value is reflected with a predetermined weight in the correction of the control amount in normal times, the feedback amount A vehicle control device comprising weight setting means for setting a weight larger than normal and setting a weight of a learning value smaller than normal.
請求項1に記載の車両制御装置において、
前記重み設定手段は、前記経過時間に基づく重み操作定数を算出し、当該算出した重み操作定数に基づき、前記フィードバック量及び学習値の両方の重みを設定すること
を特徴とする車両制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
The weight control unit calculates a weight operation constant based on the elapsed time, and sets both the feedback amount and the learning value based on the calculated weight operation constant.
請求項1又は2に記載の車両制御装置において、
さらに、前記経過時間と、前記重みを設定するための重み設定情報との対応関係を記憶する対応関係記憶手段を備え、
前記重み設定手段は、前記対応関係記憶手段に記憶された対応関係を参照して前記フィードバック量及び前記学習値の重みを設定すること
を特徴とする車両制御装置。
In the vehicle control device according to claim 1 or 2,
Furthermore, correspondence relationship storage means for storing a correspondence relationship between the elapsed time and the weight setting information for setting the weight,
The vehicle control apparatus characterized in that the weight setting means sets the weight of the feedback amount and the learning value with reference to the correspondence stored in the correspondence storage.
請求項1〜3のいずれかに記載の車両制御装置において、
前記重み設定手段は、前記経過時間が所定時間を越えると、前記フィードバック量及び前記学習値の重みを設定すること
を特徴とする車両制御装置。
In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The weight control means sets the feedback amount and the weight of the learning value when the elapsed time exceeds a predetermined time.
請求項1〜4のいずれかに記載の車両制御装置において、
前記重み設定手段は、前記フィードバック量及び前記学習値の重みを設定した場合は、当該設定した重みを、その後の適当な期間を経て前記通常時の重みに戻すこと
を特徴とする車両制御装置。
In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
When the weight setting means sets the feedback amount and the weight of the learning value, the weight control means returns the set weight to the normal weight after an appropriate period thereafter.
請求項1〜5のいずれかに記載の車両制御装置の前記経過時間算出手段及び前記重み設定手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。A computer-readable recording medium in which a program for causing a computer system to function as the elapsed time calculating means and the weight setting means of the vehicle control device according to claim 1 is recorded.
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