(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の基準不適合に伴う、点検・修理の回数をできるだけ少なくする。【解決手段】車両パワートレインを制御する方法は、パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップを有する。パワートレインに付随する複数の動作パラメータが、性能特性と関連性を有するものとして特定される。性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータが自動的に調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両パワートレインを制御する方法であって、
パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップと、
性能特性と関連性を有し、パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定するステップと、
性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定するステップと、
第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも、最も大きな影響度を有する動作パラメータを、自動的に調整するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断するステップと、
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行うステップか、または
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータに対して調整を自動的に行うステップとを有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
調整を自動的に行うステップは、
少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行するステップと、
前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
最近過去の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入らなかった場合、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して行うステップを有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定するステップと、
アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定するステップと、
アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定するステップと、
数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するステップとを有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整する前記ステップは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで、前記値を変更するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
コントローラを備えたシステムであって、
コントローラは、
車両パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断し、
性能特性と関連性を有し、パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定し、
性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成されたことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
コントローラは、
特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定し、
第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
コントローラは、少なくとも、最も大きな影響度を有する動作パラメータを、自動的に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
コントローラは、
最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断し、さらに
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行い、または
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータに対して調整を自動的に行うように構成されたことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
コントローラは、少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行し、前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断することにより、特定された動作パラメータのうちの少なくとも１つを自動的に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
コントローラは、性能特性が所望の性能範囲内に入るまで、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して行うように構成されたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含むことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
コントローラは、
パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定し、
アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定し、
アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定し、
数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するように構成されたことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
コントローラは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで前記値を変更することにより、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
請求項１０に記載のシステムを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の主題は、一般に車両パワートレイン制御に関する。とりわけ本明細書の主題は、これに限定するものではないが、車両パワートレインの１つまたはそれ以上の動作パラメータを適応制御することに関する。本明細書の主題に係る態様は、方法、システム、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両動作の多様な態様に関連して、さまざまな規制がある。たとえば、いくつかの地域において排ガスに関する基準がある。数多くの車両は、こうした基準に適合するように設計されているが、こうした車両の適合性能を妨げる状況が生じ得る。たとえば車両パワートレインのアクチュエータが、意図したように適用基準に適合しなくなるほど車両排ガスを変えるように動作しなくなった場合である。いくつかの車両は、車両が適用基準に適合せずに動作するようになったことをドライバに警告する不具合インジケータを有する。
【０００３】
不具合インジケータが起動すると、車両オーナは、典型的には不具合を修理するために点検に出す。不具合が修理されると、車両を再び基準に適合させることができる。こうした点検・修理は、少なくとも車両オーナにとって不便なものであり、こうした状況をできるだけ少なくすることが好ましい。
【発明の概要】
【０００４】
１つの施形態によれば、車両パワートレインを制御する方法は、ワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップを有する。パワートレインに付随する複数の動作パラメータが、性能特性と関連性を有するものと特定される。性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータが自動的に調整される。
【０００５】
前記段落の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態は、特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定するステップと、第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるステップとを有する。
【０００６】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態は、最も大きな影響度を有する動作パラメータを少なくとも自動的に調整するステップを有する。
【０００７】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態は、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断するステップと、性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行うステップか、または性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータを自動的に調整するステップとを有する。
【０００８】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、自動的に調整するステップは、少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行するステップと、前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断するステップとを有する。
【０００９】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態は、最近過去の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入らなかった場合、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して実行するステップを有する。
【００１０】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含む。
【００１１】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態は、パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定するステップと、アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定するステップと、アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定するステップと、数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するステップとを有する。
【００１２】
任意の前記段落に記載の方法の１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整する前記ステップは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで、前記値を変更するステップを含む。
【００１３】
１つの施形態によれば、システムはコントローラを備え、コントローラは、車両パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断し、性能特性と関連性を有し、パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定し、性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成される。
【００１４】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定し、第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるように構成される。
【００１５】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、最も大きな影響度を有する動作パラメータを少なくとも自動的に調整するように構成される。
【００１６】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断し、さらに性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行い、または性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータを自動的に調整するように構成される。
【００１７】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行し、前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断することにより、特定された動作パラメータのうちの少なくとも１つを自動的に調整するように構成される。
【００１８】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、性能特性が所望の性能範囲内に入るまで、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して実行するように構成される。
【００１９】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含む。
【００２０】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定し、アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定し、アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定し、数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するように構成される。
【００２１】
任意の前記段落に記載のシステムの１つまたはそれ以上の特徴を有する実施形態において、コントローラは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで前記値を変更することにより、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成される。
【００２２】
１つの施形態によれば、車両は任意の前記段落に記載のシステムを備える。
【００２３】
上記段落、クレーム、および／または以下の明細書および図面に記載された実施形態、具体例、および択一例は、さまざまな態様、また独立した特徴を有するが、独立してまたは組み合わせて採用することができる。１つの実施形態に関連して説明された特徴は、その特徴が矛盾するものでなければ、すべての実施形態に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
以下に概説する添付図面を参照しながら、単なる具体例として本発明に係る１つまたはそれ以上の実施形態について以下説明する。
【図１】本発明に係る実施形態に基づいて設計された、車両パワートレインを適応制御するためのシステムを含む車両の中から選択した構成部品を概略的に示す。
【図２】例示的な適応型パワートレイン制御手法（ストラテジ）を要約するフローチャートである。
【図３】複数の動作パラメータが窒素酸化物の排ガス量等の車両性能特性に与えるそれぞれの影響を示すグラフである。
【図４】性能特性を改善するための調整用動作パラメータを選択する態様を示すグラフである。
【図５】第１のタイプの車両の性能特性を改善するためのトランスミッションシフトスケジュール動作パラメータを調整する態様を示すグラフである。
【図６】第２のタイプの車両の性能特性を改善するためのトランスミッションシフトスケジュール動作パラメータを調整する態様を示すグラフである。
【図７】車両の性能特性を改善するための複数の動作パラメータを調整する態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、車両２０の中から選択した構成部品を概略的に示す。車両のパワートレイン２２は、エンジン２４、トランスミッション２６、および排気装置２８等のさまざまな構成部品を有する。エンジン２４、トランスミッション２６、および排気装置２８のそれぞれは、少なくとも１つのアクチュエータまたは機能部品を有するが、図面を簡略化するために図示されていない。こうした機能部品またはアクチュエータは、当業者には知られており、どのように車両パワートレイン２２に設置されるか理解されるものである。
【００２６】
車両は、所望の性能レベルを提供するように機能し、車両のさまざまな性能特性に対する基準を強制する条例または規則に適合するように設計されている。たとえば、車両を運転中に車両から生じる排ガスおよび騒音は、関連する基準に適合させる必要がある。パワートレイン２２のさまざまなアクチュエータまたは機能部品の現時点の動作状態および設定は、性能特性が所望のまたは許容可能な性能範囲内に収まるか否かに大きな影響を与える。
【００２７】
車両２０は、性能特性を所望のまた許容可能な性能範囲内に維持するために、パワートレイン２２の動作を適応制御するように構成されたコントローラ３０を有する。コントローラ３０は、パワートレイン２２のさまざまなアクチュエータまたは機能部品の状態（たとえば動作状態または機能および設定）を判断できるように情報を収集する。コントローラ３０は、こうした情報を利用して、パワートレインの動作に付随する性能特性に影響を与える少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整する。
【００２８】
図２は、コントローラ３０により実行される、パワートレイン２２を適応制御するための例示的な方法を要約するフローチャートである。ステップ４２において、コントローラ３０は、パワートレイン２２に付随する性能特性が許容可能な範囲または所望の範囲から逸脱したと判断する。ステップ４４において、コントローラ３０は、パワートレインのアクチュエータまたは機能部品に付随し、性能特性に関連性を有する複数の動作パラメータを特定する。ステップ４６において、コントローラ３０は、性能特性を許容可能な範囲または所望の範囲により近づけるために、特定された動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータを自動的に変更する。
【００２９】
いくつかの具体例では、特定された動作パラメータのうちのただ１つの動作パラメータを１回だけ調整することにより上記状況を是正し、パワートレイン２２に対する適応調整に基づいて、車両動作を継続させることができる。その他の場合、初期的な試みの一部として、複数の特定された動作パラメータが調整され、逸脱した性能特性を矯正して正常に戻す。しかしながら、不十分な性能特性を是正するために、選択された動作パラメータを初期的または単一の調整より多くの調整または複数の動作パラメータを組み合わせた調整を要求する状況がある。図２の具体例は、コントローラ３０が調整により問題が解消した否かを判断するステップ４８を有する。問題が解消した場合、このプロセスは、別の性能特性に不具合が検知されるまで処理が中止され、このとき例示的なプロセスは反復される。調整後においても依然として性能特性が許容可能なレベルでない場合、ステップ５０において、コントローラ３０は、すでに調整された任意の動作パラメータをさらに調整し、特定された動作パラメータのうちの少なくとも１つの他の動作パラメータを調整し、またはこれらの両方を組み合わせて調整することにより新たな調整を試みる。ステップ４８およびステップ５０は、満足の得られる結果が実現されるか、（タイマが時間切れとなるか、可能な最大調整回数に達するまで）自動調整の所定の制限回数に達するまで何度も繰り返してもよい。
【００３０】
適応型パワートレイン制御手法を用いて、問題を解消できない場合、状況に対処するために車両は点検を受けるべき旨をドライバが示唆される。
【００３１】
説明する目的で、こうした排ガス規制値を超えるレベルの排ガスが車両から排出される車両排ガス不具合を検討する。コントローラ３０は、排ガスの成分を示す既知のセンサ情報を用いて、こうした状況を判断してもよい。コントローラ３０は、パワートレイン動作パラメータと性能特性の間の所定の関係を用いて、その状況を是正する試みに対する調整の候補である動作パラメータを特定する。１つの具体例では、所定の関係は、各動作パラメータがそれぞれ性能特性に対する影響に対応させる数学的モデルに基づくものであり、または数学的モデルで表現されるものである。１つの特定の具体例では、性能特性は、検討される応答表面であり、既知の数学的な最適化ツールを用いて、動作パラメータが応答表面に与える影響を表すことができる。たとえば既知の数学的な最適化ツールおよび最適化技術は、課せられた制約内で多次元表面の最大値または最小値を見出す上で有用である。こうした最適化技術は、いくつかの実施形態ではコントローラ３０により実施され、１つまたはそれ以上の動作パラメータに対する調整を特定し、懸案の性能特性に変化を与えることができる。
【００３２】
別の具体例では、性能特性と動作パラメータとの間の関係は、実験データに基づいて決定される。いくつかの実施形態に係るコントローラ３０は、たとえばさまざまな性能特性とさまざまな動作パラメータの間の関係に対応するデータセット（一連のデータ）を有するように構成される。こうした実験データに基づく関係が、コントローラに情報を提供して、コントローラは１つまたはそれ以上の動作パラメータのうちのいずれかの動作パラメータを特定して、所望のまたは許容可能な範囲から逸脱した性能特性を是正することができる。
【００３３】
表１は、いくつかの実施形態で有用な例示的な性能特性および動作パラメータを含む。表１は、いくつかの車両のためのコントローラに利用可能であろうパワートレインデータのタイプの一部のみを表示したものである。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
窒素酸化物の排ガス（NOx）、燃料経済性（FUELECON）、選択的触媒浄化率（SCR EFF）等の性能特性が表１の１列目に列挙されている。高圧排ガス再循環（HP EGR）、低圧排ガス再循環（LP EGR）、充電温度（CHARGE TEMP）、可変バルブタイミング（VARVALVE TIMING）、尿素添加または尿素消費（UREA DOS/CON）、レール圧力（RAIL PRESSURE）、低圧排ガス再循環スロットル（LP EGR THROTTLE）等の動作パラメータが１行目に列挙されている。
【００３６】
この具体例において、性能特性と関連を有する各動作パラメータは、その動作パラメータの列の下方に印が付されている。たとえば、高圧排ガス再循環の動作パラメータは、窒素酸化物の排ガスおよび燃料経済性と関連を有するが、選択的触媒浄化率と関連性を有さない。費用関数（コスト関数）を用いて、各動作パラメータがそれぞれの性能特性に対する影響を評価する。いくつかの実施形態では、コストがより高いほど、影響がより大きいことを示唆する。表１では、「X」は比較的に大きい影響を示唆し、「E」は比較的に小さい影響を示唆する。「X」の動作パラメータは、性能特性に直接的に影響を与え、こうした動作パラメータを単独で調整することにより、性能特性に実質的な変化を与えることができる。表１における「E」の動作パラメータは、有効なパラメータであると考えられるが、少なくとも１つの他の動作パラメータとともに調整する場合にのみ影響を与えるものである。
【００３７】
いくつかの実施形態では、コントローラ３０は、各動作パラメータによる影響レベルを特定し、相対的な影響レベルに基づいて調整の優先順位を決定するように構成される。いくつかの具体例では、特定の性能特性を是正しよう試みるとき、最も大きい影響を与える動作パラメータが最初に調整される。
【００３８】
図３は、複数の異なる動作パラメータが窒素酸化物の排ガス量の性能特性に与える相対的な影響を示すグラフである。図３に示すより実質的な値（より大きな値）は、より実質的な影響を与える。たとえば符号６０で示す曲線は、高圧排ガス再循環（HP EGR）がもたらす影響に相当し、符号６２で示す曲線は、選択的触媒浄化率（SCR EFF）の影響に相当する。この具体例では、これらの２つの動作パラメータは、最も大きな効果をもたらし、その次に曲線６４で示す低圧排ガス再循環（LP EGR）、曲線６６で示すブースト圧力が大きな効果をもたらす。レール圧力（RAIL PRESSURE）およびメイン噴射タイミングの動作パラメータは、曲線７０，７２で示すより小さい値で示すようにあまり大きな影響を与えることはない。平坦な曲線７４は、ポスト噴射タイミングを示すが、窒素酸化物の性能特性に実質的に影響を与えない。
【００３９】
コントローラ３０は、特定の構成およびコントローラ３０へのデータ提供手法に依存して、前掲の表１または図３に示すような情報を含む参照テーブルを利用するものであってもよい。本明細書の恩恵を受ける当業者ならば、特定の要求に合致するデータフォーマットの態様を認識することができる。
【００４０】
たとえば許容できない窒素酸化物の排ガスレベルを検討する。コントローラ３０は、表１または図３、またはこれらの両方に示すような予め設定された情報を用いて、窒素酸化物の排ガスレベルに影響を与える動作パラメータを特定することができる。コントローラ３０は、表１の情報に基づいて、高圧排ガス再循環（HP EGR）、低圧排ガス再循環（LP EGR）、充電温度（CHARGE TEMP）、可変バルブタイミング（VARVALVE TIMING）、尿素添加または尿素消費（UREA DOS/CON）、およびレール圧力（RAIL PRESSURE）のうちの少なくとも１つに対する調整を実行する。調整により問題が是正された場合、車両は、適用される排ガス基準に違反することなく、運転し続けることができる。最初の調整が十分でない場合、コントローラは、満足できる窒素酸化物レベルが実現されるまで、一連の調整を用いて、１つまたはそれ以上の動作パラメータを調整してもよい。
【００４１】
説明のために、高圧排ガス再循環に付随するアクチュエータの不具合に起因して、異常な窒素酸化物レベルが検知された場合を想定する。動作パラメータを調整することができない。コントローラ３０は、窒素酸化物の排ガスレベルに問題があると診断されたとき、（既知の技術を用いて）こうした不具合のあるアクチュエータを特定する。複数の性能特性と動作パラメータの間の関係を表現する数学的モデルを有する実施形態において、コントローラ３０は、不具合のあるアクチュエータまたは故障したアクチュエータの現在の状態を示す値を決定する。高圧排ガス再循環（HP EGR）に対応する値は、数学的モデルで表現されたアクチュエータの現在の状態を表す値に相当する固定した値に設定される。コントローラ３０は、他の排ガス要件を満たしつつ、窒素酸化物の排ガスレベルを是正するように試みるように任意の他の動作パラメータを調整することができる。
【００４２】
図３からのデータを考慮すると、１つの具体例のコントローラ３０は、窒素酸化物の排ガス性能特性に最も大きな効果を与え、少なくともその動作パラメータの調整で状態を是正しようとする動作パラメータを特定する。図３の場合、選択的触媒浄化量（SCR dosing）または高圧排ガス再循環（HP EGR）が最も大きな効果を有し、コントローラ３０は、これらのうちの少なくとも一方を調整し始める。上記説明したように、所望の結果を得るために他の動作パラメータも同様に調整してもよい。
【００４３】
いくつかの具体例では、コントローラ３０は、現在の車両状態に基づいて、調整することができる複数の可能性のある動作パラメータの中で選択するようにプログラムされ、情報が提供される。図４は、現在の車両運転状態に基づいて、所与の性能特性に変化を与える上で２つの異なる動作パラメータのうちいずれかを最初に選択する手法を概略的に示すものである。図４のプロット８０は、エンジン速度とエンジントルクの間の関係を示す。エンジン速度およびエンジントルクの値が第１の領域８２内にあるとき、高圧排ガス再循環（HP EGR）を調整することがより効果的である。動作パラメータが第２の領域８４内にあるとき、低圧排ガス再循環（LP EGR）を調整することがより効果的である。いくつかの場合、図４に示すように、異常な性能特性を所望の範囲または許容可能な範囲に是正するためにどちらか一方の動作パラメータを調整してもよい符号８６で示す重複領域がある。いくつかの具体例では、コントローラ３０は、特定の状態を調整するための動作パラメータを決定するために図４に示すような情報を用いる。
【００４４】
図５は、エンジントルクとエンジン速度の間の例示的な関係を示すグラフである。曲線９２が、全負荷（フルロード）曲線を示し、曲線９４が、たとえば５０ｋｍ／時の車両速度に対し５ｋＷの要求パワーといった所定の車両速度に必要とされるパワーを示し、これはクルーズコントロール状態に対して要求される一定のパワーであると考えることができる。車両エンジンは、トランスミッションのギア比で決まる数多くの速度負荷状態において、そのパワーを出力することができる。符号９６，９８，１００で示す円は、所望のパワーがそれぞれ第３速、第４速、第５速のギアで実現されるところを示すものである。燃費が懸案の性能特性であって、アクチュエータを不適切に動作させたとき、所与の速度負荷状態に対して最も大きなギア比を選択して、エンジン速度および付随する摩擦損失を最上限に抑え、最も良好な燃費を実現することが有用である。しかしながら、エンジン動作ポイントを変更すると、窒素酸化物と動作パラメータの傾きの間の関係における変化等、汚染物質の変化に対する制御パラメータの関係性の強さを変更するという別の効果が生じる。１つの例示的な実施形態は、円９６，９８，１００のうちのいずれかのうち最善の妥協点を決定することにより、３つの提示された最適な可能性（機会）のうちの１つを選択することを含む。これは、特定の運転状態に対してギアを選択することが、（その特定の条件で）１つの主たる問題以外の性能特性に影響を与え得ることを示すものである。
【００４５】
図６は、図５のグラフ９０と類似したグラフ９０’であって、異なる動作パラメータを選択するための別のパワー（機会）を説明するものである。この具体例では、符号１０２で概略的に示す範囲は、非ハイブリッド車両が出力し得るパワーと比較したハイブリッド車両の内燃エンジンに課され得るさまざまな負荷を示すものである。ハイブリッド車両には電気モータが設けられていることにより、符号９４で示すラインから符号１０２で示す領域に可能性の範囲を拡大することができる。
【００４６】
モータは、たとえば現在の運転状態に必要とされる所望のパワーを得るために追加的なパワーを出力することができる。円１０４は、内燃エンジンが唯一のパワー出力源である場合に符号９６で出力されるパワーと同等の全体的なパワーに寄与する電気モータの出力パワーと同じパワーを出力する動作パラメータの（エンジントルクとエンジン速度の）可能性のある組み合わせを示すものである。ハイブリッド車両の実施形態では、コントローラは、さまざまなエンジン動作パラメータを選択して、１つまたはそれ以上の動作パラメータが所望の範囲内になくても、全体的なパワートレインの目標を実現できる状況において、追加的な両立関係（トレードオフ関係）を導入することができる。
【００４７】
図７は、車両応答（車両レスポンス）に対するエンジンブースト圧力と高圧排ガス再循環（HP EGR）レートの間の関係を概略的に表すものである。高圧排ガス再循環（HP EGR）レートが懸案の性能特性に対して最も大きな影響を与える動作パラメータである場合、コントローラは、符号１１０で示す高圧排ガス再循環（HP EGR）の動作パラメータで表される複数のオプションのうちの１つを選択することができる。高圧排ガス再循環（HP EGR）の値を変えることにより（たとえば図中の左側から右側へ移動させることにより）、背景に概略的に図示した複数の等応答性表面（応答性が等しい表面）１１２，１１４，１１６で表される改善された応答（レスポンス）を得ることができる。すなわち等応答性は台地領域を形成する。この具体例では、コントローラ３０は、より好適な高圧排ガス再循環（HP EGR）の値に戻ることにより状態を最適化する。
【００４８】
符号１１８で示す値にブースト圧力を変更することにより、さらに調整することができる。符号１２０で示す値が最適結果であってもよい。いくつかの具体例では、線形的・連続的オーダで一度に１つの動作パラメータを調整するのではなく、最適結果のため応答表面を探索する大域的最適化アプローチを利用するようにコントローラをプログラムする。いくつかの状態において、単一の動作パラメータを調整することにより最適結果が得られるが、大域的最適化探索アプローチは、いくつかの状況においては、単一の動作パラメータを調整することを含むものであってもよい。
【００４９】
例示的なコントローラ３０が利用する適応制御技術の１つの態様によれば、さまざまな制御システムおよびアクチュエータパラメータにおいて、問題のある性能特性に対処するために別のアクチュエータの問題を調整することができる。これは、問題に対処するために車両が点検修理を受ける必要がある旨の示唆を表示する代わりに、車両の運転を継続できるように、数多くの手法でさまざまな動作パラメータを調整できるという利点を有する。開示された適応制御手法は、パワートレイン動作に付随する性能特性であって、さまざまな問題を有する性能特性を所望する範囲または許容可能な範囲に維持するように、関連するパワートレイン動作パラメータを戦略的に利用することにより、車両オーナに対する不便を最小限に抑えることができる。
【００５０】
上記説明において、説明の目的のために、いくつかの例示的なアクチュエータまたは機能的な構成部品について記述した。当業者ならば、他のアクチュエータが上記説明したものとは異なる状況の考察にどのように関連するか、および１つまたはそれ以上の性能特性が許容可能な範囲または所望の範囲内にない他の状況に対処する上で、上記説明した適応制御技術がいかに有用であるかを理解するであろう。
【００５１】
さまざまな特徴および態様について、１つまたはそれ以上の特定の実施形態に関連して説明してきたが、これらの特徴および態様は、対応する実施形態に必ずしも限定されるものではない。開示された特徴および態様は、特に上記説明したもの以外の他の手法で組み合わせることができる。換言すると、１つの実施形態に係る特徴は、別の実施形態に係る特徴に追加し、置換することができる。
【００５２】
以下の番号付けされた段落を参照すると、本発明に係る１つまたはそれ以上の実施形態の非限定的な態様を理解することができる。
【００５３】
段落１：
車両パワートレインを制御する方法であって、
パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップと、
性能特性と関連性を有し、パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定するステップと、
性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するステップとを有する、方法。
【００５４】
段落２：
特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定するステップと、
第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるステップとを有する、段落１に記載の方法。
【００５５】
段落３：
少なくとも、最も大きな影響度を有する動作パラメータを、自動的に調整するステップを有する、段落２に記載の方法。
【００５６】
段落４：
最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断するステップと、
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行うステップか、または
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータに対して調整を自動的に行うステップとを有する、段落３に記載の方法。
【００５７】
段落５：
調整を自動的に行うステップは、
少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行するステップと、
前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断するステップとを有する、段落１に記載の方法。
【００５８】
段落６：
最近過去の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入らなかった場合、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して行うステップを有する、段落５に記載の方法。
【００５９】
段落７：
前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含む、段落１に記載の方法。
【００６０】
段落８：
パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定するステップと、
アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定するステップと、
アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定するステップと、
数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するステップとを有する、段落７に記載の方法。
【００６１】
段落９：
特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整する前記ステップは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで、前記値を変更するステップを含む、段落８に記載の方法。
【００６２】
段落１０：
コントローラを備えたシステムであって、
コントローラは、
車両パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断し、
性能特性と関連性を有し、パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定し、
性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成された、システム。
【００６３】
段落１１：
コントローラは、
特定された各動作パラメータが性能特性に与える影響度を決定し、
第１の影響度を有する特定された動作パラメータの調整を、第１の影響度より低い第２の影響度を有する特定された動作パラメータの調整より優先させるように構成された、段落１０に記載のシステム。
【００６４】
段落１２：
コントローラは、少なくとも、最も大きな影響度を有する動作パラメータを、自動的に調整するように構成された、段落１１に記載のシステム。
【００６５】
段落１３：
コントローラは、
最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整により、性能特性が所望の性能範囲内に戻るか否かを判断し、さらに
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第２の調整を自動的に行い、または
性能特性が依然として所望の性能範囲から逸脱しているか場合、優先順位に基づいて、少なくとも１つの別の特定された動作パラメータに対して調整を自動的に行うように構成された、段落１２に記載のシステム。
【００６６】
段落１４：
コントローラは、少なくとも１つの動作パラメータに対する調整を実行し、前記調整により、性能特性が所望の性能範囲内に入るか否かを判断することにより、特定された動作パラメータのうちの少なくとも１つを自動的に調整するように構成された、段落１０に記載のシステム。
【００６７】
段落１５：
コントローラは、性能特性が所望の性能範囲内に入るまで、少なくとも１つの動作パラメータに対する別の異なる調整を反復して行うように構成された、段落１４に記載のシステム。
【００６８】
段落１６：
前記関連性は、性能特性が所望の性能範囲内にあるか否か、動作パラメータが影響を与える度合に対応させる数学的モデルを含む、段落１０に記載のシステム。
【００６９】
段落１７：
コントローラは、
パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定し、
アクチュエータ不具合に対応する少なくとも１つの動作パラメータを決定し、
アクチュエータ不具合を示す対応の動作パラメータの値を決定し、
数学的モデルの対応の動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するように構成された、段落１６に記載のシステム。
【００７０】
段落１８：
コントローラは、数学的モデルの複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値が所望の性能範囲内に入るまで前記値を変更することにより、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成された、段落１７に記載のシステム。
【００７１】
段落１９：
段落１０に記載のシステムを備えた車両。
【００７２】
上記説明は、限定するためものではなく、説明するためのものである。開示された具体例で提供された先行技術に対する貢献の核心部分から必ずしも逸脱することはない変形例および変更例が、当業者にとって明らかである。本発明の法律的保護の範囲は、以下のクレームを参照してのみ特定することができる。
【符号の説明】
【００７３】
２０…車両、２２…パワートレイン、２４…エンジン、２６…トランスミッション、２８…排気装置、３０…コントローラ。
【図１】
2018048639.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018048639.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018048639.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月20日(2017.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のパワートレインを制御する方法であって、
前記パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップと、
前記性能特性と関連性を有し、前記パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定するステップと、
前記特定された複数の動作パラメータのそれぞれが前記性能特性に与える影響度を決定するステップと、
前記特定された複数のパラメータのうちの一つであって第１の影響度を有する動作パラメータの調整を、前記特定された複数のパラメータのうち一つであって前記第１の影響度よりも低い第２の影響度を有する別の特定された動作パラメータの調整よりも優先させるように優先順位をつけるステップと、
前記複数の動作パラメータのうちで最も大きな影響度を有する少なくとも一つの動作パラメータを自動的に調整して、前記性能特性を前記所望の性能範囲に収める第１の調整を行う第１の自動調整ステップと、
前記最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する前記第１の調整が前記性能特性を前記所望の性能範囲内に戻すか否かを判断するステップを有し、
前記方法はさらに、
前記性能特性が依然として前記所望の性能特性の範囲外にあると判断されたときに実行される第２の自動調整ステップと第３の自動調整ステップとを有し、
前記第２の自動調整ステップは、前記最も大きな影響度を有する動作パラメータを調整する第２の調整を自動的に行い、
前記第３の自動調整ステップは、前記優先順位にしたがって選択された前記特定された複数の動作パラメータのうちの少なくとも一つの別の動作パラメータを調整する第３の調整を自動的に行う、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１、第２又は第３の自動調整ステップは、
前記複数の動作パラメータの少なくとも１つに対する調整を実行する第１のサブステップと、
前記第１のサブステップにより、前記性能特性が前記所望の性能範囲内に入るか否かを判断する第２のサブステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一番最近に行った調整によっても前記性能特性が前記所望の性能範囲内に入らない場合、前記複数の動作パラメータの少なくとも一つに別の異なる調整を反復して行うステップを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記関連性は、前記性能特性を前記所望の性能範囲に入れることに関する前記複数の動作パラメータの影響度に対応した数学的モデルを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定するステップと、
前記アクチュエータ不具合に対応する複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの対応動作パラメータを決定するステップと、
前記アクチュエータ不具合を示す前記対応動作パラメータの値を決定するステップと、
前記数学的モデルの前記対応動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するステップとを有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整する前記第１、第２、または第３のステップは、数学的モデルにおける前記複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値を、前記数学的モデルの前記性能特性が所望の性能範囲内に入るまで変更するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
コントローラを備えたシステムであって、
前記コントローラは、
車両のパワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断し、
前記性能特性と関連性を有し、前記パワートレインに付随する複数の動作パラメータを特定し、
前記特定された複数の動作パラメータのそれぞれが、前記性能特性に与える影響度を決定し、
前記特定された複数のパラメータのうちの一つであって第１の影響度を有する動作パラメータの調整を、前記特定された複数のパラメータのうち一つであって前記第１の影響度よりも低い第２の影響度を有する別の特定された動作パラメータの調整よりも優先させるように優先順位をつけ、
最も大きな影響度を有する少なくとも一つの動作パラメータを自動的に調整して、前記性能特性を前記所望の性能範囲に収め、
前記最も大きな影響度を有する動作パラメータに対する第１の調整が前記性能特性を前記所望の性能範囲内に戻すか否かを判断し、
前記性能特性が依然として前記所望の性能特性の範囲外にあると判断された場合、前記最も大きな影響度を有する動作パラメータに対して第２の調整を自動的に行うとともに、前記優先順位にしたがって、前記特定された複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの別の動作パラメータを自動的に調整する第３の調整を自動的に行うように構成されたシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記特定された複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータに対する第３の調整を実行し、前記第３の調整によって前記性能特性が前記所望の性能範囲内に入るか否かを判断することにより、前記特定された複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つを自動的に調整するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記性能特性が前記所望の性能範囲内に入るまで、前記特定された複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータに対して別の異なる第４の調整を反復して行うように構成されたことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記関連性は、前記性能特性を前記所望の性能範囲に入れることに関する前記複数の動作パラメータの影響度に対応した数学的モデルを含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記パワートレインに付随するアクチュエータ不具合を特定し、
前記アクチュエータ不具合に対応する複数の動作パラメータのうちから少なくとも１つの対応動作パラメータを決定し、
前記アクチュエータ不具合を示す前記対応動作パラメータの値を決定し、
前記数学的モデルの前記対応動作パラメータに対する固定値として、決定された前記値を利用するように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
コントローラは、
前記数学的モデルにおける前記複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つの動作パラメータの値を、前記数学的モデルの前記性能特性が所望の性能範囲内に入るまで変更することによって、前記特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータを自動的に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか１に記載のシステムを備えた車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
１つの施形態によれば、車両パワートレインを制御する方法は、パワートレインに付随する性能特性が所望の性能範囲から逸脱していることを判断するステップを有する。パワートレインに付随する複数の動作パラメータが、性能特性と関連性を有するものと特定される。性能特性を所望の性能範囲に近づけるように、特定された複数の動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータが自動的に調整される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2018048639.tif 000011
【外国語明細書】
2018048639.tif 000012
2018048639.tif 000013
2018048639.tif 000014
2018048639.tif 000015
2018048639.tif 000016
2018048639.tif 000017
2018048639.tif 000018
2018048639.tif 000019
2018048639.tif 000020
2018048639.tif 000021
2018048639.tif 000022
2018048639.tif 000023
2018048639.tif 000024
2018048639.tif 000025
2018048639.tif 000026
2018048639.tif 000027
2018048639.tif 000028
2018048639.tif 000029
2018048639.tif 000030
2018048639.tif 000031
2018048639.tif 000032
2018048639.tif 000033
2018048639.tif 000034
2018048639.tif 000035
2018048639.tif 000036