(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーユニットの運転状態を示すパラメータの入力値を取得する検出手段と、
前記パラメータの入力値と制御値との関係が定められた設定領域であって、２次元平面に投影したときの外郭の形状が非線形の設定領域を有するマップを予め記憶する記憶手段と、
前記検出手段により取得された前記パラメータの入力値が、前記記憶手段に記憶されている前記マップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、前記パラメータの入力値と前記マップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「＋」とする符号を付加した、符号付距離を求め、符号付距離の符号が「＋」の場合に、前記パラメータの入力値と前記マップの設定領域の外郭との符号付距離に基づいて、前記パラメータの入力値に対する、前記マップの設定領域の外郭上の最近傍点の値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された符号付距離の符号が「−」の場合には、前記パラメータの入力値を選択し、前記符号付距離の符号が「＋」の場合には、前記最近傍点の値を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された値を用いて前記マップを検索し、前記パワーユニットの制御値を求める探索手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記検出手段は、複数のパラメータの入力値を取得し、
前記記憶手段は、前記複数のパラメータの入力値と一以上の制御値との関係が定められた設定領域であって、２次元平面に投影したときの外郭の形状が非線形の設定領域を有する２次元以上のマップを予め記憶し、
前記取得手段は、前記複数のパラメータの入力値が、前記マップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、前記複数のパラメータの入力値と前記マップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「＋」とする符号を付加した、符号付距離を求め、符号付距離の符号が「＋」の場合に、前記複数のパラメータの入力値と前記マップの設定領域の外郭との符号付距離に基づいて、前記複数のパラメータの入力値に対する、前記マップの設定領域の外郭上の最近傍点の値を取得し、
前記選択手段は、符号付距離の符号が「−」の場合には、前記複数のパラメータの入力値を選択し、前記符号付距離の符号が「＋」の場合には、前記最近傍点の値を選択し、
前記検索手段は、選択された値を用いて前記マップを探索し、前記パワーユニットの制御値を求めることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記マップは、前記設定領域の外郭が統計モデルを用いて数式化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特に、入力値と制御値との関係を定めたマップを検索して制御値を求める、パワーユニットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を駆動する例えばエンジン（パワーユニット）の制御では、運転状態（例えば、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度等々）を各種センサで検出し、そのセンサ値（入力値）を用いて、予め設定されて記憶されているマップ（センサ値と制御値との関係を定めたマップ（ルックアップテーブル））を検索することにより、エンジンの制御値（例えば、燃料噴射量、点火時期等々）を求める手法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した手法では、運転状態によって、センサからの入力値（又は複数の入力値の組み合わせ）が、予め設定されているマップの設定領域外（制御対象領域外）になることが起こり得る。そのような場合、従来では、入力値（又は制御値）に上限値／下限値（リミット値）を設けて対処することが行われている。しかしながら、このような従来の手法では、制御値が上限値又は下限値に張り付く状況が生じ得る。
【０００５】
特に、近年、排気ガス規制（エミッション規制）や燃費向上要求等からエンジンに付加される制御デバイスが増加し、かつ、トレードオフの関係にあるエンジン性能、排気ガス、燃費、信頼性等の間の最適な制御値を求める必要から、制御がますます複雑になってきており、上述したマップも、例えば５次元、６次元といったように多次元化されてきている。そのような状況において、センサ入力値（又は複数の入力値の組み合わせ）が、予め設定されているマップの設定領域外になった場合に、より適切な制御値を求めることのできる技術が要望されていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御値を求めることが可能な制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る制御装置は、パワーユニットの運転状態を示すパラメータの入力値を取得する検出手段と、パラメータの入力値と制御値との関係が定められた設定領域であって、２次元平面に投影したときの外郭の形状が非線形の設定領域を有するマップを予め記憶する記憶手段と、検出手段により取得されたパラメータの入力値が、記憶手段に記憶されているマップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、パラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「＋」とする符号を付加した、符号付距離を求め、符号付距離の符号が「＋」の場合に、パラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との符号付距離に基づいて、パラメータの入力値に対する、マップの設定領域の外郭上の最近傍点の値を取得する取得手段と、取得手段により取得された符号付距離の符号が「−」の場合には、上記パラメータの入力値を選択し、符号付距離の符号が「＋」の場合には、上記最近傍点の値を選択する選択手段と、選択手段により選択された値を用いてマップを検索し、パワーユニットの制御値を求める探索手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る制御装置によれば、パラメータの入力値がマップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかが判定されるとともに、パラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「＋」とする符号を付加した、符号付距離が求められ、符号付距離の符号が「＋」の場合には、パラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との符号付距離に基づいて、パラメータの入力値に対する、マップの設定領域の外郭上の最近傍点の値が取得され、符号付距離の符号が「−」の場合には、上記パラメータの入力値が選択され、符号付距離の符号が「＋」の場合には、上記最近傍点の値が選択される。そして、その値を用いてマップが検索され、制御値が求められる。すなわち、入力値がマップの設定領域外になった場合には、予め記憶されているマップの設定領域に含まれ、かつ入力値に対して最も近い制御値が選択される。その結果、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御値を求めることが可能となる。
【０００９】
特に、本発明に係る制御装置では、検出手段が複数のパラメータの入力値を取得し、記憶手段が、複数のパラメータの入力値と一以上の制御値との関係が定められた設定領域であって、２次元平面に投影したときの外郭の形状が非線形の設定領域を有する２次元以上のマップを予め記憶し、取得手段が、複数のパラメータの入力値が、マップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、複数のパラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との距離に、該設定領域の外郭の内側を「−」、該設定領域の外郭の外側を「＋」とする符号を付加した、符号付距離を求め、符号付距離の符号が「＋」の場合に、複数のパラメータの入力値とマップの設定領域の外郭との符号付距離に基づいて、複数のパラメータの入力値に対する、マップの設定領域の外郭上の最近傍点の値を取得し、選択手段が、符号付距離の符号が「−」の場合には、上記複数のパラメータの入力値を選択し、符号付距離の符号が「＋」の場合には、上記最近傍点の値を選択し、検索手段が、選択された値を用いてマップを探索し、パワーユニットの制御値を求めることが好ましい。
【００１０】
このようにすれば、マップが２次元以上の多次元マップであったとしても、複数のパラメータの入力値がマップの設定領域外になった場合に、制御上より適切な制御値を求めることができる。
【００１３】
本発明に係る制御装置では、上記マップの設定領域の外郭が統計モデルを用いて数式化されていることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、マップの外郭が非線形な形状であったとしても、該外郭を適切に画定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御値を求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る制御装置の構成、及び該制御装置が適用されたエンジンの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る制御装置によりエンジン吸入空気推定量を求める場合の一例を示す図である。
【図３】エンジン回転数、スロットル開度、吸気バルブタイミング、及びＥＧＲバルブ開度とエンジン吸入空気推定量との関係を定めたマップ（Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｍｏｄｅｌ）の一例を示す図である。
【図４】図３に示されたマップの散布図行列とＢｏｕｎｄａｒｙ  Ｍｏｄｅｌを示す図である。
【図５】実施形態に係る制御装置によるマップ検索処理（マップリミット処理）の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】入力値がマップの設定領域外になった場合における、実施形態に係る制御装置によるマップ検索結果を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２２】
まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係る制御装置１の構成について説明する。図１は、制御装置１の構成、及び制御装置１が適用されたエンジン１０の構成を示す図である。図２は、制御装置１によりエンジン吸入空気推定量を求める場合の一例を示す図である。
【００２３】
エンジン１０は、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。また、エンジン１０は、シリンダ内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射式のエンジンである。エンジン１０では、エアクリーナ１６から吸入された空気が、吸気管１５に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）１３により絞られ、インテークマニホールド１１を通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ１６から吸入された空気の量は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１３との間に配置されたエアフローメータ１４により検出される。また、インテークマニホールド１１を構成するコレクター部（サージタンク）の内部には、インテークマニホールド１１内の圧力（吸気マニホールド圧力）を検出するバキュームセンサ３０が配設されている。さらに、スロットルバルブ１３には、該スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ３１が配設されている。
【００２４】
シリンダヘッドには、気筒毎に吸気ポート２２と排気ポート２３とが形成されている（図１では片バンクのみ示した）。各吸気ポート２２、排気ポート２３それぞれには、該吸気ポート２２、排気ポート２３を開閉する吸気バルブ２４、排気バルブ２５が設けられている。吸気バルブ２４を駆動する吸気カム軸と吸気カムプーリとの間には、吸気カムプーリと吸気カム軸とを相対回動してクランク軸１０ａに対する吸気カム軸の回転位相（変位角）を連続的に変更して、吸気バルブ２４のバルブタイミング（開閉タイミング）を進遅角する可変バルブタイミング機構２６が配設されている。この可変バルブタイミング機構２６により吸気バルブ２４の開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
【００２５】
同様に、排気カム軸と排気カムプーリとの間には、排気カムプーリと排気カム軸とを相対回動してクランク軸１０ａに対する排気カム軸の回転位相（変位角）を連続的に変更して、排気バルブ２５のバルブタイミング（開閉タイミング）を進遅角する可変バルブタイミング機構２７が配設されている。この可変バルブタイミング機構２７により排気バルブ２５の開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
【００２６】
エンジン１０の各気筒には、シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ１２が取り付けられている。インジェクタ１２は、高圧燃料ポンプ（図示省略）により加圧された燃料を各気筒の燃焼室内へ直接噴射する。
【００２７】
また、各気筒のシリンダヘッドには、混合気に点火する点火プラグ１７、及び該点火プラグ１７に高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイル２１が取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ１２によって噴射された燃料との混合気が点火プラグ１７により点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管１８を通して排出される。
【００２８】
排気管１８の集合部の下流かつ排気浄化触媒２０の上流には、空燃比センサ１９が取り付けられている。空燃比センサ１９としては、排気ガス中の酸素濃度、未燃ガス濃度に応じた信号（すなわち混合気の空燃比に応じた信号）を出力でき、空燃比をリニアに検出することができるリニア空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）が用いられる。
【００２９】
ＬＡＦセンサ１９の下流には排気浄化触媒２０が配設されている。排気浄化触媒２０は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素（ＣＯ２）、水蒸気（Ｈ２Ｏ）及び窒素（Ｎ２）に清浄化するものである。
【００３０】
排気管１８には、エンジン１０から排出された排気ガスの一部を、エンジン１０のインテークマニホールド１１に再循環させる排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置」という）４０が設けられている。ＥＧＲ装置４０は、エンジン１０の排気管１８とインテークマニホールド１１とを連通するＥＧＲ配管４１、及びＥＧＲ配管４１上に介装され、排気ガス還流量（ＥＧＲ流量）を調節するＥＧＲバルブ４２を有している。ＥＧＲバルブ４２は、エンジン１０の運転状態に応じて、後述する電子制御装置５０によって開度（ＥＧＲＳＴＰ）が制御される。
【００３１】
上述したエアフローメータ１４、ＬＡＦセンサ１９、バキュームセンサ３０、スロットル開度センサ３１に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサ３２が取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト１０ａ近傍には、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出するクランク角センサ３３が取り付けられている。ここで、クランクシャフト１０ａの端部には、例えば、２歯欠歯した３４歯の突起が１０°間隔で形成されたタイミングロータ３３ａが取り付けられており、クランク角センサ３３は、タイミングロータ３３ａの突起の有無を検出することにより、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出する。カム角センサ３２及びクランク角センサ３３としては、例えば電磁ピックアップ式のものなどが用いられる。
【００３２】
これらのセンサは、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）５０に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０には、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ３４、潤滑油の温度を検出する油温センサ３５、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ３６、及び、車両の速度を検出する車速センサ３７等の各種センサも接続されている。なお、エンジン１０の運転状態を示すセンサ値（パラメータ値）を取得する上記各種センサは、特許請求の範囲に記載の検出手段として機能する。
【００３３】
ＥＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ５０は、インジェクタ１２を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、及び、電子制御式スロットルバルブ１３を開閉する電動モータ１３ａを駆動するモータドライバ等を備えている。
【００３４】
ＥＣＵ５０では、カム角センサ３２の出力から気筒が判別され、クランク角センサ３３の出力から回転角速度およびエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ５０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、吸気管負圧、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及びエンジン１０の水温や油温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ５０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、及び、スロットルバルブ１３やＥＧＲバルブ４２等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。
【００３５】
特に、ＥＣＵ５０は、制御指示値（制御値）を求める際に、エンジン１０の運転状態を示す一又は複数のパラメータの入力値（センサ入力値や制御指示値等）がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御指示値を求める機能を有している。そのため、ＥＣＵ５０は、記憶部５１、取得部５２、選択部５３、及び探索部５４を機能的に備えている。ＥＣＵ５０では、ＲＯＭ等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、記憶部５１、取得部５２、選択部５３、及び探索部５４の各機能が実現される。
【００３６】
記憶部５１は、上述したＲＯＭ等により構成され、入力値と制御指示値との関係を定めたマップを予め記憶する。記憶部５１は、特許請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。なお、マップとしては、格子点毎に制御指示値が設定されている従来のマップ（ルックアップテーブル）の他、統計モデルや物理モデルなどを用いることができる。また、マップが作成される際に、その外郭も画定される。
【００３７】
ここで、マップの一例を図３に示す。図３に示されたマップは、エンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）、スロットル開度ＴＨＲ（ｄｅｇ）、吸気バルブタイミングＶＴＲ（ｄｅｇ）、及びＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰとエンジン吸入空気推定量ＧＮ’（ｇ／ｒｅｖ）との関係を定めた４次元のマップである。なお、図３では、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰを固定したときの３次元形状（Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｍｏｄｅｌ）を示している。
【００３８】
また、図３に示されたマップの散布図行列とＢｏｕｎｄａｒｙ  Ｍｏｄｅｌを図４に示す。図４に示される散布図行列は、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰ、エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＨＲ、及び吸気バルブタイミングＶＴＲの中から２つの入力（パラメータ）を選んで、計測点を２次元平面に投影したものである。なお、散布図行列中の黒点は計測点を示している。図３、図４に示されるように、このマップの設定領域（計測領域）の外郭（以下、単に「マップの外郭」ともいう）の形状は、矩形ではなく非線形になっている。本実施形態では、マップの設定領域（計測領域）の外郭を統計モデルを用いて数式化した。記憶部５１に記憶されているマップは、取得部５２、選択部５３、及び探索部５４において利用される。
【００３９】
取得部５２は、入力値（入力点）が、マップの外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを判定するとともに、該入力値のマップの外郭からの距離を求める。また、取得部５２は、該入力値がマップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値のマップの外郭からの距離に基づいて、該入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値を取得する。すなわち、取得部５２は、特許請求の範囲に記載の取得手段として機能する。
【００４０】
ここで、図２に示した例では、エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＨＲ、吸気バルブタイミングＶＴＲ、及びＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰそれぞれが入力されると、入力値（入力点）がマップの外郭の内側に位置しているか、外側に位置しているかが判定されるとともに、入力値とマップ外郭との距離が求められる。そして、例えば、外側であれば「＋」、内側であれば「−」の符号が付加された距離（入力点の外郭からの距離）が距離ポートから出力される。また、マップ外郭（境界）の一番近い点（最近傍点）が取得され最近傍点ポートから出力される。なお、取得部５２では、入力値のマップの外郭からの距離を求める際に、入力値に対して重み付けを付与してもよい。取得部５２により取得された、入力値がマップの外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかを示す情報（例えば＋，−の符号）を含む外郭からの距離（符号付距離）、及び最近傍点の値は選択部５３に出力される。
【００４１】
選択部５３は、取得部５２により、入力値がマップの外郭の内側に位置していると判定された場合には、該入力値を選択する。一方、選択部５３は、入力値がマップの外郭の外側に位置していると判定された場合には、マップの外郭上の最近傍点の値を選択する。すなわち、選択部５３は、特許請求の範囲に記載の選択手段として機能する。
【００４２】
ここで、図２に示した例では、選択部（スイッチ）５３は、距離ポートから出力された距離の符号に応じて、符号が「＋」の場合には、マップの外郭の外側に位置していると判断し、最近傍点ポートの出力値（最近傍点の値）を選択して出力する。一方、選択部（スイッチ）５３は、符号が「−」のときには、内側に位置していると判断し、入力された入力値を選択して出力する。なお、選択部５３により選択された入力値（各パラメータ値）は、探索部５４に出力される。
【００４３】
探索部５４は、選択部５３により選択された値（すなわち、外郭の外側の場合には最近傍点、内側のときには入力値そのまま）を用いてマップを検索し、エンジン１０の制御指示値を求める。すなわち、探索部５４は、特許請求の範囲に記載の探索手段として機能する。
【００４４】
ここで、図２に示した例では、選択されたエンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＨＲ、吸気バルブタイミングＶＴＲ、及びＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰ（すなわち、外郭の外側の場合には最近傍点、内側のときには入力値）を用いて、図３に示されたマップが検索され、エンジン吸入空気推定量ＧＮ’が求められる。なお、求められたエンジン吸入空気推定量ＧＮ’に基づいて、例えば、スロットルバルブ１３の開度を調節することや、エンジン吸入空気推定量ＧＮ’の変化を予測して、スロットルバルブ１３や、可変バルブタイミング機構２６、ＥＧＲバルブ４２等の最適制御を行うこともできる。また、エアフローメータ１４で計測したエンジン吸入空気量ＧＮと、エンジン吸入空気推定量ＧＮ’を比較する事で、空気漏れなどの異常検知を行う事もできる。
【００４５】
次に、図５を参照しつつ、制御装置１の動作について説明する。図５は、制御装置１によるマップ検索処理（マップリミット処理）の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＥＣＵ５０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。なお、ここでは、図３に示されたマップ（吸入空気推定量マップ）を用いて、図２に示されたようにエンジン吸入空気推定量ＧＮ’（吸入空気量最適制御の制御指示値として利用する）を求める場合を例にして説明する。
【００４６】
まず、ステップＳ１００では、エンジン１０の運転状態を示すパラメータの値、図２の例では、エンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）、スロットル開度ＴＨＲ（ｄｅｇ）、吸気バルブタイミングＶＴＲ（ｄｅｇ）、及びＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰそれぞれが入力される。
【００４７】
次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において入力されたエンジン回転数ＮＥ、スロットル開度ＴＨＲ、吸気バルブタイミングＶＴＲ、及びＥＧＲバルブ開度ＥＧＲＳＴＰの入力値（入力点）が、例えば、図３に示されたマップの設定領域（計測領域）の外郭の内側に位置しているか、外側に位置しているかが判定されるとともに、入力値とマップの外郭との距離（外側であれば「＋」、内側であれば「−」の符号が付加された符号付距離）が求められる。また、ステップＳ１０２では、入力値がマップの外郭の外側に位置している場合に、該入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値が取得される。
【００４８】
続いて、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で求められた距離（距離ポートから出力された距離）の符号に応じて、入力値がマップの外郭の内側に位置しているか否か（符号が「−」であるか否か）についての判断が行われる。ここで、入力値がマップの外郭の内側に位置している場合（符号が「−」の場合）には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、入力値がマップの外郭の内側に位置していないとき、すなわち外側に位置しているとき（符号が「＋」のとき）には、ステップＳ１０８に処理が移行する。
【００４９】
入力値がマップの外郭の内側に位置していると判定された場合に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１００において入力された入力値が選択される。その後、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００５０】
一方、入力値がマップの外郭の外側に位置していると判定されたときに、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２において取得されたマップの外郭上の最近傍点の値（最近傍点ポートから出力された値）が選択される。その後、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００５１】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０６又はＳ１０８において選択された値（すなわち、外郭の外側の場合には最近傍点の値、内側のときには入力値）を用いてマップが検索され、エンジン１０の制御指示値（エンジン吸入空気推定量ＧＮ’）が求められる。そして、続くステップＳ１１２において、求められた制御指示値（エンジン吸入空気推定量ＧＮ’）が出力される。
【００５２】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、入力値がマップの設定領域の外郭の内側に位置しているか外側に位置しているかが判定され、外側に位置していると判定された場合には、外郭からの距離に基づいて、入力値に対する、マップの外郭上の最近傍点の値が求められる。そして、その値を用いてマップが検索され、制御指示値が求められる。すなわち、入力値がマップの設定領域外になった場合には、図６に実線で模式的に示されるように、予め記憶されているマップの設定領域（制御対象領域）に含まれ、かつセンサ入力値に対して最も近い制御指示値が選択される。その結果、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より適切な制御指示値を求めることが可能となる。なお、従来の技術では、上下限値で境界を設定するため、境界の定義が矩形（軸と平行）になり、図６に破線で示したように、設定領域（制御対象領域）から外れるおそれがある。
【００５３】
特に、本実施形態によれば、２次元以上の多次元マップであっても、複数のパラメータの入力値がマップの設定領域外になった場合に、制御上より適切な制御指示値を求めることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、設定領域の外郭の形状が矩形でない（すなわち非線形の）マップであっても、入力値がマップの設定領域外になった場合に、制御上より好ましい制御指示値を求めることができる。その際に、本実施形態では、マップの設定領域（計測領域）の外郭を統計モデルを用いて数式化しているため、マップの外郭が非線形な形状であったとしても、該外郭を適切に画定することができる。
【００５５】
なお、本実施形態によれば、入力値のマップの外郭からの距離を取得する際に、入力値に対して重み付けを付与することもできる。この場合、入力値に対して重み付けを付与することにより、入力値がマップの設定領域外になった場合であっても、制御上より好ましい制御指示値を設定することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をガソリンエンジンの制御装置に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えば、ディーゼルエンジン、自動変速機、電動モータ、燃料電池等のパワーユニットの制御装置にも適用することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、出力される制御指示値が１つ（エンジン吸入空気推定量ＧＮ’）であったが、２つ以上の制御指示値を出力する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  制御装置
１０  エンジン
１２  インジェクタ
１３  電子制御式スロットルバルブ
１４  エアフローメータ
１７  点火プラグ
２６，２７  可変バルブタイミング機構
３１  スロットル開度センサ
３２  カム角センサ
３３  クランク角センサ
４０  排気ガス再循環装置
４２  ＥＧＲバルブ
５０  ＥＣＵ
５１  記憶部
５２  取得部
５３  選択部
５４  探索部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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