(57)【要約】      （修正有）【課題】予め定められた入力信号が制御対象に順次入力され、入力信号に対応して制御対象からの出力信号が取得され、取得された出力信号と上記入力信号とを用いて正確に制御対象の特性を同定する。【解決手段】本同定装置は制御対象に入力される入力信号を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号と入力信号とを用いて制御対象の特性を同定する。入力信号の生成タイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に応じて決定される。【選択図】図１
2013080437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の特性を同定する同定装置であって、
前記制御対象に入力される入力信号を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を前記制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して前記制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号と前記入力信号とを用いて前記制御対象の特性を同定する同定装置において、
前記入力信号の生成タイミングの間隔が前記制御対象の状態収束時間に応じて決定される同定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の同定装置において、
乱数を要素とする乱数配列と該乱数配列の番地を要素とする番地配列とを有し、前記番地配列から取得される番地に対応する乱数が前記乱数配列から取得され、該取得された乱数を用いて前記入力信号が生成される同定装置。
【請求項３】
２種類の入力信号を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を前記制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して前記制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号と前記入力信号とを用いて前記制御対象の特性を同定する請求項１に記載の同定装置において、
前記一方の種類の入力信号である第１入力信号に関連する乱数を要素とする乱数配列である第１乱数配列と該第１乱数配列の番地を要素とする番地配列である第１番地配列と前記他方の種類の入力信号である第２入力信号に関連する乱数を要素とする乱数配列である第２乱数配列と該第２乱数配列の番地を要素とする番地配列である第２番地配列とを有し、前記第１番地配列から取得される番地に対応する乱数を前記第１乱数配列から第１乱数として取得するとともに、前記第２番地配列から取得される番地に対応する乱数を前記第２乱数配列から第２乱数として取得し、これら第１乱数と第２乱数との積が予め定められた値以上であるときには、前記第１入力信号の上限値および前記第２入力信号の上限値を前記制御対象に入力し、前記第１乱数と第２乱数との積が前記予め定められた値よりも小さいときには、前記第１入力信号の下限値および前記第２入力信号の下限値を前記制御対象に入力する同定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象の同定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御対象の同定方法が特許文献１に記載されている。この同定方法では、制御対象に入力する信号（以下この信号を「入力信号」という）が予め定められ、これら入力信号が制御対象に順次入力される。そして、これら入力された入力信号に対応して制御対象から出力される信号（以下この信号を「出力信号」という）が取得される。そして、これら取得された出力信号と上記入力信号とを用いて制御対象の特性が同定される。ここで、特許文献１に記載の同定方法では、制御対象への上記入力信号の入力の開始から制御対象への上記入力信号の入力の終了までの間において、上記入力信号の入力の開始からその時点までの間に取得された出力信号を用いて制御対象の特性が推定される。そして、この推定された制御対象の特性を用いてその時点から上記入力信号の入力の終了までの間に上記入力信号が制御対象に入力された場合の出力信号が予測される。そして、これら予測された出力信号が当該出力信号に関する制約を満たしているときには、その時点以降、上記入力信号がそのまま制御対象に入力される。一方、上記予測された出力信号が上記制約を満たしていないときには、上記制約が満たされるように上記入力信号が修正され、その時点以降、これら修正された入力信号が制御対象に入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１２００３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２８３５２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３２３５７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、制御対象の特性を同定する手法として、制御対象に入力される信号（すなわち、入力信号）を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して制御対象から出力される信号（すなわち、出力信号）を取得し、これら取得された出力信号と上記入力信号とを用いて制御対象の特性を同定するという手法がある。
【０００５】
ところで、上記手法によって制御対象の特性を同定する場合において、入力信号の生成周波数（すなわち、入力信号が生成される周波数）が制御対象の状態収束時間（すなわち、入力信号の変化に対応して変化する制御対象の状態が所定の状態に収束するまでにかかる時間）に対して過剰に高いと、制御対象の特性が正確に同定されない可能性がある。
【０００６】
そこで、本願の発明の目的は、上記手法によって制御対象の特性を同定する場合において、制御対象の特性を正確に同定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明は、制御対象の特性を同定する同定装置に関する。そして、本発明の同定装置は、前記制御対象に入力される入力信号を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を前記制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して前記制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号と前記入力信号とを用いて前記制御対象の特性を同定する。そして、本発明では、前記入力信号の生成タイミングの間隔が前記制御対象の状態収束時間に応じて決定される。
【０００８】
本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、入力信号の生成タイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に対して過剰に短い（すなわち、入力信号の生成周波数が制御対象の状態収束時間に対して過剰に高い）と、制御対象の特性が正確に同定されない可能性がある。つまり、制御対象の特性を正確に同定するためには、入力信号の生成タイミングの間隔を制御対象の状態収束時間に応じて決定することが好ましい。本発明では、入力信号の生成タイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に応じて決定される。このため、本発明によれば、制御対象の特性を正確に同定することができるという効果が得られる。
【０００９】
なお、内燃機関を制御対象として当該内燃機関の特性を同定する場合、内燃機関の特性を正確に同定するためには、変化周波数（すなわち、変化する周波数）が中程度または比較的低い入力信号に対応する出力信号を用いて内燃機関の特性を同定する必要がある。本発明の同定装置が内燃機関の特性を同定するために用いられた場合、内燃機関に入力される入力信号の生成タイミングの間隔が内燃機関の状態収束時間に応じて決定される。このため、内燃機関の特性を正確に同定することができる。
【００１０】
また、本願の別の発明では、上記発明において、乱数を要素とする乱数配列と該乱数配列の番地を要素とする番地配列とを有し、前記番地配列から取得される番地に対応する乱数が前記乱数配列から取得され、該取得された乱数を用いて前記入力信号が生成される。
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。本発明では、乱数を生成するために乱数配列と番地配列とが用いられる。このため、本発明によれば、より少ない数の要素からなる配列によって、より多くの乱数を生成することができるという効果が得られる。
【００１２】
また、本願のさらに別の発明では、上記発明において、２種類の入力信号を乱数を用いて生成し、これら生成された入力信号を前記制御対象に入力し、これら入力された入力信号に対応して前記制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号と前記入力信号とを用いて前記制御対象の特性を同定する場合において、前記一方の種類の入力信号である第１入力信号に関連する乱数を要素とする乱数配列である第１乱数配列と該第１乱数配列の番地を要素とする番地配列である第１番地配列と前記他方の種類の入力信号である第２入力信号に関連する乱数を要素とする乱数配列である第２乱数配列と該第２乱数配列の番地を要素とする番地配列である第２番地配列とを有し、前記第１番地配列から取得される番地に対応する乱数が前記第１乱数配列から第１乱数として取得されるとともに、前記第２番地配列から取得される番地に対応する乱数が前記第２乱数配列から第２乱数として取得され、これら第１乱数と第２乱数との積が予め定められた値以上であるときには、前記第１入力信号の上限値および前記第２入力信号の上限値が前記制御対象に入力され、前記第１乱数と第２乱数との積が前記予め定められた値よりも小さいときには、前記第１入力信号の下限値および前記第２入力信号の下限値が前記制御対御対象に入力される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の乱数の出力を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図２】本発明の同定装置によって特性を同定可能な内燃機関の１つを示した図である。
【図３】図２に示されている内燃機関のベーンを示した図である。
【図４】本発明の同定装置によって特性を同定可能な内燃機関のさらに別の１つを示した図である。
【図５】本発明の同定装置によって特性を同定可能な内燃機関のさらに別の１つを示した図である。
【図６】本発明の同定装置によって特性を同定可能な内燃機関のさらに別の１つを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の同定装置の実施形態では、制御対象に入力される信号（以下この信号を「入力信号」という）が乱数を用いて次々に生成される。そして、これら生成された入力信号が制御対象に順次入力される。そして、これら入力信号が入力されたときの各入力信号に対応して制御対象から出力される出力信号が順次取得される。そして、これら取得された出力信号とこれら出力信号に対応する入力信号との関係から、制御対象の特性を表現するモデル中のパラメータが同定される。
【００１５】
ここで、本実施形態では、乱数を用いて入力信号を生成するタイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に応じて決定される。より具体的には、制御対象の状態収束時間が長いほど、乱数を用いて入力信号を生成するタイミングの間隔として長い間隔が設定される。ここで、制御対象に入力される入力信号が変化すると、入力信号の変化に伴って制御対象の状態も変化する。このとき、制御対象の状態が変化し始めてから制御対象の状態が入力信号に対応する状態に収束するまでには一定の時間がかかる。この時間が上記制御対象の状態収束時間である。
【００１６】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、乱数を用いて入力信号を生成するタイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に対して過剰に短い（すなわち、入力信号の生成周波数が制御対象の状態収束時間に対して過剰に高い）と、制御対象の特性を表現するモデル中のパラメータを正確に同定されない可能性がある。つまり、制御対象の特性を表現するモデル中のパラメータを正確に同定するためには、入力信号を生成するタイミングの間隔を制御対象の状態収束時間に応じて決定することが好ましい。上述した実施形態では、入力信号を生成するタイミングの間隔が制御対象の状態収束時間に応じて決定される。より具体的には、上述した実施形態では、制御対象の状態収束時間が長いほど、入力信号を生成するタイミングの間隔として長い間隔が設定される。このため、上述した実施形態によれば、制御対象の特性を表現するモデル中のパラメータを正確に同定することができるという効果が得られる。
【００１７】
なお、入力信号を生成するために用いられる乱数は、如何なる方法によって生成される乱数でもよく、この乱数として、以下のように生成される乱数を採用することができる。すなわち、所定の数の乱数を要素とする配列（以下この配列を「乱数配列」という）と、この乱数配列の番地を要素とする配列（以下この配列を「番地配列」という）と、が用意される。そして、番地配列から番地が取得され、この取得された番地に対応する乱数が乱数配列から取得される。そして、この取得された乱数を入力信号を生成するための乱数として採用することができる。
【００１８】
このように乱数を生成するために乱数配列と番地配列とが用いられると、より少ない数の要素からなる配列によって、より多くの乱数を生成することができる。したがって、さらに多くの乱数を生成する必要がある場合であっても、少ない数の要素からなる配列（すなわち、乱数配列と番地配列）を追加することによって、さらに多くの乱数を生成することができる。また、より少ない数の要素からなる配列を電子制御装置に記憶しればよいので、電子制御装置に対する負荷も軽くなり、したがって、電子制御装置の演算負荷も軽くなる。
【００１９】
また、複数の種類の入力信号、たとえば、２種類の入力信号を乱数を用いて生成し、これら入力された入力信号に対応して制御対象から出力される出力信号を取得し、これら取得された出力信号とこれら出力信号に対応する入力信号との関係から、制御対象の特性を表現するモデル中のパラメータを同定する場合には、以下のように生成される乱数を用いて入力信号を生成することができる。すなわち、一方の種類の入力信号に関する所定の数の乱数を要素とする乱数配列（以下この乱数配列を「第１乱数配列」という）と、この第１乱数配列の番地を要素とする番地配列（以下この番地配列を「第１番地配列」という）と、他方の種類の入力信号に関する所定の数の乱数を要素とする乱数配列（以下この乱数配列を「第２乱数配列」という）と、この第２乱数配列の番地を要素とする番地配列（以下この番地配列を「第２番地配列」という）と、が用意される。そして、第１番地配列から番地を取得し、この取得された番地に対応する乱数を第１乱数配列から取得し、この取得された乱数を用いて上記一方の種類の入力信号を生成するとともに、第２番地配列から番地を取得し、この取得された番地に対応する乱数を第２乱数配列から取得し、この取得された乱数を用いて上記他方の種類の入力信号を生成することができる。
【００２０】
あるいは、第１番地配列から番地を取得し、この取得された番地に対応する乱数を第１乱数配列から取得するとともに、第２番地配列から番地を取得し、この取得された番地に対応する乱数を第２乱数配列から取得し、第１乱数配列から取得された乱数と第２乱数配列から取得された乱数との積が予め定められた値以上であるときには、上記一方の種類の入力信号の上限値を上記一方の種類の入力信号として生成するとともに、上記他方の種類の入力信号の上限値を上記他方の種類の入力信号ついて生成し、一方、上記積が上記予め定められた値よりも小さいときには、上記一方の種類の入力信号の下限値を上記一方の種類の入力信号として生成するとともに、上記他方の種類の入力信号の下限値を上記他方の種類の入力信号として生成することができる。
【００２１】
次に、上述した実施形態の乱数の生成を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例が図１に示されている。なお、このルーチンは、所定のクランク角度が到来する毎に開始されるルーチンである。
【００２２】
図１のルーチンが開始されると、始めに、ステップ１００において、第１乱数配列のインデックスｉが零に設定されるとともに、第２乱数配列のインデックスｊが零に設定される。次いで、ステップ１０１において、乱数生成時刻を表す係数ｋが算出される。この係数ｋは、現時刻ｔを定数Ｔｃｏｎｓｔで除算した余りとして算出される。次いで、ステップ１０２において、第１乱数配列のインデックスｉがインクリメントされる。次いで、ステップ１０３において、第２乱数配列のインデックスｊがインクリメントされる。次いで、ステップ１０４において、ステップ１０１で算出された係数ｋが零である（ｋ＝０）か否かが判別される。ここで、ｋ＝０であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０５に進む。一方、ｋ＝０ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ１１０に進む。
【００２３】
ステップ１０５では、ステップ１０２でインクリメントされた第１乱数配列のインデックスｉに対応する要素Ａｉｎｄｅｘ−ｉが第１番地配列Ａｉｎｄｅｘから取得されるとともに、ステップ１０３でインクリメントされた第２乱数配列のインデックスｊに対応する要素Ｂｉｎｄｅｘ−ｊが第２番地配列Ｂｉｎｄｅｘから取得される。次いで、ステップ１０６において、ステップ１０５で取得された要素Ａｉｎｄｅｘ−ｉに対応する要素Ａｉが第１乱数配列Ａから取得されるとともに、ステップ１０５で取得された要素Ａｉｎｄｅｘ−ｊに対応する要素Ｂｉが第２乱数配列Ｂから取得される。次いで、ステップ１０７において、ステップ１０６で取得された要素Ａｉと要素Ｂｉとの積Ｙ（ｔ）が現時刻ｔにおける乱数として出力され、ルーチンがステップ１０８に進む。
【００２４】
ステップ１１０では、本ルーチンのステップ１０７で直近に出力された乱数が現時刻ｔにおける乱数として出力され、ルーチンがステップ１０８に進む。
【００２５】
ステップ１０８では、ステップ１０３でインクリメントされた第２乱数配列のインデックスｊが第２乱数配列の要素の数ｌｅｎｇｔｈ（Ｂ）に等しい（ｊ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ｂ））か否かが判別される。ここで、ｊ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ｂ）であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０９に進む。一方、ｊ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ｂ）ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ１０３に戻る。
【００２６】
ステップ１０９では、ステップ１０２でインクリメントされた第１乱数配列のインデックスｉが第１乱数配列の要素の数ｌｅｎｇｔｈ（Ａ）に等しい（ｉ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ａ））か否かが判別される。ここで、ｉ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ａ）であると判別されたときには、ルーチンは終了する。一方、ｉ＝ｌｅｎｇｔｈ（Ａ）ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ１０２に戻る。
【００２７】
ところで、上述した実施形態の同定装置は、図２に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータの同定にも利用可能である。図２に示されている内燃機関は、圧縮自着火式の内燃機関（いわゆるディーゼルエンジン）である。図２において、１０は内燃機関、２０は内燃機関１０の本体、２１は燃料噴射弁、２２は燃料ポンプ、２３は燃料供給通路、３０は吸気通路、３１は吸気マニホルド、３２は吸気管、３３はスロットル弁、３４はインタークーラ、３５はエアフローメータ、３６はエアクリーナ、３７は過給圧センサ、４０は排気通路、４１は排気マニホルド、４２は排気管、６０は過給機、７０はアクセルペダル、７１はアクセルペダル踏込量センサ、７２はクランクポジションセンサ、８０は電子制御装置をそれぞれ示している。吸気通路３０は、吸気マニホルド３１と吸気管３２とから構成されている。排気通路４０は、排気マニホルド４１と排気管４２とから構成されている。
【００２８】
電子制御装置８０は、マイクロコンピュータからなる。また、電子制御装置８０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）８１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）８２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）８３、バックアップＲＡＭ８４、および、インターフェース８５を有する。これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４、および、インターフェース８５は、双方向バスによって互いに接続されている。
【００２９】
燃料噴射弁２１は、内燃機関の本体２０に取り付けられている。燃料噴射弁２１には、燃料供給通路２３を介して燃料ポンプ２２が接続されている。燃料ポンプ２２は、燃料噴射弁２１に燃料供給通路２３を介して高圧の燃料を供給する。また、燃料噴射弁２１は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、燃料噴射弁２１に燃料を噴射させるための指令信号を燃料噴射弁２１に供給する。また、燃料ポンプ２２も、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、燃料ポンプ２２から燃料噴射弁２１に供給される燃料の圧力が予め定められた圧力に維持されるように燃料ポンプ２２の作動を制御する制御信号を燃料ポンプ２２に供給する。なお、燃料噴射弁２１は、その燃料噴射孔が燃焼室内に露出するように内燃機関の本体２０に取り付けられている。したがって、電子制御装置８０から燃料噴射弁２１に指令信号が供給されると、燃料噴射弁２１は燃焼室内に燃料を直接噴射する。
【００３０】
吸気マニホルド３１は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の本体２０の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている吸気ポート（図示せず）に接続されている。また、吸気マニホルド３１は、その他端で吸気管３２の一端に接続されている。
【００３１】
排気マニホルド４１は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の本体２０の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている排気ポート（図示せず）に接続されている。また、排気マニホルド４１は、その他端で排気管４２の一端に接続されている。
【００３２】
スロットル弁３３は、吸気管３２に配置されている。また、スロットル弁３３の開度（以下この開度を「スロットル弁開度」という）が変更されると、スロットル弁３３が配置された領域における吸気管３２内の流路面積が変わる。これによってスロットル弁３３を通過する空気の量が変わり、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量が変わる。スロットル３３は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、スロットル弁３３を動作させるための制御信号をスロットル弁３３に供給する。
【００３３】
インタークーラ３４は、スロットル弁３３よりも上流において吸気管３２に配置されている。インタークーラ３４は、そこに流入する空気を冷却する。
【００３４】
エアフローメータ３５は、インタークーラ３４よりも上流において吸気管３２に配置されている。また、エアフローメータ３５は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。エアフローメータ３５は、そこを通過する空気の量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０は、この出力値に基づいてエアフローメータ３５を通過する空気の量、つまり、燃焼室に吸入される空気の量を算出する。
【００３５】
過給圧センサ３７は、スロットル弁３３よりも下流の吸気通路３０（より具体的には、吸気マニホルド３１）に配置されている。また、過給圧センサ３７は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。過給圧センサ３７は、その周辺のガスの圧力（つまり、吸気マニホルド３１内のガスの圧力であって、燃焼室に吸入されるガスの圧力）に対応する出力値を出力する。電子制御装置８０は、この出力値に基づいて過給圧センサ３７周りのガスの圧力、すなわち、燃焼室に吸入されるガスの圧力（以下このガスを「過給圧」という）を算出する。
【００３６】
アクセルペダル７０には、アクセルペダル踏込量センサ７１が接続されている。アクセルペダル踏込量センサ７１は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。アクセルペダル踏込量センサ７１は、アクセルペダル７０の踏込量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０は、この出力値に基づいてアクセルペダル７０の踏込量、ひいては、内燃機関に要求されているトルクを算出する。
【００３７】
クランクポジションセンサ７２は、内燃機関のクランクシャフト（図示せず）近傍に配置されている。また、クランクポジションセンサ７２は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。クランクポジションセンサ７２は、クランクシャフトの回転位相に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置８０に入力される。電子制御装置８０はこの出力値に基づいて機関回転数を算出する。
【００３８】
過給機６０は、コンプレッサ６０Ｃと排気タービン６０Ｔとを有する。過給機６０は、燃焼室に吸入されるガスを圧縮することによって同ガスの圧力を上昇させることができる。コンプレッサ６０Ｃは、インタークーラ３４よりも上流の吸気通路３０（より具体的には、吸気管３２）内に配置されている。排気タービン６０Ｔは、排気通路４０（より具体的には、排気管４２）内に配置されている。図３に示されているように、排気タービン６０Ｔは、排気タービン本体６０Ｂと翼状の複数のベーン６０Ｖとを有する。コンプレッサ６０Ｃと排気タービン６０Ｔ（より具体的には、排気タービン本体６０Ｂ）とは、シャフト（図示せず）によって連結されており、排気タービンが排気ガスによって回転せしめられると、その排気タービンの回転がシャフトによってコンプレッサ６０Ｃに伝達され、これによってコンプレッサ６０Ｃが回転せしめられる。なお、コンプレッサ６０Ｃの回転によってコンプレッサよりも下流の吸気通路３０内のガスが圧縮せしめられ、その結果、同ガスの圧力が上昇せしめられる。
【００３９】
一方、ベーン６０Ｖは、排気タービン本体６０Ｂを包囲するように該排気タービン本体の回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に等角度間隔で配置されている。また、各ベーン６０Ｖは、図３に符号Ｒ２で示されているそれぞれ対応する軸線周りで回動可能に配置されている。そして、各ベーン６０Ｖが延在している方向（すなわち、図３に符号Ｅで示されている方向）を「延在方向」と称し、排気タービン本体６０Ｂの回転中心軸線Ｒ１とベーン６０Ｖの回動軸線Ｒ２とを結ぶ線（すなわち、図３に符号Ａで示されている線）を「基準線」と称したとき、各ベーン６０Ｖは、その延在方向Ｅとそれに対応する基準線Ａとがなす角度が全てのベーン６０Ｖに関して等しくなるように回動せしめられる。そして、各ベーン６０Ｖがその延在方向Ｅとそれに対応する基準線Ａとがなす角度が小さくなるように、すなわち、隣り合うベーン６０Ｖ間の流路面積が小さくなるように回動せしめられると、排気タービン本体６０Ｂよりも上流の排気通路４０内の圧力（以下この圧力を「排気圧」という）が高くなり、その結果、排気タービン本体６０Ｂに供給される排気ガスの流速が速くなる。このため、排気タービン本体６０Ｂの回転速度が速くなり、その結果、コンプレッサ６０Ｃの回転速度も速くなり、したがって、吸気通路３０内を流れるガスがコンプレッサ６０Ｃによって大きく圧縮されることになる。このため、各ベーン６０Ｖの延在方向Ｅとそれに対応する基準線とがなす角度（以下この角度を「ベーン開度」という）が小さくなるほど、コンプレッサ６０Ｃによって吸気通路３０内を流れるガスが圧縮される程度が大きくなる（すなわち、過給圧が高くなる）。
【００４０】
また、ベーン６０Ｖは、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、ベーン６０Ｖを動作させるための制御信号をベーン６０Ｖに供給する。
【００４１】
そして、図２に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態に応じて変化する過給圧を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００４２】
あるいは、図２に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号およびスロットル弁の動作を制御するために当該スロットル弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態およびスロットル弁の動作状態に応じて変化する過給圧を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００４３】
また、上述した実施形態の同定装置は、図４に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータの同定にも利用可能である。図３に示されている内燃機関は、排気再循環装置（以下この装置を「ＥＧＲ装置」という）５０を具備する。しかしながら、内燃機関１０は、過給機を具備していない。
【００４４】
ＥＧＲ装置５０は、排気再循環管（以下この管を「ＥＧＲ管」という）５１と、排気再循環制御弁（以下この制御弁を「ＥＧＲ制御弁」という）５２と、排気再循環クーラ（以下このクーラを「ＥＧＲクーラ」という）５３と、を具備する。ＥＧＲ装置５０は、燃焼室から排気通路４０に排出された排気ガスをＥＧＲ管５１を介して吸気通路３０に導入することができる。ＥＧＲ管５１は、その一端で排気通路４０（より具体的には、排気マニホルド４１）に接続されているとともに、その他端で吸気通路３０（より具体的には、吸気マニホルド３１）に接続されている。すなわち、ＥＧＲ管５１は、排気通路４０を吸気通路３０に連結している。
【００４５】
ＥＧＲ制御弁５２は、ＥＧＲ管５１に配置されている。ＥＧＲ制御弁５２の開度（以下この開度を「ＥＧＲ制御弁開度」という）が変更されると、ＥＧＲ制御弁５２を通過する排気ガスの量が変わり、ひいては、吸気通路３０に導入される排気ガスの量が変わる。ＥＧＲ制御弁は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、ＥＧＲ制御弁５２を動作させるための制御信号をＥＧＲ制御弁に供給する。ＥＧＲクーラ５３は、ＥＧＲ管５１に配置されている。ＥＧＲクーラ５３は、ＥＧＲ管５１を流れる排気ガスを冷却する。
【００４６】
そして、図４に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ＥＧＲ制御弁の動作状態に応じて変化するＥＧＲ率（すなわち、燃焼室に吸入されたガスの量に対するＥＧＲ装置によって吸気通路に導入された排気ガスの量の比）を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００４７】
あるいは、図４に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号およびスロットル弁の動作を制御するために当該スロットル弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ＥＧＲ制御弁の動作状態およびスロットル弁の動作状態に応じて変化するＥＧＲ率を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００４８】
また、上述した実施形態の同定装置は、図５に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータの同定にも利用可能である。図５に示されている内燃機関は、過給機６０とＥＧＲ装置５０とを具備する。
【００４９】
そして、図５に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号およびＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態およびＥＧＲ制御弁の動作状態に応じて変化する過給圧およびＥＧＲ率を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００５０】
あるいは、図５に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号、ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号、および、スロットル弁の動作を制御するために当該スロットル弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態、ＥＧＲ制御弁の動作状態、および、スロットル弁の動作状態に応じて変化する過給圧およびＥＧＲ率を上記同定装置の出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態の同定装置は、図６に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータの同定にも利用可能である。図６に示されている内燃機関１０は、過給機６０、低圧ＥＧＲ装置５０Ｌ、および、高圧ＥＧＲ装置５０Ｈを具備する。過給機６０は、図２に示されている過給機６０と同じ過給機である。
【００５２】
また、高圧ＥＧＲ装置５０Ｈは、図４に示されているＥＧＲ装置５０と同じＥＧＲ装置である。すなわち、高圧ＥＧＲ装置５０Ｈは、高圧ＥＧＲ管５１Ｈと、高圧ＥＧＲ制御弁５２Ｈと、高圧ＥＧＲクーラ５３Ｈと、を具備する。高圧ＥＧＲ装置５０Ｈは、燃焼室から排気通路４０に排出された排気ガスを高圧ＥＧＲ管５１Ｈを介して吸気通路３０に導入することができる。高圧ＥＧＲ管５１Ｈは、その一端で排気タービン６０Ｔよりも上流の排気通路４０（より具体的には、排気マニホルド４１）に接続されているとともに、その他端でコンプレッサ６０Ｃよりも下流の吸気通路３０（より具体的には、吸気マニホルド３１）に接続されている。すなわち、高圧ＥＧＲ管５１Ｈは、排気通路４０を吸気通路３０に連結している。
【００５３】
高圧ＥＧＲ制御弁５２Ｈは、高圧ＥＧＲ管５１Ｈに配置されている。高圧ＥＧＲ制御弁５２Ｈの開度が変更されると、高圧ＥＧＲ制御弁５２Ｈを通過する排気ガスの量が変わり、ひいては、高圧ＥＧＲ装置５０Ｈによって吸気通路３０に導入される排気ガスの量が変わる。高圧ＥＧＲ制御弁は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、高圧ＥＧＲ制御弁５２Ｈを動作させるための制御信号を高圧ＥＧＲ制御弁に供給する。高圧ＥＧＲクーラ５３Ｈは、高圧ＥＧＲ管５１Ｈに配置されている。高圧ＥＧＲクーラ５３Ｈは、高圧ＥＧＲ管５１Ｈを流れる排気ガスを冷却する。
【００５４】
また、低圧ＥＧＲ装置５０Ｌは、低圧ＥＧＲ管５１Ｌと、低圧ＥＧＲ制御弁５２Ｌと、低圧ＥＧＲクーラ５３Ｌと、を具備する。低圧ＥＧＲ装置５０Ｌは、燃焼室から排気通路４０に排出された排気ガスを低圧ＥＧＲ管５１Ｌを介して吸気通路３０に導入することができる。低圧ＥＧＲ管５１Ｌは、その一端で排気タービン６０Ｔよりも下流の排気通路４０（より具体的には、排気管４２）に接続されているとともに、その他端でコンプレッサ６０Ｃよりも上流の吸気通路３０（より具体的には、吸気管３２）に接続されている。すなわち、低圧ＥＧＲ管５１Ｌは、排気通路４０を吸気通路３０に連結している。
【００５５】
低圧ＥＧＲ制御弁５２Ｌは、低圧ＥＧＲ管５１Ｌに配置されている。低圧ＥＧＲ制御弁５２Ｌの開度が変更されると、低圧ＥＧＲ制御弁５２Ｌを通過する排気ガスの量が変わり、ひいては、低圧ＥＧＲ装置５０Ｌによって吸気通路３０に導入される排気ガスの量が変わる。低圧ＥＧＲ制御弁は、電子制御装置８０のインターフェース８５に電気的に接続されている。電子制御装置８０は、低圧ＥＧＲ制御弁５２Ｌを動作させるための制御信号を低圧ＥＧＲ制御弁に供給する。低圧ＥＧＲクーラ５３Ｌは、低圧ＥＧＲ管５１Ｌに配置されている。低圧ＥＧＲクーラ５３Ｌは、低圧ＥＧＲ管５１Ｌを流れる排気ガスを冷却する。
【００５６】
そして、図６に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号、高圧ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該高圧ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号、および、低圧ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該低圧ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態、高圧ＥＧＲ制御弁の動作状態、および、低圧ＥＧＲ制御弁の動作状態に応じて変化する過給圧、高圧ＥＧＲ量（すなわち、高圧ＥＧＲ装置によって吸気通路に導入された排気ガスの量）、および、低圧ＥＧＲ量（すなわち、低圧ＥＧＲ装置によって吸気通路に導入された排気ガスの量）を出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００５７】
あるいは、図６に示されている内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定するために上記同定装置を利用する場合、ベーンの動作を制御するために当該ベーンに入力される入力信号、高圧ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該高圧ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号、低圧ＥＧＲ制御弁の動作を制御するために当該低圧ＥＧＲ制御弁に入力される入力信号、および、スロットル弁の動作を制御するために当該スロットル弁に入力される入力信号を上記同定装置の入力信号として採用し、ベーンの動作状態、高圧ＥＧＲ制御弁の動作状態、低圧ＥＧＲ制御弁の動作状態、および、スロットル弁の動作状態に応じて変化する過給圧、高圧ＥＧＲ量（すなわち、高圧ＥＧＲ装置によって吸気通路に導入された排気ガスの量）、および、低圧ＥＧＲ量（すなわち、低圧ＥＧＲ装置によって吸気通路に導入された排気ガスの量）を出力信号として採用し、上述したように生成される乱数を用いて入力信号を生成し、モデル中のパラメータを同定すればよい。
【００５８】
なお、上述した例は、上記同定装置を圧縮自着火式の内燃機関に適用した例であるが、本発明の同定装置は、火花点火式の内燃機関（いわゆるガソリンエンジン）にも適用可能である。
【００５９】
また、内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを正確に同定するためには、変化周波数（すなわち、変化する周波数）が中程度または比較的低い入力信号に対応する出力信号を用いて内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを同定する必要がある。ここで、内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを上記同定装置によって同定する場合、内燃機関に入力される入力信号を生成するタイミングの間隔が内燃機関の状態収束時間に応じて決定される。このため、内燃機関の特性を表現するモデル中のパラメータを正確に同定することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…内燃機関、３３…スロットル弁、５０…排気再循環装置（ＥＧＲ装置）、５０Ｈ…高圧ＥＧＲ装置、５０Ｌ…低圧ＥＧＲ装置、５２…排気再循環制御弁（ＥＧＲ制御弁）、６０…過給機、６０Ｖ…ベーン、８０…電子制御装置
【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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