【手続補正書】
【提出日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の制御装置１において、相関性パラメータ算出手段は、所定の周期性を有する周期信号値（第１および第２周期信号値Ｓ１，Ｓ２）を制御入力（吸気開角θｌｉｎ、排気再開角θｒｂｌ）に加算することにより、仮想制御入力（第１および第２仮想制御入力Ｖ１，Ｖ２）を時系列データとして所定周期（制御周期ΔＴｎ）で算出する仮想制御入力算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、制御対象モデルに基づき、仮想制御入力を制御対象モデルにおける制御入力としたときの制御量に相当する仮想制御量Ｙｍを、時系列データとして所定周期で算出する仮想制御量算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、周期信号値（第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２）の複数の時系列データを仮想制御量（仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆ）の複数の時系列データにそれぞれ乗算することにより、複数の乗算値（Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆ）を算出するとともに、複数の乗算値の和に基づき、相関性パラメータを所定周期で算出するパラメータ算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、を有することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の制御装置１において、相関性パラメータ算出手段は、周期信号値および仮想制御量に対して、所定のフィルタリング処理を施すフィルタ手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）をさらに有し、パラメータ算出手段は、所定のフィルタリング処理が施された周期信号値（第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２）の複数の時系列データを、所定のフィルタリング処理が施された仮想制御量（仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆ）の複数の時系列データにそれぞれ乗算することにより、複数の乗算値を算出することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の制御装置１において、相関性パラメータ算出手段は、所定の周期性を有する複数の周期信号値（第１および第２周期信号値Ｓ１，Ｓ２）を複数の制御入力（吸気開角θｌｉｎ、排気再開角θｒｂｌ）にそれぞれ加算することにより、複数の仮想制御入力（第１および第２仮想制御入力Ｖ１，Ｖ２）を時系列データとして所定の第１周期（制御周期ΔＴｎ）で算出する仮想制御入力算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、制御対象モデルに基づき、複数の仮想制御入力をそれぞれ制御対象モデルにおける複数の制御入力としたときの制御量に相当する仮想制御量Ｙｍを、時系列データとして第１周期で算出する仮想制御量算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、複数の周期信号値（第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２）の各々における複数の時系列データと仮想制御量（仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆ）の複数の時系列データを乗算することにより、複数の乗算値（Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆ）を算出するとともに、複数の乗算値の和に基づき、各相関性パラメータを第１周期で算出するパラメータ算出手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）と、を有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項７に係る発明は、請求項５または６に記載の制御装置１において、相関性パラメータ算出手段は、各周期信号値および仮想制御量に対して、所定のフィルタリング処理を施すフィルタ手段（ＥＣＵ２、オンボードモデル解析器４０）をさらに有し、パラメータ算出手段は、所定のフィルタリング処理が施された各周期信号値（第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２）の複数の時系列データを、所定のフィルタリング処理が施された仮想制御量（仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆ）の複数の時系列データにそれぞれ乗算することにより、複数の乗算値（Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆ）を算出することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
一方、ハイパスフィルタ４９，５０で、下式（６），（７）に示すハイパスフィルタリング処理により、第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２をそれぞれ算出する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
次に、乗算器５１，５２で、第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２と仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆを乗算することにより、乗算値Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆをそれぞれ算出する。そして、第１および第２応答指標算出部５３，５４で、上記乗算値Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆのｈ＋１（ｈ＝Ｃｒｓ＿ｍａｘ）個の時系列データに基づき、下式（８），（９）により、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２をそれぞれ算出する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ここで、上式（８），（９）のＫｒ１，Ｋｒ２はいずれも、応答ゲイン修正係数であり、ハイパスフィルタ４９，５０によるゲインの減衰特性の影響を修正し、２つの乗算値Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆの間のゲインを合わせるためのものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
以上のように、このオンボードモデル解析器４０では、第１および第２周期信号値のフィルタリング値と仮想制御量のフィルタリング値の乗算値Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆの時系列データの和に、応答ゲイン修正係数Ｋｒ１，Ｋｒ２をそれぞれ乗算することにより、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２が算出されるので、これらの値ＲＩ１，ＲＩ２はそれぞれ、第１周期信号値Ｓ１と仮想制御量Ｙｍの相互相関関数、および第２周期信号値Ｓ２と仮想制御量Ｙｍの相互相関関数に近い値として算出される。すなわち、第１応答指標ＲＩ１は、第１周期信号値Ｓ１と仮想制御量Ｙｍの間の相関性を表すものとして算出され、第２応答指標ＲＩ２は、第２周期信号値Ｓ２と仮想制御量Ｙｍの間の相関性を表すものとして算出される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
さらに、第１および第２周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２と仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆを用いる理由は、以下による。すなわち、上述したように、第１仮想制御入力Ｖ１に含まれる吸気開角θｌｉｎは、その算出周期ΔＴｋが第１応答指標ＲＩ１の算出周期ΔＴｎよりもかなり長く、定常成分となることで、第１応答指標ＲＩ１の算出誤差となる可能性がある。したがって、定常成分としての吸気開角θｌｉｎを仮想制御量Ｙｍから除去するために、仮想制御量Ｙｍにハイパスフィルタリング処理を施した値Ｙｍｆを用いるとともに、これとの位相を合わせるために、第１周期信号値Ｓ１に同じハイパスフィルタリング処理を施した値Ｓｆ１を用いる。これと同様に、定常成分としての排気再開角θｒｂｌを仮想制御量Ｙｍから除去するために、仮想制御量Ｙｍにハイパスフィルタリング処理を施した値Ｙｍｆを用いるとともに、これとの位相を合わせるために、第２周期信号値Ｓ２に同じハイパスフィルタリング処理を施した値Ｓｆ２を用いる。さらに、第１応答指標ＲＩ１と第２応答指標ＲＩ２の間でゲインを合わせるために、応答ゲイン修正係数Ｋｒ１，Ｋｒ２を用いる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
このマップでは、排気再開角θｒｂｌは、ＴＷ＜ＴＷ２の範囲では、値０に設定され、ＴＷ２≦ＴＷ≦ＴＷ３の範囲では、エンジン水温ＴＷが低いほど、より大きな値に設定されているとともに、ＴＷ３＜ＴＷの範囲では、所定値θｒｂｌ１に設定されている。これは、エンジン水温ＴＷが高い状態での再始動時には、排ガス特性の向上を目的として、エンジン３を圧縮着火燃焼で始動すべく、排気弁５ａを吸気行程で再開弁させるためである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
この判別結果がＹＥＳで、Ｔａｓｔ＜Ｔａｓｔｌｍｔのときには、触媒暖機制御を実行すべきであるとして、ステップ２７に進み、吸気開角θｌｉｎを、始動後タイマの計時値Ｔａｓｔおよびエンジン水温ＴＷに応じて、図１５に示すマップを検索することにより算出する。同図において、ＴＷ４〜ＴＷ６は、ＴＷ４＜ＴＷ５＜ＴＷ６の関係が成立するエンジン水温ＴＷの所定値を示している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
一方、ステップ２５または２６の判別結果がＮＯのとき、すなわちアクセルペダルが踏まれているとき、またはＴａｓｔ≧Ｔａｓｔｌｍｔであるときには、ステップ２９に進み、図示平均有効圧の目標値Ｐｍｉ＿ｃｍｄを、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図１７に示すマップを検索することにより算出する。同図において、ＡＰ１〜ＡＰ３は、ＡＰ１＜ＡＰ２＜ＡＰ３の関係が成立するアクセル開度ＡＰの所定値を示している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
次いで、ステップ３０に進み、ＲＡＭ内に記憶されている第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２の値を読み込む。この場合、前述したように、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２は、本処理の制御周期ΔＴｋよりも短い制御周期ΔＴｎで算出されるので、このステップ３０の処理は、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２のダウンサンプリング値ＲＩ１（ｋ），ＲＩ２（ｋ）を算出することに相当する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
したがって、図６に示すように、排気再開角θｒｂｌの変化に対して、図示平均有効圧Ｐｍｉが極大値を示す領域にある場合には、図示平均有効圧の目標値Ｐｍｉ＿ｃｍｄがその極大値よりも大きい値に設定されたときでも、図示平均有効圧Ｐｍｉをその極大値付近に保持することができる。すなわち、極値特性を有する制御対象を制御する場合でも、高レベルの制御の安定性および制御精度をいずれも確保することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４３】
また、図６の制御対象モデルを用いながら、仮想制御量Ｙｍ、２つの仮想制御入力Ｖ１，Ｖ２および２つの応答指標ＲＩ１，ＲＩ２がいずれも所定の制御周期ΔＴｎで算出されるので、多入力多出力系における制御量を複数の制御入力によって制御する場合、演算時に多くの条件判定処理やマッピングされた多数のデータ処理を実行する制御装置と比べて、製造コストおよび演算負荷を低減することができる。すなわち、多入力多出力系の制御対象を制御する場合でも、製造コストおよび演算負荷を低減できる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
これに加えて、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２が、仮想制御量Ｙｍにハイパスフィルタリング処理を施した値Ｙｍｆと、第１および第２周期信号値Ｓ１，Ｓ２に同じハイパスフィルタリング処理を施した値Ｓｆ１，Ｓｆ２とを用い、これらの乗算値Ｓｆ１・Ｙｍｆ，Ｓｆ２・Ｙｍｆの時系列データの和に、応答ゲイン修正係数Ｋｒ１，Ｋｒ２をそれぞれ乗算することにより算出されるので、第１および第２応答指標ＲＩ１，ＲＩ２はそれぞれ、仮想制御量Ｙｍに含まれる定常成分としての吸気開角θｌｉｎおよび排気再開角θｒｂｌを除去し、かつ周期信号値のフィルタリング値Ｓｆ１，Ｓｆ２と仮想制御量のフィルタリング値Ｙｍｆの間の位相特性およびゲイン特性を合致させた値として適切に算出することができる。それにより、例えば、目標値Ｐｍｉ＿ｃｍｄが大きく変化するのに伴って、吸気開角θｌｉｎおよび排気再開角θｒｂｌが別個に大きく変化した場合でも、その影響を回避しながら、相関性パラメータを算出することができる。その結果、制御の安定性および制御精度をさらに向上させることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
１    制御装置
２    ＥＣＵ（相関性パラメータ算出手段、目標値設定手段、制御入力算出手段、仮          想制御入力算出手段、仮想制御量算出手段、パラメータ算出手段、フィルタ手          段）
３    内燃機関（制御対象）
２９    目標値算出部（目標値設定手段）
３０    協調コントローラ（制御入力算出手段）
４０    オンボードモデル解析器（相関性パラメータ算出手段、仮想制御入力算出手段          、仮想制御量算出手段、パラメータ算出手段、フィルタ手段）
θｌｉｎ  吸気開角（制御入力）
θｒｂｌ  排気再開角（制御入力）
Ｐｍｉ  図示平均有効圧（制御量）
Ｐｍｉ＿ｃｍｄ  目標値
ＲＩ１  第１応答指標（相関性パラメータ）
ＲＩ２  第２応答指標（相関性パラメータ）
Ｓ１  第１周期信号値（周期信号値）
Ｓ２  第２周期信号値（周期信号値）
Ｓｆ１  第１周期信号値のフィルタリング値（所定のフィルタリング処理が施さ                れた周期信号値）
Ｓｆ２  第２周期信号値のフィルタリング値（所定のフィルタリング処理が施さ                れた周期信号値）
Ｖ１  第１仮想制御入力（仮想制御入力）
Ｖ２  第２仮想制御入力（仮想制御入力）
Ｙｍ  仮想制御量
Ｙｍｆ  仮想制御量のフィルタリング値（所定のフィルタリング処理が施された                仮想制御量
ΔＴｎ  制御周期（所定周期、第１周期）
ΔＴｋ  制御周期（制御入力の算出周期）
ΔＴ１  第１周期信号値の周期（第２周期）
ΔＴ２  第２周期信号値の周期（第２周期）