(57)【要約】【課題】より最適なパラメータの適合値を見つけることの可能な自動適合装置を提供する。【解決手段】自動適合装置は、初期値設定手段と、適合目標値決定手段と、パラメータ適合手段と、評価手段と、を備える。評価手段は、第１の複数の出力値について夫々、出力値の計測値が出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、第２の複数の出力値について夫々、出力値の計測値が出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求める。パラメータ適合手段は、余裕値の合計と悪化値の合計とを基に複数のパラメータの操作を行う。このようにすることで、評価値合計が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値合計よりも低い評価値合計を得ることができるような場合にも、自動的に、当該低い評価値合計となるパラメータの適合値を得ることができる。【選択図】図４
2009013860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適合が行われる内燃機関の運転状態に対し、機関運転制御用の複数のパラメータの初期値を決定する初期値設定手段と、
前記内燃機関の複数の出力値について夫々の適合目標値を決定する適合目標値決定手段と、
前記適合目標値を超過した出力値の計測値を減少させるための前記複数のパラメータの操作順序と操作方向を決定し、前記複数のパラメータを決定された前記操作順序に従い前記操作方向に順次操作するパラメータ適合手段と、
前記複数の出力値のうち、第１の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、前記第１の複数の出力値とは異なる第２の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求める評価手段と、を備え、
前記パラメータ適合手段は、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計と前記第２の複数の出力値の悪化値の合計とを基に前記複数のパラメータの操作を行うことを特徴とする自動適合装置。
【請求項２】
前記パラメータ適合手段は、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計が前記第２の複数の出力値の悪化値の合計以上となる場合には、操作しているパラメータで引き続き操作を継続し、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計が前記第２の複数の出力値の悪化値の合計よりも小さくなる場合には、操作するパラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の自動適合装置。
【請求項３】
前記余裕値は（１−出力値の計測値／出力値の適合目標値）×重み係数として求められ、前記悪化値は（出力値の計測値／出力値の適合目標値−１）×重み係数として求められることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動適合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御パラメータの適合値を自動的に探索する自動適合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、新しい内燃機関を開発するときには、最適な機関の出力値を得ることのできる機関運転制御用パラメータの値を探索する作業、即ち、適合作業が行われる。この適合作業では、燃料噴射量や燃料噴射時期のようなパラメータの各値を経験に基づいて少しずつ変化させることにより長い時間をかけて最適な機関の出力値、例えば最適な排気エミッション量を得ることのできるパラメータの適合値が探索される。これは、新しい車両を開発するときについても同様である。
【０００３】
しかしながら、このように経験に基づいてパラメータの適合値を探索するといってもパラメータの数が多くなると最適な各パラメータの適合値を見出すことが困難となり、しかも、パラメータの適合値を見いだすためには長い時間を要するために開発に時間を要するばかりでなく、多大の労力を必要とするという問題がある。
【０００４】
そこで、パラメータの適合作用を自動的に行うようにした自動適合装置の一例として、以下の特許文献１乃至３には、適合を行う複数の運転状態を決定し、適合を行う個々の運転状態に対して夫々複数の機関運転制御用パラメータの初期値を決定し、複数の出力値の適合目標値を決定した後、適合目標値を超過した出力値を減少させるための複数のパラメータの操作順序と操作方向を決定してこれらパラメータを決定された操作順序に従い決定された操作方向に順次操作する自動適合装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２４９３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１１８５１６号公報
【特許文献３】特開２００６−２２００３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一つのパラメータを操作すると全ての出力値は何らかの影響を受け、このとき減少する出力値もあれば増大する出力値もあり、殆ど変化しない出力値もある。従って、そのパラメータを操作することが適合作用を行う上で意味のあることであるか否かを評価する必要があり、そのためには、パラメータを操作したときの出力値の変化を評価することが必要となる。例えば、上述の特許文献１に記載の自動適合装置は、出力値／適合目標値を評価値として用い、当該評価値の変化を基にパラメータを操作している。具体的には、パラメータを操作したときに、評価値が低下すれば、出力値は適合目標値に向かっていると判断することができ、評価値が増大すれば、出力値は適合目標値から離れる方向に向かっていると判断することができる。特許文献１に記載の自動適合装置は、評価値の減少量が予め定められた規定値以上であるときには、引き続き同じパラメータを操作し、評価値の減少量が予め定められた規定値以下の場合、或いは評価値が増大した場合には、パラメータの操作順序に従って、操作するパラメータを変更している。
【０００７】
ここで、パラメータを操作する際に、一時的に評価値が増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値を得ることができる場合がある。しかしながら、特許文献１に記載の自動適合装置では、このような場合において、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値となるパラメータの適合値を見つけることが難しかった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、一時的に評価値が増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値を得ることができる場合に、自動的に、当該低い評価値となるパラメータの適合値を見つけることの可能な自動適合装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点では、自動適合装置は、適合が行われる内燃機関の運転状態に対し、機関運転制御用の複数のパラメータの初期値を決定する初期値設定手段と、前記内燃機関の複数の出力値について夫々の適合目標値を決定する適合目標値決定手段と、前記適合目標値を超過した出力値の計測値を減少させるための前記複数のパラメータの操作順序と操作方向を決定し、前記複数のパラメータを決定された前記操作順序に従い前記操作方向に順次操作するパラメータ適合手段と、前記複数の出力値のうち、第１の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、前記第１の複数の出力値とは異なる第２の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求める評価手段と、を備え、前記パラメータ適合手段は、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計と前記第２の複数の出力値の悪化値の合計とを基に前記複数のパラメータの操作を行う。
【００１０】
上記の自動適合装置は、初期値設定手段と、適合目標値決定手段と、パラメータ適合手段と、評価手段と、を備える。これらの手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、又は、ＥＣＵとバスなどを介して接続された電子制御ユニットにより実現される。初期値設定手段は、適合が行われる内燃機関の運転状態に対し、機関運転制御用の複数のパラメータの初期値を決定する。適合目標値決定手段は、前記内燃機関の複数の出力値について夫々の適合目標値を決定する。パラメータ適合手段は、前記適合目標値を超過した出力値の計測値を減少させるための前記複数のパラメータの操作順序と操作方向を決定し、前記複数のパラメータを決定された前記操作順序に従い前記操作方向に順次操作する。評価手段は、前記複数の出力値のうち、第１の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、前記第１の複数の出力値とは異なる第２の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求める。また、前記パラメータ適合手段は、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計と前記第２の複数の出力値の悪化値の合計とを基に前記複数のパラメータの操作を行う。このようにすることで、前記複数の出力値の評価値合計が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値合計よりも低い評価値合計を得ることができるような場合において、自動的に、当該低い評価値合計となる各パラメータの適合値を得ることができる。
【００１１】
上記の適合装置の好適な実施例は、前記パラメータ適合手段は、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計が前記第２の複数の出力値の悪化値の合計以上となる場合には、操作しているパラメータで引き続き操作を継続し、前記第１の複数の出力値の余裕値の合計が前記第２の複数の出力値の悪化値の合計よりも小さくなる場合には、操作するパラメータを変更する。これにより、自動適合装置は、前記複数の出力値の評価値合計が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値合計よりも低い評価値合計を得ることができるような場合において、操作しているパラメータで探索を継続することができる。
【００１２】
上記の適合装置の好適な実施例は、前記余裕値は（１−出力値の計測値／出力値の適合目標値）×重み係数として求められ、前記悪化値は（出力値の計測値／出力値の適合目標値−１）×重み係数として求められる。ここで、重み係数は、各出力値毎に存在し、ユーザにより予め設定される値である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１４】
［内燃機関］
図１は、本発明の自動適合装置が適用された内燃機関１００の概略構成を示すブロック図である。なお、図１において、実線の矢印は吸気及び排気の流れを示し、破線の矢印は制御信号を示す。
【００１５】
図１において、内燃機関１００は、エンジン１０を備える。エンジン１０の各気筒は、吸気マニホールド１１及び排気マニホールド１２に接続されている。エンジン１０は、各気筒に設けられた燃料噴射弁１５と、各燃料噴射弁１５に対して高圧の燃料を供給するコモンレール１４とを備え、コモンレールには不図示の燃料ポンプにより燃料が高圧状態で供給される。各燃料噴射弁１５は、ＥＣＵ７によって、その燃料噴射量が制御される。
【００１６】
吸気マニホールド１１に接続された吸気通路２０には、エンジン１０への流入空気量を計測するエアフローメータ２１と、吸気絞り弁２２と、ターボチャージャ２３のコンプレッサ２３ａと、吸気を冷却するインタークーラ２４とが設けられている。吸気絞り弁２２は、ＥＣＵ７によって、その開度が制御される。一方、排気マニホールド１２に接続された排気通路２５には、ターボチャージャ２３のタービン２３が接続されている。排気通路２５には、分析センサ２６が取り付けられている。分析センサ２６は、排気通路２５における排気ガス中のＮＯｘ量、スモーク濃度、パティキュレート量、ＨＣ量、ＣＯ量等の排気成分量を検出し、検出された排気成分量に対応する検出信号をＥＣＵ７に供給する。
【００１７】
また、排気通路２５のタービン２３ａの上流位置と、吸気通路２０のインタークーラ２４より下流位置とは、ＥＧＲ通路３１により接続されている。ＥＧＲ通路３１には、酸化触媒３２と、ＥＧＲ量を制御するためのＥＧＲ制御弁３３とが設けられている。ＥＧＲ制御弁３３は、ＥＣＵ７によって、その開度が調整される。
【００１８】
内燃機関１００の各要素は、ＥＣＵ７により制御されている。具体的には、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＡ／Ｄ変換器などを含んで構成される。ＥＣＵ７は、内燃機関１００の各種センサから供給される検出信号に基づいて、エンジン１０の運転状態を制御する。各種センサとしては、先に述べた分析センサ２６の他、図示しない燃料タンクの燃料量を検出する燃料センサ２７、エンジン１０のクランク角を検出するクランク角センサ２８、エンジン１０で発生する燃焼騒音を検出する騒音センサ２９などがある。また、ＥＣＵ７は、本発明における自動適合装置としても機能し、例えば、分析センサ２６より供給された検出信号に基づいて、排気通路２５における排気ガス中のＮＯｘ量、スモーク濃度、パティキュレート量、ＨＣ量、ＣＯ量等の排気成分量を求め、求められた排気成分量に基づいて、ＥＧＲ制御弁３３や各燃料噴射弁１５を制御する。なお、自動適合装置は、ＥＣＵ７と分離した、ＥＣＵ７とバスを介して接続された電子制御ユニットとして設けられるとしても良い。この場合、電子制御ユニットは、ＥＣＵ７とは別に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されることとなる。
【００１９】
［自動適合方法］
次に、本発明における自動適合方法について説明する。まず、比較のため、特許文献１に記載された自動適合装置による自動適合方法について、簡単に概略を説明する。
【００２０】
まず、自動適合装置に対し、タイヤの径や変速機のギア比などの車両諸元、排気量等のエンジン諸元、走行モード、自動車の使用される環境等が入力される。自動適合装置は、これらの入力された値を基に、適合を行う各運転状態を求める。
【００２１】
自動適合装置は、各運転状態を基に、適合すべきパラメータのマップを読み込む。自動適合装置は、パラメータのマップを予め記録している。適合すべきパラメータとしては、メイン噴射時期、パイロット噴射時期、パイロット噴射量、アフター噴射時期、アフター噴射量、コモンレール圧、ＥＧＲ制御弁の開度、吸気絞り弁の開度、ターボチャージャの可変ノズルの開度の全て又はそれらのうちの一部である。そして、自動適合装置は、適合すべきパラメータの初期値を決定する。具体的には、自動適合装置は、適合すべきエンジンの諸元に対応する諸元を有する既存のエンジンのパラメータの適合平均値を予め記憶しており、この適合平均値をパラメータの初期値として用いる。
【００２２】
次に、自動適合装置は、適合作用の対象となる出力値について、適合目標値を決定する。適合作用の対象となる出力値としては、ＮＯｘ量、スモーク濃度、ＴＨＣ量、ＣＯ量、パティキュレート量、燃費、燃焼騒音の全て又はそれらのうちの一部である。自動適合装置は、適合すべきエンジンの諸元に対応する諸元を有する既存のエンジンの適合値を予め記憶している。総量目標値をもたない燃焼騒音、スモーク濃度の適合目標値は既存のエンジンの適合平均値とされる。一方、総量目標値をもつＮＯｘ量、ＴＨＣ量、ＣＯ量、パティキュレート量、燃費については、総量目標値が予め目標とする開発目標値として設定されているので、走行モードで走行したときの出力値の積算値がこの予め定められた開発目標値以下となるように各運転状態における適合目標値は決定される。
【００２３】
次に、自動適合装置は、パラメータの適合処理を行う。具体的には、まず、パラメータの初期値を用いて適合を行う運転領域のうちの一つの運転領域において運転し、各出力値を計測する。このときに適合目標値を超過している出力値が存在すると、適合目標値に対する出力値の超過の度合に応じてパラメータの探索範囲が補正され、超過の度合が小さくなるほどパラメータの探索範囲が狭くされる。次に、この適合目標値に対して超過した出力値を減少させるための複数のパラメータの操作順序と操作方向が決定される。具体的には、自動適合装置は、図２に示すような、出力値が適合目標値を超過したときに操作すべきパラメータの操作順序及び操作方向と出力値との関係を予め記録しており、出力値が適合目標値を超過したときには、この図２に示す関係に基づいて、パラメータの操作順序と操作方向とを決定する。
【００２４】
図２は、スモーク濃度、ＮＯｘを出力値とし、メイン噴射時期、パイロット噴射間隔、パイロット噴射量、コモンレール圧、ＥＧＲ制御弁を機関運転制御用のパラメータとした場合のパラメータの操作順序と操作方向の例が示されている。図２は、出力値のうちの一つが適合目標値を超過している場合を示しており、適合目標値を超過している出力値が出力値を示す欄において数字１で示されている。例えば、図２のＮｏ．１では、スモーク濃度が適合目標値を超過している場合を示している。
【００２５】
一方、パラメータを示す欄において丸で囲まれた数字はパラメータの操作順序を示している。例えば、図２のＮｏ．１では操作順序がＥＧＲ制御弁、メイン噴射時期、コモンレール圧、パイロット噴射間隔、パイロット噴射量とされている。この操作順序は、経験上から対応する出力値の低減に対して与える影響が大きいと考えられる順である。また、パラメータを示す欄における文字はパラメータの操作方向を示している。例えば、Ｎｏ，１におけるＥＧＲ制御弁は操作方向がＥＧＲ制御弁を開弁する方向であることを示している。また、パラメータを示す欄において二つの文字が存在する場合は何れの操作方向が出力値の低減に影響を与えるかが分からない場合とか、噴射時期によって操作方向が異なる場合である。
【００２６】
次に、自動適合装置は、適合目標値を超過している出力値が適合目標値を満たしたか否かを判断する。具体的には、自動適合装置は、評価値（＝出力値の計測値／適合目標値）を算出し、当該評価値の減少量が予め定められた規定値以上であるときには、引き続き同じパラメータを操作し、当該評価値の減少量が予め定められた規定値以下の場合、或いは評価値が増大した場合には、図２に示したパラメータの操作順序に従って、操作するパラメータを変更して、変更後のパラメータで操作を行う。例えば、自動適合装置は、出力値がスモーク濃度の場合において、ＥＧＲ制御弁を操作している場合には、評価値が増大すると、パラメータの操作順序に従い、操作されるパラメータを、ＥＧＲ制御弁からメイン噴射時期に変更する。このように、適合目標値を超過している出力値が適合目標値を満たすように、各パラメータの操作順序に従って、各パラメータの操作を行うことにより、各パラメータの適合値を求めることができる。
【００２７】
しかしながら、評価値が一時的に増大した場合であっても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値を得ることができる場合がある。にもかかわらず、上述の自動適合装置では、このような場合に、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値を見つけることが難しく、当該低い評価値となる各パラメータの適合値を見つけることが難しかった。以下に具体的に述べる。
【００２８】
図３は、出力値がＮＯｘ量及びＴＨＣ量の場合において、パラメータをＥＧＲ制御弁及びメイン噴射時期として自動適合処理が行われたときのグラフを示している。グラフ３１は、メイン噴射時期を−２°ＣＡに固定したときのグラフを示し、グラフ３２は、メイン噴射時期を−５°ＣＡに固定したときのグラフを示している。また、基準値ＣＴＨＣは、具体的には、ＴＨＣ量の適合目標値である。
【００２９】
まず、自動適合装置は、点Ａから探索を開始したとする。つまり、自動適合装置は、メイン噴射時期を−２°ＣＡのまま固定して、ＥＧＲ制御弁の開度を３０％から大きくしたとする。このとき、ＥＧＲ制御弁の開度が大きくなるにつれて、ＮＯｘ量は減少するが、ＴＨＣ量は増加する。自動適合装置は、ＴＨＣ量が基準値ＣＴＨＣに達すると、ＥＧＲ制御弁の開度をこれ以上大きくしない。このときのＥＧＲ制御弁の開度は４０％である。このとき、図３のグラフ３１上で言うと、探索位置は、点Ａから点Ｂに到達することとなる。
【００３０】
ここで、図３を見てみると、メイン噴射時期を−２°ＣＡから−５°ＣＡに進角させて（つまり、探索位置を点Ｃにして）、再度、ＥＧＲ制御弁の開度を大きくすれば、探索位置が点Ｄとなるときに、ＴＨＣ量は基準値ＣＴＨＣに到達することが分かる。このときのＥＧＲ制御弁の開度は５０％である。探索位置が点ＤとなるときのＮＯｘ量は、探索位置が点ＢとなるときのＮＯｘ量と比較して、より減少している。つまり、探索位置を点Ｂから点Ｃへ移動させたときには、一時的にＮＯｘ量は増大するものの、探索位置を点Ｃから点Ｄへ移動させることにより、ＮＯｘ量は、探索位置が点ＢとなるときのＮＯｘ量よりも減少する。言い換えると、探索位置を点Ｂから点Ｃへ移動させたときには、一時的にＮＯｘ量の評価値は増大するものの、探索位置を点Ｃから点Ｄへ移動させることにより、ＮＯｘ量の評価値を、探索位置が点ＢとなるときのＮＯｘ量の評価値よりも減少させることができる、即ち、ＮＯｘ量について、点Ａ〜Ｄにおいて求められた何れの評価値よりも低い評価値を点Ｄで得ることができる。
【００３１】
しかしながら、先に述べた自動適合装置では、点Ｂのパラメータの値、即ち、ＥＧＲ制御弁の開度４０％及びメイン噴射時期−２°ＣＡがパラメータの適合値とされる。なぜならば、先に述べた自動適合装置では、探索位置を点Ｃにすると、ＮＯｘ量が増大してしまう、つまりＮＯｘ量の評価値が増大してしまうので、探索位置を点Ｂから点Ｃに移動させることができないからである。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る自動適合装置では、新たな尺度として「余裕値」及び「悪化値」を用いることとする。ここで、「余裕値」とは、出力値の計測値が当該出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示すものであり、「悪化値」とは、出力値の計測値が当該出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示すものである。余裕値及び悪化値は、夫々以下の式で示される。
【００３３】
【数１】
2009013860.tif 000003
【００３４】
【数２】
2009013860.tif 000004
ここで、重み係数とは、各出力値毎に存在し、ユーザにより予め設定される値である。これは、各出力値の計測値が取り得る値が出力値毎に異なるため、重み係数を設けることで、同等に扱えるようにするためである。
【００３５】
例えば、ＴＨＣ量の重み係数を重み係数ＴＨＣとし、ＮＯｘ量の重み係数を重み係数ＮＯｘとすると、ＴＨＣ量の余裕値（ＴＨＣ余裕値）、及び、ＮＯｘ量の悪化値（ＮＯｘ悪化値）は夫々以下の式で示される。
【００３６】
【数３】
2009013860.tif 000005
【００３７】
【数４】
2009013860.tif 000006
本実施形態に係る自動適合装置は、ＮＯｘ量の評価値が増大した場合であっても、ＴＨＣ余裕値とＮＯｘ悪化値とを比較し、ＴＨＣ余裕値≧ＮＯｘ悪化値となる場合には、現在探索しているパラメータで探索を継続することとし、ＴＨＣ余裕値＜ＮＯｘ悪化値となる場合には、現在操作しているパラメータでの探索を終了することとする。例えば、点Ｃは、点Ｂと比較して、ＮＯｘ量の評価値は増大するが、ＴＨＣ余裕値≧ＮＯｘ悪化値の関係は満たしているので、自動適合装置は、探索位置を点Ｃへ移動させて、現在操作しているパラメータ（ＥＧＲ制御弁、メイン噴射時期）での探索を継続する。そして、探索位置が点Ｄとなったときには、ＴＨＣ余裕値＜ＮＯｘ悪化値となるので、自動適合装置は、現在探索しているパラメータでの探索を終了し、点Ｄのパラメータの値を適合値とする。つまり、本実施形態に係る自動適合装置では、「余裕値」、「悪化値」という尺度を導入したことにより、「ＮＯｘ量の評価値が一時的に増大した場合であっても、ＴＨＣ量を増加させる余裕が十分にある場合には、探査継続を行う価値あり」という判断をすることができ、探索位置を点Ｃに移動させることができる。従って、本実施形態に係る自動適合装置は、点Ｃより引き続いて現在操作しているパラメータで探索を行うことができ、点Ｄのパラメータの値を適合値として得ることができる。
【００３８】
本実施形態に係る自動適合装置では、ＴＨＣ量について、ＴＨＣ量の計測値がＴＨＣ量の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、ＮＯｘ量について、ＮＯｘ量の計測値がＮＯｘ量の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求め、求められた余裕値及び悪化値とを基に複数のパラメータ（ＥＧＲ制御弁の開度、メイン噴射時期）の操作を行う。このようにすることで、ＮＯｘ量について、評価値が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値よりも低い評価値を得ることができるような場合において、自動的に、当該低い評価値となる各パラメータの適合値を得ることができる。なお、上述の説明では、ＴＨＣ余裕値とＮＯｘ悪化値とで比較をするとしたが、これは一例であり、実際には、全出力値における、余裕値合計と悪化値合計とで比較が行われる。
【００３９】
（自動適合処理）
次に、本実施形態に係る自動適合処理の方法について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４は、本実施形態に係る自動適合処理の方法を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ステップＳ１０１において、ユーザは、必要な情報を自動適合装置に入力する。具体的には、ユーザは、運転状態を決定する条件、例えば、タイヤの径や変速機のギア比などの車両諸元、排気量等のエンジン諸元、走行モード、自動車の使用される環境等を入力すると共に、開発目標値等を入力する。そして、ステップＳ１０２において、ユーザは、各出力値の重み係数を入力する。
【００４１】
ステップＳ１０３において、自動適合装置は、ユーザにより入力された情報を基に、自動適合処理の初期設定を行う。具体的には、自動適合装置は、ユーザにより入力された情報を基に、適合を行う各運転状態を求め、各運転状態を基に、適合すべきパラメータのマップを読み込み、適合すべきパラメータの初期値を決定する。また、自動適合装置は、適合作用の対象となる出力値について、適合目標値を決定する。
【００４２】
ステップＳ１０４において、自動適合装置は、探索基準点を決定する。具体的には、自動適合装置は、パラメータの操作順序から、各出力値の低減に対して与える影響が大きいと考えられるパラメータの初期値に対応する探索位置を探索基準点とし、それ以外のパラメータについては、初期値のままとする。例えば、図３の例で言うと、出力値ＮＯｘの低減に対して与える影響が大きいと考えられるパラメータはＥＧＲ制御弁の開度であり、それ以外のパラメータはメイン燃料噴射時期である。従って、探索基準点は、メイン噴射時期が常に初期値となるグラフ３１上における、ＥＧＲ制御弁の初期値に対応する点Ａとなる。
【００４３】
ステップＳ１０５において、自動適合装置は、探索基準点で各出力値の計測値を自動計測し、ステップＳ１０６において、自動適合装置は、各出力値の評価値を計算する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、自動適合装置は、パラメータの初期値の次の値、即ち、次の探索位置（候補点）を決定する。具体的には、自動適合装置は、例えば、図２に示した関係に基づいて、パラメータの操作方向を求め、当該操作方向に対応するパラメータの値を、パラメータの次の値とする。例えば、図３の例で言うと、出力値ＮＯｘを低減するには、ＥＧＲ制御弁の開度を開弁していく必要があるので（図２参照）、探索基準点Ａ（ＥＧＲ開度３０％）からみた候補点は、点Ｂ（ＥＧＲ開度４０％）となる。
【００４５】
ステップＳ１０８において、自動適合装置は、候補点で各出力値の計測値を自動計測し、ステップＳ１０９において、自動適合装置は、各出力値の評価値、余裕値、悪化値を計算する。具体的には、自動適合装置は、各出力値について、評価値と、余裕値又は悪化値とを求める。例えば、式（１）〜式（２）より分かるように、自動適合装置は、各出力値について、１−（出力値の計測値／出力値の適合目標値）が正又は０となるときには余裕値を求めることができ、１−（出力値の計測値／出力値の適合目標値）が負となるときには悪化値を求めることができる。全出力値のうち、余裕値を求めることができる出力値の群が、本発明における第１の複数の出力値であり、悪化値を求めることができる出力値の群が、本発明における第２の複数の出力値である。
【００４６】
ステップＳ１１０において、自動適合装置は、全出力値において、余裕値の合計（第１の複数の出力値の余裕値の合計）が悪化値の合計（第２の複数の出力値の悪化値の合計）以上となっているか否かについて判定する。自動適合装置は、余裕値の合計が悪化値の合計以上となっていると判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、候補点を新しい探索基準点として（ステップＳ１１１）、操作しているパラメータで引き続き操作を継続し、新たな候補点を決定した後（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１３に進む。例えば、図３の例で言うと、探索基準点を点Ａとした場合には、候補点Ｂは、余裕値≧悪化値の関係を満たしているので、候補点Ｂが新しい探索基準点となる。また、探索基準点を点Ｂとした場合にも、候補点Ｃは、余裕値≧悪化値の関係を満たしているので、メイン噴射時期を−２°ＣＡから−５°ＣＡに進角させた候補点Ｃが更なる新しい探索基準点となる。
【００４７】
一方、自動適合装置は、余裕値の合計が悪化値の合計よりも小さくなっていると判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、操作するパラメータを変えて候補点の変更を行う（ステップＳ１１６）。例えば、図３の例で言うと、もし、点Ｃが余裕値＜悪化値の関係となっているとすると、自動適合装置は、操作するパラメータを、ＥＧＲ制御弁及びメイン噴射時期から、例えば、コモンレール圧及びパイロット噴射間隔に変更する。そして、上述したのと同様の処理を用いて、新たな候補点Ｃ´を求め、当該候補点Ｃ´について、余裕値≧悪化値の関係を満たしているか否かが判定される。そして、余裕値≧悪化値の関係を満たしている場合には、候補点Ｃ´が新しい探索基準点とされる。一方、自動適合装置は、新たな候補点Ｃ´について、余裕値≧悪化値の関係を満たしていない（余裕値＜悪化値の関係となっている）と判定した場合には、操作順番に従って、更に他のパラメータに変えて候補点の変更を行う。
【００４８】
つまり、ステップＳ１１０〜ステップＳ１１２、ステップＳ１１６では、自動適合装置は、余裕値の合計が悪化値の合計以上となる場合には、操作しているパラメータで引き続き操作を継続し、余裕値の合計が悪化値の合計よりも小さくなる場合には、操作するパラメータを変更している。これにより、全出力値の評価値の合計（評価値合計）が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値合計よりも低い評価値合計を得ることができるような場合において、自動適合装置は、操作しているパラメータで探索を継続することができる。
【００４９】
ステップＳ１１３において、自動適合装置は、新たな候補点があったか否かについて判定を行い、なかった場合には（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１５へ進む。例えば図３の例でいうと、他の候補点が見つからない、即ち、探索基準点が点Ｄとなる場合である。一方、自動適合装置は、新たな候補点があった場合には、ステップＳ１１４へ進み、強制終了条件か否かについて判定する。強制終了条件とは、例えば、候補点を探索する上限回数であり予め設定されている。自動適合装置は、候補点を探索した回数が上限回数を超えている場合には、ステップＳ１１５へ進み、候補点を探索した回数が上限回数を越えていない場合には、ステップ１０８へ戻る。図３の例でいうと、探索基準点が点Ｂとなる場合において、候補点として点Ｃがあったので、自動適合装置は、点Ｃについて改めて、再度、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１３の処理を経て、候補点Ｄを見つける。
【００５０】
ステップＳ１１５において、自動適合装置は、全計測点の中で、評価値合計が最小の点を最良点として決定することとする。例えば、図３の例でいうと、ＮＯｘ量について、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの中で、点Ｄでの評価値が最も低いので、点Ｄが最良点として決定され、点Ｄのパラメータが適合値とされる。
【００５１】
以上に述べたことから分かるように、本実施形態に係る自動適合装置は、前記複数の出力値のうち、第１の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ減少しているかを示す余裕値を求めると共に、第１の複数の出力値とは異なる第２の複数の出力値について、夫々の出力値の計測値が夫々の出力値の適合目標値に対してどれだけ増大しているかを示す悪化値を求める。そして、本実施形態に係る自動適合装置は、第１の複数の出力値の余裕値の合計と第２の複数の出力値の悪化値の合計とを基に複数のパラメータの操作を行う。このようにすることで、複数の出力値の評価値合計が一時的に増大しても、更に探索を続ければ、それまで求められた何れの評価値合計よりも低い評価値合計を得ることができるような場合において、自動的に、当該低い評価値合計となる各パラメータの適合値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成を示すブロック図である。
【図２】パラメータの操作順序と操作方向の例を示す図表である。
【図３】本実施形態に係る自動適合処理が行われたときのグラフである。
【図４】本実施形態に係る自動適合処理の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０  エンジン
７  ＥＣＵ（自動適合装置）
２６  分析センサ
２８  クランク角センサ
３３  ＥＧＲ制御弁
１００  内燃機関
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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