DE4215959A1

DE4215959A1 - Verstaerkungsfaktor-einstelleinrichtung fuer pid-regler

Info

Publication number: DE4215959A1
Application number: DE4215959A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Nishizawa; Masataka Osawa; Kohta Ohtoshi; Tomohiro Iwai
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1992-11-19
Anticipated expiration: 2012-05-15
Also published as: DE4215959C2; US5213077A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkungsfaktor-Ein stelleinrichtung für das Einstellen von Verstärkungsfak toren an einem PID-Regler für das Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine.

Bei PID-Reglern, die eine Art der Rückführungssteuereinhei ten sind, ist ein PID-Regler bekannt, in welchem zur automa tischen Verstärkungseinstellung eine Verstärkungsfaktor-Stell größe unter Anwendung der als Fuzzy-Inferenz bekannten "unscharfen Folgerung" eingestellt wird (siehe beispielswei se JP-OS 2 41 006/1987 und 2 58 003/1989). In diesen PID-Reglern bei denen die Fuzzy-Inferenz angewandt wird, ist im voraus ein Einstellregel-Grundstock aus einer Vielzahl von Regeln gespeichert, die das menschliche Wissen bzw. Verhalten hinsichtlich der Faktoreneinstellung ausdrücken.

An einem durch den PID-Regler zu regelnden Objekt wird eine Vielzahl von charakteristischen Variablen bzw. Zustandsgrößen für das Bewerten des Regelungszustands gewählt. Unter Anwendung des von Menschen bei der Faktoreneinstellung angewandten Wissens wird die Vielzahl von Regeln aufge stellt. Im einzelnen werden die Regeln in der Form von Verknüpfungslehrsätzen im Format "WENN....., DANN..." ausge drückt, mit denen alle zu bewertenden Zustandsgrößen mitein ander verknüpft sind. Falls beispielsweise eine Ausrege lungszeit, ein Überschwingungsausmaß und die Schwingungs dämpfung als charakteristische Variable bzw. Zustandsgrößen eingesetzt sind, wird folgender Verknüpfungslehrsatz ange wandt: "WENN Ausregelungszeit = lang, Schwingungsausmaß = groß, und Schwingungsdämpfung = schlecht, DANN erhöhe den Proportionalverstärkungswert P, erhöhe den Integralverstär kungswert I und erhöhe den Differentialverstärkungswert D". Außerdem speichert der PID-Regler in Form von Zugehörig keitsfunktionen gemäß Fig. 14A bis 14D Prämissen bzw. Vorga ben für das Bestimmen des Eignungsgrades bezüglich der jeweiligen Regeln durch Bewerten der erfaßten Zustandsgrößen. Weiterhin speichert der PID-Regler in Form von Zugehö rigkeitsfunktionen gemäß Fig. 15A bis 15C Folgerungen für die Gewichtung der durch die jeweiligen Regeln angegebenen Faktorstellgrößen entsprechend dem Eignungsgrad der betref fenden Regel.

Wenn unter Anwendung der Fuzzy-Inferenz die Faktorstellgrößen tatsächlich eingestellt werden, wird die Vielzahl von Zustandsgrößen erfaßt und es werden gemäß Fig. 16 unter Anwendung der Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen die Grade der Eignung der jeweiligen Regeln für die erfaßten Zustands größen bestimmt. Dann werden für die jeweiligen Regeln als Folgerungszustandsfunktionen grafische Formen bzw. Kurven gebildet, bei welchen die Spitzenteile von Dreiecken abge schnitten sind, die den durch die Regeln angegebenen Faktor stellgrößen entsprechen. Zum Einstellen einer Faktorstell größe werden die für die jeweiligen Regeln erhaltenen Kurven einander überlagert und es wird die Schwerpunktmitte ermit telt. Dieser Prozeß entspricht der Berechnung eines Mittel werts durch Gewichtung der durch die Regeln angegebenen Faktorstellgrößen gemäß dem Eignungsgrad der Regeln. Im Vergleich zu einer PID-Faktoreneinstelleinrichtung, bei der die Fuzzy-Inferenz nicht angewandt wird, wird durch das gemäß dem vorstehend beschriebenen Prozeß bestimmte Ausmaß der Faktoreinstellung das vom Menschen bei der Faktorein stellung angewandte Wissen widergespiegelt, so daß es möglich ist, eine dem menschlichen Denken entsprechende geeignete Faktoreinstellung vorzunehmen.

Bei dem vorstehend beschriebenen PID-Regler erfolgt das Ansetzen der Faktorstellgröße durch Anwendung des Einstell regelgrundstocks, der die Regeln in Form von Verknüpfungs lehrsätzen ausdrückt, in denen gemäß der vorstehenden Be schreibung alle charakteristischen Variablen bzw. Zustands größen für die Bewertung miteinander verknüpft sind. Daher erreicht unter der Annahme, daß die Anzahl der Unterteilun gen der Bewertung hinsichtlich der Vorgabe, nämlich die Anzahl der Bewertungspunkte wie "etwas groß" oder "klein" in bezug auf eine einzelne Zustandsgröße gleich m ist und die Anzahl der zu bewertenden Zustandsgrößen gleich n ist, wegen der m Unterteilungen für jede Zustandsgröße die Anzahl der Kombinationen der Regeln die ungeheuer große Anzahl mⁿ. Falls beispielsweise die Anzahl der Unterteilungen vier ist und die Anzahl der Zustandsgrößen fünf ist, wird die Anzahl der Kombinationen der Regeln zu 1000 oder mehr.

Falls versucht wird, die Anzahl der Forderungen hinsichtlich des Regelungszustands zu erhöhen, ist es erforderlich, den Regelungszustand unter Erhöhen der Anzahl der Unterteilungen und der Anzahl der Zustandsgrößen zu bewerten. Falls jedoch auf diese Weise die Anzahl der Unterteilungen und Zustands größen erhöht wird, erreicht bei dem vorstehend beschriebe nen Verfahren zum Bestimmen der Faktorstellgröße die Anzahl der Kombinationen der Regeln eine enorm große Anzahl, wo durch das Aufstellen der Regeln von sich aus schwierig wird. Aus diesem Grund war es unmöglich, zum Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine, das das Ansetzen einer Vielzahl von Bewertungspunkten erforderlich macht, die PID-Faktorein stelleinrichtung zu verwenden, bei der ein herkömmliches Fuzzy-Inferenz-Verfahren angewandt wird.

Außerdem wird bei den Brennkraftmaschinen die Drehung insbe sondere im Bereich niedriger Drehzahlen instabil, bei denen die Ausgangswelle mit einer verhältnismäßig niedrigen Dreh zahl dreht, und es wird unmöglich, jede der charakteristi schen Variablen bzw. Zustandsgrößen in einem zulässigen Bereich zu regeln. Falls jedoch versucht wird, die Drehzahl der Brennkraftmaschine nach dem herkömmlichen Verfahren zum Ansetzen der Faktorstellgröße zu regeln, wird bei dem Ver such, Drehzahlschwankungen im Bereich niedriger Drehzahlen auszuregeln, die Verstärkung zu einer hohen Verstärkung hin geändert, wodurch im Gegensatz dazu die Amplitude der Schwingungen erhöht wird, und es wird darauffolgend ver sucht, diese Schwingungen durch Verringern der Verstärkung unter Kontrolle zu bringen. Dies führt nachteiligerweise dazu, daß keine Konvergenz der Verstärkung erzielt werden kann.

Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen PID-Regler zum Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine eine Verstär kungsfaktor-Einstelleinrichtung zu schaffen, die eine geeig nete Faktoreinstellung in Übereinstimmung mit dem menschli chen Denken und eine richtige Regelung der Brennkraftmaschi ne ermöglicht, für die eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Verstärkungsfak tor-Einstelleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentan spruch 1 gelöst.

Demnach werden erfindungsgemäß die Gruppen der Regeln derart gestaltet, daß dann, wenn die Vielzahl der Zustandsgrößen in eine Vielzahl von Sätzen unterteilt ist, die Gruppen der Regeln jeweils den Zusammenhang zwischen der einem jeweili gen Satz entsprechenden Zustandsgröße und einer Faktorstell größe angeben. Falls beispielsweise die Anzahl der Untertei lungen vier ist und die Anzahl der Zustandsgrößen vier ist, besteht nach dem Stand der Technik jede Regel aus einem Verknüpfungslehrsatz, in welchem die vier Zustandsgrößen miteinander verknüpft sind, und die Anzahl der Regeln wird zu 4⁴ = 256. Falls jedoch erfindungsgemäß die Gruppen der Regeln durch Unterteilen der vier Zustandsgrößen in bei spielsweise zwei Sätze gebildet sind, besteht jede Regel aus einem Verknüpfungslehrsatz, in welchem zwei Zustandsgrößen miteinander verknüpft sind, so daß die Anzahl der Regeln zu 4² + 4² = 32 wird. Falls ferner die Gruppen der Regeln durch Unterteilen in vier Sätze gebildet werden, nämlich die Anzahl der Sätze gleich der Anzahl der Zustandsgrößen ge wählt wird, wird jede Regel zu einem einzigen Lehrsatz und die Anzahl der Regeln wird zu 4·4=16. Da folglich die Anzahl der Regeln verringert werden kann, sind das Aufstel len und Ansetzen der Gruppen der Regeln erleichtert, so daß insbesondere dann, wenn die Faktoreinstelleinrichtung für ein Regelungsobjekt verwendet wird, für das eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist, im Vergleich zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik die Anzahl der Regeln beträchtlich verringert werden kann, wodurch das Ansetzen und Einstellen eines Regelgrundstocks bzw. einer Regelbasis erleichtert ist. Daher kann die Erfindung auf einfache Weise insbesondere bei einem PID-Regler zum Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine verwendet werden, für die eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist.

Da ferner Gruppen der Regeln in dem Grundstock unter Anwen dung des von Menschen bei der Faktoreinstellung angewandten Wissens zusammengestellt werden konnten, ist die durch die Faktoreinstelleinrichtung für einen PID-Regler zum Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine eingestellte Faktor stellgröße das menschliche Wissen wiedergegeben. Es ist daher möglich, eine geeignete Faktoreinstellung in Überein stimmung mit dem menschlichen Denken herbeizuführen.

Außerdem ist die Einrichtung derart gestaltet, daß der Zusammenhang zwischen der Amplitude der charakteristischen Variablen bzw. Zustandsgröße für einen jeden Satz und dem Anwendungsgrad der Faktorstellgröße gespeichert ist. Der Anwendungsgrad der Faktorstellgröße wird für jeden der Sätze entsprechend der Stellgröße der jeweiligen Zustandsgröße bestimmt. Gemäß dem Ergebnis der Inferenz bzw. Folgerung aus der Faktorstellgröße und dem Anwendungsgrad wird die Größe der einzustellenden Verstärkung durch Berechnen eines ge wichteten Mittelwerts, des Ergebnisses der Inferenz der Faktorstellgröße mit dem Anwendungsgrad als Gewichtungswert bestimmt. Infolgedessen ist es möglich, mittels des Anwen dungsgrades den Grad der Wichtigkeit des Ergebnisses einer jeden Inferenz zu verändern. Dies entspricht dem Umstand, daß bei der Einstellung durch einen Menschen denjenigen Bewertungspunkten besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird, die nicht den betreffenden Anforderungen genügen, während denjenigen Bewertungspunkten weniger Aufmerksamkeit ge schenkt wird, die ihren Anforderungen genügen. Es kann daher die zweckdienliche Verstärkungsfaktoreinstellung in Überein stimmung mit dem menschlichen Denken ausgeführt werden, weil die Zustandsgrößen in Übereinstimmung mit den Bewertungs punkten in Sätze unterteilt werden und der Anwendungsgrad entsprechend einer Änderung der Zustandsgröße derart verän dert wird, daß der Grad der Wichtigkeit, nämlich der Anwen dungsgrad der Ergebnisse der Inferenz des einem bestimmten Bewertungspunkt entsprechenden Satzes hoch wird, wenn dieser Bewertungspunkt nicht den Anforderungen genügt.

Weiterhin wird durch die Korrektureinrichtung der Zusammen hang zwischen der jeweiligen Zustandsgröße der Gruppen von Regeln und der Faktorstellgröße derart korrigiert, daß ein zulässiger Bereich erweitert wird, wenn ermittelt wird, daß die charakteristischen Variablen bzw. Zustandsgrößen nicht innerhalb des zulässigen Bereichs gesteuert werden können. Da diese Korrektur vorgenommen wird, werden beispielsweise dann, wenn im Bereich niedriger Drehzahlen Schwankungen der Maschinendrehzahl erfaßt werden, welche nicht unterdrückt werden können, zur Erweiterung des zulässigen Bereichs die Gruppen von Regeln derart korrigiert, daß die Schwankungen zugelassen werden. Infolgedessen wird die Verstärkung bzw. der Verstärkungsfaktor zur Steuerung der Schwankungen der Maschinendrehzahl verändert und auf geeignete Weise einge stellt. Es ist daher möglich, eine zweckdienliche Steuerung der Brennkraftmaschine herbeizuführen, bei welcher eine Zustandsgröße vorliegt, die nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs gesteuert bzw. gehalten werden kann.

Es ist anzumerken, daß mehrere derartige Sätze ausreichend sind. Nimmt man jedoch an, daß die Anzahl der Unterteilungen der Bewertung m ist und die Anzahl der den jeweiligen Sätzen entsprechenden Zustandsgrößen p ist, so wird die Anzahl der Regeln für einen jeden Satz zu m^p. Aus diesem Grund ist es zum Erleichtern des Gestaltens und Einstellens der Gruppe von Regeln durch Verringern der Anzahl der Regeln vorteil haft, die Vielzahl der Zustandsgrößen in eine möglichst große Anzahl von Sätzen zu unterteilen. Falls im einzelnen die Anzahl der Zustandsgrößen und die Anzahl der Sätze gleich gewählt werden, werden gemäß der vorangehenden Beschreibung die Regeln in den Gruppen von Regeln zu einzelnen Lehrsät zen, so daß die Inferenz mittels der Folgerungseinrichtung erleichtert wird.

Die erfindungsgemäße Folgerungseinrichtung kann in den PID-Regler die gewählte Faktorstellgröße direkt einsetzen. Alternativ kann die Folgerungseinrichtung in den PID-Regler einen Nachstellfaktor eingeben, der aus der eingestellten Faktorstellgröße und einer gegenwärtigen Verstärkung be stimmt wird. Falls die Faktorstellgröße in den PID-Regler eingegeben wird, wird in diesem die gegenwärtige Verstärkung gemäß der Faktorstellgröße eingestellt und die, Drehzahl wird gemäß einer Abweichung des eingestellten Wertes von der Drehzahl geregelt. Andererseits regelt im Falle des Einge bens des Nachstellfaktors in den PID-Regler der PID-Regler die Drehzahl gemäß der Abweichung der nachgestellten Ver stärkung von der Drehzahl.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird erfindungsgemäß der Zusammenhang zwischen einerseits der zu steuernden Faktor stellgröße und andererseits der Zustandsgröße ausgedrückt, die einem jeweiligen Satz entspricht, wenn die Vielzahl der Zustandsgrößen durch die Gruppe von Regeln in die Vielzahl von Sätzen unterteilt ist. Außerdem wird der Zusammenhang zwischen einer jeden der Zustandsgrößen und der Faktorstell größe derart korrigiert, daß ein-zulässiger Bereich erwei tert wird, wenn ermittelt wird, daß die betreffende Zu standsgröße nicht innerhalb des zulässigen Bereichs gesteu ert werden kann. Daher können außerordentliche Vorteile insofern erzielt werden, als eine zweckdienliche Verstär kungsfaktoreinstellung in Übereinstimmung mit dem menschli chen Denken ermöglicht ist und eine geeignete Regelung eines Regelungsobjekts wie einer Brennkraftmaschine vorgenommen werden kann, für welche eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines PID-Reglers mit einer einen Selbstabstimmteil enthal tenden Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2A bis 2D sind Konzeptdarstellungen, die Zugehörigkeitsfunktionen zeigen, welche einer Gruppe 1 von Regeln entsprechen.

Fig. 3 ist eine Konzeptdarstellung, die die Korrektur durch einen Vorgabekorrektor für Zugehörigkeits funktionen für Vorgaben veranschaulichen, welche dem Ausmaß der Änderung einer Regelgröße während einer Störung, dem Ausmaß des Überschwingens, der Überschwingungskonvergenzzeit und der Erholzeit einer Änderung der Regelgröße während einer Störung entsprechen.

Fig. 4 ist eine Konzeptdarstellung, die die Korrektur durch den Vorgabekorrektor für die Zugehörigkeits funktionen einer Vorgabe veranschaulicht, die der Schwin gungsdämpfung entspricht.

Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 6 ist eine Konzeptdarstellung, die die Aufbereitung nach der Inferenz-Bestimmung von Faktorstell größen für jeweilige Gruppen von Regeln veranschaulicht.

Fig. 7A und 7B sind Kurvenformdarstellungen, die den Prozeß einer Selbstabstimmung in einem Fall veran schaulichen, bei dem ein Sollwert geändert wird, wenn eine Brennkraftmaschine unbelastet ist.

Fig. 8A und 8B sind Kurvenformdarstellungen, die den Prozeß der Selbstabstimmung in einem Fall veran schaulichen, bei dem durch eine Hydraulikpumpe eine Bela stung der Brennkraftmaschine geändert wird.

Fig. 9A und 9B sind Kurvenformdarstellungen, die das Verhalten der Brennkraftmaschine nach beendeter Abstimmung veranschaulichen.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines PID-Reglers mit einer einen Selbstabstimmteil enthal tenden Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 11A und 11B sind Kurvenformdarstellun gen, die den Prozeß der Selbstabstimmung in einem Fall veranschaulichen, bei dem das Grundprinzip der Erfindung zur Faktoreinstellung eines Verzögerungssystems zweiter Ordnung in einem Analogrechner angewandt wird.

Fig. 12A und 12B sind Kurvenformdarstellun gen, die den Prozeß zur Faktornachstellung in einem Fall veranschaulichen, bei dem das Grundprinzip der Erfindung zur Faktoreinstellung des Verzögerungssystems zweiter Ordnung in dem Analogrechner angewandt wird und die Ansprechcharakteri stik eines Regelungsobjekts von derjenigen eines schnellen Systems auf diejenige eines langsamen Systems geändert ist.

Fig. 13A und 13B sind Kurvenformdarstellun gen, die den Prozeß der Selbstabstimmung in einem Fall veranschaulichen, bei dem das Grundprinzip der Erfindung zur Faktoreinstellung eines Verzögerungssystems vierter Ordnung in dem Analogrechner angewandt wird.

Fig. 14A bis 14D sind Konzeptdiagramme, die die Zugehörigkeitsfunktionen von Vorgaben in einem herkömm lichen PID-Regler zeigen, in welchem die Fuzzy-Inferenz angewandt wird.

Fig. 15A bis 15C sind Konzeptdiagramme, die die Zugehörigkeitsfunktionen von Folgerungen in dem herkömm lichen PID-Regler zeigen, in welchem die Fuzzy-Inferenz angewandt wird.

Fig. 16 veranschaulicht durch Erläuterung der Funktion des herkömmlichen PID-Reglers, in dem die Fuzzy-In ferenz angewandt wird, den Prozeß für das Berechnen einer Proportionalfaktorstellgröße.

Fig. 17 ist eine der Fig. 6 gleichartige Konzeptdarstellung, bei der eine Gruppe von Regeln weiter in zwei Sätze unterteilt ist.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Fig. 1 zeigt einen PID-Regler 10 mit einer Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Der PID-Regler 10 mit der Faktoreinstelleinrichtung regelt die Drehzahl einer Brennkraftmaschine 14 als Regelungsob jekt. Der PID-Regler 10 enthält eine PID-Recheneinheit 12. Die PID-Recheneinheit 12 ist mit der Brennkraftmaschine 14 über einen Ansaugluftmengenregler 13 verbunden. Die PID-Re cheneinheit 12 gibt an den Ansaugluftmengenregler 13 eine vorbestimmte Stellgröße mit einem Proportionalanteil P, einem Integralanteil I und einem Differentialanteil D ab. Der Ansaugluftmengenregler 13 hat eine nicht dargestellte, in einem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine 14 angeordnete Drosselklappe und steuert die in die Brennkraftmaschine 14 eingeleitete Luftmenge durch Verstellen der Drosselklappe gemäß der eingegebenen Stellgröße. Das Ergebnis der Ansaug luftmengenregelung tritt in Form einer Drehzahl als Regel größe in Erscheinung. Eine Abweichung der Drehzahl von einem Sollwert für die Drehzahl wird in die PID-Recheneinheit 12 eingegeben, welche die bekannte PID-Regelung zum Ändern der Stellgröße gemäß der eingegebenen Abweichung ausführt. Ferner ist an die PID-Recheneinheit 12 ein Selbstabstimmteil 16 angeschlossen, der der erfindungsgemäßen Verstärkungsfak tor-Einstelleinrichtung entspricht. Aus dem Selbstabstimm teil werden in die PID-Recheneinheit 12 für die Anteile P, I und D Faktorstellgrößen eingegeben, gemäß denen die Verstär kungen der Anteile P, I und D eingestellt werden.

Der Selbstabstimmteil 16 besteht aus einem Mikrocomputer oder dergleichen. Wenn man den Selbstabstimmteil 16 durch Funktionsblöcke darstellt, enthält er eine Zustandsgrößen-Auf nahmeeinheit 18, eine Fuzzy-Inferenz-Einheit 20, einen Einstellregel-Grundstock 22 in einem Speicher und einen Vorgabekorrektor 24. In die Zustandsgrößen-Aufnahmeeinheit 18 werden als charakteristische Variable die über den An saugluftmengenregler 13 an der Brennkraftmaschine 14 wirken de Stellgröße, die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14, die Solldrehzahl und die vorangehendgenannte Abweichung einge geben. Die Zustandsgrößen-Aufnahmeeinheit 18 erfaßt entspre chend den eingegebenen Informationen zwölf Zustandsgrößen. Die zu erfassenden Zustandsgrößen sind: "Abweichung einer Ausregelzeit von einem Sollwert", "Überschwingungsausmaß", "Schwingungsdämpfung", "Überschwingungskonvergenzzeit", "Än derung der Stellgröße während eines stationären Zustands", "Änderung der Regelgröße vor Erreichen eines Sollwerts", "Tp (95%-Ansprechzeit - 60% Ansprechzeit)", "Änderung der Regel größe während einer Störung", "Erholzeit einer Änderung der Regelgröße während einer Störung", "Eigenerregungsschwingun gen", "Schwingungen der Regelgröße" und "Schwingungen der Stellgröße". Die Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 ist an die Zu standsgrößen-Aufnahmeeinheit 18 angeschlossen, welche an die Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 die erfaßten Zustandsgrößen ab gibt. Der Einstellregel-Grundstock, nämlich die Speicherein richtung 22 ist mit der Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 verbunden. Die Speichereinrichtung 22 ist beispielsweise durch einen nichtflüchtigen Speicher oder dergleichen gebildet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zum Bewerten des Regelungszustands der Brennkraftmaschine 14 elf nachstehend beschriebene Bewertungspunkte angesetzt. Die zwölf Zustands größen werden in elf Sätze eingeordnet, die diesen Bewer tungspunkten entsprechen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden in Übereinstimmung mit den elf Bewertungspunkten Gruppen von Regeln aufgestellt, die den Zusammenhang zwi schen den einem bestimmten Bewertungspunkt entsprechenden jeweiligen Zustandsgrößen und den Faktorstellgrößen angeben und die den vorstehend genannten Einstellregel-Grundstock bilden. Diese Gruppen von Regeln widerspiegeln das Fachwis sen, das die Menschen bei der Verstärkungsfaktoreinstellung anwenden. Die Bewertungspunkte und die dementsprechenden Gruppen von Regeln bei diesem Ausführungsbeispiel sind nachstehend aufgeführt.

Bewertungspunkt 1 zur Bewertung, ob die Abweichung der Ausregelzeit von einem Sollwert klein ist.

Regelgruppe 1: Die Faktoreinstellung erfolgt derart, daß die Ausregelzeit auf dem Sollwert gehalten wird.

WENN die Ausregelzeit ausreichend kurz ist,
DANN erfolgt keine Faktoreinstellung.

WENN die Ausrelgelzeit etwas lang ist,
DANN werden die Proportionalverstärkung um 1%, die Integralverstärkung um 2% und die Differen tialverstärkung um 1% erhöht.

WENN die Ausregelzeit lang ist,
DANN werden die Proportionalverstärkung um 35%, die Integralverstärkung um 35% und die Differen tialverstärkung um 35% erhöht.

WENN die Ausregelzeit sehr lang ist,
DANN werden die Proportionalverstärkung um 50%, die Integralverstärkung um 50% und die Differentialverstärkung um 50% erhöht.

Bewertungspunkt 2 zur Bewertung, ob das Überschwingungsaus maß klein ist und die Schwingungsdämpfung gut ist.

Regelgruppe 2: Die Verstärkungseinstellung erfolgt in der Weise, daß das Überschwingungsausmaß klein wird und die Schwingungsdämpfung gut wird. Dieser Bewertungspunkt 2 ist auf das Stabilisieren der Regelung gerichtet und die betref fenden Zustandsgrößen sind die beiden Größen "Überschwin gungsausmaß" und "Schwingungsdämpfung". Die Regeln in der Regelgruppe 2 sind nachstehend in Tabellen 1 bis 3 aufge führt.

Tabelle 1

Regeln für die Proportionalfaktoreinstellung

Tabelle 2

Regeln für die Integralfaktoreinstellung

Tabelle 3

Regeln für die Differentialfaktoreinstellung

Bewertungspunkt 3 zur Bewertung, ob eine Überschwingungskon vergenzzeit To kurz ist.

Regelgruppe 3: Auch wenn das Ausmaß des Überschwingens gering ist, ist es unerwünscht, daß die auszuregelnde Abwei chung weiterhin verbleibt, so daß die Faktoreinstellung derart erfolgt, daß die Überschwingungskonvergenzzeit To kurz wird.

WENN To ausreichend kurz ist,
DANN erfolgt keine Faktoreinstellung.

WENN To etwas lang ist,
DANN wird die Differentialverstärkung um 5% verringert.

WENN To lang ist,
DANN wird die Differentialverstärkung um 10% verringert.

WENN To sehr lang ist,
DANN wird die Differentialverstärkung um 20% verringert.

Bewertungspunkt 4 für die Bewertung, ob Änderungen der Stellgröße während eines stationären Zustands klein sind.

Regelgruppe 4: Selbst wenn die Regelgröße (während des stationären Zustands) stabil ist, liegen Fälle vor, bei denen sich durch Störsignale oder dergleichen die Stellgröße verändert, so daß die Faktoreinstellung derart vorgenommen wird, daß die Änderungen der Stellgröße während des statio nären Zustands klein werden.

WENN Änderungen der Stellgröße während des stationären Zustands ausreichend klein sind,
DANN erfolgt keine Verstärkungseinstellung.

WENN die Änderungen der Stellgröße während des stationären Zustands etwas groß sind,
DANN werden die Proportionalverstärkung und die Integralverstärkung nicht geändert, während die Differentialverstärkung um 7% verringert wird.

WENN die Änderungen der Stellgröße während des stationären Zustands groß sind,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 2% vermindert, die Integralverstärkung um 2% vermindert und die Differentialverstärkung um 15% vermindert.

WENN die Änderungen der Stellgröße während des stationären Zustands sehr groß sind,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 4% verringert, die Integralverstärkung um 4% verringert und die Differentialverstärkung um 30% verringert.

Bewertungspunkt 5 zur Bewertung, ob vor dem Erreichen eines Sollwerts eine Änderung der Regelgröße auftritt.

Regelgruppe 5: Falls der Wert der Proportionalverstärkung groß ist, treten Fälle auf, bei denen die Regelgröße vor dem Erreichen des Sollwerts in Gegenrichtung zurückgeht, so daß die Faktoreinstellung derart vorgenommen wird, daß die Regelgröße nicht in Gegenrichtung zurückkehrt, wenn diese Erscheinung auftritt.

WENN vor dem Erreichen des Sollwerts keine Änderung der Regelgröße auftritt,
DANN erfolgt keine Faktoreinstellung.

WENN vor dem Erreichen des Sollwerts die Änderung der Regelgröße etwas groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 15% verringert, die Integralverstärkung um 1% erhöht und die Differentialverstärkung um 3% verringert.

WENN vor dem Erreichen des Sollwerts die Änderung der Regelgröße groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 30% vermindert, die Integralverstärkung um 2% erhöht und die Differentialverstärkung um 5% verringert.

WENN vor dem Erreichen des Sollwerts die Änderung der Regelgröße sehr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 40% vermindert, die Integralverstärkung um 5% erhöht und die Differentialverstärkung um 10% vermindert.

Bewertungspunkt 6 für die Bewertung, ob Tp (95%-Ansprechzeit - 60%-Ansprechzeit) klein ist.

Regelgruppe 6: Selbst wenn der Anstieg der Regelgröße schnell ist, bestehen Fälle, bei denen unmittelbar vor dem Sollwert die Änderung schwächer wird und die auszuregelnde Abweichung noch langzeitig bestehen bleibt, so daß die Faktoreinstellung derart erfolgt, daß dieses Problem ausge schaltet wird.

WENN Tp ausreichend klein ist,
DANN erfolgt keine Faktoreinstellung.

WENN Tp etwas groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 30% verringert, die Integralverstärkung um 5% verringert und die Differentialverstärkung um 30% verringert.

WENN Tp groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 50% verringert, die Integralverstärkung um 10% verringert und die Differentialverstärkung um 50% verringert.

WENN Tp sehr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 70% verringert, die Integralverstärkung um 20% verringert und die Differentialverstärkung um 70% verringert.

Bewertungspunkt 7 für die Bewertung, ob während einer Stö rung eine Änderung der Regelgröße klein ist.

Regelgruppe 7: Die Faktoreinstellung erfolgt in der Weise, daß bei dem Auftreten einer durch eine Laständerung verur sachten Störung eine Änderung der Regelgröße ausgeregelt wird.

WENN während der Störung die Änderung der Regelgröße ausreichend gering ist,
DANN erfolgt keine Faktoreinstellung.

WENN während der Störung die Änderung der Regelgröße etwas groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 6% erhöht, die Integralverstärkung um 4% erhöht und die Differentialverstärkung nicht geändert.

WENN während der Störung die Änderung der Regelgröße groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 12% erhöht, die Integralverstärkung um 8% erhöht und die Differentialverstärkung um 2% erhöht.

WENN während der Störung die Änderung der Regelgröße sehr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 24% erhöht, die Integralverstärkung um 16% erhöht und die Differentialverstärkung um 4% erhöht.

Bewertungspunkt 8 für die Bewertung, ob eine Erholzeit Tr für das Zurückführen einer Änderung der Regelgröße während des Auftretens einer Störung kurz ist.

Regelgruppe 8: Die Faktoreinstellung erfolgt in der Weise, daß die Erholzeit Tr einer Änderung der Regelgröße bei einer Störung wie einer Laständerung kurz wird.

WENN Tr ausreichend klein ist,
DANN erfolgt keine Faktoränderung.

WENN Tr etwas groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 2% erhöht, die Integralverstärkung um 5% erhöht und die Differentialverstärkung um 8% verringert.

WENN Tr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 4% erhöht, die Integralverstärkung um 15% erhöht und keine Änderung Differentialverstärkung vorgenommen.

WENN Tr sehr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 8% erhöht, die Integralverstärkung um 30% erhöht und die Differentialverstärkung um 5% erhöht.

Bewertungspunkt 9 für die Bewertung, ob Selbsterregungs schwingungen gedämpft werden.

Regelgruppe 9: Da infolge einer Änderung der Eigenschaften des Regelungsobjekts Selbsterregungsschwingungen auftreten können, wird die Faktoreinstellung derart bewerkstelligt, daß bei einem Anfangszustand der Selbsterregungsschwingungen die Schwingungen gedämpft werden.

WENN die Schwingungen gedämpft werden,
DANN erfolgt keine Verstärkungsänderung.

WENN die Schwingungen etwas verstärkt werden,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 10% vermindert.

WENN die Schwingungen verstärkt werden,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 20% vermindert.

WENN die Schwingungen beträchtlich verstärkt werden,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 50% vermindert.

Bewertungspunkt 10 für die Bewertung, ob Schwingungen der Regelgröße gedämpft worden sind.

Regelgruppe 10: Wenn langzeitige starke Schwingungen der Regelgröße verbleiben, erfolgt die Einstellung in der Weise, daß zur Vermeidung von Gefahren die Regelungsverstärkungen vermindert werden.

WENN die Schwingungen der Regelgröße ausreichend gedämpft wurden,
DANN erfolgt keine Verstärkungsänderung.

WENN Regelgrößen-Schwingungen kleiner Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 10% vermindert.

WENN Regelgrößen-Schwingungen großer Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 20% vermindert.

WENN Regelgrößen-Schwingungen sehr großer Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 50% vermindert.

Bewertungspunkt 11 für die Bewertung, ob Schwingungen der Stellgröße gedämpft worden sind.

Regelgruppe 11: Wenn langzeitig große Schwingungen der Stellgröße verbleiben, wird das Einstellen derart vorgenom men, daß zur Vermeidung von Gefahren die Regelungsverstär kungen verringert werden.

WENN die Schwingungen der Stellgröße ausreichend gedämpft wurden,
DANN erfolgt keine Verstärkungsänderung.

WENN Stellgrößen-Schwingungen kleiner Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 10% ver mindert.

WENN Stellgrößen-Schwingungen großer Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 20% vermindert.

WENN Stellgrößen-Schwingungen sehr großer Amplitude verbleiben,
DANN werden alle Verstärkungen um 50% vermindert.

Da gemäß der vorstehenden Beschreibung bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die Anzahl der Unterteilungen der Bewertung "4" ist und die Anzahl der zu erfassenden charakteristischen Variablen bzw. Zustandsgrößen "12" ist, würde entsprechend dem herkömmlichen Einstellregel-Grundstock die Anzahl der Kombinationen von Regeln die ungeheuer große Anzahl von 4¹² = 16777216 erreichen, so daß das Zusammenstellen und Einset zen des Einstellregel-Grundstocks praktisch unmöglich wäre. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch die zwölf Zu standsgrößen in den elf Bewertungspunkten entsprechende Sätze unterteilt, für die jeweiligen Sätze Gruppen von Regeln eingesetzt und die Regeln außer denjenigen der Regel gruppe 2 jeweils durch einzelne Lehrsätze gebildet. Da infolgedessen die Anzahl der Regeln zu 4·10+4² = 56 wird, kann das Zusammenstellen und Einsetzen der Regeln auf einfa che Weise bewerkstelligt werden.

Die vorstehend genannten elf Regelgruppen enthalten Zugehö rigkeitsfunktionen, aus denen für die jeweilige Regelgruppe durch Bestimmen des Eignungsgrades bezüglich einer jeden Regel der Regelgruppe die Verstärkungsfaktor-Stellgrößen gefolgert werden, und die Speichereinrichtung 22 speichert diese Zugehörigkeitsfunktionen. Die Fig. 2A bis 2D zeigen Zugehörigkeitsfunktionen für die Gruppe 1 der Regeln. Dabei zeigt die Fig. 2A die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen, während die Fig. 2B bis 2D die Folgerungs-Zugehörigkeits funktionen zeigen, welche jeweils die Proportionalverstär kung, die Integralverstärkung bzw. die Differentialverstär kung betreffen. Außerdem speichert die Speichereinrichtung 22 für jede Regelgruppe den Zusammenhang zwischen der Größe einer jeden Zustandsvariablen und dem Anwendungsgrad für die Anwendung der Folgerungsergebnisse für die einzustellenden Größen. Gemäß Fig. 6 kann der Anwendungsgrad bei diesem Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des der Regelgruppe 2 entsprechenden Anwendungsgrads entsprechend einer Änderung der Zustandsgröße geändert werden und der vorangehend ge nannte Zusammenhang ist in Form von Zugehörigkeitsfunktionen gespeichert.

Das Überschwingungsausmaß und die Schwingungsdämpfung, die in der Regelgruppe 2 die Zustandsgrößen sind, sind Zustands größen bezüglich der Regelungsstabilisierung. Da der Wich tigkeitsgrad dieser Zustandsgrößen hoch ist, werden diese beiden Zustandsgrößen kombiniert und es werden ausführliche Regeln wie die in den Tabellen 1, 2 und 3 gezeigten aufge stellt. Außerdem wird auch hinsichtlich des Anwendungsgrads derjenige für die Regeln der Gruppe 2 maximal gewählt und damit die Einstellung unter Betonung der Stabilität der Regelung vorgenommen.

Mit der Speichereinrichtung 22 ist der Vorgabekorrektor 24 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird im voraus ein Drehzahlbereich bemessen, in welchem die jeweiligen Zu standsgrößen der Brennkraftmaschine 14 nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs gesteuert werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dieser Drehzahlbereich auf 1000 Umdrehungen/Minute oder weniger gewählt. Der Vorgabekorrek tor 24 nimmt als Eingangssignal die Regelgröße "Drehzahl" auf und bestimmt gemäß der eingegebenen Drehzahl, ob die Brenn kraftmaschine 14 in diesem Drehzahlbereich läuft. Falls ermittelt wird, daß die Brennkraftmaschine 14 in diesem Drehzahlbereich läuft, wird der Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen für die Gruppe von Regeln und den Faktor stellgrößen derart korrigiert, daß eine Änderung dieser Drehzahl zugelassen ist.

Im einzelnen wird gemäß Fig. 3 eine Korrektur in der Weise vorgenommen, daß die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen für das Bewerten der Änderung der Drehzahl (Regelgröße) während einer Störung in der Gruppe 7 der Regeln in einer Richtung verschoben werden, bei der die Dreiecke größer werden (nach rechts zu). Als Ergebnis wird die Gewichtung bezüglich der Bewertung von "gut" für die gleiche Änderung der Drehzahl höher, so daß der Bereich der Bewertung bezüglich der Ände rung der Drehzahl während einer Störung erweitert wird. Gleichartige Korrekturen werden hinsichtlich der Vorgaben Zugehörigkeitsfunktionen für die Bewertung des Überschwin gungsausmaßes, der Überschwingungskonvergenzzeit und der Erholzeit einer Änderung der Regelgröße während einer Stö rung in den Gruppen 2, 3 und 8 der Regeln vorgenommen. Außerdem wird hinsichtlich der Vorgaben-Zugehörigkeitsfunk tionen für die Bewertung der Schwingungsdämpfung in der Gruppe 2 der Regeln eine Korrektur gemäß der Darstellung in Fig. 4 vorgenommen. D.h., an einem Dreieck, das der Bewer tung der Zugehörigkeitsfunktion als "schlecht" entspricht, erfolgt die Korrektur in der Weise, daß die untere rechte Ecke des Dreiecks festgelegt wird und die anderen, beiden Ecken nach rechts versetzt werden, wobei ihr Zusammenhang mit dem der Bewertung "sehr schlecht" entsprechenden Dreieck berücksichtigt wird. Hinsichtlich der jeweils den Bewertun gen "etwas schlecht" und "ausreichend gut" entsprechenden Dreiecke erfolgen die Korrekturen derart, daß alle Dreiecke nach rechts verschoben werden.

Von der Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 wird eine unscharfe Folge rung bzw. Fuzzy-Inferenz aus den von der Zustandsgrößen-Auf nahmeeinheit 18 eingegebenen Zustandsgrößen sowie den in der Speichereinrichtung 22 gespeicherten Regeln und Anwen dungsgraden vorgenommen, wonach die Faktorstellgrößen für die Anteile P, I und D bestimmt und an die PID-Recheneinheit 12 abgegeben werden.

Unter Bezugnahme auf das in Fig. 5 gezeigte Ablaufdiagramm wird nun die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels be schrieben. Es ist anzumerken, daß der in Fig. 5 dargestellte Ablauf ausgeführt wird, wenn die Abweichung einen vorbe stimmten Wert oder mehr erreicht.

In einem Schritt 100 wird ermittelt, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 1000 Umdrehungen/Minute oder weniger beträgt oder nicht. Falls der Schritt 100 die Antwort "JA" ergibt, werden in einem Schritt 102 durch den Vorgabekorrek tor 24 die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen für die Gruppen 2, 3, 7 und 8 der Regeln gemäß der Darstellung in Fig. 3 und 4 korrigiert, wonach der Ablauf zu einem Schritt 104 fort schreitet. Als Ergebnis werden die Bewertungsbereiche bezüg lich der Schwingungsdämpfung, des Überschwingungsausmaßes, der Überschwingungskonvergenzzeit, der Änderung der Regel größe während einer Störung und der Erholzeit für eine Änderung der Regelgröße während einer Störung breit. Damit wird eine Verschlechterung der Zustandsgrößen während des Auftretens einer Änderung der Drehzahl der Brennkraftmaschi ne 14 zugelassen. Falls der Schritt 100 die Antwort "NEIN" ergibt; schreitet der Ablauf ohne Ausführung der Verarbei tung im Schritt 102 zu dem Schritt 104 weiter.

Bei dem Schritt 104 werden aus den verschiedenartigen, in die Zustandsgrößen-Aufnahmeeinheit 18 eingegebenen Informa tionen die genannten zwölf Zustandsgrößen erfaßt. In einem nachfolgenden Schritt 106 wird aus dem in der Speicherein richtung 22 gespeicherten Einstellregel-Grundstock eine Gruppe von Regeln ausgelesen, die einem bestimmten Bewer tungspunkt entsprechen (beispielsweise die Gruppe 1 der Regeln im Falle des Bewertungspunktes 1). Dabei werden hinsichtlich der Gruppen 2, 3, 7 und 8 von Regeln dann, wenn die Verarbeitung bei dem Schritt 102 ausgeführt worden ist, die Gruppen von Regeln ausgelesen, für die die Vorgaben-Zu gehörigkeitsfunktionen korrigiert worden sind. In einem Schritt 108 wird der eine jede der Regeln betreffende Eig nungsgrad in bezug auf die Zustandsgrößen unter Ansetzen der den Bewertungspunkt betreffenden Zustandsgröße (beispiels weise im Falle des Bewertungspunktes 1 der Abweichung einer Ausregelungszeit von einem Sollwert) sowie der Vorgaben-Zu gehörigkeitsfunktionen berechnet, die der ausgelesenen Gruppe von Regeln entsprechen.

Falls beispielsweise der Wert der Zustandsgröße "Abweichung einer Ausregelungszeit von einem Sollwert" ein in Fig. 2A durch einen Pfeil A dargestellter Wert ist, werden Berech nungen in der Weise vorgenommen, daß der Eignungsgrad für "Ausregelungszeit ist ausreichend kurz" in der ersten Regel 0,25 und der Eignungsgrad für "Ausregelungszeit etwas lang" in der zweiten Regel 0,75 ist.

In einem nachfolgenden Schritt 110 werden für eine jede Regel hinsichtlich der Folgerungs-Zugehörigkeitsfunktionen grafische Formen bzw. Kurven erhalten, in denen die Gipfel teile der den durch die Regeln angegebenen Faktorstellgrößen entsprechenden Dreiecke gemäß dem Eignungsgrad der betref fenden Regeln abgeschnitten sind. Die Vielzahl der auf diese Weise erhaltenen Kurven wird einander überlagert und es wird die Schwerpunktsmitte ermittelt. Als Beispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2B ein einzustellendes Ausmaß der Proportionalverstärkung in einem Fall beschrieben, bei dem der Eignungsgrad bezüglich der ersten Regel 0,25 ist und der Eignungsgrad bezüglich der zweiten Regel 0,75 ist. Da für die erste Regel als Faktorstellgröße "keine Verstärkungsein stellung" angegeben ist, wird eine grafische Form B erhal ten, in welcher der Spitzenteil der grafischen Form für "keine Änderung" entsprechend dem Eignungsgrad 0,25 der ersten Regel abgeschnitten ist. Da durch die zweite Regel als Faktorstellgröße "Proportionalverstärkungserhöhung um 1%" angegeben ist, wird für die zweite Regel eine grafische Form C erhalten, in welcher der Gipfelteil der "1% Erhöhung" entsprechenden grafischen Form entsprechend dem Eignungsgrad 0,75 abgeschnitten ist. Dann wird die Schwerpunktsmitte der einander überlagerten grafischen Formen B und C ermittelt. Diese Schwerpunktsmitte entspricht einem Mittelwert, bei welchem die durch die entsprechenden Regeln angegebenen Faktorstellgrößen durch den Eignungsgrad der Regeln gewich tet sind. D.h., diese Schwerpunktsmitte ist das Ergebnis der Inferenz des Ausmaßes der Proportionalverstärkungseinstel lung bei der Gruppe 1 der Regeln. Falls die vorstehend beschriebene Verarbeitung auf gleichartige Weise in bezug auf das Ausmaß der Integralverstärkungseinstellung und das Ausmaß der Differentialverstärkungseinstellung ausgeführt wird, wird damit die Schlußfolgerung für die Faktoreinstell größe bezüglich eines einzelnen Bewertungspunktes (Satzes) getroffen.

In einem Schritt 112 wird ermittelt, ob die Inferenz-Verar beitung hinsichtlich aller Bewertungspunkte abgeschlossen wurde oder nicht. Wenn bei dem Schritt 112 die Antwort "NEIN" ist, kehrt der Ablauf zu dem Schritt 102 zurück und die Schritte 102 bis 112 werden wiederholt, bis der Schritt 112 die Antwort "JA" ergibt. Auf diese Weise werden die Gruppen von Regeln gelesen, die den Bewertungspunkten ent sprechen, für die die Inferenz-Verarbeitung nicht abge schlossen wurde, und die Verarbeitung erfolgt auf die vor stehend beschriebene Weise. Damit werden die Schlußfolgerun gen hinsichtlich der Faktorstellgrößen bezüglich aller Bewertungspunkte getroffen. Es ist anzumerken, daß in einem Fall, bei dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 in einem Drehzahlbereich liegt, in welchem es unmöglich ist, die jeweiligen Zustandsgrößen innerhalb eines zulässigen Bereichs zu steuern wegen der auf die vorstehend beschrie benen Weise korrigierten Zugehörigkeitsfunktionen für die Gruppen von Regeln ein Teil der Einstellung für das Ausre geln von Drehzahländerungen, die nicht unterdrückt werden können, in diesen gefolgerten Faktorstellgrößen nicht ent halten ist. Daher werden bezüglich der jeweiligen Bewer tungspunkte die geeigneten Faktorstellgrößen gefolgert.

In einem Schritt 114 wird der Anwendungsgrad der Inferenz-Er gebnisse für die Gruppen von Regeln unter Anwendung der in der Speichereinrichtung 22 gespeicherten Zugehörigkeitsfunk tionen für den Anwendungsgrad und der Zustandsgrößen berech net. Die Zugehörigkeitsfunktionen für den Anwendungsgrad der Gruppen von Regeln mit Ausnahme der Gruppe 2 sind derart angesetzt, daß der Anwendungsgrad hoch wird, wenn der Rege lungszustand des Regelungsobjekts 14 nicht den Erfordernis sen der Bewertungspunkte genügt. Da infolgedessen den Infe renz-Ergebnissen für die Gruppen von Regeln, die den Bewer tungspunkten entsprechen, welche nicht den Erfordernissen genügen, ein großes Gewicht zugeordnet wird, ist es unmög lich, die geeignete Faktoreinstellung in besserer Überein stimmung mit dem menschlichen Denken auszuführen. Es ist anzumerken, daß hinsichtlich der Gruppe 2 von Regeln wegen der engen Beziehung dieser Gruppe zu der Stabilität der Regelung in Anbetracht der Regelungsstabilität der Anwen dungsgrad unabhängig von den Zustandsgrößen (dem Überschwin gungsausmaß und dem Dämpfungsverhältnis) auf den maximalen Wert 1,0 eingestellt wird (siehe Fig. 6).

In einem Schritt 116 wird eine Gewichtungszuordnung zu den Inferenz-Ergebnissen für die jeweiligen Gruppen von Regeln unter Anwendung des auf die vorstehend beschriebene Weise berechneten Anwendungsgrads vorgenommen und es werden die Mittelwerte berechnet. Dadurch werden die jeweiligen Infe renz-Ergebnisse parallel behandelt und bezüglich der Propor tionalverstärkung, der Integralverstärkung und der Differen tialverstärkung die Faktorstellgrößen bestimmt, die eine Vielzahl von Zustandsgrößen wiedergeben. In einem Schritt 118 werden die auf die vorstehend beschriebene Weise be stimmten Größen für die PID-Verstärkungseinstellung in die PID-Recheneinheit 12 eingegeben und eingestellt. Es ist anzumerken, daß wegen des Aufstellens der Gruppen von Regeln des Regelgrundstocks unter Anwendung des menschlichen Fach wissens die vorstehend genannten Faktorstellgrößen das menschliche Fachwissen widerspiegeln. Infolgedessen werden die jeweiligen Verstärkungen derart eingestellt, daß die zweckdienliche Regelung in Übereinstimmung mit dem menschli chen Denken ausgeführt wird.

In einem nachfolgenden Schritt 120 werden dann, wenn die Verarbeitung bei dem Schritt 102 ausgeführt worden ist und die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen korrigiert worden sind, die Zugehörigkeitsfunktionen wieder in ihren ursprüng lichen Zustand zurückgestellt. Daher werden dann, wenn diese Routine das nächste mal ausgeführt wird, in dem Fall, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 höher als 1000 Umdre hungen/Minute ist, die Faktorstellgrößen gemäß den normalen Gruppen von Regeln gefolgert. Falls Schwankungen der Dreh zahl aufgetreten sind, werden die Faktorstellgrößen derart bestimmt, daß die Schwankungen verringert werden.

Als nächstes werden die Ergebnisse der tatsächlichen Ver stärkungseinstellung bei der Regelung der Brennkraftmaschine 14 mittels der PID-Steuereinheit 10 mit der Faktoreinstell einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrie ben. Die Fig. 7A und 7B veranschaulichen den Prozeß der Selbstabstimmung in einem Fall, bei dem bei Leerlauf der Brenn kraftmaschine 14 der Sollwert geändert wird. Diese Figuren zeigen, wie Schwankungen der Maschinendrehzahl, die durch verhältnismäßig große Schwingungen charakterisiert sind, durch die Selbstabstimmung gedämpft bzw. verringert werden. Die Fig. 8A und 8B veranschaulichen den Prozeß der Selbstab stimmung in einem Fall, bei dem durch eine Hydraulikpumpe die Belastung der Brennkraftmaschine 14 geändert wird. Gemäß Fig. 8A werden die Spitzenwerte der Schwankungen der Maschi nendrehzahl zu jedem Belastungszeitpunkt und zu jedem Entla stungszeitpunkt allmählich kleiner. Auf diese Weise erfolgt durch abwechselndes Abstimmen wegen einer Sollwertänderung und Abstimmen wegen einer Laständerung die Verstärkungsfak toreinstellung derart, daß das Nachführen mit dem Sollwert und das Ausregeln einer Störung miteinander vereinbar wer den. Das Verhalten nach beendeter Abstimmung ist in den Fig. 9A und 9B gezeigt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die zwölf Zustandsgrößen in elf Sätze entsprechend den Bewertungspunkten unterteilt, zum Bilden eines Einstellregel-Grundstocks für einen jeden Satz Gruppen von Regeln aufgestellt, die unter Anwendung von Zugehörig keitsfunktionen den Zusammenhang zwischen den entsprechenden Zustandsgrößen und den Faktorstellgrößen ausdrücken, und die Regeln in den Gruppen von Regeln mit Ausnahme der Gruppe 2 jeweils durch einzelne Lehrsätze gebildet. Infolgedessen ist es möglich, die Anzahl der Regeln zu verringern, und die Faktoreinstelleinrichtung kann bei einem Regelungsobjekt wie der Brennkraftmaschine 14 angewandt werden, für das bzw. die eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist.

Außerdem sind gemäß der vorstehenden Beschreibung die Zuge hörigkeitsfunktionen für den Anwendungsgrad der Gruppen von Regeln mit Ausnahme der Gruppe 2 derart angesetzt, daß der Anwendungsgrad hoch wird, wenn der Regelungszustand des Regelungsobjekts 14 nicht den Erfordernissen der den Gruppen von Regeln entsprechenden Bewertungspunkte entspricht. Daher wird durch die Inferenz-Ergebnisse für die Gruppen von Regeln, die den Bewertungspunkten entsprechen, welche nicht den Erfordernissen genügen, eine hohe Bewertung bzw. ein großes Gewicht zugeordnet und es ist dadurch möglich, die zweckdienliche Verstärkungsfaktoreinstellung in besserer Übereinstimmung mit dem menschlichen Denken vorzunehmen.

Ferner werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Fall, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 1000 Umdre hungen/Minute oder weniger beträgt, die Vorgaben-Zugehörig keitsfunktionen in den Gruppen von Regeln derart korrigiert, daß der zulässige Bereich für eine jede der Zustandsgrößen erweitert wird. Infolgedessen wird die Verstärkung zu einer Ausregelung der Maschinendrehzahländerungen geändert und auf geeignete Weise eingestellt. Daher ist es möglich, die zweckdienliche Regelung an einem Regelungsobjekt wie der Brennkraftmaschine 14 auszuführen, für das bzw. die eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist gemäß der Darstellung in den Tabellen 1, 2 und 3 die Gruppe 2 der Regeln durch detaillierte Regeln gebildet, in denen zwei Zustandsgrößen berücksichtigt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt, so daß die Gruppe 2 der Regeln in zwei Sätze unterteilt werden kann und die Anzahl der Sätze gleich der Anzahl der Zustandsgrößen gemacht werden kann. Eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung des Konzepts für diesen Fall ist in Fig. 17 gezeigt und die Gruppen von Regeln sind nachste hend dargestellt. Dabei liegen Fälle vor, bei denen in Abhängigkeit von den Laufzuständen die Konvergenzzeit um ungefähr 30% verlängert ist, jedoch entsteht im praktischen Einsatz kein Problem.

Bewertungspunkt 2 für die Bewertung, ob das Überschwingungs ausmaß klein ist.

Regelgruppe 2: Die Faktoreinstellung erfolgt in der Weise, daß das Überschwingungsausmaß klein wird. Außerdem wird der Anwendungsgrad dieser Gruppe von Regeln immer auf 1,0 einge stellt.

WENN das Überschwingungsausmaß ausreichend klein ist,
DANN erfolgt keine Verstärkungseinstellung.

WENN das Überschwingungsausmaß etwas groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 3% erhöht und die Integralverstärkung um 3% verringert.

WENN das Überschwingungsausmaß groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 16% erhöht und die Integralverstärkung um 6% vermindert.

WENN das Überschwingungsausmaß sehr groß ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 30% erhöht und die Integralverstärkung um 12% vermindert.

Bewertungspunkt 2′ für die Bewertung, ob die Schwingungsdämp fung gut ist.

Regelgruppe 2′: Die Faktoreinstellung erfolgt in der, Weise, daß die Schwingungsdämpfung gut wird. Außerdem wird der Anwendungsgrad dieser Gruppe von Regeln immer auf 1,0 ange setzt.

WENN die Schwingungsdämpfung ausreichend gut ist,
DANN erfolgt keine Verstärkungseinstellung.

WENN die Schwingungsdämpfung etwas schlecht ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 3% verringert, die Integralverstärkung um 3% verringert und die Differentialverstärkung um 4% erhöht.

WENN die Schwingungsdämpfung schlecht ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 6% verringert, die Integralverstärkung um 6% verringert und die Differentialverstärkung um 10% erhöht.

WENN die Schwingungsdämpfung sehr schlecht ist,
DANN wird die Proportionalverstärkung um 12% verringert, die Integralverstärkung um 12% verringert und die Differentialverstärkung um 20% erhöht.

Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin dung beschrieben. Dieses zweite Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen die gleiche Gestaltung wie das erste Ausfüh rungsbeispiel, unterscheidet sich jedoch in folgendem: Nach dem Bestimmen der Faktorstellgrößen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden von der Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 gemäß diesen Faktorstellgrößen und den gegenwärtigen Ver stärkungen Verstärkungsnachstellungen berechnet und diese in die PID-Recheneinheit 12 eingesetzt. Aus den eingestellten Verstärkungen und den eingegebenen Abweichungen bestimmt die PID-Recheneinheit 12 die an der Brennkraftmaschine 14 anzu wendende Stellgröße.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung können auch im Falle einer Gestaltung, bei der die Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 die Verstärkungen berechnet und diese in der PID-Recheneinheit 12 einstellt, die Vorteile erzielt werden, daß eine zweck dienliche Verstärkungsfaktoreinstellung in besserer Überein stimmung mit dem menschlichen Denken ermöglicht ist und daß die Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung für ein Rege lungsobjekt wie die Brennkraftmaschine 14 verwendet werden kann, für welche eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzu setzen ist. Daher besteht für die erfindungsgemäße Faktor einstelleinrichtung keine Einschränkung auf eine solche für das Einstellen von Faktoreinstellgrößen in dem PID-Regler, sondern kann auch eine Einrichtung sein, in der die Verstär kungen bzw. Verstärkungsfaktoren berechnet und auf die vorstehend beschriebene Weise eingesetzt werden.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfin dung beschrieben. Die Komponenten oder Teile, die mit denje nigen bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Gemäß Fig. 10 ist der PID-Regler mit der Verstärkungsfaktor-Ein stelleinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einen PID-Reglerteil 11 mit der PID-Recheneinheit 12 und in die Selbstabstimmeinheit 16 mit der Zustandsgrößen-Aufnahme einheit 18, der Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 und der Speicher einrichtung 22 aufgeteilt. Der PID-Reglerteil 11 enthält eine Datenübertragungseinheit 32. In die Datenübertragungs einheit 32 werden die an der Brennkraftmaschine 14 anzuwen dende Stellgröße, die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14, der Sollwert für die Drehzahl und die Abweichung der Soll-Dreh zahl von der Drehzahl eingegeben. Die Datenübertragungs einheit 32 überträgt die eingegebenen Informationen zu einer Datenübertragungseinheit 31 des Selbstabstimmteils 16.

Die Datenübertragungseinheit 31 ist mit der Zustandsgrößen-Auf nahmeeinheit 18 verbunden und führt dieser die empfange nen Informationen zu. Gemäß den zugeführten Informationen werden von der Zustandsgrößen-Aufnahmeeinheit 18 auf gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Zustands größen erfaßt. Ferner ist die Datenübertragungseinheit 31 mit der Fuzzy-Inferenz-Einheit 20 verbunden, durch die in die Datenübertragungseinheit 31 die ermittelten Faktorstell größen für die Anteile P, I und D eingegeben werden. Die Datenübertragungseinheit 31 überträgt die empfangenen Fak torstellgrößen P, I und D zu der Übertragungseinheit 32. Von der Datenübertragungseinheit 32 werden wiederum die empfangenen Faktorstellgrößen P, I und D in die PID-Rechen einheit 12 eingegeben. Die PID-Recheneinheit 12 stellt die PID-Verstärkungen gemäß den eingegebenen Faktorstellgrößen ein und gibt eine dadurch bestimmte Stellgröße für die Brennkraftmaschine 14 ab.

Auch dann, wenn der Selbstabstimmteil 16 die Faktorstellgrö ßen in dem PID-Reglerteil 11 über die Datenübertragungsein richtung oder dergleichen gemäß der vorstehenden Beschrei bung einstellt, werden die Vorteile erzielt, daß wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine zweckdienliche Verstärkungs einstellung in besserer Übereinstimmung mit dem menschlichen Denken ermöglicht ist und daß die Verstärkungsfaktor-Ein stelleinrichtung bei einem Regelungsobjekt wie der Brenn kraftmaschine 14 angewandt werden kann, für das bzw. die eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzusetzen ist. Daher besteht erfindungsgemäß nicht die Erfordernis, daß die Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung und der PID-Regler miteinander direkt verbunden sind, sondern sie können mit einander über eine Übertragungseinrichtung wie Datenübertra gungseinheiten verbunden sein.

Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfin dung beschrieben. Dieses vierte Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen die gleiche Gestaltung wie das dritte Ausfüh rungsbeispiel, unterscheidet sich jedoch in folgendem: Nach dem Bestimmen der Faktorstellgrößen auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden von der Fuzzy-In ferenz-Einheit 20 gemäß diesen Faktorstellgrößen und den gegenwärtigen Verstärkungen Faktornachstellgrößen berechnet und diese an die Datenübertragungseinheit 31 abgegeben. Über die Datenübertragungseinheiten 31 und 32 werden die abgege benen Nachstellgrößen in der PID-Recheneinheit 12 einge stellt. Gemäß den eingestellten Verstärkungen und den einge gebenen Abweichungen hiervon bestimmt die PID-Recheneinheit 12 die Stellgröße.

Auch bei der Gestaltung in der Weise, daß in der Fuzzy-In ferenz-Einheit 20 die Verstärkungen berechnet werden und diese über die Übertragungseinrichtung wie die Datenübertra gungseinheiten gemäß der vorstehenden Beschreibung in der PID-Recheneinheit 12 eingestellt werden, werden die Vorteile erzielt, daß wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine zweckdienliche Verstärkungsfaktoreinstellung in besserer Übereinstimmung mit dem menschlichen Denken ermöglicht ist und daß die Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung für ein Regelungsobjekt wie die Brennkraftmaschine 14 mit einer Vielzahl anzusetzender Bewertungspunkte angewandt werden kann.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird im voraus ein Drehzahlbereich ermittelt, in welchem die Zustandsgrößen nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs gesteuert werden können, und es werden dann, wenn die Dreh zahl der Brennkraftmaschine 14 in diesen Drehzahlbereich fällt, durch den Vorgabekorrektor 24 die Zugehörigkeitsfunk tionen der Vorgaben korrigiert. Alternativ kann jedoch eine Gestaltung in der Weise vorgesehen werden, daß ein Vergleich zwischen einer Stellgröße bezüglich der Brennstoffzufuhr und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 vorgenommen wird und dann, wenn sich die Drehzahl um mehr als ein zulässiges Ausmaß ändert, obgleich die Stellgröße für die Brennstoffzu fuhr nicht geändert wurde, die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunk tionen auf die vorstehend beschriebene Weise korrigiert werden, um dadurch Drehzahländerungen zuzulassen.

Ob zwar ferner bei den vorstehend beschriebenen Ausführungs beispielen die Vorgaben-Zugehörigkeitsfunktionen bei dem Drehzahlbereich korrigiert werden, in welchem die jeweiligen Zustandsgrößen nicht in einem zulässigen Bereich gesteuert werden können, kann die Einstelleinrichtung alternativ derart ausgelegt werden, daß ohne eine Korrektur der Vorga ben-Zugehörigkeitsfunktionen die Folgerungs-Zugehörigkeits funktionen in der Weise korrigiert werden, daß hinsichtlich der Ergebnisse der Bewertung der Vorgaben-Zugehörigkeits funktionen die Faktorstellgrößen klein werden.

Weiterhin ist zwar bei den vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen als Regelungsobjekt die Brennkraftmaschine 14 als Beispiel angegeben, jedoch ist eine zweckdienliche Regelung auch in einem Fall ausführbar, bei dem die Grund prinzipien der Erfindung an einem Regelungsobjekt angewandt werden, für das eine Vielzahl von Bewertungspunkten anzuset zen ist. Als Beispiel werden die Ergebnisse in einem Fall beschrieben, bei dem das Grundprinzip der Erfindung zur Verstärkungsfaktoreinstellung eines Analogrechners angewandt wird. Die Fig. 11A und 11B veranschaulichen den Prozeß der Selbstabstimmung bei der Verstärkungsfaktoreinstellung in dem Fall, daß das Regelungsobjekt 14 ein Verzögerungssystem zweiter Ordnung des Analogrechners ist, in welchem bei jeder Änderung des Sollwerts die Kurvenformerkennung vorgenommen wird, um die Verstärkungsfaktoreinstellung herbeizuführen. Diese Figuren zeigen, wie die Schwankungen der Regelgröße, die durch verhältnismäßig große Schwingungen charakterisiert sind, durch die Selbstabstimmung gedämpft bzw. abgeschwächt werden. Die Fig. 12A und 12B veranschaulichen den Prozeß der Verstärkungsfaktornachstellung in einem Fall, bei dem das Regelungsobjekt 14 das Verzögerungssystem zweiter Ordnung des Analogrechners ist und die Ansprechcharakteristik des Regelungssystems von derjenigen eines schnellen Systems auf diejenige eines langsamen Systems geändert wurde. Diese Figuren zeigen zwar, daß bei dem Ansprechen der Regelgröße auf eine Änderung der Charakteristik Schwingungen auftreten, jedoch durch die Selbstabstimmung die Ansprechkurvenform auf eine zufriedenstellende Kurvenform geregelt wird, ohne daß eine Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit hervorgerufen wird. Die Fig. 13A und 13B veranschaulichen den Prozeß der Selbstabstimmung in einem Fall, bei dem das Regelungsobjekt ein Verzögerungssystem vierter Ordnung des Analogrechners ist. Aus den Figuren ist ersichtlich, daß selbst bei einer Änderung der Ordnung des Regelungsobjekts die Selbstabstim mung durch Verstärkungsfaktoreinstellung ermöglicht ist. Daher ist die Erfindung außerordentlich vielseitig und zur Regelung von verschiedenartigen Regelungsobjekten anwendbar.

Weiterhin werden zwar bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Dreieck-Zugehörigkeitsfunktionen ange wandt, jedoch können als Zugehörigkeltsfunktionen auch Glockenfunktionen angewandt werden.

Für eine als Inferenz bekannte Schlußfolgerung wird bezüg lich einer Drehzahl eine Vielzahl von Zustandsgrößen erfaßt, welche auf eine Vielzahl von Sätzen aufgeteilt werden. Es werden Gruppen von Regeln, die jeweils den Zusammenhang zwischen der dem jeweiligen Satz entsprechenden Zustandsgrö ße und einer Verstärkungsfaktor-Stellgröße angeben, sowie der Zusammenhang zwischen dem Wert der dem jeweiligen Satz entsprechenden Zustandsgröße und dem Anwendungsgrad der Verstärkungsfaktor-Stellgröße gespeichert. Wenn ermittelt wird; daß jeweilige Zustandsgrößen nicht innerhalb eines zulässigen Bereichs gesteuert werden können, wird der Zusam menhang zwischen den jeweiligen Zustandsgrößen der Gruppen von Regeln und der Verstärkungsfaktor-Stellgröße auf die Weise korrigiert, daß der zulässige Bereich erweitert wird. Für einen jeden Satz wird die Verstärkungsfaktor-Stellgröße aus der erfaßten Zustandsgröße und der jeweiligen Gruppe von Regeln gefolgert und es wird in Übereinstimmung mit der Stellgröße für die jeweiligen Zustandsgrößen der Anwendungs grad der Verstärkungsfaktor-Stellgröße für jeden der Sätze bestimmt. Aus dem Inferenz-Ergebnis für die Verstärkungsfak tor-Stellgröße und dem Anwendungsgrad wird durch Berechnen eines gewichteten Mittelwerts des Inferenz-Ergebnisses für die Verstärkungsfaktor-Stellgröße mit dem Anwendungsgrad als Gewicht eine Stellgröße für die Verstärkung bestimmt, die in einen PID-Regler eingestellt wird. Da die Zustandsgrößen in eine Vielzahl von Sätzen unterteilt werden und die Regeln für jeden Satz aufgestellt werden, kann die Anzahl von Kombinationen der Regeln verringert werden.

Claims

1. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung für einen PID-Regler zum Regeln der Drehzahl einer Brennkraftmaschine, der unter Einstellen einer Verstärkung die Drehzahl gemäß einer Abweichung der Drehzahl von einem Sollwert und gemäß der Verstärkung auf den Sollwert einregelt, gekennzeichnet durch
eine Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung (18), die für das Anwenden für eine Inferenz eine Vielzahl von Zustands größen bezüglich der Drehzahl erfaßt,
eine erste Speichereinrichtung (22), die Gruppen von Regeln speichert, die jeweils den Zusammenhang zwischen der Zustandsgröße, die jeweils einem von einer Vielzahl von Sätzen entspricht, in die die Zustandsgrößen aufgeteilt sind, und einer Verstärkungsfaktor-Stellgröße angeben,
eine zweite Speichereinrichtung (22), die den Zusammen hang zwischen dem Ausmaß der dem jeweiligen Satz entspre chenden Zustandsgröße und einem Anwendungsgrad der Verstär kungsfaktor-Stellgröße speichert,
eine Korrektureinrichtung (24), die bei der Ermittlung, daß jeweilige Zustandsgrößen nicht innerhalb eines zulässi gen Bereichs gesteuert werden können, den Zusammenhang zwischen den jeweiligen Zustandsgrößen der Gruppen von Regeln und der Verstärkungsfaktor-Stellgröße derart korri giert, daß der zulässige Bereich erweitert ist, und
eine Schlußfolgerungseinrichtung (20), die von den erfaßten Zustandsgrößen und den Gruppen von Regeln ausgehend für jeden der Sätze die Verstärkungsfaktor-Stellgröße fol gert, entsprechend der Stellgröße für die jeweiligen Zu standsgrößen den Anwendungsgrad der Verstärkungsfaktor-Stell größe für jeden der Sätze bestimmt und von dem Ergebnis der Folgerung der Verstärkungsfaktor-Stellgröße und dem Anwendungsgrad ausgehend durch Berechnen eines gewichteten Mittelwerts des Ergebnisses der Folgerung der Verstärkungs faktor-Stellgröße mit dem Anwendungsgrad als Gewicht eine Größe der einzustellenden Verstärkung bestimmt.

2. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgerungseinrichtung (20) die Größe der einzustellenden Verstärkung in dem PID-Regler 12) einstellt.

3. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dar) die Folgerungseinrichtung (20) in dem PID-Regler (12) die Größe der einzustellenden Ver stärkung durch Übertragen über eine Datenübertragungsein richtung (31, 32) einstellt.

4. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgerungseinrichtung (20) aus der Größe der einzustellenden Verstärkung und einer gegenwärtigen Verstärkung eine Verstärkungsnachstellgröße bestimmt und diese in dem PID-Regler (12) einstellt.

5. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgerungseinrichtung (20) die Verstärkungsnachstellgröße in dem PID-Regler (12) durch Übertragen über eine Datenübertragungseinrichtung (31, 32) einstellt.

6. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Zustandsgrößen derart unterteilt ist, daß diese jeweils einer Vielzahl von vorbestimmten Bewertungspunkten entspre chen.

7. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn den Erfordernissen eines bestimmten Bewertungspunktes nicht genügt ist, der Zusammenhang zwischen der Größe einer jeweiligen Zustands größe und dem Anwendungsgrad derart bestimmt ist, daß der Anwendungsgrad für den diesem Bewertungspunkt entsprechenden Satz hoch wird.

8. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sätze derart unterteilt sind, daß ihre Anzahl gleich der Anzahl der Zustandsgrößen ist.

9. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fall, bei dem eine jeweilige Zustandsgröße nicht innerhalb des zuläs sigen Bereichs gesteuert werden kann, der Fall ist, bei dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine (14) in einem Bereich niedriger Drehzahlen liegt.

10. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fall, bei dem eine jeweilige Zustandsgröße nicht innerhalb des zuläs sigen Bereichs gesteuert werden kann, ein Fall ist, bei dem sich die Drehzahl um mehr als einen zulässigen Wert ändert, obwohl eine die Brennstoffzufuhr betreffende Steuergröße nicht geändert wurde.

11. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Vielzahl von Zustandsgrößen die die Stabilität der Drehzahl betreffenden Zustandsgrößen zu einem Satz zusammengefaßt sind.

12. Verstärkungsfaktor-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anwen dungsgrad der die Stabilität betreffenden Zustandsgrößen auf einen Maximalwert eingestellt ist.