JP3048588B2 - 被制御量の事前制御及び閉ループ制御方法及び該制御方法を実施する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被制御量例えば内燃機関に供給されるべき空
気／燃料混合気のラムダ値の制御方法及び装置に関す
る。

従来技術 或量の事前制御及び閉ループ制御方法は例えばラムダ
値の制御に関して公知である。そのような方法の説明上
先ず、内燃機関に供給される空気流が一定であるものと
仮定する。而してラムダ値１を生じさせるような規定値
の燃料量の供給が行なわれる。

この規定値の維持はラムダゾンデによって監視され
る。障害量の値の変化に基づきラムダ規定値からのラム
ダ実際値の偏差が生じると、供給される燃料量は再びラ
ムダ値１が調整されるように変化される。ここで、障害
量の値が変化するのみならず、空気量も変化するものと
仮定する。そうすることによってもラムダ実際値０の変
化、ひいては制御偏差が生じ、この制御偏差は制御方法
によって再び補償される。この補償制御操作は時間を要
する。空気量の変化に応答する時間を短縮するため校正
プロセス（方法）にてそのつどの空気流を測定し、燃料
量の所属の値として、校正条件の生起の際ラムダ値１を
生ぜしめる値を求めることが公知である。

実際の作動中当該条件が校正条件から偏差を生じる
と、それらの比較的小さな偏差は補償され得るが、空気
量の随意の変化により生じるような大きな変化はもはや
補償され得ない。

そのつど適正な事前制御量を決定するには事例の場合
空気量が測定されねばならない。時間の経過中に生じる
老化の影響に基づき測定装置の出力値が、そのつど同じ
空気量、即ち同じ入力値のもとで変化すると、事前制御
値は誤って決定される。この誤りも閉ループ制御を介し
て補償され得るが、事前制御に比して応答が緩慢である
という既述の欠点を伴う。而して、例えば事前制御にお
いてその種老化による影響を考慮するため適応化手法が
開発されている。但し、公知の適応化手法では測定領域
全体に対してたんに１つの適応化値、又は唯１つの適応
化値組（セット）が定められる。その結果補正された事
前制御は次のような測定領域アレー内でしか精確に動作
しない、即ち適応化値が老化に依存する偏差と一致する
測定領域においてしか精確に動作しない。測定領域全体
に亘って比較的高い精度を得るため、事前制御に対する
特性領域及び所属の適応化された特性領域を用いること
が公知である（西独特許出願公開第3408215号）。しか
しこのために必要な手法は著しくコスト高であり、それ
故に、近い将来ではカーエレクトロニクスで通有のマイ
クロコンピュータでは実現不能である。

同様のことが、内燃機関とは別の装置における制御量
の事前制御及び閉ループ制御についても成立つ。影響特
性量は必ずしも空気流でなくてもよく、例えばポンプか
ら供給されるべき流体（フルイド）の粘度であってもよ
いし、又は所定の温度に保たれるべき空間の通気、又は
任意のノイズ量であってもよい。校正は必ずしも制御操
作値０の維持下で行なわれなくてもよいが、このことは
特に有利である、それというのは作動中制御の使用必要
度は最も少ないからである。

本発明の課題の基礎を成すことは事前制御量への作用
を及ぼすことにより老化に基因する影響を領域ごとに補
償する、制御量の事前制御及び閉ループ制御のための方
法を提供することにある。更に本発明はこの方法を実施
するための装置を提供することをも課題ないし目的とす
る。

発明の利点 本発明の方法は請求の範囲１の構成要件により達成解
決され、本発明の装置は請求の範囲13の構成要件により
達成解決される。本拝命の方法の有利な発展形態及び構
成はサブクレーム２〜12の対象である。

本発明の方法の特徴点となるものはカウンタマップ特
性フィールドが用いられ、このカウンタマップ特性フィ
ールドにおいては被制御システムの作動中カウンタ状態
のみがインクリメントされ上記カウンタマップ特性フィ
ールドは連続的に評価されるのではなく、評価条件の生
起の際のみ評価されることである。カウンタマップ特性
フィールドは影響特性量クラス及び制御操作量クラスに
従って分けられており、その際両クラスの各組合せには
カウンタを有するセルが属する。作動中各値補捉、取得
ごとにどの影響特性量クラス内に丁度影響特性量が位置
し、また、どの制御操作量クラス内に丁度制御操作値が
位置するかがチェックされ、而して、所属のセルのカウ
ンタがインクリメントされる。評価条件の生起の際上記
カウンタマップ特性フィールドは評価され、その際各調
整操作量に対して制御操作量クラスに亘っての分布が検
出されるように上記カウンタマップ特性フィールドの評
価を行ない、種々異なる影響特性量クラスに対して分布
重心が異なった制御操作量クラス内に位置するとき、夫
々の影響特性量クラスに対する補正値が計算され、ま
た、被制御システムの作動中は操作値はそのつど生じて
いる影響特性量クラスを考慮してそのつど所属する補正
値の作用を受けるようにし、その際、当該補正値は評価
によって定められ、ここにおいて、すべての影響特性量
クラスに対して分布重心が同一の制御操作量クラス内に
位置するように上記補正値決定がなされるようにするの
である。それ以上の適応化手段が講ぜられなければ補正
値は次のように定められる、即ちすべての影響特性量ク
ラスに対して分布重心が制御操作値０のところに位置す
るように定められる。特に有利であるのは当該手法を、
比較的高速で作用する適応化と共に適用することであ
る。上記の適応化はすべての影響特性量クラスに対して
同じ乗算的および／又は加算的ノイズ値にて現われるす
べての偏差を引受ける。その場合カウンタマップ特性フ
ィールドの評価は構造的適応化のためのみ、即ち、影響
特性量個別的である誤りの補償のために用いられる。

本発明の装置の特徴点は殊に、前述の種類のカウンタ
マップ特性フィールドの設けられていること、及びカウ
ンタマップ特性フィールドの評価手段の設けられている
ことである。

図面 次に図示の実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

第１図は従来の制御回路のブロック接続図、 第２図は事前制御及び適応化機能付制御回路のブロッ
ク接続図、 第３図は測定装置に対する特性ダイヤグラム、 第４図はカウンタマップ特性フィールドの構成の説明
用ダイヤフラム、 第5a図、第5b図〜第8a図、第8b図は第４図のカウンタ
マップ特性フィールドにおける数値への種々異なる特性
カーブ変化の影響を説明するための、第３図ないし第４
図のダイヤグラムに相応するダイヤグラムを示し、 第９図はカウンタマップ特性フィールド及びカウンタ
マップ特性フィールド評価回路付きの操作量処理用の手
段のブロック機能図を示し、 第10a図、第10b図〜第13a図、第13b図は特性カーブ誤
差の補正のための評価ステップの説明のための、第３図
ないし第４図のダイヤグラムに相応するダイヤグラムを
示し、 第14図はカウンタマップ特性フィールドを用いての出
力量の事前制御及び適応化付きラムダ制御方法に関する
ブロック機能図を示し、 第15図はカウンタマップ特性フィールドの出力量の適
応的補正付及び特性領域による事前制御付き制御回路の
ブロック機能図を示し、 第16図は事前制御機能のオンライン及びオフライン適
応化付き制御回路のブロック機能図を示し、 第17図およひ第18図は夫々カウンタマップ特性フィー
ルドの分解能の改善のための手段の説明のためのカウン
タマップ特性フィールドダイヤグラムを示す。

実施例の説明 第１図の通常の制御回路を用いて先ず幾つかの概念に
ついて説明する。上記制御回路は被制御システム20を有
し、この被制御システムにおいて制御量の実際値が実際
値−センサ21によって測定される。上記実際値は比較個
所22に供給され、そこで制御量−設定値から差引かれ
る。それにより生じる制御偏差は制御装置23例えばPI制
御装置により制御操作値に処理される。この制御操作値
は次のように計算されている、即ち、設定値のほうに向
かって実際値が調整されるのを可能ならしめる状況ない
し関係が図られるべく、被制御システム20にで操作素子
24が調整されるように計算される。被制御システム20は
例えばモータによって駆動されるポンプ又は内燃機関で
あってよい。その際設定値は例えばポンプ回転数ないし
排ガスのラムダ値である。制御装置は回転数を得るのに
必要な電流の流れないし、先行のラムダ値を得るのに必
要な燃料量を形算する。従って操作素子は電流調整素
子、例えばサイリスタないし燃料調量装置例えば噴射弁
装置である。

設定値、即ち回転数又はラムダ値が突然変化される
と、制御偏差が生じる。その際制御装置23は新たな制御
操作値を計算し、それにより、設定値と一致する実際値
が生ぜしめられる。従って以下の事項の理解にとって重
要なことは制御操作値が制定値に依存するということで
ある。

しかし制御操作値は設定値に依存するのみならず、被
制御システム20に作用する影響特性量の値にも依存す
る。ポンプの例の場合、これはポンプ給送さるべきフル
イド（流体）の粘度、モータに加わる電圧、軸受の抵抗
である。上記の内燃機関の場合は例えば空気容積、空気
圧、噴射弁老化が影響特性量である。例えばポンプ給送
さるべきフイルド（流体）の粘度が増大すると仮定す
る。その場合ポンプは同じ回転数のもとでより大の出力
を出さなければならず、要するに、制御装置23は制御操
作値の変化により比較的大きな流れを生ぜしめなければ
ならない。要するに、制御操作値は一定の設定値のもと
で影響特性量の変化された値の数に変化している。この
関係も以下の事項の理解にとって重要である。

公知のように、設定値又は作用値の変化後実際値が再
び平衡状態に調整されるまで幾らかの時間が経過する。
この時間間隔を短縮するため、種々な手段が公知であ
る、例えば、制御操作値におけるＤ成分の導入、又は制
御（調整）操作値な前調整である。上記調整操作値は事
前制御値と、制御調整操作値とから成る。例えば前記の
ポンプの場合設定値、即ち所望の回転数、結局はポンプ
容積が高められると、生じる制御偏差に対する制御装置
23の応答の待機が行なわれるのではなく、設定値と共に
直ちに操作値は次のように高められる、即ち所望の回転
数が生ぜしめられるように高められる。実際値が設定値
に到達するために必要である調整操作値と設定値との関
係は校正によって求められる。内燃機関の例の場合、事
前制御による調整操作値の直接的可変調整を行なわせる
量は内燃機関に供給される空気量であってよい。

第２図を用いて事前制御の詳細を説明する。第２図の
実施例はまだ本発明を示すものではないが、従来技術に
よるそれ自体では公知の手段を併合的に考察することに
より本発明の方向を示唆するものである。第２図を用い
て殊に説明しようとするのは事前制御付手法の場合にお
ける制御操作値は影響特性量の変化の際は閉ループ制御
の場合におけるとは異なった特性を呈するものであり、
またその特性は付加的に適応化操作が存在するならばさ
らに変化せしめられるということである。

第２図の動作シーケンスにおいても被制御システム2
0、実際値センサ21、比較個所22、制御装置23、操作素
子24が前提にされている。制御装置23から送出される制
御操作値はもはや直接に操作素子に供給されるのではな
く、操作値結合部25にて、当該操作素子24に供給される
操作値が形成される。事前制御値は比較的複雑な手法で
形成され、これについては第２図を用いてたんに基本的
に説明する。

第２図において基礎としていることはたんに補償され
ていない影響特性量が被制御システム20に作用している
ということである。ノイズ量の値における変動のみがさ
らに制御装置23を介して補償され得る。他のノイズ量又
は例えば設定値の影響が事前制御により補償されるので
ある。補償されるノイズ量に対してシーケンスが示して
ある。即ちノイズ量−入力値が求められ、ノイズ量変換
のための手段26によりノイズ量−出力値が定められる。
ノイズ量−入力値は例えばポンプの場合測定された入力
電圧、内燃機関の場合空気圧であり、ノイズ量−出力値
は出力補償のために必要な流れか、又は乗算係数、即
ち、空気圧変化により惹起される空気量変化を補償する
ため事前計算された噴射時間を補正するための乗算係数
である。ノイズ量−出力値はノイズ量補正のための手段
27により事前制御値の計算経路中に導入される。この手
段は例えば付加的流れを加えるか、又は噴射時間補正係
数を乗算することである。

事前制御値にて処理される別の量としては第２図に所
期量が示されている。このことはポンプの例の場合は回
転数、即ち、ポンプ容積、であってよく、内燃機関の例
の場合は吸込まれる空気容積であってよい。第１の場合
において所期量値は設定値に相応し、一方、第２の場合
は影響特性領値に相応する。所期量の夫々の値は入力値
として所期量変換のための手段28に供給されこの手段か
らは出力値が出力される。入力値は設定値に比例する電
圧でよく、出力値は流れ制御用の操作値であってよい。
他方の例の場合において入力値は空気容積センサにより
送出された電圧であってよく、出力値は一時的な噴射時
間、例えばカウンタ値として表わされたものであってよ
い。出力値にはノイズ量補正のための手段27にノイズ量
−出力値が結合される。

第２図には定常条件フィルタ29、制御操作量処理回路
30、適応化補正手段31が示されている。それらの手段に
より実行される方法ステップは先ず差当たり無視される
ものとする。

丁度述べた前提条件のもとで、ノイズ量−出力値によ
り、ノイズ量補正のための手段27にて補正される、所期
量の出力値が、事前制御値を成し、この事前制御値は操
作値結合回路25において制御装置23により制御操作量と
結合されて調整操作素子24に供給される操作値が形成さ
れる。

ここで、所定量変換用素子28及びノイズ量変換用素子
26の校正について考察する。所期量変換用素子28の校正
の際は手順としては設定値及びすべての影響特性量が所
期量を別として一定に保持される。その際所期量の各入
力値に対して出力値は次のように定められる。即ち制御
操作量の値が０になるように定められる。その際被制御
システム20の作動中所期量が所定入力値をとると、所期
量変換用素子28には上述の校正方法で定められた出力値
を出力し、その結果再び制御操作値０に達するようにな
る。どのような場合に制御操作量が０に等しくない状態
になるかを以下説明する。このことは本発明にとって極
めて重要である。

ノイズ量変換用手段26の校正は上述の校正におけるよ
うに相応して行なわれる。即ち、設定値及びすべての影
響特性量が、変換されるノイズ量を別として一定に保持
される。各ノイズ量−入力値に対して次のようなノイズ
量−出力値が定められる、即ち、生起している出力値と
結合して制御操作量０を生じさせるノイズ量−出力値が
定められる。その際被制御システム20の作動中そのよう
な補償されたノイズ量のいずれの変化も、当該比制御シ
ステムに対しての影響の点で解消されているべきであ
る。

被制御システム20に対して、事前制御過程において捕
捉された量以外の量が作用しない場合にはそれらの捕捉
された量の如何なる変化があっても制御操作量の、０か
らの偏差は生じないものとすべきである。但し、量の変
換用手段26,28が老化を呈し得る。その際幾らかの時間
の後、校正の際定められた、入力値と出力値との関係が
もはや成立たなくなり、要するに、設定値と一致する実
際値を生じさせない出力値、即ち０に等しくない制御操
作量の値を生じさせる出力値が読出される。老化誤差が
大になればなるほど、制御操作値は益々大になる。複数
の変換器が存在し各変換器が老化すると、０とは異なる
制御操作値が次のような複数の部分値、即ち種々の変換
器の老化誤差に基因する複数の部分値から成る。更に上
記制御操作値は補償されていないノイズ量の影響を受け
る。前述のポンプの事例の場合例えば軸受抵抗がより大
になると、回転数実際値は制御装置23が存在しなければ
（本事例ではこの制御装置は制御操作値を高める）設定
値に比して低下することとなる。内燃機関の事例の場
合、補償されていないノイズ量は弁の老化であり得、そ
の際そのノイズ量に基づき弁は一層緩慢に開くようにな
る。その際制御装置はそのつど同じ燃料量に対して一層
長くなる制御時間を生じさせねばならない。

前述のことを要約的に述べれば、閉ループ制御回路の
場合、制御操作量の値が、すべての影響特性量及び設定
値の値に依存するのである。これに対して、事前制御付
方法では補償された量のいずれの値変化によっても、設
定値又は影響特性量であろうと、老化の影響が生じない
限り、制御操作量の、０からの偏差は生ぜしめられな
い。要するに制御操作値の変化は老化の影響と補償され
てないノイズ量にのみ基因する。

さらに適応化手段29〜31により適応化が行なわれる場
合、老化の影響のもと及び補償されていないノイズ量の
作用下で一時的に０に等しくない制御操作値が生じる。
これについて説明する。

適応化方法においては典型的には制御操作量は既述の
制御量処理回路30によって積分される。適応化が特別状
況に対する制御操作値に基づいて行なわれるわけではな
いので、制御操作量処理回路30には異なった実施例にお
いては定常条件フィルタ29が前過接続されている。この
フィルタ29には例えば所期量が供給され、この所期量が
所定の変化速度を下回ったときのみ、上記フィルタは制
御操作値を制御操作量処理回路30に通過伝送させる。制
御操作量処理回路30により計算された適応化値又は典型
的には適応化値組が適応化補正用手段31に供給され、こ
の適応化補正用手段は単数又は複数の適応化値を、前述
の事前制御値と結合してそのとき適用可能な（新たな）
事前制御値を形成する。

ここで付言すべきは、制御偏差０に所属する制御操作
値はこれまで前提としたように必ずしも０である必要は
ない。制御操作値が加算的に事前制御値と結合される場
合にはそのようにするのが有利である。制御操作量は制
御係数であってもよい。この場合制御偏差０に所属する
操作値は値１である。この制御操作値１に基づいて上述
の校正過程が行なわれる。

適応化の動作の説明上、既述の内燃機関を基礎とす
る。所期量は空気容積であり、補償されたノイズ量は空
気圧であるとする。当該装置は所定の噴射弁で校正され
ているものとする。そこで、上記のもとの噴射弁は同じ
操作値のもので５％より少ない燃料を出力する新たな噴
射弁で置換されているものとする。同じ事前制御値のも
とで上述の５％の燃料損失を補償するため、制御操作値
は1.0から1.05に上昇し、それにより、事前制御値との
乗算の後、５％だけ高められた操作値が供給されるよう
にする必要がある。適応化プロセスにより上記制御操作
値は積分され、そのようにして形成された適応化値は適
応化補正用手段31にて、ノイズ量補償された出力値と乗
算される。当該積分は制御操作値が再び１をとるまで行
なわれる。その際適応化値は1.05である。従って適応化
の利点とするところは、測定技術上捕捉されていないノ
イズ量もが、事前制御値において捕捉され、その結果閉
ループ制御過程が最小の度合いに制限されることであ
る。

適応化の際の問題となるのは非制御システム20の前動
作領域に対して唯１の適応化値が定められる、例えば、
内燃機関のすべての回転数−及び負荷領域に対して唯１
つの乗算的補正係数が定められることである。この欠点
に対処する手段としては２つの手法がある。１つの手法
によれば、適応化値の組が異なった特性の作用ないし現
象に対して向けられて定められている、例えば加算的も
れ空気適応化値、乗算的適応化値、噴射時間−加算的な
適応化値が定められる。上記の３つの値は上記の順序
で、所期値変換要手段28からの出力値と結合され、その
際、最後に挙げた加算的結合の前になお制御係数が組込
まれる。この場合においても、すべての回転数−及び負
荷領域に対して３つの値の組が該当する。この欠点を除
くため冒頭に述べた文献に述べられた手法による提案に
よれば、適応化値を回転数−及び負荷依存性の領域にて
ファイルし、もって、出力値（これは第２の回転数−及
び負荷依存性の領域から読出される）を補償するのであ
る。後者の方法は極めて計算密度、集中度の高いもので
ある。

ここで付言すべきは従来技術による複雑な制御手法
が、マイクロコンピュータによって実行されることであ
る。それに相応して、第１、第２図を用いて説明したよ
うな制御手法にて種々の中間結果を得るための種々の手
法は通常の１つのプログラムにおける複数計算ステップ
となる。プログラムよって計算される操作値は数msの間
隔で更新されなければならず、その結果、最後に述べた
手法、手順の実行のための複雑なプログラムは実際上現
在の技術水準により適当なコストでは実行され得ない。
このためには比較的大型のコンピュータが必要である。

ひきつづいての説明上仮定してあるのは、事前制御付
制御手法が適応化なしで実行されることである。さらに
仮定してあるのは校正の際既に作用していないノイズ量
は作用していることはないと仮定する。また、その際校
正された測定装置及び変換装置が未だ老化してないもの
と仮定する。その場合下記の考察が成立つ。

例えば所期量変換用手段28の直接的特性カーブを基礎
とする。第３図のダイヤグラムには横座標上に入力量が
任意の単位で記してある。縦座標には出力量が同様に任
意の単位で示してある。入力量の０〜100単位のスパン
（間隔）内で出力量はそこの単位の値２と10との間で変
化する。入力量は例えば回転数であり、出力量はサイリ
スタに対する制御電圧であり、又は入力量は空気量セン
サの電圧であり、出力量は噴射時間の設定のためのカウ
ンタ用のカウンタ値であるものとする。指摘されるのは
最後の例の場合において当該関係は第３図と異なって非
直線的であることである。入力量は４つの入力量クラス
（等級）に細分されるものとする、即ち、クラス０−2
5、25−50、50−75、75−100単位に細分されるものとす
る。それらのクラスは１つのカウンタマップ特性フィー
ルドにて使用のためのものである。

上述のカウンタマップ特性フィールドの例が第４図に
示してある。このカウンタマップ特性フィールドにおい
ては４つの入力量クラスが相互に上下に、即ちＹ方向に
位置する。Ｘ方向では全部で８つの制御操作量クラスが
相並んでいる。即ち、 −（６％−８％） の操作量偏差に対しクラス−IV −（４％−６％） 〃 −III −（２％−４％） 〃 −II −（０％−２％） 〃 −Ｉ （０％−2.5％） 〃 −Ｉ （2.5％−５％） −II （５％−7.5％） −III （7.5％−10％） −IV 上記カウンタマップ特性フィールドは４つの入力量ク
ラスと８つの制御操作量クラスとの間の重なりに基づき
全部で32のセルを有する。各セルには１つのカウンタが
配属されている、換言すれば、カウンタマップ特性フィ
ールドがRAMによって実現されている場合、当該カウン
タマップ特性フィールドに属する各々のRAMセルがイン
クリメントされる。各セルのカウンタ状態は被制御シス
テム20の作動の始めに“0"にセットされる。操作素子24
例えば噴射弁の制御後どの入力量クラスに、またどの制
御量クラスに当該系ないしシステムが位置しているかが
チェックされる。ノイズ量の予期されない値が生ぜずま
た老化の影響が存在してないという前提の場合におい
て、操作量偏差は理想的には０％であり、即ち、上記偏
差は実際上上記の値を中心としてわずかに変動し、その
結果制御操作量クラスＩと−Ｉにおいてのみ記入がなさ
れている。第４図の例では操作量偏差の3600の測定がな
されていることを基礎とする。400のカウントが０〜25
ユニットの入力量クラスに生じており、2000のカウント
が25〜50ユニットの入力量クラスに生じており、100の
カウントが75〜100の入力量クラスに生じているものと
する。上記カウントは夫々同時に制御操作量クラスＩと
−Ｉに分布されており、それにより、例えば1000のカウ
ントは制御操作量クラスＩと25〜50ユニットの入力量ク
ラスに配属されたセル内に位置するものとする。カウン
タ状態は第４図の表中に記入されている。さらに各入力
量クラス中に、通常ないし正規分布の形のカウンタ状態
分布が記入されている。それらの分布の各々の分布の最
大値及び重心もＹ軸と一致する、それというのはカウン
タ状態はＹ軸に対して対称的であるからである。分布最
大値は上述の異なったカウンタ状態に基づき異なった高
さを有する。

本発明の基礎を成す考察ないし認識とするところは老
化の影響に基づき操作量偏差が生じるとき、入力量クラ
スにおけるカウンタ状態がもはやＹ軸に対して対称的で
あり得ないということである。その際カウンタ状態から
算出される通常分布の重心はＹ軸に対してずらされてい
なければならない。

そのような考察ないし認識を第5a図、第5b図〜第8a
図、第8b図を用いて説明する。

第5a図、第5b図のダイヤグラムでは第３図の特性カー
ブが、老化により入力量の領域全体に亘って、４％低め
られた出力量であるものとする。要するに、例えば、終
値“10"の代わりに、0.4単位より少ない単位の値、“9.
6"が指示される。誤差は入力量の領域全体に亘って百分
率の割合（％）の点で等しいので、この誤差はすべての
４つの入力量クラスにおいて同じ作用、影響を及ぼす。
測定値捕捉中すべての入力量クラスが同じ頻度でアドレ
ッシングないし制御せしめられ、また、各入力量クラス
中に同数の測定値が含まれるものと仮定する。この仮定
はカウンタマップ特性フィールドのすべての考察事例に
ついて該当する。第5b図においては各入力量クラスに対
して、制御操作量クラスII中に、1500のカウンタ値が、
また当該クラスIII中に500のカウンタ値が含まれるもの
とする。これによって、ほぼ４％のもとでの重心と最大
値を有する通常（正規）分布が生ぜしめられる。要する
に正規分布の評価の際Ｘ軸はクラス分割のために用いら
れるのではなく、この場合では連続的に、％における操
作量偏差を示す。

第5a図及び第5b図の事例の場合は実際上例えば下記の
ことを表わす。入力量は空気量測定器を流れる空気量と
し、出力量は噴射時間の設定のためのカウンタ値である
とする。夫々等しい空気量に対するカウンタ値が４％低
下すると、このことの意味することは４％少ない燃料量
が、吸込まれる空気量に供給されるということである。
このことは次のようにして補償され得る、即ち、事前制
御値が制御係数、即ち制御操作値1.04と乗算されるよう
にするのである。従って４％低下した出力値の補償のた
めには４％高められた制御操作値が必要であり、このこ
とは第5b図から直ちに窮知され得る。

第6a図の場合では第３図の非老化状態の特性カーブに
比しての値ほぼ0.2だけの下方への平行移動を示す。こ
の偏差は出力量の異なった値に対し、もって、入力量の
異なった値に対しても異なった百分率（％）の偏差を意
味する。而して、最も低い入力量クラスＡにおける偏差
は平均してほぼ7.5％である。一方、最高の入力量クラ
スにおいてはたんにほぼ２％である。従って、種々の入
力量クラスにおいて、カウンタ状態の正規分布の重心は
もはや同一の制御操作量クラスには位置せず、入力量ク
ラスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対しては最大値及び重心は制御操
作量クラスIV、III、II、Ｉに位置する。

第7a図には老化に基づき第３図の出力特性カーブに比
しての一定且比例の偏差を示す特性カーブ、即ち、第6a
図におけるような下方に向かってのほぼ２単位のずれ、
及び４％の増大を示す特性カーブを示す。この場合にお
いて、４つの入力量クラスＡ、Ｂ、Ｃに対してカウンタ
値の正規分布の最大の重心が制御操作量クラスIV、II
I、IIないしＩに位置する。

第３図のもとの特性カーブに比しての実際の特性カー
ブにおける老化により生じる誤差の別の変化形を第8a図
に示す。50と75との間の入力量領域においては出力量の
値はもとの測定された値より0.15の出力量単位だけ下回
る。制御操作量クラスＡ、Ｂ、Ｄ中には誤りが存在しな
い。その結果老化の起こっていない偏差クラスに対し
て、カウンタの正規分布の最大値及び重心は変わらずに
操作量偏差０％のところに位置する。これに対して、入
力量クラスＣに対しては最大値及び重心は操作量偏差2.
5％のところにあり、要するに、変わらない入力クラス
の値に対して丁度制御操作量クラス幅だけずらされてい
る。

第５図〜第８図から明らかなように、異なる老化の影
響が異なって表わされる、即ち、百分率の（％の）影響
が、すべての入力量クラスに対する正規分布の最大値及
び重心の平行移動により表わされ、一定の加算的誤差は
ずれ（これは入力値の増大と共に益々小になる）により
表わされ、領域に依存する誤差は誤差の係わる入力量ク
ラスに対してのみ最大値及び重心のずれにより表わされ
る。

カウンタマップ特性フィールドにおけるカウンタ状態
の正規分布の観測されたずれと、特性カーブにおける老
化に基因する変化との間の上述の関係は逆にカウンタマ
ップ特性フィールドの評価により老化に基因する誤差の
補償のため用いられ得る。このことは第９図に略示して
あり、この第９図は制御操作量処理回路30の動作説明図
である（第２図参照）。カウンタマップ特性フィールド
33とカウンタマップ特性フィールド評価回路34が設けら
れている。

カウンタマップ特性フィールド評価はオフラインで行
なわれ、即ちカウンタマップ特性フィールドにおける誤
差（エラー）状態のインクリメントごとにおこなわれる
のではない。当該評価は例えば設定された時間間隔の経
過後、カウンタインクリメントの総数への到達後又は被
制御システム20の非作動状態生起（遮断）後行なわれ得
る。カウンタマップ特性フィールド評価のトリガ（起
動）のためのどのような手段が最も有効であるかは適用
例に依存する。途切れ（絶え間）なしで且頻繁な非安定
状態なしに作動されるポンプの場合、所定の時間間隔の
後ごとに評価するのが有利である。これに対して頻繁に
非安定状態が生じる場合は全インクリメント時間への到
達を待つのがより有効である。老化時間に比して短い時
間間隔に亘ってのみ作動される制御区間の場合（例えば
自動車に組込まれた内燃機関の場合）当該評価を常に内
燃機関の停止後直ぐ行なうのが特に有利である。その最
上記評価は搭載コンピュータにより入念に処理操作され
得、その際コンピュータにより実際に制御さるべき手段
に対して不都合な影響が及ぼされないようにし得る。

種々の評価態様を第10a図、第10b図〜第13a図、第13b
図を用いて説明する。

第10a図の特性カーブでは第7a図及び第8a図の特性カ
ーブを用いて説明した誤差がまとめられている。要する
に実際の特性カーブはもとの特性カーブより念峻に経過
し、しかしこのもとの特性カーブに比して下方へずれさ
れており、入力量クラスＣにおいて領域ごとに比較的に
小さな値を有する。第10b図は相応して第7b図と第8b図
のカウンタマップ特性フィールドの重畳状態を示す。

先ず、加算的誤差が次のようにして補正されるものと
する、即ち、当該加算的誤差から最も影響を受けない最
大の入力量クラスＤの正規分布に比して（対して）、最
も下位の入力量クラスＡの正規分布の重心がどの位の制
御偏差百分率（％）だけずれされているかを検出するの
である。上記の検出された大きさだけずれたところに、
最も下方の入力量クラスＡの正規分布が、最も上方の入
力量クラスＤの正規分布の下方にずらされる。その結果
２つの重心及び最大値は同一制御操作クラス、例えば−
77のところへ位置する。同時に、事前制御に対してどの
ような加算的補正値が、行なわれたずれに相応するかが
計算される。

第12a図、第12b図に示す例では特性カーブの勾配、即
ち乗算的誤差が補正される。このことは第12b図に示す
ように次のようにして行なわれる、即ち、すべての正規
分布の重心が、操作量閉鎖０の線に対して平均化される
ようにするのである。その際入力量クラスＡ、Ｂ、Ｄに
おける正規分布の重心がほぼ−0.8％のところに位置
し、入力量クラスＣにおける正規分布の重心がほぼ2.5
％のところに位置するのである。各重心の平均値がどの
位の操作量偏差百分率（％）だけずらされたかが検出さ
れる。事例の場合、負から正の制御操作量偏差までに亘
ってほぼ2.5％である。補正量が先に１であった場合、
例えば1.025が相応の加算的補正値として出力され、又
は乗算的補正値が先に既に1.1であった場合、1.128（1.
1×1.025）が出力される。

一般的加算的及び乗算的補正の後になお残存している
ものは入力量クラスＣの誤差により生じるずれである。
上記誤差は入力量クラス個別に補正される（それが加算
的又は乗算的又は加算的値によろうとも）。どの値がよ
り有効であるかは当該手法のシーケンス全体に依存す
る。

第３図〜第13図の説明の場合基礎としていることは、
上述の特性カーブが、値の変換のための手段の入、出力
量間な関係を成していることである。この場合におい
て、入力量クラスのクラス分割のため、入力量（これま
では上記入力量は基準として用いられた）と、出力量と
の双方が用いられ得る。これに対して、入力量の出力量
が、測定装置にて生じるような量である場合、入力量の
値は直接的にアクセス可能でなく、入力量の値は出力量
の値から定められ、このことが、測定の意味を成すもの
である。例えば空気量ないし質量MLが測定される場合、
入力量は空気量MLであり、後続処理のための出力量は空
気量センサの出力電圧である。その際影響特性量クラス
は入力量クラスでなく、出力量クラスである（これまで
説明上仮定したことである）。

前述の評価手法は内燃機関35に供給される空気燃料混
合気のラムダ値の事前制御及び閉ループ制御の方法につ
いて記載されている。空気量センサ36からは電圧Ｕが出
力され、この電圧はカウント値Ｚに変換される。その際
そのカウント値は当該噴射時間内で噴射弁37が開放状態
にされているべき噴射時間の計算に用いられる。カウン
ト値Ｚは分割過程ステップ38において内燃機関35の回転
数ｎにより除去され、正規化過程ステップ39にて一定係
数との乗算により正規化される。それにつづいて、勾配
補正過程ステップ段１にてグローバルな（広汎な汎用
的）適応係数FGとの乗算が行なわれる。シフト（ずれ）
補正過程ステップ段41にてグローバルな適応被加数SGが
加算される。領域に依存する補正は構造（ストラクチュ
ア）補正過程ステップ段42にて領域に依存する補正ファ
クタFA、FB、FC又はFOでの乗算により行なわれる。それ
により適応化された事前制御値が形成される。この適応
化事前制御値は操作値結合部25にて乗算的に制御係数FR
と結合され、それにより噴射弁37に供給される操作値が
形成される。

上記操作値が精確に正しい大きさを有し、供給された
空気及び噴射された燃料量に基づきラムダ値１が調整生
起されるものと仮定する。当該状態はラムダゾンデ43に
より比較部22に供給され、こと比較部は得られた実際値
をラムダ設定値から差引き、生じる制御偏差、仮定した
場合では制御偏差０を制御装置23に供給する。付言さる
べきは制御装置は実際の適用上別個な装置によって実現
されるているのではなく、プログラムの計算ステップに
より実現されることである。制御装置23は制御係数FRを
制御値として評価する。制御偏差は、“0"であるので、
制御係数“1"である。制御係数FRは操作値結合25に供給
されるのみならず、定常条件フィルタ29にも供給され、
その際通過さるべき量としてのみならず、判定量として
も供給される。別の判定量はラムダセンサ36からの出力
電圧Ｕである。制御係数FRと電圧Ｕとが所定の限界値を
下回る変化速度のみを有する場合、定常条件フィルタ29
により、各計算サイクルごとに検出された制御係数FRは
カウンタマップ特性フィールド33に伝送される。その際
そのカウンタマップ特性フィールド33は制御係数偏差ク
ラスに従っては制御操作量クラスとして、また、電圧ク
ラスに従っては影響特性量クラスとして分けられてい
る。この場合、記入が例えば第４図の場合についてなさ
れているように行なわれ得る。それというのは操作量偏
差が生じないものと仮定してあるからである。従って、
カウンタマップ特性フィールド評価（回路）34により、
グローバルな（汎用的）適応係数FGが値１を維持しグロ
ーバルな適応被加数SGが０を維持するようになり、即
ち、両者が事前制御値を変化させないままでおく値を維
持するようになる。領域係数FA、FB、FC、FDは相応して
変わらずに“1"として出力される。

若干の動作時間の後、空気量（質量）センサ36は次の
ような程度に老化しているものとする、即ちこのセンサ
を実際に通過する空気量MLと出力電圧Ｕとの間にはもは
や第３図の関係が存しないで、第10a図の関係が存する
程度に老化するものとする。種々の電圧クラスに対し
て、動作中、第10b図の正規分布を生じさせるカウンタ
状態が生じる。内燃機関が作動停止されると、カウンタ
マップ特性フィールド評価回路34が動作し始める、即
ち、上記の補正過程ステップを実行し、よって、グロー
バルな適応化被加数SG（第12図を用いての記載説明）を
検出し、グローバルな適応係数FG（第11図を用いての上
述の記載説明）、カウンタマップ特性フィールド係数F
A、FB、FC、FD（第13図を用いての上掲の記載、説明）
を検出する。そのつど新たな補正値は先行の（古い）補
正値に重畳され、当該の計算過程ステップは第14図にサ
ンプルホールド（回路）過程ステップS/H44で示されて
いる。先行の（古い）グローバルな適応化被加数SBが例
えば噴射時間計算に対して10カウンタステップであった
とき従ってそれに相応して新たに検出された適応被加数
SGが５カウントステップである場合、事前制御値中にグ
ローバルな適応被加数Ｓ、15が関与する（組込まれ
る）。グローバルな適応係数FGに対する関係ないし状況
が既に１例を用いて説明してある。同様のことが領域係
数FA〜FDに対して成立つ。各カウンタマップ特性フィー
ルド係数が別個に保持され、新たな係数の形式のための
評価の際検出された値と乗算されねばならないことを表
わすために、所属のサンプルホールド回路44において指
示“４×S/H"が記入されている。４つの個々のステップ
のうちのどれが制御されるかは領域検出過程ステップ段
45において検出され、このステップ段45はセンサ電圧Ｕ
を用いる。

第15図を用いて説明するのはカウンタマップ特性フィ
ールド33はこれまで述べて来たものより複雑に構成する
こともできる。第15図のブロック接続図では事前制御メ
モリ46が設けられており、このメモリ46は回転数ｎと走
行ペダル位置FPS又は等価的に絞り弁角の値を介して制
御される。事前制御値は操作値結合部25にて制御係数FR
と乗算的に結合され、そのようにして計算された操作値
が、噴射弁37に供給される。制御係数FRの算出は第14図
を用いて上述したのと同じように行なわれる。第15図の
ブロック図では定常条件フィルタ29が欠除している。操
作ファクタFRはフィルタリングせずにカウンタマップ特
性フィールド33中に記入される。その際そのカウンタマ
ップ特性フィールドは複数の個々の、カウンタマップ特
性フィールドを有し、これら個別カウンタマップ特性フ
ィールドは夫々走行ペダルクラスと制御係数偏差クラス
とに従って分けられている。各カウンタマップ特性フィ
ールドは１つの所定の回転数領域に対応づけられてい
る。カウンタマップ特性フィールド評価回路34は各走行
ペダル位置クラスに対する個々の夫々のカウンタマップ
特性フィールドに対して補正値を定める。それら補正値
によっては走行ペダル位置FPSの値が乗算的に位置補正
過程ステップ段47において補正される。どのような補正
値がそのつど供給されるかは実際に存在する走行ペダル
位置クラスと回転数クラスとに依存して、選択仮定ステ
ップ段48にて設定される。

このような装置構成に基礎としていることは、各走行
ペダル位置と各回転数には所定の空気量が対応づけられ
ていることである。事前制御メモリ46の値のセッティン
グ（設定）の場合、要するに、校正の際、そのつど存在
する回転数及び走行ペダル位置に対して制御係数１を生
じさせるような事前制御値が求められている。走行ペダ
ル位置センサが老化すると、即ち、幾らかの作動時間の
後そのつど同じ考察された走行ペダル位置のもとで異な
った信号を出力する場合、事前制御値メモリ46のアドレ
ッシングが誤って行なわれる。このアドレッシングが依
然として正しく行なわれるようにするため走行ペダル位
置FPSのアドレッシング値が既に補正されている。ま
た、カウンタマップ特性フィールド評価回路34において
事前制御メモリ46から送出された値に対する補正値を計
算することも可能である。当該誤りの惹起される個所に
て常に上記誤りを補正するとより一層有利である。

これに関連して付言すべきは被制御システム、例えば
内燃機関のそれの実際の作動の際、これまでの説明の便
宜上分かり易くするため仮定したような簡単な関係、状
況は存在しない。既述のように制御偏差０に対応づけら
れた値からの制御操作値の偏差は老化の影響（この影響
は事前制御値の決定のための唯１つの量に係わる）に起
因するのみならず、複数の老化の影響が重畳し合い得、
かつ、付加的にノイズ量（これについては第２図を用い
て説明してある）が作用を及ぼし得る。制御操作値が複
数の影響、作用ないし、現像に起因するものと仮定する
と、補正を行なうのはある１つの影響特性量、例えば、
第15図の手法にて走行ペダル位置のところではなく、事
事前制御値を定めるための複数の最後の過程ステップの
１つのところではじめてであるようにすると好ましい。
適当な補正個所のみならず、最も適した評価手法も系の
全特性に依存する。障害作用影響、現像が専ら乗算的に
作用する影響、現像であると仮定する場合、評価の向け
られる主目標は通常正規分布による或係数のできるだけ
精確な決定である。これに対して、別の系、装置におい
て、老化の影響、現象又は他の補償されていないノイズ
量が専ら加算適に作用するものと仮定すると、第13b図
に相応して或状態をできるだけ多くの補正成分によって
生じさせ得ようとするのである。定常条件フィルタが有
利に使用されるか否か、そのようなフィルタがどのよう
な条件に従って動作するか、どのように制御操作値が評
価さるべきであるかも系、装置全体の種類、形式に依存
する。連続的制御装置23の使用の際、例えば、いずれの
制御操作値をも何らそれ以上の処理なしに引受け得る。
これに対して、２点制御器の場合、制御操作値が継続的
に平均値の回りに振動する具合になる。その際上記平均
値を用いるか、又はPI制御装置にてＰジャンプの際生じ
るジャンプ目標を用いる。付言すべきは２点制御器の場
合における“制御偏差０に相応する制御操作値”とは制
御操作量の平均値の謂である。

これまで、基礎としてきたことは事事前制御値の適応
化がカウンタマップ特性フィールド評価回路34を用いて
のみ行なわれることである。内燃機関において上記評価
が内燃機関の作動停止、遮断と共にはじめて行なわれる
とすれば、作動中の変化は適応化され得ないこととな
る。このことは種々の影響、現象に係わり得るのであ
る。噴射弁が交換された所為かも知れないし、又は直前
の遮断（作動停止）の少し前に充填されていた先行の燃
料と著しく偏差のある特性を有する燃料の再充填が行な
われたかも知れないし、又は空気圧が直前（最後）の作
動以降、又は走行中著しく変化し得るのであり、それに
より生じる空気密度は空気質量測定器センサに代えての
空気流量センサのみの存在に基づき考慮され得ない。そ
のような場合及び類似の場合、迅速な適合化を行ない得
るにはカウンタ領域33のオフライン評価を用いるのみな
らず、オンライン適応化を行なうと好適である。この種
手法を第16図を用いて説明する。

第16図のブロック接続図には空気容積センサ49が設け
られており、このセンサはこれを貫流する容積流VLに依
存して電圧Ｕを出力し、この電圧によって噴射時間の計
算のためのカウント値Ｚが生ぜしめられる。上記カウン
ト値Ｚはやはり第14図を用いて説明したように除算過程
ステップ段38において回転数ｎにより除され、正規化過
程ステップ段39において正規化される。それにつづい
て、第14図を用いて説明したように構造（ストラクチュ
ア）補正過程ステップ段42が設けられている。それにつ
づいてもれ空気適応化過程ステップ段50と、乗算適応化
段51と、既に何度も言及した操作値結合段25と、噴射−
加算的な補正段52と、電池電圧補正段53とが設けられて
いる。後者についてはもはやそれ以上は言及しない。そ
れらすべての（過程ステップ）段によって、噴射弁87に
供給されるべき操作値が形成される。付言されるべきは
上記の場合において、上記操作値は前に述べた例によっ
て述べたように操作値結合部25にて事事前制御値と制御
操作量から形成されるのではなく、当該操作値結合部25
にて先ず例の（一時的な）事事前制御値が、制御操作
値、この場合もやはり制御係数FRと結合され、それにつ
づいて、噴射−加算的な補正段52及び同様に加算的な電
池電圧補正段53が設けられている。制御係数は既に何度
も述べたように、ラムダゾンデ43、比較部22、制御装置
23を用いて形成される。もれ空気適応化段50に対するも
れ空気−被加数、乗算適応化段51に対する補償係数、補
正段52に対する噴射−被加数が通常の形式で、オンライ
ン適応化用手段54によって制御係数FRから形成される。
上記適応化によっては第２図を用いて説明したように、
制御係数FRはノイズ量の跳躍的変化の後でも（例えば、
噴射弁の交換によって、又は、新たな作動接続に際して
の、直前の遮断時とは著しく異なった空気圧により当該
変化の後でも比較的迅速に次のような値、即ち制御偏差
０に対応づけられた値、つまり、制御係数FRの場合にお
ける値１に達するようになる。緩慢に経過する老化の影
響は制御係数FRに検出し得るような作用を及ぼさない、
それというのは、そのような影響は高速のオンライン適
応化によって継続的（連続的）に補償されるからであ
る。而して、時間の経過につれて、測定装置又は信号量
変換器により送出される信号において著しい誤差が惹起
され得、その際、当該偏差をカウンタマップ特性フィー
ルド33において支持するような制御係数FRが生ぜしめら
れないこととなる。唯、構造的誤り、すなわち、測定領
域依存の誤りはなお現れることとなる、それというのは
そのような誤りはすべての領域にとって共通の所定の、
オンライン−適応化量−セット（組）によっては補償さ
れ得ないからである。この場合も、測定は余り精確でな
いものとなる、それというのは、オンライン適応化は新
たな構造上誤りの生じる新たな測定領域が作動されると
きはいつも、直ちに応答的に働いて、そのような誤りは
補償されるからである。従って領域に依存する誤りの精
確な検出には次のような処置、手段を講ずるとより好適
である。

制御係数FRには３つの加算段55においてもれ空気被加
数、補償係数、噴射被加数が加えられる。本来は補償係
数は乗算的結合を受けなけれはならないが、加算的結合
によって、無視可能な誤りが生ぜしめられる、それとい
うのは１からの偏差は概してわずかであるからである。
和形成の利点とするところは加算された値においてオン
ライン適応化の進行が何ら影響を及ぼさないことであ
る。当該和は専ら、それぞれの動作点にて作用する量の
値、のみによって生ぜしめられる、すなわち校正時点に
て同一の動作時点のもとで当該量の値とは異なる量のみ
によって生ぜしめられる。カウンタマップ特性フィール
ドには例として第17図に示す分布が生じる。やはりそれ
ぞれ４つの制御操作量クラスが設けられており、すなわ
ち０−５、５−10、10−15、15−20％の値（絶対値）領
域を有する正及び負の偏差に対して設けられている。影
響特性量クラスとしては３つの電圧値クラスが設けられ
ている、すなわち、０−１、１−２、２−３の電圧単位
値に対して設けられている。カウンタ状態の所定の正規
分布の最大値及び重心は10〜15％の制御操作量偏差に対
する偏差クラス、及び次のより高いクラスに位置する、
すなわち、15〜25％の偏差に対するクラスに位置する。
25％は内燃機関36に対する制御装置23の典型的操作変位
量（ストーク）に相応する。

評価のため正規分布は可能な加算的及び乗算的誤りを
考慮してずらされている（これについては第11図及び第
12図を用いて説明してある）。その際さらに第12図に示
す領域に依存する誤りが残り、その際その誤りは第16図
の場合構造補正段42にて領域に依存する被加数により事
事前制御値の決定に関与、組込まされる。どの領域補正
被加数がそれぞれカウンタマップ特性フィールド評価回
路34により伝送されるかは領域平均化段45にて決定さ
れ、この平均化段により、どの電圧領域が丁度生じてい
るかがチェックされる。

第16図には破線で再補正段56が示してあり、この段の
構成実施は特別な条件下で有利である。すなわち注意す
べきことは内燃機関の停止ないし非作動中カウンタマッ
プ特性フィールド評価回路34により、構造補正段42に対
する新たな領域補正値が定められることであり、このこ
とにより、内燃機関の作動接続後は所定の作動状態に対
して、遮断の少し前に適正な適応化の際なお用いられて
いたものとは異なる事事前制御値が送出される。要する
に、全体として誤って適応化された値が生じ、この値は
オンライン適応化回路54によりはじめて再び補償されね
ばならない。これに対して例えばもれ空気被加数が再補
正段56により、丁度、領域補正値の高められる大きさだ
け低減されるか、又はその逆の処理を施されると、適応
化の作用全体が変わらない状態に保持される。上記の再
補正は次のような際のみ有効である、すなわち、すべて
の領域に対して１つの共通の再補正値として、領域に応
じて異なることはないオンライン適応化値中への組込の
該事事前制御の改善を生じさせ得る値が見い出され得る
際のみ有効である。このことがどの程度可能であるかは
それぞれの系、装置の構成全体に依存する。

第18図にはカウンタマップ特性フィールド33のクラス
分割の有利な実施例が示してある。行なわれた分割の基
礎を成すことは第17図の観測事項、すなわちすべての影
響特性量クラスに対して正規分布の最大値及び重心が比
較的大きくずらされており、但し、10％と25％との間の
領域にて相互い寄り合って密に位置しているという事項
である。従って操作量偏差のクラス分割はもはや−25％
と＋25％との間で行なわれるのでなく、たんに＋10と25
％との間で、但し、相変わらず８つのクラスにおいて行
なわれる。それによって、著しく改善された分解能で領
域差異が検出され得る。但し、２つの最も外側のクラス
を広汎な集合的クラスとして使用すると有利である。而
して、全く左側の制御操作量クラスは−25と＋10％との
間の偏差を以てすべての値を包含し、全く右側のクラス
は22％より大の値を包含する。

次の評価において微細分割により、改善された領域適
応化に基づき最大値及び重心が例えば14と18％との間に
位置することが明らかになれば、次の動作サイクルにお
ける値補足、取得のためのカウンタマップ特性フィール
ドの分割が有利にさらに微細化され、すなわち、やはり
２つの大きなランククラスと、その間に６つのクラスが
それぞれたんに１つの1/2％幅を以て位置するのであ
る。

これまでの実施例において基礎となっているのは８つ
の制御操作量クラスと、４つの影響特性量クラスであ
る。これらのクラス数の選択は分かり易く示すためなさ
れたのである。実際にはできるだけ微細分割された構造
的、すなわち領域ごとに分割された適応化を可能にする
ため、影響特性量クラスの数を有利には比較的大に選定
するのである。

本発明の特許請求の範囲中に用いられている幾つかの
文言について若干補足説明する。

「被制御システム」は、次のようなものである。即
ち、制御回路は、制御器及び被制御システムないし制御
対象システムに分けられる。制御対象システムとは、制
御されるべき制御システム、即ち、被制御システムのこ
とである。本発明の実施例中では電動モータにより駆動
されるポンプ又は内燃機関が当該の制御対象システムで
ある。

本発明では就中内燃機関のラムダ値制御回路が重要な
対象発明技術である。

図１には制御対象システムを有する制御回路が示され
ている。ラムダ値制御回路の例では、 −操作部材24は、噴射弁装置に対応し、 −制御対象システム20は内燃機関に対応し、 −制御要素22,23は、制御器に対応する。

「影響特性量」は、特許請求の範囲にも規定した如く
制御回路中被制御システムに影響を及ぼし、以て、当該
制御回路を介して制御操作値に影響を及ぼすものであ
り、 前述の明細書関連個所では、「影響特性量」として
は、内燃機関における空気量、空気圧、噴射老化が示さ
れている。

「クラス」は、図４に関連した個所及び図４に既に説
明されている。

図４は、Ｘ軸及びＹ軸により張られる平面を示す。Ｘ
軸は、−10％と＋10％との間の制御操作量偏差に対応す
る。Ｙ軸は、例えば、空気量センサの電圧に対応する。

Ｘ軸は、８つの部分領域−（マイナス）IV〜＋（プラ
ス）IVに細分化されている。「クラス」は、夫々１つの
部分領域を表わす。同じことが、４つの部分領域即ち
「クラス」Ａ〜ＤへのＹ軸の細分化にも成立つ。

「カウンタマップ特性フィールド」について述べる。

Ｘ軸及びＹ軸は、２次元のフィールドを形成し、この
２次元のフィールドは、８×４のクラス分割により32の
セルに分けられている。カウンタ全体が１つのカウンタ
マップ特性フィールドを成す。例えば、クラスＤから１
つの負荷信号の場合10％の制御操作量偏差が生じると、
図４の右角隅におけるセルのカウンタ状態は、値１だけ
高められる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルレ，ユルゲン ドイツ連邦共和国 Ｄ‐7410 ロイトリ ンゲン ベートーフエンシユトラーセ 12 (56)参考文献 欧州特許出願公開283018（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/14

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被制御量の事前制御及び閉ループ制御方法
   であって、少なくとも１つの影響特性量を測定し、ここ
   で、該影響特性量は、制御回路中被制御システムに影響
   を及ぼし、以て、当該制御回路を介して制御操作値に影
   響を及ぼすものであり、当該測定結果に依存して、操作
   量の事前制御のための事前制御量の値を出力し、この事
   前制御量は所定の条件のもとで校正方式で前以って定め
   られており、その際前記影響特性量の影響度ないし作用
   が所定の度合で補償されており、即ち所定の制御操作値
   例えば制御偏差０に所属する制御操作値が生じているよ
   うに上記事前制御量は定められているようにした方法に
   おいて、 −前記影響特性量を値如何により当該影響特性量のクラ
   スに細分化し、ここで、前記の影響特性量のクラスは、
   カウンタマップ特性フィールドに関与する量のうちの１
   つである当該の影響特性量の細分化により得られる部分
   特性フィールドとして形成されるものであり、 −制御操作量に依存する量を値如何により制御操作量ク
   ラスに細分化しここで、前記の制御操作量のクラスは、
   カウンタマップ特性フィールドに関与する量のうちの別
   のもう１つである当該の制御操作量の細分化により得ら
   れる部分特性フィールドとして得られるものであり、前
   記カウンタマップ特性フィールドは前記の部分特性フィ
   ールドとしての、前記影響特性量のクラスと前記の制御
   操作量クラスとに細分化され、当該の両クラスへの細分
   化は、複数のセルが生ぜしめられるようになされるもの
   であり、カウンタマップ特性フィールドの一部分である
   各セルに１つのカウンタが割り付けられ、前記カウンタ
   マップ特性フィールドは、複数個のカウンタの集合体全
   体によって形成されるものであり、 −被制御システムの作動中、どの制御操作量クラスの中
   に制御操作値が位置し、また、どの影響特性量クラスの
   中に当該影響特性量が丁度位置しているかを反復検出し
   その際カウンタが、前記のカウンタマップ特性フィール
   ドの一部であるセルにてインクリメントされるように
   し、上記セルは両クラスの番号を介してアドレッシング
   可能であり、 −評価条件の生起後上記カウンタマップ特性フィールド
   を評価し、その際各影響特性量クラスに対して制御操作
   量クラスに亘っての分布が検出されるように上記カウン
   タマップ特性フィールドの評価を前記の制御操作量クラ
   スと影響特性クラスを介して行ない、種々の影響特性量
   クラスに対して分布重心が異なった制御操作量クラス内
   に位置するときは夫々の影響特性量クラスに対して１つ
   の補正値が計算されるようにし、被制御システムの作動
   中は当該操作値はそのつど生じている影響特性量クラス
   の考慮下でそのつど所属する補正値により補正され、そ
   の際、上記補正値は評価によって定められ当該評価にお
   いてはすべての影響特性量クラスに対して分布重心が同
   一の制御量クラス内に位置するように、上記補正値決定
   がなされるようにしたことを特徴とする制御方法。
2. 【請求項２】付加的にオンライン適応化を制御操作値の
   評価によって行ない、当該適応化において適応化値及び
   制御操作値の作用全体が実質的に一定に保持されるよう
   にし、更に、この場合において、適応化値及び制御操作
   値の和値が、制御操作量クラスに分けられるようにした
   請求項１記載の制御方法。
3. 【請求項３】上記補正値の選定に際して、すべての影響
   特性量クラスに対して分布重心が、制御偏差０へ所属す
   る制御操作値のところに位置するように上記補正値選定
   がなされるようにした請求項１又は２記載の制御方法。
4. 【請求項４】上記評価条件は所定の時間間隔の経過であ
   るようにした請求項１から３までのいずれか１項記載の
   方法。
5. 【請求項５】上記評価条件はカウンタインクリメント動
   作の所定数への到達であるようにした請求項１から３ま
   でのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】上記評価条件は被制御システムの停止ない
   し遮断動作であるようにした請求項１から３までのいず
   れか１項記載の方法。
7. 【請求項７】上記カウンタマップ特性フィールドのすべ
   てのカウンタ値が評価後０にセットされるようにした請
   求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 【請求項８】上記操作値に作用ないし影響を及ぼす際、
   影響特性量の値が変換前に補正されるようにする請求項
   １から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 【請求項９】上記操作値に作用ないし影響を及ぼす際影
   響特性量の値が変換後に補正されるようにする請求項１
   から７までのいずれか１項記載の方法。
10. 【請求項１０】上記操作値はそのつど生じている影響特
    性量クラスに無関係に、すべての影響特性量クラスに共
    通の加算的補正部分値の作用を受けるようにした請求項
    １から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 【請求項１１】上記操作値はそのつど生じている影響特
    性量クラスに無関係に、すべての影響特性量クラスに共
    通の乗算的補正部分値の作用を受けるようにした請求項
    １から10までのいずれか１項記載の方法。
12. 【請求項１２】上記制御量は内燃機関に供給される空気
    ／燃料混合気のラムダ値であり、影響特性量は空気流を
    指示する量であり、事前制御量は燃料調量状態を表わす
    量であるようにした請求項１から10までのいずれか１項
    記載の方法。
13. 【請求項１３】被制御量の事前制御及び閉ループ制御方
    法を実施する装置であって、少なくとも１つの影響特性
    量を測定し、当該測定結果に依存して、操作量の事前制
    御のため事前制御量の値を出力し、この事前制御量は所
    定の条件のもとで校正方式で前以って定められており、
    その際当該影響特性量の影響度ないし作用が所定の度合
    で補償されており、即ち所定の制御操作値例えば制御偏
    差０に所属する制御操作値が生じているように上記事前
    制御量は定められているようにした方法を実施するため
    の装置において、 −カウンタマップ特性フィールド（33）を有しこのカウ
    ンタマップ特性フィールドは入力量クラスと、これと直
    交する制御操作量クラスとに分けられており、それによ
    り、上記両クラスの番号を介してアドレッシング可能な
    セルの数が得られるように構成されており、 −どの制御操作量クラス内に制御操作値が位置し、ま
    た、どの影響特性量クラス内に影響特性量の値が位置し
    ているかを反復検出する手段を有し、当該反復検出の際
    カウンタが所属のセルにてインクリメントされるように
    構成されており、 −評価条件の生起後カウンタマップ特性フィールドを評
    価する手段を有し、該評価手段は各影響特性量クラスに
    対して、制御操作量クラスに亘っての分布を検出し、而
    して、異なる影響特性量クラスに対する分布重心が異な
    る制御量クラス内に位置する際、そのつどの影響特性量
    クラスに対する補正値を計算するように構成され、ま
    た、被制御システムの作動中は上記操作値に対して、そ
    のつど生じている影響特性量クラスを考慮して、そのつ
    どの所属の補正値によって作用を与え、その際、上記補
    正値は上記評価手段（34）によって定められ、ここにお
    いてすべての影響特性量クラスに対して分布重心が同一
    制御操作量クラス内に位置するように上記補正値決定が
    なされることを特徴とする制御装置。
14. 【請求項１４】オンライン適応化を実施するための手段
    （54）を有する請求項13記載の装置。