JP3271853B2 - 機器の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機器の制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】機器の出力値が所定の目標値となるよう
に制御する制御手法として、フィ−ドバック制御がよく
知られている。このフィ−ドバック制御においては、機
器の出力値と目標値との偏差に基づいて、機器に対する
制御値が補正されるものであるが、フィ−ドバック補正
値を得るためのフィ−ドバック特性式として少なくとも
積分項を含めて、制御の安定化を得るようにすることも
一般に行なわれている。

【０００３】フィ−ドバック制御においては、制御の安
定性という点では好ましい反面、応答性の点で問題とな
る。このため、最近では、現代制御と呼ばれるように、
機器の運転状態をパラメ−タとして設定された所定の特
性式をあらかじめ実験的に求めて、機器の出力値を所定
の目標値とするための制御値を上記特性式から一気に得
るようにすることも行なわれている。なお、以下の説明
において、機器の運転状態をパラメ−タとして設定され
た所定の特性式に基づいて、機器の出力値を所定の目標
値とするための制御値を得るようにする制御手法を、現
代制御と称することにする。

【０００４】一方、最近では、機器を実際に動かすこと
なく機器に対する制御の評価を行なうため、機器をモデ
ル化して、このモデル化された機器モデルと、機器に対
する制御ロジックと同一の制御ロジックからなる制御モ
デルとを組み合わせることが提案されている（特開平４
−１５９４３９号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、制御
の応答性の観点から、現代制御によって機器の制御を行
なう場合、機器の運転状態をパラメ−タとして設定され
る特性式が必ずしも最適なものとならない場合がある。
例えば、機器の固体差や、経年変化等によって、同じ制
御値を与えても、機器の出力値が大きく異なってくるこ
とがある。

【０００６】したがって、本発明の目的は、現代制御に
おける所定の特性式を常に最適なものとなるようするこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はその第１の構成として、次のようにしてあ
る。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載
のように、機器の運転状態をパラメ−タとして設定され
た所定の特性式に基づいて、機器の出力値が所定の目標
値となるように機器に対する制御値を決定するオブザ−
バ制御手段と、機器の入力値と出力値との対応関係に基
づいて機器の動特性をモデル化した規範モデルを含み、
該規範モデルに対する制御ロジックが機器に対する制御
ロジックと同一に構成された規範制御手段と、前記規範
制御手段におけるオブザ−バ制御手段の制御定数を決定
する最適制御定数決定手段と、機器に対する前記オブザ
−バ制御手段の制御定数を、前記最適定数決定手段によ
り決定された制御定数に変更する制御定数変更手段と、
を備えた機器の制御装置において、機器に対する制御ロ
ジックが、機器の出力値と前記目標値との偏差に基づ
き、少なくとも積分項を有する所定のフィ−ドバック特
性式により前記機器に対する制御値を補正するフィ−ド
バック制御手段を備え、前記規範制御手段が、前記フィ
−ドバック制御手段に対応したフィ−ドバック制御手段
を含むように設定され、前記最適制御定数決定手段が、
それぞれ前記規範制御手段において、前記フィ−ドバッ
ク制御手段における制御定数を決定する第１制御定数決
定手段と、前記オブザ−バ制御手段における制御定数を
決定する第２制御定数決定手段とを備え、前記制御定数
変更手段が、前記フィ−ドバック制御手段における制御
定数を前記第１制御定数決定手段で決定された制御定数
に変更するための第１制御定数変更手段と、該第１制御
定数変更手段による制御定数の変更によっても機器の出
力値と前記規範モデルの出力値とが一致しないときに前
記オブザ−バ制御手段における制御定数を前記第２制御
定数決定手段で決定された制御定数に変更するための第
２制御定数変更手段とを備えている、ような構成として
ある。上記構成を前提とした好ましい態様は、特許請求
の範囲における請求項５に記載のとおりである。

【０００８】前記目的を達成するため、本発明はその第
２の構成として次のようにしてある。すなわち、特許請
求の範囲における請求項２に記載のように、機器の運転
状態をパラメ−タとして設定された所定の特性式に基づ
いて、機器の出力値が所定の目標値となるように機器に
対する制御値を決定するオブザ−バ制御手段と、機器の
入力値と出力値との対応関係に基づいて機器の動特性を
モデル化した規範モデルを含み、該規範モデルに対する
制御ロジックが機器に対する制御ロジックと同一に構成
された規範制御手段と、前記規範制御手段におけるオブ
ザ−バ制御手段の制御定数を決定する最適制御定数決定
手段と、機器に対する前記オブザ−バ制御手段の制御定
数を、前記最適定数決定手段により決定された制御定数
に変更する制御定数変更手段と、を備えた機器の制御装
置において、機器に対する制御ロジックが、機器の出力
値と前記目標値との偏差に基づき、少なくとも積分項を
有する所定のフィ−ドバック特性式により前記機器に対
する制御値を補正するフィ−ドバック制御手段を備え、
前記規範制御手段が、前記フィ−ドバック制御手段に対
応したフィ−ドバック制御手段を含むように設定され、
前記最適制御定数決定手段が、それぞれ前記規範制御手
段において、前記フィ−ドバック制御手段における制御
定数を決定する第１制御定数決定手段と、前記オブザ−
バ制御手段における制御定数を決定する第２制御定数決
定手段とを備え、前記制御定数変更手段が、前記フィ−
ドバック制御手段における制御定数を前記第１制御定数
決定手段で決定された制御定数に変更するための第１制
御定数変更手段と、前記オブザ−バ制御手段における制
御定数を前記第２制御定数決定手段で決定された制御定
数に変更するための第２制御定数変更手段とを備え、前
記第１制御定数変更手段の作動を前記第２制御定数変更
手段の作動に対して優先させ、該第１制御定数変更手段
の作動後、所定のタイミングで、該第２制御定数変更手
段を作動させるタイミング制御手段を備えている、よう
な構成としてある。上記構成を前提とした好ましい態様
は、特許請求の範囲における請求項３〜請求項５に記載
のとおりである。

【０００９】前記目的を達成するため、本発明はその第
３の構成として次のようにしてある。すなわち、特許請
求の範囲における請求項６に記載のように、機器の運転
状態をパラメ−タとして設定された所定の特性式に基づ
いて、機器の出力値が所定の目標値となるように機器に
対する制御値を決定するオブザ−バ制御手段と、機器の
入力値と出力値との対応関係に基づいて機器の動特性を
モデル化した規範モデルを含み、該規範モデルに対する
制御ロジックが機器に対する制御ロジックと同一に構成
された規範制御手段と、前記規範制御手段におけるオブ
ザ−バ制御手段の制御定数を決定する最適制御定数決定
手段と、機器に対する前記オブザ−バ制御手段の制御定
数を、前記最適定数決定手段により決定された制御定数
に変更する制御定数変更手段と、を備えた機器の制御装
置において、機器に対する制御ロジックが、機器の出力
値と前記目標値との偏差に基づき、少なくとも積分項を
有する所定のフィ−ドバック特性式により前記機器に対
する制御値を補正するフィ−ドバック制御手段を備え、
前記規範制御手段が、前記フィ−ドバック制御手段に対
応したフィ−ドバック制御手段を含むように設定され、
前記最適制御定数決定手段が、それぞれ前記規範制御手
段において、前記フィ−ドバック制御手段における制御
定数を決定する第１制御定数決定手段と、前記オブザ−
バ制御手段における制御定数を決定する第２制御定数決
定手段とを備え、前記制御定数変更手段が、前記フィ−
ドバック制御手段における制御定数を前記第１制御定数
決定手段で決定された制御定数に変更するための第１制
御定数変更手段と、前記オブザ−バ制御手段における制
御定数を前記第２制御定数決定手段で決定された制御定
数に変更するための第２制御定数変更手段とを備え、運
転者の感度が低い運転状態のとき、前記第２制御定数変
更手段の作動を前記第１制御定数変更手段の作動に対し
て優先させる変更順序決定手段を備えている、ような構
成としてある。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、基本的
に、フィ−ドバック制御により制御の安定性が向上され
る。また、制御定数の変更を、フィ−ドバック制御用に
ついて優先して行なうので、制御の安定性が十分に確保
された状態でオブザ−バ制御手段における制御定数の変
更を行なうことができる。

【００１１】請求項２に係る発明によれば、制御定数の
変更を、フィ−ドバック制御用について優先して行なう
ので、制御の安定性が十分に確保できる一方、所定のタ
イミングでオブザ−バ制御手段における制御定数を変更
することから、制御の安定性が十分に確保された状態下
で、オブザ−バ制御手段における制御定数の変更を行な
うことができ、しかも、このオブザ−バ制御手段におけ
る制御定数の変更によって、制御の応答性を充分に確保
できる。

【００１２】請求項３に係る発明によれば、所定のタイ
ミングが定常運転時であることから、制御機器の安定し
た状態で、オブザ−バ制御手段における制御定数の変更
を行なうことができる。

【００１３】請求項４に係る発明によれば、所定のタイ
ミングが減速時であることから、運転者の感度の低い運
転状態で、オブザ−バ制御手段における制御定数の変更
を行なうことができる。

【００１４】請求項５に係る発明によれば、エンジンの
アイドル回転数を目標アイドル回転数とする場合に、請
求項１〜請求項３で得られるのと同様の効果を得ること
ができる。

【００１５】請求項６に係る発明によれば、運転状態が
運転者の感度の低いときを的確に捉えて、迅速に、オブ
ザ−バ制御手段における制御定数の変更を行なうことが
でき、これに伴って、運転者に違和感を与えることな
く、制御の応答性を迅速に向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。なお、実施例では、アイドル回転数制御
（ＩＳＣ）とされて、制御対象となる機器が吸入空気量
調整用のＩＳＣバルブとされている。

【００１７】図１において、１はエンジンの吸気通路
で、その上流側から下流側へ順次、エアクリ−ナ２、エ
アフロ−メ−タ３、スロットル弁４が配設されている。
吸気通路１には、スロットル弁４をバイパスするバイパ
ス通路６が設けられ、このバイパス通路６には、アイド
ル回転数調整手段としてＩＳＣバルブ７が接続されてい
る。

【００１８】ＩＳＣバルブ７は、バイパス通路６を通過
する吸入空気量を調整してアイドル回転数を調整するた
めのもので、電磁式のアクチュエ−タ５によってその開
度が連続可変式に制御されるようになっている。すなわ
ち、アクセル開度が零でかつエンジン回転数が所定回転
数以下となったアイドル運転中は、エンジン回転数が目
標アイドル回転数（例えば７００ｒｐｍ）となるよう
に、ＩＳＣバルブ７が制御される。このＩＳＣバルブ７
つまりアクチュエ−タ５を制御するための制御ユニット
が符号Ｕで示され、この制御ユニットＵによる制御のた
めに用いられる信号をピックアップするセンサあるいは
スイッチ群がまとめて符号Ｓで示される。制御ユニット
Ｕからアクチュエ−タ５への出力値は、目標アイドル回
転数とするための制御値としてのデュ−ティ比とされ
る。

【００１９】図２は、制御ユニットＵにおける制御内容
をブロック図的に示したものであり、図中実機エンジン
として示される符号２１Ａ部分を除いた各部分が含まれ
るものとなっている。この図２において、大別して、符
号Ｕ１で示すものが実際のエンジン２１Ａ制御用となる
ものであり、符号Ｕ２で示すものが規範制御部分を示す
ものである。

【００２０】実機エンジン２１Ａ用の制御系Ｕ１は、フ
ィ−ドバック制御用の積分回路２２Ａと、現代制御の主
たる構成要素となるオブザ−バ回路２３Ａとを備えてい
る。制御系Ｕ１には、目標アイドル回転数ＮＴが入力さ
れて、減算器２４Ａによって、当該ＮＴと実際のエンジ
ン回転数（アイドル回転数）ＮＥ１との偏差が積分回路
２２Ａに入力される。

【００２１】オブザ−バ回路２３Ａは、実際のエンジン
回転数ＮＥ１と実機エンジン２１Ａに対する入力値つま
りアクチュエ−タ５に対するデュ−ティ比とに基づい
て、所定の制御値を演算する。そして、オブザ−バ回路
２３Ａで演算された制御値と積分回路２２Ａからの出力
値との偏差が減算器２４Ａで演算されて、この演算結果
が、実機エンジン２１Ａに対する入力値とされる（オブ
ザ−バ回路２３Ａに対する入力値ともされる）。

【００２２】一方、制御系Ｕ２は、実機エンジンの動特
性をモデル化した規範モデル（ハ−ドモデル）２１Ｂを
有する。この規範モデル２１Ｂは、実機エンジン２１Ａ
の入力値に対する出力値との対応関係に基づいて設定さ
れて、実機エンジン２１Ａの動特性と完全に一致してい
る状態では、同じ入力値に対して同じ出力値となるよう
に設定されている。この規範モデル２１Ｂに対する制御
系Ｕ２は、制御系Ｕ１と同じ制御ロジックとなるように
設定されていて、制御系Ｕ１における構成要素と対応す
る構成要素には、制御系Ｕ１における符号「Ａ」に代え
て「Ｂ」の符号を用いて示してある。そして、制御系Ｕ
１とＵ２とにおける入力値としての目標アイドル回転数
はＮＴとして共通化され、制御系Ｕ１における出力値は
実機エンジン２１Ａにおけるエンジン回転数ＮＥ１とさ
れ、制御系Ｕ２における出力値は演算されたエンジン回
転数ＮＥ２とされる。

【００２３】上記両制御系Ｕ１、Ｕ２における出力値と
してのエンジン回転数ＮＥ１、ＮＥ２は、管理回路２６
に出力されて、このＮＥ１とＮＥ２との偏差の大小に応
じて、調整回路２７によって、積分回路２２Ａの制御定
数、あるいはこれに加えてオブザ−バ回路２３Ａの制御
定数が変更される。

【００２４】図３は、図２における規範モデル２１Ｂの
具体例を示すものである。回路Ｒ３は、エンジン発生ト
ルクの大きさを得るためのもので、このためのパラメ−
タとして、充填量Ｑ、燃料噴射量ＴＰ、点火時期ＩＧが
用いられる。この回路Ｒ３で用いられる充填量Ｑを得る
ために、回路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４での各処理が行なわれる
が、回路Ｒ１でのＴＶＯはスロットル開度、回路Ｒ２で
のＤutｙはアクチュエ−タ５へのデュ−ティ比を示す。
回路Ｒ１とＲ２からの出力同士は、加算器Ｒ８により加
算された後、回路Ｒ４での遅れ処理がなされた後、充填
量Ｑとして回路Ｒ３へ出力される。

【００２５】また、回路Ｒ６は、エンジンの損失トルク
を示すもので、充填効率、ポンピングロスデ−タが含ま
れる。この回路Ｒ６での損失トルクＴＨが、回路Ｒ３で
演算されたトルクから減算器Ｒ９により減算されて、こ
の減算された後のトルクＴが回路Ｒ７に入力される。回
路Ｒ７では、ここに示す式にしたがって、制御系Ｕ２に
おけるエンジン回転数ＮＥ２を演算する。なお、Ｒ７で
示す式中において、ＩおよびＫは制御定数である。

【００２６】図２に示す制御系Ｕ２における回路２２
Ｂ、２３Ｂの各特性式が、図４に示される。この図４に
おいて、「ｉ」はサフィックスであり、ＫＩは積分回路
２２Ｂの制御定数（積分定数）、Ｋ１〜Ｋ７はオブザ−
バ回路２３Ｂの制御定数である。オブザ−バ回路２３Ｂ
での特性式は、出力値ＮＥ（ＮＥ２）の今回値と前回
値、およびアクチュエ−タ５に対するデュ−ティ比のう
ち前回値から５回前値のまでの値が用いられて、合計７
つの値が演算用パラメ−タとして用いられる。

【００２７】ここで、制御系Ｕ１における回路２２Ａ、
２３Ａにおける特性式は、図４に示す回路２２Ｂ、２３
Ｂの特性式と同じように設定されている（回路２２Ｂ、
２３Ｂの特性式が、回路２２Ａ、２３Ａに合せて設定さ
れている）。

【００２８】制御ユニットＵは、マイクロコンピュ−タ
を利用して、図２における制御系Ｕ１とＵ２および回路
２６と２７を含むものとして構成されており、以下その
制御内容について図５、図６に示すフロ−チャ−トを参
照しつつ説明する。なお、以下の説明で、規範制御手段
を構成する制御系Ｕ２の作動は管理回路２６の指令のも
とに行なわれ、実機エンジン用の制御系Ｕ１における制
御定数の変更は、管理回路２６の指令のもとに調整回路
２７が行なうものである。

【００２９】先ず、図５は、エンジン２１Ａの運転中に
作動されているもので、Ｚ（ステップ−以下同じ）１に
おいて、実際のエンジン回転数ＮＥ１が所定回転数ＮＢ
よりも大きいか否かが判別される。このＺ１の判別でＹ
ＥＳのときは、Ｚ２において、パルス発生器を利用して
フラグのセット、リセットがなされる。すなわち、１分
経過毎に１秒間だけフラグが１にセットされ、それ以外
はフラグは０にリセットされた状態とされる。Ｚ２の
後、Ｚ３において、フラグが１であるか否かが判別され
る。Ｚ３の判別でＹＥＳのときのときは、目標アイドル
回転数ＮＴに所定回転数α（α＞０で、例えば５０〜１
００ｒｐｍ）を加算して、ステップ状に所定期間だけ目
標アイドルＮＴを大きくする。この後、Ｚ５において、
後述するように、制御系Ｕ１とＵ２との各出力値ＮＥ１
とＮＥ２とを一致させるための最適な制御定数の選択が
なされる。

【００３０】Ｚ１の判別でＮＯのときは、Ｚ６におい
て、Ｚ５で選択された最適な制御定数となるように、制
御系Ｕ１における制御定数が変更される。なお、Ｚ１の
処理は、回転が高くて運転者の回転変化に対する感度が
低くかつエンストのおそれがないためであることの確認
である。

【００３１】前記Ｚ５における詳細が、図６に示され
る。この図６において、Ｚ１１において、積分回路２２
Ｂ用の制御定数ＫＩの最適化が終了したか否かが判別さ
れるが、当初はこの判別がＮＯとなってＺ１２へ進む。
Ｚ１２では、実研計画法マップより、積分定数ＫＩにつ
いて、１番からｎ番までの記憶されている設定値の中か
らいずれか１つの設定値が選択される。次いで、選択さ
れたｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の設定値に基づく作動により
得られる制御系Ｕ２の出力値ＮＥ２と制御系Ｕ１の出力
値ＮＥ１との偏差の絶対値を２乗したものを所定時間積
分して、ｉ番目の積分定数についてのエラ−度合を示す
評価値ＨＥｉが決定される。なお、この評価値ＨＥｉ
は、小さいほど好ましいものとなる。

【００３２】Ｚ１３での評価値ＨＥを、上記１番目から
ｎ番目まで積分定数について順次求めて、その結果がＺ
１４においてＨＥ1 〜ＨＥn として記憶される。この
後、Ｚ１５において、Ｚ１４に記憶されている評価値Ｈ
Ｅ1 〜ＨＥｎのなかから最少の評価値を示すこととなっ
た積分定数ＫＩが選択、セットされる。勿論、このＺ１
５において選択、セットされた積分定数ＫＩが、図５の
Ｚ６において用いられる。つまり、Ｚ１５で選択、セッ
トされた積分定数が、制御系Ｕ１における積分回路２２
Ａでの積分定数として利用されることになる。

【００３３】Ｚ１１の判別でＹＥＳのときは、Ｚ１６に
おいて、Ｚ１５で選択、セットされたエラ−度合を示す
評価値ＨＥが、所定値よりも大きいか否かが判別され
る。このＺ１６の判別でＮＯのときのときは、オブザ−
バ回路２３Ａの制御定数の変更は不用なときであるとし
て、Ｚ１２へ移行して、積分定数の最適化のみが実行さ
れ続ける。

【００３４】Ｚ１６の判別でＹＥＳのときは、積分回路
２２Ａにおける積分定数ＫＩの最適化のみでは十分な評
価が得られないときなので、このときは、Ｚ１７以降の
処理を行なって、オブザ−バ回路２３Ａについての制御
定数の最適化がなされる。このＺ１７〜Ｚ２０の処理
は、制御定数が異なるのでみでＺ１２〜Ｚ１５の処理と
同様にして行なわれるので、その重複した説明は省略す
る。勿論、Ｚ２０で選択、セットされた制御定数Ｋ１〜
Ｋ７が、図５のＺ６において、オブザ−バ回路２３Ａ用
の制御定数として用いられることになる。

【００３５】図７、図８は、他の実施例を示すもので、
前記実施例に、規範制御手段を構成するものとして制御
系Ｕ３を追加することにより、どのような場合であって
も、最終的には制御の応答性を保証しようとするもので
ある。このため、前記実施例と同一構成要素については
同一符号を付してその説明を省略する。

【００３６】具体的に説明すれば、この実施例において
は、図７に示すように、制御ユニットＵは、前記実施例
における実際のエンジン２１Ａ制御用の制御系Ｕ１、規
範制御手段を構成する制御系Ｕ２の他に、新たに規範制
御手段を構成するものとして制御系Ｕ３が加えられてい
る。この制御系Ｕ３は、本実施例においては、前記制御
系Ｕ１、Ｕ２と同一構成要素を含むように構成されてお
り、制御系Ｕ１、Ｕ２の構成要素に対応する制御系Ｕ３
における構成要素については、制御系Ｕ１、Ｕ２におけ
る符号「Ａ」、「Ｂ」に代えて「Ｃ」の符号を用いて示
してある。勿論、制御系Ｕ３における回路２２Ｃ、２３
Ｃの特性式も、図４に示す各回路２２Ｂ、２３Ｂの特性
式と同じように設定されている。そして、この実施例に
おいても、制御系Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対する入力値とし
ての目標アイドル回転数はＮＴとして共通化され、制御
系Ｕ１における出力値は実機エンジン２１Ａにおけるエ
ンジン回転数ＮＥ１とされ、制御系Ｕ２、Ｕ３における
出力値は演算されたエンジン回転数ＮＥ２とされる。

【００３７】この実施例においても、上記制御系Ｕ１、
Ｕ２、Ｕ３の出力値としてのエンジン回転数ＮＥ１、Ｎ
Ｅ２は管理回路２６に出力されて、そのＮＥ１とＮＥ２
との偏差の大小に応じて、調整回路２７によって、積分
回路２２Ａの制御定数、オブザ−バ回路２３Ａの制御定
数が変更されるが、本実施例においては、制御定数の変
更に先立ち行われる最適な制御定数の選択（チュ−ニン
グ）は、制御系Ｕ２にあっては、前述の図６におけるＺ
１２〜Ｚ１５の処理及びＺ１７〜Ｚ２０処理が順次、実
施されて（本実施例においては、図６のＺ１６は省かれ
る）、制御定数ＫＩ、Ｋ１〜Ｋ７が選択され、制御系Ｕ
３にあっては、積分回路２２Ｃ用の制御定数ＫＩの選
択、すなわち、図６のＺ１２〜Ｚ１５の処理のみが行わ
れる。

【００３８】この後、上記実機エンジン用の制御系Ｕ１
における制御定数の変更が、管理回路２６の指令の下に
調整回路２７によって行われるが、その具体的内容につ
いては、図８のフロ−チャ−トに示す如くになってい
る。すなわち、Ｐ（ステップ（以下同じ））１におい
て、制御系Ｕ２、Ｕ３が最適な制御定数を選択（チュ−
ニング）したか否かが判別される（Ｕ２においてはＫ
Ｉ、Ｋ１〜Ｋ７、Ｕ３においてはＫＩのみ）。そして、
Ｐ１がＮＯのときにはリタ−ンされる一方、Ｐ１がＹＥ
Ｓのときには、Ｐ２において制御系Ｕ３のＫＩのみが実
制御系Ｕ１に反映される。これは、制御の安定性を考慮
しつつ、機器の出力値、すなわち回転数が大きく異なる
ことに対して急場をしのぐ補正を行うために行われる。

【００３９】次に、Ｐ３において、運転状態が定常状態
か否かが判別され、Ｐ３がＮＯのときにはリタ−ンされ
る一方、Ｐ３がＹＥＳのときには、Ｐ４において、制御
系２の制御定数ＫＩ、Ｋ１〜Ｋ７が実制御系Ｕ１に反映
される。上記Ｐ３の判別は、入出力変化が少なくオブザ
−バ回路２３Ａが安定している状態か否かを判別して制
御定数を最適化（変更）する時期として適切か否かを判
断するために行われるもので、具体的には、エンジン回
転数変化が所定値以内に収まっているか否かが判別され
る。また、上記Ｐ４の処理は、前記Ｐ２の処理内容に置
き換えて、制御の応答性を充分に確保するために行われ
る。この場合、Ｐ４の処理に先立ちＰ２の処理が行われ
ているため、制御の安定性を充分に確保した状態下で、
制御定数の最適化が行われることになる。

【００４０】この後、実制御系Ｕ１で、オブザ−バ回路
２３Ａの特性式を考慮して新しいデ−タに切換えるた
め、オブザ−バ回路２３Ａのみが高速演算にて５回計算
され、制御系Ｕ１における制御定数の変更を終了する。

【００４１】特にこの実施例においては、規範制御手段
として、制御系Ｕ２の他に制御系Ｕ３を設けて実施して
いることから、制御系Ｕ２と制御系Ｕ３がそれぞれ同一
条件でチュ−ニングしたことが保証されることになり、
これにより、上述の内容を高精度、高効率に行うことが
できることになる。

【００４２】以上実施例について説明したが、本発明に
あっては次のようなものを包含する。アイドル回転数
制御のみならず、空燃比制御や過給圧制御等適宜のエン
ジン制御に利用することができ、またエンジン制御に限
らず、車両の適宜の制御例えば駆動輪のスリップ値を目
標スリップ値とするトラクション制御やＡＢＳ制御、車
高を所定の目標車高とするサスペンション制御、後輪を
目標転舵角とする４ＷＳ制御等々にも適用でき、さらに
は、車両に限らず、機器の出力値を所定の目標値とする
適宜の制御に適用できるものであること。規範制御手
段として、制御系Ｕ２のみを設けて、他の実施例におけ
る制御内容を、その制御系Ｕ２におけるＫＩとＫ１〜Ｋ
７との間で適用すること。他の実施例におけるＰ３の
処理において、運転状態が定常状態か否かの判別を行う
ことに代えて、運転状態が減速中（例えば、エンジン回
転数変化が減少しているか否かを検出）か否かを判別す
ること。これにより、オブザ−バ回路２３Ａにおける制
御定数の変更を、運転者の感度の低い運転状態（気づか
れにくい状態）で行うことができることになる。積分
回路２２Ａにおける制御定数の変更、オブザ−バ回路２
３Ａにおける制御定数の変更を、運転状態に応じて決定
すること。例えば、運転者の感度の低い運転状態のとき
には、積分回路２２Ａにおける制御定数の変更を行うこ
となく、すぐに、オブザ−バ回路２３Ａにおける制御定
数の変更を行うこと。これにより、運転者に違和感を与
えることなく、制御の応答性を迅速に向上させることが
できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるアイドル回転数調整部分を
示す図。

【図２】本発明の制御系統をブロック図的に示す図。

【図３】実機エンジンの動特性を示す規範モデルの一例
を示す図。

【図４】規範制御手段における制御特性式の設定例を示
す図。

【図５】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図６】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図７】他の実施例に係る制御系統をブロック図的に示
す図。

【図８】他の実施例に係る制御例を示すフロ−チャ−
ト。

【符号の説明】

１：吸気通路 ７：ＩＳＣバルブ（アイドル回転数調整用） ５：アクチュエ−タ ２１Ａ：実機エンジン ２１Ｂ：規範モデル（実機エンジン対応） ２１Ｃ：規範モデル（実機エンジン対応） ２２Ａ：積分回路（実機エンジン用） ２２Ｂ：積分回路（規範制御用） ２２Ｃ：積分回路（規範制御用） ２３Ａ：オブザ−バ回路（実機エンジン用） ２３Ｂ：オブザ−バ回路（規範制御用） ２３Ｃ：オブザ−バ回路（規範制御用） ２６：管理回路 ２７：調整回路（制御定数変更用） Ｕ：制御ユニット Ｕ１：制御系（実機エンジン用） Ｕ２：制御系（規範制御用） Ｕ３：制御系（規範制御用）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器の運転状態をパラメ−タとして設定さ
   れた所定の特性式に基づいて、機器の出力値が所定の目
   標値となるように機器に対する制御値を決定するオブザ
   −バ制御手段と、 機器の入力値と出力値との対応関係に基づいて機器の動
   特性をモデル化した規範モデルを含み、該規範モデルに
   対する制御ロジックが機器に対する制御ロジックと同一
   に構成された規範制御手段と、 前記規範制御手段におけるオブザ−バ制御手段の制御定
   数を決定する最適制御定数決定手段と、 機器に対する前記オブザ−バ制御手段の制御定数を、前
   記最適定数決定手段により決定された制御定数に変更す
   る制御定数変更手段と、 を備えた機器の制御装置において、 機器に対する制御ロジックが、機器の出力値と前記目標
   値との偏差に基づき、少なくとも積分項を有する所定の
   フィ−ドバック特性式により前記機器に対する制御値を
   補正するフィ−ドバック制御手段を備え、 前記規範制御手段が、前記フィ−ドバック制御手段に対
   応したフィ−ドバック制御手段を含むように設定され、 前記最適制御定数決定手段が、それぞれ前記規範制御手
   段において、前記フィ−ドバック制御手段における制御
   定数を決定する第１制御定数決定手段と、前記オブザ−
   バ制御手段における制御定数を決定する第２制御定数決
   定手段とを備え、 前記制御定数変更手段が、前記フィ−ドバック制御手段
   における制御定数を前記第１制御定数決定手段で決定さ
   れた制御定数に変更するための第１制御定数変更手段
   と、該第１制御定数変更手段による制御定数の変更によ
   っても機器の出力値と前記規範モデルの出力値とが一致
   しないときに前記オブザ−バ制御手段における制御定数
   を前記第２制御定数決定手段で決定された制御定数に変
   更するための第２制御定数変更手段とを備えている、 ことを特徴とする機器の制御装置。
2. 【請求項２】機器の運転状態をパラメ−タとして設定さ
   れた所定の特性式に基づいて、機器の出力値が所定の目
   標値となるように機器に対する制御値を決定するオブザ
   −バ制御手段と、 機器の入力値と出力値との対応関係に基づいて機器の動
   特性をモデル化した規範モデルを含み、該規範モデルに
   対する制御ロジックが機器に対する制御ロジックと同一
   に構成された規範制御手段と、 前記規範制御手段におけるオブザ−バ制御手段の制御定
   数を決定する最適制御定数決定手段と、 機器に対する前記オブザ−バ制御手段の制御定数を、前
   記最適定数決定手段により決定された制御定数に変更す
   る制御定数変更手段と、 を備えた機器の制御装置において、 機器に対する制御ロジックが、機器の出力値と前記目標
   値との偏差に基づき、少なくとも積分項を有する所定の
   フィ−ドバック特性式により前記機器に対する制御値を
   補正するフィ−ドバック制御手段を備え、 前記規範制御手段が、前記フィ−ドバック制御手段に対
   応したフィ−ドバック制御手段を含むように設定され、 前記最適制御定数決定手段が、それぞれ前記規範制御手
   段において、前記フィ−ドバック制御手段における制御
   定数を決定する第１制御定数決定手段と、前記オブザ−
   バ制御手段における制御定数を決定する第２制御定数決
   定手段とを備え、 前記制御定数変更手段が、前記フィ−ドバック制御手段
   における制御定数を前記第１制御定数決定手段で決定さ
   れた制御定数に変更するための第１制御定数変更手段
   と、前記オブザ−バ制御手段における制御定数を前記第
   ２制御定数決定手段で決定された制御定数に変更するた
   めの第２制御定数変更手段とを備え、 前記第１制御定数変更手段の作動を前記第２制御定数変
   更手段の作動に対して優先させ、該第１制御定数変更手
   段の作動後、所定のタイミングで、該第２制御定数変更
   手段を作動させるタイミング制御手段を備えている、 ことを特徴とする機器の制御装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記所定のタイミングが、定常運転時になったときであ
   る、 ことを特徴とする機器の制御装置。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記所定のタイミングが、減速時になったときである、 ことを特徴とする機器の制御装置。
5. 【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、 機器が、エンジンのアイドル回転数を調整するアイドル
   回転数調整手段とされ、 前記目標値が目標アイドル回転数とされている、 ことを特徴とする機器の制御装置。
6. 【請求項６】機器の運転状態をパラメ−タとして設定さ
   れた所定の特性式に基づいて、機器の出力値が所定の目
   標値となるように機器に対する制御値を決定するオブザ
   −バ制御手段と、 機器の入力値と出力値との対応関係に基づいて機器の動
   特性をモデル化した規範モデルを含み、該規範モデルに
   対する制御ロジックが機器に対する制御ロジックと同一
   に構成された規範制御手段と、 前記規範制御手段におけるオブザ−バ制御手段の制御定
   数を決定する最適制御定数決定手段と、 機器に対する前記オブザ−バ制御手段の制御定数を、前
   記最適定数決定手段により決定された制御定数に変更す
   る制御定数変更手段と、 を備えた機器の制御装置において、 機器に対する制御ロジックが、機器の出力値と前記目標
   値との偏差に基づき、少なくとも積分項を有する所定の
   フィ−ドバック特性式により前記機器に対する制御値を
   補正するフィ−ドバック制御手段を備え、 前記規範制御手段が、前記フィ−ドバック制御手段に対
   応したフィ−ドバック制御手段を含むように設定され、 前記最適制御定数決定手段が、それぞれ前記規範制御手
   段において、前記フィ−ドバック制御手段における制御
   定数を決定する第１制御定数決定手段と、前記オブザ−
   バ制御手段における制御定数を決定する第２制御定数決
   定手段とを備え、 前記制御定数変更手段が、前記フィ−ドバック制御手段
   における制御定数を前記第１制御定数決定手段で決定さ
   れた制御定数に変更するための第１制御定数変更手段
   と、前記オブザ−バ制御手段における制御定数を前記第
   ２制御定数決定手段で決定された制御定数に変更するた
   めの第２制御定数変更手段とを備え、 運転者の感度が低い運転状態のとき、前記第２制御定数
   変更手段の作動を前記第１制御定数変更手段の作動に対
   して優先させる変更順序決定手段を備えている、 ことを特徴とする機器の制御装置。