JPH01271646A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH01271646A
JPH01271646A JP63096681A JP9668188A JPH01271646A JP H01271646 A JPH01271646 A JP H01271646A JP 63096681 A JP63096681 A JP 63096681A JP 9668188 A JP9668188 A JP 9668188A JP H01271646 A JPH01271646 A JP H01271646A
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control
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combustion engine
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昌美 兼安
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の制御装置、特に負荷の変更時に操作
要素に必要な制御量での先行制御が行なわれるように構
成された内燃機関の制御装置に関する。
［従来の技術］ 内燃機関の制御装置としては、供給空気量、燃料噴射量
、機関回転速度、空燃比などの状態量に対応させて状態
フィードバック制御を施し、発生トルク、機関回転速度
、空燃比などを最適条件下で制御する構成のものが、特
開昭６１−１４５３３９号公報及び特開昭６１−１７１
６１８号公報で提案されている。
また、制御装置からの指令によりサーボモータなどのア
クチュエータを駆動し、それによってスロットルバルブ
を開閉制御するスロットル制御システムが、特開昭５９
−１９６９３７号公報及び特開昭５９−１９６９３９号
公報で提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ 前述の各公報で提案されている内燃機関の制御方式では
、フィードバック制御で最適ゲインを得るように制御さ
れる内燃機関の動的モデルが、動作点の近傍で線型特性
を有するものとされているので、例えば内燃機関の回転
速度を大幅に変更するような動的な制御を行なわせるた
めの配慮はされていないため、全ての動作点で最適のフ
ィードバック制御を行なうことは出来ない。
また、内燃機関の内部構造及び動力伝達機構に基づく伝
達遅れ、例えば供給空気量或は燃料供給量の変化がシリ
ンダに到達するまでの時間遅れや、複雑な機構に原因す
る立上り時間の遅れを取り除く先行制御の考えは導入さ
れていない。このために、供給空気量或は燃料供給量が
急に変化することにより生じる車体振動を抑制出来ない
という難点がある。
この先行制御については、目標車速と実車速との偏差か
ら要求駆動トルクを演算し、この演算値を基にして燃料
噴射量或はギア比を設定する方式が、特開昭６１−１７
１６１８号公報で提案されている。
しかし、駆動トルクの演算には多くの因子が関係し、こ
の公報では要求駆動トルクを正確に演算することは出来
ず、燃料噴射量或はギア比の設定も所定の条件下でしか
行なわれない。
本発明は、前述したような内燃機関の制御装置の現状に
基づいてなされたものであり、その目的は現負荷条件で
の運転状態（例えば車速）に対する駆動力を規定する抵
抗指標（例えば等価勾配）を演算して、如何なる運転状
態からでも目標値に迅速に応答する先行制御を行なう内
燃機関の制御装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は制御手段により操
作要素が制御され、この操作要素の制御によって内燃機
関の運転状態が、目標値設定手段で設定される目標値と
なるように制御される内燃機関の制御装置において、前
記内燃機関の運転状態と前記操作要素の制御状態とを検
出する検出手段と、この検出手段で検出される前記内燃
機関の運転状態及び前記操作要素の制御量から、その時
の負荷条件での運転状態に対応する駆動力を規定する抵
抗指標を演算する第１の演算手段、前記目標値設定手段
で設定される目標値を維持するために、前記制御手段で
制御されるべき前記操作要素の制御量を演算して前記制
御手段に入力する第２の演算手段及びこれら第１の演算
手段及び第２の演算手段の演算に必要な情報を記憶する
記憶手段とからなる演算制御装置を有する構成となって
いる。
［作用］ 本発明では、検出手段で検出される内燃機関の運転状態
（例えば車速）と操作要素の制御状態（例えばスロット
ル開度）とにより、その時の負荷条件での車速に対応す
る駆動力を規定する抵抗指標（例えば等価勾配）が、第
１の演算手段により演算され、この演算値は記憶手段に
書き込まれる。
目標値設定手段から目標値（例えば目標車速）が入力さ
れると、この目標車速と記憶手段から読み出されるその
時の負荷条件での等価勾配によって、第２の演算手段に
より、スロットル開度の制御量が演算される。そして、
制御手段ではこの制御量でスロットル開度を制御し、内
燃機関は車速か、目標車速となるように先行制御される
。
［実施例コ 以下１本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
先ず、第１図乃至第５図を用いて、本発明の基本的実施
例である第１の実施例について説明する。
ここで、第１図は第１の実施例の動作を示すフローチャ
ート、第２図乃至第５図は本発明の実施例の動作を説明
する特性図で、第２図は車速と各種損失トルクとの関係
を示す図、第３図はギヤ切換位置をパラメータとする車
速と駆動力（走行抵抗）或は機関回転数との関係及び等
価勾配をパラメータとする車速と駆動力との関係を示す
図、第４図はスロットル開度をパラメータとする車速と
駆動力との関係を示す図、第５図は第４図の一部を用い
て動作を説明する図である。
第１図において、ステップ１０で目標値設定手段、例え
ばクルーズコントロール或はアクセルにより目標車速が
入力されると、ステップ１１に進んで検出手段で検出さ
れる実車速Ｖが、目標車速に整定しているか否かの判定
が行なわれ、整定と判定されるとステップ１２に進んで
走行抵抗Ｒの同定が行なわれる。
ここで、走行抵抗Ｒは運転状態（実施例では車速Ｖ）と
操作要素の制御量＜　ｘ　＞との関数である。
ここで、制御量＜　ｘ　＞は供給空気量ＱＡ（θ）、燃
料噴射量Ｔ１１点火時期ＴＡＤ、排気還流量ＱＲを成分
とするベクトルであり、θはスロットル開度である。
第２図は車速と各種の損失トルクとの関係を、重量１．
２５を排気量２０００ｃｃの車両について示したもので
あるが、前述の走行抵抗Ｒは第２図に示す損失に加速抵
抗と勾配抵抗とが加味されたものである。この走行抵抗
Ｒは第３図に示すように、その負荷条件下では空気抵抗
を含むために、二次曲線となり各ギヤ切換位置に対応し
て最大駆動力が得られ、また第３図から各ギヤ切換位置
で車速と機関回転数間には比例関係が認められる。
一方、操作要素の制御量の一つであるスロットル開度θ
をパラメータとして、車速と駆動力との間には、第４図
に示すような関係があるので、第３図と第４図を結びつ
けて解析することによって、任意の走行抵抗Ｒに対して
目標車速を維持するに必要な駆動力を得るスロットル開
度θが求められる。
そこで、第３図に示すように各種の運転条件に制約され
て与えられる走行抵抗の指標として取扱ねれる抵抗指標
として、等価勾配Ｓを用いこの等価Ｓにより、車速Ｖ、
走行抵抗Ｒ及びスロットル開度０間を結びつけることに
する。なお、簡単のために以下の説明においては、操作
要素の制御量＜ｘ＞とじてスロットル開度のみを対象と
して説明を進めることにする。
前記の等価勾配Ｓは、加速抵抗を除く走行抵抗が換算さ
れるものであり、車速に応じた走行抵抗値を演算する基
礎とされる。
前述の駆動力Ｆを同定する関数ｇは次式で与えられる。
Ｆ　”　ｇ　（Ｖ　＊　　θ） ０．２２９　　　　　１０８０ ＝２２４．６−−（Ｖ＋２９．０）−ｖ＋３．３１−０
．２１２ｖ　　　　−・−・・−（１）θ （１）式で、第１項及び第２項は供給混合気重量、第３
項及び第４項は抵抗損失にそれぞれ関連する項である。
一般に、駆動力Ｆと走行抵抗Ｒとは常に等しいので、（
１）式を走行抵抗Ｒを同定する関数としても使用するこ
とができ、（２）式が得られる。
Ｒ＝ｇ　　（Ｖ　ｅ　　θ）　　　　　　　　　　・・
・・・・（２）また、等価勾配Ｓを同定する関数ｈ　（
ｖ、Ｒ）は、（３）式で与えられる。
Ｓ−ｈ　（ｖ、Ｒ） ＝−（Ｒ−２０−０，００４３７ｖ”）　　　　＝・（
３）１１．２ 第１図に戻ると、ステップ１２において（２）式を用い
て、走行抵抗Ｒの同定が行なわれステップ１３に進んで
、（３）式を用いて等価勾配Ｓの同定が行なわれる。こ
れらの演算は例えば１０ｍ５ｅｃの間隔で頻繁に行なわ
れて記憶手段に書き込まれ、仮に制動動作の途中で走行
抵抗Ｒが変化しても、常に新しい走行抵抗の情報によっ
て駆動力Ｆ及び操作要素の制御量が演算される。
第１図のステップ１１において、車速Ｖが目標車速に整
定していないと判定されると、ステップ１４に進んで（
３）式を変形して得られる（４）式によって、必要駆動
カフ＝ｆ（ｓ、）の推定が行なわれる。
Ｆ＝ｆ（ｓ、ｖ） ＝２０＋１１．２Ｓ　＋０．００４３７ｖ”　　　　−
（４）次いで、ステップ１５に進んで（１）式を変形し
て得られる（５）式によって、（４）式で得られた必要
駆動力「を発生させ得る必要制御量マの演算が行なねれ
、ステップ１６に進んで得られた必要制御量マによる制
御が行なわれる。
θ＝ｄ　（Ｆ、ｖ） なお、（１）〜（５）式における係数は、動力伝達系に
おける変速比に対応して異なる値をとる。
以上の実施例の動作を、第５図を用い′て具体的な例に
ついて説明する。
第５図において、車両は車速Ｖ□＝６０Ｋｍ／ｈで定常
走行中で、スロットル開度θはθ、＝０．２５であると
する。この時の駆動力Ｆ１は（１）式に車速Ｖ工とスロ
ットル開度θ１を代入することにより、Ｆ□＝１１３Ｋ
ｇｆとして得られる。この駆動力Ｆ１に対して（２）式
で走行抵抗Ｒ工が同定されるので、この走行抵抗Ｒ１と
車速ｖ１から（３）式によって等価勾配Ｓを求めると、
Ｓ＝６．９３％が得られる。
そこで、同一の走行抵抗条件下において、車速をＶ　３
　＝１０２　Ｋ　ｍ／　ｈに変更しようとする場合、即
ち等価勾配Ｓ＝６．９３％の走行条件下で車速ｖ３を維
持するために必要な駆動力Ｆ、は（４）によって。
Ｆ、　＝１４３Ｋ　ｇ　ｆで与えられる。また、車速Ｖ
、において駆動力Ｆ、　＝１４３Ｋ　ｇ　ｆを発生する
ためのスロットル開度θ３は（５）式から、θ、＝０．
６となり、制御手段によってθ、＝０．６となるように
制御することにより、Ｆ、＝１４３Ｋ　ｇ　ｆが生じ車
速Ｖ３＝１０２Ｋｍ／ｈが維持される。
同様にして、同一走行条件において車速をＶ。
＝１０２Ｋｍ／ｈからＶ２＝８５Ｋｍ／ｈに減速する場
合も、車速ｖ２の維持に必要な駆動力Ｆ２が（４）式か
らＦ、＝１２９Ｋ　ｇ　ｆとして得られ、この駆動力Ｆ
２を発生させるスロットル開度が、（５）式によってθ
、＝０．４となる。このようにしてスロットル開度をθ
、＝０．４に制御することにより、車速ｖ２＝８５Ｋｍ
／ｈが維持される。
このようにして、実施例によると目標値設定手段で目標
車速が入力されると、瞬時のうちに必要とされるスロッ
トル開度θが演算され、先行制御が行なわれるので、従
来の内燃機関の制御装置では得られない迅速で良好な整
定性の制御が行なわれる。
本発明の第２の実施例は、マイクロプロセッサによる演
算処理に便利なように、数値テーブルの索引操作で演算
を行なわせるように構成し、演算速度を高速化したもの
である。
第６図（ａ）は第２の実施例の要部の構成を示す回路図
で、車速Ｖを引数としてデータが索引されるＴ、テーブ
ル６２とＴ、テーブル６３の出力端子が、それぞれ加算
器７６と割算器７７の一方の入力端子に接続され、この
割算器７７の他方の入力端子には検出手段からスロット
ル開度θが入力され、割算器７７の出力端子が加算器７
６の他方の入力端子に接続され、加算器７６の出力端子
が記憶手段のＳレジスタ６１の入力端子に接続されてい
る。また、目標設定手段からの目標車速Ｖが引数として
入力されるＴ。テーブル６４及びＴｉ１ｔテーブル６５
が設けられ、Ｔ□子テーブル５及びＴ８テーブル６４の
出力端子が、それぞれ加算器７９及び割算器７８の一方
の入力端子に接続され、Ｓレジスタ６１の出力端子が加
算器７９の他方の入力端子に、この加算器７９の出力端
子が割算器７８の他方の入力端子に接続されている。
この第２の実施例では（１）式及び（３）式から導出さ
れた等価勾配Ｓを算出する（６）式と、（４）式及び（
５）式から導出されたスロットル開度θを算出する（７
）式が適用される。
Ｓ＝　（−（２２４，６−ｖ＋３．３１−０．２１２ｖ
−２０−０，００４３７ｖ２）　）１１．２ ＝ｔ、（ｖ）＋ｔよ。（ｖ）・−・・・・・・（６）θ ｔｓ（ｖ） ｓ＋ｔｅｓ（ｖ）　　　　　　””°“（７）第２の実
施例では、（６）式のデータｔ　、（ｖ）がＴ５テーブ
ル６２にデータｔ　５ｅ（ｖ）がＴ、。テーブル６３に
収容されている。同様にして、（７）式のデータｔ６（
Ｖ）がＴ、テーブル６４に、データｔｅａ（ｖ）がＴ。
。 テーブル６５に収容されている。
従って、第１図のステップ１１で車速Ｖが目標車速に整
定していることが確認されると、車速Ｖを引数としてＴ
、テーブル６２及びＴｓ０テーブル６３から、数値ｔ　
、（ｖ）、ｔ、１１（ｖ）が索引され、ｔｓｓ（Ｖ）を
スロットル開度θで除した結果をｔ　Ｓ　（Ｖ）に加え
て等価勾配Ｓが演算され、その結果がＳレジスタ６１に
書き込まれる。
次に、目標車速が入力され°ると、この目標車速を引数
としてＴ０テーブル６４とＴ、テーブル６５から、数値
ｔｓ（）ｔｔｅｓ　（ｖ）が索引され。
ｔｓｓ（）と等価勾配Ｓとの和で、ｔｏ（）が除されて
、目標スロットル開度τが演算される。
第６図（ｂ）は第３の実施例の要部の構成を示す回路図
で、検出手段からの車速Ｖを引数としてデータが索引さ
れるＴ、テーブル６２と、車速Ｖ及びスロットル開度θ
を引数としてデータが索引されるＴ　’　ｓ　＠テーブ
ル６６の出力端子が、加算器７゜のそれぞれの入力端子
に接続され、この加算器７０の出力端子が、Ｓレジスタ
６１の入力端子に接続されている。また、目標値設定手
段からの目標車速を引数として、データが索引されるＴ
８テーブル６４と、目標車速及び等価勾配Ｓを引数とし
て、データが索引されるＴ′。、テーブル６７とが設け
られ、これらのＴ′。、テーブル６７とＴ８テーブル６
４の出力端子は１乗算器７５のそれぞれの入力端子に接
続されている。
この第３の実施例では、（６）式及び（７）式が変形さ
れた（６）１式及び（７）１式が適用される。
即ち、（６）式において、ｔｓｅ（Ｖ）・１／θをｔ’
％＠ＣＶｔθ）とし、（７）式において、（Ｓ　＋　ｔ
　ａｓ（ｖ））　−’をｔ′。１（Ｖｔ８）として、（
６）１式及び（７）１式が得られる。
Ｓ　＝　ｔ　ａ（Ｖ）　＋　ｔ　’　ｇｏ（ｖｔθ）・
・・・・・・・・・・・（６）′θ＝ｔｅ（ｖ）・ｔ　
’　＠、（ｖ、ｓ）　　　・・・・・・・・・・・・（
７）″第３の実施例では、データｔｓ（ｖ）がＴ、テー
ブル６２に、データｔ’＊５（ｖｓθ）がＴ　’　ｓ　
＠テーブル６６に収容されている。また、データｔ０が
Ｔ８テーブル６４に、データｔ’ａｓ、（ｖ＊ｓ）がＴ
′８．テーブル６７に収容されている。
従って、第３の実施例においては、車速Ｖ及びスロット
ル開度θを引数として、Ｔ′、。テーブル６６から数値
ｔ′、。（ｖ、θ）を索引し、Ｔ、テーブル６２から数
値ｔｓ（Ｖ）を索引して加算器７０で両者を加算して等
価勾配Ｓが演算される０次いで、与えられた目標車速を
引数として、Ｔ８テーブル６４を索引して数値ｔｏ（）
が得られ、目標車速と等価勾配Ｓを引数として、Ｔ　’
　１１　ｓテーブル６７を索引して数値ｔ′。Ｓ（・Ｓ
）が得られ、両者を乗算器７５で乗算して目標スロット
ル開度１が演算される。
第６図（Ｃ）は第４の実施例の要部の構成を示す回路図
で、車速Ｖとスロットル開度θを引数としてデータが索
引されるＴ’ｓ　＠テーブル６８が設けられ、このＴ”
、。テーブル６８の出力端子が、Ｓレジスタ６１の入力
端子に接続され、このＳレジスタ６１から出力される等
価勾配Ｓと目標車速を引数として、データが索引される
Ｔ”。、テーブル６９が設けられている。
この第４の実施例では、（６）式及び（７）式が変形さ
れた（６）”式及び（７）”式が適用される。
即ち、（６）式において、ｔｓ（ｖ）　＋　ｔ　１ｓ（
ｖ）・１／θをｔ″、。（ｖ、θ）とし、（７）式にお
いて式が得られる。
ｓ＝ｔ”、。（ｖ、θ）　　　　　　　　・・・・・・
・・・（６）”θ＝ｔ”。ｓ（ｖ’ｔｓ）　　　　　　
　　　・・・・・・・・・（７）ｎ第４の実施例では、
データｔ”１ｏ（Ｗｅθ）がＴ”、。
テーブル６８に収容され、データｔ”ａｓ（ｖ＠ｓ）が
Ｔ”。、テーブル６９に収容されている。
従って、第４の実施例では等価勾配Ｓは車速Ｖ及びスロ
ットル開度θを引数として、Ｔ′、。テーブル６８を索
引して得られ、目標車速マを維持するスロットル開度１
は、等価勾配Ｓと目標車速を引数として、・Ｔ”・、テ
ーブル６９を索引して得られる。この第４の実施例は、
第２及び第３の実施例に比して、テーブル索引及び演算
処理に要する′時間を大幅に短縮し、またプログラム容
量を削滅することが出来る。
このように、前述の第２乃至第４の実施例の説明で使用
した（６）　、　（７）　、　（６）’　、　（７）　
’　、　（６）”、（７）′式で明確にされたように、
与えられた運転条件下で車両の走行抵抗を表現する抵抗
指標としての等価勾配Ｓを、車速Ｖとスロットル開度θ
から演算することが、本発明の第１の要件である。そし
て、この等価勾配Ｓでの条件下で、目標設定手段から入
力される目標車速に対応するようなスロットル開度τ、
を演算することが、本発明の第２の要件である。
このようにして、本発明の実施例では制御目標値を実現
するために必要な操作要素の制御量の推定が可能である
。これに対して、従来の内燃機関の制御装置では、制御
量の設定に際して、機関回転数Ｎと供給空気量Ｑとの比
Ｑ／Ｈにより与えられる数値に基づいて定められた制御
量で、現在の走行状態を経済的且つ安全に維持するよう
な制御が行なわれる。この従来の方式では、実施例のよ
うに操作要素に対する必要制御量の推定をすることは出
来ないのである。
前述のように実施例では、現在の負荷条件と目標車速の
要求を満足する操作要素に対する制御量を演算して先行
制御が行なわれ、従来の現状維持動作による制御では実
現出来ない制御が、フィードバックによる補正なしに実
施される。
第７図は一般的な制御系に本発明を適用した第５の実施
例を示すもので、目標車速が減算器８０の一方の入力端
子に入力され、この減算器８０の出力端子が制御器７２
の入力端子に接続され、この制御器の出力端子に機関７
３の入力端子が接続され、この機関７３に車体７４が接
続されている。
また、目標車速が入力されるスロットル開度推定器７１
の出力端子が制御器７２に接続され、このスロットル開
度推定器７１の入力端子には制御器７２の出力端子と、
車体７４の出力端子が接続され、この車体７４の出力端
子は、前記減算器７６の他方の入力端子に接続されてい
る。
この第５の実施例では、スロットル開度θを制御する制
御器７２は、車速Ｖと目標車速との間に制御偏差ｅ＝ｖ
−が生じると制御偏差ｅを０にするように制御動作を開
始する。この制御動作では、スロットル開度推定器７１
が推定した目標車速を維持するスロットル開度τを認識
することにより、有限時間整定制御或は最短時間制御に
よって制御量を先行制御しながら、車速Ｖを目標車速に
整定させる制御が行なわれる。
このような先行制御が可能であるのは、スロットル開度
τが目標車速の入力の直後に認識出来るからである。
第８図（ａ）〜（ｅ）は第５の実施例の効果を示す図で
あり、同図（ａ）のように目標車速が設定された場合、
スロットル開度推定器７１が具備されておらず、制御器
７２が一般的なＰＩＤ制御を行なうものとすると、同図
（ｂ）のように制御器７２は制御偏差ｅをフィードバッ
クさせて、制御偏差ｅについて比例、積分、微分動作を
複合した制御量θを出力する。また、車速Ｖの応答は制
御量θが変化した時点から、機関７３及び車体７４にお
ける伝達遅延時間だけ遅れる。そして、この応答遅延が
そのまま制御動作を遅延させ、整定性を悪化させる原因
となっていた。
これに対し、スロットル開度推定器７１を具備する制御
系による車速応答は同図（ｅ）　、　（ｄ）、　（ｅ）
のようになり、同図（ｃ）は目標値設定に同期してスロ
ットル開度τを設定した場合である。この場合、車速Ｖ
は機関７３及び車体７４の伝達遅れ分だけ遅延して立上
り、多次遅れ系の応答を示しながら目標車速に整定する
。
同図（ｄ）はスロットル開度の簡単な操作による有限時
間整定制御を試みた場合で、無理のない立上りと僅かな
オーバーシュート及びアンダーシュートを示して、整定
時間が大きく短縮されている。
また、同図（ｅ）は最短時間制御を行なった場合であり
、目標値設定に同期してスロットルを全開にし、車速応
答が目標値となる直前にスロットルを大きく閉じ、車速
応答がオーバーシュートしないようにスロットル開度θ
を操作している。この場合は、図示のように理想的な最
短時間制御が実現される。同図（ｄ）中のθｄｙ　ｔｄ
（ｅ）中のｔ。かどの制御諸元は、目標値の変化分或は
機関７３及び車体７４の時定数、伝達遅れ時間などによ
って決定される。
このように、第５の実施例では目標車速の設定と同時に
、必要とされるスロットル開度τが推定出来るので、従
来のＰＩＤ制御では行なえなかった、有限時間整定制御
或は最短時間応答制御が可能となり、車両の応答が高速
且つ安定に行なわれる。
本発明の第６の実施例は、補正操作を施し或は学習機能
を持たせることにより、さらに高い適応性を持たせた構
成としたものである。
前述の各実施例の説明で明らかなように、本発明の有す
る相対性によって、各実施例は適応制御性が高いという
特長を持っている。（６）式と（７）式が、このことを
如実に示しており、車速Ｖとスロットル開度θから等価
勾配Ｓを算出する（６）式は、（１）式及び（２）式か
ら誘導されているが、この誘導過程を全く逆にしたもの
が、等価勾配Ｓと車速Ｖとからスロットル開度θを算出
する（７）式である。
このため１等価勾配Ｓを算出する際に含まれた誤差は（
７）式で逆の演算過程をたどることにより相殺されるの
で、各実施例では特に手段を施さなくても高度の適応制
御性を有している。
しかし、前記誤差は数学モデルのパラメータの不整合成
は機関特性の変動などが原因で発生する。
多くの場合、前述のように誤差が相殺されて高度の適応
制御性が得られるが、車速に応じて変動する誤差である
場合には、目標値が大幅に変化する時にその影響が強く
現われる。
このような誤差要因の影響を軽減するために、第６の実
施例では、（７）式に車速の関数である補正項ｔ＠Ｃ（
Ｖ）を追加した（８）式に基づいて、スロットル開度θ
が演算されるような構成となっている。
この場合、補正項ｔ□（ｖ）は数値テーブルＴ８゜（ｖ
）を設け、この数値テーブルＴ、、（ｖ）から車速Ｖを
引数として索引される構成とすることが出来る。
また、車速に応じて変動する誤差の影響度が機関の暖気
状態、磨耗或は劣化などにより時間的に変化する場合に
は、学習機能を導入して常に正確な操作量を推定出来る
ように保守すればよい、学習機能は１例えば次のように
して実現出来る。
即ち、目標車速に変化した直後に推定されたスロットル
開度１を記憶し、車速Ｖが目標車速に完全に整定した後
に、測定したスロットル開度０との差分を（９）式のよ
うに蓄積して、推定値を学習補正する構成とすることが
出来る。
ｔ　ｅｃ（ｖ）　＝　ａ　（０−７）　＋　ｔ　ｓｃ（
）・・・・・・（９）（９）式において係数ａは学習速
度であり、（９）式に示すような推定値の学習補正を行
なう構成とすれば、ｖａ関時特性動的変動に充分に適応
出来る制御系となる。
本発明の第７の実施例は、本発明を適用することにより
車速を一定値に保持する速度制御を行なわせる構成のも
のである。
第９図（ａ）　、　（ｂ）は第７の実施例の動作を説明
する図で、同図（ａ）は保持目標の車速を原点とする車
速−駆動力平面に、原点を含む走行抵抗曲線と駆動力曲
線を、これらの原点を通る直線９１と直線９２とで近似
したものである。直線９１の勾配はｒ、直線９２の勾配
は−ｔであり、スロットル開度の増分Δθは、目標車速
からの偏差ΔＶによりｋを係数として（ｌＯ）式で与え
られる。
Δθ＝−ｋ（ｒ＋ｔ）Δｖ　　　　　　−（１Ｇ）（１
０）式中の（ｒ＋ｔ）ΔＶは、車速がΔＶだけ増加した
時に目標車速に整定させるために減少させるべき駆動力
であり、必要なスロットル角度の減少分Δθは、係数ｋ
にこの駆動力（ｒ＋ｔ）ΔＶを乗じて求められる。
また、線形化によって発生する誤差は、第９図（ｂ）に
示す下に凸の走行抵抗曲線９３、上に凸の駆動力曲線９
４と、近似直線９１．９２との差から、Δｖ　＞　Ｏの
領域では実際に必要な駆動力よりも誤差分だけ小さな値
となる。逆にΔｖ　＜　Ｏの領域では誤差分だけ大きな
値となる。
この誤差を減少させるには、（１１）式に示すように、
係数にの値をΔＶの正負に応じて変更すればよい。
また、（１１）式は非線形制御輪に基づく速度制御にお
ける制御偏差に対して、制御量を算出する係数を決定す
る指針となる。例えば、ファジィ制御におけるメンバシ
ップ関数の決定に際しても、本発明を活用し、第１０図
に示すように（１１）式の意味を含んだメンバシップ関
数を作成することが可能となる。
第１０図は目標車速からの偏差ΔＶに対するスロットル
開度の制御量Δθを示し、原点近傍に不感帯があり、Δ
Ｖの正負によってΔＶの変化分が異なっているのが特徴
である。同図に示す制御動作により、目標車速近傍にお
ける特性曲線の線形化で生じる近似誤差の影響を防止す
ることが出来る。このような制御動作は簡単なアナログ
回路で容易に実現することが出来る。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によると、その負荷
条件下での抵抗指標である等価勾配を演算することによ
って、目標値の設定直後にその目標値を維持するための
操作要素の制御量が演算される。このために１本発明で
は目標値の設定直後に、操作要素の先行制御に基づいた
有限時間整定応答制御酸は最短時間制御が行なわれ、安
定性を有し応答性に優れた内燃機関の制御が行なわれる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャ
ート、第２図は車速と各種損失トルクとの関係を示す特
性図、第３図はギヤ切換位置をパラメータとする車速と
駆動力或は機関回転数との関係及び等価勾配をパラメー
タとする車速と駆動力との関係を示す特性図、第４図は
スロットル開度をパラメータとする車速と駆動力との関
係を示す特性図、第５図は第１の実施例の動作を説明す
る特性図、第６図（ａ）は本発明の第２の実施例の要部
の構成を示す回路図、第６図（ｂ）は本発明の第３の実
施例の要部の構成を示す回路図、第６図（ｃ）は本発明
の第４の実施例の要部の構成を示す回路図、第７図は本
発明の第５の実施例の要部の構成を示す回路図、第８図
（ａ）〜（ｅ）は本発明の第５の実施例の効果を説明す
るタイムチャート、第９図（ａ）、（ｂ）は本発明の第
７の実施例の動作を説明する特性図、第１０図は本発明
の第７の実施例の動作を説明する特性図である。 ６１・・・・・・Ｓレジスタ、６２・・・・・・Ｔ、テ
ーブル、６３・・・・・・Ｔ１．テーブル、６４・・・
・・・Ｔ６テーブル、６５・・・・・・Ｔ□子テーブル
６６・・・・・・Ｔ′５６テーブル、６７・・・・・・
Ｔ′８．テーブル、６８・・・・・・Ｔ″、。テーブル
、６９・・・・・・Ｔ”８．テーブル、７０，７６．７
９・・・・・・加算器、８ｏ・・・・・・減算器、７７
．７８・・・・・・割算器。 第１図 第２図 第３図 第４１ １１ｉ±　（Ｋｍ／ｈ） 第５図 第６図（０） 第６図（ｂ） 第６図（Ｃ） 第７図 第８図 目棟鰯 第９図 第１０図 ４θ 手続補正書（肱） 昭和６３年　８月　１日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. １．制御手段により操作要素が制御され、この操作要素
    の制御によつて内燃機関の運転状態が、目標値設定手段
    で設定される目標値となるように制御される内燃機関の
    制御装置において、前記内燃機関の運転状態と前記操作
    要素の制御状態とを検出する検出手段と、この検出手段
    で検出される前記内燃機関の運転状態及び前記操作要素
    の制御量から、その時の負荷条件での運転状態に対応す
    る駆動力を規定する抵抗指標を演算する第１の演算手段
    、前記目標値設定手段で設定される目標値を維持するた
    めに、前記制御手段で制御されるべき前記操作要素の制
    御量を演算して前記制御手段に入力する第２の演算手段
    及びこれら第１の演算手段及び第２の演算手段の演算に
    必要な情報を記憶する記憶手段とからなる演算制御装置
    を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. ２．請求項１において、記憶手段が内燃機関で駆動させ
    る車両の定速走行時及び加速走行時の情報を記憶し、第
    １の演算手段で任意の走行状態での抵抗指標が演算され
    るように構成されてなることを特徴とする内燃機関の制
    御装置。
  3. ３．請求項１において、記憶手段が内燃機関の運転特性
    を記憶し、第２の演算手段で内燃機関で駆動される車両
    のアクセルペダルの操作に対応した車速を維持するよう
    に操作要素の制御量が演算されるように構成されてなる
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  4. ４．請求項１において、記憶手段の記憶情報が書き換え
    可能であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
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