JPH08211904A - 機器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機器の故障部位を正確に判定できるようにす
る。 【構成】実機エンジン２１Ａの入力（吸入空気量）と出
力（エンジン回転数）との対応関係と、実機エンジンに
対応させた機器モデル２１Ｂでの入力と出力との対応関
係とが一致するように、機器モデル２１Ｂが同定され
る。エアコン等の外部負荷がＯＦＦとされた第１状態の
ときに上記同定が行われて、同定後の機器モデル２１Ｂ
をシュミレ−ションして、入力と出力とエンジントルク
との相関関係がマップ化されて記憶される。エアコンが
ＯＮされた第２状態のときのエンジントルクがＴＲ２と
して上記マップから読み出され、エアコンＯＦＦ時にお
いて上記マップから得られるエンジントルクＴＲ１との
偏差△ＴＲ（ＴＲ２−ＴＲ１）が、所定範囲外の大きさ
のときに、エアコンが故障あるいは劣化していると判定
される。

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）。

【０００３】また、最近では、機器とこれに対して実際
に制御を行なう実制御系に加えて、上述した機器モデル
を利用したシュミレ−ションシステムを設けて、シュミ
レ−ション結果を実制御系に反映させることにより、機
器の実際の制御がより良好に行なわれるようにすること
が考えられている。特開平６−３２４７１４号公報に
は、機器モデルの動特性を実際の機器の動特性に合致さ
せるための同定手段を設けて、この同定手段による同定
後に機器モデルを用いたシュミレ−ションを行なって、
実際の機器における固体差や経年変化等にも適切に対処
できるようにしたものも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、機器（例え
ばエンジン）やこれに付随する補器類等の外部負荷が故
障あるいは劣化すると、所望性能が得られなくなり、機
器の機能低下となってしまう。このような機器の故障あ
るいは劣化判定のために、別途専用のセンサを設けるこ
とは、コスト等の点から好ましくない。

【０００５】例えば、エンジンとエンジンにより駆動さ
れる外部負荷を考えた場合、外部負荷の故障あるいは劣
化判定を、別途特別なセンサを用いることなく行うた
め、外部負荷ＯＮ時とＯＦＦ時とでのエンジン駆動トル
クの差をみて、このトルク差が所定範囲外のときに、外
部負荷の故障あるいは劣化と判定することが考えられ
る。しかしながら、上記トルク差が、エンジンの故障あ
るいは劣化により生じたものか、外部負荷の故障あるい
は劣化によって生じたものなのか区別がつかないものと
なってしまう。

【０００６】したがって、本発明の目的は、故障検出の
ための専用のセンサを別途設けることなく、機器の故障
あるいは劣化の判定を精度よく行えるようにした機器の
制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、機器と機器に対して実際に制御を行なう実制御系
とを備えた機器の制御装置において、機器の入力と出力
との対応関係に基づいて機器の動特性をモデル化した機
器モデルと、所定基準状態となる第１状態において、前
記実制御系における同一の制御ロジックでもって前記機
器モデルを制御して、機器の入力と出力との対応関係に
対して該機器モデルにおける入力と出力との対応関係が
一致するように該機器モデルの動特性を調整する同定手
段と、前記機器モデルを用いて、前記入力と出力と該入
力を基に該出力を変化させ得る直接的な物理量との相関
関係を算出するシュミレ−ション手段と、前記所定基準
状態とは異なる第２状態において、前記相関関係から得
られる前記直接的な物理量に対する補正量を求める補正
量算出手段と、前記補正量に基づいて機器の故障あるい
は劣化を判定する判定手段と、を備えた構成としてあ
る。上記構成を前提とした本発明の好ましい態様は、特
許請求の範囲における請求項２以下に記載した通りであ
る。

【０００８】

【発明の効果】請求項１に記載された本発明によれば、
互いに相違する状態とされた第１状態と第２状態との間
での直接的な物理量に対する補正量を基に、機器の故障
あるいは劣化が判定されるが、この補正量そのものは第
１状態と第２状態とでの状態相違を生じさせる原因を直
接的に示しており、したがって補正量は第１状態と第２
状態との間での相違をもたらす機器の故障あるいは劣化
を直接的に示すことになり、故障あるいは劣化判定を精
度よく行うことができる。勿論、本発明では、機器モデ
ルを利用したシュミレ−ションによって直接的な物理量
を得て、故障あるいは劣化判定のために別途専用のセン
サを必要としないので、コスト低減等の観点からも好ま
しいものである。

【０００９】請求項２に記載したような構成とすること
により、補正量算出手段のより具体的な構成を提供する
ことができる。そして、相関関係から第１状態と第２状
態とでの各直接的な物理量を得るのに出力同一状態とし
てあるので、つまり入力変化量に起因して第１状態と第
２状態との間での直接的な物理量の相違量を得て、この
相違量を故障判定のための補正量としてあるので、補正
量そのものが極めて精度のよいものとなる。

【００１０】請求項３に記載したような構成とすること
により、回転運動する機器に本発明を適用することがで
き、しかも回転運動する機器の作動状態を代表するトル
クを故障判定のための物理量として用いるので、故障判
定を精度よく行う上で好ましいものとなる。

【００１１】請求項４に記載したような構成とすること
により、外部負荷の故障あるいは劣化を判定することが
できる。

【００１２】請求項５に記載したような構成とすること
により、車両において故障あるいは劣化が問題となるエ
アコン、パワ−ステアリングあるいは変速機についての
故障あるいは劣化を判定することができる。

【００１３】請求項６に記載したような構成とすること
により、エンジンの故障あるいは劣化を判定することが
できる。

【００１４】請求項７に記載したような構成とすること
により、吸入空気量調整によりトルク調整されるエンジ
ンの場合に、外部負荷の故障あるいは劣化を精度よく判
定することができる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１〜図４の説明

【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】また、図示は略すが、エンジンにより各種
補機類が駆動されるもので、この補機類のうち特に駆動
抵抗の大きいものとしてエアコンが含まれるものとなっ
ている。なお、前記スイッチス群Ｓに含まれるものとし
ては、後述する制御のために必要な各種のものがとさ
れ、例えば、スロットル開度センサ（特にスロットル開
度が零であることを検出するセンサ）、エンジン回転数
を検出するセンサ、前記エアコンの作動状態を検出する
センサあるいはスイッチが含まれる。

【００２０】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を制御する実
制御系であり、符号Ｕ２で示すものが実際のエンジン２
１Ａに対応した機器モデル２１Ｂに対する制御を行なう
モデル制御系である。

【００２１】実制御系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。実制御系Ｕ１に
は、目標アイドル回転数ＮＴが入力されて、減算器２４
Ａ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。

【００２２】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２５Ａ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に対する入力値とされる）。

【００２３】一方、モデル制御系Ｕ２は、実機エンジン
の動特性をモデル化した機器モデル（ハ−ドモデル）２
１Ｂを制御する。この機器モデル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。この機器モデル２１Ｂに対
するモデル制御系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Ｕ１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、実制御系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、モデル制御系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。

【００２４】上記両制御系Ｕ１、Ｕ２は、管理回路２６
により管理されて、後述するように、機器モデル２１Ｂ
の動特性を調整する同定、およびこの同定を利用した故
障判定の制御が行なわれる。このため、機器モデル２１
Ｂの動特性を調整する同定回路２８が設けられて、回路
２８は管理回路２６の制御下において作動される。

【００２５】図３は、図２における機器モデル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。

【００２６】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での損失トルクがＴＨとされ。当該
ＴＨと回路Ｒ３での出力トルクが減算器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、モ
デル制御系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。

【００２７】図２に示すモデル制御系Ｕ２における回路
２２Ｂ、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２
３Ｂの特性式では、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。

【００２８】ここで、実制御系Ｕ１における回路２２
Ａ、２３Ａにおける特性式は、図４に示す回路２２Ｂ、
２３Ｂの特性式と同じように設定されている（回路２２
Ｂ、２３Ｂの特性式が、回路２２Ａ、２３Ａに合せて設
定されている）。

【００２９】図５〜図７の説明

【００３０】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
２６〜２８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７を参照しつつ説明する。
なお、図５〜図７では、機器モデル２１Ｂの動特性調整
（同定）の他に、この機器モデル２１Ｂを利用したシュ
ミレ−ションおよびその結果を外部負荷としてのエアコ
ンの故障あるいは劣化の判定のための用いるものとされ
ている。さらに、後述する制御は、車両の停車中である
ことを前提に行なわれるものとなっている。

【００３１】（1)図５、図６の説明（故障判定）

【００３２】先ず、図５のＺ５１において、外部負荷と
してのエアコンがＯＮであるか否かが判別される。この
Ｚ５１の判別でＮＯのときは、Ｚ５２において、後述す
るように、機器モデル２１Ｂの動特性が実際のエンジン
２１Ａの動特性と一致するように同定が行われる。この
同定によって、機器モデル２１Ｂの入力（吸入空気量）
と出力（エンジン回転数）との対応関係が、実際のエン
ジンの入力（吸入空気量）と出力（エンジン回転数）と
の対応関係と完全に一致される。

【００３３】Ｚ５２の後、Ｚ５３において、機器モデル
２１Ｂを用いたシュミレ−ションを行って、エンジン回
転数Ｎｅと吸入空気量（充填量Ｃｅ）とエンジン発生ト
ルクとの相関関係が、マップの形式で作成される。そし
て、Ｚ５４において、Ｚ５３で作成されたマップが制御
ユニットＵのＲＡＭに記憶される。

【００３４】Ｚ５１の判別でＹＥＳのときは、Ｚ５５に
おいて、エアコンがＯＮされてから所定時間（エアコン
による負荷が定常状態になるまでの時間で例えば２秒）
経過したか否かが判別される。このＺ５５の判別でＮＯ
のときは、エアコンの故障判定が不可能なときであると
して、Ｚ５１へ戻る。

【００３５】Ｚ５５の判別でＹＥＳのときは、Ｚ５６に
おいて、現在のエンジン回転数Ｎｅと現在の充填量（吸
入空気量）Ｃｅとを、Ｚ５４で記憶されているマップに
照合して、そのときのトルクがＴＲ２（第２物理量に相
当）として読み込まれる。次いで、Ｚ５７において、エ
アコンＯＮに起因して生じる充填量Ｃｅの増大量が△Ｃ
ｅとして読み込まれる。

【００３６】Ｚ５８では、現在の充填量Ｃｅから前記増
大量△Ｃｅを差し引くことにより、エアコンがＯＮされ
る前の充填量Ｃｅが算出される。この後、Ｚ５９におい
て、現在のエンジン回転数（Ｚ５６でのエンジン回転数
と同じ）と、Ｚ５８で算出された充填量Ｃｅとを、Ｚ５
４に記憶されているマップに照合して、エンジントルク
ＴＲ１（第１物理量に相当）が読み込まれる。

【００３７】Ｚ６０では、前記エンジントルクＴＲ２か
らＴＲ１を差し引いて、トルク増大量（補正量に相当）
△ＴＲが算出される。この後、Ｚ６１において、トルク
増大量△ＴＲが、あらかじめ設定された所定の下限値と
所定の上限値との範囲にあるか否かが判別される。この
Ｚ６１の判別でＹＥＳのときは、エアコンに異常がない
ときであるとして、Ｚ５１へ戻る。Ｚ６１の判別でＮＯ
のときは、エアコンが故障あるいは劣化しているときで
あるとして、Ｚ６２において故障判定の結果がなされる
（ランプ、ブザ−等の警報器を作動させたり、ダイアグ
チェック用にＲＡＭに故障情報を記憶する）。なお、前
記トルク増大量△ＴＲが所定下限値よりも小さいとき
は、エアコンの駆動負荷が小さすぎるときで、ガス抜け
や、コンプレッサの空転等が考えられる。また、前記ト
ルク増大量△ＴＲが所定上限値よりも大きいときは、エ
アコンの駆動負荷が大きすぎるときで、ベアリグの摩耗
等が考えられる。

【００３８】ここで、図６には、エアコンＯＮ時とＯＦ
Ｆ時との各ロ−ド・ロ−ドラインを、各変速段毎に描い
てあり、ＯＮ時とＯＦＦ時との充填量Ｃｅの偏差が、エ
アコンの駆動負荷となる。この充填量の偏差は、エアコ
ンが正常なときでも、エンジンの劣化（発生トルク低
下）によって異常に大きくなってしまう場合があり、エ
アコンの故障判定を正確に行うことが困難となる。しか
しながら、本発明では、図５のＺ５３（Ｚ５４）のマッ
プは、現在のエンジンの発生トルクを正確に示すもので
あり、したがって、上記マップに基づいて得られるエア
コンＯＦＦ時とＯＮ時とのトルク差（図５のＺ６０の△
ＴＲ）は、エアコン駆動負荷の大きさを正確に示すこと
になり、エアコンの故障あるいは劣化の判定を正確に行
うことができる。

【００３９】（2)図７の説明（機器モデルの同定）図５
のＺ５２内容が、図７に示される。この図７のＺ３１に
おいて、実機エンジン２１Ａに対して多くの入力が変化
しているか否かが判別される。具体的には、スロットル
開度の変化量が所定値以上で、アクチュエ−タ５へ出力
されているデュ−ティ比の変化量を示すＤFBの変化量が
所定値以上で、かつ目標回転数ＮＴの変化量が所定値以
上であるという３つの条件が満足されているときは、多
入力変化中ということで、Ｚ３１の判別がＮＯとなっ
て、このときは同定を行なうことなくそのままリタ−ン
される。

【００４０】Ｚ３１の判別でＮＯのときは、Ｚ３２にお
いて、定常時におけるエラ−つまり定常運転状態におけ
る実機エンジン２１Ａと機器モデルとの一致度合を示す
評価値Ｈｉが小さいか否かが判別される。この評価値Ｈ
ｉは、後述するように、小さいときに一致度合が高いも
のとなる。このＺ３２の判別でＮＯのときは、Ｚ３３に
おいて、現在実機エンジン２１Ａが定常運転中であるか
否かが判別される。このＺ３３の判別でＹＥＳのとき
は、Ｚ３４〜Ｚ３７の処理によって、定常運転時におけ
る機器モデル２１Ｂの同定が行なわれる。この定常運転
時における同定は、図２に示す回路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に
おける時定数等の制御定数を最適化することにより行な
われる。

【００４１】Ｚ３４では、回路Ｒ１〜Ｒ３用の制御定数
が実研計画法マップから、１番からｎ番までの記憶され
ている組み合わせの中から１つの組合せが選択される。
次いで、Ｚ３５において、選択されたｉ番目（ｉ＝１〜
ｎ）の組み合わせに基づく作動により得られるモデル制
御系Ｕ２の出力値ＮＥ２と実制御系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Ｈ
ｉが決定される。なお、この評価値Ｈｉは、前述したよ
うに小さいほど好ましいものとなる。

【００４２】Ｚ３５での評価値Ｈｉを、上記１番目から
ｎ番目までについて順次求めて、その結果がＺ３６にお
いてＨ1 〜Ｈn として記憶される。この後、Ｚ３７にお
いて、Ｚ３６に記憶されている評価値Ｈ1 〜Ｈｎのなか
から最少の評価値を示すこととなった制御定数が、機器
モデル２１Ｂの回路Ｒ１〜Ｒ３用の制御定数として用い
られる（変更される）。

【００４３】前記Ｚ３２の判別でＹＥＳのときは、Ｚ３
８において、実機エンジン２１Ａの運転状態が過渡時で
あるか否かが判別される。具体的には、エンジン回転数
ＮＥ１の変化量が所定値以上のとき、またはＤFBの変化
量が所定値以上のときにＺ３８の判別がＹＥＳとなっ
て、このときは、Ｚ３９〜Ｚ４２の処理によって、過渡
時における機器モデル２１Ｂの同定が行なわれる。この
過渡時における同定は、図３の回路Ｒ４とＲ５との制御
定数を最適化することになる。なお、この最適化の手法
は、実質的に前記定常時と同じように行なわれるので、
その重複した説明は省略する。

【００４４】前記Ｚ３３の判別でＮＯのとき、あるいは
Ｚ３８の判別でＮＯのときは、それぞれ同定を行なうこ
となくリタ−ンされる。なお、Ｚ３３の判別でＮＯのと
きに、Ｚ３８へ移行させることも考えられるが、実施例
では、定常運転時において大きな影響を与える回路Ｒ１
〜Ｒ３用の制御定数の同定を優先するため（先に同定す
るため）、Ｚ３３の判別でＮＯのときはそのままリタ−
ンさせるようにしてある。

【００４５】変形例

【００４６】図５において、Ｚ５３で得られたマップ中
のトルクと、あらかじめ設定された基準マップ中のトル
クとを比較することにより、エンジンそのものの故障あ
るいは劣化を判定することができる。この場合、基準マ
ップとしては、制御ユニットＵのＲＯＭに工場出荷前に
あらかじめ記憶させておいてもよいが、車両の新車時
に、エンジン動特性の同定およびマップを作成し（Ｚ５
２、Ｚ５３対応）、この作成されたマップから得られる
トルクを基準トルクとすることもできる。

【００４７】外部負荷のＯＮ直前のトルクをＺ５４に記
憶されているマップからトルクＴＲ１として読み出し
（Ｚ５４の後、このトルク読み出しを行うステップを設
ける）、外部負荷ＯＮされた後にＺ５４に記憶されてい
るマップからトルクＴＲ２を読み出して、この両トルク
からＺ６０でのトルク差△ＴＲを得るようにしてもよ
い。なお、エンジン回転数が所定のエンジン回転数（例
えば目標アイドル回転数となったときというように、Ｔ
Ｒ１、ＴＲ２の読み出しは、出力が同一のときとするの
が、外部負荷のＯＮに起因するトルク増大量をより正確
に得る上で好ましいものとなる（エアコンＯＦＦ時とＯ
Ｎ時とで入力が同一で出力が異なるときの△ＴＲでもよ
い）。

【００４８】外部負荷としては、エアコンに限らず、パ
ワ−ステアリングやオルタネ−タ、変速機等適宜のもの
とすることができる。外部負荷としての変速機の故障あ
るいは劣化を判定する場合は、例えば次のようにすれば
よい。すなわち、トルクコンバ−タと補助変速機構とし
ての多段変速歯車機構とを組合わせた自動変速機の場
合、Ｎレンジにおいてエンジンの同定を行って、マップ
を作成する（図５のＺ５２〜Ｚ５４に対応）。この後、
ＤレンジとしたときのＮレンジからのトルク増大量を求
めて（Ｚ５６〜Ｚ６０に対応）、自動変速機の駆動負荷
が適切であるか否かの判定（Ｚ６１に対応）を行えばよ
い（多段変速歯車機構の故障あるいは劣化の判定）。な
お、トルク増大量を基準値と比較する場合（Ｚ６１に対
応）、基準値は、各変速段に応じて変更すればよい。勿
論、アイドル時を前提として上記故障あるいは劣化の判
定を行う場合は、トルクコンバ−タのロックアップクラ
ッチはＯＦＦ（切断）としておけばよい。

【００４９】また、ロックアップクラッチの故障あるい
は劣化の判定のためには、上記の場合と同様に、Ｎレン
ジでかつロックアップクラッチＯＦＦ状態で、エンジン
同定およびマップ作成後、Ｎレンジでかつロックアップ
クラッチＯＮ時のトルク増大量を得て、ロックアップク
ラッチの故障あるいは劣化の判定をおこなえばよい。前
述したいずれの場合も、例えばアイドル時として、エン
ジン回転数が同一状態でのトルク増大量を求めるように
するのが好ましい。

【００５０】機器モデル２１Ｂを用いたシュミレ−ショ
ンとして、前記特開平６−３２４７１４号公報に示すよ
うに、制御系の制御定数あるいは制御ロジックが最適な
ものとなるようなものとして、最適とされた制御定数あ
るいは制御ロジックを実制御系Ｕ１に反映（変更）して
もよく、この場合は、実制御系の制御定数等の変更のた
めに、図２に示すような調整回路２７を設けておけばよ
い。

【００５１】以上実施例について説明したが、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
のエンジン制御の場合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Ａ
ＢＳ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
できるものである。さらに、車両以外の適宜の機器に対
する制御や、目標値を有しない制御に対しても適用でき
るものである。このように、本発明は、エンジンやモー
タ等の回転機器に限らず、適宜のトルク発生機器類や回
転発生機器類の他、適宜の機器にも適用できる。また、
用いる機器によっては、マップ化される直接的な物理量
としては、回転数等、第１状態と第２状態との相違をも
たらす（入力を基に出力の変化を生じさせる）パラメ−
タであれば、機器に応じて適宜設定できる。

【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】本発明が適用された制御系統をブロック図的に
示す図。

【図３】実機エンジンに対応した機器モデルの一例を示
す図。

【図４】モデル制御系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】外部負荷のＯＮとＯＦＦとでの充填量の差を示
す図。

【図７】本発明の制御例を示すフロ−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（機器） ２１Ｂ：機器モデル ２６：管理回路 ２８：同定回路 Ｕ：制御ユニット Ｕ１：実制御系 Ｕ２：モデル制御系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 23/02 Ｐ 7716−3Ｈ Ｇ０６Ｆ 17/00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器と機器に対して実際に制御を行なう実
   制御系とを備えた機器の制御装置において、 機器の入力と出力との対応関係に基づいて機器の動特性
   をモデル化した機器モデルと、 所定基準状態となる第１状態において、前記実制御系に
   おける同一の制御ロジックでもって前記機器モデルを制
   御して、機器の入力と出力との対応関係に対して該機器
   モデルにおける入力と出力との対応関係が一致するよう
   に該機器モデルの動特性を調整する同定手段と、 前記機器モデルを用いて、前記入力と出力と該入力を基
   に該出力を変化させ得る直接的な物理量との相関関係を
   算出するシュミレ−ション手段と、 前記所定基準状態とは異なる第２状態において、前記相
   関関係から得られる前記直接的な物理量に対する補正量
   を求める補正量算出手段と、 前記補正量に基づいて機器の故障あるいは劣化を判定す
   る判定手段と、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】請求項１において、 前記補正量算出手段が、 前記第２状態において、前記第１状態のときの出力と同
   一出力を得るための入力の補正量を求める入力補正量算
   出手段と、 前記第２状態のときの出力と同一出力としたとき、前記
   入力の補正が行なわれる前の入力に対する直接的な物理
   量を前記相関関係から第１物理量として得る第１物理量
   決定手段と、 前記第２状態において、前記相関関係に基づいて、現在
   の入力と出力とに対応した直接的な物理量を第２物理量
   として得る第２物理量決定手段と、 前記第１物理量と第２物理量との偏差を算出して、該偏
   差を前記判定手段が用いる前記補正量とする偏差算出手
   段と、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１において、 機器が回転運動するものとされ、 前記物理量がトルクとされている、ことを特徴とする機
   器の制御装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記機器により駆動される外部負荷を備え、 前記第１状態が、前記外部負荷のＯＦＦ状態とされ、 前記第２状態が、前記外部負荷のＯＮ状態とされてい
   る、ことを特徴とする機器の制御装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記機器が、車両用エンジンとされ、 前記外部負荷が、エアコン、パワ−ステアリング、変速
   機の少なくとも１つとされている、ことを特徴とする機
   器の制御装置。
6. 【請求項６】請求項４において、 前記機器の入力と出力とから、前記相関関係に基づく直
   接的な物理量を第１物理量として得る第１物理量決定手
   段と、 前記第１物理量と基準値とを比較して機器の故障あるい
   は劣化を判定する第２判定手段と、をさらに備えている
   ことを特徴とする機器の制御装置。
7. 【請求項７】請求項１において、 機器が、駆動抵抗となる外部負荷を備えたエンジンとさ
   れ、 機器の入力が、エンジンの発生トルクを変化させる吸入
   空気量とされ、 機器の出力が、エンジン回転数とされ、 前記第１状態が、前記外部負荷のＯＦＦ状態とされ、 前記第２状態が、前記外部負荷のＯＮ状態とされると共
   に、エンジン回転数が前記第１状態と同一とされ、 前記相関関係が、エンジン回転数と吸入空気量とエンジ
   ン発生トルクとの関係を示すものとして設定され、 前記補正手段が、前記外部負荷がＯＦＦ状態でのエンジ
   ン回転数と吸入空気量とを前記相関関係に照合して第１
   発生トルクを得る第１トルク決定手段と、該外部負荷が
   ＯＮ状態でのエンジン回転数と吸入空気量とを前記相関
   関係に照合して第２発生トルクを得る第２トルク決定手
   段と、前記第２トルクと第１トルクとの偏差を前記判定
   手段が用いる補正量として決定する偏差算出手段と、を
   備えている、ことを特徴とする機器の制御装置。