JPH01104949A - 内燃エンジン用適応制御方式 - Google Patents

内燃エンジン用適応制御方式

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JPH01104949A
JPH01104949A JP63231414A JP23141488A JPH01104949A JP H01104949 A JPH01104949 A JP H01104949A JP 63231414 A JP63231414 A JP 63231414A JP 23141488 A JP23141488 A JP 23141488A JP H01104949 A JPH01104949 A JP H01104949A
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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 本発明は内燃エンジン用適応制御方式に関し、またかか
るエンジンの制御方法に関する。
従来の技術 内燃エンジンの動作時には、様々な制御パラメータの値
を決定する必要がある。特定の制御パラメータに応じ、
パラメータの値はエンジンの１又は複数の動作パラメー
タに従って連続的に変化する。
火花点火エンジンにおいては、−のエンジンシリンダに
おける各火花又はエンジン点火毎に、エンジン出力に最
大の寄与がなされるようピストンの上死点位置通過直後
にピーク燃焼圧力が生じるように適切な時点で点火タイ
ミングパラメータが進角度の形で決定される必要がある
。火炎速度は混合気濃度とともに変化するから、通常シ
リンダ充填圧力が増大するとともに進角度も増大せしめ
る必要がある。エンジン速度が増大する場合にも、混合
気の燃焼中にエンジンクランクシャフトがより多く回転
するようスパーク進角度を増大せしめる必要がある。
最近まで進角度はマニホールド降下及びエンジン速度に
応じた機械的装置により決定されていた。
かかる機械的装置は、マニホールド降下として表わされ
る負荷要求とエンジン速度の単純な関数として進角度を
決定する。しかしエンジンの詳しいテストによれば、理
想的な進角度は負荷及び速度の複雑な関数であり、この
関数は機械的装置では適切に実現できない。最近の点火
方式では、経験的に導かれた進角度特性をリードオンリ
メモリにルックアップテーブルとして記憶させたものを
用いている。
これらの進角特性は、エンジンの数個のサンプルについ
て検査を行ない、各負荷／速度点での最適進角度を決定
することで決められる。ついで各点について、低排出物
及び低ノッキングレベル等の種々の条件に合致する良好
な経済性を示す進角度の値が選択される。
発明が解決しようとする問題点 上記の方法により機械的装置によって実現されるよりは
るかに最適進角度に一致せしめられるが、それでもエン
ジンの寿命を通じて可能な限り最良の進角度が得られる
わけではない。これには幾つか原因がある。まず統計上
良好な多数のエンジンを検査することは不１ｉｌｆｆｉ
であり、また検査に利用しうるエンジンはしばしば製品
エンジンとは異なる。また製造公差及びエンジン設３１
の作かな変更によりエンジン特性がばらつく。エンジン
を使用しているうちには、エンジン及びセンザ、アクチ
ュエータ及び電子回路に様々な老化現象があられれ、こ
れが最適特性とリードオンリメモリに記憶された特性と
の翻踊を引き起す。
米国特許第４３７９３３３号には進角度を制御する適応
制御方式が記載されている。この方式では進角度に微小
な正又は負の摂動が加えられ、その結果。
得られるエンジン速度変動が進角度に関するエンジン出
力の微分又は勾配を決定するのに用いられる。
勾配測定値の符号に応じて進角度のスケジュールが補正
される。勾配測定は繰り返され、前の勾配測定値は、何
ら参考にされることなく完全に新しい勾配測定値と４き
変えられる。あらたな測定値は進角度のスケジュールを
改めて補正するのに用いられる。
負荷及び速度が安定している場合は、相続く勾配測定に
対応してスケジュールの同一要素が累積的に補正される
。従って以前の測定で集められた情報はしばらくの間は
スケジュール要素中に保持されるが、この情報は新たな
データが得られるに従い徐々に稀薄化する。
進角に関するエンジン出力の勾配が正の場合には、エン
ジン出力の最大値に達するか通り過ぎるまで、勾配測定
値がゼロに低下するか符号を変えるまで進角度は徐々に
増大される。補正は、進角度の値を最適値付近で不規則
な微小変動することで得られる勾配測定値の誤差によっ
てのみ実行される。
エンジン出力を進角度に関係付ける関数の一般形は、ｌ
１ｌ−のエンジン出力最大値を右する非常に単純な曲線
であることが分っている。
米国特許第４３７９３３３号の方式は進角度を最大エン
ジン出力が得られる値へ動かすから、この方式の設計に
は、この関係についての知識が前提として含まれている
。しかし、米国特許第４３７９３３３号の方式は、最大
エンジン出力が得られる進角度の見積もりを行なわずに
徐々に進角度を補正する方法をとっており、この関係に
ついての知識を充分に利用していない。
アイドリング等の一定のエンジン動作状態においでは、
進角度を最大エンジン出力が得られる値より減少させる
必要が生じる。これは汚染物質の排出を低減したりノッ
キングを減少させるためである。このような場合、米国
特許用４３７９３３３Ｑでは進角度の補正はできない。
従ってかかる動作状態では米国特許用４３７９３３３９
は、進角度とエンジン出力との関係についての知識を利
用しておらず、適応制御方式が本来有する利点を逸して
いる。
上記と同様なことが、火花点火エンジンにおける混合組
成又は圧縮点火エンジンにおける噴射タイミング又は燃
料噴射タイミングなどの他のエンジン制御パラメータに
もあてはまる。
本発明の目的は、出力と特定の制御パラメータとの関係
を充分に利用する内燃エンジン用適応制・御方式及びか
かるエンジンの制御方法を提供するにある。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、エンジン制御パラメータの表示を被監
視制御パラメータとして提供する手段と、エンジン出力
パラメータを測定する手段と、前記被監視制御パラメー
タ及び前記エンジン出力パラメータに応答して前記被監
視制御パラメータと前記エンジン出力パラメータとの間
の関係を協同して定める少なくとも２個パラメータを見
積もって被見積もリパラメータを得る手段と、前記被見
積もリパラメータに応答してエンジン制御パラメータを
調整し被調整パラメータを４！７６手段とからなる内燃
エンジン用適応制御方式が提供される。
本願の適応制御方式では、前記被監視制御パラメータと
前記エンジン出力パラメータとの間の関係を協同して定
めるパラメータを見積もることで、この関係についての
知識が充分に利用される。本発明においては前記被調整
パラメータは徐々にではなく急速に最適値に至る。
前記制御方式は、前記被監視制御パラメータに摂動を加
える摂動発生器からなるのが好ましい。
見積もり手段は、２個のパラメータのみを見積もるのが
好ましい。
調整手段は、エンジンが前記被監視制御パラメータと前
記エンジン出力パラメータとの間の１３ｉｊ係を定める
曲線上の所定点で動作するように前記被調整制御パラメ
ータを調整するのが好ましい。所定点は、例えば前記エ
ンジン出力パラメータに対し最大１＋ｉが得られる点で
ある。
前記制御方式は、前記被見積もリパラメータの値をエン
ジン動作状態の関数として記憶する手段からなるのが望
ましい。
見積もり手段は、前記被監視制御パラメータの現在値と
先行値との差、前記被監視制御パラメータの現在値の平
方と先行値の平方との差、及び前記エンジン出力パラメ
ータの現在値と先行値との差を示す値からなる差の値の
組を順次計算する手段からなるのが好ましい。
見積もり手段は、見積もり手段から調整手段へ供給され
る前記被見積もリパラメータの値を抑圧する手段からな
るのが望ましい。
前記被監視制御パラメータと前記被調整パラメータは同
一のパラメータであってよく、またこの同一パラメータ
は点火タイミングパラメータとじつる。
しかし、前記被監視制御パラメータと前記被調整パラメ
ータは同一のパラメータである必要はない。例えば、前
記被監視パラメータを点火タイミングパラメータとし、
前記被調整パラメータをエンジンへの燃料供給に関する
パラメータとしうる。
また本発明によれば、エンジン制御パラメータの表示を
被監視制御パラメータとして提供する段階と、エンジン
出力パラメータを測定する段階と、前記被監視υ１１１
１パラメータ及び前記エンジン出力パラメータを用いて
前記被監視制御パラメータと前記エンジン出力パラメー
タとの間の関係を協同して定める少なくとも２個のパラ
メータを見積もって被見積もリパラメータを得る段階と
、前記被監視制御パラメータを用いてエンジン制御パラ
メータを調整し被調整パラメータを得る段階とからなる
内燃エンジンの制御方法が提供される。
実施例 第１図を参照するに、第１図は４シリンダ式火花点火エ
ンジン用の適応制御方式を示す。木刀式は、トルク変換
器９の形式のエンジン出力測定装置と、クランクシャフ
トの位置を示すパルス列を出力するようエンジンのクラ
ンクシ１？フトとと乙に回転する円！１１と協同する位
置度？Ａ器１６とからなる。前記パルスはドウエル制御
装置１７に供給される。ドウエル制御装置１７の出力は
電ノＪ段１８を介してコイル及び配電器１９に結合する
。
コイル及び配電器１９はスパークプラグ２０に接続され
て適切な時点で火花がスパークプラグ２０に発生するよ
うにする。
変換器１６の出力は速度計算装置３０にも供給される。
速度計算装置３０はエンジン速度を計算し、これをドウ
ニル制御装訛１７に供給する。
エンジンには、エンジンにかけられる負荷要求を測定す
る変換器３１が設けられる。本実施例では、変換器３１
はエンジンシリンダ用吸気マニホールド内の圧力を測定
する。負荷要求は、スロットルバルブ開放位置又は吸気
マニホールドへの空気流入率等の他の量を測定しても決
定することができる。
方式は、横座標及び縦座標がエンジン速度及び０荷要求
に対応する進角度の２次元配列を記憶するメモリ３５を
有する。メモリ３５と速度計算装置３０及び変換器３１
の出力とは、ｈＩ算装置３６に接続される。計算装置３
６は、各支配的エンジン速度及び負荷要求に対して進角
の基本値ｘｆａｃｔ　（ｔ　）を°計算し、これを加算
器３７の一方の入力へ供給する。計算装置３６は、速度
／負荷平面上で支配的エンジン速度及び負荷要求を囲む
４点からこの基本値を計口する。これらの値の各々は、
適宜重み付係数が掛番ノられて、その結果前られる４つ
の値を加痺して基本進角値が得られる。
従って、計算装置３６は基本進角値を補間によって計算
している。進角値はメモリ３５にエンジン１０の真の最
適進角特性の不規則性と良好に合致する密度で記憶され
る。加算器３７の出力は、ドウニル制御装置１７の入力
に接続される。
第１図の方式にお−いては、様々な変数が逐次的期間毎
にｔｉ停される。ｘａｄｊ　　（ｔ）は、Ｘ　ａｄｊ（
７）「を番目」の逐次値であり、ｘ　　　（ｔ＋１）は
ａｄｊ ｘａｄｊの次の期間における値である。この記法は以下
説明する変数に対し用いられる。
メモリ３５内の進角値は、サンプルエンジンのリグテス
トから決定される固定スケジュールの形式である。上述
の様々な理由から、最適進角値はメモリ３５内に記憶さ
れた進角値とは異なる。
この相＞Ｑを補正するため、方式はエンジン出力と進角
度との関係を協同して定める２つのパラメータを見積も
り、それらのパラメータを用いて進角度を最適値に調整
する。
これらの２個のパラメータは、トルク変換器９の出力Ｖ
（ｔ）及び変数ｘ　　　（ｔ）を供給されｅｆす るパラメータ見積もり器４０において見積もられる。こ
れらの２個のパラメータは支配的エンジン速度及び負荷
要求に対し計算される。これら２個のパラメータの値の
対は、英国特許出願第８６０４２５９号を優先権主張の
基礎とし１９８１年９月２日に公開された本出願人によ
るヨーロッパ特許出願Ｅ　Ｐ　−Ａ　−０２３４７１５
中に記載されたのと同様の仕方でパラメータメモリ４１
内に２次元配列として記憶される。見積もり器４０は、
用いる２つの変数のコバリアンス（ｃｏｖａｒｔａｎｃ
ｅ）Ｐ（ｔ＋１）を計算する。このコバリアンスの値は
、コバリアシスメモリ４２内に２次元配列として記憶さ
れる。これらの両配列のどちらでも、横座標及び縦座標
はそれぞれエンジン速度及び負荷要求を表わす。メモリ
４１．４２は、速度ｉｔ　ａ装置３０及び変換器３１の
出力を供給される。
支配的エンジン速度及び負荷要求に対し、２個のパラメ
ータの値ａ（ｔ＋１）は見積もり器４０から点火タイミ
ング調整装置４３へ供給される。
装置４３は、これらの２個のパラメータから所定の規則
に従って、進角度を最適値へ補正するのに必要な調整値
をｉｔ　ｔｉ　ｔ、、、この調整値を変数Ｘａｄｊ　　
（ｔ　＋１　）として遅延装置４４へ供給する。
遅延装置４４は変数を１期間ホールドし、次の期間に加
伸器４５の一方の人力へｘ　　　（ｔ）とじａｄｊ て供給する。
進角度への微小な正及び負の摂動が、゛摂動発生器４６
において周期的に発生され、加算器４５の他方の入力へ
供給される。加算器４５の出力には、装置４３でＪ１淳
された調整値と発生器４６で発生された摂動との和であ
る変数ｘ　　　Ｂ）が得らｎ れる。変数ｘ　　　（ｔ）は前述の如く見積もり器ｒｆ ４０の一方の入力に供給され、また加算器３７の他方の
入力へ供給される。
従って、加算器３７の出力は、最適進角度が得られるよ
う装置４３で計算された￥により調整された、Ｖｃ装置
３６計算された基本進角度に、発生器４６からの摂動が
重心されたものを表わす。
以下の記載では行列計算の知識が前提とされる。
下線は、行列又はベクトルを示し、上付きの添字ＩＴＪ
は、行列又はベクトルの転置を示す。
第２図を参照するに、第２図はパラメータ見積もり器４
０のブロック図を示す。見積もり器４０は、データ差分
装置５０．パラメータ計算装置５１、利１ｊ？調整装首
５２及びパラメータ抑圧装置５３とからなる。
データ差分装置５０は、変数ｘ　　　（ｔ）及びｅ　ｆ
、ｆ ｙ　（ｔ）について差分演算を行なう。
パラメータｆｆ１０Ｈ置５１において、２個のパラメー
タａ　（ｔ）の値は、前述のメモリ３５から進角度を１
ｑるのに用いられたのと同様な仕方でパラメータメモリ
４１から供給される。２個のパラメータは、データ差分
装置の出力ｘ（ｔ）とともに、エンジントルクの現在値
と先行値との変化を見積もるのに用いられる。見積もら
れ、た変化と実際の変化との間の誤差ｅ　（ｔ）には、
利得調整装置５２から得られる利得旦（１）が掛けられ
る。得られる積は、２個のパラメータα′（ｔ）の値を
計口するのに用いられる。つまり、これら２つのパラメ
ータは再帰的にａｌｐされる。
パラメータ抑圧装置５３においては、点火タイミング調
整装置４３とパラメータメモリ４１に供給される前にこ
れら２個のパラメータ見積もり値に抑圧がかけられる。
装置５０−５３及び点火タイミング調整装置４３につい
て詳述する前に、パラメータ見積もりの再帰的方法につ
いて説明する。
制御方式においては、（本実施例にお（〕る進角とトル
クの如き）制御パラメータと出力パラメータとの間の関
係は、性能曲線として表わされるが、ぞれは一般に単一
の最大値を有する単純な曲線の形をとる。性能曲線を定
めるには、典型的には３個のパラメータが必要である。
ただしより多数のパラメータも使用しつる。性能を表わ
すのに用いられる３つのパラメータは、中出力パラメー
タが最大値となる制御パラメータの値、■最大出力値及
び０曲線の峻度を定める曲率パラメータである。
本実施例では、曲率パラメータは性能曲線が浅い場合、
例えばトルクが進角度の変化に対し僅かにしか変化しな
い場合には、小なる値をとる。同様に、曲率パラメータ
の大なる値は、トルクが進角度の変化に対し大きく変化
する急峻な性能曲線を表わす。
性能曲線のパラメータの見積もりに再帰的方法を使用す
ることは充分に知られていないが、次の２つの文献に記
載されている。（１）オートマチカ。
１９７８年第１４巻２２３−２３０頁、パンバーガー　
Ｗ。
及びイシャーマン　Ｒ１［アダプチブ　オンライン　ス
テデイステート　Ａブチマイゼーシ３ンオブ　スＤ−ダ
イナミック　プロセシズ」、及び■　インタナショナル
　シンポジウム　オンアダプチブ　システムズ、ルール
　ユニバシティボシャム、　１９８０年３月、スターン
ビイ　Ｊ。
［アダブヂブ　−１ントロール　オブ　エクストリーマ
ム　システムズ］。これらの文献では、再帰的方法が上
記の３個のパラメータだけでなく、動的又は過渡状態に
関する他のパラメータの見積もりにも用いられている。
これらの文献はどちらもエンジン制御には関心を向けて
いない。
前記の文献に記載されている再帰的方法について、本出
願人は性能曲線のパラメータの見積もりにいくつかの難
点があることを見出した。まず３個以上のパラメータの
見積もりには人聞の計算が必要であるため、制御方式が
１ｉ雑になりすぎる。
次に３個以上のパラメータを見積もる場合、個々のパラ
メータの見積もりを所定精度にするのに必要な入力デー
タは、より少ないパラメータの見積もりを同一精度とす
るのに必要な入力データより多くなければならない。こ
のため最適化により時間がかかる。３番目に制御方式に
は、曲率パラメータに起因する問題を有する。後述する
如く曲率パラメータのドリフトは好ましくない動作を引
き起こす。
これらの難点を解決するため、出願人は前記の２文献に
記載された再帰的方法に２つの改良を加えた。前述の如
く本実施例においては、２つのパラメータのみが見積も
られているが、これが第１の改良点である。この改良は
データ差分装置５０により実現される。装置５３によリ
パラメータに加えられる抑圧が第２の改良点をなし、こ
の改良により曲率パラメータのドリフトの問題が解決さ
れる。これらの２つの改良は互いに独立して実現され、
それぞれの改良は独自に２つの文献に記載された方法よ
りも良好な性能を提供する。しかしこれら２つの改良が
組み合わせられると、実現が容易で実施の際の信頼性を
有する方式が得られる。
第３図に示す如く、データ差分装置５０では、変数ｘｅ
Ｈは遅延装置６０．平方演算器（Ｓｑ−ｕａｒｅｒ）６
１及び加算器６２の正入力に供給される。後述の伯の遅
延装置と同じく装置６０は一期間の遅延を行なう。遅延
装置６０の出力は、加算器６２の負入力及び平方演算器
６３に供給される。平方演算器６１及び６３の出力はそ
れぞれ加算器６２の正入力及び負入力へ供給される。
従って加算器６２の出力６２は、相続く進角度間の差に
対応する差分値Δｘ（ｔ）であり、加算器６４の出力は
相続く進角度の平方の差に対応する差分値Δｘ２　（ｔ
）である。
これらの２つの値は、 としてｘ　（ｔ）で示される。
変数ｙ（ｔ）はｄ延装酋６５及び加算器６６の正入力に
供給される。遅延装置６５の出力は加算器６６の負入力
へ供給される。従って、加算器６６の出力は、異なる進
角度により得られるエンジントルクの相続く値開の差に
対応する差分値Δｙ（ｔ）である。
データ差分装２￥５０は、見Ｖ／４しりにおいてパラメ
ータを１つ減らしたということでパンバーガー及びイシ
ャーマンによる文献及びスターンビイにより文献に記載
された方法を改良している。最大トルクを与える進角度
において動作を行なうが、あるいは最大トルクを与える
進角度と関連して動作を行なうのが望ましいとはいえ、
この最大トルクの値を知る必要はない。データ差分装置
５０は、このパラメータを見積もりから取り除き、これ
により見積もり器４０の仝体構造を単純化した。
他の実施例では、トルク変換器９を設ける代わりに、相
続くサンプル期間間のトルク変化のみを測定する手段が
用いられる。この方法は、トルクの絶対値を測定する必
要がないという利点を有する。
第４図を参照するに、パラメータ計算装置５１は、装置
５０よりの差分植入（１）及びΔｙ（ｔ）と利得調整装
置５２よりの利得旦（１）とを供給される。この装置５
１は、性能曲線を定めるのに用いられる２個のパラメー
タの２つの抑圧された被見積り値’ａ　（ｔ　）を、パ
ラメータ抑圧装置５３からパラメータメモリ４１を介し
て供給され、これら２個のパラメータの２つの抑圧され
ていない被見積もりｍλ′（ｔ）を出力する。ここでｃ
ｒ（ｔ）と区−（１）は、 及び、 として定義される。
α２　（ｔ）は曲率パラメータの被見積もり値であり、
α１　（ｔ）は曲率パラメータと最大トルクを与える進
角度の値との積の２倍に等しいパラメータの被見積もり
値である。
パラメータメモリ４１の出力λ（１）及びデータ差分装
置５０の出力ｘ（ｔ）は、乗算器７０に供給されて積ｘ
１　（ｔ）・ａ（ｔ）が形成される。
この積は八Ｖ、（ｔ）で表わされ、△ｙ　（ｔ）の予測
値を示す。△Ｖ（ｔ）及び△Ｖ、（ｔ）は加算器７１の
正入力及び負入力へ供給されて、加算器７１は誤差（ｉ
ｉｊｅ（ｔ）を出力する。誤差値ｅ　（ｔ）は乗算器７
２で利得旦（１）を乗算される。乗算器７２の出力は加
ｔ１器７３の入ツノに供給される。加算器７３の他方の
入力には、性能曲線を定める２個のパラメータの先行す
る抑圧された被見積もり値λ（１）が供給されて乗算器
７２の出力との加わが行なわれ、それらのｍが調整され
前記２個のパラメータの現在の抑圧されていない被見積
もり値ｃｒ＝（ｔ）’が形成される。
例えば、以前の被見積もり値ｃｘ（ｔ）が正しい場合に
は、旦（１）はゼロであり、これらの値には調整はなさ
れない。従って現在の（つまり更新された）被見積もり
値ａ”　（ｔ）は、先行被見積もり植立′（ｔ）と同一
である。
利得調整装置５２は、調整料１！旦（１）を設定する。
利得旦（１）の働きは、誤差ｅ　（ｔ）に応じ現在の被
見積もり値を得るのに先行する２ｇのパラメータの被見
積もり値をどの程度変更したらよいかを制御することに
ある。
例えば、調整利得旦（１）が大である場合は、対応して
被見積もり値は大きく変更される。これは初期の被見積
もり値は性能曲線を正しく表わしていないことがあるの
で見積もり器４０の始動時には有用な性質である。コバ
リアンスメモリ４２の開始値を、プレチン　オブ　ジ　
インスヂチュート　オブ　マスマティクス　アンド　イ
ッツアプリケーシフン、　１９７４年５月／６月、第１
０巻２０９−２１４頁、ヤングＰ［リカーシブ　アプロ
ーチトウ　タイム　シリーズ　アナリシス］に開示され
ている如き、標準自己同調方法により設定するのが好ま
しい。
一方利４ＪＪ（ｔ）が小である場合、被見積もり値の変
更は小さい。これは性能曲線において小なる変更が識別
又は補正されるという望ましい動作である。
しかし、利ＩＨ（ｔ）がゼロまで低下すると被見積もり
値は変化しなくなり、進角度の最適化にも行なわれない
。このようなことは望ましくないので本実施例において
はいわゆる「フォゲッティング係数」Ｌを用いて回避さ
れている。あるいは、ＩＦＡＣフンファレンス、ブタペ
スト　１９８４ｆ、。
クルハヴイ　Ｒ及びカーニイ　Ｍ［トラッキングオブ　
ス［１−リ　ヴ７リイング　パラメータスパイ　ディレ
クショナル　フォゲッテング」に記載された方法の１つ
を用いてもよい。
利得調整装置５２は、差分植入（１：）を供給され、Δ
ｘ　（ｔ）及びΔｘ２　（ｔ）のコバリアンスを使用し
更新し続【ノる。コバリアンス値は、で定義されるコバ
リアンス行列Ｊ：（ｔ）の形式である。ここでＰ電＋　
　（ｉ）、　ＰＩ３　（１：）、　Ｐ２１　（ｊ）及び
Ｐ２２（ｔ）は行列の個々の要素である。第５に示され
る装置５２において、ｘ’　　（ｔ）は乗算器８０によ
りＰ（ｔ）を掛けられてベクトル吏（ｔ）を形成する。
ｆｉ（ｔ）は、乗算器８１によりｘ（ｔ）を掛けられ、
さらにその結果に１が加えられて除数りが得られる。ｆ
ｉ（ｔ）はｈで割られて利１＊ｆｌ（ｔ）が得られる。
この利得旦（１）が装置５１へ供給される。
利１ｉ（ｔ）は以下の如くコバリアンス行列１：（ｔ）
を更新するのに用いられる。
乗算器８４において！’（ｔ）と豆（１）との積が形成
され、加算器８５において、ｌ：（ｔ）からこの積が減
算される。加算器８５の出力には、乗算器８６において
フォゲティング係数りが掛けられて更新コバリアンス行
列ｐ（ｔ＋ｉ＞が得られる。更新コバリアンス行列Ｊ：
（ｔ＋１）はコバリアンスメモリ４２とパラメータ抑圧
装置５３とに供給される。
前述の如く、曲率パラメータは、ドリフトすることがあ
り、そして曲率パラメータのドリフトは制御方式全体の
動作を好ましくないものにする。
これは特に、最適進角度が変化してトルクの測定値が一
定しないか不規則誤差を含む場合に顕著である。かかる
一定しないつまり変動する測定値は、実用に際しては避
けられないもので、例えばエンジンの不点火、空燃比の
変動、電気的干渉、道路平面の凹凸及び機械的振動によ
り引ぎ起こされる。
前述の再帰的方法は、これらの測定誤差の効果を低減す
る。しかし、性能曲線及び性能曲線を定めるパラメータ
が突然変化した場合は、見積もり器の応答が遅い。本出
願人は、この遅い応答中に性能曲線の寸法が減少し、従
って浅い曲線を示していることを発見した。この浅い曲
線は、ある意味で新たな性能曲線と以前の性能曲線との
平均であるが、以前の曲線及び新たな曲線の双方より意
外なほど浅い。従って性能曲線を定めるバラメ−タの被
見積もり値は、ゆっくりと以前の値から新たな値へと直
接移動する。その代りに曲率パラメータが減少する。
曲率パラメータが小さいと、点火タイミング装置の行な
う進角度の調整は大幅で不規則である。
さらに場合によっては、曲率パラメータはゼロより小さ
くなって符号を変えることがある。この場合には、装置
４３は進角度の末端値を選択するが、これは到達しつる
限界にあるか限界を超える。
このＪ：うな動作は好ましくなく、またυＩ御方式は回
復のため多大の時間を要する。
パラメータ抑圧装置５３は、曲率パラメータが小さくな
りすぎるのを防止して、不規則な調整が行なわれないよ
うにする。装置が用いる方法は、ブレイタイス−ヒル　
１９８４年、グツドウィン　Ｇ。
Ｃ１及びシン　Ｋ、Ｓ、ｒアダプチブ　フィルタリング
　プレデイクション　アンド　コントロールＪに記載さ
れている数学的方法から適合化されたものである。グツ
ドウィン及びシンは、パラメータの正しい値が含まれる
ことが分っている限界外にある値を有する被見積もリパ
ラメータを補正する方法を示唆している。
曲率パラメータの被見積もり値が、一定の値□α２Ｉｉ
ｍより小さくなった場合、装置５３は被見積もりをその
値に設定し、他のパラメータの被見積もり値を修正する
。α２１ｉｉは起こりうる最も浅い曲率を示しており、
必ずしも負荷及び速度の関数でなくともＪ：い。
第６を参照するに、抑圧されていない被見積・ｂり値α
２−　（ｔ）は、最高値選択装置９０の一方の入力に供
給される。装置９０の他方の入力には値α２１ｉｍが供
給される。Ｃ２−（ｔ）がα２１１ｍより大であるなら
ば装置９０の出力はＣ２−（ｊ）に等しい。Ｃ２−（１
：）がα２１１ｍより小であるならば出力はα２ｔｉｌ
に設定される。
装＠９０の出力は、曲率パラメータの抑圧されていない
被見積もり値α２　　（ｔ＋１＞を表ず。
Ｃ２（ｔ）からＣ２−（ｉ、）を減算して得られた差の
値には、乗算器９２において除算器９３からのコバリア
ンス要素比Ｐ＋ｚ　（ｔ−）１）／Ｐ７２（ｔ＋１）が
掛けられる。
Ｐ＋ｚ（ｔ＋１）は、曲率パラメータの被見積もり値α
２　（ｔ）及び他のパラメータの被見積もり。
値α＋　　（ｉ：）のコバリアンスに付随するコバリア
ンス行列Ｅ（ｔ＋１）の要素である。また、Ｐ２２（ｔ
＋１）は、曲率パラメータの被見積もり値（２２（ｊ）
のパリアンス（Ｍ　ａｒｉａｎＣｅ　）のみに付随する
要素である。乗算器９２の出力は、加尊器９４において
Ｃ１（ｔ）に加算されて、他方のパラメータの抑圧され
ていない被見積もり値α１（ｔ＋１＞が得られる。つま
り、曲率パラメータの被見積もり値は抑圧され、他方の
パラメータの被見積もり値は、Ｐ＋２（ｔ＋１＞が定め
る方向にＰ＋ｚ　（ｔ＋　１　）／Ｐ２２　（ｔ＋　１
　）に比例した量だけ曲率パラメータの限界を超えるま
で調整される。
この抑圧動作により、性能曲線を定める２個のパラメー
タの新たな値の見積もりが改善される。
前述の如く値α＋　　（ｔ＋１）及びαｚ（ｔ＋１）は
装置４１及び４３に供給される。
点火タイミング調整装置４３は、値α１　（ｔ＋１）及
びＣ２（ｔ＋１）を用いて所定の規則に従って、進角度
が最適値となるのに必要な調整値ｘ　Ｂｄｊ（ｔ　＋１
　）をに１算する。この所定の規則には様々なものが可
能である。例えば最大トルクが望まれる場合は、ｘ　　
　（ｔ＋１）はα＋　（１＋ｄｊ １）及び２α２　（ｔ＋１）として４偽される。あるい
はまた、ノック等の望ましくないエンジン動作の防止が
望まれる場合には、ピークトルクにＪ：り僅かに、小ど
なるタイミングを維持するため小なる偏差が用いられる
。
前述の思想は他のパラメータの最適化にも適用できる。
例えば、前述の思想は、火花点火エンジンの混合組成の
空燃比の制御に用いられる。この場合、摂動発生器は、
エンジンへの空気流を摂動する。他に制御されるパラメ
ータとしては、圧縮点火エンジンでの噴射タイミング及
び噴射燃ＦＩ量がある。
出願人は、トルク対進角度の性能曲線のパラメータが混
合組成を表わすことを発見した。第７図に示す変形によ
り、進角度と混合組成の同時制御が可能となる。進角度
は前述の如く制御される。
第７図を参照するに、曲率パラメータの押圧された被見
積もり値α２　（ｔ）は、加算器１００において、エン
ジンの検査時に経験的に決定されエンジン速度及び負荷
の関数でありうる基準値Ｒと比較される。加算器１００
が発生する誤差信号は、積分型等の燃料調整制御器１０
１に供給されて燃料供給補正信号が得られる。この信号
は、加算器１０２において、周知の方法で速度及び負荷
の関数として供給される燃料供給信号Ｆｐに加算される
。
基準値Ｒに対する曲率パラメータの誤差は積分され、混
合組成の変化を引き起こし、これにより誤差が減少する
。あるいは、抑圧されていない被見積もり値α２−　（
ｊ）を抑圧された見積もり値α２　（ｔ）の代りに用い
ることもできる。しかし、前述の如くこの値における誤
差を使用するのはそれほど適切ではない。
前述の実施例では、トルク対進角麿の性能曲線を定める
パラメータが見積もられ、進角度の制御に用いられた。
つまり、制御されるパラメータは、性能曲線が定めるｔ
ｓｔｌ係を形成する２個のパラメータのうちの１個であ
った。しかし、本発明はこの関係を形成する２個のパラ
メータに含まれないパラメータを制御することにも適用
できる。例えば、トルク等のエンジン出力と進角度等の
点火タイミングパラメータとの関係を定めるパラメータ
を見積もって、それらのパラメータを混合組成の空燃比
等の燃料供給パラメータを補正するのに用いることもで
きる。
前述の実施例ではパラメータメモリ及びコパリアンスメ
モリは、速度及び負荷によりアドレスされる多くのサイ
トよりなるので、全ての速度及び負荷の値に対し単一の
メモリ４ノイドがパラメータ値及びコバリアンス値ｃｒ
（ｔ＋ｉ）及びＰ　（ｔ　ニド１）それぞれに用いられ
るなら好ましいが、かかる方式は異なる速度及び負荷に
起因する変化に対する充分急速な応答を確保するには非
常に正確なトルク測定が必要になる。
以上を要約するに、進角エンジン１０においてメモリ３
５に記憶された値から基本進角値が５１算される。調整
値は調整装置４３で計算され、摂動値は摂動発生器４２
で設定される。基本値、調整値及び摂動値は加算され、
ドウトル制御装置１７に供給される。
調整値と摂動値の和とエンジントルクを示す値とはパラ
メータ見積もり器４０に入力として供給される。この見
積り器はこれら２つの入力値を用いて、進角度とトルク
との関係を協同して定める２個のパラメータを見積もる
。２個の被見積もリパラメータ値は調整装置４３に供給
される。調整装Ｅ４３は２個の被見積もリパラメータ値
を用いて所定の規則で調整値を計算する。従って進角度
が急速に最適値に調整される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例である適応制御方式のブロ
ック図、第２図は第１図の適応制御方式の一部をなすパ
ラメータ見積もり器のブロック図、第３Ｙ第４図、第５
図及び第６図は、全体で第２図のパラメータ見積もり器
を形成するデータ差分装置、パラメータ計算装置、利得
調整装置及びパラメータ抑圧装置をそれぞれ詳細に示す
図、第７図は第１図の制御方式の燃料供給Ｗ整への適用
を示すブロック図である。 ９・・・１−ルク変換器、１０・・・火花点火エンジン
、１１・・・円盤、１６・・・位置変換器、１７・・・
ドウエル制御装置、１８・・・電力段、１９・・・コイ
ル及び配電器、２０・・・スパークプラグ、３０・・・
速度計算装置、３１・・・変換器、３５・・・メモリ、
３６・・・計算装置、３７．４５．６２．６４．６６．
７１．７３゜８５、９４．　１００．　１０２・・・加
綽器、４０・・・パラメータ見積もり器、４１・・・パ
ラメータメモリ、４２・・・コバリアンスメモリ、４３
・・・点火タイミング調整装置、４４・・・遅延装置、
４６・・・摂動発信器、−５０・・・データ差分装置、
５１・・・パラメータ計算装置、５２・・・利得調整装
置、５３・・・パラメータ抑圧装置、６０．６５・・・
理延装置、６１．６３・・・平方演算器、７０．７２，
８０．８１．８４，８６゜９２・・・乗算器、９０・・
・最高値選択装置、９３・・・除算器、１０１　・・・
燃料調整制ｍ＋′Ｐ１゜図コの浄書ｊ　：：’、ｆｆに
１王なし）Ｆｔｃ、７ 特泊庁長官　　吉　１η　文　毅　　殿１．事ｆ１の表
示 昭和６３年　特許願　第２３１４１４号２、発明の名称 内燃エンジン用適応制御方式 ３、補正をＪる名 事件との関係　　特許出願人 住所　イギリス国　バーミンガム　ビー１９２エツクス
エフグレート　キング　ス１〜リ−１−（番地なし）名
称　ルーカス　インダストリーズ　パブリック　リミテ
ッドカンパニー 代表者　アンソニー　ジョン　ハイネット４、代理人 住所　〒１０２　　東京都千代ｆ丁を区麹町５丁目７７
３地６、　補正の対象 願書１図面及び委任状。 ７、　補正の内容 （１）願書中、出願人の代表者名を別紙のとおり補充す
る。 ■　図面の浄書（内容に変更なし）を別紙のとおり補充
する。 ■　委任状及びその訳文各１通を別紙のとおり補充する
。 以　　上

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　エンジン制御パラメータの表示を被監視制御パ
    ラメータとして提供する手段（４５）と、エンジン出力
    パラメータを測定する手段（９）とからなり、さらに該
    被監視制御パラメータ及び該エンジン出力パラメータに
    応答して該被監視制御パラメータと該エンジン出力パラ
    メータとの間の関係を協同して定める少なくとも２個の
    パラメータを見積もって被見積もリパラメータを得る見
    積もり手段（４０）と、該被見積もりパラメータに応答
    してエンジン制御パラメータを調整し被調整パラメータ
    を得る調整手段（４３）とからなることを特徴とする内
    燃エンジン（１０）用適応制御方式。
  2. （２）　該制御方式は、該被監視制御パラメータに摂動
    を加える摂動発生器（４６）からなることを特徴とする
    請求項１記載の制御方式。
  3. （３）　前記調整手段（４３）は、被調整パラメータの
    調整値を計算し、該制御方式は、被調整パラメータの基
    本値を計算する手段（４３）と、基本値と調整値とを加
    算する手段（３７）とよりなることを特徴とする請求項
    １又は２記載の制御方式。
  4. （４）　該調整手段（４３）は、エンジン（１０）が該
    被監視制御パラメータと該エンジン出力パラメータとの
    間の関係を定める曲線上の所定点で動作するように該被
    調整制御パラメータを調整することを特徴とする請求項
    １乃至３のいずれか一項記載の制御方式。
  5. （５）　該見積もり手段（４０）は２個のパラメータの
    みを見積もることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
    か一項記載の制御方式。
  6. （６）　該制御方式は、該被見積もりパラメータの値を
    エンジン動作状態の関数として記憶する手段（４１）か
    らなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項
    記載の制御方式。
  7. （７）　該見積もり手段（４０）は、該被監視制御パラ
    メータの現在値と先行値との差、該被監視制御パラメー
    タの現在値の平方と先行値の平方との差、及び該エンジ
    ン出力パラメータの現在値と先行値との差を示す値から
    なる差の値の組を順次計算する手段（５０）からなるこ
    とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の制
    御方式。
  8. （８）　該見積もり手段（４０）は、該 記憶手段（４１）の出力から被見積もりパラメータを計
    算する手段（５１）と、差の値の組を計算する手段（５
    ０）とからなることを特徴とする請求項６又は７記載の
    制御方式。
  9. （９）　該見稙もり手段（４０）は、該見積もり手段（
    ４０）から該調整手段（４３）へ供給される該被見積り
    パラメータの値を抑圧する手段（５３）からなることを
    特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項記載の制御方
    式。
  10. （１０）　該被監視制御パラメータと該被調整パラメー
    タは同一のパラメータであることを特徴とする請求項１
    乃至９のいずれか一項記載の制御方式。
  11. （１１）　該同一のパラメータは点火タイミングパラメ
    ータであることを特徴とする請求項１０記載の制御方式
    。
  12. （１２）　該被監視パラメータは点火タイミングパラメ
    ータであり、該被調整パラメータはエンジン（１）への
    燃料供給に関するパラメータであることを特徴とする請
    求項１乃至９のいずれか一項記載の制御方式。
  13. （１３）　エンジン制御パラメータの表示を被監視制御
    パラメータとして提供する段階と、エンジン出力パラメ
    ータを測定する段階とからなり、さらに該被監視制御パ
    ラメータ及び該エンジン出力パラメータを用いて該被監
    視制御パラメータと該エンジン出力パラメータとの間の
    関係を定める少なくとも２個のパラメータを見積もつて
    被見積もりパラメータを得る段階と、該被見積もりパラ
    メータを用いてエンジン制御パラメータを調整し被調整
    パラメータを得る段階とからなる内燃エンジンの制御方
    法。
  14. （１４）　該被監視パラメータに摂動を加える段階から
    なることを特徴とする請求項１３記載の内燃エンジンの
    制御方法。
  15. （１５）　該被見積もりパラメータは、エンジンが該被
    監視制御パラメータと該エンジン出力パラメータとの間
    の関係を定める曲線上の所定点で動作するように該被調
    整制御パラメータを調整するのに用いられることを特徴
    とする請求項１３又は１４記載の内燃エンジン制御方法
    。（１６）　該被監視制御パラメータ及び該エンジン出
    力パラメータは、該被監視制御パラメータと該エンジン
    出力パラメータとの間の関係を定める２個のパラメータ
    のみを見積もるのに用いられることを特徴とする請求項
    １３乃至１５のいずれか一項記載の内燃エンジンの制御
    方法。（１７）　該被調整制御パラメータを制御するの
    に用いられる該被見積もりパラメータの値を抑圧する段
    階からなることを特徴とする請求項１３乃至１６のいず
    れか一項記載の内燃エンジンの制御方法。
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