JPH05288647A - エンジン試験装置における自動運転時のスロットル開度予測制御装置 - Google Patents
エンジン試験装置における自動運転時のスロットル開度予測制御装置Info
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- JPH05288647A JPH05288647A JP11234592A JP11234592A JPH05288647A JP H05288647 A JPH05288647 A JP H05288647A JP 11234592 A JP11234592 A JP 11234592A JP 11234592 A JP11234592 A JP 11234592A JP H05288647 A JPH05288647 A JP H05288647A
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Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作成記憶された各種運転条件でのスロットル
開度のマップに基づく予測制御において、スロットル開
度の安定化及びスロットル制御性能の高精度化を図る。 【構成】 エンジン試験装置におけるスロットル予測制
御装置は、運転パターン発生器と、スロットル予測開度
演算部を備えた演算処理部と、ダイナモ制御器と、ファ
ジィ補正制御部を備えたスロットル・アンプと、スロッ
トル・アクチュエータと、ダイナモと、回転ピックアッ
プとから構成され、設定回転数・設定トルク、ダイナモ
実回転数・実トルク及び実スロットル開度に基づいてス
ロットル予測開度演算部において作成記憶されたマップ
からのスロットル開度と、スロットル・アンプのファジ
ィ補正制御部において回転数偏差及びトルク偏差に対し
ファジィ推論を適用した偏差補正制御された補正スロッ
トル開度との和の開度になるようエンジンのスロットル
を作動するようになっている。
開度のマップに基づく予測制御において、スロットル開
度の安定化及びスロットル制御性能の高精度化を図る。 【構成】 エンジン試験装置におけるスロットル予測制
御装置は、運転パターン発生器と、スロットル予測開度
演算部を備えた演算処理部と、ダイナモ制御器と、ファ
ジィ補正制御部を備えたスロットル・アンプと、スロッ
トル・アクチュエータと、ダイナモと、回転ピックアッ
プとから構成され、設定回転数・設定トルク、ダイナモ
実回転数・実トルク及び実スロットル開度に基づいてス
ロットル予測開度演算部において作成記憶されたマップ
からのスロットル開度と、スロットル・アンプのファジ
ィ補正制御部において回転数偏差及びトルク偏差に対し
ファジィ推論を適用した偏差補正制御された補正スロッ
トル開度との和の開度になるようエンジンのスロットル
を作動するようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジン試験装置に
おける自動運転時のスロットル開度予測制御装置に関す
る。
おける自動運転時のスロットル開度予測制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術におけるエンジン試験装置に
おける自動運転時のスロットル開度予測制御装置は、Ｐ
Ｉ（比例・微分）制御による補正制御が用いられてい
る。
おける自動運転時のスロットル開度予測制御装置は、Ｐ
Ｉ（比例・微分）制御による補正制御が用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
るエンジン試験装置における自動運転時のスロットル開
度予測制御装置においては、ＰＩ（比例・微分）制御に
よる補正制御では、偏差の小さい時にも常に一定の偏差
になるように制御するために、定常時にもスロットル開
度の余計な動きが生じる。又、トルク外乱を考慮するこ
とができないため、トルク偏差が生じた場合の応答性が
悪く、トルク外乱を考慮すると多変数、且つ非線形の制
御となり、ゲイン調整が煩雑となる。
るエンジン試験装置における自動運転時のスロットル開
度予測制御装置においては、ＰＩ（比例・微分）制御に
よる補正制御では、偏差の小さい時にも常に一定の偏差
になるように制御するために、定常時にもスロットル開
度の余計な動きが生じる。又、トルク外乱を考慮するこ
とができないため、トルク偏差が生じた場合の応答性が
悪く、トルク外乱を考慮すると多変数、且つ非線形の制
御となり、ゲイン調整が煩雑となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明によるエンジン
試験装置におけるスロットル予測制御装置は、運転パタ
ーン発生器と、スロットル予測開度演算部を備えた演算
処理部と、ダイナモ制御器と、ファジィ補正制御部を備
えたスロットル・アンプと、スロットル・アクチュエー
タと、ダイナモと、回転ピックアップとから構成されて
いる。
試験装置におけるスロットル予測制御装置は、運転パタ
ーン発生器と、スロットル予測開度演算部を備えた演算
処理部と、ダイナモ制御器と、ファジィ補正制御部を備
えたスロットル・アンプと、スロットル・アクチュエー
タと、ダイナモと、回転ピックアップとから構成されて
いる。
【０００５】そして、運転パターン発生器は、設定回転
数信号及び設定トルク信号を出力し、ダイナモ制御器
は、設定トルク信号が入力されるように運転パターン発
生器に接続されると共に、被試験エンジンの出力軸に結
合されるダイナモに対するダイナモトルクを設定トルク
に基づいて制御するようにダイナモに接続されており、
スロットル予測開度演算部は、設定回転数信号及び設定
トルク信号が入力されるように運転パターン発生器に接
続されると共に、被試験エンジンの運転時における被試
験エンジンの出力軸に対して設けられた回転ピックアッ
プからのダイナモ実回転数信号、ダイナモからの実トル
ク信号及びスロットル・アンプからの実スロットル開度
信号が入力されるように接続され、又入力された実回転
数、実トルク及び実スロットル開度に基づいてマップを
作成記憶し、更にマップから算出されたスロットル開度
信号をスロットル・アンプに入力するように接続されて
いる。
数信号及び設定トルク信号を出力し、ダイナモ制御器
は、設定トルク信号が入力されるように運転パターン発
生器に接続されると共に、被試験エンジンの出力軸に結
合されるダイナモに対するダイナモトルクを設定トルク
に基づいて制御するようにダイナモに接続されており、
スロットル予測開度演算部は、設定回転数信号及び設定
トルク信号が入力されるように運転パターン発生器に接
続されると共に、被試験エンジンの運転時における被試
験エンジンの出力軸に対して設けられた回転ピックアッ
プからのダイナモ実回転数信号、ダイナモからの実トル
ク信号及びスロットル・アンプからの実スロットル開度
信号が入力されるように接続され、又入力された実回転
数、実トルク及び実スロットル開度に基づいてマップを
作成記憶し、更にマップから算出されたスロットル開度
信号をスロットル・アンプに入力するように接続されて
いる。
【０００６】ファジィ補正制御部は、前記設定回転数信
号及び設定トルク信号並びに前記ダイナモ実回転数信号
及び実トルク信号が入力されるように接続され、設定回
転数及び設定トルクとダイナモ実回転数及びダイナモ実
トルクとの差に対しファジィ推論を適用した偏差補正制
御による補正スロットル開度を出力し、スロットルアン
プは、前記補正スロットル開度にマップから算出のスロ
ットル開度を加算し、その和のスロットル開度信号をス
ロットルアクチュエータに入力するように接続されてお
り、スロットルアクチュエータは入力された前記スロッ
トル開度信号に基づく開度に被試験エンジンのスロット
ルを作動するように被試験エンジンのスロットルに結合
されている。
号及び設定トルク信号並びに前記ダイナモ実回転数信号
及び実トルク信号が入力されるように接続され、設定回
転数及び設定トルクとダイナモ実回転数及びダイナモ実
トルクとの差に対しファジィ推論を適用した偏差補正制
御による補正スロットル開度を出力し、スロットルアン
プは、前記補正スロットル開度にマップから算出のスロ
ットル開度を加算し、その和のスロットル開度信号をス
ロットルアクチュエータに入力するように接続されてお
り、スロットルアクチュエータは入力された前記スロッ
トル開度信号に基づく開度に被試験エンジンのスロット
ルを作動するように被試験エンジンのスロットルに結合
されている。
【０００７】必要に応じて、演算処理部がスロットル予
測開度演算部の他に加速度相当スロットル開度演算部を
備え、加速度相当スロットル開度演算部は、設定回転数
信号が入力されるように運転パターン発生器に接続され
ると共に、入力された設定回転数の変化分から加速度相
当スロットル開度を算出し、演算処理部は、スロットル
予測開度演算部においてマップから算出されたスロット
ル開度と前記加速度相当スロットル開度とを加算した和
のスロットル開度をスロットル・アンプに入力するよう
に接続されている。
測開度演算部の他に加速度相当スロットル開度演算部を
備え、加速度相当スロットル開度演算部は、設定回転数
信号が入力されるように運転パターン発生器に接続され
ると共に、入力された設定回転数の変化分から加速度相
当スロットル開度を算出し、演算処理部は、スロットル
予測開度演算部においてマップから算出されたスロット
ル開度と前記加速度相当スロットル開度とを加算した和
のスロットル開度をスロットル・アンプに入力するよう
に接続されている。
【０００８】
【作用】被試験エンジンの回転数・トルクによる制御の
場合には、制御に先立ち、各回転数毎のトルク−スロッ
トル開度マップが作成される。
場合には、制御に先立ち、各回転数毎のトルク−スロッ
トル開度マップが作成される。
【０００９】それには、ダイナモ制御が回転数一定の回
転数制御に設定され、即ち運転パターン発生器からの設
定回転数信号に基づいて回転数が一定に設定された上
で、被試験エンジンが運転され、スロットルが徐々に開
かれる。スロットル開度の増大中において、先ず、トル
クの増大変化が開始され、その時点のスロットル開度が
求められ、そのスロットル開度及びその時点でのトルク
は、回転数と共にサンプルされる。次に、トルクの増大
の鈍化が開始され、その時点のスロットル開度が求めら
れ、そのスロットル開度及びその時点でのトルクは、回
転数と共にサンプルされる。
転数制御に設定され、即ち運転パターン発生器からの設
定回転数信号に基づいて回転数が一定に設定された上
で、被試験エンジンが運転され、スロットルが徐々に開
かれる。スロットル開度の増大中において、先ず、トル
クの増大変化が開始され、その時点のスロットル開度が
求められ、そのスロットル開度及びその時点でのトルク
は、回転数と共にサンプルされる。次に、トルクの増大
の鈍化が開始され、その時点のスロットル開度が求めら
れ、そのスロットル開度及びその時点でのトルクは、回
転数と共にサンプルされる。
【００１０】そうして、両時点間が複数等分され、それ
ら各中間時点でのスロットル開度及びトルクが回転数と
共に上記同様にサンプルされる。更にスロットル全開時
点においても同様のサンプリングが行われる。
ら各中間時点でのスロットル開度及びトルクが回転数と
共に上記同様にサンプルされる。更にスロットル全開時
点においても同様のサンプリングが行われる。
【００１１】上記のスロットル開度、トルク及び回転数
のサンプリングは、回転数の設定値を種々に変えて行わ
れ、夫々のサンプルデータは、夫々ダイナモ制御器及び
スロットル・アンプから演算処理部のスロットル予測開
度演算部に入力されると共に、設定回転数もダイナモ制
御器からスロットル予測開度演算部に入力される。
のサンプリングは、回転数の設定値を種々に変えて行わ
れ、夫々のサンプルデータは、夫々ダイナモ制御器及び
スロットル・アンプから演算処理部のスロットル予測開
度演算部に入力されると共に、設定回転数もダイナモ制
御器からスロットル予測開度演算部に入力される。
【００１２】スロットル予測開度演算部では、入力され
たそれらのサンプルデータに基づいてトルク−スロット
ル開度線図が各回転数毎に画き重ねられ、回転数−トル
ク−スロットル開度のマップが作成されると共に、その
マップが記憶される。
たそれらのサンプルデータに基づいてトルク−スロット
ル開度線図が各回転数毎に画き重ねられ、回転数−トル
ク−スロットル開度のマップが作成されると共に、その
マップが記憶される。
【００１３】自動運転時には、演算処理部のスロットル
予測開度演算部では、運転パターン発生部から入力され
る設定回転数及び設定トルク信号に応じたスロットル開
度が上記のマップから演算算出される。
予測開度演算部では、運転パターン発生部から入力され
る設定回転数及び設定トルク信号に応じたスロットル開
度が上記のマップから演算算出される。
【００１４】回転数−トルク−スロットル開度のマップ
の作成と共に、運転パターン作成時に、被試験エンジン
の回転の角加速度に相当するスロットル開度が加速度相
当スロットル開度演算部で演算される。上記の加速度演
算は、運転パターン作成時でなく、エンジンの自動運転
時において行ってもよい。
の作成と共に、運転パターン作成時に、被試験エンジン
の回転の角加速度に相当するスロットル開度が加速度相
当スロットル開度演算部で演算される。上記の加速度演
算は、運転パターン作成時でなく、エンジンの自動運転
時において行ってもよい。
【００１５】自動運転時には、演算処理部の加算器にお
いて、設定回転数及び設定トルク信号に応じたスロット
ル開度と角加速度に相当するスロットル開度とが加算さ
れ、スロットル・アンプに入力される。
いて、設定回転数及び設定トルク信号に応じたスロット
ル開度と角加速度に相当するスロットル開度とが加算さ
れ、スロットル・アンプに入力される。
【００１６】両スロットル開度の加算値は、スロットル
・アンプの目標値として制御した場合に残る偏差を除く
目的で、更に上記の加算値に設定回転数・設定トルクと
実回転数・実トルクとの差に対しファジィ推論を適用し
て偏差補正制御した補正スロットル開度が加算器におい
て加算され、三者の和が最終的なスロットル開度設定値
となる。
・アンプの目標値として制御した場合に残る偏差を除く
目的で、更に上記の加算値に設定回転数・設定トルクと
実回転数・実トルクとの差に対しファジィ推論を適用し
て偏差補正制御した補正スロットル開度が加算器におい
て加算され、三者の和が最終的なスロットル開度設定値
となる。
【００１７】スロットル・アクチュエータは、スロット
ル・アンプから入力された最終的なスロットル開度設定
値信号に基づくスロットル開度になるよう被試験エンジ
ンのスロットルを作動する。
ル・アンプから入力された最終的なスロットル開度設定
値信号に基づくスロットル開度になるよう被試験エンジ
ンのスロットルを作動する。
【００１８】
【実施例】この発明の実施例を図面に従って説明する。
図１に示す実施例のスロットル予測制御装置は、エンジ
ンベンチ上自動運転装置形式のエンジン試験装置に適用
される形式のものであり、スロットル予測開度演算部
１、加速度相当スロットル開度演算部２及び加算器３か
ら成る演算処理部４と、運転パターン発生器５と、ダイ
ナモ制御器６と、ファジィ補正制御部７及び加算器８を
備えたスロットル・アンプ９と、スロットル・アクチュ
エータ10と、ダイナモトルク検出器を内蔵したダイナモ
11と、回転ピックアップ12とから構成されている。
図１に示す実施例のスロットル予測制御装置は、エンジ
ンベンチ上自動運転装置形式のエンジン試験装置に適用
される形式のものであり、スロットル予測開度演算部
１、加速度相当スロットル開度演算部２及び加算器３か
ら成る演算処理部４と、運転パターン発生器５と、ダイ
ナモ制御器６と、ファジィ補正制御部７及び加算器８を
備えたスロットル・アンプ９と、スロットル・アクチュ
エータ10と、ダイナモトルク検出器を内蔵したダイナモ
11と、回転ピックアップ12とから構成されている。
【００１９】運転パターン発生器５は、設定トルク信号
をスロットル予測開度演算部１、ダイナモ制御器６及び
スロットル・アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に
入力するように接続され、且つ設定回転数信号をスロッ
トル予測開度演算部１、加速度相当スロットル開度演算
部２及びスロットル・アンプ９のファジィ補正制御部７
の夫々に入力するように接続されている。
をスロットル予測開度演算部１、ダイナモ制御器６及び
スロットル・アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に
入力するように接続され、且つ設定回転数信号をスロッ
トル予測開度演算部１、加速度相当スロットル開度演算
部２及びスロットル・アンプ９のファジィ補正制御部７
の夫々に入力するように接続されている。
【００２０】ダイナモ制御器６は、被試験エンジンＥの
運転時の実ダイナモトルク信号が被試験エンジンＥの出
力軸Ｓに結合されるダイナモ11から入力され、被試験エ
ンジンＥの運転時の実ダイナモトルクが設定トルクに一
致するようにフィードバック制御するようにダイナモ11
に接続されている上、被試験エンジンＥの運転時のダイ
ナモ実回転数信号も入力されるように被試験エンジンＥ
の出力軸Ｓに対して設けられた回転ピックアップ12に接
続されている。
運転時の実ダイナモトルク信号が被試験エンジンＥの出
力軸Ｓに結合されるダイナモ11から入力され、被試験エ
ンジンＥの運転時の実ダイナモトルクが設定トルクに一
致するようにフィードバック制御するようにダイナモ11
に接続されている上、被試験エンジンＥの運転時のダイ
ナモ実回転数信号も入力されるように被試験エンジンＥ
の出力軸Ｓに対して設けられた回転ピックアップ12に接
続されている。
【００２１】更にダイナモ制御器６は、被試験エンジン
Ｅの運転時の実ダイナモトルク信号及びダイナモ実回転
数信号をスロットル予測開度演算部１及びスロットル・
アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に入力するよう
に接続されている。
Ｅの運転時の実ダイナモトルク信号及びダイナモ実回転
数信号をスロットル予測開度演算部１及びスロットル・
アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に入力するよう
に接続されている。
【００２２】スロットル予測開度演算部１及びスロット
ル・アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に入力され
る被試験エンジンＥの運転時の実ダイナモトルク信号及
びダイナモ実回転数信号は、ダイナモ制御器６経由でな
く、ダイナモ11及び回転ピックアップ12から直接入力さ
れるようにしてもよいが、その場合には、ダイナモ11
は、荷重検出器及び変換器を備え、回転ピックアップ12
は、回転検出器及び変換器から構成されている。
ル・アンプ９のファジィ補正制御部７の夫々に入力され
る被試験エンジンＥの運転時の実ダイナモトルク信号及
びダイナモ実回転数信号は、ダイナモ制御器６経由でな
く、ダイナモ11及び回転ピックアップ12から直接入力さ
れるようにしてもよいが、その場合には、ダイナモ11
は、荷重検出器及び変換器を備え、回転ピックアップ12
は、回転検出器及び変換器から構成されている。
【００２３】演算処理部４においては、スロットル予測
開度演算部１で設定回転数及び設定トルクから演算され
たスロットル開度θ1 （マップ分）と加速度相当スロッ
トル開度演算部２で設定回転数変化分から演算されたス
ロットル開度θ2 （角加速度分）とが加算器３で加算さ
れ、演算処理部４は、その加算されたスロットル開度信
号θ1 ＋θ2 を入力するようにスロットル・アンプ９に
接続されている。
開度演算部１で設定回転数及び設定トルクから演算され
たスロットル開度θ1 （マップ分）と加速度相当スロッ
トル開度演算部２で設定回転数変化分から演算されたス
ロットル開度θ2 （角加速度分）とが加算器３で加算さ
れ、演算処理部４は、その加算されたスロットル開度信
号θ1 ＋θ2 を入力するようにスロットル・アンプ９に
接続されている。
【００２４】スロットル・アンプ９においては、ファジ
ィ補正制御部７で位置型ファジィ推論及び速度型ファジ
ィ推論を適用して設定回転数・設定トルクと実回転数・
実トルクとの差の偏差補正制御がされて、スロットル開
度θ3 （補正分）が得られ、そのスロットル開度θ3 信
号がスロットル開度信号θ1 ＋θ2 に加算器８で加算さ
れ、スロットル・アンプ９は、その結果のスロットル開
度信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 を設定値としたフィードバック
制御を行うようにスロットル・アクチュエータ10に接続
されている。スロットル・アクチュエータ10は、入力さ
れたスロットル開度信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 に基づく開度
に被試験エンジンＥのスロットルを作動するようスロッ
トルに結合されている。
ィ補正制御部７で位置型ファジィ推論及び速度型ファジ
ィ推論を適用して設定回転数・設定トルクと実回転数・
実トルクとの差の偏差補正制御がされて、スロットル開
度θ3 （補正分）が得られ、そのスロットル開度θ3 信
号がスロットル開度信号θ1 ＋θ2 に加算器８で加算さ
れ、スロットル・アンプ９は、その結果のスロットル開
度信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 を設定値としたフィードバック
制御を行うようにスロットル・アクチュエータ10に接続
されている。スロットル・アクチュエータ10は、入力さ
れたスロットル開度信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 に基づく開度
に被試験エンジンＥのスロットルを作動するようスロッ
トルに結合されている。
【００２５】ファジィ補正制御部７においては、過渡時
の変化の速い偏差には、位置型（比例制御型）のファジ
ィ推論が適用され、定常時に残る偏差には、速度型（積
分制御型）のファジィ推論が適用されるようになってお
り、位置型ファジィ推論に基づく補正出力θa と速度型
ファジィ推論に基づく補正出力θb とが加算され、その
和が偏差補正制御分のスロットル開度信号θ3 （＝θa
＋θb ）として出力されるようになっている。
の変化の速い偏差には、位置型（比例制御型）のファジ
ィ推論が適用され、定常時に残る偏差には、速度型（積
分制御型）のファジィ推論が適用されるようになってお
り、位置型ファジィ推論に基づく補正出力θa と速度型
ファジィ推論に基づく補正出力θb とが加算され、その
和が偏差補正制御分のスロットル開度信号θ3 （＝θa
＋θb ）として出力されるようになっている。
【００２６】先ず、ファジィ補正制御部７における位置
型（比例制御型）のファジィ推論が適用された偏差補正
制御について述べると、毎回のファジィ推論の出力θan
を直接、補正操作量θa とする方式であり、ファジィ補
正制御部７においては、次に例示するような制御ルール
に基づいてファジィ推論による偏差補正制御が行われる
ようになっている。
型（比例制御型）のファジィ推論が適用された偏差補正
制御について述べると、毎回のファジィ推論の出力θan
を直接、補正操作量θa とする方式であり、ファジィ補
正制御部７においては、次に例示するような制御ルール
に基づいてファジィ推論による偏差補正制御が行われる
ようになっている。
【００２７】 ルール１ もし回転数偏差が＋にかなり大きければ（Ｐ
Ｂ）、スロットルをかなり開ける（ＰＢ）。 ルール２ もし回転数偏差が＋に中程度大きければ（Ｐ
Ｍ）、スロットルを中程度開ける（ＰＭ）。 ルール３ もし回転数偏差が＋にやや大きければ（Ｐ
Ｓ）、スロットルをやや開ける（ＰＳ）。 ルール４ もし回転数偏差が＋に略零であれば（Ｚ
Ｏ）、スロットルは開かない（ＺＯ）。 ルール５ もし回転数偏差が−にやや大きければ（Ｎ
Ｓ）、スロットルをやや閉じる（ＮＳ）。 ルール６ もし回転数偏差が−に中程度大きければ（Ｎ
Ｍ）、スロットルを中程度閉じる（ＮＭ）。 ルール７ もし回転数偏差が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットルをかなり閉じる（ＮＢ）。
Ｂ）、スロットルをかなり開ける（ＰＢ）。 ルール２ もし回転数偏差が＋に中程度大きければ（Ｐ
Ｍ）、スロットルを中程度開ける（ＰＭ）。 ルール３ もし回転数偏差が＋にやや大きければ（Ｐ
Ｓ）、スロットルをやや開ける（ＰＳ）。 ルール４ もし回転数偏差が＋に略零であれば（Ｚ
Ｏ）、スロットルは開かない（ＺＯ）。 ルール５ もし回転数偏差が−にやや大きければ（Ｎ
Ｓ）、スロットルをやや閉じる（ＮＳ）。 ルール６ もし回転数偏差が−に中程度大きければ（Ｎ
Ｍ）、スロットルを中程度閉じる（ＮＭ）。 ルール７ もし回転数偏差が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットルをかなり閉じる（ＮＢ）。
【００２８】 ルール８ もしトルク偏差が＋にかなり大きければ（Ｐ
Ｂ）、スロットルをかなり開ける（ＰＢ）。 ルール９ もしトルク偏差が＋に中程度大きければ（Ｐ
Ｍ）、スロットルを中程度開ける（ＰＭ）。 ルール１０ もしトルク偏差が＋にやや大きければ（Ｐ
Ｓ）、スロットルをやや開ける（ＰＳ）。 ルール１１ もしトルク偏差が＋に略零であれば（Ｚ
Ｏ）、スロットルは開かない（ＺＯ）。 ルール１２ もしトルク偏差が−にやや大きければ（Ｎ
Ｓ）、スロットルをやや閉じる（ＮＳ）。 ルール１３ もしトルク偏差が−に中程度大きければ
（ＮＭ）、スロットルを中程度閉じる（ＮＭ）。 ルール１４ もしトルク偏差が−にかなり大きければ
（ＮＢ）、スロットルをかなり閉じる（ＮＢ）。
Ｂ）、スロットルをかなり開ける（ＰＢ）。 ルール９ もしトルク偏差が＋に中程度大きければ（Ｐ
Ｍ）、スロットルを中程度開ける（ＰＭ）。 ルール１０ もしトルク偏差が＋にやや大きければ（Ｐ
Ｓ）、スロットルをやや開ける（ＰＳ）。 ルール１１ もしトルク偏差が＋に略零であれば（Ｚ
Ｏ）、スロットルは開かない（ＺＯ）。 ルール１２ もしトルク偏差が−にやや大きければ（Ｎ
Ｓ）、スロットルをやや閉じる（ＮＳ）。 ルール１３ もしトルク偏差が−に中程度大きければ
（ＮＭ）、スロットルを中程度閉じる（ＮＭ）。 ルール１４ もしトルク偏差が−にかなり大きければ
（ＮＢ）、スロットルをかなり閉じる（ＮＢ）。
【００２９】次にファジィ補正制御部７における速度型
（積分制御型）のファジィ推論が適用された偏差補正制
御について述べると、毎回のファジィ推論の出力Δθbn
を前回の補正操作量θb に加算した和を新たな補正操作
量θb とする方式であり、ファジィ補正制御部７におい
ては、次に例示するような制御ルールに基づいてファジ
ィ推論による偏差補正制御が行われるようになってい
る。
（積分制御型）のファジィ推論が適用された偏差補正制
御について述べると、毎回のファジィ推論の出力Δθbn
を前回の補正操作量θb に加算した和を新たな補正操作
量θb とする方式であり、ファジィ補正制御部７におい
ては、次に例示するような制御ルールに基づいてファジ
ィ推論による偏差補正制御が行われるようになってい
る。
【００３０】ルール１ もし回転数偏差が＋にかなり大
きく（ＰＢ）、回転数偏差微分が＋にかなり大きければ
（ＰＢ）、スロットル開度の変化量を＋にかなり大きく
する（ＰＢ）。 ルール２ もし回転数偏差が＋にかなり大きく（Ｐ
Ｂ）、回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロット
ル開度の変化量を＋にかなり大きくする（ＰＢ）。 ルール３ もし回転数偏差が＋にかなり大きく（Ｐ
Ｂ）、回転数偏差微分が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール４ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロットル
開度の変化量を中程度にする（ＰＭ）。 ルール５ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の
変化量を＋に中程度にする（ＰＭ）。 ルール６ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロットル
開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール７ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、スロットル開度の変
化量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール８ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変化
量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール９ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の変
化量を略零にする（ＺＯ）。
きく（ＰＢ）、回転数偏差微分が＋にかなり大きければ
（ＰＢ）、スロットル開度の変化量を＋にかなり大きく
する（ＰＢ）。 ルール２ もし回転数偏差が＋にかなり大きく（Ｐ
Ｂ）、回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロット
ル開度の変化量を＋にかなり大きくする（ＰＢ）。 ルール３ もし回転数偏差が＋にかなり大きく（Ｐ
Ｂ）、回転数偏差微分が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール４ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロットル
開度の変化量を中程度にする（ＰＭ）。 ルール５ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の
変化量を＋に中程度にする（ＰＭ）。 ルール６ もし回転数偏差が＋に中程度で（ＰＭ）、回
転数偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロットル
開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール７ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、スロットル開度の変
化量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール８ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変化
量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール９ もし回転数偏差がやや＋で（ＰＳ）、回転数
偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の変
化量を略零にする（ＺＯ）。
【００３１】 ルール１０ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が＋にかなり大きければ（ＰＢ）、スロットル
開度の変化量を＋にかなり大きくする（ＰＢ）。 ルール１１ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロットル開度
の変化量を＋に中程度にする（ＰＭ）。 ルール１２ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、スロットル開度の変
化量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール１３ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変化
量を略零にする（ＺＯ）。 ルール１４ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の変
化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール１５ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロットル開度
の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール１６ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が−にかなり大きければ（ＮＢ）、スロットル
開度の変化量を−にかなり大きくする（ＮＢ）。
偏差微分が＋にかなり大きければ（ＰＢ）、スロットル
開度の変化量を＋にかなり大きくする（ＰＢ）。 ルール１１ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロットル開度
の変化量を＋に中程度にする（ＰＭ）。 ルール１２ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、スロットル開度の変
化量をやや＋にする（ＰＳ）。 ルール１３ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変化
量を略零にする（ＺＯ）。 ルール１４ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の変
化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール１５ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロットル開度
の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール１６ もし回転数偏差が略零で（ＺＯ）、回転数
偏差微分が−にかなり大きければ（ＮＢ）、スロットル
開度の変化量を−にかなり大きくする（ＮＢ）。
【００３２】ルール１７ もし回転数偏差がやや−で
（ＮＳ）、回転数偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、ス
ロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール１８ もし回転数偏差がやや−で（ＮＳ）、回転
数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変
化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール１９ もし回転数偏差がやや−で（ＮＳ）、回転
数偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の
変化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール２０ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロット
ル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール２１ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度
の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール２２ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロット
ル開度の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール２３ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が＋にかなり大きければ（Ｐ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール２４ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロット
ル開度の変化量を−にかなり大きくする（ＮＢ）。 ルール２５ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を−にかなり大きくする
（ＮＢ）。
（ＮＳ）、回転数偏差微分がやや＋ならば（ＰＳ）、ス
ロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール１８ もし回転数偏差がやや−で（ＮＳ）、回転
数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度の変
化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール１９ もし回転数偏差がやや−で（ＮＳ）、回転
数偏差微分がやや−ならば（ＮＳ）、スロットル開度の
変化量をやや−にする（ＮＳ）。 ルール２０ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が＋に中程度ならば（ＰＭ）、スロット
ル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール２１ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロットル開度
の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール２２ もし回転数偏差が−に中程度で（ＮＭ）、
回転数偏差微分が−に中程度ならば（ＮＭ）、スロット
ル開度の変化量を−に中程度にする（ＮＭ）。 ルール２３ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が＋にかなり大きければ（Ｐ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を略零にする（ＺＯ）。 ルール２４ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が略零ならば（ＺＯ）、スロット
ル開度の変化量を−にかなり大きくする（ＮＢ）。 ルール２５ もし回転数偏差が−にかなり大きく（Ｎ
Ｂ）、回転数偏差微分が−にかなり大きければ（Ｎ
Ｂ）、スロットル開度の変化量を−にかなり大きくする
（ＮＢ）。
【００３３】上記の実施例のスロットル予測制御装置の
操作・作用について説明する。 （１）制御に先立ち、被試験エンジンＥの各回転数毎の
トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）マップが作成され
る。それには、ダイナモ制御が回転数一定の回転数制御
に設定され、即ち運転パターン発生器５からの設定回転
数信号に基づいて回転数Ｎが一定に設定された上で、被
試験エンジンＥが運転され、スロットルが徐々に開かれ
る。スロットル開度θの増大中において、先ず、トルク
Ｔの増大変化が開始され、その時点Ｐのスロットル開度
θが求められ、そのスロットル開度θ及びその時点での
トルクＴは、回転数Ｎと共にサンプルされる。次に、ト
ルクＴの増大の鈍化が開始され、その時点Ｑのスロット
ル開度θが求められ、そのスロットル開度θ及びその時
点でのトルクＴは、回転数Ｎと共にサンプルされる。
操作・作用について説明する。 （１）制御に先立ち、被試験エンジンＥの各回転数毎の
トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）マップが作成され
る。それには、ダイナモ制御が回転数一定の回転数制御
に設定され、即ち運転パターン発生器５からの設定回転
数信号に基づいて回転数Ｎが一定に設定された上で、被
試験エンジンＥが運転され、スロットルが徐々に開かれ
る。スロットル開度θの増大中において、先ず、トルク
Ｔの増大変化が開始され、その時点Ｐのスロットル開度
θが求められ、そのスロットル開度θ及びその時点での
トルクＴは、回転数Ｎと共にサンプルされる。次に、ト
ルクＴの増大の鈍化が開始され、その時点Ｑのスロット
ル開度θが求められ、そのスロットル開度θ及びその時
点でのトルクＴは、回転数Ｎと共にサンプルされる。
【００３４】そうして、Ｐ点・Ｑ点間が複数等分され、
それら各中間時点でのスロットル開度θ及びトルクＴが
回転数Ｎと共に上記同様にサンプルされる。更にスロッ
トル全開時点においても同様のサンプリングが行われ
る。（図２参照）
それら各中間時点でのスロットル開度θ及びトルクＴが
回転数Ｎと共に上記同様にサンプルされる。更にスロッ
トル全開時点においても同様のサンプリングが行われ
る。（図２参照）
【００３５】上記のスロットル開度θ、トルクＴ及び回
転数Ｎのサンプリングは、回転数Ｎの設定値を種々に変
えて行われ、夫々のサンプルデータは、夫々ダイナモ制
御器６及びスロットル・アンプ９から演算処理部４のス
ロットル予測開度演算部１に入力される。
転数Ｎのサンプリングは、回転数Ｎの設定値を種々に変
えて行われ、夫々のサンプルデータは、夫々ダイナモ制
御器６及びスロットル・アンプ９から演算処理部４のス
ロットル予測開度演算部１に入力される。
【００３６】スロットル予測開度演算部１では、入力さ
れたそれらのサンプルデータに基づいて最小自乗近似直
線等により計算されたトルク（Ｔ）−スロットル開度
（θ）線図が各回転数毎に画き重ねられ、回転数（Ｎ）
−トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）のマップが作成
されると共に、そのマップが記憶される。
れたそれらのサンプルデータに基づいて最小自乗近似直
線等により計算されたトルク（Ｔ）−スロットル開度
（θ）線図が各回転数毎に画き重ねられ、回転数（Ｎ）
−トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）のマップが作成
されると共に、そのマップが記憶される。
【００３７】（２）自動運転時には、演算処理部４のス
ロットル予測開度演算部１では、運転パターン発生部５
から入力される設定回転数及び設定トルク信号に応じた
スロットル開度θ1 が上記のマップから演算算出され
る。設定回転数Ｎset を挾むＮ1 及びＮ2 のマップが選
択される。設定トルクＴset を挾むＮ1 上の点Ａ及びＢ
並びにＮ2 上の点Ｃ及びＤが選択される。
ロットル予測開度演算部１では、運転パターン発生部５
から入力される設定回転数及び設定トルク信号に応じた
スロットル開度θ1 が上記のマップから演算算出され
る。設定回転数Ｎset を挾むＮ1 及びＮ2 のマップが選
択される。設定トルクＴset を挾むＮ1 上の点Ａ及びＢ
並びにＮ2 上の点Ｃ及びＤが選択される。
【００３８】Ａ，Ｂ点のスロットル開度θa 、θb より
下式によりθ1 が求められる。 θ1 ＝θa ＋（θb −θa ）・（Ｔset −Ｔa ）／（Ｔ
b −Ｔa ） 同様に、Ｃ，Ｄ点のスロットル開度θc 、θb より下式
によりθ2 が求められる。 θ2 ＝θc ＋（θd −θc ）・（Ｔset −Ｔc ）／（Ｔ
d −Ｔc ） 上記のθ1 及びθ2 からθが求められる。 θ＝θ1 ＋（θ2 −θ1 ）・（Ｎset −Ｎ）／（Ｎ2 −
Ｎ1 ） （図３参照）
下式によりθ1 が求められる。 θ1 ＝θa ＋（θb −θa ）・（Ｔset −Ｔa ）／（Ｔ
b −Ｔa ） 同様に、Ｃ，Ｄ点のスロットル開度θc 、θb より下式
によりθ2 が求められる。 θ2 ＝θc ＋（θd −θc ）・（Ｔset −Ｔc ）／（Ｔ
d −Ｔc ） 上記のθ1 及びθ2 からθが求められる。 θ＝θ1 ＋（θ2 −θ1 ）・（Ｎset −Ｎ）／（Ｎ2 −
Ｎ1 ） （図３参照）
【００３９】（３）回転数（Ｎ）−トルク（Ｔ）−スロ
ットル開度（θ）のマップの作成と共に、運転パターン
作成時に、被試験エンジンＥの回転の角加速度に相当す
るスロットル開度が加速度相当スロットル開度演算部２
で演算される。
ットル開度（θ）のマップの作成と共に、運転パターン
作成時に、被試験エンジンＥの回転の角加速度に相当す
るスロットル開度が加速度相当スロットル開度演算部２
で演算される。
【００４０】即ち、運転パターン発生器５から入力され
る運転パターンの各ステップの設定回転数Ｎi と隣接す
るステップの回転数Ｎi ’との差から、各ステップでの
角加速度α（rad ／ｓ2 ）が求められる。 α＝ｋ・（Ｎi −Ｎi ’）／ｔ ｋ：変換係数（２π／６０） Ｎi ：各ステップの回転数（rpm ） Ｎi −Ｎi ’：１ステップの回転数差（rpm ） ｔ：ステップの間隔（ｓ）
る運転パターンの各ステップの設定回転数Ｎi と隣接す
るステップの回転数Ｎi ’との差から、各ステップでの
角加速度α（rad ／ｓ2 ）が求められる。 α＝ｋ・（Ｎi −Ｎi ’）／ｔ ｋ：変換係数（２π／６０） Ｎi ：各ステップの回転数（rpm ） Ｎi −Ｎi ’：１ステップの回転数差（rpm ） ｔ：ステップの間隔（ｓ）
【００４１】その角加速度を得るのに必要なエンジン・
トルクＴは、下記の式のようになる。 Ｔ＝ｊα ｊ：エンジン及びダイナモの慣性質量（kg・ｍ・ｓ2 ）
トルクＴは、下記の式のようになる。 Ｔ＝ｊα ｊ：エンジン及びダイナモの慣性質量（kg・ｍ・ｓ2 ）
【００４２】このトルクと設定回転数から上記の回転数
（Ｎ）−トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）のマップ
により、角加速度に相当するスロットル開度θ2 （％）
が求められる。上記の演算は、運転パターン作成時でな
く、エンジンＥの自動運転時において行ってもよい。
（Ｎ）−トルク（Ｔ）−スロットル開度（θ）のマップ
により、角加速度に相当するスロットル開度θ2 （％）
が求められる。上記の演算は、運転パターン作成時でな
く、エンジンＥの自動運転時において行ってもよい。
【００４３】（４）自動運転時には、演算処理部４の加
算器３において、設定回転数及び設定トルク信号に応じ
たスロットル開度θ1 と角加速度に相当するスロットル
開度θ2 とが加算され、スロットル・アンプ９に入力さ
れる。
算器３において、設定回転数及び設定トルク信号に応じ
たスロットル開度θ1 と角加速度に相当するスロットル
開度θ2 とが加算され、スロットル・アンプ９に入力さ
れる。
【００４４】（５）スロットル開度θ1 とスロットル開
度θ2 との加算値をスロットル・アンプ９の目標値とし
て制御した場合に残る回転数・トルクの偏差を除く目的
で、ファジィ補正制御部７でファジィ推論による設定回
転数・設定トルクと実回転数・実トルクとの差の偏差補
正制御（後で詳述する）がされ、それによる設定回転数
・設定トルクと実回転数・実トルクとの差の偏差補正制
御分のスロットル開度θ3 が上記の加算値に加算器８に
おいて加算され、三者の和θ1 ＋θ2 ＋θ3 を最終的な
スロットル開度の設定値として、スロットル・アクチュ
エータがフィードバック制御される。
度θ2 との加算値をスロットル・アンプ９の目標値とし
て制御した場合に残る回転数・トルクの偏差を除く目的
で、ファジィ補正制御部７でファジィ推論による設定回
転数・設定トルクと実回転数・実トルクとの差の偏差補
正制御（後で詳述する）がされ、それによる設定回転数
・設定トルクと実回転数・実トルクとの差の偏差補正制
御分のスロットル開度θ3 が上記の加算値に加算器８に
おいて加算され、三者の和θ1 ＋θ2 ＋θ3 を最終的な
スロットル開度の設定値として、スロットル・アクチュ
エータがフィードバック制御される。
【００４５】（６）スロットル・アクチュエータ10は、
スロットル・アンプ９から入力された最終的なスロット
ル開度設定値信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 に基づくスロットル
開度になるよう被試験エンジンＥのスロットルを作動す
る。
スロットル・アンプ９から入力された最終的なスロット
ル開度設定値信号θ1 ＋θ2 ＋θ3 に基づくスロットル
開度になるよう被試験エンジンＥのスロットルを作動す
る。
【００４６】次にファジィ補正制御部７でファジィ推論
による設定回転数・設定トルクと実回転数・実トルクと
の差の偏差補正制御について説明する。ファジィ補正制
御部７でファジィ推論による設定回転数・設定トルクと
実回転数・実トルクとの差の偏差補正制御は、次のよう
にして行われる。
による設定回転数・設定トルクと実回転数・実トルクと
の差の偏差補正制御について説明する。ファジィ補正制
御部７でファジィ推論による設定回転数・設定トルクと
実回転数・実トルクとの差の偏差補正制御は、次のよう
にして行われる。
【００４７】（１）過渡時の変化の速い偏差に適用され
る位置型（比例制御型）のファジィ推論によるファジィ
制御は、例えば次のように行われる。条件部／結論部の
メンバシップ関数として、図４のような形状のものが採
用される。又、結果部のメンバシップ関数は、分布を持
たないシングルトンを用いても良く、非ファジィ化（出
力処理：defuzzifier ）の一例として一般的なmax ・mi
n 法を使用して説明するが、その他の方法（例えば、ma
x ・dot 法）を用いても良い。
る位置型（比例制御型）のファジィ推論によるファジィ
制御は、例えば次のように行われる。条件部／結論部の
メンバシップ関数として、図４のような形状のものが採
用される。又、結果部のメンバシップ関数は、分布を持
たないシングルトンを用いても良く、非ファジィ化（出
力処理：defuzzifier ）の一例として一般的なmax ・mi
n 法を使用して説明するが、その他の方法（例えば、ma
x ・dot 法）を用いても良い。
【００４８】 例えば、回転速度偏差及びトルク偏差
が共に＋に大きい場合 ａ ルール１「もし回転速度偏差が＋にかなり大きけれ
ば（ＰＢ）、スロットル開度をかなり大きく（ＰＢ）開
く。」ということにより、図５のような結論が得られ
る。ここで、回転偏差Δｎ（ここでは入力値は一つの値
のみを持つシングルトン）が条件部のメンバシップ関数
（ＰＢ）と適合する高さａを求め、その高さａにより出
力のメンバシップ関数（ＰＢ）を頭切りする。
が共に＋に大きい場合 ａ ルール１「もし回転速度偏差が＋にかなり大きけれ
ば（ＰＢ）、スロットル開度をかなり大きく（ＰＢ）開
く。」ということにより、図５のような結論が得られ
る。ここで、回転偏差Δｎ（ここでは入力値は一つの値
のみを持つシングルトン）が条件部のメンバシップ関数
（ＰＢ）と適合する高さａを求め、その高さａにより出
力のメンバシップ関数（ＰＢ）を頭切りする。
【００４９】ｂ ルール２「もし回転速度偏差が＋に中
程度大きければ（ＰＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）開く。」ということにより、図６のような結論が得
られる。
程度大きければ（ＰＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）開く。」ということにより、図６のような結論が得
られる。
【００５０】ｃ ルール８「もしトルク偏差が＋にかな
り大きければ（ＰＢ）、スロットル開度を大きく（Ｐ
Ｂ）開く。」ということにより、図７のような結論が得
られる。
り大きければ（ＰＢ）、スロットル開度を大きく（Ｐ
Ｂ）開く。」ということにより、図７のような結論が得
られる。
【００５１】ｄ ルール９「もしトルク偏差が＋に中程
度大きければ（ＰＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）開く。」ということにより、図８のような結論が得
られる。
度大きければ（ＰＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）開く。」ということにより、図８のような結論が得
られる。
【００５２】ｅ 上記各結論部がＭＡＸ合成（ＯＲ集
合、図９の破線の集合は、実線の集合に包含される）さ
れ、図９のように重心位置が計算され、スロットル開度
θ1 が求められる。即ち、各ルールにより出力されたメ
ンバシップ関数から図９のような関数ｆ（θ）が合成さ
れ、下式のように重心位置θ1 が求められる。 θ1 ＝Σｆ（θ）・θ／Σθ
合、図９の破線の集合は、実線の集合に包含される）さ
れ、図９のように重心位置が計算され、スロットル開度
θ1 が求められる。即ち、各ルールにより出力されたメ
ンバシップ関数から図９のような関数ｆ（θ）が合成さ
れ、下式のように重心位置θ1 が求められる。 θ1 ＝Σｆ（θ）・θ／Σθ
【００５３】 例えば、回転速度偏差が＋に大きく、
トルク偏差が−に大きい場合 ａ ルール１に基づく処理は、の場合と同様である。 ｂ ルール２に基づく処理は、の場合と同様である。
トルク偏差が−に大きい場合 ａ ルール１に基づく処理は、の場合と同様である。 ｂ ルール２に基づく処理は、の場合と同様である。
【００５４】ｃ ルール１４「もしトルク偏差が−にか
なり大きければ（ＮＢ）、スロットル開度をかなり大き
く（ＮＢ）閉じる。」ということにより、図１０のよう
な結論が得られる。
なり大きければ（ＮＢ）、スロットル開度をかなり大き
く（ＮＢ）閉じる。」ということにより、図１０のよう
な結論が得られる。
【００５５】ｄ ルール１３「もしトルク偏差が＋に中
程度大きければ（ＮＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）閉じる。」ということにより、図１１のような結論
が得られる。
程度大きければ（ＮＭ）、スロットル開度を中程度（Ｐ
Ｍ）閉じる。」ということにより、図１１のような結論
が得られる。
【００５６】ｅ 上記各結論部がＭＡＸ合成（ＯＲ集
合）され、図１２のように重心位置が計算され、スロッ
トル開度θ1 が求められる。
合）され、図１２のように重心位置が計算され、スロッ
トル開度θ1 が求められる。
【００５７】（２）定常時の残る偏差に適用される速度
型（積分型）のファジィ推論によるファジィ制御は、例
えば次のように行われる。 例えば、回転速度偏差が＋にかなり大きく、回転速
度偏差微分が零に近い場合
型（積分型）のファジィ推論によるファジィ制御は、例
えば次のように行われる。 例えば、回転速度偏差が＋にかなり大きく、回転速
度偏差微分が零に近い場合
【００５８】ａ ルール２「もし回転速度偏差が＋にか
なり大きく（ＰＢ）、且つ回転速度偏差微分が略零（Ｚ
Ｏ）ならば、スロットル開度の変化量をかなり大きく
（ＰＢ）増大する。」ということにより、図１３のよう
な結論が得られる。ここで、回転偏差Δｎが条件部のメ
ンバシップ関数（ＰＢ）と適合する高さａと回転偏差微
分Δｎ／Δｔとがメンバシップ関数（ＺＯ）と適合する
高さｂを求め、その最小値ａにより出力のメンバシップ
関数（ＰＢ）を頭切りする。
なり大きく（ＰＢ）、且つ回転速度偏差微分が略零（Ｚ
Ｏ）ならば、スロットル開度の変化量をかなり大きく
（ＰＢ）増大する。」ということにより、図１３のよう
な結論が得られる。ここで、回転偏差Δｎが条件部のメ
ンバシップ関数（ＰＢ）と適合する高さａと回転偏差微
分Δｎ／Δｔとがメンバシップ関数（ＺＯ）と適合する
高さｂを求め、その最小値ａにより出力のメンバシップ
関数（ＰＢ）を頭切りする。
【００５９】ｂ ルール５「もし回転速度偏差が＋に中
程度大きく（ＰＭ）、且つ回転速度偏差微分が略零（Ｚ
Ｏ）ならば、スロットル開度の変化量を中程度（ＰＭ）
増大する。」ということにより、図１４のような結論が
得られる。
程度大きく（ＰＭ）、且つ回転速度偏差微分が略零（Ｚ
Ｏ）ならば、スロットル開度の変化量を中程度（ＰＭ）
増大する。」ということにより、図１４のような結論が
得られる。
【００６０】ｃ 上記各結論部がＭＡＸ合成（ＯＲ集
合）され、図１５のように重心位置が計算され、スロッ
トル開度の変化量Δθ2 が求められる。
合）され、図１５のように重心位置が計算され、スロッ
トル開度の変化量Δθ2 が求められる。
【００６１】ｄ 前回までのθ2 に上記のΔθ2 が加算
された新たなθ2 が求められる。
された新たなθ2 が求められる。
【００６２】上記のようにして、エンジンベンチ上自動
運転装置形式のエンジン試験装置において、スロットル
予測制御装置によりスロットルが制御作動されて、自動
運転され、自動車のエンジン試験が行われる。
運転装置形式のエンジン試験装置において、スロットル
予測制御装置によりスロットルが制御作動されて、自動
運転され、自動車のエンジン試験が行われる。
【００６３】そうして、スロットル予測開度演算部１で
設定回転数及び設定トルクから演算されたスロットル開
度θ1 （マップ分）と加速度相当スロットル開度演算部
２で設定回転数変化分から演算されたスロットル開度θ
2 （角加速度分）とファジィ補正制御部７でファジィ推
論に基づく設定回転数・設定トルクと実回転数・実トル
クとの差の偏差補正制御をするスロットル開度θ3 とが
合算されてスロットル予測制御が行われているが、場合
によっては、加速度相当スロットル開度演算部・加算器
の制御回路を省略して、スロットル開度θ2 を省いて制
御するようにしてもよい。
設定回転数及び設定トルクから演算されたスロットル開
度θ1 （マップ分）と加速度相当スロットル開度演算部
２で設定回転数変化分から演算されたスロットル開度θ
2 （角加速度分）とファジィ補正制御部７でファジィ推
論に基づく設定回転数・設定トルクと実回転数・実トル
クとの差の偏差補正制御をするスロットル開度θ3 とが
合算されてスロットル予測制御が行われているが、場合
によっては、加速度相当スロットル開度演算部・加算器
の制御回路を省略して、スロットル開度θ2 を省いて制
御するようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】この発明のスロットル予測制御装置によ
れば、作成記憶された各種運転条件でのスロットル開度
のマップに基づく予測制御において、トルク偏差が補正
項目の一つとしてファジィ推論に取り込まれているの
で、予測誤差によりトルク偏差が生じた場合にも、回転
速度制御の乱れが従来の予測制御より少なくなる。
れば、作成記憶された各種運転条件でのスロットル開度
のマップに基づく予測制御において、トルク偏差が補正
項目の一つとしてファジィ推論に取り込まれているの
で、予測誤差によりトルク偏差が生じた場合にも、回転
速度制御の乱れが従来の予測制御より少なくなる。
【００６５】更に、予測制御の誤差を補正するためにフ
ァジィ推論が用いられているので、ファジィ制御偏差が
小さい場合のスロットル開度の安定度が高く、又、偏差
補正のためだけであるので（予測には使用していな
い）、ルールが比較的少なくて済む。
ァジィ推論が用いられているので、ファジィ制御偏差が
小さい場合のスロットル開度の安定度が高く、又、偏差
補正のためだけであるので（予測には使用していな
い）、ルールが比較的少なくて済む。
【００６６】従って、ファジィ推論により、回転数・ト
ルクの設定値と実測値との差の偏差補正制御分の補正ス
ロットル開度が考慮されているので、スロットル制御性
能は、非常に高精度であり、過渡運転においても高性能
である。その結果、エンジン乃至自動車の排気ガス、燃
費等の性能試験も非常に高精度に行える。
ルクの設定値と実測値との差の偏差補正制御分の補正ス
ロットル開度が考慮されているので、スロットル制御性
能は、非常に高精度であり、過渡運転においても高性能
である。その結果、エンジン乃至自動車の排気ガス、燃
費等の性能試験も非常に高精度に行える。
【図１】この発明の実施例におけるスロットル予測制御
装置の構成ブロック図である。
装置の構成ブロック図である。
【図２】この発明の実施例におけるスロット開度−トル
ク−回転数のデータサンプリングの説明図である。
ク−回転数のデータサンプリングの説明図である。
【図３】この発明の実施例におけるスロット開度の算出
の説明図である。
の説明図である。
【図４】この発明の実施例におけるファジィ制御の条件
部／結論部のメンバシップの説明図である。
部／結論部のメンバシップの説明図である。
【図５】この発明の実施例におけるファジィ制御の説明
図である。
図である。
【図６】この発明の実施例におけるファジィ制御の説明
図である。
図である。
【図７】この発明の実施例におけるファジィ制御の説明
図である。
図である。
【図８】この発明の実施例におけるファジィ制御の説明
図である。
図である。
【図９】この発明の実施例におけるファジィ制御の説明
図である。
図である。
【図１０】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
【図１１】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
【図１２】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
【図１３】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
【図１４】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
【図１５】この発明の実施例におけるファジィ制御の説
明図である。
明図である。
１ スロットル予測開度演算部 ２ 加速度相当スロットル開度演算部 ３，８ 加算器 ４ 演算処理部 ５ 運転パターン発生器 ６ ダイナモ制御器 ７ ファジィ補正制御部 ９ スロットル・アンプ 10 スロットル・アクチュエータ 11 ダイナモ 12 回転ピックアップ Ｅ 被試験エンジン Ｓ 出力軸
Claims (2)
- 【請求項１】 運転パターン発生器と、スロットル予測
開度演算部を備えた演算処理部と、ダイナモ制御器と、
ファジィ補正制御部を備えたスロットル・アンプと、ス
ロットル・アクチュエータと、ダイナモと、回転ピック
アップとから構成され、運転パターン発生器は、設定回
転数信号及び設定トルク信号を出力し、ダイナモ制御器
は、設定トルク信号が入力されるように運転パターン発
生器に接続されると共に、被試験エンジンの出力軸に結
合されるダイナモに対するダイナモトルクを設定トルク
に基づいて制御するようにダイナモに接続されており、
スロットル予測開度演算部は、設定回転数信号及び設定
トルク信号が入力されるように運転パターン発生器に接
続されると共に、被試験エンジンの運転時における被試
験エンジンの出力軸に対して設けられた回転ピックアッ
プからのダイナモ実回転数信号、ダイナモからの実トル
ク信号及びスロットル・アンプからの実スロットル開度
信号が入力されるように接続され、又入力された実回転
数、実トルク及び実スロットル開度に基づいてマップを
作成記憶し、更にマップから算出されたスロットル開度
信号をスロットル・アンプに入力するように接続されて
おり、ファジィ補正制御部は、前記設定回転数信号及び
設定トルク信号並びに前記ダイナモ実回転数信号及び実
トルク信号が入力されるように接続され、設定回転数及
び設定トルクとダイナモ実回転数及びダイナモ実トルク
との差に対しファジィ推論を適用した偏差補正制御によ
る補正スロットル開度を出力し、スロットルアンプは、
前記補正スロットル開度にマップから算出のスロットル
開度を加算し、その和のスロットル開度信号をスロット
ルアクチュエータに入力するように接続されており、ス
ロットルアクチュエータは入力された前記スロットル開
度信号に基づく開度に被試験エンジンのスロットルを作
動するように被試験エンジンのスロットルに結合されて
いるエンジン試験装置におけるスロットル予測制御装
置。 - 【請求項２】 演算処理部がスロットル予測開度演算部
及び加速度相当スロットル開度演算部を備え、加速度相
当スロットル開度演算部は、設定回転数信号が入力され
るように運転パターン発生器に接続されると共に、入力
された設定回転数の変化分から加速度相当スロットル開
度を算出し、演算処理部は、スロットル予測開度演算部
においてマップから算出されたスロットル開度と前記加
速度相当スロットル開度とを加算した和のスロットル開
度をスロットル・アンプに入力するように接続されてい
る請求項１に記載のエンジン試験装置におけるスロット
ル予測制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112345A JP3028433B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | エンジン試験装置における自動運転時のスロットル開度予測制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4112345A JP3028433B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | エンジン試験装置における自動運転時のスロットル開度予測制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288647A true JPH05288647A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3028433B2 JP3028433B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=14584368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4112345A Expired - Fee Related JP3028433B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | エンジン試験装置における自動運転時のスロットル開度予測制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3028433B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197413A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Horiba Ltd | 車両自動運転装置の制御方法およびエンジン自動運転装置の制御方法 |
| JPH10197412A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Horiba Ltd | 車両自動運転装置の制御方法およびエンジン自動運転装置の制御方法 |
| JP2012088187A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | A & D Co Ltd | エンジン試験方法および装置 |
| JP2012088188A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | A & D Co Ltd | エンジン試験方法及び装置 |
| JP2019090624A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 株式会社エー・アンド・デイ | エンジン試験装置 |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4112345A patent/JP3028433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JPH10197413A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Horiba Ltd | 車両自動運転装置の制御方法およびエンジン自動運転装置の制御方法 |
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| JP2012088187A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | A & D Co Ltd | エンジン試験方法および装置 |
| JP2012088188A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | A & D Co Ltd | エンジン試験方法及び装置 |
| JP2019090624A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 株式会社エー・アンド・デイ | エンジン試験装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3028433B2 (ja) | 2000-04-04 |
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