JP2528335B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、フィードバック制御を行う内燃機関の制御
装置に関し、特にファジィ推論を用いて制御精度を高め
たものに関する。
装置に関し、特にファジィ推論を用いて制御精度を高め
たものに関する。
＜従来の技術＞ 従来の内燃機関のフィードバック制御としては、例え
ば点火時期制御がある。一例を第７図に従って説明する
と、まず、機関運転状態（回転数負荷）の検出値に基づ
いて基本点火時期θ０を求める（ステップ１）。
ば点火時期制御がある。一例を第７図に従って説明する
と、まず、機関運転状態（回転数負荷）の検出値に基づ
いて基本点火時期θ０を求める（ステップ１）。
次に筒内圧センサにより測定される筒内圧の最大値を
与えるときのクランク角度θPmaxを検出する（ステップ
２）。
与えるときのクランク角度θPmaxを検出する（ステップ
２）。
次いで前記θPmaxを最適点火時期MBTを与えるクラン
ク角度θMBT（例えば15゜）と比較し（ステップ３）、
θPmaxがθMBTより小さければ単位角度αずつ点火時期
θＩを遅らせ（ステップ４）、θPmaxがθMBTより大き
ければ、単位角度ずつ点火時期θＩを進める（ステップ
５）制御を行っている（特開昭62−35065号参照）。
ク角度θMBT（例えば15゜）と比較し（ステップ３）、
θPmaxがθMBTより小さければ単位角度αずつ点火時期
θＩを遅らせ（ステップ４）、θPmaxがθMBTより大き
ければ、単位角度ずつ点火時期θＩを進める（ステップ
５）制御を行っている（特開昭62−35065号参照）。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来のフィードバック制御
方式にあっては機関運転の過渡状態でも定常状態と同一
の制御を行っているため、車両の動向によっては機関運
転の過渡的変化に制御が良好に追従することができず、
前記点火時期制御の場合では最適なトルクを発生せず、
ノッキング制御では、ノッキングをすばやく回避できな
い等の問題を生じていた。これを回避すべく極細やかに
チューニングしようとすると、非常に多くの工数を要す
ることとなる。
方式にあっては機関運転の過渡状態でも定常状態と同一
の制御を行っているため、車両の動向によっては機関運
転の過渡的変化に制御が良好に追従することができず、
前記点火時期制御の場合では最適なトルクを発生せず、
ノッキング制御では、ノッキングをすばやく回避できな
い等の問題を生じていた。これを回避すべく極細やかに
チューニングしようとすると、非常に多くの工数を要す
ることとなる。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたも
ので、常時最適な制御特性が得られるようにファジィ推
論を用いると共に、該ファジィ推論で使用されるメンバ
ーシップ関数の形状を機関運転状態に応じて変更するこ
とにより、上記問題点を解決した内燃機関の制御装置を
提供することを目的とする。
ので、常時最適な制御特性が得られるようにファジィ推
論を用いると共に、該ファジィ推論で使用されるメンバ
ーシップ関数の形状を機関運転状態に応じて変更するこ
とにより、上記問題点を解決した内燃機関の制御装置を
提供することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ このため本発明は運転状態検出手段によって検出され
た運転状態に応じて機関の所定の制御対象をフィードバ
ック制御する内燃機関の制御装置において、 ファジィ推論におけるメンバーシップ関数を記憶する
メンバーシップ関数記憶手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数
記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数を修正するメ
ンバーシップ関数修正手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数
修正手段によって修正されたメンバーシップ関数を用い
てファジィ推論を行って前記制御対象の制御量を設定す
る制御量設定手段とを備えた構成とする。
た運転状態に応じて機関の所定の制御対象をフィードバ
ック制御する内燃機関の制御装置において、 ファジィ推論におけるメンバーシップ関数を記憶する
メンバーシップ関数記憶手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数
記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数を修正するメ
ンバーシップ関数修正手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数
修正手段によって修正されたメンバーシップ関数を用い
てファジィ推論を行って前記制御対象の制御量を設定す
る制御量設定手段とを備えた構成とする。
＜作用＞ 運転状態検出手段によって検出された運転状態に応じ
てメンバーシップ関数記憶手段に記憶されたメンバーシ
ップ関数がメンバーシップ関数修正手段によって修正さ
れ、この修正されたメンバーシップ関数を用いてファジ
ィ推論により制御量設定手段により点火時期，空燃比等
の制御対象の制御量が設定される。
てメンバーシップ関数記憶手段に記憶されたメンバーシ
ップ関数がメンバーシップ関数修正手段によって修正さ
れ、この修正されたメンバーシップ関数を用いてファジ
ィ推論により制御量設定手段により点火時期，空燃比等
の制御対象の制御量が設定される。
これにより、例えば過渡運転時に、制御対象の制御目
標値に対して検出値のずれ量が大きくなるような場合で
も、ずれ量の大きさに応じて制御量のフィードバック補
正分を大きくするような制御を行うことができ、速やか
に目標値に収束させて過渡運転性を向上させることがで
きる。また定常運転時に運転状態が一時的に変化するよ
うな場合でも速やかに元の状態に戻すことができる。
標値に対して検出値のずれ量が大きくなるような場合で
も、ずれ量の大きさに応じて制御量のフィードバック補
正分を大きくするような制御を行うことができ、速やか
に目標値に収束させて過渡運転性を向上させることがで
きる。また定常運転時に運転状態が一時的に変化するよ
うな場合でも速やかに元の状態に戻すことができる。
＜実施例＞ 以下に本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例のシステム構成を示す。
図において、機関１には燃焼室1a内の圧力（筒内圧
力）を検出する筒内圧センサ２が点火栓３の座金として
組み付けられており、該筒内圧センサ２からの筒内圧信
号はアンプ４によって増幅された後ファジィ推論によ
り、点火時期を設定するコントローラ５に入力される。
力）を検出する筒内圧センサ２が点火栓３の座金として
組み付けられており、該筒内圧センサ２からの筒内圧信
号はアンプ４によって増幅された後ファジィ推論によ
り、点火時期を設定するコントローラ５に入力される。
コントローラ５によって設定された点火進角値信号は
点火制御回路６に入力され、該制御回路６は前記点火進
角値信号と、クランク角センサ７から入力したクランク
角信号とに基づき、点火コイル８の一次側に接続された
トランジスタ９への通電を制御し、設定された点火時期
に通電を遮断することにより、点火コイル８の二次側に
高電圧を発生させて点火栓３をスパークさせ点火を行
う。
点火制御回路６に入力され、該制御回路６は前記点火進
角値信号と、クランク角センサ７から入力したクランク
角信号とに基づき、点火コイル８の一次側に接続された
トランジスタ９への通電を制御し、設定された点火時期
に通電を遮断することにより、点火コイル８の二次側に
高電圧を発生させて点火栓３をスパークさせ点火を行
う。
尚、クランク角センサ７からの信号はコントローラ５
にも入力される。
にも入力される。
また、筒内圧センサ２とクランク角センサ７とは運転
状態検出手段に相当する。
状態検出手段に相当する。
次に前記コントローラ５によるファジィ推論を用いた
点火進角値の設定方式を第３図に示したフローチャート
に従って説明する。
点火進角値の設定方式を第３図に示したフローチャート
に従って説明する。
まず、ステップ11で筒内圧センサ２からアンプ４を介
して入力された筒内圧PCとクランク角センサ７から入力
したクランク角度信号θとに基づきPCを最大とするクラ
ンク角度θPmaxを算出する。
して入力された筒内圧PCとクランク角センサ７から入力
したクランク角度信号θとに基づきPCを最大とするクラ
ンク角度θPmaxを算出する。
次にステップ12では前記θPmaxと最適点火時期θMBT
との偏差Δθを算出する。
との偏差Δθを算出する。
ステップ13では、偏差Δθに対してファジィ推論を行
って点火進角値θADVを設定する。
って点火進角値θADVを設定する。
前記ファジィ推論は以下のようにして行われる。
第４図は本制御における言語的制御則を列挙したもの
であり、各項の前件命題と後件命題に対して夫々第５図
に示すように確からしさ即ち、ファジィ量を設定した前
件メンバーシップ関数と後件メンバーシップ関数とがコ
ントローラ５を構成するマイクロコンピュータのROMに
記憶されている。即ち、ROMはメンバーシップ関数記憶
手段を構成する。
であり、各項の前件命題と後件命題に対して夫々第５図
に示すように確からしさ即ち、ファジィ量を設定した前
件メンバーシップ関数と後件メンバーシップ関数とがコ
ントローラ５を構成するマイクロコンピュータのROMに
記憶されている。即ち、ROMはメンバーシップ関数記憶
手段を構成する。
ここで、“Δθが正であるときは、点火時期を進角さ
せる”という１項の制御則と、“Δθが負であるときは
点火時期を遅角させる”という２項の制御則に対しては
夫々前件メンバーシップ関数にもファジィ性を持たせて
ウルトラファジィ推論を行う構成としている。
せる”という１項の制御則と、“Δθが負であるときは
点火時期を遅角させる”という２項の制御則に対しては
夫々前件メンバーシップ関数にもファジィ性を持たせて
ウルトラファジィ推論を行う構成としている。
即ち、１項及び２項の前件メンバーシップ関数は例え
ばψtan-1Δθ＋C,−ψtan-1Δθ＋Ｃとして設定され、
パラメータψの値によって形状が変化する。該パラメー
タψの値は、５項及び６項の制御則に対しての前件メン
バーシップ関数及び後件メンバーシップ関数によって決
定される。
ばψtan-1Δθ＋C,−ψtan-1Δθ＋Ｃとして設定され、
パラメータψの値によって形状が変化する。該パラメー
タψの値は、５項及び６項の制御則に対しての前件メン
バーシップ関数及び後件メンバーシップ関数によって決
定される。
つまり、偏差Δθの“絶対値｜Δθ｜が大きいときは
パラメータψを大きくする”という５項の制御則に対し
て第６図に示すように図示Ａの面積特性を求めると共
に、“｜Δθ｜が小さいときはパラメータψを小さくす
る”という６項の制御則に対して同様に図示Ｂの面積特
性を求め、これらを重ね合わせたときA,Bの面積の重心
に位置するΔθの値をψ（＝ψ１）として求める（S13
A）。
パラメータψを大きくする”という５項の制御則に対し
て第６図に示すように図示Ａの面積特性を求めると共
に、“｜Δθ｜が小さいときはパラメータψを小さくす
る”という６項の制御則に対して同様に図示Ｂの面積特
性を求め、これらを重ね合わせたときA,Bの面積の重心
に位置するΔθの値をψ（＝ψ１）として求める（S13
A）。
このようにして求めたψ１を前記１項及び２項の前記
メンバーシップ関数のパラメータψに代入することによ
りこれら関数の形状が一意に決定される（S13B）。この
部分がメンバーシップ関数修正手段に相当する。上記の
如く決定された１項,2項の前件メンバーシップ関数と後
件メンバーシップ関数とを用いて、第６図に示したのと
全く同様の方法で進角値の補正量（変化分）ΔθAVDを
求める（S13C）。
メンバーシップ関数のパラメータψに代入することによ
りこれら関数の形状が一意に決定される（S13B）。この
部分がメンバーシップ関数修正手段に相当する。上記の
如く決定された１項,2項の前件メンバーシップ関数と後
件メンバーシップ関数とを用いて、第６図に示したのと
全く同様の方法で進角値の補正量（変化分）ΔθAVDを
求める（S13C）。
ここで、制御則５項,6項を用いた前記ファジィ推論に
より｜Δθ｜が大きくなる程パラメータψは増大し、こ
れに伴い１項,2項の前件メンバーシップ関数のゲインは
大きくなる。したがって｜Δθ｜が大きくなると益々進
角値の補正量ΔθADVが大きくなるように設定され、こ
れにより過渡時に｜Δθ｜が増大しても｜Δθ｜を短時
間で減少させて新たな最適点火時期に迅速に収束させる
ことができ、最適トルクを得て過渡運転性能を向上でき
ると共にノッキングもすばやく回避できる。
より｜Δθ｜が大きくなる程パラメータψは増大し、こ
れに伴い１項,2項の前件メンバーシップ関数のゲインは
大きくなる。したがって｜Δθ｜が大きくなると益々進
角値の補正量ΔθADVが大きくなるように設定され、こ
れにより過渡時に｜Δθ｜が増大しても｜Δθ｜を短時
間で減少させて新たな最適点火時期に迅速に収束させる
ことができ、最適トルクを得て過渡運転性能を向上でき
ると共にノッキングもすばやく回避できる。
また、クランク角センサ７からの信号に基づいて求め
られた機関回転数Ｎに対し、“機関回転数Ｎが大きいと
きは基本進角値θBASEを大きくする”という３項の制御
側と、“機関回転数が小さいときは基本進角値θBASEを
小さくする”という４項の制御則とに対しても第６図に
示したのと全く同様の方法で基本進角値θBASEを求める
（S13D）。
られた機関回転数Ｎに対し、“機関回転数Ｎが大きいと
きは基本進角値θBASEを大きくする”という３項の制御
側と、“機関回転数が小さいときは基本進角値θBASEを
小さくする”という４項の制御則とに対しても第６図に
示したのと全く同様の方法で基本進角値θBASEを求める
（S13D）。
そして以上のようにして求めた基本進角値θBASEの補
正量ΔθADVとを加算することにより、点火進角値Δθ
ADVを決定する（S13E）。
正量ΔθADVとを加算することにより、点火進角値Δθ
ADVを決定する（S13E）。
これらS13C〜S13Eの部分が制御量設定手段に相当す
る。
る。
このようにして決定された点火進角値θADVの信号が
前記したように点火制御回路６に出力され、θADVに対
応する点火時期に点火が行われる。
前記したように点火制御回路６に出力され、θADVに対
応する点火時期に点火が行われる。
尚、以上の実施例は、点火時期制御に適用したものを
示したが、この他、空燃比等の制御にも適用でき、この
場合も過渡運転時の空燃比を適正に設定できるという効
果が得られる。
示したが、この他、空燃比等の制御にも適用でき、この
場合も過渡運転時の空燃比を適正に設定できるという効
果が得られる。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、内燃機関にお
けるフィードバック制御に際し、制御量設定に対してフ
ァジィ推論で用いられるメンバーシップ関数を運転状態
に応じて修正する構成としたため、過渡時に目標値から
の偏差量が増大した場合でも偏差量が増大する程フィー
ドバック補正量をより大きくするような制御を行え、も
って目標値に迅速に近づけられることができ、正常時に
おいても制御対象の状態が大きく変化するような事態を
未然に回避して安定性が保たれる。
けるフィードバック制御に際し、制御量設定に対してフ
ァジィ推論で用いられるメンバーシップ関数を運転状態
に応じて修正する構成としたため、過渡時に目標値から
の偏差量が増大した場合でも偏差量が増大する程フィー
ドバック補正量をより大きくするような制御を行え、も
って目標値に迅速に近づけられることができ、正常時に
おいても制御対象の状態が大きく変化するような事態を
未然に回避して安定性が保たれる。
したがって、点火時期や空燃比の制御への適用によ
り、機関運転状態を著しく向上させることができる。
り、機関運転状態を著しく向上させることができる。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例のシステム構成を示す図、第３図は同上実
施例による点火進角設定ルーチンを示すフローチャー
ト、第４図は同上の点火進角値設定に用いられるファジ
ィ推論の制御則を示す図、第５図は同上の制御則に対応
するメンバーシップ関数を示す図、第６図は同上のメン
バーシップ関数の修正用パラメータをファジィ推論によ
って求める方法を示す図、第７図は従来の点火時期制御
例を示すフローチャートである。 １……機関、２…筒内圧センサ、５……コントローラ、
７……クランク角センサ
明の一実施例のシステム構成を示す図、第３図は同上実
施例による点火進角設定ルーチンを示すフローチャー
ト、第４図は同上の点火進角値設定に用いられるファジ
ィ推論の制御則を示す図、第５図は同上の制御則に対応
するメンバーシップ関数を示す図、第６図は同上のメン
バーシップ関数の修正用パラメータをファジィ推論によ
って求める方法を示す図、第７図は従来の点火時期制御
例を示すフローチャートである。 １……機関、２…筒内圧センサ、５……コントローラ、
７……クランク角センサ
Claims (1)
- 【請求項１】運転状態検出手段によって検出された運転
状態に応じて機関の所定の制御対象をフィードバック制
御する内燃機関の制御装置において、 ファジィ推論におけるメンバーシップ関数を記憶するメ
ンバーシップ関数記憶手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数記
憶手段に記憶されたメンバーシップ関数を修正するメン
バーシップ関数修正手段と、 検出された運転状態に応じて前記メンバーシップ関数修
正手段によって修正されたメンバーシップ関数を用いて
ファジィ推論を行って前記制御対象の制御量を設定する
制御量設定手段とを備えて構成したことを特徴とする内
燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269462A JP2528335B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269462A JP2528335B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113574A JPH01113574A (ja) | 1989-05-02 |
| JP2528335B2 true JP2528335B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17472775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62269462A Expired - Fee Related JP2528335B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528335B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784928B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1998-08-13 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| US5193144A (en) | 1988-12-14 | 1993-03-09 | Shimano, Inc. | Fuzzy system |
| US5179634A (en) * | 1989-04-14 | 1993-01-12 | Omron Corporation | System for synthesizing new fuzzy rule sets from existing fuzzy rule sets |
| JP2669074B2 (ja) * | 1989-09-27 | 1997-10-27 | 日産自動車株式会社 | 自律走行車両の車速感応操舵制御装置 |
| US5560337A (en) * | 1993-08-16 | 1996-10-01 | Saturn Corporation | Knock control using fuzzy logic |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790725B2 (ja) * | 1987-05-19 | 1995-10-04 | 本田技研工業株式会社 | 定速走行制御装置 |
| JPS649036A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Nissan Motor | Constant speed running device for automobile |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62269462A patent/JP2528335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01113574A (ja) | 1989-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |