JP4862813B2

JP4862813B2 - 駆動力源制御装置

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Publication number: JP4862813B2
Application number: JP2007320922A
Authority: JP
Inventors: 真洋伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2027-12-12
Also published as: JP2009144558A; DE102008061423A1; DE102008061423B4

Description

本発明は、駆動力源の目標運転状態と駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態との比較に基づいて駆動力源の運転を制御するアクチュエータに対する指示値を算出する駆動力源制御装置に関する。

トルクディマンド方式の内燃機関制御装置は、アクセル操作量（場合により制御システムによる要求量）、内燃機関回転数及び外部負荷に基づき、内燃機関の目標トルクを算出し、この目標トルクに応じて吸入空気量や燃料噴射量を制御している（例えば特許文献１参照）。

このトルクディマンド方式の内燃機関制御装置によると、車両の制御に直接作用する物理量である出力トルクを制御の基準値とすることにより、常に一定の操縦感覚を維持できる等、運転性の向上を図ることができる。

ここで、例えば吸入空気量を制御する場合には、アクチュエータとしてのスロットルバルブに指示値に相当する信号を出力してから、実際に気筒内の吸気状態（吸気圧、１回転当たりの吸入空気量、充填率など）が変化するまでの応答遅れが問題となる。このことは燃料噴射量を制御する場合も各種アクチュエータによる燃料量調量のための駆動により応答遅れが存在する。

このような応答遅れを補償するため、実際の状態と目標値との比較に基づいて指示値を算出する場合に、フィードバック制御における比例項のゲイン（比例定数）を大きくすることがなされている（例えば特許文献２参照）。
特開２００７−１９２０８２号公報（第８−１０頁、図６−７）特開平７−９７９４９号公報（第３頁、図３）

しかしこのように応答遅れを補償するために比例項のゲインを大きくすると、目標値は増加あるいは減少の一方向に変化しているにもかかわらず、アクチュエータが駆動方向の正逆を繰り返す駆動振動が頻繁に生じることが明らかになった。このことでアクチュエータの摩耗が促進されアクチュエータの耐久性低下のおそれがあった。

本発明は、制御上の応答遅れを補償しつつ、アクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の駆動力源制御装置は、駆動力源の目標運転状態を一定周期で算出する目標運転状態算出手段と、駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態を一定周期で算出する駆動力源運転状態算出手段と、前記目標運転状態算出手段にて算出される目標運転状態と前記駆動力源運転状態算出手段にて算出される実運転状態あるいは推定運転状態との比較に基づき両者が一致するように駆動力源の運転を制御するアクチュエータに対する指示値を一定周期で算出するアクチュエータ指示値算出手段と、を備えた駆動力源制御装置であって、前記目標運転状態算出手段による前記目標運転状態の一定周期の算出頻度が、前記アクチュエータ指示値算出手段による前記指示値の一定周期の算出頻度よりも高いとされ、前記アクチュエータ指示値算出手段は、前記指示値を、駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態に対する応答遅れを補償できる値に算出していることを特徴とする。

もし、目標運転状態を指示値の算出頻度未満の頻度にて算出した状態で、指示値を高応答性にするために比例ゲインを大きくしていると、目標運転状態の変化の当初に、目標運転状態と実運転状態あるいは推定運転状態との比較により算出される指示値は目標運転状態を実現するために急速に変化することになる。

しかし次の指示値の算出時には、目標運転状態の値が未だ更新されていないので、前回と同じ値の目標運転状態に対して実運転状態あるいは推定運転状態を比較することになる。既に実運転状態あるいは推定運転状態は、急速に変化した指示値を反映しているあるいは反映しつつあるため、未だ更新されていない目標運転状態を追い越している場合がある。

このような状態が生じることにより、実運転状態あるいは推定運転状態との比較においては、見かけ上、目標運転状態が逆方向に変化した状態と同等となり、指示値は、逆方向に変化した目標運転状態を実現するように急速に逆方向に戻されることになる。以後、目標運転状態が更新されれば指示値は一旦落ち着くが、算出頻度の違いにより、目標運転状態の変化方向において、指示値は、再度、正逆変化を繰り返す。以後、目標運転状態が変化している限りは、指示値の正逆変化が繰り返され、アクチュエータには駆動振動が生じることになる。

しかし、本発明では、目標運転状態は、指示値の算出頻度よりも高い頻度で算出されている値である。このため、指示値よりも頻繁に、あるいは指示値と同頻度で目標運転状態の値は変化するので、指示値を高応答性にするために比例ゲインを大きくしていても、前述したごとくの追い越しが繰り返し生じることがない。このため指示値変化方向の正逆が繰り返されるのが防止され、アクチュエータには駆動振動が生じることはない。

このことにより、制御上の応答遅れを補償しつつ、アクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。

とくに、請求項１に記載の駆動力源制御装置では、アクチュエータ指示値算出手段は、目標運転状態算出手段にて算出される目標運転状態と駆動力源運転状態算出手段にて算出される実運転状態あるいは推定運転状態との比較に基づき両者が一致するように駆動力源の運転を制御するアクチュエータに対する指示値を算出している。この指示値の算出頻度よりも高く、目標運転状態算出手段による目標運転状態の算出頻度が設定されている。このことにより、アクチュエータ指示値算出手段により算出される指示値の変化が正逆を繰り返すのが防止される。

このことにより、制御上の応答遅れを補償しつつ、アクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。
また、請求項１に記載の駆動力源制御装置では、前記アクチュエータ指示値算出手段は、前記指示値を、駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態に対する応答遅れを補償できる値に算出していることを特徴とする。

実際に、応答遅れを補償する指示値が算出されていても、指示値の算出頻度よりも高く目標運転状態の算出頻度を設定していることにより、アクチュエータ指示値算出手段により算出される指示値の変化が正逆を繰り返すのが防止される。

このことにより、制御上の応答遅れを補償しつつ、アクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。
請求項２に記載の駆動力源制御装置では、請求項１において、前記アクチュエータ指示値算出手段は、駆動力源の前記目標運転状態と前記実運転状態あるいは前記推定運転状態との差に基づく比例制御のゲインを大きくすることにより前記応答遅れを補償する前記指示値を算出していることを特徴とする。

このように比例制御のゲインを大きくすることにより応答遅れを補償できると共に、アクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。
請求項３に記載の駆動力源制御装置では、請求項１又は２において、前記駆動力源は、内燃機関であることを特徴とする。

このように内燃機関に適用することで、吸気量、燃料噴射量や燃料噴射時期等の指示値の変化において正逆が繰り返されるのが防止されるので、制御上の応答遅れを補償しつつ、スロットルバルブや燃料噴射機構におけるアクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。

請求項４に記載の駆動力源制御装置では、請求項３において、前記目標運転状態算出手段は内燃機関の目標吸気状態を算出し、前記駆動力源運転状態算出手段は内燃機関の実吸気状態あるいは推定吸気状態を算出し、前記アクチュエータ指示値算出手段は内燃機関の吸入空気量を制御する電子制御式スロットルバルブを前記アクチュエータとして前記目標運転状態算出手段にて算出される目標吸気状態と前記駆動力源運転状態算出手段にて算出される実吸気状態あるいは推定吸気状態との比較に基づいて前記電子制御式スロットルバルブに対する開度指示値を算出することを特徴とする。

このように電子制御式スロットルバルブに適用することにより、開度指示値の変化に正逆が繰り返されるのが防止される。このため吸気制御上の応答遅れを補償しつつ、電子制御式スロットルバルブの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。

請求項５に記載の駆動力源制御装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、駆動力源による出力トルクに目標値を設定して、該目標値を達成するために駆動力源の前記目標運転状態を算出し、該目標運転状態と駆動力源の前記実運転状態あるいは前記推定運転状態との比較に基づいてアクチュエータに対する前記指示値を算出することで駆動力源の運転を制御することを特徴とする。

このような出力トルクに目標値を設定して制御する、いわゆるトルクディマンド方式において、頻度を前述したごとく設定することにより、制御上の応答遅れを補償しつつ、駆動振動を効果的に防止することができる。

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された内燃機関制御装置及び車両用内燃機関の概略構成を表すブロック図である。ここでは内燃機関としてガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２に適用した例を示している。エンジン２は４気筒の内燃機関であるが、図１では１気筒のみを縦断面にて示している。気筒数は６気筒でも８気筒でも良い。このエンジン２は各気筒に吸気バルブ４と排気バルブ６とがそれぞれ２つ設けられた４バルブエンジンであるが、２バルブエンジンでも５バルブエンジンでも良い。

エンジン２の出力は変速機を介して最終的に車輪に走行駆動力として伝達される。エンジン２には、吸気ポート８にて燃料を噴射する燃料噴射弁１０と、吸気と共に燃焼室１２内に吸入された燃料に点火する点火プラグ１４とがそれぞれ設けられている。吸気ポート８に接続された吸気通路１６の途中にはサージタンク１８が設けられ、サージタンク１８の上流側にはモータ２０によって開度が調節される電子制御式スロットルバルブ（以下、スロットルバルブと略す）２２が設けられている。このスロットルバルブ２２の開度（スロットル開度ＴＡ）により吸気量が調節される。スロットル開度ＴＡ（％）はスロットル開度センサ２４により検出され、エンジン２の吸入空気量ＧＡ（ｇ／ｓ）は吸気通路１６に設けられた吸入空気量センサ２６により検出されて、内燃機関制御装置としての電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）２８に読み込まれている。

排気ポート３０に接続された排気通路３２の途中には三元触媒やＮＯｘ吸蔵還元触媒等の排気浄化触媒３４が配置されている。混合気の空燃比は排気通路３２に配置された空燃比センサ３６により排気成分に基づいて検出される。

燃料噴射弁１０にはデリバリパイプを介して高圧燃料ポンプ側から高圧燃料を供給されている。デリバリパイプに配置された燃料圧力センサ３８により燃料圧力Ｐｆが検出され、エンジン運転状態に応じた目標燃料圧力となるようにＥＣＵ２８により調節されている。

ＥＣＵ２８はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたデジタルコンピュータを中心として構成されているエンジン制御回路であり、上述したスロットル開度センサ２４、吸入空気量センサ２６、空燃比センサ３６、燃料圧力センサ３８以外にも各種センサ類より信号を入力している。すなわちアクセルペダル４０の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ：％）を検出するアクセル開度センサ４２、クランクシャフト回転からエンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）を検出するエンジン回転数センサ４４、吸気カムシャフト回転から基準クランク角を決定する基準クランク角センサ４６より信号を入力している。更に冷却水温センサ４８からエンジン冷却水温ＴＨＷ（℃）信号及び車速センサ５０より車速ＳＰＤ（ｋｍ／ｈ）信号を入力している。

ＥＣＵ２８は、上述した各センサ類からの検出内容に基づいて、スロットル開度ＴＡ、燃料噴射弁１０からの燃料噴射量、燃料噴射時期、点火プラグ１４による点火時期等を制御する。

次にＥＣＵ２８により実行される制御の内、アクセル開度ＡＣＣＰに基づいて目標トルクＴＥを実現するためのスロットル開度制御処理について説明する。本処理のフローチャートを図２に示す。本処理は周期的（ここでは４ｍｓｅｃ毎）に割り込みにより実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

スロットル開度制御処理（図２）が開始されると、まず推定吸気圧Ｐａが読み込まれる（Ｓ１０２）。ここで推定吸気圧Ｐａはエンジン２のモデルに基づいて運転状態（エンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＡ）の変化から周期的（ここでは４ｍｓｅｃ毎）に算出されている燃焼室１２内における吸気圧（パスカル）の推定値である。尚、推定値でなくサージタンク１８に吸気圧センサを設けることにより吸気圧を実測して用いても良い。あるいはエンジン２のモデルに基づいて吸気圧及びエンジン回転数ＮＥから燃焼室１２内の吸気圧を推定しても良い。

次に目標吸気圧Ｐｉｎｔを読み込む（Ｓ１０４）。この目標吸気圧Ｐｉｎｔは、図３に示す目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理により周期的（ここでは４ｍｓｅｃ毎）に算出されている吸気圧の目標値である。

ここで４ｍｓｅｃ毎に割り込み実行される目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理（図３）について説明する。本処理が開始されると、まず式１によりドライバー要求トルクＴＥｄ（Ｎ・ｍ）が算出される（Ｓ２０２）。

［式１］ＴＥｄ ← ＭＡＰｔｅｄ（ＡＣＣＰ，ＮＥ）
ここでマップＭＡＰｔｅｄはドライバーが操作するアクセルペダル４０の踏み込み量であるアクセル開度ＡＣＣＰと、エンジン回転数センサ４４にて検出されているエンジン回転数ＮＥとに基づいてドライバー要求トルクＴＥｄを設定するためのマップである。このマップＭＡＰｔｅｄは、エンジン２の出力性能設計に対応して設定されている。

前記式１にてドライバーの要求に応じたドライバー要求トルクＴＥｄが設定されると、次にこのドライバー要求トルクＴＥｄと他のシステムによる各種要求トルクとの中から、実現するべき要求トルクをエンジン２の運転状態に基づいて選択して、目標基本トルクＴＥａとして設定する（Ｓ２０４）。他のシステムはトラクションコントロールなどであり、これらの他のシステムにて設定される要求トルクが優先される運転状態であればドライバー要求トルクＴＥｄの代わりに他のシステムのいずれかの要求トルクが選択されるが、これ以外ではドライバー要求トルクＴＥｄが目標基本トルクＴＥａとして設定される。

次に式２に示すごとく、目標トルクＴＥが算出される（Ｓ２０６）。
［式２］ＴＥ ← ＴＥａ＋損失トルク＋消費トルク
ここで損失トルクはエンジン２のフリクションによるものであり、エンジン回転数ＮＥとエンジン冷却水温ＴＨＷとに基づいてマップから求められるトルク加算値である。消費トルクは、エアコン、パワーステアリング等の付加的な装置によるトルク加算値である。

次にこの目標トルクＴＥに各種補正が加えられる（Ｓ２０８）。例えば出力トルクに影響する点火時期などによる補正が加えられる。
そして式３に示すごとく目標トルクＴＥをエンジン２から出力させるための目標吸気圧Ｐｉｎｔが算出される（Ｓ２１０）。

［式３］Ｐｉｎｔ ← ＭＡＰｐｉｎｔ（ＴＥ，ＮＥ）
ここでは目標トルクＴＥとエンジン回転数ＮＥとに基づいて、マップＭＡＰｐｉｎｔにより目標吸気圧Ｐｉｎｔが算出される。

目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理（図３）では、上述した一連の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２１０）を４ｍｓｅｃ毎に繰り返すことで、４ｍｓｅｃ毎に目標吸気圧Ｐｉｎｔを更新している。

スロットル開度制御処理（図２）の説明に戻り、スロットル開度制御処理（図２）の割り込み周期と同じ４ｍｓｅｃ毎に更新されている目標吸気圧Ｐｉｎｔを読み込むと（Ｓ１０４）、次に式４に示すごとく目標吸気圧Ｐｉｎｔと推定吸気圧Ｐａとの偏差として吸気圧偏差ｄＰが算出される（Ｓ１０６）。

［式４］ｄＰ ← Ｐｉｎｔ − Ｐａ
次にフィードバック制御、ここでは比例制御におけるゲインＫｐが式５により算出される（Ｓ１０８）。

［式５］Ｋｐ ← ＭＡＰｋ（ＮＥ）
このマップＭＡＰｋから求められるゲインＫｐは、エンジン回転数ＮＥが大きくなるほど小さくなるように設定されている。ただしエンジン回転数ＮＥの全領域において、ゲインＫｐは、後述するごとく算出されるスロットル開度指示値ＴＡｔが燃焼室１２内における吸気圧の応答遅れを補償できるように、十分に大きい値が設定される。

次に式６により、吸気圧偏差ｄＰとゲインＫｐとからスロットル開度指示値補正量ｄＴＡが算出される（Ｓ１１０）。
［式６］ｄＴＡ ← ｄＰ × Ｋｐ
そしてこのスロットル開度指示値補正量ｄＴＡが、式７のごとく前回の周期時に算出されたスロットル開度指示値ＴＡｔｏｌｄに加えられて、新たなスロットル開度指示値ＴＡｔとして設定される（Ｓ１１２）。

［式７］ＴＡｔ ← ＴＡｔｏｌｄ＋ｄＴＡ
そしてスロットル開度指示値ＴＡｔｏｌｄの値に、今回算出されたスロットル開度指示値ＴＡｔが設定される（Ｓ１１４）。

そしてスロットル開度指示値ＴＡｔに基づいて制御信号がスロットルバルブ２２を駆動するモータ２０へ出力されることで（Ｓ１１６）、スロットル開度ＴＡが制御される。
以後、前述した処理（Ｓ１０２〜１１６）が４ｍｓｅｃ毎に繰り返されることでスロットルバルブ２２のモータ２０が回転駆動されることになる。

図４に本実施の形態による制御の一例を示す。吸気圧偏差ｄＰに基づくスロットル開度指示値ＴＡｔの算出も、目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出も共に同じ４ｍｓｅｃの周期で更新されている。したがってスロットル開度指示値ＴＡｔを算出するゲインＫｐが、推定吸気圧Ｐａの応答遅れを補償するために大きな値に設定されていても、スロットル開度指示値ＴＡｔはモータ２０の駆動振動を生じることはない。なお、目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出頻度とスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度とは同じであったが、目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出頻度をスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度に対して２倍にしても同様の効果が得られる。例えば、スロットル開度制御処理（図２）の割り込み周期を８ｍｓｅｃとし、目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理（図３）の割り込み周期を４ｍｓｅｃとしても良い。更に、応答性に問題ない程度にスロットル開度制御処理（図２）の割り込み周期を長くしても同様の効果が得られる。

比較例として示す図５では、吸気圧偏差ｄＰに基づくスロットル開度指示値ＴＡｔは４ｍｓｅｃの周期で更新されているが、目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出は１２ｍｓｅｃの周期で更新されている。このためスロットル開度指示値ＴＡｔを算出するゲインＫｐが、推定吸気圧Ｐａの応答遅れを補償するように大きな比例ゲインに設定されていると、目標吸気圧Ｐｉｎｔが未だ更新されていない期間に、スロットル開度指示値ＴＡｔは行き過ぎを戻すことになる。したがって図示するごとくスロットル開度指示値ＴＡｔは上下変動を繰り返し、このためモータ２０には駆動振動を生じることになる。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ２８が目標運転状態算出手段、駆動力源運転状態算出手段及びアクチュエータ指示値算出手段を備えた駆動力源制御装置に相当する。ＥＣＵ２８が実行する目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理（図３）が目標運転状態算出手段としての処理に相当する。ＥＣＵ２８が実行する推定吸気圧Ｐａの推定計算あるいは実吸気圧の検出処理が駆動力源運転状態算出手段としての処理に相当する。ＥＣＵ２８が実行するスロットル開度制御処理（図２）の内でステップＳ１０６〜Ｓ１１２の処理がアクチュエータ指示値算出手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．図５にて示したごとくの比較例は、目標運転状態（ここでは目標吸気圧Ｐｉｎｔ）を、指示値（ここではスロットル開度指示値ＴＡｔ）の算出頻度未満で算出している状態で、応答遅れを補償するために指示値を算出する比例ゲイン（ここではゲインＫｐ）を大きくしている場合である。

この比較例では、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）の変化の当初に、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）と実運転状態あるいは推定運転状態（ここでは推定吸気圧Ｐａ）との比較により算出される指示値（ＴＡｔ）は目標運転状態（Ｐｉｎｔ）を実現するために急速に変化することになる。

しかし次の指示値（ＴＡｔ）の算出時には、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）の値が未だ更新されていないので、前回と同じ値の目標運転状態（Ｐｉｎｔ）と実運転状態あるいは推定運転状態（Ｐａ）との比較となる。

この比較時には、既に、指示値（ＴＡｔ）の高応答な変化により、これに連動して実運転状態あるいは推定運転状態（Ｐａ）についても急速に変化して未だ更新されていない目標運転状態（Ｐｉｎｔ）を追い越している。この追い越しが生じることにより、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）と実運転状態あるいは推定運転状態（Ｐａ）との比較では、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）が逆方向に変化した状態と同等となる。

したがって、高応答である指示値（ＴＡｔ）は、見かけ上、逆方向に変化した目標運転状態（Ｐｉｎｔ）を実現するために急速に戻すことになる。以後、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）が更新されれば指示値は一旦落ち着く。しかし、指示値（ＴＡｔ）と目標運転状態（Ｐｉｎｔ）との算出頻度の違いにより、上述したごとく指示値（ＴＡｔ）の変化方向において再度正逆を繰り返すことになる。以後、目標運転状態（Ｐｉｎｔ）が変化している限りは、高応答の指示値（ＴＡｔ）の正逆変化が繰り返され、アクチュエータ（ここではモータ２０を備えた電子制御式スロットルバルブ２２）には駆動振動が生じることになる。このため比較例では電子制御式スロットルバルブ２２の耐久性低下のおそれがある。

しかし本実施の形態では、図４に示したごとく目標吸気圧Ｐｉｎｔがスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度以上の頻度（ここでは同一の頻度）で算出されている。このことにより、ゲインＫｐを大きくしてスロットル開度指示値ＴＡｔを高応答にしていても、スロットル開度指示値ＴＡｔと同頻度で目標吸気圧Ｐｉｎｔの値は変化し、前述したごとくの追い越しが繰り返し生じることはない。このためスロットル開度指示値ＴＡｔの変化方向の正逆が繰り返されるのが防止され、電子制御式スロットルバルブ２２には駆動振動が生じることはない。

このことにより、スロットル開度制御による吸気圧の応答遅れを補償しつつ、電子制御式スロットルバルブ２２の駆動振動を防止することができ、電子制御式スロットルバルブ２２の耐久性を低下させることはない。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態においてはガソリンエンジンにおける吸気圧制御に本発明を適用した例を示した。これ以外に例えば燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御においても適用できる。

ディーゼルエンジンにて燃料噴射量を調節して出力トルクを制御する場合の方式として、電子制御式分配型燃料噴射ポンプが用いられている。この電子制御式分配型燃料噴射ポンプにおいては、ポンププランジャに設けたスピルリングの軸方向位置をロータリソレノイド式アクチュエータなどにより調節することで燃料噴射量制御を実行している。燃料噴射時期はタイミングコントロールバルブなどによりタイマーピストン位置を調節することにより制御している。

このエンジンにトルクディマンド方式を適用し、ドライバーのトルク要求量や他のシステムによるトルク要求量に対して燃料噴射量や燃料噴射時期の調節を高応答とするために、スピルリング移動位置制御やストローク位置制御の比例ゲインを大きくすることが考えられる。この場合にも目標燃料噴射量や目標燃料噴射時期の算出頻度が、スピルリングの軸方向指示位置やタイマーピストン指示位置の算出頻度未満であると、前記実施の形態１の図５（比較例）と同様なロータリソレノイド式アクチュエータやタイミングコントロールバルブの駆動振動が生じる。このことで電子制御式分配型燃料噴射ポンプの内部機構の摩耗を促進して耐久性上の問題を生じるおそれがある。

しかし、前記実施の形態１と同様に、目標燃料噴射量や目標燃料噴射時期の算出頻度を、スピルリングの軸方向指示位置やタイマーピストン指示位置の算出頻度以上とすることによりスピルリングの軸方向指示位置やタイマーピストン指示位置の変化に正逆が繰り返されることが防止される。こうしてロータリソレノイド式アクチュエータやタイミングコントロールバルブの駆動振動を防止できる。したがって目標燃料噴射量や目標燃料噴射時期制御上の応答遅れを補償しつつ燃料噴射機構のアクチュエータの耐久性を低下させるような駆動振動を防止することができる。

（ｂ）．前記実施の形態は、内燃機関における例であったが、駆動力源としては、ハイブリッドエンジン、電動モータなどを挙げることができ、これらについても前記実施の形態１と同様な制御により同様な効果を生じさせることができる。

（ｃ）．前記実施の形態１では、推定運転状態としては推定吸気圧Ｐａ、実運転状態としては吸気圧センサを設けることにより実測した実吸気圧を挙げたが、これ以外に燃焼室内に吸入される吸気量や充填率を推定して推定運転状態として用いても良い。吸入空気量ＧＡや、１回転当たりの吸入空気量ＧＡ／ＮＥを実運転状態として用いても良い。

（ｄ）．前記実施の形態１では、常時、目標吸気圧Ｐｉｎｔはスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度以上の算出頻度とし、両者の算出頻度の関係は固定されていた。このように算出頻度関係を固定しなくても良い。例えば、目標吸気圧Ｐｉｎｔの変動（変動割合や変動値）が変動の大きさを判定する基準値より小さい状態では目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出頻度をスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度未満としても良い。すなわち目標吸気圧Ｐｉｎｔの変動が大きければ前記実施の形態１のごとく目標吸気圧Ｐｉｎｔの算出頻度をスロットル開度指示値ＴＡｔの算出頻度以上とするが、変動が小さければアクチュエータに駆動振動が生じにくいので、前記算出頻度関係を維持する必要はない。このことは前記（ａ）、（ｂ）にて説明した他のアクチュエータや駆動力源についても同じである。

実施の形態１の内燃機関制御装置及び内燃機関の概略構成を表すブロック図。実施の形態１の内燃機関制御装置が実行するスロットル開度制御処理（４ｍｓｅｃ割り込み）のフローチャート。同じく目標吸気圧Ｐｉｎｔ算出処理（４ｍｓｅｃ割り込み）のフローチャート。実施の形態１の制御の一例を示すタイミングチャート。比較例を示すタイミングチャート。

符号の説明

２…エンジン、４…吸気バルブ、６…排気バルブ、７…特開平、８…吸気ポート、１０…燃料噴射弁、１２…燃焼室、１４…点火プラグ、１６…吸気通路、１８…サージタンク、２０…モータ、２２…電子制御式スロットルバルブ、２４…スロットル開度センサ、２６…吸入空気量センサ、２８…ＥＣＵ、３０…排気ポート、３２…排気通路、３４…排気浄化触媒、３６…空燃比センサ、３８…燃料圧力センサ、４０…アクセルペダル、４２…アクセル開度センサ、４４…エンジン回転数センサ、４６…基準クランク角センサ、４８…冷却水温センサ、５０…車速センサ。

Claims

駆動力源の目標運転状態を一定周期で算出する目標運転状態算出手段と、
駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態を一定周期で算出する駆動力源運転状態算出手段と、
前記目標運転状態算出手段にて算出される目標運転状態と前記駆動力源運転状態算出手段にて算出される実運転状態あるいは推定運転状態との比較に基づき両者が一致するように駆動力源の運転を制御するアクチュエータに対する指示値を一定周期で算出するアクチュエータ指示値算出手段と、
を備えた駆動力源制御装置であって、
前記目標運転状態算出手段による前記目標運転状態の一定周期の算出頻度が、前記アクチュエータ指示値算出手段による前記指示値の一定周期の算出頻度よりも高いとされ、
前記アクチュエータ指示値算出手段は、前記指示値を、駆動力源の実運転状態あるいは推定運転状態に対する応答遅れを補償できる値に算出していることを特徴とする駆動力源制御装置。
請求項１において、前記アクチュエータ指示値算出手段は、駆動力源の前記目標運転状態と前記実運転状態あるいは前記推定運転状態との差に基づく比例制御のゲインを大きくすることにより前記応答遅れを補償する前記指示値を算出していることを特徴とする駆動力源制御装置。
請求項１又は２において、前記駆動力源は、内燃機関であることを特徴とする駆動力源制御装置。
請求項３において、前記目標運転状態算出手段は内燃機関の目標吸気状態を算出し、前記駆動力源運転状態算出手段は内燃機関の実吸気状態あるいは推定吸気状態を算出し、前記アクチュエータ指示値算出手段は内燃機関の吸入空気量を制御する電子制御式スロットルバルブを前記アクチュエータとして前記目標運転状態算出手段にて算出される目標吸気状態と前記駆動力源運転状態算出手段にて算出される実吸気状態あるいは推定吸気状態との比較に基づいて前記電子制御式スロットルバルブに対する開度指示値を算出することを特徴とする駆動力源制御装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、駆動力源による出力トルクに目標値を設定して、該目標値を達成するために駆動力源の前記目標運転状態を算出し、該目標運転状態と駆動力源の前記実運転状態あるいは前記推定運転状態との比較に基づいてアクチュエータに対する前記指示値を算出することで駆動力源の運転を制御することを特徴とする駆動力源制御装置。