(57)【要約】【課題】  アクセルペダルの踏み込みに伴う加速ショックを効果的に低減することができる内燃機関の出力制御装置を提供する。【解決手段】  内燃機関の出力制御装置は、吸気マニホールド圧Ｐｍ及びエンジン回数数Ｎからトルクマップに基づき、エンジン４の予測トルクＴEを求める算出部１４と、予測トルクＴEを入力とする車両の予測モデルに基づいて、車両の前後振動が低減される目標トルクＴOを出力する予測モデル補償部１６と、予測モデル補償部１６からの目標トルクＴOと予測トルクＴEとの間のトルク偏差ΔＴに基づき、エンジン４の点火時期を制御する点火時期コントローラ２０とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力トルクに関するトルク相関値に基づいて内燃機関の出力調整器の作動を制御する内燃機関の出力制御装置において、
前記内燃機関の吸気マニホールド圧を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部により検出された吸気マニホールド圧に基づき、前記トルク相関値を予測するトルク相関値予測部と、
前記トルク相関値予測部により予測されたトルク相関値から所定の予測モデルを用いて車両に発生する振動成分を予測する振動成分予測部と、
前記振動成分予測部により予測された振動成分に基づき車両の振動を抑制する補正トルク相関値を算出する補正部と、
前記トルク相関値予測部により予測されたトルク相関値と前記補正部により算出された補正トルク相関値との間のトルク偏差を減少するように前記出力調整器の作動を制御する制御部と
を具備したことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記振動成分予測部により予測される振動成分の増加に応じて制御ゲインを大きく設定する制御ゲイン可変部を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項３】
前記予測モデルは、２次遅れ系の伝達関数に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機械の出力制御装置。
【請求項４】
ζ'を車両の目標減衰係数、ζを車両の実減数係数、ωnを変速機の変速比に応じて設定される固有振動数、ｓをラプラス演算子としたとき、
前記伝達係数は１／（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）で表され、
前記補正部の制御ゲインＫが
Ｋ＝（ζ'−ζ）・２・ωnである
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項５】
前記出力調整器は、前記内燃機関の点火時期制御部であり、
前記制御部は、前記トルク偏差を減少させるべく前記点火時期制御部を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記点火時期制御部を制御し、点火時期を遅角させて前記トルク偏差を減少することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項７】
前記出力調整器は、前記内燃機関の燃料供給制御部であり、
前記制御部は、前記トルク偏差を減少するように前記燃料供給制御部を制御することを特徴する請求項１に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記燃料供給制御部を制御し、燃料噴射量を減少或いは空燃比を大きくして前記トルク偏差を減少することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記燃料供給制御部を制御し、燃料噴射時期を遅角して前記トルク偏差を減少することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダルの踏み込み時に発生する自動車の振動、いわゆる加速ショックを低減する内燃機関の出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車においては、そのアクセルペダルの踏み込み時、特にアクセルペダルの急激な踏み込み時には加速ショックが発生する。このような加速ショックは、急激なアクセルペダルの踏み込みによりエンジントルクが急変し、この結果、自動車の駆動系に捩り振動が発生することに起因し、このような駆動系の捩り振動は車体前後方向の振動、つまり、加速ショックとして現れる。
【０００３】
上述したアクセル操作に伴って発生する駆動系の振動を抑制するには、スロットルを緩やかに開く手法が広く知られているが、このような手法では加速感を損なってしまう。
また、上記のような振動を抑制する背景技術として、図１１に示されるように、スロットル開度一駆動軸トルクとの間の固有伝達特性、即ち、駆動系の振動を励起させる車両のモデルＧp(s)に対して逆関数の補償器(インバースフィルタ)Ｗ(s)を設け、このような補償器Ｗ(s)を用いてスロットル開度を制御することで、捩り振動を抑制し且つその応答性を向上させる技術が知られている。
【０００４】
また、これ以外にも、図１２に示されるようにステップ的な入力信号(アクセル開度変化)を２段階に分けて入力する、いわゆる２段階トルク入力の技術が知られている。
更に、特許文献１には、特定の車両状態量を検出し、この車両状態量に含まれる車両駆動系の回転振動成分を検知し、検知した回転振動成分に基づいてエンジントルクや変速比を変更し、駆動系の振動を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開2001-132501号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した背景技術のうち、補償器Ｗ(s)を備えたものは、出力の振動成分を相殺できるものの、車両のモデルＧp(s)が複雑であり、最適な補償器Ｗ(s)の構築が困難となる。また、２段階トルク入力では、振動の抑制にはある程度の効果が得られるが（図１２参照）、目標値が常に既知でなければならず、実用的ではない。
更に、特許文献１の技術では、特定の車両状態量が発生するタイミングと、その車両状態量を発生させる制御出力とのタイミングと間のずれ、即ち、無駄時間の存在を考慮する必要があり、無駄時問を含めた高精度の処理を実施する場合、制御処理装置の負担が極めて高くなり、実用性に乏しい。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、その目的とするところ、簡素な構成でアクセルペダルの踏み込み時に発生する車両の前後振動を効果的に抑制することができる内燃機関の出力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を解決するため、本発明は、内燃機関の出力トルクに関するトルク相関値に基づいて内燃機関の出力調整器の作動を制御する内燃機関の出力制御装置において、本発明の制御装置は、内燃機関の吸気マニホールド圧を検出する圧力検出部と、この圧力検出部により検出された吸気マニホールド圧に基づき、前記トルク相関値を予測するトルク相関値予測部と、予測されたトルク相関値から所定の予測モデルを用いて車両に発生する振動成分を予測する振動成分予測部と、予測された振動成分に基づき車両の振動を抑制する補正トルク相関値を算出する補正部と、トルク相関値予測部でのトルク相関値と補正部での補正トルク相関値との間のトルク偏差を減少するように出力調整器の作動を制御する制御部とを備える（請求項１）。
【０００８】
好ましくは、補正部は、振動成分予測部にて予測された振動成分の増加に応じて制御ゲインを大きく設定する制御ゲイン可変部を有する（請求項２）。
具体的には、予測モデルは２次遅れ系の伝達関数に基づいて設定され（請求項３）、この場合、ζ'を車両の目標減衰係数、ζを車両の実減数係数、ωnを変速機の変速比に応じて設定される固有振動数、ｓをラプラス演算子としたとき、伝達係数は１／（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）で表され、そして、補正部の制御ゲインＫは、Ｋ＝（ζ'−ζ）・２・ωnである（請求項４）。
【０００９】
出力調整器としては内燃機関の点火時期制御部を使用でき、制御部はトルク偏差を減少させるべく点火時期制御部を制御する（請求項５）。具体的には、制御部は、点火時期制御部を制御し、点火時期を遅角させてトルク偏差を減少する（請求項６）。
また、出力調整器には内燃機関の燃料供給制御部もまた使用でき、制御部は、トルク偏差を減少するように燃料供給制御部を制御する（請求項７）。具体的には、制御部は、燃料供給制御部を制御し、燃料噴射量を減少或いは空燃比を大きくしてトルク偏差を減少するか（請求項８）、燃料供給制御部を制御し、燃料噴射時期を遅角してトルク偏差を減少する（請求項９）。
【発明の効果】
【００１０】
内燃機関の出力制御装置（請求項１）によれば、トルク相関値が内燃機関の吸気マニホールド圧に基づいて予測されるので、予測したトルク相関値は内燃機関の実出力トルクを正確に示す。それ故、このようにして予測したトルク相関値と所定の予測モデルを用いて算出された補正トルク相関値との間のトルク偏差は、加速感を損なうことなく車両の振動を抑制するうえで有効な制御量となる。従って、トルク偏差に基づいて出力調整器の作動が制御されて内燃機関の出力が低減される結果、車両に発生する振動を効果的に抑制できるばかりでなく、未然に防止することも可能となる。
【００１１】
このような出力制御にあっては、車両の実振動に基づいてフィードバック制御するものではないので、無駄時間等を考慮する必要がないので、制御処理の簡略化が図られ、車両の振動を効率的に抑制できる。
また、出力制御は内燃機関の出力に反映されるまでには３行程を要することから、出力制御が内燃機関の対象行程の少なくとも３行程前にて実施されれば、出力制御が遅れ時間を考慮して早めに実施されることになり、車両の振動をより効果的に抑制できる。
【００１２】
補正部での制御ゲインが振動成分予測部にて予測される振動成分の増加に応じて大きく設定されるので（請求項２）、車両の振動はより効果的抑制される。
予測モデルが２次遅れ系の伝達関数に基づいて構築されているので（請求項３，４）、この予測モデルは、実際の車両に近似した車両モデルとなり、比較的簡単な伝達関数を使用しながら効果的に車両の振動を抑制することができる。
【００１３】
制御部は、点火時期や、燃料量若しくは空燃比又は燃料噴射時期の何れかを制御するので（請求項５〜９）、トルク偏差を解消すべく内燃機関の実出力トルクを確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、一実施形態に係る内燃機関の出力制御装置の概略を示す。
出力制御装置は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２を備え、ＥＣＵ２にはエンジン回転数Ｎ、変速機の変速比ρ及び吸気マニホールド圧Ｐｍがそれぞれ供給される。
具体的には、ここでの内燃機関は筒内噴射型のエンジン４であり、そのエンジン回転数Ｎはクランク角センサ（図示しない）からの信号に基づいて検出され、変速比ρは変速機のコントローラ（図示しない）から得られる。そして、吸気マニホールド圧Ｐｍはマニホールド圧センサ（圧力検出部）６により検出され、このマニホールド圧センサ６は吸気管８のスロットル１０よりも下流にある吸気マニホールド１２に取付けられ、この吸気マニホールド１２内の圧力を吸気マニホールド圧Ｐｍとして検出する。
【００１５】
ここで、吸気マニホールド圧Ｐｍは、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度APSが変化し、そして、このアクセル開度APSに基づいてスロットル１０が操作され、そのスロットル開度TPSが変化することで変化する。
ここで、スロットル１０の操作装置は、アクセルペダルとスロットル１０との間を電気的に接続したスロットルバイワイヤ方式又は機械的なリンク方式の何れであってもよい。
【００１６】
ＥＣＵ２内にて、先ず、エンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍは算出部（トルク相関値予測部）１４に供給され、この算出部１４にて、エンジン４が出力する予測トルクＴE（目標トルク相関値）が算出される。具体的には、算出部１４はエンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍに基づき、予測トルクＴEを読み出すためのトルクマップを有している。
【００１７】
算出部１４は予測トルクＴEを予測モデル補償器１６に供給し、一方、この予測モデル補償器１６には変速比ρもまた供給される。予測モデル補償器１６は、前述したアクセルペダルの踏み込みに伴う車両の前後振動を抑制する上で最適な目標トルクＴOを算出する。予測モデル補償器１６の詳細については後述する。
予測モデル補償器１６にて算出された目標トルクＴO及び予測トルクＴEは減算器（補正部）１８にそれぞれ供給され、減算器１８は目標トルクＴOと予測トルクＴEとの間の偏差、即ち、トルク偏差ΔＴを演算し、このトルク偏差ΔＴを点火時期コントローラ（出力調整器）２０に供給する。
【００１８】
点火時期コントローラ２０はトルク偏差ΔＴに相当する点火時期のリタード量Ｒを算出し、このリタード量Ｒを減算器２２に供給する。
一方、エンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍは算出部２４にも供給され、この算出部２４はエンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍから基本点火時期ＩBを算出する。具体的には、算出部２４もまた、エンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍに基づいて基本点火時期ＩBを決定する点火時期マップを有する。
【００１９】
算出部２４にて算出された基本点火時期ＩBは減算器２２に供給され、減算器２２は、基本点火時期ＩBからリタード量Ｒを減算し、目標点火時期ＩOを算出する。従って、点火時期コントローラ２０は、基本点火時期ＩBからリタード量Ｒだけリタードされた目標点火時期ＩOに基づき、エンジン４の点火プラグ２４を作動させ、エンジン４の燃焼行程を開始させる。
【００２０】
従って、上述の出力制御装置によれば、アクセルペダルの踏み込みに伴い車両の前後振動が発生する状況にあっては、点火時期がリタードされる結果、エンジン４の出力が低減され、この結果、車両の前後振動が効果的に抑制されることになる。
上述の出力制御装置は、車両の加速感を損なわずに、車両の前後振動を抑制すべくエンジン４の出力を制御するものであり、そして、図２は一般的な加速時での車体前後加速度の波形を示している。
【００２１】
従って、前述した予測モデル補償器１６を実現するにあたっては、図２の波形からショックＡの低減、立ち上がり時間Ｂの保持及び目標値への追従性の３つの要因に注目し、加速時での車体前後加速度の目標値を設定しなければならない。なお、これら３つの要因は図２中のＡ〜Ｃにそれぞれ対応する。
【００２２】
ショックＡの低減：
ショックＡは、運転者の加速意志に反する負方向の加速であるために、ショックＡに対しての減衰を付与し、乗客に不快感を与えないように前後加速度を０．１G以下にする。
【００２３】
立ち上がり時間Ｂの保持：
立ち上がり時間Ｂ（目標値の１０％から９０％に到達するまでの時間)は、加速感を与える大きな要因であるから、立ち上がり時間Ｂが長くならないように保持する。
【００２４】
目標値への追従性：
これは、運転者が運転できるための条件である。エンジン４の出力が制御された結果、目標前後加速度への到達に遅れが生じると、運転者はアクセルペダルを更に踏み込むといったフィードバック操作を行ってしまうことから、このようなフィードバック操作を招くことがないように、所定の時間経過後にはアクセル操作に応じた目標加速度に収束させなければならない。
【００２５】
次に、予測モデル補償器１６の構成を説明するに先立ち、先ず、車両全体モデルを考える。
１．車両全体モデル
図３は車両モデルを示し、この車両全体モデルは、エンジン４からトランスミッション５、デフ７、そして、タイア９に至るまでの駆動系捩りモデルと、駆動系捩り振動を車体に伝達するエンジンやトランスミッションのマウント及びサスペンション等の弾性を考慮した車両運動モデルとから構成される。
【００２６】
フライホイール、ギヤ及びタイアは３つの自由度、サスペンションは１つの自由度、パワープラント(エンジン及びトランスミッション)及び剛体の車体のそれぞれは、前後、上下及び回転の３つの自由度を有し、それ故、車両全体モデルは合計で１０の自由度を持つ２次元非線形モデルである。
【００２７】
そして、減衰を考慮して車両全体モデルをマトリクスで表すと、下式(１)のようになる。
［Ｍ］｛dＸ/t2｝＋［Ｃ］｛dＸ/t｝＋［Ｋ］｛Ｘ｝＝｛Ｆ｝    …（１）
ここで、
[Ｍ]：１０×１０慣性マトリクス
［Ｃ］：１０×１０減衰マトリクス
［Ｋ］：１０×１０剛性マトリクス
［Ｆ］：１０×１力ベクトル
｛Ｘ｝：１０×１変位ベクトル
｛dＸ/t｝：速度（１階時間微分）
｛dＸ/t2｝：加速度（２階時間微分）
なお、上式の各マトリクスには、実車テストによりパラメータの修正が付加される。
【００２８】
２．シミュレーションモデル
ここで、予測モデル補償器１６を構築するにあたり、図１をシミュレーションモデルとしてみると、このシミュレーションモデルは、車両の前後振動を抑制するために点火時期制御を実行するトルク制御ロジック、即ち、ＥＣＵ２と、アクセルペダルへのアクセル開度の入力からエンジン４でのトルク発生までを記述するエンジンモデルＥＭと、エンジントルクの入力から車両の前後振動を計算する車両モデルＶＭとを含むものとなる。
【００２９】
３．予測モデル補償器１６の構築に使用される予測モデル
一般に、ｎ次系の入力ｕ(s)から出力ｙ(s)への伝達関数Ｇ(s)は、下式（２）で表すことができる。
Ｇ(s)＝ｙ(s)／ｕ(s)
＝（ｂm・ｓm＋ｂm-1・ｓm-1 ＋…＋ｂ1・ｓ＋ｂ0）／
（ｓn＋ａn-1・ｓn-1 ＋…＋ａ1・ｓ＋ａ0）    …（２）
【００３０】
４．予測モデルの低次元化
リアルタイムな制御性が求められる出力制御装置において、普及型のＭＰＵ(Micro Processing Unit)を用い、式（２）のような高次の伝達関数Ｇ(s)を演算することは演算速度や精度の面から不利である。従って、予測モデルの本来の特性を犠牲にすることなく、伝達関数Ｇ(s)を適切に低次元化する必要がある。
【００３１】
ところで、ステップ的なエンジントルクの変化に対し、車両モデルＶＭにおける車体前後振動(又は駆動軸の角加速度)の出力波形は、その波形の特徴から２次遅れ系の応答波形として近似できる(図４参照)。
即ち、エンジントルクから車体前後振動までの伝達関数Ｇ(s)は次式（３）で近似できる。
Ｇ(s)≒（ＫP・ωn2）／（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）    …（３）
ここで、式（３）において、ＫPは比例ゲイン、ζは車両前後振動の減衰係数，ωnは変速比ρに応じて設定される固有振動数(基本次数)、sはラプラス演算子を示す。
【００３２】
５．予測モデル補償器１６の構築
従って、予測モデル補償器１６は式（３）を予測モデルとして構築することができる。ここで、予測モデル補償器１６として、図５に示されるフィードバック制御系を考えると、予測モデル補償器１６は、入力信号から前述の予測モデルを用いて車両の前後振動、つまり、振動成分を予測する振動成分予測部２６と、この振動成分予測部２６にて予測された振動成分に基づき、前記入力信号を車両の前後振動を抑制する出力信号として補正するフィードバック補償部（補正部）２８とから構成される。
【００３３】
より詳しくは、振動成分予測部２６は、予測モデルとして2次遅れ系の伝達関数Ｇ(s)'＝１／（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2）と、伝達関数Ｇ(s)'から出力される変位Ｘを微分した速度dＸ/dtを出力する微分部とを有する。
また、フィードバック補償部２８は、振動成分予測部２で予測された振動成分dＸ/dtに基づいて車両の前後振動を抑制すべく、入力ｒ(s)に対して減衰トルクをフィードバック補正するように構成されている。
【００３４】
そして、フィードバック補償部２８にて補正される制御ゲインＫは、ζ'を車両前後振動の目標減衰係数とすれば、Ｋ＝(ζ'−ζ)・2・ωnと表すことができる。
ここで、予測モデル補償器１６の出力信号ｕ(s)はその入力信号ｒ(s)を用いて下式（４）で表すことができる。
ｕ(s)＝ｒ(s)−（（Ｋ・ｓ）／（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2)）・ｕ(s)  …（４）
【００３５】
従って、入力信号r(s)から出力信号u(s)までの閉ループ伝達関数は、下式（５）となる。
ｕ(s)／ｒ(s)＝（（ｓ2＋２・ζ・ωn・ｓ＋ωn2)）／
（ｓ2＋２（ζ＋Ｋ／（２・ωn）・ωn・ｓ＋ωn2）  …（５）
【００３６】
そして、入力信号ｒ(s)から車両モデルＶＭの出力信号ｙ(s)までの伝達関数は、式（３）及び式（５）から、次式（６）で表される。
ｙ(s)／ｒ(s)＝（ｕ(s)／ｒ(s)）／（ｙ(s)／ｕ(s)）
＝（ＫP・ωn2）／（ｓ2＋２（ζ＋Ｋ／（２・ωn）・ωn・ｓ＋ωn2）…（６）
【００３７】
また、式（６）において、
ζ十Ｋ／（２・ωn）＝ζ'    …（７）
と置換し且つ制御ゲインＫを調整することで、車両前後振動を抑制するための目標減衰係数ζ'が得られる。
【００３８】
従って、目標減衰係数ζ'及び固有振動数ωnが決定されれば、制御ゲインＫは式（７）から一律に決まることになる。これに加え、更に、目標減衰減衰ζ'を車両前後振動の振幅の速度に応じて変化させ、制御ゲインＫの有効度(作用の度合い)を調整することもできる。例えば、車両前後振動の振動速度が所定の範囲以上内にあるときに、目標減衰係数ζ'＝１とした制御ゲインＫに設定してもよいし、振動速度が所定の範囲以内にあるときには、制御ゲインＫが作用しないように不感帯を設けることも可能である。
【００３９】
更に、図５に示されるように予測モデル補償器１６は、振動成分予測部２６からの出力Ｘの微分値ｄＸ／ｄｔの増加に応じて、車両の前後振動を抑制する方向にフィードバック補償部２８の制御ゲインＫを可変する制御ゲイン可変部３０を備えることができる。このような制御ゲイン可変部３０を備えていれば、振動抑制効果を高めることができる。
従って、図１から明かなように出力制御装置は、予測トルクＴEを算出する算出部１４と減算器１８との間に前述した予測モデルから構築した予測モデル補償器１６を備えているので、予測モデル補償器１６は、アクセルペダルの踏み込みに伴う車両の前後振動を効果的に抑制するうえで、有効な目標トルクＴOを出力することができる。
【００４０】
この結果、目標トルクＴOと予測トルクＴEとの間のトルク偏差ΔＴに基づき、点火プラグ２４による点火時期がリタードされることで、エンジン４の出力が低減され、車両の前後振動、即ち、加速ショックを効果的に低減でき、この際、車両の加速感が損なわれることもない。
そして、算出部１４にて算出される予測トルクＴEがトルクマップに基づき、エンジン回転数Ｎ及び吸気マニホールド圧Ｐｍから求められているので、予測トルクＴEはエンジン４の実トルクを正確に示すものとなる。従って、予測モデル補償器１６はエンジン４の実トルクに対する目標トルクＴOを正確に出力するので、車両の前後振動が高精度に抑制されることになる。
【００４１】
この点、トルクマップから求めた予測トルクＴEの代わりに、スロットル開度TPSからエンジン４のトルクを推定し、この推定トルクを予測モデル補償器１６にて求めた目標トルクに一致させるべるスロットルTPSを制御しようとする場合、推定トルクはスロットル開度TPSの全域に亘り、エンジン４の実トルクを完全に示すものとはならないので、車両の前後振動を効果的に抑制することができない。
【００４２】
即ち、大気圧Ｐａに対する吸気マニホールド圧Ｐｍの圧力比Ｐr（＝Ｐｍ／Ｐａ）でみたとき、この圧力比Ｐrが所定の値（臨界圧）に達するまでは、スロットル１０を通過する空気流量はスロットル開度TPSと比例するものの、臨界圧を越えると、スロットル開度TPSの変化が無くても、圧力比Ｐrの上昇に連れ、スロットル通過空気流量は流量関数に従って減少し、スロットル開度TPSから推定した推定トルクはエンジン４の実トルクから大きくかけ離れたものとなる。
【００４３】
それ故、スロットル開度TPSから推定した推定トルクを予測モデル補償器１６の入力とすれば、予測モデル補償器１６は目標トルクを正確に出力しないので、車両の前後振動を効果的に抑制することはできない。
この点、予測トルクＴEはエンジン４の実トルクを正確に示すから、予測モデル補償器１６は上述の不具合を被ることがないし、また、推定トルクを使用する場合には、スロットルが電子制御スロットルでなくてもならないが、本実施形態では電子制御スロットルを必要としない。
【００４４】
また、予測モデル補償器１６は上述の特開2001-132501号公報では考慮しなければならない無駄時間を含んでいないため、予測モデル補償器１６の簡略化を大きく図ることができる。
【００４５】
６．シミュレーションによる補償器の効果確認
ここでのシミュレーション条件として、点火時期制御によるエンジン４のトルク低減がエンジン４の最大トルクの４０％まで可能であるとし、そして、エンジン回転数Ｎが１５００rpmの近傍にあるとき、スロットル開度TPSを０．１秒の間で０％〜５０％にステップ的に変化させた。
【００４６】
加速ショックが最も問題となるのは、変速比ρが最大値２．３ (例えば１速段)となる場合であるので、変速比ρが２．３の場合のシミュレーション結果を図６及び図７に示し、そして、変速比ρが１の場合のシミュレーション結果を図８及び図９に示す。
図６及び図８はエンジントルクの変化を表しており、図中の目標トルク波形は、ＥＣＵ２にて１０msec毎に演算される目標トルクＴOを示す。
【００４７】
図７に示されるように変速比ρが２．３の場合、前後加速度は制御なしの場合に比べて１／５程度抑制され、そして、図９に示されるように変速比ρが１の場合でも、前後加速度は制御なしの場合に比べて１／３程度抑制されていることから、車両の前後振動、つまり、加速ショックを大きく低減できることが分かる。
本発明は、上述の実施形態に制約されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲にて種々の変形が可能である。
【００４８】
例えば、上述の実施形態では、エンジン４のトルクを低減するために、点火時期を制御しているが、この点火時期コントローラ２０に代えて、図１０に示されるようにエンジン４の燃料量又は空燃比を制御する制御装置３２や、エンジン４が筒内噴射型のガソリンエンジンである場合には、燃料の噴射時期を制御する制御装置３４等の出力調整器を用い、トルク偏差ΔＴを解消すべくエンジントルクを低減させるようにしてもよい。
また、本発明はガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンにも勿論適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一実施形態に係る内燃機関の出力制御装置の概要を示す制御ブロック図である。
【図２】一実施形態の出力制御装置の目標加速度について説明するための図である。
【図３】車両全体モデルを説明するための図である。
【図４】一実施形態の出力制御装置に係わる２次遅れ系のステップ応答と高次のステップ応答とを比較して示す図である。
【図５】一実施形態の補償器を説明するための図である。
【図６】一実施形態のトルク低減効果を示すグラフである。
【図７】一実施形態における前後加速度の低減効果を示すグラフである。
【図８】一実施形態のトルク低減効果を示すグラフである。
【図９】一実施形態における前後加速度の低減効果を示すグラフである。
【図１０】変形例を説明するための図である。
【図１１】背景技術を説明するための図である。
【図１２】背景技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
２   ＥＣＵ（制御部）
１４ 算出部（トルク相関値予測部）
１６ 予測モデル補償部
１８ 減算器（補正部）
２０ 点火時期コントローラ（出力調整器）
２４ 算出部
２６ 振動成分予測部
２８ フィードバツク補償部（補正部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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