(57)【要約】  【課題】簡単で且つ低廉な構造で、アイドル状態時を含むエンジン回転数を高精度に制御する。  【解決手段】スロットルバルブ１７０を開閉駆動するモータ１６０は、ＰＷＭ制御される。目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、実エンジン回転数算出部２１０からの実エンジン回転数と、目標回転数算出部２６０からの目標エンジン回転数とを用いて目標エンジン回転数変化量を算出する。ＰＷＭパルス生成部２００ｂは、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０と、ＰＷＭ信号生成部２８０とを有する。ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、目標エンジン回転数変化量に応じて、ＰＷＭデューティ補正値、ＰＷＭデューティ補正値維持時間およびＰＷＭデューティ補正回数のうちの少なくとも１つを算出する。ＰＷＭ信号生成部２８０は、ＰＷＭ信号をモータ１６０に送出する。  【選択図】    図１
2005207416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブと、
前記スロットルバルブを駆動する駆動部と、
前記駆動部を駆動するためのＰＷＭ信号を生成する制御部とを含み、
前記制御部は、
実際のエンジン回転数を検出する実回転数検出部と、
目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数と、前記目標回転数設定部によって設定された前記目標エンジン回転数とを用いて、目標エンジン回転数変化量を算出する目標回転数変化量算出部と、
前記ＰＷＭ信号のデューティ比を補正するためのＰＷＭデューティ補正値、このＰＷＭデューティ補正値を継続して適用すべきＰＷＭデューティ補正値維持時間、および前記ＰＷＭデューティ補正値を適用すべきＰＷＭデューティ補正回数のうちの少なくとも１つを含むＰＷＭ制御パラメータを、前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量に応じて算出し、その算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいてＰＷＭ信号を生成して前記駆動部に送出するＰＷＭパルス生成部とを有することを特徴とするエンジン回転数制御装置。
【請求項２】
前記ＰＷＭパルス生成部には、前記ＰＷＭ制御パラメータの初期値が設定されており、
前記初期値は、前記スロットルバルブの変位を妨げる静止摩擦力を上回る必要最低限度の駆動力が前記駆動部から前記スロットルバルブに与えられるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項３】
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータを、前記目標エンジン回転数変化量の関数により算出するものであることを特徴とする請求項１または２記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータを、前記目標回転数変化量算出部によって算出される前記目標エンジン回転数変化量および前記実回転数検出部によって検出される実エンジン回転数の関数により算出するものであることを特徴とする請求項１または２記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記目標回転数変化量算出部によって算出される目標エンジン回転数変化量に応じて、前記ＰＷＭ制御パラメータを算出し、算出したＰＷＭ制御パラメータに基づいて、前記駆動部をＰＷＭ制御するための第１制御信号を算出する第１制御信号算出部と、前記駆動部に送出する前記ＰＷＭ信号を生成する信号生成部とを備えており、
前記エンジン回転数制御装置は、さらに
前記スロットルバルブの開度であるスロットル開度を検出するスロットル開度検出部と、
前記目標回転数変化量算出部により算出された前記目標エンジン回転数変化量から目標スロットル開度変化量を算出する目標スロットル開度変化量算出部と、
前記目標スロットル開度変化量と前記スロットル開度検出部により検出された実スロットル開度とを用いて目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出部と、
前記スロットル開度検出部により検出された前記実スロットル開度を前記目標スロットル開度算出部によって算出された目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第２制御信号を算出する第２制御信号算出部と、
前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量に基づいて、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうちの一方を選択して、前記信号生成部に出力する選択部とをさらに含み、
前記信号生成部は、前記選択部から与えられる制御信号に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項６】
前記選択部は、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量が前記スロットル開度検出部の入力分解能に基づいて予め定めた選択判定値以下の場合に、前記第１制御信号を選択して前記信号生成部に出力し、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量が前記選択判定値より大きい場合に、前記第２制御信号を選択して前記信号生成部に出力するものであることを特徴とする請求項５記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項７】
アクセル開度に基づいて目標スロットル開度を算出するアクセル追従目標スロットル開度算出部と、
前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度を、前記アクセル追従目標スロットル開度算出部によって算出された目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第３制御信号を算出する第３制御信号算出部とをさらに含み、
前記選択部は、前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度と、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出される目標スロットル開度変化量とに基づいて、前記第１制御信号、第２制御信号および第３制御信号のいずれかを選択して前記信号生成部に出力するものであることを特徴とする請求項５または６記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項８】
前記選択部は、前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度が、所定のしきい値を超えている場合には前記第３制御信号を選択して出力し、前記実スロットル開度が前記しきい値以下の場合には、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された目標スロットル開度変化量に応じて前記第１制御信号、第２制御信号または第３制御信号のいずれかを選択して出力するものであることを特徴とする請求項７記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項９】
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータに対応したＰＷＭ信号を前記駆動部に送出するＰＷＭ補正制御を時間間隔を開けて繰り返し実行するものであり、
前記エンジン回転数制御装置は、
或るＰＷＭ補正制御の前に前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数と、当該ＰＷＭ補正制御の後に前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数とを用いて、実エンジン回転数変化量を算出する実回転数変化量算出部と、
前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量および前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量を用いて、前記目標エンジン回転数変化量と次回以降のＰＷＭ補正制御のための前記ＰＷＭ制御パラメータとの関係を変更する変更部とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項１０】
前記変更部は、前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量の絶対値が実質的に零の場合に、前記目標エンジン回転数変化量に対する前記ＰＷＭデューティ補正値の関係を変更するものであることを特徴とする請求項９記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項１１】
前記変更部は、前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量の絶対値が、実質的に零ではないが、前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量の絶対値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記目標エンジン回転数変化量に対する前記ＰＷＭデューティ補正値維持時間または前記ＰＷＭデューティ補正回数の関係を変更するものであることを特徴とする請求項９または１０記載のエンジン回転数制御装置。
【請求項１２】
エンジンと、
請求項１ないし１１のいずれかに記載のエンジン回転数制御装置とを備えたことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項１３】
請求項１２記載のエンジンシステムと、
前記エンジンが発生する駆動力によって回転駆動される走行車輪とを含むことを特徴とする車両。
【請求項１４】
請求項１２記載のエンジンシステムと、
前記エンジンを駆動源として作動する発電ユニットとを含むことを特徴とするエンジン発電機。
【請求項１５】
ＰＷＭ信号によって駆動される駆動部によりスロットルバルブを駆動してエンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御方法であって、
実際のエンジン回転数を検出する実回転数検出ステップと、
目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定ステップと、
前記検出された実エンジン回転数と、前記設定された前記目標エンジン回転数とを用いて、目標エンジン回転数変化量を算出する目標回転数変化量算出ステップと、
前記ＰＷＭ信号のデューティ比を補正するためのＰＷＭデューティ補正値、このＰＷＭデューティ補正値を継続して適用すべきＰＷＭデューティ補正値維持時間、および前記ＰＷＭデューティ補正値を適用すべきＰＷＭデューティ補正回数のうちの少なくとも１つを含むＰＷＭ制御パラメータを、前記算出された前記目標エンジン回転数変化量に応じて算出するＰＷＭ制御パラメータ算出ステップと、
前記算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいてＰＷＭ信号を生成して前記駆動部に送出するＰＷＭ信号送出ステップと、
を含むことを特徴とするエンジン回転数制御方法。
【請求項１６】
前記ＰＷＭ制御パラメータの初期値を、前記スロットルバルブの変位を妨げる静止摩擦力を上回る必要最低限度の駆動力が前記駆動部から前記スロットルバルブに与えられるように設定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５記載のエンジン回転数制御方法。
【請求項１７】
前記ＰＷＭ制御パラメータ算出ステップは、前記目標エンジン回転数変化量および前記実エンジン回転数に基づいて、ＰＷＭ制御パラメータを定めるステップを含むことを特徴とする請求項１５または１６記載のエンジン回転数制御方法。
【請求項１８】
前記算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいて第１制御信号を生成するステップと、
前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度をスロットル開度検出部によって検出するスロットル開度検出ステップと、
前記目標エンジン回転数変化量と前記検出された実スロットル開度を用いて目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出ステップと、
前記実スロットル開度を前記目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第２制御信号を算出するステップとをさらに含み、
前記ＰＷＭ信号送出ステップは、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうちの一方を選択する制御信号選択ステップと、
選択された制御信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、前記駆動部に送出するステップとを含むことを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載のエンジン回転数制御方法。
【請求項１９】
前記制御信号選択ステップは、
前記目標エンジン回転数変化量に対応する目標スロットル開度変化量が前記スロットル開度検出部の入力分解能に基づいて予め定めた選択判定値以下の場合に、前記第１制御信号を選択するステップと、
前記目標スロットル開度変化量が前記選択判定値より大きい場合に、前記第２制御信号を選択するステップとを含むことを特徴とする請求項１８記載のエンジン回転数制御方法。
【請求項２０】
前記ＰＷＭ制御パラメータに対応したＰＷＭ信号を前記駆動部に送出するＰＷＭ補正制御の前と、その後とにおける実エンジン回転数の検出結果を用いて、実エンジン回転数変化量を算出する実回転数変化量算出ステップと、
前記目標エンジン回転数変化量および前記実エンジン回転数変化量を用いて、前記目標エンジン回転数変化量と次回以降のＰＷＭ補正制御のための前記ＰＷＭ制御パラメータとの関係を変更するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれかに記載のエンジン回転数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数
制御方法に関する。さらに、この発明は、前記エンジン回転数制御装置を備えたエンジン、システムならびにこのようなエンジンシステムを備えた車両およびエンジン発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイドリング状態のエンジンの回転数は、大気圧や気温のような環境条件の影響を受けやすく、不安定である。そこで、従来から、エンジンが搭載された車両、特に自動二輪車では、アイドリング時に、ＩＳＣ（Idle Speed Control）制御が行われている。
ＩＳＣ制御のための１つの従来技術は、特許文献１に示されている。この従来技術では、エンジンのメイン吸気通路に配置されたスロットルバルブの開度（スロットル開度）を検出するスロットルセンサが用いられる。このスロットルセンサによって検出されるスロットル開度を目標開度に制御することで、アイドル回転数が制御される。
【０００３】
アイドル回転数域では、吸入空気量のわずかな変化でエンジン回転数が容易に変動するから、高分解能（スロットル開度で０．０２度程度）でスロットル開度を検出して、スロットル開度を厳密に制御する必要がある。
たとえば、スロットルセンサは、スロットル開度０度で出力値０Ｖ、スロットル開度９０度で出力値５Ｖの直線特性を有する。ところが、このようなスロットルセンサの出力信号をアナログ／ディジタル変換して用いる場合、たとえば、８ビットのＡ／Ｄ変換器を用いるとすると、１ビット当たりのスロットル開度は０．３５度であり、十分な分解能を得ることができない。
【０００４】
そこで、前記特許文献１の従来技術では、スロットルセンサの出力信号を増幅器で増幅してＡ／Ｄ変換器に入力することにより、低開度域でのスロットル開度検出分解能の向上が図られている。
【特許文献１】特開平５−２６３７０３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、前記特許文献１の従来技術では、スロットル開度の検出分解能を高めるために増幅器が必要となるため、その分のコストがかかるという問題がある。
そこで、この発明の目的は、簡単で且つ低廉な構造で、エンジン回転数を精度よく制御できるエンジン回転数制御装置およびエンジン回転数制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、この発明の他の目的は、前記のようなエンジン回転数制御装置を備えたエンジンシステムを提供することである。
この発明のさらに他の目的は、前記エンジンシステムを備えた車両を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、前記エンジンシステムを備えたエンジン発電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエンジン回転数制御装置は、エンジンに吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブと、前記スロットルバルブを駆動する駆動部と、前記駆動部を駆動するためのＰＷＭ信号を生成する制御部とを含む。前記制御部は、実際のエンジン回転数を検出する実回転数検出部と、目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定部と、前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数と、前記目標回転数設定部によって設定された前記目標エンジン回転数とを用いて、目標エンジン回転数変化量を算出する目標回転数変化量算出部と、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を補正するためのＰＷＭデューティ補正値、このＰＷＭデューティ補正値を継続して適用すべきＰＷＭデューティ補正値維持時間、および前記ＰＷＭデューティ補正値を適用すべきＰＷＭデューティ補正回数のうちの少なくとも１つを含むＰＷＭ制御パラメータを、前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量に応じて算出し、その算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいてＰＷＭ信号を生成して前記駆動部に送出するＰＷＭパルス生成部とを有する。
【０００８】
この構成によれば、ＰＷＭデューティ補正回数、ＰＷＭデューティ補正値およびＰＷＭデューティ補正値維持時間のうち少なくとも１つを含むＰＷＭ制御パラメータが、目標エンジン回転数変化量に応じて算出される。このＰＷＭ制御パラメータに基づいて、スロットルバルブを駆動する駆動部がＰＷＭ制御される。これにより、スロットル開度の検出結果に基づくフィードバック制御ではなく、目標エンジン回転数変化量に応じたフィードフォワード制御によって、スロットルバルブの開度を細かく制御することができ、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけることができる。また、簡単で且つコストがかからない構造で、エンジン回転数、特に細かい制御が必要なアイドル回転数の制御を行うことができる。これにより、スロットルセンサの入力分解能を上げるための増幅器を必要とせずに、エンジン回転数の細かい制御を行うことができる。
【０００９】
前記ＰＷＭパルス生成部には、前記ＰＷＭ制御パラメータの初期値を設定しておくことが好ましい。この場合に、前記初期値は、前記スロットルバルブの変位を妨げる静止摩擦力を上回る必要最低限度の駆動力が前記駆動部から前記スロットルバルブに与えられるように設定されることが好ましい。
この構成によれば、ＰＷＭ制御パラメータの初期値をそのまま用いてＰＷＭ信号を出力することにより、スロットルバルブの変位を引き起こすことができる。これにより、目標通りに、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけることができ、特に、アイドル回転数制御時においても、スロットルバルブを目標通りに静止状態から開閉動作させることができる。
【００１０】
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータを、前記目標エンジン回転数変化量の関数により算出するものであってもよい。
この構成によれば、ＰＷＭ制御パラメータを、目標エンジン回転数変化量に対応した関数により算出するため、目標エンジン回転数変化量から迅速に算出することができる。
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータを、前記目標回転数変化量算出部によって算出される前記目標エンジン回転数変化量および前記実回転数検出部によって検出される実エンジン回転数の関数により算出するものであってもよい。
【００１１】
これにより、目標エンジン回転数変化量だけでなく、実エンジン回転数をも加味して、ＰＷＭ制御パラメータをより適切に定めることができる。
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記目標回転数変化量算出部によって算出される目標エンジン回転数変化量に応じて、前記ＰＷＭ制御パラメータを算出し、算出したＰＷＭ制御パラメータに基づいて、前記駆動部をＰＷＭ制御するための第１制御信号を算出する第１制御信号算出部と、前記駆動部に送出する前記ＰＷＭ信号を生成する信号生成部とを備えていてもよい。そして、前記エンジン回転数制御装置は、さらに、前記スロットルバルブの開度であるスロットル開度を検出するスロットル開度検出部と、前記目標回転数変化量算出部により算出された前記目標エンジン回転数変化量から目標スロットル開度変化量を算出する目標スロットル開度変化量算出部と、前記目標スロットル開度変化量と前記スロットル開度検出部により検出された実スロットル開度とを用いて目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出部と、前記スロットル開度検出部により検出された前記実スロットル開度を前記目標スロットル開度算出部によって算出された目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第２制御信号を算出する第２制御信号算出部と、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量に基づいて、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうちの一方を選択して、前記信号生成部に出力する選択部とをさらに含むものであってもよい。この場合に、前記信号生成部は、前記選択部から与えられる制御信号に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成するものであってもよい。
【００１２】
この構成によれば、スロットル開度に基づいて駆動部をＰＷＭ制御するフィードバック制御と、目標エンジン回転数変化量に基づいて駆動部をＰＷＭ制御するフィードフォワード制御とを切り換えて用いることができる。これにより、状況に応じて適切な制御を行うことができ、スロットル開度を大きく変動させるときの高速応答をフィードバック制御によって実現する一方で、スロットル開度を微小変動させるときの高精細制御とを両立できる。
【００１３】
より具体的には、前記選択部は、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量が前記スロットル開度検出部の入力分解能に基づいて予め定めた選択判定値以下の場合に、前記第１制御信号を選択して前記信号生成部に出力し、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された前記目標スロットル開度変化量が前記選択判定値より大きい場合に、前記第２制御信号を選択して前記信号生成部に出力するものであることが好ましい。
【００１４】
前記選択判定値は、前記スロットル開度検出部の入力分解能にほぼ等しい値に定められていてもよい。
たとえば、選択判定値をスロットル開度検出部の入力分解能にほぼ等しく定めておくと、選択部は、目標スロットル開度変化量がスロットル開度検出部の入力分解能より小さい場合には、第１制御信号算出部からの第１制御信号を選択し、信号生成部を介して、駆動部を駆動する。また、目標スロットル開度変化量がスロットル開度検出部の入力分解能より大きい場合には、前記第２制御信号を選択し、信号生成部を介して、駆動部を駆動する。このため、状況に応じて好適なエンジン回転数制御を行うことができる。
【００１５】
つまり、第１制御信号を選択して、ＰＷＭパルス制御によりエンジン回転数を細かく制御することができ、また、細かいエンジン回転数制御の必要がない場合、第２制御信号を選択して、位置フィードバック制御により、応答が速いエンジン回転数制御を行うことができる。
なお、前記選択部は、前記目標スロットル開度変化量に加えて、前記スロットル開度検出部によって検出された実スロットル開度に基づいて、前記第１制御信号または第２制御信号を選択して出力するものであってもよい。これにより、第１制御信号または第２制御信号の選択がより適切に行われる。
【００１６】
この発明の一実施形態に係るエンジン回転数制御装置は、アクセル開度に基づいて目標スロットル開度を算出するアクセル追従目標スロットル開度算出部と、前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度を、前記アクセル追従目標スロットル開度算出部によって算出された目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第３制御信号を算出する第３制御信号算出部とをさらに含む。この場合、前記選択部は、前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度と、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出される目標スロットル開度変化量とに基づいて、前記第１制御信号、第２制御信号および第３制御信号のいずれかを選択して前記信号生成部に出力するものであることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、目標エンジン回転数変化量に応じたＰＷＭ制御パラメータに対応した第１制御信号、目標エンジン回転数変化量および実スロットル開度に対応した第２制御信号、ならびにアクセル開度に対応した第３制御信号のいずれかが選択される。これにより、アイドル回転制御を高精度に行うことができ、かつ、アクセル開度指令にも良好に追従したエンジン回転数制御が可能になる。
【００１８】
前記選択部は、前記スロットル開度検出部によって検出される実スロットル開度が、所定のしきい値を超えている場合には前記第３制御信号を選択して出力し、前記実スロットル開度が前記しきい値以下の場合には、前記目標スロットル開度変化量算出部によって算出された目標スロットル開度変化量に応じて前記第１制御信号、第２制御信号または第３制御信号のいずれかを選択して出力するものであることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、実スロットル開度が大きいときは、アクセル操作がされているものと判断されて、アクセル開度に対応した第３制御信号が選択される。これにより、アクセル操作に対して高速に応答するエンジン回転数制御が可能になる。その一方で、実スロットル開度が比較的小さいときには、目標スロットル開度変化量に応じて、第１、第２または第３制御信号のうちの適切なものを選択させることができる。
【００２０】
より具体的には、選択部は、目標スロットル開度変化量が、第１選択判定値よりも大きいときには第３制御信号を選択し、第１選択判定値とそれよりも小さな第２選択判定値との間の値をとるときには第２制御信号を選択し、第２選択判定値以下のときには第１制御信号を選択するようにすればよい。
前記ＰＷＭパルス生成部は、前記ＰＷＭ制御パラメータに対応したＰＷＭ信号を前記駆動部に送出するＰＷＭ補正制御を時間間隔を開けて繰り返し実行するものであってもよい。この場合に、前記エンジン回転数制御装置は、或るＰＷＭ補正制御の前に前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数と、当該ＰＷＭ補正制御の後に前記実回転数検出部によって検出された実エンジン回転数とを用いて、実エンジン回転数変化量を算出する実回転数変化量算出部と、前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量および前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量を用いて、前記目標エンジン回転数変化量と次回以降のＰＷＭ補正制御のための前記ＰＷＭ制御パラメータとの関係を変更する変更部とをさらに備えることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、従前のＰＷＭ制御パラメータに応じて定められたＰＷＭデューティによって、目標通りにスロットル開度が変動させることができない場合には、ＰＷＭ制御パラメータと目標エンジン回転数変化量との関係（たとえば、関数）が変更される。これにより、次回の処理からは、スロットル開度を確実に変動させることができる。
例えば、駆動部により駆動されるスロットルバルブにかかるトルクは、スロットルバルブ軸のフリクションや、スロットルバルブの伝動機構のギアバックラッシュ、リターンスプリングなどの影響などにより一定でない場合が多い。よって、ＰＷＭ制御パラメータの初期値のままでは、スロットルバルブの十分な変位を引き起こすことができず、エンジン回転数を精度良く制御できない場合がある。この場合、上記構成によれば、実際のエンジン回転数変化量をフィードバックして、変更部によりＰＷＭ制御パラメータと目標エンジン回転数変化量との関係を修正することにより、目標通りにスロットルバルブの開度を制御できるようになる。
【００２２】
前記変更部は、前記ＰＷＭ補正制御の前に前記実回転数検出部によって検出された前記実エンジン回転数をさらに加味して、前記目標エンジン回転数変化量と前記ＰＷＭ制御パラメータとの関係を変更するものであってもよい。
また、前記ＰＷＭパルス生成部は、所定の制御周期ごとに、前記ＰＷＭ補正制御を実行するものであってもよい。
【００２３】
前記変更部は、前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量の絶対値が実質的に零の場合に、前記目標エンジン回転数変化量に対する前記ＰＷＭデューティ補正値の関係を変更するものであることが好ましい。
この構成によれば、変更部は、実エンジン回転数変化量に実質的な変化がない場合、目標エンジン回転数変化量に対する前記ＰＷＭデューティ補正値の関係を変更する。これにより、確実にスロットルバルブの変位を引き起こすことができ、エンジン回転数を確実に制御することができる。実エンジン回転数変化量に変化が無い場合は、スロットルバルブが実質的に変位しなかった場合である。つまり、静止摩擦トルクがスロットルバルブを駆動させる際の駆動部の駆動力、例えば、モータ発生トルクよりも大きくなっている場合である。このような場合には、ＰＷＭデューティ補正回数やＰＷＭデューティ補正値維持時間を変化させても駆動部が発生する駆動力は変わらないため、効果的ではない。そこで、ＰＷＭデューティ補正値と目標エンジン回転数変化量との関係を修正することで、確実にスロットルバルブを駆動できる。
【００２４】
前記変更部は、前記実回転数変化量算出部によって算出された前記実エンジン回転数変化量の絶対値が、実質的に零ではないが、前記目標回転数変化量算出部によって算出された前記目標エンジン回転数変化量の絶対値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記目標エンジン回転数変化量に対する前記ＰＷＭデューティ補正値維持時間または前記ＰＷＭデューティ補正回数の関係を変更するものであることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、変更部は、実エンジン回転数変化量が、零ではないが、目標エンジン回転数変化量よりもはるかに小さい場合に、ＰＷＭデューティ補正回数またはＰＷＭデューティ補正値維持時間と目標エンジン回転数変化量との関係を変更する。これにより、ＰＷＭデューティ補正値を補正する場合よりも、エンジン回転数の高精細な制御が可能になる。むろん、ＰＷＭデューティ補正値を変化させても実エンジン回転数変化量を変化させることができる。しかし、たとえば、ＰＷＭデューティ補正値が大きくなりすぎると、例えば、モータなどの駆動部で発生する駆動力（発生トルク）が大きくなりすぎる場合があり、微調整が難しくなる。
【００２６】
また、ＰＷＭデューティ補正値の初期値を、スロットルバルブが動き出すのに必要最小限度の駆動力が駆動部から発生するように設定した場合には、ＰＷＭデューティ補正値はそのまま維持して、ＰＷＭデューティ補正回数や、ＰＷＭデューティ補正値維持時間を変化させた方が、スロットルバルブの微調整が行い易い。
この発明のエンジンシステムは、エンジンと、前述のような特徴を有するエンジン回転数制御装置とを備えている。
【００２７】
また、この発明の車両は、前記のエンジンシステムと、前記エンジンが発生する駆動力によって回転駆動される走行車輪とを含む。この構成により、とくにアイドリング時のエンジン回転数の制御を、廉価な構成で、精度よく行うことができるようになる。
この発明のエンジン発電機は、前記のエンジンシステムと、前記エンジンを駆動源として作動する発電ユニットとを含む。この構成により、エンジン回転数を高精度に安定させることが可能であるので、廉価な構成で、出力の安定したエンジン発電機を実現できる。
【００２８】
本発明のエンジン回転数制御方法は、ＰＷＭ信号によって駆動される駆動部によりスロットルバルブを駆動してエンジンの回転数を制御する方法である。この方法は、実際のエンジン回転数を検出する実回転数検出ステップと、目標エンジン回転数を設定する目標回転数設定ステップと、前記検出された実エンジン回転数と、前記設定された前記目標エンジン回転数とを用いて、目標エンジン回転数変化量を算出する目標回転数変化量算出ステップと、前記ＰＷＭ信号のデューティを定めるためのＰＷＭ制御パラメータを前記算出された前記目標エンジン回転数変化量に応じて算出するＰＷＭ制御パラメータ算出ステップと、前記算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいてＰＷＭ信号を生成して前記駆動部に送出するＰＷＭ信号送出ステップとを含む。前記ＰＷＭ制御パラメータは、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を補正するためのＰＷＭデューティ補正値、このＰＷＭデューティ補正値を継続して適用すべきＰＷＭデューティ補正値維持時間、および前記ＰＷＭデューティ補正値を適用すべきＰＷＭデューティ補正回数のうちの少なくとも１つを含む。
【００２９】
この方法によれば、このＰＷＭ信号のデューティを定めるためのＰＷＭ制御パラメータ目標エンジン回転数変化量に基づいて算出し、この算出結果に基づいてスロットルバルブを駆動させるフィードフォワード制御によって、スロットルバルブの開度を細かく制御できる。これにより、簡単で且つコストがかからない構造で、エンジン回転数、特に細かい制御が必要なアイドル回転数の制御を行うことができる。これにより、スロットルセンサの入力分解能を上げるための増幅器を必要とせずに、エンジン回転数の細かい制御を行うことができる。
【００３０】
前記方法は、前記ＰＷＭ制御パラメータの初期値を、前記スロットルバルブの変位を妨げる静止摩擦力を上回る必要最低限度の駆動力が前記駆動部から前記スロットルバルブに与えられるように設定するステップをさらに含むことが好ましい。これにより、スロットルバルブを確実に駆動できるので、確実にエンジン回転数の変化を引き起こすことができる。
【００３１】
また、前記ＰＷＭ制御パラメータ算出ステップでは、前記目標エンジン回転数変化量だけでなく、前記実エンジン回転数をも加味して、ＰＷＭ制御パラメータが定められることが好ましい。
また、前記方法の好ましい実施形態は、前記算出されたＰＷＭ制御パラメータに基づいて第１制御信号を生成するステップと、前記スロットルバルブの開度である実スロットル開度をスロットル開度検出部によって検出するスロットル開度検出ステップと、前記目標エンジン回転数変化量と前記検出された実スロットル開度を用いて目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出ステップと、前記実スロットル開度を前記目標スロットル開度に近づけるべく前記駆動部をＰＷＭ制御するための第２制御信号を算出するステップとをさらに含む。そして、前記ＰＷＭ信号送出ステップは、前記第１制御信号および前記第２制御信号のうちの一方を選択する制御信号選択ステップと、選択された制御信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、前記駆動部に送出するステップとを含む。
【００３２】
これにより、目標エンジン回転数変化量に基づくフィードフォワード制御と、スロットル開度の検出結果に基づくフィードバック制御とを組み合わせて、スロットル開度をより適切に制御できる。
前記制御信号選択ステップは、前記目標エンジン回転数変化量に対応する目標スロットル開度変化量が前記スロットル開度検出部の入力分解能に基づいて予め定めた選択判定値以下の場合に、前記第１制御信号を選択するステップと、前記目標スロットル開度変化量が前記選択判定値より大きい場合に、前記第２制御信号を選択するステップとを含むことが好ましい。
【００３３】
これにより、スロットル開度検出部の入力分解能に応じて、適切に制御を切り換えることができるので、さらに適切なスロットル開度制御が可能になる。
前記方法は、さらに、前記ＰＷＭ制御パラメータに対応したＰＷＭ信号を前記駆動部に送出するＰＷＭ補正制御の前と、その後とにおける実エンジン回転数の検出結果を用いて、実エンジン回転数変化量を算出する実回転数変化量算出ステップと、前記目標エンジン回転数変化量および前記実エンジン回転数変化量を用いて、前記目標エンジン回転数変化量と次回以降のＰＷＭ補正制御のための前記ＰＷＭ制御パラメータとの関係を変更するステップとを含んでいてもよい。
【００３４】
これにより、実エンジン回転数の変化が過剰であったり過小であったりする場合には、ＰＷＭ制御パラメータの設定態様を修正することができるから、エンジン回転数を確実に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエンジンシステムの構成を示すブロック図である。
このエンジンシステムは、エンジン（内燃機関）１２０と、エンジン回転数制御装置１００とを有する。このエンジンシステムは、例えば、エンジンへの吸気量を電子制御スロットルバルブの開閉で調節することによりエンジン回転数を制御する車両に搭載されるものである。この電子制御スロットルバルブは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation ）制御される。この実施形態におけるエンジン回転数制御装置１００は、エンジン１２０の回転数、特に、車両におけるアイドル状態のエンジン１２０の回転数を制御するものとして説明する。
【００３６】
エンジン回転数制御装置１００は、クランク角センサ１１０、水温センサ１３０、モータ（駆動部）１６０、スロットルバルブ１７０、および制御部１８０を有する。制御部１８０は、モータ１６０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成することによって、スロットルバルブ１７０の開度（スロットル開度）を制御する。このようにして、電子制御スロットルバルブが構成されている。
【００３７】
制御部１８０は、実エンジン回転数算出部（実回転数検出部）２１０、目標回転数設定部２００ａ、目標エンジン回転数変化量算出部（目標回転数変化量算出部）２２０、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部（変更部）２５０、およびＰＷＭパルス生成部２００ｂを有する。
クランク角センサ１１０は、エンジン１２０のクランク軸の回転角度を検出し、検出した信号を実エンジン回転数算出部２１０に出力する。
【００３８】
実エンジン回転数算出部２１０は、クランク角センサ１１０により検出されたクランク角度信号に基づいて実エンジン回転数Ｎを算出し、算出した実エンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数変化量算出部２２０、ＰＷＭパルス生成部２００ｂおよびＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０に出力する。
また、水温センサ１３０は、エンジン１２０を冷却する冷却水の水温を検出し、目標回転数設定部２００ａに出力する。目標回転数設定部２００ａは、水温算出部１４０と、目標エンジン回転数算出部２６０とを有している。
【００３９】
水温算出部１４０は、水温センサ１３０から入力される水温センサ信号に基づいて水温Ｔwatを算出し、目標エンジン回転数算出部２６０に出力する。
目標エンジン回転数算出部２６０は、水温算出部１４０から入力される水温Ｔwatに基づいて、目標とする目標エンジン回転数Ｎ*を算出し、目標エンジン回転数変化量算出部２２０に出力する。
【００４０】
詳細には、目標エンジン回転数算出部２６０は、記憶部２６０ｍを有し、この記憶部２６０ｍ内には、水温Ｔwatと目標エンジン回転数Ｎ*とが対応付けられた関数テーブルが格納されている。
図２に、目標エンジン回転数算出部２６０の記憶部２６０ｍに格納された関数テーブルの一例を示す。
【００４１】
図２の関数テーブルｆに示すように、目標エンジン回転数算出部２６０は、入力される水温Ｔｎに対応する目標エンジン回転数Ｎ*ｎを算出して、目標エンジン回転数変化量算出部２２０およびＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０に出力する。
目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、目標エンジン回転数算出部２６０により算出された目標エンジン回転数Ｎ*と、実エンジン回転数算出部２１０により算出された実エンジン回転数Ｎとの偏差（エンジン回転数偏差）を演算する減算器からなる。この実施形態では、目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、算出されたエンジン回転数偏差をそのまま目標エンジン回転数変化量ΔＮ*（＝Ｎ*−Ｎ）として出力する。ただし、目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、エンジン回転数偏差に対してさらに所定の演算を行って、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*を求めるものであってもよい。
【００４２】
目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、算出した目標エンジン回転数変化量ΔＮ*を、ＰＷＭパルス生成部２００ｂおよびＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０に出力する。
ＰＷＭパルス生成部２００ｂは、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０と、ＰＷＭ信号生成部２８０とを有している。このＰＷＭ信号生成部２８０は、スロットルバルブ１７０を開く方向（開方向）にモータ１６０を駆動するＰＷＭ信号と、スロットルバルブ１７０を閉じる方向（閉方向）にモータ１６０を駆動するＰＷＭ信号と、スロットルバルブ１７０の位置を保持するＰＷＭ信号とを生成することができる。より具体的には、たとえば、所定の保持デューティ比のＰＷＭパルスをモータ１６０に与えることによってスロットルバルブ１７０の位置を保持でき、したがって、スロットル開度を保持できる。また、たとえば、前記保持デューティ比よりも大きなデューティ比のＰＷＭパルスをモータ１６０に与えることによって、このモータ１６０を開方向に駆動でき、スロットル開度を大きくすることができる。さらに、たとえば、前記保持デューティ比よりも小さなデューティ比のＰＷＭパルスをモータ１６０に与えることによって、このモータ１６０を閉方向に駆動でき、スロットル開度を小さくすることができる。むろん、ＰＷＭ信号によるモータ１６０の制御方法には、公知の様々な方法を適用することができる。
【００４３】
一方、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、目標エンジン回転数変化量算出部２２０により算出された目標エンジン回転数変化量ΔＮ*と、実エンジン回転数算出部２１０により算出された実エンジン回転数Ｎとから、ＰＷＭ微少パルス制御のためのパラメータ（ＰＷＭ制御パラメータ）を算出する。ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、さらに、算出したＰＷＭ制御パラメータに基づくＰＷＭデューティ（制御信号）をＰＷＭ信号生成部２８０に出力する。
【００４４】
ここでＰＷＭ微少パルスとは、ＰＷＭパルス列を構成する個々のパルスを指す。また、ＰＷＭ微少パルス制御とは、前記保持デューティ比のＰＷＭパルスがモータ１６０に与えられている状態から、このＰＷＭパルスを補正してスロットルバルブ１７０を微動させるための制御（ＰＷＭ補正制御）をいうものとする。
ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ＰＷＭ制御パラメータを定めるための関数テーブルｈ１，ｈ２，ｈ３を有する。この実施形態では、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎに応じて算出されるＰＷＭ制御パラメータは、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値Δduty、およびＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを含む。したがって、関数テーブルｈ１，ｈ２，ｈ３は、それぞれ、入力される目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎに応じて、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値ΔdutyおよびＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを生成するものである。
【００４５】
ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値ΔdutyおよびＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmに基づいてＰＷＭ微少パルスのデューティ比を求め、これを制御信号としてＰＷＭ信号生成部２８０に与える。
図３は、ＰＷＭ微少パルス制御の際のパラメータを説明する図である。この図３では、ＰＷＭディーティ補正回数を２回とした場合の例が示されており、さらに、ＰＷＭ制御パラメータと、それに対応するＰＷＭ信号（電圧）が示されている。
【００４６】
ＰＷＭ微少パルス制御は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、個々の制御周期中において、所定のデューティ設定周期ＴＤ毎に、ＰＷＭ信号生成部２８０に対してＰＷＭデューティを設定し、ＰＷＭ信号生成部２８０はそれに応じたデューティのＰＷＭ信号を生成する。
たとえば、ＰＷＭデューティＤａは、スロットル開度を現状維持するための保持デューティ比（一定値）であり、ＰＷＭデューティＤｂは、スロットルバルブ１７０を開方向に駆動するためのデューティ比の一例であり、ＰＷＭデューティＤｃは、スロットルバルブ１７０を閉方向に駆動するためのデューティ比の一例である。この場合、ＰＷＭデューティＤａに対するＰＷＭデューティＤｂ，Ｄｃの偏差がＰＷＭデューティ補正値Δdutyである。このＰＷＭデューティ補正値Δdutyは、ＰＷＭデューティＤａよりも大きなＰＷＭデューティＤｂを設定するときは正の値であり、ＰＷＭデューティＤａよりも小さなＰＷＭデューティＤｃを設定するときには負の値となる。
【００４７】
図３に示された例では、デューティ設定周期ＴＤだけ時間間隔を開けて、２回に渡って、ＰＷＭデューティがＤａからＤｂに増大させられている。すなわち、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyの適用回数であるＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm＝２とされている。さらに、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを継続して適用すべき時間であるＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmに渡って、ＰＷＭデューティＤｂが維持されるようになっている。
【００４８】
図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、ＰＷＭ制御パラメータと目標エンジン回転数変化量との関係を示す図であり、図４（ａ）は、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmと目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎとの関係を示す関数テーブル（関数ｈ１）を示す。また、図４（ｂ）は、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyと目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎとの関係を示す関数テーブル関数ｈ２を示す。さらに、図４（ｃ）は、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmと、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎとの関係を示す関数テーブル（関数ｈ３）を示す。
【００４９】
図４（ａ）に示す関数ｈ１は、ｎpwm=INT(h1a｜ΔＮ*｜+h1b)（ただし、h1a、h1bは係数）であり、ＰＷＭデューティ補正回数（ｎpwm）は離散的に現れている。また、実エンジン回転数Ｎの値に応じて、係数h1a，h1bの少なくとも一方（図４（ａ）の例ではh1b）が異なる値に定められている。
図４（ｂ）に示す関数ｈ２は、Δduty=h2a(ΔＮ*)+ h2b（ΔＮ＞０のとき。ただし、h2a、h2bは係数）、Δduty=０（ΔＮ＝０のとき）、Δduty=h2a(ΔＮ*)−h2b（ΔＮ＜０のとき）であり、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyは、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*に対して、連続的に設定されるようになっている。また、実エンジン回転数Ｎの値に応じて、係数h2a,h2bの少なくとも一方（図４（ｂ）の例ではh2b）が異なる値に定められている。
【００５０】
実際には、関数テーブルｈ２には、ΔＮ≧０のときのＰＷＭデューティ補正値Δdutyのみが格納されており、ΔＮ＜０のときには、関数テーブルｈ２に格納されたＰＷＭデューティ補正値Δduty（｜ΔＮ｜に対応する値）に負符号を付与した値を用いてＰＷＭデューティが補正されるようになっている。
図４（ｃ）に示す関数ｈ３は、ｔpwm=h3a｜ΔＮ*｜+h3b（ただし、h3a、h3bは係数）であり、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmは、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*に対して連続的に設定されるようになっている。また、実エンジン回転数Ｎの値に応じて、係数h3a，h3bの少なくとも一方（図４（ｃ）の例ではh3b）が異なる値に定められている。
【００５１】
後述するように、図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す関数ｈ１，ｈ２，ｈ３を規定する係数h1a、h2a、h3a、h1b、h2b、h3bは変数であり、更新可能とされている。これらの係数h1a、h2a、h3a、h1b、h2b、h3bは、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０の関数更新データにより更新される。
関数テーブルｈ１，ｈ２，ｈ３には、たとえば、所定の複数のエンジン回転数Ｎ（図４（ａ）〜図４（ｃ）の例ではＮ＝１０００，１２００，１４００）についての関数値のみが格納されている。これら以外のエンジン回転数Ｎのときには、関数テーブルｈ１，ｈ２，ｈ３に格納されている関数値の補間演算を行って各ＰＷＭ制御パラメータを定めてもよいし、実エンジン回転数に近似したエンジン回転数の関数値をＰＷＭ制御パラメータとして用いてもよい。
【００５２】
ＰＷＭ微少パルス算出部２４０には、前記ＰＷＭ制御パラメータｎpwm、Δdutyおよびｔpwmの各初期値が設定されている。この初期値は、駆動するモータ１６０にかかる静止摩擦トルクを上回る程度（必要最小限度）のトルクが当該モータ１６０から発生されるように設定されている。
ここで、ＰＷＭ制御パラメータｎpwm、Δdutyおよびｔpwmの初期値（具体的には、関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の係数h1b,h2b,h3bの初期値）の設定について、図５（ａ）および図５（ｂ）ならびに図６（ａ）〜図６（ｄ）を参照して説明する。
【００５３】
図５（ａ）は、スロットルバルブ１７０の構造を示す模式図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すモータ１６０にかかる摩擦トルクを示す図である。図５（ａ）に示すように、モータ１６０は、エンジン１２０の吸気管に接続されるスロットルボディ１６１に設けられている。このスロットルボディ１６１には、複数のギアからなる伝動機構１６２と、吸気管に接続される吸気通路１６１ａを開閉するスロットルバルブ１７０とがさらに設けられている。スロットルバルブ１７０は、その軸部１６３を介してスロットルボディ１６１に回転自在に軸支されている。このスロットルバルブ１７０の軸部１６３に、伝動機構１６２からの回転力が伝達されるようになっている。
【００５４】
モータ１６０の回転軸は、伝動機構１６２に接続され、この伝動機構１６２を介して、スロットルバルブ１７０の軸部１６３を回動させる。この軸部１６３の回転により、スロットルバルブ１７０の開度（スロットル開度）が調節される。
モータ１６０には、スロットルバルブ１７０の軸着部分（図５（ａ）のｆ１部分）と、モータ１６０内部の機構とから、摩擦トルクがかかっている。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、モータ１６０にかかる摩擦トルクは、静止時の摩擦トルクが最も大きく、モータ１６０が一旦動き出すと小さくなる。そこで、関数ｈ２におけるＰＷＭデューティ補正値Δdutyの初期値Δdutyi（＝h2b)は、下記の（式１）〜（式３）でおおよそ決定される。
Ｅ(V)=（Ｄａ＋Δdutyi）(%)×Ｅin(V) ／ １００ ・・・（式１）
ただし、Ｅinはモータ１６０の端子間電圧、Ｄａはスロットル開度保持時のＰＷＭデューティ、ＥはＰＷＭ制御によってモータ１６０に実質的に印加される電圧とする。
【００５６】
Ｉ(A) = Ｅ(V) ／ Ｒ(Ω)            ・・・（式２）
ただし、Ｉはモータ電機子電流、Ｒはモータ電機子抵抗とする。
Ｉ(A)×ＫT ＞Ｔm                    ・・・（式３）
ただし、ＫTはモータトルク定数、Ｔmは静止時にモータ１６０にかかる摩擦トルクとする。
【００５７】
基本的に、前記静止摩擦トルクＴmを定数と見なして、上記（式１）〜（式３）に基づいて、ＰＷＭ制御パラメータの初期値（ここでは、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyの初期値＝ｈ2ｂの初期値）が設定される。しかし、上記スロットルボディ１６１の構成では、伝動機構１６２のギア間の隙間（ギアバックラッシュ）部ｇｂが存在する。そのため、実際には、上記（式１）〜（式３）により算出された初期値によって、必ずしもスロットルバルブ１７０の微動を生じさせることができるわけではない。
【００５８】
一方、ＰＷＭデューティの変化とモータ電流Ｉの変化には、タイムラグが生じる。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、ＰＷＭデューティとモータ電流の挙動を示す図である。図６（ａ）はＰＷＭデューティの時間変化を示し、図６（ｂ）はモータ電流Ｉの時間変化を示し、図６（ｃ）は実スロットル開度の時間変化を示し、図６（ｄ）は実エンジン回転数の時間変化を示す。
【００５９】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ＰＷＭデューティを変化させてから実際にモータ電流Ｉが変化するまでには遅れが生じている。さらにこれに遅れてスロットル開度が変化し（図６（ｃ）参照）、これにやや遅れて実エンジン回転数の変化が生じている。
モータ電流Ｉの応答遅れは、下記（式４）で示す電気的時定数Ｔｅ（最終値の６３．２％に到達する時間）で表すことができる。
【００６０】
電気的時定数：Ｔe(s) =Ｌ(H)／Ｒ(Ω)      ・・・（式４）
ただし、Ｌはモータインダクタンスとする。
ＰＷＭデューティ補正値Δdutyが継続して適用されるＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmは短くすることが望ましく、また、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmはなるべく少なくすることが好ましい。このため、ＰＷＭ制御パラメータの初期値（係数h1b,h2b,h3bの初期値）を設定する際には、（式１）〜（式４）を用いて、且つ、モータ電流Ｉの挙動の遅れを考えたうえで、ＰＷＭ制御パラメータのうち、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmおよびＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmについては、その初期値をなるべく小さく設定する。
【００６１】
なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示した動作例は、アイドル回転数制御時など、スロットルバルブ１７０を微少駆動させる際の動作である。この動作例では、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、静止時摩擦トルク（図５（ｂ）参照）を乗り越えるのに必要なトルクを発生させるＰＷＭデューティ補正値Δdutyに対応したＰＷＭデューティ（制御信号）を出力し、スロットルバルブ１７０が駆動を開始した後、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmが経過するとすぐに、補正する前のＰＷＭデューティ（保持デューティ比）を出力している。
【００６２】
ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０から入力される関数更新データに基づいて、関数ｈ１から関数ｈ３を補正する。
ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０には、目標エンジン回転数変化量算出部２２０により算出された目標エンジン回転数変化量ΔＮ*と、実エンジン回転数算出部２１０により算出された実エンジン回転数Ｎとが入力される。
【００６３】
ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、入力される実エンジン回転数Ｎを記憶する記憶部２５０ｍを有する。この記憶部２５０ｍには、今制御周期におけるＰＷＭ微少パルス制御の実行前に実エンジン回転数算出部２１０が算出した実エンジン回転数Ｎoldが格納される。ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、記憶部２５０ｍに記憶された実エンジン回転数Ｎoldと、今制御周期におけるＰＷＭ微少パルス制御によって変動した後の実エンジン回転数Ｎとの偏差を求め、この偏差を実エンジン回転数変化量ΔＮ（＝Ｎ−Ｎold）とする。ただし、今制御周期のＰＷＭ微少パルス制御の前後における実エンジン回転数との偏差をそのまま実エンジン回転数変化量ΔＮとするのではなく、ＰＷＭ微少パルス制御の前後の各実エンジン回転数に対して一定の演算を行って実エンジン回転数変化量ΔＮを求めることとしてもよい。
【００６４】
ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、さらに、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０の各ＰＷＭ制御パラメータの関数テーブルｈ１，ｈ２，ｈ３を更新する関数更新データを生成する機能を有する。ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、入力される各情報に基づいて関数更新データを作成し、この関数更新データをＰＷＭ微少パルス算出部２４０に出力する。
【００６５】
関数更新データは、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０の関数ｈ１〜ｈ３の値を所定値オフセットする値である。具体的には、関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の係数ｈ1ｂ，ｈ2ｂ，ｈ3ｂを増減させるために、関数更新データが用いられる。この関数更新データは、関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の係数ｈ1ａ，ｈ2ａ，ｈ3ａを増減させるためのデータとすることもでき、係数ｈ1ａ，ｈ2ａ，ｈ3ａおよび係数ｈ1ｂ，ｈ2ｂ，ｈ3ｂの両方を増減させるためのデータとすることもできる。むろん、必ずしも関数ｈ１，ｈ２，ｈ３のすべてについて関数値を変更する必要はなく、たとえば、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを定めるための関数ｈ２の値のみを関数更新データに応じて増減するようにしてもよい。
【００６６】
関数更新データがＰＷＭ微少パルス算出部２４０に与えられて関数値がオフセットされることにより、ＰＷＭ制御パラメータを求めるための関数ｈ１，ｈ２，ｈ３が実質的に変更されることになる。具体的には、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを維持時間ｔpwmに渡って適用するＰＷＭデューティ補正制御を補正回数ｎpwmに渡って実行するＰＷＭ微少パルス制御を行っても、実エンジン回転数変化量ΔＮの目標エンジン回転数変化量ΔＮ*に対するずれが大きい場合に、関数ｈ１，ｈ２，ｈ３が更新される。すなわち、関数値をオフセットするための関数更新データが、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０からＰＷＭ微少パルス算出部２４０に与えられる。これにより、次の制御周期のＰＷＭ微少パルス制御の際に、更新された関数ｈ１，ｈ２，ｈ３によってＰＷＭ制御パラメータが定められるから、エンジン回転数を目標通りに変化させることができる。
【００６７】
このような関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の更新がされる以前には、係数ｈ1ｂ，ｈ2ｂ，ｈ3ｂの初期値に従って、各ＰＷＭ制御パラメータが定められることになる。
ＰＷＭ信号生成部２８０は、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０から入力されるＰＷＭデューティを記憶部（レジスタ）２８０ｍに格納するとともに、この記憶部２８０ｍに格納したＰＷＭデューティ（制御信号）に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータ１６０に出力する。
【００６８】
モータ１６０は、上述したようにスロットルボディ１６１に設けられ、ＰＷＭ信号生成部２８０からのＰＷＭ信号に基づいて駆動し、スロットルバルブ１７０の角度（開度）を変化させる。このスロットルバルブ１７０の角度の変化により、スロットル開度が変化して吸気量が変化し、エンジン回転数が変化する。
図７は、この実施形態に係るエンジン回転数制御装置の動作を示すフローチャートである。この図７に示す処理が、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００６９】
まず、水温算出部１４０は、水温センサ１３０からの入力に基づいて水温Ｔwatを算出し、この水温Ｔwatに基づいて、目標エンジン回転数算出部２６０は、目標エンジン回転数Ｎ*を算出する（ステップＳ１）。
ステップＳ２において、目標エンジン回転数変化量算出部２２０は、目標エンジン回転数Ｎ*から実エンジン回転数Ｎを減算して、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*（＝Ｎ*−Ｎ）を算出する。また、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、実エンジン回転数算出部２１０によって算出された実エンジン回転数Ｎを、実エンジン回転数記録値Ｎoldとして、記憶部２５０ｍに記憶させる。実エンジン回転数記録値Ｎoldは、ＰＷＭ微少パルス制御によるスロットル開度調整前の実エンジン回転数として、後述するステップＳ９での処理に用いられる。この実エンジン回転数記録値Ｎoldは、前制御周期でのＰＷＭ微少パルス制御の結果に対応する。
【００７０】
次いで、ステップＳ３において、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎから、ＰＷＭ制御パラメータを算出する。すなわち、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、関数ｈ１によってＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを求め、関数ｈ２によってＰＷＭデューティ補正値Δdutyを求め、関数ｈ３によってＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを求める。
【００７１】
次いで、ステップＳ４において、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを計数するカウンタの計数値iをクリアする。
ステップＳ５では、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ステップＳ３で算出されたＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmの間、ステップＳ３で算出されたＰＷＭディーティ補正値Δdutyだけ、前記保持デューティ比（図３のＤａ）から、ＰＷＭデューティを増減補正する。
【００７２】
次いで、ステップＳ６では、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ＰＷＭデューティ補正回数カウンタの計数値ｉに１を加算する。さらに、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ステップＳ７では、ＰＷＭデューティの補正回数が、ステップＳ４で算出したＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmに達したか否か（i≧ｎpwm）を判定する。
ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmだけＰＷＭデューティの補正を行っていれば（i≧ｎpwm）、処理はステップＳ９に移行し、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm分の補正が未完了であれば（i＜ｎpwm）、処理はステップＳ８に移行する。
【００７３】
ステップＳ８では、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、目標エンジン回転数Ｎ*に対する現在の実エンジン回転数Ｎの偏差（＝｜Ｎ*−Ｎ｜。エンジン回転数偏差）が許容範囲内（エンジン回転数偏差許容値Ｎα未満。ただし、Ｎα＞０）か否かを判定する。エンジン回転数偏差量｜Ｎ*−Ｎ｜がエンジン回転数偏差許容値Ｎα以上であれば、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０は、ステップＳ５に戻って処理を繰り返し、エンジン回転数偏差許容値Ｎα未満であれば、処理はステップＳ９に移行する。
【００７４】
このようにして、ＰＷＭデューティの補正が、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmに達するか、または実エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎ*に十分近づくかのいずれかの条件が満たされるまで、所定の時間間隔をあけて繰り返されることになる。このように時間間隔を開けてＰＷＭデューティの補正を繰り返し行うのは、図６を参照して説明したように、ＰＷＭデューティの補正から実エンジン回転数が変化するまでにタイムラグがあるからである。
【００７５】
ステップＳ９では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、今制御周期のＰＷＭ微少パルス制御を終えた後（ステップＳ７またはＳ８のＹＥＳ）の実エンジン回転数Ｎと、このＰＷＭ微少パルス制御前に記憶部２５０ｍに記録しておいた実エンジン回転数記録値Ｎoldから、実エンジン回転数変化量ΔＮ（＝Ｎ−Ｎold）を算出する。
次いで、ステップＳ１０では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*と、実エンジン回転数変化量ΔＮとに基づいて、ＰＷＭ微少パルス制御パラメータ関数ｈ１〜ｈ３を更新するための関数更新処理を実行する。この関数更新処理には、さらに、目標エンジン回転数Ｎ*が加味されてもよい。
【００７６】
関数更新処理により関数更新データが出力された場合、ＰＷＭ微小パルス算出部２４０は、この関数更新データに従って関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の関数値をオフセットする。
以上の処理が制御周期毎に繰り返し実行される。
図８は、図７のステップＳ１０において行うＰＷＭ微少パルス制御パラメータ関数の更新処理を示すフローチャートである。
【００７７】
この処理では、まず、ステップＳ１０−１では、ステップＳ９（図７参照）において算出された実エンジン回転数変化量ΔＮと、ステップＳ２で算出された目標エンジン回転数変化量ΔＮ*とに基づいて、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、それぞれの変化量の絶対値の差Ｎｈ（＝｜ΔＮ*｜−｜ΔＮ｜）（エンジン回転数変化量偏差）を算出する。
【００７８】
次いで、ステップＳ１０−２では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、算出したエンジン回転数変化量偏差Ｎhが、予め設定されたＰＷＭ微少パルス制御の関数更新の判定値Ｎβ（＞０。一定値）より大きいか否かを判定する。エンジン回転数変化量偏差Ｎhが判定値Ｎβより大きければ、処理は、ステップＳ１０−４に移行し、エンジン回転数変化量偏差Ｎhが判定値Ｎβ以下であれば、処理は、ステップＳ１０−３に移行する。
【００７９】
エンジン回転数変化量偏差Ｎhが判定値Ｎβを超えている場合（ステップＳ１０−２のＹＥＳ）とは、ＰＷＭ微少パルス制御を行ったにも拘わらず、実エンジン回転数Ｎが十分に変動しない場合である。この場合には、ステップＳ１０−４において、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、スロットルバルブ１７０が今までよりも大きく動くように、パラメータ関数の出力値を大きくするための関数更新データを出力して、関数更新処理を終了する。このステップＳ１０−４では、一例として、関数ｈ２の係数ｈ2ｂをシフト量ｂ１（ｂ１＞０）だけ増加することを指示する関数更新データを出力するようにしている。これにより、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを算出する関数ｈ２の関数値が一律にシフト量ｂ１だけ増加する。
【００８０】
シフト量ｂ１は、一定値としてもよいし、エンジン回転数変化量偏差Ｎｈに応じて可変設定してもよい。エンジン回転数変化量偏差Ｎｈに応じてシフト量ｂ１を定める場合には、急激なエンジン回転数変化を防ぐために、所定の上限値以下の範囲でシフト量ｂ１を定めることが好ましい。
実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が目標エンジン回転数変化量｜ΔＮ*｜より小さい場合（|ΔＮ*|−|ΔＮ|＞Ｎβ）の処理タイミングを図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１１に示す。
【００８１】
図９は、この実施形態に係るエンジン回転数制御装置の処理タイミングを示す図であり、水温と目標エンジン回転数の挙動を示す図である。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、図９に示すように水温Ｔwatが上昇中の処理タイミングにおいて、エンジン回転数の実回転数変化が目標より小さい場合（|ΔＮ*|−|ΔＮ|＞Ｎβ）のエンジン回転数の制御のタイミングを示す図である。図１０（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のエンジン回転数の変移に対応するＰＷＭデューティを示す。また、図１１は、図１０（ａ）の制御周期ＰＣにおける目標エンジン回転数Ｎ*と実エンジン回転数Ｎとの関係を示す。なお、図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１１には、図７のフローチャートの主要なステップの実行タイミングが併せて示されている。
【００８２】
図１０（ａ）の例では、或る制御周期ＰＣ中のステップＳ１０において、関数ｈ２を更新（この例では、ｈ2ｂをシフト量ｂ１だけ増加する更新）した後、矢印ａで示す部分に見られるように、略目標どおりのエンジン回転数変化が達成されている。
すなわち、制御周期ＰＣにおいて、は、ステップＳ３〜Ｓ８の処理によって、ＰＷＭデューティが３回に渡って減少補正されている。これにより、モータ１６０によってスロットルバルブ１７０が閉方向に駆動され、スロットル開度が減少させられ、その結果、実エンジン回転数Ｎが減少している。しかし、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が少なく、実エンジン回転数Ｎと目標エンジン回転数Ｎ*との差が大きな状態となっている。そこで、当該制御周期ＰＣ内のステップＳ１０において、関数ｈ２の更新が行われているのである。
【００８３】
次の制御周期ＰＣ０１では、更新された関数ｈ２に基づいてＰＷＭデューティ補正値Δdutyが求められて適用された結果、絶対値の大きな負のＰＷＭデューティ補正値Δdutyによって３回に渡ってＰＷＭデューティが補正され、矢印ａで示すように、実エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎ*に近づいている。
一方、図８のステップＳ１０−３では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、ステップＳ１０−１で算出したエンジン回転数変化量偏差Ｎhが、予め設定された判定値「−Ｎβ」（負の一定値）より小さいか否かを判定する。エンジン回転数変化量偏差Ｎｈが判定値「−Ｎβ」以上であれば、関数更新処理を終了する。つまり、目標エンジン回転数変化量（ΔＮ*）と実エンジン回転数変化量（ΔＮ）とがほぼ同じである場合は、関数の更新は行わない。
【００８４】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実エンジン回転数の変化が略目標通りである場合におけるエンジン回転数の制御のタイミングを示す図であり、図１２（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のエンジン回転数の変移に対応するＰＷＭデューティを示す。また、図１３は、図１２（ａ）の制御周期ＰＣ１における目標エンジン回転数と実エンジン回転数との関係を示す図である。なお、図１２（ａ）、図１２（ｂ）および図１３には、図７に示すフローチャートの主要なステップのタイミングを併せて示す。
【００８５】
図１２（ａ）の矢印ｂに示すように、目標エンジン回転数変化量|ΔＮ*|と実エンジン回転数変化量|ΔＮ|との差が小さい場合、ＰＷＭパラメータ関数を更新しなくても、一連の制御処理を繰り返すことにより、実エンジン回転数Ｎと目標エンジン回転数Ｎ*との差はなくなる。これにより、実エンジン回転数Ｎは目標エンジン回転数Ｎ*に収束する。
より詳細に説明すると、制御周期ＰＣ１では、図１２(b)に示すように、ＰＷＭデューティが３回に渡って減少補正されている。これにより、モータ１６０は、スロットルバルブ１７０を閉方向に駆動し、その結果、スロットル開度が減少して、実エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎ*の近くまで減少している。したがって、制御周期ＰＣ１内のステップＳ１０では、パラメータ関数の更新が行われていない。
【００８６】
制御周期ＰＣ１の次の制御周期ＰＣ１１では、ＰＷＭデューティの減少補正が１回行われ、これによって、矢印ｂで示すように、実エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎ*にほぼ等しくなっている。図１２（ｂ）の例では、制御周期ＰＣ１の次の制御周期ＰＣ１１におけるＰＷＭデューティ補正値Δdutyは、その絶対値が、制御周期ＰＣ１におけるＰＷＭデューティ補正値Δdutyの絶対値よりも小さくなっており、ＰＷＭデューティ補正回数も減少している。これは、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*が小さくなったことに対応している。これに加えて、さらに、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmも小さくしてもよい。
【００８７】
なお、実エンジン回転数が僅かながら変化している場合は、スロットルバルブ１７０を微動させるのに必要なモータ発生トルクは得られているので、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを変化させる必要はなく、関数ｈ２を更新する必要はない。
図８のステップＳ１０−３において、エンジン回転数変化量偏差Ｎhが、判定値「−Ｎβ」より小さければ、処理は、ステップＳ１０−５に移行する。
【００８８】
この場合は、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*よりも、実エンジン回転数変化量ΔＮが大きく、エンジン回転数Ｎが過剰に変化したことになる。そこで、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、スロットルバルブ１７０がそれまでより小さく動くように、パラメータ関数の出力値を小さくする。すなわち、関数の出力値を減少補正するための関数更新データをＰＷＭ微少パルス算出部２４０に出力して、パラメータ関数更新処理を終了する。
【００８９】
図８の例では、ステップＳ１０−５において、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、ＰＷＭデューティ補正値を算出する関数ｈ２の係数ｈ2ｂの値をシフト量ｂ２（＞０）だけ減少することにより、関数ｈ２の出力を減少補正している。シフト量ｂ２は、一定値としてもよいし、エンジン回転数変化量偏差Ｎｈに応じて可変設定してもよい。エンジン回転数変化量偏差Ｎｈに応じてシフト量ｂ２を定める場合には、急激なエンジン回転数変化を防ぐために、所定の上限値以下の範囲でシフト量ｂ２を定めることが好ましい。
【００９０】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、エンジン回転数の実回転数変化が目標より大きい場合におけるエンジン回転数の制御のタイミングを示す図であり、図１４（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のエンジン回転数の変移に対応するＰＷＭデューティを示す。また、図１５は、図１４（ａ）の制御周期ＰＣ２における目標エンジン回転数と実エンジン回転数との関係を示す図である。なお、図１４（ａ）、図１４（ｂ）および図１５には、図７のフローチャートの主要なステップの実行タイミングが併せて示されている。
【００９１】
図１４（ａ）に示すように、制御周期ＰＣ２中のステップＳ１０において、関数ｈ２を更新（係数ｈ２ｂをシフト量ｂ２だけ減少する更新）した後は、矢印ｃで示す部分に見られるように、略目標通りのエンジン回転数変化が得られている。
詳細に説明すると、制御周期ＰＣ２において、ＰＷＭデューティの減少補正が３回に渡って行われている。これにより、実エンジン回転数Ｎが過剰に変動して、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が目標エンジン回転数変化量｜ΔＮ*｜よりもはるかに大きくなっている。そこで、制御周期ＰＣ２中のステップＳ１０の処理によって、パラメータ関数ｈ２が更新されている。
【００９２】
これにより、その次の制御周期ＰＣ２１では、ＰＷＭデューティの増加補正（Δduty＞０）が３回に渡って行われていて、矢印ｃで示すとおり、実エンジン回転数Ｎが目標エンジン回転数Ｎ*にほぼ等しくなっている。
なお、図８に示すフローチャートでは、パラメータ関数を更新する処理として、デューティ補正値Δdutyの関数ｈ２を更新する場合について説明したが、関数ｈ１、ｈ３も同様にして更新してもよい。
【００９３】
図１６は、パラメータ関数更新処理の他の例を示すフローチャートである。
前述の図８のステップＳ１０−４において、ＰＷＭデューティを補正値Δdutyだけを増加させるケースの例として、実エンジン回転数変化が全くない場合、つまり、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜＝｜Ｎ−Ｎold｜＝０の場合がある。実エンジン回転数変化量ΔＮが０である場合は、モータ１６０により駆動されるスロットルバルブ１７０が無動作であり、モータ発生トルクが静止時摩擦トルクより小さい（図５（ｂ）参照）と考えられる。よって、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmやＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを変化させても発生トルクは変わらない。すなわち、モータ発生トルクを上げてスロットルバルブ１７０を動かすためには、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを変化させる必要がある。
【００９４】
そこで、図１６に示す例では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が０かどうかを判断する（ステップＳ１０−１１）。そして、｜ΔＮ｜＝０であれば、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、関数ｈ２の関数値を増加（ΔＮ*＞０の領域で増加、ΔＮ*＜０の領域で減少）させるための関数更新データをＰＷＭ微少パルス算出部２４０に与えて、関数ｈ２を実質的に更新する（ステップＳ１０−１２）。
【００９５】
また、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が、０ではないが（ステップＳ１０−１１のＮＯ）、目標エンジン回転数変化量｜ΔＮ*｜との差が大きい場合、つまり、|Ｎ|≠0、且つ、｜Ｎh｜＞β（ただし、Ｎｈ＝｜ΔＮ*｜−｜ΔＮ｜、β>>Ｎβ）の場合がある（ステップＳ１０−１３）。より具体的には、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が、目標エンジン回転数変化量｜ΔＮ*｜よりもはるかに小さい場合（ＰＷＭデューティ補正不足）である。
【００９６】
このような場合には、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを規定する関数ｈ１またはＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを規定する関数ｈ３を更新するための関数更新データを、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０に与える（ステップＳ１０−１４）。これにより、次の制御周期のＰＷＭ微少パルス制御における実エンジン回転数変化量ΔＮを増加することができる。
【００９７】
ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを定める関数ｈ２を更新しても、実エンジン回転数変化量ΔＮを増減することができる。しかし、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを大きくしすぎると発生トルクが過剰となり、駆動量の微調整が難しくなるおそれがあり、小さくしすぎれば、スロットルバルブ１７０を作動させることができなくなるおそれがある。
さらに、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyの初期値は、上述したように、スロットルバルブ１７０が動き出すのに最低限必要な発生トルクがモータ１６０から発生されるように設定されている。このため、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が０でないのであれば、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyの初期値は、そのまま維持し、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmまたはＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを変化させた方が、スロットルバルブ１７０駆動量の微調整がしやすい。
【００９８】
なお、ステップＳ１０−１１における実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が０かどうかの判断は、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が実質的に０とみなせるかどうかの判断である。したがって、この判断は、たとえば、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が微小な定数α（＞０）以下かどうかの判断に置き換えてもよい。
ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmが２以上の場合、デューティ補正された微少パルス列同士の時間間隔をある程度あけることが好ましい。これにより、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmと実エンジン回転数変化量ΔＮ（＝Ｎ−Ｎold）との関係は、ほぼ比例となる。
【００９９】
この場合、たとえば、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmが１回のときに、実エンジン回転数変化量ΔＮが５回転であったとすると、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmが２回とすれば、実エンジン回転数変化量ΔＮはほぼ１０回転となると予想できる。このように、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを変化させてＰＷＭ微少パルス制御を行えば、実エンジン回転数変化量ΔＮの予想がつけやすい。
【０１００】
ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを変動させてＰＷＭ微少パルス制御を行う場合にも、デューティ補正された微少パルス列同士の時間間隔をある程度あけることが好ましい。ただし、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmと実エンジン回転数変化量ΔＮとの関係は比例ではない。しかし、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmは僅かに変化させるだけでも、実エンジン回転数変化量ΔＮは大きく変化する。したがって、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを変化させる場合に比べると、制御周期を長く必要としない。このため、ＰＷＭ微少パルス制御の周期を短くする必要がある場合、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmの補正を優先的に行ってＰＷＭ微少パルス制御を行うことが好ましい。
【０１０１】
以上のように、本実施形態によれば、スロットルバルブ１７０を駆動させるモータ１６０に与えられるＰＷＭ信号のデューティを、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmに渡って、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyだけ補正し、各回のＰＷＭデューティの補正をＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmだけ持続させる。これにより、スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ：Throttle Position Sensor）の出力を用いたフィードバック制御ではなく、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*などを用いたフィードフォワード制御によって、角度精度として０．０２度程度の精度を持ちながら、スロットルバルブ１７０の開度を細かく制御できる。この精度は、エンジンのメイン吸気路と並列にバイパス通路（副通路）を設け、このバイパス通路に配置されたアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）の開度をエンジン制御ユニットによって調整する構成と同等の精度である。このように、ＩＳＣＶを用いた制御と同等の精度でスロットル開度を制御しながら、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけることができる。
【０１０２】
しかも、ＩＳＣＶは必ずしも必要ではなく、また、スロットルポジションセンサの出力信号を増幅する増幅器も必要ではない。したがって、簡単で、かつ、安価な構造で、エンジン回転数、特に細かい制御が必要なアイドル回転数の制御を行うことができる。
また、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値ΔdutyおよびＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmの各ＰＷＭ制御パラメータの初期値（関数ｈ１，ｈ２，ｈ３の初期関数値。とくに係数ｈ1ｂ，ｈ2ｂ，ｈ3ｂ）は、スロットルバルブ１７０の変位を妨げる静止摩擦力を上回る必要最低限度のトルクがモータ１６０から発生するように設定されている。このため、これらＰＷＭ制御パラメータの初期関数値をそのまま用いてＰＷＭデューティを補正しても、ほぼ目標通りに、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけることができる。特に、アイドル回転数制御時においても、スロットルバルブ１７０を、静止状態から、確実に目標開度位置まで開閉作動させることができる。
【０１０３】
また、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、ＰＷＭ微少パルス制御を実行する毎（制御周期毎）に、ＰＷＭ微少パルス制御の前後の実エンジン回転数Ｎ，Ｎoldを用いて、実エンジン回転数変化量ΔＮ（＝Ｎ−Ｎold）を算出する。また、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、実エンジン回転数変化量ΔＮと、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*と（さらに、必要に応じて実エンジン回転数Ｎ）を用いて、ＰＷＭ制御パラメータを定める関数を、必要に応じて更新する。すなわち、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmを定める関数ｈ１、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyを定める関数ｈ２、およびＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmを定める関数ｈ３のうち、少なくとも１つが必要に応じて変更される。
【０１０４】
このため、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０において、各ＰＷＭ制御パラメータで補正したＰＷＭデューティによって、目標通りの開度にスロットルバルブ１７０が開閉作動しない場合には、いずれかのＰＷＭ制御パラメータの関数を変更することで、次回（次制御周期）の処理では、確実にスロットルバルブ１７０に所望の開閉動作をさせることができる。
【０１０５】
この実施形態では、モータ１６０により駆動されるスロットルバルブ１７０に掛かるトルクは、スロットルバルブ１７０の軸のフリクションｆ１、スロットルバルブ１７０の伝動機構のギアバックラッシュｇｂ、リターンスプリングなどの影響により、一定ではない。このため、本実施形態に係るエンジン回転数制御装置では、実際のエンジン回転数変化量ΔＮをフィードバックして、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０によってＰＷＭデューティ補正値Δdutyの関数ｈ２を修正し、確実にスロットルバルブ１７０を微動させるようにしている（図８参照）。
【０１０６】
さらに、図１６に示す処理では、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、実エンジン回転数変化量ΔＮに変化がない場合、ＰＷＭデューティ補正値Δdutyの関数ｈ２を更新する。これにより、スロットルバルブ１７０を確実に駆動させて、エンジン回転数を制御することができる。
また、図１６に示す処理において、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０は、ＰＷＭデューティの補正によって実エンジン回転数Ｎに変化が見られるものの、実エンジン回転数変化量｜ΔＮ｜が目標エンジン回転数変化量｜ΔＮ*｜よりもはるかに小さい場合には、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwmの関数ｈ１またはＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmの関数ｈ３を変更する。これにより、ＰＷＭデューティの補正によってスロットルバルブ１７０が微動する状態を保持しつつ、効率よく、確実に、エンジン回転数を精度よく制御することができる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
図１７は、本発明の第２の実施形態に係るエンジンシステムの構成を示すブロック図である。このエンジンシステムは、エンジン１２０と、このエンジン１２０の回転数を制御するエンジン回転数制御装置１００ａとを有している。このエンジン回転数制御装置１００ａは、図１に示す第１の実施形態のエンジン回転数制御装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０８】
スロットルバルブ１７０には、スロットルポジションセンサ（以下、「ＴＰＳ」という。）３１０が付設されている。このＴＰＳ３１０は、ポテンショメータ等からなり、スロットルバルブ１７０の開度を検出し、その信号（以下、「ＴＰＳ信号」という）を実スロットル開度算出部３２０に出力する。
実スロットル開度算出部３２０は、ＴＰＳ３１０から入力されるＴＰＳ信号に基づいて実スロットル開度θを算出し、ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部（更新部）２５０ａ、ＰＷＭ微少パルス算出部（第１制御信号算出部）２４０ａ、ＰＷＭデューティ選択部３９０、ＩＳＣ位置フィードバック制御部（第２制御信号算出部）３３０および通常時位置フィードバック制御部３４０に出力する。
【０１０９】
ＩＳＣ位置フィードバック制御部３３０は、目標スロットル開度算出部３２５から入力される目標スロットル開度θ*（＝θ＋Δθ*）（Δθ*は目標スロットル開度変化量）と、実スロットル開度算出部３２０から入力される実スロットル開度θとから、モータ１６０のＰＷＭ制御のための制御信号であるＰＷＭデューティを算出し、ＰＷＭデューティ選択部３９０に出力する。
【０１１０】
通常時位置フィードバック制御部３４０は、目標スロットル開度算出部３８０から入力される目標スロットル開度θ*と、実スロットル開度算出部３２０から入力される実スロットル開度θとから、モータ１６０のＰＷＭ制御のための制御信号であるＰＷＭデューティを算出し、ＰＷＭデューティ選択部３９０に出力する。
エンジン１２０の出力を制御するためのアクセル（例えば、四輪車両のアクセルペダル、二輪車両のアクセルグリップまたはエンジン発電機のアクセルレバー）３５０の近傍には、アクセルポジションセンサ（Accelerator Position Sensor：ＡＰＳ）３６０が設けられている。このＡＰＳ３６０は、アクセル３５０の開度（操作量）を検出し、その信号（以下、「ＡＰＳ信号」という。）をアクセル開度算出部３７０に出力する。
【０１１１】
アクセル開度算出部３７０は、ＡＰＳ３６０から入力されるＡＰＳ信号に基づいてアクセル開度を算出し、目標スロットル開度算出部３８０に出力する。
目標スロットル開度算出部３８０は、アクセル開度算出部３７０から入力されるアクセル開度信号に基づいて、目標スロットル開度θ*を生成するアクセル追従目標スロットル開度算出部である。この目標スロットル開度算出部３８０は、生成した目標スロットル開度θ*を通常時位置フィードバック制御部３４０に出力する。
【０１１２】
目標エンジン回転数変化量算出部２２０ａは、目標エンジン回転数Ｎ*と実エンジン回転数Ｎとから、目標エンジン回転数Ｎ*と実エンジン回転数Ｎとの差（エンジン回転数偏差を算出する。このエンジン回転数偏差は、この実施形態では、そのまま、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*とされるが、さらに所定の演算を行って目標エンジン回転数変化量ΔＮ*を定めてもよい。
【０１１３】
また、目標エンジン回転数変化量算出部２２０ａは、算出した目標エンジン回転数変化量ΔＮ*をＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａおよびＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０ａに加えて、目標スロットル開度変化量算出部４００にも出力する。
目標スロットル開度変化量算出部４００は、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*の種々の値に対応する目標スロットル開度変化量Δθ*を定めたテーブルを有する。目標スロットル開度変化量算出部４００は、そのテーブルと、目標エンジン回転数変化量算出部２２０ａから入力された目標エンジン回転数変化量ΔＮ*とに基づいて、目標スロットル開度変化量Δθ*を算出する。
【０１１４】
また、目標スロットル開度変化量算出部４００は、算出した目標スロットル開度変化量Δθ*をＰＷＭデューティ選択部３９０および目標スロットル開度算出部３２５に出力する。
目標スロットル開度算出部３２５は、入力される実スロットル開度θと目標スロットル開度変化量Δθ*とに基づいて、目標スロットル開度θ*（＝θ＋Δθ*）を算出し、ＩＳＣ位置フィードバック制御部３３０に出力する。
【０１１５】
ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａは、目標エンジン回転数変化量算出部２２０ａにより算出された目標エンジン回転数変化量ΔＮ*と、実エンジン回転数算出部２１０により算出された実エンジン回転数Ｎとから、ＰＷＭ微少パルス制御のための各ＰＷＭ制御パラメータ（ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値Δduty、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwm）を算出する。これらのＰＷＭ制御パラメータに基づくＰＷＭデューティは、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａからＰＷＭ信号生成部 ２８０に出力されることになる。
【０１１６】
また、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａは、上述のＰＷＭ微少パルス算出部２４０と同様の機能を有するとともに、実スロットル開度θが入力されるようになっている。
これにより、ＰＷＭ微少パルス制御により駆動制御されるスロットルバルブ１７０の実際の開度θに応じて、各ＰＷＭ制御パラメータを変更することができる。すなわち、ＰＷＭ制御パラメータを、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*、実エンジン回転数Ｎおよび実スロットル開度θの関数によって定めることができる。
【０１１７】
むろん、前述の第１の実施形態の場合と同様に、ＰＷＭ制御パラメータは、目標エンジン回転数変化量ΔＮ*および実エンジン回転数Ｎの関数によって定めることとし、実スロットル開度θを加味しなくても差し支えない。この場合には、実スロットル開度θは、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａに入力する必要はない。
実際には、スロットルバルブ１７０は、すべての開度域で静止摩擦トルクが一定であるわけではない。したがって、実スロットル開度θを加味してＰＷＭ制御パラメータを定めるようにすれば、スロットルバルブ１７０を、より適切に開閉作動させることができる。
【０１１８】
ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０ａは、上述のＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部２５０と同様の機能を有するとともに、実スロットル開度θが入力されるようになっている。これにより、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａに出力する関数更新データを定める際に、スロットルバルブ１７０の実際の開度を加味することができる。
ＰＷＭデューティ選択部３９０は、実スロットル開度θおよび目標スロットル開度変化量Δθ*に基づいて、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａ、ＩＳＣ位置フィードバック制御部３３０および通常時位置フィードバック制御部３４０からの信号のうちのいずれかを選択して、ＰＷＭ信号生成部２８０に出力する。
【０１１９】
図１８は、ＰＷＭデューティ選択部３９０の処理を説明するためのフローチャートである。ＰＷＭデューティ選択部３９０は、実スロットル開度θが所定のしきい値θａ（＞０）を超えている場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）には、アクセル３５０が操作されていると判断し、通常時位置フィードバック制御部３４０からの制御信号（ＰＷＭデューティを表す信号）を選択して出力する（ステップＳ２２）。
【０１２０】
実スロットル開度θがしきい値θａ以下であれば（ステップＳ２１のＮＯ）、ＰＷＭデューティ選択部３９０は、目標スロットル開度変化量の絶対値｜Δθ*｜が第１選択判定値θｂ１（＞０）を超えているかどうかを判断する（ステップＳ２３）。この判断が肯定されれば、ＰＷＭデューティ選択部３９０は、通常時位置フィードバック制御部３４０からの制御信号を選択して出力する。
【０１２１】
前記ステップＳ２３での判断が否定である場合、すなわち、｜Δθ*｜≦θｂ１の場合には、ＰＷＭデューティ選択部３９０は、さらに、目標スロットル開度変化量絶対値｜Δθ*｜が第２選択判定値θｂ２（ただし、θｂ１＞θｂ２＞０）を超えているかどうかを判断する（ステップＳ２４）。この判断が肯定されれば、ＰＷＭデューティ選択部３９０は、ＩＳＣ位置フィードバック制御部３３０からの制御信号を選択して出力する（ステップＳ２５）。
【０１２２】
一方、前記ステップＳ２４での判断が否定である場合、すなわち、｜Δθ*｜≦θｂ２の場合には、ＰＷＭデューティ選択部３９０は、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０からの制御信号を選択して出力する（ステップＳ２６）。
第２判定値θｂ２は、この実施形態では、ＴＰＳ信号の入力分解能に等しく設定されている。そのため、｜Δθ*｜≦θｂ１の場合には、目標スロットル開度変化量絶対値｜Δθ*｜がＴＰＳ信号の入力分解能よりも大きければＩＳＣ位置フィードバック制御が行われ、当該入力分解能以下であればＰＷＭ微少パルス制御が行われることになる。
【０１２３】
このようにして、ＰＷＭデューティ選択部３９０の働きにより、状況に応じて、応答が速いＩＳＣ位置フィードバック制御と、エンジン回転数を細かく制御できるＰＷＭ微少パルス制御、さらには、通常時位置フィードバック制御とを切り替えて使用することができる。
このエンジン回転数制御装置１００ａを用いてエンジン回転数制御を行う際の一例を以下に示す。
【０１２４】
図１９は、ＰＷＭ微少パルス制御と、ＩＳＣ位置フィードバック制御とを併用した場合のタイムチャートの例である。図１９（ａ）は、ＩＳＣ位置フィードバック制御とＰＷＭ微少パルス制御とを切り替えて行った際の実エンジン回転数Ｎおよび目標エンジン回転数Ｎ*の挙動を示す。図１９（ｂ）は、その場合の実スロットル開度θおよび目標スロットル開度θ*の挙動を示す。さらに、図１９（ｃ）は、その場合のＰＷＭデューティの変動を示す。
【０１２５】
目標エンジン回転数がステップ状に変動するときには、これに追従して目標スロットル開度がほぼステップ状に変動するから、目標スロットル開度変化量の絶対値｜Δθ*｜が大きくなる。したがって、目標スロットル開度がステップ状に変動した制御周期では、ＩＳＣ位置フィードバック制御が行われ、ＰＷＭデューティは、ほぼリニアに変動する。これに対して、目標スロットル開度の変動が少ない期間には、ＰＷＭ微少パルス制御が行われ、ＰＷＭデューティはパルス状に変動することになる。
【０１２６】
図２０は、通常時位置フィードバック制御と、ＰＷＭ微少パルス制御とを切り替えて実行した際のタイムチャートの例である。図２０（ａ）は、実エンジン回転数Ｎと目標エンジン回転数Ｎ*との挙動を示し、図２０（ｂ）は、実スロットル開度θと目標スロットル開度θ*との挙動を示し、図２０（ｃ）は、ＰＷＭデューティの変動を示す。
実スロットル開度が大きいときには、通常時位置フィードバック制御が行われ、ＰＷＭデューティは大きく変動する。これに対して、実スロットル開度が小さく、目標スロットル開度にも大きな変動がないときには、ＰＷＭ微少パルス制御が行われる。この期間には、ＰＷＭデューティはパルス的に変動することになる。
【０１２７】
このように、ＰＷＭデューティ選択部３９０により、状況に応じて、ＰＷＭ微少パルス算出部２４０ａ、ＩＳＣ位置フィードバック制御部３３０および通常時位置フィードバック制御部３４０が生成するＰＷＭデューティを適宜選択してＰＷＭ信号生成部２８０に与えることができる。よって、状況に応じて、異なる制御で、エンジン回転数を適切に制御することができる。
【０１２８】
図２１は、前記エンジンシステムが適用可能な車両の一例である二輪車両の構成を示す図である。二輪車両１は、ヘッドパイプ２と、このヘッドパイプ２に回動自在に支持された操舵軸と、この操舵軸の上端に固定されたハンドル３と、操舵軸の下方側に連結された一対のフロントフォーク５とを備えている。この一対のフロントフォーク５の間に前輪６が回動可能に支持されている。
【０１２９】
ヘッドパイプ２には、フレーム７が連結されている。このフレーム７は、前端がヘッドパイプ２に固定された左右一対のメインフレーム７ａと、このメインフレーム７ａの後側からさらに後方に延びるリアフレーム７ｂと、メインフレーム７ａの前側とその後端部とに、これらの間で下方に湾曲した状態で結合されたダウンチューブ７ｃとを有している。
メインフレーム７ａには、スイングアーム９の前端部が回動自在に支持されている。このスイングアーム９には、その後端部に後輪１０が支持されている。
【０１３０】
メインフレーム７ａとダウンチューブ７ｃとの間には、エンジン１２０が配置されている。また、メインフレーム７ａの上側には、エンジン１２０に供給される燃料を貯留するための燃料タンク８が配置されている。
エンジン１２０の回転力は、チェーン１１などを介して後輪１０へと伝達され、これによって、後輪１０が回転する。こうして、二輪車両１を走行させることができる。
【０１３１】
エンジン１２０の出力を制御するためのアクセルグリップ（図１９のアクセル３５０）は、ハンドル３の右手側端部（図２１の奥側）に配置され、このアクセルグリップに関連して、ＡＰＳ３６０（図１７参照）が配置されることになる。
エンジン回転数制御装置１００または１００ａは、たとえば、メインフレーム７ａに取り付けられている（図２１では図示を省略）。エンジン１２０の回転数の制御をエンジン回転数制御装置１００，１００ａによって行えば、とくにアイドル回転時において、エンジン回転速度を精密に制御して、安定した回転数が得られる。
【０１３２】
図２２は、前記エンジンシステムが適用可能なエンジン発電機の正面図である。このエンジン発電機２１は、図２２の右半分の部分にエンジン１２０を配置し、左半分に発電ユニット３０を配置して構成されている。このエンジン発電機２１の上部には、エンジン１２０に供給すべき燃料を貯留する燃料タンク２２が配置されており、さらに、持ち運び用の把手２３が取り付けられている。
【０１３３】
このエンジン発電機２１のフレーム２４には、発電ユニット３０から電力を取り出すためのコンセント２５と、エンジンスイッチ２６とが設けられている。この実施形態では、アクセルレバーは設けられておらず、コンセント２５に接続された負荷に応じて目標エンジン回転数が設定され、エンジン回転数が制御されるようになっている。
エンジン１２０を制御するためのエンジン回転数制御装置１００または１００ａは、例えば、発電機のフレーム２４に取り付けられている（図２２では図示を省略）。このエンジン回転数制御装置１００，１００ａによってエンジン１２０の回転数を制御することにより、安価な構成でエンジン回転数を確実に所望の値に制御することができる。これにより、安定した電力を供給することができる。
【０１３４】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することも可能である。たとえば、上記の実施形態では、ＩＳＣＶを用いない構成について説明したが、この発明は、ＩＳＣＶを備えたエンジンシステムに対しても適用が可能である。また、図２１には、車両の例として二輪車両を示したが、四輪車両や三輪車両などの他の形態の車両に対してもこの発明の適用が可能である。
【０１３５】
また、前述の実施形態では、ＰＷＭ制御パラメータとして、ＰＷＭデューティ補正回数ｎpwm、ＰＷＭデューティ補正値Δduty、ＰＷＭデューティ補正値維持時間ｔpwmの３種類を例示し、これらのすべてが変更可能である例について説明した。しかし、これらのいずれか１つのみ、または任意の２つのみを変更可能として、ＰＷＭ微少パルス制御を行ってもよい。
【０１３６】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るエンジンシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】目標エンジン回転数を算出するための関数テーブルの例を示す図である。
【図３】ＰＷＭ微少パルス制御に用いるＰＷＭ制御パラメータを説明するための図である。
【図４】ＰＷＭ制御パラメータを算出するための関数テーブルの例を示す図である。
【図５】（ａ）はスロットルバルブの構造を示す模式図であり、（ｂ）はモータにかかる摩擦トルクを示す図である。
【図６】ＰＷＭデューティ、モータ電流、スロットル開度およびエンジン回転数の挙動を示す図である。
【図７】エンジン回転数制御処理を説明するフローチャートである。
【図８】ＰＷＭ微少パルス制御パラメータ関数の更新処理を示すフローチャートである。
【図９】エンジン回転数制御装置の処理タイミングを示す図であり、（ａ）は冷却水温度の時間変化を示し、（ｂ）は目標エンジン回転数の時間変化を示す。
【図１０】エンジン回転数制御装置の処理タイミングを示す図であり、（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、（ｂ）はＰＷＭデューティの変移を示す。
【図１１】図１０の制御周期ＰＣにおける目標エンジン回転数と実エンジン回転数との関係を拡大して示す図である。
【図１２】エンジン回転数制御装置の処理タイミングを示す図であり、（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、（ｂ）はＰＷＭデューティの変移を示す。
【図１３】図１２の制御周期ＰＣ１における目標エンジン回転数と実エンジン回転数との関係を拡大して示す図である。
【図１４】エンジン回転数制御装置の処理タイミングを示す図であり、（ａ）はエンジン回転数の変移を示し、（ｂ）はＰＷＭデューティの変移を示す。
【図１５】図１４の制御周期ＰＣ２における目標エンジン回転数と実エンジン回転数との関係を拡大して示す図である。
【図１６】パラメータ関数更新処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係るエンジンシステムの構成を示すブロック図である。
【図１８】ＰＷＭデューティ選択部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１９】前記第２の実施形態のエンジン回転数制御処理を示すタイムチャートであり、（ａ）はＩＳＣ位置フィードバック制御とＰＷＭ微少パルス制御とを切り替えて行った際の実エンジン回転数および目標エンジン回転数の挙動を示し、（ｂ）はその場合の実スロットル開度および目標スロットル開度の挙動を示し、（ｃ）はその場合のＰＷＭデューティの変動を示す。
【図２０】通常時位置フィードバック制御と、ＰＷＭ微少パルス制御とを切り替えて実行した際のタイムチャートの例であり、（ａ）は実エンジン回転数と目標エンジン回転数との挙動を示し、（ｂ）は、実スロットル開度と目標スロットル開度との挙動を示し、（ｃ）はＰＷＭデューティの変動を示す。
【図２１】前記エンジンシステムが適用可能な車両の一例である二輪車両の構成を示す図である。
【図２２】前記エンジンシステムが適用可能なエンジン発電機の正面図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１    二輪車両
２    ヘッドパイプ
３    ハンドル
５    フロントフォーク
６    前輪
７    フレーム
７ａ    メインフレーム
７ｂ    リアフレーム
７ｃ    ダウンチューブ
８    燃料タンク
９    スイングアーム
１０    後輪
１１    チェーン
２１    エンジン発電機
２２    燃料タンク
２３    把手
２４    フレーム
２５    コンセント
２６    エンジンスイッチ
３０    発電ユニット
ｈ１〜ｈ３    関数テーブル
Δduty    ＰＷＭデューティ補正値
ｎpwm    デューティ補正回数
ｔpwm    デューティ補正値維持時間
１００    エンジン回転数制御装置
１００ａ  エンジン回転数制御装置
１１０    クランク角センサ
１２０    エンジン
１３０    水温センサ
１４０    水温算出部
１６０    モータ
１６１    スロットルボディ
１６１ａ    吸気通路
１６２    伝動機構
１６３    軸部
１７０    スロットルバルブ
１８０    制御部
２００ａ    目標回転数設定部
２００ｂ    パルス生成部
２１０    実エンジン回転数算出部
２２０    目標エンジン回転数変化量算出部
２２０ａ    目標エンジン回転数変化量算出部
２４０    ＰＷＭ微少パルス算出部
２４０ａ    ＰＷＭ微少パルス算出部
２５０    ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部
２５０ｍ    記憶部
２５０ａ    ＰＷＭ微少パルス制御テーブル更新部
２６０    目標エンジン回転数算出部
２６０ｍ    記憶部
２８０    ＰＷＭ信号生成部
２８０ｍ    記憶部
３２０    実スロットル開度算出部
３２５    目標スロットル開度算出部
３３０    ＩＳＣ位置フィードバック制御部
３４０    通常時位置フィードバック制御部
３５０    アクセル
３７０    アクセル開度算出部
３８０    目標スロットル開度算出部
３９０    デューティ選択部
４００    目標スロットル開度変化量算出部
【図１】
2005207416.tif 000003
【図２】
2005207416.tif 000004
【図３】
2005207416.tif 000005
【図４】
2005207416.tif 000006
【図５】
2005207416.tif 000007
【図６】
2005207416.tif 000008
【図７】
2005207416.tif 000009
【図８】
2005207416.tif 000010
【図９】
2005207416.tif 000011
【図１０】
2005207416.tif 000012
【図１１】
2005207416.tif 000013
【図１２】
2005207416.tif 000014
【図１３】
2005207416.tif 000015
【図１４】
2005207416.tif 000016
【図１５】
2005207416.tif 000017
【図１６】
2005207416.tif 000018
【図１７】
2005207416.tif 000019
【図１８】
2005207416.tif 000020
【図１９】
2005207416.tif 000021
【図２０】
2005207416.tif 000022
【図２１】
2005207416.tif 000023
【図２２】
2005207416.tif 000024