(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御対象を制御する制御系に位相進み補償要素とノイズ除去用のフィルタとを含む車両用制御装置において、
前記制御系は、前記制御対象の制御量の推定値又は検出値をフィードバックする閉ループを有し、
前記フィルタは、前記位相進み補償要素と前記制御対象との間で且つ前記閉ループの外に配置されていることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御対象は、内燃機関の筒内充填空気量を目標筒内充填空気量に一致させるようにスロットル開度を制御する電子スロットルシステムであり、
前記位相進み補償要素は、スロットルバルブを通過した吸入空気の充填遅れを補償することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御対象を制御する制御系に位相進み補償要素とノイズ除去用のフィルタとを含む車両用制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子制御化された自動車のエンジン制御においては、運転者のアクセル操作に即応した応答性の良いドライバビリティを実現するために、特許文献１（特開平１１−２２５１５号公報）に記載されているように、運転者が操作したアクセル開度とエンジン回転速度等から運転者の要求するトルク（目標トルク）を算出し、この目標トルクから目標スロットル開度（目標筒内充填空気量）を算出して、実スロットル開度を目標スロットル開度に制御するようにしたものがある。この制御系には、スロットルバルブを通過した吸入空気の充填遅れを補償する位相進み補償要素が含まれている。
【０００３】
また、特許文献２（特開２００２−３０９９９０号公報）に記載されているように、目標筒内充填空気量の規範値と実筒内充填空気量の推定値との偏差に基づいて目標スロットル開度をフィードバック補正するフィードバック制御系（閉ループ系）を備えたシステムも提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２２５１５号公報（第１頁、第２頁等）
【特許文献２】特開２００２−３０９９９０号公報（第１頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、スロットル開度（筒内充填空気量）を制御する制御系には、スロットルバルブを通過した吸入空気の充填遅れを補償する位相進み補償要素が含まれるため、この制御系の入力にノイズが重畳すると、位相進み補償要素によって不安定な系となる。
【０００５】
この対策として、従来は、制御系の入力にノイズ除去用のフィルタをかけるようにしている。このフィルタにより、定常運転状態では位相進み補償が０となり（或は定常運転状態で強制的に位相進み補償を０とすることにより）、安定性を確保できるが、最近の本発明者の研究結果によれば、特に緩過渡時に下記の(1) 、(2) の振れの影響によって制御状態が不安定になり、目標スロットル開度がハンチングすることが判明した。
【０００６】
［不安定な系となる要因］
(1) 目標筒内充填空気量の単位時間当たりの振れ
(2) エンジン回転速度やバルブタイミング等の振れによる充填効率ηの算出値（マップ値）の単位時間当たりの振れ
【０００７】
この場合、演算途中の振れは実質的に問題とならないが、目標スロットル開度がハンチングすると、電子スロットルシステムのモータをハンチングした目標値通りに駆動させようとすることになり、無駄な動作をさせることになる。このような無駄な動作は、燃費悪化、電子スロットルシステムの耐久性悪化、ドライバビリティの悪化にもつながる。
【０００８】
このように、位相進み補償要素が含まれる制御系は入力のノイズに弱いことから、入力にノイズ除去用のフィルタをかけることで安定性を確保するようにしているが、入力は、目標筒内充填空気量の他に、充填効率ηに影響を与える様々な運転パラメータ（エンジン回転速度やバルブタイミング等）が含まれるため、それぞれの入力のハンチング要因ごとにフィルタをかけると、フィルタを何重にもかけることになり、応答性を遅くしてしまうという問題があった。つまり、フィルタは位相遅れ要素であるため、フィルタの数が増えるほど、応答性が遅れることになる。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、緩過渡においても、制御系の応答性と安定性とを両立させることができる車両用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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両の制御対象を制御する制御系に位相進み補償要素とノイズ除去用のフィルタとを含む車両用制御装置において、制御系は、制御対象の制御量の推定値又は検出値をフィードバックする閉ループを有し、該制御系の入力側にフィルタを配置するのではなく、フィルタを位相進み補償要素と制御対象との間（制御系の出力側）で且つ閉ループの外に配置したものである。
【００１１】
要するに、本発明は、入力にフィルタをかけなくても、それにより生じる演算途中の振れは実質的に問題とならないということに着目して、応答性悪化の要因となる入力側のフィルタを省略し、制御系の出力側にフィルタを配置することで、制御量の振れを除去して制御系の安定性を確保するものであるが、制御量の振れは１つのフィルタで除去できるため、様々な入力のハンチング要因ごとにフィルタをかける従来システムと比較して、フィルタによる応答遅れが非常に少なくなり、緩過渡においても、制御系の応答性と安定性とを両立させることが可能となる。
【００１２】
ところで、前記特許文献２のように、制御対象の制御量の推定値又は検出値をフィードバックする閉ループを含む制御系においては、閉ループ内にフィルタを配置すると、見掛け上の位相進み補償ゲインが大きくなり、応答性が向上するが、行き過ぎステップ変化に対して制御系の出力（制御量）がオーバーシュートする現象が発生する。
この対策として、請求項１に係る発明では、閉ループの外にフィルタを配置するようにしている。このようにすれば、閉ループ付きの制御系における行き過ぎステップ変化に対しても、制御系の出力（制御量）のオーバーシュートを抑えることができる。
本発明は、制御系に位相進み補償要素を含む様々な車両の制御システムに適用して実施でき、例えば、請求項２のように、内燃機関の筒内充填空気量を目標筒内充填空気量に一致させるようにスロットル開度を制御する電子スロットルシステムを制御対象とする制御系に本発明を適用して実施しても良い。この制御系には、スロットルバルブを通過した吸入空気の充填遅れを補償する位相進み補償要素が含まれるが、本発明を適用することで、緩過渡においても、制御系の応答性を確保しながら目標スロットル開度のハンチングを抑えることができ、燃費改善、電子スロットルシステムの耐久性向上、ドライバビリティ向上の要求も満たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、吸入空気量を制御する電子スロットルシステムを制御対象とする制御系に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関である筒内噴射式のエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、電子スロットルシステムのモータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００１６】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０に、筒内の気流強度（スワール流強度やタンブル流強度）を制御する気流制御弁３１が設けられている。
【００１７】
エンジン１１の各気筒の上部には、それぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。また、エンジン１１の吸気バルブ３７と排気バルブ３８には、それぞれ開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング装置３９，４０が設けられている。
【００１８】
エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２３が取り付けられている。また、クランク軸（図示せず）の外周側には、クランク軸が所定クランク角回転する毎にクランク角信号（パルス信号）を出力するクランク角センサ２４が取り付けられている。このクランク角センサ２４の出力パルスに基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００１９】
一方、エンジン１１の排気管２５には、排出ガスを浄化する上流側触媒２６と下流側触媒２７が設けられ、上流側触媒２６の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する排出ガスセンサ２８（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。また、アクセルペダル３５の踏込量（アクセル開度）がアクセルセンサ３６によって検出されるようになっている。
【００２０】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された後述の各ルーチンを実行することで、エンジン１１の出力トルクを目標トルク（要求トルク）と一致させるように目標スロットル開度を設定して吸入空気量（筒内充填空気量）を制御する。
【００２１】
本実施例では、図２に示すように、アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）、クルーズコントロール、トラクションコントロール、自動変速機制御装置（ＡＴ−ＥＣＵ）、アンチロックブレーキシステム制御装置（ＡＢＳ−ＥＣＵ）等によって設定された各目標トルクの中から、アプリケーション選択手段４１によって最終目標トルクを選択し、この最終目標トルクに応じたアクチュエータ指令値（目標スロットル開度）を出力制御手段４２により演算してエンジン１１に出力し、エンジン１１の出力トルクを目標トルクと一致させるように吸入空気量を制御する。
【００２２】
図３に示すように、出力制御手段４２は、最終目標トルクを目標筒内充填空気量Ｍt に換算する目標値演算手段４３と、この目標筒内充填空気量Ｍt から目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段４４と、エミッションや電子スロットルシステムのモータ１５の駆動性能等の観点から目標スロットル開度を上下限のガード処理とスロットルバルブ１６の駆動速度・加速度のガード処理で制限する動作制限手段４５と、動作制限（ガード処理）された目標スロットル開度θg により実現できる筒内充填空気量と吸気管圧力の推定値（Ｐmest，Ｍtest）を演算する推定値演算手段４６とを備えている。
【００２３】
更に、この出力制御手段４２には、動作制限手段４５で動作制限（ガード処理）された目標スロットル開度θg の振れ（ノイズ）を取り除くフィルタ４９が設けられている。この場合、目標スロットル開度演算手段４４の入力である目標筒内充填空気量Ｍt や充填効率ηに影響を与える運転パラメータ（エンジン回転速度、バルブタイミング等）にはフィルタがかけられない構成となっている。また、目標スロットル開度θg の振れ（ノイズ）を取り除くフィルタ４９は、推定値演算手段４６を含む閉ループの外に配置され、図５に示すように、１次遅れの伝達関数で表される。
【００２４】
フィルタ４９の伝達関数＝１／（Ｔｆｓ＋１）
上式において、Ｔｆはフィルタ４９の時定数である。
このフィルタ４９によって振れ（ノイズ）が取り除かれた目標スロットル開度θt に基づいてスロットル開度が制御される。
【００２５】
図４に示すように、目標スロットル開度演算手段４４は、まず吸気管圧力Ｐm と筒内充填空気量とがほぼ直線関係にあることに着目して、目標筒内充填空気量Ｍt を実現するために必要な目標吸気管圧力Ｐmtを、目標筒内充填空気量Ｍt をパラメータとするマップ（図８参照）により算出する。ここで、吸気管圧力Ｐm と筒内充填空気量との関係は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件によって変化するため、目標筒内充填空気量Ｍt を目標吸気管圧力Ｐmtに変換するマップは、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件もパラメータとするマップとなっている。
【００２６】
そして、このマップにより算出した目標吸気管圧力Ｐmtと推定値演算手段４６で演算した推定吸気管圧力Ｐmestとの偏差ｄＰm （＝Ｐmt−Ｐmest）を、スロットルバルブ１６からサージタンク１８までの吸入空気の遅れ分（サージタンク充填遅れ分）だけ位相進み補償ゲインによって位相進み補償するためのサージタンク充填遅れ補償値を次式により演算する。
【００２７】
【数１】
0004583313.tif 000002
【００２８】
ここで、κは吸気比熱比、Ｒは吸気気体定数、Ｔmpは吸気温度、Ｖはスロットルバルブ１６からサージタンク１８までの空気通路の容積である。
また、ｄＰm ／ｄｔは、目標吸気管圧力Ｐmtと推定吸気管圧力Ｐmestとの偏差ｄＰm （＝Ｐmt−Ｐmest）の時間微分値である。
更に、目標スロットル開度演算手段４４は、推定値演算手段４６で演算された推定筒内充填空気量Ｍtestと上記サージタンク充填遅れ補償値とを合算してスロットル通過空気量Ｍi を求める。
【００２９】
【数２】
0004583313.tif 000003
【００３０】
上式は、スロットルバルブ１６を通過した吸入空気の充填遅れを模擬した吸気系モデルの逆モデルを表している。
そして、このスロットル通過空気量Ｍi に基づいてこれを実現するために必要な目標スロットル開度を演算し、この目標スロットル開度を動作制限手段４５によって所定の動作制限（上下限のガード処理とスロットルバルブ１６の駆動速度・加速度のガード処理）で制限して目標スロットル開度θg を求め、この目標スロットル開度θｇをフィルタ４９でフィルタ処理（一次遅れ処理）して、目標スロットル開度θｇから振れ（ノイズ）を取り除いて最終的な目標スロットル開度θt を決定し、これを電子スロットルシステムのモータ駆動回路（図示せず）に出力する。
【００３１】
一方、推定値演算手段４６は、動作制限手段４５で動作制限された目標スロットル開度θt により実現できるスロットル通過空気量Ｍiestを推定するスロットル通過空気量推定手段４７と、スロットルバルブ１６を通過した吸入空気の充填遅れを模擬した吸気系モデルを用いて推定スロットル通過空気量Ｍiestから推定筒内充填空気量Ｍtestと推定吸気管圧力Ｐmestを演算する空気充填遅れ演算手段４８とから構成されている。スロットル通過空気量推定手段４７は、推定スロットル通過空気量Ｍiestを次式により演算する。
【００３２】
【数３】
0004583313.tif 000004
【００３３】
ここで、μは流量適合係数、Ｐa は大気圧であり、φは、推定吸気管圧力Ｐmestと大気圧Ｐa との比（Ｐmest／Ｐa ）によって定まる流量係数である（図９参照）。Ａt は目標スロットル開度θt に対応するスロットル開口面積である。
一方、空気充填遅れ演算手段４８は、下記［数４］で表される吸気系モデルの式を用いて、推定スロットル通過空気量Ｍiestから推定吸気管圧力Ｐmestを演算する。
【００３４】
【数４】
0004583313.tif 000005
【００３５】
ここで、Ｐmestold は前回の推定吸気管圧力、Ｍtestold は前回の推定筒内充填空気量、ｄｔは演算周期である。
上式により、今回の推定吸気管圧力Ｐmestを演算した後、この推定吸気管圧力Ｐmestに応じた推定筒内充填空気量Ｍtestをマップ（図１１参照）により算出する。ここで、推定吸気管圧力Ｐmestと推定筒内充填空気量Ｍtestとの関係は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件によって変化するため、推定吸気管圧力Ｐmestを推定筒内充填空気量Ｍtestに変換するマップは、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件もパラメータとするマップとなっている。
【００３６】
以上説明した本実施例のスロットル制御は、ＥＣＵ３０によって図６及び図７の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。
【００３７】
［目標スロットル開度演算ルーチン］
図６の目標スロットル開度演算ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、アプリケーション選択手段４１によって選択された最終目標トルクを読み込み、次のステップ１０２で、現在のエンジン回転速度ＮＥと最終目標トルクに応じた目標筒内充填空気量Ｍt を２次元マップにより算出する。この後、ステップ１０３に進み、目標筒内充填空気量Ｍt を実現するために必要な目標吸気管圧力Ｐmtを、目標筒内充填空気量Ｍt をパラメータとするマップ（図８参照）により算出する。ここで、吸気管圧力Ｐm と筒内充填空気量との関係は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件によって変化するため、目標筒内充填空気量Ｍt を目標吸気管圧力Ｐmtに変換するマップ（図８参照）は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件もパラメータとするマップとなっている。
【００３８】
この後、ステップ１０４に進み、目標吸気管圧力Ｐmtが現在の大気圧条件下で実現可能な吸気管圧力の範囲内に収まるように目標吸気管圧力Ｐmtをガード処理する（又は大気圧補正する）。この後、ステップ１０５に進み、後述する図７の推定値（Ｐmest，Ｍtest）演算ルーチンで演算した推定吸気管圧力Ｐmestと推定筒内充填空気量Ｍtestを読み込んだ後、ステップ１０６に進み、目標吸気管圧力Ｐmtと推定吸気管圧力Ｐmestとの偏差ｄＰm （＝Ｐmt−Ｐmest）を算出する。
【００３９】
この後、ステップ１０７に進み、上記偏差ｄＰm を、スロットルバルブ１６からサージタンク１８までの吸入空気の遅れ分（サージタンク充填遅れ分）だけ位相進み補償するためのサージタンク充填遅れ補償値を前記［数１式］により算出した後、ステップ１０８に進み、推定筒内充填空気量Ｍtestと上記サージタンク充填遅れ補償値とを合算してスロットル通過空気量Ｍi を求める。
【００４０】
この後、ステップ１０９に進み、スロットル通過空気量Ｍi に基づいてこれを実現するために必要な目標スロットル開度θt を次のようにして演算する。まず、次式を用いて、スロットル通過空気量Ｍi を実現するために必要なスロットル開口面積Ａt を算出する。      
【００４１】
【数５】
0004583313.tif 000006
【００４２】
ここで、流量係数φは、推定吸気管圧力Ｐmestと大気圧Ｐa との比（Ｐmest／Ｐa ）に応じて図９のマップ等により算出される。
そして、上式により算出したスロットル開口面積Ａt を図１０に示すマップ等により目標スロットル開度θg に変換する。
【００４３】
この後、ステップ１１０に進み、この目標スロットル開度θg を所定の動作制限（上下限のガード処理とスロットルバルブ１６の駆動速度・加速度のガード処理）で制限する。そして、次のステップ１１１で、動作制限された目標スロットル開度θｇをフィルタ４９でフィルタ処理（一次遅れ処理）して、目標スロットル開度θｇから振れ（ノイズ）を取り除いて最終的な目標スロットル開度θt を決定する。
【００４４】
［推定値（Ｐmest，Ｍtest）演算ルーチン］
図７の推定値（Ｐmest，Ｍtest）演算ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、動作制限された現在の目標スロットル開度θg を読み込み、次のステップ２０２で、この目標スロットル開度θg により実現できるスロットル通過空気量Ｍiestを推定する。この際、図１０と同様のマップを用いて目標スロットル開度θg をスロットル開口面積Ａt に変換し、このスロットル開口面積Ａt を用いて前記［数３］式により推定スロットル通過空気量Ｍiestを算出する。      
【００４５】
この後、ステップ２０３に進み、サージタンク充填遅れを模擬した式［数４］を用いて今回の推定スロットル通過空気量Ｍiestと前回の推定筒内充填空気量Ｍtestold との差分（Ｍiest−Ｍtestold ）から演算周期ｄｔ当たりの吸気管圧力変化量ｄＰmestを演算し、前回の推定吸気管圧力Ｐmestold に演算周期ｄｔ当たりの吸気管圧力変化量ｄＰmestを加算して今回の推定吸気管圧力Ｐmestを求める。
【００４６】
この後、ステップ２０３に進み、推定吸気管圧力Ｐmestに応じた推定筒内充填空気量Ｍtestをマップ（図１１参照）等により算出する。ここで、推定吸気管圧力Ｐmestと推定筒内充填空気量Ｍtestとの関係は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件によって変化するため、推定吸気管圧力Ｐmestを推定筒内充填空気量Ｍtestに変換するマップ（図１１参照）は、エンジン回転速度や吸排気のバルブタイミング等のエンジン運転条件もパラメータとするマップとなっている。
【００４７】
次に、本実施例の作用効果を図１２を用いて説明する。
図１２は、緩過渡における制御特性を表すタイムチャートであり、制御系の入力（目標筒内充填空気量Ｍt 等）にフィルタをかける場合（従来システム）と、制御系の出力（目標スロットル開度）にフィルタをかける場合（本実施例）と、フィルタを全くかけない場合とを対比して示している。
【００４８】
スロットル開度（筒内充填空気量）を制御する制御系には、スロットルバルブ１６を通過した吸入空気の充填遅れを補償する位相進み補償要素が含まれるため、この制御系の入力にノイズが重畳した場合に、制御系にフィルタが全く無いと、緩過渡時に位相進み補償要素によって目標スロットル開度がハンチングして不安定な系となる。
【００４９】
この対策として、従来システムでは、制御系の入力にフィルタをかけるようにしているが、フィルタをかける入力は、目標筒内充填空気量の他に、充填効率ηに影響を与える様々な運転パラメータ（エンジン回転速度やバルブタイミング等）が含まれるため、それぞれの入力のハンチング要因ごとにフィルタをかけると、フィルタを何重にもかけることになり、応答性を遅くしてしまう欠点がある。
【００５０】
これに対して、本実施例では、制御系の入力側にフィルタを配置するのではなく、フィルタ４９を位相進み補償要素と制御対象との間（制御系の出力側）に配置している。要するに、本実施例では、入力にフィルタをかけなくても、それにより生じる演算途中の振れは実質的に問題とならないということに着目して、応答性悪化の要因となる入力側のフィルタを省略し、制御系の出力側にフィルタを配置することで、目標スロットル開度の振れを除去して制御系の安定性を確保するものであるが、目標スロットル開度の振れは１つのフィルタ４９で除去できるため、様々な入力のハンチング要因ごとにフィルタをかける従来システムと比較して、フィルタ処理による応答遅れが非常に少なくなり、緩過渡においても、制御系の応答性を確保しながら目標スロットル開度のハンチングを抑えることができ、制御系の応答性と安定性とを両立させることが可能となる。これにより、燃費改善、電子スロットルシステムの耐久性向上、ドライバビリティ向上の要求も満たすことができる。
【００５１】
ところで、本実施例のような閉ループ付きの制御系では、閉ループ内にフィルタを配置すると、見掛け上の位相進み補償ゲインが大きくなり、応答性が向上するが、行き過ぎステップ変化に対して制御系の出力（目標スロットル開度）がオーバーシュートする現象が発生する。
【００５２】
これに対して、本実施例では、閉ループの外にフィルタ４９を配置しているので、閉ループ付きの制御系における行き過ぎステップ変化に対しても、制御系の出力（目標スロットル開度）のオーバーシュートを抑えることができる利点がある。
【００５３】
また、本実施例では、動作制限手段４５により所定の動作制限が施された目標スロットル開度に基づいて吸気空気の充填遅れを考慮して筒内充填空気量及び吸気管圧力の推定値（Ｍtest，Ｐmest）を演算し、吸気管圧力の目標値Ｐmtと推定値Ｐmestとの偏差ｄＰm （＝Ｐmt−Ｐmest）を演算し、当該偏差ｄＰm を前記吸入空気の充填遅れ分だけ位相進み補償してスロットル通過空気量Ｍi を演算し、このスロットル通過空気量Ｍi に基づいて目標スロットル開度を演算し、この目標スロットル開度をエミッション等の観点から動作制限するようにしたので、目標筒内充填空気量Ｍt がステップ変化したときに、動作制限前の目標スロットル開度が瞬間的に増加してからステップ変化後の定常状態の目標スロットル開度まで瞬時に減少するのではなく、適度な傾きを持ってステップ変化後の定常状態の目標スロットル開度へ漸減するようになる。このため、目標筒内充填空気量Ｍt がステップ変化したときに、動作制限された目標スロットル開度は、ステップ変化後の定常状態の目標スロットル開度を超えて適度にオーバーシュートするように変化する。これにより、目標筒内充填空気量Ｍt のステップ変化に対する実筒内充填空気量の応答性が速くなる。
【００５５】
その他、本発明は、電子スロットルシステムを制御対象とする制御系に限定されず、制御系に位相進み補償要素を含む様々な車両の制御システムに適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】車両制御システムの概要を示すブロック線図である。
【図３】出力制御手段の機能を説明するブロック線図である。
【図４】目標スロットル開度演算手段の機能を説明するブロック線図である。
【図５】フィルタの伝達関数を表すブロック線図である。
【図６】目標スロットル開度演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】推定値（Ｐmest，Ｍtest）演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】目標筒内充填空気量Ｍt を目標吸気管圧力Ｐmtに変換するマップを概念的に示す図である。
【図９】推定吸気管圧力Ｐmestと大気圧Ｐa との比（Ｐmest／Ｐa ）から流量係数φを算出するマップを概念的に示す図である。
【図１０】スロットル開口面積Ａt を目標スロットル開度θt に変換するマップを概念的に示す図である。
【図１１】推定吸気管圧力Ｐmestを推定筒内充填空気量Ｍtestに変換するマップを概念的に示す図である。
【図１２】緩過渡における制御特性を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…冷却水温センサ、２４…クランク角センサ、２５…排気管、３０…ＥＣＵ、３５…アクセルペダル、３６…アクセルセンサ、４２…出力制御手段、４３…目標値演算手段、４４…目標スロットル開度演算手段、４５…動作制限手段、４６…推定値演算手段、４７…スロットル通過空気量推定手段、４８…空気充填遅れ演算手段、４９…フィルタ
【図１】
0004583313.tif 000007
【図２】
0004583313.tif 000008
【図３】
0004583313.tif 000009
【図４】
0004583313.tif 000010
【図５】
0004583313.tif 000011
【図６】
0004583313.tif 000012
【図７】
0004583313.tif 000013
【図８】
0004583313.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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