(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのアイドル制御装置であって、
車両の運転状態に応じて制御対象に対する入力の基本指令値を演算する目標値演算手段と、
吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）の逆系と、吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)と、を含み、前記基本指令値に基づいて位相補償値を演算する動特性補償手段と、
前記位相補償値に応じて、エンジンの吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、
前記基本指令値と前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)とに基づいて、規範指令値を演算する規範指令値演算手段と、
前記基本指令値と前記規範指令値との偏差をトルク補正値とするトルク補正値演算手段と、
前記トルク補正値に応じて、エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段と、
前記トルク補正値が正値のときは前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)を速い応答特性に切り替え、前記トルク補正値が負値のときは前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)を遅い応答特性に切り替える応答特性切り替え手段と、
を備えることを特徴とするエンジンのアイドル制御装置。
【請求項２】
前記動特性補償手段は、前記吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）を、エンジンの運転状態に応じて変化する吸気系の応答特性とする
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル制御装置。
【請求項３】
前記動特性補償手段は、エンジン回転速度が速いときほど、前記吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）を速い応答特性とする
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのアイドル制御装置。
【請求項４】
前記応答特性切り替え手段は、前記トルク補正値が負値のとき、前記吸気系の規範応答特性Ｇｍ（ｓ）に一致させた前記吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）が飽和しないように、その吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)を遅い応答特性に切り替える
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１つに記載のエンジンのアイドル制御装置。
【請求項５】
前記規範指令値演算手段は、前記規範指令値の変化率が所定値以上となったときは、その所定値を規範指令値とする
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載のエンジンのアイドル制御装置。
【請求項６】
前記所定値は、前記吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）の飽和特性に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジンのアイドル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのアイドル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンのアイドル制御装置として、補機類や外乱等に起因するエンジン負荷の変化によってエンジン回転速度が変動したときに、吸入空気量及び点火時期を制御して、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に収束させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３８３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来のエンジンのアイドル制御装置は、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるためのトルク指定値のうち、吸気系の応答遅れによるトルク指令値の不足分を、応答の速い点火時期で補償して、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に収束させるというものであった。
【０００４】
アイドル時の基準点火時期を最大トルクが得られる最適点火時期（ＭＢＴ；Minimum Advance for Best Torque）に設定すると、点火時期を進角又は遅角させても、トルクを増加させることはできない。そのため、アイドル時の基準点火時期を最適点火時期に設定すると、点火時期によるトルク減少補正はできるが、トルク増加補正はできない。よって、アイドル制御の安定性が悪化するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、アイドル時の基準点火時期を最適点火時期に設定したときでも、アイドル制御の安定性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするため、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、エンジン（１）のアイドル制御装置であって、車両の運転状態に応じて、制御対象に対する入力の基本指令値を演算する目標値演算手段（１２１、Ｓ３１）と、吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）の逆系と、吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)と、を含み、前記基本指令値に基づいて位相補償値を演算する動特性補償手段（１２３、Ｓ３５）と、前記位相補償値に応じて、エンジンの吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段（１４０）と、前記基本指令値と前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)とに基づいて、規範指令値を演算する規範指令値演算手段（１２２）と、前記基本指令値と前記規範指令値との偏差をトルク補正値とするトルク補正値演算手段（１２５、Ｓ３５）と、前記トルク補正値に応じて、エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段（１３０）と、前記トルク補正値が正値のときは前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)を速い応答特性に切り替え、前記トルク補正値が負値のときは前記吸気系の規範応答Ｇｍ（ｓ)を遅い応答特性に切り替える応答特性切り替え手段（１２４、Ｓ３３、Ｓ３４）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
点火時期制御によるトルク補正が可能な領域では、吸気系の応答特性が飽和しないように吸気系の規範応答特性を遅くして、吸気系の応答遅れによるトルク不足分を応答の速い点火時期制御で補償をすることができる。一方で、点火時期制御によるトルク補正が不可能な領域では、吸気系の規範応答特性を速くすることで、点火時期制御による依存度を小さくすることができる。
【０００９】
そのため、アイドル時の基準点火時期を最適点火時期に設定した場合であっても、エンジンの回転速度変動を抑制することができ、安定したアイドル制御を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるエンジンのアイドル制御装置の概略構成図である。
【００１２】
エンジン１は、シリンダブロック２と、その頂部を覆うシリンダヘッド３とを備える。
【００１３】
シリンダブロック２には、複数のシリンダ２ａが形成される。なお、図１では図面の煩雑を防止し、発明の理解を容易にするために１つのシリンダ２ａを記載した。シリンダ２ａには、ピストン４が摺動自在に嵌合する。これらシリンダブロック２とシリンダヘッド３とピストン４とによって、ペントルーフ形の燃焼室５が区画形成される。燃焼室５の頂壁中心には、点火栓６が配設される。
【００１４】
シリンダヘッド３には、燃焼室５の頂壁に開口する吸気通路２０と排気通路３０とが形成される。吸気通路２０の開口を吸気バルブ２１が開閉し、排気通路３０の開口を排気バルブ３１が開閉する。
【００１５】
吸気通路２０には、上流から順にエアクリーナ２２と、エアフローセンサ２３と、スロットルバルブ２４と、燃料噴射弁２５とが設けられる。
【００１６】
エアクリーナ２２は、空気中に含まれる異物を除去する。
【００１７】
エアフローセンサ２３は、エンジン１に吸入される空気の流量（吸気量）を検出する。
【００１８】
スロットルバルブ２４は、吸気マニホールド２６に流入する空気の流量を調節する。スロットルバルブ２４の開度は、スロットルセンサ２７によって検出される。
【００１９】
燃料噴射弁２５は、エンジン運転状態に応じて燃料を噴射する。
【００２０】
コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４０には、上述したセンサ信号のほかにも、クランク角に基づいてエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ４１、エンジン１の水温を検出するエンジン水温センサ４２、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ４３などの各種センサからの信号が入力される。コントローラ４０は、これら各種センサからの検出信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期などを運転状態に応じて最適に制御する。以下、コントローラ４０で実行される本実施形態によるアイドル制御について説明する。
【００２１】
図２は、コントローラ４０のアイドル制御部１００について説明するブロック図である。
【００２２】
アイドル制御部１００は、フィードフォワード補償部（以下「Ｆ／Ｆ補償部」という）１１０と、フィードバック補償部（以下「Ｆ／Ｂ補償部」という）１２０と、点火時期制御部１３０と、吸入空気量制御部１４０と、加算器１５０と、加算器１６０とを備える。
【００２３】
Ｆ／Ｆ補償部１１０には、エンジン水温、エンジン負荷及び目標エンジン回転速度が入力される。これらの入力値に基づき、Ｆ／Ｆ補償部１１０は、吸気系のフィードフォワードトルク指令値（以下「吸気系Ｆ／Ｆトルク指令値」という）ＴQ_FFと、点火系のフィードフォワードトルク指令値（以下「点火系Ｆ／Ｆトルク指令値」という）ＴADV_FFと、を算出する。Ｆ／Ｆ補償部１１０は、予めメモリ上に記憶されたマップを参照して、吸気系Ｆ／Ｆトルク指令値ＴQ_FFと、点火系Ｆ／Ｆトルク指令値ＴADV_FFとを算出する。
【００２４】
Ｆ／Ｂ補償部１２０には、目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度が入力される。Ｆ／Ｂ補償部１２０は、これらの入力値に基づいて、実エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるための、吸気系のフィードバックトルク指令値（以下「吸気系Ｆ／Ｂトルク指令値」という）ＴQ_FBと、点火系のフィードバックトルク指令値（以下「点火系Ｆ／Ｂトルク指令値」という）ＴADV_FBと、を算出する。Ｆ／Ｂ補償部１２０の詳細は、図３を参照して後述する。
【００２５】
加算器１５０は、以下の（１）式によって点火系トルク指令値ＴADVを算出する。
【００２６】
【数１】
0005024123.tif 000002
【００２７】
加算器１６０は、以下の（２）式によって吸気系トルク指令値ＴQを算出する。
【００２８】
【数２】
0005024123.tif 000003
【００２９】
点火時期制御部１３０には、点火系トルク指令値ＴADVが入力される。点火時期制御部１３０は、点火系トルク指令値ＴADVに応じて目標点火時期を算出し、その目標点火時期となるように、点火栓６の点火時期を制御する。
【００３０】
吸入空気量制御部１４０には、吸気系トルク指令値ＴQが入力される。吸入空気量制御部１４０は、吸気系トルク指令値ＴQに応じて目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に一致するように、スロットルバルブ２４を制御する。
【００３１】
図３は、Ｆ／Ｂ補償部１２０の詳細を示すブロック図である。
【００３２】
Ｆ／Ｂ補償部１２０は、Ｆ／Ｂ制御部１２１と、吸気系トルク規範値演算部１２２と、位相補償部１２３と、正負符号判断部１２４と、減算器１２５と、を備える。
【００３３】
Ｆ／Ｂ制御部１２１は、目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度との偏差に対して、以下の（３）式のＦ／Ｂ補償を施し、Ｆ／Ｂトルク指令値ＴFBを算出する。（３）式は、実際にはタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出される。（３）式中の制御定数Ｋp、Ｋi、Ｋdや１次の近似微分フィルタの時定数ＴDIVはゲイン余裕や位相余裕を考慮して決定される。
【００３４】
【数３】
0005024123.tif 000004
【００３５】
吸気系トルク規範値演算部１２２は、Ｆ／Ｂトルク指令値ＴFBを入力とし、以下の（４）式に示す吸気系の規範モデルの伝達関数（規範応答特性）Ｇm（ｓ）を用いて吸気系トルク規範値を算出する。（４）式中の時定数Ｔrefの決定方法については後で詳述するが、正負符号判断部の判断結果に基づいて決定される。
【００３６】
【数４】
0005024123.tif 000005
【００３７】
減算器１２５は、Ｆ／Ｂトルク指令値ＴFBと、吸気系トルク規範値と、の偏差である点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBを算出する（（５）式参照）。
【００３８】
【数５】
0005024123.tif 000006
【００３９】
位相補償器１２３は、Ｆ／Ｂトルク指令値ＴFBを入力とし、吸気系の規範モデルの伝達関数Ｇm（ｓ）と、（６）式に示す吸気系の応答特性を示す伝達関数Ｇｐ（ｓ）の逆系の積と、で構成されたフィルタによって位相補償を施し、吸気系トルク指令値ＴQ_FBを算出する（（７）式参照）。（６）式中の時定数Ｔqaについては図４を参照して後述する。
【００４０】
【数６】
0005024123.tif 000007
【００４１】
【数７】
0005024123.tif 000008
【００４２】
正負符号判断部１２４は、遅延演算子１２６から出力された点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZの符号が正か負かを判定する。
【００４３】
ここで、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZが正のときは（ＴADV_FBZ≧０）、吸気系トルク規範値演算部１２２及び位相補償器１２３において、吸気系の規範応答特性を速い応答特性とするため、伝達関数Ｇm（ｓ）の時定数ＴrefをＴref＝Ｔfastとする。
【００４４】
一方で、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZが負のときは（ＴADV_FBZ＜０）、吸気系トルク規範値演算部及び位相補償器において、吸気系の規範応答特性を遅い応答特性とするため、伝達関数Ｇm（ｓ）の時定数ＴrefをＴref＝Ｔslow（＞Ｔfast）とする。
【００４５】
以下では、このように点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZの正負に基づいて伝達関数Ｇm（ｓ）の時定数Ｔrefを切り替える理由について説明する。
【００４６】
前述したようにアイドル時の基準点火時期を最大トルクが得られる最適点火時期（ＭＢＴ）に設定したときには、点火時期を進角又は遅角させても、トルクを増加させることはできない。つまり、点火時期を制御することによって、トルクを減少させることはできるが、トルクを増加させることはできない。そして、最適点火時期からの進角補正はノッキングのおそれがあるため、実際には、点火時期の遅角によるトルク減少補正しかすることができない。
【００４７】
また、スロットルバルブ２４を制御してから、その変化分の空気が吸入されてトルクを発生するまでに時間がかかるため、スロットルバルブ２４をステップで動かしても、トルクがステップで立ち上がることはない。つまり、吸気系の応答特性の立ち上がり速度には飽和特性がある。したがって、吸気系の規範応答特性に一致させた吸気系の応答特性が飽和すると、制御が不安定になりやすい。
【００４８】
そのため、点火時期制御によるトルク補正が可能な領域では、吸気系の応答特性が飽和しない程度に吸気系の規範応答特性を遅くして、できるだけ点火時期制御による補償をすることが望ましい。
【００４９】
一方で、点火時期制御によるトルク補正が不可能な領域では、吸気系の応答特性が飽和してもかまわないので、吸気系の規範応答特性を速くして、できるだけ点火時期制御による依存度を小さくすることが望ましい。
【００５０】
そこで、本実施形態では、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZが正のとき、すなわち点火時期制御によるトルク増加補正が要求されているときは、吸気系の規範応答特性を速い応答特性として、点火時期制御に対する依存度を小さくしている。
【００５１】
一方で、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZが負のとき、すなわち点火時期制御によるトルク減少補正が要求されているときは、吸気系の規範応答特性を遅い応答特性として、応答の速い点火時期制御に対する依存度を大きくしている。
【００５２】
図４は、吸気系の応答特性を示す伝達関数Ｇｐ（ｓ）の時定数Ｔqaを設定するためのテーブルである。
【００５３】
スロットルバルブ２４を制御してから、その変化分の空気がシリンダ内に吸入されてトルクを発生させるまでには時間がかかる。そして、この時間はエンジン１の運転状態によって変化する。
【００５４】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、エンジン回転速度が速いときほど、時定数Ｔqaが小さくなるように設定する。すなわち、エンジン回転速度が速いときほど、吸気系の応答特性が速くなるように設定する。
【００５５】
これにより、吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）と、実際の応答特性との不一致を防止することができるので、アイドル制御の安定性を向上させることができる。
【００５６】
図５は、本実施形態によるアイドル制御を説明するフローチャートである。コントローラ４０は、このルーチンをエンジン運転中に所定の演算周期で繰り返し実行する。
【００５７】
ステップＳ１において、コントローラ４０は、エンジンの運転状態がアイドル運転状態であるか否かを判定する。具体的にはアクセルストロークセンサ４３からの入力信号に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれている否かを判定する。コントローラ４０は、アクセルペダルが踏み込まれていなければアイドル運転状態と判定して、ステップＳ２に処理を移行する。一方で、アクセルペダルが踏み込まれていれば、今回の処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ２において、コントローラ４０は、吸気系Ｆ／Ｆトルク指令値ＴQ_FFと、点火系Ｆ／Ｆトルク指令値ＴADV_FFと、を算出する。具体的には、エンジン水温、エンジン負荷及び目標エンジン回転速度に応じ、予めメモリ上に記憶したマップを参照することによって算出する。
【００５９】
ステップＳ３において、コントローラ４０は、吸気系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴQ_FBと、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBと、を算出する。具体的な内容は図６を参照して後述する。
【００６０】
ステップＳ４において、コントローラ４０は、吸気系トルク指令値ＴQと、点火系トルク指令値ＴADVと、を算出する。
【００６１】
図６は、Ｆ／Ｂ補償部１２０の演算処理を説明するフローチャートである。
【００６２】
ステップＳ３１において、コントローラ４０は、エンジン回転速度を目標エンジン回転速度に一致させるためのＦ／Ｂトルク指令値ＴFBを算出する。
【００６３】
ステップＳ３２において、コントローラ４０は、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZの符号が正か否かを判定する。コントローラ４０は、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZの符号が正であれば（ＴADV_FBZ≧０）、ステップＳ３３に処理を移行する。一方で、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値の前回値ＴADV_FBZの符号が負であれば（ＴADV_FBZ＜０）、ステップＳ３４に処理を移行する。
【００６４】
ステップＳ３３において、コントローラ４０は、吸気系の規範応答特性を速い応答特性とするため、時定数ＴrefをＴref＝Ｔfastとする。
【００６５】
ステップＳ３４において、コントローラ４０は、吸気系の規範応答特性を遅い応答特性とするため、時定数ＴrefをＴref＝Ｔslow（＞Ｔfast）とする。
【００６６】
ステップＳ３５において、コントローラ４０は、吸気系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴQ_FBと、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBと、を算出する。
【００６７】
図７は、本実施形態によるアイドル制御について説明するタイムチャートである。発明の理解を容易にするため、従来例を破線で示す。以下、図６のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。
【００６８】
時刻ｔ１で、エンジンに負荷トルクが入力され（図７（Ａ））、エンジン回転速度が低下すると（図７（Ｂ））、コントローラ４０は、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度へ一致させるべく、本実施形態によるアイドル制御を実行する。
【００６９】
時刻ｔ１からｔ２までは、減算器１２５から出力される点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBが正の値となっている（図７（Ｆ）；Ｓ３２でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４０は、吸気系トルク規範値演算部１２２及び位相補償器１２３において、吸気系の規範応答特性を速い応答特性とするため、伝達関数Ｇm（ｓ）の時定数ＴrefをＴref＝Ｔfastとする（図７（Ｇ）；Ｓ３３）。
【００７０】
なお、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBが正の値ということは、点火時期制御によるトルク増加補正が要求されているということだが、アイドル時の基準点火時期は最大トルクが得られる最適点火時期に設定されている。したがって、コントローラ４０は点火時期の補正を実施しない（図７（Ｅ））。
【００７１】
このように、点火時期制御ができないときは、吸気系の規範応答特性を速い応答特性とすることで、従来例と比べてエンジン回転速度の低下を抑制することができる（図７（Ｂ））。
【００７２】
時刻ｔ２からｔ３までは、加算器から出力される点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBが負の値となっている（図７（Ｆ）；Ｓ３２でＮｏ）。したがって、コントローラ４０は、吸気系トルク規範値演算部１２２及び位相補償器１２３において、吸気系の規範応答特性を遅い応答特性とするため、伝達関数Ｇm（ｓ）の時定数ＴrefをＴref＝Ｔslowとする（図７（Ｇ）；Ｓ３４）。
【００７３】
また、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値ＴADV_FBが負の値ということは、点火時期制御によるトルク減少補正が要求されているということである。したがってコントローラ４０は、点火時期を遅角補正する（図７（Ｅ））。
【００７４】
このように、点火時期制御ができるときは、吸気系の応答遅れによるトルク不足分を応答の速い点火時期制御で補償することができる。その結果、全体としてエンジン回転速度の低下を抑え、振動も小さくできる（図７（Ｂ））。
【００７５】
時刻ｔ３からｔ４までは、前述した時刻ｔ１からｔ２までと同じことが実施されているため説明を省略する。同じく時刻ｔ４からｔ５までは、前述した時刻ｔ２からｔ３までと同じことが実施されているため説明を省略する。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、吸気系へのトルク指令値に位相進み補償を施すことによって、吸気系の応答を吸気系の規範モデルの伝達関数（規範応答特性）Ｇｍ（ｓ）に一致させる。その上で、吸気系の応答遅れによるトルク不足分を点火系へのトルク指令値として配分する。そして、点火系へのトルク指令値の正負符号に基づいて、吸気系の規範応答特性Ｇｍ（ｓ）を切り替える。
【００７７】
具体的には、点火系へのトルク指令値が正の場合は、規範応答特性Ｇｍ（ｓ）を速い応答特性に切り替え、点火時期制御に対する依存度を小さくする。一方で、点火系へのトルク指令値が負の場合は、規範応答特性Ｇｍ（ｓ）を遅い応答特性に切り替え、応答の速い点火時期制御の依存度を大きくする。
【００７８】
これにより、点火時期制御によるトルク補正が可能な領域では、吸気系の応答特性が飽和しない程度に吸気系の規範応答特性を遅くして、吸気系の応答遅れによるトルク不足分を応答の速い点火時期制御で補償をすることができる。一方で、点火時期制御によるトルク補正が不可能な領域では、吸気系の規範応答特性を速くすることで、点火時期制御による依存度を小さくすることができる。
【００７９】
その結果、アイドル時の基準点火時期を最適点火時期に設定した場合であっても、エンジン１の回転速度変動を抑制することができ、安定したアイドル制御を実施することができる。
【００８０】
また、吸気系の応答特性を示す伝達関数Ｇｐ（ｓ）の時定数Ｔqaをエンジン回転速度が速いときほど小さくなるように設定した。これにより、吸気系の応答特性Ｇｐ（ｓ）と、実際の応答特性との不一致を防止することができるので、アイドル制御の安定性をより向上させることができる。
【００８１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるアイドル制御について説明する。本発明の第２実施形態は、吸気系トルク規範値演算部１２２から出力された吸気系トルク規範値に吸気系の飽和特性を考慮してトルク変化率制限をかける点で、第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００８２】
図８は、本実施形態によるＦ／Ｂ補償部１２０の詳細を示すブロック図である。
【００８３】
トルク変化率制限部２０１には、吸気系トルク規範値演算部１２２から出力された吸気系トルク規範値が入力される。トルク変化率制限部２０１は、吸気系の規範応答特性に一致させた吸気系の応答特性が飽和している場合であっても、トルク変化率が一定値以上にならないように制限する。
【００８４】
前述したように、吸気系の応答特性の立ち上がり速度には飽和特性（トルク変化率飽和）がある。
【００８５】
したがって、点火時期による遅角補正が実施されているときに、吸気系の規範応答特性に一致させた吸気系の応答特性が飽和すると、コントローラは、実際に吸気系で発生するトルク以上のトルクが吸気系で発生していると認識してしまう。つまり、吸気系トルク規範値演算部１２２から出力された吸気系トルク規範値が実際よりも大きくなる。
【００８６】
そうすると、トルク変化率制限部２０１を設けない場合には、減算器１２５が、点火系のトルク指令値から吸気系が実際に発生させているトルクよりも大きい吸気系トルク規範値を引いてしまうことになる。
【００８７】
その結果、点火系Ｆ／Ｂトルク指令値が小さくなり、点火時期の遅角によるトルク減少補正が小さくなるので、エンジンの回転速度変動が大きくなってしまう。
【００８８】
そこで、本実施形態では、吸気系の飽和特性を考慮してトルク変化率制限部２０１を設け、トルク変化率制限部２０１の出力を減算器１２５への入力としたのである。
【００８９】
図９は、トルク変化率制限部２０１を設けた場合（実線）及び設けなかった場合（破線）のエンジン１の回転速度変動を示した図である。
【００９０】
図９に示すように、時刻ｔ１１からｔ１２の期間において、点火時期による遅角補正が実施されている場合に、トルク変化率制限部２０１が設けられている本実施形態では、エンジン回転速度の上昇を抑制し回転速度変動を小さくすることができる。
【００９１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００９２】
例えば、第１実施形態では、吸気系の応答特性エンジン回転速度に応じて変化させたが、吸気系の応答特性は、エンジントルクやエンジン水温等に応じて変化することも考えられるので、それらに応じて変化させることにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】エンジンのアイドル制御装置の概略構成図である。
【図２】コントローラのアイドル制御部について説明するブロック図である。
【図３】第１実施形態によるＦ／Ｂ補償部の詳細を示すブロック図である。
【図４】吸気系の応答特性を示す伝達関数Ｇｐ（ｓ）の時定数Ｔqaを設定するためのテーブルである。
【図５】第１実施形態によるアイドル制御を説明するフローチャートである。
【図６】第１実施形態によるＦ／Ｂ補償部の演算処理を説明するフローチャートである。
【図７】第１実施形態によるアイドル制御について説明するタイムチャートである。
【図８】第２実施形態によるＦ／Ｂ補償部の詳細を示すブロック図である。
【図９】トルク変化率制限部を設けた場合（実線）及び設けなかった場合（破線）のエンジンの回転速度変動を示した図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  エンジン
１２１  Ｆ／Ｂ制御部（目標値演算手段）
１２２  吸気系トルク規範値演算部（規範指令値演算手段）
１２３  位相補償部（動特性補償手段）
１２４  正負符号判断部（応答特性切り替え手段）
１２５  減算器（トルク補正値演算手段）
１３０  点火時期制御部（点火時期制御手段）
１４０  吸入空気量制御部（吸入空気量制御手段）
【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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