JPH02199256A - エンジン制御方式及び加速度サーボ制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のエンジン制御に係り、特に加速時に
おいて、ドライバーの意志に忠実に加速度を発生し、サ
ージングやもたつきなど車両前後加速度の発生を防止す
るのにも好適な加速度サーボ制御方式及び電子式エンジ
ン制御方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、技術的に考えられているアクセルとスロットルの
電気的結合を示す装置および燃費低減の効果を示す例と
して、ニス・ニー・イー８１０４６３（１９８１年）　
（ＳＡＥ８１０４６３）がある、また、このような装置
を用いて現代制御理論髪適用しようとするものに、アイ
・イー・イーイー・、アイ・イー・シー・オー・エヌ（
，１，９８５年）第１０１頁から第１０５頁（■ピＨＥ
、　ＩＨＣＯＮ　８５’　ｐｐ１０１〜１０５）がある
。

これはトルクサーボ制御により、燃費低減および一定ト
ルクの維持を目的としたものである。

また、従来のサージング防止法は、特開昭５９−２３１
１４４号特開昭６０−３０４４６号に記載のように減速
時の燃料噴射によるリッチ補正を行なうものや。

特開昭５９−９３９４５号のように、極低速走行時にト
ルク変動が最小となるように点火時期や燃料供給量を制
御するものである。これらは、サージングの発生に関係
なく補正したり、あるいは、定速走行時に限られた補正
方法となっていた。また学習制御として適用されている
ものは、自動車技術１８６、Ｖｏ（！４０　　Ｎｎ９　
　ｐＨ３７〜１１３８に記載のように、空燃比のフィー
ドバックによる学習であり１回転数のフィードバックに
よる学習が行なわれていないことや、その空燃比学習制
御がエンジン運転状態として回転数と基本噴射景による
領域分割ごとでの学習であり過渡時のダイナミックスを
学習するには至っていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はエンジンの制御系に含まれるトルク発生
遅れなどの遅れ要素、加速時の前後振動について配慮さ
れておらず、加速時の運転性向上に問題があった。さら
に、目標となる加速度設定は設定されず、エンジン回転
数や車両加速度は。

野放しのままとなりドライバーの好みの加速感を選択で
きなかった。

本発明の第１の目的は、加速時にアクセルの動きによっ
て目標加速度を設定し、エンジンの遅れ要素を考慮して
車両の前後振動を低減して乗員の不快感をなくすこと、
さらに、目標加速度の設定部で複数の加速パターンの中
からドライバが好みのパターンを選ぶことを可能にする
加速度サーボ制御方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

また、上記従来技術はサージング防止法では、減速時や
極低速時において補正するのみであった９この原因は、
サージングなどの車両前後加速度の変動を検出する方法
が一般的に導入されていないという点にあった。つまり
全ての運転状態において、ドライバに不快となるような
、あるいは、ドライバが意図するものと反する車両運動
が起きているかどうかの検出に問題があった。

また、制御対象であるエンジンに対し、不確定なパラメ
ータ（経時変化や部品バラツキといった定常時の変動と
は別の過渡特性）を吸収するために、過渡運転時におけ
る補正をあらかじめ行なうことが必要となりパラメータ
のマツチング工数が多くなるなどの問題があった。また
、過渡運転時には、未知外乱が入力され、あらかじめマ
ツチングされたパラメータからずれで、制御性の劣化の
原因となっていた（ただし、これは密燃比制御における
フィードバック制御においてであり、回転数をフィード
バックした制御系についても同様であると考える。）。

本発明の第２の目的は、定速時には安定な回転数を確保
し、加減速時ではドライバの加減速感を満たしながら滑
らかな応答性を実現する手段を備えた電子式エンジン制
御方式を提供する二とにある。〔課題を解決するための
手段〕 上記第１の目的は、加速時にアクセスペダル角の動きに
よって数通りの目標加速度製設定する目標加速度設定部
と、計測した加速度と前記加速度に基づいてエンジン制
御系に含まれるトルク発生遅れなどの遅れ要素を補償し
さらに目標とする加速度に追従できる目標加速度追従制
御部で構成することにより、達成される。

目標加速度設定部は、アクセル角検出手段から得られた
アクセス角によりエンジン回転数の微分値を目標値とし
て設定する。また、これは、ドライバの欲する好みの応
答特性を任意に設定できろような制御系の構成にする。

エンジン制御系に含まれる遅れ要素の補償は。

エンジン回転数をパラメータとする遅れ要素モデルを内
包し、制御部となる加速度の将来を予測することにより
達成される。

また、上記第２の目的は、制御の目標値をエンジン回転
数の微分値として設定する目標値設定手段と、計測した
回転数を微分して前記目標値との偏差および所定の学習
機能によって得られる過去の偏差とに基づいて点火進角
を補正する点大進角ＩＩＩ御手段、さらに、同様な運転
状態時の前記偏差を記憶部より取り出して同一の目標値
に対して試行ごとに偏差を減少させる学習手段によって
構成することによって達成される。

ドライバの運転操作の意図をアクセス角あるいはスロッ
トル角の信号により前記目標値設定に反映させ、エンジ
ン回転数の微分値とつきあわせることによりサージング
などの車両前後加速度の変動を検出できる。つまり、ド
ライバに不快となるような、あるいはドライバが意図す
る車両運動とと異なるサージングやもたつきなどの運動
を前記偏差として検出することができる。また、過渡運
転時における不確定パラメータや未知外乱を吸収するた
めに、過去の同じ運転状態における制御偏差を記憶して
おいたものを、同じ運転状態において利用する学習手段
を設けた。

〔作用〕

以下、本発明の詳細な説明する。

（１）上記第１の目的を達成するための電子式エンジン
制御装置は、アクセル角およびエンジン回転数の信号を
入力し、スロットルアクチュエータによりスロットル角
を操作する。

目標加速度設定部は、伝達関数規範モデルにより、スロ
ットル角を入力とし目標加速度を設定する。ここで、伝
達関数規範モデルはドライバの好みに応じて選択できる
ようにいくつか用意しておき、あらかじめ、応答特性選
択スイッチにより１つを選択できる。

目標加速度追従制御部は、スロットル信号を出力してか
ら１回転数機分値（加速度）がどのように応答するかの
動特性モデルを有し、さらに制御対称に内包されている
遅れ要素のモデルも保持している。前記目標加速度と計
測した回転数に基づき、エンジンの動特性モデルにより
前記遅れ要素時間の分だけ将来の加速度を予測する機能
をもたせている。これらの要素を利用して目標加速度に
追従するようにスロットル角を操作を行なうのでドライ
バの意志に反した運動特性（例えばサージング）を抑止
するとともに、トルク発生の遅れなどによる加速のもた
つきを低減させることができる。

（２）上記第２の目的を達成するたるめの目標値設定手
段は、ドライバの意図を検知するアクセル角あるいはス
ロットル角信号、エンジン回転数、基本燃料噴射量を入
力情報として、車両前後加速度の代用としてエンジン回
転数の微分値を目標値としで出力する。このときエンジ
ンにかかる負荷トルクを前記目標値設定手段への入力情
報により推定し、かつ、エンジントルク発生関数を用い
てエンジンが発生できるトルクを算出することによって
、実現可能な目標値を設定する。

学習手段は、前記目標値と計測したエンジン回転数を微
分した値の偏差に、過去の同じ運転状態において制御し
た結果である制御偏差を記憶部から取り出し、加算する
。また、このときの制御結果を制御偏差として記憶部の
同じ運転状態に判別される部分に記憶し、将来に同様な
運転状態になったときに使用できるようにする。

点火進角制御手段では、前記制御偏差に基づき補正進角
値を算出し、定常時において進角算出（エンジン回転数
と基本燃料噴射麓より算出）する基本点火進角度に加算
する。この補正された進角値により点火時期を操作する
。

点火進角を操作する制御系を構成している理由について
示せば、噴射量を制御して空燃比を操作することにより
トルクの発生量を変更したり、スロットルの電子制御に
より空気量を制御することによりトルク発生量を変更で
きるが、ここでは。

進角操作によれば、前記２つの操作よりもトルク発生の
遅れが非常に少なく、即応性が高いためである。しかし
、ここで示した技術的手段が噴射量を補正制御すること
によるトルクの発生量の制御や電子スロットルに具備し
た制御装置における空気量操作によるトルク制御を行な
うときにも適用可能であることはいうまでもない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。

まず、第１図〜第３図により第１の実施例を説明する。

第３図は本発明を適用する電子式エンジン制御装置のシ
ステム構成図である。空気はエアクリーナ１を入り、空
気量センサ２で計測される。

スロットルセンサ３によってスロットル角が計測される
。水温センサ５により水温が、ディストリビュータ８に
よりエンジン回転数が計測される。

燃焼排ガスの空燃比がＯｘセンサ１３で計測され、また
、他にもアイドルスイッチやスタータスイッチ、バッテ
リ電圧が計測される。これらの計測された信号はコント
ロールユニット１１に入力される。コントロールユニッ
ト１１では、スロットル開度指令値、燃料噴射量および
点火進角などが計算され、各々、スロットルアクチュエ
ータ１４インジエクタ６および点火プラグ７に信号が出
力される。車両内ダツシュボードに設置した応答性選択
スイッチ１５の信号もコントロールユニット１１に入力
される、また、アクセルペダル１６に設置されたアクセ
ル角センサ１７によりアクセル角を検出し、コントロー
ルユニット１１に入力される。

コントロールユニット１１は、前記種々信号の入出力処
理を行なうＩｌｏ　　ＬＳＩ、プログラムおよびデータ
が書かれているＲＯＭ、およびＩ（ＡＭを用いて所定の
演算を行なうＭＰＵなどの電子回路により構成されてい
る。

以上のような電子式エンジン制御装置において、本発明
の特徴となる制御方式の構成および動作を説明する。制
御系の構成を第１図に示す、制御系は、目標加速度設定
部４１と目標加速度追従制御部４２により構成される。

目標加速度設定部４１はアクセル角度を入力とし目標加
速度を出力する。

目標加速度追従制御部４２は前記目標加速度とエンジン
回転数を入力としスロットル開度指令値をスロットルア
クユエータに出力する。アクチュエータはその指令値に
基づきモーターを起動しスロットル弁を動かす。

目標加速度設定部４１では、ドライバが好みの車体応答
特性を得られるように、あらかじめ応答特性規範モデル
をいくつか用意しておき、応答特性選択スイッチ１５で
選択された信号により加速パターン選択部４１１で一つ
応答特性規範モデルを選べるようにしている０選ばれた
応答特性規範モデルはアクセル角信号を入力とし目標加
速度を出力する。

ここで応答特性規範モデルは次のような伝達関数を用い
た。

規範モデル１ （１）式はラプラス領域の伝達関数で示したが。

本実施例では、ディジタル計算機で（１）式の伝達関数
を実現するために次のような２変換を行ない、ディジタ
ル演算を容易にしている。

Ｓ　＝　−（１−Ｚ　−１）　　　　　　　　　　・・
・（２）八Ｔ 二二でＳは（（１）式のＳも同様）、ラプラス演算子（
微分演算子）である、ΔＴはディジタル演算を行なうと
きの演算同期（秒）である。Ｚ−Ｘは、演算周期の一時
刻（ΔＴ）時間遅れることを表わす遅れ演算子である。

伝達関数（１）式へのアクセル角入力信号をθ＆Ｃとし
、出力である目標加速度を８とすると、（１）式に（２
）式を代入して１次のように演算できる。

（Δ１゛）ｚ　　　Δ１” 二二でｋは１時刻を表わす、（３）式の意味は、現時刻
にの目標設定加速度ａ　（ｋ）は、（ｋ−１，）時刻と
（ｋ−２）時刻に設定された目標設定加速度ａ（ｋ−１
）とａ　（ｋ　−２）および、１時刻のアクセル角θａ
ｃ（ｋ）のデータに基づき演算されることを表わす、（
１）式あるいは（３）式においてに１は、ゲイン定数で
ある。且し１本実施例でＫｉは定数であるが、エンジン
回転数や負荷相当社（例えば空気量／エンジン回転数）
の関数として扱う方法もある。後述するゲインｘ、に８
も同じ扱いである。またＴ　１１　ｖ　Ｔ　ｘ　ｘは応
答特性を支配する時定数である。

規範モデル２について説明する。

規範モデル２ ＴｚＳ　＋　１ （４）式もラプラス領域での伝達関数であり、１次遅れ
モデルである（（１）式は２次遅れモデルであった）、
これを（２）式のＺ変換近似式でディジタル演算が行な
えるようにすると次のようになる。

ΔＴ 上式は、目標設定加速度ａ（ｋ）は、（ｋ−１）時刻設
定された目標設定加速度ａ（ｋ−１）とに時刻のアクセ
ル開度θａｃ（ｋ）のデータに基づき演算される。Ｋｚ
は、ゲイン定数である。またＴ２は応答特性を支配する
時定数である。

規範モデル３について説明する。

規範モデル３ Ｓ２＋２ξ（１）　Ｂ　Ｓ　＋　（１１ｎ　”前記と同
様にディジタル演算が行えるように変換すると次のよう
になる。

（ΔＴ）２　　ΔＴ ここで目標設定加速度ａ（ｋ）は、（ｋ−１）時刻と（
ｋ−２）時刻に設定された目標設定加速度ａ（ｋ−１）
とａ（ｋ−２）およびに時刻のアクセル角θａｃ（ｋ）
のデータに基づき演算されるｍＫｓはゲイン定数である
。ξは減衰係数であり、ω。

は任意に特定した振動数である。

本実施例の規範モデル１は２次遅れ系であり。

モデル２は１次遅れ系であり、モデル３は２次遅れ振動
系である。より自由度のい（任意の）加速パターンを必
要とするなら、より高次の伝達関数を用いることができ
る。

本実施例では、ディジタル計算機を用いて演算が容易と
なるようにｚＺ変換により、（３）式、（５）式、（７
）式のようなディジタルフィルタを構成したが、規範モ
デル１．モデル２．モデル３ともにアナログ回路（抵抗
、容社、インダクタンスの組合せ）により実現しようと
すわば、容易にそれらの回路を構成できる。但し、本実
施例のようにプログラムによるものの方が、ハードウェ
ア回路を変えずにプログラムを変えることで任意のパラ
メータ（前記したいくつかの定数）を変更できる、ある
いはそのモデル自体を容易に変えることができる。

次に、目標加速度追従制御部４２について説明する。目
標加速度追従制御部４２は、！１１１加速度ａとエンジ
ン回転数Ｎとから操作指令値となるスロットル開度を算
出し、スロットルアクチュエータを動作させる。この部
分の制御系の詳細な構成を第２図に示す、第２図はラプ
ラス領域の伝達関数で表現している。従って（２）式で
示したＺ変換によって第２図の各々のブロックは、前記
したように過去から現在までの入力情報と過去の出力情
報（演算結果）から現在の出力を算出できる。

第２図の各ブロックごとに説明する。むだ時間算定部２
１では、エンジン回転数Ｎに基づき次のようにむだ時間
りを算定する。

ここでＫＬは定数、またｋは、演算の行われる時刻であ
る。Ｍ（ｋ）はに時刻でのエンジン回転数であり、Ｌ（
ｋ）はに時刻でのむだ時間である。

微分要：Ｊｊ４２６は、エンジン回転数Ｎを入力し、次
のようなディジタル演算でエンジン回転数変化ＤＮ（エ
ンジン回転数の微分値）を求める。

ΔＴ ΔＴは前記したように演算周期であり、Ｋｚｓは定数ゲ
インである。

遅れ要素モデル２４は、ラプラス表現すると６’−８Ｌ
であるが、ディジタル演算を行なうために、次のように
むだ時間りを近似する。

二二でｎ　（ｋ）は、ｋ時刻での整数化されたむだ時間
であり、Ｌ（ｋ）は前記（８）式から得たものである。

また、（１０）式の〔〕の記号は整数化の記号である。

遅れ要素モデルはディジタル表現するとＣｚ（ｋ）　＝
Ｃｔ（ｋ　−ｆｌ　（ｋ）　）　　　　　　”・（１１
）である、上式ではに時刻における遅れ要素モデルの出
力Ｃｚ（ｋ）は、（ｋ　−Ｑ　（ｋ））時刻のエンジン
動特性デル２３の出力Ｃｚ（ｋ　−Ｑ　（ｋ））である
ことを示している。

外乱補償部２２では、Ｃｓ　＝Ｄ　Ｎ　−Ｃ＊により求
めたＣ８を入力とし１次のようにＣ４を求める。

Ｃａ（ｋ）”Ｃａ（ｋ−１）＋ΔＴＣａ（ｋ）　　・・
・（１２）これは、（ｋ−１）時刻で求めたＣ４（ｋ　
　１）とに時刻のＣａ（ｋ）からに時刻のＣ４（ｋ　）
を求めていることを示している。この外乱補償部はエン
ジン動特性モデルが実対象であるエンジン動特性とミス
マツチしているときや、外部環境（例えば、外温、大気
圧等）の影響によるエンジン動特性変動を吸収できるも
のである。

次に、エンジン動特性モデルについて示す、これは、エ
ンジンおよび車体系全体の前後振動を簡単にモデル化し
たものでスロットル操作による車体前後方向運動の予測
を行なっている。これをディジタル演算するために次の
ようにする。

制御要素（２）の符号２７では、前記、偏差の積分値Ｃ
７を入力としてスロットル角を演算する。

ラプラス表現をディジタル演算式にすると次のように表
わされる。θｔｂ（ｋ）を得ることができる。

（ΔＴ）ｚ　　　ΔＴ 現時刻をに時刻とすると、（ｋ−１）時刻に演算されて
いるスロットル角θｔｈ（ｋ−１）および予３１！１Ｃ
ｔ（ｋ　−１）−（ｋ　−２）時刻の予測値Ｃｔ（ｋ　
−２）に基づき車体加速度の予測値Ｃｚ（ｋ）を求める
。

制御要素（１）の符号２５では、目標加速度ａからの偏
差Ｃｔｓ＝ａ−Ｃｓ＝ａ−（Ｃｔ＋Ｃａ）を積分してＣ
７を求める。ディジタル演算では。

Ｃ７（ｋ）＝Ｃ７（ｋ−１）＋ΔＴＣａ（ｋ）　　　・
・・（１４）のように得られる。

上記のエンジン動特性モデルのパラメータωＣやξＣは
、スロットルのステップ応答によりあらかじめ求めるこ
とができる。

本実施例によれば、加速時のサージ動特性を表現するモ
デルを用いているので、特に加速時のサージをスロット
ルを制御することにより抑制することができるとともに
、遅れ補償を行なっているので、加速時のもたつきが低
減される。

つぎに、本発明の第２の一実施例を第４図〜第ＬＯ図を
参照して説明する１本実施例は第３図の１４−１７を除
いたシステム構成にたいして本発明を適用したものであ
る。

本実施例における第３図のコントロールユニット１１は
、第１０図に示すハードウェア構成となっている。Ｉｌ
ｏ　　ＬＳＩにて、入出力信号の処理を行ない、ＲＯＭ
にはプログラムがあり、　ＲＡＭを用いてＭ　Ｐ　ｔＪ
は所定の演算が行なえる。

以上のような電子式エンジン制御装置において、本発明
の特徴となる制御方式の構成および動作を説明する。第
４図に示すように電子式エンジン制御装置の中に、制御
の目標値となるエンジン回転数の微分値を設定する目標
値設定手段４０１と、同様な運転状態時の制御偏差を取
り出して同一の目標値に対して試行ごとに偏差を減少さ
せる学習手段４０２と、計測した回転数の微分値と前記
目標値との偏差に基づいて点火進角を補正する点火進角
制御手段４０３によって構成する。

目標値設定手段４０１では、ドライバの運転操作の意図
を反映したスロットル角を主要な入力信号として目標値
となるエンジン回転数の微分値を出力する。第５図に示
すように、まず、スイッチ２００を接点８１の方にセッ
トし、トルク関数発生部５１２により、基本燃料噴射量
ＴＰ、エンジン回転数Ｎ、空燃比目標値（Ａ／Ｆ）ｏ、
および点火進角θａｔから現状エンジン出力トルクを次
のように算出する。

Ｔ１”　ｆ　（Ｎ、　Ｔｐｇ　（Ａ／　Ｆ）　ｏ、θ３
．）＝＝ｆｌ（Ｎ）Ｘｆｚ（Ｔｐ）Ｘｆｓ（Ａ／Ｆ）ｏ
）　　Ｘｆａ（θａＪ　　　　　　　−（１６）ここで
、ｆｘｅ　ｆｚｐ　ｆａ、　ｆａは、各々のトルク発生
要因の関数である。得られたトルクＴｌはスイッチＳａ
をセットし、スィッチ２００接点Ｓｔの方にセットされ
ている間は、ホールダ５１６でホールドされて、後にト
ルク発生状態ＴＥとして学習手段４０２に出力される６
次に、スイッチをＳｓにセット（Ｓｓはリセット）し、
スロットル角θｔｂと回転数Ｎから目標基本燃料噴射量
に対応するパルス幅Ｔｐｏ＆ＴＰＯ算出部１１にて演算
する。これは次のように行なう。

ｋφｇ（θｓｂ、Ｎ） Ｔ、。８　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１７
）ここで、ｇ（θｔｈ＝Ｎ）は、吸入空気景を算定する
ための関数であり、には定数である。

上記のＴｐｏを用いて（１）式から改めて、エンジン出
力トルクＴ２を求・める。

Ｔｚ＝ｆｔ（Ｎ）Ｘｆｚ（Ｔｐｏ）Ｘｆａ（Ａ／’Ｆ）
ｏ）　ＸｆｄθａＪ　　　・”（１ｇ）ここで、Ｔｌは
現状のエンジン出力トルクであり、（１８）式で得られ
たＴｔは、ドライバが欲する目標トルクである。車体運
動伝達関数部５１３により、車体運動特性を考慮したト
ルクとするために、次のような伝達関数を用いる。

上式はラプラス領域の伝達関数で示したが、本実施例で
はディジタル計算機で（４）を実現するため次のように
（４）式価的に書き換えることができる。

（八Ｔ）ｚ ここで、６丁は、ディジタル演算するときの演算周期で
あり、ξは車体運動の減衰係数であり、ω７は、固有振
動周波数である。また、ｋは離散的な時刻を表わしてい
る。

上式に、ＴＩを通した結果をＴＬとし、Ｔｚを通した結
果をＴ’ｏとする。負荷トルク推定部５１４ら次のよう
に負荷トルクＬを推定する。

二こではＩエンジンおよび車体のイナシャである。

目標加速度生成部５１５においては上記で得られている
Ｔｏと負荷トルクＬとから目標とする回転数の微分値を
次のようにして求める。

（ΔＴ）１　　　ΔＴ 以上のようにして第４図の目標値設定手段４０１は、現
状の負荷トルクとドライバが欲するトルク（束体運動も
考慮したもの）とからエンジン回転数の学習手段４０２
の内部構成を第６図に示す、学習手段４０２では、過渡
運転時における不確定なパラメータや外乱を吸収して、
試行ごとに高精度な追従制御が行えるように、過去の同
じ運転状態において制御した結果を第６図の記憶部６２
２かた状態の領域から過去の制御偏差ｅを読み出す。

これと並行して、同じ状態の領域に、現在制御したこと
による制御偏差ｅを書き込む。このように、学習手段４
０２では、同一の運転状態において発生する外乱や未知
パラメータを繰り返し制御することで偏差をＯにしよう
とするものである。

点大進角制御手段４０３では、第７図に示すように、定
常進角値算出部７３１ではエンジン回転数Ｎと基本燃料
噴射量Ｔｐにより通當行われているように２次元マツプ
から定常進角Ｂａ−を算出する。また、前記制御偏差ｅ
を入力として進角補正算出部７３２では次のような伝達
関数により進角補正値Δθ＆−を算出する。

過去における制御結果を現在の過渡応答に反映させるこ
とによって同一条件下で発生する外乱を補償する。運転
状態判定部２１では現状のトルク発生状ｇ　Ｔ　！！に
よりエンジン状態を判定し、判別しここで、Ｋ　ａ　ｄ
はゲイン定数である。

（７）式をディジタル演算できるように変換すると、次
のように表わせる。

これは、（ｋ−１）時刻で算出された進角補正値Δθａ
ａ（ｋ−ｉ）と、（ｋ−１）時刻の制御偏差ｅ（ｋ＋１
）、ｅ（ｋ）をデータとして算出されるゆＴ　ｂ　＞　
Ｔ　ａの場合には位相おくれとなり、Ｔ、、〈Ｔ＆の場
合には位相おくれとなり、　Ｔ　ｂ　＞　Ｔ　ａの場合
は位相進みとすることができ、サージングなどの安定化
が弱い振動系に対しても安定化を図ることができる。上
記θａ−とΔθ＆ｄを加算し、操作量として点火進角値
が算出され、エンジンの点火装置への指令で点火時期が
制御される。

以上ような実施例による効果を第８図、第９図にて説明
する。第８図の（ａ）〜（ｃ）は従来法における加速応
答性の例を示したものである。同図（ａ）では０点でス
ロットルが急開されたのに対しエンジン回転数がうねり
ながら上昇している同＠（ａ）のエンジン回転数の微分
値が同図（ｂ）であり、加速の最初の負の加速度＆Ｓは
、加速のもたつきを表わし、また、最大加速度までの時
間も−も短い方が、ドライバの加速感を満足させる。

また、加速度の変動α１が大きくなかなか収束しない現
象が起こり、これをサージングと称し、ドライバに不快
感を与える。また第８図（Ｑ）は、従来法における進角
制御の操作の実施例である。

本発明の実施例によれば、進角の操作は同図（ｆ）のよ
うに行われる。この効果は、同図（ｅ）でわかるように
０点でスロットルが急開されても加速のもたつきがなく
、最大加速度に至るまで速やかに加速され、ドライバの
加速感を満足させる。

また、加速の変動α凰も小さくなっている。これにより
、サージングが防止され、かつ、加速応答性も向上して
いるという効果があることがわかる。

また、第９図には、学習手段４０２によって試行ごとに
制御精度が向上する様子を示した。第９図（ａ）には、
目標値設定手段で設定した目標回転数の微分値を示す、
この目標値に追従するように学習手段と点火進角制御手
段により制御した結果を＃御偏差として同図（ｃ）と（
ｄ）に示す、同図（ｂ）は、従来法において、前記目標
回転数の微分値との偏差を示している。同図（Ｑ）は、
制御試行第１回目の制御偏差であり、試行を繰り返し、
た結果が同図（ｄ）となる、これは、同じような運転状
態の下で、同一の目標値が与えられたときの制御性の向
上を示すもので、高精度な制御性を達成できる効果があ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果がある。

（１）アクセル角信号を入力して目標加速度を設定する
目標加速度部を設けたことにより、ドライバの意志を加
速度として反映させることができるのでドライバの加速
感が向上する。

（２）エンジン動特性が内包する遅れ要素を補償するこ
とができるので加速応答性が向上する。

（３）加減速時や低負荷定常走行時に発生する車両前後
加速度を防止するように目標値に追従制御するのでドラ
イバに不快な振動を与えない６（４）目標加速度設定部
で複数の加速パターンを設定できるので、ドライバの好
みに応じた加速特性を選択できる。

（５）車両前後動速度の変動を、スロットル角度信号を
反映したエンジン回転数微分値の目標値と計８１りした
エンジン回転数の微分値との偏差として捕えることによ
り全ての運転状態においてドライバの意図に反する運動
を検出することができるので、ドライバの意図に追従し
やすくなる。

（６）点火進角を操作して、トルクの発生結果であるエ
ンジン回転数の微分値を制御しているので。

燃料噴射鴬を操作したり吸入空気斌を操作したりするよ
りもトルク発生遅ｊＮ、　（少なくとも吸入行程と圧縮
行程の時間）がないので応答性が良い。

（７）エンジン出力トルクを検出するセンサを用いずに
、エンジン回転数を計測してこれを微分した情報をフィ
ードバックしているのでトルクセンサが必要なく経済性
が良い。

（８）過渡運転時における制御対象の不確定なパラメー
タや同一運転条件下で起こる外乱を、過去の制御偏差を
利用した学習制御により、試行ごとに制御偏差を減少さ
せることができる。これは、パラメータのマツチング工
数として特に時間を要していた過渡運転時パラメータマ
ツチングを低減させるという効果がある。

（９）ドライバが欲する加速度（エンジン回転数の微分
値）は、スロットル角信号でけに基づいたものではなく
、エンジンのトルク発生状態および現状トルク発生や負
荷トルクを考慮することにより実現可能な目標値として
設定す幣ことができる。

（］０）車両前後加速度の変動として、サージングやも
たつきの発生を防止することができ、かつ、また加速応
答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の制御系構成図、第２図
は目標加速度追従制御部の詳細な制御構成図、第３図は
本発明を適用する電子式エンジン制御システムの構成図
、第４図は本発明の第２の実施例の制御系構成図、第５
図は第４図の目標設定手段４０１の内部構成図、第６図
は第４図の学習手段４０２の内部構成図、第７図は第４
図の点火進角制御手段４０３の内部楕成図、第８図は本
実施例による制御効果を示す図、第９図は試行ごとに制
御偏差が減少し、従来法との制御性能の差異を示す図、
第１０図は第３図のコントロールユニットのハード構成
図である。 纂 Ｚ 図 ￥ 図 ７３１　靭値角礪算ｔｈ部 ７３２１Ｎ耘臘算出舒 遁 図 纂 図 どＺＺ 記）ａ、軒 葛 図 （Ｌ） （Ｃ） 不 →１鳴 口 （ｂ） （ｉ） −ａ−ｅｐｒｐ 纂 ｌθ 凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクセルペダル角センサを含むセンサ類と、コント
   ロールユニットと、サーボモータ駆動のスロットルから
   成る電子式エンジン制御装置においてアクセルペダル角
   センサの信号により目標加速度を設定する目標加速度設
   定部と、エンジンの遅れ要素を補償したエンジンモデル
   のすくなくとも一方を設けたことを特徴とする加速度サ
   ーボ制御方式。 ２、上記目標速度設定部で複数の加速パターンを設定す
   ることを特徴とする請求項１項の加速度サーボ制御方式
   。 ３、内燃機関へ燃料を供給する為の噴射弁、燃焼を起こ
   させる点火プラグ、前記内燃機関への吸入空気量を検出
   する空気量検出手段、回転数を検出するための回転数検
   出手段、ドライバの運転操作を検出するためのアクセル
   角あるいはスロットル角検出手段、及び、これらの検出
   手段からの信号に基き、吸入される空気量を調節するス
   ロットル開度の操作量や噴射弁開時間や点火進角を演算
   するため電子回路等で構成された電子式エンジン制御装
   置において、前記内燃機関の回転数の微分値を制御の目
   標値として設定し、設定値と検出した回転数の微分値と
   の偏差に基づき、エンジン制御の操作量を決定すること
   を特徴とするエンジン制御方式。 ４、前記操作量を決定する処理は、検出した回転数を微
   分して前記目標値との制御偏差および所定の学習機能に
   よつて得られる過去の制御偏差に基づいて点火進角を補
   正する処理と、同様な運転状態時の過去の制御偏差を利
   用して同一目標値に対して試行ごとに前記偏差を減少さ
   せる学習処理からなることを特徴とする請求項３項のエ
   ンジン制御方式。 ５、前記目標値として設定する処理は、前記スロットル
   角あるいはアクセル角の検出によりドライバが意図する
   トルクと現状のエンジン出力トルクとにより制御可能な
   エンジン回転数の微分値を目標値として設定する処理か
   らなることを特徴とする請求項３項のエンジン制御方式
   。 ６、前記学習処理は、エンジントルク発生状態を判別し
   て過去の同一条件下における制御偏差を出力し、現在の
   制御結果である制御偏差を記憶する処理からなることを
   特徴とする請求項４項のエンジン制御方式。