JP2605693B2 - 車両用スロツトルバルブの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関への吸入空気量をモータにより駆
動されるスロットルバルブで制御する制御装置に関する
ものである。

［従来の技術および問題点］ 従来、この種の装置としては、例えば、特開昭61-843
4号公報に記載されているのもがある。すなわち、吸入
通路に設けたスロットルバルブをモータの制御により開
度制御する装置で、アクセルペダルの踏込量や各種のセ
ンサからの信号をマイクロコンピュータに入力し、予め
定めたテーブルマップに基づいてスロットルバルブの開
度を演算して制御する装置である。

しかし、このような装置では各種状態に対応したテー
ブルマップを予め設定する必要があるために、設計に多
大な労力を必要とする。

これを解決する手段として、スロットル要求値とスロ
ットル位置検出値との偏差に、比例、積分、微分の要素
を加えた、いわゆるPID制御によりスロットルバルブの
指令値を設定する手段が知られている。

しかし、このPID制御では、第９図に示すように、上
記偏差が小さい場合には（時刻t0からの制御）、かなり
適正な制御が行われるが、偏差が大きくなった場合には
（時刻t1からの制御）、オーバーシュート、アンダーシ
ュートが大きくなって実用上問題点がある。

このような問題点に対して近年現代制御理論に基づく
付加積分型最適レギュレータを用いた手法が提案されて
いる。本手法によれば、オーバーシュートやアンダーシ
ュートに対して優れた制御特性を示すが、制御範囲を広
くとったときに、特性を良好にするには、多数の状態を
予め求めたり、オブザーバを入出力状態に応じて切り替
える等の手法を採用しなけれならず、構成が複雑になる
という問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、簡単な構成によりオーバーシュートやアンダ
ーシュートのない車両用スロットルバルブの制御装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決して上記目的を達成するためになさ
れた本発明は、第１図に示すように、 内燃機関の吸入空気量を調節するスロットルバルブＥ
を、制御信号に応じて駆動する駆動手段Ｄと、 上記スロットルバルブＥの目標位置を表すスロットル
要求値を出力するスロットル要求値設定手段Ａと、 上記スロットル要求値に基づき、上記スロットルバル
ブＥの制御目標位置を表すスロットル指令値を出力する
指令値発生手段Ｂと、 上記スロットルバルブＥの位置を検出する位置検出手
段Ｇと、 上記指令値発生手段Ｂからのスロットル指令値と上記
位置検出手段Ｇからのスロットル位置検出値に基づき、
上記スロットルバルブＥの位置が上記スロットル指令値
の表す位置となるように、上記駆動手段Ｄへ制御信号を
出力する制御手段Ｈとを備え、 更に、上記指令値発生手段Ｂは、 上記位置検出手段Ｇからのスロットル位置検出値と上
記スロットル要求値設定手段Ａにより設定されるスロッ
トル要求値との偏差を求め、該偏差が所定値以下のとき
に、上記スロットル要求値を上記スロットル指令値とし
て出力し、上記偏差が所定値以上のときに、上記スロッ
トル要求値の変化状態を予め設定された所定の遅延特性
により緩やかな変化状態に補正した要求値を上記スロッ
トル指令値として出力するように構成されたこと、 を特徴とする車両用スロットルバルブの制御装置を要
旨としている。

そして、本発明の一実施例において、上記制御手段Ｈ
は、 駆動手段Ｄの動的モデルに基づいて状態量を推定又は
検出する状態観測器H1と、 位置検出手段Ｇからの検出値と指令値発生手段Ｂから
の指令値との偏差を積分する累積部H2と、 上記状態観測器H1からの状態量と累積部H2からの累積
値とを入力して、予め定められた動的モデルに基づいた
最適フィードバックゲインを積算して駆動手段Ｄに出力
する最適フィードバックゲイン設定部H3と、 を備えて構成されてもよい。

ここで、上記制御手段Ｈは、付加積分型の最適レギュ
レータとして構成されている。すなわち、制御対象であ
る駆動手段Ｄの動的な挙動を表す状態モデルは、次式の
一般式により表現される。

ミレーションにより求めることができる。

また、状態観測部H1は、上記状態変数 と等価的に取り扱うことができる状態推定量を、入力 することができるものであり、ここでは、駆動手段Ｄへ
の制御信号と位置検出手段Ｇの位置検出値とから、スロ
ットルバルブＥの開閉速度等を算出するものである。

最適フィードバックゲイン設定部H3は、駆動手段Ｄに
出力するフィードバックゲインを設定する手段であり、
次式（５）の評価関数Ｊにおける重みパラメータ 適当な制御特性が得られるまでシュミレーションを繰り
返えして求め、 そして、該パラメータ に基づいて次式のリカッチ方程式（７）の正定対称解 を求めることで、 最適制御入力 が次式（11）により求められる。

上記駆動手段Ｄについての動的モデル、最小次元オブ
ザーバの係数、最適フィードバックゲインの係数は、予
め求めておき、制御手段Ｈにおける電子制御装置の内部
ではその結果のみを用いて実際の制御を行うのである。

［作用］ 本発明の車両用スロットルバルブの制御装置において
は、駆動手段Ｄが、制御信号に応じてスロットルバルブ
Ｅを駆動し、位置検出手段Ｇが、スロットルバルブＥの
実際の位置を検出し、スロットル要求値設定手段Ａが、
アクセルペダルの踏込み量や各種の入力条件に基づい
て、スロットルバルブＥの目標位置を表すスロットル要
求値を出力する。

そして、指令値発生手段Ｂが、そのスロットル要求値
に基づいて、スロットルバルブＥの制御目標位置を表す
スロットル指令値を出力するのであるが、指令値発生手
段Ｂは、位置検出手段Ｇからのスロットル位置検出値
（実際位置）とスロットル要求値設定手段Ａにより設定
されるスロットル要求値との偏差を求め、その偏差が所
定値以下のときに、スロットル要求値設定手段Ａからの
スロットル要求値をスロットル指令値として出力し、上
記偏差が所定値以上のときに、スロットル要求値の変化
状態を予め設定された所定の遅延特性により緩やかな変
化状態に補正した要求値をスロットル指令値として出力
する。

そして、制御手段Ｈが、指令値発生手段Ｂからのスロ
ットル指令値と位置検出手段Ｇからのスロットル位置検
出値に基づき、スロットルバルブＥの位置がスロットル
指令値の表す位置となるように、駆動手段Ｄへ制御信号
を出力する。

つまり、本発明の車両用スロットルバルブの制御装置
においては、スロットル要求値設定手段Ａからのスロッ
トル要求値とスロットルバルブＥの実際位置との偏差ER
が所定値以下のときには、そのスロットル要求値をその
まま制御目標位置（スロットル指令値）として制御手段
Ｈへ入力して、スロットルバルブＥのフィードバック制
御を行うのであるが、上記偏差ERが所定値以上のときに
は、スロットル要求値の変化状態を所定の遅延特性によ
り緩やかな変化状態に補正した（なました）要求値を制
御目標位置として制御手段Ｈへ入力して、フィードバッ
ク制御を行うように構成されている。

そして、このような本発明の車両用スロットルバルブ
の制御装置によれば、スロットル要求値が急変して、上
記偏差ERが所定値以上になったときには、制御手段Ｈへ
は、スロットルバルブＥの実際位置に対して偏差の小さ
い制御目標位置（スロットル指令値）が入力されること
となり、これによって、制御手段Ｈから駆動手段Ｄへの
制御量が過大になることが防止されるため、制御上のオ
ーバシュートやアンダーシュートを抑制することができ
る。

また、スロットル要求値が大幅に変化せずに、上記偏
差ERが所定値以下のときには、スロットル要求値がその
まま制御目標位置として制御手段Ｈに入力されるため、
スロットル要求値が微妙に変化されるような運転状態に
おいて、制御応答性が悪化することもない。

しかも、本発明の車両用スロットルバルブの制御装置
では、上記偏差ERが所定値以上になったときに、ただ単
に駆動手段Ｄへの制御量を抑制するようにしているので
はなく、スロットル要求値の変化状態を予め設定された
所定の遅延特性によって緩やかな変化状態に補正し、そ
の補正後のスロットル要求値を、制御目標位置（スロッ
トル指令値）として用いるようにしている。

よって、上記偏差ERが所定値以上になった場合でも、
スロットルバルブＥの実際位置と制御目標位置との差
は、スロットル要求値の変化の度合に応じて変化し、こ
の結果、制御手段Ｈから駆動手段Ｄへの制御量も、スロ
ットル要求値の変化の度合に応じて増減することとなる
ため、スロットル要求値が急変した場合におけるオーバ
シュートやアンダーシュートの抑制と、制御応答性と
を、高い次元で両立させることができる。

このように、本発明の車両用スロットルバルブの制御
装置によれば、制御応答性を損ねることなく、制御上の
オーバシュートやアンダーシュートを抑制することがで
き、延いては、制御手段Ｈの構成を複雑にすることな
く、スロットルバルブＥを広範囲にわたって迅速且つ正
確に制御することができるようになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明す
る。

第２図はエンジンの構成を示す図であり、20はエンジ
ン本体であり、このエンジン本体20への吸気通路21に
は、スロットルバルブ24が設けられ、サージタンク26を
通ってシリンダ28内に吸気が送られる。上記スロットル
バルブ24は、後述する電子制御装置40からの制御信号を
受けて作動するモータ30により開度が調整される。エン
ジンには、各種のセンサが取り付けられ、すなわち、吸
入空気量に応じた吸気量信号を出力するエアフローチャ
ートメータ32、スロットルバルブ24の開度を検出するス
ロットルポジションセンサ34、シリンダ28に設けられた
水温センサ36、排気通路38に設けられた酸素センサ等39
がある。

上記各センサの検出信号およびアクセルペダル37の踏
込量に相当する信号は、電子制御装置40に入力される。
電子制御装置40は、演算処理するCPU42と、CPU42で上記
各センサ信号を処理可能な信号に変換処理する入力ポー
ト44と、各種の制御プログラムを予め格納しているROM4
6と、一次的な記憶手段としてのRAM48と、CPU42からの
制御信号をスロットルバルブ24の駆動用モータ30への駆
動信号に変換処理する出力ポート49とから構成されてい
る。

次に、第３図の制御系統図によって、電子制御装置40
内の制御系について説明し、特に、上記状態方程式
（１）、出力方程式（２）等におけるベクトルの の求め方やこれに基づくオブザーバの求め方、およびフ
ィードバックゲインの求め方について、実際に即して説
明する。

なお、第３図は制御系統図を示す図であって、ハード
的な構成を示すものではない。

第３図において、スロットルバルブ24を駆動する構成
として、まず、アクセルペダル37の踏込量に応じたスロ
ットル要求値y^*（ｋ）が出力される要求値設定部50が設
けられており、このスロットル要求値y^*（ｋ）はスロッ
トル指令値発生部52へ入力される。そして、スロットル
指令値発生部52から後述する第８図のフローチャートに
よる処理でスロットル指令値yd（ｋ）が出力され、この
指令値yd（ｋ）が付加積分型最適レギュレータ60により
演算されて駆動用モータ30への制御値ｕ（ｋ）が出力さ
れる。

上記付加積分型最適レギュレータ60は、積分器62と、
オブザーバ64と、フィードバック量決定部66とから構成
されている。

すなわち、積分器62はスロットル指令値yd（ｋ）とス
ロットル位置検出値ｙ（ｋ）との偏差を累積して累積値
iERを求めるものである。

オブザーバ64（状態観測部）は、駆動用モータ30への
制御値ｕ（ｋ）とスロットル位置検出値ｙ（ｋ）とを用
いて、駆動用モータ30の内部状態を表現する状態変数量 を推定して状態推定量 を求めるものである。

フィードバック量決定部66（最適フィードバックゲイ
ン設定部）は、上記状態推定量VS（ｋ）,y（ｋ）、上記
累積値iERに、最適フィードバックゲイン を積算および加算して駆動用モータ30への制御値ｕ
（ｋ）を出力するものである。

そこで、つぎに、実際の動的モデルの構築、オブザー
バの設計、最適フィードバックゲイン の与え方について説明する。

まず、駆動用モータ30の動的なモデルを構築する。

モータの制御特性おいて、入力Ｕ（ｓ）および出力Ｙ
（ｓ）からラプラス変換により伝達関数Ｇ（ｓ）を求め
ると、 となり、 上式（20）をラプラス逆変換を行なって、 0.9d²y（ｔ）/dt²＋dy（ｔ）/dt−76u（ｔ）＝０ d²y（ｔ）/dt²＋1.1dy（ｔ）/dt−84u（ｔ）＝０ …（22） を得る。

これを上式（１）（２）で示される状態および出力方
程式となるように変形すると、次式のように表される。

すなわち、駆動用モータ30の状態方程式は、 とすると、上式（１）（２）の係数に対して、次のよう
に表現される。

この状態方程式（24）（26）を用いて、最小次元オブ
ザーバを構成するのであるが、この説明に先だって一般
的なオブザーバの構成は、つぎの原理に基づいている。

すなわち、一般的なオブザーバは、第４図のようなシ
グナルフロー線図で表され、これを式に表すと、 である。

なお、ここで、上式（28）（30）においてオブザーバ
の成立する条件は、次式を満たすことである。

すなわち さらに、 にとると、 に対してｅ（ｔ）→０（ｔ→∞）となり、 となることが知られている。つまり、状態変数 はオブザーバによる推定状態変数 に等しいことになる。なお、 であるから、つまり、 の次元は、ｎ次およびｌ次である。

いま、上式（24）（26）に対応して を次のように定めると、 最小次元オブザーバは、 で与えられることが知られている。そして、（ｎ−ｌ）
^＊ｌ次、すなわち、ここでは、ｎ＝２、ｌ＝１であるか
ら、１次の設計パラメータメータ行列Ｌを用いてオブザ
ーバを求めるには、 の固有値を決定してやればよい。ここでは、上式（4
0）（42）のうち、Ｌは１次でスカラーであり、Ｌの他
はすべて既知であるから、上記各係数値を代入して次式
のように変形することができる。

ここで、ｙ（ｔ）はスロットルバルブの位置検出値であ
るから、これを微分した（d/dt）ｙ（ｔ）は、スロット
ルバルブ24の開閉速度VS（ｔ）を意味していることにな
る。

したがって、上式（44）（46）は、サンプル周波数を
微小にとって離散系とし、開閉速度VS（ｔ）として表す
と、次式（48）になる。

VS（ｋ）＝−Lw2（ｋ−１）＋（−L²−1.1）ｙ（ｋ）＋
84u（ｋ）＋Ly（ｋ） …（48） この式を整理すると共に、w2（ｋ−１）＝VS（ｋ−１）
と置き換えて、 VS（ｋ）＝−LVS（ｋ−１）−（L²−Ｌ＋1.1）ｙ（ｋ）
＋84u（ｋ） …（50） となる。

種々のシュミレーションを繰り返してＬ＝10を求め、
これを式（50）に代入すると、 VS（ｋ）＝−10VS（ｋ−１）−91.1y（ｋ）＋84u（ｋ） …（52） となる。

したがって、オブザーバの出力は、式（52）で求めら
れるVS（ｋ）である。

つぎに、最適フィードバックゲイン の求め方について説明する。

まず、上式（５）の評価関数Ｊにおける重みパラメー
タQ,Rを、適当な制御特性が得られるまでシュミレーシ
ョンを繰り返えすことで求める。そして、該パラメータ
Q,Rに基づいてリカッチ方程式（７）を解き、そして上
式（11）を用いてスロットル位置検出値ｙ（ｋ）、上記
オブザーバにより設計したVS（ｋ）および累積値iER
（ｋ）に、リカッチ方程式の解により求めた最適フィー
ドバックゲイン を積算および加算して駆動用モータ30へ制御値を求め
る。

以上、駆動用モータについての動的モデルの構築、最
小次元オブザーバの設計、最適フィードバックゲイン の算出について説明したが、これらは予め求めておき、
電子制御回路の内部ではその結果のみを用いて実際の制
御を行うのである。

つぎに、第５図のフローチャートによって電子制御装
置40が実際に行う制御について説明する。なお、以下の
説明では現実の処理において扱われている値を添字
（ｋ）付きで、前回に扱われた値を添字（ｋ−１）付き
で表すことにする。

まず、スロットルポジションセンサ34からスロットル
位置検出値ｙ（ｋ）を読み込んだ後（ステップ100）、
スロットル要求値y^*（ｋ）を読み込む（ステップ11
0）。スロットル要求値y^*（ｋ）は、アクセルペダルの
踏込量等から電子制御装置40により演算された値であ
る。

次のステップ120にて、スロットル指令値yd（ｋ）を
算出する。このスロットル指令値yd（ｋ）は、後述する
第８図のフローチャートに基づいて選択的に算出された
もので、具体的には、スロットル要求値y^*（ｋ）、また
は、なましスロットル指令値ｙ （ｋ）から選択された
ものである。

その後、このスロットル指令値yd（ｋ）とスロットル
位置検出値ｙ（ｋ）との偏差ER（ｋ）（＝yd（ｋ）−ｙ
（ｋ））を演算する（ステップ130）。

次に、状態推定量 を算出する処理が実行される（ステップ140）。すなわ
ち、上述したオブザーバの設計によってスロットルバル
ブ24の開閉速度VS（ｋ）は、オブザーバのゲイン を［P0 Q0 Q1］とすると、次式（60）により求められ
る。

VS（ｋ）＝P0・VS（ｋ−１）＋Q0y（ｋ）＋Q1U（ｋ−
１） …（60） 次に、上記ステップ130にて求めた偏差ER（ｋ）を積
分して積分累積値iER（ｋ）を次式（62）から求める
（ステップ150）。

iER（ｋ）＝iER（ｋ−１）＋FAD1・ER（ｋ）…（62） その後、スロットル位置検出値ｙ（ｋ）、上記ステッ
プ140で求めた開閉速度VS（ｋ）、積分累積値iER、さら
に予めROM46に格納された最適フィードバックゲイン とを用いて駆動用モータ30への制御電圧Ｕ（ｋ）を求め
る（ステップ160）。

Ｕ（ｋ）＝FAD0・ｙ（ｋ）＋FAC0・VS（ｋ）＋iER
（ｋ） …（64） そして、この制御電圧Ｕ（ｋ）が駆動用モータ30に出
力されてスロットルバルブ24の開度を制御する（ステッ
プ170）。この処理の後に、サンプリング、演算および
制御の回数を示している添え字を１だけインクリメント
して（ステップ180）、最初のステップ100に戻って処理
を繰り返す。

次に、第５図のフローチャートのステップ120にて用
いられるスロットル指令値yd（ｋ）について、第６図お
よび第７図に示すスロットルバルブの開度に対するタイ
ムチャートで概略的に説明する。

第６図について、y^*はスロットル要求値、ｙ はなま
しスロットル指令値、ｙはスロットル位置検出値であ
る。いま、時刻t0にてスロットル要求値y^*が階段状にy^*
ａまで増加し、スロットル位置検出値ｙとの偏差ERが所
定値ERo1より大きいときには、スロットル指令値ydとし
て、なましスロットル指令値ｙ が出力される。

なましスロットル指令値ｙ は、スロットル指令値発
生部（以下、指令値発生器ともいう）52により出力され
（第３図）、スロットル要求値y^*に対して一時遅れの関
数で出力される値である。

すなわち、一時遅れの関数は、スロットル要求値y^*、
なましスロットル指令値y^*の入出力関係から、 で表されることから、なましスロットル指令値ｙ は、 ｙ ＝e^-a^Ty^*k^-1＋（１−e^-a^T）yk^-1 …（82） となる。

そして、スロットル要求値y^*となましスロットル指令
値ｙ との差が偏差ERo2より小さくなったとき（時刻t
1）、該要求値y^*がそのままスロットル指令値ydとして
出力される。

同様に、スロットルバルブ24を閉じる動作をする場合
には、第７図に示すように、スロットル要求値y^*とスロ
ットル位置検出値ｙとの偏差ERが偏差ERc1より大きくな
ったとき（時刻t2）、上式（82）で表される一次遅れの
なましスロットル指令値ｙ を出力し、その後、なまし
スロットル指令値ｙ とスロットル要求値y^*との差が所
定値ERc2以内になったとき（時刻t3）、スロットル要求
値y^*がそのまま出力される。

すなわち、スロットル指令値ydは、スロットル位置検
出値ｙに対して所定範囲内の出力として制限される。

以下、第６図及び第７図を用いて概説したスロットル
指令値の処理を実現するための第８図のフローチャート
を説明する。

まず、アクセルペダル踏込量等に基づいたスロットル
要求値y^*（ｋ）およびスロットルポジションセンサ34か
らスロットル位置検出値ｙ（ｋ）が読み込まれ（ステッ
プ200）、次いで、上記要求値y^*（ｋ）と検出値ｙ
（ｋ）との偏差ERが求められる（ステップ210）。

次に、フラグＦの判定が行われる（ステップ220）。
このフラグＦは、本処理のスロットル指令値による制御
が初めてか否かを判定するもので、本制御が最初である
場合には、Ｆ＝０、開制御が開始されている場合には、
Ｆ＝１、閉制御が開始されている場合には、Ｆ＝−１で
ある。ここでは、最初の処理であるので、ステップ230
に移行する。

ステップ230では、上記偏差ERに基づいてスロットル
バルブ24の閉方向への動作か、開方向への動作か、ある
いは停止のいずれを要求しているかを判断し、閉方向へ
の動作を要求していると判断された場合には、ステップ
240へ進み、上記ERが所定値ERc1以上であるか否かの判
定が行われ、一方、開方向への動作を要求していると判
断された場合には、ステップ250へ進み、上記偏差ERが
所定値ERo1以上か否かの判断が行われる。

そして、上記ステップ240または250にて、偏差ERが所
定値ERc1またはERo1以下であると判断された場合には、
ステップ260またはステップ270にてスロットル要求値y^*
（ｋ）をそのままスロットル指令値yd（ｋ）に設定し、
一旦該フローチャートを終了する。

一方、ステップ240またはステップ250にて偏差ERが所
定値ERc1またはERo1以上であると判断されたときには、
まず、閉動作または開動作を示すフラグＦを１または−
１にセットする（ステップ265,275）。そして、スロッ
トル要求値y^*（ｋ）を指令値発生器52に通す（ステップ
280）。次のステップ290にて、指令値発生器52から出力
されたなましスロットル指令値ｙ （ｋ）をスロットル
指令値yd（ｋ）として設定する。この処理の後に一旦本
フローチャートは終了し、ステップ200から繰り返す。

そして、ステップ220にてフラグＦの判断で１または
−１であるときには、ステップ400へ移行して、以下の
ステップにて、なましスロットル指令値yd（ｋ）の解除
についての処理を行なう。

すなわち、まず、なましスロットル指令値ｙ （ｋ）
とスロットル要求値y^*（ｋ）との偏差ER を演算し（ス
テップ400）、次に、スロットルバルブ24の制御動作が
閉方向か、開方向かをフラグＦにより判定し（ステップ
410）、閉方向の場合には（Ｆ＝−１）、偏差ER
（ｋ）が所定値ERc2以上か否かの判定がされる（ステ
ップ420）。そして、所定値ERc2以上の場合には、スロ
ットル指令値yd（ｋ）として、なましスロットル指令値
ｙ （ｋ）を継続し、（ステップ430,ステップ440）、
一方、所定値ERc2以下の場合には、スロットル要求値y^*
（ｋ）をそのままスロットル指令値yd（ｋ）として設定
し（ステップ450）、フラグＦをリセットする（ステッ
プ460）。これにより、なましスロットル指令値yd
（ｋ）による処理が解除されたことになる。

同様に、ステップ410にてスロットルバルブ24の開方
向の制御が行われていると判断されたときには（Ｆ＝
１）、ステップ520にて偏差ER が所定値ERo2以上か否
かの判定がされる。

そして、ステップ520にて所定値ERo2以上であると判
断されたときには、指令発生器52のなましスロットル指
令値ｙ （ｋ）をスロットル指令値yd（ｋ）として設定
し、一方、所定値ERo2以下となった場合には、スロット
ル要求値y^*（ｋ）をスロットル指令値yd（ｋ）に設定し
て（ステップ530）、フラグＦをリセットする（ステッ
プ540）。

したがって、上記実施例によれば、第５図のフローチ
ャートによりフィードバック制御される際に、スロット
ル要求値y^*（ｋ）とスロットル位置検出値ｙ（ｋ）との
偏差が所定範囲以上広がらないスロットル指令値yd
（ｋ）が第８図のフローチャートにより求められる。こ
のため、現代制御により構成した制御手段の特性から、
オーバーシュートやアンダーシュートを低減することが
できるとともに、線形近似の成立する指令値にてフィー
ドバック制御を行なっているので、多数の状態パラメー
タを予め設定する必要がなく、また、オブザーバザーバ
の切換をしなくてもよいことから、システムの構成も簡
単にすることができる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明によれば、スロットル
要求値設定手段からのスロットル要求値とスロットルバ
ルブの位置検出値（実際位置）との偏差が所定値以上の
ときにのみ、スロットル要求値の変化状態を所定の遅延
特性により緩やかな変化状態に補正した要求値を、制御
手段に制御目標位置（スロットル指令値）として入力す
るようにしているため、制御応答を損ねることなく、制
御上のオーバシュート及びアンダーシュートを抑制で
き、延いては、制御手段の構成を複雑にすることなく、
スロットルバルブを広範囲にわたって迅速且つ正確に制
御することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成の一例を示す構成図、第２図は本
発明の一実施例によるエンジンのシステムを示す構成
図、第３図は同実施例の構成を示す概略図、第４図は同
実施例のシグナルフロー線図、第５図は同実施例による
駆動用モータを制御するためのフローチャート、第６図
および第７図は同実施例のスロットルバルブの動作状態
を説明するタイムチャート、第８図はスロットルバルブ
の指令値の処理を示すフローチャート、第９図は従来の
技術の問題点を説明するタイムチャートである。 Ａ……スロットル要求値設定手段 Ｂ……指令値発生手段、Ｄ……駆動手段 Ｅ……スロットルバルブ、Ｇ……位置検出手段 Ｈ……制御手段 H1……状態観測部、H2……累積部 H3……最適フィードバックゲイン設定部 24……スロットルバルブ、30……駆動用モータ 34……スロットルポジションセンサ 40……電子制御装置40

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大羽 勝廣 刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電装株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−83469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−101653（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−9333（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の吸入空気量を調節するスロット
   ルバルブを、制御信号に応じて駆動する駆動手段と、 上記スロットルバルブの目標位置を表すスロットル要求
   値を出力するスロットル要求値設定手段と、 上記スロットル要求値に基づき、上記スロットルバルブ
   の制御目標位置を表すスロットル指令値を出力する指令
   値発生手段と、 上記スロットルバルブの位置を検出する位置検出手段
   と、 上記指令値発生手段からのスロットル指令値と上記位置
   検出手段からのスロットル位置検出値に基づき、上記ス
   ロットルバルブの位置が上記スロットル指令値の表す位
   置となるように、上記駆動手段へ制御信号を出力する制
   御手段とを備え、 更に、上記指令値発生手段は、 上記位置検出手段からのスロットル位置検出値と上記ス
   ロットル要求値設定手段により設定されるスロットル要
   求値との偏差を求め、該偏差が所定値以下のときに、上
   記スロットル要求値を上記スロットル指令値として出力
   し、上記偏差が所定値以上のときに、上記スロットル要
   求値の変化状態を予め設定された所定の遅延特性により
   緩やかな変化状態に補正した要求値を上記スロットル指
   令値として出力するように構成されたこと、 を特徴とする車両用スロットルバルブの制御装置。
2. 【請求項２】上記制御手段は、 上記駆動手段の動的モデルに基づいて状態量を推定又は
   検出する状態観測器と、 上記位置検出手段からのスロットル位置検出値と上記指
   令値発生手段からのスロットル指令値との偏差を積分す
   る累積部と、 上記状態観測器からの状態量と上記累積部からの累積値
   とを入力して、予め定められた動的モデルに基づいた最
   適フィードバックゲインを積算して上記駆動手段に出力
   する最適フィードバックゲイン設定部と、 を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の車両用スロットルバルブの制御装置。