[发明专利]用于车辆的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制设备，该控制设备控制车辆的控制对象，并且包括相位超前补偿器和噪声滤波器。

背景技术

例如，日本未审查专利公报No.H11-22515公开了车辆的一种电子发动机控制系统，该电子发动机控制系统在驾驶员的油门操作时实现比较良好的发动机响应，并由此实现车辆的比较良好驾驶性。在这种发动机控制系统中，基于油门开口程度和和发动机转速计算由驾驶员要求的要求转矩(目标转矩)。然后，基于目标转矩计算节流阀的目标节流开口程度(目标汽缸空气填充量)，并且把节流阀的实际节流开口程度控制到目标节流开口程度。这种控制系统包括相位超前补偿器，该相位超前补偿器补偿已经通过节流阀的进气的填充延迟。

此外，日本未审查专利公报No.2002-309990叙述了另一种包括反馈控制系统(闭环系统)的系统，该反馈控制系统基于在目标汽缸空气填充量与估计性实际汽缸空气填充量之间的差值通过反馈操作补偿目标节流开口程度。

如以上描述的那样，控制节流开口程度(汽缸空气填充量)的控制系统包括相位超前补偿器，该相位超前补偿器补偿已经通过节流阀的进气的填充延迟。因而，当噪声添加到控制系统的输入上时，系统由于相位超前补偿器变得不稳定。

为了消除这个缺点，噪声滤波器施加到控制系统的输入上。通过这个滤波器的使用，在发动机的稳定操作时段中，相位超前补偿成为零(或者相位超前补偿在发动机的稳定操作时段中强迫变到零)，并由此稳定系统。然而，本发明的发明人的最近研究揭示，控制状态由于如下波动(1)和(2)的影响在发动机的中等过渡操作进段中变得不稳定，引起目标节流开口程度的摆动。

(1)每单位时间目标汽缸空气填充量的波动。

(2)由例如发动机转速和阀计时的波动引起的填充效率η的计算值(映像值)的波动。

在这种情况下，在计算期间的波动将不引起实质问题。然而，当目标节流开口程度表现摆动时，电子节流系统的电机将根据摆动目标值操作。因而，进行不必要的操作。这种不必要的操作可以导致例如恶化的燃料消耗、电子节流系统的恶化耐久性及车辆的恶化驾驶性。

如以上描述的那样，包括相位超前补偿器的控制系统对于施加到控制系统的输入上的噪声敏感。因而，噪声滤波器施加到控制系统的输入上，以实现控制系统的稳定性。然而，控制系统的输入不仅包括目标汽缸空气填充量而且也包括其它操作参数(例如，发动机转速、阀计时)，它们对于填充效率η可能具有不利影响。因而，当滤波器需要应用于摆动因素的每一个时，需要施加多个滤波器。这导致响应的退化。就是说，滤波器起相位滞后补偿器的作用。因而，当滤波器的数量进一步增加时，响应进一步延迟。

发明内容

鉴于以上缺点形成本发明。因而，本发明的目的是提供车辆的一种控制设备，该控制设备即使在控制对象的中等过渡操作时段中也可实现控制对象的比较良好响应和比较良好稳定性。

为了实现本发明的目的，提供有一种控制车辆的控制对象的控制设备。控制设备包括相位超前补偿器和噪声滤波器。相位超前补偿器进行相位超前补偿。噪声滤波器位于相位超前补偿器与控制对象之间。

附图说明

本发明、与另外的目的、特征及其优点一起由如下描述、附属权利要求书及附图将最清楚地理解，在附图中：

图1是示意图，表示根据本发明实施例的发动机控制系统的结构；

图2是方块图，示意表示车辆控制系统；

图3是方块图，表示本实施例的输出控制器；

图4是方块图，表示输出控制器的目标节流开口程度计算装置和估计值计算装置的细节；

图5是方块图，表示输出控制器的滤波器的传递函数；

图6是流程图，表示实施例的目标节流开口程度计算例行程序；

图7是流程图，表示实施例的估计值计算例行程序(Pmest、Mtest；

图8表示实施例的映像图，该映像图用来把目标汽缸空气填充量Mt转换成目标进气管压力Pmt；

图9表示实施例的映像图，该映像图用来基于在估计进气管压力Pmest与大气压力Pa之间的比值(Pmest/Pa)计算流量系数φ；

图10表示实施例的映像图，该映像图用来把节流开口横截面面积At转换成目标节流开口程度θt；

图11表示实施例的映像图，该映像图用来把估计进气管压力Pmest转换成估计汽缸空气填充量Mtest；

图12A是时间图，表示鉴于在中等过渡(moderate transient)操作时段中的时间汽缸空气填充量的变化；

图12B是时间图，表示鉴于在中等过渡操作时段中的时间的目标节流开口程度的变化；及