実施の形態1.
 以下、本発明の実施の形態1について図を用 いて説明する。なお、実施の形態1では、本� �明の制御装置を火花点火式の内燃機関(以下� ��エンジンという)に適用した場合について説 明する。ただし、本発明は、火花点火式エン ジン以外のエンジン、例えば、ディーゼルエ ンジンにも適用可能である。

 本発明の実施の形態1としてのエンジンの 制御装置は、図1のブロック図にて示すよう� �構成されている。図1では制御装置の各要素� ��ブロックで示し、ブロック間の信号の伝達� ��矢印で示している。以下、図1を参照して本 実施の形態の制御装置の構成と、その特徴に ついて説明する。なお、本実施の形態の特徴 についてのより深い理解を可能にするため、 必要に応じて詳細図を用いた説明も行なうも のとする。

 図1に示すように、制御装置は、三つの階 層10,20,30からなる階層型の制御構造を有して� ��る。最上位には要求発生階層10、その下位� �は調停階層20、さらにその下位には制御量設 定階層30が設けられ、最下位の制御量設定階� ��30に各種のアクチュエータ42,44,46が接続され ている。制御装置の階層10,20,30間では信号の� ��れは一方向であり、要求発生階層10から調� �階層20へ、調停階層20から制御量設定階層30� �信号が伝達されるようになっている。また� �これらの階層10,20,30とは独立して、各階層10, 20,30に共通の信号を並列に配信する共通信号� ��信系統50が設けられている。

 階層10,20,30間を伝達される信号と、共通� �号配信系統50により配信される信号とには次 のような違いがある。階層10,20,30間を伝達さ� ��る信号はエンジンの機能に関する要求を信� ��化したものであり、最終的にはアクチュエ� ��タ42,44,46の制御量に変換される信号である� �これに対し、共通信号配信系統50によって配 信される信号は、要求を発生させたり制御量 を演算したりする上で必要な情報を含んだ信 号である。具体的には、エンジンの運転条件 や運転状態に関する情報(エンジン回転数、� �入空気量、推定トルク、現時点の実点火時� �、冷却水温度、バルブタイミング、運転モ� �ド等)であり、その情報源52はエンジンに設� �られた各種のセンサや制御装置内部の推定� �能等である。これらの情報は各階層10,20,30で 共通に利用される共通エンジン情報であるの で、各階層10,20,30に並列に配信することとす� ��ば、階層10,20,30間の通信量を削減できるだ� �でなく、階層10,20,30間における情報の同時性 を保つこともできる。

 以下、各階層10,20,30の構成と、そこで行� �れている処理について上位の階層から順に� �細に説明する。

 要求発生階層(本発明の要求出力部に相当 する)10には、複数の要求出力要素12,14,16が配� ��されている。ここでいう要求とはエンジン� ��機能に関する要求であり、要求出力要素12,1 4,16はエンジンの機能毎に設けられている。� �ンジンの機能には、ドライバビリティ、排� �ガス、燃費、騒音、振動等が挙げられる。� �れらはエンジンに求められている性能とも� �い換えることができる。エンジンに何を求� �るか、何を優先するかによって要求発生階� �10に配置する要求出力要素の内容は異なって くる。本実施の形態では、ドライバビリティ に関する機能に対応して要求出力要素12が設� ��られ、排気ガスに関する機能に対応して要� ��出力要素14が設けられ、燃費に関する機能� �対応して要求出力要素16が設けられている。

 要求出力要素12,14,16は、エンジンの機能� �関する要求を数値化して出力する。アクチ� �エータ42,44,46の制御量は演算により決定され るので、要求を数値化することによってアク チュエータ42,44,46の制御量に要求を反映させ� ��ことが可能になる。本実施の形態では、要� ��の表現に使用する物理量として、トルク、� ��率及び空燃比の3種を用いることとする。

 エンジンの出力にはトルク以外にも熱と� ��気ガスとが含まれ、これらの出力全体によ� ��て前述のドライバビリティ、排気ガス、燃� ��といったエンジンの各種の機能が決定され� ��。そして、これらの出力を制御するための� ��ラメータはトルク、効率及び空燃比の3種の 物理量に集約することができる。したがって 、トルク、効率及び空燃比の3種の物理量を� �いて要求を表現し、アクチュエータ42,44,46の 動作を制御することで、エンジンの出力に確 実に要求を反映させることが可能と考えられ る。

 図1では、これは一例ではあるが、要求出 力要素12はドライバビリティに関する要求を� ��ルクや効率で表現した要求値にして出力し� ��いる。例えば、要求が車両の加速であれば� ��その要求はトルクによって表現することが� ��きる。要求がエンストの防止であれば、そ� ��要求は効率(効率アップ)によって表現する� �とができる。

 要求出力要素14は排気ガスに関する要求� �効率や空燃比で表現した要求値にして出力� �ている。例えば、要求が触媒の暖機であれ� �、その要求は効率(効率ダウン)によって表現 することができるし、空燃比によっても表現 することができる。効率ダウンによれば、排 気ガス温度を高めることができ、空燃比によ れば、触媒で反応がしやすい雰囲気にするこ とができる。

 また、要求出力要素16は燃費に関する要� �を効率や空燃比で表現した要求値にして出� �している。例えば、要求が燃焼効率の上昇� �あれば、その要求は効率(効率アップ)によっ て表現することができる。要求がポンプロス の低減であれば、その要求は空燃比(リーン� �ーン)によって表現することができる。

 なお、各要求出力要素12,14,16から出力さ� �る要求値は、各物理量につき1つには限定さ� ��ない。例えば、要求出力要素12からは、ド� �イバからの要求トルク(アクセル開度から計� ��されるトルク)だけでなく、VSC(Vehicle Stabilit y Control system)、TRC(Traction Control System)、ABS(A ntilock Brake System)、トランスミッション等の� ��両制御にかかる各種デバイスから要求され� ��トルクも同時に出力されている。効率に関� ��ても同様である。

 要求発生階層10には共通信号配信系統50か ら共通エンジン情報が配信されている。各要 求出力要素12,14,16では、共通エンジン情報を� ��照して出力すべき要求値を決定している。� ��ンジンの運転条件や運転状態によって要求� ��内容が変わるからである。例えば、触媒温� ��センサ(図示略)により触媒温度が測定され� �いる場合、要求出力要素14では、その温度情 報に基づいて触媒の暖機の必要性を判定し、 判定結果に応じて効率要求や空燃比要求を出 力する。

 さて、上述のように、要求発生階層10の� �求出力要素12,14,16からは、トルク、効率或い は空燃比で表現された複数の要求が出力され るが、それらの要求を全て同時に完全に実現 することはできない。複数のトルク要求があ ったとしても実現できるトルクは1つだから� �ある。同様に、複数の効率要求に対して実� �できる効率は1つであり、複数の空燃比要求� ��対して実現できる空燃比は1つである。この ため、要求の調停という処理が必要となる。

 調停階層20では、要求発生階層10から出力 される要求(要求値)の調停が行なわれる。調� ��階層20には、要求の分類である物理量毎に� �停要素22,24,26が設けられている。トルク調停 要素(本発明のトルク調停部に相当する)22は� �ルクで表現された要求値を集約して1つのト� ��ク要求値に調停する。効率調停要素(本発明 の効率調停部に相当する)24は効率で表現され た要求値を集約して1つの効率要求値に調停� �る。そして、空燃比調停要素(本発明の空燃� ��調停部に相当する)26は空燃比で表現された� ��求値を集約して1つの空燃比要求値に調停す る。各調停要素22,24,26は、予め定められた規� ��に従って調停を行なう。ここでいう規則と� ��、例えば最大値選択、最小値選択、平均、� ��いは重ね合わせ等、複数の数値から1つの数 値を得るための計算規則であり、それら複数 の計算規則を適宜に組み合わせたものとする こともできる。ただし、どのような規則とす るかは設計に委ねられるものであって、本発 明に関しては規則の内容に限定はない。

 以下では調停についてのより深い理解を� ��能にするため、具体例を挙げて説明する。� ��ず、図2はトルク調停要素22の構成例を示す� ��ロック図である。この例でのトルク調停要� ��22は、重ね合わせ要素202と最小値選択要素20 4とから構成されている。また、この例にお� �てトルク調停要素22によって集約される要求 値は、ドライバ要求トルク、補機負荷損失ト ルク、フューエルカット前要求トルク及びフ ューエルカット復帰時要求トルクである。

 トルク調停要素22で集約された要求値の� �ち、ドライバ要求トルクと補機負荷損失ト� �クとが重ね合せ要素202にて重ね合わされる� �重ね合わせ要素202の出力値は、フューエル� �ット前要求トルク及びフューエルカット復� �時要求トルクとともに最小値選択要素204に� �力され、それらの中の最小値が選択される� �そして、選択された値が最終的なトルク要� �値、すなわち、調停されたトルク要求値と� �てトルク調停要素22から出力される。

 次に、図3は効率調停要素24の構成例を示� ��ブロック図である。この例での効率調停要� ��24は、三つの最小値選択要素212,216,220と二つ の最大値選択要素214,218とから構成されてい� �。また、この例において効率調停要素24によ って集約される要求値は、効率アップ要求で あるドラビリ要求効率、効率ダウン要求であ るISC要求効率、高応答トルク要求効率及び触 媒暖気要求効率、より優先度が高い効率ダウ ン要求であるKCS要求効率及び過度ノック要求 効率等である。

 効率調停要素24で集約された要求値のう� �、ドラビリ要求効率はその他の効率アップ� �求とともに最大値選択要素214に入力され、� �れらの中の最大値が最大値選択要素218に入� �される。また、ISC要求効率、高応答トルク� �求効率及び触媒暖気要求効率は、その他の� �率ダウン要求とともに最小値選択要素216に� �力され、それらの中の最小値が最大値選択� �素218に入力される。最大値選択要素218では� �最大値選択要素214からの入力値と最小値選� �要素216からの入力値のうち最大値が選択さ� �て最小値選択要素220に入力される。最小値� �択要素220では、最大値選択要素218からの入� �値と最小値選択要素212からの入力値のうち� �小値が選択される。そして、選択された値� �最終的な効率要求値、すなわち、調停され� �効率要求値として効率調停要素24から出力さ れる。

 具体例は省略するが、空燃比調停要素26� �も同様の処理が行なわれている。先にも述� �たように、どのような要素を組み合わせて� �燃比調停要素26を構成するかは設計事項にあ たり、設計者の設計思想に基づいて適宜に組 み合わせてよい。

 ところで、調停階層20にも共通信号配信� �統50から共通エンジン情報が配信されている 。上述の調停要素22,24に関する具体例では共� ��エンジン情報は利用されていないが、各調� ��要素22,24,26において共通エンジン情報を利� �することは可能である。例えば、エンジン� �運転条件や運転状態によって調停の規則を� �更することができる。ただし、以下に説明� �るように、エンジンの実現可能範囲を考慮� �て規則を変更することは行なわない。

 上述の具体例からも明らかなように、ト� ��ク調停要素22では、エンジンが実際に実現� �ることができる上限トルクや下限トルクを� �停に加味していない。また、他の調停要素24 ,26の調停結果も調停に加味していない。これ は効率調停要素24や空燃比調整要素26におい� �も同様であり、エンジンの実現可能範囲の� �下限や他の調停要素の調停結果は加味せず� �調停を行なっている。エンジンの実現可能� �囲の上下限はエンジンの運転条件によって� �わり、また、トルク、効率及び空燃比間の� �係によっても変化する。このため、エンジ� �の実現可能範囲に各要求値を調停しようと� �ると、計算機の演算負荷の増大を招いてし� �う。そこで、各調停要素22,24,26では、要求発 生階層10から出力される要求のみを集約して� ��停しているのである。

 以上のような調停が各調停要素22,24,26に� �行なわれることで、調停階層20からは1つの� �ルク要求値と、1つの効率要求値と、1つの空 燃比要求値とが出力される。次の階層である 制御量設定階層30では、これら調停されたト� ��ク要求値、効率要求値及び空燃比要求値に� ��づいて各アクチュエータ42,44,46の制御量が� �定されることになる。

 制御量設定階層(本発明の制御量演算部に 相当する)30には、1つの調整部(本発明の修正� ��に相当する)32と複数の制御量演算要素34,36,3 8とが設けられている。制御量演算要素34,36,38 はアクチュエータ42,44,46に対応して設けられ� ��いる。本実施の形態では、アクチュエータ4 2はスロットル、アクチュエータ44は点火装置 、アクチュエータ46は燃料噴射装置としてい� ��。したがって、アクチュエータ42に接続さ� �る制御量演算要素34では、制御量としてスロ ットル開度が演算される。アクチュエータ44� ��接続される制御量演算要素36では、制御量� �して点火時期が演算される。そして、アク� �ュエータ46に接続される制御量演算要素38で� ��、制御量として燃料噴射量が演算される。

 各制御量演算要素34,36,38にて制御量の演� �に使用される数値は、調整部32から供給され る。調停階層20にて調停されたトルク要求値� ��効率要求値及び空燃比要求値は、まず、調� ��部32にて大きさを調整される。前述のよう� �調停階層20ではエンジンの実現可能範囲は調 停に加味されていないため、各要求値の大き さによっては、エンジンを適正に運転できな い可能性があるからである。

 調整部32では、エンジンの適正運転が可� �になるように各要求値を相互の関係に基づ� �て調整する。制御量設定階層30よりも上位の 階層では、トルク要求値、効率要求値及び空 燃比要求値は夫々が独立に演算され、演算に 係る要素間で演算値が相互に使用されたり参 照されたりすることはなかった。つまり、調 整部32において初めてトルク要求値、効率要� ��値、空燃比要求値が相互に参照されること� ��なる。上位の階層において要求値間の大き� ��の調整を行なおうとすると、調整対象が多� ��ために演算負荷も大きくなってしまう。し� ��し、このように制御量設定階層30にて調整� �行なう場合には、調整対象がトルク要求値� �効率要求値及び空燃比要求値の三つに限定� �れるので、調整に要する演算負荷は小さく� �済む。

 調整をどのように行なうかは設計に委ね� ��れるものであって、本発明に関しては調整� ��内容に限定はない。ただし、トルク要求値� ��効率要求値及び空燃比要求値の間に優先順� ��がある場合には、より優先順位の低い要求� ��を調整(修正)するのが好ましい。つまり、� �先順位が高い要求値はそのままアクチュエ� �タ42,44,46の制御量に反映し、優先順位が低い 要求値は調整した上でアクチュエータの制御 量42,44,46に反映する。これによれば、エンジ� ��の適正運転が可能な範囲内で、優先順位が� ��い要求は確実に実現しつつ、優先順位が低� ��要求も可能な限り実現することができる。� ��えば、トルク要求値が最も優先順位が高い� ��合には、効率要求値と空燃比要求値とを修� ��し、そのうちより優先順位が低いほうの修� ��を大きくする。エンジンの運転条件等によ� ��て優先順序が変わるのであれば、共通信号� ��信系統50から配信される共通エンジン情報� �基づいて優先順序を判定し、どの要求値を� �正するのか決定すればよい。

 以下では調整部32についてのより深い理� �を可能にするため、具体例を挙げて説明す� �。図4は調整部32の構成例を示すブロック図� �ある。この例では、エンジンの運転モード� �して効率優先モードと空燃比優先モードと� �あり、この運転モードに応じて前述の優先� �序を変更できるようにした構成について説� �する。なお、運転モードは共通エンジン情� �に含まれており、共通信号配信系統50によっ て調整部32に配信される。

 図4に示す構成では、調整部32は効率要求� ��の上下限を制限するガード302を備えている� ��ガード302では、効率調停要素24にて調停さ� �た効率要求値がエンジンの適正運転が可能� �範囲に修正される。また、調整部32は空燃比 要求値の上下限を制限するガード316も備えて いる。ガード316では、空燃比調停要素26にて� ��停された空燃比要求値がエンジンの適正運� ��が可能な範囲に修正される。これら二つの� ��ード302,316の上下限値は何れも可変であり、 相互に連動して上下限値が変更されるように なっている。その仕組みは次の通りである。

 ガード302の効率上下限値には、運転モー� ��として効率優先モードが選択されたときの� ��下限値(効率優先時)と、空燃比優先モード� �選択されたときの上下限値(A/F優先時)とが用 意されている。ガード302の規制範囲を変更す ることで、効率要求値の大きさの調整が可能 になる。選択部308は運転モードに応じて何れ か一方の効率上下限値を選択し、選択した効 率上下限値をガード302にセットする。

 効率優先時の効率上下限値は、全空燃比� ��域での最上下限値であり、メモリ304に記憶� ��れている値が読み出される。一方、A/F優先� ��の効率上下限値は、優先される空燃比のも� ��でノック及び失火を回避可能な効率の上下� ��値であり、エンジン回転数、目標トルク、� ��ルブタイミング等の運転条件をもとにマッ� ��306から読み出される。マップ306には、ガー� ��316で処理された空燃比要求値が入力され、� ��の空燃比要求値を基準にして効率上下限値� ��決定される。

 ガード316のA/F上下限値には、運転モード� ��して効率優先モードが選択されたときの上� ��限値(効率優先時)と、空燃比優先モードが� �択されたときの上下限値(A/F優先時)とが用意 されている。ガード316の規制範囲を変更する ことで、空燃比要求値の大きさの調整が可能 になる。選択部322は運転モードに応じて何れ か一方のA/F上下限値を選択し、選択したA/F上 下限値をガード316にセットする。

 A/F優先時のA/F上下限値は、全効率領域で� ��最上下限値であり、メモリ318に記憶されて� ��る値が読み出される。一方、効率優先時のA /F上下限値は、優先される効率のもとでノッ� ��及び失火を回避可能な空燃比の上下限値で� ��り、エンジン回転数、目標トルク、バルブ� ��イミング等の運転条件をもとにマップ320か� ��読み出される。マップ320には、後述するガ� ��ド314で処理されたトルク効率が入力され、� ��のトルク効率を基準にしてA/F上下限値が決� ��される。トルク効率の定義と、その算出方� ��については後述する。

 図5はマップ306を用いた効率上下限値の設 定方法を示す図であり、図6はマップ320を用� �たA/F上下限値の設定方法を示す図である。� �図では縦軸に効率をとり横軸にA/Fをとって� �る。図中に示す曲線は燃焼限界ラインであ� �、燃焼限界ラインよりも下の領域は適正な� �転を行なうことができないNG領域である。燃 焼限界ラインは、エンジン回転数、目標トル ク、バルブタイミング等の運転条件によって 決まる。

 まず、運転モードとして空燃比優先モー� ��が選択された場合、図5に示すようにマップ に空燃比要求値αが入力される。そして、燃� ��限界ラインにおいて空燃比要求値αに対応� �る効率の値が計算される。その値が、空燃� �要求値αの下での効率下限値として設定され る。効率上限値には予め設定されている値(� �えば1)が用いられる。設定された効率下限値 及び効率上限値は、選択部308によってガード 302にセットされる。

 次に、運転モードとして効率優先モード� ��選択された場合は、図6に示すようにマップ にトルク効率βが入力される。そして、燃焼� ��界ラインにおいてトルク効率βに対応するA/ Fの値が計算される。図に示す場合では、ト� �ク効率βに対応するA/Fの値は大小二つ存在し 、大きい方の値がトルク効率βの下でのA/F上� ��値として設定される。また、小さい方の値� ��トルク効率βの下でのA/F下限値として設定� �れる。設定されたA/F下限値及びA/F上限値は� �選択部322によってガード316にセットされる� �

 また、調整部32では、調停階層20から入力 される要求値と、共通信号配信系統50から配� ��される共通エンジン情報とを用いて新たな� ��号を生成することもできる。図4に示す例で は、トルク調停要素22にて調停されたトルク� ��求値と、共通エンジン情報に含まれる推定� ��ルクとの比が除算部312にて演算される。推� ��トルクは、現在の吸入空気量及び空燃比の� ��と点火時期をMBTとした場合に出力されるト� ��クである。推定トルクの演算は制御装置の� ��のタスクにて行なわれている。

 除算部312で演算されたトルク要求値と推� ��トルクとの比をトルク効率と呼ぶ。このト� ��ク効率は、ガード314にてその上下限を制限� ��れる。ガード314には、選択部308で選択され� ��効率上下限値がセットされる。つまり、こ� ��ガード314の規制範囲の設定は、効率要求値� ��上下限を制限するガード302と同じ設定とさ� ��ている。

 以上の処理の結果、調整部32から出力さ� �る信号は、トルク要求値、修正効率要求値� �修正空燃比要求値、そして、トルク効率と� �る。これらの信号のうち、トルク要求値と� �正効率要求値とが制御量演算要素34に入力さ れる。制御量演算要素34では、まず、トルク� ��求値が修正効率要求値で除算される。修正� ��率要求値は1以下の値であるので、この除算 によってトルク要求値は嵩上げ補正される。 そして、嵩上げされたトルク要求値が空気量 に変換され、空気量からスロットル開度が演 算される。

 制御量演算要素36には主たる信号として� �ルク効率が入力される。また、トルク要求� �と修正空燃比要求値も参照信号として入力� �れる。制御量演算要素36では、トルク効率か らMBTに対する遅角量が演算される。トルク効 率が小さいほど遅角量は大きい値になり、結 果、トルクダウンが行われることになる。制 御量演算要素34で行われるトルク要求値の嵩� ��げは、遅角によるトルクダウンを補償する� ��めの処理である。本実施の形態では、トル� ��効率に基づく点火時期の遅角と、効率要求� ��に基づいたトルク要求値の嵩上げとによっ� ��、トルク要求値と効率要求値の双方の実現� ��可能にしている。なお、制御量演算要素36� �入力されたトルク要求値と修正空燃比要求� �は、トルク効率を遅角量に変換するための� �ップの選定に使用される。そして、遅角量� �MBT(或いは基本点火時期)とから最終的な点火 時期が演算される。

 制御量演算要素38には修正空燃比要求値� �入力される。制御量演算要素38では、修正空 燃比要求値と気筒内への吸入空気量とから燃 料噴射量が演算される。吸入空気量は共通エ ンジン情報に含まれており、共通信号配信系 統50から制御量演算要素38に配信される。

 以上説明したとおり、本実施の形態の制� ��装置では、エンジンの機能であるドライバ� ��リティ、排気ガス及び燃費に関する要求を� ��れぞれトルク、効率及び空燃比の何れかの� ��値で表現することとしている。トルク、効� ��及び空燃比はエンジンの出力を決定する3要 素であるので、これらの物理量を用いて前記 機能に関する要求を表現し、それらを集約し て調停したトルク要求値、効率要求値及び空 燃比要求値に基づいて各アクチュエータ42,44, 46の制御量を演算することで、エンジンの出� ��に要求が反映されるよう各アクチュエータ4 2,44,46の動作を適切に制御することができる� �

 なお、本実施の形態の制御装置によれば� ��実現させる機能を容易に追加することがで� ��る。図7のブロック図には、新たな機能とし てノックに関する機能を追加した場合の構成 を示している。図7に示す構成では、新機能� �対応する要求出力要素72を要求発生階層10に� ��加設置している。ノックに関する要求は、� ��ンジンの出力を決定する3要素(トルク、効� �及び空燃比)のうち効率で表現することがで� ��るので、要求出力要素72から出力される要� �値は効率調停要素24に入力する。

 要求発生階層10から調停階層20への信号の 伝達は一方向であり、しかも、要求発生階層 10では同一階層内の要素間で信号の伝達が行� ��われないので、新たな要求出力要素72の追� �によって他の要素の設計が変わることはな� �。追加した要求出力要素72から出力された要 求値は、他の要求出力要素12,14,16から出力さ� ��た要求値とともに効率調停要素24にて集約� �れ1つの効率要求値に調停される。

 効率調停要素24は、予め定められた規則� �従って調停を行なうだけであるので、集約� �る要求値の数が増えたとしても、それに伴� �演算負荷の増大は極僅かである。また、調� �階層20から制御量設定階層30に出力されるの� ��トルク要求値、効率要求値及び空燃比要求� ��の3つであることに変わりはないので、制御 量設定階層30の演算負荷が増えることもない� ��つまり、本実施の形態の制御装置によれば� ��計算機の演算負荷を増大させることなく、� ��現させるエンジンの機能を追加することが� ��きる。

 また、本実施の形態の制御装置によれば� ��エンジンの制御に使用するアクチュエータ� ��追加も容易である。図8のブロック図には、 新たなアクチュエータとして吸気バルブの最 大リフト量を可変にするリフト量可変機構を 追加した場合の構成を示している。この図に 示すように、新たなアクチュエータ(リフト� �可変機構)76を追加する場合には、それに応� �た制御量演算要素74を制御量設定階層30に追� ��で設けて調整部32に接続するだけでよい。� �御量演算要素74では、調整部32から出力され� ��信号を用いて吸気バルブのリフト量が演算� ��れる。調整部32から各制御量演算要素への� �号の伝達は一方向であり、しかも、制御量� �算要素間で信号の伝達が行なわれないので� �新たな制御量演算要素74の追加によって他の 要素の設計が変わることはない。

実施の形態2.
 次に、本発明の実施の形態2について図を用 いて説明する。本発明の実施の形態2として� �エンジンの制御装置は、図9のブロック図に� ��示すように構成されている。図9において、 実施の形態1と共通する要素については同一� �符号を付している。以下では、実施の形態1� ��共通する要素に関しての説明は省略或いは� ��略し、本実施の形態の特徴部分について重� ��的に説明する。

 本実施の形態の制御装置は、各要求出力� ��素12,14,16の動作に特徴がある。各要求出力� �素12,14,16は、効率或いは空燃比で表現される 項目に関しては夫々の標準要求とは異なる要 求が生じた場合のみ要求値を出力するように なっている。また、制御量設定階層30内、よ� ��詳しくは調整部32内には、効率要求値と空� �比要求値の夫々の標準値を記憶した記憶部62 が設けられている。各標準値はエンジンの運 転条件や運転状態に関連付けてマップの形で 記憶されている。調整部32は、効率調停要素2 4からの効率要求値の出力がない場合や、空� �比調停要素26からの空燃比要求値の出力がな い場合に、記憶部62に記憶している標準値を� ��用して演算を実施するようになっている。

 エンジンの出力を決定する3要素(トルク� �効率及び空燃比)のうち、トルク要求はエン� ��ン制御において必須の要求であって絶えず� ��動している。これに対し、効率要求や空燃� ��要求は通常は一定のまま変化が無く、何ら� ��の事情が生じた場合にのみ変化する場合が� ��い。したがって、効率要求や空燃比要求に� ��しては標準要求とは異なる場合のみ要求値� ��出力し、標準要求下では前記の標準値を使� ��して演算を行なうことで、制御装置におけ� ��演算負荷、特に、要求発生階層10や調停階� �20における演算負荷を低減することができる 。この場合、各アクチュエータ42,44,46の制御� ��の演算には標準値が代用されるので、エン� ��ンの運転に支障が生じることがないよう各� ��クチュエータ42,44,46を適宜に動作させるこ� �もできる。

実施の形態3.
 次に、本発明の実施の形態3について図を用 いて説明する。本発明の実施の形態3として� �エンジンの制御装置は、図10のブロック図に て示すように構成されている。図10において� ��実施の形態1と共通する要素については同一 の符号を付している。以下では、実施の形態 1と共通する要素に関しての説明は省略或い� �簡略し、本実施の形態の特徴部分について� �点的に説明する。

 本実施の形態の制御装置は、効率調停要� ��24と空燃比調停要素26の構成に特徴がある。 効率調停要素24は、要求出力要素12,14,16から� �求値が出力される予定の各項目に関して夫� �の標準値を記憶した記憶部64を備えている。 各標準値はエンジンの運転条件や運転状態に 関連付けてマップの形で記憶されている。効 率調停要素24は、要求出力要素12,14,16からの� �求値の出力がない項目に関しては、記憶し� �いる標準値を使用して効率要求値を調停す� �ようになっている。

 空燃比調停要素26は、要求出力要素14,16か ら要求値が出力される予定の各項目に関して 夫々の標準値を記憶した記憶部66を備えてい� ��。各標準値はエンジンの運転条件や運転状� ��に関連付けてマップの形で記憶されている� ��空燃比調停要素26は、要求出力要素14,16から の要求値の出力がない項目に関しては、記憶 している標準値を使用して空燃比要求値を調 停するようになっている。

 各要求出力要素12,14,16は、効率或いは空� �比で表現される項目に関しては夫々の標準� �求とは異なる要求が生じた場合のみ要求値� �出力するようになっている。このように標� �要求とは異なる要求が生じた場合のみ要求� �を出力し、標準要求下では前記の標準値を� �用して調停要素24,26における調停を行なうこ とで、制御装置における演算負荷、特に、要 求発生階層10における演算負荷を低減するこ� ��ができる。また、調停要素24,26からは効率� �求値と空燃比要求値が確実に出力されるの� �、エンジンの運転に支障が生じることがな� �よう各アクチュエータ42,44,46を適宜に動作さ せることもできる。

その他.
 本発明において制御対象となるアクチュエ� ��タは、スロットル、点火装置、燃料噴射装� ��、リフト量可変機構には限定されない。例� ��ば、バルブタイミング可変機構(VVT)や外部EG R装置も制御対象のアクチュエータとするこ� �ができる。気筒停止機構や圧縮比可変機構� �備えるエンジンでは、それらの機構を制御� �象のアクチュエータとすることもできる。� �ータアシスト付きターボチャージャ(MAT)を備 えるエンジンでは、MATを制御対象のアクチュ エータとして用いてもよい。また、オルタネ ータ等、エンジンによって駆動される補機に よっても間接的にエンジンの出力を制御する ことができるので、これら補機をアクチュエ ータとして用いることもできる。

 また、本発明は上述の実施の形態に限定� ��れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し� ��い範囲で種々変形して実施することができ� ��。例えば、上述の実施の形態ではエンジン� ��運転条件及び運転状態に関する信号(共通エ ンジン情報)を共通信号配信系統によって配� �しているが、要求値とともに階層内を上位� �階層から下位の階層へ配信するようにして� �よい。その場合、共通信号配信系統を用い� �場合に比較して階層間の信号の伝達量が増� �することになる。ただし、信号の伝達方向� �一方向であるので、演算負荷が過大になる� �とは防止される。