JP2001280187A - 内燃エンジンの出力トルク制御装置 - Google Patents
内燃エンジンの出力トルク制御装置Info
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- JP2001280187A JP2001280187A JP2001069421A JP2001069421A JP2001280187A JP 2001280187 A JP2001280187 A JP 2001280187A JP 2001069421 A JP2001069421 A JP 2001069421A JP 2001069421 A JP2001069421 A JP 2001069421A JP 2001280187 A JP2001280187 A JP 2001280187A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、経時変化を考慮して運転者の要求
に応じた希薄燃焼制御が実現できる内燃エンジンの出力
トルク制御装置及び制御方法を提供する。 【解決手段】 出力トルクを検出するトルク検出手段
１，希薄燃焼の限界を判別する希薄燃焼限界判別手段
２，空燃比を補正する空燃比補正手段３，空燃比に応じ
てＮＯｘ排出量の限界空燃比を判別するＮＯｘ排出量限
界空燃比判別手段５，目標空燃比データを変更する目標
空燃比データ変更手段６，目標空燃比データを記憶して
おく目標空燃比データ記憶手段７，目標空燃比データと
空燃比補正値を用いて燃料量を演算する燃料量演算手段
８及び燃料噴射装置９とから構成される。
に応じた希薄燃焼制御が実現できる内燃エンジンの出力
トルク制御装置及び制御方法を提供する。 【解決手段】 出力トルクを検出するトルク検出手段
１，希薄燃焼の限界を判別する希薄燃焼限界判別手段
２，空燃比を補正する空燃比補正手段３，空燃比に応じ
てＮＯｘ排出量の限界空燃比を判別するＮＯｘ排出量限
界空燃比判別手段５，目標空燃比データを変更する目標
空燃比データ変更手段６，目標空燃比データを記憶して
おく目標空燃比データ記憶手段７，目標空燃比データと
空燃比補正値を用いて燃料量を演算する燃料量演算手段
８及び燃料噴射装置９とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の内燃エン
ジンの出力トルク制御装置及び制御方法に係り、特に希
薄燃焼内燃エンジンの出力トルク制御装置及び制御方法
に関する。
ジンの出力トルク制御装置及び制御方法に係り、特に希
薄燃焼内燃エンジンの出力トルク制御装置及び制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の希薄燃焼内燃エンジンの制御方法
では、例えば、特開昭51−34329 号公報に記載のよう
に、燃焼室の平均圧力の周期的変動に応じて空燃比を制
御し、希薄運転領域を増加させ、燃費を向上させる方法
が提案されている。また、特開昭58−160530号公報に記
載のように、燃焼圧力等から求めたトルク変動に応じ
て、ＥＧＲ（排気ガス還流）量，点火時期及び空燃比を
制御する方法が提案されている。
では、例えば、特開昭51−34329 号公報に記載のよう
に、燃焼室の平均圧力の周期的変動に応じて空燃比を制
御し、希薄運転領域を増加させ、燃費を向上させる方法
が提案されている。また、特開昭58−160530号公報に記
載のように、燃焼圧力等から求めたトルク変動に応じ
て、ＥＧＲ（排気ガス還流）量，点火時期及び空燃比を
制御する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃費の
向上を目的として希薄運転領域を増加させる空燃比制御
では、排気ガス成分低減性能、すなわち窒素酸化物成分
（以下、ＮＯｘと呼ぶ）の排出量を考慮しておらず、希
薄燃焼内燃エンジンの制御としては完全なものではな
い。さらに、希薄燃焼内燃エンジンの構成部品や制御装
置の構成部品の経時変化によって、燃費，排気ガス成分
低減性能及び運転性が初期状態と比較して悪化してしま
うことも、希薄燃焼内燃エンジンの制御としては完全な
ものではない。
向上を目的として希薄運転領域を増加させる空燃比制御
では、排気ガス成分低減性能、すなわち窒素酸化物成分
（以下、ＮＯｘと呼ぶ）の排出量を考慮しておらず、希
薄燃焼内燃エンジンの制御としては完全なものではな
い。さらに、希薄燃焼内燃エンジンの構成部品や制御装
置の構成部品の経時変化によって、燃費，排気ガス成分
低減性能及び運転性が初期状態と比較して悪化してしま
うことも、希薄燃焼内燃エンジンの制御としては完全な
ものではない。
【０００４】本発明の目的は、上記経時変化を考慮し、
燃費，排気ガス成分低減性能及び運転性を悪化させるこ
とのない希薄燃焼内燃エンジンの制御装置及び制御方法
を提供することにある。
燃費，排気ガス成分低減性能及び運転性を悪化させるこ
とのない希薄燃焼内燃エンジンの制御装置及び制御方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、希薄燃焼内燃エンジンの運転状態を表す
出力トルクを検出するトルク検出手段，この出力トルク
変化に応じて希薄燃焼の限界領域を判別する希薄燃焼限
界判別手段，希薄燃焼内燃エンジンの空燃比を検出する
空燃比検出手段，この空燃比を用いてＮＯｘ排出量のあ
らかじめ定められた限界値に対応する限界空燃比を判別
するＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段，前記希薄燃焼限
界判別手段によって判別された希薄燃焼限界に対応して
空燃比を補正する空燃比補正手段，該空燃比補正手段及
び前記ＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段からの空燃比補
正値に応じて目標空燃比データを書換え変更する目標空
燃比データ変更手段，燃料量演算に用いる目標空燃比デ
ータを記憶しておく目標空燃比データ記憶手段，該目標
空燃比データと前記空燃比補正値を用いて燃料量を演算
する燃料量演算手段、及び、該燃料量演算手段で演算さ
れた燃料量を希薄燃焼内燃エンジンに供給する燃料噴射
弁とから構成される。
に、本発明は、希薄燃焼内燃エンジンの運転状態を表す
出力トルクを検出するトルク検出手段，この出力トルク
変化に応じて希薄燃焼の限界領域を判別する希薄燃焼限
界判別手段，希薄燃焼内燃エンジンの空燃比を検出する
空燃比検出手段，この空燃比を用いてＮＯｘ排出量のあ
らかじめ定められた限界値に対応する限界空燃比を判別
するＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段，前記希薄燃焼限
界判別手段によって判別された希薄燃焼限界に対応して
空燃比を補正する空燃比補正手段，該空燃比補正手段及
び前記ＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段からの空燃比補
正値に応じて目標空燃比データを書換え変更する目標空
燃比データ変更手段，燃料量演算に用いる目標空燃比デ
ータを記憶しておく目標空燃比データ記憶手段，該目標
空燃比データと前記空燃比補正値を用いて燃料量を演算
する燃料量演算手段、及び、該燃料量演算手段で演算さ
れた燃料量を希薄燃焼内燃エンジンに供給する燃料噴射
弁とから構成される。
【０００６】上記の構成により、空燃比検出手段から求
まる空燃比を用いて限界のＮＯｘ排出量を判別し、ＮＯ
ｘ排出量の点から希薄燃焼運転が困難になった場合、空
燃比を理論混合気(空燃比＝１４.７）に制御することに
より排気性能維持を達成するものである。また、希薄燃
焼限界制御による燃費向上とＮＯｘ排出量限界判別によ
る排気性能維持を両立させる空燃比制御に空気量制御に
よるトルク補正を付加することにより、内燃エンジンの
出力トルクの変化が防止できトルク変動を抑えることが
可能となる。
まる空燃比を用いて限界のＮＯｘ排出量を判別し、ＮＯ
ｘ排出量の点から希薄燃焼運転が困難になった場合、空
燃比を理論混合気(空燃比＝１４.７）に制御することに
より排気性能維持を達成するものである。また、希薄燃
焼限界制御による燃費向上とＮＯｘ排出量限界判別によ
る排気性能維持を両立させる空燃比制御に空気量制御に
よるトルク補正を付加することにより、内燃エンジンの
出力トルクの変化が防止できトルク変動を抑えることが
可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明の一実施例であり、本発明に
よる出力トルクの制御を示すブロック図である。図１に
おいて、希薄燃焼内燃エンジンの運転状態を表すトルク
を検出するトルク検出手段１，このトルク変化を検知し
ながら希薄燃焼の限界を判別する希薄燃焼限界判別手段
２，燃焼限界判別時の空燃比を補正する空燃比補正手段
３，希薄燃焼内燃エンジンの空燃比を検出する空燃比検
出手段４，この空燃比に応じてＮＯｘ排出量の限界空燃
比を判別するＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段５，上記
空燃比補正手段及びＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段に
応じて目標空燃比データを書換え変更する目標空燃比デ
ータ変更手段６，燃料量演算に用いる目標空燃比データ
を記憶しておく目標空燃比データ記憶手段７，目標空燃
比データと空燃比補正値を用いて燃料量を演算する燃料
量演算手段８及び燃料噴射装置９とにより本発明は構成
される。つまり、ＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段５で
実際の希薄燃焼限界空燃比とＮＯｘ排出量限界空燃比を
比較し、この判別に基づいて目標空燃比を設定し経時変
化に対応した空燃比制御を行い、燃費と排気の両立を図
る。
よる出力トルクの制御を示すブロック図である。図１に
おいて、希薄燃焼内燃エンジンの運転状態を表すトルク
を検出するトルク検出手段１，このトルク変化を検知し
ながら希薄燃焼の限界を判別する希薄燃焼限界判別手段
２，燃焼限界判別時の空燃比を補正する空燃比補正手段
３，希薄燃焼内燃エンジンの空燃比を検出する空燃比検
出手段４，この空燃比に応じてＮＯｘ排出量の限界空燃
比を判別するＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段５，上記
空燃比補正手段及びＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段に
応じて目標空燃比データを書換え変更する目標空燃比デ
ータ変更手段６，燃料量演算に用いる目標空燃比データ
を記憶しておく目標空燃比データ記憶手段７，目標空燃
比データと空燃比補正値を用いて燃料量を演算する燃料
量演算手段８及び燃料噴射装置９とにより本発明は構成
される。つまり、ＮＯｘ排出量限界空燃比判別手段５で
実際の希薄燃焼限界空燃比とＮＯｘ排出量限界空燃比を
比較し、この判別に基づいて目標空燃比を設定し経時変
化に対応した空燃比制御を行い、燃費と排気の両立を図
る。
【０００９】図２は本発明の具体的な制御ブロック図で
ある。ここでは、コスト及び装着性等の点から既存のセ
ンサを用いた例を示す。希薄燃焼限界付近のトルク変動
は、内燃エンジン回転数を高精度に検出しこの回転変化
率から処理１０，１１でサージ指標演算及びリーンリミ
ット判別を行い検出する。そして、処理１２で運転状態
に見合う補正空燃比を演算する。そして、処理１２の値
は目標空燃比に加えられ、目標空燃比が補正される。さ
らに、この値は処理17に入力され目標空燃比データを変
更する。次に、空燃比はＯ2 センサを用いて高精度に検
出，推定される。つまり、処理１３で目標空燃比が理論
空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７）になった時に目標空燃比デー
タを学習し、希薄燃焼時の空燃比を理論空燃比時の学習
結果に基づき校正する。そして、処理１４で目標空燃比
データを検索し、処理１５で燃料量を演算し燃料噴射装
置に出力する。この時処理１４の出力値（目標空燃比）
は処理１６に入力され、ＮＯｘ排出量限界空燃比かどう
かが判断される。もし、限界空燃比の場合は処理１７で
目標空燃比データを変更する。
ある。ここでは、コスト及び装着性等の点から既存のセ
ンサを用いた例を示す。希薄燃焼限界付近のトルク変動
は、内燃エンジン回転数を高精度に検出しこの回転変化
率から処理１０，１１でサージ指標演算及びリーンリミ
ット判別を行い検出する。そして、処理１２で運転状態
に見合う補正空燃比を演算する。そして、処理１２の値
は目標空燃比に加えられ、目標空燃比が補正される。さ
らに、この値は処理17に入力され目標空燃比データを変
更する。次に、空燃比はＯ2 センサを用いて高精度に検
出，推定される。つまり、処理１３で目標空燃比が理論
空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７）になった時に目標空燃比デー
タを学習し、希薄燃焼時の空燃比を理論空燃比時の学習
結果に基づき校正する。そして、処理１４で目標空燃比
データを検索し、処理１５で燃料量を演算し燃料噴射装
置に出力する。この時処理１４の出力値（目標空燃比）
は処理１６に入力され、ＮＯｘ排出量限界空燃比かどう
かが判断される。もし、限界空燃比の場合は処理１７で
目標空燃比データを変更する。
【００１０】図３（ａ）−図３（ｃ）は図２の制御フロ
ーチャートである。図３（ａ）は図２の処理１０，１
１，１２及び１７の詳細である。まず、処理１８で内燃
エンジンの回転数を精度良く検出するため、パルス幅計
測及びパルス数カウントの２方式を用いた信号Ｎem及び
Ｎecを読み込む。次に、処理１９では現在の運転状態が
定常かどうかを判断する。Ｘm(n-1)及びＸm(n-2)は、そ
れぞれ前回及び前々回のパルス幅計測信号カウンタ平均
値である。もし、Ｘm(n-1)とＸm(n-2)が違う場合はリタ
ーンされ、等しい場合は処理２０に進む。処理２０で
は、トルク変動の基準となるサージ指標ＳをＮem，Ｎec
及びＸm(n-1)の関数ｆ1 より求める。そして、処理２１
で上記サージ指標Ｓの分散Ｖ(c)を演算する。このＶ(c)
がトルクに相当する。処理２２では、上記分散Ｖ(c）が
あらかじめ設定したトルク変動限界値ＶLより大きいか
どうかを判断する。
ーチャートである。図３（ａ）は図２の処理１０，１
１，１２及び１７の詳細である。まず、処理１８で内燃
エンジンの回転数を精度良く検出するため、パルス幅計
測及びパルス数カウントの２方式を用いた信号Ｎem及び
Ｎecを読み込む。次に、処理１９では現在の運転状態が
定常かどうかを判断する。Ｘm(n-1)及びＸm(n-2)は、そ
れぞれ前回及び前々回のパルス幅計測信号カウンタ平均
値である。もし、Ｘm(n-1)とＸm(n-2)が違う場合はリタ
ーンされ、等しい場合は処理２０に進む。処理２０で
は、トルク変動の基準となるサージ指標ＳをＮem，Ｎec
及びＸm(n-1)の関数ｆ1 より求める。そして、処理２１
で上記サージ指標Ｓの分散Ｖ(c)を演算する。このＶ(c)
がトルクに相当する。処理２２では、上記分散Ｖ(c）が
あらかじめ設定したトルク変動限界値ＶLより大きいか
どうかを判断する。
【００１１】Ｖ(c)≦ＶLの場合は、トルク変動とは見な
さずリターンされる。Ｖ(c)＞ＶLの場合は、トルク変動
と見なし、処理２３へ進み、Ｖ(c)とＶLの差ΔＶを求め
る。そして、処理２４でΔＶとＮecの関数ｆ2 を用いて
補正空燃比ΔＫＭＲを演算し、処理２５では目標空燃比
ＫＭＲのデータをＫＭＲ＋ΔＫＭＲの値に書換えリター
ンする。図３（ｂ）は図２の処理１３，１４及び１５の
詳細である。まず、処理２６でＯ2センサ信号Ａ／Ｆ，
空気量Ｑa，上記ＫＭＲ及びＮecを読み込む。次に、処
理２７でＫＭＲが１４.７(理論空燃比）かどうかを判断
する。ここでは、希薄燃焼域での実際の空燃比をＯ2 セ
ンサを用いて高精度に推定する必要がある。そこで、Ｏ
2センサが検出可能な空燃比である１４.７の状態で目標
空燃比データを校正するようにした。処理２７でＹｅｓ
の場合は、処理２８に進み目標空燃比ＫＭＲと実際の空
燃比Ａ／Ｆが等しいかどうかを判断する。等しい場合は
処理２９へ進み前回の補正定数ｋ1 を保持する。等しく
ない場合は処理３０へ進み補正定数ｋ1 をＫＭＲ及びＡ
／Ｆの関数ｆ3 より求め変更する。そして、処理３１へ
進み、目標空燃比ＫＭＲのデータテーブルを検索する。
次に、処理３２で燃料量ＴiをΔＫＭＲ，ＫＭＲ，Ｎec
及びＱaの関数ｆ4 とｋ1 を掛けて求め、処理３３で出
力する。処理２７でNoの場合は、空燃比の校正ができな
いため処理２９に進む。図３(ｃ)は図２の処理１６及び
１７の詳細である。まず、処理３４で目標空燃比ＫＭＲ
を読み込み処理３５に進む。処理３５では、目標空燃比
ＫＭＲがＮＯｘ排出量限界空燃比ＫＭＲ0 以下かどうか
を判断する。このＫＭＲ0 の値は例えば２２とかあらか
じめ設定されている。Ｎｏの場合はリターンされ、Ｙｅ
ｓの場合は処理３６に進み目標空燃比ＫＭＲのデータテ
ーブルを１４.７ に書換えＮＯｘ排出量の増大を防止す
る。
さずリターンされる。Ｖ(c)＞ＶLの場合は、トルク変動
と見なし、処理２３へ進み、Ｖ(c)とＶLの差ΔＶを求め
る。そして、処理２４でΔＶとＮecの関数ｆ2 を用いて
補正空燃比ΔＫＭＲを演算し、処理２５では目標空燃比
ＫＭＲのデータをＫＭＲ＋ΔＫＭＲの値に書換えリター
ンする。図３（ｂ）は図２の処理１３，１４及び１５の
詳細である。まず、処理２６でＯ2センサ信号Ａ／Ｆ，
空気量Ｑa，上記ＫＭＲ及びＮecを読み込む。次に、処
理２７でＫＭＲが１４.７(理論空燃比）かどうかを判断
する。ここでは、希薄燃焼域での実際の空燃比をＯ2 セ
ンサを用いて高精度に推定する必要がある。そこで、Ｏ
2センサが検出可能な空燃比である１４.７の状態で目標
空燃比データを校正するようにした。処理２７でＹｅｓ
の場合は、処理２８に進み目標空燃比ＫＭＲと実際の空
燃比Ａ／Ｆが等しいかどうかを判断する。等しい場合は
処理２９へ進み前回の補正定数ｋ1 を保持する。等しく
ない場合は処理３０へ進み補正定数ｋ1 をＫＭＲ及びＡ
／Ｆの関数ｆ3 より求め変更する。そして、処理３１へ
進み、目標空燃比ＫＭＲのデータテーブルを検索する。
次に、処理３２で燃料量ＴiをΔＫＭＲ，ＫＭＲ，Ｎec
及びＱaの関数ｆ4 とｋ1 を掛けて求め、処理３３で出
力する。処理２７でNoの場合は、空燃比の校正ができな
いため処理２９に進む。図３(ｃ)は図２の処理１６及び
１７の詳細である。まず、処理３４で目標空燃比ＫＭＲ
を読み込み処理３５に進む。処理３５では、目標空燃比
ＫＭＲがＮＯｘ排出量限界空燃比ＫＭＲ0 以下かどうか
を判断する。このＫＭＲ0 の値は例えば２２とかあらか
じめ設定されている。Ｎｏの場合はリターンされ、Ｙｅ
ｓの場合は処理３６に進み目標空燃比ＫＭＲのデータテ
ーブルを１４.７ に書換えＮＯｘ排出量の増大を防止す
る。
【００１２】図４は本発明の動作特性図である。例えば
新車時の空燃比が２５に設定されていたとする。その
後、経時変化により希薄燃焼限界空燃比が徐々に２５よ
りも小さくせざるを得なくなる。そして、空燃比２２に
なった時は、ＮＯｘ排出量の増大を防止するため空燃比
を１４.７ にステップ的に切り換える。これにより、燃
費と排気の両立が可能となる。
新車時の空燃比が２５に設定されていたとする。その
後、経時変化により希薄燃焼限界空燃比が徐々に２５よ
りも小さくせざるを得なくなる。そして、空燃比２２に
なった時は、ＮＯｘ排出量の増大を防止するため空燃比
を１４.７ にステップ的に切り換える。これにより、燃
費と排気の両立が可能となる。
【００１３】図５は空気量制御を付加した場合の制御ブ
ロック図である。手段１から手段９は図１と同様の燃料
量制御である。この燃料量制御のみでは、空燃比変化に
よるトルク変動が生じるため空気量制御によるトルク補
正が不可欠である。そこで、まず運転者が要求するトル
クを目標トルク演算手段３７で演算する。そして、この
目標トルクとトルク検出手段１で検出された実際のトル
クを比較手段３８に入力し比較する。この比較手段３８
で求められた偏差から目標空気量演算手段３９で目標空
気量を演算する。そして、スロットル開度演算手段４０
で目標スロットル開度を演算しスロットル制御器４１に
出力する。ここでは電子制御スロットルの例を示した
が、他の空気量制御手段としてアイドルスピード制御
器，過給機及び可変バルブタイミング制御器等が挙げら
れる。
ロック図である。手段１から手段９は図１と同様の燃料
量制御である。この燃料量制御のみでは、空燃比変化に
よるトルク変動が生じるため空気量制御によるトルク補
正が不可欠である。そこで、まず運転者が要求するトル
クを目標トルク演算手段３７で演算する。そして、この
目標トルクとトルク検出手段１で検出された実際のトル
クを比較手段３８に入力し比較する。この比較手段３８
で求められた偏差から目標空気量演算手段３９で目標空
気量を演算する。そして、スロットル開度演算手段４０
で目標スロットル開度を演算しスロットル制御器４１に
出力する。ここでは電子制御スロットルの例を示した
が、他の空気量制御手段としてアイドルスピード制御
器，過給機及び可変バルブタイミング制御器等が挙げら
れる。
【００１４】図６は空気量制御の詳細制御フローチャー
トである。まず、処理４２でアクセル開度α，パルス数
カウント信号Ｎec，トルクコンバータ出力軸回転数Ｎt
及び目標空燃比ＫＭＲを読み込む。そして、処理４３に
進み運転者が要求する目標内燃エンジントルクＴetarを
α，Ｎecの関数ｆ5 より求める。次に、処理４４に進
み、実際の内燃エンジントルクＴereal をトルクコンバ
ータの特性を用いて算出する。トルクコンバータ特性を
用いるとＴerealはＮecの２乗とＮtとＮecの関数である
ポンプ容量係数ｃを掛け合わせたもので求めることがで
きる。そして、処理４３と４４の結果を用いて処理４５
で補正内燃エンジントルクΔＴｅを求め、処理４６で目
標内燃エンジントルクＴetarを補正する。処理４７で
は、目標空燃比ＫＭＲ毎にあるＴetarとＮecとスロット
ル開度θのデータテーブルを検索し目標のスロットル開
度を演算する。そして、処理４８でスロットル開度θを
出力する。ここで、スロットル開度演算は数式を用いた
モデルでも可能である。また、実内燃エンジントルクの
検出に関しては、駆動軸に取り付けられた実際のトルク
センサ，内燃エンジンシリンダ内の圧力を直接検出する
燃焼圧センサ及び駆動軸の前後に取り付けられた回転セ
ンサの回転差（ねじれ）を用いることができる。
トである。まず、処理４２でアクセル開度α，パルス数
カウント信号Ｎec，トルクコンバータ出力軸回転数Ｎt
及び目標空燃比ＫＭＲを読み込む。そして、処理４３に
進み運転者が要求する目標内燃エンジントルクＴetarを
α，Ｎecの関数ｆ5 より求める。次に、処理４４に進
み、実際の内燃エンジントルクＴereal をトルクコンバ
ータの特性を用いて算出する。トルクコンバータ特性を
用いるとＴerealはＮecの２乗とＮtとＮecの関数である
ポンプ容量係数ｃを掛け合わせたもので求めることがで
きる。そして、処理４３と４４の結果を用いて処理４５
で補正内燃エンジントルクΔＴｅを求め、処理４６で目
標内燃エンジントルクＴetarを補正する。処理４７で
は、目標空燃比ＫＭＲ毎にあるＴetarとＮecとスロット
ル開度θのデータテーブルを検索し目標のスロットル開
度を演算する。そして、処理４８でスロットル開度θを
出力する。ここで、スロットル開度演算は数式を用いた
モデルでも可能である。また、実内燃エンジントルクの
検出に関しては、駆動軸に取り付けられた実際のトルク
センサ，内燃エンジンシリンダ内の圧力を直接検出する
燃焼圧センサ及び駆動軸の前後に取り付けられた回転セ
ンサの回転差（ねじれ）を用いることができる。
【００１５】図７は希薄燃焼内燃エンジンの基本制御ブ
ロック図である。このシステムは全て目標内燃エンジン
トルクを基準とした。ブロック４９には空燃比１４.７
の時の内燃エンジントルク，内燃エンジン回転数及びス
ロットル開度の特性が用いられている。つまり、この特
性を目標とすれば従来の内燃エンジンの運転特性を満足
することができる。そこで、スロットル開度の代わりに
アクセル開度を入力し、さらに内燃エンジン回転数を入
力する。また、実際の内燃エンジントルクを目標内燃エ
ンジントルクとすることにより運転者の要求を満足する
ことができる。よって、目標内燃エンジントルクが求ま
り出力される。この目標内燃エンジントルク及びエンジ
ン回転数を用いて、燃料量，空気量及び点火時期が決定
される。まず、燃料量においては、運転領域によって例
えば希薄な混合気では失火する場合があり、更に高回
転，高負荷時は出力の関係から希薄混合気にできない場
合がある。よって、ブロック５０のように空燃比の領域
を区切らざるを得ない。ここでは、空燃比２３が選択さ
れる。次に、ブロック５１ではこの空燃比２３，目標エ
ンジントルク及びエンジン回転数が入力され、空燃比毎
に設定されている目標スロットル開度を選択し出力され
る。最後に、ブロック５２で目標エンジントルク及びエ
ンジン回転数から目標点火時期が選択され出力される。
また、この点火時期はＭＢＴ(Minimumadvance for the
Best Torque)の値が設定されている。
ロック図である。このシステムは全て目標内燃エンジン
トルクを基準とした。ブロック４９には空燃比１４.７
の時の内燃エンジントルク，内燃エンジン回転数及びス
ロットル開度の特性が用いられている。つまり、この特
性を目標とすれば従来の内燃エンジンの運転特性を満足
することができる。そこで、スロットル開度の代わりに
アクセル開度を入力し、さらに内燃エンジン回転数を入
力する。また、実際の内燃エンジントルクを目標内燃エ
ンジントルクとすることにより運転者の要求を満足する
ことができる。よって、目標内燃エンジントルクが求ま
り出力される。この目標内燃エンジントルク及びエンジ
ン回転数を用いて、燃料量，空気量及び点火時期が決定
される。まず、燃料量においては、運転領域によって例
えば希薄な混合気では失火する場合があり、更に高回
転，高負荷時は出力の関係から希薄混合気にできない場
合がある。よって、ブロック５０のように空燃比の領域
を区切らざるを得ない。ここでは、空燃比２３が選択さ
れる。次に、ブロック５１ではこの空燃比２３，目標エ
ンジントルク及びエンジン回転数が入力され、空燃比毎
に設定されている目標スロットル開度を選択し出力され
る。最後に、ブロック５２で目標エンジントルク及びエ
ンジン回転数から目標点火時期が選択され出力される。
また、この点火時期はＭＢＴ(Minimumadvance for the
Best Torque)の値が設定されている。
【００１６】図８は空燃比変更時のトルク補正制御のブ
ロック図である。まず、空燃比データ変更が終了したか
どうかを判断する空燃比データ変更終了判断手段５３及
び出力軸トルクの状態を検出するトルク検出手段５４の
信号をＭＢＴ判断手段５５に入力する。ＭＢＴ判断手段
５５では、以下に説明する点火時期制御時のトルク状態
を検知しＭＢＴが判断される。そして、点火時期補正手
段５６では、ＭＢＴ判断手段５５で判断したトルク状態
に応じた点火時期補正を実行する。さらに、この補正結
果に応じて目標点火時期データ記憶手段５７の値を目標
点火時期データ変更手段５８を用いて変更する。また、
比較停止開始信号発生手段５９では、ＭＢＴの点火時期
を見つけるためスロットル開度を動作させないよう比較
手段３８に比較停止の信号を発生する。点火時期は点火
時期補正手段５６及び目標点火時期データ記憶手段５７
のデータを用いて点火時期演算手段６０で演算され、点
火装置６１に出力される。ＭＢＴ判断手段５５でＭＢＴ
になったと判断した時は、発生手段５９から比較開始の
信号を比較手段３８に出力しスロットル制御を許可す
る。点火時期制御によるトルク変化に対応したスロット
ル制御に関しては、図５で記述した内容と同様である。
ロック図である。まず、空燃比データ変更が終了したか
どうかを判断する空燃比データ変更終了判断手段５３及
び出力軸トルクの状態を検出するトルク検出手段５４の
信号をＭＢＴ判断手段５５に入力する。ＭＢＴ判断手段
５５では、以下に説明する点火時期制御時のトルク状態
を検知しＭＢＴが判断される。そして、点火時期補正手
段５６では、ＭＢＴ判断手段５５で判断したトルク状態
に応じた点火時期補正を実行する。さらに、この補正結
果に応じて目標点火時期データ記憶手段５７の値を目標
点火時期データ変更手段５８を用いて変更する。また、
比較停止開始信号発生手段５９では、ＭＢＴの点火時期
を見つけるためスロットル開度を動作させないよう比較
手段３８に比較停止の信号を発生する。点火時期は点火
時期補正手段５６及び目標点火時期データ記憶手段５７
のデータを用いて点火時期演算手段６０で演算され、点
火装置６１に出力される。ＭＢＴ判断手段５５でＭＢＴ
になったと判断した時は、発生手段５９から比較開始の
信号を比較手段３８に出力しスロットル制御を許可す
る。点火時期制御によるトルク変化に対応したスロット
ル制御に関しては、図５で記述した内容と同様である。
【００１７】図９（ａ)−(ｂ）は点火時期制御の詳細制
御フローチャートである。ここでは、図８のブロック５
３から６０について説明する。まず、処理６２でアクセ
ル開度α，パルス数カウント信号Ｎec，トルクコンバー
タ出力軸回転数Ｎt ，目標空燃比ＫＭＲ，空燃比変更フ
ラグFlgA及び空燃比変更状態フラグFlgBを読み込む。そ
して、処理６３に進み実際のエンジントルクＴereal を
トルクコンバータの特性を用いて算出する。方式は図６
の記述と同様である。次に、処理６４でFlgAが１かどう
かを判断する。１の場合は、空燃比データ変更が終了し
たことを示し処理６５に進みＭＢＴ制御を実行する。１
以外の場合はリターンされる。処理６５では、スロット
ル制御(空気量制御)による補正を停止するための比較停
止開始フラグFlgCに１を出力する。そして、処理６６に
進み空燃比変更がリッチ側かリーン側かをFlgBにより判
断し、リッチの場合は処理６７，リーンの場合は処理６
８に進む。それぞれ、例えば１deg クランクアングルず
つ除算，加算しＭＢＴを検知する。そして、処理６９に
進み前回の実エンジントルクＴereal(n-1)に今回のTere
alを入力し処理７０に進む。処理７０では、点火時期を
変更したことによるエンジントルクの変化を検出してフ
ィードバックする。処理７０でＴereal とTereal(n-1）
が等しくなった時処理７１に進み目標点火時期advの領
域をadv＋Δadv の値に書換え、処理７２で比較停止開
始フラグFlgCに０を書き込みリターンされる。図９(b）
は割込みによる点火時期制御である。処理７３で補正点
火時期Δadv ，空気量Ｑa 及びパルス数カウント信号Ｎ
ecを読み込む。処理７４では点火時期adv のデータテー
ブルを検索し、処理７５で目標点火時期ＡＤＶを上記ad
v及びΔadvを用いて演算する。そして、処理７６で上記
目標点火時期ＡＤＶを出力する。
御フローチャートである。ここでは、図８のブロック５
３から６０について説明する。まず、処理６２でアクセ
ル開度α，パルス数カウント信号Ｎec，トルクコンバー
タ出力軸回転数Ｎt ，目標空燃比ＫＭＲ，空燃比変更フ
ラグFlgA及び空燃比変更状態フラグFlgBを読み込む。そ
して、処理６３に進み実際のエンジントルクＴereal を
トルクコンバータの特性を用いて算出する。方式は図６
の記述と同様である。次に、処理６４でFlgAが１かどう
かを判断する。１の場合は、空燃比データ変更が終了し
たことを示し処理６５に進みＭＢＴ制御を実行する。１
以外の場合はリターンされる。処理６５では、スロット
ル制御(空気量制御)による補正を停止するための比較停
止開始フラグFlgCに１を出力する。そして、処理６６に
進み空燃比変更がリッチ側かリーン側かをFlgBにより判
断し、リッチの場合は処理６７，リーンの場合は処理６
８に進む。それぞれ、例えば１deg クランクアングルず
つ除算，加算しＭＢＴを検知する。そして、処理６９に
進み前回の実エンジントルクＴereal(n-1)に今回のTere
alを入力し処理７０に進む。処理７０では、点火時期を
変更したことによるエンジントルクの変化を検出してフ
ィードバックする。処理７０でＴereal とTereal(n-1）
が等しくなった時処理７１に進み目標点火時期advの領
域をadv＋Δadv の値に書換え、処理７２で比較停止開
始フラグFlgCに０を書き込みリターンされる。図９(b）
は割込みによる点火時期制御である。処理７３で補正点
火時期Δadv ，空気量Ｑa 及びパルス数カウント信号Ｎ
ecを読み込む。処理７４では点火時期adv のデータテー
ブルを検索し、処理７５で目標点火時期ＡＤＶを上記ad
v及びΔadvを用いて演算する。そして、処理７６で上記
目標点火時期ＡＤＶを出力する。
【００１８】図１０は空燃比変化によるショック防止制
御のブロック図である。まず、エンジン回転数及びアク
セル開度が処理７７に入力され運転者が要求する目標エ
ンジントルクを演算する。次に、処理７８に進み上記目
標エンジントルクに見合う目標燃料噴射幅を演算する。
ここで、同時に処理７９の逆吸気管モデルを用いて演算
が実行され、上記目標エンジントルクつまり、目標燃料
噴射幅に見合う空気量（スロットル開度，分流弁開度）
を求め出力する。これにより、アクセル開度一定の空燃
比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射幅
が保持されるためトルク変動なく空燃比を変更すること
ができる。また、燃料量制御の高精度化のため、処理８
０で空気量（ＨＷ：Hot Wire）センサ信号及びエンジン
回転数をフィードバックし実燃料噴射幅を演算して目標
燃料噴射幅を補正する必要がある。また、定常時は処理
８１でＯ2 センサ信号等をフィードバックし空燃比マッ
プを補正して目標燃料噴射幅を補正する。この燃料保持
制御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適である。
御のブロック図である。まず、エンジン回転数及びアク
セル開度が処理７７に入力され運転者が要求する目標エ
ンジントルクを演算する。次に、処理７８に進み上記目
標エンジントルクに見合う目標燃料噴射幅を演算する。
ここで、同時に処理７９の逆吸気管モデルを用いて演算
が実行され、上記目標エンジントルクつまり、目標燃料
噴射幅に見合う空気量（スロットル開度，分流弁開度）
を求め出力する。これにより、アクセル開度一定の空燃
比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射幅
が保持されるためトルク変動なく空燃比を変更すること
ができる。また、燃料量制御の高精度化のため、処理８
０で空気量（ＨＷ：Hot Wire）センサ信号及びエンジン
回転数をフィードバックし実燃料噴射幅を演算して目標
燃料噴射幅を補正する必要がある。また、定常時は処理
８１でＯ2 センサ信号等をフィードバックし空燃比マッ
プを補正して目標燃料噴射幅を補正する。この燃料保持
制御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適である。
【００１９】図１１は図１０の実施例のタイムチャート
である。スロットルと分流弁の取付け位置の関係（後
述）からバルブ開度に対する実際のエンジントルクが異
なるため、分流弁開度の変化に遅れを持たせる必要があ
る。これを解決するのが処理７９のモデルである。ま
た、例えば目標エンジントルクが一定で空燃比を変更す
る場合は、燃料量一定に対し空気量を変化させるためト
ルク変動なしで空燃比変更が実行できる。
である。スロットルと分流弁の取付け位置の関係（後
述）からバルブ開度に対する実際のエンジントルクが異
なるため、分流弁開度の変化に遅れを持たせる必要があ
る。これを解決するのが処理７９のモデルである。ま
た、例えば目標エンジントルクが一定で空燃比を変更す
る場合は、燃料量一定に対し空気量を変化させるためト
ルク変動なしで空燃比変更が実行できる。
【００２０】図１２はシステム構成図である。希薄燃焼
エンジン８２には、変速機８３，排気管８４及び吸気管
８５が取り付けられている。上記変速機８３には、トル
クコンバータの入力軸回転センサ８６，トルクコンバー
タの出力軸回転センサ８７，変速機出力軸回転センサ８
８，トルクセンサ８９及び変速制御用アクチュエータ９
０が設けられている。これらの信号はエンジンパワート
レイン制御ユニット９１において入出力される。また、
上記排気管８４にはＯ2 センサ（空燃比センサ）９２，
三元触媒９３及びＮＯｘ還元触媒９４が設けられてい
る。上記希薄燃焼エンジン８２には、点火装置９５が取
り付けられている。また、上記吸気管８５には空気量セ
ンサ９６，スロットル制御器９７，燃料噴射装置９８，
希薄燃焼のためのスワールを形成する分流弁９９，分流
弁用モータ１００及びスワール形成通路１０１が設けら
れている。また、エンジンパワートレイン制御ユニット
９１には、アクセルセンサ１０２の信号が入力される。
これにより、本発明の実施が可能となる。
エンジン８２には、変速機８３，排気管８４及び吸気管
８５が取り付けられている。上記変速機８３には、トル
クコンバータの入力軸回転センサ８６，トルクコンバー
タの出力軸回転センサ８７，変速機出力軸回転センサ８
８，トルクセンサ８９及び変速制御用アクチュエータ９
０が設けられている。これらの信号はエンジンパワート
レイン制御ユニット９１において入出力される。また、
上記排気管８４にはＯ2 センサ（空燃比センサ）９２，
三元触媒９３及びＮＯｘ還元触媒９４が設けられてい
る。上記希薄燃焼エンジン８２には、点火装置９５が取
り付けられている。また、上記吸気管８５には空気量セ
ンサ９６，スロットル制御器９７，燃料噴射装置９８，
希薄燃焼のためのスワールを形成する分流弁９９，分流
弁用モータ１００及びスワール形成通路１０１が設けら
れている。また、エンジンパワートレイン制御ユニット
９１には、アクセルセンサ１０２の信号が入力される。
これにより、本発明の実施が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、希薄燃焼内燃エンジン
の構成部品や制御装置の構成部品の経時変化を考慮し
て、運転者の要求に応じた希薄燃焼制御が実現できるた
め、燃費，排気ガス成分低減性能及び運転性を悪化させ
ることのない希薄燃焼内燃エンジンの制御装置及び制御
方法を提供できる。
の構成部品や制御装置の構成部品の経時変化を考慮し
て、運転者の要求に応じた希薄燃焼制御が実現できるた
め、燃費，排気ガス成分低減性能及び運転性を悪化させ
ることのない希薄燃焼内燃エンジンの制御装置及び制御
方法を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の制御ブロック図。
【図２】図１の具体的な制御ブロック図。
【図３】図２の制御フローチャート。
【図４】本発明の動作特性図。
【図５】空気量制御を付加した場合の制御ブロック図。
【図６】空気量制御の詳細制御フローチャート。
【図７】希薄燃焼エンジンの基本制御ブロック図。
【図８】空燃比変更時のトルク補正制御のブロック図。
【図９】点火時期制御の詳細制御フローチャート。
【図１０】空燃比変化によるショック防止制御のブロッ
ク図。
ク図。
【図１１】図１０の実施例のタイムチャート。
【図１２】システム構成図。
１…トルク検出手段、２…希薄燃焼限界判別手段、３…
空燃比補正手段、４…空燃比検出手段、５…ＮＯｘ排出
量限界空燃比判別手段、６…目標空燃比データ変更手
段、７…目標空燃比データ記憶手段、８…燃料量演算手
段、９…燃料噴射装置。
空燃比補正手段、４…空燃比検出手段、５…ＮＯｘ排出
量限界空燃比判別手段、６…目標空燃比データ変更手
段、７…目標空燃比データ記憶手段、８…燃料量演算手
段、９…燃料噴射装置。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１９日（２００１．７．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 内燃エンジンの出力トルク制御装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の内燃エン
ジンの出力トルク制御装置に係り、特に希薄燃焼内燃エ
ンジンの出力トルク制御装置に関する。
ジンの出力トルク制御装置に係り、特に希薄燃焼内燃エ
ンジンの出力トルク制御装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の内燃エンジンの出力トルク制御装置は、ア
クセルペダル踏み込み量に比例するアクセル開度を求め
るためのアクセルセンサ、内燃エンジンの回転数を求め
るためのエンジン回転センサ及び内燃エンジンに吸入さ
れる空気量を求めるための空気量センサからの信号に基
づき、内燃エンジンの燃料量、空気量及び点火時期を制
御する内燃エンジンの出力トルク制御装置において、ア
クセルセンサ信号及びエンジン回転センサ信号に基づ
き、内燃エンジンの目標エンジントルクを演算する目標
トルク演算手段と、目標エンジントルク及びエンジン回
転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の目標燃料噴射幅
を演算する目標燃料量演算手段と、目標燃料噴射幅及び
目標空燃比データに基づき、目標空気量を演算する目標
空気量演算手段と、少なくとも空気量センサからの信号
及びエンジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の
実際の燃料噴射幅を演算する実燃料量演算手段とを備
え、目標燃料量噴射幅と実燃料噴射幅を比較し、前記比
較した結果に基づいて前記目標燃料噴射幅を補正するこ
とを特徴とする。前記の内燃エンジンの出力トルク制御
装置において、目標空気量演算手段は、目標燃料噴射幅
に見合う空気量を、逆吸気管モデルを用いて演算すると
好適であり、目標燃料量演算手段は、定常時に前記内燃
エンジンの排気管に設けられたＯ 2センサ信号に基づ
き、空燃比データを補正して目標燃料噴射幅を補正する
ことが好ましい。また、本発明の他の内燃エンジンの出
力トルク制御装置は、アクセルセンサ信号及びエンジン
回転センサ信号に基づき、内燃エンジンの目標エンジン
トルクを演算する目標トルク演算手段と、目標エンジン
トルク及びエンジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射
装置の目標燃料噴射幅を演算する目標燃料量演算手段
と、目標燃料噴射幅及び目標空燃比データに基づき、目
標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手
段と、目標エンジントルク及びエンジン回転センサ信号
に基づき、内燃エンジンに吸入される空気量の流れを変
えるための目標分流弁開度を演算する目標分流弁開度演
算手段と、少なくとも空気量センサからの信号及びエン
ジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の実際の燃
料噴射幅を演算する実燃料量演算手段とを備え、目標燃
料量噴射幅と実燃料噴射幅を比較し、前記比較した結果
に基づいて目標燃料噴射幅を補正することを特徴とす
る。前記の内燃エンジンの出力トルク制御装置におい
て、目標スロットル開度演算手段及び目標分流弁演算手
段は、目標燃料噴射幅に見合う空気量を、逆吸気管モデ
ルを用いて演算することが好ましく、目標スロットル開
度演算手段及び目標分流弁演算手段が同時に動作する場
合、目標スロットル開度に対し目標分流弁開度の変化に
遅れを持たせると好適である。
め、本発明の内燃エンジンの出力トルク制御装置は、ア
クセルペダル踏み込み量に比例するアクセル開度を求め
るためのアクセルセンサ、内燃エンジンの回転数を求め
るためのエンジン回転センサ及び内燃エンジンに吸入さ
れる空気量を求めるための空気量センサからの信号に基
づき、内燃エンジンの燃料量、空気量及び点火時期を制
御する内燃エンジンの出力トルク制御装置において、ア
クセルセンサ信号及びエンジン回転センサ信号に基づ
き、内燃エンジンの目標エンジントルクを演算する目標
トルク演算手段と、目標エンジントルク及びエンジン回
転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の目標燃料噴射幅
を演算する目標燃料量演算手段と、目標燃料噴射幅及び
目標空燃比データに基づき、目標空気量を演算する目標
空気量演算手段と、少なくとも空気量センサからの信号
及びエンジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の
実際の燃料噴射幅を演算する実燃料量演算手段とを備
え、目標燃料量噴射幅と実燃料噴射幅を比較し、前記比
較した結果に基づいて前記目標燃料噴射幅を補正するこ
とを特徴とする。前記の内燃エンジンの出力トルク制御
装置において、目標空気量演算手段は、目標燃料噴射幅
に見合う空気量を、逆吸気管モデルを用いて演算すると
好適であり、目標燃料量演算手段は、定常時に前記内燃
エンジンの排気管に設けられたＯ 2センサ信号に基づ
き、空燃比データを補正して目標燃料噴射幅を補正する
ことが好ましい。また、本発明の他の内燃エンジンの出
力トルク制御装置は、アクセルセンサ信号及びエンジン
回転センサ信号に基づき、内燃エンジンの目標エンジン
トルクを演算する目標トルク演算手段と、目標エンジン
トルク及びエンジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射
装置の目標燃料噴射幅を演算する目標燃料量演算手段
と、目標燃料噴射幅及び目標空燃比データに基づき、目
標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手
段と、目標エンジントルク及びエンジン回転センサ信号
に基づき、内燃エンジンに吸入される空気量の流れを変
えるための目標分流弁開度を演算する目標分流弁開度演
算手段と、少なくとも空気量センサからの信号及びエン
ジン回転センサ信号に基づき、燃料噴射装置の実際の燃
料噴射幅を演算する実燃料量演算手段とを備え、目標燃
料量噴射幅と実燃料噴射幅を比較し、前記比較した結果
に基づいて目標燃料噴射幅を補正することを特徴とす
る。前記の内燃エンジンの出力トルク制御装置におい
て、目標スロットル開度演算手段及び目標分流弁演算手
段は、目標燃料噴射幅に見合う空気量を、逆吸気管モデ
ルを用いて演算することが好ましく、目標スロットル開
度演算手段及び目標分流弁演算手段が同時に動作する場
合、目標スロットル開度に対し目標分流弁開度の変化に
遅れを持たせると好適である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】上記の構成により、アクセル開度一定の空
燃比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射
幅が保持されるため、トルク変動なく空燃比を変更する
ことができ、空燃比変化によるショックを防止できる。
また、実燃料噴射幅を演算して目標燃料噴射幅を補正
し、定常時はＯ2センサ信号等をフィードバックし空燃
比マップを補正して目標燃料噴射幅を補正するため、燃
料保持制御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適で
ある。
燃比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射
幅が保持されるため、トルク変動なく空燃比を変更する
ことができ、空燃比変化によるショックを防止できる。
また、実燃料噴射幅を演算して目標燃料噴射幅を補正
し、定常時はＯ2センサ信号等をフィードバックし空燃
比マップを補正して目標燃料噴射幅を補正するため、燃
料保持制御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適で
ある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】図１０は空燃比変化によるショック防止制
御のブロック図である。まず、エンジン回転数及びアク
セル開度が処理７７に入力され、目標トルク演算手段で
運転者が要求する目標エンジントルクを演算する。次
に、処理７８に進み、目標燃料量演算手段で上記目標エ
ンジントルクに見合う目標燃料噴射幅を演算する。ここ
で、同時に処理７９の逆吸気管モデルを用いて演算が実
行され、目標空気量演算手段で上記目標エンジントルク
に見合う空気量を求める。つまり、目標燃料噴射幅に見
合う空気量（スロットル開度，分流弁開度）を、目標ス
ロットル開度演算手段、目標分流弁開度演算手段で求め
出力する。これにより、アクセル開度一定の空燃比変更
時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射幅が保持
されるためトルク変動なく空燃比を変更することができ
る。また、燃料量制御の高精度化のため、処理８０で空
気量（ＨＷ：Hot Wire）センサ信号及びエンジン回転数
をフィードバックし、実燃料量演算手段で実燃料噴射幅
を演算して目標燃料噴射幅を補正する必要がある。ま
た、定常時は処理８１で内燃エンジンの排気管に設けら
れたＯ2センサ信号等をフィードバックし空燃比マップ
を補正して目標燃料噴射幅を補正する。この燃料保持制
御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適である。
御のブロック図である。まず、エンジン回転数及びアク
セル開度が処理７７に入力され、目標トルク演算手段で
運転者が要求する目標エンジントルクを演算する。次
に、処理７８に進み、目標燃料量演算手段で上記目標エ
ンジントルクに見合う目標燃料噴射幅を演算する。ここ
で、同時に処理７９の逆吸気管モデルを用いて演算が実
行され、目標空気量演算手段で上記目標エンジントルク
に見合う空気量を求める。つまり、目標燃料噴射幅に見
合う空気量（スロットル開度，分流弁開度）を、目標ス
ロットル開度演算手段、目標分流弁開度演算手段で求め
出力する。これにより、アクセル開度一定の空燃比変更
時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射幅が保持
されるためトルク変動なく空燃比を変更することができ
る。また、燃料量制御の高精度化のため、処理８０で空
気量（ＨＷ：Hot Wire）センサ信号及びエンジン回転数
をフィードバックし、実燃料量演算手段で実燃料噴射幅
を演算して目標燃料噴射幅を補正する必要がある。ま
た、定常時は処理８１で内燃エンジンの排気管に設けら
れたＯ2センサ信号等をフィードバックし空燃比マップ
を補正して目標燃料噴射幅を補正する。この燃料保持制
御は過渡時及び定常時の空燃比変更時に最適である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、アクセル開度一定の空
燃比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射
幅が保持されるため、トルク変動なく空燃比を変更する
ことができ、空燃比変化によるショックを防止できる。
また、過渡時及び定常時の空燃比変更時における、燃料
保持制御を最適に行うことができる。
燃比変更時も目標エンジントルクが設定され、燃料噴射
幅が保持されるため、トルク変動なく空燃比を変更する
ことができ、空燃比変化によるショックを防止できる。
また、過渡時及び定常時の空燃比変更時における、燃料
保持制御を最適に行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３０Ａ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｅ ３０１Ｈ (72)発明者 尾崎 直幸 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 天野 松男 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内
Claims (20)
- 【請求項１】内燃エンジンの空燃比を制御する空燃比制
御手段，前記内燃エンジンの出力トルク変動を検出し希
薄限界空燃比を判断する希薄限界空燃比判断手段，前記
内燃エンジンの排気ガス中の窒素酸化物成分排出量のあ
らかじめ定められた量に対応する限界空燃比と前記希薄
限界空燃比とを比較する限界空燃比比較手段を備えると
ともに、前記空燃比制御手段はこの比較結果に基づいて
前記空燃比を制御することを特徴とする内燃エンジンの
出力トルク制御装置。 - 【請求項２】請求項１の記載において、前記空燃比制御
手段に、酸素センサ（Ｏ2 センサ）を用いて理論空燃比
を検出し、該理論空燃比に基づく理論空燃比運転域で目
標空燃比を学習する目標空燃比学習手段と、該目標空燃
比学習手段により学習した学習目標空燃比の値を用いて
希薄混合気の目標空燃比を校正する目標空燃比校正手段
とを設けたことを特徴とする内燃エンジンの出力トルク
制御装置。 - 【請求項３】請求項２の記載において、前記空燃比制御
手段に、目標空燃比をデータとして表し、この目標空燃
比データが変更された時に変更された変更目標空燃比デ
ータを書き込む目標空燃比データ変更手段を設けたこと
を特徴とする内燃エンジンの出力トルク制御装置。 - 【請求項４】請求項１の記載において、前記空燃比制御
手段に、前記内燃エンジンの出力トルクを補正するトル
ク補正手段を設けたことを特徴とする内燃エンジンの出
力トルク制御装置。 - 【請求項５】請求項４の記載において、前記トルク補正
手段により補正される量が前記内燃エンジンに吸入され
る空気量であることを特徴とする内燃エンジンの出力ト
ルク制御装置。 - 【請求項６】請求項４の記載において、前記トルク補正
手段により補正される量が点火時期であることを特徴と
する内燃エンジンの出力トルク制御装置。 - 【請求項７】請求項４の記載において、前記トルク補正
手段により補正される量が前記内燃エンジンに吸入され
る空気量及び点火時期であることを特徴とする内燃エン
ジンの出力トルク制御装置。 - 【請求項８】請求項７の記載において、前記点火時期の
補正の後に前記空気量が補正されることを特徴とする内
燃エンジンの出力トルク制御装置。 - 【請求項９】請求項１の記載において、前記内燃エンジ
ンの出力トルクの制御目標値である目標トルクを演算す
る目標トルク演算手段と、前記目標トルクの値に応じて
目標燃料量を決定する目標燃料噴射幅演算手段とを設け
たことを特徴とする内燃エンジンの出力トルク制御装
置。 - 【請求項１０】請求項９の記載において、前記内燃エン
ジンの吸気管の性能特性をモデル化し、該モデルを用い
て前記目標トルク及び前記目標燃料量に基づいて前記内
燃エンジンに吸入される空気量を演算する空気量演算手
段を設けたことを特徴とする内燃エンジンの出力トルク
制御装置。 - 【請求項１１】空燃比制御手段は内燃エンジンの空燃比
を制御し、希薄限界空燃比判断手段は前記内燃エンジン
の出力トルク変動を検出して希薄限界空燃比を判断し、
限界空燃比比較手段は前記内燃エンジンの排気ガス中の
窒素酸化物成分排出量のあらかじめ定められた量に対応
する限界空燃比と前記希薄限界空燃比とを比較するとと
もに、前記空燃比制御手段はこの比較結果に基づいて前
記空燃比を制御することを特徴とする内燃エンジンの出
力トルク制御方法。 - 【請求項１２】請求項１１の記載において、前記空燃比
制御手段に目標空燃比学習手段と目標空燃比校正手段と
を設け、前記目標空燃比学習手段は酸素センサ（Ｏ2 セ
ンサ）を用いて理論空燃比を検出し、該理論空燃比に基
づく理論空燃比運転域で目標空燃比を学習するととも
に、前記目標空燃比校正手段は前記目標空燃比学習手段
により学習した学習目標空燃比の値を用いて希薄混合気
の目標空燃比を校正することを特徴とする内燃エンジン
の出力トルク制御方法。 - 【請求項１３】請求項１２の記載において、前記空燃比
制御手段に目標空燃比データ変更手段を設け、該目標空
燃比データ変更手段は目標空燃比をデータとして表し、
この目標空燃比データが変更された時に変更された変更
目標空燃比データを書き込むことを特徴とする内燃エン
ジンの出力トルク制御方法。 - 【請求項１４】請求項１１の記載において、前記空燃比
制御手段にトルク補正手段を設け、該トルク補正手段は
前記内燃エンジンの出力トルクを補正することを特徴と
する内燃エンジンの出力トルク制御方法。 - 【請求項１５】請求項１４の記載において、前記トルク
補正手段により補正される量が前記内燃エンジンに吸入
される空気量であることを特徴とする内燃エンジンの出
力トルク制御方法。 - 【請求項１６】請求項１４の記載において、前記トルク
補正手段により補正される量が点火時期であることを特
徴とする内燃エンジンの出力トルク制御方法。 - 【請求項１７】請求項１４の記載において、前記トルク
補正手段により補正される量が前記内燃エンジンに吸入
される空気量及び点火時期であることを特徴とする内燃
エンジンの出力トルク制御方法。 - 【請求項１８】請求項１７の記載において、前記点火時
期の補正の後に前記空気量が補正されることを特徴とす
る内燃エンジンの出力トルク制御方法。 - 【請求項１９】請求項１１の記載において、目標トルク
演算手段と目標燃料噴射幅演算手段とを設け、前記目標
トルク演算手段は前記内燃エンジンの出力トルクの制御
目標値である目標トルクを演算し、前記目標燃料噴射幅
演算手段は前記目標トルクの値に応じて目標燃料量を決
定することを特徴とする内燃エンジンの出力トルク制御
方法。 - 【請求項２０】請求項１９の記載において、空気量演算
手段を設け、該空気量演算手段は前記内燃エンジンの吸
気管の性能特性をモデル化し、該モデルを用いて前記目
標トルク及び前記目標燃料量に基づいて前記内燃エンジ
ンに吸入される空気量を演算することを特徴とする内燃
エンジンの出力トルク制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069421A JP3835991B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 内燃エンジンの出力トルク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069421A JP3835991B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 内燃エンジンの出力トルク制御装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17227594A Division JPH0835440A (ja) | 1994-06-17 | 1994-07-25 | 内燃エンジンの出力トルク制御装置及び制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280187A true JP2001280187A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3835991B2 JP3835991B2 (ja) | 2006-10-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001069421A Expired - Fee Related JP3835991B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 内燃エンジンの出力トルク制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3835991B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016211504A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001069421A patent/JP3835991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016211504A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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| JP3835991B2 (ja) | 2006-10-18 |
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