JP2005337092A - Torque controller of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の発生トルクの制御方法を改善した内燃機関のトルク制御装置に関するものである。 The present invention relates to a torque control device for an internal combustion engine with an improved control method for the torque generated by the internal combustion engine.
車両に搭載される内燃機関のトルク制御システムにおいては、運転者のアクセル操作量(アクセル開度)等に基づいて要求トルクを算出し、その要求トルクに基づいて吸入空気量や燃料噴射量を制御して発生トルクを制御するようにしたものがある。しかし、車両の旋回走行時に、内燃機関の発生トルクが大き過ぎると、車輪(タイヤ)のグリップ限界を越えて車輪の横滑りが発生するおそれがある。 In a torque control system for an internal combustion engine mounted on a vehicle, a required torque is calculated based on a driver's accelerator operation amount (accelerator opening), and the intake air amount and fuel injection amount are controlled based on the required torque. Then, there is one that controls the generated torque. However, if the generated torque of the internal combustion engine is too large during turning of the vehicle, the wheels (tires) may exceed the grip limit of the wheels (wheels), and the wheels may slip.
そこで、車両の旋回走行時の安全性を向上させる技術として、例えば、特許文献1(特開平11−107803号公報)に記載されているように、駆動車輪の車輪速度と非駆動車輪の車輪速度とに基づいて車輪滑りを検出し、車輪滑りが所定の閾値を越えて車両が不安定状態になったときに、車両の横方向加速度等に基づいて最大伝達可能トルクを設定して、内燃機関の発生トルクを最大伝達可能トルクに抑えるようにスロットル開度や点火時期を制御するようにしたものがある。
しかし、上記特許文献1の技術では、車輪滑りが所定の閾値を越えて車両が不安定状態になってから、内燃機関の発生トルクを抑制するため、車両の旋回走行時に、一時的に車両が不安定状態になってしまうことは避けられず、車両の旋回走行時の安全性を十分に向上させることができないという欠点がある。
However, in the technique of
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、旋回走行時に車両が不安定状態になることを未然に防止することができ、車両の旋回走行時の安全性を十分に向上させることができる内燃機関のトルク制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to prevent the vehicle from becoming unstable during turning, and to prevent the vehicle from turning. It is an object to provide a torque control device for an internal combustion engine that can sufficiently improve the safety of the engine.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の内燃機関のトルク制御装置は、アクセル開度等に基づいて要求トルクを算出し、その要求トルクに基づいて内燃機関の発生トルクを制御するシステムにおいて、進行方向予測情報検出手段によって、車両の進行方向を予測する情報(以下「進行方向予測情報」という)を検出し、要求トルク制限手段によって、進行方向予測情報に基づいて要求トルクを制限するようにしたものである。
In order to achieve the above object, a torque control device for an internal combustion engine according to
このようにすれば、進行方向予測情報から車両の旋回走行を判定して、その旋回走行に適した発生トルクとなるように要求トルクを制限することができる。これにより、アクセル開度等に基づいた要求トルクが旋回走行に対して過大な場合でも、その旋回走行時に車両が不安定状態(車輪の横滑りが発生した状態等)になる前から要求トルクを制限して発生トルクを抑制することができるため、旋回走行時に車両が不安定状態になることを未然に防止することができ、車両の旋回走行時の安全性を十分に向上させることができる。 In this way, it is possible to determine the turning of the vehicle from the traveling direction prediction information, and to limit the required torque so that the generated torque is suitable for the turning. As a result, even if the required torque based on the accelerator opening is excessive for turning, the required torque is limited before the vehicle becomes unstable (such as a side slip of the wheel) during turning. Thus, the generated torque can be suppressed, so that the vehicle can be prevented from becoming unstable during turning, and the safety during turning of the vehicle can be sufficiently improved.
この場合、請求項2のように、進行方向予測情報としてステアリングホイールの操作量を検出するようにしても良い。ステアリングホイールの操作量(操舵角)に応じて車輪の向きが変化して車両の進行方向が変化するため、ステアリングホイールの操作量を検出すれば、車両の進行方向を精度良く予測することができる。 In this case, the operation amount of the steering wheel may be detected as the traveling direction prediction information. Since the direction of the wheels changes according to the operation amount (steering angle) of the steering wheel and the traveling direction of the vehicle changes, the traveling direction of the vehicle can be accurately predicted by detecting the operation amount of the steering wheel. .
また、請求項3のように、車速の低下を確認した後に要求トルクを制限するようにしても良い。車両が旋回走行に入ると、車輪にコーナリング抵抗が作用して、車速が低下するため、車速の低下を確認した後に要求トルクを制限すれば、車両が確実に旋回走行に入ってから要求トルクを制限することができる。これにより、車両が旋回走行していないにも拘らず、要求トルクを制限してドライバビリティを悪化させてしまうといった不具合を防止することができる。 Further, as in claim 3, the required torque may be limited after confirming a decrease in the vehicle speed. When the vehicle starts turning, cornering resistance acts on the wheels and the vehicle speed decreases, so if the required torque is limited after confirming the decrease in vehicle speed, the required torque will be reduced after the vehicle has surely entered turning. Can be limited. Accordingly, it is possible to prevent a problem that the drivability is deteriorated by limiting the required torque even though the vehicle is not turning.
一般に、車両の旋回走行時には、車輪の進行方向と直角方向に作用するコーナリングフォース(求心力)が遠心力とバランスすることで、車両が安定状態で旋回走行できるようになっている。また、車両の旋回走行時に、車輪と路面との間に発生する摩擦力は、進行方向に作用する駆動力(又は制動力)と、進行方向と直角方向に作用するコーナリングフォースとに分配されるが、摩擦力の最大値は、車輪の接地荷重や路面摩擦係数(車輪と路面との間の摩擦係数)等によって決まるため、コーナリングフォースと駆動力(又は制動力)との合力が最大摩擦力を越えることはない。このため、車両の旋回走行時に、要求トルクが大き過ぎて車輪に作用する駆動力(又は制動力)が大き過ぎると、コーナリングフォースが小さくなって遠心力とバランスできなくなり、車輪の横滑りが発生するおそれがある。 In general, when the vehicle is turning, a cornering force (centripetal force) acting in a direction perpendicular to the traveling direction of the wheels balances with the centrifugal force, so that the vehicle can turn in a stable state. In addition, the frictional force generated between the wheels and the road surface when the vehicle is turning is distributed to the driving force (or braking force) acting in the traveling direction and the cornering force acting in the direction perpendicular to the traveling direction. However, since the maximum value of the frictional force is determined by the ground contact load of the wheel, the road surface friction coefficient (friction coefficient between the wheel and the road surface), etc., the resultant force of the cornering force and the driving force (or braking force) is the maximum frictional force. Never exceed. For this reason, if the required torque is too large and the driving force (or braking force) acting on the wheels is too large when the vehicle is turning, the cornering force becomes small and cannot be balanced with the centrifugal force, and the sideslip of the wheels occurs. There is a fear.
このような事情を考慮して、請求項4のように、進行方向予測情報に基づいて、車輪に作用する駆動力又は制動力の推定値が目標値を越えないように要求トルクの上限値を設定するようにすると良い。進行方向予測情報から、旋回走行に必要な推定コーナリングフォース(遠心力とバランスできるコーナリングフォース)を求めることができるため、旋回走行時に車輪に作用する駆動力(又は制動力)の目標値を、推定コーナリングフォースを確保できる上限値又はそれよりも少し小さい値に設定し、要求トルクから推定される駆動力(又は制動力)の推定値が目標値を越えないように要求トルクの上限値を設定する。このようにすれば、旋回走行時に駆動力(又は制動力)を目標値以下に抑えて、旋回走行に必要な推定コーナリングフォースを確実に確保することができ、旋回走行時に車両が不安定状態(車輪の横滑りが発生した状態等)になることを確実に防止することができる。 In consideration of such circumstances, the upper limit value of the required torque is set based on the traveling direction prediction information so that the estimated value of the driving force or braking force acting on the wheels does not exceed the target value, as in claim 4. It is better to set. Estimated cornering force (cornering force that can be balanced with centrifugal force) required for cornering can be obtained from the traveling direction prediction information, so the target value of the driving force (or braking force) acting on the wheels during cornering is estimated. Set the upper limit of the required torque so that the cornering force can be secured, or a value slightly smaller than that, and set the upper limit of the required torque so that the estimated value of the driving force (or braking force) estimated from the required torque does not exceed the target value. . In this way, the driving force (or braking force) during turning can be kept below the target value, and the estimated cornering force required for turning can be ensured, and the vehicle is in an unstable state ( It is possible to reliably prevent the wheel from slipping.
前述したように、コーナリングフォースと駆動力(又は制動力)との合力が最大摩擦力以下になるという関係があるが、車速に応じて遠心力が変化して、旋回走行に必要な推定コーナリングフォース(遠心力とバランスできるコーナリングフォース)が変化する。更に、車両重量に応じた接地荷重や路面摩擦係数に応じて最大摩擦力が変化する。このため、車速、車両重量、路面摩擦係数に応じて推定コーナリングフォースを確保することができる駆動力(又は制動力)の上限値が変化する。 As described above, there is a relationship that the resultant force of the cornering force and the driving force (or braking force) is less than the maximum frictional force. However, the estimated cornering force required for turning by changing the centrifugal force according to the vehicle speed. (Cornering force that can balance with centrifugal force) changes. Further, the maximum frictional force changes according to the ground load and the road surface friction coefficient according to the vehicle weight. For this reason, the upper limit value of the driving force (or braking force) that can secure the estimated cornering force changes according to the vehicle speed, the vehicle weight, and the road surface friction coefficient.
そこで、請求項5のように、進行方向予測情報に基づいて要求トルクを制限する際には、車速、路面摩擦係数、車両重量のうちの少なくとも1つを用いるようにすると良い。このようにすれば、車速、路面摩擦係数、車両重量に応じて推定コーナリングフォースを確保することができる駆動力(又は制動力)の上限値が変化するのに対応して、要求トルク上限値を変化させることができ、要求トルク上限値を精度良く設定することができる。 Therefore, as in claim 5, when limiting the required torque based on the traveling direction prediction information, it is preferable to use at least one of the vehicle speed, the road surface friction coefficient, and the vehicle weight. In this way, the required torque upper limit value is set corresponding to the change in the upper limit value of the driving force (or braking force) that can secure the estimated cornering force according to the vehicle speed, the road surface friction coefficient, and the vehicle weight. The required torque upper limit value can be set with high accuracy.
また、請求項6のように、要求トルクが制限されたときには、吸入空気量、点火時期、燃料噴射量のうちの少なくとも1つを調整して発生トルクを抑制するようにすると良い。吸入空気量を調整して発生トルクを抑制すれば、トルクの急変動を防止してトルクショックを低減することができると共に、燃費を向上させることができる。また、点火時期や燃料噴射量を調整して発生トルクを抑制すれば、応答良く発生トルクを抑制することができ、急ハンドル時等でも対応することができる。 Further, as in claim 6, when the required torque is limited, the generated torque may be suppressed by adjusting at least one of the intake air amount, the ignition timing, and the fuel injection amount. If the generated torque is suppressed by adjusting the amount of intake air, it is possible to prevent sudden fluctuations in torque and reduce torque shock and improve fuel efficiency. Further, if the generated torque is suppressed by adjusting the ignition timing and the fuel injection amount, the generated torque can be suppressed with good response, and it is possible to cope with a sudden steering operation.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてトルク制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の出力軸には、自動変速装機12、差動装置13を介して駆動軸14が連結され、この駆動軸14の両端に、それぞれ駆動車輪15が連結されている。これらの駆動車輪15の近傍には、それぞれ駆動車輪15の車輪速度を検出する車輪速センサ16が設けられ、非駆動車輪17の近傍には、それぞれ非駆動車輪17の車輪速度を検出する車輪速センサ18が設けられている。この非駆動車輪17の車輪速センサ18の出力信号に基づいて車速が検出される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of the entire torque control system will be described with reference to FIG. A
また、駆動車輪15の向きを操作するステアリングホイール19の近傍には、ステアリングホイール19の操舵角(操作量)を検出する操舵角センサ20(進行方向予測情報検出手段)が設けられ、アクセルペダル21の近傍には、アクセル開度(アクセル操作量)を検出するアクセルセンサ22が設けられている。
Further, a steering angle sensor 20 (traveling direction prediction information detecting means) for detecting the steering angle (operation amount) of the steering wheel 19 is provided in the vicinity of the steering wheel 19 for operating the direction of the
次に、図2に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。エンジン11の吸気管23の最上流部には、エアクリーナ24が設けられ、このエアクリーナ24の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ25が設けられている。このエアフローメータ25の下流側には、DCモータ等のモータ26によって開度調節されるスロットルバルブ27と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ28とが設けられている。
Next, a schematic configuration of the engine control system will be described based on FIG. An
更に、スロットルバルブ27の下流側には、サージタンク29が設けられ、このサージタンク29には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ30が設けられている。また、サージタンク29には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド31が設けられ、各気筒の吸気マニホールド31の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁32が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ33が取り付けられ、各点火プラグ33の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管34には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒等の触媒35が設けられ、この触媒35の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ36(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ37や、エンジン11のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ38が取り付けられている。このクランク角センサ38の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)39に入力される。このECU39は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁32の燃料噴射量や点火プラグ33の点火時期を制御する。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 39. The
また、ECU39は、後述する図3乃至図5に示すトルク制御用の各プログラムを実行することで、アクセル開度Ac等に基づいて要求トルクTrを算出し、この要求トルクTrに基づいてエンジン11の発生トルクを制御する。
Further, the
その際、ECU39は、ステアリングホイール19の操舵角θ等に基づいて旋回走行であるか否かを判定し、旋回走行であると判定されたときには、操舵角θ等に基づいて要求トルク上限値Tmax を算出して、アクセル開度Ac等に基づいた要求トルクTrを要求トルク上限値Tmax で制限することで、旋回走行時に車両が不安定状態(車輪15の横滑りが発生した状態等)になることを未然に防止する。
At that time, the
ここで、要求トルク上限値Tmax の算出方法について説明する。
一般に、車両の旋回走行時には、車輪15の進行方向と直角方向に作用するコーナリングフォース(求心力)が遠心力とバランスすることで、車両が安定状態で旋回走行できるようになっている。また、車両の旋回走行時に、車輪15と路面との間に発生する摩擦力は、進行方向に作用する駆動力又は制動力(以下「駆動力」と総称する)と、進行方向と直角方向に作用するコーナリングフォースとに分配されるが、摩擦力の最大値は、車輪15の接地荷重や路面摩擦係数(車輪15と路面との間の摩擦係数)等によって決まるため、コーナリングフォースと駆動力との合力が最大摩擦力を越えることはない。このため、車両の旋回走行時に、要求トルクTrが大き過ぎて車輪15に作用する駆動力が大き過ぎると、コーナリングフォースが小さくなって遠心力とバランスできなくなり、車輪15の横滑りが発生するおそれがある。
Here, a method for calculating the required torque upper limit value Tmax will be described.
In general, when the vehicle is turning, a cornering force (centripetal force) acting in a direction perpendicular to the traveling direction of the
そこで、ECU39は、まず、操舵角θに応じて旋回半径が変化して遠心力が変化すると共に、車速Vに応じて遠心力が変化するという関係を用いて、操舵角θと車速Vとに基づいて、旋回走行に必要な推定コーナリングフォースCf(遠心力とバランスできるコーナリングフォース)を算出する。
Therefore, the
次に、車輪15の接地荷重や路面摩擦係数に応じて最大摩擦力が変化し、コーナリングフォースと駆動力との合力が最大摩擦力以下になるという関係を用いて、推定コーナリングフォースCfと車輪15の接地荷重と路面摩擦係数とに基づいて、駆動力の目標値を、推定コーナリングフォースCfを確保できる上限値又はそれよりも少し小さい値に設定し、要求トルクTrから推定される駆動力の推定値が目標値を越えないように要求トルク上限値Tmax を設定する。これにより、車輪15の横滑りを発生させない範囲で最大の駆動力又はそれよりも少し小さい駆動力を実現する要求トルク上限値Tmax を設定する。
Next, the estimated cornering force Cf and the
以下、ECU39が実行する図3乃至図5に示すトルク制御用の各プログラムの処理内容を説明する。
Hereinafter, the processing contents of each program for torque control shown in FIGS. 3 to 5 executed by the
[トルク制御]
図3に示すトルク制御プログラムは、エンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうトルク制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、後述する図4の要求トルク演算プログラムを実行して、アクセル開度Ac等に基づいて要求トルクTrを算出する。
[Torque control]
The torque control program shown in FIG. 3 is executed at a predetermined cycle during engine operation, and serves as torque control means in the claims. When this program is started, first, in
この後、ステップ102に進み、操舵角センサ20で検出したステアリングホイール19の操舵角θと、車輪速センサ18で検出した車速Vを読み込んだ後、ステップ103に進み、次の(1) と(2) の条件が両方とも成立しているか否かによって旋回走行であるか否かを判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 102, and after the steering angle θ of the steering wheel 19 detected by the steering angle sensor 20 and the vehicle speed V detected by the
(1) 操舵角θの絶対値が所定の閾値θ1 以上であること
(2) 車速Vの所定期間当りの低下量ΔVが所定の減速判定値ΔV1 以上であること
尚、上記(1) と(2) の条件が両方とも成立して旋回走行であると判定した後は、次に上記(1) の条件が不成立となるまで、上記(2) の条件を省略して上記(1) の条件が成立しているか否かのみによって旋回走行であるか否かを判定する。
(1) The absolute value of the steering angle θ is greater than or equal to the predetermined threshold θ1
(2) Decrease amount ΔV per predetermined period of vehicle speed V is greater than or equal to a predetermined deceleration determination value ΔV1. After determining that both of the above conditions (1) and (2) are satisfied, the vehicle is turning. Until the next condition (1) is not satisfied, the condition (2) is omitted and whether or not the vehicle is turning is determined only by whether or not the condition (1) is satisfied. To do.
このステップ103で、旋回走行であると判定された場合には、ステップ104に進み、操舵角θと車速Vとに応じた推定コーナリングフォースCf(遠心力とバランスできるコーナリングフォース)をマップ又は数式等を用いて算出する。
If it is determined in this
この後、ステップ105に進み、推定コーナリングフォースCfと車輪15の接地荷重と路面摩擦係数とに応じた要求トルク上限値Tmax をマップ又は数式等を用いて算出する。この場合、要求トルクTrから推定される駆動力の推定値が目標値(推定コーナリングフォースCfを確保できる上限値又はそれよりも少し小さい値)を越えないように要求トルク上限値Tmax を設定する。
Thereafter, the process proceeds to step 105, and the required torque upper limit value Tmax corresponding to the estimated cornering force Cf, the ground contact load of the
尚、車輪15の接地荷重は、例えば、予め記憶しておいた車両重量又はセンサ等で検出した車両重量等に基づいて算出する。また、路面摩擦係数は、例えば、車輪速センサ18で検出した車速Vと、加速度Vg(車速Vの変化率)とに応じた路面摩擦係数のマップを用いて算出する。
The ground load of the
要求トルク上限値Tmax の算出後、ステップ106に進み、上記ステップ101で算出した要求トルクTrが上限値Tmax よりも大きいか否かを判定し、要求トルクTrが上限値Tmax よりも大きいと判定された場合には、ステップ107に進み、要求トルクTrを上限値Tmax でガード処理する(Tr=Tmax )。これらのステップ103〜107の処理が特許請求の範囲でいう要求トルク制限手段としての役割を果たす。
After calculating the required torque upper limit value Tmax, the routine proceeds to step 106, where it is determined whether the required torque Tr calculated in
一方、上記ステップ106で、要求トルクTrが上限値Tmax 以下であると判定された場合、又は、上記ステップ103で、旋回走行ではないと判定された場合には、ステップ108に進み、上記ステップ101で算出した要求トルクTrをそのまま採用する(Tr=Tr)。
On the other hand, if it is determined in
このようにして最終的な要求トルクTrを設定した後、ステップ109に進み、後述する図5の要求スロットル開度演算プログラムを実行して、要求トルクTr等に基づいて要求スロットル開度Thを算出する。 After the final required torque Tr is thus set, the routine proceeds to step 109, where a required throttle opening degree calculation program shown in FIG. 5 described later is executed to calculate the required throttle opening degree Th based on the required torque Tr and the like. To do.
この後、ステップ110に進み、実スロットル開度を要求スロットル開度Thに一致させるように制御信号を出力して、スロットル開度調整で吸入空気量を調整してエンジン11の発生トルクを要求トルクTrに制御する。これにより、要求トルクTrが制限されたときには、吸入空気量を調整して発生トルクを抑制する。
Thereafter, the process proceeds to step 110, where a control signal is output so that the actual throttle opening coincides with the required throttle opening Th, the intake air amount is adjusted by adjusting the throttle opening, and the generated torque of the
[要求トルク演算]
図3のステップ101で実行される図4の要求トルク演算プログラムでは、まず、ステップ201で、アクセルセンサ22で検出したアクセル開度Acと、クランク角センサ38で検出したエンジン回転速度Ne等を読み込む。
[Required torque calculation]
In the required torque calculation program of FIG. 4 executed in
この後、ステップ202に進み、アクセル開度Acとエンジン回転速度Neとに応じた要求トルクTrをマップ又は数式等を用いて算出する。尚、ABS(アンチロックブレーキシステム)等からのトルクダウン要求が発生した場合は、そのトルクダウン要求に応じて要求トルクTrを補正する。 Thereafter, the routine proceeds to step 202, where the required torque Tr corresponding to the accelerator opening degree Ac and the engine rotational speed Ne is calculated using a map or a mathematical expression. When a torque down request from an ABS (anti-lock brake system) or the like is generated, the required torque Tr is corrected according to the torque down request.
[要求スロットル開度演算]
図3のステップ109で実行される図5の要求スロットル開度演算プログラムでは、まず、ステップ301で、図3のステップ107又は108で設定した要求トルクTrと、クランク角センサ38で検出したエンジン回転速度Neと、大気圧センサ(図示せず)で検出した大気圧Paと、吸気温センサ(図示せず)で検出した吸気温Taを読み込む。
[Required throttle opening calculation]
In the required throttle opening calculation program of FIG. 5 executed in
この後、ステップ302に進み、要求トルクTrとエンジン回転速度Neとに応じた要求空気量Gnをマップ又は数式等を用いて算出した後、ステップ303に進み、要求空気量Gnとエンジン回転速度Neとに応じた要求吸気圧Pmをマップ又は数式等を用いて算出する。 Thereafter, the routine proceeds to step 302, where the required air amount Gn corresponding to the required torque Tr and the engine rotational speed Ne is calculated using a map or mathematical formula, and then the routine proceeds to step 303, where the required air amount Gn and the engine rotational speed Ne are calculated. The required intake pressure Pm corresponding to the above is calculated using a map or a mathematical expression.
この後、ステップ304に進み、エンジン回転速度Neと、要求空気量Gnと、要求吸気圧Pmと、大気圧Paと、吸気温Taとに応じた要求スロットル開度Thをマップ又は数式等を用いて算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 304, and the required throttle opening degree Th according to the engine speed Ne, the required air amount Gn, the required intake pressure Pm, the atmospheric pressure Pa, and the intake air temperature Ta is used using a map or a mathematical formula. To calculate.
以上説明した本実施例のトルク制御の実行例を図6のタイムチャートを用いて説明する。図6に示すように、エンジン運転中は、アクセル開度等に基づいて要求トルクTrを算出し、この要求トルクTrにに基づいてエンジン11の発生トルクを制御する。
An execution example of the torque control of this embodiment described above will be described with reference to the time chart of FIG. As shown in FIG. 6, during engine operation, the required torque Tr is calculated based on the accelerator opening and the like, and the generated torque of the
そして、ステアリングホイール19の操舵角θが閾値θ1 以上且つ車速の低下量ΔVが減速判定値ΔV1 以下になった時点t1 で、旋回走行と判定して、操舵角θ等に基づいて要求トルク上限値Tmax を算出する処理を開始する。 Then, at the time t1 when the steering angle θ of the steering wheel 19 is equal to or greater than the threshold θ1 and the vehicle speed decrease ΔV is equal to or less than the deceleration determination value ΔV1, it is determined that the vehicle is turning, and the required torque upper limit value is determined based on the steering angle θ and the like. The process for calculating Tmax is started.
その後、アクセル開度等に基づいた要求トルクTrが要求トルク上限値Tmax よりも大きくなった時点t2 で、要求トルクTrを上限値Tmax でガード処理して、要求トルクTrを上限値Tmax に制限する。 Thereafter, at a time t2 when the required torque Tr based on the accelerator opening becomes larger than the required torque upper limit value Tmax, the required torque Tr is guarded with the upper limit value Tmax to limit the required torque Tr to the upper limit value Tmax. .
従来のトルク制御では、旋回走行時に車輪の横滑りが発生した時点t3 で、要求トルクを制限していた。これに対して、本実施例では、旋回走行時に、車輪の横滑りが発生する前の時点t2 で、要求トルクTrを制限して発生トルクを抑制することができるため、旋回走行時に車両が不安定状態になることを未然に防止することができ、車両の旋回走行時の安全性を十分に向上させることができる。 In the conventional torque control, the required torque is limited at the time t3 when the side skid of the wheel occurs during turning. On the other hand, in this embodiment, when turning, the required torque Tr can be limited and the generated torque can be suppressed at time t2 before the side slip of the wheel occurs. It is possible to prevent the vehicle from entering a state, and it is possible to sufficiently improve the safety when the vehicle is turning.
また、本実施例では、車両が旋回走行に入ると、車輪にコーナリング抵抗が作用して、車速が低下することに着目して、車速の低下を確認した後に要求トルクTrを制限するようにしたので、車両が確実に旋回走行に入ってから要求トルクTrを制限することができ、車両が旋回走行していないにも拘らず、要求トルクTrを制限してドライバビリティを悪化させてしまうといった不具合を防止することができる。 Further, in this embodiment, when the vehicle starts turning, the cornering resistance acts on the wheels to reduce the vehicle speed, and the required torque Tr is limited after confirming the decrease in the vehicle speed. Therefore, the required torque Tr can be limited after the vehicle has surely started turning, and the drivability is deteriorated by limiting the required torque Tr even though the vehicle is not turning. Can be prevented.
また、本実施例では、操舵角θと車速Vとに基づいて、旋回走行に必要な推定コーナリングフォースCf(遠心力とバランスできるコーナリングフォース)を算出し、旋回走行時に車輪15に作用する駆動力の目標値を、推定コーナリングフォースCfを確保できる上限値又はそれよりも少し小さい値に設定し、要求トルクTrから推定される駆動力の推定値が目標値を越えないように要求トルク上限値Tmax を設定するようにしたので、旋回走行時に車輪15に作用する駆動力を目標値以下に抑えて、旋回走行に必要な推定コーナリングフォースCfを確実に確保することができ、旋回走行時に車両が不安定状態(車輪15の横滑りが発生した状態等)になることを確実に防止することができる。
In this embodiment, an estimated cornering force Cf (cornering force that can be balanced with centrifugal force) required for turning travel is calculated based on the steering angle θ and the vehicle speed V, and the driving force acting on the
更に、本実施例では、要求トルク上限値Tmax を算出する際に、車速V、路面摩擦係数、車両重量を用いるようにしたので、車速V、路面摩擦係数、車両重量に応じて推定コーナリングフォースを確保することができる駆動力の上限値が変化するのに対応して、要求トルク上限値Tmax を変化させることができ、要求トルク上限値Tmax を精度良く設定することができる。 Furthermore, in this embodiment, when calculating the required torque upper limit value Tmax, the vehicle speed V, the road surface friction coefficient, and the vehicle weight are used. Therefore, the estimated cornering force is set according to the vehicle speed V, the road surface friction coefficient, and the vehicle weight. The required torque upper limit value Tmax can be changed corresponding to the change of the upper limit value of the driving force that can be ensured, and the required torque upper limit value Tmax can be set with high accuracy.
また、本実施例では、要求トルクTrが制限されたときに、スロットル開度調整で吸入空気量を調整して発生トルクを抑制するようにしたので、トルクの急変動を防止してトルクショックを低減することができると共に、燃費を向上させることができる。 In this embodiment, when the required torque Tr is limited, the intake air amount is adjusted by adjusting the throttle opening to suppress the generated torque. This can reduce the fuel consumption.
尚、要求トルクTrが制限されたときに、点火時期や燃料噴射量を調整して発生トルクを抑制するようにしても良く、このようにすれば、応答良く発生トルクを抑制することができ、急ハンドル時等でも対応することができる。 Note that when the required torque Tr is limited, the generated torque may be suppressed by adjusting the ignition timing and the fuel injection amount, and in this way, the generated torque can be suppressed with good response, It is possible to cope with a sudden handle.
また、本実施例では、進行方向予測情報としてステアリングホイール19の操舵角θを用いるようにしたが、これに限定されず、進行方向予測情報として、例えば、車輪15の舵角を用いたり、或は、車両に搭載されたナビゲーションシステムの地図情報を用いるようにしても良い。
In the present embodiment, the steering angle θ of the steering wheel 19 is used as the traveling direction prediction information. However, the present invention is not limited to this. For example, the steering angle of the
11…エンジン(内燃機関)、15…駆動車輪、16…車輪速センサ、17…非駆動車輪、18…車輪速センサ、19…ステアリングホイール、20…操舵角センサ(進行方向予測情報検出手段)、22…アクセルセンサ、23…吸気管、27…スロットルバルブ、32…燃料噴射弁、33…点火プラグ、34…排気管、39…ECU(トルク制御手段,要求トルク制限手段)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両の進行方向を予測する情報(以下「進行方向予測情報」という)を検出する進行方向予測情報検出手段と、
前記進行方向予測情報に基づいて前記要求トルクを制限する要求トルク制限手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。 In a torque control device for an internal combustion engine that includes a torque control means that calculates a required torque based on an accelerator opening and the like and controls a generated torque of the internal combustion engine based on the required torque.
Traveling direction prediction information detecting means for detecting information for predicting the traveling direction of the vehicle (hereinafter referred to as “traveling direction prediction information”);
A torque control device for an internal combustion engine, comprising: requested torque limiting means for limiting the requested torque based on the traveling direction prediction information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004155981A JP2005337092A (en) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Torque controller of internal combustion engine |
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ID=35490939
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005337092A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008074328A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device of hybrid vehicle |
JP2010025046A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Toyota Motor Corp | Control system and control method of internal combustion engine |
-
2004
- 2004-05-26 JP JP2004155981A patent/JP2005337092A/en active Pending
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20080711 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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