JP2007100580A - Frictional torque estimating device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に発生している摩擦トルクを精度良く推定することのできる内燃機関の摩擦トルク推定装置に関する。 The present invention relates to a friction torque estimating device for an internal combustion engine that can accurately estimate the friction torque generated in the internal combustion engine.
内燃機関においては、ピストンとシリンダやジャーナルと軸受け等の間で摩擦が生じており、これが為、運動量の一要素としての摩擦トルクが発生する。この摩擦トルクは、一般に上記ピストン〜シリンダ間等における潤滑油の温度と機関回転数に相関を持つが、潤滑油の温度の影響を受けて変化する粘性係数であることからリニアな相関ではない。そこで、一般には水温と機関回転数によるマップや多項式を用いて摩擦トルクを算出する。 In an internal combustion engine, friction is generated between a piston and a cylinder, a journal, a bearing, and the like, and this causes a friction torque as an element of momentum. This friction torque is generally correlated with the temperature of the lubricating oil between the piston and cylinder and the engine speed, but is not a linear correlation because it is a viscosity coefficient that changes under the influence of the temperature of the lubricating oil. Therefore, in general, the friction torque is calculated using a map or polynomial expression based on the water temperature and the engine speed.
例えば、下記の特許文献1には、負荷トルクが「0」になる内燃機関の負荷の安定状態にて図示トルクと慣性トルクを推定し、これらから摩擦トルクの推定を行う技術が開示されている。この特許文献1においては、ある水温と機関回転数における摩擦トルクを推定し、この新たな摩擦トルクと当該水温及び機関回転数に対応する既存の摩擦トルクとの差分に基づいて、摩擦トルクカーブをオフセットさせている。 For example, Patent Document 1 below discloses a technique for estimating the indicated torque and the inertia torque in a stable state of the load of the internal combustion engine in which the load torque is “0”, and estimating the friction torque therefrom. . In Patent Document 1, the friction torque at a certain water temperature and engine speed is estimated, and the friction torque curve is calculated based on the difference between the new friction torque and the existing friction torque corresponding to the water temperature and the engine speed. It is offset.
そして、この特許文献1においては、その新たな摩擦トルクカーブを用いて正確な回転変動量等を求め、精度の高い失火判定を行っている。 And in this patent document 1, the exact amount of rotation fluctuations etc. are calculated | required using the new friction torque curve, and the misfire determination with high precision is performed.
しかしながら、上述した特許文献1においては、ある水温と機関回転数における図示トルク及び慣性トルクにより摩擦トルクを推定して、この1点のみの摩擦トルクを用いてその水温の摩擦トルクカーブをオフセットし、その水温における様々な機関回転数の摩擦トルクを推定している。これが為、摩擦トルクカーブオフセット時の起点となる摩擦トルク以外については、更に精度良く推定し得る余地がある。また、例えば、その図示トルク及び慣性トルク自体の推定精度が低い場合には、これらから推定した摩擦トルクの精度にも影響を与えてしまう。そして、摩擦トルクの推定精度が向上すれば、失火判定の精度向上も可能になる。 However, in Patent Document 1 described above, the friction torque is estimated from the indicated torque and inertia torque at a certain water temperature and engine speed, and the friction torque curve of the water temperature is offset using only this one point of friction torque. Friction torque at various engine speeds at the water temperature is estimated. For this reason, there is room for more accurate estimation than the friction torque that is the starting point when the friction torque curve is offset. For example, when the estimated accuracy of the indicated torque and the inertia torque itself is low, the accuracy of the friction torque estimated from these is also affected. If the estimation accuracy of the friction torque is improved, the accuracy of misfire determination can be improved.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、高精度に摩擦トルクを推定することが可能な内燃機関の摩擦トルク推定装置を提供することを、その目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a friction torque estimating device for an internal combustion engine that can improve the inconvenience of the conventional example and estimate the friction torque with high accuracy.
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、内燃機関の負荷の状態を判定する負荷状態判定手段と、内燃機関の負荷が安定している状態で筒内圧を開放させる筒内圧開放手段と、この筒内圧開放手段により筒内圧が開放された状態でクランク軸の角加速度を求め、この角加速度に基づいて摩擦トルクを推定する摩擦トルク推定手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a load state determining means for determining the load state of the internal combustion engine, and a cylinder pressure releasing means for releasing the cylinder pressure while the load of the internal combustion engine is stable. And a friction torque estimating means for obtaining an angular acceleration of the crankshaft in a state where the in-cylinder pressure is released by the in-cylinder pressure releasing means and estimating a friction torque based on the angular acceleration.
この請求項1記載の摩擦トルク推定装置によれば、内燃機関の負荷が安定している状態で筒内圧を開放させることによって、負荷トルクと図示トルクを「0」にすることができ、角加速度から慣性トルクを求めることによって摩擦トルクを推定することができる。 According to the friction torque estimating apparatus of the first aspect, the load torque and the indicated torque can be made “0” by releasing the in-cylinder pressure in a state where the load of the internal combustion engine is stable, and the angular acceleration From this, the friction torque can be estimated by obtaining the inertia torque.
例えば、その筒内圧開放手段は、請求項2記載の発明の如く、スロットルバルブ,吸気バルブ及び排気バルブを筒内圧が開放されるように制御するようを構成する。具体的には、請求項3記載の発明の如く、スロットルバルブ,吸気バルブ及び排気バルブを全開にするよう構成して筒内圧を開放させる。 For example, the in-cylinder pressure releasing means is configured to control the throttle valve, the intake valve, and the exhaust valve so that the in-cylinder pressure is released, as in the second aspect of the invention. Specifically, as in the third aspect of the invention, the throttle valve, the intake valve, and the exhaust valve are configured to be fully opened to release the in-cylinder pressure.
ここで、内燃機関の負荷の安定状態とは、請求項4記載の発明の如く、内燃機関と変速機との間のクラッチが切断されている状態であり、より具体的には、請求項5記載の発明の如く、等速シフト実行時におけるクラッチ切断状態である。 Here, the stable state of the load of the internal combustion engine is a state in which the clutch between the internal combustion engine and the transmission is disengaged as in the invention of claim 4, and more specifically, claim 5. As in the described invention, the clutch is disengaged when the constant speed shift is executed.
本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置は、摩擦トルクを推定する際のパラメータたる負荷トルク,図示トルク及び慣性トルクの内、慣性トルクのみを角加速度に基づき求めることで摩擦トルクの推定が可能であり、その推定精度を向上させることができる。 The friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention can estimate the friction torque by obtaining only the inertia torque based on the angular acceleration among the load torque, the indicated torque and the inertia torque as parameters when the friction torque is estimated. Thus, the estimation accuracy can be improved.
以下に、本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置の実施例1を図1から図6に基づいて説明する。 First Embodiment A friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1において、符号11は本実施例1における内燃機関の摩擦トルク推定装置を示し、符号20はその摩擦トルク推定装置11による摩擦トルクTfの推定対象たる内燃機関を示す。この図1の内燃機関20においては1気筒のみを図示しているが、ここでは、2気筒や6気筒等の多気筒の内燃機関20について例示する。尚、以下に例示する摩擦トルク推定装置11は、単気筒のものに適用してもよい。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine in the first embodiment, and
最初に、ここで例示する内燃機関20についての説明を行う。
First, the
この内燃機関20は、図1に示す電子制御装置(ECU)10によって燃焼制御等が行われる。その電子制御装置10は、図示しないCPU(中央演算処理装置),所定の制御プログラム等を予め記憶しているROM(Read Only Memory),CPUの演算結果を一時記憶するRAM(Random Access Memory),予め用意された情報等を記憶するバックアップRAM等で構成されている。
The
先ず、この内燃機関20には、燃焼室21を形成するシリンダヘッド22,シリンダブロック23及びピストン24が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド22とシリンダブロック23は図1に示すヘッドガスケット25を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド22の下面の凹部22aとシリンダブロック23のシリンダボア23aとの空間内にピストン24が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室21は、そのシリンダヘッド22の凹部22aの壁面とシリンダボア23aの壁面とピストン24の頂面24aとで囲まれた空間によって構成される。
First, the
その燃焼室21には、吸気通路26とシリンダヘッド22の吸気ポート22bを介して外部からの空気が導入される。
Air from the outside is introduced into the
ここで、その吸気通路26上には、導入した外部の空気から塵埃等の異物を除去するエアクリーナ27と、外部からの吸入空気量を検出するエアフロメータ28とが設けられている。この内燃機関20においては、そのエアフロメータ28の検出信号が電子制御装置10へと送られ、この電子制御装置10においてその検出信号に基づき外部からの吸入空気量が算出される。
Here, an
また、吸気通路26上におけるエアフロメータ28よりも下流側には、燃焼室21内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ29と、このスロットルバルブ29を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ30とが設けられている。電子制御装置10は、そのスロットルバルブアクチュエータ30に対してスロットルバルブ29の開弁角度の制御指令を行い、その開弁角度に応じた所望の吸入空気量を燃焼室21内へと吸入させる。この内燃機関20においては、そのスロットルバルブ29の開度を検出するスロットル開度センサ41が設けられており、このスロットル開度センサ41の検出信号が電子制御装置10へと送られる。
A
一方、吸気ポート22bはその一端が燃焼室21に開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させ得る吸気バルブ31が配設されている。これが為、その吸気バルブ31を開弁させることによって吸気ポート22bから燃焼室21内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ31を閉弁させることによって燃焼室21内への空気の流入が遮断される。尚、その吸気ポート22bにおける燃焼室21内への開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ31が配備される。
On the other hand, one end of the
更に、本実施例1の内燃機関20においては、その吸気ポート22b内に燃料を噴射する燃料噴射装置32が配備されている。この燃料噴射装置32は、電子制御装置10により燃料噴射量及び燃料噴射時期が制御される。
Furthermore, in the
例えば、本実施例1の電子制御装置10は、内燃機関20の運転状態等に応じてスロットルバルブアクチュエータ30と燃料噴射装置32とを制御し、所望の混合比からなる混合気を燃焼室21内に供給させる。そして、この電子制御装置10は、図1に示す点火プラグ33の点火時期を制御し、その混合気に点火させて燃焼させる。
For example, the
その燃焼後の筒内ガスは、燃焼室21から図1に示す排気ポート34へと排出される。この排気ポート34には、燃焼室21との間の開口を開閉させ得る排気バルブ35が配設されている。これが為、その排気バルブ35を開弁させることによって燃焼室21内から排気ポート34に燃焼後の筒内ガスが排出され、その排気バルブ35を閉弁させることによって筒内ガスの排気ポート34への排出が遮断される。尚、その排気ポート34における燃焼室21内への開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ35が配備される。
The in-cylinder gas after the combustion is discharged from the
また更に、本実施例1の内燃機関20には、クランク軸36の回転角度を検出するクランク角センサ42,冷却水の温度を検出する水温センサ43,潤滑油の温度を検出する油温センサ44及び燃焼室21内の圧力(筒内圧)を検出する筒内圧センサ45等の各種センサが設けられている。これら各種センサの検出信号についても夫々電子制御装置10に送られる。
Furthermore, in the
次に、この内燃機関20の摩擦トルクTfの推定を行う摩擦トルク推定装置11について詳述する。本実施例1の摩擦トルク推定装置11は、上述したが如く内燃機関20の燃焼制御等を行う電子制御装置10の一機能として設けられている。
Next, the friction torque estimating device 11 for estimating the friction torque Tf of the
先ず、この摩擦トルク推定装置11に関して言及する前に内燃機関20のトルクについて説明する。一般に、内燃機関20を説明する際に用いられるトルクとしては図示トルクTi,慣性トルク,摩擦トルクTf及び負荷トルクTlが知られており、これらの間には下記の式1の如き関係が成立している。その式1における「J」は内燃機関20の慣性モーメント,「dω/dt」はクランク軸36の角加速度を示しており、これらを乗算した「J×(dω/dt)」が慣性トルクを表している。
First, the torque of the
そこで、本実施例1の摩擦トルク推定装置11には、その式1を用いて,即ち、図示トルクTi,慣性トルクJ×(dω/dt)及び負荷トルクTlを用いて摩擦トルクTfを推定する摩擦トルク推定手段11Aが設けられている。 Therefore, the friction torque estimation device 11 of the first embodiment estimates the friction torque Tf using the equation 1, that is, using the indicated torque Ti, the inertia torque J × (dω / dt), and the load torque Tl. Friction torque estimating means 11A is provided.
ここで、負荷トルクTlについては、内燃機関20の負荷が安定状態になれば「0」になる。これが為、内燃機関20の負荷を安定状態にすることができれば、負荷トルクTlを求めずとも図示トルクTiと慣性トルクJ×(dω/dt)を明らかにすることによって、摩擦トルク推定手段11Aは、上記式1にて負荷トルクTl=0とした下記の式2から摩擦トルクTfを求めることができる。
Here, the load torque Tl becomes “0” when the load of the
そこで、本実施例1にあっては、内燃機関20の負荷が安定状態にあるか否かの判定を行う負荷状態判定手段11Bを摩擦トルク推定装置11に設け、負荷が安定状態にあると判定されたときに摩擦トルクTfを求めるよう摩擦トルク推定手段11Aを構成する。
Therefore, in the first embodiment, load state determination means 11B for determining whether or not the load of the
ところで、内燃機関20の負荷が安定状態にある場合とは、例えば(1)内燃機関20と変速機(図示略)との間における駆動力を伝達するクラッチ(図示略)が切断状態にある場合,(2)内燃機関20の機関回転数Neが安定している場合,(3)内燃機関20がフューエルカット状態にある場合,又は(4)内燃機関20が始動中(即ち、クランキング中)である場合等が考えられる。
By the way, when the load of the
上記(1)のクラッチ切断状態にあれば、車輪の回転変動等による路面側からの負荷が内燃機関20に入力されないので、内燃機関20の負荷が安定して負荷トルクTlを「0」にすることができる。例えば、このクラッチ切断状態は、自動変速機の車輌であれば、電子制御装置10がアップシフトやダウンシフトを実行させる際の変速機への指示信号,電子制御装置10がクラッチ切断指令を行う際のクラッチへの指示信号等から判断することができる。一方、手動変速機の車輌であれば、運転者がクラッチペダル(図示略)を踏み込んだ際に電子制御装置10へと出力されるクラッチ切断状態である旨を示す信号を利用することができる。
If the clutch is disengaged in the above (1), the load from the road surface due to wheel rotation fluctuation or the like is not input to the
上記(2)の機関回転数Neの安定状態とは、例えば、アイドリング状態のときがある。ここで、アイドリング状態のときとは、多くの場合、車輌が停止している状態のことを指し、これが為、アイドリング状態にあれば、上記(1)と同様に路面等からの負荷が内燃機関20に入力されなくなり、内燃機関20の負荷が安定して負荷トルクTlを「0」にすることができる。例えば、この機関回転数Neの安定状態は、クランク角センサ42の検出信号から判断することができる。尚、ここでのアイドリング状態とは、短い時間でも一定のアイドリング回転数を保っている状態のことをいう。
The stable state of the engine speed Ne in (2) above is, for example, an idling state. Here, the idling state often refers to a state in which the vehicle is stopped. Therefore, if the vehicle is in the idling state, a load from the road surface or the like is applied to the internal combustion engine as in (1) above. Therefore, the load of the
また、上記(3)のフューエルカット状態にあれば、燃焼による負荷変動がないので、内燃機関20の負荷が安定して負荷トルクTlを「0」にすることができる。例えば、このフューエルカット状態は、電子制御装置10がフューエルカットを実行させる際の燃料噴射装置32への指示信号の有無から判断することができる。
Further, in the fuel cut state of (3) above, since there is no load fluctuation due to combustion, the load of the
また、上記(4)のクランキング中である場合には、スタータモータ(図示略)のみでクランク軸36を回転させるので、機関回転数Neが安定し、これにより内燃機関20の負荷が安定して負荷トルクTlを「0」にすることができる。例えば、このクランキング中か否かは、電子制御装置10に入力されるスタータスイッチ(図示略)のON信号から判断することができる。
Further, when cranking (4) is being performed, the
本実施例1の負荷状態判定手段11Bは、その(1)〜(4)の全て又はその内の少なくとも一つに基づいて内燃機関20の負荷が安定状態にあるか否か判定を行うよう構成することができる。
The load
しかしながら、内燃機関20の摩擦トルクTfは、図2の摩擦トルクTfのマップ(以下、「摩擦トルクマップ」という。)に示す如く機関回転数Ne毎に値が異なるので、仮に上記(2)又は(4)に基づき判定された負荷の安定状態において摩擦トルクTfを求めても、ある特定の機関回転数Neにおける摩擦トルクTfしか得ることができない。
However, the friction torque Tf of the
これに対して、上記(1)又は(3)に基づき判定された負荷の安定状態においては機関回転数Neが変動するので、負荷が安定している間に摩擦トルクTfを複数回求めることによって、様々な機関回転数Neにおける複数の摩擦トルクTfの情報を得ることができる。 On the other hand, in the stable state of the load determined based on the above (1) or (3), the engine speed Ne fluctuates. Therefore, by obtaining the friction torque Tf a plurality of times while the load is stable. Information on a plurality of friction torques Tf at various engine speeds Ne can be obtained.
ここで、近年の自動変速機が搭載された車輌においては、減速中のダウンシフト(以下、「減速ダウンシフト」という。)時の変速ショックを低減する為に所謂等速シフトを行う機能が設けられている。その等速シフトとは、図3に示す如く、ある変速段nから変速段n−1へと減速ダウンシフトを行う際、電子制御装置10によりクラッチが切断された後に機関回転数Neを上昇(所謂ブリッピング)させ、その機関回転数Neを次の変速段n−1における変速機のインプットシャフトの回転数Ntに合わせることであり、その時機でクラッチを締結させることによって変速ショックが低減される。このように、等速シフト期間中(クラッチ切断時からクラッチ締結時までの間)には、機関回転数Neを故意に上昇させるので、その変動幅が大きくなり、より多くの異なる機関回転数Neで摩擦トルクTfを求めることができる。 Here, a vehicle equipped with a recent automatic transmission has a function of performing a so-called constant speed shift in order to reduce a shift shock during a downshift during deceleration (hereinafter referred to as “deceleration downshift”). It has been. As shown in FIG. 3, the constant speed shift means that when a deceleration downshift is performed from a certain shift stage n to a shift stage n−1, the engine speed Ne is increased after the clutch is disconnected by the electronic control unit 10 ( So-called blipping), and adjusting the engine speed Ne to the speed Nt of the input shaft of the transmission at the next gear stage n-1 and by engaging the clutch at that time, the shift shock is reduced. . Thus, during the constant speed shift period (between the time of clutch disengagement and the time of clutch engagement), the engine speed Ne is intentionally increased, so that the fluctuation range becomes larger, and more different engine speeds Ne. Thus, the friction torque Tf can be obtained.
そこで、本実施例1の負荷状態判定手段11Bは、減速ダウンシフト時の等速シフト期間中であるか否かを判断し、その結果に応じて内燃機関20の負荷が安定状態にあるか否かを判定するよう構成する。この負荷状態判定手段11Bは、電子制御装置10からクラッチへのクラッチ切断指令とクラッチ締結指令を契機に等速シフト期間の開始時期と終了時期を判断する。
Therefore, the load
ところで、本実施例1にあっては、既に等速シフト機能が具備されている自動変速機について例示する。これが為、本実施例1の電子制御装置10には、上記の如き等速シフトを実行させるべく等速シフト実行装置12が設けられている。例えば、この等速シフト実行装置12は、減速ダウンシフトを行う際のクラッチ切断時にスロットルバルブ29を開くようスロットルバルブアクチュエータ30を制御する。
By the way, in the first embodiment, an automatic transmission that is already provided with a constant speed shift function will be exemplified. For this reason, the
一方、全ての車輌において等速シフト機能を有する自動変速機が搭載されているとは限らない。これが為、かかる場合には、その等速シフト実行装置12と同様の機能を有する等速シフト実行手段を摩擦トルク推定装置11に設け、減速ダウンシフト時であると判断された際に等速シフトを実行させるよう構成する。
On the other hand, not all vehicles are equipped with an automatic transmission having a constant speed shift function. For this reason, in such a case, a constant speed shift execution means having the same function as that of the constant speed
更に、本実施例1の摩擦トルク推定装置11には、図示トルクTiを推定する図示トルク推定手段11Cと、慣性トルクJ×(dω/dt)を推定する慣性トルク推定手段11Dとが設けられている。これが為、本実施例1の摩擦トルク推定手段11Aは、その図示トルク推定手段11Cと慣性トルク推定手段11Dとにより夫々推定された図示トルクTi及び慣性トルクJ×(dω/dt)を上述した式2に代入することによって、内燃機関20の摩擦トルクTfを推定することができる。
Further, the friction torque estimating device 11 of the first embodiment is provided with illustrated torque estimating means 11C for estimating the indicated torque Ti and inertia torque estimating means 11D for estimating the inertia torque J × (dω / dt). Yes. For this reason, the friction torque estimating means 11A of the first embodiment uses the above-described equation for the indicated torque Ti and the inertia torque J × (dω / dt) estimated by the indicated torque estimating means 11C and the inertia torque estimating means 11D, respectively. By substituting into 2, the friction torque Tf of the
先ず、図示トルクTiとは、筒内圧によるトルク(以下、「筒内圧トルク」という。)Tpと往復慣性質量によるトルク(以下、「往復慣性質量トルク」という。)Tmを合計したものである。 First, the indicated torque Ti is a sum of torque due to in-cylinder pressure (hereinafter referred to as “in-cylinder pressure torque”) Tp and torque due to reciprocating inertia mass (hereinafter referred to as “reciprocating inertia mass torque”) Tm.
ここで、本実施例1の内燃機関20においては、筒内圧センサ45が設けられており、燃焼室21内の筒内圧の情報が直に検出される。これが為、本実施例1の図示トルク推定手段11Cは、その筒内圧センサ45からの検出信号に基づいて筒内圧トルクTpを求めることができる。
Here, in the
一方、往復慣性質量トルクTmとは、ピストン24の設計値の質量から予め決められているものであり、予め電子制御装置10のバックアップRAM等に用意しておくことができる。しかしながら、ここで例示している内燃機関20は多気筒のものであり、夫々の燃焼気筒間で平均すると内燃機関20全体の往復慣性質量トルクTmは「0」になる。
On the other hand, the reciprocating inertial mass torque Tm is determined in advance from the mass of the design value of the
これが為、本実施例1にあっては、この往復慣性質量トルクTmを考慮せずに、筒内圧トルクTpのみを用いて図示トルクTiの推定を行うよう図示トルク推定手段11Cを構成する。 Therefore, in the first embodiment, the illustrated torque estimating means 11C is configured to estimate the illustrated torque Ti using only the in-cylinder pressure torque Tp without considering the reciprocating inertia mass torque Tm.
尚、仮にこの内燃機関20が単気筒であった場合には、バックアップRAM等に往復慣性質量トルクTmの情報を記憶させておき、これと筒内圧トルクTpとを加算して図示トルクTiを推定するよう図示トルク推定手段11Cを構成する。
If the
続いて、慣性トルク推定手段11Dについて説明する。 Subsequently, the inertia torque estimating means 11D will be described.
この慣性トルク推定手段11Dは、内燃機関20の慣性モーメントJとクランク軸36の角加速度dω/dtを乗算することによって慣性トルクJ×(dω/dt)の算出を行う。
The inertia torque estimating means 11D calculates inertia torque J × (dω / dt) by multiplying the moment of inertia J of the
ここで、その慣性モーメントJは、内燃機関20を構成するコンロッドやクランク軸36等の各部品のメカニカルパラメータによって予め設計値として決められているものである。これが為、この慣性モーメントJについては、電子制御装置10のバックアップRAM等に記憶させておくことができる。
Here, the moment of inertia J is determined in advance as a design value by mechanical parameters of each component such as the connecting rod and the
一方、クランク軸36の角加速度dω/dtについては、クランク角センサ42の検出信号に基づいて求めることができる。本実施例1のクランク角センサ42は、例えば10°CA周期で検出信号を電子制御装置10へと出力する。
On the other hand, the angular acceleration dω / dt of the
このようなことから、この慣性トルク推定手段11Dは、クランク角センサ42からの検出信号とバックアップRAMに記憶されている慣性モーメントJの情報とから慣性トルクJ×(dω/dt)を推定することができる。
For this reason, the inertia torque estimation means 11D estimates the inertia torque J × (dω / dt) from the detection signal from the
以上示した如く、本実施例1の摩擦トルク推定手段11Aは、筒内圧センサ45の検出信号に基づいて推定した図示トルクTi,バックアップRAM等に予め用意されている慣性モーメントJの情報及びクランク角センサ42の検出信号に基づいて求めたクランク軸36の角加速度dω/dtから内燃機関20の摩擦トルクTfを推定する。
As described above, the friction torque estimating means 11A according to the first embodiment is configured so that the indicated torque Ti estimated based on the detection signal of the in-
また更に、本実施例1の摩擦トルク推定装置11には、摩擦トルク推定手段11Aにより推定された摩擦トルクTfを現状の内燃機関20に応じた最新の精度の高いものとして更新する摩擦トルク情報更新手段11Eが設けられている。
Furthermore, in the friction torque estimation device 11 of the first embodiment, the friction torque information update for updating the friction torque Tf estimated by the friction torque estimation means 11A as the latest high accuracy according to the current
例えば、本実施例1にあっては上述した図2に示す摩擦トルクマップをバックアップRAM等に予め用意しており、この摩擦トルクマップを最新の情報へと更新させる。 For example, in the first embodiment, the above-described friction torque map shown in FIG. 2 is prepared in advance in a backup RAM or the like, and this friction torque map is updated to the latest information.
ここで、内燃機関20の摩擦トルクTfは、上述したが如く機関回転数Ne毎に値が異なるという特徴を有する一方、同じ機関回転数Neであっても冷却水温度(又は潤滑油温度)が異なれば、この冷却水温度(又は潤滑油温度)に応じても値が異なるという特徴を有している。
Here, as described above, the friction torque Tf of the
そこで、本実施例1の摩擦トルク情報更新手段11Eについては、摩擦トルク推定手段11Aによる摩擦トルクTfの推定時の機関回転数Neと冷却水温度(又は潤滑油温度)の夫々の情報を取得して、この機関回転数Neと冷却水温度(又は潤滑油温度)に対応する摩擦トルクマップ上の摩擦トルクTfの情報を摩擦トルク推定手段11Aにより推定された新たなものへと置き換えるよう構成する。
Therefore, for the friction torque
尚、以下においては、摩擦トルクマップ上の既存の摩擦トルクTfを摩擦トルクTfnowと表し、摩擦トルク推定手段11Aにより推定された新たな摩擦トルクTfを摩擦トルクTfnewと表す。 In the following, the existing friction torque Tf on the friction torque map is expressed as friction torque Tf now, and the new friction torque Tf estimated by the friction torque estimating means 11A is expressed as friction torque Tf new .
以下に、本実施例1における摩擦トルク推定装置11の動作説明を図4及び図5のフローチャートに基づいて行う。 Hereinafter, the operation of the friction torque estimating apparatus 11 according to the first embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
先ず、この摩擦トルク推定装置11は、その負荷状態判定手段11Bにより、減速ダウンシフト時の等速シフト期間中であるか否かを判定する(ステップST1)。 First, the friction torque estimating apparatus 11 determines whether or not it is during the constant speed shift period at the time of the deceleration downshift by the load state determination means 11B (step ST1).
ここで、減速ダウンシフト時の等速シフト期間中でなければステップST1に戻って同様の判断を繰り返す。一方、減速ダウンシフト時の等速シフト期間中であれば、クラッチ切断状態にあり負荷トルクTlが「0」になる。これが為、この摩擦トルク推定装置11は、その摩擦トルク推定手段11Aに内燃機関20の摩擦トルクTfnewを推定させる(ステップST2)。 Here, if it is not during the constant speed shift period during the deceleration downshift, the process returns to step ST1 and the same determination is repeated. On the other hand, during the constant speed shift period during the deceleration downshift, the clutch is disengaged and the load torque Tl becomes “0”. Therefore, the friction torque estimating device 11 causes the friction torque estimating means 11A to estimate the friction torque Tf new of the internal combustion engine 20 (step ST2).
具体的に、このステップST2においては、図5のフローチャートに示す如く、筒内圧センサ45とクランク角センサ42からの検出信号を取得する(ステップST2A)。
Specifically, in step ST2, as shown in the flowchart of FIG. 5, detection signals from the in-
そして、摩擦トルク推定装置11は、その図示トルク推定手段11Cにより、上記ステップST2Aにて取得した全気筒の筒内圧センサ45の検出信号(即ち、燃焼室21内の筒内圧の情報)に基づいて内燃機関20全体の筒内圧トルクTpを算出し、これを図示トルクTiとして推定する(ステップST2B)。
Then, the friction torque estimating device 11 uses the indicated torque estimating means 11C based on the detection signal (that is, information on the in-cylinder pressure in the combustion chamber 21) of the in-
また、この摩擦トルク推定装置11は、その慣性トルク推定手段11Dより、上記ステップST2Aにて取得したクランク角センサ42の検出信号からクランク軸36の角加速度dω/dtを算出すると共に、電子制御装置10のバックアップRAMから慣性モーメントJの情報を読み込み、これらを乗算して慣性トルクJ×(dω/dt)を推定する(ステップST2C)。
Further, the friction torque estimating device 11 calculates the angular acceleration dω / dt of the
しかる後、摩擦トルク推定手段11Aは、その図示トルクTiと慣性トルクJ×(dω/dt)を上述した式2に代入して内燃機関20の摩擦トルクTfnewを推定する(ステップST2D)。
Thereafter, the friction torque estimating means 11A estimates the friction torque Tf new of the
このようにして摩擦トルクTfnewの推定を行った後、この摩擦トルク推定装置11は、その摩擦トルク情報更新手段11Eにより摩擦トルクマップの書き換えを実行する(ステップST3)。 After estimating the friction torque Tf new in this way, the friction torque estimating device 11 rewrites the friction torque map by the friction torque information updating means 11E (step ST3).
具体的に、この摩擦トルク情報更新手段11Eは、水温センサ43(又は油温センサ44)から冷却水温度(又は潤滑油温度)を検出すると共に、上記ステップST2Aで取得したクランク角センサ42の検出信号に基づいて機関回転数Neを算出する。そして、この摩擦トルク情報更新手段11Eは、その冷却水温度(又は潤滑油温度)と機関回転数Neとに対応する摩擦トルクマップ上の摩擦トルクTfnowを上記ステップST2で推定した摩擦トルクTfnewに置き換えて、摩擦トルクマップの書き換えを行う。
Specifically, the friction torque
本実施例1における摩擦トルク推定装置11は、上述したステップST2,ST3の摩擦トルク推定処理と摩擦トルクマップ書き換え処理を等速シフトが終わるまで(即ち、クラッチが締結されるまで)何度も繰り返す。例えば、この摩擦トルク推定装置11は、摩擦トルクマップの書き換えを終える度に、新たな摩擦トルクTfnewを等速シフト期間が終了するまで繰り返し推定させるようにしてもよい。また、この摩擦トルク推定装置11は、等速シフト期間中の所定時間経過後に新たな摩擦トルクTfnewを推定させるようにしてもよく、先の推定時における機関回転数Neから所定の回転数分だけ変動した際に新たな摩擦トルクTfnewを推定させるようにしてもよい。 The friction torque estimation device 11 according to the first embodiment repeats the above-described friction torque estimation processing and friction torque map rewriting processing in steps ST2 and ST3 many times until the constant speed shift ends (that is, until the clutch is engaged). . For example, the friction torque estimation device 11 may repeatedly estimate a new friction torque Tf new until the constant speed shift period ends each time rewriting of the friction torque map is completed. Further, the friction torque estimating device 11 may be configured to estimate a new friction torque Tf new after elapse of a predetermined time during the constant speed shift period, and a predetermined number of rotations from the engine speed Ne at the time of the previous estimation. A new friction torque Tf new may be estimated when it fluctuates only.
これにより、例えば、図6に示す如く、摩擦トルクマップ上の水温60℃の各点Ne1〜Ne5における摩擦トルクTfnowが新たな摩擦トルクTfnewへと変更される。 Thus, for example, as shown in FIG. 6, the friction torque Tf now at each point Ne1 to Ne5 at a water temperature of 60 ° C. on the friction torque map is changed to a new friction torque Tf new .
ここで、本実施例1の摩擦トルク推定装置11は、等速シフト期間を終えた後に一旦本動作を終了させるが、ステップST1の判定を機関始動中に繰り返し実行させ、減速ダウンシフト時の等速シフト期間中と判定される度に上記ST2,ST3の演算処理を行わせる。尚、そのステップST1の判定は、機関始動中において常時繰り返し実行させてもよく、また、所定時間の経過後に再び実行させてもよい。 Here, the friction torque estimating apparatus 11 of the first embodiment once ends the operation after finishing the constant speed shift period. However, the determination in step ST1 is repeatedly executed during engine start, and the like at the time of deceleration downshift or the like. Every time it is determined that the speed shift period is in progress, the calculation processes of ST2 and ST3 are performed. Note that the determination in step ST1 may be performed repeatedly at all times during engine startup, or may be performed again after a predetermined time has elapsed.
以上示した如く、本実施例1の摩擦トルク推定装置11によれば、負荷が安定している減速ダウンシフト時の等速シフト期間中に摩擦トルクTfを推定するので、その推定精度を向上させることができる。また、機関回転数Neが変化している減速ダウンシフト時の等速シフト期間中に摩擦トルクTfの推定を行うので、様々な機関回転数Neに対応した複数個の精度良い摩擦トルクTfを推定することができる。 As described above, according to the friction torque estimating device 11 of the first embodiment, the friction torque Tf is estimated during the constant speed shift period during the deceleration downshift where the load is stable, so that the estimation accuracy is improved. be able to. Further, since the friction torque Tf is estimated during the constant speed shift period during the deceleration downshift in which the engine speed Ne is changing, a plurality of accurate friction torques Tf corresponding to various engine speeds Ne are estimated. can do.
尚、本実施例1にあっては、便宜上、摩擦トルク推定手段11Aと図示トルク推定手段11Cと慣性トルク推定手段11Dとを各々分けているが、その図示トルク推定手段11Cと慣性トルク推定手段11Dの演算処理機能を摩擦トルク推定手段11Aに設け、この摩擦トルク推定手段11Aに図示トルクTiと慣性トルクJ×(dω/dt)を推定させてもよい。 In the first embodiment, for the sake of convenience, the friction torque estimating means 11A, the indicated torque estimating means 11C, and the inertia torque estimating means 11D are separated, but the indicated torque estimating means 11C and the inertia torque estimating means 11D. The friction torque estimation means 11A may be provided with the above calculation processing function, and the friction torque estimation means 11A may estimate the indicated torque Ti and the inertia torque J × (dω / dt).
次に、本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置の実施例2を図7から図9に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the internal combustion engine friction torque estimating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図7において、符号111は本実施例2における内燃機関の摩擦トルク推定装置を示し、符号120はその摩擦トルク推定装置111による摩擦トルクTfの推定対象たる内燃機関を示す。本実施例2においても、その摩擦トルク推定装置111は、電子制御装置10の一機能として設けられている。また、その図7の内燃機関120についても前述した実施例1と同様に1気筒のみを図示しているが、ここでは、2気筒や6気筒等の多気筒の内燃機関120について例示する。尚、以下に例示する摩擦トルク推定装置111は、単気筒のものに適用してもよい。
In FIG. 7, reference numeral 111 denotes a friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine in the second embodiment, and
ここで、本実施例2の内燃機関120は、実施例1の内燃機関20と比して筒内圧センサ45が具備されていない点のみ異なり、他については実施例1の内燃機関20と同様に構成されている。
Here, the
このように筒内圧センサ45を備えていない内燃機関120においては、燃焼室21内の筒内圧を直に検出することができないので、その筒内圧から筒内圧トルクTpを求めることが不可能になり、実施例1と同様の手法で図示トルクTiを推定することができない。
As described above, in the
そこで、本実施例2の摩擦トルク推定装置111には、機関回転数Neと負荷率(気筒内にどれだけ空気が入ってきているか)とから筒内圧トルクTpの推定を行う図示トルク推定手段111Cを設けている。 Therefore, in the friction torque estimating device 111 of the second embodiment, illustrated torque estimating means 111C for estimating the in-cylinder pressure torque Tp from the engine speed Ne and the load factor (how much air enters the cylinder). Is provided.
尚、本実施例2においても内燃機関120は多気筒のものであり、夫々の燃焼気筒間で平均した内燃機関120全体の往復慣性質量トルクTmは「0」になるので、この摩擦トルク推定装置111は、往復慣性質量トルクTmを考慮せずに、筒内圧トルクTpのみを用いて図示トルクTiを推定する。一方、この内燃機関120が単気筒であった場合には、バックアップRAM等に往復慣性質量トルクTmの情報を記憶させておき、これと筒内圧トルクTpとを加算して図示トルクTiを推定させる。
Also in the second embodiment, the
ここで、そのように機関回転数Neと負荷率とを用いて筒内圧トルクTpを求める場合、燃焼室21内で燃焼が行われていると、求められた筒内圧トルクTpの精度が低下してしまう。これが為、本実施例2の摩擦トルク推定装置111には、摩擦トルクTfを推定する際に全気筒に対してフューエルカットを実行させるフューエルカット手段111Fを設ける。
Here, when the in-cylinder pressure torque Tp is obtained using the engine speed Ne and the load factor as described above, if the combustion is performed in the
更に、本実施例2の摩擦トルク推定装置111には、実施例1の摩擦トルク推定手段11A,負荷状態判定手段11B,慣性トルク推定手段11D及び摩擦トルク情報更新手段11Eと同様に構成された摩擦トルク推定手段111A,負荷状態判定手段111B,慣性トルク推定手段111D及び摩擦トルク情報更新手段111Eも設けられている。
Further, the friction torque estimation device 111 of the second embodiment includes a friction torque that is configured in the same manner as the friction torque estimation means 11A, load state determination means 11B, inertia torque estimation means 11D, and friction torque information update means 11E of the first embodiment. A torque estimation unit 111A, a load
以下に、本実施例2における摩擦トルク推定装置111の動作説明を図8及び図9のフローチャートに基づいて行う。 Hereinafter, the operation of the friction torque estimating apparatus 111 according to the second embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS. 8 and 9.
先ず、本実施例2の摩擦トルク推定装置111は、その負荷状態判定手段111Bにより、実施例1と同様に減速ダウンシフト時の等速シフト期間中であるか否かを判定し(ステップST11)、否定判定であればステップST11に戻って同様の判断を繰り返す。
First, the friction torque estimating apparatus 111 according to the second embodiment determines whether or not it is during the constant speed shift period during the deceleration downshift by the load
一方、肯定判定であれば、この摩擦トルク推定装置111は、フューエルカット手段111Fに全気筒に対してフューエルカットを実行させ(ステップST12)、摩擦トルク推定手段111Aに内燃機関120の摩擦トルクTfnewを推定させる(ステップST13)。
On the other hand, if the determination is affirmative, the friction torque estimating device 111 causes the fuel cut means 111F to perform fuel cut on all the cylinders (step ST12), and the friction torque estimating means 111A causes the friction torque Tf new of the
具体的に、このステップST13においては、図9のフローチャートに示す如く、エアフロメータ28とクランク角センサ42からの検出信号を取得する(ステップST13A)。
Specifically, in step ST13, as shown in the flowchart of FIG. 9, detection signals from the
そして、摩擦トルク推定装置111は、その図示トルク推定手段111Cにより、上記ステップST13Aにて取得したエアフロメータ28の検出信号(即ち、吸入空気量の情報)に基づき負荷率を算出し、この負荷率から内燃機関120全体の筒内圧トルクTpを推定して、これを図示トルクTiとして推定する(ステップST13B)。
The friction torque estimating device 111 calculates a load factor based on the detection signal (that is, information on the intake air amount) of the
また、この摩擦トルク推定装置111は、実施例1と同様に、その慣性トルク推定手段111Dより慣性トルクJ×(dω/dt)を推定し(ステップST13C)、この慣性トルクJ×(dω/dt)と図示トルクTiを上述した式2に代入して内燃機関120の摩擦トルクTfnewを推定する(ステップST13D)。 Further, as in the first embodiment, the friction torque estimating device 111 estimates the inertia torque J × (dω / dt) from the inertia torque estimating means 111D (step ST13C), and the inertia torque J × (dω / dt). ) And the indicated torque Ti are substituted into the above equation 2 to estimate the friction torque Tf new of the internal combustion engine 120 (step ST13D).
このようにして摩擦トルクTfnewの推定を行った後、この摩擦トルク推定装置111は、実施例1と同様に、その摩擦トルク情報更新手段111Eにより摩擦トルクマップの書き換えを実行する(ステップST14)。
After the friction torque Tf new is estimated in this way, the friction torque estimation device 111 rewrites the friction torque map by the friction torque
本実施例2にあっても、摩擦トルク推定装置111は、上述したステップST12〜ST14のフューエルカット処理と摩擦トルク推定処理と摩擦トルクマップ書き換え処理を等速シフトが終わるまで(即ち、クラッチが締結されるまで)何度も繰り返す。 Even in the second embodiment, the friction torque estimation device 111 performs the fuel cut process, the friction torque estimation process, and the friction torque map rewriting process in steps ST12 to ST14 described above until the constant speed shift is completed (that is, the clutch is engaged). Repeat as many times as you like).
これにより、本実施例2にあっても、例えば、図3に示す摩擦トルクマップが図6に示すものへと更新される。 Thereby, also in the second embodiment, for example, the friction torque map shown in FIG. 3 is updated to the one shown in FIG.
以上示した如く、本実施例2の摩擦トルク推定装置111においても様々な機関回転数Neに対応した複数個の精度の高い摩擦トルクTfの推定が可能であるので、前述した実施例1と同様の効果を奏することができる。 As described above, the friction torque estimating apparatus 111 according to the second embodiment can also estimate a plurality of highly accurate friction torques Tf corresponding to various engine speeds Ne, so that it is the same as in the first embodiment. The effect of can be produced.
尚、本実施例2にあっても、便宜上、摩擦トルク推定手段111Aと図示トルク推定手段111Cと慣性トルク推定手段111Dとを各々分けているが、その図示トルク推定手段111Cと慣性トルク推定手段111Dの演算処理機能を摩擦トルク推定手段111Aに設け、この摩擦トルク推定手段111Aに図示トルクTiと慣性トルクJ×(dω/dt)を推定させてもよい。 Even in the second embodiment, for the sake of convenience, the friction torque estimating means 111A, the illustrated torque estimating means 111C, and the inertia torque estimating means 111D are separated, respectively, but the indicated torque estimating means 111C and the inertia torque estimating means 111D. The friction torque estimating means 111A may be provided with the above arithmetic processing function, and the friction torque estimating means 111A may estimate the indicated torque Ti and the inertia torque J × (dω / dt).
次に、本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置の実施例3を図10及び図11に基づいて説明する。 Next, a third embodiment of the friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図10において、符号211は本実施例3における内燃機関の摩擦トルク推定装置を示し、符号220はその摩擦トルク推定装置211による摩擦トルクTfの推定対象たる内燃機関を示す。本実施例3においても、その摩擦トルク推定装置211は、電子制御装置10の一機能として設けられている。また、その図10の内燃機関220についても前述した実施例1,2と同様に1気筒のみを図示しているが、ここでは、2気筒や6気筒等の多気筒の内燃機関220について例示する。尚、以下に例示する摩擦トルク推定装置211は、単気筒のものに適用してもよい。
In FIG. 10,
ここで、前述した実施例1,2においては筒内圧トルクTpを推定して図示トルクTiを求め、この図示トルクTiと慣性トルクJ×(dω/dt)とを用いて内燃機関220の摩擦トルクTfの推定を行っている。
In the first and second embodiments, the in-cylinder pressure torque Tp is estimated to obtain the indicated torque Ti, and the indicated torque Ti and the inertia torque J × (dω / dt) are used to determine the friction torque of the
しかしながら、燃焼室21内の筒内圧が「0」になれば筒内圧トルクTpも「0」になり、図示トルクTiを考慮せずとも、慣性トルクJ×(dω/dt)のみを用いて下記の式3から摩擦トルクTfを推定することができる。
However, if the in-cylinder pressure in the
そこで、本実施例3にあっては、摩擦トルクTfを推定する際に全気筒の筒内圧を開放して「0」にする筒内圧開放手段211Gを摩擦トルク推定装置211に設ける。
In the third embodiment, therefore, the in-cylinder pressure releasing means 211G that releases the in-cylinder pressures of all the cylinders to “0” when the friction torque Tf is estimated is provided in the friction
ところで、燃焼室21内の筒内圧を「0」にする為には、燃焼室21内に正圧も負圧も掛からないようにしなければならない。これが為、スロットルバルブ29を全開にし、更に、吸気バルブ31及び排気バルブ35の双方も同時に全開にする必要がある。
By the way, in order to set the in-cylinder pressure in the
ここで、スロットルバルブ29は、スロットルバルブアクチュエータ30を制御することにより容易に全開にすることができる。これが為、上記の筒内圧開放手段211Gは、摩擦トルクTfを推定する際に、スロットルバルブアクチュエータ30を制御してスロットルバルブ29を全開にさせるよう構成する。
Here, the
一方、吸気バルブ31及び排気バルブ35については、これらを任意に作動させる特別な機構を設けなければ、同時に全開にすることができない。これが為、本実施例3の内燃機関220には、吸気バルブ31を任意の時期に任意のリフト量で作動させ得る吸気バルブアクチュエータ37を設けると共に、同じく排気バルブ35を任意の時期に任意のリフト量で作動させ得る排気バルブアクチュエータ38を設ける。
On the other hand, the
そして、上記の筒内圧開放手段211Gについては、その吸気バルブアクチュエータ37と排気バルブアクチュエータ38を摩擦トルクTfの推定時に制御して、吸気バルブ31と排気バルブ35を同時に全開にさせるよう構成する。
The in-cylinder pressure releasing means 211G is configured to control the
また、筒内圧を開放する際に燃料の噴射や点火が行われるのは好ましくない。これが為、本実施例3の摩擦トルク推定装置211に実施例2と同様のフューエルカット手段211Fを設け、筒内圧を開放する際にフューエルカットを実行させる。
Further, it is not preferable that fuel injection or ignition is performed when releasing the in-cylinder pressure. For this reason, the fuel cut means 211F similar to that of the second embodiment is provided in the friction
更に、本実施例3の摩擦トルク推定装置211には、実施例1,2と同様に構成された摩擦トルク推定手段211A,負荷状態判定手段211B及び摩擦トルク情報更新手段211Eも設けられている。
Further, the friction
ここで、本実施例3にあっては、上記の如き筒内圧開放手段211Gを設けることによって図示トルクTiを推定する必要が無くなるので、摩擦トルク推定装置211には実施例1,2にて設けた図示トルク推定手段11C,111Cが不要になる。また、本実施例3にあっては、慣性トルクJ×(dω/dt)のみから摩擦トルクTfを推定することができるので、演算処理の簡便化の為、実施例1,2にて設けた慣性トルク推定手段11D,111Dを用意せずに摩擦トルク推定手段211Aに直接算出させる。
Here, in the third embodiment, since it is not necessary to estimate the indicated torque Ti by providing the in-cylinder pressure releasing means 211G as described above, the friction
また、実施例2と同様に、内燃機関220には筒内圧センサ45も具備する必要はない。これが為、本実施例3の内燃機関220は、実施例1の内燃機関20と比して、筒内圧センサ45を具備せずに吸気バルブアクチュエータ37と排気バルブアクチュエータ38を新たに設けている。尚、この本実施例3の内燃機関220においては、その相違点を除いて実施例1の内燃機関20と同様に構成されている。
Further, as in the second embodiment, the
以下に、本実施例3における摩擦トルク推定装置211の動作説明を図11のフローチャートに基づいて行う。
Hereinafter, the operation of the friction
先ず、本実施例3の摩擦トルク推定装置211は、その負荷状態判定手段211Bにより、実施例1,2と同様に減速ダウンシフト時の等速シフト期間中であるか否かを判定し(ステップST21)、否定判定であればステップST21に戻って同様の判断を繰り返す。
First, the friction
一方、肯定判定であれば、この摩擦トルク推定装置211は、フューエルカット手段211Fに全気筒に対してフューエルカットを実行させ(ステップST22)、更に、筒内圧開放手段211Gに対してスロットルバルブ29並びに全気筒の全ての吸気バルブ31及び排気バルブ35を同時に全開にさせる(ステップST23)。
On the other hand, if the determination is affirmative, the friction
これにより、燃焼室21の筒内圧が「0」になって図示トルクTiが「0」になるので、摩擦トルク推定装置211は、その摩擦トルク推定手段211Aに対して内燃機関220の摩擦トルクTfnewを推定させる(ステップST24)。具体的に、この摩擦トルク推定手段211Aは、クランク角センサ42の検出信号からクランク軸36の角加速度dω/dtを算出すると共に、電子制御装置10のバックアップRAMから慣性モーメントJの情報を読み込み、これらを上述した式3に代入して摩擦トルクTfnewの推定を行う。
As a result, the in-cylinder pressure of the
このようにして摩擦トルクTfnewの推定を行った後、この摩擦トルク推定装置211は、実施例1,2と同様に、その摩擦トルク情報更新手段211Eにより摩擦トルクマップの書き換えを実行する(ステップST25)。
After estimating the friction torque Tf new as described above, the friction
本実施例3にあっても、摩擦トルク推定装置211は、上述したステップST22〜ST25のフューエルカット処理,筒内圧開放処理,摩擦トルク推定処理及び摩擦トルクマップ書き換え処理を等速シフトが終わるまで(即ち、クラッチが締結されるまで)何度も繰り返す。
Even in the third embodiment, the friction
これにより、本実施例3にあっても、例えば、図3に示す摩擦トルクマップが図6に示すものへと更新される。 Thereby, also in the third embodiment, for example, the friction torque map shown in FIG. 3 is updated to the one shown in FIG.
以上示した如く、本実施例3の摩擦トルク推定装置211によれば、摩擦トルクTfを推定する際に推定値たる図示トルクTiを考慮する必要がないので、より精度良く様々な機関回転数Neに対応した複数個の摩擦トルクTfを推定することができる。
As described above, according to the friction
以下に、上述した各実施例1〜3の摩擦トルク推定装置11,111,211により推定された摩擦トルクTfの具体的な適用例について例示する。例えば、以下においては、内燃機関の失火判定時に摩擦トルクTfを用いる場合について説明する。これが為、その各実施例1〜3の電子制御装置10には、内燃機関20(120,220)における失火の有無を判定する失火判定装置13が設けられている。
Below, the specific application example of the friction torque Tf estimated by the friction
先ず、適用例1の失火判定装置13について説明する。この失火判定装置13は、内燃機関20(120,220)の回転変動量ΔNが失火判定基準値Nb以上であるか否かによって失火の有無の判定を行うものである。
First, the
その失火判定基準値Nbは、機関回転数Neと負荷(負荷トルクTl)という運転状態をパラメータとした失火判定マップとして予め定められている。そして、この失火判定装置13には、例えばクランク角センサ42の検出信号から得た機関回転数Neを一点火毎に読み込み、前回点火時の機関回転数Neと今回点火時の機関回転数Neとの差分から回転変動量ΔNを算出する機能と、内燃機関20(120,220)の冷却水温度等の運転状態に応じて所定の失火判定マップをバックアップRAMから読み込む機能と、この失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷とに対応する失火判定基準値Nbを読み込み、上記回転変動量ΔNとの比較により失火の有無を判定する機能とが設けられている。
The misfire determination reference value Nb is determined in advance as a misfire determination map using the engine speed Ne and load (load torque Tl) as operating parameters. The
ここで、その失火判定マップは、車輌開発時の設計値や実験値に基づいて機関回転数Neと負荷と失火判定基準値Nbとの対応関係が所定のものとして予め定められる。これが為、潤滑油の劣化等により摩擦トルクTfが変化している場合、その変化量が失火判定マップに加味されなければ、的確な精度の高い失火判定を行うことができない。 Here, in the misfire determination map, the correspondence relationship between the engine speed Ne, the load, and the misfire determination reference value Nb is predetermined based on design values and experimental values at the time of vehicle development. For this reason, when the friction torque Tf is changed due to deterioration of the lubricating oil or the like, an accurate and accurate misfire determination cannot be performed unless the change amount is added to the misfire determination map.
そこで、この適用例1の失火判定装置13には、上記摩擦トルク推定装置11(111,211)により書き換えられた最新の摩擦トルクマップで回転変動量ΔNを補正する機能が設けられており、この補正後の回転変動量ΔNと上記失火判定基準値Nbとを比較して失火判定を行わせる。これにより、潤滑油の劣化等で摩擦トルクTfが変動したとしても、その変動した摩擦トルクTfを加味した精度の高い失火検出を行うことができる。
Therefore, the
この適用例1の失火判定装置13は、図12のフローチャートに示す如く動作する。
The
先ず、この失火判定装置13は、クランク角センサ42の検出信号から求めた機関回転数Neを一点火毎に読み込み、前回点火時の機関回転数Neと今回点火時の機関回転数Neとの差分から回転変動量ΔNを算出する(ステップST31)。そして、今回点火時の機関回転数Neと冷却水温度に基づいて、バックアップRAMの摩擦トルクマップから該当する摩擦トルクTfを読み込み(ステップST32)、この摩擦トルクTfを用いて回転変動量ΔNの補正を行う(ステップST33)。
First, the
続いて、この失火判定装置13は、上記運転状態に応じた失火判定マップをバックアップRAMから読み出し(ステップST34)、この失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷とに対応する失火判定基準値Nbを読み込む(ステップST35)。
Subsequently, the
しかる後、この失火判定装置13は、その失火判定基準値Nbよりも上記補正後の回転変動量ΔNが大きいか否かを判断する(ステップST36)。
Thereafter, the
ここで、この失火判定装置13は、補正後の回転変動量ΔNが失火判定基準値Nb以下であれば正常であると判定して本処理を終了し、補正後の回転変動量ΔNが失火判定基準値Nbよりも大きければ失火と判定する(ステップST37)。
Here, the
このように、この失火判定装置13は、摩擦トルク推定装置11(111,211)により求められた精度の高い正確な摩擦トルクTfを用いて正確な回転変動量(運動量)ΔNを求めているので、失火検出の精度を向上させることができる。
As described above, the
尚、この適用例1の失火判定装置13における失火検出方法は、回転変動量に基づいたものであれば何れのものであってもよい。
The misfire detection method in the
次に、失火判定装置13を以下の如く変更した適用例2について説明する。
Next, an application example 2 in which the
この失火判定装置13には、失火判定の際に読み込んだ失火判定基準値Nbを、摩擦トルク推定装置11(111,211)により書き換えられた最新の摩擦トルクマップで補正する機能が設けられている。これが為、この失火判定装置13は、その補正後の失火判定基準値Nbを用いて上記回転変動量ΔNとの比較を行うので、潤滑油の劣化等で摩擦トルクTfが変動したとしても、その変動した摩擦トルクTfを加味した精度の高い失火検出を行うことができる。
The
尚、この失火判定装置13は、回転変動量ΔNの算出機能,所定の失火判定マップの読込機能,この失火判定マップから失火判定基準値Nbを読み込む機能,及び失火判定基準値Nbと回転変動量ΔNとの比較による失火判定機能を有する点では上記適用例1と同様である。
The
この適用例2の失火判定装置13は、図13のフローチャートに示す如く動作する。
The
先ず、この失火判定装置13は、クランク角センサ42の検出信号から得た機関回転数Neを一点火毎に読み込み、前回点火時の機関回転数Neと今回点火時の機関回転数Neとの差分から回転変動量ΔNを算出する(ステップST41)。そして、バックアップRAMから失火判定マップを読み出し(ステップST42)、更にこの失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷とに対応する失火判定基準値Nbを読み込む(ステップST43)。
First, the
しかる後、この失火判定装置13は、その失火判定基準値Nbの機関回転数Neと今回点火時の冷却水温度に基づいて、バックアップRAMの摩擦トルクマップから該当する摩擦トルクTfを読み込む(ステップST44)。そして、この摩擦トルクTfを用いて失火判定基準値Nbの補正を行い(ステップST45)、この補正後の失火判定基準値Nbよりも上記回転変動量ΔNが大きいか否かを判断する(ステップST46)。
Thereafter, the
ここで、この失火判定装置13は、回転変動量ΔNが補正後の失火判定基準値Nb以下であれば、正常であると判定して本処理を終了し、回転変動量ΔNが補正後の失火判定基準値Nbよりも大きければ失火と判定する(ステップST47)。
Here, if the rotational fluctuation amount ΔN is equal to or less than the corrected misfire determination reference value Nb, the
このように、この失火判定装置13は、摩擦トルク推定装置11(111,211)により求められた精度の高い正確な摩擦トルクTfを用いて失火判定基準値Nbの補正を行っているので、失火検出の精度を向上させることができる。
As described above, the
次に、失火判定装置13を以下の如く変更した適用例3について説明する。
Next, an application example 3 in which the
ここでの失火判定装置13は、上記適用例1,2とは異なり、内燃機関20(120,220)の運転状態を表す推定トルク変動量ΔTをパラメータにして失火の有無を判定するよう構成している。
Unlike the application examples 1 and 2, the
先ず、この適用例3の失火判定装置13は、例えばクランク角センサ42の検出信号から得たクランク軸36の角加速度dω/dtを一点火毎に読み込み、前回点火時の角加速度dω/dtと今回点火時の角加速度dω/dtとから夫々求めた推定トルクTの差分から推定トルク変動量ΔTを算出する機能を備えている。
First, the
ここでは、前述した失火判定基準値Nbを導き出す失火判定マップに替えて、機関回転数Neと負荷(負荷トルクTl)という運転状態をパラメータとして失火判定基準値Tbを導き出す失火判定マップ予め用意されている。これが為、ここでの失火判定装置13においては、内燃機関20(120,220)の冷却水温度等の運転状態に応じて所定の失火判定マップをバックアップRAMから読み込み、その読み込んだ失火判定マップから取得した失火判定基準値Tbを用いて失火判定を行う。
Here, instead of the misfire determination map for deriving the misfire determination reference value Nb described above, a misfire determination map for deriving the misfire determination reference value Tb using the engine speed Ne and load (load torque Tl) as operating parameters is prepared in advance. Yes. For this reason, in the
一方、その失火判定マップは機関回転数Neと負荷と失火判定基準値Tbとの対応関係が車輌開発時の設計値や実験値に基づいた所定のものとして予め定められているので、潤滑油の劣化等により摩擦トルクTfが変化している場合には、失火判定マップにその変化量が加味されず、的確な精度の高い失火判定が行えない。 On the other hand, in the misfire determination map, the correspondence relationship between the engine speed Ne, the load, and the misfire determination reference value Tb is predetermined as a predetermined value based on design values and experimental values at the time of vehicle development. When the friction torque Tf changes due to deterioration or the like, the change amount is not taken into account in the misfire determination map, and accurate misfire determination cannot be performed accurately.
そこで、この失火判定装置13は、摩擦トルク推定装置11(111,211)により書き換えられた最新の摩擦トルクマップで上記推定トルク変動量ΔTを補正し、この補正後の推定トルク変動量ΔTと失火判定基準値Tbとを比較して失火判定を行う。これにより、この失火判定装置13は、潤滑油の劣化等で摩擦トルクTfが変動したとしても、その変動した摩擦トルクTfを加味した精度の高い失火検出を行うことができる。
Therefore, the
このようなことから、この失火判定装置13には、かかる推定トルク変動量ΔTの補正を行う機能と、読み込んだ失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷とに対応する失火判定基準値Tbを読み込み、この失火判定基準値Tbと補正後の推定トルク変動量ΔTとの比較により失火の有無を判定する機能とが設けられている。
For this reason, the
この適用例3の失火判定装置13は、図14のフローチャートに示す如く動作する。
The
先ず、この失火判定装置13は、クランク角センサ42の検出信号から得た角加速度dω/dtを一点火毎に読み込み、前回点火時の角加速度dω/dtと今回点火時の角加速度dω/dtとから夫々求めた推定トルクTの差分から推定トルク変動量ΔTを算出する(ステップST51)。そして、今回点火時の機関回転数Neと冷却水温度に基づいて、バックアップRAMの摩擦トルクマップから該当する摩擦トルクTfを読み込み(ステップST52)、この摩擦トルクTfを用いて推定トルク変動量ΔTの補正を行う(ステップST53)。
First, the
続いて、この失火判定装置13は、上記運転状態に応じた失火判定マップをバックアップRAMから読み出し(ステップST54)、この失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷とに対応する失火判定基準値Tbを読み込む(ステップST55)。
Subsequently, the
しかる後、この失火判定装置13は、その失火判定基準値Tbよりも上記補正後の推定トルク変動量ΔTが大きいか否かを判断する(ステップST56)。
Thereafter, the
ここで、この失火判定装置13は、補正後の推定トルク変動量ΔTが失火判定基準値Tb以下であれば、正常であると判定して本処理を終了し、補正後の推定トルク変動量ΔTが失火判定基準値Tbよりも大きければ失火と判定する(ステップST57)。
Here, if the corrected estimated torque fluctuation amount ΔT is equal to or smaller than the misfire determination reference value Tb, the
このように、この失火判定装置13は、摩擦トルク推定装置11(111,211)により求められた精度の高い正確な摩擦トルクTfを用いることによって、正確な推定トルク変動量ΔTを求めることができ、失火検出の精度向上が可能になる。
As described above, the
次に、失火判定装置13を以下の如く変更した適用例4について説明する。
Next, an application example 4 in which the
ここでの失火判定装置13には、失火判定の際に読み込んだ失火判定基準値Tbを、上記摩擦トルク推定装置11(111,211)により書き換えられた最新の摩擦トルクマップで補正する機能が設けられている。これが為、この失火判定装置13においては、その補正後の失火判定基準値Tbを用いて上記推定トルク変動量ΔTとの比較を行うので、潤滑油の劣化等で摩擦トルクTfが変動したとしても、その変動した摩擦トルクTfを加味した精度の高い失火検出を行うことができる。
The
尚、この適用例4の失火判定装置13は、推定トルク変動量ΔTの算出機能,所定の失火判定マップの読込機能,この失火判定マップから失火判定基準値Tbを読み込む機能,及び失火判定基準値Tbと推定トルク変動量ΔTとの比較による失火判定機能を有する点では適用例3の失火判定装置13と同様である。
The
この適用例4の失火判定装置13は、図15のフローチャートに示す如く動作する。
The
先ず、この失火判定装置13は、適用例3のステップST51と同様にして推定トルク変動量ΔTを算出する(ステップST61)。そして、バックアップRAMから失火判定マップを読み出し(ステップST62)、更にこの失火判定マップから今回点火時の機関回転数Neと負荷(負荷トルクTl)とに対応する失火判定基準値Tbを読み込む(ステップST63)。
First, the
しかる後、この失火判定装置13は、その失火判定基準値Tbの機関回転数Neと今回点火時の冷却水温度に基づいて、バックアップRAMの摩擦トルクマップから該当する摩擦トルクTfを読み込む(ステップST64)。そして、この摩擦トルクTfを用いて失火判定基準値Tbの補正を行い(ステップST65)、この補正後の失火判定基準値Tbよりも上記推定トルク変動量ΔTが大きいか否かを判断する(ステップST66)。
Thereafter, the
ここで、この失火判定装置13は、推定トルク変動量ΔTが補正後の失火判定基準値Tb以下であれば正常であると判定して本処理を終了し、推定トルク変動量ΔTが補正後の失火判定基準値Tbよりも大きければ失火と判定する(ステップST67)。
Here, the
このように、この失火判定装置13は、摩擦トルク推定装置11(111,211)により求められた精度の高い正確な摩擦トルクTfを用いて失火判定基準値Tbの補正を行っているので、失火検出の精度を向上させることができる。
As described above, the
以上のように、本発明に係る内燃機関の摩擦トルク推定装置は、摩擦トルクを精度良く推定する技術に有用である。 As described above, the friction torque estimating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is useful for a technique for accurately estimating the friction torque.
10 電子制御装置
11,111,211 摩擦トルク推定装置
11A,111A,211A 摩擦トルク推定手段
11B,111B,211B 負荷状態判定手段
11C,111C 図示トルク推定手段
11D,111D 慣性トルク推定手段
11E,111E,211E 摩擦トルク情報更新手段
111F,211F フューエルカット手段
211G 筒内圧開放手段
12 等速シフト実行装置
20,120,220 内燃機関
29 スロットルバルブ
30 スロットルバルブアクチュエータ
31 吸気バルブ
32 燃料噴射装置
33 点火プラグ
35 排気バルブ
36 クランク軸
37 吸気バルブアクチュエータ
38 排気バルブアクチュエータ
41 スロットル開度センサ
42 クランク角センサ
45 筒内圧センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内燃機関の負荷が安定している状態で筒内圧を開放させる筒内圧開放手段と、
この筒内圧開放手段により筒内圧が開放された状態でクランク軸の角加速度を求め、該角加速度に基づいて摩擦トルクを推定する摩擦トルク推定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の摩擦トルク推定装置。 Load state determination means for determining a load state of the internal combustion engine;
In-cylinder pressure releasing means for releasing the in-cylinder pressure in a state where the load of the internal combustion engine is stable,
Friction torque estimating means for obtaining angular acceleration of the crankshaft in a state where the cylinder pressure is released by the cylinder pressure releasing means, and estimating the friction torque based on the angular acceleration;
A friction torque estimating device for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005291192A JP2007100580A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Frictional torque estimating device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005291192A JP2007100580A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Frictional torque estimating device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=38027770
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JP2005291192A Pending JP2007100580A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Frictional torque estimating device of internal combustion engine |
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JP (1) | JP2007100580A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009029401A (en) * | 2007-06-26 | 2009-02-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Engine speed indicator |
JP2010059801A (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Yamaha Motor Co Ltd | Torque estimation system and vehicle |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2004150424A (en) * | 2002-09-03 | 2004-05-27 | Toyota Motor Corp | Controlling device of internal combustion engine |
JP2005155612A (en) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Toyota Motor Corp | Misfire detecting device |
-
2005
- 2005-10-04 JP JP2005291192A patent/JP2007100580A/en active Pending
Patent Citations (2)
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