JP2008070232A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関におけるフリクショントルクを算出する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that calculates friction torque in the internal combustion engine.
従来から、車両におけるトルクを求めるために、フリクションなどのメカロスを推定する技術が知られている。例えば、内燃機関の図示トルクなどを求めるために、フリクショントルクを求める技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for estimating mechanical loss such as friction in order to obtain torque in a vehicle is known. For example, in order to obtain the indicated torque of an internal combustion engine, a technique for obtaining a friction torque has been proposed.
特許文献1では、筒内圧検出値に基づき算出されるトルクとクランク角加速度に基づき算出されるトルクとによってフリクション特性を補正し、補正されたフリクション特性から求められるフリクショントルクを損失として反映させて内燃機関のトルクを制御する技術が提案されている。その他にも、特許文献2に本発明に関連のある技術が記載されている。 In Patent Document 1, the friction characteristic is corrected by the torque calculated based on the in-cylinder pressure detection value and the torque calculated based on the crank angular acceleration, and the friction torque obtained from the corrected friction characteristic is reflected as a loss. Techniques for controlling engine torque have been proposed. In addition, Patent Document 2 describes a technique related to the present invention.
上記した特許文献1及び2に記載された技術におけるフリクショントルク反映方法は、ある特定期間におけるフリクショントルク推定値に基づいて標準フリクション特性を補正するものであり、本質的には推定値となる領域や期間が多い傾向にある。これは、クランク角加速度に基づいて算出されるトルク推定値に誤差が大きいこと、及びフリクショントルク自体が水温−回転数に凡そ依存し且つ経時的に緩やかに変化するものであるという認識に由来して、比較的マクロに取り扱われる物理量であるためである。 The friction torque reflection method in the techniques described in Patent Documents 1 and 2 described above is to correct the standard friction characteristic based on the estimated value of friction torque in a specific period. There is a tendency to have many periods. This is based on the recognition that there is a large error in the estimated torque value calculated based on the crank angular acceleration, and that the friction torque itself is roughly dependent on the water temperature-rotation speed and changes slowly over time. This is because the physical quantity is relatively handled by a macro.
しかしながら、内燃機関から要求のトルクを出力させるための制御において、上記したフリクショントルクを用いた場合には、以下のような不具合が生じ得る。このような制御では、要求に対してより正確なトルクを出力させることを目標として制御している。しかし、前述のようにマクロに扱ったフリクショントルクをこの制御に介在させると、定常的なトルクだけでなく、過渡的に変動的なトルク挙動を制御しようとする場合に、トルク制御目標値とフリクショントルクとの精度差に起因して、トルク制御を精度良く実行することができない場合があった。 However, when the above-described friction torque is used in the control for outputting the required torque from the internal combustion engine, the following problems may occur. In such control, control is performed with the goal of outputting more accurate torque in response to the request. However, if the friction torque handled as a macro is intervened in this control as described above, the torque control target value and the friction are controlled when trying to control not only the steady torque but also the transient and variable torque behavior. Due to the difference in accuracy from the torque, the torque control may not be executed with high accuracy.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関のフリクショントルクを精度良く算出し、フリクション特性を緻密に補正することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine capable of accurately calculating the friction torque of the internal combustion engine and accurately correcting the friction characteristics. For the purpose.
本発明の1つの観点では、内燃機関の制御装置は、内燃機関における筒内圧を取得し、前記筒内圧に基づいて図示トルクを算出する図示トルク算出手段と、前記内燃機関から出力される正味トルクを検出するトルクセンサから、前記正味トルクを取得する正味トルク取得手段と、前記図示トルク及び前記正味トルクに基づいて、前記内燃機関におけるフリクショントルクを算出し、前記フリクショントルクによってフリクション特性を動的に補正するフリクション特性補正手段と、を備える。 In one aspect of the present invention, the control device for an internal combustion engine acquires an in-cylinder pressure in the internal combustion engine, calculates an indicated torque based on the in-cylinder pressure, and a net torque output from the internal combustion engine. Based on the indicated torque and the net torque, the friction torque in the internal combustion engine is calculated based on the indicated torque and the net torque from the torque sensor that detects the net torque, and the friction characteristic is dynamically adjusted by the friction torque. Friction characteristic correcting means for correcting.
上記の内燃機関の制御装置は、内燃機関におけるフリクショントルクを算出するために好適に利用される。具体的には、図示トルク算出手段は筒内圧に基づいて図示トルクを算出し、正味トルク取得手段はトルクセンサによって検出された正味トルクを取得する。そして、フリクション特性補正手段は、内燃機関の動作中に常時動的に、図示トルク及び正味トルクに基づいて、内燃機関におけるフリクショントルクを算出すると共に、算出されたフリクショントルクによってフリクショントルクの特性を定めたフリクション特性を補正する。これにより、細かな運転状態個々にフリクショントルクを緻密に補正することができる。したがって、補正されたフリクション特性に従って、内燃機関の出力トルク制御を精度良く行うことが可能となる。 The control device for the internal combustion engine is preferably used for calculating the friction torque in the internal combustion engine. Specifically, the indicated torque calculation means calculates the indicated torque based on the in-cylinder pressure, and the net torque acquisition means acquires the net torque detected by the torque sensor. The friction characteristic correction means calculates the friction torque in the internal combustion engine based on the indicated torque and the net torque dynamically at all times during the operation of the internal combustion engine, and determines the characteristic of the friction torque based on the calculated friction torque. Correct the friction characteristics. As a result, the friction torque can be precisely corrected for each fine operating state. Therefore, the output torque control of the internal combustion engine can be accurately performed according to the corrected friction characteristic.
上記の内燃機関の制御装置において好適には、フリクション特性補正手段は、前記算出されたフリクショントルクによって、所定のパラメータとフリクショントルクとの関係を定めたマップを動的に補正することができる。また、好適な例では、前記マップは、前記内燃機関の回転数及び水温を軸とする2次元データで表されている。 Preferably, in the control apparatus for an internal combustion engine, the friction characteristic correction unit can dynamically correct a map that defines a relationship between a predetermined parameter and the friction torque based on the calculated friction torque. In a preferred example, the map is represented by two-dimensional data with the rotation speed and water temperature of the internal combustion engine as axes.
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記フリクショントルクを算出する際に用いるパラメータが正常に検出又は推定されているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記パラメータが正常に検出又は推定されていないと判定された場合に、前記フリクション特性補正手段による前記フリクション特性の補正を禁止する補正禁止手段と、を更に備える。 In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, a determination unit that determines whether a parameter used when calculating the friction torque is normally detected or estimated, and the parameter is normally detected by the determination unit Or a correction prohibiting means for prohibiting the correction of the friction characteristic by the friction characteristic correcting means when it is determined that it is not estimated.
この態様では、フリクショントルクを算出する際に用いるパラメータが正常に検出又は推定されているか否かに基づいて、フリクション特性の補正の禁止を行う。例えば、パラメータとしては、トルクセンサや筒内圧センサの検出値などが挙げられる。パラメータが正常に検出又は推定されていない場合には、算出されたフリクショントルクが正確ではない可能性が高い。したがって、このような場合にフリクション特性の補正を禁止することによって、フリクション特性の精度を確保することが可能となる。 In this aspect, the correction of the friction characteristic is prohibited based on whether or not the parameter used when calculating the friction torque is normally detected or estimated. For example, the parameter includes a detection value of a torque sensor or an in-cylinder pressure sensor. When the parameter is not normally detected or estimated, there is a high possibility that the calculated friction torque is not accurate. Therefore, by prohibiting the correction of the friction characteristic in such a case, it is possible to ensure the accuracy of the friction characteristic.
上記の内燃機関の制御装置において好適には、前記判定手段は、検出又は推定された前記パラメータの履歴に対して所定の制限値を用いた判定を行うことによって、当該パラメータが正常に検出又は推定されているか否かを判定する。これにより、パラメータが正常に検出又は推定されているか否かの判定を精度良く行うことができる。 Preferably, in the control device for an internal combustion engine, the determination unit performs a determination using a predetermined limit value on the detected or estimated history of the parameter, so that the parameter is normally detected or estimated. It is determined whether or not it has been done. Thereby, it is possible to accurately determine whether or not the parameter is normally detected or estimated.
更に好適な例では、前記判定手段は、前記トルクセンサが異常であるか否かの判定を行い、前記補正禁止手段は、前記判定手段によって前記トルクセンサが異常であると判定された場合、前記フリクション特性補正手段による前記フリクション特性の補正を禁止することができる。 In a further preferred example, the determination means determines whether or not the torque sensor is abnormal, and the correction prohibiting means determines that the torque sensor is abnormal when the determination means determines that the torque sensor is abnormal. Correction of the friction characteristic by the friction characteristic correction means can be prohibited.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[全体構成]
図1は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関1の構成を示す概略図である。なお、図1では、実線矢印がガスの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine 1 to which a control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied. In FIG. 1, solid arrows indicate gas flows, and broken arrows indicate input / output of signals.
内燃機関1は、主に、吸気通路3と、スロットルバルブ4と、燃料噴射弁5と、気筒(シリンダ)6aと、吸気弁7と、排気弁8と、排気通路9と、点火プラグ10と、クランクシャフト11と、筒内圧センサ12と、クランク角センサ13と、トルクセンサ14と、水温センサ15と、を有する。内燃機関1は、車両などに搭載され、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンとして構成される。なお、図1においては、説明の便宜上、1つの気筒6aのみを示しているが、実際には内燃機関1は複数の気筒6aを有する。
The internal combustion engine 1 mainly includes an
吸気通路3には外部から導入された空気(新気)が通過し、スロットルバルブ4は吸気通路3を通過する空気の流量を調整する。具体的には、スロットルバルブ4はECU30から供給される制御信号に応じた開度(スロットル開度)に制御される。
Air (fresh air) introduced from the outside passes through the
吸気通路3を通過した空気は、気筒6aの燃焼室6bに供給される。また、燃焼室6bには、燃料噴射弁5によって噴射された燃料が供給される。燃焼室6b内では、点火プラグ10の点火により着火されることによって、供給された空気と燃料との混合気が燃焼される。この場合、燃焼によってピストン6cが往復運動し、この往復運動がコンロッド6d及びクランクアーム6eを介してクランクシャフト11に伝達され、クランクシャフト11が回転する。また、上記した燃焼によって生じた排気は、排気通路9に排出される。
The air that has passed through the
更に、気筒6a上には、吸気弁7と排気弁8が設けられている。吸気弁7は、開閉することによって、吸気通路3と燃焼室6bとの導通/遮断を制御する。また、排気弁8は、開閉することによって、排気通路9と燃焼室6bとの導通/遮断を制御する。
Further, an
筒内圧センサ12は、気筒6a内の圧力(筒内圧)を検出するセンサであり、複数の気筒6aの各々に設けられている。クランク角センサ13は、クランクシャフト11の回転角(クランク角)などを検出するセンサである。例えば、クランク角センサ13は、単位クランク角毎の他に角度信号と、所定ピストン位置毎の基準角度信号とを、それぞれ出力する。
The in-
トルクセンサ14は、クランクシャフト11に設けられており、トルクを検出するセンサである。具体的には、トルクセンサ14は、内燃機関1から出力される正味のトルク(以下、「正味トルク」と呼ぶ。)を検出する。一方、水温センサ15は、内燃機関1を冷却する冷却水の温度(以下、単に「水温」と呼ぶ。)を検出する。上記した筒内圧センサ12、クランク角センサ13、トルクセンサ14、及び水温センサ15は、それぞれ検出信号をECU30に供給する。
The
ECU(Electronic Control Unit)30は、図示しないCPU、ROM、RAM、A/D変換器及び入出力インターフェースなどを含んで構成される。ECU30は、前述した各種センサから検出信号を取得し、これに基づいて種々の処理・制御を行う。本実施形態では、ECU30は、内燃機関1の動作中に常時動的に、内燃機関1におけるフリクショントルクを算出し、算出したフリクショントルクによってフリクション特性を補正する処理を行う。具体的には、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて図示トルクを算出し、この図示トルクと、トルクセンサ14から供給される正味トルクとに基づいて、内燃機関1におけるフリクショントルクを算出する。そして、ECU30は、算出されたフリクショントルクによって、フリクション特性を補正する。
The ECU (Electronic Control Unit) 30 includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like (not shown). ECU30 acquires a detection signal from the various sensors mentioned above, and performs various processes and control based on this. In the present embodiment, the
更に、ECU30は、上記のように補正されたフリクション特性を参照して、内燃機関1から所望のトルクを出力させるための制御(以下、「出力トルク制御」とも呼ぶ。)を行う。このように、ECU30は、本発明に係る内燃機関の制御装置として機能する。具体的には、ECU30は、図示トルク算出手段、正味トルク取得手段、及びフリクション特性補正手段として動作する。
Further, the
なお、図1では、クランクシャフト11に設けられたトルクセンサ14から正味トルクを取得し、これに基づいてフリクショントルクを算出する例を示したが、これに限定はされない。他の例では、内燃機関1に接続されたプロペラシャフト又はドライブシャフトにトルクセンサを設置し、このトルクセンサから正味トルクを取得してフリクショントルクを算出することも可能である。更に他の例では、内燃機関1とトルクコンバータとの間にトルクセンサ(例えば磁歪式トルクセンサ)を設置し、このトルクセンサから正味トルクを取得してフリクショントルクを算出することができる。
Although FIG. 1 shows an example in which the net torque is acquired from the
以下で、上記したECU30が行う処理・制御について具体的に説明する。
Hereinafter, processing and control performed by the
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.
第1実施形態では、内燃機関1におけるフリクショントルクを算出することによって得る。こうするのは、内燃機関1から所望のトルクを精度良く出力させるためには、所謂メカロスに対応するフリクショントルクを得ておく必要があるからである。また、フリクショントルクはセンサなどによって直接検出することが困難であるため、フリクショントルクを算出することによって得る。そして、第1実施形態では、上記のように算出されたフリクショントルクによって、所定のパラメータとフリクショントルクとの関係を定めたフリクショントルクマップを常時動的に補正する。 In the first embodiment, it is obtained by calculating the friction torque in the internal combustion engine 1. This is because in order to output a desired torque from the internal combustion engine 1 with high accuracy, it is necessary to obtain a friction torque corresponding to a so-called mechanical loss. Further, since it is difficult to directly detect the friction torque by a sensor or the like, the friction torque is obtained by calculating the friction torque. In the first embodiment, the friction torque map that defines the relationship between the predetermined parameter and the friction torque is dynamically corrected constantly by the friction torque calculated as described above.
(フリクショントルク算出方法)
ここで、第1実施形態に係るフリクショントルクの算出方法について、具体的に説明する。第1実施形態では、正味トルクを求める式として、以下の式(1)を用いる。
(Friction torque calculation method)
Here, the calculation method of the friction torque according to the first embodiment will be specifically described. In the first embodiment, the following formula (1) is used as a formula for obtaining the net torque.
正味トルク=図示トルク−動的損失トルク−フリクショントルク 式(1)
式(1)において、「正味トルク」は内燃機関1から出力される正味のトルク(負荷トルク、又は軸トルクに対応する)を示し、「図示トルク」は内燃機関1における燃焼によって発生されるトルクを示し、「フリクショントルク」は摩擦に起因するトルクを示している。詳しくは、フリクショントルクは、例えばピストン6cと気筒6a内壁の摩擦など各嵌合部の機械的な摩擦によるトルクなどに対応する。また、「動的損失トルク」はクランクシャフト11の角加速度に起因するトルクを示している。動的損失トルクは、駆動部などにおける慣性モーメントとクランクシャフト11の角加速度とによって表される。
Net torque = indicated torque-dynamic loss torque-friction torque Formula (1)
In the formula (1), “net torque” indicates a net torque (corresponding to load torque or shaft torque) output from the internal combustion engine 1, and “indicated torque” is torque generated by combustion in the internal combustion engine 1. “Friction torque” indicates torque resulting from friction. Specifically, the friction torque corresponds to, for example, torque due to mechanical friction of each fitting portion such as friction between the piston 6c and the inner wall of the cylinder 6a. Further, “dynamic loss torque” indicates torque resulting from the angular acceleration of the
ここで、式(1)をフリクショントルクについて解くと、以下の式(2)が得られる。 Here, when the equation (1) is solved for the friction torque, the following equation (2) is obtained.
フリクショントルク=図示トルク−正味トルク−動的損失トルク 式(2)
式(2)において、図示トルクは筒内圧センサ12から取得される筒内圧を用いて求めることができ、正味トルクはトルクセンサ14によって検出されるトルクに対応する。一方、動的損失トルクは、慣性モーメントとクランクシャフト11の角加速度とによって求められる。慣性モーメントは、機械のメカニカルパラメータによって決まり、設計値に対応する値であり、角加速度は、クランク角センサ13の検出値に基づいて求められる。よって、動的損失トルクは、算出することができると言える。したがって、これらの得られた図示トルク、正味トルク、及び動的損失トルクを式(2)の右辺に代入することにより、フリクショントルクを求めることができる。
Friction torque = Indicated torque-Net torque-Dynamic loss torque Formula (2)
In Expression (2), the indicated torque can be obtained using the in-cylinder pressure acquired from the in-
(フリクショントルクマップ補正処理)
次に、第1実施形態に係るフリクショントルクマップ補正処理について説明する。フリクショントルクマップ補正処理においては、内燃機関1におけるフリクショントルクの算出と、算出されたフリクショントルクを用いたフリクショントルクマップの補正とが行われる。また、この処理は、ECU30によって、車両の走行中などに所定の周期で繰り返し実行される。即ち、第1実施形態においては、ECU30は、フリクショントルクマップを常時動的に補正する。
(Friction torque map correction process)
Next, the friction torque map correction process according to the first embodiment will be described. In the friction torque map correction process, the calculation of the friction torque in the internal combustion engine 1 and the correction of the friction torque map using the calculated friction torque are performed. Further, this process is repeatedly executed by the
図2は、第1実施形態に係るフリクショントルクマップ補正処理を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the friction torque map correction process according to the first embodiment.
まず、ステップS101では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、図示トルクを算出する。具体的には、ECU30は、演算式を用いて図示トルクを算出する。例えば、ECU30は、「Ti=P×(dV/dθ)」の演算式に基づいて図示トルクを算出する。なお、「Ti」は図示トルクを示し、「P」は筒内圧を示し、「V」は筒内容積を示し、「θ」はクランク角を示す。以上の処理が終了すると、処理はステップS103に進む。
First, in step S101, the
ステップS103では、ECU30は、トルクセンサ14が検出した正味トルクに対応する検出信号を取得する。なお、正味トルクは負の値として得られる。そして、処理はステップS104に進む。
In step S103, the
ステップS104では、ECU30は、クランク角センサ13が検出したクランク角に基づいて、クランクシャフト11の角加速度を求める。具体的には、ECU30は、角度当たりの所要時間より、角加速度を算出する。そして、処理はステップS105に進む。
In step S104, the
ステップS105では、ECU30は、内燃機関1の回転数及び水温を取得する。具体的には、ECU30は、クランク角センサ13から供給される検出信号に基づいて内燃機関1の回転数を得ると共に、水温センサ15から供給される検出信号に基づいて水温を得る。これらの回転数及び水温は、フリクショントルクマップを補正するために用いられる。以上の処理が終了すると、処理はステップS106に進む。
In step S105, the
ステップS106では、ECU30は、フリクショントルクを算出する。具体的には、ECU30は、前述した式(2)を用いてフリクショントルクを算出する。この場合、ECU30は、式(2)に、ステップS101で算出された図示トルクを代入し、ステップS103で取得された正味トルクを代入し、ステップS104で取得された角加速度を代入し、更にメモリなどに記憶された慣性モーメントを代入することによって、フリクショントルクを算出する。以上の処理が終了すると、処理はステップS107に進む。
In step S106, the
ステップS107では、ECU30は、ステップS106で算出されたフリクショントルクを用いて、フリクショントルクマップを補正する。具体的には、ECU30は、ステップS105で取得された回転数及び水温に対応するフリクショントルクを、ステップS106で算出されたフリクショントルクによって更新する。例えば、フリクショントルクマップは、内燃機関1の回転数及び水温を軸とする2次元データで表されている。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
In step S107, the
以上のフリクショントルクマップ補正処理によれば、細かな運転状態個々にフリクショントルクを緻密に補正することができる。これにより、フリクショントルクマップを用いて、内燃機関1の出力トルク制御を精度良く行うことが可能となる。 According to the friction torque map correction process described above, the friction torque can be precisely corrected for each fine operating state. As a result, the output torque control of the internal combustion engine 1 can be accurately performed using the friction torque map.
なお、上記では、算出されたフリクショントルクを用いてフリクショントルクマップを補正する実施形態を示したが、このようなマップを補正する代わりに、フリクション特性を示す多項式を、フリクショントルクに基づいて補正することも可能である。 In the above description, the embodiment has been described in which the friction torque map is corrected using the calculated friction torque. Instead of correcting such a map, a polynomial indicating the friction characteristic is corrected based on the friction torque. It is also possible.
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
第2実施形態においても、第1実施形態と同様、フリクショントルクを算出すると共に、フリクショントルクマップを補正する処理を行う。しかしながら、第2実施形態では、フリクショントルクの算出方法が第1実施形態と異なる。具体的には、第2実施形態では、ポンプロストルク及び補機損失トルクを考慮に入れて、フリクショントルクを算出する。なお、第2実施形態では、内燃機関1から駆動部などに出力されるトルクを正味トルクとして扱うため、上記した動的損失トルクは考慮しないものとする。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the friction torque is calculated and the process of correcting the friction torque map is performed. However, the second embodiment differs from the first embodiment in the friction torque calculation method. Specifically, in the second embodiment, the friction torque is calculated in consideration of the pump loss torque and the auxiliary machine loss torque. In the second embodiment, since the torque output from the internal combustion engine 1 to the drive unit or the like is handled as the net torque, the above-described dynamic loss torque is not considered.
(フリクショントルク算出方法)
ここで、第2実施形態に係るフリクショントルクの算出方法について、具体的に説明する。第2実施形態では、正味トルクを求める式として以下の式(3)を用いる。
(Friction torque calculation method)
Here, the calculation method of the friction torque according to the second embodiment will be specifically described. In the second embodiment, the following formula (3) is used as a formula for obtaining the net torque.
正味トルク=図示トルク−フリクショントルク
−ポンプロストルク−補機損失トルク 式(3)
正味トルク、図示トルク、及びフリクショントルクは、前述したものと同様である。ポンプロストルクは、内燃機関1で生じるポンピングロスに対応するトルクであり、補機損失トルクは、各種補機(エアコンやパワーステアリングやライトなど)の作動状態により決まるトルクである。
Net torque = indicated torque-friction torque
-Pump loss torque-Auxiliary machine loss torque Formula (3)
The net torque, the indicated torque, and the friction torque are the same as those described above. The pump loss torque is a torque corresponding to the pumping loss generated in the internal combustion engine 1, and the auxiliary machine loss torque is a torque determined by operating states of various auxiliary machines (air conditioner, power steering, light, etc.).
ここで、式(3)をフリクショントルクについて解くと、以下の式(4)が得られる。 Here, when the equation (3) is solved for the friction torque, the following equation (4) is obtained.
フリクショントルク=図示トルク−正味トルク
−ポンプロストルク−補機損失トルク 式(4)
式(4)において、図示トルクは筒内圧センサ12から取得される筒内圧を用いて求めることができ、正味トルクはトルクセンサ14によって検出されるトルクに対応し、ポンプロストルクは筒内圧センサ12から取得される筒内圧を用いて求めることができる。また、補機損失トルクは、各種補機の作動状態(エアコンのオン/オフなど)により推定することができる。したがって、以上の得られた図示トルク、正味トルク、及びポンプロストルク、並びに補機損失トルクを式(4)の右辺の代入することにより、フリクショントルクを求めることができる。
Friction torque = indicated torque-net torque
-Pump loss torque-Auxiliary machine loss torque Formula (4)
In Expression (4), the indicated torque can be obtained using the in-cylinder pressure acquired from the in-
(フリクショントルクマップ補正処理)
次に、第2実施形態に係るフリクショントルクマップ補正処理について説明する。このフリクショントルクマップ補正処理においても、内燃機関1におけるフリクショントルクの算出と、算出されたフリクショントルクを用いたフリクショントルクマップの補正とが行われる。また、この処理は、ECU30によって、車両の走行中などに所定の周期で繰り返し実行される。即ち、第2実施形態においても、ECU30は、フリクショントルクマップを常時動的に補正する。
(Friction torque map correction process)
Next, the friction torque map correction process according to the second embodiment will be described. Also in the friction torque map correction process, calculation of the friction torque in the internal combustion engine 1 and correction of the friction torque map using the calculated friction torque are performed. Further, this process is repeatedly executed by the
図3は、第2実施形態に係るフリクショントルクマップ補正処理を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a friction torque map correction process according to the second embodiment.
まず、ステップS201では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、図示トルクを算出する。具体的には、ECU30は、演算式などを用いて図示トルクを算出する。そして、処理はステップS202に進む。ステップS202では、ECU30は、トルクセンサ14が検出した正味トルクに対応する検出信号を取得する。そして、処理はステップS203に進む。
First, in step S201, the
ステップS203では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、ポンプロストルクを算出する。そして、処理はステップS204に進む。ステップS204では、ECU30は、各補機の作動状態に基づいて、補機損失トルクを推定する。そして、処理はステップS205に進む。
In step S203, the
ステップS205では、ECU30は、フリクショントルクを算出する。具体的には、ECU30は、前述した式(4)を用いてフリクショントルクを算出する。この場合、ECU30は、式(4)に、ステップS201で算出された図示トルク、ステップS202で取得された正味トルク、及びステップS203で算出されたポンプロストルク、並びにS204で推定された補機損失トルクを代入することによって、フリクショントルクを算出する。以上の処理が終了すると、処理はステップS206に進む。
In step S205, the
ステップS206では、ECU30は、内燃機関1の油温を検出するセンサから現在の油温を取得する。この油温はフリクショントルクマップを補正するために用いられる。そして、処理はステップS207に進む。
In step S206, the
ステップS207では、ステップS205で算出されたフリクショントルクを用いて、フリクショントルクマップを補正する。具体的には、ECU30は、油温ごとに存在するフリクショントルクマップのうち、ステップS206で取得された油温に対応するフリクショントルクマップを、算出されたフリクショントルクによって更新する。例えば、フリクショントルクマップは、内燃機関1の回転数及び図示トルクを軸とする2次元データで表されており、油温ごとに存在する。以上の処理が終了すると、処理はステップS208に進む。
In step S207, the friction torque map is corrected using the friction torque calculated in step S205. Specifically, the
ステップS208では、ECU30は、ステップS207で補正されたフリクショントルクマップをメモリなどに記憶する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。上記したフリクショントルクマップ補正処理によれば、細かな運転状態個々にフリクショントルクを緻密に補正することができる。
In step S208, the
なお、上記では内燃機関1の油温ごとに規定されたフリクショントルクマップを補正する例を示したが、油温の代わりに水温ごとにフリクショントルクマップを規定した場合には、このようなフリクショントルクマップを補正することも可能である。 In the above example, the friction torque map defined for each oil temperature of the internal combustion engine 1 is corrected. However, when the friction torque map is defined for each water temperature instead of the oil temperature, such a friction torque map is used. It is also possible to correct the map.
(目標図示トルク算出処理)
次に、第2実施形態に係る目標図示トルク算出処理について説明する。第2実施形態では、ECU30は、内燃機関1から目標の正味トルク(以下、「要求正味トルク」と呼ぶ。)を出力させるための制御を実行する。この場合、ECU30は、内燃機関1から要求正味トルクを出力させるために、実際に内燃機関1から出力させるべき図示トルク(以下、「目標図示トルク」と呼ぶ。)を算出し、算出された目標図示トルクに基づいて、上記した制御を実行する。
(Target indicated torque calculation processing)
Next, the target indicated torque calculation process according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, the
図4は、第2実施形態に係る目標図示トルク算出処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing a target indicated torque calculation process according to the second embodiment. This process is repeatedly executed by the
まず、ステップS301では、ECU30は、ドライバによるアクセル操作などに基づいて、要求正味トルクを算出する。そして、処理はステップS302に進む。ステップS302では、ECU30は、フリクショントルクマップを参照して、現在の状態に対応するフリクショントルクを取得する。そして、処理はステップS303に進む。
First, in step S301, the
ステップS303では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、ポンプロストルクを算出する。そして、処理はステップS304に進む。ステップS304では、ECU30は、各補機の作動状態に基づいて、補機損失トルクを推定する。そして、処理はステップS305に進む。
In step S303, the
ステップS305では、ECU30は、目標図示トルクを算出する。具体的には、以下の式(5)に基づいて目標図示トルクを算出する。
In step S305, the
目標図示トルク=要求正味トルク+フリクショントルク
+ポンプロストルク+補機損失トルク 式(5)
この場合、ECU30は、式(5)に、ステップS301で算出された要求正味トルク、ステップS302で取得されたフリクショントルク、及びステップS303で算出されたポンプロストルク、並びにS304で推定された補機損失トルクを代入することによって、目標図示トルクを算出する。以上の処理が終了すると、処理はステップS306に進む。
Target indicated torque = requested net torque + friction torque
+ Pump loss torque + Auxiliary machine loss torque Formula (5)
In this case, the
ステップS306では、ECU30は、ステップS305で算出された目標図示トルクをメモリなどに記憶する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。この後、ECU30は、上記の処理によって記憶された目標図示トルクを読み出し、この目標図示トルクに基づいて出力トルク制御を行う。これにより、精度良く内燃機関1の出力トルク制御を行うことが可能となる。
In step S306, the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
第3実施形態では、フリクショントルクを算出するために用いるパラメータが正常に検出又は推定されていない場合に、算出されたフリクショントルクによるフリクション特性の補正を禁止する点で、前述した第1実施形態及び第2実施形態と異なる。具体的には、第3実施形態では、トルクセンサ14が異常であるか否かの判定を行い、トルクセン14サが異常であると判定された場合にフリクショントルクマップの補正を禁止する。
In the third embodiment, when the parameter used for calculating the friction torque is not normally detected or estimated, the correction of the friction characteristic by the calculated friction torque is prohibited, and the first embodiment described above and Different from the second embodiment. Specifically, in the third embodiment, it is determined whether or not the
詳しくは、トルクセンサ14の異常判定は、演算式を用いて正味トルクを算出し(以下、この正味トルクを「推定正味トルク」と呼ぶ)、この推定正味トルクとトルクセンサ14が検出した正味トルクとを比較することによって行う。なお、推定正味トルクと、トルクセンサ14が検出した正味トルクとを区別するために、以下では適宜、トルクセンサ14が検出した正味トルクを「計測正味トルク」と呼ぶ。
Specifically, the abnormality determination of the
(推定正味トルク算出処理)
ここで、推定正味トルク算出処理に説明する。図5は、推定正味トルク算出処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
(Estimated net torque calculation process)
Here, the estimated net torque calculation process will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an estimated net torque calculation process. This process is repeatedly executed by the
まず、ステップS401では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、図示トルクを算出する。そして、処理はステップS402に進む。ステップS402では、ECU30は、筒内圧センサ12から供給される筒内圧に基づいて、ポンプロストルクを算出する。そして、処理はステップS403に進む。ステップS403では、ECU30は、各補機の作動状態に基づいて、補機損失トルクを推定する。そして、処理はステップS404に進む。ステップS404では、ECU30は、フリクショントルクマップを参照して、現在の状態に対応するフリクショントルクを取得する。そして、処理はステップS405に進む。
First, in step S401, the
ステップS405では、推定正味トルクT1を算出する。具体的には、以下の式(6)に基づいて推定正味トルクT1を算出する。 In step S405, an estimated net torque T1 is calculated. Specifically, the estimated net torque T1 is calculated based on the following equation (6).
推定正味トルク=図示トルク−フリクショントルク
−ポンプロストルク−補機損失トルク 式(6)
この場合、ECU30は、式(6)に、ステップS401で算出された図示トルク、ステップS402で算出されたポンプロストルク、及びステップS403で推定された補機損失トルク、並びにステップS404で取得されたフリクショントルクを代入することによって、推定正味トルクT1を算出する。以上の処理が終了すると、処理はステップS406に進む。
Estimated net torque = indicated torque-friction torque
-Pump loss torque-Auxiliary machine loss torque Formula (6)
In this case, the
ステップS406では、ECU30は、ステップS405で算出された推定正味トルクT1をメモリなどに記憶する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
In step S406, the
(トルクセンサの異常検出処理)
次に、上記した推定正味トルクT1を用いて実行される、トルクセンサ14の異常検出処理について説明する。この場合、ECU30は、推定正味トルクT1と計測正味トルクとを比較することによって、トルクセンサ14の異常検出処理を行う。詳しくは、推定正味トルクT1と計測正味トルクとの差分が所定値から外れた継続時間に基づいて、異常検出処理を行う。具体的には、ECU30は、推定正味トルクT1と計測正味トルクとの差分が所定値から外れた継続時間が長い場合に、トルクセンサ14が異常であると判定する。
(Torque sensor abnormality detection process)
Next, an abnormality detection process of the
図6は、トルクセンサ14の異常検出処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing an abnormality detection process of the
まず、ステップS411では、ECU30は、推定正味トルクT1をメモリなどから読み出す。この推定正味トルクT1は、図5に示すフローを実行することによって記憶されたものである。そして、処理はステップS412に進む。ステップS412では、ECU30は、トルクセンサ14から、計測正味トルクT2を取得する。そして、処理はステップS413に進む。
First, in step S411, the
ステップS413では、ECU30は、計測正味トルクT2と推定正味トルクT1とを比較する。具体的には、計測正味トルクT2と推定正味トルクT1との差分の絶対値が、所定値A1より大きいか否かを判定する。差分の絶対値が所定値A1より大きい場合(ステップS413;Yes)、処理はステップS414に進む。ステップS414では、ECU30は、トルクセンサ14の異常検出カウンタCT1のカウントをスタートする。そして、処理はステップS416に進む。一方、差分の絶対値が所定値A1以下である場合(ステップS413;No)、処理はステップS415に進む。ステップS415では、ECU30は、トルクセンサ14の異常検出カウンタCT1を「0」にリセットする。そして、処理はステップS416に進む。
In step S413, the
ステップS416では、ECU30は、メモリなどに記憶された異常検出カウンタCT1を取得する。そして、処理はステップS417に進む。ステップS417では、ECU30は、取得された異常検出カウンタCT1が所定値A2より大きいか否かを判定する。ここでは、ECU30は、推定正味トルクT1と計測正味トルクT2との差分が所定値A1から外れた継続時間が長いか否かを判定する。ECU30は、このような判定を行うことによって、トルクセンサ14の異常検出を行う。
In step S416, the
異常検出カウンタCT1が所定値A2より大きい場合(ステップS417;Yes)、処理はステップS418に進む。ステップS418では、ECU30は、トルクセンサ14が異常であると判定する。この場合には、推定正味トルクT1と計測正味トルクT2との差分が所定値A1から外れた継続時間が長いからである。そして、処理はステップS419に進む。ステップS419では、ECU30は、異常検出カウンタCT1をリセットし、処理は当該フローを抜ける。一方、異常検出カウンタCT1が所定値A2以下である場合(ステップS417;No)、トルクセンサ14が正常である可能性が高いため、異常であるとの判定を行うことなく、処理は当該フローを抜ける。
If the abnormality detection counter CT1 is greater than the predetermined value A2 (step S417; Yes), the process proceeds to step S418. In step S418, the
なお、上記では、トルクセンサ14の異常検出を、推定正味トルクT1と計測正味トルクT2との差分が所定値から外れた継続時間に基づいて行う例を示したが、これに限定はされない。他の例では、このような継続時間の代わりに、推定正味トルクT1と計測正味トルクT2との差分が所定値から外れた継続積算時間や、継続時間に継続回数を乗算して得た値などに基づいて、トルクセンサ14の異常検出を行うことができる。
In the above, an example in which the abnormality detection of the
(トルクセンサ異常時の処理)
次に、トルクセンサ14が異常である場合に実行される処理について説明する。第3実施形態では、ECU30は、トルクセンサ14が異常である場合、前述した方法によって算出されたフリクショントルクによるフリクショントルクマップの補正を禁止する。トルクセンサ14が異常である場合には、算出されたフリクショントルクが正確ではない可能性が高いからである。
(Processing when torque sensor is abnormal)
Next, processing executed when the
図7は、トルクセンサ14の異常時に実行される処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing processing executed when the
まず、ステップS421では、ECU30は、メモリなどに記憶されたフリクショントルクマップを読み出す。そして、処理はステップS422に進む。ステップS422では、ECU30は、トルクセンサ14が異常であるか否かを判定する。
First, in step S421, the
トルクセンサ14が異常である場合(ステップS422;Yes)、処理はステップS424に進む。ステップS424では、ECU30は、読み出したフリクショントルクマップをそのまま記憶する。即ち、ECU30は、読み出したフリクショントルクマップを補正しない。言い換えると、ECU30は、算出されたフリクショントルクによるフリクショントルクマップの補正を禁止する。トルクセンサ14が異常である場合には、算出されたフリクショントルクが正確でない可能性が高いからである。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
If the
一方、トルクセンサ14が異常ではない場合(ステップS422;No)、処理はステップS423に進む。ステップS423では、ECU30は、算出されたフリクショントルクを用いて、フリクショントルクマップを補正する。この場合には、トルクセンサ14が正常であるため、算出されたフリクショントルクは正確なものであると言えるからである。次に、処理はステップS424に進む。ステップS424では、ECU30は、ステップS423で補正されたフリクショントルクマップをメモリなどに記憶する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。なお、フリクショントルクの算出方法及びフリクショントルクマップの補正方法は、前述した第1実施形態及び第2実施形態のいずれかの方法を用いることができる。
On the other hand, when the
上記した処理によれば、トルクセンサ14が異常である場合にフリクショントルクマップの補正を適切に禁止することができるため、フリクショントルクマップの精度を確保することができる。
According to the above-described processing, the correction of the friction torque map can be appropriately prohibited when the
(エンジンチェックランプの点灯処理)
次に、トルクセンサ14が異常である場合に実行される、エンジンチェックランプの点灯処理について説明する。図8は、エンジンチェックランプの点灯処理を示すフローチャートである。この処理も、ECU30によって実行される。
(Engine check lamp lighting process)
Next, an engine check lamp lighting process executed when the
まず、ステップS431では、ECU30は、トルクセンサ14が異常であるか否かを判定する。トルクセンサ14が異常である場合(ステップS431;Yes)、処理はステップS432に進む。一方、トルクセンサ14が異常でない場合(ステップS431;No)、処理は当該フローを抜ける。
First, in step S431, the
ステップS432では、ECU30は、トルクセンサ14が異常であることを示すエンジンチェックランプを点灯する。これにより、トルクセンサ14が異常であることをドライバなどに知らせる。この処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
In step S432, the
(変形例)
上記ではトルクセンサ14に対して異常検出を行う実施形態を示したが、これに限定はされず、他のセンサに対しても異常検出を行うことができる。他の例では、筒内圧センサ12に対して異常検出を行うことができる。例えば、複数の気筒6a毎に設けられた筒内圧センサ12の検出値から平均値を算出し、この平均値からのずれに基づいて筒内圧センサ12の異常を検出する。また、筒内圧センサ12が異常である場合、フリクショントルクマップの補正を禁止することができる。この場合には、算出されたフリクショントルクが正確ではない可能性が高いからである。更に、筒内圧センサ12が異常である場合にも、エンジンチェックランプを点灯することができる。
(Modification)
In the above, an embodiment in which abnormality detection is performed on the
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
第4実施形態では、トルクセンサ14の異常を判定する代わりに、補機損失トルクの推定異常を判定する点で、前述した第3実施形態と異なる。第4実施形態では、このような判定を行うことによって、補機損失トルクの推定異常に起因する、フリクショントルクの算出精度の低下や、内燃機関1に対する出力トルク制御の精度の低下などを抑制する。
The fourth embodiment is different from the third embodiment described above in that, instead of determining the abnormality of the
(補機損失トルクの推定異常検出処理)
ここで、補機損失トルクの推定異常検出処理について、具体的に説明する。ECU30は、過渡時でない場合(回転数や水温が急激に変化しないような場合)において、補機損失トルクが急激に変化するような状況(例えば、エアコンがオンとなった際)で、補機損失トルクの推定異常検出を行う。過渡時でない場合には、フリクショントルクはほとんど変化しない。また、正味トルクはトルクセンサ14から取得され、図示トルク及びポンプロストルクは筒内圧センサ12の検出値より求まる。したがって、本実施形態では、過渡時でない場合において、補機損失トルクが急激に変化した場合に、前述した式(3)の関係がずれることを利用して補機損失トルクの推定異常検出を行う。
(Auxiliary machine loss torque estimation error detection process)
Here, the auxiliary abnormality loss torque estimation abnormality detection process will be specifically described. When the
また、本実施形態では、推定された補機損失トルク(以下、「推定補機損失トルク」と呼ぶ。)と、式(3)に基づいて算出された補機損失トルク(以下、「算出補機損失トルク」と呼ぶ。)とを比較することによって、補機損失トルクの推定異常検出を行う。具体的には、推定補機損失トルク及び算出補機損失トルクのそれぞれの過渡変化時における値に基づいて、補機損失トルクの推定異常検出を行う。こうするのは、フリクショントルクマップが常時動的に補正されているため、上記のように過渡変化時における値で比較したほうが、補機損失トルクの推定異常検出の精度を確保することができるからである。 In the present embodiment, the estimated auxiliary machine loss torque (hereinafter referred to as “estimated auxiliary machine loss torque”) and the auxiliary machine loss torque calculated based on the equation (3) (hereinafter referred to as “calculated auxiliary torque”). Complementary loss detection of the auxiliary machine loss torque is performed. Specifically, the estimated abnormality detection of the auxiliary machine loss torque is performed based on the values of the estimated auxiliary machine loss torque and the calculated auxiliary machine loss torque at the time of each transient change. This is because the friction torque map is always dynamically corrected, so that comparing the values at the time of transient change as described above can ensure the accuracy of detection of abnormalities in estimation of auxiliary machine loss torque. It is.
図9は、補機損失トルクの推定異常検出処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 9 is a flowchart showing an auxiliary machine loss torque estimation abnormality detection process. This process is repeatedly executed by the
まず、ステップS501では、ECU30は、各補機の作動状態に基づいて推定することによって、推定補機損失トルクTh1を取得する。そして、処理はステップS502に進む。
First, in step S501, the
ステップS502では、ECU30は、以下の式(7)を演算することにより、算出補機損失トルクTh2を取得する。
In step S502, the
算出補機損失トルク=図示トルク−正味トルク
−フリクショントルク−ポンプロストルク 式(7)
この場合、ECU30は、トルクセンサ14から正味トルクを取得し、筒内圧センサ12の検出値から図示トルク及びポンプロストルクを算出する。そして、ECU30は、フリクショントルクマップから現在の状態に対応するフリクショントルクを取得する。そして、これらの得られたトルクを式(7)に代入して演算することによって、算出補機損失トルクTh2を取得する。以上の処理が終了すると、処理はステップS503に進む。
Calculated auxiliary machine loss torque = indicated torque-net torque
-Friction torque-Pump loss torque Formula (7)
In this case, the
ステップS503では、ECU30は、推定補機損失トルクTh1の変化が大きいか否かを判定する。この判定では、補機損失トルクの推定異常を検出すべき状況にあるか否かを判定する。言い換えると、補機損失トルクが急激に変化するような状況(例えば、エアコンがオンとなった場合)が生じたか否かを判定する。推定補機損失トルクTh1の変化が大きい場合(ステップS503;Yes)、処理はステップS504に進む。一方、推定補機損失トルクTh1の変化が小さい場合(ステップS503;No)、処理はステップS507に進む。ステップS507では、補機損失トルクの推定異常を検出すべき状況とは言えないため、ECU30は、異常検出カウンタCT2をホールドする。即ち、異常検出カウンタCT2のカウントをスタートさせない。そして、処理はステップS508に進む。
In step S503, the
ステップS504では、推定補機損失トルクTh1の変化(以下、「推定補機損失トルク変化ΔTh1」と表記する。)と、算出補機損失トルクTh2の変化(以下、「算出補機損失トルク変化ΔTh2」と表記する。)とを算出する。こうするのは、補機損失トルクの推定異常検出において、推定補機損失トルク変化ΔTh1と算出補機損失トルク変化ΔTh2とを比較するためである。そして、処理はステップS505に進む。 In step S504, a change in estimated accessory loss torque Th1 (hereinafter referred to as “estimated accessory loss torque change ΔTh1”) and a change in calculated accessory loss torque Th2 (hereinafter referred to as “calculated accessory loss torque change ΔTh2”). ").) Is calculated. This is because the estimated auxiliary machine loss torque change ΔTh1 and the calculated auxiliary machine loss torque change ΔTh2 are compared in the detection of the estimated abnormality of the auxiliary machine loss torque. Then, the process proceeds to step S505.
ステップS505では、ECU30は、推定補機損失トルク変化ΔTh1と算出補機損失トルク変化ΔTh2との差分の絶対値が所定値B1より大きいか否かを判定する。このように補機損失トルクにおける変化を用いて判定を行うのは、フリクショントルクマップの補正による影響を抑制するためである。差分の絶対値が所定値B1より大きい場合(ステップS505;Yes)、処理はステップS506に進む。ステップS506では、ECU30は、異常検出カウンタCT2をインクリメントする。そして、処理はステップS508に進む。一方、差分の絶対値が所定値B1以下である場合(ステップS505;No)、処理はステップS507に進む。ステップS507では、ECU30は、異常検出カウンタCT2をホールドする。そして、処理はステップS508に進む。
In step S505, the
ステップS508では、ECU30は、メモリなどに記憶された異常検出カウンタCT2を取得する。そして、処理はステップS509に進む。ステップS509では、ECU30は、取得された異常検出カウンタCT2が所定値B2より大きいか否かを判定する。ここでは、ECU30は、推定補機損失トルク変化ΔTh1と算出補機損失トルク変化ΔTh2との差分が所定値B1から外れた継続時間が長いか否かを判定する。ECU30は、このような判定を行うことによって、補機損失トルクの推定異常検出を行う。
In step S508, the
異常検出カウンタCT2が所定値B2より大きい場合(ステップS509;Yes)、処理はステップS510に進む。ステップS510では、ECU30は、補機損失トルクの推定異常と判定する。この場合には、推定補機損失トルク変化ΔTh1と算出補機損失トルク変化ΔTh2との差分が所定値B1から外れた継続時間が長いからである。そして、処理はステップS511に進む。ステップS511では、ECU30は、異常検出カウンタCT2をリセットし、処理は当該フローを抜ける。一方、異常検出カウンタCT2が所定値B2以下である場合(ステップS509;No)、補機損失トルクの推定異常が発生している可能性が低いため、異常であるとの判定を行うことなく、処理は当該フローを抜ける。
If the abnormality detection counter CT2 is greater than the predetermined value B2 (step S509; Yes), the process proceeds to step S510. In step S510, the
(補機損失トルクの推定異常時の処理)
次に、補機損失トルクの推定異常時に実行される処理について説明する。第4実施形態では、ECU30は、補機損失トルクの推定異常が発生した場合と補機損失トルクの推定異常が発生していない場合とで、処理に用いる補機推定トルクを切り替える。具体的には、補機損失トルクの推定異常が発生した場合には算出補機損失トルクTh2を用い、補機損失トルクの推定異常が発生していない場合には推定補機損失トルクTh1を用いる。即ち、補機損失トルクの推定異常が発生した場合には、推定補機損失トルクTh1の使用を禁止する。こうするのは、補機損失トルクの推定異常が発生した場合に推定補機損失トルクTh1を用いると、フリクショントルクの算出精度の低下や、出力トルク制御の精度の低下などが生じ得るからである。
(Processing when the auxiliary machine torque loss is abnormal)
Next, a process executed when an auxiliary machine loss torque estimation abnormality is described. In the fourth embodiment, the
図10は、補機損失トルクの推定異常時の処理を示すフローチャートである。この処理も、ECU30によって所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 10 is a flowchart showing a process when an auxiliary machine loss torque is estimated to be abnormal. This process is also repeatedly executed by the
まず、ステップS601では、ECU30は、補機損失トルクの推定異常が発生したか否かを判定する。補機損失トルクの推定異常が発生した場合(ステップS601;Yes)、処理はステップS602に進む。ステップS602では、ECU30は、補機損失トルクに算出補機損失トルクTh2を代入する。即ち、ECU30は、推定補機損失トルクTh1の使用を禁止し、前述した式(7)によって算出された算出補機損失トルクTh2を補機損失トルクとして用いる。こうするのは、推定異常が発生した場合に推定補機損失トルクTh1を用いると、フリクショントルクの算出精度の低下や、出力トルク制御の精度の低下などが生じ得るからである。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
First, in step S601, the
一方、補機損失トルクの推定異常が発生していない場合(ステップS601;No)、処理はステップS603に進む。ステップS603では、ECU30は、補機損失トルクに推定補機損失トルクTh1を代入する。即ち、ECU30は、補機損失トルクとして、推定によって得られた推定補機損失トルクTh1を用いる。この場合には、推定異常が発生していないので、算出補機損失トルクTh2よりも過渡的な精度が高い傾向にある推定補機損失トルクTh1を用いる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
On the other hand, when the estimation abnormality of the auxiliary machine loss torque has not occurred (step S601; No), the process proceeds to step S603. In step S603, the
上記した処理によれば、補機損失トルクの推定異常が発生した場合に、推定補機損失トルクTh1の使用が禁止されるため、フリクショントルクの算出精度の低下や、出力トルク制御の精度の低下などを適切に抑制することができる。 According to the above-described processing, when the estimation abnormality of the auxiliary machine loss torque occurs, the use of the estimated auxiliary machine loss torque Th1 is prohibited, so that the calculation accuracy of the friction torque is reduced and the output torque control is reduced. Etc. can be appropriately suppressed.
(エンジンチェックランプの点灯処理)
次に、補機損失トルクの推定異常時に実行される、エンジンチェックランプの点灯処理について説明する。図11は、エンジンチェックランプの点灯処理を示すフローチャートである。この処理も、ECU30によって実行される。
(Engine check lamp lighting process)
Next, an engine check lamp lighting process executed when an auxiliary machine loss torque is estimated to be abnormal will be described. FIG. 11 is a flowchart showing an engine check lamp lighting process. This process is also executed by the
まず、ステップS611では、ECU30は、補機損失トルクの推定異常が発生したか否かを判定する。補機損失トルクの推定異常が発生した場合(ステップS611;Yes)、処理はステップS612に進む。一方、補機損失トルクの推定異常が発生していない場合(ステップS611;No)、処理は当該フローを抜ける。
First, in step S611, the
ステップS612では、ECU30は、補機損失トルクの推定異常が発生したことを示すエンジンチェックランプを点灯する。これにより、補機損失トルクの推定異常が発生したことをドライバなどに知らせる。この処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
In step S612, the
(変形例)
上記では、補機損失トルクの推定異常が発生したか否かを判定する実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、フリクショントルクの算出に異常が発生したか否かも判定することができる。この場合には、フリクショントルクマップに規定されたフリクショントルクにおける経年変化値が急激に高くなる状態を捉えて、フリクショントルクの算出に異常が発生したか否かの判定を実行することが好ましい。
(Modification)
In the above, the embodiment has been described in which it is determined whether or not an abnormal abnormality in auxiliary machine loss torque has occurred, but the present invention is not limited to this. In another example, it can also be determined whether or not an abnormality has occurred in the calculation of the friction torque. In this case, it is preferable to execute a determination as to whether or not an abnormality has occurred in the calculation of the friction torque by capturing a state where the secular change value in the friction torque specified in the friction torque map increases rapidly.
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
第5実施形態では、アイドル状態にあるか否かに応じて、内燃機関1の出力トルク制御に用いる目標図示トルクの算出方法を切り替える点で、前述した第1実施形態乃至第4実施形態と異なる。具体的には、第5実施形態では、アイドル状態にある場合、アイドル状態を維持するのに必要なトルク(以下、「アイドル維持分目標トルク」と呼ぶ。)が内燃機関1から正味のトルクとして出力されるように、目標図示トルクの算出処理を行う。こうするのは、アイドル状態では駆動輪における目標トルクが「0」となるため、その代わりにアイドル状態を維持するのにトルクが必要となるからである。即ち、第5実施形態では、アイドル状態における出力トルク制御の精度を向上させるために、アイドル状態にあるか否かに応じて目標図示トルクの算出方法を切り替える。 The fifth embodiment differs from the first to fourth embodiments described above in that the calculation method of the target indicated torque used for the output torque control of the internal combustion engine 1 is switched depending on whether or not the engine is in an idle state. . Specifically, in the fifth embodiment, when the engine is in the idle state, a torque necessary for maintaining the idle state (hereinafter referred to as “idle maintenance target torque”) is obtained as a net torque from the internal combustion engine 1. A target indicated torque calculation process is performed so as to be output. This is because the target torque in the drive wheels is “0” in the idle state, and instead torque is required to maintain the idle state. That is, in the fifth embodiment, in order to improve the accuracy of the output torque control in the idle state, the target indicated torque calculation method is switched depending on whether or not the engine is in the idle state.
具体的には、アイドル維持分目標トルクは、以下の式(8)によって算出する。 Specifically, the idle maintenance target torque is calculated by the following equation (8).
アイドル維持分目標トルク=基本アイドル維持分目標トルク
+F(目標回転数−現在回転数)
+G(過渡変化対応分) 式(8)
「基本アイドル維持分目標トルク」は、ベースエンジンデータから、又は水温若しくは油温及び目標回転数から、マップより得られるトルクである。「F(目標回転数−現在回転数)」は、回転偏差(目標回転数−現在回転数)をトルク分に換算したものを示しており、マップより求められる。なお、現在回転数は、現在のアイドル回転数を示している。「G(過渡変化対応分)」は、補機などの過渡的な変化(例えば、エアコンのオン)に対応して見込み補正するトルクを示している。G(過渡変化対応分)もマップより求められる。
Idle maintenance target torque = basic idle maintenance target torque
+ F (target speed-current speed)
+ G (for transient change) Equation (8)
The “basic idle maintenance target torque” is torque obtained from the map from the base engine data or from the water temperature or oil temperature and the target rotational speed. “F (target rotational speed−current rotational speed)” indicates a value obtained by converting a rotational deviation (target rotational speed—current rotational speed) into torque, and is obtained from a map. The current rotation speed indicates the current idle rotation speed. “G (transient change response)” indicates a torque that is subjected to prospective correction in response to a transient change (for example, the air conditioner is turned on) of an auxiliary machine or the like. G (corresponding to transient change) is also obtained from the map.
図12は、第5実施形態に係る目標図示トルク算出処理を示すフローチャートである。この処理はECU30によって実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing a target indicated torque calculation process according to the fifth embodiment. This process is executed by the
まず、ステップS701では、ECU30は、アイドル状態か否かを判定する。具体的には、ECU30は、アイドルのオン/オフ信号に基づいて判定を行う。アイドル状態である場合(ステップS701;Yes)、処理はステップS702に進み、アイドル状態でない場合(ステップS701;No)、処理はステップS709に進む。
First, in step S701, the
ステップS702〜S704では、アイドル状態であるため、アイドル維持分目標トルクを求めるための処理が実行される。まず、ステップS702では、ECU30は、基本アイドル維持分目標トルクを算出する。具体的には、ECU30は、マップを参照して、ベースエンジンデータから、又は水温若しくは油温及び目標回転数から、基本アイドル維持分目標トルクを取得する。そして、処理はステップS703に進む。
In steps S702 to S704, since the engine is in the idle state, processing for obtaining the idle maintenance target torque is executed. First, in step S702, the
ステップS703では、ECU30は、F(目標回転数−現在回転数)を算出する。ECU30は、目標回転数及び現在回転数から、マップを参照してF(目標回転数−現在回転数)を取得する。そして、処理はステップS704に進む。ステップS704では、ECU30は、G(過渡変化対応分)を算出する。ECU30は、補機の状態などに基づいて、マップを参照してG(過渡変化対応分)を算出する。そして、処理はステップS705に進む。
In step S703, the
ステップS705〜S707の処理は、前述した第2実施形態に係る目標図示トルク算出処理におけるステップS302〜S304の処理(図4参照)と同様である。即ち、ECU30は、フリクショントルク、ポンプロストルク、及び補機損失トルクを取得する。以上の処理が終了すると、処理はステップS708に進む。
The processing in steps S705 to S707 is the same as the processing in steps S302 to S304 (see FIG. 4) in the target indicated torque calculation processing according to the second embodiment described above. That is, the
ステップS708では、ECU30は、目標図示トルクを算出する。具体的には、以下の式(9)に基づいて目標図示トルクを算出する。
In step S708, the
目標図示トルク=基本アイドル維持分目標トルク
+F(目標回転数−現在回転数)+G(過渡変化対応分)
+フリクショントルク
+ポンプロストルク+補機損失トルク 式(9)
この場合、ECU30は、式(9)に、ステップS702で取得された基本アイドル維持分目標トルク、ステップS703で取得されたF(目標回転数−現在回転数)、ステップS704で取得されたG(過渡変化対応分)、ステップS705で取得されたフリクショントルク、ステップS706で取得されたポンプロストルク、及びステップS707で取得された補機損失トルクを代入することによって、目標図示トルクを算出する。以上の処理が終了すると、処理はステップS714に進む。
Target indicated torque = target idle maintenance target torque
+ F (target speed-current speed) + G (for transient changes)
+ Friction torque
+ Pump loss torque + Auxiliary machine loss torque Formula (9)
In this case, the
一方、アイドル状態でない場合(ステップS701;No)、ステップS709以降の処理が実行される。この場合には、アイドル状態でないため、アイドル維持分目標トルクの代わりに通常の正味トルクを用いて、目標図示トルクの算出が行われる。即ち、要求正味トルク、フリクショントルク、及びポンプロストルク、並びに補機損失トルクを取得して、これらに基づいて目標図示トルクを算出する。具体的には、ステップS709〜S713の処理は、前述した第2実施形態に係る目標図示トルク算出処理におけるステップS301〜S305の処理(図4参照)と同様である。よって、その詳細な説明を省略する。ステップS713の処理が終了すると、処理はステップS714に進む。 On the other hand, when not in the idle state (step S701; No), the processing after step S709 is executed. In this case, since the engine is not in the idle state, the target indicated torque is calculated using the normal net torque instead of the idle maintenance target torque. That is, the required net torque, friction torque, pump loss torque, and auxiliary machine loss torque are acquired, and the target indicated torque is calculated based on these. Specifically, the processing of steps S709 to S713 is the same as the processing of steps S301 to S305 (see FIG. 4) in the target indicated torque calculation processing according to the second embodiment described above. Therefore, the detailed description is abbreviate | omitted. When the process of step S713 ends, the process proceeds to step S714.
ステップS714では、ECU30は、ステップS708又はステップS713で算出された目標図示トルクをメモリなどに記憶する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。この後、ECU30は、上記の処理によって記憶された目標図示トルクを読み出し、この目標図示トルクに基づいて出力トルク制御を行う。
In step S714, the
以上の処理によれば、アイドル状態にある場合に必要な目標図示トルクを適切に算出することができるため、アイドル状態においても、出力トルク制御を精度良く実行することが可能となる。 According to the above processing, the target indicated torque required when the vehicle is in the idle state can be appropriately calculated. Therefore, the output torque control can be accurately executed even in the idle state.
なお、上記した目標図示トルクの算出方法の切り替えは、アイドルのオン/オフ信号だけでなく、目標の正味トルクが所定範囲内にあるか否かに基づいて実行することが好ましい。こうするのは、目標図示トルクの算出方法を切り替えることによって発生し得るトルク段差を抑制するためである。 Note that the switching of the target indicated torque calculation method described above is preferably executed based on whether or not the target net torque is within a predetermined range as well as the idle on / off signal. This is to suppress a torque step that can be generated by switching the calculation method of the target indicated torque.
1 内燃機関
3 吸気通路
4 スロットルバルブ
6a 気筒
9 排気通路
11 クランクシャフト
12 筒内圧センサ
13 クランク角センサ
14 トルクセンサ
15 水温センサ
30 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記内燃機関から出力される正味トルクを検出するトルクセンサから、前記正味トルクを取得する正味トルク取得手段と、
前記図示トルク及び前記正味トルクに基づいて、前記内燃機関におけるフリクショントルクを算出し、前記フリクショントルクによってフリクション特性を常時動的に補正するフリクション特性補正手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 An indicated torque calculating means for acquiring an in-cylinder pressure in the internal combustion engine and calculating an indicated torque based on the in-cylinder pressure;
Net torque acquisition means for acquiring the net torque from a torque sensor for detecting the net torque output from the internal combustion engine;
Friction characteristic correction means for calculating a friction torque in the internal combustion engine based on the indicated torque and the net torque, and dynamically correcting the friction characteristic by the friction torque at all times. Control device.
前記判定手段によって前記パラメータが正常に検出又は推定されていないと判定された場合に、前記フリクション特性補正手段による前記フリクション特性の補正を禁止する補正禁止手段と、を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 Determination means for determining whether or not a parameter used when calculating the friction torque is normally detected or estimated;
And a correction prohibiting unit that prohibits correction of the friction characteristic by the friction characteristic correcting unit when the determination unit determines that the parameter is not normally detected or estimated. Item 4. The control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 3.
前記補正禁止手段は、前記判定手段によって前記トルクセンサが異常であると判定された場合、前記フリクション特性補正手段による前記フリクション特性の補正を禁止することを特徴とする請求項4又は5に記載の内燃機関の制御装置。 The determination means determines whether or not the torque sensor is abnormal,
6. The correction prohibiting unit prohibits correction of the friction characteristic by the friction characteristic correcting unit when the determination unit determines that the torque sensor is abnormal. Control device for internal combustion engine.
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