JP2009167820A

JP2009167820A - 内燃機関のトルク制御装置

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Publication number: JP2009167820A
Application number: JP2008004169A
Authority: JP
Inventors: Akio Matsunaga; 彰生松永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: JP4946880B2

Abstract

【課題】機関駆動系の捩れを抑制しつつ機関過渡運転時にトルク不足が生ずるのを阻止又は抑制する。
【解決手段】基本的な目標トルクを求め、機関駆動系の捩れが抑制されるように基本的な目標トルクを補正するための基本的な補正量を求め、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータであって実際の燃焼パラメータを求め、現在の機関運転状態における燃焼パラメータの目標値である目標燃焼パラメータを求め、目標燃焼パラメータに対する実際の燃焼パラメータの偏差を求め、基本的な補正量を補正するための補正係数を偏差に基づいて求め、補正係数でもって基本的な補正量を補正することにより最終的な補正量を求め、最終的な補正量でもって基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求め、最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関のトルク制御装置に関する。

基本的な目標トルクを求め、機関駆動系の捩れが抑制されるように基本的な目標トルクを補正するための補正量を求め、補正量でもって基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求め、最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する内燃機関が公知である（特許文献１参照）。例えばアクセルペダルの踏み込み量がステップ状に変化したときにこれに合わせて目標トルクをステップ状に変化させると、実際のトルクが急激に変化するので機関駆動系例えばクランクシャフト及びプロペラシャフトなどに大きな捩れないし共振が生じ、これによって車両運転性が悪化するおそれがある。そこで、この内燃機関では、トルクが急激に増大しないように基本的な目標トルクをあらかじめ補正しておき、それにより機関駆動系に大きな捩れが生じないようにしている。

特開平１１−１８２２９０号公報特開２００２−２１６１３号公報

しかしながら、機関過渡運転時の燃焼状態は定常運転の燃焼状態と異なり、実際のトルクが最終的な目標トルクに対し不足するおそれがある。にもかかわらず、上述の内燃機関では機関過渡運転時のトルク不足に対する手立てがなされていない。

前記課題を解決するために本願第１発明によれば、基本的な目標トルクを求める手段と、機関駆動系の捩れが抑制されるように該基本的な目標トルクを補正するための基本的な補正量を求める手段と、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータであって実際の燃焼パラメータを求める手段と、現在の機関運転状態における前記燃焼パラメータの目標値である目標燃焼パラメータを求める手段と、該目標燃焼パラメータに対する該実際の燃焼パラメータの偏差を求める手段と、前記基本的な補正量を補正するための補正係数を該偏差に基づいて求める手段と、該補正係数でもって前記基本的な補正量を補正することにより最終的な補正量を求める手段と、該最終的な補正量でもって前記基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求める手段と、該最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する手段と、を具備した内燃機関のトルク制御装置が提供される。

また、前記課題を解決するために本願第２発明によれば、基本的な目標トルクを求める手段と、機関駆動系の捩れが抑制されるように該基本的な目標トルクを補正するための基本的な補正量を求める手段と、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータを代表する代表値であって実際の代表値を求める手段と、現在の機関運転状態における前記代表値の目標値である目標代表値を求める手段と、該目標代表値に対する該実際の代表値の偏差を求める手段と、前記基本的な補正量を補正するための基本的な補正係数を該偏差に基づいて求める手段と、該基本的な補正係数を機関運転状態又は機関運転状態の変化に基づいて補正することにより最終的な補正係数を求める手段と、該最終的な補正係数でもって前記基本的な補正量を補正することにより最終的な補正量を求める手段と、該最終的な補正量でもって前記基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求める手段と、該最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する手段と、を具備した内燃機関のトルク制御装置が提供される。

機関駆動系の捩れを抑制しつつ機関過渡運転時にトルク不足が生ずるのを阻止又は抑制することができる。

図１を参照すると、１は圧縮着火式内燃機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内にそれぞれ燃料を噴射するための電磁制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドをそれぞれ示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ｃの出口に連結され、コンプレッサ７ｃの入口は吸気導入管８を介してエアフローメータ９及びエアクリーナ１０に順次連結される。吸気ダクト６内には電気制御式スロットル弁１１が配置され、更に吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１２が配置される。一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｔの入口に連結され、排気タービン７ｔの出口は排気後処理装置２０に連結される。

図１に示されるように、排気マニホルド５と吸気マニホルド４とはＥＧＲ通路１３を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１３内には電気制御式ＥＧＲ制御弁１４が配置される。また、ＥＧＲ通路１３周りにはＥＧＲ通路１３内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置１５が配置される。

各燃料噴射弁３は燃料供給管１６を介してコモンレール１７に連結され、このコモンレール１７は電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ１８を介して燃料タンク１９に連結される。燃料タンク１９内の燃料は燃料ポンプ１８によってコモンレール１７内に供給され、コモンレール１７内に供給された燃料は各燃料供給管１６を介して燃料噴射弁３に供給される。なお、コモンレール１７にはコモンレール１７内の燃料圧を検出する燃料圧センサ（図示しない）が取り付けられており、燃料圧センサからの信号に基づきコモンレール１７内の燃料圧が目標圧に一致するように燃料ポンプ１８の燃料吐出量が制御される。

排気後処理装置２０は排気タービン７ｔの出口に連結された排気管２１を具備し、この排気管２１の出口は触媒コンバータ２２の入口に連結され、触媒コンバータ２２の出口は排気管２３に連結される。触媒コンバータ２２内には、排気ガス中の微粒子を補修するためのパティキュレートフィルタ及びＮＯｘを一時的に吸蔵して還元するためのＮＯｘ吸蔵還元触媒が収容される。

電子制御ユニット４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５及び出力ポート４６を具備する。エアフローメータ９は吸入空気量に比例した出力電圧を発生する。また、アクセルペダル４９にはアクセルペダル４９の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ５０が接続される。これらセンサ９，５０の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。さらに、入力ポート４５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ５１が接続される。ＣＰＵ４４ではクランク角センサ５１からの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎｅが算出される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１１の駆動装置、ＥＧＲ制御弁１４及び燃料ポンプ１８に接続される。

さて、図１に示される内燃機関では最終的な目標トルクＴｔｆが算出され、この最終的な目標トルクＴｔｆに一致するように機関トルク例えば燃料噴射量が制御される。最終的な目標トルクＴｔｆは次式（１）に基づいて算出される。

Ｔｔｆ＝Ｔｔｂ＋ｄＴｆ（１）
ここで、Ｔｔｂは基本的な目標トルクを、ｄＴｆは最終的な補正量を、それぞれ表している。

基本的な目標トルクＴｔｂは例えばアクセルペダル４９の踏み込み量に基づいて算出される。

一方、最終的な補正量ｄＴｆは次式（２）に基づいて算出される。

ｄＴｆ＝ｄＴｂ・α （２）
ここで、ｄＴｂは基本的な補正量を、αは補正係数を、それぞれ表している。

基本的な補正量ｄＴｂは運転性補償制御により基本的な目標トルクＴｔｂを補正するためのものである。すなわち、例えばアクセルペダル４９の踏み込み量がステップ状に変化したときにこれに合わせて目標トルクをステップ状に変化させると、実際のトルクが急激に変化するので機関駆動系例えばクランクシャフト及びプロペラシャフトなどに大きな捩れないし共振が生じ、これによって車両運転性が悪化するおそれがある。そこで、運転性補償制御では、トルクが急激に増大しないように基本的な補正量ｄＴｂでもって基本的な目標トルクＴｔｂをあらかじめ補正しておき、それにより機関駆動系に大きな捩れが生じないようにしている。なお、この運転性補償制御はその実行条件が成立したときにのみ実行されるようになっている。

ところが、機関過渡運転時には、例えば吸気の過不足により目標トルクに対し実際のトルクの過不足が生ずるおそれがある。

そこで本発明による実施例では、補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆを算出し、この最終的な補正量ｄＴｆでもって基本的な目標トルクＴｔｂを補正することにより最終的な目標トルクＴｔｆを算出するようにしている。その結果、機関過渡運転時に、機関駆動系に大きな捩れが生じるのを阻止しつつ、実際のトルクを目標トルクに維持することができる。

本発明による実施例では、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配するパラメータである燃焼パラメータに基づいて補正係数αが算出される。このようにすると、機関過渡運転時における機関トルクの低下を直接的に補正することが可能となる。

この燃焼パラメータは例えば着火時期から構成することができる。図２（Ａ）は実際の着火時期θｉｇと実際のトルクＴとの関係を示す実験結果である。図２（Ａ）からわかるように、実際の着火時期θｉｇが目標着火時期θｉｇｔから逸脱すると、実際のトルクＴが目標トルクＴｔよりも小さくなる。また、実際の着火時期θｉｇが目標着火時期θｉｇｔから大幅に逸脱すると、実際のトルクＴが目標トルクＴｔよりも大幅に小さくなることがわかる。ここで、目標着火時期θｉｇｔは現在の機関運転状態例えば機関負荷（トルク又は燃料噴射量）及び機関回転数に基づいて算出されるものである。

この場合の目標トルクＴｔに対する実際のトルクＴの偏差ｄＴは、目標着火時期θｉｇｔに対する実際の着火時期θｉｇの偏差ｄθｉｇの関数として、図２（Ｂ）のように表される。そうすると、トルク偏差ｄＴをゼロにするために必要な補正係数α（＝１−ｄＴ／Ｔｔ）は着火時期偏差ｄθｉｇの関数として図２（Ｃ）のように表される。したがって、実際の着火時期θｉｇ及び目標着火時期θｉｇｔを求めて着火時期偏差ｄθｉｇを算出すれば、補正係数αを算出することができる。

あるいは、燃焼パラメータを、着火時期を変動させるパラメータ、例えば燃料噴射直前の筒内ガス中の酸素濃度である筒内酸素濃度から構成することができる。この場合、目標筒内酸素濃度に対する実際の筒内酸素濃度の偏差ｄＯＸと、着火時期偏差ｄθｉｇとの関係は図３（Ａ）のように表される。そうすると、図２（Ｃ）に示される関係と図３（Ａ）に示される関係とから、補正係数αは筒内酸素濃度偏差ｄＯＸの関数として図３（Ｂ）のように表される。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）においてＸは筒内ガスが空気１００％の場合すなわちＥＧＲガスが供給されていない場合の筒内酸素濃度を示している。

また、燃焼パラメータを、着火時期を変動させる他のパラメータ、例えば燃料噴射直前の筒内ガス温度から構成することもできる。この場合、目標筒内ガス温度に対する実際の筒内ガス温度の偏差ｄｔｃと、着火時期偏差ｄθｉｇとの関係は図４（Ａ）のように表される。そうすると、図３（Ｃ）に示される関係と図４（Ａ）に示される関係とから、補正係数αは筒内ガス温度偏差ｄｔｃの関数として図４（Ｂ）のように表される。

したがって、一般化して言うと、基本的な目標トルクＴｔｂを求め、機関駆動系の捩れが抑制されるように基本的な目標トルクＴｔｂを補正するための基本的な補正量ｄＴｂを求め、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータであって実際の燃焼パラメータＣｐａを求め、現在の機関運転状態における前記燃焼パラメータの目標値である目標燃焼パラメータＣｐｔを求め、目標燃焼パラメータＣｐｔに対する実際の燃焼パラメータＣｐａの偏差ｄＣｐを求め、前記基本的な補正量ｄＴｂを補正するための補正係数αを偏差ｄＣｐに基づいて求め、補正係数αでもって前記基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆを求め、最終的な補正量ｄＴｆでもって前記基本的な目標トルクＴｔｂを補正することにより最終的な目標トルクＴｔｆを求め、最終的な目標トルクＴｔｆに一致するように機関トルクを制御しているということになる。

なお、実際の筒内酸素濃度及び筒内ガス温度は筒内、吸気通路又は排気通路に配置されたセンサの出力に基づいて検出又は推定することができる。

図５は上述した本発明による実施例の最終的な目標トルクＴｔｆの算出ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。

図５を参照すると、まずステップ１００では基本的な目標トルクＴｔｂが算出される。続くステップ１０１では最終的な補正量ｄＴｆの算出ルーチンが実行される。続くステップ１０２では基本的な目標トルクＴｔｂを最終的な補正量ｄＴｆでもって補正することにより最終的な目標トルクＴｔｆが算出される（Ｔｔｆ＝Ｔｔｂ＋ｄＴｆ）。

図６は上述した本発明による実施例の最終的な補正量ｄＴｆの算出ルーチンを示している。このルーチンは図５のステップ１０１で実行される。

図６を参照すると、まずステップ１１０では運転性補償制御の実行条件が成立しているか否かが判別される。実行条件が成立していないときにはステップ１１１に進み、最終的な補正量ｄＴｆがゼロにされる。これに対し、実行条件が成立しているときにはステップ１１０からステップ１１２に進み、基本的な補正量ｄＴｂが算出される。続くステップ１１３では目標燃焼パラメータＣｐｔが算出され、続くステップ１１４では実際の燃焼パラメータＣｐａが算出される。続くステップ１１５では目標燃焼パラメータＣｐｔに対する実際の燃焼パラメータＣｐａの偏差ｄＣｐが算出される（ｄＣｐ＝Ｃｐｔ−Ｃｐａ）。続くステップ１１６では偏差ｄＣｐに基づいて補正係数αが算出される。続くステップ１１７では補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆが算出される（ｄＴｆ＝ｄＴｂ・α）。

次に、本発明による第１変更例を説明する。

燃焼パラメータが筒内ガス温度から構成される場合を例にとって説明すると、図４（Ｂ）に示されるように、筒内ガス温度偏差ｄｔｃがゼロ付近の場合には、補正係数αは筒内ガス温度偏差ｄｔｃの変化に対してほとんど変化せず、ほぼ１となっている。このような場合に、補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正しても、基本補正量ｄＴｂをわずかにしか補正できず、この補正により燃料消費率又は排気エミッションが悪化するおそれがある。

そこで本発明による第１変更例では、図７に示されるように筒内ガス温度偏差ｄｔｃの絶対値｜ｄｔｃ｜があらかじめ定められた閾値ｄｔｃｔｈよりも小さいとき、すなわち筒内ガス温度偏差ｄｔｃが−ｄｔｃｔｈから＋ｄｔｃｔｈまでのときには、補正係数αによる基本的な補正量ｄＴｂの補正を禁止するようにしている。なお、−ｄｔｃｔｈから＋ｄｔｃｔｈまでの不感帯ＤＺを設けているという見方もできる。

したがって、一般化していうと、燃焼パラメータの偏差の絶対値｜ｄＣｐ｜があらかじめ定められた閾値ｄＣｐｔｈよりも大きいときに前記補正係数αによる前記基本的な補正量ｄＴｂの補正を行い、前記偏差の絶対値｜ｄＣｐ｜があらかじめ定められた閾値ｄＣｐｔｈよりも小さいときに前記補正係数αによる前記基本的な補正量ｄＴｂの補正を禁止しているということになる。

図８は上述した本発明による第１変更例の最終的な補正量ｄＴｆの算出ルーチンを示している。このルーチンは図５のステップ１０１で実行される。

図８を参照すると、まずステップ１１０では運転性補償制御の実行条件が成立しているか否かが判別される。実行条件が成立していないときにはステップ１１１に進み、最終的な補正量ｄＴｆがゼロにされる。これに対し、実行条件が成立しているときにはステップ１１０からステップ１１２に進み、基本的な補正量ｄＴｂが算出される。続くステップ１１３では目標燃焼パラメータＣｐｔが算出され、続くステップ１１４では実際の燃焼パラメータＣｐａが算出される。続くステップ１１５では目標燃焼パラメータＣｐｔに対する実際の燃焼パラメータＣｐａの偏差ｄＣｐが算出される（ｄＣｐ＝Ｃｐｔ−Ｃｐａ）。続くステップ１１５ａでは燃焼パラメータの偏差の絶対値｜ｄＣｐ｜があらかじめ定められた閾値ｄＣｐｔｈよりも大きいか否かが判断される。｜ｄＣｐ｜＞ｄＣｐｔｈのときには次いでステップ１１６に進み、偏差ｄＣｐに基づいて補正係数αが算出される。次いでステップ１１７に進む。これに対し、｜ｄＣｐ｜≦ｄＣｐｔｈのときには次いでステップ１１６ａに進み、補正係数αが１とされる。次いでステップ１１７に進む。ステップ１１７では補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆが算出される（ｄＴｆ＝ｄＴｂ・α）。

次に、本発明による第２変更例を説明する。

燃焼パラメータが筒内酸素濃度から構成される場合を例にとって説明すると、筒内酸素濃度偏差ｄＯＸがかなり小さいとき、すなわち実際の筒内酸素濃度が目標筒内酸素濃度よりもかなり低いときには失火するおそれがある。にもかかわらず、大きな補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを増大補正し燃料増量補正を行うと、多量の未燃ＨＣが排出されるおそれがある。

そこで本発明による第２変更例では、図９に示されるように、筒内酸素濃度ｄＯＸがあらかじめ定められた許容下限ｄＯＸｍ（＜０）よりも小さいときには、筒内酸素濃度ｄＯＸが許容下限ｄＯＸｍのときの補正係数αであるαｍに補正係数αを維持するようにしている。その結果、筒内酸素濃度ｄＯＸが小さいときに補正係数αが大きくなるのが阻止されるので、不要に燃料増量補正が行われるのが阻止される。

なお、本発明による第２変更例では、筒内酸素濃度ｄＯＸが許容下限ｄＯＸｍよりも小さいときに、筒内酸素濃度ｄＯＸを許容下限ｄＯＸｍに置換した上で、この筒内酸素濃度ｄＯＸｍから補正係数αが算出される。このようにしても、筒内酸素濃度ｄＯＸが許容下限ｄＯＸｍよりも小さいときに補正係数αが上述のαｍに維持される。

したがって、一般化して言うと、燃焼パラメータの偏差ｄＣｐがあらかじめ定められた許容下限ｄＣｐｍよりも小さいときに前記補正係数αによる前記基本的な補正量ｄＴｂの増大補正を制限しているということになる。

図１０は上述した本発明による第２変更例の最終的な補正量ｄＴｆの算出ルーチンを示している。このルーチンは図５のステップ１０１で実行される。

図１０を参照すると、まずステップ１１０では運転性補償制御の実行条件が成立しているか否かが判別される。実行条件が成立していないときにはステップ１１１に進み、最終的な補正量ｄＴｆがゼロにされる。これに対し、実行条件が成立しているときにはステップ１１０からステップ１１２に進み、基本的な補正量ｄＴｂが算出される。続くステップ１１３では目標燃焼パラメータＣｐｔが算出され、続くステップ１１４では実際の燃焼パラメータＣｐａが算出される。続くステップ１１５では目標燃焼パラメータＣｐｔに対する実際の燃焼パラメータＣｐａの偏差ｄＣｐが算出される（ｄＣｐ＝Ｃｐｔ−Ｃｐａ）。続くステップ１１５ｂでは燃焼パラメータの偏差ｄＣｐがあらかじめ定められた許容下限ｄＣｐｍよりも小さいか否かが判別される。ｄＣｐ＜ｄＣｐｍのときには次いでステップ１１６ｂに進み、偏差ｄＣｐが許容下限ｄＣｐｍに置換される。次いでステップ１１６に進む。これに対し、ｄＣｐ≧ｄＣｐｍのときにはステップ１１５ｂからステップ１１６にジャンプする。ステップ１１６では偏差ｄＣｐに基づいて補正係数αが算出される。続くステップ１１７では補正係数αでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆが算出される（ｄＴｆ＝ｄＴｂ・α）。

次に、本発明による別の実施例を説明する。本発明による別の実施例では最終的な補正量ｄＴｆが次式（３）に基づいて算出される。

ｄＴｆ＝ｄＴｂ・αｆ（３）
ここで、αｆは最終的な補正係数を表しており、次式（４）に基づいて算出される。

αｆ＝αｂ・ｋ（４）
ここで、αｂは基本的な補正係数を、ｋは追加の補正係数を、それぞれ表している。

概略的に言うと、本発明による実施例等では、燃焼パラメータを検出し、この燃焼パラメータに基づいて補正係数αを算出するようにしている。ところが、実際の燃焼パラメータ例えば筒内酸素濃度や筒内ガス温度を正確に検出するのは必ずしも容易ではない。

そこで本発明による別の実施例では、燃焼パラメータに代えて、より簡単に精度よく検出可能な燃焼パラメータの代表値を検出し、この代表値に基づいて基本的な補正係数αｂを算出するようにしている。具体的には、実際の代表値が検出され、目標代表値が算出され、目標代表値に対する実際の代表値の偏差が算出され、この偏差に基づき基本的な補正係数αｂが算出される。

この場合、代表値は例えばＥＧＲ率（筒内に充填された全ガス量に対する筒内に充填されたＥＧＲガス量の比）又は筒内ガス温度を代表する吸気温度から構成される。しかしながら、この代表値は機関過渡運転時における機関トルクの低下に対する相関ないし感度が弱く、したがって基本的な目標トルクＴｔｂを正確に補正できないおそれがある。

そこで本発明による別の実施例では、追加の補正係数ｋでもって基本的な補正係数αｂを補正することにより最終的な補正係数αｆを算出し、この最終的な補正係数αｆでもって基本的な目標トルクＴｔｂを補正することにより最終的な目標トルクＴｔｆを算出するようにしている。

追加の補正係数ｋはこれまでの説明からわかるように、機関トルクの低下に対する相関を強めるためのものである。この追加の補正係数ｋは例えば図１１（Ａ）に等値線で示されるように、機関負荷Ｌが低くなるほど大きくなり、機関回転数Ｎｅが低くなるほど大きくなる。あるいは、追加の補正係数ｋは図１１（Ｂ）に示されるように、機関負荷Ｌの変化量ないし変化率ｄＬが大きくなるほど大きくなる。

したがって、一般化して言うと、基本的な目標トルクＴｔｂを求め、機関駆動系の捩れが抑制されるように基本的な目標トルクＴｔｂを補正するための基本的な補正量ｄＴｂを求め、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータを代表する代表値であって実際の代表値ｒＣｐａを求め、現在の機関運転状態における前記代表値の目標値である目標代表値ｒＣｐｔを求め、目標代表値ｒＣｐｔに対する実際の代表値ｒＣｐａの偏差ｄｒＣｐを求め、前記基本的な補正量ｄＴｂを補正するための基本的な補正係数αｂを偏差ｄｒＣｐに基づいて求め、基本的な補正係数αｂを機関運転状態又は機関運転状態の変化に基づいて補正することにより最終的な補正係数αｆを求め、最終的な補正係数αｆでもって前記基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆを求め、最終的な補正量ｄＴｆでもって前記基本的な目標トルクＴｔｂを補正することにより最終的な目標トルクＴｔｆを求め、最終的な目標トルクＴｔｆに一致するように機関トルクを制御しているということになる。

さらに、本発明による別の実施例では、上述した本発明による第１変更例と同様に、−ｄｒＣｐｔｈから＋ｄｒＣｐｔｈまでの不感帯が設けられ、この不感帯では最終的な補正係数αｆによる基本的な補正量ｄＴｂの補正が禁止される。すなわち、代表値の偏差の絶対値｜ｄｒＣｐ｜があらかじめ定められた閾値ｄｒＣｐｔｈよりも大きいときに最終的な補正係数αｆによる基本的な補正量ｄＴｂの補正が行われ、前記偏差の絶対値｜ｄｒＣｐ｜が閾値ｄＣｐｔｈよりも小さいときに最終的な補正係数αｆによる基本的な補正量ｄＴｂの補正が禁止される。

図１２は上述した本発明による別の実施例の最終的な補正量ｄＴｆの算出ルーチンを示している。このルーチンは図５のステップ１０１で実行される。

図１２を参照すると、まずステップ１２０では運転性補償制御の実行条件が成立しているか否かが判別される。実行条件が成立していないときにはステップ１２１に進み、最終的な補正量ｄＴｆがゼロにされる。これに対し、実行条件が成立しているときにはステップ１２０からステップ１２２に進み、基本的な補正量ｄＴｂが算出される。続くステップ１２３では目標代表値ｒＣｐｔが算出され、続くステップ１２４では実際の代表値ｒＣｐａが算出される。続くステップ１２５では目標代表値ｒＣｐｔに対する実際の代表値ｒＣｐａの偏差ｄｒＣｐが算出される（ｄｒＣｐ＝ｒＣｐｔ−ｒＣｐａ）。続くステップ１２５ａでは代表値の偏差の絶対値｜ｄｒＣｐ｜があらかじめ定められた閾値ｄｒＣｐｔｈよりも大きいか否かが判断される。｜ｄｒＣｐ｜＞ｄｒＣｐｔｈのときには次いでステップ１２６に進み、偏差ｄｒＣｐに基づいて基本的な補正係数αｂが算出される。続くステップ１２６ａでは追加の補正係数ｋが算出され、続くステップ１２６ｂでは追加の補正係数ｋでもって基本的な補正係数αｂを補正することにより最終的な補正係数αｆが算出される（αｆ＝αｂ・ｋ）。次いでステップ１２７に進む。これに対し、｜ｄＣｐ｜≦ｄＣｐｔｈのときには次いでステップ１２６ｃに進み、最終的な補正係数αｆが１とされる。次いでステップ１２７に進む。ステップ１２７では最終的な補正係数αｆでもって基本的な補正量ｄＴｂを補正することにより最終的な補正量ｄＴｆが算出される（ｄＴｆ＝ｄＴｂ・αｆ）。

なお、上述の本発明による第２変更例を本発明による別の実施例に適用することもできる。

内燃機関の全体図である。着火時期と補正係数との関係等を示す線図である。筒内酸素濃度偏差と補正係数との関係等を示す線図である。筒内ガス温度偏差と補正係数との関係等を示す線図である。最終的な目標トルクの算出ルーチンを示すフローチャートである。最終的な補正量の算出ルーチンを示すフローチャートである。本発明による第１変更例を説明するための線図である。本発明による第１変更例の最終的な補正量の算出ルーチンを示すフローチャートである。本発明による第２変更例を説明するための線図である。本発明による第２変更例の最終的な補正量の算出ルーチンを示すフローチャートである。追加の補正係数を示す線図である。本発明による別の実施例の最終的な補正量の算出ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１機関本体
２燃焼室
３燃料噴射弁

Claims

基本的な目標トルクを求める手段と、機関駆動系の捩れが抑制されるように該基本的な目標トルクを補正するための基本的な補正量を求める手段と、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータであって実際の燃焼パラメータを求める手段と、現在の機関運転状態における前記燃焼パラメータの目標値である目標燃焼パラメータを求める手段と、該目標燃焼パラメータに対する該実際の燃焼パラメータの偏差を求める手段と、前記基本的な補正量を補正するための補正係数を該偏差に基づいて求める手段と、該補正係数でもって前記基本的な補正量を補正することにより最終的な補正量を求める手段と、該最終的な補正量でもって前記基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求める手段と、該最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する手段と、を具備した内燃機関のトルク制御装置。
前記燃焼パラメータが着火時期、筒内ガス中の酸素濃度、又は筒内ガス温度から構成される請求項１に記載の内燃機関のトルク制御装置。
前記偏差の絶対値があらかじめ定められた閾値よりも大きいときに前記補正係数による前記基本的な補正量の補正を行い、前記偏差の絶対値があらかじめ定められた閾値よりも小さいときに前記補正係数による前記基本的な補正量の補正を禁止するようにした請求項１又は２に記載の内燃機関のトルク制御装置。
前記偏差があらかじめ定められた許容下限よりも小さいときに前記補正係数による前記基本的な補正量の増大補正を制限するようにした請求項１から３までのいずれか一項に記載の内燃機関のトルク制御装置。
基本的な目標トルクを求める手段と、機関駆動系の捩れが抑制されるように該基本的な目標トルクを補正するための基本的な補正量を求める手段と、機関過渡運転時に機関トルクが低下するような燃焼を支配する燃焼パラメータを代表する代表値であって実際の代表値を求める手段と、現在の機関運転状態における前記代表値の目標値である目標代表値を求める手段と、該目標代表値に対する該実際の代表値の偏差を求める手段と、前記基本的な補正量を補正するための基本的な補正係数を該偏差に基づいて求める手段と、該基本的な補正係数を機関運転状態又は機関運転状態の変化に基づいて補正することにより最終的な補正係数を求める手段と、該最終的な補正係数でもって前記基本的な補正量を補正することにより最終的な補正量を求める手段と、該最終的な補正量でもって前記基本的な目標トルクを補正することにより最終的な目標トルクを求める手段と、該最終的な目標トルクに一致するように機関トルクを制御する手段と、を具備した内燃機関のトルク制御装置。
前記燃焼パラメータの代表値が再循環排気ガス量又は吸気温度から構成される請求項５に記載の内燃機関のトルク制御装置。
前記偏差の絶対値があらかじめ定められた閾値よりも大きいときに前記最終的な補正係数による前記基本的な補正量の補正を行い、前記偏差の絶対値があらかじめ定められた閾値よりも小さいときに前記最終的な補正係数による前記基本的な補正量の補正を禁止するようにした請求項５又は６に記載の内燃機関のトルク制御装置。