JP2017180370A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine control device that accurately calculates torque generated by an internal combustion engine by a simple configuration and controls an operational state of the internal combustion engine depending on the generated torque.SOLUTION: An internal combustion engine control device 1 includes: an angle speed calculation part 604 for calculating two angular speeds of a crankshaft of an internal combustion engine corresponding to each of the consecutive two strokes of the internal combustion engine that has each stroke of intake, compression, combustion expansion and exhaust; and an operation state control part 611 for controlling an operational state on the basis of the two angular speeds.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、特に自動二輪車等の車両の内燃機関に適用される内燃機関制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly to an internal combustion engine control device applied to an internal combustion engine of a vehicle such as a motorcycle.

近年、自動二輪車等の車両の内燃機関に対しては、コントローラを用いて、内燃機関に対する燃料の供給、空気の供給並びに燃料及び空気から成る混合気への点火を協働させながら内燃機関の運転状態を電子制御する電子制御式の内燃機関制御装置が採用されている。   In recent years, for an internal combustion engine of a vehicle such as a motorcycle, the controller is used to operate the internal combustion engine while cooperating the supply of fuel to the internal combustion engine, the supply of air, and the ignition of the mixture of fuel and air. An electronically controlled internal combustion engine controller that electronically controls the state is employed.

具体的には、かかる内燃機関制御装置は、エアフローセンサ、スロットル開度センサ及び吸気マニホルド負圧センサ等のセンサからの各々の検出信号を用いて得られる内燃機関に対する吸入空気量やクランク角センサからの検出信号を用いて得られる内燃機関の回転数等に基づき、内燃機関での適切な空燃比を実現するための燃料噴射量を算出して、この燃料噴射量で内燃機関に対して燃料噴射を実行すると共に、所定の点火時期で吸入空気及び噴射燃料の混合気に対して点火を実行する構成を有するものである。   Specifically, such an internal combustion engine control device includes an intake air amount and a crank angle sensor for an internal combustion engine obtained by using respective detection signals from sensors such as an air flow sensor, a throttle opening sensor, and an intake manifold negative pressure sensor. The fuel injection amount for realizing an appropriate air-fuel ratio in the internal combustion engine is calculated on the basis of the rotational speed of the internal combustion engine obtained using the detection signal, and the fuel injection amount is injected into the internal combustion engine with this fuel injection amount And the ignition is performed on the mixture of intake air and injected fuel at a predetermined ignition timing.

一方で、エアフローセンサ、スロットル開度センサ及び吸気マニホルド負圧センサ等のセンサを車両に各々装着することは、車両全体のコスト上昇に繋がるものであるため、かかるセンサの使用を可能な限り省略しながら、内燃機関制御装置においてかかるセンサを使用したときと同等の機能を実現すれば、車両全体のコスト上昇を抑制することが可能となることになる。   On the other hand, mounting sensors such as an air flow sensor, a throttle opening sensor, and an intake manifold negative pressure sensor on the vehicle leads to an increase in the cost of the entire vehicle. Therefore, the use of such sensors is omitted as much as possible. However, if a function equivalent to that when such a sensor is used in the internal combustion engine control device is realized, an increase in the cost of the entire vehicle can be suppressed.

かかる状況下で、特許文献1は、スロットル弁開度や吸気負圧の検出に依存することなくエンジンの加減速状態を判別し得て廉価なエンジンの加減速状態判別装置に関し、エンジンの減速運転時では、圧縮行程終りの上死点の前後でのクランク軸の角速度の変動が定常運転時より大きく、エンジンの加速運転時では、排気行程終わりの上死点の前後でのクランク軸の角速度の変動が定常運転時より小さくなる特性が存在することを利用して、エンジンの加減速状態の判別を行う構成を有する。   Under such circumstances, Patent Document 1 relates to an inexpensive engine acceleration / deceleration state discriminating apparatus that can determine the acceleration / deceleration state of the engine without depending on the detection of the throttle valve opening or intake negative pressure. In some cases, the fluctuation of the crankshaft angular velocity before and after the top dead center at the end of the compression stroke is larger than that during steady operation, and during the acceleration operation of the engine, the crankshaft angular velocity before and after the top dead center at the end of the exhaust stroke is increased. It has a configuration for determining the acceleration / deceleration state of the engine by utilizing the characteristic that the fluctuation is smaller than that in the steady operation.

特開2009−265983号公報JP 2009-265983 A

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成では、エンジン(内燃機関)のクランクシャフトの角速度を算出する際に、クランク機構の往復運動部分の慣性モーメントの変動やクランク軸(クランクシャフト)の捩り振動の変動に起因して、その算出結果である角速度に不要な影響が現れる傾向が考えられるため、かかる角速度から内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出することに関して改良の余地があるものと考えられる。   However, according to the study by the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, when calculating the angular velocity of the crankshaft of the engine (internal combustion engine), the fluctuation of the moment of inertia of the reciprocating motion portion of the crank mechanism and the crankshaft (crank Since there is a tendency that an unnecessary influence is exerted on the calculated angular velocity due to fluctuations in the torsional vibration of the shaft), there is room for improvement in accurately calculating the generated torque generated by the internal combustion engine from the angular velocity. It is thought that there is.

また、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成では、内燃機関のクランク角として内燃機関の動作行程中における相対的に短い区間のクランク角を用いているため、特にクランクシャフトの高回転時の角速度を算出する際に不要な影響が現れる傾向が考えられて、この点でも改良の余地があるものと考えられる。   Further, according to the study of the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, the crank angle of a relatively short section during the operation stroke of the internal combustion engine is used as the crank angle of the internal combustion engine. There is a tendency that an unnecessary influence appears when calculating the angular velocity at the time of rotation, and there is also room for improvement in this respect.

また、本発明者の検討によれば、特許文献1の構成では、内燃機関のクランクシャフトの角速度から算出した内燃機関の発生トルクに関して、内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程における特性、内燃機関に対する外部負荷の影響、及び内燃機関の内部フリクション等の要因を分別することができないため、算出結果である発生トルクを用いて内燃機関の運転状態の制御を行う際に、かかる要因を考慮した制御を行うことができないため、この点でも改良の余地があるものと考えられる。   Further, according to the study of the present inventor, in the configuration of Patent Document 1, regarding the generated torque of the internal combustion engine calculated from the angular velocity of the crankshaft of the internal combustion engine, the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke of the internal combustion engine. When controlling the operating state of the internal combustion engine using the generated torque, which is the calculation result, it is not possible to discriminate factors such as the characteristics in each process, the influence of the external load on the internal combustion engine, and the internal friction of the internal combustion engine. Since it is not possible to perform control in consideration of such factors, there is also room for improvement in this respect.

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、簡便な構成で、内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出して、かかる発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made through the above-described studies. An internal combustion engine capable of accurately calculating the generated torque generated by the internal combustion engine with a simple configuration and controlling the operating state of the internal combustion engine according to the generated torque. An object is to provide an engine control device.

以上の目的を達成するべく、本発明は、吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の各行程を有する内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御装置において、前記内燃機関の連続する2つの行程の各々に対応した前記内燃機関のクランク軸の2つの角速度を算出する角速度算出部と、前記2つの角速度に基づき前記運転状態を制御する運転状態制御部と、を備えることを第1の局面とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an internal combustion engine control apparatus for controlling the operating state of an internal combustion engine having intake, compression, combustion expansion, and exhaust strokes, and each of the two consecutive strokes of the internal combustion engine. The first aspect includes an angular velocity calculation unit that calculates two angular velocities of the crankshaft of the internal combustion engine corresponding to the above and an operation state control unit that controls the operation state based on the two angular velocities.

本発明は、第1の局面に加えて、前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記圧縮行程に対応した角速度と前記膨張行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを第2の局面とする。   In the present invention, in addition to the first aspect, the operation state control unit controls the operation state based on an angular velocity corresponding to the compression stroke and an angular velocity corresponding to the expansion stroke as the two angular velocities. This is the second aspect.

本発明は、第1又は第2の局面に加えて、前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記吸気行程に対応した角速度と前記圧縮行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを第3の局面とする。   According to the present invention, in addition to the first or second aspect, the operation state control unit is configured to perform the operation state based on an angular velocity corresponding to the intake stroke and an angular velocity corresponding to the compression stroke as the two angular velocities. The third aspect is to control the above.

本発明は、第1から第3のいずれかの局面に加えて、前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記排気行程に対応した角速度と前記吸気行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを第3の局面とする。   According to the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the operating state control unit is configured to use, as the two angular velocities, an angular velocity corresponding to the exhaust stroke and an angular velocity corresponding to the intake stroke. Controlling the operation state is a third aspect.

本発明は、第1から第4のいずれかの局面に加えて、前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記膨張行程に対応した角速度と前記排気行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを第3の局面とする。   According to the present invention, in addition to any one of the first to fourth aspects, the operating state control unit is based on an angular velocity corresponding to the expansion stroke and an angular velocity corresponding to the exhaust stroke as the two angular velocities. Controlling the operation state is a third aspect.

本発明は、第1から第5のいずれかの局面に加えて、前記運転状態制御部は、前記2つの角速度の差、和又は比率に基づき、前記運転状態を制御することを第3の局面とする。   According to the third aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fifth aspects, the driving state control unit controls the driving state based on a difference, sum, or ratio of the two angular velocities. And

以上の本発明の第1の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の各行程を有する内燃機関の連続する2つの行程の各々に対応した内燃機関のクランク軸の2つの角速度を算出する角速度算出部と、2つの角速度に基づき運転状態を制御する運転状態制御部と、を備えるものであるので、簡便な構成で、内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出して、かかる発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。このように、内燃機関の発生トルク(実トルク)の算出のために排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程における内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出を行うためには、クランクシャフトの回転角における180°毎に少なくとも1つのクランクパルスがあれば足りることになる。つまり、このことは、自動二輪車で多く採用されているクランクシャフトの回転角の360°において1歯のみを有するリラクタに更に1歯を付加するだけの簡便な構造変更を施すことが必要となることを意味するから、その結果、コストアップを最小限に抑えつつ精度のよい内燃機関の実トルクの算出をすることができる。また、このように、内燃機関の実トルクの算出する際に内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出をクランクシャフトの回転角における180°毎に行えば、かかる実トルクの算出において、内燃機関のクランク機構におけるコンロッド及びピストンを主とする往復部材の慣性モーメントの影響を原理的に相殺することができると共に、クランクシャフトの捩り振動の影響も原理的に吸収することかできる。このことは、内燃機関の高回転を含む運転領域において、共通化された算出手法で内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出を行って実トルクの算出を行うことができることに繋がる。また、このように、内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程についてクランクシャフトの回転角における180°毎に区分けして内燃機関の実トルクの算出を行うことにより、排気抵抗トルク、吸気抵抗トルク、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクを各々算出することができ、これにより、負荷・フリクショントルク及び行程発生トルク差をといったトルク成分を算出することができる。   According to the internal combustion engine control apparatus according to the first aspect of the present invention described above, the crankshaft of the internal combustion engine corresponding to each of the two consecutive strokes of the internal combustion engine having the strokes of intake, compression, combustion expansion, and exhaust. The angular velocity calculation unit for calculating the two angular velocities and the driving state control unit for controlling the driving state based on the two angular velocities are provided. It is possible to calculate and control the operating state of the internal combustion engine according to the generated torque. Thus, in order to calculate the generated torque (actual torque) of the internal combustion engine, in order to calculate the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine in each step of the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke, It is sufficient to have at least one crank pulse every 180 ° in the rotation angle of the shaft. In other words, this means that it is necessary to make a simple structural change by adding one tooth to a reluctator having only one tooth at 360 ° of the rotation angle of the crankshaft often adopted in motorcycles. As a result, it is possible to accurately calculate the actual torque of the internal combustion engine while minimizing the cost increase. In this way, when calculating the actual torque of the internal combustion engine, the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine is calculated every 180 ° in the rotation angle of the crankshaft. The influence of the moment of inertia of the reciprocating member including the connecting rod and the piston in the crank mechanism can be canceled in principle, and the influence of the torsional vibration of the crankshaft can be absorbed in principle. This leads to the fact that the actual torque can be calculated by calculating the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine by a common calculation method in the operation region including high rotation of the internal combustion engine. In addition, the exhaust torque, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke of the internal combustion engine are thus divided into every 180 ° in the rotation angle of the crankshaft to calculate the actual torque of the internal combustion engine. The resistance torque, the intake resistance torque, the compression resistance torque, and the expansion generation torque can be calculated, respectively, and thereby torque components such as the load / friction torque and the stroke generation torque difference can be calculated.

本発明の第2の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、運転状態制御部が、2つの角速度として、圧縮行程に対応した角速度と膨張行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、膨張行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関が発生した出力トルクが合算されたトルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関が発生する実トルクの及びその変化、つまり内燃機関の駆動力及びその変化の指標とすることが可能となる膨張発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   According to the internal combustion engine control apparatus of the second aspect of the present invention, the operating state control unit controls the operating state based on the angular velocity corresponding to the compression stroke and the angular velocity corresponding to the expansion stroke as the two angular velocities. Therefore, if the external load on the internal combustion engine in the expansion stroke, the internal friction of the internal combustion engine and the output torque generated by the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the actual torque generated by the internal combustion engine and its change, that is, the expansion generation torque that can be used as the driving force of the internal combustion engine and the index of the change.

本発明の第3の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、運転状態制御部が、2つの角速度として、吸気行程に対応した角速度と圧縮行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるので、圧縮行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の圧縮抵抗が合算された抵抗トルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の吸入空気量及びその変化の指標とすることが可能となる圧縮抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   According to the internal combustion engine control apparatus of the third aspect of the present invention, the operating state control unit controls the operating state based on the angular velocity corresponding to the intake stroke and the angular velocity corresponding to the compression stroke as the two angular velocities. Therefore, if the external torque to the internal combustion engine in the compression stroke, the internal friction of the internal combustion engine and the compression resistance of the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the amount of intake air of the engine and the compression resistance torque that can be used as an index of the change.

本発明の第4の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、運転状態制御部が、排気行程に対応した角速度と吸気行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、吸気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の吸気抵抗が合算された抵抗トルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関のスロットル開度及びその変化の指標とすることが可能となる吸気抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   According to the internal combustion engine control device of the fourth aspect of the present invention, the operating state control unit controls the operating state based on the angular velocity corresponding to the exhaust stroke and the angular velocity corresponding to the intake stroke. If the external load on the internal combustion engine in the intake stroke, the internal friction of the internal combustion engine, and the intake resistance of the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, the throttle opening of the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the intake resistance torque that can be used as an index of the change.

本発明の第5の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、運転状態制御部が、2つの角速度として、膨張行程に対応した角速度と排気行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、排気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の排気抵抗が合算された抵抗トルクであって、かる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の大気圧及びその変化の指標とすることが可能となる排気抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   According to the internal combustion engine control apparatus of the fifth aspect of the present invention, the operating state control unit controls the operating state based on the angular velocity corresponding to the expansion stroke and the angular velocity corresponding to the exhaust stroke as the two angular velocities. Therefore, if the external load on the internal combustion engine in the exhaust stroke, the internal friction of the internal combustion engine and the exhaust resistance of the internal combustion engine are combined and the external load and the internal friction are in a constant state, the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the exhaust pressure torque that can be used as an engine atmospheric pressure and an index of the change.

本発明の第6の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、運転状態制御部が、2つの角速度として、2つの角速度の差、和又は比率に基づき、運転状態を制御するものであるため、排気抵抗トルク及び吸気抵抗トルクを合算することにより得られるものであって、典型的には内燃機関の暖機状態において内燃機関に対して作用する抵抗力及びその変化の指標とすることが可能となる負荷・フリクショントルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができ、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクを合算することにより、又はそれらの比をとることにより得られるものであって、内燃機関に作用している供給ガスの総量の及びその変化、つまり典型的には燃料噴射システムにおけるスロットル開度及び吸気圧並びにそれの変化の指標とすることが可能となる行程発生トルク差に応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   According to the internal combustion engine control device of the sixth aspect of the present invention, the operating state control unit controls the operating state based on the difference, sum or ratio of the two angular velocities as the two angular velocities. It is obtained by adding the exhaust resistance torque and the intake resistance torque, and can typically be used as an index of the resistance force acting on the internal combustion engine and its change in the warm-up state of the internal combustion engine. The operation state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the load / friction torque to be obtained, and can be obtained by adding the compression resistance torque and the expansion generation torque, or by taking a ratio thereof. The total amount of supply gas acting on the engine and its change, i.e. typically the throttle opening and intake pressure in the fuel injection system and its change. It is possible to control the operating state of the internal combustion engine in accordance with the stroke generated torque difference is possible.

図1は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する運転状態制御処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of an operation state control process executed by the internal combustion engine control apparatus according to the present embodiment.

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関制御装置につき、詳細に説明する。   Hereinafter, an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

[構成]
まず、図1を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置の構成について説明する。
[Constitution]
First, the configuration of the internal combustion engine control device in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、本実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the internal combustion engine control device in the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置1は、自動二輪車等の車両に搭載され、車両の内燃機関の運転状態を制御する。本実施形態における内燃機関制御装置1は、スロットル開度センサ20、クランク角センサ30、及び冷却水温センサ50に電気的に接続されたECU(Electronic Control Unit)60を備えている。なお、かかる内燃機関制御装置1が適用される内燃機関は、典型的には、4ストロークサイクルの内燃機関であると共に、単気筒又は爆発が不等間隔の2気筒などの内燃機関である。また、説明の便宜上、車両や内燃機関の構成についての具体的な図示は、省略している。また、内燃機関に適用される燃料としては、原理的には、現在入手可能なものが適用でき、例えば、ガソリン、エタノール及びメタノール等の種別を問わず、ガソリンのオクタン価の種別も問わないものである。   As shown in FIG. 1, an internal combustion engine control apparatus 1 according to this embodiment is mounted on a vehicle such as a motorcycle, and controls the operating state of the internal combustion engine of the vehicle. The internal combustion engine control device 1 according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 that is electrically connected to a throttle opening sensor 20, a crank angle sensor 30, and a coolant temperature sensor 50. The internal combustion engine to which the internal combustion engine control device 1 is applied is typically a four-stroke cycle internal combustion engine and a single cylinder or a two-cylinder internal combustion engine with unequal intervals. For the convenience of explanation, specific illustrations of the configuration of the vehicle and the internal combustion engine are omitted. Further, as a fuel applied to an internal combustion engine, in principle, those that are currently available can be applied, for example, regardless of the type of gasoline, ethanol, methanol, etc., and the type of gasoline octane number is not limited. is there.

スロットル開度センサ20は、内燃機関のスロットル装置の本体部に装着され、スロットルバルブの開度をスロットル開度として検出し、このように検出したスロットル開度を示す電気信号をECU60に入力する。   The throttle opening sensor 20 is mounted on the main body of the throttle device of the internal combustion engine, detects the opening of the throttle valve as the throttle opening, and inputs an electric signal indicating the detected throttle opening to the ECU 60.

クランク角センサ30は、内燃機関において、リラクタの外周面に形成されている歯部に対向した態様でシリンダブロックの下部に組み付けられたロアケース等に装着され、クランクシャフト(クランク軸)の回転に伴って回転する歯部を検出することによって、クランクシャフトの回転速度を内燃機関の回転速度として検出する。クランク角センサ30は、このように検出した内燃機関の回転速度を示す電気信号をECU60に入力する。   In the internal combustion engine, the crank angle sensor 30 is attached to a lower case or the like that is assembled to the lower part of the cylinder block in a manner facing a tooth portion formed on the outer peripheral surface of the reluctator, and as the crankshaft (crankshaft) rotates. By detecting the rotating tooth portion, the rotational speed of the crankshaft is detected as the rotational speed of the internal combustion engine. The crank angle sensor 30 inputs an electric signal indicating the detected rotational speed of the internal combustion engine to the ECU 60.

冷却水温センサ50は、内燃機関の冷却水通路に侵入した態様でシリンダブロックに装着され、冷却水通路内を流通する冷却水の温度を検出し、このように検出した冷却水の温度を示す電気信号をECU60に入力する。   The cooling water temperature sensor 50 is attached to the cylinder block in a state of entering the cooling water passage of the internal combustion engine, detects the temperature of the cooling water flowing through the cooling water passage, and indicates the temperature of the cooling water thus detected. A signal is input to the ECU 60.

ECU60は、車両が備えるバッテリからの電力を利用して動作する。ECU60は、A/D(Analog to Digital)変換回路601a及び601b、波形整形回路602、スロットル開度算出部603、角速度算出部604、冷却水温算出部606、実トルク算出部607、RAM609、運転状態制御部611、及び駆動回路612a、612b及び612cを備えている。なお、スロットル開度算出部603、角速度算出部604、冷却水温算出部606、実トルク算出部607、及び運転状態制御部611は、ECU60の演算処理装置が図示を省略するメモリから必要な制御プログラムを読み出すと共にRAM609から必要な制御データを読み出して運転状態制御処理を実行する際の機能ブロックとして示している。   The ECU 60 operates using electric power from a battery provided in the vehicle. The ECU 60 includes an A / D (Analog to Digital) conversion circuit 601a and 601b, a waveform shaping circuit 602, a throttle opening calculation unit 603, an angular velocity calculation unit 604, a cooling water temperature calculation unit 606, an actual torque calculation unit 607, a RAM 609, and an operating state. A control unit 611 and drive circuits 612a, 612b, and 612c are provided. The throttle opening calculation unit 603, the angular velocity calculation unit 604, the cooling water temperature calculation unit 606, the actual torque calculation unit 607, and the operation state control unit 611 are control programs necessary for the arithmetic processing unit of the ECU 60 from a memory (not shown). Is shown as a functional block when the necessary control data is read from the RAM 609 and the operation state control process is executed.

A/D変換回路601aは、スロットル開度センサ20から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換してスロットル開度算出部603に入力する。   The A / D conversion circuit 601 a converts the analog electrical signal input from the throttle opening sensor 20 into a digital form and inputs the digital signal to the throttle opening calculation unit 603.

A/D変換回路601bは、冷却水温センサ50から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換して冷却水温算出部606に入力する。   The A / D conversion circuit 601 b converts the analog electrical signal input from the coolant temperature sensor 50 into a digital format and inputs the digital signal to the coolant temperature calculation unit 606.

波形整形回路602は、クランク角センサ30から入力された電気信号に対してスムージング処理等の整形処理を施した後に電気信号を角速度算出部604に入力する。   The waveform shaping circuit 602 performs shaping processing such as smoothing processing on the electric signal input from the crank angle sensor 30 and then inputs the electric signal to the angular velocity calculation unit 604.

スロットル開度算出部603は、A/D変換回路601aから入力された電気信号を用いてスロットル開度を算出し、このようにスロットル開度算出部603が算出したスロットル開度は、運転状態制御部611で用いられる。   The throttle opening calculation unit 603 calculates the throttle opening by using the electric signal input from the A / D conversion circuit 601a, and the throttle opening calculated by the throttle opening calculation unit 603 is the operating state control. Used in part 611.

角速度算出部604は、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて、内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張(燃焼膨張)行程の各行程におけるクランク軸の角速度を内燃機関の回転角速度として算出すると共に、かかる各行程におけるクランク軸の各角加速度を内燃機関の回転角加速度として算出する。このように角速度算出部604が算出した内燃機関の回転角速度及び回転角加速度は、実トルク算出部607において内燃機関の発生トルクである出力トルク(実トルク)の算出に用いられる。   The angular velocity calculation unit 604 uses the electric signal input from the waveform shaping circuit 602 to determine the angular velocity of the crankshaft in each stroke of the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion (combustion expansion) stroke of the internal combustion engine. While calculating as a rotational angular velocity, each angular acceleration of the crankshaft in each stroke is calculated as a rotational angular acceleration of the internal combustion engine. The rotational angular velocity and rotational angular acceleration of the internal combustion engine calculated by the angular velocity calculation unit 604 in this way are used by the actual torque calculation unit 607 to calculate output torque (actual torque) that is generated by the internal combustion engine.

具体的には、角速度算出部604は、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて内燃機関のピストンの位置を検出し、それが排気上死点、吸気下死点、圧縮上死点及び膨張下死点のいずれにあるかを判別すると共にそのタイミングを取得する。併せて、角速度算出部604は、ピストンの位置が排気上死点にあると判別した場合には内燃機関の排気行程の行程時間、ピストンの位置が吸気下死点にあると判別した場合には内燃機関の吸気行程の行程時間、ピストンの位置が圧縮上死点にあると判別した場合には内燃機関の圧縮行程の行程時間、及びピストンの位置が膨張下死点にあると判別した場合には内燃機関の膨張行程の行程時間を、対応して算出する。   Specifically, the angular velocity calculation unit 604 detects the position of the piston of the internal combustion engine using the electrical signal input from the waveform shaping circuit 602, which is the exhaust top dead center, intake bottom dead center, compression top dead center. And the timing is acquired at the same time. In addition, the angular velocity calculation unit 604 determines that the piston position is at the exhaust top dead center when it is determined that the piston is at the exhaust top dead center, and if the piston position is at the intake bottom dead center. When it is determined that the stroke time of the intake stroke of the internal combustion engine and the position of the piston are at the compression top dead center, and when it is determined that the stroke time of the compression stroke of the internal combustion engine and the position of the piston are at the expansion bottom dead center Calculates the stroke time of the expansion stroke of the internal combustion engine correspondingly.

ここで、これらの場合に対応して、角速度算出部604は、クランクシャフトの回転方向の角度であるクランク角における各行程の角度範囲である180°を排気行程の行程時間で除して内燃機関の排気行程の角速度、180°を吸気行程の行程時間で除して内燃機関の吸気行程の角速度、180°を圧縮行程の行程時間で除して内燃機関の圧縮行程の角速度、及び180°を膨張行程の行程時間で除して内燃機関の膨張行程の角速度、を、算出する。   Here, in response to these cases, the angular velocity calculation unit 604 divides 180 °, which is the angular range of each stroke at the crank angle, which is an angle in the rotation direction of the crankshaft, by the stroke time of the exhaust stroke, and thereby generates The exhaust stroke angular velocity, 180 ° divided by the intake stroke stroke time, and the intake stroke angular velocity of the internal combustion engine, 180 ° divided by the compression stroke time, the internal combustion engine compression stroke angular velocity, and 180 °. The angular velocity of the expansion stroke of the internal combustion engine is calculated by dividing by the stroke time of the expansion stroke.

更に、これらの場合に対応して、角速度算出部604は、排気行程の角速度からその直前に存在した膨張行程の角速度を減じて排気行程の角速度差を算出すると共に、排気行程の角速度差を排気行程の行程時間で除し、吸気行程の角速度からその直前に存在した排気行程の角速度を減じて吸気行程の角速度差を算出すると共に、吸気行程の角速度差を吸気行程の行程時間で除し、圧縮行程の角速度からその直前に存在した吸気行程の角速度を減じて圧縮行程の角速度差を算出すると共に、圧縮行程の角速度差を圧縮行程の行程時間で除し、及び膨張行程の角速度からその直前に存在した圧縮行程の角速度減じて膨張行程の角速度差を算出すると共に、膨張行程の角速度差を膨張行程の行程時間で除して、排気行程の角加速度、吸気行程の角加速度、圧縮行程の角加速度、及び膨張行程の角加速度を算出する。なお、かかる各行程の角速度差は、その行程の終了時点のクランクシャフトの角速度からその行程の開始時点のクランクシャフトの角速度を除して算出してもよい。   Further, in response to these cases, the angular velocity calculation unit 604 subtracts the angular velocity of the expansion stroke existing immediately before it from the angular velocity of the exhaust stroke to calculate the angular velocity difference of the exhaust stroke, and also calculates the angular velocity difference of the exhaust stroke. Divide by the stroke time of the stroke, subtract the angular velocity of the exhaust stroke that existed immediately before from the angular velocity of the intake stroke, calculate the angular velocity difference of the intake stroke, and divide the angular velocity difference of the intake stroke by the stroke time of the intake stroke, The angular velocity difference of the compression stroke is calculated by subtracting the angular velocity of the intake stroke existing immediately before from the angular velocity of the compression stroke, the angular velocity difference of the compression stroke is divided by the stroke time of the compression stroke, and the angular velocity of the expansion stroke is immediately before it. The angular velocity difference of the expansion stroke is calculated by subtracting the angular velocity of the expansion stroke by dividing the angular velocity difference of the expansion stroke by the stroke time of the expansion stroke. Every time, the angular acceleration of the compression stroke, and calculates the angular acceleration of the expansion stroke. The angular velocity difference between the strokes may be calculated by dividing the crankshaft angular velocity at the end of the stroke by the crankshaft angular velocity at the start of the stroke.

このように、内燃機関の実トルクの算出のために排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程における内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出を行うためには、クランクシャフトの回転角における180°毎に少なくとも1つのクランクパルスがあれば足りることになる。つまり、このことは、自動二輪車で多く採用されているクランクシャフトの回転角の360°において1歯のみを有するリラクタに更に1歯を付加するだけの簡便な構造変更を施すことが必要となることを意味するから、その結果、コストアップを最小限に抑えつつ精度のよい内燃機関の実トルクの算出を可能とするものである。   As described above, in order to calculate the actual torque of the internal combustion engine, in order to calculate the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine in each step of the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke, It is sufficient to have at least one crank pulse for every 180 ° at. In other words, this means that it is necessary to make a simple structural change by adding one tooth to a reluctator having only one tooth at 360 ° of the rotation angle of the crankshaft often adopted in motorcycles. As a result, it is possible to calculate the actual torque of the internal combustion engine with high accuracy while minimizing the cost increase.

また、このように、内燃機関の実トルクの算出する際に内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出をクランクシャフトの回転角における180°毎に行えば、かかる実トルクの算出において、内燃機関のクランク機構におけるコンロッド及びピストンを主とする往復部材の慣性モーメントの影響を原理的に相殺することが可能となると共に、クランクシャフトの捩り振動の影響も原理的に吸収することを可能とする。このことは、内燃機関の高回転を含む運転領域において、共通化された算出手法で内燃機関のクランクシャフトの角加速度の算出を行って実トルクの算出を行うことを可能とする。ここで、かかる往復部材の慣性モーメントによる加速成分及び減速成分は、吸気行程及び排気行程におけるクランクシャフトの回転角における360°の区間毎に一巡し、圧縮行程及び膨張行程におけるクランクシャフトの回転角における360°の区間で一巡するものである。また、内燃機関の低回転時にはバルブスプリングの作動抵抗も無視し得ないが、これによる加速成分及び減速成分は、排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程におけるクランクシャフトの回転角における180°の区間毎に対称に発生するものである。   In this way, when calculating the actual torque of the internal combustion engine, the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine is calculated every 180 ° in the rotation angle of the crankshaft. The influence of the moment of inertia of the reciprocating member mainly including the connecting rod and the piston in the crank mechanism can be canceled in principle, and the influence of the torsional vibration of the crankshaft can be absorbed in principle. This makes it possible to calculate the actual torque by calculating the angular acceleration of the crankshaft of the internal combustion engine by a common calculation method in an operation region including high rotation of the internal combustion engine. Here, the acceleration component and the deceleration component due to the moment of inertia of the reciprocating member make a round every 360 ° interval in the rotation angle of the crankshaft in the intake stroke and the exhaust stroke, and in the rotation angle of the crankshaft in the compression stroke and the expansion stroke. It makes a round in a section of 360 °. In addition, the operating resistance of the valve spring is not negligible when the internal combustion engine is running at a low speed. However, the acceleration component and the deceleration component due to this are the rotation angle of the crankshaft in each step of the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke. It occurs symmetrically every 180 ° section.

冷却水温算出部606は、A/D変換回路601bから入力された電気信号を用いて冷却水の温度を内燃機関の温度(エンジン温度)として算出し、このように冷却水温算出部606が算出したエンジン温度は、運転状態制御部611で用いられる。かかる冷却水の温度は、内燃機関の温度を代表的に示す内燃機関の代表温度であって、内燃機関のシリンダを冷却する冷却熱量を反映した温度であると評価され得るものである。なお、かかる内燃機関の代表温度としては、冷却水の温度の他に、内燃機関の潤滑油の温度等を用いてもよい。   The cooling water temperature calculation unit 606 calculates the temperature of the cooling water as the temperature of the internal combustion engine (engine temperature) using the electrical signal input from the A / D conversion circuit 601b, and the cooling water temperature calculation unit 606 calculates in this way. The engine temperature is used in the operation state control unit 611. The temperature of the cooling water is a representative temperature of the internal combustion engine representatively showing the temperature of the internal combustion engine, and can be evaluated as a temperature reflecting the amount of cooling heat for cooling the cylinder of the internal combustion engine. As the representative temperature of the internal combustion engine, the temperature of the lubricating oil of the internal combustion engine may be used in addition to the temperature of the cooling water.

実トルク算出部607は、角速度算出部604が算出した内燃機関の回転角速度を直接的に用いて内燃機関の実トルクを算出し、このように実トルク算出部607が算出した内燃機関の実トルクは、運転状態制御部611で用いられる。   The actual torque calculation unit 607 calculates the actual torque of the internal combustion engine by directly using the rotational angular velocity of the internal combustion engine calculated by the angular velocity calculation unit 604, and thus the actual torque of the internal combustion engine calculated by the actual torque calculation unit 607 Is used in the operation state control unit 611.

具体的には、実トルク算出部607は、特に角速度算出部604が算出した内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程における回転角加速度を、内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程における実トルクとして、対応して算出する。ここで、排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程における実トルクは、内燃機関のクランク機構におけるコンロッド及びピストンを主とする往復部材の単位慣性モーメントあたりの排気抵抗トルク、吸気抵抗トルク、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクに対応して相当するものである。詳しくは、排気抵抗トルクは、排気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の排気抵抗が合算された抵抗トルクであるため、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の大気圧及びその変化の指標とすることが可能となる。吸気抵抗トルクは、吸気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の吸気抵抗が合算された抵抗トルクであるため、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関のスロットル開度及びその変化の指標とすることが可能となる。圧縮抵抗トルクは、圧縮行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の圧縮抵抗が合算された抵抗トルクであるため、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の吸入空気量及びその変化の指標とすることが可能となる。また、膨張発生トルクは、膨張行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関が発生した出力トルクが合算されたトルクであるため、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関が発生する実トルクの及びその変化、つまり内燃機関の駆動力及びその変化の指標とすることが可能となる。   Specifically, the actual torque calculation unit 607 calculates the rotational angular acceleration in the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke of the internal combustion engine calculated by the angular velocity calculation unit 604, in particular, the exhaust stroke, the intake stroke, and the compression of the internal combustion engine. The actual torque in the stroke and the expansion stroke is calculated correspondingly. Here, the actual torques in the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke are the exhaust resistance torque, the intake resistance torque, and the compression resistance per unit moment of inertia of the reciprocating member mainly including the connecting rod and the piston in the crank mechanism of the internal combustion engine. This corresponds to the torque and the expansion generation torque. Specifically, since the exhaust resistance torque is a resistance torque obtained by adding up the external load on the internal combustion engine, the internal friction of the internal combustion engine, and the exhaust resistance of the internal combustion engine in the exhaust stroke, the external load and the internal friction are constant. For example, the atmospheric pressure of the internal combustion engine and an index of the change can be used. The intake resistance torque is a resistance torque obtained by adding up the external load on the internal combustion engine, the internal friction of the internal combustion engine, and the intake resistance of the internal combustion engine in the intake stroke. Therefore, if the external load and the internal friction are in a constant state, the internal combustion engine It becomes possible to use the throttle opening of the engine and an index of its change. The compression resistance torque is a resistance torque obtained by adding up the external load on the internal combustion engine in the compression stroke, the internal friction of the internal combustion engine, and the compression resistance of the internal combustion engine. Therefore, if the external load and the internal friction are constant, the internal combustion engine It can be used as an index of the intake air amount of the engine and its change. In addition, since the expansion torque is a sum of the external load on the internal combustion engine, the internal friction of the internal combustion engine, and the output torque generated by the internal combustion engine in the expansion stroke, the external load and the internal friction are constant. For example, the actual torque generated by the internal combustion engine and the change thereof, that is, the driving force of the internal combustion engine and the change index thereof can be used.

このように、内燃機関の排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各工程についてクランクシャフトの回転角における180°毎に区分けして内燃機関の実トルクの算出を行うことにより、排気抵抗トルク、吸気抵抗トルク、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクを各々算出することを可能とし、これにより、負荷・フリクショントルク及び行程発生トルク差をといったトルク成分を算出することを可能とする。   In this way, the exhaust torque, the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke of the internal combustion engine are divided into every 180 ° in the rotation angle of the crankshaft to calculate the actual torque of the internal combustion engine. In addition, it is possible to calculate the intake resistance torque, the compression resistance torque, and the expansion generation torque, respectively, thereby calculating torque components such as the load / friction torque and the stroke generation torque difference.

具体的には、実トルク算出部607は、互いに連続する排気行程及び吸気行程における角加速度同士の和から負荷・フリクショントルクを算出すると共に、互いに連続する圧縮行程及び膨張行程における角加速度同士の差又は比から行程発生トルク差を算出する。詳しくは、負荷・フリクショントルクは、排気抵抗トルク及び吸気抵抗トルクを合算することにより得られるもので、典型的には内燃機関の暖機状態において内燃機関に対して作用する抵抗力及びその変化の指標とすることが可能となる。行程発生トルク差は、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクを合算することにより、又はそれらの比をとることにより得られるもので、内燃機関に作用している供給ガスの総量の及びその変化、つまり典型的には燃料噴射システムにおけるスロットル開度及び吸気圧並びにそれの変化の指標とすることが可能となる。   Specifically, the actual torque calculation unit 607 calculates the load / friction torque from the sum of the angular accelerations in the exhaust stroke and the intake stroke that are continuous with each other, and also calculates the difference between the angular accelerations in the compression stroke and the expansion stroke that are continuous with each other. Alternatively, the stroke generation torque difference is calculated from the ratio. Specifically, the load / friction torque is obtained by adding the exhaust resistance torque and the intake resistance torque. Typically, the resistance force acting on the internal combustion engine and its change in the warm-up state of the internal combustion engine are shown. It can be used as an index. The stroke generation torque difference is obtained by adding the compression resistance torque and the expansion generation torque, or by taking a ratio thereof, and the total amount of supply gas acting on the internal combustion engine and its change, that is, typical Specifically, it becomes possible to use the throttle opening and intake pressure in the fuel injection system as well as indicators of changes thereof.

RAM609は、揮発性の記憶装置によって構成され、運転状態制御部611が内燃機関の運転状態を制御する際に用いる各種データ(燃料噴射量の指示値や点火時期等)を記憶する運転状態制御部611のワーキングエリアとして機能する。   The RAM 609 is constituted by a volatile storage device, and an operation state control unit that stores various data (such as an instruction value of the fuel injection amount and an ignition timing) used when the operation state control unit 611 controls the operation state of the internal combustion engine. 611 functions as a working area.

運転状態制御部611は、内燃機関制御装置1全体の動作を制御する。具体的には、運転状態制御部611は、スロットル開度算出部603が算出したスロットル開度、実トルク算出部607が算出した内燃機関の実トルク、及び冷却水温算出部606が算出したエンジン温度等に基づいて、点火時期及び燃料噴射量の指示値等を算出する。そして、運転状態制御部611は、このように算出した点火時期及び燃料噴射量の指示値等を内燃機関に適用することにより、その運転状態を制御する。また、かかる実トルクとしては、内燃機関の運転状態の制御目的に応じて、排気行程、吸気行程、圧縮行程及び膨張行程の各行程における実トルク、負荷・フリクショントルク、並びに行程発生トルク差を、必要に応じて単独で又は組み合わせて用いればよい。   The operating state control unit 611 controls the operation of the internal combustion engine control device 1 as a whole. Specifically, the operating state control unit 611 includes the throttle opening calculated by the throttle opening calculation unit 603, the actual torque of the internal combustion engine calculated by the actual torque calculation unit 607, and the engine temperature calculated by the cooling water temperature calculation unit 606. Based on the above, etc., the ignition timing, the fuel injection amount indication values, and the like are calculated. Then, the operation state control unit 611 controls the operation state by applying the ignition timing and the fuel injection amount instruction value calculated in this way to the internal combustion engine. Further, as the actual torque, the actual torque, the load / friction torque, and the stroke generation torque difference in each stroke of the exhaust stroke, the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke, depending on the control purpose of the operation state of the internal combustion engine, What is necessary is just to use individually or in combination as needed.

駆動回路612aは、運転状態制御部611から入力された制御信号に従ってスロットルモータ70を駆動することによってスロットル開度を制御する。   The drive circuit 612a controls the throttle opening by driving the throttle motor 70 in accordance with the control signal input from the operation state control unit 611.

駆動回路612bは、運転状態制御部611から入力された制御信号に従って点火栓80を駆動することによって内燃機関の点火時期を制御する。   The drive circuit 612b controls the ignition timing of the internal combustion engine by driving the spark plug 80 in accordance with the control signal input from the operating state control unit 611.

駆動回路612cは、運転状態制御部611から入力された制御信号に従って燃料噴射弁90を駆動することによって内燃機関の燃料噴射量を制御する。   The drive circuit 612c controls the fuel injection amount of the internal combustion engine by driving the fuel injection valve 90 according to the control signal input from the operation state control unit 611.

以上のような構成を有する内燃機関制御装置1は、以下に示す運転状態制御処理を実行することによって、簡便な構成で、内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出して、かかる発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御する。以下、図2を参照して、この運転状態制御処理を実行する際の内燃機関制御装置1の動作について説明する。   The internal combustion engine control apparatus 1 having the above configuration calculates the generated torque generated by the internal combustion engine with a simple configuration by executing the following operating state control process, and calculates the generated torque. The operating state of the internal combustion engine is controlled accordingly. Hereinafter, with reference to FIG. 2, the operation of the internal combustion engine control apparatus 1 when executing this operation state control process will be described.

〔運転状態制御処理〕
図2は、本実施形態における内燃機関制御装置1が実行する運転状態制御処理の流れを示すフローチャートである。
[Operation status control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of an operation state control process executed by the internal combustion engine control apparatus 1 in the present embodiment.

図2に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられてECU60が稼働したタイミングで開始となり、運転状態制御処理はステップS1の処理に進む。かかる運転状態制御処理は、ECU60が稼働状態である間、メモリから必要な制御プログラムを読み出すと共にRAM609から必要な制御データを読み出して所定の制御周期毎に繰り返し実行される。   The flowchart shown in FIG. 2 starts when the ECU 60 is operated after the ignition switch of the vehicle is switched from the off state to the on state, and the driving state control process proceeds to the process of step S1. The operation state control process is repeatedly executed at predetermined control cycles by reading out necessary control programs from the memory and reading out necessary control data from the RAM 609 while the ECU 60 is in an operating state.

ステップS1の処理では、角速度算出部604が、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて内燃機関のピストンの位置を検出し、それが排気上死点にあるか否かを判別すると共にそのタイミングを取得する。判別の結果、内燃機関のピストンの位置が排気上死点にある場合、運転状態制御処理はステップS2の処理に進む。一方、内燃機関のピストンの位置が排気上死点にない場合には、運転状態制御処理はステップS10の処理に進む。   In the process of step S1, the angular velocity calculation unit 604 detects the position of the piston of the internal combustion engine using the electric signal input from the waveform shaping circuit 602, and determines whether or not it is at the exhaust top dead center. Get the timing. As a result of the determination, if the position of the piston of the internal combustion engine is at the exhaust top dead center, the operation state control process proceeds to step S2. On the other hand, when the position of the piston of the internal combustion engine is not at the exhaust top dead center, the operation state control process proceeds to step S10.

ステップS2の処理では、角速度算出部604が、前回の運転状態制御処理におけるステップS30の処理で取得した膨張下死点のタイミングと、ステップS1の処理で取得した排気上死点のタイミングと、の時間間隔を、内燃機関の排気行程の行程時間TCEXとして算出して取得する。これにより、ステップS2の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS3の処理に進む。   In the process of step S2, the angular velocity calculation unit 604 determines the timing of the expansion bottom dead center acquired in the process of step S30 in the previous operation state control process and the timing of the exhaust top dead center acquired in the process of step S1. The time interval is calculated and acquired as the stroke time TCEX of the exhaust stroke of the internal combustion engine. Thereby, the process of step S2 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S3.

ステップS3の処理では、角速度算出部604が、クランク角の180°(180CA)をステップS2の処理で取得された排気行程の行程時間TCEXで除して内燃機関の排気行程の角速度VTCEXを算出する。これにより、ステップS3の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS4の処理に進む。   In the process of step S3, the angular velocity calculation unit 604 calculates the angular velocity VTCEX of the exhaust stroke of the internal combustion engine by dividing the crank angle of 180 ° (180CA) by the exhaust stroke stroke time TCEX acquired in the process of step S2. . Thereby, the process of step S3 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S4.

ステップS4の処理では、角速度算出部604が、ステップS3の処理で算出された排気行程の角速度VTCEXから前回の運転状態制御処理におけるステップS32の処理で算出された膨張行程の角速度VTCCBを減じて内燃機関の排気行程の角速度差DVEXCBを算出する。これにより、ステップS4の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS5の処理に進む。   In the processing of step S4, the angular velocity calculation unit 604 subtracts the angular velocity VTCCB of the expansion stroke calculated in the processing of step S32 in the previous operation state control processing from the angular velocity VTCEX of the exhaust stroke calculated in the processing of step S3. An angular speed difference DVEXCB of the exhaust stroke of the engine is calculated. Thereby, the process of step S4 is completed, and the operation state control process proceeds to the process of step S5.

ステップS5の処理では、角速度算出部604が、ステップS4の処理で算出された排気行程の角速度差DVEXCBをステップS2の処理で取得された排気行程の行程時間TCEXで除して内燃機関の排気行程の角加速度ATCEXを算出する。これにより、ステップS5の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS6の処理に進む。   In the process of step S5, the angular speed calculation unit 604 divides the angular speed difference DVEXCB of the exhaust stroke calculated in the process of step S4 by the exhaust stroke stroke time TCEX acquired in the process of step S2, and thereby the exhaust stroke of the internal combustion engine. The angular acceleration ATCEX is calculated. Thereby, the process of step S5 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S6.

ステップS6の処理では、実トルク算出部607が、ステップS6の処理で算出された排気行程の角加速度ATCEXを内燃機関の排気抵抗トルクEXTQに設定して算出する。そして、運転状態制御部611は、排気抵抗トルクEXTQを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS3の処理で算出された排気行程の角速度VTCEX等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御する。この際、運転状態制御部611は、このように各々算出した点火時期、燃料噴射量の指示値及び目標スロットル開度をRAM609に記録した後にRAM609からこれらを読み出して内燃機関の運転状態を制御する。これにより、ステップS6の処理は完了し、今回の一連の運転状態制御処理は終了する。   In step S6, the actual torque calculation unit 607 sets the angular acceleration ATCEX of the exhaust stroke calculated in step S6 as the exhaust resistance torque EXTQ of the internal combustion engine. Then, the operating state control unit 611 calculates the fuel injection amount instruction value by using the exhaust resistance torque EXTQ, and also determines the ignition timing of the internal combustion engine by using the angular velocity VTCEX of the exhaust stroke calculated in the process of step S3. In addition, the target throttle opening is calculated using the accelerator opening and the like, and the fuel injection valve 90, the spark plug 80, and the throttle motor 70 are driven via the drive circuits 612c, 612b, and 612a accordingly. Thus, the operating state of the internal combustion engine is controlled. At this time, the operation state control unit 611 records the ignition timing, the fuel injection amount instruction value, and the target throttle opening calculated in this manner in the RAM 609 and then reads them from the RAM 609 to control the operation state of the internal combustion engine. . Thereby, the process of step S6 is completed and this series of operation state control processes is complete | finished.

ステップS10の処理では、運転状態制御部611が、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて内燃機関のピストンの位置を検出し、それが吸気下死点にあるか否かを判別する。判別の結果、内燃機関のピストンの位置が吸気下死点にある場合、運転状態制御部611は、運転状態制御処理をステップS11の処理に進める。一方、内燃機関のピストンの位置が吸気下死点にない場合には、運転状態制御部611は、運転状態制御処理をステップS20の処理に進める。   In the process of step S10, the operating state control unit 611 detects the position of the piston of the internal combustion engine using the electrical signal input from the waveform shaping circuit 602, and determines whether or not it is at the intake bottom dead center. . As a result of the determination, when the position of the piston of the internal combustion engine is at the intake bottom dead center, the operating state control unit 611 advances the operating state control process to the process of step S11. On the other hand, when the position of the piston of the internal combustion engine is not at the intake bottom dead center, the operating state control unit 611 advances the operating state control process to the process of step S20.

ステップS11の処理では、角速度算出部604が、前回の運転状態制御処理におけるステップS1の処理で取得した排気上死点のタイミングと、ステップS10の処理で取得した吸気下死点のタイミングと、の時間間隔を、内燃機関の吸気行程の行程時間TCSCとして算出して取得する。これにより、ステップS11の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS12の処理に進む。   In the process of step S11, the angular velocity calculation unit 604 determines the timing of the exhaust top dead center acquired in the process of step S1 in the previous operation state control process and the timing of the intake bottom dead center acquired in the process of step S10. The time interval is calculated and acquired as the stroke time TCSC of the intake stroke of the internal combustion engine. Thereby, the process of step S11 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S12.

ステップS12の処理では、角速度算出部604が、クランク角の180°(180CA)をステップS11の処理で取得された吸気行程の行程時間TCSCで除して内燃機関の吸気行程の角速度VTCSCを算出する。これにより、ステップS12の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS13の処理に進む。   In the process of step S12, the angular velocity calculation unit 604 calculates the angular speed VTCSC of the intake stroke of the internal combustion engine by dividing the crank angle of 180 ° (180CA) by the stroke time TCSC of the intake stroke acquired in the process of step S11. . Thereby, the process of step S12 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S13.

ステップS13の処理では、角速度算出部604が、ステップS12の処理で算出された吸気行程の角速度VTCSCから前回の運転状態制御処理におけるステップS3の処理で算出された排気行程の角速度VTCEXを減じて内燃機関の吸気行程の角速度差DVSCEXを算出する。これにより、ステップS13の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS14の処理に進む。   In the process of step S13, the angular velocity calculation unit 604 subtracts the angular speed VTCEX of the exhaust stroke calculated in the process of step S3 in the previous operation state control process from the angular speed VTCSC of the intake stroke calculated in the process of step S12. An angular velocity difference DVSCEX of the intake stroke of the engine is calculated. Thereby, the process of step S13 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S14.

ステップS14の処理では、角速度算出部604が、ステップS13の処理で算出された吸気行程の角速度差DVSCEXをステップS11の処理で取得された吸気行程の行程時間TCSCで除して内燃機関の吸気行程の角加速度ATCSCを算出する。これにより、ステップS14の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS15の処理に進む。   In step S14, the angular velocity calculation unit 604 divides the intake stroke angular velocity DVSCEX calculated in step S13 by the intake stroke stroke time TCSC acquired in step S11, and the intake stroke of the internal combustion engine. The angular acceleration ATCSC is calculated. Thereby, the process of step S14 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S15.

ステップS15の処理では、実トルク算出部607が、ステップS14の処理で算出された吸気行程の角加速度ATCSCを内燃機関の吸気抵抗トルクSCTQに設定して算出する。これにより、ステップS15の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS16の処理に進む。   In step S15, the actual torque calculation unit 607 sets the intake stroke angular acceleration ATCSC calculated in step S14 to the intake resistance torque SCTQ of the internal combustion engine. Thereby, the process of step S15 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S16.

ステップS16の処理では、実トルク算出部607が、前回の運転状態制御処理におけるステップS5の処理で算出された排気行程の角加速度ATCEXにステップS14の処理で算出された吸気行程の角加速度ATCSCを加えて負荷・フリクショントルクLDFRQTQを算出する。そして、運転状態制御部611は、負荷・フリクショントルクLDFRQTQを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS12の処理で算出された吸気行程の角速度VTCSC等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御する。この際、運転状態制御部611は、このように各々算出した点火時期、燃料噴射量の指示値及び目標スロットル開度をRAM609に記録した後にRAM609からこれらを読み出して内燃機関の運転状態を制御する。これにより、ステップS16の処理は完了し、今回の一連の運転状態制御処理は終了する。   In the process of step S16, the actual torque calculation unit 607 adds the angular acceleration ATCSC of the intake stroke calculated in the process of step S14 to the angular acceleration ATCEX of the exhaust stroke calculated in the process of step S5 in the previous operation state control process. In addition, the load / friction torque LDFRQTQ is calculated. Then, the operating state control unit 611 calculates the fuel injection amount instruction value using the load / friction torque LDFRQTQ and also uses the intake stroke angular velocity VTCSC calculated in the process of step S12 and the like to determine the ignition timing of the internal combustion engine. In addition, the target throttle opening is calculated using the accelerator opening etc., and the fuel injection valve 90, spark plug 80 and throttle motor 70 are driven via the drive circuits 612c, 612b and 612a accordingly. By doing so, the operating state of the internal combustion engine is controlled. At this time, the operation state control unit 611 records the ignition timing, the fuel injection amount instruction value, and the target throttle opening calculated in this manner in the RAM 609 and then reads them from the RAM 609 to control the operation state of the internal combustion engine. . Thereby, the process of step S16 is completed and this series of operation state control processes is complete | finished.

なお、必要に応じて、ステップS16の処理を省略することもでき、かかる場合には、運転状態制御部611は、吸気抵抗トルクSCTQを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS12の処理で算出された吸気行程の角速度VTCSC等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御することになる。   If necessary, the process of step S16 can be omitted. In such a case, the operation state control unit 611 calculates the instruction value of the fuel injection amount using the intake resistance torque SCTQ, and step S12. The ignition timing of the internal combustion engine is calculated using the intake stroke angular velocity VTCSC and the like calculated in the above process, and the target throttle opening is calculated using the accelerator opening, and the drive circuit 612c, The operating state of the internal combustion engine is controlled by driving the fuel injection valve 90, the spark plug 80, and the throttle motor 70 through 612b and 612a.

ステップS20の処理では、運転状態制御部611が、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて内燃機関のピストンの位置を検出し、それが圧縮上死点にあるか否かを判別する。判別の結果、内燃機関のピストンの位置が圧縮上死点にある場合、運転状態制御部611は、運転状態制御処理をステップS21の処理に進める。一方、内燃機関のピストンの位置が圧縮上死点にない場合には、運転状態制御部611は、運転状態制御処理をステップS30の処理に進める。   In the process of step S20, the operating state control unit 611 detects the position of the piston of the internal combustion engine using the electrical signal input from the waveform shaping circuit 602, and determines whether or not it is at the compression top dead center. . As a result of the determination, when the position of the piston of the internal combustion engine is at the compression top dead center, the operating state control unit 611 advances the operating state control process to the process of step S21. On the other hand, when the position of the piston of the internal combustion engine is not at the compression top dead center, the operating state control unit 611 advances the operating state control process to the process of step S30.

ステップS21の処理では、角速度算出部604が、前回の運転状態制御処理におけるステップS10の処理で取得した吸気下死点のタイミングと、ステップS20の処理で取得した圧縮上死点のタイミングと、の時間間隔を、内燃機関の圧縮行程の行程時間TCCPとして算出して取得する。これにより、ステップS21の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS22の処理に進む。   In the process of step S21, the angular velocity calculation unit 604 determines the timing of the intake bottom dead center acquired in the process of step S10 in the previous driving state control process and the timing of the compression top dead center acquired in the process of step S20. The time interval is calculated and acquired as a stroke time TCCP of the compression stroke of the internal combustion engine. Thereby, the process of step S21 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S22.

ステップS22の処理では、角速度算出部604が、クランク角の180°(180CA)をステップS21の処理で取得された圧縮行程の行程時間TCCPで除して内燃機関の圧縮行程の角速度VTCCPを算出する。これにより、ステップS22の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS23の処理に進む。   In the process of step S22, the angular speed calculation unit 604 calculates the angular speed VTCCP of the compression stroke of the internal combustion engine by dividing the crank angle of 180 ° (180CA) by the compression stroke time TCCP acquired in the process of step S21. . Thereby, the process of step S22 is completed, and the operation state control process proceeds to the process of step S23.

ステップS23の処理では、角速度算出部604が、ステップS22の処理で算出された圧縮行程の角速度VTCCPから前回の運転状態制御処理におけるステップS12の処理で算出された吸気行程の角速度VTCSCを減じて内燃機関の圧縮行程の角速度差DVCPSCを算出する。これにより、ステップS23の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS24の処理に進む。   In step S23, the angular velocity calculation unit 604 subtracts the intake stroke angular velocity VTCSC calculated in step S12 in the previous operation state control process from the compression stroke angular velocity VTCCP calculated in step S22. An angular velocity difference DVCPSC of the compression stroke of the engine is calculated. Thereby, the process of step S23 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S24.

ステップS24の処理では、角速度算出部604が、ステップS23の処理で算出された圧縮行程の角速度差DVCPSCをステップS21の処理で取得された圧縮行程の行程時間TCCPで除して内燃機関の圧縮行程の角加速度ATCCPを算出する。これにより、ステップS24の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS25の処理に進む。   In step S24, the angular velocity calculation unit 604 divides the angular velocity difference DVCPSC of the compression stroke calculated in step S23 by the compression stroke time TCCP acquired in step S21, thereby compressing the compression stroke of the internal combustion engine. The angular acceleration ATCCP is calculated. Thereby, the process of step S24 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S25.

ステップS25の処理では、実トルク算出部607が、ステップS24の処理で算出された圧縮行程の角加速度ATCCPを内燃機関の圧縮抵抗トルクCPTQに設定して算出する。そして、運転状態制御部611は、圧縮抵抗トルクCPTQを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS22の処理で算出された圧縮行程の角速度VTCCP等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御する。この際、運転状態制御部611は、このように各々算出した点火時期、燃料噴射量の指示値及び目標スロットル開度をRAM609に記録した後にRAM609からこれらを読み出して内燃機関の運転状態を制御する。これにより、ステップS25の処理は完了し、今回の一連の運転状態制御処理は終了する。   In the process of step S25, the actual torque calculation unit 607 calculates the angular acceleration ATCCP of the compression stroke calculated in the process of step S24 by setting it as the compression resistance torque CPTQ of the internal combustion engine. Then, the operating state control unit 611 calculates the fuel injection amount instruction value using the compression resistance torque CPTQ, and sets the ignition timing of the internal combustion engine using the angular velocity VTCCP of the compression stroke calculated in the process of step S22. In addition, the target throttle opening is calculated using the accelerator opening and the like, and the fuel injection valve 90, the spark plug 80, and the throttle motor 70 are driven via the drive circuits 612c, 612b, and 612a accordingly. Thus, the operating state of the internal combustion engine is controlled. At this time, the operation state control unit 611 records the ignition timing, the fuel injection amount instruction value, and the target throttle opening calculated in this manner in the RAM 609 and then reads them from the RAM 609 to control the operation state of the internal combustion engine. . Thereby, the process of step S25 is completed and this series of operation state control processes is complete | finished.

ステップS30の処理では、運転状態制御部611が、波形整形回路602から入力された電気信号を用いて内燃機関のピストンの位置を検出してそれが膨張下死点にあるか否かを判別する。判別の結果、内燃機関のピストンの位置が膨張下死点にある場合、運転状態制御部611は、運転状態制御処理をステップS31の処理に進める。一方、内燃機関のピストンの位置が膨張下死点にない場合には、運転状態制御部611は、今回の一連の運転状態制御処理を終了する。   In the process of step S30, the operation state control unit 611 detects the position of the piston of the internal combustion engine using the electrical signal input from the waveform shaping circuit 602, and determines whether or not it is at the bottom of expansion. . As a result of the determination, when the position of the piston of the internal combustion engine is at the expansion bottom dead center, the operating state control unit 611 advances the operating state control process to the process of step S31. On the other hand, when the position of the piston of the internal combustion engine is not at the expansion bottom dead center, the operation state control unit 611 ends the current series of operation state control processes.

ステップS31の処理では、角速度算出部604が、前回の運転状態制御処理におけるステップS20の処理で取得した圧縮上死点のタイミングと、ステップS30の処理で取得した膨張下死点のタイミングと、の時間間隔を、内燃機関の膨張行程の行程時間TCCBとして算出して取得する。これにより、ステップS31の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS32の処理に進む。   In the process of step S31, the angular velocity calculation unit 604 determines the timing of the compression top dead center acquired in the process of step S20 in the previous operation state control process and the timing of the expansion bottom dead center acquired in the process of step S30. The time interval is calculated and acquired as the stroke time TCCB of the expansion stroke of the internal combustion engine. Thereby, the process of step S31 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S32.

ステップS32の処理では、角速度算出部604が、クランク角の180°(180CA)をステップS31の処理で取得された膨張行程の行程時間TCCBで除して内燃機関の膨張行程の角速度VTCCBを算出する。これにより、ステップS32の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS33の処理に進む。   In the processing of step S32, the angular velocity calculation unit 604 calculates the angular velocity VTCCB of the expansion stroke of the internal combustion engine by dividing the crank angle of 180 ° (180CA) by the expansion stroke stroke time TCCB acquired in the processing of step S31. . Thereby, the process of step S32 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S33.

ステップS33の処理では、角速度算出部604が、ステップS32の処理で算出された膨張行程の角速度VTCCBから前回の運転状態制御処理におけるステップS22の処理で算出された圧縮行程の角速度VTCCPを減じて内燃機関の膨張行程の角速度差DVCBCPを算出する。これにより、ステップS33の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS34の処理に進む。   In the process of step S33, the angular velocity calculation unit 604 subtracts the angular velocity VTCCP of the compression stroke calculated in the process of step S22 in the previous operation state control process from the angular velocity VTCCB of the expansion stroke calculated in the process of step S32. An angular velocity difference DVCBCP of the expansion stroke of the engine is calculated. Thereby, the process of step S33 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S34.

ステップS34の処理では、角速度算出部604が、ステップS33の処理で算出された膨張行程の角速度差DVCBCPをステップS31の処理で取得された膨張行程の行程時間TCCBで除して内燃機関の膨張行程の角加速度ATCCBを算出する。これにより、ステップS34の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS35の処理に進む。   In the process of step S34, the angular velocity calculation unit 604 divides the angular velocity difference DVCBCP of the expansion stroke calculated in the process of step S33 by the expansion stroke stroke time TCCB acquired in the process of step S31, and the expansion stroke of the internal combustion engine. The angular acceleration ATCCB is calculated. Thereby, the process of step S34 is completed and the operation state control process proceeds to the process of step S35.

ステップS35の処理では、実トルク算出部607が、ステップS34の処理で算出された膨張行程の角加速度ATCCBを内燃機関の膨張発生トルクCBTQに設定して算出する。これにより、ステップS35の処理は完了し、運転状態制御処理はステップS36の処理に進む。   In the process of step S35, the actual torque calculation unit 607 sets the angular acceleration ATCCB of the expansion stroke calculated in the process of step S34 as the expansion generation torque CBTQ of the internal combustion engine and calculates it. Thereby, the process of step S35 is completed and the driving state control process proceeds to the process of step S36.

ステップS36の処理では、実トルク算出部607が、ステップS34の処理で算出された膨張行程の角加速度ATCCBから前回の運転状態制御処理におけるステップS24の処理で算出された圧縮行程の角加速度ATCCPを減じて行程発生トルク差DCBCPを算出する。そして、運転状態制御部611は、行程発生トルク差DCBCPを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS32の処理で算出された膨張行程の角速度VTCCB等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御する。この際、運転状態制御部611は、このように各々算出した点火時期、燃料噴射量の指示値及び目標スロットル開度をRAM609に記録した後にRAM609からこれらを読み出して内燃機関の運転状態を制御する。これにより、ステップS36の処理は完了し、今回の一連の運転状態制御処理は終了する。   In the process of step S36, the actual torque calculation unit 607 calculates the angular acceleration ATCCP of the compression stroke calculated in the process of step S24 in the previous driving state control process from the angular acceleration ATCCB of the expansion stroke calculated in the process of step S34. The stroke generation torque difference DCBCP is calculated by subtracting. Then, the operating state control unit 611 calculates the fuel injection amount instruction value using the stroke generation torque difference DCBCP, and also uses the expansion stroke angular velocity VTCCB calculated in the process of step S32 and the like to determine the ignition timing of the internal combustion engine. In addition, the target throttle opening is calculated using the accelerator opening etc., and the fuel injection valve 90, spark plug 80 and throttle motor 70 are driven via the drive circuits 612c, 612b and 612a accordingly. By doing so, the operating state of the internal combustion engine is controlled. At this time, the operation state control unit 611 records the ignition timing, the fuel injection amount instruction value, and the target throttle opening calculated in this manner in the RAM 609 and then reads them from the RAM 609 to control the operation state of the internal combustion engine. . Thereby, the process of step S36 is completed and this series of operation state control processes is complete | finished.

なお、必要に応じて、ステップS36の処理を省略することもでき、かかる場合には、運転状態制御部611は、膨張発生トルクCBTQを用いて燃料噴射量の指示値を算出すると共に、ステップS32の処理で算出された膨張行程の角速度VTCCB等を用いて内燃機関の点火時期を算出し、併せて、アクセル開度等を用いて目標スロットル開度を算出し、それらに応じて駆動回路612c、612b及び612aを介して燃料噴射弁90、点火栓80及びスロットルモータ70を駆動することによって、内燃機関の運転状態を制御することになる。   If necessary, the process of step S36 can be omitted. In such a case, the operation state control unit 611 calculates an instruction value for the fuel injection amount using the expansion occurrence torque CBTQ, and at step S32. The ignition timing of the internal combustion engine is calculated using the angular velocity VTCCB and the like of the expansion stroke calculated in the above process, and the target throttle opening is calculated using the accelerator opening, and the drive circuit 612c, The operating state of the internal combustion engine is controlled by driving the fuel injection valve 90, the spark plug 80, and the throttle motor 70 through 612b and 612a.

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関制御装置1は、吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の各行程を有する内燃機関の連続する2つの行程の各々に対応した内燃機関のクランク軸の2つの角速度を算出する角速度算出部604と、2つの角速度に基づき運転状態を制御する運転状態制御部611と、を備えるものであるので、簡便な構成で、内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出して、かかる発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   As is apparent from the above description, the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment is a crank for an internal combustion engine corresponding to each of two consecutive strokes of the internal combustion engine having intake, compression, combustion expansion, and exhaust strokes. Since an angular velocity calculation unit 604 that calculates two angular velocities of the shaft and an operation state control unit 611 that controls an operation state based on the two angular velocities, the generated torque generated by the internal combustion engine with a simple configuration Can be calculated with high accuracy, and the operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the generated torque.

また、本実施形態における内燃機関制御装置1では、運転状態制御部611が、2つの角速度として、圧縮行程に対応した角速度と膨張行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、膨張行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関が発生した出力トルクが合算されたトルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関が発生する実トルクの及びその変化、つまり内燃機関の駆動力及びその変化の指標とすることが可能となる膨張発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment, the operating state control unit 611 controls the operating state based on the angular velocity corresponding to the compression stroke and the angular velocity corresponding to the expansion stroke as the two angular velocities. Therefore, if the external load on the internal combustion engine in the expansion stroke, the internal friction of the internal combustion engine and the output torque generated by the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the actual torque generated and its change, that is, the driving force of the internal combustion engine and the expansion generated torque that can be used as an index of the change.

また、本実施形態における内燃機関制御装置1では、運転状態制御部611が、2つの角速度として、吸気行程に対応した角速度と圧縮行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるので、圧縮行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の圧縮抵抗が合算された抵抗トルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の吸入空気量及びその変化の指標とすることが可能となる圧縮抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment, the operation state control unit 611 controls the operation state based on the angular velocity corresponding to the intake stroke and the angular velocity corresponding to the compression stroke as the two angular velocities. Therefore, if the external load on the internal combustion engine in the compression stroke, the internal friction of the internal combustion engine, and the compression resistance of the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, the intake of the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled according to the compression resistance torque that can be used as an index of the air amount and its change.

また、本実施形態における内燃機関制御装置1では、運転状態制御部611が、排気行程に対応した角速度と吸気行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、吸気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の吸気抵抗が合算された抵抗トルクであって、かかる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関のスロットル開度及びその変化の指標とすることが可能となる吸気抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   Further, in the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment, the operation state control unit 611 controls the operation state based on the angular velocity corresponding to the exhaust stroke and the angular velocity corresponding to the intake stroke. If the external load on the internal combustion engine, the internal friction of the internal combustion engine, and the intake resistance of the internal combustion engine are combined, and the external load and the internal friction are in a constant state, the throttle opening of the internal combustion engine and its change The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the intake resistance torque that can be used as an index of the engine.

また、本実施形態における内燃機関制御装置1では、運転状態制御部611が、2つの角速度として、膨張行程に対応した角速度と排気行程に対応した角速度とに基づき、運転状態を制御するものであるため、排気行程における内燃機関に対する外部負荷、内燃機関の内部フリクション及び内燃機関の排気抵抗が合算された抵抗トルクであって、かる外部負荷及び内部フリクションが一定の状態であれば、内燃機関の大気圧及びその変化の指標とすることが可能となる排気抵抗トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   In the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment, the operation state control unit 611 controls the operation state based on the angular velocity corresponding to the expansion stroke and the angular velocity corresponding to the exhaust stroke as two angular velocities. Therefore, if the external torque to the internal combustion engine in the exhaust stroke, the internal friction of the internal combustion engine and the exhaust resistance of the internal combustion engine are combined and the external load and the internal friction are in a constant state, the internal combustion engine The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the exhaust resistance torque that can be used as an index of the atmospheric pressure and its change.

また、本実施形態における内燃機関制御装置1では、運転状態制御部611が、2つの角速度として、2つの角速度の差、和又は比率に基づき、運転状態を制御するものであるため、排気抵抗トルク及び吸気抵抗トルクを合算することにより得られるものであって、典型的には内燃機関の暖機状態において内燃機関に対して作用する抵抗力及びその変化の指標とすることが可能となる負荷・フリクショントルクに応じて内燃機関の運転状態を制御することができ、圧縮抵抗トルク及び膨張発生トルクを合算することにより、又はそれらの比をとることにより得られるものであって、内燃機関に作用している供給ガスの総量の及びその変化、つまり典型的には燃料噴射システムにおけるスロットル開度及び吸気圧並びにそれの変化の指標とすることが可能となる行程発生トルク差に応じて内燃機関の運転状態を制御することができる。   Further, in the internal combustion engine control apparatus 1 according to the present embodiment, since the operating state control unit 611 controls the operating state based on the difference, sum or ratio of the two angular velocities as the two angular velocities, the exhaust resistance torque And the intake resistance torque, which is typically obtained by adding the load resistance that can be used as an index of the resistance force acting on the internal combustion engine and its change in the warm-up state of the internal combustion engine. The operating state of the internal combustion engine can be controlled in accordance with the friction torque, and is obtained by adding the compression resistance torque and the expansion generation torque, or by taking a ratio thereof, and acts on the internal combustion engine. As a measure of the change in the total amount of supply gas and its change, typically the throttle opening and intake pressure and the change in the fuel injection system It is possible to control the operating state of the internal combustion engine in accordance with the stroke torque difference becomes possible bets are.

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。   In the present invention, the type, shape, arrangement, number, and the like of the members are not limited to the above-described embodiment, and the gist of the invention is appropriately replaced such that the constituent elements are appropriately replaced with those having the same operational effects. Of course, it can be changed as appropriate without departing from the scope.

以上のように、本発明は、簡便な構成で、内燃機関が発生する発生トルクを精度よく算出して、かかる発生トルクに応じて内燃機関の運転状態を制御可能な内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両の内燃機関に広く適用され得るものと期待される。   As described above, the present invention provides an internal combustion engine controller capable of accurately calculating the generated torque generated by the internal combustion engine with a simple configuration and controlling the operating state of the internal combustion engine according to the generated torque. It is expected that it can be widely applied to an internal combustion engine of a vehicle such as a motorcycle because of its general-purpose universal character.

1…内燃機関制御装置
20…スロットル開度センサ
30…クランク角センサ
50…冷却水温センサ
60…ECU
70…スロットルモータ
80…点火栓
90…燃料噴射弁
601a、601b…A/D変換回路
602…波形整形回路
603…スロットル開度算出部
604…角速度算出部
606…冷却水温算出部
607…実トルク算出部
609…RAM
611…運転状態制御部
612a、612b、612c…駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine control device 20 ... Throttle opening sensor 30 ... Crank angle sensor 50 ... Cooling water temperature sensor 60 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Throttle motor 80 ... Spark plug 90 ... Fuel injection valve 601a, 601b ... A / D conversion circuit 602 ... Waveform shaping circuit 603 ... Throttle opening calculation part 604 ... Angular velocity calculation part 606 ... Cooling water temperature calculation part 607 ... Actual torque calculation Part 609 ... RAM
611... Operation state control unit 612a, 612b, 612c.

Claims (6)

吸気、圧縮、燃焼膨張、排気の各行程を有する内燃機関の運転状態を制御する内燃機関制御装置において、
前記内燃機関の連続する2つの行程の各々に対応した前記内燃機関のクランク軸の2つの角速度を算出する角速度算出部と、
前記2つの角速度に基づき前記運転状態を制御する運転状態制御部と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。
In an internal combustion engine control device that controls an operating state of an internal combustion engine having intake, compression, combustion expansion, and exhaust strokes,
An angular velocity calculator that calculates two angular velocities of the crankshaft of the internal combustion engine corresponding to each of two successive strokes of the internal combustion engine;
An operation state control unit for controlling the operation state based on the two angular velocities;
An internal combustion engine control device comprising:
前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記圧縮行程に対応した角速度と前記膨張行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the operation state control unit controls the operation state based on an angular velocity corresponding to the compression stroke and an angular velocity corresponding to the expansion stroke as the two angular velocities. Engine control device. 前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記吸気行程に対応した角速度と前記圧縮行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関制御装置。   The operation state control unit controls the operation state based on an angular velocity corresponding to the intake stroke and an angular velocity corresponding to the compression stroke as the two angular velocities. The internal combustion engine control device. 前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記排気行程に対応した角速度と前記吸気行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関制御装置。   The operation state control unit controls the operation state based on an angular velocity corresponding to the exhaust stroke and an angular velocity corresponding to the intake stroke as the two angular velocities. An internal combustion engine control device according to claim 1. 前記運転状態制御部は、前記2つの角速度として、前記膨張行程に対応した角速度と前記排気行程に対応した角速度とに基づき、前記運転状態を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関制御装置。   5. The operation state control unit controls the operation state based on an angular velocity corresponding to the expansion stroke and an angular velocity corresponding to the exhaust stroke as the two angular velocities. An internal combustion engine control device according to claim 1. 前記運転状態制御部は、前記2つの角速度の差、和又は比率に基づき、前記運転状態を制御することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の内燃機関制御装置。   The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the operating state control unit controls the operating state based on a difference, sum, or ratio of the two angular velocities.
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