JP3055394B2 - 内燃機関のトルク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のトルク制御装
置に係り、詳しくは、自動車等の車両における内燃機関
出力を駆動輪へ伝達する駆動系のねじり振動を抑制する
ためのトルク制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の車両を急速に加速し
た場合には、エンジンの出力トルクが急激に変化して、
エンジン出力を駆動輪へ伝達するための駆動系にねじり
振動が生じ、その結果、車両に加わる加速度が波状に変
動することが知られている。このため、急速に加速しよ
うとした場合には、駆動系のねじり振動によって車両が
前後に振動し、乗員に不快感を与えるおそれが生じるお
それがあった。

【０００３】上記のねじり振動を抑制するための技術と
して、例えば特開昭６０−２６１４２号公報に開示され
たものが知られている。この技術では、ディーゼルエン
ジンにおいて、例えばエンジン回転数の変動量が検出さ
れ、それをもって駆動系のねじり振動量とされる。そし
て、その振動量の変化率に応じて、エンジントルクが、
ねじり振動を抑制する側に、燃料噴射量の補正或いは燃
料噴射時期の補正によって一定期間中制御される。すな
わち、ねじり振動量が大きいときには、トルクを低減す
るべく、燃料噴射量が少なくなるよう制御される。そし
て、かかるトルク制御により、ねじり振動によるトルク
変動が相殺され、もって上記の不具合が抑制されうる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、加速度合いにかかわらず、ねじり振動に応じた
制御を行う期間が一定であった。そのため、その制御期
間が十分確保されない場合には、ねじり振動が十分減衰
収束されていない状態で制御が完了してしまうおそれが
あった。この場合には、制御完了後にねじり振動に基づ
く上記不具合が再度発生してしまうおそれがあった。

【０００５】また、上記不具合を考慮して、制御期間を
予め長めに設定しておくことも考えられる。しかし、制
御期間中は、十分な燃料噴射量が得られなかったり、噴
射タイミングがそのときの加速にとって最適なタイミン
グとならないことが多い。このため、トルク制御が不要
となっているにもかかわらず、制御期間が長すぎるため
にトルク制御が継続して実行される場合が生じ、その結
果、加速性が悪化してしまうおそれがあった。

【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、ねじり振動量に基づき、トル
ク調整手段を制御するようにした内燃機関のトルク制御
装置において、ねじり振動に起因した車両振動の低減効
果の確実性を高めることができ、しかも、加速性の悪化
を最小限に止めることのできる内燃機関のトルク制御装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、図１に示すよう
に、内燃機関Ｍ１の駆動系Ｍ２のねじり振動量を検出す
るねじり振動量検出手段Ｍ３と、前記内燃機関Ｍ１のト
ルクを調整するためのトルク調整手段Ｍ４と、前記ねじ
り振動量検出手段Ｍ３により検出されたねじり振動量に
基づき、前記トルク調整手段Ｍ４を制御するトルク制御
手段Ｍ５と、前記ねじり振動量検出手段Ｍ３により検出
されたねじり振動量に応じて、前記トルク制御手段Ｍ５
によるトルク制御期間を可変とする制御期間変更手段Ｍ
６と、前記内燃機関Ｍ１の加速時の負荷を検出する負荷
検出手段Ｍ７と、前記負荷検出手段Ｍ７により検出され
た負荷が全負荷であるときにのみ、前記制御期間変更手
段Ｍ６によるトルク制御期間の可変制御を許容する制御
期間変更調整手段Ｍ８とを備える内燃機関のトルク制御
装置をその要旨としている。

【０００８】

【０００９】さらに、請求項２に記載の発明において
は、請求項１に記載の内燃機関のトルク制御装置におい
て、前記内燃機関Ｍ１はディーゼルエンジンであり、か
つ、前記トルク調整手段は燃料噴射量調整手段であり、
さらに、前記トルク制御手段Ｍ５は、前記ディーゼルエ
ンジンの運転状態に基づいて基本噴射量及び最大噴射量
を演算するとともに、そのうちのいずれか少ない方を採
択し、前記ねじり振動量検出手段Ｍ３により検出された
ねじり振動量に応じた補正をすることにより最終噴射量
を算出し、該最終噴射量に基づいて前記燃料噴射量調整
手段を制御するようにしたものであり、さらに、前記基
本噴射量が前記最大噴射量を超えるときには、前記トル
ク制御手段Ｍ５による燃料噴射量の補正を減量側におい
てのみ実施するようにしたことをその要旨としている。

【００１０】

【作用】上記の請求項１に記載の発明によれば、図１に
示すように、ねじり振動量検出手段Ｍ３により、内燃機
関Ｍ１の駆動系Ｍ２のねじり振動量が検出される。ま
た、トルク調整手段Ｍ４により、内燃機関Ｍ１のトルク
が調整される。そして、ねじり振動量検出手段Ｍ３によ
り検出されたねじり振動量に基づき、トルク制御手段Ｍ
５によって、トルク調整手段Ｍ４が制御される。従っ
て、基本的には、上記トルク制御が行われることによ
り、ねじり振動によるトルク変動が相殺され、車両が前
後に振動したりするのが抑制される。

【００１１】また、本発明によれば、制御期間変更手段
Ｍ６によって、トルク制御手段Ｍ５によるトルク制御期
間が、ねじり振動量検出手段Ｍ３により検出されたねじ
り振動量に応じて可変とされる。ここで、検出されたね
じり振動量の大きさは、ねじり振動が継続しうる期間に
相関している。このため、上記制御期間がねじり振動量
の大きさに応じて可変とされうることにより、その継続
しうる期間に合わせてトルク制御が行われることとな
る。従って、トルク制御の完了時期が早すぎることとな
ったり、遅すぎることとなったりするのが防止されう
る。

【００１２】さらに、負荷検出手段Ｍ７により、内燃機
関Ｍ１の加速時の負荷が検出される。また、制御期間変
更調整手段Ｍ８によって、制御期間変更手段Ｍ６による
トルク制御期間の可変制御の実行が、負荷検出手段Ｍ７
により検出された負荷が全負荷であるときのみ許容され
る。ここで、部分負荷加速時は、全負荷加速時に比べ
て、加速性があまり問題とならないことがわかってい
る。そして、本発明においては、トルク制御期間の可変
制御は全負荷加速時のみ実施され、車両振動及び加速性
があまり問題とならない部分負荷加速時には実施されな
いこととなる。

【００１３】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
請求項１に記載の発明の作用に加えて、特に、ディーゼ
ルエンジンの燃料噴射量調整手段が制御されることによ
り、トルクが制御される。さらに、トルク制御手段Ｍ５
によって、ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて基
本噴射量及び最大噴射量が演算されるとともに、そのう
ちのいずれか少ない方が採択され、その値に基づきねじ
り振動量に応じた補正がなされることにより最終噴射量
が算出される。そして、該最終噴射量に基づいて燃料噴
射量調整手段が制御される。

【００１４】そして、本発明では、基本噴射量が最大噴
射量を超えるときには、トルク制御手段Ｍ５による燃料
噴射量の補正は、減量側においてのみ実施される。この
ため、最大噴射量を超えての増量補正はなされないこと
となり、余剰量の燃料噴射がなされなくなる。

【００１５】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を内燃機関としてのディー
ゼルエンジンのトルク制御装置に具体化した第１実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図２はこの実施例において、車両に搭載さ
れたディーゼルエンジンのトルク制御装置を示す概略構
成図であり、図３はトルク調整手段としての分配型燃料
噴射ポンプ１を示す断面図である。燃料噴射ポンプ１は
ディーゼルエンジン２のクランクシャフト４０にベルト
等を介して駆動連結されたドライブプーリ３を備えてい
る。そして、そのドライブプーリ３の回転によって燃料
噴射ポンプ１が駆動され、ディーゼルエンジン２の各気
筒（この場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴射ノズ
ル４に燃料が圧送されて燃料噴射が行われる。また、本
実施例では、クランクシャフト４０等により駆動系が構
成されている。

【００１７】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。
また、そのドライブシャフト５の途中には、べーン式ポ
ンプよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展
開されている）６が設けられている。さらに、ドライブ
シャフト５の基端側には円板状のパルサ７が取付けられ
ている。このパルサ７の外周面には、ディーゼルエンジ
ン２の気筒数と同数の、すなわち、この場合４個の切歯
が等角度間隔で形成され、更に各切歯の間には１４個ず
つ（合計で５６個）の突起が等角度間隔で形成されてい
る。そして、ドライブシャフト５の基端部は図示しない
カップリングを介してカムプレート８に接続されてい
る。

【００１８】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられ、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数
のカムローラ１０が取付けられている。カムフェイス８
ａはディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設けられ
ている。また、カムプレート８はスプリング１１によっ
て常にカムローラ１０に付勢係合されている。

【００１９】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。すなわち、ドライブシャフト
５の回転力が図示しないカップリングを介してカムプレ
ート８に伝達されることにより、カムプレート８が回転
しながらカムローラ１０に係合して、気筒数と同数だけ
図中左右方向へ往復駆動される。また、この往復駆動に
伴ってプランジャ１２が回転しながら同方向へ往復駆動
される。つまり、カムプレート８のカムフェイス８ａが
ローラリング９のカムローラ１０に乗り上げる過程でプ
ランジャ１２が往動（リフト）され、その逆にカムフェ
イス８ａがカムローラ１０を乗り下げる過程でプランジ
ャ１２が復動される。

【００２０】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。また、プランジャ１２の先端側外周に
は、ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の吸入溝１６
と分配ポート１７が形成されている。また、それら吸入
溝１６及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジン
グ１３には分配通路１８及び吸入ポート１９が形成さて
いる。

【００２１】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。また、プランジャ１２が復
動されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝
１６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃
料室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、
プランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧
縮行程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズ
ル４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００２２】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピ
ル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途
中には、高圧室１５からの燃料スピルを調整するための
電磁スピル弁２３が設けられている。この電磁スピル弁
２３は常開型の弁であり、コイル２４が無通電（オフ）
の状態では弁体２５が開放されて高圧室１５内の燃料が
燃料室２１へスピルされる。また、コイル２４が通電
（オン）されることにより、弁体２５が閉鎖されて高圧
室１５から燃料室２１への燃料のスピルが止められる。
このため、本実施例では、この電磁スピル弁２３が狭義
のトルク調整手段を構成しているといえる。

【００２３】従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制
御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高
圧室１５から燃料室２１への燃料のスピル調整が行われ
る。そして、プランジャ１２の圧縮行程中に電磁スピル
弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ１２が往動しても、電
磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行
われない。また、プランジャ１２の往動中に、電磁スピ
ル弁２３の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃
料噴射ノズル４からの噴射終了が調整されて燃料噴射量
が制御される。

【００２４】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期を制御するためのタイマ装置（この図では９０度
展開されている）２６が設けられている。このタイマ装
置２６は、ドライブシャフト５の回転方向に対するロー
ラリング９の位置を変更することにより、カムフェイス
８ａがカムローラ１０に係合する時期、すなわちカムプ
レート８及びプランジャ１２の往復駆動時期を変更する
ためのものである。

【００２５】タイマ装置２６は制御油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジング
２７内に嵌装されたタイマピストン２８と、同じくタイ
マハウジング２７内一側の低圧室２９にてタイマピスト
ン２８を他側の加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプリ
ング３１等とから構成されている。そして、タイマピス
トン２８はスライドピン３２を介してローラリング９に
接続されている。

【００２６】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置（以下、「タイマピストン位置」と
いう）が決定される。また、そのタイマピストン位置が
決定されることにより、ローラリング９の位置が決定さ
れ、カムプレート８を介してプランジャ１２の往復動タ
イミングが決定される。

【００２７】タイマ装置２６の制御油圧として作用する
燃料圧力を調整するために、タイマ装置２６にはタイマ
制御弁（ＴＣＶ）３３が設けられている。すなわち、タ
イマハウジング２７の加圧室３０と低圧室２９とが連通
路３４によって連通されており、同連通路３４の途中に
ＴＣＶ３３が設けられている。このＴＣＶ３３は、デュ
ーティ制御された通電信号によって開閉制御される電磁
弁であり、同ＴＣＶ３３の開閉制御によって加圧室３０
内の燃料圧力が調整される。そして、その燃料圧力の調
整によって、プランジャ１２のリフトタイミングが制御
され、各燃料噴射ノズル４からの燃料噴射時期が制御さ
れる。

【００２８】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなるねじり振動量検出手段としての回転
数センサ３５が、パルサ７の外周面に対向して取付けら
れている。この回転数センサ３５はパルサ７の突起等が
横切る際に、それらの通過を検出してエンジン回転数Ｎ
Ｅに相当するタイミング信号、すなわち一定のクランク
角度（１１．２５°ＣＡ）毎のエンジン回転パルスを出
力する。また、この回転数センサ３５は、そのエンジン
回転パルス毎の瞬時回転数を検出する。さらに、この回
転数センサ３５は、ローラリング９と一体であるため、
タイマ装置２６の制御動作に関わりなく、プランジャリ
フトに対して一定のタイミングで基準となるタイミング
信号を出力する。

【００２９】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。この実施例において、ディーゼルエンジン２は図
示しないマニュアルトランスミッションに駆動連結され
ている。このディーゼルエンジン２ではシリンダボア４
１、ピストン４２及びシリンダヘッド４３によって各気
筒毎に対応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されてい
る。また、それら各主燃焼室４４に連通する副燃焼室４
５が各気筒毎に対応して設けられている。そして、各副
燃焼室４５には、各燃料噴射ノズル４から噴射される燃
料が供給されるようになっている。また、各副燃焼室４
５には、始動補助装置としての周知のグロープラグ４６
がそれぞれ取り付けられている。

【００３０】ディーゼルエンジン２には、吸気通路４７
及び排気通路４８がそれぞれ設けられている。また、そ
の吸気通路４７には過給機を構成するターボチャージャ
４９のコンプレッサ５０が設けられ、排気通路４８には
ターボチャージャ４９のタービン５１が設けられてい
る。また、排気通路４８には、過給圧ＰｉＭを調節する
ウェイストゲートバルブ５２が設けられている。周知の
ようにこのターボチャージャー４９は、排気ガスのエネ
ルギーを利用してタービン５１を回転させ、その同軸上
にあるコンプレッサ５０を回転させて吸入空気を昇圧さ
せる。この作用により、密度の高い混合気を主燃焼室４
４へ送り込んで燃料を多量に燃焼させ、ディーゼルエン
ジン２の出力を増大させるようになっている。

【００３１】また、ディーゼルエンジン２には、排気通
路４８内の排気の一部を吸気通路４７の吸入ポート５３
へ還流させるＥＧＲ通路５４が設けられている。そし
て、そのＥＧＲ通路５４の途中には、ダイヤフラム式の
エキゾーストガスリサーキュレイションバルブ（ＥＧＲ
バルブ）５５が設けられている。さらに、そのＥＧＲバ
ルブ５５を負圧の導入調節によって開度調節させるため
に、デューティ制御された通電信号により開度調節され
るエレクトリックバキュームレギュレーティングバルブ
（ＥＶＲＶ）５６が設けられている。そして、このＥＶ
ＲＶ５６の作動により、ＥＧＲバルブ５５の開度が調節
され、この調節により、ＥＧＲ通路５４を通じて排気通
路４８から吸気通路４７へ導かれるＥＧＲ量が調節され
る。

【００３２】さらに、吸気通路４７の途中には、アクセ
ルペダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットル
バルブ５８が設けられている。また、そのスロットルバ
ルブ５８に平行してバイパス通路５９が設けられ、同バ
イパス通路５９にはバイパス絞り弁６０が設けられてい
る。このバイパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ６１，６
２の制御によって駆動される二段式のダイヤフラム室を
有するアクチュエータ６３によって開閉制御される。こ
のバイパス絞り弁６０は各種運転状態に応じて開閉制御
されるものである。例えば、アイドル運転時には騒音振
動等の低減のために半開状態に制御され、通常運転時に
は全開状態に制御され、更に運転停止時には円滑な停止
のために全閉状態に制御される。

【００３３】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１及
びディーゼルエンジン２に設けられた電磁スピル弁２
３、ＴＣＶ３３、グロープラグ４６及び各ＶＳＶ５６，
６１，６２は電子制御装置（以下単に「ＥＣＵ」とい
う）７１にそれぞれ接続され、同ＥＣＵ７１によってそ
れらの駆動タイミングが制御される。この実施例では、
ＥＣＵ７１によってトルク制御手段、制御期間変更手段
及び制御期間変更調整手段が構成され、場合によっては
ねじり振動量検出手段、負荷検出手段が構成される。

【００３４】ディーゼルエンジン２の運転状態を検出す
る手段を構成するセンサとしては、前述した回転数セン
サ３５に加えて、以下の各種センサが設けられている。
すなわち、吸気通路４７の入口に設けられたエアクリー
ナ６４の近傍には、吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温セ
ンサ７２が設けられている。また、スロットルバルブ５
８の開閉位置から、ディーゼルエンジン２の負荷に相当
するアクセル開度ＡＣＣＰを検出するアクセルセンサ７
３が設けられている。吸入ポート５３の近傍には、ター
ボチャージャ４９によって過給された後の吸入空気圧
力、すなわち過給圧ＰｉＭを検出する吸気圧センサ７４
が設けられている。さらに、ディーゼルエンジン２の冷
却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７５が設けられてい
る。また、クランクシャフト４０のエンジン回転再基準
位置を検出するクランク角センサ７６が設けられてい
る。更にまた、図示しないトランスミッションには、そ
のギアの回転によって回されるマグネット７７ａにより
リードスイッチ７７ｂをオン・オフさせて車両速度（車
速）ＳＰを検出する車速センサ７７が設けられている。
なお、本実施例において、上記回転数センサ３５、アク
セルセンサ７３等により、負荷検出手段が構成されてい
る。

【００３５】ＥＣＵ７１には上述した各センサ３５，７
２〜７７がそれぞれ接続されている。そして、ＥＣＵ７
１は各センサ３５，７２〜７７から出力される検出信号
に基づき、電磁スピル弁２３、ＴＣＶ３３、グロープラ
グ４６、ＥＶＲＶ５６及びＶＳＶ６１，６２等を好適に
制御する。

【００３６】次に、前述したＥＣＵ７１の構成につい
て、図４のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ７１は
中央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログラム及
びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）８２、ＣＰＵ８１の演算結果等を一時記憶するラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデ
ータを保存するバックアップＲＡＭ８４等を備えてい
る。そして、ＥＣＵ７１は、これら各部と入力ポート８
５及び出力ポート８６等とをバス８７によって接続した
論理演算回路として構成されている。

【００３７】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセルセンサ７３、吸気圧センサ７４及び水
温センサ７５が、各バッファ８８，８９，９０，９１、
マルチプレクサ９３及びＡ／Ｄ変換器９４を介して接続
されている。同じく、入力ポート８５には、前述した回
転数センサ３５、クランク角センサ７６及び車速センサ
７７が、波形整形回路９５を介して接続されている。そ
して、ＣＰＵ８１は入力ポート８５を介して入力される
各センサ３５，７２〜７７等の検出信号を入力値として
読み込む。また、出力ポート８６には各駆動回路９６，
９７，９８，９９，１００，１０１を介して電磁スピル
弁２３、ＴＣＶ３３、グロープラグ４６、ＥＶＲＶ５６
及びＶＳＶ６１，６２等が接続されている。

【００３８】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２
〜７７から読み込んだ入力値に基づき、電磁スピル弁２
３、ＴＣＶ３３、グロープラグ４６、ＥＶＲＶ５６及び
ＶＳＶ６１，６２等を好適に制御する。

【００３９】次に、前述したＥＣＵ７１により実行され
るトルク制御（実際には燃料噴射量制御）の処理動作に
ついて図５〜１１に従って説明する。図５に示すフロー
チャートは、ＥＣＵ７１により実行される各処理のう
ち、トルク制御を行う際に使用される、ねじり振動量の
大きさに相当する最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max を決定
するための「最大回転数変化量決定ルーチン」であって
所定時間毎の定時割り込みで実行される。

【００４０】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１０１において、ＥＣＵ７１は、回転数センサ３
５、クランク角センサ７６等の検出値に基づき、エンジ
ン回転数ＮＥ、クランクシャフト４０の回転位置信号Ｃ
ＮＩＲＱを読み込むとともに、ＲＯＭ８２に予め記憶さ
れた前回エンジン回転数ＮＥＯＬ、トルク制御実行フラ
グＦ及び予備最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max ０を読み込
む。このトルク制御実行フラグＦは、別途のルーチンに
よって決定されるものであり、トルク制御を行う必要が
あると判定されたときには「１」に、そうでないときに
は「０」に設定される。上記トルク制御実行フラグＦが
「１」に設定される際の条件としては、例えば（１）当
該車両がマニュアルトランスミッション車であること、
（２）始動時以外であること、（３）エンジン回転数Ｎ
Ｅが所定の範囲内にあること、（４）冷却水温ＴＨＷが
所定値以上であること、（５）現在走行中であること、
（６）アイドル状態が解除されてからの経過時間が所定
時間以内であること、（７）アイドル状態でないこと、
（８）車速ＳＰに対するエンジン回転数ＮＥの比からギ
ヤ位置を推定したもの（ＮＶＲ）が所定範囲内にあるこ
と、（９）レーシング時以外であること、等の種々の条
件のうち、複数又は単数の任意の条件が選択されうる。

【００４１】次に、ステップ１０２においては、トルク
制御実行フラグＦが「１」であるか否かを判定する。そ
して、該フラグＦが「０」の場合には、トルク制御を実
行する必要がないものと判断して、ステップ１０３へ移
行し、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max を「０」に設定す
る。また、続くステップ１０４において、今回読み込ん
だエンジン回転数ＮＥを前回エンジン回転数ＮＥＯＬと
して設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００４２】一方、ステップ１０２において、トルク制
御実行フラグＦが「１」の場合には、トルク制御を実行
する必要があるものと判断して、ステップ１０５へ移行
し、回転位置信号ＣＮＩＲＱが例えば「２」であるか否
かを判断する。すなわち、所定の検出時期が到来したか
否かを判断する。ここで、上記処理は、クランクシャフ
ト４０の１回転当たりに一回の割合で以降のカウント動
作等を行うために行われるものである。このため、上記
「２」の数値については何ら限定されるものではない。
そして、回転位置信号ＣＮＩＲＱが「２」でない場合に
は、以降の処理を行う必要がないものとして、その後の
処理を一旦終了する。

【００４３】また、回転位置信号ＣＮＩＲＱが「２」の
場合には、次のステップ１０６において、今回読み込ん
だエンジン回転数ＮＥから前回エンジン回転数ＮＥＯＬ
を減算した値を回転数変化量ＤＬＮＥとして設定する。

【００４４】次に、ステップ１０７においては、今回算
出した回転数変化量ＤＬＮＥが、予備最大回転数変化量
ＤＬＮＥ_max ０よりも大きいか否かを判断する。そし
て、回転数変化量ＤＬＮＥが、予備最大回転数変化量Ｄ
ＬＮＥ_max ０よりも大きい場合には、ステップ１０８に
おいて、今回の回転数変化量ＤＬＮＥを予備最大回転数
変化量ＤＬＮＥ_max ０として設定する。従って、図６に
示すように、ねじり振動が発生した場合に、微細な時間
の経過とともに回転数変化量ＤＬＮＥは、当初徐々に増
大してゆくのであるが、その度ごとに予備最大回転数変
化量ＤＬＮＥ_max０は増大更新されてゆく。また、回転
数変化量ＤＬＮＥのピークを超えたときには、経験上、
そのピークを上回ることがほとんどないことが分かって
いる。このため、今回読み込まれた回転数変化量ＤＬＮ
Ｅが、増大更新された予備最大回転数変化量ＤＬＮＥ
_max ０よりも大きくなることがなくなる。かかる場合に
は、ステップ１０９へ移行し、カウンタのカウント値Ｎ
を「１」ずつインクリメントする。

【００４５】そして、ステップ１０８又はステップ１０
９から移行して、ステップ１１０においては、カウント
値Ｎが、予め定められた所定値Ｎａ以上となったか否か
を判断する。そして、未だ、カウント値Ｎが所定値Ｎａ
以上となっていない場合には、ステップ１０４におい
て、今回読み込んだエンジン回転数ＮＥを前回エンジン
回転数ＮＥＯＬとして設定し、その後の処理を一旦終了
する。また、カウント値Ｎが所定値Ｎａ以上となった場
合には、本制御中において今後、回転数変化量ＤＬＮＥ
が予備最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max ０を超えることは
ないものと判断して、ステップ１１１へ移行する。

【００４６】そして、ステップ１１１においては、予備
最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max ０を最大回転数変化量Ｄ
ＬＮＥ_max として設定する。また、次のステップ１１２
においては、カウント値Ｎを「０」にクリヤする。そし
て、最後にステップ１０４に移行して今回読み込んだエ
ンジン回転数ＮＥを前回エンジン回転数ＮＥＯＬとして
設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００４７】以上のように、この「最大回転数変化量決
定ルーチン」においては、そのときどき毎に算出された
回転数変化量ＤＬＮＥ等により、ねじり振動の一回目の
ピークに基づいて、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max が決
定される。

【００４８】次に、上記の如く決定された最大回転数変
化量ＤＬＮＥ_max に基づき、トルク制御を行うべく最終
噴射量を算出するための処理について説明する。図７に
示すフローチャートはＥＣＵ７１により実行される各処
理のうち、トルク制御を行うために最終噴射量を算出す
るための「最終噴射量算出ルーチン」を示すものであっ
て所定時間毎の定時割り込みで実行される。

【００４９】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ２０１において、ＥＣＵ７１は、前記「最大回転
数変化量決定ルーチン」で算出された最新の回転数変化
量ＤＬＮＥ及び同ルーチンで決定された最大回転数変化
量ＤＬＮＥ_max を読み込むとともに、トルク制御実行フ
ラグＦを読み込む。また、これとともに、別途のルーチ
ンで算出された基本噴射量ＱＢＡＳＥ及び最大噴射量Ｑ
ＦＵＬＬを読み込む。なお、基本噴射量ＱＢＡＳＥの算
出は、先に読み込まれたエンジン回転数ＮＥ及びアクセ
ル開度ＡＣＣＰ等に基づいて行われる。すなわち、この
基本噴射量ＱＢＡＳＥは、エンジン回転数ＮＥ及びアク
セル開度ＡＣＣＰ等をパラメータとする予め定められた
マップを参照して算出される。また、基本噴射量ＱＢＡ
ＳＥの算出に際しては、必要に応じて冷却水温ＴＨＷ、
アクセル開度ＡＣＣＰ及びエンジン回転数ＮＥ等の各値
に基づき、低温始動増量補正、加速増量補正及び減速増
量補正等が行われる。さらに、最大噴射量ＱＦＵＬＬ
は、エンジン回転数ＮＥ等に基づき、予め定めたマップ
と、過給圧ＰｉＭとにより求められる。

【００５０】次に、ステップ２０２において、トルク制
御実行フラグＦが「１」であるか否かを判定する。そし
て、該フラグＦが「１」の場合には、トルク制御を実行
する必要があるものと判断して、ステップ２０３へ移行
する。ステップ２０３においては、最大回転数変化量Ｄ
ＬＮＥ_max が「０」であるか否かを判断する。そして、
最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max が「０」の場合には、ス
テップ２０４において、予め定められた初期値ＫＴ１を
制御時間ＫＴとして設定する。

【００５１】また、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max が
「０」でない場合には、その最大回転数変化量ＤＬＮＥ
_max の値に基づいて制御時間ＫＴを算出する。この制御
時間ＫＴの算出は、図８に示すように、最大回転数変化
量ＤＬＮＥ_max に対する制御時間ＫＴの関係を定めたマ
ップに基づいて実行される。すなわち、最大回転数変化
量ＤＬＮＥ_max が大きいほどねじり振動の継続時間も長
くなるものであるとの経験的推測に基づき、最大回転数
変化量ＤＬＮＥ_max の増大に伴って、算出される制御時
間ＫＴも大きくなる。このように、ステップ２０４又は
ステップ２０５の処理を経ることにより、制御時間ＫＴ
が設定される。

【００５２】続いて、ステップ２０４又はステップ２０
５から移行して、ステップ２０６においては、カウンタ
のカウント値（前記カウント値Ｎとは異なる）Ｔを
「１」ずつインクリメントする。次に、ステップ２０７
においては、そのカウント値Ｔが前記ステップ２０４又
はステップ２０５で定められた制御時間ＫＴ以上となっ
たか否かを判断する。そして、カウント値Ｔが未だ制御
時間ＫＴを経過していない場合には、トルク制御を継続
する必要がるものと判断してステップ２０８へ移行す
る。ステップ２０８においては、今回読み込んだ回転数
変化量ＤＬＮＥに基づき補正量ＱＡＣＣ₂ を算出する。
すなわち、この補正量ＱＡＣＣ₂ は、図９に示すマップ
が参照されることにより算出される。そして、例えば回
転数変化量ＤＬＮＥが「０」のときには補正量ＱＡＣＣ
₂ が「０」に設定され、回転数変化量ＤＬＮＥがマイナ
ス側に大きくなれば補正量ＱＡＣＣ₂ がプラス側に大き
く設定され、さらに、回転数変化量ＤＬＮＥがプラス側
に大きくなれば補正量ＱＡＣＣ₂がマイナス側に大きく
設定される。

【００５３】続いて、ステップ２０９においては、今回
読み込んだ基本噴射量ＱＢＡＳＥ及び最大噴射量ＱＦＵ
ＬＬのうち、いずれか小さい方に対し、上記の補正量Ｑ
ＡＣＣ₂ を加算した値を予備最終噴射量ＱＦＩＮＫとし
て設定する。

【００５４】そして、ステップ２１０においては、今回
設定された予備最終噴射量ＱＦＩＮＫと、最大噴射量Ｑ
ＦＵＬＬとのうち、いずれか少ない方を最終噴射量ＱＦ
ＩＮとして設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００５５】一方、前記ステップ２０７において、カウ
ント値Ｔが制御時間ＫＴを経過した場合には、当初予定
した制御期間が過ぎ、今後トルク制御を行う必要がなく
なったものと判断して、ステップ２１１へ移行する。そ
して、ステップ２１１において、カウント値Ｔを「０」
にクリアする。また、次のステップ２１２においては、
補正量ＱＡＣＣ₂ を「０」に設定し、その後前記ステッ
プ２０９及びステップ２１０の処理を実行し、その後の
処理を一旦終了する。

【００５６】さて、前記ステップ２０２においてトルク
制御実行フラグＦが「０」の場合には、トルク制御を実
行する必要がないものと判断して、ステップ２１２、ス
テップ２０９及びステップ２１０の処理を実行し、その
後の処理を一旦終了する。

【００５７】以上のように、この「最終噴射量算出ルー
チン」においては、図１０に示すように、最終噴射量Ｑ
ＦＩＮが算出されるに際し、最大噴射量ＱＦＵＬＬ又は
基本噴射量ＱＢＡＳＥに対して、そのときどきの回転数
変化量ＤＬＮＥに応じた補正量ＱＡＣＣ₂ 分だけ補正が
なされる。また、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max に基づ
いて制御時間ＫＴが算出され、この制御時間ＫＴの間だ
け、上記の補正制御が行われ、その制御期間ＫＴの経過
後は、補正制御が実行されない。

【００５８】さらに、補正量ＱＡＣＣ₂ 分だけ補正演算
された予備最終噴射量ＱＦＩＮＫが、最大噴射量ＱＦＵ
ＬＬを上回る場合には、最終噴射量ＱＦＩＮとして、最
大噴射量ＱＦＵＬＬが採択される。すなわち、予備最終
噴射量ＱＦＩＮＫが、最大噴射量ＱＦＵＬＬを上回らな
い場合にだけ、上記補正制御が行われることとなる。よ
り詳しくは、全負荷以外の部分負荷のときには、補正量
ＱＡＣＣ₂ による加減算補正が実行され、全負荷の場合
であって、補正後の噴射量が最大噴射量ＱＦＵＬＬを上
回りそうな場合には、補正量ＱＡＣＣ₂ による減算補正
のみが実行されることとなる。

【００５９】以上説明したように、車両を急速に加速し
ようと、アクセルペダル５７を踏み込んだりした場合に
は、ディーゼルエンジン１の出力トルクが急激に変化し
て、出力を駆動輪へ伝達するためのクランクシャフト４
０等の駆動系にねじり振動が生じる。しかし、本実施例
によれば、上記トルク制御が行われることにより、ねじ
り振動によるトルク変動が相殺され、車両が前後に振動
したりするのが抑制される。

【００６０】また、本実施例によれば、トルク制御の期
間（制御期間ＫＴ）が、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max
に基づいて算出され、この制御時間ＫＴの間だけ、上記
の燃料噴射量制御によるトルク補正制御が行われ、その
制御期間ＫＴの経過後は、補正制御が実行されない。こ
こで、ねじり振動量たる最大回転数変化量ＤＬＮＥ_{ma x}
の大きさは、ねじり振動が継続しうる期間に相関してい
る。このため、上記制御期間ＫＴがねじり振動量の大き
さに応じて可変とされうることにより、その継続しうる
期間に合わせてトルク制御が行われることとなる。従っ
て、トルク制御の完了時期が早すぎることとなったり、
遅すぎることとなったりするのが防止されうる。その結
果、ねじり振動に起因した車両振動の低減効果の確実性
を高めることができるとともに、加速性の悪化を最小限
に止めることができる。

【００６１】さらに、本実施例によれば、補正量ＱＡＣ
Ｃ₂ 分だけ補正演算された予備最終噴射量ＱＦＩＮＫ
が、最大噴射量ＱＦＵＬＬを上回る場合には、最終噴射
量ＱＦＩＮとして、最大噴射量ＱＦＵＬＬが採択され
る。すなわち、全負荷以外の部分負荷のときには、補正
量ＱＡＣＣ₂ による加減算補正が実行され、全負荷の場
合であって、補正後の噴射量が最大噴射量ＱＦＵＬＬを
上回りそうな場合には、補正量ＱＡＣＣ₂ による減算補
正のみが実行される。このため、最大噴射量ＱＦＵＬＬ
を超えての増量補正はなされないこととなる。その結
果、余剰量の燃料噴射がなされなくなり、ひいては燃費
の向上及びスモークの発生防止を図ることができる。

【００６２】（第２実施例）次に、本発明を同じく内燃
機関としてのディーゼルエンジンのトルク制御装置に具
体化した第２実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
但し、本実施例における構成は、前述した第１実施例と
ほぼ同様であるため、同一の部材については同一の名称
及び符号を付すものとして、以下には相違点を中心に説
明する。

【００６３】前記第１実施例においては、そのときのデ
ィーゼルエンジン１の負荷状態が全負荷であろうが部分
負荷であろうが、制御時間ＫＴの間は補正量ＱＡＣＣ₂
を算出し、その値の基づいて補正演算を実行していた。
これに対し、本実施例では、部分負荷時においては、制
御時間ＫＴを考慮していないという点で、上記第１実施
例とは異なっている。

【００６４】図１１に示すフローチャートは、ＥＣＵ７
１により実行される各処理のうち、第２実施例における
トルク制御を行うために最終噴射量を算出するための
「最終噴射量算出ルーチン」を示すものであって所定時
間毎の定時割り込みで実行される。但し、ここで示す各
処理において、第１実施例の処理と同様の処理を行う部
分については、その説明が簡略化される。処理がこのル
ーチンへ移行すると、先ずステップ２０１において、回
転数変化量ＤＬＮＥ、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max 、
トルク制御実行フラグＦ、基本噴射量ＱＢＡＳＥ及び最
大噴射量ＱＦＵＬＬを読み込み、次のステップ２０２に
おいて、トルク制御実行フラグＦが「１」であるか否か
を判定する。そして、該フラグＦが「１」の場合には、
トルク制御を実行する必要があるものと判断して、ステ
ップ３０１へ移行する。

【００６５】ステップ３０１においては、今回読み込ん
だ基本噴射量ＱＢＡＳＥが、最大噴射量ＱＦＵＬＬより
も小さいか否かを判断する。すなわち、現在の負荷状態
が、全負荷時であるか、部分負荷時であるかを判断す
る。そして、基本噴射量ＱＢＡＳＥが最大噴射量ＱＦＵ
ＬＬ以上の場合には、現在の負荷状態が全負荷時である
ものとして、前記第１実施例と同様、ステップ２０３〜
ステップ２０７の処理を実行する。つまり、制御時間Ｋ
Ｔの間には、補正制御を行うべく、ステップ２０８〜ス
テップ２１０の処理を実行し、制御時間ＫＴを経過した
場合には、補正量ＱＡＣＣ₂ を「０」に設定し、実質上
トルク制御を実行しない（ステップ２１１，２１２）。

【００６６】一方、ステップ３０１において、基本噴射
量ＱＢＡＳＥが最大噴射量ＱＦＵＬＬよりも小さい場合
には、現在の負荷状態が部分負荷時であるものとして、
ステップ２０８にジャンプする。すなわち、制御時間Ｋ
Ｔを考慮することなく、回転数変化量ＤＬＮＥに基づ
き、補正量ＱＡＣＣ₂ を算出し、それに基づいて最終噴
射量ＱＦＩＮの補正制御を行う（ステップ２０９，２１
０）。

【００６７】以上のように、この「最終噴射量算出ルー
チン」においても、上述した第１実施例と同様の作用効
果を奏する。また、本実施例においては、部分負荷時に
は、制御時間ＫＴを考慮することなく、補正量ＱＡＣＣ
₂ を算出しトルク制御を行うようにしている。ここで、
部分負荷時には、加速性はさほど問題とならないことが
わかっている。このため、トルク制御期間の可変制御
（制御時間ＫＴ中のみ補正制御を行うこと）は全負荷時
のみ実施され、加速性があまり問題とならない部分負荷
時には実施されないこととなる。このため、部分負荷時
におけるトルク制御期間の可変制御のためのプログラム
が省略されうることとなり、ひいてはコストの低減を図
ることができる。

【００６８】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
例えば次の如く構成してもよい。 （１）前記第１実施例において、制御時間ＫＴを算出す
るための最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max は、そのときど
き毎に算出された回転数変化量ＤＬＮＥ等により、ねじ
り振動の一回目のピークに基づいて決定されていた（図
６参照）が、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max を決定する
に際しては、その外にも種々の方法により決定すること
ができる。例えば、図１２に示すように、一回目のねじ
り振動の正及び負側の最大振幅を最大回転数変化量ＤＬ
ＮＥ_max としてもよいし、一回目のねじり振動の負側の
最大振幅を最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max としてもよ
い。また、二回目のねじり振動の正側の最大振幅を最大
回転数変化量ＤＬＮＥ_max としてもよい。この場合に
は、車両振動の発生時間との相関関係が高まり、より正
確な制御を行うことも可能となる。

【００６９】また、ねじり振動量を検出するための手段
としては、回転数変化量ＤＬＮＥ以外のパラメータに基
づいて検出するようにしてもよい。 （２）前記実施例では、ディーゼルエンジン１の燃料噴
射量を制御することにより、トルク制御を行うようにし
たが、その外にも燃料噴射時期を制御することによりト
ルク制御を行うようにしてもよい。また、内燃機関とし
てガソリンエンジンを採用した場合には、点火時期、空
燃比、吸入空気量等を制御することにより、トルク制御
を行うこともできる。

【００７０】（３）前記実施例では、最大回転数変化量
ＤＬＮＥ_max に対する制御時間ＫＴの関係は比例関係と
した（図８参照）が、最大回転数変化量ＤＬＮＥ_max の
増大に伴って、制御時間ＫＴが加速度的に増大するよう
な曲線的な関係を有していてもよい。

【００７１】（４）前記実施例では、回転数変化量ＤＬ
ＮＥに対する補正量ＱＡＣＣ₂の関係も図９のようにし
たが、この関係もかならずしも直線状でなくてもよい。

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１又は２に
記載の発明によれば、ねじり振動量に基づき、トルク調
整手段を制御するようにした内燃機関のトルク制御装置
において、ねじり振動に起因した車両振動の低減効果の
確実性を高めることができ、しかも、加速性の悪化を最
小限に止めることができるという優れた効果を奏する。

【００７５】

【００７６】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
スモークの発生を防止することができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。

【図２】本発明を具体化した第１実施例におけるディー
ゼルエンジンのトルク制御装置を示す概略構成図であ
る。

【図３】第１実施例において、ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプを示す断面図である。

【図４】第１実施例において、ＥＣＵの電気的構成を示
すブロック図である。

【図５】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「最大回転数変化量決定ルーチン」の処理を示すフロー
チャートである。

【図６】第１実施例において、ねじり振動が発生したと
きの時間に対する回転数変化量の関係を示すグラフであ
る。

【図７】第１実施例において、ＥＣＵにより実行される
「最終噴射量算出ルーチン」の処理を示すフローチャー
トである。

【図８】第１実施例において、最大回転数変化量に対す
る制御時間の関係を定めたマップである。

【図９】第１実施例において、回転数変化量に対する補
正量の関係を定めたマップである。

【図１０】第１実施例において、時間の経過に対するア
クセル開度、エンジン回転数、回転数変化量、補正量、
制御時間及び最終噴射量の関係を示すタイミングチャー
トである。

【図１１】本発明を具体化した第２実施例において、Ｅ
ＣＵにより実行される「最終噴射量算出ルーチン」の処
理を示すフローチャートである。

【図１２】本発明を具体化した別の実施例において、ね
じり振動が発生したときの時間に対する回転数変化量の
関係を示すグラフであって、最大回転数変化量のその他
の例を示すものである。

【符号の説明】

１…トルク調整手段を構成する燃料噴射ポンプ、２…内
燃機関としてのディーゼルエンジン、３５…ねじり振動
量検出手段及び負荷検出手段を構成する回転数センサ、
４０…駆動系を構成するクランクシャフト、７３…負荷
検出手段を検出するアクセルセンサ、７１…トルク制御
手段、制御期間変更手段、負荷検出手段及び制御期間変
更調整手段を構成するＥＣＵ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動系のねじり振動量を検出
   するねじり振動量検出手段と、 前記内燃機関のトルクを調整するためのトルク調整手段
   と、 前記ねじり振動量検出手段により検出されたねじり振動
   量に基づき、前記トルク調整手段を制御するトルク制御
   手段と、 前記ねじり振動量検出手段により検出されたねじり振動
   量に応じて、前記トルク制御手段によるトルク制御期間
   を可変とする制御期間変更手段と、 前記内燃機関の加速時の負荷を検出する負荷検出手段
   と、 前記負荷検出手段により検出された負荷が全負荷である
   ときにのみ、前記制御期間変更手段によるトルク制御期
   間の可変制御を許容する制御期間変更調整手段とを備え
   る 内燃機関のトルク制御装置。
2. 【請求項２】 前記内燃機関はディーゼルエンジンであ
   り、かつ、前記トルク調整手段は燃料噴射量調整手段で
   あり、さらに、前記トルク制御手段は、ディーゼルエン
   ジンの運転状態に基づいて基本噴射量及び最大噴射量を
   演算するとともに、そのうちのいずれか少ない方を採択
   し、前記ねじり振動量検出手段により検出されたねじり
   振動量に応じた補正をすることにより最終噴射量を算出
   し、該最終噴射量に基づいて前記燃料噴射量調整手段を
   制御するようにした請求項１に記載の内燃機関のトルク
   制御装置において、 前記基本噴射量が前記最大噴射量を超えるときには、前
   記トルク制御手段による燃料噴射量の補正を減量側にお
   いてのみ実施するようにしたことを特徴とする内燃機関
   のトルク制御装置。