JP3405163B2 - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射量制御装置

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JP3405163B2 JP34824397A JP34824397A JP3405163B2 JP 3405163 B2 JP3405163 B2 JP 3405163B2 JP 34824397 A JP34824397 A JP 34824397A JP 34824397 A JP34824397 A JP 34824397A JP 3405163 B2 JP3405163 B2 JP 3405163B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
量制御装置に関し、詳細には内燃機関の出力軸系のねじ
り振動を抑制可能な燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の出力軸系のねじり振動は、特
に車両用機関では加減速時の車両加速度の変動（加減速
ショック、しゃくり等）や定常走行時のサージ等の原因
となり、車両のドライバビリティを悪化させる要因とな
る。また、特にディーゼル機関では要求燃料噴射量が機
関運転状態（例えば、機関回転数と運転者のアクセルペ
ダル踏み込み量（アクセル開度））により設定されるた
め、アクセル開度に応じて直ちに要求燃料噴射量が変化
する。このため、要求燃料噴射量の燃料をそのまま機関
に噴射すると、機関発生トルクの急変を生じ出力軸系の
ねじり振動の増大を生じる場合がある。これを防止する
ため、通常、ディーゼル機関では加速時等のように要求
燃料噴射量が急増する場合には、実際の燃料噴射量を緩
やかに増大させて要求燃料噴射量に到達させる、いわゆ
るなまし制御が行なわれている。
【０００３】一方、実際に軸系のねじり振動を検出して
ねじり振動を抑制するように内燃機関出力トルクを制御
する制振方法が知られている。この種の制振法を用いた
内燃機関の制御装置としては、例えば特開昭６０−２６
１４２号公報に記載されたものがある。同公報の装置
は、ディーゼル機関の回転速度の変動量、機関を搭載し
た車両の前後加速度の変動量、機関出力軸のねじりトル
クの変動量などの状態量のうちの一つを検出し、ねじり
振動を表すパラメータとして使用するようにしている。
そして、上記公報の装置では、検出したねじり振動パラ
メータの変化率に応じて機関の実燃料噴射量をフィード
バック制御することによりねじり振動を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開昭６０−２
６１４２号公報の装置では、実際のねじり振動に基づく
燃料噴射量のフィードバック制御が行なわれるため、理
論的には効果的にねじり振動を抑制することが可能であ
る。しかし、上記のようにフィードバック制御を行なっ
たのでは、既に発生してしまったねじり振動を検出して
から燃料噴射量の制御が行なわれることになるため、例
えば加速初期等に生じる大きなねじり振動を抑制するこ
とは困難である。
【０００５】一方、現在の機関運転状態と要求燃料噴射
量とに基づいて、ねじり振動を抑制するのに必要な燃料
噴射量の補正量を予め実験等により求めておき、実際の
運転時の機関運転状態と要求燃料噴射量とから燃料噴射
補正量を設定するいわゆるフィードフォワード制御を行
なえば、実際にねじり振動が発生する前に燃料噴射量の
補正ができるため、上記フィードバック制御のように制
御遅れが生じることが防止できる。しかし、このような
フィードフォワード制御を行なうためには、機関や車両
の各形式毎にあらゆる運転状態と要求燃料噴射量の組み
合わせを想定して実験を行い、ねじり振動抑制に必要な
燃料噴射補正量を求めておく必要が生じ、各形式毎の適
合作業が膨大になってしまうため、従来ねじり振動制振
のための精度のよいフィードフォワード制御を行なうこ
とは困難であった。
【０００６】更に、仮に上記フィードフォワード制御を
採用した場合でも、実際には部品の特性のばらつきや経
年変化などの影響により必要な燃料噴射補正量が変化す
るため、実際にはフィードフォワード制御ととも前述の
公報と同様なフィードバック制御を行なってねじり振動
の制振効果を高めることが好ましい。しかし、フィード
フォワード制御とフィードバック制御とを同時に行なっ
た場合には種々の干渉が生じねじり振動の制振効果が低
下する場合が生じる問題がある。
【０００７】本発明は上記問題に鑑み、機関や車両の各
形式に対する適合が比較的容易であり、しかも精度の良
好なねじり振動制振制御を行なうことができるととも
に、フィードバック制御との干渉の防止が容易な、フィ
ードフォワード制御による内燃機関のねじり振動抑制手
段を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、機関運転状態に応じて内燃機関への燃料噴射量
を設定する燃料噴射量演算手段と、前記燃料噴射量設定
値に基づいて、次回燃料噴射により生じる機関出力軸系
のねじり振動を予測するとともに、このねじり振動を抑
制するように前記燃料噴射量設定値を補正することによ
り実際に機関に噴射される実燃料噴射量を算出する補正
手段とを備え、前記補正手段は、機関出力軸系をモデル
化して予め設定された、入力を燃料噴射量、出力を機関
出力軸系のねじり振動を表す状態量とする伝達関数を用
いて、前記実燃料噴射量の燃料が機関に噴射されたとき
の前記状態量の値ＭＤＬを算出するとともに、前記伝達
関数から振動成分を排除することにより得られる定常成
分のみの伝達関数を用いて、前記燃料噴射量設定値の量
の燃料が機関に噴射されたときの前記状態量の値ＴＲＧ
を算出し、前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏差に基づく関
数として燃料噴射補正量を算出し、該燃料噴射補正量を
前記燃料噴射量設定値に加算することにより前記燃料噴
射量設定値を補正する、内燃機関の燃料噴射量制御装置
が提供される。
【０００９】すなわち、請求項１の発明では、次回燃料
噴射時のねじり振動を予測し、予測値に基づいてねじり
振動を抑制するように実燃料噴射量を算出するフィード
フォワード制御がおこなわれる。従って、実際にねじり
振動が生じる前に必要な補正が行なわれ、制御遅れによ
る制振効果の悪化が生じない。
【００１０】また、請求項１の発明では算出した実燃料
噴射量の燃料を噴射した場合のねじり振動の大きさを推
定する。この推定においては、例えば機関出力軸系をモ
デル化して、入力を燃料噴射量、出力を機関回転数変
動、車両前後加速度や出力軸系のねじりトルク変動等の
ねじり振動を表す状態量とした伝達関数を予め設定して
おく。そして、この伝達関数を用いて実燃料噴射量噴射
時のねじり振動の大きさの推定値ＭＤＬを算出する。さ
らに、上記伝達関数のうち定常成分のみを抽出した伝達
関数を予め別に設定しておき、この伝達関数を用いて、
燃料噴射量設定値に基づいて定常成分ＴＲＧを算出す
る。この定常成分ＴＲＧは、燃料噴射量設定値で機関を
運転したときに、過渡的なねじり振動が収束した後の定
常的な状態における上記状態量を表すことになる。次回
の実燃料噴射量は噴射後のねじり振動が上記定常成分Ｔ
ＲＧに近づくように補正される。すなわち、燃料噴射補
正量は次回燃料噴射時の状態量定常成分ＴＲＧとねじり
振動推定値ＭＤＬとの差の関数として与えられる。例え
ば、燃料噴射補正量はＴＲＧとＭＤＬとの偏差に比例係
数を乗じた値として与えることができる。次回の実燃料
噴射量を燃料噴射量設定値と上記により算出した燃料噴
射補正量との和として設定することにより、次回燃料噴
射時にはねじり振動が抑制されるように実燃料噴射量が
設定されるようになる。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、前記ＴＲ
Ｇと前記ＭＤＬとの偏差に基づく関数として、機関加速
時と機関減速時とで異なる関数が使用される請求項１に
記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置が提供される。実
際の運転では機関加速時には出力軸系の伝達トルクが増
大し、軸系のねじり角が増大するため、ねじり振動の振
幅は増大方向になり、これを修正するには大きな燃料噴
射補正量が必要となる。一方、減速時には軸系のねじり
角は減少するため比較的小さな燃料噴射補正量でもねじ
り振動の振幅を抑制することができる。従って、加速時
と減速時とで異なる関数を用いて（例えば、ＴＲＧとＭ
ＤＬとの偏差に比例係数を乗じた値を燃料噴射補正量と
する場合には、加速時に用いる比例係数を減速時に用い
る比例係数より大きな値にする）燃料噴射補正量を算出
することにより、加速時、減速時それぞれの状態に適し
たねじり振動の抑制が行なわれる。
【００１２】請求項３に記載の発明によれば、前記補正
手段は、前記算出された燃料噴射補正量の値が燃料噴射
毎に連続して所定回数正の値と負の値との間で反転を繰
り返したときには、算出された燃料噴射補正量の絶対値
を減少させて実燃料噴射量を設定する請求項１に記載の
内燃機関の燃料噴射量制御装置が提供される。実際の機
関では、機関低回転時には燃料噴射の時間間隔が長くな
るため、各気筒毎の燃料噴射量演算時の機関回転数等の
運転状態の差が相対的に大きくなる。従って、それに応
じて燃料噴射量演算手段により設定される各気筒毎の燃
料噴射量設定値も比較的大きくばらつくようになる。ま
た、燃料噴射量設定値の更新間隔が長くなるため、上記
のようにＴＲＧとＭＤＬとの値を燃料噴射量設定値に基
づいて算出する方法を取っていると、燃料噴射量設定値
が次気筒に合わせて更新されるまでに前気筒の燃料噴射
量設定値を用いた燃料噴射補正量算出が何回も繰り返さ
れ過補正が生じてしまい、算出される燃料噴射補正量の
値が増大してしまうことがある。この状態で、燃料噴射
量設定値が次気筒に合わせて更新されると、更新された
燃料噴射量設定値と上記増大した燃料噴射補正量とを用
いてＭＤＬの算出が行なわれるため、気筒毎の燃料噴射
補正量のばらつきによっては燃料噴射補正量が前回とは
逆方向に過大に設定される場合があり、燃料噴射補正量
の値が燃料噴射毎に正負の反転を繰り返しハンチングに
成長する場合が生じる。請求項３の発明では、上記のハ
ンチング発生を防止するため、燃料噴射毎に燃料噴射補
正量が正負の反転を連続して所定回数繰り返した場合
（例えば、連続した燃料噴射時に２回反転を繰り返した
場合）には、算出された燃料噴射補正量の絶対値を減量
して（燃料噴射補正量を０に設定する場合も含む）実燃
料噴射量を設定する。これにより、ハンチングが生じる
ことが防止される。
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、前記補正
手段は、現在の機関運転状態において機関出力軸系のね
じれ角が０になる燃料噴射量であるゼロ出力燃料噴射量
を算出し、前記燃料噴射量設定値増加時には燃料噴射量
設定値が前記ゼロ出力燃料噴射量を越えた時に、前記燃
料噴射量設定値減少時には燃料噴射量設定値が前記ゼロ
出力燃料噴射量以下になったときに、それぞれ前記燃料
噴射補正量の算出を開始する請求項１に記載の内燃機関
の燃料噴射量制御装置が提供される。
【００１４】すなわち、請求項４の発明では、機関加速
中のように燃料噴射量設定値が増大している状態では燃
料噴射量設定値がゼロ出力燃料噴射量を越えて増大した
ときから、また、機関減速中のように燃料噴射量設定値
が減少している状態では燃料噴射量設定値がゼロ出力燃
料噴射量以下に減少したときから、それぞれ前記ＴＲＧ
とＭＤＬとに基づく燃料噴射補正量の算出を開始するよ
うにしている。上記ゼロ出力燃料噴射量は機関出力軸系
のねじりトルク（ねじれ角）が０になる燃料噴射量であ
り、燃料噴射量増大時には燃料噴射量がゼロ出力燃料噴
射量を越えた時点から軸系の正方向へのねじりが開始さ
れる。また、燃料噴射量減少時には燃料噴射量がゼロ出
力燃料噴射量以下になった時点から軸系の負方向へのね
じりが開始される。このため、加減速時に燃料噴射量設
定値がゼロ出力燃料噴射量を通過した時点から燃料噴射
量の補正を開始することにより制御タイミングが最適に
なり、最大の制振効果を得ることができる。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、更に、実
際の機関出力軸系ねじり振動を検出し、該ねじり振動検
出値が最小になるように第２の燃料噴射補正量を算出す
るフィードバック制御手段を備え、前記補正手段は、前
記燃料噴射量設定値と、前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏
差に基づいて算出された燃料噴射補正量との和に、更に
前記第２の燃料噴射補正量に所定の補正係数を乗じた値
を加算することにより前記実燃料噴射量を算出し、該所
定の補正係数は前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏差に基づ
いて算出された燃料噴射補正量の絶対値が大きいほど小
さな値に設定された請求項１に記載の内燃機関の燃料噴
射量制御装置が提供される。
【００１６】すなわち、請求項５の発明では請求項１の
フィードフォワード制御に加えて実際のねじり振動に基
づくフィードバック制御が行なわれる。フィードフォワ
ード制御に加えて上記フィードバック制御を行なうこと
により、機関や出力軸系の部品特性のばらつきや経年変
化を補償したねじり振動の制振が可能となる。この場
合、請求項２のフィードフォワード制御は燃料噴射補正
量を噴射毎に変化させて最終的に実燃料噴射量を燃料噴
射量設定値に到達させる特性を有する制御であるため、
フィードフォワード制御による大きな制振操作が行なわ
れているときに（すなわち、燃料噴射補正量が大きいと
きに）フィードバック制御の影響を大きくすると、フィ
ードフォワード制御による制振操作が阻害されてしまう
場合がある。そこで、請求項５の発明では、燃料噴射補
正量の値（絶対値）が大きいほどフィードバック制御に
基づく第２の燃料噴射補正量に乗じる補正係数の値を小
さく設定し、フィードフォワード制御とフィードバック
制御との間に干渉が生じることを防止している。
【００１７】請求項６に記載の発明によれば、前記燃料
噴射量演算手段は、予め定めた燃料噴射量演算タイミン
グにおける機関運転状態に基づいて燃料噴射量設定値を
設定するとともに、燃料噴射が行われて燃焼により機関
出力トルクが発生するタイミングにおける機関運転状態
に基づいて補正用燃料噴射量設定値を算出し、前記補正
手段は前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとを該補正用燃料噴射量
設定値を用いて推定する請求項１に記載の内燃機関の燃
料噴射量制御装置。
【００１８】請求項１のように、実燃料噴射量に基づい
てねじり振動の大きさＭＤＬやＴＲＧを算出する場合に
は、計算に使用する燃料噴射量設定値は実際に燃料噴射
が行なわれて燃焼によりトルクが発生する時期の機関運
転状態に基づいて設定されることが好ましい。ところ
が、通常、燃料噴射量の演算は燃料噴射弁への燃料噴射
量指令値のセット時間等を考慮したため、実際に気筒で
トルクが発生する時期とは異なる時期に行なわれる。す
なわち、燃料噴射設定値は上記トルク発生時期とは異な
る時期の機関運転状態に基づいて設定されている。この
ため、算出されたＭＤＬやＴＲＧの値と実際のねじり振
動の状態との間に僅かな誤差が生じる場合がある。そこ
で、請求項６の発明では、燃料噴射により実際に気筒に
トルクが発生する時期（例えば爆発行程上死点後３０°
程度のクランク角位置）における機関運転状態（回転数
等）に基づいて、通常の燃料噴射量設定値と同じ方法で
補正用燃料噴射量設定値を算出し、ＭＤＬとＴＲＧとの
計算についてのみこの補正用燃料噴射量設定値を使用す
ることとしている。これにより、ＭＤＬとＴＲＧの値が
より実際のねじり振動状態に近くなるため、制振のため
の制御精度が一層向上するようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明を車両用デ
ィーゼル機関に適用した場合の実施形態の構成概略を示
す図である。図１において、１０は車両全体、１は車両
１０に搭載されたディーゼル機関（本実施形態では４気
筒４サイクルディーゼル機関）を示す。機関１の出力軸
（図示せず）は、変速機３に接続され、さらにプロペラ
シャフト５、ディファレンシャルギヤ７及びアクスル８
を介して駆動輪９を駆動している。以下の説明では、機
関１のクランク軸から駆動輪９までを含めた軸系を「機
関１の出力軸系」と称する。
【００２０】図１に３０で示すのは、機関１の制御を行
なう電子制御装置（ＥＣＵ）である。本実施形態ではＥ
ＣＵ３０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯ
Ｍ（リードオンリメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）及び入出力ポートを備えた公知の構成のマイクロコ
ンピュータとして構成される。本実施形態では、ＥＣＵ
３０は機関１の燃料噴射制御等の基本制御を行なう他、
後述するねじり振動制振のための燃料噴射量補正を行な
う。
【００２１】これらの制御のため、ＥＣＵ３０の入力ポ
ートには、アクセル開度センサ３１、エアフローメータ
３３及びねじり振動センサ３７が図示しないＡＤ変換器
を介して接続されている他、クランク角センサ３５が接
続されている。アクセル開度センサ３１は、機関１のア
クセルペダル（図示せず）近傍に配置され、車両１０運
転者のアクセルペダル操作量（アクセル開度）ＡＣＣＰ
に応じた電圧信号を発生する。本実施形態では、アクセ
ル開度ＡＣＣＰは車両運転者の要求機関出力を代表する
パラメータとして使用される。
【００２２】また、エアフローメータ３３は機関１の吸
気通路に配置され、機関１の吸入空気量（新気量）Ｇに
応じた電圧信号を発生する。本実施形態では、吸入空気
量Ｇは、アクセル開度ＡＣＣＰとともに、機関１への燃
料噴射量設定値の算出に使用される。クランク角センサ
３５は実際には、基準位置センサとクランク回転角セン
サとの２つのセンサから構成される。基準位置センサ
（図示せず）は機関１のカム軸近傍に配置され、カム軸
が基準位置に到達する毎に（例えば機関１の第１気筒が
吸気行程上死点に到達する毎に）基準パルス信号を出力
する。すなわち、基準パルス信号はクランク軸回転角に
換算して７２０°毎に出力される。また、クランク回転
角センサは、クランク軸近傍に配置されクランク軸一定
回転角度毎（例えば１５°毎）にクランク回転角パルス
信号を出力する。
【００２３】本実施形態では、ＥＣＵ３０は、クランク
回転角センサから入力するクランク回転角パルス信号の
間隔に基づいて機関１の回転数（回転速度）ＮＥを算出
する他、基準位置センサからの基準パルス入力後のクラ
ンク回転角パルス信号の数から現在のクランク軸回転位
相を算出している。ねじり振動センサ３７としては、機
関１出力軸系のねじり振動を表す状態量を検出可能なセ
ンサが使用される。例えば、機関出力軸系に生じたねじ
り振動は車両の前後方向（進行方向）の加速度の変化と
なって現れる。そこで、ねじり振動センサ３７として、
車両１０の前後方向加速度を検出する加速度センサを使
用し、検出した前後方向加速度の変化をねじり振動を表
す状態量として使用するようにしても良い。また、出力
軸系のねじり振動は機関クランク軸の回転速度の変動と
なって現れる。そこで、別個のねじり振動センサを設け
ずにクランク角センサ３５で検出した機関回転速度ＮＥ
の微分値（加速度）を求め、この加速度をねじり振動を
表す状態量として使用しても良い。更に、機関出力軸系
のねじり振動は機関出力軸のねじりトルクの変動となっ
て現れる。そこで、機関出力軸のねじりトルクを検出
し、このねじりトルクの変動をねじり振動を表わす状態
量として使用しても良い。本実施形態では、上記いずれ
かの方法に基づいて機関出力軸系のねじり振動の大きさ
を検出している。
【００２４】ＥＣＵ３０は、後述するように機関１の運
転状態（例えば機関回転数ＮＥ、吸入空気量Ｇ、アクセ
ル開度ＡＣＣＰ等）に基づいて機関１への燃料噴射量設
定値Ｑ1 を算出するとともに、機関１の出力軸系モデル
に基づいてねじり振動抑制のための燃料噴射補正量Ｑ2
を算出する。また、ＥＣＵ３０はねじり振動センサ３７
で検出した実際のねじり振動の大きさに基づいてねじり
振動を抑制するための第２の燃料噴射補正量Ｑ3 を算出
する。Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ3 の演算については後に詳述す
る。
【００２５】ＥＣＵ３０の出力ポートは、図示しない燃
料噴射回路を介して機関１の各気筒の燃料噴射弁に接続
され、所定の燃料噴射タイミングで上記により演算され
たＱ 1 、Ｑ2 、Ｑ3 から定まる量の燃料を各気筒に噴射
する。次に、本実施形態のねじり振動抑制操作について
説明する。図２は、機関加速時の燃料噴射量設定値Ｑ1
が急増した場合の機関回転数ＮＥの時間変化を示す図で
ある。図２に示すように、加速時に燃料噴射量設定値Ｑ
1が急激に増大した場合、回転数ＮＥはＱ1 の増大に応
じて比較的緩かに増加するが、燃料噴射量増加による出
力トルクの急増が起振力となりねじり振動が誘発される
ため、一様な回転数上昇（図２の直線Ｂ）にねじり振動
による回転変動が加算された形で変動しながら上昇する
（図２のカーブＡ）。
【００２６】このねじり振動による変動成分は、機関出
力軸系のねじり振動共振周波数（一般に車両の軸系では
数Ｈｚ程度）の周波数を有し、時間とともに振幅が減衰
して行く。しかし、このようなねじり振動による機関回
転数変動が生じると、それに応じて車両の走行加速度が
変動するため車両のドライバビリティの悪化が生じる。
【００２７】また、車両減速時にＱ1 が減少する場合に
も同様なねじり振動が誘発される。本実施形態では、以
下に説明する方法で燃料噴射量を補正して、例えば図２
の加速時の場合なら機関回転数をカーブＢに示したよう
に滑らかに上昇させるようにしている。このように、ね
じり振動を抑制するためには、実際に燃料噴射が行なわ
れて回転数変動が生じてから燃料噴射量を補正したので
は、制御遅れ等のためにねじり振動の制振効果を高める
ことは困難である。そこで、本実施形態では次回の燃料
噴射を行なった時に生じるねじり振動の大きさを予測
し、このねじり振動の大きさが小さくなるように次回の
燃料噴射量を補正している。すなわち、本実施形態で
は、燃料噴射により生じるねじり振動の予測値に基づく
フィードフォワード制御を行なう。この予測値は、車両
や機関の各形式毎の適合を容易にするために、機関出力
軸系をモデル化し、機関への燃料噴射量を入力としねじ
り振動に関連する状態量（例えば、機関回転数ＮＥの変
化量、車両前後加速度、出力軸系のねじりトルク等、以
下「ねじり振動パラメータ」とよぶ）を出力とする伝達
関数を予め設定しておき、この伝達関数を用いて算出す
ることにより行なう。
【００２８】図３は、上記ねじり振動予測値に基づく燃
料補正制御の基本概念を表わすブロック図である。図３
においてブロック３０１は燃料噴射量設定値Ｑ1 の算出
操作を示す。燃料噴射量設定値Ｑ1 は、機関回転数ＮＥ
と運転者の要求出力（アクセル開度ＡＣＣＰ）とに基づ
いて決定される要求燃料噴射量ＱGOV と、吸入空気量Ｇ
の関数として与えられる排気スモーク発生限界燃料噴射
量ＱFULLとのうち小さい方の値として設定される（すな
わち、Ｑ1 ＝ＭＩＮ（ＱGOV ，ＱFULL））。そして、Ｑ
1 の値は、後述する計算により求められる燃料噴射補正
量Ｑ2 と加算され、軸系モデルに基づく伝達関数Ｇ
（ｓ）を用いた演算（ブロック３０２）により、合計量
（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）の燃料を噴射した場合のねじり振動パラ
メータの値ＭＤＬが算出される。
【００２９】また、本実施形態では、ブロック３０２の
伝達関数のうち振動成分を排除した定常成分のみの伝達
関数Ｈ（ｓ）を予め作成してあり、ブロック３０１で算
出した燃料噴射量設定値Ｑ1 を用いて、Ｑ1 の量の燃料
を噴射した場合の定常的なねじり振動パラメータの値Ｔ
ＲＧを算出する。このＴＲＧの値は、例えばＱ1 の燃料
を噴射したときの、振動成分を含まない定常的な機関回
転速度変化（例えば図２の直線Ｂ）に相当する。
【００３０】そして、燃料噴射補正量Ｑ2 は、上記によ
り算出したＴＲＧとＭＤＬとの差の関数（本実施形態で
は、後述するようにＴＲＧとＭＤＬとの差に比例する
量、すなわちＱ2 ＝Ｋ×（ＴＲＧ−ＭＤＬ））として算
出され、次のＭＤＬの演算に用いられる。これにより、
燃料噴射補正量Ｑ2 は噴射時のねじり振動が定常成分Ｔ
ＲＧの値に近づくように設定され、次回の燃料噴射によ
るねじり振動が抑制されるようになる。
【００３１】図３のブロック図から判るように、Ｑ1 の
変化後十分な時間が経過するとＭＤＬの値はＴＲＧに収
束し、燃料噴射補正量Ｑ2 の値はゼロになる。次に、軸
系モデルに基づく伝達関数Ｇ（ｓ）とその定常成分を抽
出した伝達関数Ｈ（ｓ）について説明する。本実施形態
では、例えば図４に示すように機関出力軸系をモデル化
することにより伝達関数Ｇ（ｓ）を設定している。図４
において、４０１、４０３、４０５は、それぞれ機関
１、変速機３、車両１０に相当する慣性モーメント、４
０７、４０９はそれぞれ変速機３のエンジン側と駆動輪
側の軸系に相当する軸を表している。変速機の変速比が
異なると慣性モーメントや軸のバネ定数が変化するた
め、本実施形態では変速機の変速段毎に図４のモデルを
作成し、それぞれについて伝達関数Ｇ（ｓ）とＨ（ｓ）
とを作成し、運転時の変速段に応じた伝達関数を使用す
るが、以下の説明では簡単にするため変速段を固定した
場合について説明する。
【００３２】上記のような軸系モデルを用いて、入力を
燃料噴射量（機関出力トルク）、出力をねじり振動パラ
メータ（例えば機関回転数の微分値）とした場合、伝達
関数Ｇ（ｓ）は以下の形で表現される。 Ｇ（ｓ）＝（γ×ｓ＋δ）／（ｓ2 ＋α×ｓ＋β）……（１） また、Ｇ（ｓ）の振動成分を排除した定常成分の伝達関数は、 Ｈ（ｓ）＝（δ／β）……（２） として表される。
【００３３】ここで、α、β、γ、δはそれぞれ軸系の
特性（慣性モーメント、バネ定数等）に応じて定まる定
数である。すなわち、振動パラメータＭＤＬとＴＲＧと
は、 ＭＤＬ＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）×Ｇ（ｓ）……（３） ＴＲＧ＝Ｑ1 ×Ｈ（ｓ）＝ＫＧ×Ｑ1 ……（４）（ＫＧ＝δ／β） として算出される。
【００３４】本実施形態では、実際には上記（１）の形
式の連続系の伝達関数を、ＥＣＵ３０での処理が容易な
以下の形式の離散系伝達関数に変換して演算を行なって
いる。 Ｘ(n+1) ＝Ａ×Ｘ(n) ＋Ｂ×Ｕ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）……（５） ＭＤＬ＝Ｃ×Ｘ(n) ……（６） なお、Ｕ（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）は（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）の関数を表
す。すなわち、本実施形態では上記（５）式に基づいて
実燃料噴射量（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）の値から逐次Ｘ(n)を算出
し、算出したＸ(n) を用いて（６）式から燃料噴射時の
ねじり振動パラメータの大きさＭＤＬを算出する。Ｘ
(n) は離散系伝達関数に変換するために用いる関数であ
り、実際の物理的状態量とは必ずしも対応しない。Ａ、
Ｂ、Ｃは定数である。また、ＭＤＬの定常成分ＴＲＧは
上記（４）式に基づいて燃料噴射設定値Ｑ1 から算出さ
れる。
【００３５】次に、本実施形態の、上記離散系の伝達関
数を用いたねじり振動制振のための燃料噴射量補正操作
について図５から図１１を用いて具体的に説明する。図
５はねじり振動制振のための燃料噴射補正量Ｑ2 の演算
操作を説明するフローチャートである。本演算操作は、
ＥＣＵ３０により一定時間毎に実行されるルーチンによ
り行なわれる。
【００３６】図５において、操作がスタートするとステ
ップ５０１では、燃料噴射量設定値Ｑ1 、及び補正用燃
料噴射量設定値Ｑ1C及びゼロ出力燃料噴射量ＱRLが読み
込まれる。Ｑ1 、Ｑ1C及びＱRLは、後述する図６の操作
により所定のクランク回転角毎に演算される。Ｑ1 は、
燃料噴射量演算タイミングにおける機関運転状態（回転
数ＮＥ、吸入空気量Ｇ、アクセル開度ＡＣＣＰ）に基づ
いて算出される燃料噴射量設定値であり、Ｑ1Cは、燃料
噴射により実際にいずれかの気筒でトルクが発生したタ
イミングにおける機関運転状態に基づいて算出される補
正用燃料噴射量設定値である。補正用燃料噴射量設定値
Ｑ1Cは、図５ステップ５１３、５１４におけるＭＤＬ、
ＴＲＧの算出にのみ用いられる。ＭＤＬとＴＲＧとの算
出にトルク発生タイミングにおける機関運転状態に基づ
いて決定されるＱ1Cを用いるのは、軸系モデルに基づく
ＭＤＬとＴＲＧとの推定精度を向上させるためである。
【００３７】また、ゼロ燃料噴射量ＱRLは現在の機関回
転数において機関出力が０になる燃料噴射量、すなわち
出力軸系の伝達トルクが０になる燃料噴射量であり、図
６の演算によりＱ1 と同じタイミングで算出される。な
お、図６の操作については後に詳述する。次に、ステッ
プ５０３から５０９では燃料噴射補正量Ｑ2 の演算開始
タイミングの判定が行なわれる。本実施形態では、加速
時（Ｑ1 増大時）にはＱ1 がゼロ出力燃料噴射量ＱRLを
越えた時に、また減速時（Ｑ1 減少時）にはＱ1 がＱRL
以下に低下したときにＱ2 の演算を開始する。このよう
に、Ｑ1 変化中にＱ1 の値がＱRLを横切ったときにねじ
り振動制振のための燃料噴射量補正を開始するのは、燃
料噴射量がになったときは、軸系の伝達トルクがゼロ、
すなわち軸系のねじれ角がゼロになるときであり、それ
以前の加速、減速ではともに軸系のねじれ角が減少中で
あり、ねじり振動の起振力は小さいためである。上記の
ように、Ｑ1変化中にＱ1 の値がＱRLを横切ったときに
ねじり振動制振のための燃料噴射量補正を開始すること
により、ねじり振動の発生時点から制振操作を行なうこ
とができ、効果的なねじり振動の制振を行なうことがで
きる。
【００３８】上記の判定のため、図５ステップ５０３で
は現在加速中か否か、ステップ５０７では現在減速中か
否かの判定が行なわれる。加速、減速の判定は今回の燃
料噴射量設定値Ｑ1 が前回演算実行時の燃料噴射量設定
値Ｑ1OLDより増加したか（ステップ５０３）減少したか
（ステップ５０７）により判定される。すなわち、Ｑ 1
＞Ｑ1OLDの場合は加速中（ステップ５０３）であるの
で、ステップ５０５に進みＱ1 がゼロ出力燃料噴射量Ｑ
RLに以上になったか否かを判定し、Ｑ1 ＜Ｑ1OLDの場合
は減速中（ステップ５０７）であるので、ステップ５０
９に進みＱ1 がＱ RL以下になったか否かを判定する。ス
テップ５０３、５０７の両方で否定判定された場合（す
なわち、Ｑ1 ＝Ｑ1OLDの場合）、及び加速中でありＱ1
＜ＱRLの場合と減速中でありＱ1 ＞ＱRLの場合にはステ
ップ５１１に進みＱ2 の値をゼロにセットした後、ステ
ップ５２７で次回の演算実行に備えてＱ1OLDの値を更新
して今回の操作を終了する。すなわち、これらの場合に
はねじり振動のための燃料噴射量補正は行なわれない。
【００３９】一方、ステップ５０５でＱ1 ≧ＱRL、また
はステップ５０９でＱ1 ≦ＱRLであった場合にはステッ
プ５１３以下の燃料噴射補正量Ｑ2 の演算を実行する。
ステップ５１３は燃料噴射により生じるねじり振動の大
きさの推定値ＭＤＬの演算を示す。ステップ５１３では
前述の離散系の伝達関数（５）、（６）式を用いてＭＤ
Ｌが算出される。ただし、この場合、前述のようにＭＤ
Ｌの推定精度を向上させるため演算に使用される実燃料
噴射量は、トルク発生時の機関運転状態に基づく補正用
燃料噴射量設定値Ｑ1Cと、前回演算実行時の燃料噴射補
正量Ｑ2との和（Ｑ1C＋Ｑ2 ）とされる。また、同様
に、ステップ５１５ではＱ1Cを用いて前述の（４）式か
らＭＤＬの定常成分ＴＲＧの推定値が算出される。燃料
噴射補正量Ｑ2 は、上記ＴＲＧとＭＤＬとの偏差（ＴＲ
Ｇ−ＭＤＬ）の関数として算出される。この関数は、本
実施形態ではステップ５２３に示すようにＱ2 ＝Ｋ×
（ＴＲＧ−ＭＤＬ）（Ｋは比例定数）の形で与えられ
る。さらに、本実施形態では、加速時（Ｑ1 ＞Ｑ1OLD）
の場合と減速時（Ｑ1 ＜Ｑ1OLD）の場合とで、異なる関
数を使用するようにしている。すなわち、ステップ５１
７では、現在加速中か否かを判断し、加速中であった場
合には上記比例定数Ｋの値をＫ1に設定し（ステップ５
１９）、加速中でない場合にはＫの値をＫ2 に設定する
（ステップ５２１）。ここで、Ｋ1 とＫ2 は、Ｋ1 ＞Ｋ
2 ＞０の定数である。
【００４０】このように、加速時には減速時よりＱ2 の
値が大きくなるようにＫの値を設定したのは、加速時に
は軸系伝達トルクが増大し軸系のねじれ角が増大する方
向にあるため、減速時よりねじれ角の修正（ねじり振動
の修正）に大きなトルクが必要になるためである。ま
た、上記によりＱ2 が算出されると、ステップ５２５で
は算出されたＱ2 の値によりハンチングが生じる可能性
があるか否かを判定し、ハンチングの可能性がある場合
にはＱ2 の値を修正し、最終的なＱ2 の値を決定する。
ステップ５２５の操作については、後に図８を用いて詳
述する。
【００４１】上記により次回燃料噴射時の燃料噴射補正
量Ｑ2 を算出後、ステップ５２７ではＱ1OLDの値を更新
して本演算操作は終了する。次に、図５ステップ５０１
で読み込む燃料噴射量設定値Ｑ1 、補正用燃料噴射量設
定値Ｑ1C及びゼロ出力燃料噴射量ＱRLの演算操作につい
て、図６のフローチャートを用いて説明する。図６の演
算操作は、ＥＣＵ３０によりクランク軸一定回転角毎に
実行されるルーチンにより行なわれる。
【００４２】ルーチンが実行されると、図６ステップ６
０１では、機関回転数ＮＥ、機関吸入空気量（重量流
量）Ｇ、アクセル開度ＡＣＣＰ及び現在のクランク軸回
転位相角ＣＡが読み込まれる。そして、ステップ６０３
と６０５とでは、現在のクランク軸回転位相角ＣＡがい
ずれかの気筒の燃料噴射量設定値Ｑ1 または補正用燃料
噴射量設定値Ｑ1Cの演算タイミングにあるか否かが判定
される。
【００４３】本実施形態では、実際の燃料噴射量演算に
用いられる燃料噴射量設定値Ｑ1 は燃料噴射弁への噴射
量指令値のセット時間等を考慮して、例えば各気筒の圧
縮行程上死点前１００°前後のタイミングで算出される
のに対して、ＭＤＬ演算のための補正用燃料噴射量設定
値Ｑ1Cは噴射された燃料の燃焼により各気筒で実際に出
力トルクが発生するタイミング（例えば、圧縮行程上死
点後３０°付近）で算出される。
【００４４】上記判定により、現在Ｑ1Cの演算タイミン
グにあると判定されると、フラグＸの値が０に設定され
（ステップ６０７）、現在Ｑ1 の演算タイミングにある
と判定されるとフラグＸの値は１に設定される（ステッ
プ６０９）。また、いずれの演算タイミングにもない場
合には、以下のステップを実行することなく本操作は終
了する。
【００４５】また、現在Ｑ1 の演算タイミングにあった
場合には、ステップ６１１でゼロ出力燃料噴射量ＱRLが
算出される。ゼロ出力燃料噴射量ＱRLは、機関回転数Ｎ
Ｅの関数となる。図７は、本実施形態で使用するＱRLと
ＮＥとの関係を示すグラフである。図７に示すように、
本実施形態では、ＱRLはＮＥに比例して変化する関係が
使用される。図６ステップ６１１では、機関回転数ＮＥ
に基づいて図７の関係からＱ1 算出時のゼロ出力燃料噴
射量ＱRLが算出される。
【００４６】ステップ６１３から６１７は、Ｑ1 、Ｑ1C
共通の演算操作を示す。すなわち、ステップ６１３で
は、現在の機関回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとに
基づいて運転者の要求燃料噴射量ＱGOV が算出される。
ＱGOV は、予めＮＥとＡＣＣＰとを用いた数値テーブル
の形でＥＣＵ３０のＲＯＭに格納されており、ステップ
６１３では、ステップ６０１で読み込んだＮＥとＡＣＣ
Ｐとの値に基づいてこの数値テーブルからＱGOV が決定
される。
【００４７】ステップ６１５は燃料噴射量上限値ＱFULL
の算出操作を示す。ディーゼル機関では、例えば低回転
からの急加速時等に要求燃料噴射量ＱGOV の量の燃料を
噴射した場合、吸入空気量が増大する前に燃料噴射量が
大幅に増加してしまい、排気スモーク等の問題が生じる
ことがある。そこで、ステップ６１５では現在の機関回
転数ＮＥと吸入空気量Ｇとに基づいて排気スモーク等を
発生しない燃料噴射量の上限値ＱFULLを設定している。
ＱFULLの値は、予めＮＥとＧとを用いた数値テーブルの
形でＥＣＵ３０のＲＯＭに格納されており、ステップ６
１５では、この数値テーブルを用いてＮＥとＧとの値か
らＱFULLを設定する。
【００４８】そして、ステップ６１７では、上記により
算出したＱGOV とＱFULLとのうちいずれか小さい方の値
を仮の燃料噴射量設定値ＱＦとして設定する。また、ス
テップ６０９では、上記により算出した燃料噴射量設定
値ＱＦの値がＱ1 演算タイミングのものであるか、Ｑ1C
演算タイミングにおけるものであるかを前述のフラグＸ
の値から判定し、Ｘ＝１の場合（Ｑ1 演算タイミング）
の場合には、ＱＦの値をＱ1 として、Ｘ≠１の場合（Ｑ
1C演算タイミング）の場合にはＱＦの値をＱ1Cとして記
憶し、演算操作を終了する。
【００４９】上記演算操作により、図５ステップ５０１
で読み込まれるＱ1 、Ｑ1C、ＱRLの各値が算出される。
図８は、図５ステップ５２５で行なわれるハンチング防
止操作を示すフローチャートである。図８では、図５ス
テップ５２３で設定されたＱ2 が正の値か否かを判定し
（ステップ８０１）、正の場合にはフラグＸＪＫi の値
を０に、負またはゼロの場合にはＸＪＫの値を１にセッ
トする（ステップ８０３、８０５）。そして、ステップ
８０７と８０９とでは、フラグＸＪＫi の値が前回演算
実行時の値ＸＪＫi-1と異なっているか、及び前回演算
実行時の値ＸＪＫi-1 と前々回演算実行時の値ＸＪＫ
i-2 とが異なっているか否かを判定する。そして、ＸＪ
Ｋi ≠ＸＪＫi-1、かつＸＪＫi-1 ≠ＸＪＫi-2 の場
合、すなわち、前々回の演算実行時から連続して２回Ｑ
2 の符号が正と負の間で反転している場合には、ステッ
プ８１１に進み、現在設定されているＱ2 の値に一定の
係数Ｌを乗じてＱ2 の値が小さくなるように補正する。
ここで、Ｌの値は０≦Ｌ≦１の範囲に設定される。これ
により、Ｑ2 の符号が連続して反転を繰り返しハンチン
グが発生する可能性がある場合には、燃料噴射補正量Ｑ
2 は減量（Ｑ2 ＝０とする場合を含む）され、ハンチン
グが発生することが防止される。
【００５０】上記の操作終了後、次回の演算実行に備え
てステップ８１３でＸＪＫi-1 とＸＪＫi-2 との値が更
新され、本操作は終了する。次に、本実施形態の燃料噴
射量のフィードバック補正について説明する。図２から
図８の操作により算出されるフィードフォワード制御に
よる燃料噴射補正量Ｑ2 を用いて燃料噴射量の補正を行
なうことにより、本来軸系のねじり振動は効果的に抑制
されるはずである。しかし、実際の車両においては、軸
系各要素の特性の公差内でのばらつきや経年変化などに
より、軸系各要素の特性の変化が生じるとフィードフォ
ワード制御のみでは良好な制振効果が得られなくなる場
合が生じる。そこで、本実施形態では、上記図２から図
８の操作の他に、実際のねじり振動（本実施形態では機
関回転数ＮＥの変化速度）を検出して、このねじり振動
を抑制するように第２の燃料噴射補正量Ｑ3 を算出する
ようにしている。
【００５１】図９は、フィードバックによる第２の燃料
噴射補正量Ｑ3 の演算を説明するフローチャートであ
る。本操作は、ＥＣＵ３０により一定時間毎に実行され
るルーチンにより行なわれる。図９で演算がスタートす
ると、ステップ９０１では現在の機関回転数ＮＥが読み
込まれる。そして、ステップ９０３では、現在の回転数
ＮＥと前回演算実行時の回転数ＮＥi-1 との差ΔＮＥが
算出される。ΔＮＥは、前回からの回転数変化量であ
り、機関回転数の微分値に相当するため軸系ねじり振動
の大きさを表す状態量として使用することができる。
【００５２】そして、ステップ９０５では次回の演算に
備えてＮＥi-1 の値を更新するとともに、ステップ９０
７ではフィードバックによる第２の燃料噴射補正量Ｑ3
がΔＮＥに応じて、Ｑ3 ＝Ｋ3 ×（−ΔＮＥ）として設
定される（Ｋ3 は正の一定値）。すなわち、Ｑ3 の値
は、実際のねじり振動の大きさに応じて、ねじり振動を
抑制するように設定されることになる。
【００５３】図１０は、図２から図８を用いて算出した
Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ3 を用いた最終的な燃料噴射量ＱFINCの
演算操作を説明するフローチャートである。本操作は、
ＥＣＵ３０により各気筒の燃料噴射量演算タイミング毎
に実行されるルーチンにより行なわれる。図１０におい
て演算がスタートすると、ステップ１００１では図５、
図６、図９の各演算操作で算出された燃料噴射量設定値
Ｑ1 、フィードフォワードによる燃料噴射補正量Ｑ2 及
びフィードバックによる第２の燃料噴射補正量Ｑ3 及び
燃料噴射量上限値ＱFULLが、それぞれ読み込まれる。そ
して、ステップ１００３では、燃料噴射補正量Ｑ2 の値
に基づいてフィードバック感度係数ＣＦＢが決定され
る。フィードバック感度係数ＣＦＢについては後に説明
する。
【００５４】そして、ステップ１００５では、上記補正
量Ｑ2 、Ｑ3 を含んだ合計燃料噴射量ＴＱが、ＴＱ＝Ｑ
1 ＋Ｑ2 ＋ＣＦＢ×Ｑ3 として算出される。更に、ステ
ップ１００７では、上記合計燃料量ＴＱと燃料噴射量上
限値（スモーク限界）ＱFULLとのうちいずれか小さい方
の値が実際の燃料噴射量ＱFINCとして設定される。ステ
ップ１００５では、合計燃料噴射量ＴＱを算出する際に
フィードバックによる補正量Ｑ3 そのものを使用するの
ではなく、フィードバック感度係数ＣＦＢをＱ3 に乗じ
た値を使用している。また、ＣＦＢの値はＱ2 の値に応
じて設定される。すなわち、本実施形態では、図９のフ
ィードバックによる制振操作が実際の燃料噴射量に反映
される程度をＱ2 の大きさに応じて変化させている。
【００５５】図１１は、Ｑ2 の絶対値と感度係数ＣＦＢ
との関係を示すグラフである。図１１に示すように、Ｃ
ＦＢの値はＱ2 の値が大きくなるほど小さな値になるよ
うに、すなわち、Ｑ2 の値が大きいほど図９のフィード
バック操作が実際の燃料噴射量に及ぼす影響が小さくな
るように設定されている。これは、前述したように、Ｑ
2 の値が大きい場合、すなわちフィードフォワード制御
により燃料噴射量を大きく補正しようとしているとき
に、フィードバック制御の影響を大きくすると、フィー
ドバック制御により逆の方向に燃料噴射量が補正されて
しまう場合が生じ、フィードフォワード制御によるねじ
り振動の十分な制振効果が得られない場合が生じるから
である。そこで、図１０の燃料噴射量演算操作において
は、Ｑ2 の値が大きいほどフィードバック感度係数ＣＦ
Ｂを小さく設定し、フィードフォワード制御によりねじ
り振動がある程度抑制された状態（Ｑ2 が小さい状態）
のみフィードバック制御の影響が大きくなるようにした
ものである。
【００５６】これによりフィードフォワードとフィード
バックとの干渉を最小限に抑制し、制振効果を向上させ
ることが可能となっている。なお、上記実施形態では本
発明をディーゼル機関に適用した場合を例にとって説明
しているが、本発明はディーゼル機関に適用が限定され
るわけではない。例えば、気筒内に直接燃料を噴射する
ガソリンエンジン等においても本発明を適用して上述し
たと同様なねじり振動の制振操作が可能であることが理
解されよう。
【００５７】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、燃料噴
射実行時の機関出力軸系のねじり振動を予測し、この予
測値に基づいてねじり振動を抑制するように燃料噴射量
を補正するようにしたことにより、効果的に内燃機関の
ねじり振動を制振することが可能となる共通の効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を車両用ディーゼル機関に適用した場合
の実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】機関出力軸系に生じるねじり振動を説明する図
である。
【図３】フィードフォワード制御によるねじり振動制振
操作の概略を説明するブロック図である。
【図４】出力軸系モデルの一例を説明する図である。
【図５】フィードフォワード制御による燃料噴射補正量
の演算操作を説明するフローチャートである。
【図６】図５の演算に用いる各種燃料噴射量の演算操作
を説明するフローチャートである。
【図７】図６の演算に使用するＱRLとＮＥとの関係を示
すグラフである。
【図８】図５のステップ５２５で実行される操作の詳細
を説明するフローチャートである。
【図９】フィードバック制御による燃料噴射補正量の演
算操作を説明するフローチャートである。
【図１０】燃料噴射量の演算操作を説明するフローチャ
ートである。
【図１１】図１０の演算操作に使用する係数の設定を説
明するグラフである。
【符号の説明】
１…ディーゼル機関 １０…車両 ３０…電子制御装置（ＥＣＵ） ３１…アクセル開度センサ ３３…エアフローメータ ３５…クランク角センサ ３７…ねじり振動センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３５８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３５８Ｚ Ｇ０５Ｂ 11/36 ５０５ Ｇ０５Ｂ 11/36 ５０５Ａ (56)参考文献 特開 平５−79387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−155226（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−144830（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−177566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−152131（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−217639（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−29750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−26142（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286005（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関運転状態に応じて内燃機関への燃料
    噴射量を設定する燃料噴射量演算手段と、 前記燃料噴射量設定値に基づいて、次回燃料噴射により
    生じる機関出力軸系のねじり振動を予測するとともに、
    このねじり振動を抑制するように前記燃料噴射量設定値
    を補正することにより実際に機関に噴射される実燃料噴
    射量を算出する補正手段とを備え、前記補正手段は、機関出力軸系をモデル化して予め設定
    された、入力を燃料噴射量、出力を機関出力軸系のねじ
    り振動を表す状態量とする伝達関数を用いて、前記実燃
    料噴射量の燃料が機関に噴射されたときの前記状態量の
    値ＭＤＬを算出するとともに、 前記伝達関数から振動成分を排除することにより得られ
    る定常成分のみの伝達関数を用いて、前記燃料噴射量設
    定値の量の燃料が機関に噴射されたときの前記状態量の
    値ＴＲＧを算出し、 前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏差に基づく関数として燃
    料噴射補正量を算出し、該燃料噴射補正量を前記燃料噴
    射量設定値に加算することにより前記燃料噴射量設定値
    を補正する、内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  2. 【請求項２】 前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏差に基づ
    く関数として、機関加速時と機関減速時とで異なる関数
    が使用される請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制
    御装置。
  3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記算出された燃料噴
    射補正量の値が燃料噴射毎に連続して所定回数正の値と
    負の値との間で反転を繰り返したときには、前燃料噴射
    補正量の絶対値を減少させて実燃料噴射量を設定する請
    求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  4. 【請求項４】 前記補正手段は、現在の機関運転状態に
    おいて機関出力軸系のねじれ角が０になる燃料噴射量で
    あるゼロ出力燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射量設定
    値増加時には燃料噴射量設定値が前記ゼロ出力燃料噴射
    量を越えた時に、前記燃料噴射量設定値減少時には燃料
    噴射量設定値が前記ゼロ出力燃料噴射量以下になったと
    きに、それぞれ前記燃料噴射補正量の算出を開始する請
    求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
  5. 【請求項５】 更に、実際の機関出力軸系ねじり振動を
    検出し、該ねじり振動検出値が最小になるように第２の
    燃料噴射補正量を算出するフィードバック制 御手段を備
    え、 前記補正手段は、前記燃料噴射量設定値と、前記ＴＲＧ
    と前記ＭＤＬとの偏差に基づいて算出された燃料噴射補
    正量との和に、更に前記第２の燃料噴射補正量に所定の
    補正係数を乗じた値を加算することにより前記実燃料噴
    射量を算出し、 該所定の補正係数は前記ＴＲＧと前記ＭＤＬとの偏差に
    基づいて算出された燃料噴射補正量の絶対値が大きいほ
    ど小さな値に設定された請求項２に記載の内燃機関の燃
    料噴射量制御装置。
  6. 【請求項６】 前記燃料噴射量演算手段は、予め定めた
    燃料噴射量演算タイミングにおける機関運転状態に基づ
    いて燃料噴射量設定値を設定するとともに、燃料噴射が
    行われて燃焼により機関出力トルクが発生するタイミン
    グにおける機関運転状態に基づいて補正用燃料噴射量設
    定値を算出し、前記補正手段は前記ＴＲＧと前記ＭＤＬ
    とを該補正用燃料噴射量設定値を用いて推定する請求項
    １に記載の内燃機関の燃料噴射量制御装置。
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