JP5499897B2 - Engine output control device - Google Patents

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Description

本発明はエンジンの出力制御装置に係り、詳しくは加減速時における振動を低減する技術に関する。   The present invention relates to an engine output control device, and more particularly to a technique for reducing vibration during acceleration / deceleration.

一般に、車両のアクセル踏み込み時や戻し操作時（特に、急激なアクセルの踏み込み時）には振動（加減速ショック）が生じる。このような、加減速ショックは、急激なアクセルの踏み込みや戻し操作によりエンジントルクが急変し、その結果駆動系に捩り振動が発生することに起因している。そして、このような駆動系の捩り振動が車体前後方向の振動現象として現れる。   Generally, vibration (acceleration / deceleration shock) occurs when the accelerator of the vehicle is depressed or returned (particularly when the accelerator is depressed suddenly). Such acceleration / deceleration shock is caused by a sudden change in engine torque due to a sudden accelerator depression or return operation, resulting in torsional vibration in the drive system. Such torsional vibration of the drive system appears as a vibration phenomenon in the longitudinal direction of the vehicle body.

このようなアクセル操作に伴って発生する駆動系の振動を抑制するには、スロットルを段階的にまたは徐々に開く手法が広く知られているが、このような手法では加速感が損なわれる。また、このような手法では、通常、アクセル操作のパターンを認識して、振動が低くなる目標トルクパターンに置き換えるので、アクセルによるエンジントルクの急激な変化の指示が認識されてからトルク波形が変更することとなり、タイミング良く制御することが困難であり、十分な効果が得られない虞がある（特許文献１）。   In order to suppress the vibration of the drive system that occurs in accordance with such an accelerator operation, a method of opening the throttle stepwise or gradually is widely known, but such a method impairs the feeling of acceleration. In such a method, the accelerator operation pattern is usually recognized and replaced with a target torque pattern in which vibration is reduced, so that the torque waveform is changed after an instruction for an abrupt change in engine torque by the accelerator is recognized. As a result, it is difficult to control in a timely manner, and there is a possibility that a sufficient effect cannot be obtained (Patent Document 1).

このようなことから、本出願人は、電子スロットルバルブ（ＥＴＶ）の制御入力上流にフィルタからなる補償器を介装し、駆動系の共振をキャンセルするように目標トルクを逐次補正することで駆動系の振動を抑制する手法を提案している（特許文献２）。   For this reason, the present applicant installs a compensator consisting of a filter upstream of the control input of the electronic throttle valve (ETV), and sequentially corrects the target torque so as to cancel the resonance of the drive system. A technique for suppressing system vibration has been proposed (Patent Document 2).

特開２００４−６８７０２号公報JP 2004-68702 A 特開２００６−９０２２０号公報JP 2006-90220 A

しかしながら、エンジンの出力波形は１行程が単位となっており、１行程の間はトルクを変化させることができない。したがって、例え上記特許文献２のように補償器を用いてトルクを補正したとしても、実際に出力されるトルクが目標トルクに対して誤差を生じる虞がある。特に、低回転域では着火周波数が低いため目標トルクが急激に変化する場合には十分に追従することができず、目標トルクに対する誤差が大きくなってしまう。そして、目標トルクと出力トルクとに誤差が生じると、共振を低減させることが困難となってしまう。   However, the output waveform of the engine is in units of one stroke, and the torque cannot be changed during one stroke. Therefore, even if the torque is corrected by using a compensator as in Patent Document 2, the actually output torque may cause an error with respect to the target torque. In particular, since the ignition frequency is low in the low rotation range, when the target torque changes abruptly, the target torque cannot be sufficiently followed, and an error with respect to the target torque becomes large. If an error occurs between the target torque and the output torque, it becomes difficult to reduce resonance.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、目標トルクと出力トルクとの誤差を抑制しつつ共振を十分に低減可能なエンジンの出力制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an engine output control apparatus capable of sufficiently reducing resonance while suppressing an error between a target torque and an output torque. It is to provide.

上記した目的を達成するために、請求項１のエンジンの出力制御装置は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に基づいて目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、を備えたエンジンの出力制御装置であって、目標トルク設定手段は、アクセル開度の変化によってエンジンの駆動系に発生する共振が低減されるようにアクセル開度の周波数に対応したゲインで目標トルクの大きさを設定する目標トルク変換手段と、エンジンの回転速度に基づいてエンジン低回転時に目標トルクの変化率を制限する目標トルク変化率制限手段と、を備え、目標トルク変化率制限手段は、エンジンの回転速度に応じて変化するトルクの追従性に対応して、目標トルク変換手段により設定された目標トルクを該目標トルクと出力トルクの誤差が低減されるよう補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an engine output control apparatus according to claim 1 includes an accelerator opening degree detecting means for detecting an accelerator opening degree, and a target torque based on the accelerator opening degree detected by the accelerator opening degree detecting means. An engine output control device comprising: a target torque setting means for setting an accelerator opening so that a resonance generated in the engine drive system due to a change in the accelerator opening is reduced; Target torque conversion means for setting the magnitude of the target torque with a gain corresponding to the frequency of the target, and target torque change rate limiting means for limiting the rate of change of the target torque at a low engine speed based on the engine speed. , the target torque variation rate limiting means, in response to tracking of the torque changes according to the rotational speed of the engine, is set by the target torque converter The target torque and correcting such an error of the target torque and the output torque is reduced.

また、請求項２のエンジンの出力制御装置では、請求項１において、目標トルク変化率制限手段は、エンジンの回転速度が所定の低回転域において所定の高回転域よりも目標トルクがゆるやかに変化するように目標トルクの変化率を低下させることを特徴とする。
また、請求項３のエンジンの出力制御装置では、請求項１または２において、目標トルク変化率制限手段は、ローパスフィルタにより構成され、エンジンの回転速度に基づいてカットオフ周波数を変更させることで、目標トルクの変化率の制限量を可変することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the engine output control apparatus according to the first aspect, wherein the target torque change rate limiting means changes the target torque more slowly in a predetermined low rotation range than in a predetermined high rotation range. Thus, the change rate of the target torque is reduced.
Further, in the engine output control device according to claim 3, in claim 1 or 2, the target torque change rate limiting means is constituted by a low-pass filter, and by changing the cutoff frequency based on the rotational speed of the engine, The amount of change in the target torque change rate is variable.

また、請求項４のエンジンの出力制御装置では、請求項１または２において、目標トルク変化率制限手段は、逆ＦＦＴ処理を含んで構成され、逆ＦＦＴ処理における次数をエンジンの回転速度に基づいて制限することで、目標トルクの変化率の制限量を可変することを特徴とする。
また、請求項５のエンジンの出力制御装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、目標トルク変化率制限手段は、駆動系の共振周波数とエンジンの回転速度との比に基づいて、目標トルクの変化率を制限することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the engine output control apparatus according to the first or second aspect, wherein the target torque change rate limiting means includes an inverse FFT process, and the order in the inverse FFT process is determined based on the engine speed. By limiting, the amount of change of the target torque change rate can be varied.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the engine output control apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the target torque change rate limiting means is based on a ratio between the resonance frequency of the drive system and the engine speed. It is characterized by restricting the rate of change of.

請求項１のエンジンの出力制御装置によれば、目標トルク変換手段により、アクセル開度の変化によってエンジンの駆動系に発生する共振が低減されるようにアクセル開度の周波数に対応したゲインで目標トルクの大きさが設定されることで、車両の駆動系に発生する共振が低減されるが、目標トルクが細かく変化するように設定された場合に、エンジンの回転速度が低下しているとこの目標トルクの変化に対してトルクを追従して出力させることが困難となる虞がある。   According to the engine output control apparatus of the first aspect, the target torque conversion means performs the target with a gain corresponding to the frequency of the accelerator opening so that the resonance generated in the engine drive system due to the change in the accelerator opening is reduced. By setting the magnitude of the torque, the resonance generated in the drive system of the vehicle is reduced. However, when the target torque is set to change finely, if the engine speed decreases, this will be reduced. There is a possibility that it is difficult to output the torque following the change in the target torque.

そこで、本発明では更に、エンジンの回転速度に応じて変化するトルクの追従性に対応して、目標トルク変換手段により設定された目標トルクを該目標トルクと出力トルクの誤差が低減されるよう補正して、エンジン低回転時に目標トルクの変化率を制限することで、エンジンの回転速度に応じて変化するトルクの追従性に対応した目標トルクの設定が可能となる。したがって、目標トルクと出力トルクとの誤差を抑制しつつ目標トルクを追従可能な範囲で細かく設定することができ、共振を十分に低減させることができる。 Therefore, the present invention further corrects the target torque set by the target torque conversion means so that the error between the target torque and the output torque is reduced in response to the follow-up performance of the torque that changes according to the engine speed. By limiting the rate of change of the target torque when the engine is running at a low speed, it becomes possible to set the target torque corresponding to the followability of the torque that changes according to the rotational speed of the engine. Therefore, the target torque can be finely set within a range in which the target torque can be tracked while suppressing an error between the target torque and the output torque, and the resonance can be sufficiently reduced.

請求項２のエンジンの出力制御装置によれば、エンジンの回転速度が所定の低回転域において所定の高回転域よりも目標トルクがゆるやかに変化するように目標トルクの変化率を低下させるので、目標トルクの変化に対する出力トルクの追従性が低下する低回転域においては目標トルクの変化率が抑えられ、目標トルクと出力トルクとの誤差が低減される。高回転域においては、目標トルクの変化率の制限が少なくなるので、出力トルクを迅速に変化させることができる。 According to the engine output control apparatus of the second aspect, the rate of change of the target torque is reduced so that the target torque changes more slowly in the predetermined low rotation range than in the predetermined high rotation range . In a low rotation range where the followability of the output torque with respect to the change of the target torque is reduced, the change rate of the target torque is suppressed, and the error between the target torque and the output torque is reduced. In the high rotation range, the restriction on the rate of change of the target torque is reduced, so that the output torque can be changed quickly.

請求項３のエンジンの出力制御装置によれば、ローパスフィルタにより目標トルクの高周波数成分をカットすることで、目標トルクの変化を逐次ゆるやかにすることができる。そして、カットオフ周波数をエンジン回転速度に基づいて変更することで、低回転時にエンジン出力トルクが追従しやすい特性の目標トルクを容易に設定可能となる。
請求項３のエンジンの出力制御装置によれば、逆ＦＦＴ処理における次数をエンジンの回転速度に基づいて制限することで、低回転時にエンジン出力トルクが追従しやすい特性の目標トルクを容易に設定可能となる。 According to the engine output control apparatus of the third aspect, the change in the target torque can be gradually reduced by cutting the high frequency component of the target torque with the low-pass filter. Then, by changing the cutoff frequency based on the engine rotation speed, it is possible to easily set a target torque having a characteristic that the engine output torque can easily follow at a low rotation speed.
According to the engine output control apparatus of the third aspect, by limiting the order in the inverse FFT processing based on the engine speed, it is possible to easily set a target torque having a characteristic that the engine output torque easily follows at a low speed. It becomes.

請求項５のエンジンの出力制御装置によれば、駆動系の共振周波数とエンジン回転速度との比に基づいて目標トルクが変更されるので、駆動系での共振周波数が変更したとしても、共振周波数とエンジン回転速度との比に基づいて目標トルクを変更することで、共振周波数に対応した目標トルクの設定が可能となり、共振を確実に低減させることができる。   According to the engine output control apparatus of the fifth aspect, since the target torque is changed based on the ratio between the resonance frequency of the drive system and the engine rotation speed, even if the resonance frequency in the drive system is changed, the resonance frequency By changing the target torque based on the ratio between the engine speed and the engine speed, it is possible to set the target torque corresponding to the resonance frequency, and reliably reduce the resonance.

本発明に係る出力制御装置を含む系の制御モデルを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control model of the system | strain containing the output control apparatus which concerns on this invention. 車両モデル及び目標トルク変換器での夫々のゲインの周波数特性を示しており、（Ａ）は車両モデル、（Ｂ）は目標トルク変換器を示す。The frequency characteristic of each gain in a vehicle model and a target torque converter is shown, (A) shows a vehicle model and (B) shows a target torque converter. アクセル開度を急激に増加させたときの目標トルク及び出力トルクの推移を示すタイムチャートであり、（Ａ）は高回転域、（Ｂ）は低回転域の場合を示している。It is a time chart which shows transition of the target torque and output torque when accelerator opening is increased rapidly, (A) shows the case of a high rotation area, and (B) shows the case of a low rotation area.

以下、図面を参照しながら本発明に係るエンジンの出力制御装置の一実施形態について説明する。
本発明は、車両走行駆動源として用いられるエンジンに適用される。
図１は、本発明に係るエンジンの出力制御装置を含む系の制御モデルを示すブロック図である。 Hereinafter, an embodiment of an engine output control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is applied to an engine used as a vehicle driving source.
FIG. 1 is a block diagram showing a control model of a system including an engine output control device according to the present invention.

図１に示すように、当該制御モデルでは、アクセルペダルの操作量、即ちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）１０からの信号がＥＣＵ２０（電子コントロールユニット、目標トルク設定手段）に入力する。ＥＣＵ２０は、アクセル開度に基づいて目標トルクを演算し燃料噴射装置３０（エンジン出力調整手段）に出力する。これにより、燃料噴射装置３０のインジェクタから噴射される燃料噴射量が調節されて、エンジンのトルクが変化する。エンジンから出力するトルクにより、図示しないクラッチ、変速機、駆動軸等を介して、駆動輪を回転させ、車両を走行させる。ここで、目標トルクの入力信号から駆動輪の駆動トルクを出力するまでを車両モデル４０とし、その内部の演算を演算式Ｇp（ｓ）として表す。車両モデル４０は、内部で固有の共振周波数を有しており、例えば図１に示すようにアクセル開度をステップ状に変化するように入力を与えると、車両モデル４０からの出力値、即ち駆動トルクが振動したものとなってしまう場合がある。   As shown in FIG. 1, in the control model, an operation amount of an accelerator pedal, that is, a signal from an accelerator opening sensor (accelerator opening detecting means) 10 that detects an accelerator opening is an ECU 20 (electronic control unit, target torque setting). Input). The ECU 20 calculates a target torque based on the accelerator opening and outputs it to the fuel injection device 30 (engine output adjusting means). Thereby, the fuel injection amount injected from the injector of the fuel injection device 30 is adjusted, and the engine torque changes. With the torque output from the engine, the drive wheels are rotated through a clutch, a transmission, a drive shaft, and the like (not shown) to drive the vehicle. Here, from the input signal of the target torque until the driving torque of the driving wheels is output is defined as the vehicle model 40, and the internal calculation is expressed as an arithmetic expression Gp (s). The vehicle model 40 has a unique resonance frequency inside. For example, when an input is given so that the accelerator opening changes stepwise as shown in FIG. 1, the output value from the vehicle model 40, that is, the drive There is a case where the torque is oscillated.

ＥＣＵ２０には、目標トルク変換器５０（目標トルク変更手段）と補償器５１（目標トルク変化率制限手段）とが備えられている。目標トルク変換器５０は、アクセル開度に基づいて、目標トルクを演算する機能を有する。目標トルク変換器５０では、アクセル開度及びその他エンジン回転速度等の運転状態に基づいて、あらかじめ記憶されたマップから読み出すことで目標トルクが求められる。目標トルク変換器５０では、更に、上記共振（駆動トルクの振動）を抑制するために、フィルタを用いて目標トルクを抑制する制御を行なっている（ここでの共振を抑制するための演算式をＷ(s)とする）。   The ECU 20 is provided with a target torque converter 50 (target torque changing means) and a compensator 51 (target torque change rate limiting means). The target torque converter 50 has a function of calculating a target torque based on the accelerator opening. In the target torque converter 50, the target torque is obtained by reading from a map stored in advance based on the operation state such as the accelerator opening and other engine speeds. In the target torque converter 50, in order to suppress the resonance (vibration of the drive torque), control for suppressing the target torque is performed using a filter (an arithmetic expression for suppressing resonance here is used). W (s)).

図２は、車両モデル４０及び目標トルク変換器５０での夫々のゲインの周波数特性を示しており、（Ａ）は車両モデルでのゲインＧp(s)、（Ｂ）は目標トルク変換器でのゲインＷ(s)を示している。本図では、周波数を対数表示としており、共振周波数を１００として表示している。
図２（Ａ）に示すように、車両モデル４０では、駆動系の共振により共振周波数（１００）でゲインにピークが発生する。これに対し、目標トルク変換器５０は、ノッチフィルタを有しており、狭帯域での変動ゲインを０にするために用いられる。 FIG. 2 shows frequency characteristics of respective gains in the vehicle model 40 and the target torque converter 50. (A) is a gain Gp (s) in the vehicle model, and (B) is in the target torque converter. The gain W (s) is shown. In this figure, as the logarithm of the frequency, and displaying the resonant frequency as 10 0.
As shown in FIG. 2A, in the vehicle model 40, a gain peak occurs at the resonance frequency (10 0 ) due to resonance of the drive system. On the other hand, the target torque converter 50 has a notch filter and is used to make the fluctuation gain in a narrow band zero.

具体的には、目標トルク変換器５０では、図２（Ｂ）に示すように、アクセル開度の周波数に対応したゲインが共振周波数で負のピークとなるように狭帯域でゲインを大きく低下させ、車両モデル４０での共振によるピークを相殺させるように設定している。
このように制御することで、目標トルクの変動により発生する共振を遅滞なく低減させることが可能となる。 Specifically, in the target torque converter 50, as shown in FIG. 2B, the gain is greatly reduced in a narrow band so that the gain corresponding to the frequency of the accelerator opening has a negative peak at the resonance frequency. The peak due to resonance in the vehicle model 40 is set to cancel.
By controlling in this way, it is possible to reduce the resonance caused by the fluctuation of the target torque without delay.

更に、本実施形態では、補償器５１において、エンジン回転速度に基づいて目標トルクの波形を変化させる制御を行なっている。
詳しくは、共振周波数に対する着火周波数の比を求め、この比が小さくなる、即ち共振周波数が一定であればエンジン回転速度が低下するにしたがって、目標トルクの変化率を制限する。共振周波数に対する着火周波数の比が比較的大きい高回転域においては、目標トルク変換器５０で設定した目標トルクをそのまま出力し、共振周波数に対する着火周波数の比が比較的小さい低回転域においては、目標トルクの変化率を低下させて目標トルクが時間経過とともにゆるやかに変化するように補正する。低回転域において目標トルクの変化率を低下させる方法としては、ローパスフィルタを用いたり、着火周波数までの燃焼圧波形で近似したり、エンジンの回転数で次数を制限した逆ＦＦＴ(目標トルクの時間波形をフーリエ変換し再度時間領域に戻す際にエンジンの回転数が低いほど次数を落とす)を用いたりして行なえばよい。以下、ローパスフィルタの場合で説明する。 Further, in the present embodiment, the compensator 51 performs control to change the waveform of the target torque based on the engine speed.
Specifically, the ratio of the ignition frequency to the resonance frequency is obtained, and if this ratio is small, that is, if the resonance frequency is constant, the rate of change of the target torque is limited as the engine speed decreases. In the high rotation range where the ratio of the ignition frequency to the resonance frequency is relatively large, the target torque set by the target torque converter 50 is output as it is, and in the low rotation range where the ratio of the ignition frequency to the resonance frequency is relatively small, the target torque is output. The torque change rate is reduced to correct the target torque so that it gradually changes with time. As a method of reducing the rate of change of the target torque in the low engine speed range, a low-pass filter is used, an approximation with the combustion pressure waveform up to the ignition frequency, or an inverse FFT (time of target torque) in which the order is limited by the engine speed. When the waveform is subjected to Fourier transform and returned to the time domain again, the order may be reduced as the engine speed is lower. Hereinafter, the case of a low-pass filter will be described.

ローパスフィルタは、カットオフ周波数を変更可能であるものが採用される。そして、共振周波数と着火周波数との比に基づいて、カットオフ周波数を変更する。具体的には、共振周波数に対して着火周波数が大きくなる、即ち高回転になるに従って、カットオフ周波数を高い値に設定する。カットオフ周波数は共振周波数より大きな範囲内で設定すればよい。なお、共振周波数はあらかじめ確認の上記憶しておけばよいが、例えば変速機のギヤ比が変化したときに共振周波数が変化するので、夫々の場合で記憶しておき、適宜選択して用いられるようにすればよい。   A low-pass filter that can change the cutoff frequency is employed. Then, the cutoff frequency is changed based on the ratio between the resonance frequency and the ignition frequency. Specifically, the cutoff frequency is set to a higher value as the ignition frequency becomes higher than the resonance frequency, that is, as the rotation speed increases. The cut-off frequency may be set within a range larger than the resonance frequency. The resonance frequency may be stored in advance after confirmation. However, for example, the resonance frequency changes when the gear ratio of the transmission changes. What should I do?

図３は、本実施形態でアクセル開度を急激に増加させたときの目標トルク及び出力トルクの推移を示すタイムチャートである。図３（Ａ）はエンジン回転速度が高回転域である場合、（Ｂ）は低回転域である場合を示す。
図３に示すように、例えばアクセル開度をステップ状に急激に上昇させた場合、上記のように目標トルク変換器５０において共振周波数でのゲインを負にすることで、目標トルクの増加途中で一端増加を抑えるように設定される。このように目標トルクを設定することで、アクセル開度の上昇開始時に迅速にエンジン出力を上昇させるとともに、出力トルクの過剰な上昇を抑え目標トルクへの収束性を向上させて、トルク振動を抑えている。 FIG. 3 is a time chart showing changes in target torque and output torque when the accelerator opening is rapidly increased in the present embodiment. FIG. 3A shows a case where the engine speed is in a high rotation range, and FIG. 3B shows a case where the engine rotation speed is in a low rotation range.
As shown in FIG. 3, for example, when the accelerator opening is suddenly increased stepwise, the target torque converter 50 makes the gain at the resonance frequency negative in the target torque converter 50 as described above, so that the target torque is being increased. It is set to suppress the increase once. By setting the target torque in this way, the engine output is quickly increased at the start of the increase in the accelerator opening, and excessive convergence of the output torque is suppressed to improve convergence to the target torque, thereby suppressing torque vibration. ing.

そして、本実施形態では、補償器５１において、上記のようにローパスフィルタを用いてカットオフ周波数を変更することで、目標トルクを出力可能なトルクのカーブに一致するように制御する。
図３（Ａ）に示すように、高回転域（例えば着火周波数が共振周波数の１０倍の場合）には、上記のように設定した図中破線で示す目標トルクを補正せずにそのまま最終的な目標トルクとして設定する。このように高回転域においては、エンジンが１行程毎にしか出力を変化できない特性であっても、十分に出力トルクを目標トルクに近似させることができる。 In the present embodiment, the compensator 51 controls the target torque to match the torque curve that can be output by changing the cutoff frequency using the low-pass filter as described above.
As shown in FIG. 3A, in a high rotation range (for example, when the ignition frequency is 10 times the resonance frequency), the target torque indicated by the broken line in the figure set as described above is not corrected and is finally corrected. Set as a target torque. In this way, in the high speed range, even if the engine has a characteristic that the output can be changed only every one stroke, the output torque can be sufficiently approximated to the target torque.

一方、低回転域（例えば着火周波数が共振周波数の５倍の場合）では、上記のように設定した図中破線で示す目標トルクをそのまま最終的な目標トルクとして設定すると、出力トルクを目標トルクに近似させることが困難となり、図３（Ｂ）に示すように出力トルクと目標トルクとの間の誤差が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、低回転域において目標トルクを上記のようにローパスフィルタを用いることで、目標トルクの高周波数成分を除去して、低周波成分のみとする。これにより、目標トルクの変化率を抑え、目標トルクを図３（Ｂ）に示す出力トルクに一致するように、ゆるやかに変化させるようにする。これにより、低回転域においても目標トルクと出力トルクとの誤差を低減させるようにする。   On the other hand, in the low rotation range (for example, when the ignition frequency is 5 times the resonance frequency), if the target torque indicated by the broken line in the figure set as described above is set as the final target torque as it is, the output torque is set to the target torque. It becomes difficult to approximate, and the error between the output torque and the target torque increases as shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, the high-frequency component of the target torque is removed and only the low-frequency component is obtained by using the low-pass filter for the target torque in the low rotation range as described above. Thereby, the rate of change of the target torque is suppressed, and the target torque is changed gently so as to match the output torque shown in FIG. As a result, the error between the target torque and the output torque is reduced even in the low rotation range.

このように、本実施形態では、高回転域において出力トルクの細かな制御が可能であることから、応答性を高く確保できるように目標トルクを設定し、低回転域では出力トルクの細かな制御が困難であるので目標トルクを補正して出力トルクとの誤差をなくすように制御する。これにより、高回転域では、共振を抑制する最適な目標トルクに設定されるとともに、応答性を低下させず車両の加速性を確保することができ、低回転域では、出力トルクに対して誤差をなくすように目標トルクを補正することで、トルク振動を常に抑えることが可能となる。上記説明では高回転域と低回転域のみ述べているが、これらの間で目標トルクを出力可能なトルクのカーブに合わせるように連続的に変更させることが望ましい。   As described above, in this embodiment, since the output torque can be finely controlled in the high rotation range, the target torque is set so as to ensure high responsiveness, and the output torque is finely controlled in the low rotation range. Therefore, control is performed so as to eliminate the error from the output torque by correcting the target torque. As a result, the optimum target torque that suppresses resonance is set in the high rotation range, and the acceleration of the vehicle can be ensured without deteriorating the responsiveness. By correcting the target torque so as to eliminate the torque, it is possible to always suppress torque vibration. In the above description, only the high rotation range and the low rotation range are described, but it is desirable to continuously change the target torque so as to match the curve of the torque that can be output.

本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのいずれにも適用可能であるが、燃料噴射制御方式として直噴ディーゼルが望ましい。これは、直噴ディーゼルでは、空気量に関わらず筒内に燃料を噴射でき、次の行程で噴射した燃料がトルクに変換されるため、応答性の観点から目標トルクに対する燃料噴射の再現性が他の噴射制御方式より好ましい為である。ガソリンエンジンでは空気量に制限があり、吸気管燃料噴射では燃料噴射からエンジン出力までの応答性が低下してしまう。また、点火時期を制御してエンジンの出力を補正することで振動を低減させる方法も可能であるが、出力増加側に余裕がなく出力増加への対応が困難であるので、燃料噴射制御の方が望ましい。   The present invention is applicable to both gasoline engines and diesel engines, but direct injection diesel is desirable as a fuel injection control system. This is because in direct injection diesel, fuel can be injected into the cylinder regardless of the amount of air, and the fuel injected in the next stroke is converted into torque. This is because it is preferable to other injection control methods. In a gasoline engine, the amount of air is limited, and in the intake pipe fuel injection, the response from the fuel injection to the engine output decreases. Although it is possible to reduce the vibration by correcting the engine output by controlling the ignition timing, it is difficult to cope with the output increase because there is no margin on the output increasing side. Is desirable.

また、上記実施例では、目標トルク変換器５０（目標トルク変更手段）の後段に補償器５１（目標トルク変化率制限手段）を配置したが前後逆の配置としてもよい。
また、上記実施例における目標トルク変換器５０および補償器５１における処理に代えて以下の式（１）に示す伝達関数により導くようにしてもよい。
目標トルク＝Ｋ×1／（１＋ｓτ)・・・（１）
但し、Ｋは図２（Ｂ）に示した特性のゲイン、ｓはラプラス演算子、τはエンジン回転速度の低下に伴い増加する時定数である。 Further, in the above embodiment, the compensator 51 (target torque change rate limiting means) is arranged at the subsequent stage of the target torque converter 50 (target torque changing means), but the arrangement may be reversed.
Further, instead of the processing in the target torque converter 50 and the compensator 51 in the above embodiment, the transfer function shown in the following equation (1) may be used.
Target torque = K × 1 / (1 + sτ) (1)
Here, K is a gain of the characteristic shown in FIG. 2B, s is a Laplace operator, and τ is a time constant that increases as the engine speed decreases.

１０ アクセル開度センサ
２０ ＥＣＵ
３０ 燃料噴射装置
５０ 目標トルク変換器
５１ 補償器 10 Accelerator opening sensor 20 ECU
30 Fuel Injection Device 50 Target Torque Converter 51 Compensator

Claims (5)

アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に基づいて目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、を備えたエンジンの出力制御装置であって、
前記目標トルク設定手段は、前記アクセル開度の変化によって前記エンジンの駆動系に発生する共振が低減されるように前記アクセル開度の周波数に対応したゲインで前記目標トルクの大きさを設定する目標トルク変換手段と、前記エンジンの回転速度に基づいてエンジン低回転時に前記目標トルクの変化率を制限する目標トルク変化率制限手段と、を備え、
前記目標トルク変化率制限手段は、前記エンジンの回転速度に応じて変化するトルクの追従性に対応して、前記目標トルク変換手段により設定された前記目標トルクを該目標トルクと出力トルクの誤差が低減されるよう補正することを特徴とするエンジンの出力制御装置。 An accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening;
An engine output control device comprising: target torque setting means for setting a target torque based on the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means;
The target torque setting means is a target for setting the magnitude of the target torque with a gain corresponding to the frequency of the accelerator opening so that resonance generated in the drive system of the engine due to a change in the accelerator opening is reduced. Torque conversion means, and target torque change rate limiting means for limiting the rate of change of the target torque at the time of engine low rotation based on the rotation speed of the engine,
The target torque change rate limiting means has an error between the target torque and the output torque corresponding to the followability of the torque that changes according to the rotational speed of the engine. An output control apparatus for an engine, wherein correction is performed so as to reduce the output. 前記目標トルク変化率制限手段は、前記エンジンの回転速度が所定の低回転域において所定の高回転域よりも前記目標トルクがゆるやかに変化するように前記目標トルクの変化率を低下させることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの出力制御装置。   The target torque change rate limiting means reduces the rate of change of the target torque so that the target torque changes more slowly in a predetermined low rotation range than in a predetermined high rotation range. The engine output control apparatus according to claim 1. 前記目標トルク変化率制限手段は、ローパスフィルタにより構成され、エンジンの回転速度に基づいてカットオフ周波数を変更させることで、前記目標トルクの変化率の制限量を可変することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの出力制御装置。   The target torque change rate limiting means includes a low-pass filter, and varies a limit amount of the target torque change rate by changing a cutoff frequency based on an engine speed. The engine output control apparatus according to 1 or 2. 前記目標トルク変化率制限手段は、逆ＦＦＴ処理を含んで構成され、逆ＦＦＴ処理における次数をエンジンの回転速度に基づいて制限することで、前記目標トルクの変化率の制限量を可変することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの出力制御装置。   The target torque change rate limiting means includes an inverse FFT process, and limits the order in the inverse FFT process based on the rotational speed of the engine, thereby changing the limit amount of the target torque change rate. The engine output control device according to claim 1 or 2, characterized in that 前記目標トルク変化率制限手段は、前記駆動系の共振周波数とエンジンの回転速度との比に基づいて、前記目標トルクの変化率を制限することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの出力制御装置。   The target torque change rate limiting means limits the change rate of the target torque based on a ratio between a resonance frequency of the drive system and an engine speed. The engine output control device described.
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