JP5843937B1 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP5843937B1 JP2014203559A JP2014203559A JP5843937B1 JP 5843937 B1 JP5843937 B1 JP 5843937B1 JP 2014203559 A JP2014203559 A JP 2014203559A JP 2014203559 A JP2014203559 A JP 2014203559A JP 5843937 B1 JP5843937 B1 JP 5843937B1
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Abstract

【課題】複数気筒を有する内燃機関に於いて、気筒毎の燃焼状態を精度良く推定することのできる内燃機関の制御装置を提供する【解決手段】燃焼状態の推定対象である内燃機関の1つ又は複数の気筒を挟んでクランクシャフトの角度位置を検出するように第1のクランク角度センサ及び第2のクランク角度センサを配設し、これらのクランク角度センサから求めたクランク角度位置とクランク角加速度に基づいて、各気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度を推定することにより燃焼気筒のトルクを推定する。【選択図】図2In an internal combustion engine having a plurality of cylinders, an internal combustion engine control apparatus capable of accurately estimating the combustion state of each cylinder is provided. Alternatively, the first crank angle sensor and the second crank angle sensor are arranged so as to detect the angular position of the crankshaft across a plurality of cylinders, and the crank angle position and the crank angular acceleration obtained from these crank angle sensors are arranged. Based on this, the torque of the combustion cylinder is estimated by estimating the crank angle position and crank angular acceleration of each cylinder. [Selection] Figure 2

Description

この発明は、内燃機関の制御装置、更に詳しくは、内燃機関の気筒内圧力を推定して燃焼状態を最適化するようにした内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that optimizes a combustion state by estimating an in-cylinder pressure of the internal combustion engine.

内燃機関の燃費性能やエミッション性能を良好にする上では、内燃機関の燃焼状態を計測し、その計測結果をフィードバックさせて制御する方法が有効である。そのためには内燃機関の燃焼状態を正確に計測することが重要である。内燃機関の燃焼状態は筒内圧力を計測することにより、正確に計測できることが広く知られている。従来では、例えば特許文献1に、クランク角度センサの出力信号から燃焼状態を推定する燃焼状態推定装置が開示されている。   In order to improve the fuel consumption performance and emission performance of the internal combustion engine, a method of controlling the combustion state of the internal combustion engine and feeding back the measurement result is effective. For that purpose, it is important to accurately measure the combustion state of the internal combustion engine. It is widely known that the combustion state of an internal combustion engine can be accurately measured by measuring the in-cylinder pressure. Conventionally, for example, Patent Literature 1 discloses a combustion state estimation device that estimates a combustion state from an output signal of a crank angle sensor.

特許第5026334号公報Japanese Patent No. 5026334

しかしながら、複数気筒を有する内燃機関では、これら複数気筒の燃焼ガス圧トルクが間欠的にクランクシャフトに伝達される。一方で、クランクシャフトは剛体ではなく弾性体であることから、クランクシャフトに捩り振動が発生する。従って、クランク角度センサで計測されるクランクシャフトのクランク角度位置、及びこのクランク角度位置が制御装置に入力された時刻から算出したクランク角速度、クランク角加速度は、それぞれ捩り振動の影響を受けることになる。特許文献1では、クランクシャフトを剛体として扱っているため、クランクシャフト上に捩り振動が発生する条件下に於いては、計測される燃焼状態は必ずしも正確ではない。   However, in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the combustion gas pressure torque of these cylinders is intermittently transmitted to the crankshaft. On the other hand, since the crankshaft is not a rigid body but an elastic body, torsional vibration is generated in the crankshaft. Therefore, the crank angle position of the crankshaft measured by the crank angle sensor and the crank angular velocity and crank angle acceleration calculated from the time when the crank angle position is input to the control device are each affected by torsional vibration. . In Patent Document 1, since the crankshaft is handled as a rigid body, the measured combustion state is not necessarily accurate under a condition in which torsional vibration is generated on the crankshaft.

この発明は、従来の内燃機関の制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、複数気筒を有する内燃機関に於いて、気筒毎の燃焼状態を精度良く推定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems in a conventional control device for an internal combustion engine, and accurately estimates the combustion state of each cylinder in an internal combustion engine having a plurality of cylinders. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.

この発明による内燃機関の制御装置は、
クランクシャフトに連結されたピストンを有する複数の気筒を備えた内燃機関の制御装置であって、
燃焼状態の推定対象である前記気筒のうちの1つ以上の気筒を前記クランクシャフトの軸方向に挟んで、前記クランクシャフトの軸方向の異なる位置に於けるクランク角度位置を検出する第1のクランク角度センサ、及び第2のクランク角度センサと、
前記第1のクランク角度センサから入力された第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角度位置が入力された時刻と、前記第2のクランク角度センサから入力された第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角度位置が入力された時刻をそれぞれ記憶するクランク角信号入力時刻記憶手段と、
前記クランク角信号入力時刻記憶手段に記憶された時刻データに基づいて、前記第1のクランク角度位置に対応する第1のクランク角加速度と、前記第2のクランク角度位置に対応する第2のクランク角加速度とを算出するクランク角加速度算出手段と、
前記第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角加速度と前記第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角加速度とに基づいて、前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度を推定するクランク角度情報推定手段と、 前記クランクシャフトに連結されたカムシャフトのカム角度を検出するカム角度センサと、
前記カム角度センサからのカム角度信号に基づいて、前記複数の気筒のうちの燃焼状態にある燃焼気筒を判別する燃焼気筒判別手段と、
前記燃焼気筒以外の気筒の推定トルクを設定する非燃焼気筒トルク設定手段と、
前記クランク角度情報推定手段により推定された前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度に基づいて、前記燃焼気筒のトルクを推定する燃焼気筒トルク推定手段と、
燃焼気筒トルク推定手段により推定したトルクに基づいて、前記燃焼気筒の気筒内圧力を推定する燃焼気筒内圧力推定手段と、
を備えたことを特徴とする。
An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes:
A control device for an internal combustion engine comprising a plurality of cylinders having pistons coupled to a crankshaft,
A first crank for detecting a crank angle position at a different position in the axial direction of the crankshaft by sandwiching one or more of the cylinders to be estimated for a combustion state in the axial direction of the crankshaft An angle sensor and a second crank angle sensor;
A first crank angle position inputted from the first crank angle sensor, a time when the first crank angle position is inputted, and a second crank angle position inputted from the second crank angle sensor; Crank angle signal input time storage means for storing the time at which the second crank angle position is input;
Based on the time data stored in the crank angle signal input time storage means, a first crank angular acceleration corresponding to the first crank angle position and a second crank corresponding to the second crank angle position. Crank angular acceleration calculating means for calculating angular acceleration;
Based on the first crank angle position, the first crank angular acceleration, the second crank angle position, and the second crank angular acceleration, the crank angle positions and crank angular accelerations of the plurality of cylinders are estimated. Crank angle information estimating means for detecting, a cam angle sensor for detecting a cam angle of a camshaft connected to the crankshaft,
Combustion cylinder determining means for determining a combustion cylinder in a combustion state among the plurality of cylinders based on a cam angle signal from the cam angle sensor;
Non-combustion cylinder torque setting means for setting an estimated torque of a cylinder other than the combustion cylinder;
Combustion cylinder torque estimating means for estimating torque of the combustion cylinder based on crank angle positions and crank angular accelerations of the plurality of cylinders estimated by the crank angle information estimating means;
Combustion cylinder pressure estimation means for estimating the cylinder pressure of the combustion cylinder based on the torque estimated by the combustion cylinder torque estimation means;
It is provided with.

この発明による内燃機関の制御装置によれば、燃焼状態の推定対象である気筒のうちの1つ以上の気筒をクランクシャフトの軸方向に挟んで、クランクシャフトの軸方向の異なる位置に於けるクランク角度位置を検出する第1のクランク角度センサ、及び第2のクランク角度センサと、前記第1のクランク角度センサから入力された第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角度位置が入力された時刻と、前記第2のクランク角度センサから入力された第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角度位置が入力された時刻をそれぞれ記憶するクランク角信号入力時刻記憶手段と、前記クランク角信号入力時刻記憶手段に記憶された時刻データに基づいて、前記第1のクランク角度位置に対応する第1のクランク角加速度と、前記第2のクランク角度位置に対応する第2のクランク角加速度とを算出するクランク角加速度算出手段と、前記第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角加速度と前記第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角加速度とに基づいて、前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度を推定するクランク角度情報推定手段と、前記クランクシャフトに連結されたカムシャフトのカム角度を検出するカム角度センサと、前記カム角度センサからのカム角度信号に基づいて、前記複数の気筒のうちの燃焼状態にある燃焼気筒を判別する燃焼気筒判別手段と、前記燃焼気筒以外の気筒の推定トルクを設定する非燃焼気筒トルク設定手段と、前記クランク角度情報推定手段により推定された前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度に基づいて、前記燃焼気筒のトルクを推定する燃焼気筒トルク推定手段と、燃焼気筒トルク推定手段により推定したトルクに基づいて、前記燃焼気筒の気筒内圧力を推定する燃焼気筒内圧力推定手段とを備えているので、気筒毎の燃焼状態を精度良く推定することのできる内燃機関の制御装置を提供することができる。   According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, one or more cylinders among cylinders whose combustion states are to be estimated are sandwiched in the axial direction of the crankshaft, and cranks at different positions in the axial direction of the crankshaft are arranged. A first crank angle sensor and a second crank angle sensor for detecting an angular position, and a first crank angle position and a first crank angle position inputted from the first crank angle sensor are inputted. A crank angle signal input time storage means for storing a time, a second crank angle position input from the second crank angle sensor, and a time at which the second crank angle position is input, and the crank angle signal. Based on the time data stored in the input time storage means, the first crank angular acceleration corresponding to the first crank angle position, and the second Crank angular acceleration calculating means for calculating a second crank angular acceleration corresponding to the crank angular position; the first crank angular position; the first crank angular acceleration; the second crank angular position; Crank angle information estimating means for estimating the crank angle position and crank angular acceleration of the plurality of cylinders based on the crank angular acceleration of the plurality of cylinders; a cam angle sensor for detecting a cam angle of a camshaft connected to the crankshaft; And a non-combustion cylinder for setting an estimated torque of a cylinder other than the combustion cylinder, and a combustion cylinder determination means for determining a combustion cylinder in a combustion state among the plurality of cylinders based on a cam angle signal from the cam angle sensor Cylinder torque setting means and crank angle positions and cranks of the plurality of cylinders estimated by the crank angle information estimating means Combustion cylinder torque estimating means for estimating the torque of the combustion cylinder based on angular acceleration, and combustion cylinder pressure estimating means for estimating the cylinder pressure of the combustion cylinder based on the torque estimated by the combustion cylinder torque estimating means Therefore, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately estimate the combustion state of each cylinder.

この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3, and Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定処理部の基本的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the combustion cylinder pressure estimation process part in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定の処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a combustion cylinder pressure in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度位置検出時刻の蓄積状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the accumulation | storage state of the crank angle position detection time in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度位置検出時刻の推移を示すグラフである。4 is a graph showing transition of crank angle position detection time in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角加速度算出手段での処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of processing in a crank angular acceleration calculating means in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度位置に対する角速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of processing for calculating an angular velocity with respect to a first crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度位置に対するクランク角加速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a flow of processing for calculating a crank angular acceleration with respect to a first crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度位置に対するクランク角速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a flow of processing for calculating a crank angular velocity with respect to a second crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度位置に対するクランク角加速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of processing for calculating a crank angular acceleration with respect to a second crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置を説明するための、クランクシャフトモデルの説明図である。It is explanatory drawing of the crankshaft model for demonstrating the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度情報推定手段での処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of processing in crank angle information estimation means in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角度位置を推定する処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angle position of a combustion cylinder corresponding to a first crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angular velocity of a combustion cylinder corresponding to a first crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角加速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angular acceleration of a combustion cylinder corresponding to a first crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角度位置を推定する処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angle position of a combustion cylinder corresponding to a second crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angular velocity of a combustion cylinder corresponding to a second crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角加速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a crank angular acceleration of a combustion cylinder corresponding to a second crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the torque of a combustion cylinder in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、ピストン・クランク系の力学的な関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the dynamic relationship of a piston crank system in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力を推定する処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of processing for estimating a combustion cylinder pressure in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2及び実施の形態3による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定処理部の基本的概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic conceptual structure of the combustion cylinder pressure estimation process part in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 2 and Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態2及び実施の形態3による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the torque of a combustion cylinder in the control apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 2 and Embodiment 3 of the present invention. この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定処理部の基本的概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fundamental conceptual structure of the combustion cylinder pressure estimation process part in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which estimates the torque of a combustion cylinder in the control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 4 of this invention.

以下、この発明による内燃機関の制御装置の好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置の構成を示す構成図である。図1に於いて、内燃機関1は、第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4の4つの気筒を備えた4気筒の内燃機関であり、第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4のそれぞれの気筒で発生した燃焼ガスの圧力は、ピストン20の上面で受けとめられ、コンロッド21を介して一つのクランクシャフト2を回転させる動力としてクランクシャフト2に伝達される。クランクシャフト2の出力側端部から出力される出力トルクに基づいて車輛が駆動される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3, and Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 1, an internal combustion engine 1 is a four-cylinder internal combustion engine having four cylinders, a first cylinder # 1, a second cylinder # 2, a third cylinder # 3, and a fourth cylinder # 4. The pressure of the combustion gas generated in each of the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4 is received by the upper surface of the piston 20 and is connected via the connecting rod 21. This is transmitted to the crankshaft 2 as power for rotating one crankshaft 2. The vehicle is driven based on the output torque output from the output side end of the crankshaft 2.

第1のクランク角度センサ3は、クランクシャフト2の軸方向の前端部である反出力側端部に取り付けられた第1の第1のシグナルロータの周面に近接して配置されている。第1のシグナルロータ22は、その周面に所定の角度間隔を介して配設された複数個の突起物を備えている。第1のクランク角度センサ3は、第1の第1のシグナルロータの回転に伴って第1のクランク角度センサ3用の第1のシグナルロータ22の各突起物が第1のクランク角度センサ3に順次、接近と離脱を行なうことに対応して、パルス状の第1のクランク角度信号を発生し、制御装置7に入力する。制御装置7は、第1のクランク角度センサ3から入力される第1のクランク角度信号に基づいて、クランクシャフト2の反出力側端部の角度位置を検出する。   The first crank angle sensor 3 is disposed in the vicinity of the peripheral surface of the first first signal rotor attached to the non-output side end that is the front end in the axial direction of the crankshaft 2. The first signal rotor 22 includes a plurality of protrusions disposed on the peripheral surface thereof with a predetermined angular interval. In the first crank angle sensor 3, each projection of the first signal rotor 22 for the first crank angle sensor 3 is changed to the first crank angle sensor 3 with the rotation of the first first signal rotor. A pulse-shaped first crank angle signal is generated and input to the control device 7 in response to the approach and separation. The control device 7 detects the angular position of the opposite end portion of the crankshaft 2 based on the first crank angle signal input from the first crank angle sensor 3.

第2のクランク角度センサ4は、第2のクランク角度センサ4用の第2のシグナルロータ23の周面に近接して配置されている。そして、第2の第2のシグナルロータは、その周面に所定の角度間隔を介して配設された複数個の突起物を備えている。第2のクランク角度センサ4は、第2のシグナルロータ23の回転に伴って第2の第2のシグナルロータの各突起物が第2のクランク角度センサ4に順次、接近と離脱を行なうことに対応してパルス状の第2のクランク角度信号を発生し、制御装置7に入力する。制御装置7は、第2のクランク角度センサ4から入力される第2のクランク角度信号に基づいて、クランクシャフト2の出力側端部の角度位置を検出する。   The second crank angle sensor 4 is disposed close to the peripheral surface of the second signal rotor 23 for the second crank angle sensor 4. And the 2nd 2nd signal rotor is provided with a plurality of projections arranged in the peripheral surface via predetermined angle intervals. The second crank angle sensor 4 is configured such that each protrusion of the second second signal rotor sequentially approaches and separates from the second crank angle sensor 4 as the second signal rotor 23 rotates. Correspondingly, a pulsed second crank angle signal is generated and input to the control device 7. The control device 7 detects the angular position of the output side end of the crankshaft 2 based on the second crank angle signal input from the second crank angle sensor 4.

クランクシャフト2の反出力側端部に取り付けられた第1のシグナルロータ22と、クランクシャフト2の出力側端部に取り付けられた第2のシグナルロータ23は、それぞれ、フライホイールと一体に構成されている。第1のシグナルロータ22と第2のシグナルロータ23にそれぞれに配設された突起物の数、つまり内燃機関の1回転で発生する信号数は、同一の数でも良く、或いはレイアウトの都合等により異なる数であっても良い。   The first signal rotor 22 attached to the end on the opposite side of the crankshaft 2 and the second signal rotor 23 attached to the end on the output side of the crankshaft 2 are each configured integrally with the flywheel. ing. The number of protrusions disposed on each of the first signal rotor 22 and the second signal rotor 23, that is, the number of signals generated in one rotation of the internal combustion engine may be the same or different depending on the convenience of the layout. It may be.

カムシャフト5は、クランクシャフト2とチェーン24で連結されており、クランクシャフト2が2回転する間にカムシャフト5は1回転する。カム角度センサ6は、カムシャフト5に取り付けられたカム角度センサ用の第3のシグナルロータ25の周面に近接して配置されている。第3のシグナルロータ25は、その周面に所定の角度間隔を介して配設された複数個の突起物を備えている。カム角度センサ6は、第3のシグナルロータ25の回転に伴ってその各突起物がカム角度センサ6に順次、接近と離脱を行なうことに対応してパルス状のカム角度信号を発生し、制御装置7に入力する。制御装置7は、カム角度センサ6から入力されるカム角度信号に基づいて、カムシャフト5のカム角度位置を検出する。   The camshaft 5 is connected to the crankshaft 2 by a chain 24, and the camshaft 5 rotates once while the crankshaft 2 rotates twice. The cam angle sensor 6 is arranged close to the peripheral surface of the third signal rotor 25 for the cam angle sensor attached to the camshaft 5. The third signal rotor 25 includes a plurality of protrusions disposed on the peripheral surface thereof with a predetermined angular interval. The cam angle sensor 6 generates a pulsed cam angle signal in response to the fact that each protrusion sequentially approaches and separates from the cam angle sensor 6 as the third signal rotor 25 rotates. Input to device 7. The control device 7 detects the cam angle position of the camshaft 5 based on the cam angle signal input from the cam angle sensor 6.

制御装置7は、ECU(Electronic Control Unit)により構成されている。前述のように、第1のクランク角度センサ3からの第1のクランク角信号と、第2のクランク角度センサ4からの第2のクランク角度信号と、カム角度センサ6からのカム角度信号のそれぞれの角度情報に基づいて、第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4に於ける気筒内圧力を推定する。尚、ここでは詳細な説明は割愛するが、制御装置7は、内燃機関1に供給する燃料量や点火タイミングを制御する機能を有しており、推定した気筒内圧力に基づいて内燃機関1の第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4に於ける燃焼状態を推定して、理想の燃焼状態になる様に、燃料量や点火タイミングを制御することにより、燃費性能とエミッション性能の向上を実現する。   The control device 7 is configured by an ECU (Electronic Control Unit). As described above, the first crank angle signal from the first crank angle sensor 3, the second crank angle signal from the second crank angle sensor 4, and the cam angle signal from the cam angle sensor 6, respectively. The cylinder pressures in the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4 are estimated based on the angle information. Although detailed description is omitted here, the control device 7 has a function of controlling the amount of fuel supplied to the internal combustion engine 1 and the ignition timing, and the internal combustion engine 1 is controlled based on the estimated in-cylinder pressure. Estimate the combustion states in the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4, and control the fuel amount and the ignition timing so that the ideal combustion state is obtained. By doing so, fuel efficiency and emission performance will be improved.

次に、制御装置7に設けられている燃焼気筒内圧力推定処理部の構成について説明する。図2は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定処理部の基本的構成を示すブロック図である。図2に於いて、制御装置7に設けられた燃焼気筒内圧力推定処理部7Aは、クランク角度信号入力時刻記憶手段8と、クランク角加速度算出手段9と、クランク角度情報推定手段10と、燃焼気筒判別手段11と、クランク角度情報推定手段10に含まれる非燃焼気筒トルク設定手段12と、燃焼気筒トルク推定手段13と、燃焼気筒内圧力推定手段14とを備えている。   Next, the configuration of the combustion cylinder pressure estimation processing unit provided in the control device 7 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of a combustion cylinder pressure estimation processing unit in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, a combustion cylinder pressure estimation processing unit 7A provided in the control device 7 includes a crank angle signal input time storage means 8, a crank angle acceleration calculation means 9, a crank angle information estimation means 10, and a combustion. Cylinder discrimination means 11, non-combustion cylinder torque setting means 12 included in crank angle information estimation means 10, combustion cylinder torque estimation means 13, and combustion cylinder pressure estimation means 14 are provided.

燃焼気筒判別手段11は、カム角度センサ6からのカム角度信号と、第1のクランク角度センサ3からの第1のクランク角度信号若しくは第2のクランク角度センサ4からの第2のクランク角度信号に基づいて、燃焼気筒を特定する。ここで、燃焼気筒とは、4サイクルエンジンに於ける圧縮行程の後半から膨張行程の前半にある気筒であると定義する。尚、燃焼気筒の特定の方法については、一般的な内燃機関の点火タイミング制御と同じであるため、詳細な説明はここでは割愛する。   The combustion cylinder discriminating means 11 receives the cam angle signal from the cam angle sensor 6 and the first crank angle signal from the first crank angle sensor 3 or the second crank angle signal from the second crank angle sensor 4. Based on this, the combustion cylinder is specified. Here, the combustion cylinder is defined as a cylinder in the latter half of the compression stroke to the first half of the expansion stroke in the four-cycle engine. Note that the specific method of the combustion cylinder is the same as the general ignition timing control of the internal combustion engine, and a detailed description thereof is omitted here.

クランク角度信号入力時刻記憶手段8は、燃焼気筒判別手段11によって識別された燃焼気筒に対応して、第1のクランク角度センサ3から入力された第1のクランク角度信号に基づくクランクシャフト2の反出力側端部のクランク角度位置が検出された時刻と、第2のクランク角度センサ4から入力された第2のクランク角度信号に基づくクランクシャフト2の出力側端部のクランク角度位置が検出された時刻とからなる時刻データを所定期間だけ蓄積しておく。   The crank angle signal input time storage means 8 corresponds to the combustion cylinder identified by the combustion cylinder discrimination means 11 and the crankshaft 2 counteracts based on the first crank angle signal inputted from the first crank angle sensor 3. The crank angle position of the output side end portion of the crankshaft 2 based on the time when the crank angle position of the output side end portion was detected and the second crank angle signal input from the second crank angle sensor 4 was detected. Time data consisting of time is accumulated for a predetermined period.

ここで所定の期間とは、少なくとも燃焼状態を推定するのに必要な気筒内圧力の検出区間、即ち、燃焼気筒の圧縮工程の後半から燃焼気筒の膨張行程の前半の区間を含むものとするが、これより長く蓄積しても良い。クランク角度位置が検出された時刻を気筒内圧力の検出区間より長い期間蓄積した場合は、最新の気筒の膨張行程の前半までの時刻データを蓄積する前に、最も古い気筒の膨張行程の後半までの時刻データを蓄積部から消去しておく。   Here, the predetermined period includes at least an in-cylinder pressure detection interval necessary for estimating the combustion state, that is, an interval from the latter half of the compression process of the combustion cylinder to the first half of the expansion stroke of the combustion cylinder. It may be accumulated longer. If the time at which the crank angle position is detected is accumulated for a period longer than the detection interval of the cylinder pressure, before the time data up to the first half of the latest cylinder expansion stroke is accumulated, the second half of the oldest cylinder expansion stroke is accumulated. Are deleted from the storage unit.

角加速度算出手段9は、クランク角度信号入力時刻記憶手段8で蓄積した時刻データに基づいて、第1のシグナルロータ22、第2のシグナルロータ23にそれぞれ配設された前述の突起物の角度位置に応じてクランクシャフト2のクランク角加速度を算出する。即ち、第1のクランク角度センサ3からの第1のクランク角度信号に基づく第1のクランク角加速度と、第2のクランク角度センサ4からの第2のクランク角度信号に基づく第2のクランク角加速度を算出する。   The angular acceleration calculation means 9 is based on the time data accumulated in the crank angle signal input time storage means 8 and the angular positions of the above-mentioned projections respectively disposed on the first signal rotor 22 and the second signal rotor 23. Accordingly, the crank angular acceleration of the crankshaft 2 is calculated. That is, the first crank angular acceleration based on the first crank angle signal from the first crank angle sensor 3 and the second crank angular acceleration based on the second crank angle signal from the second crank angle sensor 4. Is calculated.

クランク角度情報推定手段10は、角加速度算出手段9により算出した、第1のクランク角加速度と、第2のクランク角加速度とに基づいて、予め設定されている運動方程式を用いて、第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4のそれぞれのクランク角度位置とクランク角速度とクランク角加速度を推定する。   The crank angle information estimation means 10 uses the first equation of motion calculated by the angular acceleration calculation means 9 and the first cylinder angular acceleration, and uses the first equation of motion to set the first cylinder. The crank angle position, crank angular velocity, and crank angular acceleration of each of # 1, second cylinder # 2, third cylinder # 3, and fourth cylinder # 4 are estimated.

クランク角度情報推定手段10に含まれている非燃焼気筒トルク設定手段12は、燃焼気筒判別手段11で特定した現在燃焼中の気筒情報から、現在燃焼中以外の気筒を特定する。そして、第1気筒♯1、第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4の各気筒のそれぞれのクランク角度位置とクランク角加速度を推定するために利用する運動方程式に対して、燃焼中以外の非燃焼気筒の出力トルクを「0」若しくは「0」に近い十分小さな値に設定する。   The non-combustion cylinder torque setting means 12 included in the crank angle information estimation means 10 specifies cylinders other than the current combustion from the currently-combusting cylinder information specified by the combustion cylinder discrimination means 11. For the equations of motion used to estimate the crank angle position and crank angular acceleration of each of the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4, Thus, the output torque of the non-combustion cylinders other than those during combustion is set to “0” or a sufficiently small value close to “0”.

燃焼気筒トルク推定手段13は、燃焼気筒のトルクの推定に必要なクランク角度位置とクランク角加速度をクランク角度情報推定手段10から入力し、燃焼気筒のクランク角度位置毎のトルクの推定値を算出する。   The combustion cylinder torque estimating means 13 inputs the crank angle position and the crank angle acceleration necessary for estimating the torque of the combustion cylinder from the crank angle information estimating means 10, and calculates an estimated value of torque for each crank angle position of the combustion cylinder. .

燃焼気筒内圧力推定手段14は、燃焼気筒トルク推定手段13により算出した燃焼気筒のクランク角度位置毎のトルクの推定値を用いて、燃焼気筒のピストン20の上面が受けるガス圧、即ち気筒内圧力を推定する。   The combustion cylinder pressure estimation means 14 uses the estimated value of torque for each crank angle position of the combustion cylinder calculated by the combustion cylinder torque estimation means 13, that is, the gas pressure received by the upper surface of the piston 20 of the combustion cylinder, that is, the cylinder pressure. Is estimated.

次に、前述した制御装置7に於ける燃焼気筒内圧力推定処理部7Aの処理の流れを詳細に説明する。図3は、この発明の実施の形態1、及び後述する実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力推定の処理の流れを示すフローチャートである。図3に於いて、ステップS301では、第1のクランク角度センサ3が検出した第1のクランク角度位置と、第2のクランク角度センサ4が検出した第2のクランク角度位置を、その検出した時刻と共にクランク角度信号入力時刻記憶手段8に蓄積、即ち記憶する。   Next, the processing flow of the combustion cylinder pressure estimation processing unit 7A in the control device 7 will be described in detail. FIG. 3 shows the flow of processing for estimating the pressure in the combustion cylinder in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, and the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment described later. It is a flowchart. In FIG. 3, in step S301, the first crank angle position detected by the first crank angle sensor 3 and the second crank angle position detected by the second crank angle sensor 4 are detected. At the same time, it is stored in the crank angle signal input time storage means 8.

具体的には、燃焼気筒判別手段11により判別された燃焼気筒に対して、この燃焼気筒の圧縮上死点(以下、TDCと称する)を基準とした第1のクランク角度位置θ1を検出した時刻と第2のクランク角度位置θfを検出した時刻とを蓄積する。図4は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度位置検出時刻の蓄積状態を示す説明図であって、(a)は第1のクランク角度位置、(b)は第2のクランク角度位置を示す。   Specifically, for the combustion cylinder determined by the combustion cylinder determination means 11, the time when the first crank angle position θ1 is detected with reference to the compression top dead center (hereinafter referred to as TDC) of this combustion cylinder. And the time when the second crank angle position θf is detected are stored. FIG. 4 is an explanatory view showing the accumulation state of the crank angle position detection time in the control apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, where (a) is the first crank angle position, (b ) Indicates the second crank angle position.

この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置では、第1のクランク角度センサ3用の第1のシグナルロータ22に配設された突起物と第2のクランク角度センサ4用の第2のシグナルロータ23に配設された突起物とは、同一のクランクシャフト2の同一のクランク角度位置に配設されており、基準気筒(例えば第1気筒♯1)のTDCから6[deg]間隔でそれぞれ「60」個配設されている。従って、第1のシグナルロータ22に基づく第1のクランク角度位置θ1と、第2のシグナルロータ23に基づく第2のクランク角度位置θfは、それぞれ基準気筒(例えば第1気筒♯1)のTDCから6[deg]間隔で「60」個のクランク角度位置を備えることになる。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, the protrusion disposed on the first signal rotor 22 for the first crank angle sensor 3 and the second for the second crank angle sensor 4 are provided. The protrusions disposed on the signal rotor 23 are disposed at the same crank angle position of the same crankshaft 2 and are spaced by 6 [deg] from the TDC of the reference cylinder (for example, the first cylinder # 1). “60” pieces are arranged respectively. Therefore, the first crank angle position θ1 based on the first signal rotor 22 and the second crank angle position θf based on the second signal rotor 23 are respectively from the TDC of the reference cylinder (for example, the first cylinder # 1). “60” crank angle positions are provided at intervals of 6 [deg].

クランク角度信号入力時刻記憶手段8は、第1のクランク角度位置θ1と第2のクランク角度位置θfの何れも、燃焼気筒の圧縮工程の後半から燃焼気筒の膨張行程の前半の区間として、TDC前90[deg]からTDC後90[deg]のクランク角度位置を格納している。それぞれのクランク角度信号の検出時刻t1、tfは、燃焼気筒の圧縮上死点前90[deg]の信号が検出された時刻を起点(「0」[msec])として、その起点のクランク角度位置以降のクランク角度信号が検出される毎に、起点である圧縮上死点前90[deg]のクランク角度信号の検出からの経過時間として格納番号「1」から「31」に記憶していく。   The crank angle signal input time storage means 8 has both the first crank angle position θ1 and the second crank angle position θf as a section from the latter half of the compression process of the combustion cylinder to the first half of the expansion stroke of the combustion cylinder. The crank angle position from 90 [deg] to 90 [deg] after TDC is stored. The detection times t1 and tf of the respective crank angle signals are based on the crank angle position of the starting point (“0” [msec]) from the time when the signal 90 [deg] before the compression top dead center of the combustion cylinder is detected. Every time a subsequent crank angle signal is detected, the storage numbers “1” to “31” are stored as the elapsed time from the detection of the crank angle signal 90 [deg] before the compression top dead center as the starting point.

図5は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度位置検出時刻の推移を示すグラフであって、図4で示したクランク角度信号入力時刻記憶手段8に記憶している第の1クランク角度位置の検出時刻t1と第2のクランク角度位置の検出時刻tfを各々プロットしたものである。図5に示すグラフから明らかなように、同一のクランク角度位置であるにもかかわらず、第1のクランク角度位置θ1と第2のクランク角度位置θfのそれぞれの検出時刻t1、tfに差が生じていることが判る。この現象がクランクシャフト2に捩り振動が生じた状態を示している。   FIG. 5 is a graph showing the transition of the crank angle position detection time in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, which is stored in the crank angle signal input time storage means 8 shown in FIG. The first crank angle position detection time t1 and the second crank angle position detection time tf are plotted. As is apparent from the graph shown in FIG. 5, there is a difference between the detection times t1 and tf of the first crank angle position θ1 and the second crank angle position θf, regardless of the same crank angle position. You can see that This phenomenon shows a state in which torsional vibration is generated in the crankshaft 2.

即ち、弾性体であるクランクシャフト2が捩れることにより、クランクシャフト2の反出力側端部と出力側端部端が同じクランク角度位置に到達するまでの時刻に差が生じるのである。このため、第1のクランク角度センサ3が検出する第1のクランク角度位置θ1のみを観測していていても、第1のクランク角度センサ3に近接する第1気筒♯1以外の第2気筒♯2、第3気筒♯3、第4気筒♯4の実際のクランク角度位置は、第1のクランク角度センサ3により検出された角度位置θと異なるため、正確な筒内圧力の推定ができないことになる。   In other words, when the crankshaft 2 that is an elastic body is twisted, a difference occurs in the time until the counter-output side end and the output-side end of the crankshaft 2 reach the same crank angle position. For this reason, even if only the first crank angle position θ1 detected by the first crank angle sensor 3 is observed, the second cylinders # 1 other than the first cylinder # 1 adjacent to the first crank angle sensor 3 are observed. 2. Since the actual crank angle positions of the third cylinder # 3 and the fourth cylinder # 4 are different from the angle position θ detected by the first crank angle sensor 3, the in-cylinder pressure cannot be estimated accurately. Become.

図3に戻り、ステップS302では、クランク角度信号入力時刻記憶手段8に蓄積された時刻データを用いて、クランク角加速度算出手段9により、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1と第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角加速度AAFをそれぞれ算出する。次に、ステップS302での処理の詳細を説明する。図6は、この発明の実施の形態1、及び後述する実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角加速度算出手段での処理の流れを示すフローチャートである。   Returning to FIG. 3, in step S302, the crank angle acceleration calculation means 9 uses the time data stored in the crank angle signal input time storage means 8 to produce the first crank angular acceleration AA1 with respect to the first crank angle position θ1. And second crank angular acceleration AAF for the second crank angle position θf. Next, details of the processing in step S302 will be described. FIG. 6 shows the flow of processing in the crank angular acceleration calculation means in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, and the second, third and fourth embodiments described later. It is a flowchart to show.

図6に於いて、先ず、ステップS601に於いて第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角速度AV1を算出し、続いてステップS602に於いて第1のクランク角速度AV1を用いて第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1を算出する。次に、ステップS603に於いて第2のクランク角度位置に対する第2のクランク角速度AVFを算出し、続いてステップS604に於いて第2のクランク角速度AVFを用いて第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角加速度AAFを算出する。   In FIG. 6, first, in step S601, the first crank angular velocity AV1 for the first crank angle position θ1 is calculated, and in step S602, the first crank angular velocity AV1 is used to calculate the first crank angular velocity AV1. A first crank angular acceleration AA1 with respect to the crank angle position θ1 is calculated. Next, in step S603, a second crank angular speed AVF with respect to the second crank angle position is calculated, and in step S604, the second crank angular speed AVF is used to calculate the second crank angular speed AVF. 2 crank angular acceleration AAF is calculated.

図7は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度位置に対する角速度を演算する処理の流れを示すフローチャートであって、図6に於けるステップS601での処理の詳細を示している。図7に於いて、先ず、ステップS701に於いて、第1のクランク角度位置θ1に対する格納番号に対応する値を示すカウンタCNTをリセットする。具体的には、図4に示した第1のクランク角度位置θ1の格納番号を示すカウンタCNTに「2」を代入する。次にステップS702に於いて、第1のクランク角度位置θ1の終端に達したか否かを判断する。ここで、[P_NUM1]は、第1のクランク角度位置θ1の格納番号の最大値であり、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM1−1]とする。   FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for calculating an angular velocity with respect to the first crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In step S601 in FIG. Details of the process are shown. In FIG. 7, first, in step S701, a counter CNT indicating a value corresponding to the storage number for the first crank angle position θ1 is reset. Specifically, “2” is substituted into the counter CNT indicating the storage number of the first crank angle position θ1 shown in FIG. Next, in step S702, it is determined whether or not the end of the first crank angle position θ1 has been reached. Here, [P_NUM1] is the maximum value of the storage number of the first crank angle position θ1, and the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM1-1].

即ち、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角速度AV1を算出する格納番号を示すカウンタCNTは、「2」から[P_NUM1−1]である。このように、格納番号の先頭部分と後端部分を処理しないのは、後述する中心差分法により角速度を求めるからである。ステップS702で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTの値が第1のクランク角度位置θ1の終端に達していないと判断した場合(NO)は、未だ算出すべきクランク角速度が残っていると判断して、ステップS703で第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角速度AV1を算出する。一方、ステップS702で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTのカウント値が第1のクランク角度位置θ1に対する終端に達したと判断した場合(YES)の場合は、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角速度AV1の算出は終了したと判断して処理を終了する。   That is, the counter CNT indicating the storage number for calculating the first crank angular velocity AV1 with respect to the first crank angle position θ1 is from “2” to [P_NUM1-1]. In this way, the reason why the head portion and the rear end portion of the storage number are not processed is that the angular velocity is obtained by the center difference method described later. As a result of the determination in step S702, if it is determined that the value of the counter CNT indicating the storage number has not reached the end of the first crank angle position θ1 (NO), it is determined that the crank angular velocity to be calculated still remains. In step S703, the first crank angular velocity AV1 with respect to the first crank angular position θ1 is calculated. On the other hand, if it is determined in step S702 that the count value of the counter CNT indicating the storage number has reached the end of the first crank angle position θ1 (YES), the first crank angle position θ1 is determined. It is determined that the calculation of the first crank angular velocity AV1 is finished, and the process is finished.

ステップS703では、中心差分法を用いて次に次に示す式(1)により第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角速度AV1を算出する。
ここでθ1(CNT)とt1(CNT)は、それぞれ、格納番号に蓄積されたクランク角度位置θ1と時刻t1を示す。その後、ステップS704で格納番号を示すカウンタCNTをインクリメントしてステップS702に戻る。
In step S703, the first crank angular velocity AV1 with respect to the first crank angular position θ1 is calculated by the following equation (1) using the center difference method.
Here, θ1 (CNT) and t1 (CNT) indicate the crank angle position θ1 and time t1 accumulated in the storage number, respectively. Thereafter, the counter CNT indicating the storage number is incremented in step S704, and the process returns to step S702.

次に、ステップS703にて算出した第1の角速度AV1を用いて、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1を算出する。この処理は、前述したように図6に於けるステップS602にて行われる。以下、ステップS602での処理の詳細を説明する。図8は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度位置に対する第1のクランク角加速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。前述したように図6に於けるステップS601の処理が第1のクランク角度位置θ1の中心差分からクランク角速度を算出したことに対して、ステップS602では、ステップS601で算出した第1のクランク角速度AV1を用いて、第1の角加速度AA1を第1のクランク角度位置θ1に対応させて中心差分法で算出する。   Next, the first crank angular acceleration AA1 with respect to the first crank angular position θ1 is calculated using the first angular velocity AV1 calculated in step S703. This process is performed in step S602 in FIG. 6 as described above. Details of the processing in step S602 will be described below. FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing for calculating the first crank angular acceleration with respect to the first crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. As described above, the processing of step S601 in FIG. 6 calculates the crank angular velocity from the center difference of the first crank angle position θ1, whereas in step S602, the first crank angular velocity AV1 calculated in step S601. The first angular acceleration AA1 is calculated by using the center difference method in correspondence with the first crank angle position θ1.

即ち、図8に於いて、先ず、ステップS801で処理するクランク角度位置の格納番号を示すカウンタCNTをリセットする。ここでは、格納番号を示すカウンタCNTに「3」を代入する。次にステップS802で処理する第1のクランク角度位置θ1の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応する第1のクランク角度位置θ1のカウンタCNTは[P_NUM1−2]とする。即ち、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1を算出するカウンタCNTは「3」から[P_NUM1−2]であり、格納番号の先頭部分と後端部分を処理しないのは、第1のクランク角加速度AA1を算出するために利用する第1のクランク角速度AV1の格納番号が「2」から[P_NUM1−1]しか存在しないからである。   That is, in FIG. 8, first, the counter CNT indicating the storage number of the crank angle position processed in step S801 is reset. Here, “3” is substituted into the counter CNT indicating the storage number. Next, it is determined whether or not the end of the first crank angle position θ1 processed in step S802 has been reached. Here, the counter CNT of the first crank angle position θ1 corresponding to the end of the process is [P_NUM1-2]. That is, the counter CNT for calculating the first crank angular acceleration AA1 with respect to the first crank angle position θ1 is from “3” to [P_NUM1-2], and the first part and the rear end part of the storage number are not processed. This is because the storage number of the first crank angular velocity AV1 used to calculate the first crank angular acceleration AA1 exists only from [2] to [P_NUM1-1].

ステップS802での判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTの値が第1のクランク角度位置θ1の終端に達していないと判断した場合(NO)は、未だ算出すべきクランク角加速度が残っていると判断して、ステップS803で第1のクランク角加速度AA1を算出する。一方、ステップS802で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTのカウント値が第1のクランク角度位置θ1に対する終端に達したと判断した場合(YES)の場合は、第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1の算出は終了したと判断して処理を終了する。   As a result of the determination in step S802, if it is determined that the value of the counter CNT indicating the storage number has not reached the end of the first crank angle position θ1 (NO), the crank angular acceleration to be calculated still remains. In step S803, the first crank angular acceleration AA1 is calculated. On the other hand, if it is determined in step S802 that the count value of the counter CNT indicating the storage number has reached the end of the first crank angle position θ1 (YES), the first crank angle position θ1 is determined. It is determined that the calculation of the first crank angular acceleration AA1 is finished, and the process is finished.

次に、ステップS803では、中心差分法を用いて次に示す式(2)により第1のクランク角度位置θ1に対する第1のクランク角加速度AA1を算出する。
その後、ステップS804でカウンタCNTを示すカウンタをインクリメントしてステップS802に戻る。
Next, in step S803, the first crank angular acceleration AA1 with respect to the first crank angular position θ1 is calculated by the following equation (2) using the center difference method.
Thereafter, in step S804, the counter indicating the counter CNT is incremented, and the process returns to step S802.

次に、図6に於けるステップS603での第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角速度AVFを算出する処理の詳細について説明する。図9は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度位置に対するクランク角速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。図9に於いて、先ず、ステップS901により、第2のクランク角度位置θfに対する格納番号を示すカウンタCNTをリセットする。具体的には、図4に示した第2のクランク角度位置θfの格納番号を示すカウンタCNTに値「2」を代入する。次にステップS902に於いて、第2のクランク角度位置θfの終端に達したか否かを判断する。ここで、[P_NUM2]は、第2のクランク角度位置θfの格納番号の最大値であり、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM2−1]とする。   Next, details of the process of calculating the second crank angular velocity AVF for the second crank angle position θf in step S603 in FIG. 6 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing for calculating the crank angular velocity with respect to the second crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, first, in step S901, the counter CNT indicating the storage number for the second crank angle position θf is reset. Specifically, the value “2” is substituted into the counter CNT indicating the storage number of the second crank angle position θf shown in FIG. Next, in step S902, it is determined whether the end of the second crank angle position θf has been reached. Here, [P_NUM2] is the maximum value of the storage number of the second crank angle position θf, and the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM2-1].

即ち、第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角速度AVFを算出する格納番号を示すカウンタCNTは、「2」から[P_NUM2−1]である。このように、格納番号の先頭部分と後端部分を処理しないのは、後述する中心差分法によりクランク角速度を求めるからである。ステップS902で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTの値が第2のクランク角度位置θfの終端に達していないと判断した場合(NO)は、まだ算出すべきクランク角速度が残っていると判断して、ステップS903で第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角速度AVFを算出する。一方、ステップS902で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTのカウント値が第2のクランク角度位置θfに対する終端に達したと判断した場合(YES)は、第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角速度AVFの算出は終了したと判断して処理を終了する。   That is, the counter CNT indicating the storage number for calculating the second crank angular velocity AVF with respect to the second crank angle position θf is from “2” to [P_NUM2-1]. Thus, the reason why the first part and the rear part of the storage number are not processed is that the crank angular velocity is obtained by the central difference method described later. As a result of the determination in step S902, when it is determined that the value of the counter CNT indicating the storage number has not reached the end of the second crank angle position θf (NO), it is determined that the crank angular velocity to be calculated still remains. In step S903, the second crank angular velocity AVF with respect to the second crank angular position θf is calculated. On the other hand, if it is determined in step S902 that the count value of the counter CNT indicating the storage number has reached the end with respect to the second crank angle position θf (YES), the second value for the second crank angle position θf is determined. It is determined that the calculation of the crank angular velocity AVF is finished, and the process is finished.

ステップS903では、中心差分法を用いて次に示す式(3)により第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角速度AVFを算出する。

ここでθf(CNT)とtf(CNT)は、それぞれ、格納番号に蓄積された第2のクランク角度位置θfと時刻tfを示す。その後、ステップS904で格納番号を示すカウンタCNTをインクリメントしてステップS902に戻る。
In step S903, the second crank angular velocity AVF with respect to the second crank angle position θf is calculated by the following equation (3) using the center difference method.

Here, θf (CNT) and tf (CNT) indicate the second crank angle position θf and time tf accumulated in the storage number, respectively. Thereafter, in step S904, the counter CNT indicating the storage number is incremented, and the process returns to step S902.

次に、ステップS903で算出した第2の角速度AVFを用いて、第2のクランク角度位置θfに対する第2の角加速度AAFを算出する。この処理は、前述したように図6に於けるステップS604にて行われる。以下、ステップS604での処理の詳細を説明する。図10は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度位置に対する第2のクランク角加速度を演算する処理の流れを示すフローチャートである。前述したように図6に於けるステップS603の処理が第2のクランク角度位置θfの中心差分からクランク角速度を算出したことに対して、ステップS604では、ステップS603で算出した第2のクランク角速度AVFを用いて、第2の角加速度AAFを第2のクランク角度位置θfに対応させて中心差分法で算出する。   Next, the second angular acceleration AAF with respect to the second crank angle position θf is calculated using the second angular velocity AVF calculated in step S903. This processing is performed in step S604 in FIG. 6 as described above. Details of the processing in step S604 will be described below. FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing for calculating the second crank angular acceleration with respect to the second crank angle position in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. As described above, the processing of step S603 in FIG. 6 calculates the crank angular velocity from the center difference of the second crank angle position θf, whereas in step S604, the second crank angular velocity AVF calculated in step S603 is calculated. , The second angular acceleration AAF is calculated by the center difference method in correspondence with the second crank angle position θf.

即ち、図10に於いて、先ず、ステップS1001により、処理する角度位置の格納番号を示すカウンタCNTをリセットする。ここでは、格納番号を示すカウンタCNTに「3」を代入する。次にステップS1002で処理する第2のクランク角度位置θfの終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応する第2のクランク角度位置θfのカウンタCNTは[P_NUM2−2]とする。即ち、第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角加速度AAFを算出するカウンタCNTは「3」から[P_NUM2−2]であり、格納番号の先頭部分と後端部分を処理しないのは、第2のクランク角加速度AAFを算出するために利用する第2のクランク角速度AVFの格納番号が「2」から[P_NUM2−1]しか存在しないからである。   That is, in FIG. 10, first, in step S1001, the counter CNT indicating the storage number of the angular position to be processed is reset. Here, “3” is substituted into the counter CNT indicating the storage number. Next, it is determined whether or not the end of the second crank angle position θf processed in step S1002 has been reached. Here, the counter CNT of the second crank angle position θf corresponding to the end of the process is [P_NUM2-2]. That is, the counter CNT for calculating the second crank angular acceleration AAF with respect to the second crank angular position θf is [3] to [P_NUM2-2], and the first part and the rear end part of the storage number are not processed. This is because the storage number of the second crank angular velocity AVF used for calculating the second crank angular acceleration AAF exists only from [2] to [P_NUM2-1].

ステップS1002での判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTの値が第2のクランク角度位置θfの終端に達していないと判断した場合(NO)は、まだ算出すべき角加速度が残っていると判断して、ステップS1003で第2のクランク角加速度AAFを算出する。一方、ステップS1002で判断の結果、格納番号を示すカウンタCNTのカウント値が第2のクランク角度位置θfに対する終端に達したと判断した場合(YES)は、第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角加速度AAFの算出は終了したと判断して処理を終了する。   As a result of the determination in step S1002, if it is determined that the value of the counter CNT indicating the storage number has not reached the end of the second crank angle position θf (NO), the angular acceleration to be calculated still remains. In step S1003, the second crank angular acceleration AAF is calculated. On the other hand, if it is determined in step S1002 that the count value of the counter CNT indicating the storage number has reached the end with respect to the second crank angle position θf (YES), the second value for the second crank angle position θf is determined. It is determined that the calculation of the crank angular acceleration AAF is finished, and the process is finished.

次に、ステップS1003では、中心差分法を用いて次に示す式(4)により第2のクランク角度位置θfに対する第2のクランク角加速度AAFを算出する。
その後、ステップS1004で格納番号を示すカウンタCNTをインクリメントしてステップS1002に戻る。
Next, in step S1003, the second crank angular acceleration AAF with respect to the second crank angular position θf is calculated by the following equation (4) using the center difference method.
Thereafter, the counter CNT indicating the storage number is incremented in step S1004, and the process returns to step S1002.

図3に戻って、燃焼気筒内圧力推定処理部7Aの処理につての説明を続ける。図3に於いて、ステップS303では、クランク角加速度算出手段9で算出した角加速度を用いてクランク角度情報推定手段10により第1気筒♯1以外の各気筒♯2、♯3、♯4に対応するクランク角度位置、クランク角加速度を推定する。クランクシャフト2は弾性体であるため、図1で示した内燃機関1のクランクシャフト2は図11に示すモデルで表すことができる。即ち、図11は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置を説明するための、クランクシャフトモデルの説明図である。   Returning to FIG. 3, the description of the processing in the combustion cylinder pressure estimation processing unit 7A will be continued. In FIG. 3, in step S303, the crank angle information estimating means 10 uses the angular acceleration calculated by the crank angular acceleration calculating means 9 to correspond to each cylinder # 2, # 3, # 4 other than the first cylinder # 1. The crank angle position and crank angular acceleration to be estimated are estimated. Since the crankshaft 2 is an elastic body, the crankshaft 2 of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 can be represented by the model shown in FIG. That is, FIG. 11 is an explanatory diagram of a crankshaft model for explaining the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

図11に於いて、Ij(j=1、2、3、4)は第j気筒の慣性モーメント、Ifはフライホイールの慣性モーメント、kin(i=1、2、3;n=2、3、4)は、それぞれ第i気筒と第n気筒の連結部のバネ定数、k4fは、第4気筒とフライホイールの連結部のバネ定数であり、これらは設計時に決まる定数である。更に各気筒で発生するトルクをTj(j=1、2、3、4)、第i気筒のクランク角度位置をθi(i=1、2、3、4)、第i気筒の角加速度を
(i=1、2、3、4)、内燃機関1に掛かる負荷値をTLとすると、このクランクシャフト2の弾性体モデルは次の関係式で示される。
In FIG. 11, Ij (j = 1, 2, 3, 4) is the inertia moment of the j-th cylinder, If is the inertia moment of the flywheel, kin (i = 1, 2, 3; n = 2, 3, 4) is the spring constant of the connecting part of the i-th cylinder and the n-th cylinder, and k4f is the spring constant of the connecting part of the fourth cylinder and the flywheel, which are constants determined at the time of design. Further, the torque generated in each cylinder is Tj (j = 1, 2, 3, 4), the crank angle position of the i-th cylinder is θi (i = 1, 2, 3, 4), and the angular acceleration of the i-th cylinder is
(I = 1, 2, 3, 4) When the load value applied to the internal combustion engine 1 is TL, the elastic body model of the crankshaft 2 is represented by the following relational expression.


クランク角度情報推定手段10は、前述の式(4)をクランク角加速度算出手段9で算出した第2の角加速度AAFを用いて式(5)、式(6)、式(7)、式(8)、及び式(9)を順次解くことにより、第1気筒♯1以外の気筒である第2気筒♯2、第3気筒♯3、及び第4気筒♯4のクランク角度位置θp(p=2、3、4)に対するクランク角加速度
(p=2、3、4)を推定する。
The crank angle information estimation unit 10 uses the second angular acceleration AAF calculated by the crank angular acceleration calculation unit 9 from the above equation (4), and the equations (5), (6), (7), and ( 8) and the equation (9) are sequentially solved to determine the crank angle position θp (p = p) of the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4, which are cylinders other than the first cylinder # 1. Crank angular acceleration for 2, 3, 4)
(P = 2, 3, 4) is estimated.

非燃焼気筒トルク設定手段12は、燃焼気筒判別手段11で判別した燃焼気筒の情報に基づいて、非燃焼気筒を判定する。例えば、燃焼気筒が第2気筒♯2であれば、非燃焼気筒を第2気筒♯2以外の気筒、即ち第1気筒♯1、第3気筒♯3、第4気筒♯4を非燃焼気筒と判定する。続いて、前述したクランクシャフト2の弾性体モデルの関係式である式(5)、式(6)、式(7)、式(8)、式(9)の非燃焼気筒のトルクを「0」に設定する。具体的には[T1=T3=T4=0]と設定する。こうすることにより、式(5)は下記の式(10)に変形することができる。
The non-combustion cylinder torque setting means 12 determines a non-combustion cylinder based on the information on the combustion cylinder determined by the combustion cylinder determination means 11. For example, if the combustion cylinder is the second cylinder # 2, the non-combustion cylinder is a cylinder other than the second cylinder # 2, that is, the first cylinder # 1, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4 are non-combustion cylinders. judge. Subsequently, the torque of the non-combustion cylinder in Expressions (5), (6), (7), (8), and (9), which are relational expressions of the above-described elastic body model of the crankshaft 2, is “0”. To "". Specifically, [T1 = T3 = T4 = 0] is set. By doing so, the equation (5) can be transformed into the following equation (10).

第2気筒♯2のクランク角度位置θ2は、第1のクランク角度センサ3とクランク角加速度算出手段9で得られたクランク角度位置θ1及びクランク角加速度
から算出される。ここで、この第2気筒♯2のクランク角度位置θ2を、燃焼気筒トルク推定手段側から、即ち、クランクシャフト2の反出力側端部から推定したということを示すようにθ2e1と記述することとする。
The crank angle position θ2 of the second cylinder # 2 is determined by the crank angle position θ1 and the crank angular acceleration obtained by the first crank angle sensor 3 and the crank angular acceleration calculating means 9.
Is calculated from Here, the crank angle position θ2 of the second cylinder # 2 is described as θ2e1 so as to indicate that it is estimated from the combustion cylinder torque estimating means side, that is, from the opposite output side end portion of the crankshaft 2. To do.

次に、式(9)を下記の式(11)に変形する。
Next, equation (9) is transformed into equation (11) below.

第4気筒♯4の角度位置θ4は、第2のクランク角度センサ4とクランク角加速度算出手段9で得られた第2のクランク角度位置θf及び第2のクランク角加速度
から算出される。尚、TLは前述したように内燃機関1に掛かる負荷値であり、例えば
、どの気筒も燃焼していないタイミングのクランクシャフト2の減速度を基に算出できる値である。この第4気筒♯4のクランク角度位置θ4を、第2のクランク角度センサ4側から、即ち、クランクシャフト2の出力側端部から、推定したということを示すようにθ4efと記述することとする。
The angular position θ4 of the fourth cylinder # 4 includes the second crank angle position θf obtained by the second crank angle sensor 4 and the crank angular acceleration calculating means 9 and the second crank angular acceleration.
Is calculated from Note that TL is a load value applied to the internal combustion engine 1 as described above. For example, TL is a value that can be calculated based on the deceleration of the crankshaft 2 at a timing when no cylinder is combusted. The crank angle position θ4 of the fourth cylinder # 4 is described as θ4ef to indicate that it is estimated from the second crank angle sensor 4 side, that is, from the output side end of the crankshaft 2. .

次に、前述の式(8)を下記の式(12)に変形する。
Next, the above equation (8) is transformed into the following equation (12).

従って、第3気筒♯3のクランク角度位置θ3は、式(12)にθ4、
、θfを与えて解くことができる。
は式(11)で求めた第4気筒♯4のクランク角度位置θ4を用いて、下記の式(13)、式(14)から算出される。
Therefore, the crank angle position θ3 of the third cylinder # 3 is θ4 in the equation (12),
, Θf, and can be solved.
Is calculated from the following equations (13) and (14) using the crank angle position θ4 of the fourth cylinder # 4 obtained by the equation (11).

ここで、CNTは、第2のクランク角度センサ4で検出した第2のクランク角度位置の格納番号である。この様にして算出した第3気筒♯のクランク角度位置θ3の推定値をθ3efと記述する。   Here, CNT is a storage number of the second crank angle position detected by the second crank angle sensor 4. The estimated value of the crank angle position θ3 of the third cylinder # calculated in this way is described as θ3ef.

次に、前述の式(7)を下記の式(15)に変形する。
Next, the above equation (7) is transformed into the following equation (15).

従って、第2気筒♯2のクランク角度位置θ2は、式(15)にθ3、
、θ4を与えて解くことができる。
は、
と同様に、下記の式(16)、式(17)の差分法から算出することができる。
Accordingly, the crank angle position θ2 of the second cylinder # 2 is θ3 in the equation (15),
, Θ4, and can be solved.
Is
Similarly to the above, it can be calculated from the difference method of the following equations (16) and (17).

ここで、式(16)により得られた第2気筒♯2のクランク角度位置θ2の推定値をθ2efと記述する。このように、第2気筒♯2のクランク角度位置θ2の推定値に関しては、前述の式(10)、及び式(15)から得られたθ2e1とθ2efの2種類が存在する事がわかる。   Here, the estimated value of the crank angle position θ2 of the second cylinder # 2 obtained by the equation (16) is described as θ2ef. As described above, regarding the estimated value of the crank angle position θ2 of the second cylinder # 2, it can be seen that there are two types of θ2e1 and θ2ef obtained from the above equations (10) and (15).

最後に、第2気筒♯2のクランク角度位置θ2の2種類の推定値θ2e1とθ2efを、下記の式(18)、式(19)のθ2に代入して
を算出する。
Finally, the two types of estimated values θ2e1 and θ2ef of the crank angle position θ2 of the second cylinder # 2 are substituted into θ2 in the following equations (18) and (19).
Is calculated.

このように、燃焼気筒のトルクT2を算出するための関係式である式(6)に代入するべきパラメータ群は、第1のクランク角度センサ3で検出した第1のクランク角度位置θ1と、燃焼気筒に対してクランクシャフト2の反出力側端部からと、出力側端部からの2方向から式(5)から式(9)を順次解いていくことで求めた
、θ2、θ3により、全て求めることができる。
Thus, the parameter group to be substituted into the equation (6), which is a relational expression for calculating the torque T2 of the combustion cylinder, is the first crank angle position θ1 detected by the first crank angle sensor 3 and the combustion. It was obtained by solving equations (5) to (9) sequentially from the opposite direction end of the crankshaft 2 to the cylinder and from the two directions from the output end.
, Θ2, and θ3 can all be obtained.

次にクランク角度情報推定手段10による処理の流れを説明する。図12は、この発明の実施の形態1、及び後述する実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度情報推定手段での処理の流れを示すフローチャートである。図12に於いて、先ず、ステップS1201で燃焼気筒判別手段11から得た燃焼気筒の番号CBが「1」、即ち、燃焼気筒は第1気筒♯1か否かを判断し、燃焼気筒が第1気筒♯1であれば(YES)、第1のクランク角度センサ3からクランクシャフト2の出力側端部の方向へのクランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度の推定は不要と判断して、ステップS1208へ進む。   Next, the flow of processing by the crank angle information estimation means 10 will be described. FIG. 12 shows the flow of processing in the crank angle information estimation means in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, and the second, third and fourth embodiments described later. It is a flowchart to show. In FIG. 12, first, it is determined in step S1201 whether or not the combustion cylinder number CB obtained from the combustion cylinder discriminating means 11 is “1”, that is, whether the combustion cylinder is the first cylinder # 1 or not. If it is one cylinder # 1 (YES), it is determined that it is unnecessary to estimate the crank angle position, the crank angular velocity, and the crank angular acceleration from the first crank angle sensor 3 toward the output side end portion of the crankshaft 2. The process proceeds to step S1208.

一方、ステップS1201での判断の結果、燃焼気筒が第1気筒♯1でなければ(NO)、ステップS1202に進み、クランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度を推定する対象となる気筒番号CQに「2」を設定する。次に、ステップS1203に進んで、クランク角度位置θCQを推定する。次に、このステップS1203での処理を詳細に説明する。図13は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサ3に対応する燃焼気筒のクランク角度位置を推定する処理の流れを示すフローチャートであって、図12に於けるステップS1203での処理の詳細を示している。 On the other hand, if the result of determination in step S1201 is that the combustion cylinder is not the first cylinder # 1 (NO), the process proceeds to step S1202, and the cylinder number CQ for which the crank angle position, crank angular velocity, and crank angular acceleration are to be estimated is set. Set “2”. Next, proceeding to step S1203, the crank angle position θ CQ is estimated. Next, the process in step S1203 will be described in detail. FIG. 13 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the crank angle position of the combustion cylinder corresponding to the first crank angle sensor 3 in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. Details of the processing in step S1203 in FIG. 12 are shown.

図13に於いて、先ず、ステップS1301で第1のクランク角度センサ3で検出したクランク角度位置の格納番号を示すカウンタCNTを「1」に設定する。次にステップS1302に於いて、処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応する角度位置の格納番号は[P_NUM1]とする。ステップS1302での判断の結果、処理する角度位置の終端に達していないと判断した場合(NO)は、ステップS1303に進み処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に達していると判断した場合(YES)は、処理を終了する。   In FIG. 13, first, the counter CNT indicating the storage number of the crank angle position detected by the first crank angle sensor 3 in step S1301 is set to “1”. Next, in step S1302, it is determined whether or not the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the angular position corresponding to the end of the process is [P_NUM1]. As a result of the determination in step S1302, when it is determined that the end of the angular position to be processed has not been reached (NO), the process proceeds to step S1303 and the processing is continued, and it is determined that the end of the crank angle position to be processed has been reached. If yes (YES), the process ends.

ステップS1303では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角度位置を推定する。ここで、[CQ=2]の場合は下記の式(20)を用い、[CQ>2]の場合は下記の式(21)を用いる。そして、ステップS1304で格納番号を示すカウンタCNTをインクリメントしてステップS1302に戻る。
In step S1303, the crank angle position corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated. Here, in the case of [CQ = 2], the following formula (20) is used, and in the case of [CQ> 2], the following formula (21) is used. In step S1304, the counter CNT indicating the storage number is incremented, and the process returns to step S1302.

次に図12に於けるステップS1204で、角速度
を推定する。この処理の詳細は図14に示される。即ち、図14は、この発明の実施の
形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図14に於いて、先ず、ステップS1401に於いて、第1のクランク角度センサ3により検出したクランク角度位置の格納番号に対応するカウンタCNTを「2」に設定する。次にステップS1402に於いて処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号はP_NUM1−1とする。
Next, in step S1204 in FIG.
Is estimated. Details of this processing are shown in FIG. That is, FIG. 14 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the crank angular velocity of the combustion cylinder corresponding to the first crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 14, first, in step S1401, the counter CNT corresponding to the storage number of the crank angle position detected by the first crank angle sensor 3 is set to “2”. In step S1402, it is determined whether or not the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is P_NUM1-1.

ステップS1402での判定の結果、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号P_NUM1−1に達していないと判断した場合(NO)は、ステップS1403に進んで処理を継続し、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号[P_NUM1−1]に達していると判断した場合(YES)は、処理を終了する。ステップS1403では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角速度を下記の式(22)により推定する。
As a result of the determination in step S1402, if it is determined that the crank angle position storage number P_NUM1-1 corresponding to the end of the process has not been reached (NO), the process proceeds to step S1403 and the process is continued. When it is determined that the storage number [P_NUM1-1] of the corresponding crank angle position has been reached (YES), the process is terminated. In step S1403, the crank angular speed corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated by the following equation (22).

次に、図12のステップS1205では、クランク角加速度
を推定する。この処理の詳細は図15に示される。即ち、図15は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第1のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角加速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図15に於いて、先ず、ステップS1501で第1のクランク角度センサ3により検出した第1のクランク角度位置の格納番号を示すカウンタCNTに「3」を設定する。次にステップS1502に於いて処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM1−2]とする。
Next, in step S1205 of FIG. 12, crank angular acceleration.
Is estimated. Details of this processing are shown in FIG. That is, FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the crank angular acceleration of the combustion cylinder corresponding to the first crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 15, first, “3” is set to the counter CNT indicating the storage number of the first crank angle position detected by the first crank angle sensor 3 in step S1501. Next, in step S1502, it is determined whether or not the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM1-2].

ステップS1502での判定の結果、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号[P_NUM1−2]に達していないと判断した場合(NO)は、ステップS1503に進んで処理を継続し、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号[P_NUM1−2]に達していると判断した場合(YES)は、処理を終了する。ステップS1503では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角加速度を下記の式(23)により推定する。
If it is determined in step S1502 that the storage number [P_NUM1-2] of the crank angle position corresponding to the end of the process has not been reached (NO), the process proceeds to step S1503 and the process is continued. When it is determined that the storage number [P_NUM1-2] of the crank angle position corresponding to the terminal end has been reached (YES), the process ends. In step S1503, the crank angular acceleration corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated by the following equation (23).

次に、図12のステップS1206では、気筒番号CQをインクリメントする。ステップS1207では、気筒番号CQが燃焼気筒CBに達したか否かを判断し、気筒番号CQが燃焼気筒CBに達していれば(YES)、第1のクランク角度センサ3からクランクシャフト2の出力側端部の方向へのクランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度の推定は終了と判断して、ステップS1208へ進み、気筒番号CQが燃焼気筒CBに達していなければ(NO)、ステップS1203に戻る。   Next, in step S1206 of FIG. 12, the cylinder number CQ is incremented. In step S1207, it is determined whether or not the cylinder number CQ has reached the combustion cylinder CB. If the cylinder number CQ has reached the combustion cylinder CB (YES), the output of the crankshaft 2 from the first crank angle sensor 3 is determined. It is determined that the estimation of the crank angle position, the crank angular velocity, and the crank angular acceleration in the direction of the side end is complete, and the process proceeds to step S1208. If the cylinder number CQ has not reached the combustion cylinder CB (NO), the process proceeds to step S1203. Return.

次に、第2のクランク角度センサ4からクランクシャフト2の反出力側端部の方向へのクランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度の推定を行う。図12に於いて、ステップS1208では、クランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度を推定する対象となる気筒番号CQにmを設定する。ここで、mは、内燃機関1の総気筒数である。   Next, the crank angle position, the crank angular velocity, and the crank angular acceleration in the direction from the second crank angle sensor 4 toward the non-output side end of the crankshaft 2 are estimated. In FIG. 12, in step S1208, m is set to the cylinder number CQ for which the crank angle position, crank angular speed, and crank angular acceleration are to be estimated. Here, m is the total number of cylinders of the internal combustion engine 1.

次に、ステップS1209にてクランク角度位置θCQを推定する。この処理の詳細は、図16に示される。即ち、図16は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角度位置を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図16に於いて、先ず、ステップS1601に於いて、第2のクランク角度センサ4で検出した第2のクランク角度位置の格納番号を示すカウンタCNTを「1」に設定する。 Next, the crank angle position θ CQ is estimated in step S1209. Details of this processing are shown in FIG. That is, FIG. 16 is a flowchart showing the flow of processing for estimating the crank angle position of the combustion cylinder corresponding to the second crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 16, first, in step S1601, the counter CNT indicating the storage number of the second crank angle position detected by the second crank angle sensor 4 is set to “1”.

次にステップS1602に於いて、処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM2]とする。テップS1602で処理するクランク角度位置の終端に対応するクランク角度位置の格納番号[P_NUM2]に達していないと判断すれば(NO)、ステップS1603に進み処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に対応するクランク角度位置の格納番号[P_NUM2]に達していると判断した場合(YES)は、処理を終了する。   Next, in step S1602, it is determined whether or not the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM2]. If it is determined that the crank angle position storage number [P_NUM2] corresponding to the end of the crank angle position processed in step S1602 has not been reached (NO), the process proceeds to step S1603 and the process is continued to end the crank angle position to be processed. If it is determined that the storage number [P_NUM2] of the crank angle position corresponding to is reached (YES), the process is terminated.

ステップS1603では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角度位置を推定する。ここで、そのクランク角度位置の推定には、[CQ=m]の場合は下記の式(24)を用い、[CQ=m−1]の場合は下記の式(25)、[CQ<m−1]の場合は下記の式(26)を用いる。
In step S1603, the crank angle position corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated. Here, for estimation of the crank angle position, the following formula (24) is used in the case of [CQ = m], and the following formula (25) and [CQ <m in the case of [CQ = m−1]. -1], the following equation (26) is used.

次に、ステップS1604に進んで、カウンタCNTをインクリメントしてステップS1602に戻る。 Next, the process proceeds to step S1604, the counter CNT is incremented, and the process returns to step S1602.

図12に戻り、ステップS1210では、クランク角速度
を推定する。この処理の詳細は、図17に示される。図17は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図17に於いて、先ず、ステップS1701では、第2のクランク角度センサ4で検出した第2のクランク角度位置θf格納番号に対応するカウンタCNTを「2」に設定する。
Returning to FIG. 12, in step S1210, the crank angular velocity.
Is estimated. Details of this processing are shown in FIG. FIG. 17 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the crank angular velocity of the combustion cylinder corresponding to the second crank angle sensor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 17, first, in step S1701, the counter CNT corresponding to the second crank angle position θf storage number detected by the second crank angle sensor 4 is set to “2”.

次に、ステップS1702で処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM1−1]とする。ステップS1702で処理するクランク角度位置の終端に達していないと判断した場合(NO)は、ステップS1703に進んで処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に達していると判断した場合(YE)は処理を終了する。   Next, it is determined whether or not the end of the crank angle position processed in step S1702 has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM1-1]. If it is determined that the end of the crank angle position processed in step S1702 has not been reached (NO), the process proceeds to step S1703 to continue the process, and if it is determined that the end of the crank angle position to be processed has been reached (YE ) Terminates the process.

ステップS1703では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角速度を、下記の式(27)に基づいて推定する。
In step S1703, the crank angular speed corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated based on the following equation (27).

図12に戻り、ステップS1211に於いて、クランク角加速度
を推定する。この処理の詳細は、図18に示される。図18は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、第2のクランク角度センサに対応する燃焼気筒のクランク角加速度を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図18に於いて、先ず、ステップS1801に於いて、第2のクランク角度センサ4で検出したクランク角度位置θfの格納番号に対応するカウンタCNTの値を「3」に設定する。
Returning to FIG. 12, in step S1211, the crank angular acceleration is obtained.
Is estimated. Details of this processing are shown in FIG. FIG. 18 is a flowchart showing the flow of processing for estimating the crank angular acceleration of the combustion cylinder corresponding to the second crank angle sensor in the internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 18, first, in step S1801, the value of the counter CNT corresponding to the storage number of the crank angle position θf detected by the second crank angle sensor 4 is set to “3”.

次にステップS1802に於いて、処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM2−2]とする。ステップS1802にて、処理するクランク角度位置の終端に達していないと判断した場合(NO)場合は、ステップS1803に進み処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に達していると判断した場合(YES)は処理を終了する。   In step S1802, it is determined whether the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM2-2]. When it is determined in step S1802 that the end of the crank angle position to be processed has not been reached (NO), the process proceeds to step S1803 and the processing is continued, and it is determined that the end of the crank angle position to be processed has been reached (YES) ends the process.

ステップS1803では、第CQ気筒の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応するクランク角加速度を、下記の式(28)に基づいて推定する。
In step S1803, the crank angular acceleration corresponding to the value of the counter CNT indicating the storage number of the CQ cylinder is estimated based on the following equation (28).

図12に戻り、ステップS1212に於いて気筒番号CQをデクリメントする。次に、ステップS1213に於いて気筒番号CQが[CB−1]に達したか否かを判断し、気筒番号CQが[CB−1]に達していると判断すれば(YES)、第2のクランク角度センサ4からクランクシャフト2の反出力側端部の方向へのクランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度の推定は終了と判断して処理を終了する。   Returning to FIG. 12, the cylinder number CQ is decremented in step S1212. Next, in step S1213, it is determined whether or not the cylinder number CQ has reached [CB-1], and if it is determined that the cylinder number CQ has reached [CB-1] (YES), The estimation of the crank angle position, the crank angular velocity, and the crank angular acceleration from the crank angle sensor 4 toward the non-output side end of the crankshaft 2 is judged to be finished and the processing is finished.

図3のフローチャート図3に戻って、燃焼気筒内圧力推定の処理の流れの説明を続ける。図3に於いて、ステップS304では燃焼気筒トルク推定手段13により算出した燃焼気筒のクランク角度位置毎のトルクの推定値を用いて、燃焼気筒の発生トルクを推定する。   Returning to the flowchart of FIG. 3, the description of the flow of the process of estimating the pressure in the combustion cylinder will be continued. In FIG. 3, in step S304, using the estimated torque value for each crank angle position of the combustion cylinder calculated by the combustion cylinder torque estimating means 13, the generated torque of the combustion cylinder is estimated.

例えば、前述のとおり、燃焼気筒が第2気筒♯2であれば、燃焼気筒のトルクT2を算出するための関係式である前述の式(6)に代入するべきパラメータθ1、
、θ2、θ3は、第1のクランク角度センサ3で直接検出、あるいは、クランクシャフト2の反出力側端部からと、出力側端部からの2方向から前述の式(5)〜式(9)の関係式を順次解いていくことで求められている。そこで、第1のクランク角度センサ3で検出した第1のクランク角度位置θ1の格納番号を示すカウンタCNTの値毎に式(6)にこれらのパラメータ値を代入することでカウンタCNTの値毎の燃焼気筒のトルクT2を得ることができる。
For example, as described above, if the combustion cylinder is the second cylinder # 2, the parameter θ1 to be substituted into the above equation (6), which is a relational equation for calculating the torque T2 of the combustion cylinder,
, Θ2, and θ3 are directly detected by the first crank angle sensor 3, or the above-described equations (5) to (9) from the two directions from the non-output side end of the crankshaft 2 and the output side end. ) By solving the relational expression in order. Therefore, by substituting these parameter values into the equation (6) for each value of the counter CNT indicating the storage number of the first crank angle position θ1 detected by the first crank angle sensor 3, for each value of the counter CNT, The combustion cylinder torque T2 can be obtained.

次に、燃焼気筒トルク推定手段13に於ける燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを説明する。図19は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートである。図19に於いて、先ず、ステップS1901で燃焼気筒のトルクを算出する式を選択する。燃焼気筒のトルクを算出する式は、前述の式(5)〜式(9)で示したように予め準備されている。燃焼気筒判別手段11から得た燃焼気筒CBを基に、次に示す算出式群から燃焼トルク算出用の式が選択される。ここで、[CB=1]の場合は下記の式(29)、[CB=m]の場合は下記の式(30)、それ以外の場合は下記の式(31)が選択される。   Next, the flow of processing for estimating the combustion cylinder torque in the combustion cylinder torque estimating means 13 will be described. FIG. 19 is a flowchart showing a flow of processing for estimating the torque of the combustion cylinder in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 19, first, an equation for calculating the torque of the combustion cylinder is selected in step S1901. Formulas for calculating the torque of the combustion cylinder are prepared in advance as shown in the above formulas (5) to (9). Based on the combustion cylinder CB obtained from the combustion cylinder discriminating means 11, a formula for calculating the combustion torque is selected from the following calculation formula group. Here, in the case of [CB = 1], the following equation (29) is selected, in the case of [CB = m], the following equation (30) is selected, and in the other cases, the following equation (31) is selected.

次に、ステップS1902で第1のクランク角度センサ3で検出した第1のクランク角度位置θ1の格納番号を示すカウンタCNTに「3」を設定する。次にステップS1903に於いて、処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM1−2]とする。ステップS1903での判断の結果、カウンタの値が処理するクランク角度位置の終端に達していないと判断した場合(NO)は、ステップS1904に進み処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に達したと判断した場合(YES)は処理を終了する。   Next, “3” is set in the counter CNT indicating the storage number of the first crank angle position θ1 detected by the first crank angle sensor 3 in step S1902. In step S1903, it is determined whether the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM1-2]. As a result of the determination in step S1903, if it is determined that the counter value has not reached the end of the crank angle position to be processed (NO), the process proceeds to step S1904 and the processing is continued to reach the end of the crank angle position to be processed. If it is determined that the process has been completed (YES), the process ends.

ステップS1904では、燃焼気筒CBが[CB=1]の場合を除いて、燃焼気筒のクランク角度位置θCB及びクランク角加速度
は、第1のクランク角度センサ3及び第2のクランク角度センサ4の両方から推定される。この実施の形態1では、第1のクランク角度センサ3からの出力に基づいて推定された値を利用する。ステップS1905でカウンタCNTをインクリメントしてステップS1903に戻る。
In step S1904, except for the case where the combustion cylinder CB is [CB = 1], the crank angle position θ CB and the crank angular acceleration of the combustion cylinder.
Is estimated from both the first crank angle sensor 3 and the second crank angle sensor 4. In the first embodiment, a value estimated based on the output from the first crank angle sensor 3 is used. In step S1905, the counter CNT is incremented, and the process returns to step S1903.

図3に戻って説明を続ける。図3に於いて、ステップS305では燃焼気筒トルク推定手段13で算出した推定トルクを用いて、燃焼気筒の気筒内圧力を推定する。図20は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける、ピストン・クランク系の力学的な関係を示す説明図であって、ピストンからクランクシャフトに作用する力の関係を示している。図20に於いて、Pcylは気筒内圧力、Fはピストンからクランクシャフトに掛かる力、θはピストンの上死点TDCからのクランクシャフトの変位角、rはクランクシャフトの半径、λrはコンロッドの長さを示している。ここで、クランクシャフトがピストンから受けるトルクをTとすると、Tは次の式(32)で示される。   Returning to FIG. 3, the description will be continued. In FIG. 3, in step S305, the in-cylinder pressure of the combustion cylinder is estimated using the estimated torque calculated by the combustion cylinder torque estimating means 13. FIG. 20 is an explanatory diagram showing the dynamic relationship of the piston / crank system in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, showing the relationship between the force acting on the crankshaft from the piston. ing. In FIG. 20, Pcyl is the cylinder pressure, F is the force applied from the piston to the crankshaft, θ is the crankshaft displacement angle from the top dead center TDC of the piston, r is the crankshaft radius, and λr is the length of the connecting rod. It shows. Here, when the torque received by the crankshaft from the piston is T, T is expressed by the following equation (32).

又、燃焼ガスによる力をFg、ピストンの慣性力による力をFi(iは気筒番号)とすると、ピストンからクランクシャフトに掛かる力Fは、下記の式(33)により示される。
If the force due to the combustion gas is Fg and the force due to the inertial force of the piston is Fi (i is the cylinder number), the force F applied from the piston to the crankshaft is expressed by the following equation (33).

ここでピストンの上面の面積をSとすると、燃焼ガスによる力Fgは、[Fg=Pcyl・S]で示され、ピストン慣性力による力Fiは下記の式(34)で表される。
Here, when the area of the upper surface of the piston is S, the force Fg caused by the combustion gas is represented by [Fg = Pcyl · S], and the force Fi caused by the piston inertia force is represented by the following equation (34).

尚、Mpはピストンの往復質量である。従って、推定すべき気筒内圧力Pcylは前述の式(32)〜式(34)から、下記の式(35)により求められる。
Mp is the reciprocating mass of the piston. Therefore, the in-cylinder pressure Pcyl to be estimated is obtained by the following equation (35) from the above equations (32) to (34).

次に、燃焼気筒内圧力推定手段14の処理の流れを説明する。図21は、この発明の実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒内圧力を推定する処理の流れを示すフローチャートである。図21に於いて、先ず、ステップS2101では、第1のクランク角度センサ3で検出した第1のクランク角度位置θ1の格納番号を示すカウンタCNTに「3」を設定する。次にステップS2102に於いて、処理するクランク角度位置の終端に達したか否かを判断する。ここでは、処理の終端に対応するクランク角度位置の格納番号は[P_NUM1−2]とする。   Next, the process flow of the combustion cylinder pressure estimating means 14 will be described. FIG. 21 is a flowchart showing the flow of processing for estimating the pressure in the combustion cylinder in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment of the present invention. It is. In FIG. 21, first, in step S <b> 2101, “3” is set in the counter CNT indicating the storage number of the first crank angle position θ <b> 1 detected by the first crank angle sensor 3. Next, in step S2102, it is determined whether or not the end of the crank angle position to be processed has been reached. Here, the storage number of the crank angle position corresponding to the end of the process is [P_NUM1-2].

ステップS2102での判定の結果、処理するクランク角度位置の終端に達していないと判断した場合(NO)には、ステップS2103に進み処理を継続し、処理するクランク角度位置の終端に達していると判断した場合(YES)は処理を終了する。ステップS2103での処理により、燃焼気筒トルク推定手段13で推定した燃焼気筒のトルクTCB(CNT)、クランク角度情報推定手段10で推定した燃焼気筒のクランク角度位置θ(CNT)、クランク角速度
をそれぞれ(式35)に代入することにより、気筒内圧力Pcyl(CNT)を算出する。ステップS2104でカウンタCNTをインクリメントしてステップS2102に戻る。ここで(CNT)は、処理するクランク角度位置の格納番号を示すカウンタCNTの値に対応することを意味する。
As a result of the determination in step S2102, if it is determined that the end of the crank angle position to be processed has not been reached (NO), the process proceeds to step S2103 and the processing is continued, and the end of the crank angle position to be processed has been reached. If it is determined (YES), the process is terminated. By the processing in step S2103, the combustion cylinder torque TCB (CNT) estimated by the combustion cylinder torque estimation means 13, the crank angle position θ (CNT) of the combustion cylinder estimated by the crank angle information estimation means 10, and the crank angular velocity
Is substituted into (Equation 35) to calculate the in-cylinder pressure Pcyl (CNT). In step S2104, the counter CNT is incremented, and the process returns to step S2102. Here, (CNT) means that it corresponds to the value of the counter CNT indicating the storage number of the crank angle position to be processed.

以上のように、実施の形態1による内燃機関の制御装置によれば、クランクシャフト2の反出力側端部と出力側端部に設けられた2つのクランク角度センサにより、クランクシャフト2に捩り振動が生じる場合に於いても、各気筒のクランク角度位置、クランク角速度、クランク角加速度を推定することができる。このため、燃焼気筒の気筒内圧力を正確に推定することができる。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the torsional vibration is caused in the crankshaft 2 by the two crank angle sensors provided at the non-output side end and the output side end of the crankshaft 2. Even in the case where the above occurs, the crank angle position, crank angular velocity, and crank angular acceleration of each cylinder can be estimated. For this reason, the cylinder pressure of the combustion cylinder can be accurately estimated.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置について説明する。前述の実施の形態1による内燃機関の制御装置に於いて、燃焼気筒が第1気筒である場合を除いて、燃焼気筒のクランク角度位置は、第1のクランク角度センサ3と第2のクランク角度センサ4の両方から求めることができた。例えば、実施の形態1による内燃機関の制御装置に於いて、燃焼気筒が第2気筒♯2である場合、この第2気筒♯2のクランク角度位置は前述のとおり、θ2e1とθ2efの2種類が求められることを示した。
Embodiment 2. FIG.
Next, a description will be given of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment described above, except for the case where the combustion cylinder is the first cylinder, the crank angle position of the combustion cylinder is the first crank angle sensor 3 and the second crank angle. It could be obtained from both sensors 4. For example, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, when the combustion cylinder is the second cylinder # 2, the crank angle position of the second cylinder # 2 has two types of θ2e1 and θ2ef as described above. Shown that it is required.

しかし、各気筒のクランク角度位置は、例えば中心差分法を利用して2階微分の数値解を得ることにより推定するため、微小な誤差が含まれることがある。従って、クランク角度センサでの計測位置から離れる方向のクランク角度位置を推定する際に、この微小な誤差を累積していくことになり、燃焼気筒から遠い位置にあるクランク角度センサで検出した値を基に燃焼気筒のクランク角度位置を推定すると推定精度が低下する場合がある。ひいては、燃焼気筒の気筒内圧力の推定値の精度が低下することになる。   However, since the crank angle position of each cylinder is estimated by obtaining a numerical solution of a second order differential using, for example, the center difference method, a minute error may be included. Therefore, when estimating the crank angle position in the direction away from the measurement position by the crank angle sensor, this minute error is accumulated, and the value detected by the crank angle sensor located far from the combustion cylinder is calculated. If the crank angle position of the combustion cylinder is estimated based on this, the estimation accuracy may decrease. As a result, the accuracy of the estimated value of the in-cylinder pressure of the combustion cylinder is lowered.

実施の形態2による内燃機関の制御装置は、実施の形態1による内燃機関の制御装置に於ける前述のような課題を解決するものである。以下、実施の形態2による内燃機関の制御装置について説明する。尚、内燃機関と、クランク角加速度算出処理、クランク角度情報推定処理、燃焼気筒内圧力推定処理は、それぞれ、前述の実施の形態1による内燃機関の制御装置で説明した図1、図3、図6、図12、図21と同一であるため、それらの説明は省略する。   The control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment solves the above-described problems in the control apparatus for the internal combustion engine according to the first embodiment. Hereinafter, the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment will be described. The internal combustion engine, the crank angular acceleration calculation process, the crank angle information estimation process, and the combustion cylinder pressure estimation process are respectively shown in FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 6, FIG. 12 and FIG. 21 are the same as those in FIG.

図22は、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置に於ける、気筒内圧力の推定の基本的概念構成を示すブロック図である。実施の形態2による内燃機関の制御装置では、前述の実施の形態1による内燃機関の制御装置の場合の図2の燃焼気筒トルク推定手段13の構成を変更している。図22に於いて、燃焼気筒トルク推定手段13は、クランク角度情報推定手段10で算出された燃焼気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度を選択するクランク角度情報選択手段15を有している。   FIG. 22 is a block diagram showing a basic conceptual configuration of estimation of the in-cylinder pressure in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. In the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the configuration of the combustion cylinder torque estimating means 13 of FIG. 2 in the case of the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment is changed. In FIG. 22, the combustion cylinder torque estimating means 13 has a crank angle information selecting means 15 for selecting the crank angle position and the crank angle acceleration of the combustion cylinder calculated by the crank angle information estimating means 10.

図23は、この発明の実施の形態2、及び後述の実施の形態3によるによる内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートであって、燃焼気筒トルク推定手段13の処理の内容を示しており、実施の形態1の場合の図19の処理の内容の一部分を変更している。具体的には、実施の形態2による図23のフローチャートでは、実施の形態1による図19のステップS1901とステップS1902の間に、ステップS2301の処理を追加している。   FIG. 23 is a flowchart showing the flow of processing for estimating the combustion cylinder torque in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention and the third embodiment to be described later. The content of the process of the estimation means 13 is shown, and a part of the content of the process of FIG. 19 in the case of Embodiment 1 is changed. Specifically, in the flowchart of FIG. 23 according to the second embodiment, the process of step S2301 is added between step S1901 and step S1902 of FIG. 19 according to the first embodiment.

即ち、図23に於いて、ステップS2301では、燃焼気筒判別手段11により得た燃焼気筒CBに近い方のクランク角度センサからの検出信号に基づいて逐次求めた燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度をクランク角度情報選択手段15により選択する。そして、ステップS1904での燃焼気筒のトルクTCB(CNT)の算出には、これらの選択したクランク角度位置ならびにクランク角加速度が使用される。   That is, in FIG. 23, in step S2301, the crank angle position and crank angle of the combustion cylinder sequentially obtained based on the detection signal from the crank angle sensor closer to the combustion cylinder CB obtained by the combustion cylinder discrimination means 11 The acceleration is selected by the crank angle information selection means 15. Then, the selected crank angle position and crank angular acceleration are used to calculate the combustion cylinder torque TCB (CNT) in step S1904.

以上のように、実施の形態2による内燃機関の制御装置によれば、実施の形態1と同様の効果が得られ、更に、燃焼気筒に近いクランク角度センサから逐次求めた燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度を燃焼気筒のトルクの推定に使用するので、燃焼気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度の誤差を低減することができる。このため、より精度の高い燃焼気筒の気筒内圧力の推定値を得ることができる。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the crank angle position of the combustion cylinder sequentially obtained from the crank angle sensor close to the combustion cylinder. Since the crank angular acceleration is used for estimating the combustion cylinder torque, errors in the crank angle position and crank angular acceleration of the combustion cylinder can be reduced. For this reason, the estimated value of the cylinder pressure of the combustion cylinder with higher accuracy can be obtained.

実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による内燃機関の制御装置について説明する。前述の実施の形態1に於いて、燃焼気筒が第1気筒である場合を除いて、燃焼気筒のクランク角度位置は第1のクランク角度センサ3と第2のクランク角度センサ4の両方から求めることができることを示した。しかしながら、各気筒のクランク角度位置は、例えば中心差分法を利用して2階微分の数値解を得ることにより推定するため、微小な誤差が含まれることがある。
Embodiment 3 FIG.
Next, a description will be given of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the first embodiment, the crank angle position of the combustion cylinder is obtained from both the first crank angle sensor 3 and the second crank angle sensor 4 except when the combustion cylinder is the first cylinder. It was shown that you can. However, since the crank angle position of each cylinder is estimated by obtaining a numerical solution of the second order differential using, for example, the center difference method, a minute error may be included.

具体的にはクランクシャフト2の回転速度の変化の速さに対して検出されるクランク角度位置の角度間隔が大きい場合に、この誤差が大きくなる。即ち、クランク角度センサのシグナルロータの突起物の数が少ない方が、突起物の数が多い方より誤差が大きくなる。従って、シグナルロータの突起物が少ない方のクランク角度センサで検出した値を基に燃焼気筒のクランク角度位置を推定すると推定精度が低下する場合がある。ひいては、燃焼気筒の気筒内圧力の推定値の精度が低下することになる。   Specifically, this error increases when the angular interval of the crank angle position detected with respect to the speed of change in the rotational speed of the crankshaft 2 is large. That is, the error is larger when the number of protrusions of the signal rotor of the crank angle sensor is smaller than when the number of protrusions is large. Therefore, if the crank angle position of the combustion cylinder is estimated based on the value detected by the crank angle sensor with the smaller number of protrusions of the signal rotor, the estimation accuracy may decrease. As a result, the accuracy of the estimated value of the in-cylinder pressure of the combustion cylinder is lowered.

この発明の実施の形態3による内燃機関の制御装置は、前述のような課題を解決するものである。図23は、この発明の前述の実施の形態2及び実施の形態3による内燃機関の制御装置に於ける、気筒内圧力推定処理部の基本的概念構成を示すブロック図である。尚、内燃機関と、気筒内圧力推定処理部の基本的処理、クランク角加速度算出処理、クランク角度情報推定処理、燃焼気筒内圧力推定処理は、それぞれ、実施の形態1で説明した図1、図3、図6、図12、図21と同一であり、又、実施の形態2に於ける図22も同一であるため、それらの詳細な説明は省略する。   An internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention solves the above-described problems. FIG. 23 is a block diagram showing a basic conceptual configuration of an in-cylinder pressure estimation processing unit in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second and third embodiments of the present invention. The basic process of the internal combustion engine and the cylinder pressure estimation processing unit, the crank angle acceleration calculation process, the crank angle information estimation process, and the combustion cylinder pressure estimation process are respectively shown in FIG. 1 and FIG. 1 described in the first embodiment. 3, FIG. 12, FIG. 21 and FIG. 21 are the same, and FIG. 22 in the second embodiment is also the same, so detailed description thereof will be omitted.

更に、実施の形態3に於ける燃焼気筒トルク推定処理の基本フローも、実施の形態3に於ける図23の基本フローと同様であるが、実施の形態3では、図23のステップS2301の処理内容のみが実施の形態3の場合とは異なる。即ち、図23に於いて、ステップS2301は、図1に示す第1のシグナルロータ22と第2のシグナルロータ23の突起物の数が異なる場合に、その突起物の数が多い方のシグナルロータに対応するクランク角度センサからの出力に基づいて、逐次求めた燃焼気筒の角度位置、及び角加速度を選択する。   Further, the basic flow of the combustion cylinder torque estimation process in the third embodiment is the same as the basic flow of FIG. 23 in the third embodiment, but in the third embodiment, the process of step S2301 in FIG. Only the contents are different from those in the third embodiment. That is, in FIG. 23, when the number of protrusions of the first signal rotor 22 and the second signal rotor 23 shown in FIG. 1 is different, step S2301 is the crank corresponding to the signal rotor having the larger number of protrusions. Based on the output from the angle sensor, the angular position and angular acceleration of the combustion cylinder obtained sequentially are selected.

尚、第1のシグナルロータ22と第2のシグナルロータ23の突起物の数が同一であれば、何れか一方のクランク角度センサの出力に基づいて逐次求めた燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度を選択する。ステップS1904での燃焼気筒のトルクTCB(CNT)の算出には、これらのクランク角度位置ならびにクランク角加速度が使用される。   If the number of protrusions of the first signal rotor 22 and the second signal rotor 23 is the same, the crank angle position of the combustion cylinder and the crank angular acceleration obtained sequentially based on the output of one of the crank angle sensors. Select. The crank angle position and the crank angular acceleration are used for calculating the combustion cylinder torque TCB (CNT) in step S1904.

以上のように、実施の形態3による内燃機関の制御装置によれば、実施の形態1の場合と同様の効果が得られ、更に、第1のシグナルロータ22と第2のシグナルロータ23の突起物の数が異なる場合に、シグナルロータの突起物の数が多い方のクランク角度センサの出力に基づいて逐次求めた燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度を燃焼気筒のトルクの推定に使用するので、燃焼気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度の誤差を低減することができる。このため、より精度の高い燃焼気筒の筒内圧力の推定値を得ることができる。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the protrusions of the first signal rotor 22 and the second signal rotor 23 can be obtained. When the number of objects is different, the crank angle position of the combustion cylinder and the crank angle acceleration obtained sequentially based on the output of the crank angle sensor with the larger number of protrusions of the signal rotor are used to estimate the combustion cylinder torque. Errors in the crank angle position and crank angle acceleration of the cylinder can be reduced. For this reason, the estimated value of the cylinder pressure of the combustion cylinder with higher accuracy can be obtained.

実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置について説明する。実施の形態1による内燃機関の制御装置に於いて、燃焼気筒が第1気筒である場合除いて、燃焼気筒のクランク角度位置は第1のクランク角度センサ3と第2のクランク角度センサ4の両方から求めることができることを示したが、実施の形態2、3では、第1のクランク角度センサ3と第2のクランク角度センサ4のうちの一方からの出力による燃焼気筒のクランク角度位置のみを利用して燃焼気筒の筒内圧力の推定を行っていた。しかし、一方のクランク角度センサとそれに対応するシグナルロータの組み付け時に誤差が生じていたり、クランク角度センサの出力信号にノイズが重畳した場合、これらの影響を受けたクランク角度センサで検出した値のみを基に燃焼気筒のクランク角度位置を推定すると推定精度が低下する場合があり、ひいては、燃焼気筒の筒内圧力の推定値の精度が低下することになる。
Embodiment 4 FIG.
Next, a description will be given of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the crank angle position of the combustion cylinder is determined by both the first crank angle sensor 3 and the second crank angle sensor 4 except when the combustion cylinder is the first cylinder. In the second and third embodiments, only the crank angle position of the combustion cylinder based on the output from one of the first crank angle sensor 3 and the second crank angle sensor 4 is used. Thus, the in-cylinder pressure of the combustion cylinder is estimated. However, if an error occurs when assembling one of the crank angle sensors and the corresponding signal rotor, or if noise is superimposed on the output signal of the crank angle sensor, only the value detected by the crank angle sensor affected by these will be used. If the crank angle position of the combustion cylinder is estimated based on this, the estimation accuracy may be lowered, and consequently, the accuracy of the estimated value of the in-cylinder pressure of the combustion cylinder is lowered.

実施の形態4による内燃機関の制御装置は、前述のような課題を解決するものであり、以下、その実施の形態4による内燃機関の制御装置について説明する。尚、内燃機関と、クランク角加速度算出処理、クランク角度情報推定処理、燃焼気筒内圧力推定処理は、それぞれ、実施の形態1で説明した図1、図3、図6、図12、図21と同一であるため、詳細な説明は省略する。   The control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment solves the above-described problems. Hereinafter, the control apparatus for the internal combustion engine according to the fourth embodiment will be described. The internal combustion engine, crank angular acceleration calculation processing, crank angle information estimation processing, and combustion cylinder pressure estimation processing are the same as those shown in FIGS. 1, 3, 6, 12, and 21 described in the first embodiment. Since they are the same, detailed description is omitted.

図24は、この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、気筒内圧力推定処理部の基本的概念構成を示すブロック図である。図24では、実施の形態1の図2の燃焼気筒トルク推定手段13の構成が変更されている。即ち、図24に於いて、燃焼気筒トルク推定手段13は、クランク角度情報補正手段16を有しており、クランク角度情報推定手段10で算出された2種類の燃焼気筒のクランク角度位置、クランク角加速度の双方を用いて、燃焼気筒のトルク推定に使用する燃焼気筒のクランク角度位置、クランク角加速度を算出する。   FIG. 24 is a block diagram showing a basic conceptual configuration of an in-cylinder pressure estimation processing unit in the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 24, the structure of the combustion cylinder torque estimation means 13 of FIG. 2 of Embodiment 1 is changed. That is, in FIG. 24, the combustion cylinder torque estimating means 13 has a crank angle information correcting means 16, and the crank angle positions and crank angles of the two types of combustion cylinders calculated by the crank angle information estimating means 10. Using both of the accelerations, the crank angle position and crank angle acceleration of the combustion cylinder used to estimate the torque of the combustion cylinder are calculated.

図25は、この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置に於ける、燃焼気筒のトルクを推定する処理の流れを示すフローチャートであって、燃焼気筒トルク推定手段13の処理の内容を示している。図25では、実施の形態2、3で説明した図23のステップS2301の処理内容がステップS2501に変更されている。図25に於いて、ステップS2501では、第1のクランク角度センサ3及び第2のクランク角度センサ4の双方からの出力信号を用いて燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度を算出する。具体的には、下記の式(36)、式(37)で算出するクランク角度位置、クランク角加速度を用いてステップS1904で燃焼気筒のトルクTCB(CNT)を算出する。   FIG. 25 is a flowchart showing the flow of processing for estimating the torque of the combustion cylinder in the control apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention, and shows the contents of the processing of the combustion cylinder torque estimating means 13. ing. In FIG. 25, the processing content of step S2301 of FIG. 23 described in the second and third embodiments is changed to step S2501. In FIG. 25, in step S2501, the crank angle position and crank angular acceleration of the combustion cylinder are calculated using output signals from both the first crank angle sensor 3 and the second crank angle sensor 4. Specifically, the torque TCB (CNT) of the combustion cylinder is calculated in step S1904 using the crank angle position and crank angular acceleration calculated by the following equations (36) and (37).

ここで、
は、それぞれ第1のクランク角度センサ3の出力信号に基づいて算出したクランク角度位置、クランク角加速度であり、
は、それぞれ第2のクランク角度センサ4の出力信号に基づいて算出したクランク角度位置、クランク角加速度である。又、
は、調整係数であり、
の範囲を取る。
here,
Are the crank angle position and the crank angular acceleration calculated based on the output signal of the first crank angle sensor 3, respectively.
Are the crank angle position and the crank angular acceleration calculated based on the output signal of the second crank angle sensor 4, respectively. or,
Is the adjustment factor,
Take a range of.

調整係数
は、燃焼気筒判別手段11により得た燃焼気筒CBに近い方のクランク角度センサから逐次求めた燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度が、前述の式(36)、式(37)での寄与度が大きくなるように設定する。例えば、燃焼気筒が、第2のクランク角度センサ4よりも第1のクランク角度センサ3に近ければ、
の範囲で設定することにより、正確なクランク角度位置、クランク角加速度が得られる
ことになる。尚、
は、2つのクランク角度センサとの距離に応じて可変的に設定しても良い。
Adjustment factor
Is the crank angle position of the combustion cylinder and the crank angular acceleration obtained sequentially from the crank angle sensor closer to the combustion cylinder CB obtained by the combustion cylinder discriminating means 11 in the above-described equations (36) and (37). Set so that the contribution is large. For example, if the combustion cylinder is closer to the first crank angle sensor 3 than the second crank angle sensor 4,
By setting within this range, an accurate crank angle position and crank angle acceleration can be obtained. still,
May be variably set according to the distance between the two crank angle sensors.

又、別の設定方法として、調整係数
を、第1のクランク角度センサ3用の第1のシグナルロータ22と第2のクランク角度センサ4用の第2のシグナルロータ23との突起物の数の差が大きい場合に、式(36)と式(37)で示すクランク角度位置、クランク角加速度の算出で突起物の数の多い方の寄与度が大きくなるように設定する。例えば、第1のクランク角度センサ3用の第1のシグナルロータ22の突起物の数が第2のクランク角度センサ4用の第2のシグナルロータ23の突起物の数より多い場合は、
の範囲で設定することにより、正確なクランク角度位置、クランク角加速度が得られることになる。
Another setting method is the adjustment factor.
When the difference in the number of protrusions between the first signal rotor 22 for the first crank angle sensor 3 and the second signal rotor 23 for the second crank angle sensor 4 is large, the expression (36) and the expression In the calculation of the crank angle position and the crank angle acceleration shown in (37), the degree of contribution with the larger number of protrusions is set to be larger. For example, when the number of protrusions of the first signal rotor 22 for the first crank angle sensor 3 is larger than the number of protrusions of the second signal rotor 23 for the second crank angle sensor 4,
By setting within this range, an accurate crank angle position and crank angle acceleration can be obtained.

以上のように、この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置によれば、実施の形態1の場合と同様の効果が得られ、更に、第1のクランク角度センサ3及び第2のクランク角度センサ4の両方を用いて燃焼気筒のクランク角度位置、及びクランク角加速度を算出するので、一方のクランク角度センサに大きな出力誤差を持つ場合でも、もう一方のセンサの出力でその影響を抑制することができるので、燃焼気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度の誤差を低減することができる。このため、より精度の高い燃焼気筒の筒内圧力の推定値を得ることができる。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and further, the first crank angle sensor 3 and the second crank Since both the angle sensor 4 is used to calculate the crank angle position and crank angle acceleration of the combustion cylinder, even if one crank angle sensor has a large output error, the influence of the output of the other sensor is suppressed. Therefore, the errors in the crank angle position and crank angle acceleration of the combustion cylinder can be reduced. For this reason, the estimated value of the cylinder pressure of the combustion cylinder with higher accuracy can be obtained.

以上、この発明の実施の形態1から実施の形態4について説明したが、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、弾性体のモデルの関係式群の数値解を得るために差分法を用いて角速度や角加速度を算出したが、これをフーリエ変換を用いて求めても良い。   Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be freely combined with each other within the scope of the present invention, or each embodiment can be modified as appropriate. It can be omitted. For example, in order to obtain a numerical solution of the relational expression group of the elastic body model, the angular velocity and the angular acceleration are calculated using the difference method, but this may be obtained using a Fourier transform.

1 内燃機関、2 クランクシャフト、3 第1のクランク角度センサ、4 第2のクランク角度センサ、5 カムシャフト、6 カム角度センサ、7 制御装置、7A 燃焼気筒内圧力推定処理部、8 クランク角度信号入力時刻記憶手段、9 クランク角加速度算出手段、10 クランク角度情報推定手段、11 燃焼気筒判別手段、12 非燃焼気筒トルク設定手段、13 燃焼気筒トルク推定手段、14 燃焼気筒内圧力推定手段、15 クランク角度情報選択手段、16 クランク角度情報補正手段、20 ピストン、22 第1のシグナルロータ、23 第2のシグナルロータ、25 第3のシグナルロータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine, 2 Crank shaft, 3 1st crank angle sensor, 4 2nd crank angle sensor, 5 Cam shaft, 6 Cam angle sensor, 7 Control apparatus, 7A Combustion cylinder pressure estimation process part, 8 Crank angle signal Input time storage means, 9 crank angular acceleration calculation means, 10 crank angle information estimation means, 11 combustion cylinder discrimination means, 12 non-combustion cylinder torque setting means, 13 combustion cylinder torque estimation means, 14 combustion cylinder pressure estimation means, 15 crank Angle information selection means, 16 crank angle information correction means, 20 piston, 22 first signal rotor, 23 second signal rotor, 25 third signal rotor.

Claims (6)

クランクシャフトに連結されたピストンを有する複数の気筒を備えた内燃機関の制御装置であって、
燃焼状態の推定対象である前記気筒のうちの1つ以上の気筒を前記クランクシャフトの軸方向に挟んで、前記クランクシャフトの軸方向の異なる位置に於けるクランク角度位置を検出する第1のクランク角度センサ、及び第2のクランク角度センサと、
前記第1のクランク角度センサから入力された第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角度位置が入力された時刻と、前記第2のクランク角度センサから入力された第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角度位置が入力された時刻をそれぞれ記憶するクランク角信号入力時刻記憶手段と、
前記クランク角信号入力時刻記憶手段に記憶された時刻データに基づいて、前記第1のクランク角度位置に対応する第1のクランク角加速度と、前記第2のクランク角度位置に対応する第2のクランク角加速度とを算出するクランク角加速度算出手段と、
前記第1のクランク角度位置と前記第1のクランク角加速度と前記第2のクランク角度位置と前記第2のクランク角加速度とに基づいて、前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度を推定するクランク角度情報推定手段と、
前記クランクシャフトに連結されたカムシャフトのカム角度を検出するカム角度センサと、
前記カム角度センサからのカム角度信号に基づいて、前記複数の気筒のうちの燃焼状態にある燃焼気筒を判別する燃焼気筒判別手段と、
前記燃焼気筒以外の気筒の推定トルクを設定する非燃焼気筒トルク設定手段と、
前記クランク角度情報推定手段により推定された前記複数の気筒のクランク角度位置及びクランク角加速度に基づいて、前記燃焼気筒のトルクを推定する燃焼気筒トルク推定手段と、
燃焼気筒トルク推定手段により推定したトルクに基づいて、前記燃焼気筒の気筒内圧力を推定する燃焼気筒内圧力推定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine comprising a plurality of cylinders having pistons coupled to a crankshaft,
A first crank for detecting a crank angle position at a different position in the axial direction of the crankshaft by sandwiching one or more of the cylinders to be estimated for a combustion state in the axial direction of the crankshaft An angle sensor and a second crank angle sensor;
A first crank angle position inputted from the first crank angle sensor, a time when the first crank angle position is inputted, and a second crank angle position inputted from the second crank angle sensor; Crank angle signal input time storage means for storing the time at which the second crank angle position is input;
Based on the time data stored in the crank angle signal input time storage means, a first crank angular acceleration corresponding to the first crank angle position and a second crank corresponding to the second crank angle position. Crank angular acceleration calculating means for calculating angular acceleration;
Based on the first crank angle position, the first crank angular acceleration, the second crank angle position, and the second crank angular acceleration, the crank angle positions and crank angular accelerations of the plurality of cylinders are estimated. Crank angle information estimating means for performing,
A cam angle sensor for detecting a cam angle of a camshaft connected to the crankshaft;
Combustion cylinder determining means for determining a combustion cylinder in a combustion state among the plurality of cylinders based on a cam angle signal from the cam angle sensor;
Non-combustion cylinder torque setting means for setting an estimated torque of a cylinder other than the combustion cylinder;
Combustion cylinder torque estimating means for estimating torque of the combustion cylinder based on crank angle positions and crank angular accelerations of the plurality of cylinders estimated by the crank angle information estimating means;
Combustion cylinder pressure estimation means for estimating the cylinder pressure of the combustion cylinder based on the torque estimated by the combustion cylinder torque estimation means;
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記燃焼気筒トルク推定手段は、クランク角度情報選択手段を含み、
前記クランク角度情報選択手段は、
前記燃焼気筒のトルクを推定する際に用いるクランク角度位置に関連する情報として、前記第1のクランク角度センサと前記第2のクランク角度センサとのうち、前記燃焼気筒に前記軸方向に近い位置に存在するクランク角度センサにより検出したクランク角度位置に関連する情報を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The combustion cylinder torque estimating means includes crank angle information selecting means,
The crank angle information selection means includes
As information related to the crank angle position used when estimating the torque of the combustion cylinder, a position close to the combustion cylinder in the axial direction among the first crank angle sensor and the second crank angle sensor. Selecting information related to the crank angle position detected by an existing crank angle sensor;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記燃焼気筒トルク推定手段は、クランク角度情報選択手段を含み、
前記クランク角度情報選択手段は、
前記燃焼気筒のトルクを推定する際に用いるクランク角度位置に関連する情報として、前記第1のクランク角度センサと前記第2のクランク角度センサのうち、前記内燃機関の1回転で発生する信号数が多い方のクランク角度センサによりで検出したクランク角度の関連する情報を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The combustion cylinder torque estimating means includes crank angle information selecting means,
The crank angle information selection means includes
As information related to the crank angle position used when estimating the torque of the combustion cylinder, the number of signals generated in one rotation of the internal combustion engine among the first crank angle sensor and the second crank angle sensor is as follows. Select the relevant information of the crank angle detected by the more crank angle sensor,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記燃焼気筒トルク推定手段は、クランク角度情報補正手段を含み、
前記クランク角度情報補正手段は、
前記第1のクランク角度センサと前記第2のクランク角度センサのそれぞれで検出したクランク角度位置に関連する情報の加重平均を用いて、前記燃焼気筒のトルクを推定する際に用いるクランク角度位置に関連する情報を補正する、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The combustion cylinder torque estimating means includes crank angle information correcting means,
The crank angle information correcting means includes
Related to the crank angle position used when estimating the torque of the combustion cylinder using a weighted average of information related to the crank angle position detected by each of the first crank angle sensor and the second crank angle sensor. Correct information
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記クランク角度情報補正手段は、
前記補正に用いる加重平均の重みを、前記第1のクランク角度センサ又は前記第2のクランク角度センサに対する前記燃焼気筒の前記軸方向の距離に基づいて決定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
The crank angle information correcting means includes
A weighted average weight used for the correction is determined based on a distance in the axial direction of the combustion cylinder with respect to the first crank angle sensor or the second crank angle sensor.
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4.
前記クランク角度情報補正手段は、
前記補正に用いる加重平均の重みを、前記内燃機関の1回転で発生する信号数に基づいて決定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
The crank angle information correcting means includes
A weighted average weight used for the correction is determined based on the number of signals generated in one rotation of the internal combustion engine;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4.
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