JPH0366505B2 - - Google Patents
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- JPH0366505B2 JPH0366505B2 JP57043359A JP4335982A JPH0366505B2 JP H0366505 B2 JPH0366505 B2 JP H0366505B2 JP 57043359 A JP57043359 A JP 57043359A JP 4335982 A JP4335982 A JP 4335982A JP H0366505 B2 JPH0366505 B2 JP H0366505B2
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- engine
- torque
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
- F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
本発明は、内燃機関のトルク変動制御方法に係
り、特に、排気ガス浄化対策が施された自動車用
エンジンに用いるのに好適な、内燃機関のトルク
変動制御方法に関する。
り、特に、排気ガス浄化対策が施された自動車用
エンジンに用いるのに好適な、内燃機関のトルク
変動制御方法に関する。
一般に、内燃機関においては、エンジン燃焼圧
力変動等にともなつて、トルク変動が発生し、こ
れにより、車両が前後にガクガクと振動する現象
等を発生することがあつた。従つて従来は、空燃
比や排気ガス再循環量、点火時期等を、エンジン
のトルク変動が出ないように予め設定するように
していたが、これらのエンジン諸元には、いろい
ろな性能が影響しており、空燃比と排気ガス再循
環量は、排気ガス浄化対策により設定され、叉、
点火時期は、ノツキング防止やエンジン出力性能
により決定されている。
力変動等にともなつて、トルク変動が発生し、こ
れにより、車両が前後にガクガクと振動する現象
等を発生することがあつた。従つて従来は、空燃
比や排気ガス再循環量、点火時期等を、エンジン
のトルク変動が出ないように予め設定するように
していたが、これらのエンジン諸元には、いろい
ろな性能が影響しており、空燃比と排気ガス再循
環量は、排気ガス浄化対策により設定され、叉、
点火時期は、ノツキング防止やエンジン出力性能
により決定されている。
しかしながら、車両特性（駆動系、車両諸元）
の違いや各エンジン単体の違いにより、最適値が
異るため、あらゆる環境条件やエンジン使用域に
対して、前記のようなエンジン諸元が常に最適値
をとるようにマツチングをとつて各諸元を設定す
ることは難しく、特殊な使用条件や、車両の個体
差により、エンジントルク変動が発生して、車両
が前後にガクガクと振動したり、或いは、エンジ
ンのトルク変動を抑えるために、燃費性能等が犠
性になつていた。 本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、車両特性の違いやエンジン個性の違
いに拘らず、あらゆる環境条件やエンジン使用域
で、人間が体感するトルク変動を確実に減少させ
ることができると共に、体感トルク変動が許容範
囲内にある場合には、排気ガス浄化性能、エンジ
ン出力性能、燃費性能等を向上することができる
内燃機関のトルク変動制御方法を提供することを
目的とする。 本発明は、エンジンのトルク変動を、エンジン
回転変動、車両前後方向の加速度、エンジン燃焼
圧力変動、変速機軸の捩れ角の少なくとも１つか
ら検出し、検出したトルク変動を、人間の体感振
動特性に合わせたフイルタを用いてフイルタリン
グして体感トルク変動を抽出し、抽出した体感ト
ルク変動が第１の所定値を超えている場合には、
体感トルク変動が該第１の所定値以下となる迄、
排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の少なくと
も１つをフイードバツク制御して、エンジンのト
ルク変動を軽減し、一方、前記体感トルク変動
が、前記第１の所定値より小さい第２の所定値未
満である場合には、体感トルク変動が該第２の所
定値以上となる迄、排気ガス再循環量、点火時
期、空燃比の少なくとも１つを最適制御し、排気
ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等を
向上するようにして、前記目的を達成したもので
ある。
の違いや各エンジン単体の違いにより、最適値が
異るため、あらゆる環境条件やエンジン使用域に
対して、前記のようなエンジン諸元が常に最適値
をとるようにマツチングをとつて各諸元を設定す
ることは難しく、特殊な使用条件や、車両の個体
差により、エンジントルク変動が発生して、車両
が前後にガクガクと振動したり、或いは、エンジ
ンのトルク変動を抑えるために、燃費性能等が犠
性になつていた。 本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、車両特性の違いやエンジン個性の違
いに拘らず、あらゆる環境条件やエンジン使用域
で、人間が体感するトルク変動を確実に減少させ
ることができると共に、体感トルク変動が許容範
囲内にある場合には、排気ガス浄化性能、エンジ
ン出力性能、燃費性能等を向上することができる
内燃機関のトルク変動制御方法を提供することを
目的とする。 本発明は、エンジンのトルク変動を、エンジン
回転変動、車両前後方向の加速度、エンジン燃焼
圧力変動、変速機軸の捩れ角の少なくとも１つか
ら検出し、検出したトルク変動を、人間の体感振
動特性に合わせたフイルタを用いてフイルタリン
グして体感トルク変動を抽出し、抽出した体感ト
ルク変動が第１の所定値を超えている場合には、
体感トルク変動が該第１の所定値以下となる迄、
排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の少なくと
も１つをフイードバツク制御して、エンジンのト
ルク変動を軽減し、一方、前記体感トルク変動
が、前記第１の所定値より小さい第２の所定値未
満である場合には、体感トルク変動が該第２の所
定値以上となる迄、排気ガス再循環量、点火時
期、空燃比の少なくとも１つを最適制御し、排気
ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等を
向上するようにして、前記目的を達成したもので
ある。
本発明においては、検出したトルク変動を、人
間の体感振動特性に合わせたフイルタを用いてフ
イルタリングして体感トルク変動を抽出するよう
にしているので、人間が体感するトルク変動を確
実に減少させることができる。 又、前記体感トルク変動が、排気ガス再循環
量、点火時期、空燃比の少なくとも１つをフイー
ドバツク制御して体感トルク変動を軽減すべき第
１の所定値より小さい第２の所定値未満である場
合には、体感トルク変動が該第２の所定値以上と
なる迄、排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の
少なくとも１つを最適制御するようにしたので、
体感トルク変動が許容範囲内にある場合には、排
気ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等
を向上することができる。
間の体感振動特性に合わせたフイルタを用いてフ
イルタリングして体感トルク変動を抽出するよう
にしているので、人間が体感するトルク変動を確
実に減少させることができる。 又、前記体感トルク変動が、排気ガス再循環
量、点火時期、空燃比の少なくとも１つをフイー
ドバツク制御して体感トルク変動を軽減すべき第
１の所定値より小さい第２の所定値未満である場
合には、体感トルク変動が該第２の所定値以上と
なる迄、排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の
少なくとも１つを最適制御するようにしたので、
体感トルク変動が許容範囲内にある場合には、排
気ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等
を向上することができる。
以下図面を参照して、本発明に係る内燃機関の
トルク変動制御方法が採用された、自動車用エン
ジンの電子制御装置の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、外気を取入れ
るためのエアクリーナ１１と、エンジンの吸気通
路に配設された、エンジンの吸入空気流量を検出
するためのエアフローメータ１２と、吸気通路中
に配設され、運転席に配設されたアクセルペダル
（図示省略）と連動して開閉するようにされた、
吸入空気の流量を制御するための絞り弁１４と、
吸気マニホルド１６に配設された、エンジン１０
の吸気ポートに向けて燃料を噴射するためのイン
ジエクタ１８と、エンジン１０のクランク軸１０
ａの先端に固着された歯車２０の回転からエンジ
ン回転状態を検出するための、例えば電磁ピツク
アツプからなるエンジン回転センサ２２と、エン
ジン１０のクランク軸の回転と連動して回転する
デイストリビユータ軸を有し、点火信号を各気筒
の点火プラグ２６に分配するためのデイストリビ
ユータ２８と、排気マニホルド３０と触媒コンバ
ータ３２の間の排気管３１に形成された吸気孔３
１ａと絞り弁１４と吸気マニホルド１６の間の吸
気管１５に形成された吸気孔１５ａを連通する、
途中に排気ガス再循環量制御弁（以下EGR弁と
称する）３４が配設された排気ガス再循環通路
（以下EGR通路と称する）３６と、前記エアフロ
ーメータ１２出力の吸入空気流量と前記エンジン
回転センサ２２の出力から求められるエンジン回
転数に応じてエンジン一工程当りの基本噴射量を
算出すると共に、これを、前記絞り弁１４の開
度、空燃比、エンジン冷却水温等に応じて補正す
ることによつて、燃料噴射量を決定して前記イン
ジエクタ１８に開弁時間信号を出力し、叉、エン
ジン運転状態に応じて点火時期を決定してデイス
トリビユータ２８に点火信号を出力し、更に、同
じくエンジン運転状態に応じて排気ガス再循環量
（以下EGR量と称する）を決定して前記EGR弁３
４の開度を制御するデジタル制御回路４０とを備
えた自動車用エンジン１０の電子制御装置におい
て、前記デジタル制御回路４０内で、エンジンの
トルク変動を、前記エンジン回転センサ２２の出
力から求められるエンジン回転変動から検出し、
検出されたトルク変動が第１の所定値を超えてい
る場合には、トルク変動が該第１の所定値以下と
なる迄、EGR量、点火時期、空燃比（燃料噴射
量）をフイードバツク制御して、エンジンのトル
ク変動を軽減し、一方、検出されたトルク変動
が、前記第１の所定値より小さい第２の所定値以
上となる迄、EGR量、点火時期、空燃比を最適
制御して、排気ガス浄化性能、エンジン出力性
能、燃費性能を向上するようにしたものである。
図において、５０は、変速機である。 前記デジタル制御回路４０は、同じく第１図に
示す如く、各種演算処理を行うマイクロプロセツ
サからなる中央処理装置（以下CPUと称する）
４２と、プログラムや各種計数等を記憶するため
のメモリ４４と、前記エアフローメータ１２エン
ジン回転センサ２２等の出力信号を順次CPU４
２に取り込むと共に、CPU４２における演算結
果を、所定のタイミングで、前記インジエクタ１
８、デイストリビユータ２８、EGR弁３４等に
出力する入出力ポート４６と、前記各構成機器間
を接続するデータバス４８とから構成されてい
る。 以下実施例の作用を説明する。デジタル制御回
路４０は、まず、エアフローメータ１２出力の吸
入空気流量Ｑと、エンジン回転センサ２２の出力
から算出されるエンジン回転数NEにより、次式
を用いて、基本噴射時間TPを算出する。 TP＝Ｋ・Ｑ／NE …(1) ここで、Ｋは係数である。 更に、各センサからの信号に応じて、次式を用
いて、前記基本噴射時間TPを補正することによ
り、有効噴射時間TAU１を算出する。 TAU1＝TP・Ｆ …(2) ここで、Ｆは、エンジン状態等に応じて各種補
正を行うための補正係数である。 このようにして求められた有効噴射時間TAU
１に、次式に示す如く、バツテリ電圧が低下した
際のインジエクタ１８の応答遅れ時間に対応する
無効噴射時間TAUVを加えることにより、噴射
時間TAUを算出する。 TAU＝TAU1＋TAUV …(3) この噴射時間TAUに対応する開弁時間信号が、
インジエクタ１８に出力され、エンジン回転と同
期して、インジエクタ１８が噴射時間TAUだけ
開かれて、エンジンの吸気マニホルド１６内に燃
料が噴射される。 又、同様にして、エンジン運転状態に応じて、
点火時期及びEGR量がデジタル制御回路４０で
決定され、点火時期及びEGR量が制御される。 本実施例におけるトルク変動に応じた制御は、
第２図に示すようなプログラムに従つて実行され
る。 即ち、エンジンの燃焼変動によりエンジンのト
ルク変動が生じると、エンジン回転の徴小な変動
が発生する。エンジン回転センサ２２で検出され
たエンジン回転変動信号は、ステツプ101で、第
３図のＡ及びＢに示すような４Hzにピークのある
特性のフイルタを用いて、フイルタリングされ
る。これは、車両の不快な振動として表われる１
〜８Hz成分を人間の等感度特性に合わせた成分と
して取り出すと共に、雑音等の影響による誤動作
を防止するためである。なお、人間が体感するト
ルク変動の周波数は、変速機５０のシフト位置に
よつても変化するので、フイルタ特性をシフト位
置に応じて変化させることも可能である。フイル
タリング後の信号は、第４図に示す如く、エンジ
ントルク変動量と比例関係にあるので、適当な定
数演算によりトルク変動量△Ｔに変換する。つい
で、ステツプ102に進み、変換されたトルク変動
量△Ｔが、第１の所定値T1を超えているか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ103に進み、その時のEGR量Ｅが、EGR最低
必要量EMiNを超えているか否かを判定する。この
EGR最低必要量EMiNは、例えば、第５図に示すよ
うな、エンジン回転数NE及びエンジン負荷（＝
吸入空気流量Ｑ／エンジン回転数NE）とEGR量Ｅの関係
に応じ て設定されている。ステツプ103における判定結
果が正である場合には、ステツプ104に進み、第
６図に示すような、トルク変動量△ＴとEGR弁
３４の開度の関係から、EGR量Ｅを減少させる
ように、EGR弁開度を閉じ側に設定し、ステツ
プ105で、EGR量Ｅの減少制御を行う。又、前出
ステツプ104で、トルク変動量△Ｔに対応する
EGR量Ｅが設定された時には、同時にステツプ
106に進み、第７図に示すような、EGR量Ｅと空
燃比Ａ／Ｆ及び点火時期θの関係から、点火時期
θを遅角側に設定し、ステツプ107で、点火時期
θの遅角制御を実行する。又、ステツプ108に進
み、同じく前出第７図に示すような関係から、空
燃比Ａ／Ｆをリーン側に設定し、ステツプ109で、
空燃比Ａ／Ｆのリーン制御を実行する。 一方、前出ステツプ103における判定結果が否
である場合、即ち、その時のEGR量Ｅが既に
EGR最低必要量EMiN以下である場合には、EGR
量Ｅの制御を完了したものと判断して、更にトル
ク変動量△Ｔを減少するために、ステツプ110に
進み、点火時期θが、ノツキングの余裕度を考慮
した最大点火進角時期θMAX未満であるか否かを判
定する。この最大点火進角時期θMAXは、例えば、
第８図に示すような、エンジン回転数NE及びエ
ンジン負荷（＝Ｑ／NE）と点火時期θの関係に応 じて設定されている。ステツプ110における判定
結果が正である場合には、ステツプ11に進み、第
９図に示すような、トルク変動量△Ｔと点火時期
θの関係から、点火時期θを進角側に設定し、ス
テツプ112で、点火時期θの進角制御を実行する。 一方、前出ステツプ110における判定結果が否
である場合には、ステツプ113に進み、第１０図
に示すような、トルク変動量△Ｔと空燃比Ａ／Ｆ
の関係から、空燃比Ａ／Ｆをリツチ側に設定し、
ステツプ114で、空燃比Ａ／Ｆのリツチ制御を実
行する。 一方、前出ステツプ102における判定結果が否
である場合、即ち、トルク変動量△Ｔが第１の所
定値T1以下である場合には、ステツプ115に進
み、トルク変動量△Ｔが、第２の所定値T2未満
であるか否かを判定する。判定結果が正である場
合には、ステツプ116に進み、その時のEGR量Ｅ
が、最大EGR量EMAX未満であるか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ117
に進み、前出第６図に示すような関係から、トル
ク変動量△Ｔに応じてEGR弁３４の開度を開き
側に設定する。ついで、ステツプ118に進み、
EGR量Ｅの増大制御を実行する。又、同時にス
テツプ119に進み、前出第７図に示すような関係
から、ステツプ117で設定されたEGR量Ｅに応じ
て点火時期θを進角側に設定する。ついでステツ
プ120に進み、点火時期θの進角制御を実行する。
更に、ステツプ121に進み、同じく前出第７図に
示すような関係から、ステツプ117で設定された
EGR量Ｅに応じて空燃比Ａ／Ｆをリツチ側に設
定する。更に、ステツプ122に進み、空燃比Ａ／
Ｆのリツチ制御を実行する。 一方、前出ステツプ116における判定結果が否
である場合には、ステツプ123に進み、その時の
点火時期θが、最小点火進角時期θMiNを超えてい
るか否かを判定する。判定結果が正である場合に
は、ステツプ124に進み、前出第９図に示すよう
な関係から、トルク変動量△Ｔに応じて点火時期
θを遅角側に設定し、ステツプ125で、点火時期
θの遅角制御を実行する。又、前出ステツプ123
における判定結果が否である場合には、ステツプ
126に進み、前出第１０図に示すような関係から、
トルク変動量△Ｔに応じて空燃比Ａ／Ｆをリーン
側に設定し、ステツプ127で、空燃比Ａ／Ｆのリ
ーン制御を実行する。 一方、前出ステツプ102及び115における判定結
果がいずれも否である場合、即ち、トルク変動量
△Ｔが、第１の所定値T1以下、第２の所定値T2
以上である場合には、EGR量、点火時期、空燃
比等の制御を行うことなく、このプログラムを終
了する。 以上のようにして、トルク変動量△Ｔが第１の
所定値T1を超えている場合には、トルク変動量
が小さくなるように制御し、一方、トルク変動量
△Ｔが第２の所定値T2未満である場合には、ト
ルク変動を増大させても良いと判定し、その余裕
から、EGR量の増大、空燃比のリーン化、点火
時期の遅角を行つて、排気ガス中の有害成分であ
る窒素酸化物の発生量を減少し、燃費を低減し、
ノツキングを低減することによつて、トルク変動
と、排気ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費
性能の最適制御を行うことができる。 本実施例においては、トルク変動が第２の所定
値未満である場合に、トルク変動が該第２の所定
値以上となる迄、排気ガス再循環量、点火時期、
空燃比を最適制御するようにしているので、排気
ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等を
向上することができるものであるが、トルク変動
が第２の所定値未満である場合の制御を省略し、
トルク変動を軽減する目的で、前出第２図のステ
ツプ101乃至114の制御を単独で採用することも勿
論可能である。 又、本実施例においては、エンジンのトルク変
動を、通常の電子制御エンジンで既に配設されて
いるエンジン回転センサの出力から検知されるエ
ンジン回転変動から求めるようにしているので、
別体のセンサを追加する必要がなく、本発明を容
易に実施することができる。なお、エンジンのト
ルク変動を検出する方法は前記実施例に限定され
ず、第１図に破線で示す如く、自動車ボデイ６０
に配設した、比較的単純な構成の加速度センサ６
２によつて検出される車両前後方向の加速度から
トルク変動を検出するようにしたり、或いは、同
じく第１図に破線で示す如く、エンジン１０の燃
焼室に配設した圧力センサ６４によつて検知され
るエンジン燃焼圧力の変動からトルク変動を検出
するようにしたり、更には、同じく第１図に破線
で示す如く、変速機５０の軸５０ａの入力側と出
力側にそれぞれ配設した歯車６６，６８の回転状
態を検出するための、例えば電磁ピツクアツプか
らなる変速機軸回転角センサ７０，７２から検出
される変速機軸の捩れ角からトルク変動を検出す
ることも可能である。 又、本実施例においては、検出されたトルク変
動に応じて、トルク変動に対する寄与率が高い排
気ガス再循環量、応答性の良い点火時期、及び空
燃比をすべて制御するようにしていたので、良好
なトルク変動制御が可能であるが、検出されたト
ルク変動に応じて制御すべき対象は、これに限定
されず、排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の
うち１つ或いは２つを組み合せて制御したり、或
いは、他のエンジン諸元を制御することも勿論可
能である。 前記実施例は、本発明を、電子制御燃料噴射装
置を備えた自動車用エンジンに適用したものであ
るが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、本
発明を、気化器等を備えた一般の内燃機関にも同
様に適用できることは明らかである。
トルク変動制御方法が採用された、自動車用エン
ジンの電子制御装置の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、外気を取入れ
るためのエアクリーナ１１と、エンジンの吸気通
路に配設された、エンジンの吸入空気流量を検出
するためのエアフローメータ１２と、吸気通路中
に配設され、運転席に配設されたアクセルペダル
（図示省略）と連動して開閉するようにされた、
吸入空気の流量を制御するための絞り弁１４と、
吸気マニホルド１６に配設された、エンジン１０
の吸気ポートに向けて燃料を噴射するためのイン
ジエクタ１８と、エンジン１０のクランク軸１０
ａの先端に固着された歯車２０の回転からエンジ
ン回転状態を検出するための、例えば電磁ピツク
アツプからなるエンジン回転センサ２２と、エン
ジン１０のクランク軸の回転と連動して回転する
デイストリビユータ軸を有し、点火信号を各気筒
の点火プラグ２６に分配するためのデイストリビ
ユータ２８と、排気マニホルド３０と触媒コンバ
ータ３２の間の排気管３１に形成された吸気孔３
１ａと絞り弁１４と吸気マニホルド１６の間の吸
気管１５に形成された吸気孔１５ａを連通する、
途中に排気ガス再循環量制御弁（以下EGR弁と
称する）３４が配設された排気ガス再循環通路
（以下EGR通路と称する）３６と、前記エアフロ
ーメータ１２出力の吸入空気流量と前記エンジン
回転センサ２２の出力から求められるエンジン回
転数に応じてエンジン一工程当りの基本噴射量を
算出すると共に、これを、前記絞り弁１４の開
度、空燃比、エンジン冷却水温等に応じて補正す
ることによつて、燃料噴射量を決定して前記イン
ジエクタ１８に開弁時間信号を出力し、叉、エン
ジン運転状態に応じて点火時期を決定してデイス
トリビユータ２８に点火信号を出力し、更に、同
じくエンジン運転状態に応じて排気ガス再循環量
（以下EGR量と称する）を決定して前記EGR弁３
４の開度を制御するデジタル制御回路４０とを備
えた自動車用エンジン１０の電子制御装置におい
て、前記デジタル制御回路４０内で、エンジンの
トルク変動を、前記エンジン回転センサ２２の出
力から求められるエンジン回転変動から検出し、
検出されたトルク変動が第１の所定値を超えてい
る場合には、トルク変動が該第１の所定値以下と
なる迄、EGR量、点火時期、空燃比（燃料噴射
量）をフイードバツク制御して、エンジンのトル
ク変動を軽減し、一方、検出されたトルク変動
が、前記第１の所定値より小さい第２の所定値以
上となる迄、EGR量、点火時期、空燃比を最適
制御して、排気ガス浄化性能、エンジン出力性
能、燃費性能を向上するようにしたものである。
図において、５０は、変速機である。 前記デジタル制御回路４０は、同じく第１図に
示す如く、各種演算処理を行うマイクロプロセツ
サからなる中央処理装置（以下CPUと称する）
４２と、プログラムや各種計数等を記憶するため
のメモリ４４と、前記エアフローメータ１２エン
ジン回転センサ２２等の出力信号を順次CPU４
２に取り込むと共に、CPU４２における演算結
果を、所定のタイミングで、前記インジエクタ１
８、デイストリビユータ２８、EGR弁３４等に
出力する入出力ポート４６と、前記各構成機器間
を接続するデータバス４８とから構成されてい
る。 以下実施例の作用を説明する。デジタル制御回
路４０は、まず、エアフローメータ１２出力の吸
入空気流量Ｑと、エンジン回転センサ２２の出力
から算出されるエンジン回転数NEにより、次式
を用いて、基本噴射時間TPを算出する。 TP＝Ｋ・Ｑ／NE …(1) ここで、Ｋは係数である。 更に、各センサからの信号に応じて、次式を用
いて、前記基本噴射時間TPを補正することによ
り、有効噴射時間TAU１を算出する。 TAU1＝TP・Ｆ …(2) ここで、Ｆは、エンジン状態等に応じて各種補
正を行うための補正係数である。 このようにして求められた有効噴射時間TAU
１に、次式に示す如く、バツテリ電圧が低下した
際のインジエクタ１８の応答遅れ時間に対応する
無効噴射時間TAUVを加えることにより、噴射
時間TAUを算出する。 TAU＝TAU1＋TAUV …(3) この噴射時間TAUに対応する開弁時間信号が、
インジエクタ１８に出力され、エンジン回転と同
期して、インジエクタ１８が噴射時間TAUだけ
開かれて、エンジンの吸気マニホルド１６内に燃
料が噴射される。 又、同様にして、エンジン運転状態に応じて、
点火時期及びEGR量がデジタル制御回路４０で
決定され、点火時期及びEGR量が制御される。 本実施例におけるトルク変動に応じた制御は、
第２図に示すようなプログラムに従つて実行され
る。 即ち、エンジンの燃焼変動によりエンジンのト
ルク変動が生じると、エンジン回転の徴小な変動
が発生する。エンジン回転センサ２２で検出され
たエンジン回転変動信号は、ステツプ101で、第
３図のＡ及びＢに示すような４Hzにピークのある
特性のフイルタを用いて、フイルタリングされ
る。これは、車両の不快な振動として表われる１
〜８Hz成分を人間の等感度特性に合わせた成分と
して取り出すと共に、雑音等の影響による誤動作
を防止するためである。なお、人間が体感するト
ルク変動の周波数は、変速機５０のシフト位置に
よつても変化するので、フイルタ特性をシフト位
置に応じて変化させることも可能である。フイル
タリング後の信号は、第４図に示す如く、エンジ
ントルク変動量と比例関係にあるので、適当な定
数演算によりトルク変動量△Ｔに変換する。つい
で、ステツプ102に進み、変換されたトルク変動
量△Ｔが、第１の所定値T1を超えているか否か
を判定する。判定結果が正である場合には、ステ
ツプ103に進み、その時のEGR量Ｅが、EGR最低
必要量EMiNを超えているか否かを判定する。この
EGR最低必要量EMiNは、例えば、第５図に示すよ
うな、エンジン回転数NE及びエンジン負荷（＝
吸入空気流量Ｑ／エンジン回転数NE）とEGR量Ｅの関係
に応じ て設定されている。ステツプ103における判定結
果が正である場合には、ステツプ104に進み、第
６図に示すような、トルク変動量△ＴとEGR弁
３４の開度の関係から、EGR量Ｅを減少させる
ように、EGR弁開度を閉じ側に設定し、ステツ
プ105で、EGR量Ｅの減少制御を行う。又、前出
ステツプ104で、トルク変動量△Ｔに対応する
EGR量Ｅが設定された時には、同時にステツプ
106に進み、第７図に示すような、EGR量Ｅと空
燃比Ａ／Ｆ及び点火時期θの関係から、点火時期
θを遅角側に設定し、ステツプ107で、点火時期
θの遅角制御を実行する。又、ステツプ108に進
み、同じく前出第７図に示すような関係から、空
燃比Ａ／Ｆをリーン側に設定し、ステツプ109で、
空燃比Ａ／Ｆのリーン制御を実行する。 一方、前出ステツプ103における判定結果が否
である場合、即ち、その時のEGR量Ｅが既に
EGR最低必要量EMiN以下である場合には、EGR
量Ｅの制御を完了したものと判断して、更にトル
ク変動量△Ｔを減少するために、ステツプ110に
進み、点火時期θが、ノツキングの余裕度を考慮
した最大点火進角時期θMAX未満であるか否かを判
定する。この最大点火進角時期θMAXは、例えば、
第８図に示すような、エンジン回転数NE及びエ
ンジン負荷（＝Ｑ／NE）と点火時期θの関係に応 じて設定されている。ステツプ110における判定
結果が正である場合には、ステツプ11に進み、第
９図に示すような、トルク変動量△Ｔと点火時期
θの関係から、点火時期θを進角側に設定し、ス
テツプ112で、点火時期θの進角制御を実行する。 一方、前出ステツプ110における判定結果が否
である場合には、ステツプ113に進み、第１０図
に示すような、トルク変動量△Ｔと空燃比Ａ／Ｆ
の関係から、空燃比Ａ／Ｆをリツチ側に設定し、
ステツプ114で、空燃比Ａ／Ｆのリツチ制御を実
行する。 一方、前出ステツプ102における判定結果が否
である場合、即ち、トルク変動量△Ｔが第１の所
定値T1以下である場合には、ステツプ115に進
み、トルク変動量△Ｔが、第２の所定値T2未満
であるか否かを判定する。判定結果が正である場
合には、ステツプ116に進み、その時のEGR量Ｅ
が、最大EGR量EMAX未満であるか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステツプ117
に進み、前出第６図に示すような関係から、トル
ク変動量△Ｔに応じてEGR弁３４の開度を開き
側に設定する。ついで、ステツプ118に進み、
EGR量Ｅの増大制御を実行する。又、同時にス
テツプ119に進み、前出第７図に示すような関係
から、ステツプ117で設定されたEGR量Ｅに応じ
て点火時期θを進角側に設定する。ついでステツ
プ120に進み、点火時期θの進角制御を実行する。
更に、ステツプ121に進み、同じく前出第７図に
示すような関係から、ステツプ117で設定された
EGR量Ｅに応じて空燃比Ａ／Ｆをリツチ側に設
定する。更に、ステツプ122に進み、空燃比Ａ／
Ｆのリツチ制御を実行する。 一方、前出ステツプ116における判定結果が否
である場合には、ステツプ123に進み、その時の
点火時期θが、最小点火進角時期θMiNを超えてい
るか否かを判定する。判定結果が正である場合に
は、ステツプ124に進み、前出第９図に示すよう
な関係から、トルク変動量△Ｔに応じて点火時期
θを遅角側に設定し、ステツプ125で、点火時期
θの遅角制御を実行する。又、前出ステツプ123
における判定結果が否である場合には、ステツプ
126に進み、前出第１０図に示すような関係から、
トルク変動量△Ｔに応じて空燃比Ａ／Ｆをリーン
側に設定し、ステツプ127で、空燃比Ａ／Ｆのリ
ーン制御を実行する。 一方、前出ステツプ102及び115における判定結
果がいずれも否である場合、即ち、トルク変動量
△Ｔが、第１の所定値T1以下、第２の所定値T2
以上である場合には、EGR量、点火時期、空燃
比等の制御を行うことなく、このプログラムを終
了する。 以上のようにして、トルク変動量△Ｔが第１の
所定値T1を超えている場合には、トルク変動量
が小さくなるように制御し、一方、トルク変動量
△Ｔが第２の所定値T2未満である場合には、ト
ルク変動を増大させても良いと判定し、その余裕
から、EGR量の増大、空燃比のリーン化、点火
時期の遅角を行つて、排気ガス中の有害成分であ
る窒素酸化物の発生量を減少し、燃費を低減し、
ノツキングを低減することによつて、トルク変動
と、排気ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費
性能の最適制御を行うことができる。 本実施例においては、トルク変動が第２の所定
値未満である場合に、トルク変動が該第２の所定
値以上となる迄、排気ガス再循環量、点火時期、
空燃比を最適制御するようにしているので、排気
ガス浄化性能、エンジン出力性能、燃費性能等を
向上することができるものであるが、トルク変動
が第２の所定値未満である場合の制御を省略し、
トルク変動を軽減する目的で、前出第２図のステ
ツプ101乃至114の制御を単独で採用することも勿
論可能である。 又、本実施例においては、エンジンのトルク変
動を、通常の電子制御エンジンで既に配設されて
いるエンジン回転センサの出力から検知されるエ
ンジン回転変動から求めるようにしているので、
別体のセンサを追加する必要がなく、本発明を容
易に実施することができる。なお、エンジンのト
ルク変動を検出する方法は前記実施例に限定され
ず、第１図に破線で示す如く、自動車ボデイ６０
に配設した、比較的単純な構成の加速度センサ６
２によつて検出される車両前後方向の加速度から
トルク変動を検出するようにしたり、或いは、同
じく第１図に破線で示す如く、エンジン１０の燃
焼室に配設した圧力センサ６４によつて検知され
るエンジン燃焼圧力の変動からトルク変動を検出
するようにしたり、更には、同じく第１図に破線
で示す如く、変速機５０の軸５０ａの入力側と出
力側にそれぞれ配設した歯車６６，６８の回転状
態を検出するための、例えば電磁ピツクアツプか
らなる変速機軸回転角センサ７０，７２から検出
される変速機軸の捩れ角からトルク変動を検出す
ることも可能である。 又、本実施例においては、検出されたトルク変
動に応じて、トルク変動に対する寄与率が高い排
気ガス再循環量、応答性の良い点火時期、及び空
燃比をすべて制御するようにしていたので、良好
なトルク変動制御が可能であるが、検出されたト
ルク変動に応じて制御すべき対象は、これに限定
されず、排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の
うち１つ或いは２つを組み合せて制御したり、或
いは、他のエンジン諸元を制御することも勿論可
能である。 前記実施例は、本発明を、電子制御燃料噴射装
置を備えた自動車用エンジンに適用したものであ
るが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、本
発明を、気化器等を備えた一般の内燃機関にも同
様に適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、環境条件
やエンジン使用条件に拘わらず、人間が体感する
トルク変動を確実に減少させることができる。従
つて、車両特性の違いや、各エンジン個体の違い
に応じたマツチングが不要となり、車両開発時の
チユーニングが不必要となる。更に、体感トルク
変動が許容範囲内にある場合には、前記エンジン
性能を向上することができる等の優れた効果を有
する。
やエンジン使用条件に拘わらず、人間が体感する
トルク変動を確実に減少させることができる。従
つて、車両特性の違いや、各エンジン個体の違い
に応じたマツチングが不要となり、車両開発時の
チユーニングが不必要となる。更に、体感トルク
変動が許容範囲内にある場合には、前記エンジン
性能を向上することができる等の優れた効果を有
する。
第１図は、本発明に係る内燃機関のトルク変動
制御方法が採用された、自動車用エンジンの電子
制御装置の実施例の構成を示すブロツク線図、第
２図は、前記実施例で用いられている、トルク変
動を制御するためのプログラムを示す流れ図、第
３図は、同じく、フイルタの周波数特性を示す線
図、第４図は、同じく、フイルタリング後のエン
ジン回転変動量とトルク変動量の関係を示す線
図、第５図は、同じく、エンジン回転数及びエン
ジン負荷と排気ガス再循環量の関係を示す線図、
第６図は、同じく、エンジントルク変動量と排気
ガス再循環量制御弁の開度の関係を示す線図、第
７図は、同じく、排気ガス再循環量及び空燃比と
点火時期の関係を示す線図、第８図は、同じく、
エンジン回転数及びエンジン負荷と点火時期の関
係を示す線図、第９図は、同じく、トルク変動量
と点火時期の関係を示す線図、第１０図は、同じ
く、トルク変動量と空燃比の関係を示す線図であ
る。 １０……エンジン、１２……エアフローメー
タ、１８……インジエクタ、２２……エンジン回
転センサ、２６……点火プラグ、２８……デイス
トリビユータ、３４……排気ガス再循環量制御
弁、４０……デジタル制御回路、５０……変速
機、６２……加速度センサ、６４……圧力セン
サ、７０，７２……変速機軸回転角センサ。
制御方法が採用された、自動車用エンジンの電子
制御装置の実施例の構成を示すブロツク線図、第
２図は、前記実施例で用いられている、トルク変
動を制御するためのプログラムを示す流れ図、第
３図は、同じく、フイルタの周波数特性を示す線
図、第４図は、同じく、フイルタリング後のエン
ジン回転変動量とトルク変動量の関係を示す線
図、第５図は、同じく、エンジン回転数及びエン
ジン負荷と排気ガス再循環量の関係を示す線図、
第６図は、同じく、エンジントルク変動量と排気
ガス再循環量制御弁の開度の関係を示す線図、第
７図は、同じく、排気ガス再循環量及び空燃比と
点火時期の関係を示す線図、第８図は、同じく、
エンジン回転数及びエンジン負荷と点火時期の関
係を示す線図、第９図は、同じく、トルク変動量
と点火時期の関係を示す線図、第１０図は、同じ
く、トルク変動量と空燃比の関係を示す線図であ
る。 １０……エンジン、１２……エアフローメー
タ、１８……インジエクタ、２２……エンジン回
転センサ、２６……点火プラグ、２８……デイス
トリビユータ、３４……排気ガス再循環量制御
弁、４０……デジタル制御回路、５０……変速
機、６２……加速度センサ、６４……圧力セン
サ、７０，７２……変速機軸回転角センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンのトルク変動を、エンジン回転変
動、車両前後方向の加速度、エンジン燃焼圧力変
動、変速機軸の捩れ角の少なくとも１つから検出
し、 検出したトルク変動を、人間の体感振動特性に
合わせたフイルタを用いてフイルタリングして体
感トルク変動を抽出し、 抽出した体感トルク変動が第１の所定値を超え
ている場合には、体感トルク変動が該第１の所定
値以下となる迄、排気ガス再循環量、点火時期、
空燃比の少なくとも１つをフイードバツク制御し
て、エンジンの体感トルク変動を軽減し、 一方、前記体感トルク変動が、前記第１の所定
値より小さい第２の所定値未満である場合には、
体感トルク変動が該第２の所定値以上となる迄、
排気ガス再循環量、点火時期、空燃比の少なくと
も１つを最適制御して、排気ガス浄化性能、エン
ジン出力性能、燃費性能等を向上することを特徴
とする内燃機関のトルク変動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043359A JPS58160530A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 内燃機関のトルク変動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043359A JPS58160530A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 内燃機関のトルク変動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160530A JPS58160530A (ja) | 1983-09-24 |
| JPH0366505B2 true JPH0366505B2 (ja) | 1991-10-17 |
Family
ID=12661653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57043359A Granted JPS58160530A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 内燃機関のトルク変動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58160530A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63212740A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の電子制御装置 |
| JPH0732939Y2 (ja) * | 1988-06-09 | 1995-07-31 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH02102371A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| US5016593A (en) * | 1989-05-01 | 1991-05-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for preventing surging of vehicle having internal combustion engine |
| JP2679328B2 (ja) * | 1990-01-30 | 1997-11-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JPH03279650A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の出力警告装置 |
| FR2698407B1 (fr) * | 1992-11-24 | 1994-12-30 | Renault | Procédé de contrôle du système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. |
| US5560336A (en) * | 1994-03-11 | 1996-10-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus and method for estimating stability factor of combustion applicable to vehicular internal combustion engine |
| EP0687809B1 (en) | 1994-06-17 | 2001-08-29 | Hitachi, Ltd. | An output torque control apparatus and method for an internal combustion engine |
| WO2012073323A1 (ja) | 2010-11-30 | 2012-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Citations (6)
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| JPS4920506A (ja) * | 1972-04-24 | 1974-02-23 | ||
| JPS50145729A (ja) * | 1974-04-09 | 1975-11-22 | ||
| JPS5420244A (en) * | 1977-07-14 | 1979-02-15 | Daimler Benz Ag | Method of avoiding mechanical damage in spark ignition internal combustion engine and internal combustion engine of executing this method |
| JPS54147327A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-17 | Bendix Corp | Internal combustion engine controller |
| JPS5648530A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Nippon Soken Inc | Torque detector for internal combustion engine |
| JPS56168135A (en) * | 1979-12-20 | 1981-12-24 | United Technologies Corp | Method of and apparatus for measuring relative contribution of power between cylinders of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-03-18 JP JP57043359A patent/JPS58160530A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4920506A (ja) * | 1972-04-24 | 1974-02-23 | ||
| JPS50145729A (ja) * | 1974-04-09 | 1975-11-22 | ||
| JPS5420244A (en) * | 1977-07-14 | 1979-02-15 | Daimler Benz Ag | Method of avoiding mechanical damage in spark ignition internal combustion engine and internal combustion engine of executing this method |
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| JPS5648530A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Nippon Soken Inc | Torque detector for internal combustion engine |
| JPS56168135A (en) * | 1979-12-20 | 1981-12-24 | United Technologies Corp | Method of and apparatus for measuring relative contribution of power between cylinders of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58160530A (ja) | 1983-09-24 |
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