JPH0447242A - エンジンのトルク算定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、エンジンのトルク算定を行うトルク算定方法
に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、エンジンの回転数Ｎとスロットル開度θから
出力トルクＴを求めるにおいて、回転数Ｎとスロットル
開度θから直接に算定することにより、 回転数範囲の制約を無くしながら簡単に算定できるよう
にする。

Ｃ０従来の技術 ダイナモメータによる変速機の性能試験等には、駆動源
になるエンジンの制御も必要とし、その一つとしてのエ
ンジンのトルク制御にはトルク検出を必要とする。また
、エンジンに代えて電動機を駆動源とするダイナモメー
タではエンジン特性を模擬した電動機のトルク制御のた
めにエンジンのトルク特性を算定する必要がある。

従来のエンジンのトルク検出には、エンジン回転数Ｎと
スロットル開度（又は吸気負圧）θからトルクＴを算定
するようにしている。第２図はエンジン特性図を示し、
回転数Ｎをパラメータとしてスロットル開度θに対する
トルク出力を算定する。ここで、スロットル開度θ１で
検出された回転数Ｎが例えばＮ２とＮ３の間にある場合
のトルクＴ３は、回転数Ｎ２（θＩ）、Ｎ、（θ１）で
のトルクＴ２．　Ｔ３の値から補間して求めるようにす
る。

このための処理は、最初に回転数Ｎがどの範囲にあるの
かを判定し、次いで回転数Ｎ２とＮ、でのトルクＴ２．
’ｒ３を求め、このトルクＴ、、Ｔ３から回転数Ｎ２．
Ｎ３に対する回転数Ｎの比例配分等からトルクＴ８を求
める。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 従来のトルク検出方法では、エンジン特性の回転数と異
なる回転数でのトルク算定には回転数範囲の判定のため
の多数回の比較演算など演算処理が多くなってトルク検
出までの時間遅れが生じるか、又は高速演算手段を必要
とする。また、回転数Ｎが測定された範囲外（Ｎ、以下
及びＮ６以上）にあるときには比例配分での補間ができ
ない問題があった。

本発明の目的は、回転数範囲の制約を無くしながらトル
ク算定を簡単にするトルク算定方法を提供することにあ
る。

Ｅ９課題を解決するための手段と作用 本発明は、前記目的を達成するため、エンジンの回転数
Ｎ及びスロットル開度θにおける出力トルクＴを次式 但し、Ｋ、、に、、に、は回転数Ｎから決められる係数 に従って算定するようにし、回転数Ｎにより決められる
係数に、〜に３とスロットル開度θの正弦値ＳＩＮθ及
びその二乗５ＩＮ２θから直接に算定する。

また、ターボエンジンの回転数Ｎ及びスロットル開度θ
における出力トルクＴを次式 ％式％）） 但し、Ｋ、、に２．に、、Ｄは回転数Ｎから決められる
係数 Ｐはターボエンジンの吸気圧 αはターボ効果発生時の圧力 に従って算定するようにし、ターボエンジンのターボ回
転が定常回転に達するまでのロストルク分を補正して算
定する。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す処理フローチヤードで
ある。トルク算定に際し、現在のスロットル開度θの入
力（ステップＳＬ）と、回転数Ｎの入力（ステップＳ２
）とを行い、回転数Ｎに対応づけた定数Ｋｌｌ　Ｋ２＋
　Ｋｓをテーブルデータから取り出しくステップＳ３）
、トルクＴを次式の演算によって求める（ステップＳ４
）。

＋　Ｋ　２　　　　　＋　Ｋ　３・・・（１）Ｔ　””
　Ｋ　Ｉ　ＳＩ　Ｎ　２θ　　ＳＩＮθ上述の処理にお
けるスロットル開度θと定数Ｋｌ＋　Ｋ２＋　Ｋ３とト
ルクＴの関係を以下に詳細に説明する。

まず、エンジンのスロットルバルブ内の空気流の速度Ｖ
と圧力Ｐにはベルヌーイの定理からＰ＋ａｖ２＋ｂ＝一
定　　・　（２） 但し、ａ、　　ｂは定数 の関係がある。この（２）式から Ｐ−Ａｖ２＋Ｂ　　　　　　　　・−（３）Ａ、Ｂ：定
数 の関係となり、速度■がバルブ断面積Ｓに反比例するこ
とから次式として表される。

Ｐ−Ａ−十Ｂ　　　　　　　・・・（４）さらに、定数
Ａ、Ｂの近似精度を良くするため１／Ｓ項を含めると、
次式で表される。

ｐ−ＡＬ＋ＢＬ＋Ｃ・・・（５） Ｃ：定数 さらに、断面積Ｓはスロットル開度θとの間にＳ−３Ｉ
Ｎθの関係があることから、上記（５）式％式％（６） と線形化される。

一方、 圧力ＰとトルクＴとの関係は Ｔ＝Ａ’・Ｐ十Ｂ’ と線形化されることから、 式と 式か り Ｔ＝Ａ’　（Ａ　　　　　　＋Ｂ　　　　　＋Ｃ）ＳＩ
Ｎ２θ　　　ＳＩＮθ となる。この（８）式を整理すると、 ＋Ｂ’ 但し、Ｋ、＝Ａ’・Ａ Ｋ２−Ａ’・Ｂ Ｋ３冨Ａ′・Ｃ＋Ｂ’ となり、前記（１）式と同じにトルクＴをスロットル開
度θの関数として求めることができる。なお、定数に１
〜に３は定数Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｃが夫々回転数Ｎの
二次式で表されるとして線形化すると、 Ｋ２＝ａ２Ｎ’＋ｂ２Ｎ”＋Ｃ２Ｎ”＋ｄｚＮ＋ｅ２　
−（１１）Ｋ３−ａ３Ｎ’＋ｂ３Ｎ’＋Ｃ３Ｎ２＋６３
Ｎ＋ｅ３　−（１２）とし、これらを予めテーブルデー
タとして求めておくこと又は係数ａ１〜ａ３、ｂ、−ｂ
３、Ｃｌ〜ｃ３、ｄ１〜ｄ３、ｅｌ−ｅ３を予め求めて
おき、回転数Ｎとの関係で求めることでトルクＴを算定
できる。

以上により、トルクＴの算定にはスロットル開度θと回
転数Ｎから直接に求めることができ、従来のように補間
演算を不要にして高速算定ができると共に算定精度を高
めることができる。また、エンジン特性に定められる回
転数範囲を外れた回転数においてもトルクＴの算定を行
うことができる。

上述までの説明はターボチャージャを持たない用には吸
気圧Ｐが負領域にあるときにターボ回転が定常回転に達
するまでは過渡中のトルクがロストルクとなり、エンジ
ントルクＴからロストルクを差し引くことでトルク算定
を行う。

Ｔ’＝Ｔ−Ｄ−ｅｘｐ　（−（Ｐ＋α）”）−・・但し
、Ｄは回転数Ｎの二次式になる係数αはターボ効果発生
時の圧力 Ｇ３発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、回転数Ｎとスロットル
開度θから簡単な演算で直接に出力トルクＴを算定する
ことができ、高速かつ高精度のトルク算定ができると共
に、回転数範囲外での算定も可能にして任意のエンジン
のトルク算定にも適用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、 第２図はエンジン特性図である。 外１名 第１図 実施例のフローチャート エンジン特性図 １：＋１ スロットル開度（θ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転数Ｎ及びスロットル開度θにおけ
   る出力トルクＴを次式 Υ＝Ｋ＿１（１／ＳＩＮ＾２θ）＋Ｋ＿２（１／ＳＩＮ
   θ）＋Ｋ＿３但し、Ｋ＿１、Ｋ＿２、Ｋ＿３は回転数Ｎ
   から決められる係数 に従って算定することを特徴とするエンジンのトルク算
   定方法。
2. （２）ターボエンジンの回転数Ｎ及びスロットル開度θ
   における出力トルクＴを次式 Ｔ＝Ｋ＿１（１／ＳＩＮ＾２θ）＋Ｋ＿２（１／ＳＩＮ
   θ）＋Ｋ＿３−Ｄ・ｅｘｐ（−（Ｐ＋ａ）＾２） 但し、Ｋ＿１、Ｋ＿２、Ｋ＿３、Ｄは回転数Ｎから決め
   られる係数 Ｐはターボエンジンの吸気圧 ａはターボ効果発生時の圧力 に従って算定することを特徴とするエンジンのトルク算
   定方法。