JPH09240322A - Controller for vehicular power train - Google Patents

Controller for vehicular power train

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JPH09240322A
JPH09240322A JP8052081A JP5208196A JPH09240322A JP H09240322 A JPH09240322 A JP H09240322A JP 8052081 A JP8052081 A JP 8052081A JP 5208196 A JP5208196 A JP 5208196A JP H09240322 A JPH09240322 A JP H09240322A
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JP
Japan
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target
engine
fuel
amount
ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP8052081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukimasa Kai
志誠 甲斐
Masayuki Yasuoka
正之 安岡
Shinsuke Higashikura
伸介 東倉
Masaaki Uchida
正明 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP8052081A priority Critical patent/JPH09240322A/en
Publication of JPH09240322A publication Critical patent/JPH09240322A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a target fuel-air ratio so as to reduce fuel costs and improve exhaust cleaning performance by setting the target fuel-air ratio according to target engine torque and an engine revolving speed and controlling the quantify of air taken in and the quantity of fuel supplied to an engine based on the set ratio. SOLUTION: A target fuel-air ratio calculating part E calculates a target fuel-air ration t1/λ based on target engine torque the and an engine revolution speed Ne and a fuel correction rate calculating part F calculates a fuel correction rate FCrate based on the target fuel-air ration t1/λ and the engine revolution speed Ne. Further, the air intake quantity of an engine is controlled based on a target taken-in air quantity obtained by multiplying of the fuel correction rate FCrate. A target fuel quantity calculating part D calculates a target fuel quantity tQf based on the target engine torque the and the engine revolution speed Ne and controls the fuel supply quantity of the engine. Thus, by maintaining the target fuel-air ratio, fuel costs are reduced and exhaust performance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃空比を広範囲に
制御可能なエンジンと、該エンジンに連結された自動変
速機 (無断変速機を含む) とを備えた車両パワートレイ
ンの制御装置に関し、吸入空気量、燃料供給量、燃空
比、変速比を総合的に制御して、燃費、排気、運転性を
バランス良く最適に制御するようにした技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a vehicle power train including an engine capable of controlling a fuel-air ratio in a wide range and an automatic transmission (including a continuously variable transmission) connected to the engine. , A technology for comprehensively controlling the intake air amount, the fuel supply amount, the fuel-air ratio, and the gear ratio to optimally control the fuel consumption, the exhaust gas, and the drivability in a well-balanced manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の車両パワートレインの制
御装置としては、例えば、特開昭62−110536号
に開示されたものがある。
2. Description of the Related Art As a conventional vehicle powertrain control device of this type, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-110536.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制御装置では、アクセル操作量に基づいて、
目標車両駆動力、目標変速比、目標エンジントルクを求
め、該目標エンジントルクが得られるように、単にスロ
ットルアクチュエータでスロットル弁の開度を制御する
(ディーゼルエンジンでは燃料噴射ポンプで燃料噴射量
を制御する) ようになっていたため、燃空比が広範囲に
制御されるエンジンの場合は、所望のトルクが得られな
い。
However, in such a conventional control device, based on the accelerator operation amount,
The target vehicle driving force, the target gear ratio, and the target engine torque are obtained, and the throttle actuator opening is simply controlled by the throttle actuator so as to obtain the target engine torque.
(In a diesel engine, the fuel injection amount is controlled by the fuel injection pump.) Therefore, the desired torque cannot be obtained in the case of an engine in which the fuel-air ratio is controlled in a wide range.

【0004】また、エンジントルクを優先して目標燃空
比を決めた場合、燃費、排気の悪化があり、そのままで
はバランス良く燃料、空気量を制御できないという問題
があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑みな
されたもので、燃空比を目標値に維持しつつ、エンジン
トルクを目標値に制御することを目的とする。
Further, when the target fuel-air ratio is decided by giving priority to the engine torque, there is a problem that fuel consumption and exhaust gas are deteriorated and the fuel and air amounts cannot be controlled in a good balance as they are. The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to control the engine torque to a target value while maintaining the fuel-air ratio at the target value.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、燃空比を広範囲に制御可能なエンジンと、該
エンジンに連結された自動変速機とを備えた車両パワー
トレインの制御装置において、前記自動変速機出口の駆
動力及び変速比の目標値と、該目標値が得られる目標エ
ンジントルクと、を設定する一方、該目標エンジントル
クとエンジン回転速度とに応じて目標燃空比を設定し、
該目標エンジントルクと目標燃空比とが得られるよう
に、エンジンへの吸入空気量と燃料供給量とを制御する
ことを特徴とする。
Therefore, the invention according to claim 1 controls a vehicle power train including an engine capable of controlling a fuel-air ratio in a wide range and an automatic transmission connected to the engine. In the apparatus, a target value of the driving force at the outlet of the automatic transmission and a gear ratio, and a target engine torque at which the target value is obtained are set, while a target fuel air amount is set according to the target engine torque and the engine rotation speed. Set the ratio,
The intake air amount and the fuel supply amount to the engine are controlled so that the target engine torque and the target fuel-air ratio can be obtained.

【0006】また、請求項2に係る発明は、図1に示す
ように、燃空比を広範囲に制御可能で、かつ、エンジン
の吸気系に介装されたスロットル弁の開度を目標値に制
御するスロットル弁制御装置と、エンジンに供給される
燃料量を目標値に制御する燃料供給量制御装置と、を備
えたエンジンと、該エンジンに連結された自動変速機と
を備えた車両パワートレインの制御装置において、アク
セル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速
を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度を検出す
るエンジン回転速度検出手段と、エンジンへの吸入空気
量を検出する吸入空気量検出手段と、前記検出されたア
クセル操作量と車速とに基づいて変速機出口の目標駆動
力及び目標変速比を演算する目標駆動力・変速比演算手
段と、前記変速機出口の目標駆動力及び目標変速比と、
エンジン回転速度と変速機入口回転速度との比と、に基
づいて目標エンジントルクを演算する目標エンジントル
ク演算手段と、前記目標エンジントルクとエンジン回転
速度とに基づいて目標燃空比を演算する目標燃空比演算
手段と、前記目標エンジントルクとエンジン回転速度と
目標燃空比とに基づいてエンジンの目標吸入空気量を演
算する目標吸入空気量演算手段と、前記目標吸入空気量
とエンジン回転速度とに基づいて、目標スロットル弁開
度を演算する目標スロットル弁開度演算手段と、前記吸
入空気量検出手段で検出された吸入空気量とエンジン回
転速度と目標空燃比とに基づいて、燃料供給量を演算す
る燃料供給量演算手段と、を含んで構成され、前記スロ
ットル弁制御装置が前記演算された目標スロットル弁開
度となるように前記スロットル弁の開度を制御すると共
に、前記燃料供給量制御装置が前記演算された燃料供給
量となるように燃料供給量を制御して、エンジントルク
を目標値に制御することを特徴とする。
Further, according to the second aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, the fuel-air ratio can be controlled in a wide range, and the opening degree of the throttle valve provided in the intake system of the engine is set to a target value. Vehicle power train including an engine having a throttle valve control device for controlling the fuel amount control device for controlling the amount of fuel supplied to the engine to a target value, and an automatic transmission connected to the engine In this control device, an accelerator operation amount detecting means for detecting an accelerator operation amount, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an engine rotation speed detecting means for detecting an engine rotation speed, and an intake air amount for detecting an intake air amount to the engine. An air amount detecting means, a target driving force / gear ratio calculating means for calculating a target driving force and a target gear ratio at the transmission outlet based on the detected accelerator operation amount and vehicle speed, and the transmission. A target driving force and the target speed ratio of the mouth,
Target engine torque calculating means for calculating a target engine torque based on a ratio between the engine speed and the transmission inlet speed, and a target for calculating a target fuel-air ratio based on the target engine torque and the engine speed. Fuel-air ratio calculation means, target intake air amount calculation means for calculating a target intake air amount of the engine based on the target engine torque, engine rotation speed, and target fuel-air ratio, the target intake air amount and engine rotation speed Fuel supply based on the target throttle valve opening calculation means for calculating the target throttle valve opening based on the above, and the intake air amount, engine rotation speed and target air-fuel ratio detected by the intake air amount detection means. A fuel supply amount calculating means for calculating an amount, and the throttle valve control device is configured to adjust the throttle valve control device to the calculated target throttle valve opening degree. Controls the opening of the throttle valve, the fuel supply amount control apparatus controls the fuel supply amount so that the calculated fuel supply amount, and controlling the engine torque to the target value.

【0007】また、請求項3に係る発明は、前記目標吸
入空気量演算手段が、前記目標エンジントルクとエンジ
ン回転速度とに基づいて目標燃料供給量を演算し、該目
標燃料供給量を前記目標燃空比で除することにより目標
吸入空気量を演算することを特徴とする。また、請求項
4に係る発明は、前記目標吸入空気量演算手段は、エン
ジンのフリクション、ポンプロスに応じた補正を行って
目標吸入空気量を求めることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 3, the target intake air amount calculation means calculates a target fuel supply amount based on the target engine torque and the engine rotation speed, and the target fuel supply amount is the target fuel supply amount. The target intake air amount is calculated by dividing by the fuel air ratio. Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the target intake air amount calculation means obtains the target intake air amount by performing correction according to engine friction and pump loss.

【0008】[0008]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、目標燃空
比を維持して燃費、排気浄化性能を満たしつつ、必要な
エンジントルクを得て良好な運転性能を確保することが
できる。また、請求項2に係る発明によれば、目標エン
ジントルクとエンジン回転速度とに基づいて目標燃空比
を求め、該目標エンジントルクと目標燃空比とが満たさ
れるように目標吸入空気量が演算される。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain the required engine torque and ensure good driving performance while maintaining the target fuel-air ratio and satisfying fuel consumption and exhaust gas purification performance. Further, according to the invention of claim 2, the target fuel-air ratio is obtained based on the target engine torque and the engine rotation speed, and the target intake air amount is adjusted so that the target engine torque and the target fuel-air ratio are satisfied. Is calculated.

【0009】そして、前記スロットル弁制御装置によっ
て、スロットル弁開度を目標スロットル弁開度に制御す
ることにより、吸入空気量が前記目標吸入空気量に近づ
けられるように制御され、一方、実際に検出された吸入
空気量に目標燃空比を乗じることにより、該目標燃空比
に対応した燃料供給量を求めることができ、該燃料供給
量となるように前記燃料供給制御装置が制御することに
より、目標燃空比に正確に制御することができる。
By controlling the throttle valve opening to the target throttle valve opening by the throttle valve control device, the intake air amount is controlled so as to approach the target intake air amount. The fuel supply amount corresponding to the target fuel-air ratio can be obtained by multiplying the intake air amount thus determined by the target fuel-air ratio, and the fuel supply control device controls the fuel supply amount to be the fuel supply amount. The target fuel-air ratio can be controlled accurately.

【0010】また、請求項3に係る発明によれば、目標
エンジントルクとエンジン回転速度が決まれば、目標空
燃比も決まるので、目標吸入空気量を、目標エンジント
ルクとエンジン回転速度とから目標燃空比の要素も加味
して直接演算することは可能である。しかし、目標空燃
比の変化代が大きいと、前記目標吸入空気量の演算に必
要なデータ量が増大する。
According to the third aspect of the invention, if the target engine torque and the engine rotation speed are determined, the target air-fuel ratio is also determined. Therefore, the target intake air amount is calculated from the target engine torque and the engine rotation speed. It is possible to directly calculate by taking the factor of the sky ratio into consideration. However, if the amount of change in the target air-fuel ratio is large, the amount of data required to calculate the target intake air amount increases.

【0011】一方、目標燃料供給量を目標エンジントル
クとエンジン回転速度とに基づいて演算する場合、エン
ジン回転速度による目標燃料供給量の変化代は小さい。
したがって、該演算に要するデータ量が少なくて済む。
そして、該目標燃料供給量が求められれば、後は該目標
燃料供給量を目標燃空比で除するだけで、目標吸入空気
量が一意に定まるので、前記データ量以上必要なデータ
は不要である。
On the other hand, when the target fuel supply amount is calculated based on the target engine torque and the engine rotation speed, the change margin of the target fuel supply amount due to the engine rotation speed is small.
Therefore, the amount of data required for the calculation can be small.
Once the target fuel supply amount is obtained, the target intake air amount is uniquely determined by simply dividing the target fuel supply amount by the target fuel-air ratio. is there.

【0012】また、請求項4に係る発明によれば、燃空
比がリーン化されると、スロットル弁開度が増大するこ
とによる絞り損失(ポンプロス) の低減で燃料消費率が
改善される。また、目標エンジントルクとエンジン回転
速度とによってエンジンのフリクションが変化する。そ
こで、前記エンジンフリクション及びポンプロス分によ
るトルク損失を考慮して目標吸入空気量の補正を行うこ
とにより、目標吸入空気量をより適正な値に設定するこ
とができる。
According to the fourth aspect of the invention, when the fuel-air ratio is made lean, the throttle loss (pump loss) due to the increase in the throttle valve opening is reduced, and the fuel consumption rate is improved. Further, the engine friction changes depending on the target engine torque and the engine rotation speed. Therefore, the target intake air amount can be set to a more appropriate value by correcting the target intake air amount in consideration of the torque loss due to the engine friction and the pump loss.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図2は、本発明の一実施形態のシステ
ム構成 (後述する各制御の実施形態に共通) を示す。エ
ンジン1は、燃焼室内に燃料噴射弁2が備えられた筒内
直噴ガソリンエンジンが示されている。筒内に直接燃料
を噴射し、噴射時期、噴射量を切り換えることにより、
エンジン1の成層、均質燃焼を実現し、空燃比を広範に
制御することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a system configuration (common to each control embodiment to be described later) of an embodiment of the present invention. The engine 1 is an in-cylinder direct injection gasoline engine having a fuel injection valve 2 in the combustion chamber. By injecting fuel directly into the cylinder and switching the injection timing and injection amount,
It is possible to realize stratification and homogeneous combustion of the engine 1 and control the air-fuel ratio in a wide range.

【0014】但し、エンジンとして吸気ポートに燃料噴
射するように燃料噴射弁を取り付けて、吸気のガス流動
を制御して空燃比を広範囲に制御するような所謂リーン
バーンエンジンとしてもよい。前記エンジン1には、燃
焼室に装着されて点火を行う点火栓3が設けられ、ま
た、エンジン1の吸気通路4には、スロットル弁5が介
装され、該スロットル弁5の開度を電子制御可能なスロ
ットル弁制御装置6が備えられている。
However, the engine may be a so-called lean burn engine in which a fuel injection valve is attached so as to inject fuel into the intake port and the gas flow of intake air is controlled to control the air-fuel ratio in a wide range. The engine 1 is provided with a spark plug 3 which is mounted in a combustion chamber for ignition, and an intake passage 4 of the engine 1 is provided with a throttle valve 5 for electronically controlling the opening degree of the throttle valve 5. A controllable throttle valve control device 6 is provided.

【0015】該エンジン1の出力軸には、自動変速機7
が連結される。ここで、自動変速機7は、トルクコンバ
ータ7aを備えているが、無断変速機であってもよく、
変速比を自動制御できるものであればよい。アクセル操
作量検出手段としてのアクセル操作量センサ8は、ドラ
イバによって踏み込まれたアクセルペダルの踏込み量
を、ドライバが所望するエンジン負荷(エンジントルク)
として検出する。このセンサは、運転者の加減速意図
を検出するものであれば加減速センサ等でも代用でき
る。
An automatic transmission 7 is attached to the output shaft of the engine 1.
Are linked. Here, although the automatic transmission 7 includes the torque converter 7a, it may be a continuously variable transmission,
It is sufficient that the gear ratio can be automatically controlled. The accelerator operation amount sensor 8 serving as an accelerator operation amount detecting means indicates the amount of depression of the accelerator pedal depressed by the driver as the engine load (engine torque) desired by the driver.
Detected as An acceleration / deceleration sensor or the like can be used instead of this sensor as long as it detects the driver's intention of acceleration / deceleration.

【0016】吸入空気量検出手段としてのエアフローメ
ータ9は、エンジン1への吸入空気量 (単位時間当りの
吸入空気量=吸入空気流量) を検出する。なお、吸気負
圧に応じて燃料噴射量を制御する方式のエンジンではエ
アフローメータに代えて吸気負圧を検出する負圧センサ
を使用する。スロットルセンサ10は、前記スロットル弁
制御装置6により駆動されるスロットル弁5の開度を検
出する。
An air flow meter 9 as an intake air amount detecting means detects an intake air amount into the engine 1 (intake air amount per unit time = intake air flow rate). It should be noted that a negative pressure sensor for detecting the intake negative pressure is used in place of the air flow meter in the engine of the system in which the fuel injection amount is controlled according to the intake negative pressure. The throttle sensor 10 detects the opening degree of the throttle valve 5 driven by the throttle valve control device 6.

【0017】エンジン回転速度検出手段としてのクラン
ク角センサ11は、単位クランク角毎のポジション信号及
び気筒行程位相差毎の基準信号を発生し、前記ポジショ
ン信号の単位時間当りの発生数を計測することにより、
あるいは前記基準信号発生周期を計測することにより、
エンジン回転速度を検出できる。この他、エンジン1側
には、エンジン1の冷却水温度を検出する水温センサ1
2、排気中の酸素濃度に比例した信号を出力して混合気
の空燃比を広範囲に検出する空燃比センサ13が設けられ
る。該空燃比センサ13は、空燃比をフィードバック制御
するために必要であるが、理論空燃比を境にリッチ・リ
ーンのみを判別する所謂酸素センサを使用して三元点を
検出し、その時の空気量と燃料量とからリーン〜リッチ
空燃比を推定することも可能である。
A crank angle sensor 11 as an engine speed detecting means generates a position signal for each unit crank angle and a reference signal for each cylinder stroke phase difference, and measures the number of generated position signals per unit time. Due to
Or by measuring the reference signal generation period,
The engine speed can be detected. Besides, on the engine 1 side, a water temperature sensor 1 for detecting the temperature of the cooling water of the engine 1
2. An air-fuel ratio sensor 13 is provided which outputs a signal proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in a wide range. The air-fuel ratio sensor 13 is necessary for feedback control of the air-fuel ratio, but it detects the ternary point by using a so-called oxygen sensor that distinguishes only rich lean from the theoretical air-fuel ratio, and the air at that time is detected. It is also possible to estimate the lean to rich air-fuel ratio from the amount and the fuel amount.

【0018】また、自動変速機7の出力軸の回転速度を
検出して車速を検出する車速センサ14が設けられてい
る。PCM (Powertrain Control Module)15は、マイク
ロコンピュータで構成され、前記各種センサ類からの検
出信号を入力して、エンジン1と自動変速機7を統合し
て制御する。図3は、前記PCMの機能構成を示す。
A vehicle speed sensor 14 for detecting the vehicle speed by detecting the rotation speed of the output shaft of the automatic transmission 7 is provided. A PCM (Powertrain Control Module) 15 is composed of a microcomputer and inputs detection signals from the various sensors to integrally control the engine 1 and the automatic transmission 7. FIG. 3 shows a functional configuration of the PCM.

【0019】出力目標駆動力演算部Aは、前記アクセル
操作量センサ8のからのアクセル操作量信号Accと車
速センサ14からの車速信号Vspとを入力し、これら信
号に基づいて、自動変速機7の出力目標駆動力tTdを
マップからの検索又は演算式により求める。目標変速比
演算部Bは、同じくアクセル操作量信号Accと車速信
号Vspとに基づいて、自動変速機7の目標変速比Gr
をマップからの検索により求める。
The output target driving force calculation unit A inputs the accelerator operation amount signal Acc from the accelerator operation amount sensor 8 and the vehicle speed signal Vsp from the vehicle speed sensor 14, and based on these signals, the automatic transmission 7 The output target driving force tTd of is calculated from the map or by an arithmetic expression. The target gear ratio calculation unit B similarly uses the accelerator operation amount signal Acc and the vehicle speed signal Vsp to set the target gear ratio Gr of the automatic transmission 7.
Is obtained by searching the map.

【0020】トルコントルク比演算部Cは、前記クラン
ク角センサ11から求まるエンジン回転速度Neと、車速
信号Vspと目標変速比Grとから求まる自動変速機7
の入口回転速度Ntとに基づき、トルクコンバータ7a
のトルク比Rtqを、テーブルからの検索又は演算式に
より求める。上記の出力目標駆動力tTdを、目標変速
比Gr、トルク比Rtqでそれぞれ除することにより、
目標エンジントルクtTeが一意に求まる。また、自動
変速機として無断変速機を用いて変速比を連続的に設定
する場合にも、同様に目標エンジントルクtTeは一意
に定まる。
The torque converter torque ratio calculation unit C calculates the engine speed Ne obtained from the crank angle sensor 11, the automatic transmission 7 obtained from the vehicle speed signal Vsp and the target gear ratio Gr.
Of the torque converter 7a based on the inlet rotation speed Nt of
The torque ratio Rtq of is calculated from the table or by an arithmetic expression. By dividing the output target driving force tTd by the target gear ratio Gr and the torque ratio Rtq,
The target engine torque tTe is uniquely obtained. Further, when the continuously variable transmission is used as the automatic transmission and the gear ratio is continuously set, the target engine torque tTe is also uniquely determined.

【0021】次に、上記目標エンジントルクtTeに基
づいて、エンジントルクを制御する方法について説明す
る。目標燃料量演算部Dは、目標エンジントルクtTe
とエンジン回転速度Neとによって目標燃料量tQfを
マップ又は演算式により求める。目標燃空比演算部E
は、前記目標エンジントルクtTeとエンジン回転速度
Neとに基づいて、マップ又は演算式により目標燃空比
t1/λをマップ又は演算式により求める。
Next, a method of controlling the engine torque based on the target engine torque tTe will be described. The target fuel amount calculation unit D determines the target engine torque tTe.
The target fuel amount tQf is obtained by a map or an arithmetic expression based on the engine speed Ne and the engine speed Ne. Target fuel-air ratio calculator E
Calculates the target fuel-air ratio t1 / λ by a map or a calculation formula based on the target engine torque tTe and the engine rotation speed Ne.

【0022】燃費補正率演算部Fは、前記目標燃空比t
1/λとエンジン回転速度Neとに基づいて、燃費補正
率FCrateをマップ又は演算式により求める。上記
目標燃料量tQfを目標燃空比t1/λで除して第1の
目標空気量tQaを求め、更に前記燃費補正率FCra
teを乗じることによりエンジンフリクション、ポンプ
ロス分のトルク損失を補正した第2の目標吸入空気量t
Qa2が求まる。
The fuel consumption correction rate calculation unit F is arranged to
Based on 1 / λ and the engine rotation speed Ne, the fuel consumption correction rate FCrate is obtained by a map or an arithmetic expression. The target fuel amount tQf is divided by the target fuel-air ratio t1 / λ to obtain the first target air amount tQa, and the fuel consumption correction rate FCra is further calculated.
The second target intake air amount t in which engine friction and torque loss corresponding to pump loss are corrected by multiplying by te
Qa2 is obtained.

【0023】このように、目標燃空比t1/λとエンジ
ンフリクション、ポンプロス分を考慮して目標吸入空気
量tQa2を決定するために、あらゆるエンジン運転条
件においても運転者の意図したトルクに応じた目標エン
ジントルクtTeと出力目標駆動力tTdを実現でき
る。また、エンジン1の発生するトルクに対し、エンジ
ンフリクション、ポンプロス分のトルク損失が相対的に
小さい場合は、燃費補正率FCrateによる補正は省
略できる。
As described above, in order to determine the target intake air amount tQa2 in consideration of the target fuel-air ratio t1 / λ, engine friction, and pump loss, the torque that is intended by the driver is satisfied under all engine operating conditions. The target engine torque tTe and the output target driving force tTd can be realized. Further, when the torque loss corresponding to the engine friction and the pump loss is relatively small with respect to the torque generated by the engine 1, the correction by the fuel consumption correction rate FCrate can be omitted.

【0024】目標スロットル開口面積演算部Gは、目標
吸入空気量tQa2とエンジン回転速度Neによって目
標スロットル開口面積tAairをマップまたは演算式
により求める。目標スロットル弁開度演算部Hは、前記
目標スロットル開口面積tAairによってテーブル又
は演算式により目標スロットル弁開度tTVOを求め
る。
The target throttle opening area calculation unit G obtains the target throttle opening area tAair from the target intake air amount tQa2 and the engine speed Ne by a map or a calculation formula. The target throttle valve opening calculation unit H calculates the target throttle valve opening tTVO from a table or a calculation formula based on the target throttle opening area tAair.

【0025】前記演算された目標スロットル弁開度tT
VOの信号は、スロットル弁制御装置6に出力され、該
スロットル弁制御装置6によって、スロットル弁5の開
度が目標スロットル弁開度tTVOと一致するように、
スロットル弁5を駆動する。これにより、前記エンジン
の吸入空気量を前記目標吸入空気量tQa2に制御する
ことができる。
The calculated target throttle valve opening tT
The VO signal is output to the throttle valve control device 6, and the throttle valve control device 6 causes the opening of the throttle valve 5 to match the target throttle valve opening tTVO.
Drive the throttle valve 5. As a result, the intake air amount of the engine can be controlled to the target intake air amount tQa2.

【0026】一方、前記エアフローメータ9により検出
された吸入空気量Qに基づき求められる第1の基本燃料
噴射量TP と、第1の基本燃料噴射量TP に目標燃空比
t1/λを乗じて目標燃空比t1/λに対応した第2の
基本燃料噴射量tTP 2を求め、更に各種公知の補正を
加えた信号を、燃料噴射弁開弁信号として、燃料噴射弁
2へ出力する。
On the other hand, the first basic fuel injection amount T P obtained based on the intake air amount Q detected by the air flow meter 9 and the target fuel-air ratio t1 / λ are added to the first basic fuel injection amount T P. The second basic fuel injection amount tT P 2 corresponding to the target fuel-air ratio t1 / λ is obtained by multiplication, and a signal with various known corrections is output to the fuel injection valve 2 as a fuel injection valve opening signal. To do.

【0027】これにより、燃料量についても、目標燃料
量tQfを得ることができる。そして、以上の結果、燃
費や排気浄化の改善のため空燃比を広範囲に制御するエ
ンジンにおいても、アクセル操作量つまり運転者の加減
速の意志とその程度に応じて、車両の目標駆動力及び目
標変速比を設定し、これらを得るのに必要な目標エンジ
ントルクと、目標空燃比とを同時に満たすように吸入空
気量と燃料量とをそれぞれの目標値に制御することがで
き、以て、車両の走行性能改善と、エンジンの燃費、排
気浄化改善との両立を図ることができる。
As a result, the target fuel quantity tQf can be obtained as to the fuel quantity. As a result, even in an engine that controls the air-fuel ratio in a wide range to improve fuel economy and exhaust gas purification, the target driving force and target of the vehicle are adjusted according to the accelerator operation amount, that is, the driver's intention and degree of acceleration / deceleration. The gear ratio can be set, and the intake air amount and the fuel amount can be controlled to their respective target values so as to simultaneously satisfy the target engine torque and the target air-fuel ratio required to obtain them, and thus the vehicle It is possible to improve both the driving performance of the engine and the improvement of fuel efficiency and exhaust gas purification of the engine.

【0028】また、本実施形態では、エンジンフリクシ
ョン、ポンプロスによるトルク損失分を考慮した補正を
行っているため、制御精度が高められ、特に、前記トル
ク損失の影響が大きい高速高負荷域での運転性を向上す
ることができる。次に、別の実施形態について、図5に
基づいて説明する。なお、本実施形態は、前記第1の実
施形態と図3に示される部分は同一であるので、省略
し、図5についても図4と同一部分については同一符号
を付し、異なる部分のみ説明する。
Further, in this embodiment, since the correction is performed in consideration of the torque loss amount due to the engine friction and the pump loss, the control accuracy is enhanced, and particularly, the operation is performed in the high speed and high load region where the influence of the torque loss is large. It is possible to improve the property. Next, another embodiment will be described based on FIG. In the present embodiment, the parts shown in FIG. 3 are the same as those in the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 4 will be designated by the same reference numerals, and only different parts will be described. To do.

【0029】即ち、本実施形態では、第1の実施形態に
対し、吸気系のダイナミクスを考慮し、エアフローメー
タ9からの吸入空気量信号を、空気量一次遅れ演算部I
で一次遅れ補正した信号を用いて基本燃料噴射量TP
演算する。また、目標燃空比演算部Eで演算された目標
燃空比t1/λについても、燃空比一次遅れ演算部Jで
一次遅れ補正し、該補正された信号を燃空比補正演算部
Kでアクセル操作量Accの時間変化量ΔAccによっ
て更に補正する。
That is, in the present embodiment, in contrast to the first embodiment, the intake air amount signal from the air flow meter 9 is compared with the air amount first-order delay calculation unit I in consideration of the dynamics of the intake system.
In step 1, the basic fuel injection amount T P is calculated by using the signal corrected for the first-order delay. Further, the target fuel-air ratio t1 / λ calculated by the target fuel-air ratio calculation unit E is also subjected to first-order delay correction by the fuel-air ratio first-order delay calculation unit J, and the corrected signal is corrected by the fuel-air ratio correction calculation unit K. Then, it is further corrected by the time change amount ΔAcc of the accelerator operation amount Acc.

【0030】そして、前記一次遅れ補正された空気量信
号に基づく基本燃料噴射量TP に、前記2つの補正を行
った目標燃空比t1/λを乗じることによって第2の基
本燃料噴射量tTP を求める。このようにすれば、目標
燃空比t1/λが変化するときに吸入空気量の応答遅れ
に相当するように目標燃空比t1/λにも遅れを持た
せ、更に、アクセル操作量の時間変化量による目標燃空
比t1/λの変化をも考慮して補正することにより、過
渡時のトルクの段差を防ぐことができると共に、過渡時
の排気浄化性を向上させることができる。
Then, the second basic fuel injection amount tT is obtained by multiplying the basic fuel injection amount T P based on the first-order-lag-corrected air amount signal by the two corrected target fuel-air ratios t1 / λ. Find P. In this way, the target fuel-air ratio t1 / λ is delayed so as to correspond to the response delay of the intake air amount when the target fuel-air ratio t1 / λ changes, and the accelerator operation amount time By correcting the change in the target fuel-air ratio t1 / λ due to the change amount as well, it is possible to prevent a torque step difference during a transition and improve the exhaust gas purification performance during a transition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項2に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and functions of the invention according to claim 2;

【図2】本発明の実施形態のシステム構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】第1の実施形態の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the first embodiment.

【図4】第1の実施形態の機能構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the first embodiment.

【図5】第2の実施形態の機能構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 燃料噴射弁 5 スロットル弁 6 スロットル弁制御装置 7 自動変速機 8 アクセル操作量センサ 9 エアフローメータ 10 スロットルセンサ 11 クランク角センサ 13 空燃比センサ 14 車速センサ 15 PCM A 出力目標駆動力演算部 B 目標変速比演算部 D 目標燃料量演算部 E 目標燃空比演算部 F 燃費補正率演算部 G 目標スロットル開口面積演算部 H 目標スロットル弁開度演算部 I 空気量一次遅れ演算部 J 燃空比一次遅れ演算部 K 燃空比補正演算部 1 engine 2 fuel injection valve 5 throttle valve 6 throttle valve control device 7 automatic transmission 8 accelerator operation amount sensor 9 air flow meter 10 throttle sensor 11 crank angle sensor 13 air-fuel ratio sensor 14 vehicle speed sensor 15 PCM A output target driving force calculation unit B Target gear ratio calculation unit D Target fuel amount calculation unit E Target fuel-air ratio calculation unit F Fuel consumption correction ratio calculation unit G Target throttle opening area calculation unit H Target throttle valve opening calculation unit I Air amount first-order delay calculation unit J Fuel-air ratio First-order delay calculation unit K Fuel-air ratio correction calculation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 正明 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaaki Uchida 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃空比を広範囲に制御可能なエンジンと、
該エンジンに連結された自動変速機とを備えた車両パワ
ートレインの制御装置において、 前記自動変速機出口の駆動力及び変速比の目標値と、該
目標値が得られる目標エンジントルクと、を設定する一
方、該目標エンジントルクとエンジン回転速度とに応じ
て目標燃空比を設定し、該目標エンジントルクと目標燃
空比とが得られるように、エンジンへの吸入空気量と燃
料供給量とを制御することを特徴とする車両パワートレ
インの制御装置。
1. An engine capable of controlling a fuel-air ratio in a wide range,
In a control device for a vehicle powertrain including an automatic transmission connected to the engine, a target value of a driving force and a gear ratio at the automatic transmission outlet, and a target engine torque for obtaining the target value are set. On the other hand, a target fuel-air ratio is set according to the target engine torque and the engine rotation speed, and the intake air amount and the fuel supply amount to the engine are set so that the target engine torque and the target fuel-air ratio are obtained. A control device for a vehicle power train, which controls the vehicle.
【請求項2】燃空比を広範囲に制御可能で、かつ、エン
ジンの吸気系に介装されたスロットル弁の開度を目標値
に制御するスロットル弁制御装置と、エンジンに供給さ
れる燃料量を目標値に制御する燃料供給量制御装置と、
を備えたエンジンと、該エンジンに連結された自動変速
機とを備えた車両パワートレインの制御装置において、 アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段
と、 エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
と、 前記検出されたアクセル操作量と車速とに基づいて変速
機出口の目標駆動力及び目標変速比を演算する目標駆動
力・変速比演算手段と、 前記変速機出口の目標駆動力及び目標変速比と、エンジ
ン回転速度と変速機入口回転速度との比と、に基づいて
目標エンジントルクを演算する目標エンジントルク演算
手段と、 前記目標エンジントルクとエンジン回転速度とに基づい
て目標燃空比を演算する目標燃空比演算手段と、 前記目標エンジントルクとエンジン回転速度と目標燃空
比とに基づいてエンジンの目標吸入空気量を演算する目
標吸入空気量演算手段と、 前記目標吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいて、
目標スロットル弁開度を演算する目標スロットル弁開度
演算手段と、 前記吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量とエン
ジン回転速度と目標燃空比とに基づいて、燃料供給量を
演算する燃料供給量演算手段と、 を含んで構成され、 前記スロットル弁制御装置が前記演算された目標スロッ
トル弁開度となるように前記スロットル弁の開度を制御
すると共に、前記燃料供給量制御装置が前記演算された
燃料供給量となるように燃料供給量を制御して、エンジ
ントルクを目標値に制御することを特徴とする車両パワ
ートレインの制御装置。
2. A throttle valve control device capable of controlling a fuel-air ratio in a wide range and controlling an opening of a throttle valve interposed in an intake system of an engine to a target value, and a fuel amount supplied to the engine. A fuel supply amount control device for controlling the
A vehicle powertrain control device including an engine having an engine and an automatic transmission connected to the engine, comprising: an accelerator operation amount detecting means for detecting an accelerator operation amount; a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed; An engine rotation speed detecting means for detecting a rotation speed, an intake air amount detecting means for detecting an intake air amount to the engine, a target driving force and a target at a transmission outlet based on the detected accelerator operation amount and vehicle speed. A target driving force / gear ratio calculating means for calculating a gear ratio, a target driving force and a target gear ratio at the transmission outlet, and a target engine torque based on a ratio of an engine rotational speed and a transmission inlet rotational speed. Target engine torque calculating means for calculating; target fuel-air ratio calculating means for calculating a target fuel-air ratio based on the target engine torque and engine rotation speed; Based on the target intake air amount and the engine rotation speed, a target intake air amount calculation means for calculating a target intake air amount of the engine based on the target engine torque, the engine rotation speed and the target fuel-air ratio,
A target throttle valve opening calculation means for calculating the target throttle valve opening, and a fuel supply quantity is calculated based on the intake air quantity, the engine rotation speed, and the target fuel-air ratio detected by the intake air quantity detection means. And a fuel supply amount calculation means, wherein the throttle valve control device controls the opening amount of the throttle valve so as to reach the calculated target throttle valve opening amount, and the fuel supply amount control device includes A control device for a vehicle power train, wherein the fuel supply amount is controlled so as to be the calculated fuel supply amount, and the engine torque is controlled to a target value.
【請求項3】前記目標吸入空気量演算手段が、前記目標
エンジントルクとエンジン回転速度とに基づいて目標燃
料供給量を演算し、該目標燃料供給量を前記目標燃空比
で除することにより目標吸入空気量を演算することを特
徴とする請求項2に記載の車両パワートレインの制御装
置。。
3. The target intake air amount calculation means calculates a target fuel supply amount based on the target engine torque and engine rotation speed, and divides the target fuel supply amount by the target fuel-air ratio. The control device for a vehicle powertrain according to claim 2, wherein a target intake air amount is calculated. .
【請求項4】前記目標吸入空気量演算手段は、エンジン
のフリクション、ポンプロスに応じた補正を行って目標
吸入空気量を求めることを特徴とする請求項2又は請求
項3に記載の車両パワートレインの制御装置。
4. The vehicle powertrain according to claim 2, wherein the target intake air amount calculation means obtains the target intake air amount by performing correction according to engine friction and pump loss. Control device.
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