JPH1122515A - 機関トルク算出装置 - Google Patents
機関トルク算出装置Info
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- JPH1122515A JPH1122515A JP9179678A JP17967897A JPH1122515A JP H1122515 A JPH1122515 A JP H1122515A JP 9179678 A JP9179678 A JP 9179678A JP 17967897 A JP17967897 A JP 17967897A JP H1122515 A JPH1122515 A JP H1122515A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標機関トルクに基づいて、実際の機関トル
ク変化に適合した機関トルクを算出する。 【解決手段】 アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅと
からマップを参照して、目標機関トルクｔＴｅを算出す
る（Ｓ１）。そして、スロットル無駄時間前のｔＴｅよ
り、補正後目標機関トルクｔＴｅ１を得る（Ｓ２）。そ
して、ｔＴｅ１に対し、加重平均処理を施して、スロッ
トル応答遅れ補正後の目標機関トルクｔＴｅ２を得る
（Ｓ３）。そして、ｔＴｅ２に対し、加重平均処理を施
して、吸気充填遅れ補正後の目標機関トルクｔＴｅ３を
得る（Ｓ４）。そして、燃焼遅れ時間前のｔＴｅ３よ
り、補正後目標機関トルクｔＴｅ４を得る（Ｓ５）。そ
して、目標機関トルクｔＴｃ＝ｔＴｅ４とする。
ク変化に適合した機関トルクを算出する。 【解決手段】 アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅと
からマップを参照して、目標機関トルクｔＴｅを算出す
る（Ｓ１）。そして、スロットル無駄時間前のｔＴｅよ
り、補正後目標機関トルクｔＴｅ１を得る（Ｓ２）。そ
して、ｔＴｅ１に対し、加重平均処理を施して、スロッ
トル応答遅れ補正後の目標機関トルクｔＴｅ２を得る
（Ｓ３）。そして、ｔＴｅ２に対し、加重平均処理を施
して、吸気充填遅れ補正後の目標機関トルクｔＴｅ３を
得る（Ｓ４）。そして、燃焼遅れ時間前のｔＴｅ３よ
り、補正後目標機関トルクｔＴｅ４を得る（Ｓ５）。そ
して、目標機関トルクｔＴｃ＝ｔＴｅ４とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電制スロットル弁
を備える内燃機関における機関トルク算出装置に関す
る。
を備える内燃機関における機関トルク算出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、機関運転状態のパラメータとして
は、一般的に、機関回転数Ｎｅと、基本燃料噴射量Ｔｐ
（＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ；Ｋは定数、Ｑａは吸入空気流量）
とが採用されていた。しかし、ストイキ燃焼とリーン燃
焼とを切換える機関や、更に均質燃焼と成層燃焼とを切
換える機関などでは、基本燃料噴射量Ｔｐによって、負
荷を代表させることに困難がある。
は、一般的に、機関回転数Ｎｅと、基本燃料噴射量Ｔｐ
（＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ；Ｋは定数、Ｑａは吸入空気流量）
とが採用されていた。しかし、ストイキ燃焼とリーン燃
焼とを切換える機関や、更に均質燃焼と成層燃焼とを切
換える機関などでは、基本燃料噴射量Ｔｐによって、負
荷を代表させることに困難がある。
【０００３】そこで、機関運転状態のパラメータとし
て、機関回転数Ｎｅと、機関トルク（目標機関トルク）
ｔＴｅとを採用し、これらに基づいて各種制御用のマッ
プを設定するなどして、各種制御を行う傾向にある。そ
して、機関トルクｔＴｅは、簡易に算出する場合、目標
機関トルクとして、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎ
ｅとに基づいて、これらをパラメータとするマップから
検索することにより、算出するようにしている。
て、機関回転数Ｎｅと、機関トルク（目標機関トルク）
ｔＴｅとを採用し、これらに基づいて各種制御用のマッ
プを設定するなどして、各種制御を行う傾向にある。そ
して、機関トルクｔＴｅは、簡易に算出する場合、目標
機関トルクとして、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎ
ｅとに基づいて、これらをパラメータとするマップから
検索することにより、算出するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電制ス
ロットル弁を備える内燃機関の場合、アクセル開度が急
変したときには、マップから算出される目標機関トルク
も急変するが、機関には種々の遅れ系が存在するため、
実際のトルク発生までの期間、機関トルクの算出値と実
際値との間にズレが生じる。このため、この目標機関ト
ルクに基づいて制御を行うと、実際の機関運転状態を反
映していないため、制御性の悪化を招く。
ロットル弁を備える内燃機関の場合、アクセル開度が急
変したときには、マップから算出される目標機関トルク
も急変するが、機関には種々の遅れ系が存在するため、
実際のトルク発生までの期間、機関トルクの算出値と実
際値との間にズレが生じる。このため、この目標機関ト
ルクに基づいて制御を行うと、実際の機関運転状態を反
映していないため、制御性の悪化を招く。
【０００５】本発明は、このような実状に鑑み、目標機
関トルクに基づいて実際の機関トルク変化に適合した機
関トルクを算出することのできる機関トルク算出装置を
提供することを目的とする。
関トルクに基づいて実際の機関トルク変化に適合した機
関トルクを算出することのできる機関トルク算出装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、アクセル開度を検出するアクセルセンサ
と、このアクセルセンサにより検出されるアクセル開度
に基づいて制御される電制スロットル弁とを備える内燃
機関において、機関トルクを算出する機関トルク算出装
置を、図１に示すように、アクセル開度と機関回転数と
に基づいて目標機関トルクを算出する目標機関トルク算
出手段と、前記目標機関トルク算出手段により算出され
た目標機関トルクに対し、電制スロットル弁への開閉指
令から開閉動作開始までの無駄時間分の遅れ補正を行う
第１の遅れ補正手段と、前記第１の遅れ補正手段により
補正された目標機関トルクに対し、電制スロットル弁の
開閉動作中の応答遅れ分の遅れ補正を行う第２の遅れ補
正手段と、前記第２の遅れ補正手段により補正された目
標機関トルクに対し、吸気マニホールド内部に吸気が充
填されるまでの吸気充填遅れ分の遅れ補正を行う第３の
遅れ補正手段と、を含んで構成する。
る発明では、アクセル開度を検出するアクセルセンサ
と、このアクセルセンサにより検出されるアクセル開度
に基づいて制御される電制スロットル弁とを備える内燃
機関において、機関トルクを算出する機関トルク算出装
置を、図１に示すように、アクセル開度と機関回転数と
に基づいて目標機関トルクを算出する目標機関トルク算
出手段と、前記目標機関トルク算出手段により算出され
た目標機関トルクに対し、電制スロットル弁への開閉指
令から開閉動作開始までの無駄時間分の遅れ補正を行う
第１の遅れ補正手段と、前記第１の遅れ補正手段により
補正された目標機関トルクに対し、電制スロットル弁の
開閉動作中の応答遅れ分の遅れ補正を行う第２の遅れ補
正手段と、前記第２の遅れ補正手段により補正された目
標機関トルクに対し、吸気マニホールド内部に吸気が充
填されるまでの吸気充填遅れ分の遅れ補正を行う第３の
遅れ補正手段と、を含んで構成する。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記目標機関ト
ルク算出手段は、アクセル開度と機関回転数とをパラメ
ータとして目標機関トルクを予め定めて記憶させたマッ
プから検索により目標機関トルクを算出するものである
ことを特徴とする。請求項３に係る発明では、前記第１
の遅れ補正手段は、前記目標機関トルク算出手段により
算出された目標機関トルクを時系列で記憶保持してい
て、無駄時間前に算出された目標機関トルクを出力する
ものであることを特徴とする。
ルク算出手段は、アクセル開度と機関回転数とをパラメ
ータとして目標機関トルクを予め定めて記憶させたマッ
プから検索により目標機関トルクを算出するものである
ことを特徴とする。請求項３に係る発明では、前記第１
の遅れ補正手段は、前記目標機関トルク算出手段により
算出された目標機関トルクを時系列で記憶保持してい
て、無駄時間前に算出された目標機関トルクを出力する
ものであることを特徴とする。
【０００８】請求項４に係る発明では、前記第２の遅れ
補正手段は、前記第１の遅れ補正手段により補正された
目標機関トルクに対し、加重平均処理を施して、応答遅
れ分の遅れ補正を行うものであることを特徴とする。請
求項５に係る発明では、前記第３の遅れ補正手段は、前
記第２の遅れ補正手段により補正された目標機関トルク
に対し、加重平均処理を施して、吸気充填遅れ分の遅れ
補正を行うものであることを特徴とする。
補正手段は、前記第１の遅れ補正手段により補正された
目標機関トルクに対し、加重平均処理を施して、応答遅
れ分の遅れ補正を行うものであることを特徴とする。請
求項５に係る発明では、前記第３の遅れ補正手段は、前
記第２の遅れ補正手段により補正された目標機関トルク
に対し、加重平均処理を施して、吸気充填遅れ分の遅れ
補正を行うものであることを特徴とする。
【０００９】請求項６に係る発明では、更に、前記第３
の遅れ補正手段により補正された目標機関トルクに対
し、吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルクを発生
するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ補正を行う第４の遅れ
補正手段を設けたことを特徴とする（図１参照）。請求
項７に係る発明では、前記第４の遅れ補正手段は、前記
第３の遅れ補正手段により補正された目標機関トルクを
時系列で記憶保持していて、燃焼遅れ時間前に補正され
た目標機関トルクを出力するものであることを特徴とす
る。
の遅れ補正手段により補正された目標機関トルクに対
し、吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルクを発生
するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ補正を行う第４の遅れ
補正手段を設けたことを特徴とする（図１参照）。請求
項７に係る発明では、前記第４の遅れ補正手段は、前記
第３の遅れ補正手段により補正された目標機関トルクを
時系列で記憶保持していて、燃焼遅れ時間前に補正され
た目標機関トルクを出力するものであることを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、アクセル
開度と機関回転数とに基づいて目標機関トルクを算出す
る一方、電制スロットル弁への開閉指令から開閉動作開
始までの無駄時間分の遅れ補正、電制スロットル弁の開
閉動作中の応答遅れ分の遅れ補正、吸気マニホールド内
部に吸気が充填されるまでの吸気充填遅れ分の遅れ補正
を行うことで、目標機関トルクに基づいて実際の機関ト
ルク変化に適合した機関トルクを算出することができ、
これを用いて各種制御を行うことで、制御性を向上させ
ることができるという効果が得られる。
開度と機関回転数とに基づいて目標機関トルクを算出す
る一方、電制スロットル弁への開閉指令から開閉動作開
始までの無駄時間分の遅れ補正、電制スロットル弁の開
閉動作中の応答遅れ分の遅れ補正、吸気マニホールド内
部に吸気が充填されるまでの吸気充填遅れ分の遅れ補正
を行うことで、目標機関トルクに基づいて実際の機関ト
ルク変化に適合した機関トルクを算出することができ、
これを用いて各種制御を行うことで、制御性を向上させ
ることができるという効果が得られる。
【００１１】請求項２に係る発明によれば、目標機関ト
ルクの算出にマップを用いることで、簡単に算出でき
る。請求項３に係る発明によれば、時系列データを用い
ることで、スロットル無駄時間分の遅れ補正を簡単かつ
的確に行うことができる。請求項４に係る発明によれ
ば、加重平均処理を用いることで、スロットル応答遅れ
分の遅れ補正を簡単かつ的確に行うことができる。
ルクの算出にマップを用いることで、簡単に算出でき
る。請求項３に係る発明によれば、時系列データを用い
ることで、スロットル無駄時間分の遅れ補正を簡単かつ
的確に行うことができる。請求項４に係る発明によれ
ば、加重平均処理を用いることで、スロットル応答遅れ
分の遅れ補正を簡単かつ的確に行うことができる。
【００１２】請求項５に係る発明によれば、加重平均処
理を用いることで、吸気充填遅れ分の遅れ補正を簡単か
つ的確に行うことができる。請求項６に係る発明によれ
ば、更に、吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルク
を発生するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ補正を行うこと
で、実際の機関トルク変化に適合した機関トルクを更に
精度よく算出することができるという効果が得られる。
理を用いることで、吸気充填遅れ分の遅れ補正を簡単か
つ的確に行うことができる。請求項６に係る発明によれ
ば、更に、吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルク
を発生するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ補正を行うこと
で、実際の機関トルク変化に適合した機関トルクを更に
精度よく算出することができるという効果が得られる。
【００１３】請求項７に係る発明によれば、時系列デー
タを用いることで、燃焼遅れ時間分の遅れ補正を簡単か
つ的確に行うことができる。
タを用いることで、燃焼遅れ時間分の遅れ補正を簡単か
つ的確に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ２から吸気通路３により、後述するコントロールユニ
ット２０からの信号によって開度制御される電制スロッ
トル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。また、ス
ワール制御弁５が設けられており、ポート断面積を制御
して燃焼室に吸入される空気の流動を制御可能である。
て説明する。図２は実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図である。先ず、これについて説明する。車両に搭
載される内燃機関１の各気筒の燃焼室には、エアクリー
ナ２から吸気通路３により、後述するコントロールユニ
ット２０からの信号によって開度制御される電制スロッ
トル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。また、ス
ワール制御弁５が設けられており、ポート断面積を制御
して燃焼室に吸入される空気の流動を制御可能である。
【００１５】そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直
接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェク
タ）６が設けられている。燃料噴射弁６は、後述するコ
ントロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行
程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソ
レノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃
料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃
料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な
混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓７回
りに集中的に層状の混合気を形成し、後述するコントロ
ールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓７に
より点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。
尚、燃焼方式は、空燃比制御との組合わせで、均質スト
イキ燃焼、均質リーン燃焼、成層リーン燃焼などに分け
られる。
接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェク
タ）６が設けられている。燃料噴射弁６は、後述するコ
ントロールユニット２０から機関回転に同期して吸気行
程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソ
レノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃
料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃
料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な
混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓７回
りに集中的に層状の混合気を形成し、後述するコントロ
ールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓７に
より点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。
尚、燃焼方式は、空燃比制御との組合わせで、均質スト
イキ燃焼、均質リーン燃焼、成層リーン燃焼などに分け
られる。
【００１６】機関１からの排気は排気通路８より排出さ
れ、排気通路８には排気浄化用の触媒９が介装されてい
る。また、排気の一部は電制ＥＧＲ弁１０を介してＥＧ
Ｒ通路１１により吸気通路３のスロットル弁４下流（吸
気マニホールド）に還流される。コントロールユニット
２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入
出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコ
ンピュータを備え、各種センサからの入力信号を受け、
これに基づいて演算処理して、電制スロットル弁４、燃
料噴射弁６及び点火栓７などの作動を制御する。
れ、排気通路８には排気浄化用の触媒９が介装されてい
る。また、排気の一部は電制ＥＧＲ弁１０を介してＥＧ
Ｒ通路１１により吸気通路３のスロットル弁４下流（吸
気マニホールド）に還流される。コントロールユニット
２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入
出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコ
ンピュータを備え、各種センサからの入力信号を受け、
これに基づいて演算処理して、電制スロットル弁４、燃
料噴射弁６及び点火栓７などの作動を制御する。
【００１７】前記各種センサとしては、機関１のクラン
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，
２２が設けられている。これらのクランク角センサ２
１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°
／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（例えば圧縮上死
点前１１０°）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共
に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもの
で、基準パルス信号ＲＥＦの周期などから機関回転数Ｎ
ｅを算出可能である。
ク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，
２２が設けられている。これらのクランク角センサ２
１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°
／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（例えば圧縮上死
点前１１０°）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共
に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもの
で、基準パルス信号ＲＥＦの周期などから機関回転数Ｎ
ｅを算出可能である。
【００１８】この他、吸気通路３のスロットル弁４上流
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセルペダルの踏込み量に相当するアクセル開度ＡＣ
Ｃを検出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開
度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２５、機関１の冷
却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路８にて
排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ
2 センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８な
どが設けられている。
で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、
アクセルペダルの踏込み量に相当するアクセル開度ＡＣ
Ｃを検出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開
度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２５、機関１の冷
却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路８にて
排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ
2 センサ２７、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２８な
どが設けられている。
【００１９】次に、コントロールユニット２０により行
われる主な制御について、説明する。スロットル制御
（電制スロットル弁４の制御）については、アクセルセ
ンサ２４により検出されるアクセル開度ＡＣＣに応じ
て、又は、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅとから
設定される目標機関トルクｔＴｅに応じて、電制スロッ
トル弁４のモータを駆動して、開度制御する。
われる主な制御について、説明する。スロットル制御
（電制スロットル弁４の制御）については、アクセルセ
ンサ２４により検出されるアクセル開度ＡＣＣに応じ
て、又は、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅとから
設定される目標機関トルクｔＴｅに応じて、電制スロッ
トル弁４のモータを駆動して、開度制御する。
【００２０】燃料噴射制御（燃料噴射弁６の制御）につ
いては、機関運転条件に従って燃焼方式を設定し、これ
に応じて燃料噴射弁６による燃料噴射量及び噴射時期を
制御する。詳しくは、先ず、機関回転数Ｎｅ、機関トル
クｔＴｃ、水温Ｔｗ等の機関運転条件を読込み、機関運
転条件に基づいて、燃焼方式切換マップを参照する。す
なわち、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴｃとをパラメ
ータとして燃焼方式（及び目標当量比）を定めたマップ
を、水温Ｔｗ、始動後時間などの条件別に複数備えてい
て、これらの条件から選択されたマップより、実際の機
関運転状態のパラメータに従って、均質ストイキ燃焼、
均質リーン燃焼又は成層リーン燃焼のいずれかに燃焼方
式を設定する。
いては、機関運転条件に従って燃焼方式を設定し、これ
に応じて燃料噴射弁６による燃料噴射量及び噴射時期を
制御する。詳しくは、先ず、機関回転数Ｎｅ、機関トル
クｔＴｃ、水温Ｔｗ等の機関運転条件を読込み、機関運
転条件に基づいて、燃焼方式切換マップを参照する。す
なわち、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴｃとをパラメ
ータとして燃焼方式（及び目標当量比）を定めたマップ
を、水温Ｔｗ、始動後時間などの条件別に複数備えてい
て、これらの条件から選択されたマップより、実際の機
関運転状態のパラメータに従って、均質ストイキ燃焼、
均質リーン燃焼又は成層リーン燃焼のいずれかに燃焼方
式を設定する。
【００２１】燃焼方式の判定の結果、均質ストイキ燃焼
の場合は、燃料噴射量をストイキ空燃比（１４．６）相
当に設定して、Ｏ2 センサ２７による空燃比フィードバ
ック制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、
均質ストイキ燃焼を行わせる。均質リーン燃焼の場合
は、燃料噴射量を空燃比２０〜３０のリーン空燃比相当
に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を吸気
行程に設定して、均質リーン燃焼を行わせる。成層リー
ン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比４０程度のリーン
空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射
時期を圧縮行程に設定して、成層リーン燃焼を行わせ
る。
の場合は、燃料噴射量をストイキ空燃比（１４．６）相
当に設定して、Ｏ2 センサ２７による空燃比フィードバ
ック制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、
均質ストイキ燃焼を行わせる。均質リーン燃焼の場合
は、燃料噴射量を空燃比２０〜３０のリーン空燃比相当
に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を吸気
行程に設定して、均質リーン燃焼を行わせる。成層リー
ン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比４０程度のリーン
空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射
時期を圧縮行程に設定して、成層リーン燃焼を行わせ
る。
【００２２】点火制御（点火栓７の制御）については、
燃焼方式別に、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴｃとを
パラメータとして点火時期ＡＤＶを定めたマップを参照
するなどして、点火時期ＡＤＶを設定し、制御する。こ
こにおいて、燃料噴射制御及び点火制御において、機関
運転状態のパラメータの１つとして用いる機関トルクｔ
Ｔｃは、図３に示す機関トルクの遅れ特性に基づき、図
４に示す機関トルク算出ルーチンによって算出する。
燃焼方式別に、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴｃとを
パラメータとして点火時期ＡＤＶを定めたマップを参照
するなどして、点火時期ＡＤＶを設定し、制御する。こ
こにおいて、燃料噴射制御及び点火制御において、機関
運転状態のパラメータの１つとして用いる機関トルクｔ
Ｔｃは、図３に示す機関トルクの遅れ特性に基づき、図
４に示す機関トルク算出ルーチンによって算出する。
【００２３】先ず図３により機関トルクの遅れ特性につ
いて説明する。アクセル開度ＡＣＣ（スロットル開度指
令値）が急変すると、これに基づいて設定される目標機
関トルクｔＴｅも急変するが、電制スロットル弁４の場
合、アクセル開度変化から実際の機関トルク変化までに
は、以下の遅れが存在する。 （１）電制スロットル弁への開閉指令から開閉動作開始
までの無駄時間分の遅れ（特に電気的な遅れ） （２）電制スロットル弁の開閉動作中の応答遅れ（モー
タ等のメカ動作遅れ） （３）吸気マニホールド内部に吸気が充填されるまでの
吸気充填遅れ （４）吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルクを発
生するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ。
いて説明する。アクセル開度ＡＣＣ（スロットル開度指
令値）が急変すると、これに基づいて設定される目標機
関トルクｔＴｅも急変するが、電制スロットル弁４の場
合、アクセル開度変化から実際の機関トルク変化までに
は、以下の遅れが存在する。 （１）電制スロットル弁への開閉指令から開閉動作開始
までの無駄時間分の遅れ（特に電気的な遅れ） （２）電制スロットル弁の開閉動作中の応答遅れ（モー
タ等のメカ動作遅れ） （３）吸気マニホールド内部に吸気が充填されるまでの
吸気充填遅れ （４）吸気がシリンダ内に吸入されて燃焼しトルクを発
生するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ。
【００２４】従って、目標機関トルクｔＴｅに対し、上
記（１）〜（４）の遅れに対する補正を行うことによ
り、実際の機関トルク変化に適合した機関トルクｔＴｃ
を算出することが可能である。但し、上記（４）の遅れ
は（１）〜（３）の遅れに比べ無視できる場合もあるの
で、上記（１）〜（３）の遅れに対する補正のみを行う
ようにしてもよい。
記（１）〜（４）の遅れに対する補正を行うことによ
り、実際の機関トルク変化に適合した機関トルクｔＴｃ
を算出することが可能である。但し、上記（４）の遅れ
は（１）〜（３）の遅れに比べ無視できる場合もあるの
で、上記（１）〜（３）の遅れに対する補正のみを行う
ようにしてもよい。
【００２５】次に図４の機関トルク算出ルーチンについ
て説明する。尚、本ルーチンは所定時間（例えば１０ｍ
ｓ）毎に実行される。ステップ１（図にはＳ１と記す。
以下同様）では、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅ
とを読込み、予めこれらに基づいて目標機関トルクｔＴ
ｅを定めて記憶させてあるマップから、目標機関トルク
ｔＴｅを検索する。この部分が目標機関トルク算出手段
に相当する。
て説明する。尚、本ルーチンは所定時間（例えば１０ｍ
ｓ）毎に実行される。ステップ１（図にはＳ１と記す。
以下同様）では、アクセル開度ＡＣＣと機関回転数Ｎｅ
とを読込み、予めこれらに基づいて目標機関トルクｔＴ
ｅを定めて記憶させてあるマップから、目標機関トルク
ｔＴｅを検索する。この部分が目標機関トルク算出手段
に相当する。
【００２６】そして、算出した目標機関トルクｔＴｅ
は、時系列データｔＴｅ(n) として、記憶保持する（最
新のものから所定個数）。ステップ２では、電制スロッ
トル弁への開閉指令から開閉動作開始までの無駄時間分
の遅れ補正を行うべく、目標機関トルクの時系列データ
から、無駄時間前に算出された目標機関トルクｔＴｅ
(n-a) （ａ個前の値）を読出して、次式のごとく、補正
後目標機関トルクｔＴｅ１(n) として出力する。この部
分が第１の遅れ補正手段に相当する。
は、時系列データｔＴｅ(n) として、記憶保持する（最
新のものから所定個数）。ステップ２では、電制スロッ
トル弁への開閉指令から開閉動作開始までの無駄時間分
の遅れ補正を行うべく、目標機関トルクの時系列データ
から、無駄時間前に算出された目標機関トルクｔＴｅ
(n-a) （ａ個前の値）を読出して、次式のごとく、補正
後目標機関トルクｔＴｅ１(n) として出力する。この部
分が第１の遅れ補正手段に相当する。
【００２７】ｔＴｅ１(n) ＝ｔＴｅ(n-a) ここで、ａは定数で、スロットル無駄時間を本ルーチン
の実行時間隔で割ることにより算出される。ステップ３
では、電制スロットル弁の開閉動作中の応答遅れ分の遅
れ補正を行うべく、補正後目標トルクｔＴｅ１(n) に対
し、次式のごとく、加重平均処理を施して、補正後目標
トルクｔＴｅ２(n) を算出する。この部分が第２の応答
遅れ補正手段に相当する。
の実行時間隔で割ることにより算出される。ステップ３
では、電制スロットル弁の開閉動作中の応答遅れ分の遅
れ補正を行うべく、補正後目標トルクｔＴｅ１(n) に対
し、次式のごとく、加重平均処理を施して、補正後目標
トルクｔＴｅ２(n) を算出する。この部分が第２の応答
遅れ補正手段に相当する。
【００２８】ｔＴｅ２(n) ＝ｔＴｅ２(n-1) ×（１−Ｆ
Ｌ＃）＋ｔＴｅ１(n) ×ＦＬ＃ ここで、ＦＬ＃は定数で、０＜ＦＬ＃＜１である。ステ
ップ４では、吸気マニホールド内部に吸気が充填される
までの吸気充填遅れ分の遅れ補正を行うべく、補正後目
標機関トルクｔＴｅ２(n) に対し、次式のごとく、加重
平均処理を施して、補正後目標機関トルクｔＴｅ３(n)
を算出する。この部分が第３の遅れ補正手段に相当す
る。
Ｌ＃）＋ｔＴｅ１(n) ×ＦＬ＃ ここで、ＦＬ＃は定数で、０＜ＦＬ＃＜１である。ステ
ップ４では、吸気マニホールド内部に吸気が充填される
までの吸気充填遅れ分の遅れ補正を行うべく、補正後目
標機関トルクｔＴｅ２(n) に対し、次式のごとく、加重
平均処理を施して、補正後目標機関トルクｔＴｅ３(n)
を算出する。この部分が第３の遅れ補正手段に相当す
る。
【００２９】ｔＴｅ３(n) ＝ｔＴｅ３(n-1) ×（１−Ｆ
ＬＤ）＋ｔＴｅ２(n) ×ＦＬＤ ここで、ＦＬＤは変数（但し、０＜ＦＬＤ＜１）で、ス
ロットル開度ＴＶＯ及び機関回転数Ｎｅなどをパラメー
タとするマップより設定する。そして、算出した補正後
目標機関トルクｔＴｅ３(n) は、時系列データとして、
記憶保持する（最新のものから所定個数）。
ＬＤ）＋ｔＴｅ２(n) ×ＦＬＤ ここで、ＦＬＤは変数（但し、０＜ＦＬＤ＜１）で、ス
ロットル開度ＴＶＯ及び機関回転数Ｎｅなどをパラメー
タとするマップより設定する。そして、算出した補正後
目標機関トルクｔＴｅ３(n) は、時系列データとして、
記憶保持する（最新のものから所定個数）。
【００３０】ステップ５では、吸気がシリンダ内に吸入
されて燃焼しトルクを発生するまでの燃焼遅れ時間分の
遅れ補正を行うべく、燃焼遅れ時間前に補正された目標
機関トルクｔＴｅ３(n-b) （ｂ個前の値）を読出して、
次式のごとく、補正後目標機関トルクｔＴｅ４(n) とし
て出力する。この部分が第４の遅れ補正手段に相当す
る。
されて燃焼しトルクを発生するまでの燃焼遅れ時間分の
遅れ補正を行うべく、燃焼遅れ時間前に補正された目標
機関トルクｔＴｅ３(n-b) （ｂ個前の値）を読出して、
次式のごとく、補正後目標機関トルクｔＴｅ４(n) とし
て出力する。この部分が第４の遅れ補正手段に相当す
る。
【００３１】ｔＴｅ４(n) ＝ｔＴｅ３(n-b) ここで、ｂは定数で、燃焼遅れ時間を本ルーチンの実行
時間隔で割ることにより算出される。ステップ６では、
補正後目標機関トルクｔＴｅ４(n) を、次式のごとく、
機関トルクｔＴｃに代入して、本ルーチンを終了する。
時間隔で割ることにより算出される。ステップ６では、
補正後目標機関トルクｔＴｅ４(n) を、次式のごとく、
機関トルクｔＴｃに代入して、本ルーチンを終了する。
【００３２】ｔＴｃ＝ｔＴｅ４(n) このようにして算出した機関トルクｔＴｃは、実際のト
ルク変化に適合したものとなる。よって、この機関トル
クｔＴｃ、詳しくは、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴ
ｃとを機関運転状態のパラメータとして、各種制御、例
えば燃料噴射制御（燃焼方式切換制御）や点火時期制御
を実施することで、制御性が大幅に向上する。
ルク変化に適合したものとなる。よって、この機関トル
クｔＴｃ、詳しくは、機関回転数Ｎｅと機関トルクｔＴ
ｃとを機関運転状態のパラメータとして、各種制御、例
えば燃料噴射制御（燃焼方式切換制御）や点火時期制御
を実施することで、制御性が大幅に向上する。
【００３３】尚、前述の理由で、燃焼遅れ時間分の遅れ
補正を省略するときは、ステップ５を省略し、ｔＴｃ＝
ｔＴｅ３(n) として処理すればよい。
補正を省略するときは、ステップ５を省略し、ｔＴｃ＝
ｔＴｅ３(n) として処理すればよい。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施の一形態を示す内燃機関のシス
テム図
テム図
【図３】 機関トルクの遅れ特性を示す図
【図４】 機関トルク算出ルーチンのフローチャート
１ 内燃機関 ３ 吸気通路 ４ 電制スロットル弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 点火栓 20 コントロールユニット 21，22 クランク角センサ 23 エアフローメータ 24 アクセルセンサ 25 スロットルセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿崎 成章 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 (72)発明者 後藤 健一 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 (72)発明者 田村 英之 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
Claims (7)
- 【請求項１】アクセル開度を検出するアクセルセンサ
と、このアクセルセンサにより検出されるアクセル開度
に基づいて制御される電制スロットル弁とを備える内燃
機関において、機関トルクを算出する機関トルク算出装
置であって、 アクセル開度と機関回転数とに基づいて目標機関トルク
を算出する目標機関トルク算出手段と、 前記目標機関トルク算出手段により算出された目標機関
トルクに対し、電制スロットル弁への開閉指令から開閉
動作開始までの無駄時間分の遅れ補正を行う第１の遅れ
補正手段と、 前記第１の遅れ補正手段により補正された目標機関トル
クに対し、電制スロットル弁の開閉動作中の応答遅れ分
の遅れ補正を行う第２の遅れ補正手段と、 前記第２の遅れ補正手段により補正された目標機関トル
クに対し、吸気マニホールド内部に吸気が充填されるま
での吸気充填遅れ分の遅れ補正を行う第３の遅れ補正手
段と、 を含んで構成される機関トルク算出装置。 - 【請求項２】前記目標機関トルク算出手段は、アクセル
開度と機関回転数とをパラメータとして目標機関トルク
を予め定めて記憶させたマップから検索により目標機関
トルクを算出するものであることを特徴とする請求項１
記載の機関トルク算出装置。 - 【請求項３】前記第１の遅れ補正手段は、前記目標機関
トルク算出手段により算出された目標機関トルクを時系
列で記憶保持していて、無駄時間前に算出された目標機
関トルクを出力するものであることを特徴とする請求項
１記載の機関トルク算出装置。 - 【請求項４】前記第２の遅れ補正手段は、前記第１の遅
れ補正手段により補正された目標機関トルクに対し、加
重平均処理を施して、応答遅れ分の遅れ補正を行うもの
であることを特徴とする請求項１記載の機関トルク算出
装置。 - 【請求項５】前記第３の遅れ補正手段は、前記第２の遅
れ補正手段により補正された目標機関トルクに対し、加
重平均処理を施して、吸気充填遅れ分の遅れ補正を行う
ものであることを特徴とする請求項１記載の機関トルク
算出装置。 - 【請求項６】前記第３の遅れ補正手段により補正された
目標機関トルクに対し、吸気がシリンダ内に吸入されて
燃焼しトルクを発生するまでの燃焼遅れ時間分の遅れ補
正を行う第４の遅れ補正手段を設けたことを特徴とする
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の機関トルク
算出装置。 - 【請求項７】前記第４の遅れ補正手段は、前記第３の遅
れ補正手段により補正された目標機関トルクを時系列で
記憶保持していて、燃焼遅れ時間前に補正された目標機
関トルクを出力するものであることを特徴とする請求項
６記載の機関トルク算出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179678A JPH1122515A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 機関トルク算出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9179678A JPH1122515A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 機関トルク算出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122515A true JPH1122515A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16069969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9179678A Pending JPH1122515A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 機関トルク算出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122515A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073830A (ja) * | 1999-09-06 | 2001-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| WO2007088761A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Denso Corporation | Control apparatus for vehicle |
| WO2009154065A1 (ja) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010127269A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の停止時にスロットル弁を制御する装置 |
| DE10109395B4 (de) * | 2000-02-28 | 2011-04-07 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Drehmomentanforderungs-basierte Motorregeltechnik, die ein konstantes Luft-/Kraftstoffverhältnis liefert |
| CN102235247A (zh) * | 2010-04-20 | 2011-11-09 | 上海格令汽车电子有限公司 | 一种增压发动机进气量柔性控制方法及系统 |
| JP2011256738A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mitsubishi Motors Corp | 車両の出力制御装置 |
| US8151764B2 (en) | 2006-02-21 | 2012-04-10 | Denso Corporation | Engine control system |
| WO2021199224A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 本田技研工業株式会社 | ４サイクル内燃機関の制御装置 |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP9179678A patent/JPH1122515A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073830A (ja) * | 1999-09-06 | 2001-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| DE10109395B4 (de) * | 2000-02-28 | 2011-04-07 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Drehmomentanforderungs-basierte Motorregeltechnik, die ein konstantes Luft-/Kraftstoffverhältnis liefert |
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| CN102084111A (zh) * | 2008-06-19 | 2011-06-01 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| US8566008B2 (en) | 2008-06-19 | 2013-10-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
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