JPH1123424A - エンジンの発生トルク推定方法 - Google Patents

エンジンの発生トルク推定方法

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JPH1123424A
JPH1123424A JP18142397A JP18142397A JPH1123424A JP H1123424 A JPH1123424 A JP H1123424A JP 18142397 A JP18142397 A JP 18142397A JP 18142397 A JP18142397 A JP 18142397A JP H1123424 A JPH1123424 A JP H1123424A
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JP
Japan
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engine
boost
correction term
correction
angular acceleration
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Pending
Application number
JP18142397A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Shimizu
博和 清水
Kenichi Machida
憲一 町田
Shigeaki Kakizaki
成章 柿崎
Kenichi Goto
健一 後藤
Hideyuki Tamura
英之 田村
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.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの角加速度Δωに基づく発生トルクの
推定精度を向上させる。 【解決手段】膨張行程中の異なる2区間における角速度
を検出し、該検出結果に基づいて角加速度Δωを演算す
る(S2)。一方、エンジン回転速度Neに基づいて補
正項OMNEHA,OMNEHB を演算すると共に(S3)、ブース
トに基づいて補正項OMBOHA,OMBOHB を演算する(S
4)。そして、トルク推定値Tを、T=Δω×(OMNEHA
×OMBOHA) +(OMNEHB+OMBOHB) として算出する(S
5)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの発生トル
ク推定方法に関し、詳しくは、エンジンの角加速度に基
づいて発生トルクを推定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、エンジンの角加速度に基づい
てエンジンの発生トルクを推定する方法が知られている
(三菱自動車 テクニカルレビュー 1989 NO.2 「ク
ランク軸トルク変動を利用した図示平均有効圧力計測技
術」等参照) 。エンジンの発生トルクを推定する方法と
しては、この他、筒内圧センサを備えて図示平均有効圧
を計測させる方法があるが、実車において筒内圧を計測
させることは煩雑であり、また、センサ装着が困難であ
るという欠点があり、フライホイールのリングギヤ等か
ら角速度を計測して発生トルクを推定させる方法が従来
から試みられているものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
角加速度に基づいてエンジン発生トルクを絶対値として
推定させる構成とした場合、高い推定精度を確保するこ
とが困難であるという問題があった。即ち、エンジンの
回転速度やブースト(充填効率)が変動すると、角加速
度に基づき推定される発生トルクと実トルクとの間に誤
差が生じることが実験的に判明した。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、エンジンの角加速度から発生トルクを絶対値とし
て高精度に推定できる発生トルク推定方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため、請求項1記載
の発明では、エンジンの角加速度を計測し、該計測され
た角加速度を、エンジンの回転速度とブーストとの少な
くとも一方に応じて補正し、該補正結果に基づいて発生
トルクを推定する構成とした。かかる構成によると、エ
ンジン回転速度及び/又はブーストによる誤差変化分に
対応して前記角加速度が補正されることになる。
【0006】尚、ブーストは、ブーストセンサによって
直接的に検出する構成であっても良いし、また、エンジ
ン回転速度,絞り弁開度,排気還流率等から推定する構
成であっても良い。請求項2記載の発明では、推定発生
トルクをT、角加速度をΔω、補正項をa,bとしたと
きに、 T=a×Δω+b として発生トルクを推定する構成であり、前記エンジン
の回転速度とブーストとの少なくとも一方に応じて前記
補正項a,bを設定する構成とした。
【0007】かかる構成によると、発生トルクTが角加
速度Δωに比例するものとしたときに、該発生トルクT
と角加速度Δωとの相関における傾き及びオフセット分
が補正されることになる。請求項3記載の発明では、前
記エンジン回転速度に応じて補正項a1を設定すると共
に、ブーストに応じて補正項a2を設定し、前記補正項
aを、a=a1×a2として設定する一方、前記エンジ
ン回転速度に応じて補正項b1を設定すると共に、ブー
ストに応じて補正項b2を設定し、前記補正項bを、b
=b1+b2として設定する構成とした。
【0008】かかる構成によると、エンジン回転速度と
ブーストとに応じてそれぞれに傾き補正項が設定され、
また、エンジン回転速度とブーストとに応じてそれぞれ
にオフセット補正項が設定され、エンジン回転速度に応
じた補正要求とブーストに応じた補正要求とをそれぞれ
に与える。請求項4記載の発明では、前記エンジン回転
速度及びブーストに応じて前記補正項aを記憶したマッ
プと、前記エンジン回転速度及びブーストに応じて前記
補正項bを記憶したマップとをそれぞれ参照して、前記
補正項a,bを設定する構成とした。
【0009】かかる構成によると、エンジン回転速度及
びブーストに応じた傾き補正項,オフセット補正項がマ
ップを参照することで設定される。
【0010】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、エンジン
回転速度,ブーストが変化しても、角加速度に基づく発
生トルクの推定精度を維持できるという効果がある。請
求項2記載の発明によると、発生トルクと角加速度との
比例関係について傾き補正及びオフセット補正を施すこ
とで、精度良く角加速度を補正することができるという
効果がある。
【0011】請求項3記載の発明によると、エンジン回
転速度,ブーストによる補正要求をそれぞれに反映させ
て、角加速度を補正することができるという効果があ
る。請求項4記載の発明によると、エンジン回転速度,
ブーストによる補正要求をそれぞれに満足させ得る補正
項の設定を行って、エンジン回転速度,ブーストに基づ
く補正を高精度に行わせることができるという効果があ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図1は、本発明に係るエンジンの発生トルク推定
方法が適用されるエンジンののシステム構成図である。
この図1に示すエンジン1は、各気筒毎に筒内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁2が備えられ、該燃料噴射弁2
から噴射された燃料によって形成される混合気が点火プ
ラグ4の火花点火によって着火燃焼する構成となってい
る。
【0013】前記燃料噴射弁2は、マイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット3からの噴射パルス
信号に応じて各気筒毎に制御されるようになっている。
また、各点火プラグ4にはそれぞれにイグニッションコ
イル5が備えられ、前記コントロールユニット3からの
点火信号に応じてパワトラユニット6が各イグニッショ
ンコイル5の1次側への通電をオン・オフして各気筒毎
に点火時期が制御されるようになっている。
【0014】前記コントロールユニット3には、燃料噴
射,点火時期制御のために各種センサから検出信号が入
力される。前記各種センサとしては、吸入空気流量を検
出するエアフローメータ7,モータ14によって開閉駆動
されるスロットル弁8の開度を検出するスロットルセン
サ9,クランク角を検出するクランク角センサ10,冷却
水温度を検出する水温センサ11,排気中の酸素濃度に基
づいて燃焼混合気の平均空燃比を検出する酸素センサ1
2,ブースト(吸気管内圧)を検出するブーストセンサ1
3などが設けられている。
【0015】ここで、前記コントロールユニット3は、
前記各種センサからの検出信号に基づいて前記燃料噴射
弁2による燃料噴射(噴射量及び噴射タイミング)を制
御すると共に、点火プラグ3による点火時期を制御する
一方、後述するようにしてエンジンの発生トルクを推定
し、該推定された発生トルクに応じてエンジン制御を行
うようになっている。
【0016】図2のフローチャートは、前記発生トルク
の推定演算の様子を示すフローチャートである。ステッ
プ1(図中にはS1と記してある。以下同様)では、エ
ンジン回転速度Ne,ブースト,角速度OMG1,角速
度OMG2,角速度計測間隔TDをそれぞれ読み込む。
【0017】前記角速度OMG1,OMG2は、膨張行
程に設定された2つの異なる計測区間における時間に基
づいて算出される値であり、角速度OMG1(deg/sec)
は、例えばBTDC10°〜ATDC20°の区間だけ回転
するのに要した時間に基づいて算出され、また、角速度
OMG2(deg/sec)は、例えばATDC70°〜ATDC
100 °の区間だけ回転するのに要した時間に基づいて算
出される(図3参照)。
【0018】また、前記角速度計測間隔TDは、上記計
測区間の場合、例えばATDC20°〜ATDC100 °の
時間として求められる。尚、ブーストは、本実施の形態
のようにブーストセンサ13を備える場合には、該センサ
の検出結果を用いるが、ブーストセンサを備えない場合
には、スロットル開度,エンジン回転速度,吸入空気流
量等からの推定値を用いる構成とすれば良く、排気還流
が行われる場合には、排気還流率による補正を加えるこ
とが好ましい。
【0019】ステップ2では、角加速度Δωを、 Δω=(OMG2−OMG1)/TD として算出する。ステップ3では、エンジン回転速度N
eに応じて前記Δωを補正するための補正項OMNEH
A,OMNEHBを算出する。
【0020】前記補正項OMNEHA(補正項a1)
は、前記Δωに乗算される補正項であり、また、前記補
正項OMNEHB(補正項b1)は、前記Δωに加算さ
れる補正項であり、それぞれ図4,図5に示すように、
予めエンジン回転速度Neに応じたテーブルに記憶され
ている。ステップ4では、ブーストに応じて前記Δωを
補正するための補正項OMBOHA,OMBOHBを算
出する。
【0021】前記補正項OMBOHA(補正項a2)
は、前記Δωに乗算される補正項であり、また、前記補
正項OMBOHB(補正項b2)は、前記Δωに加算さ
れる補正項であり、それぞれ図6,図7に示すように、
予めエンジン回転速度Neに応じたテーブルに記憶され
ている。ステップ5では、トルク推定値Tを、 T=Δω×(OMNEHA×OMBOHA)+(OMN
EHB+OMBOHB) として算出する。
【0022】即ち、エンジンの発生トルクTが前記角加
速度Δωに比例するものとし、T=a×Δω+bとした
ときに、傾きaを補正項OMNEHA,OMBOHAで
補正し、補正項OMNEHB,OMBOHBでオフセッ
トbを補正するものである。このようにして、角加速度
Δωをエンジン回転速度Ne,ブーストに基づいて補正
して発生トルクTを推定させる構成とすれば、エンジン
回転速度Ne,ブーストが変化しても、推定精度が悪化
することを回避でき、発生トルクを絶対値として安定的
に推定できる。
【0023】図2のフローチャートに示す実施の形態で
は、エンジン回転速度Neとブーストとに基づいて、傾
き特性を補正する乗算補正項、オフセット補正を行う加
算補正項をそれぞれに設定させる構成としたが、図8の
フローチャートに示すように、エンジン回転速度Ne及
びブーストに対応して乗算補正項a,加算補正項bを記
憶したマップを備え、前記マップから各補正項を求める
構成としても良い。
【0024】図8のフローチャートにおいて、ステップ
11では、前記ステップ1と同様にして、エンジン回転速
度Ne,ブースト,角速度OMG1,角速度OMG2,
角速度計測間隔TDをそれぞれ読み込む。ステップ12で
は、前記ステップ2と同様にして、角加速度Δωを演算
する。ステップ13では、図9に示すように、予めエンジ
ン回転速度Ne及びブーストに対応して乗算補正項aを
記憶したマップを参照し、乗算補正項aを設定する。
【0025】ステップ14では、図10に示すように、予め
エンジン回転速度Ne及びブーストに対応して加算補正
項bを記憶したマップを参照し、加算補正項bを設定す
る。そして、ステップ15では、トルク推定値Tを、 T=a×Δω+b として算出する。
【0026】尚、上記各実施の形態では、エンジン回転
速度とブーストとの双方に基づいて角加速度Δωを補正
する構成としたが、いずれか一方のみに基づいて補正す
る構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態におけるエンジンのシステム構成
図。
【図2】トルク推定制御の第1の実施の形態を示すフロ
ーチャート。
【図3】実施の形態における角速度の計測区間を示す線
図。
【図4】エンジン回転速度に応じた乗算補正項OMNE
HAの特性を示す線図。
【図5】エンジン回転速度に応じた加算補正項OMNE
HBの特性を示す線図。
【図6】ブーストに応じた乗算補正項OMBOHAの特
性を示す線図。
【図7】ブーストに応じた加算補正項OMBOHBの特
性を示す線図。
【図8】トルク推定制御の第2の実施の形態を示すフロ
ーチャート。
【図9】エンジン回転速度とブーストとに応じた乗算補
正項aの特性を示す線図。
【図10】エンジン回転速度とブーストとに応じた加算補
正項bの特性を示す線図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 燃料噴射弁 3 コントロールユニット 4 点火プラグ 7 エアフローメータ 8 スロットル弁 9 スロットルセンサ 10 クランク角センサ 11 水温センサ 12 酸素センサ 13 ブーストセンサ
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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの角加速度に基づいて発生トルク
    を推定する方法であって、 エンジンの角加速度を計測し、該計測された角加速度
    を、エンジンの回転速度とブーストとの少なくとも一方
    に応じて補正し、該補正結果に基づいて発生トルクを推
    定することを特徴とするエンジンの発生トルク推定方
    法。
  2. 【請求項2】推定発生トルクをT、角加速度をΔω、補
    正項をa,bとしたときに、 T=a×Δω+b として発生トルクを推定する構成であり、前記エンジン
    の回転速度とブーストとの少なくとも一方に応じて前記
    補正項a,bを設定することを特徴とする請求項1記載
    のエンジンの発生トルク推定方法。
  3. 【請求項3】前記エンジン回転速度に応じて補正項a1
    を設定すると共に、ブーストに応じて補正項a2を設定
    し、前記補正項aを、a=a1×a2として設定する一
    方、前記エンジン回転速度に応じて補正項b1を設定す
    ると共に、ブーストに応じて補正項b2を設定し、前記
    補正項bを、b=b1+b2として設定することを特徴
    とする請求項2記載のエンジンの発生トルク推定方法。
  4. 【請求項4】前記エンジン回転速度及びブーストに応じ
    て前記補正項aを記憶したマップと、前記エンジン回転
    速度及びブーストに応じて前記補正項bを記憶したマッ
    プとをそれぞれ参照して、前記補正項a,bを設定する
    ことを特徴とする請求項2記載のエンジンの発生トルク
    推定方法。
JP18142397A 1997-07-07 1997-07-07 エンジンの発生トルク推定方法 Pending JPH1123424A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417799B1 (ko) * 2002-04-11 2004-02-05 나완용 실주행자동차의 엔진토오크 측정 시스템 및 방법
CN106017759A (zh) * 2016-06-17 2016-10-12 广西师范大学 用转动惯量参数修正发动机转矩测量误差的方法

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Effective date: 20050726

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