JPS6026131A - 内燃機関のトルク制御装置 - Google Patents

内燃機関のトルク制御装置

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Publication number
JPS6026131A
JPS6026131A JP13284283A JP13284283A JPS6026131A JP S6026131 A JPS6026131 A JP S6026131A JP 13284283 A JP13284283 A JP 13284283A JP 13284283 A JP13284283 A JP 13284283A JP S6026131 A JPS6026131 A JP S6026131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torsional vibration
amount
internal combustion
combustion engine
torsional
Prior art date
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Pending
Application number
JP13284283A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yonekawa
米川 隆
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP13284283A priority Critical patent/JPS6026131A/ja
Publication of JPS6026131A publication Critical patent/JPS6026131A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine

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)

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】 技術分野 本発明は内燃機関のトルク制御装置に関する。
従来技術 一般に、内燃機関において、アクセルを急踏込みすると
、機関のトルクは急上昇して駆動系がねじれ、その後に
ねじれが折り返されるという駆動系の低周波過度振動が
生じる。このような不快な振動は「しゃくり」現象と呼
ばれ、従来、この現象を防止するために、駆動系のシャ
フト径を大きくしたり、タイヤ、ザスペンションのゴム
ブツシュ等の改良を行ったりしているが、いずれの場合
も、騒音にもり音)、製造コスト、もしくは燃費等で不
利であるという問題点があった。
発明の目的 本発明の目的は、上述の従来形の問題点に鑑み、駆動系
のねじり振動を検出し、このねじり振動量を空燃比補正
量としてもしくは吸気管圧力としてフィードバックして
ねしり振動によるl・ルク変動を相殺するという構想に
もとづき、」二連のしゃくり振動を防止することにある
発明の構成 」二連の目的を達成するための本発明の構成は第1図に
示される。第1図においてねしり振動量検出手段は内燃
機関の駆動形のねじり振動量を検出し、ねじり振動量比
較手段は前述のねじり振動量を所定値と比較し、振動変
化率演算手段は前述のねしり振動量の変化率を演算する
。この結果、ねじり振動量が所定値より大きくなったと
きに、空燃比補正手段ば所定時間だけねじり振動量の変
化率に応じて機関の空燃比を補正する。
また、本発明の他の形態によれば、上述の空燃比補正手
段の代りに、吸気管圧力制御手段を設けである。この吸
気管圧力制御手段はねじり振動量が所定値より大きくな
ったときに所定時間、ねじり振動量の変化率に応じて吸
気管圧力を制御する。
実施例 第2図以降の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明に係る内燃機関のトルク制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第2図において、機関本
体1の吸気j■路2にばエアフロ−メータ3が設けられ
ている。エアフローメータ3は吸入空気量を直接計測す
るものであって、ポテンショメータを内臓して吸入空気
量に比例したアナログ電圧の電気信号を発生ずる。また
、機関本体Iの吸気通路2に設けられたスロットル弁4
の軸には、ス1コソトルシ「4の開度に応じたアナI、
1グ電圧の電気信号を発生ずるスロソ1−ル弁開度セン
サ5が設けられている。
スロットル弁4に隣接して設りられた制御弁6はスロッ
トル弁4の開度に応じた吸気管負圧より小さな吸気管負
圧を設定するものであって、バルブ制御回路7によって
制御される。従って、制御弁6は吸気管負圧をスロット
ル弁4の開度相当分より小さく設定する必要がない場合
には、全開もしくはスロットル弁4と同−開度に保持さ
れる。
他方、スロワI・ル弁4および制御弁7をパ・fパスす
るバイパス空気通路8はスロットル弁4によって設定さ
れた吸気管負圧より大きい吸入空気量を設定するもので
あって、バイパス制御弁9によって制御される。従って
、バイパス制御弁9は吸気管負圧をスロットル弁4の開
度相当分より大きく設定する必要がない場合には、全開
に保持される。
工1は各気筒毎に設りられた燃料噴射弁、12ば吸気管
負圧センサ、13は車両の前後加速度を検出してアナロ
グ電圧の電気信号を発生ずる前後加速度センサである。
機関のクランクンヤ71・には、機関の回転速度を検出
するための歯車14およびピックアップ15、機関のト
ルクを検出するための歯車16 、17およびピックア
ップ18,19が設けられている。
制御回路lOは、エアフローメーク3、スロソ1−ル開
度センザ4、吸気管負圧センサ12、前後加速度センサ
13、ピックアップ15,18,19の各信号を処理し
てバイパス制御弁9、バルブ制御回路7、燃料噴射弁1
1等を制御するものであって、たとえばマイクロコンピ
ュータによって構成されている。
第3図は第2図の制御回路10のi′f細なブロック回
路図である。第3図において、エアフローメータ3、ス
ロットル開度センナ4、吸気管負圧センサ12および前
後加速度センサ13の各アナログ信号はマルチプレクサ
内臓のA/I]変換器101に供給される。この場合、
前後加速度センサ4は機関のねしり振動周波数のみを通
過する帯域フィルタ102を介してA/D変換器101
に供給される。
従って、A/D変換器101はCll0103に制御さ
れてエアフローメータ3、スロットル開度センナ4、吸
気管負圧センサ12および前後加速度センサ13の各ア
ナログ信列をクロック発生回路107のクロック信号C
LKを用いてA/D変換し、へ/1〕変換終了後に割込
み信号をCPII 103に送出する。
この結果、割込みルーチンにおいて、エアフローメータ
3、スロットル開度センナ4、吸気管負圧センタ・12
、前後加速度センサ13の最新データは取込まれてll
A310Bの所定領域に格納されることになる。
ピックアップ15の出力信号は30°C八毎にへ生ずる
信号であって、回転速度形成回路104を介して入力イ
ンターフェイス105の所定位置に供給される。この回
転速度形成回路104はクロック発生回路107のクロ
ック信号CLKを用いて回転速度に反比例した2逓信号
を発生ずる。
ピックアップ18,19の各出力信号はトルク形成回路
106を介して入力インターフェイス105に供給され
る。このトルク形成回路106はピックアップ18 、
19の出力信号間の位相差を検出する位相差検出回路を
具備し、位相差(トルク)に比例した2逓信号を入力イ
ンターフェイス105に送出する。
110M 109には、メインルーチン、燃料噴射量演
算制御ルーチン等のプログラム、これらの処理に必要な
固定データ、定数等が予め格納されている。
CIIU 103は後述の演算ルーチンによって設定さ
れた吸気管負圧がスロットル弁4によって設定された値
より小さいときに駆動回路111を介してバイパス制御
弁9を制御し、他方、スロットル弁4によって設定され
た値より大きいときにバルブ制御回路7を介して制御弁
6を制御する。
CPU 103は燃料噴射量演算制御割込みルーチンに
おいて演算された燃料噴射量データ(時間)を出力イン
ターフェイス110を介して駆動回路112に送出する
。駆動回路112は、上述の燃料噴射時間を受取るレジ
スタ、燃料噴射開始信号を受信後クロック発生回路10
7のクロック信号CLKを計数するカウンタ、およびレ
ジスタの値とカウンタの(角とを比較する比較器を有す
る。つまり、比較器は燃料噴射開始信号が供給されてか
ら」二連の2つの値が一致するまで図示しない電源供給
手段からの、噴射パルス信号を燃料噴射弁11に送出し
続ける。この結果、」−述の燃料噴射時間だけ燃料噴射
弁11は付勢され、従って、燃料噴射時間に応じた量の
燃料が機関本体1の燃焼室に送込まれることになる。
第4図は第2図の制御回路の動作を説明するためのフロ
ーチャートであって、所定クランク角毎たとえば360
°−毎に割込みステップ401はスタートする。ステッ
プ402では、駆動系のねじり振動量としての回転速度
データNiを取込む。なお、機関の回転速度は第5図(
A)に示すごとく、時刻t1のアクセルオンと共に急」
二胃し、時刻L2のアクセルオフと共に下降するが、こ
のとき、回転速度には矢印x1 、x2に示ず周波数2
〜811zのねじり振動により成分が出現する。
ステップ403では、吸入空気量データQを取込み、次
いで、ステップ405において、回転速度Niと1回転
当りの吸入空気量Q/Niとの2次元マツプMAP 1
により基本噴射時間τBを補間計算する。
ステップ405では、回転速度データNeの変動量ΔN
+ずなわぢ △Ni←Ni −Ni−ま ただし、Ni−1は前回サイクル時の回転速度データ、
を演算する。この変動量ΔN+4;l第5図(B)に示
す如く変化し、従って、ねじり振動成分X1 。
X2が抽出されることになる。
ステップ406では、変動量1△Nilが所定値N0以
上か否かを判別する。1△Ni]≧NOであれば、ステ
ップ406に進んでタイマーカウンタ値Ctをクリアし
て再スタートさせ、他方、1△Nil<N。
であればステップ408に進む。
なお、タイマーカウンタ値Ctは図示しないたとえば2
 m5ec毎に実行される時間割込みルーチンによって
歩進され、また、タイマーカウンタ値Ctにば最大値も
設定されている。
ステップ408では、タイマーカウンタ値Ctが所定値
たとえば1.5s、ec以下か否かを判別し、Ct≦1
.5 secであればステップ409に進み、ciン1
゜5 secであればステップ411に進む。
すなわぢ、第51個(+3) 、(C)に示ずごとく、
1ΔNil≧NOになった後の1.5 sec間のめ、
ステップ409において、変動量△Niの変化率△Ni
′すなわち ΔNi′4−△NiへN1−ま ただし、△Ni−1は前回サイクル時の変動量、を演算
する。そして、ステップ410におい一乙基本噴射時間
τBと変化率△Ni’との2次元マツプM/I112を
用いて補正IKを補間a1算する。なお、補正量I(は
第6図に示ず空燃比対出力軸トルク特性を鑑みて設定さ
れるものである。
他の場合には、ステップ411にてI(は0とされる。
ステップ412では、燃料噴射時間τがτ←τB(1−
11ぐ)十τV ただし、τν :無効時間、によって演算される。
この燃料噴射時間τば、第5図(D)に示すように、第
5図(C)の波形を反転して■(による補正前の波形に
加算した波形とほぼ同一である。これにより、ねじり振
動によるトルクを相殺するトルクを発生させている。
ステップ413 、414では、次の演算サイクルのた
めに、Ni−1←Ni、△Ni−ρ−△Niとし、ステ
ップ415にて第4図のルーチンは終了する。
なお、第4図においては、ねじり振動量として回転速度
の変動量を用いたが、第3図の1−ルク形成回路106
が発生ずるクランクシャフトのねじりトルクの変動量で
もよい。なぜなら、ねじり1−ルクも第5図(A)に示
ずごとく変化するからである。また、ねじり振動量とし
て前後加速度センサ13の出力信“8を用い“ζもよい
。この場合、前後加速度センサ13の出力信号は第5図
(Δ)の回転速度に応して第7図に示−J゛ごとく変化
し、従って、この信号の変動量は第5図(B)に示す波
形にほぼ類似した波形になる。なお、前後加速度センサ
13の出力信号はアナログ信号であるので、第3図の帯
域フィルタ102を用いてねじり振動周波数(2〜81
1z)のみ(第8図参照)を通過させた後に信号処理す
るようにしである。
第9図も第2図の制御回路の動作を説明するだめのフロ
ーチャー1−であって、空燃比を制御する代わりに、吸
気管圧力を制御している。つまり、第10図の吸気管負
圧対機関出力1−ルク特性図に示すように、吸気管負圧
を変化さゼることにより機関出力1−ルクを変化させる
ことができる事実を利用している。第9図の割込みステ
ップ901 も360°C八毎にスへ−トする。
ステップ902(ステップ402に相当)では、駆動系
のねじり振動mとしての回転速度データNiを取込む。
ステップ903(ステップ405相当)では、回転速度
データNeの変動量△Niずなわら△Ni・−Ni −
Ni−1 ゾどだし、旧−1は前回サイクル■)の回i1iム速度
データ、を演算する。
ステップ904 、905 、906は第4図のステッ
プ405゜406.407にそれぞれ相当し、従って、
I△N1≧Noになった後の1.5 sec間のめ、ス
テップ907において、変動け△Niの変化率△旧′ず
なわち△旧′←△Ni−△旧−1 だだし、△旧−1は前回サイクル時の変動量、を演算す
る。そして、ステップ9()8において、変化率へNi
′の1次元マツプMAI+を用いて吸気管負圧Pを補間
計算する。次に、ステップ909において、吸気圧セン
サ12の吸気管負圧データlliを取込んで、ステップ
908に4−3いて設定された吸気管負圧Pと比較する
。I’i>Pであればステップ910に進んで吸気管負
圧を減少さ・けるように制御する。
つまり、バイパス制御弁9の制御電圧νa・−Va −
1−△Va (一定値)にしてバイパス制御弁9をより
開側にする。ステップ911では、制御弁6の開度をス
ロットル弁4の開度と一致ならしめ、制御弁6の無効化
を計る。逆に、ステップ909にてPi≦Pであればス
テップ912に進んで吸気管負圧を増大させるように制
御する。つまり、制御弁6の制御電圧vb←vb+△V
b (一定植)にして制御弁6をより閉側にする。そし
て、ステップ913において、吸気管負圧Piが設定範
囲I)−△P −1,1+△r)に収束したか否かを判
別する。ステップ913の判別結果が否であれば、上述
のステップ909〜912が繰返され、バイパス制御弁
9がさらに開側にもしくは制御弁6がさらに閉側に制御
される。ステップ913にて判別結果が1!rであれば
、ステップ914゜915にてNi−1←旧、△旧−1
−へ旧とし、ステップ916にて第9図のルーチンは終
了する。
なお、ステップ904にて1△Ni 1<Noと判別さ
れ、ステップ906にてタイマーカウンタ値Ct>1、
5 secと判別されると、ステップ914に直接進み
、従って、バイパス制御弁9もしくは制御弁6による吸
気管負圧の制御は行われない。
発明のすJ果 以」二説明したように本発明によれば、ねしり振動量を
検出し、このねしり振動量を空燃比補正量もしくは吸気
管圧力(負圧)とし゛ζフィードバックしてねじり振動
によるトルク変動を相殺するトルクを発生しているので
、騒音、製j’li ’−Iスト、燃費等の点で有利で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する丸めの全体ブロック図
、第2図は本発明に係る内燃機関の1〜ルク制御装置の
一実施例を示す全体概要図、第31剤は第2図の制御回
路10の詳細なブ1コック回路図、第4図は第2図の制
御回路工0の動作を説明するためのフローチャー1・、
第5図は第4図のフローチャー1−に現われるパラメー
タのタイミング図、第6図は空燃比対機関出力軸トルク
特性図、第7図は前後加速度のタイミング図、第8図は
第3図の帯域フィルタ102の通過帯域特性図、第9図
は第2図の制御回路IOの動作を説明するための他のフ
ローチャー1・、第10図は吸気管負圧刻機関出力軸ト
ルク特性図である。 に機関本体、3:エアフローメータ、4:スロットル弁
、6:制御弁、8:バイパス吸気通路、9:バイパス制
御弁、10:制御回路、11:燃料噴射弁、12:吸気
圧センサ、13:前後加速度センサ、14 、15 :
回転角センサ、16〜191−ルクセンザ。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願イを埋入 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理1 山 1」 昭 之 箒71%zl −17只− 第8 [N/1 周波数(llz )

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 内燃機関の駆動系のねじり振動量を検出するねじ
    り振動量検出手段、前記ねじり振動量を所定値と比較す
    るねじり振動量比較手段、前記ねじり振動量の変化率を
    演算するねじり振動変化率演算手段、および、前記ねじ
    り振動量が前記所定値より勃大きくなったときに所定時
    間だけ前記ねじり振動量の変化率に応じて前記機関の空
    燃比を補正する空燃比補正手段を具備する内燃機関のト
    ルク制御装置。 2、前記ねじり振動量検出手段が、前記ねじり振動量と
    して前記機関の回転速度の変動量を検出する特許請求の
    範囲第1項に記載の内燃機関のトルク制御装置。 3、前記ねじり振動量検出手段が、前記ねじり振動量と
    して前記機関が搭載された車両の前後加速度の変動量を
    検出する特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関のトル
    ク制御装置。 4、前記ねじり振動量検出手段が、前記ねしり振動量と
    して前記機関の出力軸のねじりトルクの変動量を検出す
    る特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関のトルク制御
    装置。 5、 内燃機関の駆動系のねしり振動量を検出するねじ
    り振動量検出手段、前記ねじり振動量を所定値と比較す
    るねじり振動量比較手段、前記ねじり振動量の変化率を
    演算するねしり振動変化率演算手段、前記ねじり振動量
    が前記所定値より大きくなったときに所定時間だけ前記
    ねじり振動量の変化率に応じて、前記機関の吸気管圧力
    を制御する吸気管圧力制御手段を具備する内燃機関のト
    ルク制御装置。 6、前記ねじり振動量検出手段が、前記ねしり振動量と
    して前記機関の回転速度の変動量を検出する特許請求の
    範囲第5項に記載の内燃機関の1−ルク制御装置。 7、riiJ記ねじり振動量検出手段が、前記ねじり振
    動量として前記機関が搭載された車両の前後加速度の変
    動量を検出する特許請求の範囲第5項に記載の内燃機関
    のトルク制御装置。 8、前記ねじり振動量検出手段が、前記ねじり振動量と
    して前記機関の出力軸のねしりトルクの変動量を検出す
    る特許請求の範囲第5項に記載の内燃機関の1−ルク制
    御装置。
JP13284283A 1983-07-22 1983-07-22 内燃機関のトルク制御装置 Pending JPS6026131A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312864A (ja) * 1986-06-23 1988-01-20 ゲブリユ−ダ− ズルツア− アクチエンゲゼルシヤフト 往復動内燃機関の定常状態における回転を均一にする方法およびその方法を実施する往復動内燃機関

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312864A (ja) * 1986-06-23 1988-01-20 ゲブリユ−ダ− ズルツア− アクチエンゲゼルシヤフト 往復動内燃機関の定常状態における回転を均一にする方法およびその方法を実施する往復動内燃機関

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