KR100287665B1 - 내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

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하나와 요시카즈
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Abstract

차량 내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법에 있어서, 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 조작량을 검출하는 가속 페달 조작량 검출기가 제공되고, 엔진의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출기가 제공되며, 검출된 가속 페달 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구되는 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하는 운전자 요구 토크 연산기가 제공되고, 외부로부터 엔진에 요구되는 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하는 외부 요구 토크 연산기가 제공되며, 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하는 저응답 요구 토크 연산기가 제공되고, 운전자의 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하는 고응답 요구 토크 연산기가 제공되며, 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하는 제1 토크 조작기가 제공되고, 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작하는 제2 토크 조작기가 제공된다.

Description

내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법
본 발명은 내연 기관(이하에서, "엔진"이라고도 약칭함)을 위한 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
1993년 4월 2일자로 공개된 일본 특허 출원 공개 공보 (평)4-101037호에는 이전에 제안된 엔진 제어 시스템이 예시되어 있다.
상기 일본 특허 출원 공개 공보에 기재되어 앞서 제안된 엔진 제어 시스템은 가속 페달(accelerator)의 제1 조작량을 검출하는 수단과, 검출된 가속 페달의 제1 조작량을 기초로 하여 엔진의 목표 토크를 설정하는 수단과, 설정된 목표 토크를 기초로 하여 엔진 스로틀 밸브[전자 제어식 (서보 제어) 스로틀 밸브]의 제2 조작량을 설정하는 수단과, 엔진의 공연비를 검출하는 수단과, 검출된 공연비를 기초로 하여 스로틀 밸브의 제2 조작량을 보정하는 수단과, 보정된 스로틀 밸브의 제2 조작량을 기초로 하여 스로틀 밸브의 개도를 조정하도록 스로틀 밸브를 구동하는 수단과, 엔진의 보정된 제2 조작량을 기초로 하여 연료 공급량을 설정하는 수단과, 설정된 연료 공급량을 기초로 하여 연료 공급량을 조절하도록 연료 공급 수단을 구동하는 수단을 포함한다.
그러나, 이상에서 설명된 엔진 제어 시스템에서, 운전자의 요구에 따른 목표 토크는 가속 페달의 제1 조작량을 기초로 하여 연산되고, 엔진 스로틀 밸브에 대한 기본 조작량 및 연료 분사량은 목표 토크를 기초로 하여 설정되며, 흡입 공기량의 차이는 이론 공연비와 실제 공연비 사이의 편차[공연비 피드백 제어에 있어서, 피드백 보정 계수(α)와 기준치(이론 공연비에 대응하는 값) 사이의 편차]로부터 검출되고, 스로틀 밸브의 개도는 상기 편차를 기초로 하여 보정되며, 흡입 공기량은 목표 토크를 성취하도록 조작되므로, 성취 가능하고 제어되는 목적은 운전자의 요구에 따른 토크뿐이며, 엔진 속도 안정화를 위하여 외부 토크(에어컨 또는 동력 조향 시스템 등의 보조 기기 부하)의 작동 상태에 따라 요구되는 엔진 토크의 보정과, 차량의 운전성 또는 안정성 측면에서 요구되는 토크 조작은 고려되지 않았다.
따라서, 이러한 문제점들을 고려하기 위하여 예컨대 엔진에서 다른 보조 공기 시스템을 구비할 것이 필요한데, 이는 제조 비용을 증가시키고 시스템을 복잡하게 한다.
게다가, 다른 보조 공기 시스템을 구비하지 않고, 차량 안정성 또는 안전성에 따라 요구되는 엔진 회전수 또는 토크 조작을 안정하게 하도록 외부 부하의 조건에 의해 엔진 토크를 보정하는 것이 전자 제어식 스로틀 밸브 조작을 통하여 수행된다면, 스로틀 밸브는 운전자의 요구에 따른 목표 토크와 무관하게 조작될 것이다.
따라서, 토크의 연속성이 원활할 수 없고 운전성을 악화시킬 가능성이 있다.
더욱이, 엔진의 흡기 시스템에서의 흡입 공기 응답 지연은, 차량 운전성 및 안전성의 관점에서 요구되는 토크 조작과 외부 부하 작동 조건에 따른 엔진 토크의 보정이 전자 제어식 스로틀 밸브 조작에 의해 실행되는 경우에, 토크의 연속성에 있어서 단차를 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 엔진 보조 기기의 작동 조건에 따라 요구되고 차량의 운전성 및 안전성 측면에서 요구되는 엔진 토크에 의해 엔진 토크를 가장 양호하게 성취할 수 있어서, 차량을 운전하는 운전자의 의도, 회전 안정성, 그리고 차량 운전성 및 안전성을 각각 높은 수준으로 충족시킬 수 있는 내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예의 제어 장치가 적용될 수 있는 내연 기관의 개략 블럭 회로 선도.
도1b는 도1a에 도시된 엔진 제어기의 블럭 회로 선도.
도2는 본 발명의 전체적인 개념을 설명하는, 본 발명에 따른 내연 기관용 제어 장치의 기능 블럭 선도.
도3은 도1a에 도시된 양호한 실시예에서 실행되는, 엔진으로부터 발생될 목표 토크의 연산 루틴을 설명하는 전반적인 플로우차트.
도4는 엔진 회전 속도(NE) 및 축 토크(TE)로부터 목표 토크를 조회하기 위한 맵(map)의 일례를 도시하는 그래프.
도5는 양호한 실시예에서 실행되는 회전 안정성 요구 토크(외부 요구 토크)의 연산 루틴을 설명하는 상세한 플로우차트.
도6은 도1a에 도시된 양호한 실시예에서 실행되는, 운전성 요구 토크(외부 요구 토크)의 연산 루틴을 설명하는 상세한 플로우차트.
도7은 도1a에 도시된 양호한 실시예에서 저응답 요구 토크를 성취하도록 하는 엔진의 흡입 공기량의 조작에 대한 제어 루틴을 설명하는 상세한 플로우차트.
도8은 공연비 및 EGR율로부터 연료 소비율(연소 효율)을 조회하기 위한 맵의 일례를 도시하는 그래프.
도9a는 목표 흡입 공기량(흡입 공기량)으로부터 스로틀 밸브의 개구 면적을 조회하기 위한 맵의 일례를 도시하는 그래프.
도9b는 엔진 회전 속도(NE) 및 목표 토크로부터 기본 공기량(tTPst)을 조회하기 위한 맵의 일례를 도시하는 그래프.
도9c는 엔진 부하(또는 목표 토크) 및 엔진 속도로부터 공연비를 참조하기 위한 맵의 일례를 도시하는 그래프.
도9d는 스로틀 밸브 개도(θth)와 개구 면적(Ath) 사이의 관계를 나타내는 맵의 일례를 도시하는 그래프.
도10은 도1a에 도시된 양호한 실시예에서 고응답 요구 토크를 성취하도록 하는 엔진의 연료 공급(분사)량 및 점화 시기의 조작 제어 루틴을 설명하는 상세한 플로우차트.
도11의 (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 도1a에 도시된 양호한 실시예에서의 각각의 토크 조작의 일례를 설명하는 전체적인 시간 차트.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 가속 페달 개도 센서
2 : 가속 페달
3 : 공기 유량계
4 : 엔진
5 : 크랭크각 센서
7 : 엔진 제어기
8 : 연료 분사 밸브
9A : 점화 장치
11 : 스로틀 밸브
12 : 스로틀 밸브 제어기
13 : 산소 센서
본 발명의 일 태양에 따르면, 차량 내연 기관용 제어 장치가 제공된다. 제어 장치는 (가) 차량 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 조작량을 검출하는 가속 페달 조작량 검출기와, (나) 엔진 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출기와, (다) 검출된 가속 페달의 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구되는 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하는 운전자 요구 토크 연산기와, (라) 외부로부터 엔진에 요구되는 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하는 외부 요구 토크 연산기와, (마) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하는 저응답 요구 토크 연산기와, (바) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하는 고응답 요구 토크 연산기와, (사) 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하는 제1 토크 조작기와, (아) 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작하는 제2 토크 조작기를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 차량 내연 기관용 제어 방법이 제공된다. 제어 방법은 (가) 차량 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 제1 조작량을 검출하는 단계와, (나) 엔진의 회전 속도를 검출하는 단계와, (다) 검출된 가속 페달의 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구되는 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하는 단계와, (라) 외부로부터 엔진으로 요구되는 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하는 단계와, (마) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하는 단계와, (바) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하는 단계와, (사) 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하는 단계와, (아) 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한 요약은 모든 가능한 특징들을 설명하는 것이 아니며, 본 발명은 설명된 상기 특징들의 하위 조합일 수도 있다.
이하에서, 본 발명의 보다 양호한 이해를 돕기 위하여 도면을 참조하기로 한다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예의 내연 기관용 제어 장치의 시스템 구성을 도시한다.
차량 운전자에 의해 조작된 가속 페달(2)의 조작 각도(누름 각도, 즉 제1 조작량)를 검출하기 위하여, 가속 페달(2)의 제1 조작량을 검출하는 검출기로서 가속 페달 개도 센서(1)가 마련된다.
가속 페달 개도 센서(1)는 예컨대 전위차계(potentiometer)를 포함한다.
엔진 작동 조건 검출기들 중 하나로서 공기 유량계(3)가 흡입 공기 통로(10) 내부에 설치되어, 엔진 흡입 공기량(이하에서, 종종 "흡입 공기량"이라 함)을 검출하도록 한다.
엔진 회전 속도(이하에서, "엔진 속도"라 함)를 검출하기 위한 크랭크각 센서(5)는 엔진 크랭크축이 단위 크랭크 회전각(예컨대, 1°)만큼 회전될 때마다 엔진 크랭크축(또는 캠축)의 회전과 동기하여 신호를 발생시키도록 제공된다. 단위 시간당 발생 신호의 개수가 측정된다면, 엔진 속도(NE)가 결정될 수 있다.
엔진(4)의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 센서(6)는 다른 하나의 엔진 작동 조건 검출기로서, 엔진(4)의 냉각수 재킷에 노출되도록 배치된다.
각각의 대응하는 연소실(실린더) 내로 연료를 직접 분사하는 연료 분사 밸브(8)는 제어기(7)로부터 공급되는 연료 분사 신호에 응답하여 구동된다.
도1b에 도시된 제어기(7)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입력 포트, 출력 포트 및 공통 모선(bus)을 갖는 마이크로컴퓨터를 포함한다.
게다가, 제어기(7)로부터 점화 장치(9A)를 통해 유도된 점화 신호를 기초로 하여 연료의 점화를 수행하는 점화 플러그(9)는 엔진(4)의 각각의 실린더 내에 설치된다.
스로틀 밸브 제어기(12)는 흡입 공기 제어기들 중 하나로서 전자 제어식 스로틀 밸브(11)의 개도를 제어하도록 제공되며, DC 모터 등의 액츄에이터(actuator)를 포함한다.
스로틀 밸브(11)는 흡입 공기량 제어 밸브로서, 엔진의 흡기 시스템으로서의 흡입 공기 통로(10) 내에 개재된다.
스로틀 밸브(11)의 개도를 검출하기 위한 스로틀 센서(11A)가 제공된다.
엔진(4)의 배기 시스템에는 엔진(4)에 공급되는 공기 연료 혼합기를 결정하도록 배기 가스 내의 산소 농도를 검출하는 산소 (농도) 센서(13)가 마련되며, 산소 센서(13)의 하류측에 배기 가스를 정화하기 위해 사용되는 촉매 변환기가 마련된다.
전술된 여러 센서들 각각으로부터의 검출 신호는 제어기(7)로 입력된다.
제어기(7)는 센서들로부터의 신호를 기초로 하여 엔진 작동 조건을 판단하고, 검출된 엔진 작동 조건에 따라 목표 흡입 공기량 및 점화 시기를 연산한다.
제어기(7)는 연산된 흡입 공기량을 성취하기 위하여 스로틀 밸브 제어기(12)를 통해 스로틀 밸브(11)의 개도를 제어한다.
제어기(7)는 연산된 연료 분사량을 기초로 하여 각각의 연료 분사 밸브(8)를 구동하고, 연산된 점화 시기를 기초로 하여 각각의 점화 플러그(9)를 제어한다.
엔진(4)의 흡배기 밸브 각각의 개폐 시기를 가변적으로 제어하기 위하여 엔진(4)의 흡배기 밸브를 개폐하는 캠의 회전 위상차를 조작하는 (도시되지 않은) 가변 밸브 타이밍 장치가 설치될 수 있거나, 각각의 대응하는 연소실 내부의 와류를 제어하는 와류 제어 밸브 장치가 흡기 포트 내에 설치될 수 있음을 알아야 한다.
두 경우에서, 제어기(7)는 엔진(4)의 판단된 엔진 구동 조건에 따라 이들 장치를 제어할 수 있다.
다음에, 제어기(7)에 의해 실행되는 제어 작동을 이하에서 설명하기로 한다.
도3은 양호한 실시예에서 실행되는 목표 토크(최종적으로 운전자 요구 토크를 성취하기 위해 요구되는 엔진 작동 토크)의 연산 루틴을 도시한다.
도3에 있어서, 단계 S1에서, 제어기(7)의 CPU는 가속 페달(2)의 제1 조작량(θap)과, 크랭크각 센서(5)로부터의 신호를 기초로 하여 구해진 엔진 속도(NE)를 판독한다.
단계 S2에서, 제어기(7)는 단계 S1에서 판독된 제1 조작량(θap) 및 엔진 속도(NE)를 기초로 하여 운전자 요구 토크를 연산한다.
예컨대, 도4에 도시된 바와 같이, 실험을 통해 구해진 엔진 회전 속도(NE) 및 제1 조작량(θap)에 대한 축 토크에 의해, 제어기(7)의 CPU는 실험 데이터를 기초로 한 도4의 맵(map)으로부터 운전자 요구 토크를 검색한다.
단계 S3에서, 제어기(7)의 CPU는 엔진 회전을 안정시키기 위하여 엔진 보조 기기(engine accessory)의 작동 조건에 따라 요구되는 토크(이하에서, "회전 안정성 요구 토크"라고도 함)(이하에서 후술됨)를 연산한다.
단계 S4에서, 제어기(7)의 CPU는 차량 운전성 및 안전성의 측면에서 요구되는 토크(이하에서, "운전성 요구 토크"라고도 함)(이하에서 후술됨)를 연산한다.
단계 S5에서, 제어기(7)의 CPU는 각각의 요구 토크 중으로부터의 공기량에 의해 조작되는 저응답 요구 토크를 연산한다.
운전자 요구 토크 및 회전 안정성 요구 토크 모두가 합산될 수 있지만, 요구의 우선 순위(우선권)는 운전성 요구 토크에 주어지며(예컨대, 안전성의 보장은 제1 우선 순위이고 운전성의 보장은 제2 우선 순위이다), 제어기(7)의 CPU는 우선 순위에 따라 성취될 저응답 요구 토크를 연산한다.
저응답 토크 조작은, 요구 토크에서의 느린 변동에 응답하도록 또는 정상 상태(steady-state) 모드에서 요구 토크를 성취하도록 엔진 발생 토크를 조작하기 위한 예컨대 공기량에 대한 조작에 관련되며, 흡입 공기 충전 지연 등의 영향으로 인해 응답 특성이 느려지고 과도적 토크 변동에 대한 양호한 추종이 이루어질 수 없다는 특성에 속한다는 것을 알아야 한다.
단계 S6에서, 제어기(7)의 CPU는 연료 분사량(연료 공급량) 및 점화 시기를 보정하기 위하여 고응답 요구 토크를 연산하도록 회전 안정성 요구 토크 및 운전성 요구 토크를 합성한다.
고응답 토크 조작은, 예컨대 순간적인 토크 변동 요구에 응답하도록 또는 저응답 요구 토크 조작에서 공기 요소의 응답 지연을 보상하도록 양호한 응답 특성을 갖는 토크 조작을 수행하기 위한 예컨대 연료 공급량 및 점화 시기, 또는 연료 공급량만에 대한 조작에 관련된다는 것을 알아야 한다.
고응답 요구 토크 조작의 조작(제어) 대상(예컨대, 연료 공급량 및 점화 시기)을 조작함으로써 저응답 요구 토크를 실현할 수 있다는 것을 알아야 한다.
예컨대, 요구 토크에서의 약간의 변동이 저응답 토크 조작에 의존하는 것이 아니라 고응답 요구 토크 조작에 대한 조작 대상[예컨대, 연료 공급(분사)량 및 점화 시기]을 위한 조작에 좌우된다는 것은 제어 정확성 측면에서 바람직하다.
도5는 양호한 실시예에서 실행되는 회전 안정성 요구 토크에 대한 연산 루틴(도3에서 단계 S3)을 도시한다.
회전 안정성 요구 토크는 양호한 실시예에서 외부 요구 토크에 포함된다는 것을 알아야 한다.
단계 S11에서, 제어기(7)의 CPU는 전술된 각각의 센서의 검출 신호[예컨대, 스로틀 밸브(11)의 개도]를 기초로 하여 구해진 현재의 엔진 작동 조건으로부터 엔진(4)이 아이들링 조건에 있는지의 여부를 판단한다.
단계 S11에서 예(YES)라면, 루틴은 단계 S12로 진행한다.
단계 S11에서 아니오(NO)라면, 루틴은 단계 S16으로 건너뛴다.
단계 S12에서, 제어기(7)의 CPU는 엔진 아이들링 조건 동안에 목표 회전 속도를 연산한다.
단계 S13에서, 제어기(7)의 CPU는 목표 회전 속도에서 엔진 속도(NE)를 유지하는 데 필요한 목표 흡입 공기량(엔진 아이들링 중에 목표 회전 속도를 유지하는 흡입 공기량)을 연산한다.
예컨대, 제어기(7)의 CPU는 엔진 속도(NE) 및 냉각수 온도에 대한 목표 흡입 공기량의 맵(2차원 어레이)으로부터 목표 흡입 공기량을 검색한다.
다음에, 단계 S14에서, 제어기(7)의 CPU는 단계 S12에서 구해진 목표 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 편차를 연산한다.
단계 S15에서, 제어기(7)의 CPU는 회전 속도 편차에 따른 목표 회전 속도와 일치하는 실제 회전 속도가 되도록 흡입 공기량의 피드백 보정량(이하에서, "회전 속도 피드백 보정량"이라고도 함)을 연산한다.
단계 S16에서, 제어기(7)의 CPU는 에어컨, 동력 조향 시스템, 다른 전기 부하 등의 임의의 하나 이상의 보조 기기 부하가 작동되는지의 여부를 판단한다.
단계 S17에서, 제어기(7)의 CPU는 단계 S16에서의 임의의 하나 이상의 보조 기기 부하의 작동 조건의 판단 결과를 기초로 하여 현재의 엔진 작동 조건에 따라 보조 기기 부하를 보정하는 데 필요한 토크를 연산한다.
단계 S18에서, 제어기(7)의 CPU는 목표 회전 속도 유지 흡입 공기량 및 속도 피드백 보정량 모두를 합한 흡입 공기량과, 보조 기기 부하 보정에 필요한 토크를 기초로 하여 회전 속도 안정화를 위한 요구 토크를 연산한다.
상세하게는, 제어기(7)의 CPU는 목표 회전 속도 유지 흡입 공기량 및 회전 속도 피드백 보정량의 합인 흡입 공기량을 연산하며, 연산 값에 계수를 곱하여 토크 대응 값을 구한다. 엔진 아이들링 중에, 흡입 공기량은 엔진에 대하여 선형 상호관계를 가지므로, 전술된 절차에서 설명된 요구 토크를 연산할 수 있다.
제어기(7)의 CPU는 회전 속도를 안정시키기 위해 요구되는 토크를 결정하도록 흡입 공기량 변환 토크의 값과 보조 기기 부하 보정 토크의 값을 합한다.
이러한 회전 안정성 요구 토크는 정상 상태 요구 토크, 즉 저응답 토크 조작에 의해 성취되는 저응답 요구 토크이다.
본 루틴이 단계 S12 내지 S15를 지나지 않는다면[즉, 엔진(4)이 아이들링 조건이 아니라면], 목표 회전 속도 유지 흡입 공기량 및 회전 속도 피드백 보정량의 합인 흡입 공기량은 회전 안정성 요구 토크의 연산에 고려되지 않는다는 것을 알아야 한다.
단계 S19에서, 제어기(7)의 CPU는 순간적인 토크 변동 요구에 응답하도록 고응답 요구 토크를 연산한다.
상세하게는, 제어기(7)의 CPU는 흡기 시스템에서의 지연 요소가 제공된 상태의 값을 연산하며(예컨대, 가중 평균 처리), 고응답 요구 토크를 결정하는 값과 저응답 요구 토크 사이의 차이를 구한다.
고응답 요구 토크를 결정하는 값이 저응답 요구 토크보다 작다면 양의 고응답 토크 보정이 얻어지고, 그렇지 않다면 음의 고응답 토크 보정이 얻어진다.
보조 기기 부하가 온(ON) 상태로부터 오프(OFF) 상태로 또는 그 반대로 절환된다면, 토크의 보정이 양호한 응답을 가지고 이루어지지 않는다면 회전수 변동이 발생한다. 따라서, 저응답 요구 토크의 공기 요소에서의 응답 지연을 보상하기 위하여, 양호한 응답의 연료 공급(분사)량 및 점화 시기 측면에서 토크 보정이 이루어진다.
다음에, 도6은 운전성 요구 토크를 연산하는 제어기(7)의 작동 플로우차트(도3에서 단계 S4)를 도시한다.
운전성 요구 토크는 외부 요구 토크에 포함된다는 것을 알아야 한다.
도6의 단계 S21에서, 제어기(7)의 CPU는 토크 단차를 보정하도록 하는 요구(토크 단차 보정 요구)를 연산한다.
예컨대, 연료 공급이 차량 감속 동안의 연료 차단 상태로부터 회복되는 경우에, 공연비가 목표 공연비(또는 목표 당량비)로 단계적으로 설정된다면 엔진 토크의 급격한 상승이 일어날 것이다.
연료 차단 및 연료 회복에 대하여는 미국 특허 제4,395,984호(그 내용이 본 명세서에서 참조되어 합체됨)에 예시되어 있음을 알아야 한다.
게다가, 엔진(4)과 결합된 자동 변속기에서 변속이 일어나는 경우에, 변속이 일어나기 전후에 토크 단차가 발생할 것이다.
이러한 현상은 운전자 또는 차량 탑승자에게 차량 충격으로 인한 불쾌감을 준다.
따라서, 엔진(4)이 전술된 바와 같은 엔진 작동 조건에 있다면, 차량 운전성 및 안전성 측면에서 토크 단차를 제거하기 위하여, 시간당 토크 변동율에 제한이 주어지거나, 토크 단차에 대해 상한치가 주어진다.
단계 S22에서, 제어기(7)의 CPU는 토크의 절대치의 요구를 연산한다.
예컨대, 제어기(7)의 CPU는, 구동력 제어(traction control)시 구동되는 차륜에서의 슬립율이 검출되는 상태에서 어떠한 한계치 내에서 슬립율을 억제하기 위하여 토크가 조작되지만, 차량측으로부터의 토크의 절대치의 요구를 연산한다.
구동력 제어 시스템은 미국 특허 제5,566,77호(그 내용은 본 명세서에서 참조되어 합체됨)에 예시되어 있다.
구동력 제어 중의 차량 요구 토크는 표에 배열된 구동 차륜의 슬립에 대하여 이전에 구해진 목표 토크에 의해, 구동 차륜의 검출된 슬립율을 기초로 한 표의 검색에 따라 구해진다.
단계 S23에서, 제어기(7)의 CPU는 공기량으로부터 조작된 저응답 요구 토크를 연산하기 위하여, 단계 S21 및 S23에서 연산된 운전성 요구 중 토크 조작폭이 더 큰 하나를 선택한다.
단계 S24에서, 제어기(7)의 CPU는 도3에서 구해진 목표 토크에 대한 저응답 요구 토크의 공기 응답 지연을 보상하도록 고응답 요구 토크를 연산한다.
다음에, 도7은 저응답 요구 토크를 실현하기 위한 토크 조작의 제어 루틴을 도시한다.
단계 S31에서, 제어기(7)의 CPU는 연산된 저응답 요구 토크를 판독한다.
단계 S32에서, 제어기(7)의 CPU는 단계 S31에서 판독된 저응답 요구 토크를 기초로 하여 연료를 이론 공연비(공기 과잉율이 1)에서 연소시키는 데 필요한 사이클당 기본 공기량(흡입 공기량)(tTPst)을 연산한다.
단계 S32에서, 기본 공기량(tTPst)은 목표 토크(이 경우에서는, 저응답 요구 토크) 및 엔진 속도(NE)를 기초로 하여 도9b에 도시된 맵으로부터 검색될 수 있다.
단계 S33에서, 제어기(7)의 CPU는 상이한 엔진 작동 조건에 따라 설정되는 목표 공연비를 연산한다.
일반적으로, 공연비는 엔진 속도(NE) 및 엔진 부하에 따라 변경되므로, 제어기(7)의 CPU는 엔진 속도(NE) 및 엔진 부하(목표 토크, 이 경우에서는 저응답 요구 토크)를 기초로 하여 도9c에 도시된 맵으로부터 설정 목표 공연비를 검색할 수 있다.
도9C에서, λ는 공기 과잉율을 나타낸다.
단계 S34에서, 제어기(7)의 CPU는 상이한 엔진 작동 조건에 따라 설정되는 목표 EGR율(배기 가스 순환율)을 연산한다.
목표 공연비와 동일한 방식으로, 일반적으로 목표 EGR율은 회전 속도 및 엔진 부하에 따라 변화되므로, 제어기(7)의 CPU는 엔진 속도(NE) 및 목표 토크를 기초로 하여 맵으로부터 목표 EGR율을 검색할 수 있다.
단계 S35에서, 제어기(7)의 CPU는 연료 소비율이 공연비 및 EGR율에 따라 상이하므로 공연비 및 EGR율에 따라 보정율(ηf)을 연산한다.
일반적으로, 공연비가 희박 상태에 있는 경우에, 연료 소비율은 펌핑 손실 감소 및 열 손실 감소로 인해 증가되고 연소 안정성 한계까지 향상된다.
한편, EGR이 수행되면, 펌핑 손실 및 열 손실이 감소된다. 그러나, 연소가 종종 악화되어, 연료 소비율이 설정 공연비에 따라 종종 감소된다.
예컨대, 도8에 도시된 바와 같이, 실험을 통해 미리 구해진 공연비 및 EGR율에 대한 연료 소비율(연소 효율)에 의해, 제어기(7)의 CPU는 이론 공연비 동안의 연료 소비율(연소 효율)이 1인 때 보정율을 1:ηf의 비로 변환할 수 있고, 이러한 데이터를 기초로 하여 생성된 맵으로부터 보정율(ηf)을 검색할 수 있다.
단계 S36에서, 제어기의 CPU는 기본 공기량(tTPst), 설정 공기 과잉율(λ) 및 연료 소비율(연소 효율)로부터 실제로 요구되는 목표 공기량(tTP)을 다음과 같이 연산한다.
tTP = tTPst*λ*ηf
단계 S37에서, 제어기(7)의 CPU는 단계 S36에서 구해진 목표 공기량(tTP)에 따라 스로틀 밸브(11)의 개구 면적(Ath)을 연산한다.
즉, 도9a에 도시된 바와 같이, 실험을 통해 구해진 목표 공기량(tTP)에 대한 스로틀 밸브(11)의 개구 면적(Ath)의 상호 관계에 의해, 제어기(7)의 CPU는 목표 공기량(tTP) 및 엔진 속도(NE)를 기초로 하여 맵으로부터 개구 면적(Ath)을 검색한다.
단계 S38에서, 제어기(7)의 CPU는 스로틀 밸브(11)의 개구 면적(Ath)에 따라 스로틀 밸브(11)의 개도(θth)를 연산한다.
즉, 제어기(7)의 CPU는 각각의 제품에 대한 스로틀 본체의 형상 및 치수에 따라 결정된 개구 면적(Ath)에 대한 개도(θth)의 상호 관계를 나타내는 맵으로부터 개도(θth)를 연산한다.
그리고 나서, 제어기(7)의 CPU는 단계 S38에서 구해진 스로틀 밸브(11)의 개도(θth)를 스로틀 밸브 제어기(12)로 출력한다.
도10은 고응답 요구 토크를 실현하기 위한 다른 토크 조작의 제어 루틴을 도시한다.
단계 S41에서, 제어기(7)의 CPU는 고응답 요구 토크를 판독한다.
단계 S42에서, 제어기(7)의 CPU는 고응답 요구 토크를 연료 공급(분사)량으로부터 조작되는 성분과 점화 시기로부터 조작되는 성분으로 분담(분리)시킨다.
이러한 것은, 연료 공급(분사)량과 점화 시기 각각에 대하여 엔진 발생 토크에 관한 엔진 작동 조건의 민감도에 따라, 요구된 토크 조작을 양호하게 실현하기 위한 조작 변수들은 연료 공급(분사)량으로부터의 조작과 점화 시기로부터의 조작으로 (소정 백분율로) 분담되는 것이 바람직하기 때문이다.
단계 S43에서, 제어기(7)의 CPU는 고응답 요구 토크 중으로부터의 연료 공급(분사)량에 의한 조작을 기초로 하여 기본 분사량에 대한 보정량을 연산한다.
기본 분사량(연료 공급량)은 목표 공기량(tTP)에 의해 목표 공연비를 성취할 수 있도록 종래 방법을 통한 설정량에 관련된다.
상세하게는, 예컨대, 제어기(7)의 CPU는 목표 연료 공급량을 다음과 같이 연산할 수 있다.
목표 연료 공급량 = tTP/λ*α*KL*COEF
여기서, α는 산소 센서(13)의 검출치를 기초로 하여 목표 공연비(이론 공연비)를 성취하도록 연료 공급량을 보정하기 위한 소위 공연비 피드백 보정 계수를 나타내고, KL은 α의 기본값으로부터의 편차를 갱신하도록 기억된 값이며, COEF는 여러 보정 계수를 나타낸다.
목표 공연비가 이론 공연비가 아닌 경우에 α는 소정 값(예컨대, 1.0)으로 설정된다는 것을 알아야 한다.
단계 S44에서, 제어기(7)의 CPU는 고응답 요구 토크 중으로부터의 점화 시기에 의한 조작을 기초로 하여 기본 점화 시기에 대한 보정량을 연산한다.
기본 점화 시기는 엔진 속도, 엔진 부하 및 목표 공연비를 기초로 하여 설정된다는 것을 알아야 한다.
이후에, 제어기(7)는 단계 S43에서 연산된 기본 연료 공급(분사)량에 대한 보정량 및 단계 S44에서 고려되어 연산된 기본 점화 시기에 대한 보정량을 가지고 연료 분사 밸브(8) 및 점화 플러그(9)를 구동한다.
도11의 (a) 내지 (e)는 양호한 실시예에서 수행되는 토크 조작의 일례를 전체적으로 도시한다.
도11의 (a)에 도시된 바와 같이, 차량 운전자가 어떤 순간에 가속 페달(2)을 더욱 눌러 요구 토크를 증가시키는 경우에, 제어기(7)는 목표 토크를 실현하기 위하여 운전자의 토크 증가 요구에 따라 스로틀 밸브(11)의 개도를 제어한다(즉, 저응답 토크 조작).
그러나, 에어컨 등의 보조 기기 부하가 작동되고 보정 제어가 수행되는 경우에, 보조 기기 부하에 대응하는 토크는 감소되고 운전자는 토크 감소의 충격을 받는다.
따라서, 보조 기기 부하 토크에 대응하는 값만큼 토크를 증가시키는 것이 필요하다.
실시예에서, 도11의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 제어기(7)의 CPU는 보조 기기 부하 토크에 대응하는 값을 저응답 요구 토크로 간주하는데, 이는 정상 상태 목표 토크를 유지하도록 공기량 조작(저응답 토크 조작, 즉 스로틀 조작)에 의해 성취된다. 한편, 공기량 조작(저응답 토크 조작)의 응답 지연으로 인해 발생된 토크 부족분에 대하여, 이는 고응답 요구 토크이며, 연료 공급(분사)량 및 점화 시기로부터의 조작으로 인해 보상된다(고응답 토크 조작).
보조 기기 부하가 작동될지라도, 토크 차이 없이 양호한 목표 토크가 실현될 수 있다.
게다가, 도11의 (c)에 도시된 바와 같이 자동 변속기에서의 변속 중에 토크 충격을 감소시키기 위한 엔진 발생 토크 감소 요구의 경우에, 토크 감소 요구에 대응하는 토크 값은 정상 상태 목표치를 유지하도록 공기량 조작에 의해 성취되는 저응답 목표 토크로 간주된다.
한편, 공기량 조작(저응답 토크 조작)의 응답 지연에 따른 부분(토크 부족분)에 대하여, 이는 고응답 요구 토크이며, 연료 공급(분사)량 및 점화 시기의 조작에 의해 보상된다(고응답 토크 조작).
결과적으로, 엔진 발생 토크 감소 요구가 발생할지라도, 토크 단차가 발생함이 없이 양호한 목표 토크가 성취될 수 있다.
즉, 토크 조작은 필요한 부하 작동 및 외부 요구 토크에 따라 성취될 수 있으므로, 토크 변동이 발생함이 없이 운전자가 요구하는 토크를 실현할 수 있다.
전술된 바와 같이, 제어 장치의 양호한 실시예에서, 목표 토크는 운전자가 요구한 토크와, 차량 운전성 및 안전성 측면에서 요구되는 토크 및 회전 속도 안정화 토크 등의 외부 요구 토크를 기초로 하여 구해지며(목표 토크는 매번의 요구를 충족시키도록 연산됨), 흡입 공기량은 목표 토크를 성취하도록 조작되고, 연료 분사량 및 점화 시기는 흡입 공기량에 대한 조작에서의 응답 지연을 보상하도록 조작된다.
따라서, 토크 변동이 발생함이 없이, 운전자에 의해 요구되고 차량측에 의해 요구되는 토크를 합당하게 실현할 수 있다.
결과적으로, 운전자에 의해 요구되는 토크, 회전 속도 안정성 측면에서 요구되는 토크, 및 차량 운전성 측면에서 요구되는 토크는 공기량, 연료 공급량, 및 점화 시기의 협동(조화) 제어에 의해 고정밀도로 성취될 수 있으므로, 차량을 운전하는 운전자의 의도, 아이들링 중의 안정성, 및 차량 운전성 모두가 충족될 수 있다.
본 발명은, 양호한 실시예에서 DC 모터가 스로틀 밸브(11)를 구동하는 전자 서보 장치(12)가 도1에 도시된 바와 같이 예시되었지만, 스로틀 밸브가 차량 조작부에 기계적으로 링크 연결된 기계식 장치에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.
기계식 장치의 경우에, 스로틀 밸브를 우회시키는 보조 공기 통로와, 보조 공기 통로 내에 설치된 보조 공기 밸브가 엔진의 흡기 시스템에 배치된다.
이러한 경우에, 전자 서보 장치와 동일한 방식으로 연산된 목표 공기량을 실현하기 위한 총 개구 면적과 실제의 기계 제어식 스로틀 밸브의 개구 면적 사이의 편차를 제거하도록 보조 공기 밸브를 제어함으로써 전자 서보 장치(12)의 경우와 동일한 이점이 성취될 수 있다.
도2는 본 발명에 따른 제어 장치의 기능 블럭 선도를 도시한다는 것을 알아야 한다.
즉, 가속 페달 조작량 검출기(A)는 운전자에 의해 조작되는 가속 페달(2)의 조작량을 검출하고, 회전 속도 검출기(B)는 엔진의 회전 속도(NE)를 검출하며, 운전자 요구 토크 연산기(C)는 검출된 가속 페달의 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구된 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하고, 외부 요구 토크 연산기(D)는 외부로부터 엔진으로 요구된 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하며, 저응답 토크 요구 연산기(E)는 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하고, 고응답 요구 토크 연산기(F)는 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하며, 제1 토크 조작기(G)는 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하고, 제2 토크 조작기(H)는 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작한다.
도2에 도시된 외부 요구 토크 발생기(D')는 외부 요구 토크 연산기에 포함된다는 것을 알아야 한다.
본 발명의 내연 기관용 제어 장치 및 제어 방법에 따르면, 적어도 하나의 엔진 보조 기기의 작동 조건에 따라 요구되고 차량의 운전성 및 안전성 측면에서 요구되는 엔진 토크에 따라 엔진 토크를 조작함으로써 목표 토크가 양호하게 성취될 수 있어서, 차량을 운전하는 운전자의 의도, 회전 안정성, 그리고 차량 운전성 및 안전성을 각각 높은 수준으로 충족시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. (가) 차량 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 조작량을 검출하는 가속 페달 조작량 검출기와,
    (나) 엔진 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출기와,
    (다) 검출된 가속 페달의 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구되는 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하는 운전자 요구 토크 연산기와,
    (라) 외부로부터 엔진에 요구되는 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하는 외부 요구 토크 연산기와,
    (마) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하는 저응답 요구 토크 연산기와,
    (바) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하는 고응답 요구 토크 연산기와,
    (사) 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하는 제1 토크 조작기와,
    (아) 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작하는 제2 토크 조작기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 외부 요구 토크 연산기는 엔진의 회전 속도를 안정시키기 위해 엔진 보조 기기의 작동 조건에 따라 요구되는 회전 안정성 요구 토크를 외부 요구 토크로서 연산하는 회전 안정성 요구 토크 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 외부 요구 토크 연산기는 차량 운전성 및 안전성 측면에서 요구되는 운전성 요구 토크를 외부 요구 토크로서 연산하는 운전성 요구 토크 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 저응답 요구 토크 연산기는 외부 요구 토크 연산기에 의해 연산된 엔진 보조 기기의 작동 조건의 절환 전후에서의 정상 상태 회전 안정성 요구 토크를 저응답 요구 토크로서 연산하며, 고응답 요구 토크 연산기는 정상 상태 회전 안정성 요구 토크가 제1 토크 조작기에 의해 실현되는 시점까지의 응답 지연을 보상하기 위한 엔진의 보정량을 고응답 요구 토크로서 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 고응답 요구 토크 연산기는 엔진에 대한 연료 공급이 차단된 상태로부터 엔진에 대한 연료 공급이 회복된 때 토크 단차로 인해 발생되는 충격을 감소시키도록 엔진 토크를 일시적으로 증가 또는 감소시키는 운전성 요구 토크를 고응답 요구 토크로서 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 고응답 요구 토크 연산기는 엔진과 결합된 자동 변속기에서 변속이 이루어진 때 토크 단차로 인해 발생되는 충격을 감소시키도록 엔진 토크를 일시적으로 증가 또는 감소시키는 운전성 요구 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 저응답 요구 토크 연산기는 구동력 제어로부터 요구되고 외부 요구 토크 연산기에 의해 연산된 정상 상태 운전성 요구 토크를 저응답 요구 토크로서 연산하며, 고응답 요구 토크 연산기는 정상 상태 운전성 요구 토크가 제1 토크 조작기에 의해 실현되는 시점까지의 응답 지연을 보상하는 엔진 토크의 보정량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서, 저응답 요구 토크 연산기는 운전성 요구 토크 부분들의 우선 순위를 기초로 하여 외부 요구 토크로부터 연산된 저응답 요구 토크 중으로부터 차량 운전성 및 안전성 측면에서의 운전성 요구 토크 부분을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서, 고응답 요구 토크 연산기는 최종 고응답 요구 토크를 구하기 위하여, 외부 요구 토크로부터 운전성 요구 토크를 기초로 하여 연산된 고응답 요구 토크와, 외부 요구 토크로부터 회전 안정성 요구 토크를 기초로 하여 연산된 고응답 요구 토크를 합성하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서, 저응답 방식으로의 제어 대상은 엔진의 흡입 공기량인 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 제1 토크 조작기는 (가) 저응답 요구 토크에 따라 요구되는 기본 흡입 공기량을 연산하는 기본 흡입 공기량 연산기와, (나) 실제로 요구되는 흡입 공기량을 구하기 위하여 목표 당량비에 따라 공기량을 보정하고 연소 조건에 따라 연소 효율을 보정하는 요구 흡입 공기량 연산기와, (다) 엔진의 흡입 공기량을 제어하도록 엔진의 흡기 시스템에 설치된 흡입 공기 제어 밸브의 개구 면적을 연산하는 개구 면적 연산기와, (라) 연산된 개구 면적을 기초로 하여 흡입 공기 제어 밸브의 개방 각도 변위를 제어하는 흡입 공기 제어 밸브 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  12. 제1항에 있어서, 고응답 방식으로의 제어 대상은 엔진의 연료 공급량 및 엔진의 점화 시기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서, 고응답 방식의 제어 대상이 복수개일 때, 고응답 요구 토크 연산기는 엔진 작동 조건을 기초로 하여 연산된 분담율에 따라 고응답 방식의 각각의 제어 대상에 분담될 고응답 요구 토크를 연산하며, 제2 토크 조작기는 고응답 방식의 각각의 제어 대상에 의해 분담될 각각의 고응답 토크를 실현하기 위하여 고응답 방식의 각각의 제어 대상을 고응답 방식으로 실현하도록 조작하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  14. 제2항에 있어서, 회전 안정성 요구 토크 연산기는 (가) 엔진 회전 속도 이외의 엔진 작동 조건을 검출하는 엔진 작동 조건 검출기와, (나) 엔진이 엔진 아이들링 조건에 있는지의 여부를 판단하는 엔진 아이들링 조건 판단기와, (다) 검출된 엔진 작동 조건을 기초로 하여 목표 엔진 아이들링 속도를 연산하는 목표 엔진 아이들링 회전 속도 연산기와, (라) 검출된 엔진 작동 조건을 기초로 하여 엔진 회전 속도를 목표 엔진 아이들링 속도로 유지하는 데 필요한 흡입 공기량을 연산하는 흡입 공기량 연산기와, (마) 검출된 엔진 회전 속도를 목표 엔진 아이들링 속도와 일치시키도록 흡입 공기량을 위한 피드백 보정량을 연산하는 보정량 연산기와, (바) 엔진 보조 기기가 작동되는지의 여부를 검출하는 보조 기기 작동 조건 검출기와, (사) 보조 기기 작동 조건 검출기의 검출 결과를 기초로 하여 검출된 엔진 작동 조건에 따라 엔진 보조 기기 부하를 보정하는 데 필요한 토크를 연산하는 요구 토크 연산기를 포함하며; 회전 안정성 요구 토크 연산기는 엔진 회전 속도를 목표 엔진 아이들링 속도로 유지하는 데 필요한 흡입 공기량을 엔진 아이들링 조건 동안의 피드백 보정량에 합한 흡입 공기량을 기초로 하여 그리고 요구 토크 연산기에 의해 연산된 엔진 보조 기기 부하 보정 요구 토크를 기초로 하여 회전 안정성 요구 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서, 회전 안정성 요구 토크는 제1 토크 조작기에 의해 성취되는 정상 상태 요구 토크 및 저응답 요구 토크인 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서, 보조 기기가 온 상태로부터 오프 상태로 또는 그 역으로 절환되었음을 보조 기기 작동 조건 검출기가 검출한 때, 회전 안정성 요구 토크 연산기는 순간적인 토크 변동 요구에 대처하도록 그리고 저응답 요구 토크에 대한 제1 토크 조작기의 응답 지연을 보상하도록 고응답 요구 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  17. 제3항에 있어서, 운전성 요구 토크 연산기는 (가) 토크 단차 보정 요구를 연산하는 제1 연산기와, (나) 차량측으로부터의 토크 절대치 요구를 연산하는 제2 연산기와, (다) 토크 단차 보정 요구와 토크 절대치 요구 중 토크 조작폭이 더 큰 하나를 저응답 요구 토크로서 선택하는 선택기와, (라) 저응답 요구 토크의 응답 지연을 보상하도록 고응답 요구 토크를 구하기 위해 엔진의 흡기 시스템에 제공된 지연 요소가 부가된 저응답 요구 토크의 값과 저응답 요구 토크 사이의 차이를 연산하는 제3 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서, 제1 연산기는 엔진이 엔진 감속 중에 연료 공급이 차단된 상태로부터 엔진으로의 연료 공급이 회복되는 상태에 있는지의 여부를 판단하는 제1 판단기를 포함하고, 제1 연산기는 제1 판단기가 연료 공급이 차단된 상태로부터 엔진으로의 연료 공급이 회복되었음을 판단한 때 토크 단차를 위한 상한치를 제공하며, 제1 연산기는 엔진과 결합된 자동 변속기에서 변속이 이루어지는지의 여부를 판단하는 제2 판단기를 포함하고, 제1 연산기는 제2 판단기가 자동 변속기에서 변속이 이루어졌음을 판단한 때 토크 변동에 대한 제한을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  19. 제17항에 있어서, 제2 연산기는 차량의 구동 휘일의 슬립율을 검출하는 슬립율 검출기를 포함하며, 제2 연산기는 검출된 슬립율에 따라 절대치 요구 토크인 목표 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 장치.
  20. (가) 차량 운전자에 의해 조작되는 가속 페달의 제1 조작량을 검출하는 단계와,
    (나) 엔진의 회전 속도를 검출하는 단계와,
    (다) 검출된 가속 페달의 조작량 및 검출된 회전 속도를 기초로 하여 차량 운전자에 의해 요구되는 엔진 토크를 운전자 요구 토크로서 연산하는 단계와,
    (라) 외부로부터 엔진으로 요구되는 엔진 토크를 위한 보정량을 외부 요구 토크로서 연산하는 단계와,
    (마) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 저응답 요구 토크를 연산하는 단계와,
    (바) 운전자 요구 토크 및 외부 요구 토크 중 적어도 하나를 기초로 하여 고응답 요구 토크를 연산하는 단계와,
    (사) 연산된 저응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 저응답 방식으로 조작하는 단계와,
    (아) 연산된 고응답 요구 토크를 실현하도록 적어도 하나의 제어 대상을 고응답 방식으로 조작하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내연 기관용 제어 방법.
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