JP2008169785A - Vehicle controller and vehicle control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve both of output capacity and accuracy of air-fuel ratio control of a vehicle when the vehicle having an internal combustion engine with a turbo-supercharger, for example, is controlled. <P>SOLUTION: The vehicle controller is provided with: electric turbo means 51-54 and 541-545 compressing intake air to be taken into a combustion chamber by turning an electrically rotating motor; specification means 544 and 545 specifying an angular speed in turning the motor; and an intake air quantity estimation means 100 estimating an intake air quantity based on at least the specified angular speed when a predetermined period elapses after the angular speed is specified. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばターボ過給機付の内燃機関を備えた車両を制御する、車両制御装置および車両制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method for controlling a vehicle including an internal combustion engine with a turbocharger, for example.

この種の車両制御装置によって制御される車両の排気量は固定されているので、所定空燃比において、シリンダー内に送り込まれる吸入空気量に対して燃焼可能な燃料量も概ね固定される。ここで、送り込まれる吸入空気量を圧縮（すなわち、「過給」）できれば、それに応じて燃焼可能な燃料量も増量でき、当該車両の出力能力を向上可能である。   Since the displacement of the vehicle controlled by this type of vehicle control device is fixed, the amount of fuel combustible with respect to the amount of intake air fed into the cylinder at a predetermined air-fuel ratio is generally fixed. Here, if the amount of intake air fed in can be compressed (that is, “supercharging”), the amount of combustible fuel can be increased accordingly, and the output capability of the vehicle can be improved.

このような過給の要請に応えるため、例えば以下の特許文献１に開示されているように、吸入空気を過給する技術が提案されている。具体的には、コンプレッサとタービンとからなるターボ過給機を備えるエンジンが提案されている（特許文献１参照）。   In order to meet such a demand for supercharging, a technique for supercharging intake air has been proposed as disclosed in, for example, Patent Document 1 below. Specifically, an engine including a turbocharger composed of a compressor and a turbine has been proposed (see Patent Document 1).

特開平６−３３０７６０号公報JP-A-6-330760

しかしながら、例えば前述の特許文献１に開示されている技術には、以下のような問題が生じ得る。先ず、一般に、吸入空気量と燃料噴射量との比率が空燃比を決定するので、吸入空気量を正確に推定することが、空燃比制御上極めて重要なポイントであるといえる。ところが、特許文献１に開示された技術では、エンジンの急加速時のように過渡期的な状況下では、吸入空気量がタービンの影響を大きく受けるため、吸入空気量の推定が困難な可能性がある。   However, for example, the following problem may occur in the technique disclosed in Patent Document 1 described above. First, since the ratio between the intake air amount and the fuel injection amount generally determines the air-fuel ratio, it can be said that accurately estimating the intake air amount is an extremely important point in air-fuel ratio control. However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the intake air amount is greatly affected by the turbine under a transitional condition such as when the engine is suddenly accelerated. Therefore, it may be difficult to estimate the intake air amount. There is.

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、例えばターボ過給機付の内燃機関を備えた車両を制御する際に、過給と吸入空気量の推定とを両立可能な、言い換えれば、当該車両の出力能力および空燃比制御の精度を共に向上可能な車両制御装置および車両制御方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. For example, when controlling a vehicle including an internal combustion engine with a turbocharger, it is possible to achieve both supercharging and estimation of the intake air amount. In other words, it is an object to provide a vehicle control device and a vehicle control method capable of improving both the output capability of the vehicle and the accuracy of air-fuel ratio control.

本発明に係る車両制御装置は上記課題を解決するため、電気的に回転する電動機を回転させることで、燃焼室へと吸入される吸入空気を圧縮する電動ターボ手段と、前記電動機が回転する際の角速度を特定する特定手段と、前記特定される角速度に少なくとも基づいて、前記角速度を特定してから所定期間が経過した際における吸入空気量を推定する吸入空気量推定手段とを備える。   In order to solve the above-described problems, a vehicle control apparatus according to the present invention rotates an electrically rotating electric motor, thereby rotating electric turbo means for compressing intake air sucked into a combustion chamber, and when the electric motor rotates. Specifying means for specifying the angular velocity, and intake air amount estimating means for estimating the intake air amount when a predetermined period has elapsed since the angular velocity was specified based on at least the specified angular velocity.

本発明に係る車両制御装置によると、内燃機関の燃焼時に、例えば、電動機、直流電源、インバータ、コンプレッサ、タービンなどを有する、電動ターボ手段によって、吸入空気が圧縮される。この際、電動機の回転は、電動機に供給される駆動用の電力を増減させることで、内燃機関の排気量によらずに所望の程度で圧縮可能である。ここで、例えば、電動機に備わる回転センサ、角速度算出回路などの特定手段によって、電動機の角速度が特定される。ここに「特定」或いは「特定する」とは、例えば電動機の回転シャフトの角速度を直接測定するセンサなどのセンサ出力を用いて、直接的に検出或いは測定することと、例えばかかる角速度と所定関数関係を持つ他のパラメータを検出し該検出されたパラメータを用いて、算出或いは換算すること、即ち間接的に検出することとの両者を含む意味である。このように角速度を特定してから所定期間が経過した際における吸入空気量（例えば、Ｇａ＋ΔＧａ）が、例えばエンジンECU（Engine Control Unit：ECU）である、吸入量推定手段によって、特定手段により特定された角速度に少なくとも基づいて推定される。ここに「所定期間」とは、例えば制御周期など、角速度を特定してから、例えば燃料噴射などの燃焼及び過給に関連する所定種類の動作をするまでの期間を意味する。この値は、個々の電動ターボ手段及び内燃機関の属性に応じて予め設定可能な期間であり、例えば、加速時のような吸入空気量が変動する過渡時に、角速度を特定後に安定して推定することが可能となるまでの時間を、実験的、経験的、理論的に又はシミュレーションにより求め、これに適当なマージンを加えることにより設定すればよい。また「角速度に少なくとも基づいて」とは、角速度に基づいて推定すると共に、他の吸入空気量と関連する例えば温度などのパラメータにも基づいて推定してよい趣旨である。このように所定期間を経過した際における吸入空気量を推定するので、特に加速時のような吸入空気量が変動する過渡時であっても、吸入空気量を精度良く推定可能となる。   According to the vehicle control device of the present invention, when the internal combustion engine burns, the intake air is compressed by the electric turbo means having, for example, an electric motor, a DC power source, an inverter, a compressor, a turbine, and the like. At this time, the rotation of the electric motor can be compressed to a desired level regardless of the displacement of the internal combustion engine by increasing or decreasing the driving electric power supplied to the electric motor. Here, for example, the angular velocity of the electric motor is specified by specifying means such as a rotation sensor and an angular velocity calculating circuit provided in the electric motor. Here, “specify” or “specify” means to detect or measure directly using, for example, a sensor output such as a sensor that directly measures the angular velocity of the rotating shaft of the electric motor, and for example, a relationship between the angular velocity and a predetermined function. It includes the meaning of both detecting other parameters having, and calculating or converting using the detected parameters, that is, indirectly detecting. Thus, the intake air amount (for example, Ga + ΔGa) when the predetermined period has elapsed after specifying the angular velocity is specified by the specifying unit by the intake amount estimating unit, for example, an engine ECU (Engine Control Unit: ECU). Is estimated based at least on the measured angular velocity. Here, the “predetermined period” means a period from when the angular velocity is specified, for example, a control cycle, until a predetermined type of operation related to combustion and supercharging such as fuel injection is performed. This value is a period that can be set in advance according to the attributes of the individual electric turbo means and the internal combustion engine. For example, the angular velocity is stably estimated after specification during a transient time when the intake air amount fluctuates, such as during acceleration. What is necessary is just to set the time until it becomes possible by calculating | requiring experimentally, empirically, theoretically or by simulation, and adding an appropriate margin to this. Further, “based at least on the angular velocity” means that the estimation may be performed based on the angular velocity and also based on parameters such as temperature related to other intake air amounts. Thus, since the intake air amount is estimated when a predetermined period has elapsed, the intake air amount can be accurately estimated even during a transient time when the intake air amount fluctuates, particularly during acceleration.

以上のように本発明によれば、過給と吸入空気量の推定とを両立可能となる。言い換えれば、当該車両の出力能力及び空燃比制御の精度を共に向上可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both supercharging and intake air amount estimation. In other words, both the output capability of the vehicle and the accuracy of air-fuel ratio control can be improved.

本発明に係る内燃機関の制御装置の一態様では、上記課題を解決するため、前記吸入される吸入空気の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記吸入空気量推定手段は、前記特定される角速度に加えて、前記検出される温度に基づいて、前記所定期間が経過した際における前記吸入空気量を推定する。   In one aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, in order to solve the above-described problem, the control device further includes a temperature detection unit that detects a temperature of the intake air to be sucked, and the intake air amount estimation unit is specified In addition to the angular velocity, the intake air amount when the predetermined period has elapsed is estimated based on the detected temperature.

この態様によれば、例えば温度センサのような温度検出手段によって温度依存性が加味されるので、上述のように所定期間経過時の吸入空気量を一層精度良く推定可能である。   According to this aspect, since temperature dependence is taken into account by temperature detection means such as a temperature sensor, for example, the intake air amount when the predetermined period has elapsed can be estimated with higher accuracy as described above.

この温度検出手段を更に備える態様では、上記課題を解決するため、前記吸入空気量推定手段は、前記特定される角速度および前記検出される温度に基づいて、前記電動機が回転する際の加速トルクを（例えば、マップを利用して）算出し、前記算出される加速トルクを前記電動機に固有の慣性モーメントで除することで前記電動機が回転する際の角加速度を算出し、前記算出される角加速度に前記所定期間を乗ずることで、前記角速度を特定してから前記所定期間（具体的に例えば、ＥＣＵの制御周期）経過するまでの前記角速度に係る変位を算出し、前記特定される角速度に、前記算出される変位を加えることで、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際における前記電動機に係る角速度を推定し、前記推定される角速度に（例えば、マップ上で）対応する吸入空気量として、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際における前記吸入空気量を推定するとよい。   In an aspect further comprising this temperature detection means, in order to solve the above-mentioned problem, the intake air amount estimation means calculates an acceleration torque when the electric motor rotates based on the specified angular velocity and the detected temperature. Calculate (for example, using a map), and calculate the angular acceleration when the motor rotates by dividing the calculated acceleration torque by the moment of inertia unique to the motor, and calculate the angular acceleration Is multiplied by the predetermined period to calculate a displacement related to the angular speed from the time when the angular speed is specified until the predetermined time period (specifically, for example, a control cycle of the ECU) elapses, By adding the calculated displacement, the angular velocity associated with the electric motor is estimated when the predetermined period has elapsed after the angular velocity is specified, and the estimated angular velocity is calculated. For example, on the map) as the corresponding intake air amount, it is preferable to estimate the intake air amount at the time of the predetermined period of time after identifying said angular speed has elapsed.

この態様によれば、上述のように所定期間経過時の吸入空気量を、より具体的に推定できる。   According to this aspect, as described above, the intake air amount when the predetermined period has elapsed can be estimated more specifically.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、上記課題を解決するため、前記推定される吸入空気量を目標空燃比で除することによって、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際に噴射すべき燃料噴射量を推定する噴射量推定手段を更に備える。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, in order to solve the above-described problem, the predetermined period is determined after the angular velocity is specified by dividing the estimated intake air amount by a target air-fuel ratio. It further includes an injection amount estimating means for estimating the fuel injection amount to be injected when it has elapsed.

この態様によれば、上述のように所定期間経過時の吸入空気量が精度良く推定されるので、この吸入空気量に基づいて、噴射量推定手段も精度良く推定可能である。特に加速時のような吸入空気量が変動する過渡的においては、燃料を無駄に噴射することも回避できるとともに、排気ガスもクリーン化でき、実践上大変有効である。   According to this aspect, since the intake air amount when the predetermined period has elapsed is accurately estimated as described above, the injection amount estimating means can also estimate with high accuracy based on the intake air amount. In particular, in a transient state where the intake air amount fluctuates, such as during acceleration, it is possible to avoid wasteful fuel injection and clean the exhaust gas, which is very effective in practice.

本発明に係る車両制御方法は上記課題を解決するため、電気的に回転する電動機を回転させることで、燃焼室へと吸入される吸入空気を圧縮する電動ターボ工程と、前記電動機が回転する際の角速度を特定する特定工程と、前記特定される角速度に少なくとも基づいて、前記角速度を特定してから所定期間が経過した際における吸入空気量を推定する吸入空気量推定工程とを備える。   In order to solve the above-described problems, a vehicle control method according to the present invention rotates an electrically rotating electric motor to compress an intake air sucked into a combustion chamber, and when the electric motor rotates. A specifying step of specifying the angular velocity, and an intake air amount estimating step of estimating an intake air amount when a predetermined period has elapsed since the angular velocity was specified based on at least the specified angular velocity.

本発明に係る車両制御方法は、上述した本発明に係る車両制御装置が享受することができる各種効果と同様の効果を享受することができる。   The vehicle control method according to the present invention can enjoy the same effects as the various effects that the vehicle control device according to the present invention described above can enjoy.

尚、上述した本発明に係る車両制御装置における各種態様に対応して、本発明に係る車両制御方法に係る実施形態も各種態様をとることができる。   Incidentally, in response to the various aspects of the vehicle control device according to the present invention described above, the embodiment according to the vehicle control method according to the present invention can also take various aspects.

以上説明したように、本発明に係る車両制御装置によれば、電動ターボ手段と、特定手段と、吸入空気量推定手段とを備え、本発明に係る車両制御方法によれば、電動ターボ工程と、特定工程と、吸入空気量推定工程とを備えるので、加速時のような吸入空気量が変動する過渡時であっても吸入空気量を精度良く推定可能となる。従って、過給と吸入空気量の推定とを両立可能となり、実践上非常に有効である。   As described above, according to the vehicle control device of the present invention, the electric turbo unit, the specifying unit, and the intake air amount estimating unit are provided. According to the vehicle control method of the present invention, the electric turbo process Since the specific step and the intake air amount estimation step are provided, the intake air amount can be accurately estimated even during a transient time when the intake air amount fluctuates, such as during acceleration. Accordingly, it is possible to achieve both supercharging and estimation of the intake air amount, which is very effective in practice.

本発明の作用及び他の利得は、次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。   The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.

以下、発明を実施するための最良の形態として本発明の一実施形態を、図面に基いて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the best mode for carrying out the invention.

（１）構成
先ず、本実施形態に係る車両制御装置を備える車両の構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置を備える車両の基本的な構成を示す模式図である。 (1) Configuration First, the configuration of a vehicle including the vehicle control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a vehicle including the vehicle control device according to the embodiment of the present invention.

図１において、実施形態に係る車両１は、エンジン２００、吸気管２０６、排気管２１０、電動機５４を備えるターボ過給機、電動機制御器５４３、エンジンECU１００を備える。これらは夫々、以下のように構成されている。   In FIG. 1, a vehicle 1 according to the embodiment includes an engine 200, an intake pipe 206, an exhaust pipe 210, a turbocharger including an electric motor 54, an electric motor controller 543, and an engine ECU 100. Each of these is configured as follows.

エンジン２００は、車両１の動力源であり、噴射される燃料と吸入される空気から形成される混合気をシリンダ（不図示）の内部において燃焼させる。この時の爆発力に応じたピストン（不図示）の往復運動が回転運動に変換され、この回転運動によって車両１が駆動される。   The engine 200 is a power source of the vehicle 1 and burns an air-fuel mixture formed from injected fuel and sucked air inside a cylinder (not shown). A reciprocating motion of a piston (not shown) according to the explosion force at this time is converted into a rotational motion, and the vehicle 1 is driven by this rotational motion.

吸気管２０６は、当該車両１の外部からエンジン２００へと吸入される空気の通路である。吸気管２０６の管路には、吸入空気の質量流量（即ち、吸入空気量）を検出するエアフローメータ２１２、吸入空気の温度Ｄｃを検出する吸気温センサ２１３、及び後述するターボ過給機の一部であるコンプレッサ５１等が備わる。吸気管２０６の管路には、そのほか、コンプレッサ５１の下流側には、コンプレッサ５１による過給で圧力上昇に伴って上昇した吸入空気の温度を下げて充填効率を向上させる空冷式インタークーラー（不図示）、吸入空気量を調節するスロットルバルブ（不図示）が配されている。   The intake pipe 206 is a passage for air taken into the engine 200 from the outside of the vehicle 1. An intake pipe 206 has an air flow meter 212 for detecting the mass flow rate (ie, intake air amount) of the intake air, an intake air temperature sensor 213 for detecting the intake air temperature Dc, and a turbocharger described later. The compressor 51 etc. which are a part are provided. In addition to the pipe line of the intake pipe 206, an air-cooled intercooler (not shown) is provided on the downstream side of the compressor 51 to reduce the temperature of the intake air that has risen as the pressure increases due to supercharging by the compressor 51 to improve the charging efficiency. ), A throttle valve (not shown) for adjusting the intake air amount is arranged.

排気管２１０は、エンジン２００と外気とを連通しており、シリンダ（不図示）内部で燃焼した混合気は排気ガスを排気可能に構成されている。排気管２１０の管路には、不図示の空燃比センサ、触媒、及び後述するターボ過給機の一部であるタービン５２等が備わる。   The exhaust pipe 210 communicates the engine 200 and the outside air, and the air-fuel mixture burned inside a cylinder (not shown) is configured to be able to exhaust the exhaust gas. The pipe of the exhaust pipe 210 includes an air-fuel ratio sensor (not shown), a catalyst, a turbine 52 that is a part of a turbocharger described later, and the like.

ターボ過給機は、吸入空気を過給することで希薄燃焼範囲を高負荷側へ拡大可能である。このターボ過給機は、排気管２１０の管路に備わるタービン５２、吸気管２０６の管路に備わるコンプレッサ５１、両者を機械的に繋ぐ回転軸である動力伝達部５３、および動力伝達部５３を出力軸とする電動機５４を含んで構成される。   The turbocharger can expand the lean combustion range to the high load side by supercharging the intake air. The turbocharger includes a turbine 52 provided in a pipe line of an exhaust pipe 210, a compressor 51 provided in a pipe line of an intake pipe 206, a power transmission unit 53 that is a rotating shaft that mechanically connects the two, and a power transmission unit 53. An electric motor 54 serving as an output shaft is included.

ここで電動機５４は、電気的に過給をアシストする機構である。電動機５４は、直流電源５４１によって供給される直流電力を交流電力へと変換するインバータ５４２、および電動機制御器５４３に電気的に接続されている。   Here, the electric motor 54 is a mechanism that electrically assists supercharging. The electric motor 54 is electrically connected to an inverter 542 that converts DC power supplied from the DC power source 541 into AC power, and an electric motor controller 543.

電動機制御器５４３は、目標過給圧が得られるようにインバータ５４２に対して通電パターンを出力する。この通電パターンに従って電動機５４は作動する。なお、目標過給圧は、具体的にはエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度ＴＡに基づいて、実験などによって予め作成されたマップより求められるとよい。   The electric motor controller 543 outputs an energization pattern to the inverter 542 so that the target supercharging pressure is obtained. The electric motor 54 operates according to this energization pattern. Note that the target boost pressure may be obtained from a map created in advance through experiments or the like based on the engine speed Ne and the accelerator opening TA.

角速度算出回路５４４は、電動機５４に備わる回転数センサ５４５の出力値に基づいて電動機５４の角速度ωを算出する。   The angular velocity calculation circuit 544 calculates the angular velocity ω of the electric motor 54 based on the output value of the rotation speed sensor 545 provided in the electric motor 54.

エンジンECU１００は、電子制御ユニット、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、制御プログラムを格納した読み出し専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）及び各種データや各種マップを格納する随時書き込み読み出しメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を中心とした論理演算回路として構成されている。エアフローメータ２１２、吸気温センサ２１３、角速度算出回路５４４からの出力を受けて、後述するように、燃料噴射量Iを制御周期T毎に算出すると共に、燃料噴射量Iを噴射するようにエンジン２００に対して指示する（図５参照）。   The engine ECU 100 includes an electronic control unit, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM) that stores a control program, and a random read / write memory (Random Access) that stores various data and various maps. It is configured as a logic operation circuit centering on Memory (RAM). The engine 200 receives the outputs from the air flow meter 212, the intake air temperature sensor 213, and the angular velocity calculation circuit 544, calculates the fuel injection amount I every control cycle T, and injects the fuel injection amount I, as will be described later. (See FIG. 5).

（２）動作
上述の如く構成された本実施形態に係る車両制御装置の動作処理について、図１に加えて、図２から図５を用いて説明する。ここに、図２は、実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］とモータ負荷トルクＴload［Ｎ・ｍ］（あるいは吸入空気量Ｇa［kg/s］）との関係を温度Ｄｃ［℃］別に示すマップである。図３は、実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］とモータトルクＴmot［Ｎ・ｍ］との関係を示すマップである。図４は、実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］と加速トルクＴａ［Ｎ・ｍ］との関係を温度Ｄｃ［℃］別に示すマップである。図５は、実施形態に係る車両制御装置の動作処理を示すフローチャートである。 (2) Operation The operation process of the vehicle control apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 5 in addition to FIG. 2 shows the relationship between the angular velocity ω [rad / s] of the electric motor 54 and the motor load torque Tload [N · m] (or the intake air amount Ga [kg / s]) of the electric motor 54 according to the embodiment. [° C] is a map shown separately. FIG. 3 is a map showing the relationship between the angular velocity ω [rad / s] and the motor torque Tmot [N · m] of the electric motor 54 according to the embodiment. FIG. 4 is a map showing the relationship between the angular velocity ω [rad / s] and the acceleration torque Ta [N · m] of the electric motor 54 according to the embodiment for each temperature Dc [° C.]. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation process of the vehicle control device according to the embodiment.

以下、図５に示すフローチャートに沿って、図２から図３を適宜参照しながら、実施形態に係る車両制御装置の動作処理について説明をする。   Hereinafter, the operation processing of the vehicle control device according to the embodiment will be described along the flowchart shown in FIG. 5 with reference to FIGS. 2 to 3 as appropriate.

図５において、エンジンECU１００は、各センサの出力値を取り込む（ステップＳ１０１）。ここでは、少なくとも角速度算出回路５４４によって算出されるω、および吸気温センサ２１３によって検出されるDcが取り込まれる。   In FIG. 5, the engine ECU 100 takes in the output values of the sensors (step S101). Here, at least ω calculated by the angular velocity calculation circuit 544 and Dc detected by the intake air temperature sensor 213 are captured.

続いて、図２のマップを利用して、エンジンECU１００はTloadおよびGaを特定する（ステップＳ１０２）。より詳しくは、図２のマップに示すように、TloadおよびGaは、上述のωおよびDcに依存するので、この関係を実験またはシミュレーションにより予め求めておき、エンジンECU１００がマップとして記憶しておけば、このマップ上におけるωおよびDcの値に基づいて、TloadおよびGaを特定できる。   Subsequently, using the map of FIG. 2, engine ECU 100 identifies Tload and Ga (step S102). More specifically, as shown in the map of FIG. 2, since Tload and Ga depend on the above-mentioned ω and Dc, if this relationship is obtained in advance by experiment or simulation and the engine ECU 100 stores it as a map. Based on the values of ω and Dc on this map, Tload and Ga can be specified.

他方で、図３のマップに従って、エンジンECU１００は、上述のωに対応するTmotを読み込む（ステップＳ１０３）。図３のマップに示すように、Tmotはωに依存するよう仕様によって予め決められている。図３のマップも、エンジンECU１００によって記憶されている。   On the other hand, according to the map of FIG. 3, the engine ECU 100 reads Tmot corresponding to the above-mentioned ω (step S103). As shown in the map of FIG. 3, Tmot is predetermined by the specification to depend on ω. The map of FIG. 3 is also stored by the engine ECU 100.

続いて、これらTloadおよびTmotに基づいて、加速トルクTaが、Ta＝Tmot−Tload、として算出される（ステップＳ１０４）。図４は、この関係を広範にわたって示す。なお、エンジンECU１００は、図４のマップをおくことで、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理に代えて、TmotおよびTloadを介さずに直接Taを特定してもよい。   Subsequently, based on these Tload and Tmot, the acceleration torque Ta is calculated as Ta = Tmot−Tload (step S104). FIG. 4 shows this relationship extensively. Engine ECU 100 may specify Ta directly without using Tmot and Tload instead of the processing from step S102 to step S104 by providing the map of FIG.

続いて、このTaに基づいて、角加速度ｄω／ｄｔが、ｄω／ｄｔ＝Ta／ｍ、として算出される（ステップＳ１０５）。ここに、ｍは電動機５４に固有のイナーシャ（つまり、慣性モーメント）として予め実験・シミュレーションによって定められてエンジンECU１００に記憶される値である。   Subsequently, based on this Ta, the angular acceleration dω / dt is calculated as dω / dt = Ta / m (step S105). Here, m is a value that is determined in advance by experiments and simulations as inertia (that is, inertia moment) inherent to the motor 54 and stored in the engine ECU 100.

続いて、このｄω／ｄｔと、エンジンECU１００の制御周期Tに基づいて、角速度の補正量Δωが、Δω＝（ｄω／ｄｔ）×Tとして算出される（ステップＳ１０６）。これにより、Tが電動機５４の回転周期に比べてかなり長いことの影響が相殺される。言い換えれば、Tが経過する間におけるωの変化量Δωを加味して後述の処理を行うことができる。   Subsequently, based on the dω / dt and the control cycle T of the engine ECU 100, the angular velocity correction amount Δω is calculated as Δω = (dω / dt) × T (step S106). Thereby, the influence of T being considerably longer than the rotation period of the electric motor 54 is offset. In other words, the processing described later can be performed in consideration of the change amount Δω of ω while T passes.

続いて、このΔωに対応する吸入空気量の補正量ΔGaが、図２のマップに従って特定される（ステップＳ１０７）。   Subsequently, the correction amount ΔGa of the intake air amount corresponding to this Δω is specified according to the map of FIG. 2 (step S107).

従って、燃料噴射量Ｆが、Ｆ＝（Ga＋ΔGa）／目標空燃比、として算出される（ステップＳ１０８）。   Accordingly, the fuel injection amount F is calculated as F = (Ga + ΔGa) / target air-fuel ratio (step S108).

以上説明した実施形態によれば、Tが経過する間におけるωの変化量Δωを加味して燃料噴射量Ｆが算出できる。特に、加速時の吸入空気量をGa＋ΔGaとして特定するので、このような過渡時においても最適な燃料噴射量Ｆが算出できるので、無駄な燃料噴射を回避でき、排気も一段とクリーン化される。   According to the embodiment described above, the fuel injection amount F can be calculated in consideration of the change amount Δω of ω while T passes. In particular, since the intake air amount at the time of acceleration is specified as Ga + ΔGa, the optimum fuel injection amount F can be calculated even during such a transition, so that useless fuel injection can be avoided and the exhaust gas is further cleaned.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置およびその方法も又、本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. And the method thereof are also included in the technical scope of the present invention.

本発明の実施形態に係る車両制御装置を備える車両の基本的な構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the basic composition of vehicles provided with the vehicle control device concerning the embodiment of the present invention. 実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］とモータ負荷トルクＴload［Ｎ・ｍ］（あるいは吸入空気量Ｇa［kg/s］）との関係を温度Ｄｃ［℃］別に示すマップである。6 is a map showing the relationship between the angular velocity ω [rad / s] of the electric motor 54 according to the embodiment and the motor load torque Tload [N · m] (or intake air amount Ga [kg / s]) for each temperature Dc [° C.]. . 実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］とモータトルクＴmot［Ｎ・ｍ］との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between angular velocity (omega) [rad / s] of the electric motor 54 which concerns on embodiment, and motor torque Tmot [N * m]. 実施形態に係る電動機５４の角速度ω［rad/s］と加速トルクＴａ［Ｎ・ｍ］との関係を温度Ｄｃ［℃］別に示すマップである。It is a map which shows the relationship between angular velocity (omega) [rad / s] and acceleration torque Ta [N * m] of the electric motor 54 which concerns on embodiment according to temperature Dc [degreeC]. 実施形態に係る車両制御装置の動作処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement process of the vehicle control apparatus which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…車両、２００…エンジン、２０６…吸気管、２１０…排気管、５４…電動機、５４３…電動機制御器、１００…エンジンECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 200 ... Engine, 206 ... Intake pipe, 210 ... Exhaust pipe, 54 ... Electric motor, 543 ... Electric motor controller, 100 ... Engine ECU

Claims (5)

電気的に回転する電動機を回転させることで、燃焼室へと吸入される吸入空気を圧縮する電動ターボ手段と、
前記電動機が回転する際の角速度を特定する特定手段と、
前記特定される角速度に少なくとも基づいて、前記角速度を特定してから所定期間が経過した際における吸入空気量を推定する吸入空気量推定手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。 Electric turbo means for compressing intake air drawn into the combustion chamber by rotating an electrically rotating electric motor;
A specifying means for specifying an angular velocity when the electric motor rotates;
A vehicle control device comprising: intake air amount estimating means for estimating an intake air amount when a predetermined period has elapsed since the angular velocity was specified based on at least the specified angular velocity. 前記吸入される吸入空気の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記吸入空気量推定手段は、前記特定される角速度に加えて、前記検出される温度に基づいて、前記所定期間が経過した際における前記吸入空気量を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the sucked intake air,
The intake air amount estimating means estimates the intake air amount when the predetermined period has elapsed based on the detected temperature in addition to the specified angular velocity. The vehicle control device described. 前記吸入空気量推定手段は、
前記特定される角速度および前記検出される温度に基づいて、前記電動機が回転する際の加速トルクを算出し、
前記算出される加速トルクを前記電動機に固有の慣性モーメントで除することで前記電動機が回転する際の角加速度を算出し、
前記算出される角加速度に前記所定期間を乗ずることで、前記角速度を特定してから前記所定期間経過するまでの前記角速度に係る変位を算出し、
前記特定される角速度に、前記算出される変位を加えることで、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際における前記電動機に係る角速度を推定し、
前記推定される角速度に対応する吸入空気量として、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際における前記吸入空気量を推定する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。 The intake air amount estimation means includes
Based on the specified angular velocity and the detected temperature, calculate an acceleration torque when the electric motor rotates,
By dividing the calculated acceleration torque by the moment of inertia inherent to the motor, the angular acceleration when the motor rotates is calculated,
By multiplying the calculated angular acceleration by the predetermined period, calculating a displacement related to the angular speed from the time when the predetermined period elapses after the angular speed is specified,
By adding the calculated displacement to the specified angular velocity, estimating the angular velocity related to the electric motor when the predetermined period has elapsed after specifying the angular velocity,
The vehicle control device according to claim 2, wherein the intake air amount when the predetermined period has elapsed after the angular velocity is specified is estimated as the intake air amount corresponding to the estimated angular velocity. 前記推定される吸入空気量を目標空燃比で除することによって、前記角速度を特定してから前記所定期間が経過した際に噴射すべき燃料噴射量を推定する噴射量推定手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両制御装置。 An injection amount estimating means for estimating a fuel injection amount to be injected when the predetermined period has elapsed after the angular velocity is specified by dividing the estimated intake air amount by a target air-fuel ratio; The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control device is a vehicle control device. 電気的に回転する電動機を回転させることで、燃焼室へと吸入される吸入空気を圧縮する電動ターボ工程と、
前記電動機が回転する際の角速度を特定する特定工程と、
前記特定される角速度に少なくとも基づいて、前記角速度を特定してから所定期間が経過した際における吸入空気量を推定する吸入空気量推定工程と
を備えることを特徴とする車両制御方法。 An electric turbo process for compressing intake air drawn into the combustion chamber by rotating an electrically rotating electric motor;
A specific step of specifying an angular velocity when the electric motor rotates;
A vehicle control method comprising: an intake air amount estimating step for estimating an intake air amount when a predetermined period has elapsed since the angular velocity was specified based at least on the specified angular velocity.
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