JP2008215320A - Torque control system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque control system for obtaining loss torque (sum total of internal loss and external loss) with a high degree of precision without performing learning. <P>SOLUTION: As a torque control system (ECU for engine control) which implements control of a power source (internal combustion engine), the following programs are provided: a program (a first loss-torque estimation part B3) for estimating the present value (the present loss torque) of loss torque indicating the sum total of internal loss and external loss; a program (rotation contribution torque-obtaining part B101a) for obtaining torque (present rotation contribution torque) which contributes to increase in the rotation speed of an output shaft at the time of obtainment of the present loss-torque on the basis of the present loss-torque and an indicated torque (the present indicated torque) to be generated in the output shaft at the time of the present loss-torque obtainment; and a program (Karman filter B102) for obtaining an error of the present loss torque (the present loss-torque error) on the basis of a deviation of a measured value from the rotation speed (estimated value) of the output shaft in response to the present rotation contribution torque. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車や車載装置等の動力源（例えばエンジンやモータ、あるいは両者を組み合わせたハイブリッドエンジン等）に適用されるトルク制御装置に係り、詳しくは同動力源の出力軸回転速度を制御するために用いて好適なトルク制御装置に関する。   The present invention relates to a torque control device applied to a power source (for example, an engine, a motor, or a hybrid engine that combines both) such as an automobile or an in-vehicle device, and more specifically, controls an output shaft rotation speed of the power source. The present invention relates to a torque control device suitable for use.

動力源を対象にしてその出力軸の回転速度（出力軸回転速度）を制御するトルク制御装置としては従来、例えば特許文献１に記載される装置がある。この装置は、自動車に搭載され、対象動力源であるエンジン（レシプロ式内燃機関）について、その出力軸回転速度（クランク軸の回転速度）の現在値と制御目標値（目標回転速度）との偏差を逐次算出しつつ、その時の出力軸回転速度（現在回転速度）を目標回転速度へフィードバック制御（帰還制御）する（収束させる）ものである。そして、この出力軸回転速度の制御に際しては、いわゆるトルクベース制御を行っている。具体的には、運転者の運転操作（アクセルペダル操作量）及びその時のエンジン運転状態に基づいてドライバ要求トルクを算出するとともに、このドライバ要求トルクに対して、トルク生成に伴う内部損失とエンジンの外側から出力軸に加わる負荷に起因して消費される外部損失（外部負荷）との総和を加算する。そして、この加算値（ドライバ要求トルク＋内部損失＋外部損失）を、上記目標回転速度へ制御するために必要になる要求図示トルクとして、出力軸回転速度の制御を行うようにする。これにより、車両は、所望の出力軸回転速度、ひいては所望の車両速度に制御されることになる。   As a torque control device that controls the rotational speed of an output shaft (output shaft rotational speed) for a power source, there is a device described in Patent Document 1, for example. This device is mounted on an automobile, and the deviation between the current value of the output shaft rotational speed (crankshaft rotational speed) and the control target value (target rotational speed) of the engine (reciprocating internal combustion engine) that is the target power source. Are successively calculated, and the output shaft rotational speed (current rotational speed) at that time is feedback-controlled (feedback controlled) (converged) to the target rotational speed. In controlling the output shaft rotational speed, so-called torque base control is performed. Specifically, the driver request torque is calculated based on the driver's driving operation (accelerator pedal operation amount) and the engine operating state at that time, and with respect to the driver request torque, internal loss due to torque generation and engine Add the sum of the external loss (external load) consumed due to the load applied to the output shaft from the outside. Then, the output shaft rotational speed is controlled as the required indicated torque required for controlling the added value (driver required torque + internal loss + external loss) to the target rotational speed. As a result, the vehicle is controlled to a desired output shaft rotation speed, and thus a desired vehicle speed.

なお、この装置においては、上記損失トルクを、エンジン運転状態（例えば吸入空気量）ごとに損失トルクを定めたマップを用いて、その時々のエンジン運転状態から一意的に推定している。また、上記要求図示トルクを求める際には、必ずしも損失トルク（内部損失及び外部損失の総和）の推定値が正確であるとは限らないため、エンジン運転状態ごとに誤差を学習する（過去の傾向から誤差を補償する）ようにしている。   In this device, the loss torque is uniquely estimated from the engine operation state at that time using a map in which the loss torque is determined for each engine operation state (for example, intake air amount). Further, since the estimated value of the loss torque (total of internal loss and external loss) is not necessarily accurate when obtaining the required indicated torque, an error is learned for each engine operating state (past trends) To compensate for the error).

ちなみにここで、図示トルクは、エンジンシリンダ内での燃焼により生成されるトルク（生成トルク）であり、軸トルクは、図示トルクからトルク生成に伴う内部損失を差し引いた値、すなわち「軸トルク＝図示トルク−内部損失」として表されるトルク（出力トルク）である。また、内部損失は、例えば機械摩擦損失（フリクションロス）やポンピングロス等であり、外部損失は、外部負荷による損失、例えば出力トルクにより駆動される各種車載装置（例えば補機類や、ポンプ、コンプレッサ、トランスミッション（ＡＴ）等）の駆動等に起因した損失である。
特開２００６−２９１９３号公報 Incidentally, here, the indicated torque is a torque (generated torque) generated by combustion in the engine cylinder, and the shaft torque is a value obtained by subtracting an internal loss accompanying torque generation from the indicated torque, that is, “shaft torque = illustrated. Torque (output torque) expressed as “torque-internal loss”. The internal loss is, for example, mechanical friction loss (pumping loss) or the like, and the external loss is loss due to an external load, for example, various in-vehicle devices (for example, auxiliary machines, pumps, compressors) driven by output torque. , Transmission (AT), etc.) and the like.
JP 2006-29193 A

しかしながら、このような装置では、その時のエンジン運転状態（例えば吸入空気量）に応じた学習値がなければ、すなわちそのエンジン運転状態についてまだ学習が行われていないような場合には、出力軸回転速度の制御に際して上述のような制御誤差が生じていても学習値を用いてその誤差の補償を行うことができない。したがって、全てのエンジン運転状態について学習が行われるまで、すなわち各エンジン運転状態についての学習値を得るまでは、その時々のエンジン運転状態により制御性にばらつきが生じ、その時のエンジン運転状態によっては所望とされる制御性（収束性）が得られないことも懸念されるようになる。   However, in such a device, if there is no learning value corresponding to the engine operating state (for example, intake air amount) at that time, that is, when the engine operating state has not yet been learned, the output shaft rotation Even if a control error as described above occurs during the speed control, the error cannot be compensated using the learning value. Therefore, until learning is performed for all engine operating states, that is, until a learning value for each engine operating state is obtained, controllability varies depending on the engine operating state from time to time. It is also feared that the controllability (convergence) considered to be not obtained.

また、さらに制御性を高めるための構成として、エンジン運転状態（例えばエンジン本体の温度や吸入空気量）ごとにゲインを最適化する構成なども考えられる。しかしこの場合、エンジン運転状態ごとにゲインを最適化するために長い時間がかかり、高い応答性（制御目標値の変化に対する速い応答速度）が得られなくなる。また、前述の学習値と共にゲインも切り替えることになるため、制御が複雑化することにもなる。   Further, as a configuration for further improving the controllability, a configuration in which the gain is optimized for each engine operating state (for example, the temperature of the engine body or the intake air amount) can be considered. However, in this case, it takes a long time to optimize the gain for each engine operating state, and high responsiveness (fast response speed with respect to changes in the control target value) cannot be obtained. In addition, since the gain is switched together with the learning value, the control becomes complicated.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、学習によらずより高い精度で損失トルク（内部損失及び外部損失の総和）を得ることのできるトルク制御装置を提供することを主たる目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its main object to provide a torque control device capable of obtaining loss torque (total of internal loss and external loss) with higher accuracy regardless of learning. To do.

以下、上記課題を解決するための手段、及び、その作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.

請求項１に記載の発明では、出力軸に図示トルクを生成してその図示トルクからトルク生成に伴う内部損失を差し引いた軸トルクを使って前記出力軸を回転させる動力源に適用され、前記動力源の内部での損失である内部損失と前記動力源の外側から前記出力軸に加わる負荷に起因して消費される外部損失との総和を示す損失トルクのその時の値である現在損失トルクを推定又は実測する現在損失トルク取得手段と、前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクと該現在損失トルク取得時に前記出力軸へ生成される図示トルクである現在図示トルクとに基づいて、同現在損失トルク取得時において前記出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクである現在回転寄与トルクを求める回転寄与トルク取得手段と、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクに応じた前記出力軸の回転速度とその実測値とのずれ度合に基づいて、前記現在損失トルクの誤差である現在損失トルク誤差を求める現在誤差導出手段（例えばカルマンフィルタ）と、を備えることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, the present invention is applied to a power source for generating the indicated torque on the output shaft and rotating the output shaft using the shaft torque obtained by subtracting the internal loss accompanying the torque generation from the indicated torque. Estimate the current loss torque, which is the current value of the loss torque indicating the sum of the internal loss that is the loss inside the power source and the external loss that is consumed due to the load applied to the output shaft from the outside of the power source Or, based on the current loss torque acquisition means that is actually measured, the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means, and the current indicated torque that is the indicated torque generated on the output shaft when the current loss torque is acquired. Rotation contribution torque acquisition means for obtaining a current rotation contribution torque that is a torque that contributes to an increase in the rotation speed of the output shaft at the time of acquisition of the current loss torque, and the rotation contribution torque Current error deriving means for obtaining a current loss torque error, which is an error of the current loss torque, based on the degree of deviation between the rotational speed of the output shaft corresponding to the current rotation contribution torque acquired by the acquisition means and the actual measurement value thereof ( For example, a Kalman filter).

対象動力源の出力軸に生成された図示トルクは、同出力軸の回転速度の維持や上昇に使用される。ここで回転速度の維持に必要になるトルクの大きさは、基本的には、損失トルク（内部損失及び外部損失の総和）の大きさに等しいと考えられる。したがって、回転速度上昇に寄与するトルクは、図示トルクと損失トルクとの差分（図示トルク−損失トルク）として表すことができる。発明者は、この点に着眼し、上記装置を発明した。すなわち上記装置であれば、現在回転寄与トルク（回転速度上昇に寄与するトルク）に基づいて、回転速度の変化量（瞬時変化量）、すなわち少し後の回転速度を推定（予測）することが可能になる。そして、その推定値（予測値）の、実測値からのずれ度合（差や比率など）に基づき、現在回転寄与トルクの誤差、ひいては損失トルクの誤差（現在損失トルク誤差）を求めることが可能になる。このため、上記構成によれば、前述した学習によらずとも、上記各手段を通じて、高い精度で損失トルクの誤差（現在損失トルク誤差）を求めることが可能になる。そして、その取得した損失トルクの誤差により、損失トルクの正確な大きさを把握することが可能になる。また、その損失トルクの誤差を補償（補正）することにより、その補正後の値（補正後の現在損失トルク）を用いて、高い精度での図示トルクの制御、ひいては高い精度での回転制御を行うことなども可能になる。   The indicated torque generated on the output shaft of the target power source is used to maintain or increase the rotational speed of the output shaft. Here, the magnitude of the torque required for maintaining the rotational speed is basically considered to be equal to the magnitude of the loss torque (the sum of the internal loss and the external loss). Therefore, the torque that contributes to the rotation speed increase can be expressed as the difference between the indicated torque and the loss torque (indicated torque minus loss torque). The inventor has focused on this point and invented the device. That is, with the above device, it is possible to estimate (predict) the amount of change in the rotation speed (instantaneous change amount), that is, the rotation speed after a short time, based on the current rotation contribution torque (torque contributing to the increase in rotation speed). become. Based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) of the estimated value (predicted value) from the actually measured value, it is possible to determine the error of the current rotation contribution torque, and hence the error of the loss torque (current loss torque error). Become. For this reason, according to the above-described configuration, it is possible to obtain a loss torque error (current loss torque error) with high accuracy through the above-described means without using the learning described above. And it becomes possible to grasp | ascertain the exact magnitude | size of a loss torque with the error of the acquired loss torque. In addition, by compensating (correcting) the error of the loss torque, using the corrected value (the current loss torque after correction), the illustrated torque can be controlled with high accuracy, and consequently, the rotation control with high accuracy can be performed. It can be done.

なお、上記現在図示トルクを高い精度で得る構成としては、現在損失トルクの取得後又は取得前１燃焼周期内のタイミングでこれを取得する手段を備える構成が有効である。ただし、現在図示トルクの値が比較的安定する期間内であれば、現在損失トルクの取得からより離れたタイミングでこれを取得した場合にあっても、比較的高い精度で現在図示トルクを得ることができる。また用途等によっては、誤差の大きさを推定することのできるタイミングでこれを取得して適宜の補正を行うようにしてもよい。   As a configuration for obtaining the current indicated torque with high accuracy, a configuration including means for acquiring the current loss torque at a timing within one combustion cycle after acquisition or before acquisition is effective. However, if the current indicated torque value is within a relatively stable period, the present indicated torque can be obtained with relatively high accuracy even when it is acquired at a timing farther from the acquisition of the current loss torque. Can do. Depending on the application, etc., this may be acquired at a timing at which the magnitude of the error can be estimated, and appropriate correction may be performed.

例えば前記動力源が内燃エンジン（内燃機関）である場合、上記現在損失トルク取得手段としては、前記出力軸の回転速度、及び、吸気圧力、及び、吸入空気量、及び、エンジン本体の温度（エンジン本体の冷却温度として検出可能）、及び、エンジンで駆動される装置の状態（外部損失に影響する各種パラメータ）のいずれか１つ又は任意の組み合わせに基づいて、上記現在損失トルクを推定するもの、あるいは例えば前記出力軸の回転機構に対して同出力軸のトルクを検出するトルクセンサ（トルク計）を設け、同センサのセンサ出力等に基づいて、上記現在損失トルクを実測するもの、などを採用することが有効である。   For example, when the power source is an internal combustion engine (internal combustion engine), the current loss torque acquisition means includes the rotation speed of the output shaft, the intake pressure, the intake air amount, and the temperature of the engine body (engine One that can be detected as the cooling temperature of the main body) and the state of the device driven by the engine (various parameters affecting external loss) or any combination thereof, and estimating the current loss torque, Or, for example, a torque sensor (torque meter) that detects the torque of the output shaft is provided for the rotation mechanism of the output shaft, and the current loss torque is measured based on the sensor output of the sensor, etc. It is effective to do.

また、上記図示トルク（生成トルク）を高い精度で得る構成としては、例えば前記出力軸の回転速度、及び、空燃比、及び、吸入空気量（燃料噴射量でも代替可能）、及び、点火時期（例えばアクチュエータに対する指令値から推定可能）のいずれか１つ又は任意の組み合わせに基づいて、これを取得する手段を備える構成が有効である。   Further, as a configuration for obtaining the above indicated torque (generated torque) with high accuracy, for example, the rotational speed of the output shaft, the air-fuel ratio, the intake air amount (can be replaced by the fuel injection amount), and the ignition timing ( For example, a configuration including a means for acquiring this based on any one or any combination of commands that can be estimated from the command value for the actuator is effective.

また、上記出力軸の回転速度の実測値を高い精度で得る構成としては、例えば前記出力軸の回転機構に対して同出力軸の回転動作を直接的に検出するセンサを設け、同センサのセンサ出力等に基づいて前記出力軸の回転速度を実測する手段、特に所定時間間隔でその時々の前記出力軸の回転速度の大きさを実測する手段を備える構成がより有効である。   Further, as a configuration for obtaining the measured value of the rotational speed of the output shaft with high accuracy, for example, a sensor that directly detects the rotational operation of the output shaft is provided for the rotation mechanism of the output shaft, and the sensor of the sensor It is more effective to have a means for actually measuring the rotational speed of the output shaft based on an output or the like, particularly a means for actually measuring the magnitude of the rotational speed of the output shaft at a predetermined time interval.

請求項２に記載の発明では、上記請求項１に記載の発明において、前記現在誤差導出手段が、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクに基づいて、前記現在損失トルク取得時から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度を推定するとともに、この推定された前記出力軸の推定回転速度と前記比較タイミングにおける前記出力軸の回転速度の実測値とを比較して両者のずれ度合（差や比率など）に基づき前記現在損失トルク誤差を求めるものであることを特徴とする。このような構成であれば、すなわち上記のような原理（プロセス）を、例えばプログラム化あるいは回路化等するようにすれば、上記請求項１に記載の構成を容易且つ的確に実現することが可能になる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the current error deriving unit is configured to acquire the current loss torque based on the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquisition unit. And the estimated rotational speed of the output shaft at the comparison timing, which is a timing after a predetermined time, and the estimated rotational speed of the output shaft and the actually measured value of the rotational speed of the output shaft at the comparison timing. In comparison, the current loss torque error is obtained based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) between the two. With such a configuration, that is, if the principle (process) as described above is, for example, programmed or circuitized, the configuration according to claim 1 can be realized easily and accurately. become.

請求項３に記載の発明では、この請求項２に記載の装置において、前記現在誤差導出手段が、「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式の、Ｔｑに前記現在回転寄与トルクを、Ｉに所定値をそれぞれ代入することにより、前記推定回転速度をＮＥとして算出するものであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the apparatus according to the second aspect, the current error deriving means is configured such that the current rotational contribution torque is represented by Tq in the relational expression “dNE / dt = Tq / I”, I The estimated rotational speed is calculated as NE by substituting a predetermined value for each.

発明者は、前記出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクをＴｑ、前記出力軸についてトルクＴｑに対する回転速度の変動しにくさを示すイナーシャをＩ、前記出力軸の単位時間あたりの回転速度変化を「ｄＮＥ／ｄｔ」とした場合に、「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式が成立することに着眼し、上記構成を発明した。このような構成であれば、前記現在損失トルク誤差を容易且つ的確に得ることができる。なお、こうした手段は、公知のカルマンフィルタ（図７参照）により実現することができる。   The inventor provides a torque Tq that contributes to an increase in the rotational speed of the output shaft, I an inertia that indicates the rotational speed of the output shaft that is difficult to fluctuate with respect to the torque Tq, and a rotational speed change per unit time of the output shaft. Focusing on the fact that the relational expression “dNE / dt = Tq / I” holds when “dNE / dt”, the above-described configuration was invented. With such a configuration, the current loss torque error can be obtained easily and accurately. Such means can be realized by a known Kalman filter (see FIG. 7).

請求項４に記載の発明では、上記請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記現在誤差導出手段が、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度とその実測値とのずれ度合（差や比率など）に基づいて前記現在損失トルク誤差を求める処理、といった一連の処理を、所定条件が成立している間は繰り返し行うものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the current error deriving means calculates the current rotational contribution torque acquired by the rotational contribution torque acquiring means as “dNE”. / Dt = Tq / I "The process of substituting into Tq, and the process of estimating NE as the NE based on Tq, the rotation speed of the output shaft at the comparison timing that is a predetermined time after the substitution of Tq And a series of processes such as obtaining the current loss torque error based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) between the estimated rotational speed and the actual measurement value while the predetermined condition is satisfied. It is what is performed.

上記構成のように、「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式に基づき、前記現在回転寄与トルクによるＴｑ代入、出力軸回転速度の推定、推定回転速度とその実測値とのずれ度合（差や比率など）に基づいて前記現在損失トルク誤差を求める処理、といった一連の処理を繰り返し行うことで、前記現在損失トルク誤差が、より正確な値として得られる（正確な値に収束していく）ようになる。なお、基本的には、この繰り返し処理の周期がより短い周期であるほど前記現在損失トルク誤差としてより正確な値が得られるようになる。また、現在誤差導出手段による誤差導出の条件（所定条件）としては、例えばアイドリング制御等の回転速度制御が実行されていることを成立要件の１つとするものなどを採用することが有効である。   As in the above configuration, based on the relational expression “dNE / dt = Tq / I”, Tq substitution by the current rotational contribution torque, estimation of the output shaft rotational speed, and the degree of deviation (difference between the estimated rotational speed and the actually measured value) The current loss torque error is obtained as a more accurate value by repeatedly performing a series of processes such as the process of obtaining the current loss torque error based on the It becomes like this. Basically, the shorter the cycle of this iterative process, the more accurate the current loss torque error can be obtained. In addition, it is effective to adopt a condition (predetermined condition) for error derivation by the current error derivation means, for example, that one of the requirements is that rotational speed control such as idling control is being executed.

請求項５に記載の発明では、上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクを、前記現在誤差導出手段により導出された現在損失トルク誤差に基づいて補正する現在補正手段を備えることを特徴とする。このような構成であれば、前記現在誤差導出手段により取得された損失トルクの誤差を上記現在補正手段で補償（補正）してより正確な損失トルクを得ることができる。そしてこれにより、その補正後の値（補正後の現在損失トルク）を用いて、高い精度での図示トルクの制御、ひいては高い精度での回転制御を行うことなども可能になる。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means is derived by the current error deriving means. The present invention is characterized by comprising current correction means for correcting based on the current loss torque error. With such a configuration, a more accurate loss torque can be obtained by compensating (correcting) the error of the loss torque acquired by the current error deriving means by the current correction means. As a result, it is possible to control the indicated torque with high accuracy and to perform rotation control with high accuracy by using the corrected value (current loss torque after correction).

請求項６に記載の発明では、上記請求項５に記載の発明において、前記回転寄与トルク取得手段は、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと前記現在図示トルクとに基づいて、前記現在回転寄与トルクを求めるものであることを特徴とする。このように、前記現在回転寄与トルクの導出に補正後の現在損失トルクを用いることで、前記現在回転寄与トルクを高い精度で求めることができるようになる。   According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the rotation contribution torque acquisition means is based on the corrected current loss torque corrected by the current correction means and the currently indicated torque. The present rotation contribution torque is obtained. As described above, by using the corrected current loss torque for derivation of the current rotation contribution torque, the current rotation contribution torque can be obtained with high accuracy.

請求項７に記載の発明では、上記請求項５又は６に記載の発明において、前記現在損失トルク取得時の制御目標値である目標回転速度へ前記出力軸の回転速度を制御するために必要になる図示トルクの大きさを示す要求図示トルクを、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクに基づいて求める要求図示トルク取得手段を備えることを特徴とする。このような構成であれば、前記出力軸の回転速度を容易且つ的確に制御することができる。   In the invention of claim 7, in the invention of claim 5 or 6, it is necessary to control the rotational speed of the output shaft to the target rotational speed that is the control target value at the time of obtaining the current loss torque. There is provided requested indicated torque obtaining means for obtaining a requested indicated torque indicating the magnitude of the indicated torque based on the corrected current loss torque corrected by the current correcting means. With such a configuration, the rotational speed of the output shaft can be controlled easily and accurately.

そしてこの場合において、さらに実用的な構成としては、請求項８に記載の発明のように、前記目標回転速度における前記損失トルクの大きさを示す目標損失トルクを推定する目標損失トルク取得手段と、該目標損失トルク取得手段により取得された目標損失トルクと前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクとの差をとって、目標損失トルクを基準にした現在損失トルクの損失トルク偏差を算出する損失トルク偏差算出手段と、を備え、前記要求図示トルク取得手段が、前記動力源に対する外部からの要求（例えばユーザからの要求や、前記動力源で駆動される装置からの要求など）に応じた可変値である要求トルクと、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと、前記損失トルク偏差算出手段により算出された損失トルク偏差と、を全て加算することによって、前記要求図示トルクを算出するものである構成が有効である。こうした構成であれば、目標損失トルクと現在損失トルクとの差を的確に補償しつつ、前記出力軸の回転速度制御においてより正確に前記要求図示トルクを算出することができるようになる。   In this case, as a more practical configuration, as in the invention described in claim 8, target loss torque obtaining means for estimating a target loss torque indicating the magnitude of the loss torque at the target rotational speed, The difference between the target loss torque acquired by the target loss torque acquisition means and the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means is calculated to calculate the loss torque deviation of the current loss torque based on the target loss torque. And the required indicated torque acquisition means responds to an external request for the power source (for example, a request from a user or a request from a device driven by the power source). The required torque, which is a variable value, the corrected current loss torque corrected by the current correction unit, and the loss torque deviation calculation unit. A calculated loss torque deviation by adding all the configuration and calculates the required nominal torque is valid. With such a configuration, the required indicated torque can be calculated more accurately in the rotational speed control of the output shaft while accurately compensating for the difference between the target loss torque and the current loss torque.

また請求項９に記載の発明では、上記請求項８に記載の装置において、前記目標損失トルクの補正値を、所定条件が成立したことを実行条件にして、又は、所定の実行間隔（固定値でも所定パラメータに応じた可変値でも可）で逐次、前記現在回転寄与トルクに応じた前記出力軸の回転速度と前記目標回転速度とのずれ度合（差や比率など）に基づいて求める目標補正値導出手段と、該目標補正値導出手段により求められた目標損失トルク補正値を用いて前記目標損失トルクを補正する目標補正手段と、を備え、前記損失トルク偏差算出手段が、前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクを基準にして、前記損失トルク偏差を算出するものであることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the apparatus according to the eighth aspect of the invention, the correction value of the target loss torque is determined based on an execution condition that a predetermined condition is satisfied, or a predetermined execution interval (fixed value). However, a target correction value obtained based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) between the rotational speed of the output shaft and the target rotational speed sequentially according to the current rotational contribution torque. Derivation means, and target correction means for correcting the target loss torque using the target loss torque correction value obtained by the target correction value derivation means, wherein the loss torque deviation calculation means is obtained by the target correction means. The loss torque deviation is calculated on the basis of the corrected target loss torque after correction.

上記構成によれば、目標回転速度を基準にした現在回転速度の回転速度偏差を補償するような目標損失トルクの補正値（目標損失トルク補正値）により上記目標損失トルクが補正されるようになる。このため、定常運転時において実際の出力軸回転速度と目標値との間に誤差が生じていたとしても、これが的確に補償されることになる。そしてこれにより、出力軸回転速度が目標値に対してより正確に制御されるようになる。   According to the above configuration, the target loss torque is corrected by the target loss torque correction value (target loss torque correction value) that compensates for the rotation speed deviation of the current rotation speed based on the target rotation speed. . For this reason, even if there is an error between the actual output shaft rotational speed and the target value during steady operation, this is accurately compensated. As a result, the output shaft rotation speed is more accurately controlled with respect to the target value.

なお、上記目標補正値導出手段による補正値導出の条件（所定条件）としては、例えばアイドリング制御等の回転速度制御が実行されていることを成立要件の１つとするものなどを採用することが有効である。   As a condition (predetermined condition) for deriving the correction value by the target correction value deriving means, it is effective to adopt, for example, one that satisfies the requirement that rotational speed control such as idling control is executed. It is.

そして、この装置における前記目標補正値導出手段も、請求項１０に記載の発明のように、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度と前記目標回転速度とのずれ度合（差や比率など）に基づいて前記目標損失トルクの補正値を求める処理、といった一連の処理を、所定条件が成立している間は繰り返し行うものとすることが有効である。このような構成であれば、前記目標損失トルク補正値を容易且つ的確に得ることができる。なお、こうした手段も、公知のカルマンフィルタ（図７参照）により実現することができる。   And the target correction value deriving means in this apparatus also has a relationship of “dNE / dt = Tq / I” as the present rotational contribution torque acquired by the rotational contribution torque acquisition means, as in the invention of claim 10. A process of substituting into Tq in the equation, a process of estimating the rotational speed of the output shaft at the comparison timing, which is a timing after a predetermined time from the substitution of Tq, as NE based on Tq, and the estimated rotational speed and A series of processes such as a process of obtaining a correction value of the target loss torque based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) from the target rotational speed is repeatedly performed while a predetermined condition is satisfied. It is valid. With such a configuration, the target loss torque correction value can be obtained easily and accurately. Such means can also be realized by a known Kalman filter (see FIG. 7).

請求項１１に記載の発明では、上記請求項８〜１０のいずれか一項に記載の装置において、前記損失トルク偏差算出手段が、少なくとも前記現在損失トルク取得時の前記出力軸の回転速度である現在回転速度を含む第１の入力、及び、少なくとも前記目標回転速度を含む第２の入力に対して、それぞれ共通の変換部分により所定の出力変換を行うことで、各入力をそれぞれ前記現在損失トルク及び前記目標損失トルクへ変換するとともに、それら変換された現在損失トルクと目標損失トルクとの差をとって前記損失トルク偏差を求めるものであることを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, the loss torque deviation calculating means is at least a rotation speed of the output shaft when the current loss torque is acquired. Predetermined output conversion is performed by a common conversion portion on the first input including the current rotation speed and the second input including at least the target rotation speed, so that each input has the current loss torque. And converting the current loss torque to the target loss torque and taking the difference between the converted current loss torque and the target loss torque to obtain the loss torque deviation.

前記現在損失トルク及び前記目標損失トルクを別々に取得した場合、それら取得された各値には、異なる取得誤差（例えばマップや数式による変換誤差）が含まれることになる。この点、上記構成では、共通の変換部分により前記現在損失トルク及び前記目標損失トルクを取得することで、それら両値の偏差を算出する際に取得誤差を相殺（キャンセル）することができるようになる。したがって、このような構成とすることで、より正確な偏差の取得、ひいてはより高い精度での回転制御を行うことが可能になる。   When the current loss torque and the target loss torque are acquired separately, the acquired values include different acquisition errors (for example, conversion errors based on maps and mathematical expressions). In this regard, in the above configuration, the current loss torque and the target loss torque are acquired by a common conversion part so that the acquisition error can be canceled (cancelled) when calculating the deviation between these two values. Become. Therefore, with such a configuration, it is possible to obtain a more accurate deviation, and thus to perform rotation control with higher accuracy.

請求項１２に記載の発明では、上記請求項９〜１１のいずれか一項に記載の装置において、前記動力源が、シリンダ内において所定の点火方式で燃料を着火してその燃料燃焼により前記出力軸にトルクを生成する火花点火式エンジンであり、該動力源を対象として、同動力源の点火時期のトルク増大側に所定トルク余裕分だけ余裕をもたせた状態を維持又は形成すべく、前記トルク余裕分による不足分を補う分だけ余分に前記動力源の所定シリンダに対して吸入空気を供給した状態で、同シリンダに係る点火時期を制御して同動力源の図示トルクを前記要求図示トルクへ制御する際には、前記吸入空気量の制御目標値を、前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクによらず前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクに（例えばこの補正後の現在損失トルクに所望のオフセット値を持たせた値に）基づいて決定するとともに、前記点火時期の制御目標値を、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクとに基づいて決定するトルクリザーブ制御手段を備えることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the ninth to eleventh aspects, the power source ignites fuel by a predetermined ignition method in a cylinder, and the output is obtained by fuel combustion. A spark ignition engine that generates torque on a shaft, and the torque is applied to the power source in order to maintain or form a state in which a margin of a predetermined torque margin is provided on the torque increase side of the ignition timing of the power source. With the intake air supplied to the predetermined cylinder of the power source in excess to compensate for the shortage due to the margin, the ignition timing for the cylinder is controlled to change the indicated torque of the power source to the required indicated torque. When the control is performed, the control target value of the intake air amount is set to the current loss after correction corrected by the current correction unit irrespective of the corrected target loss torque corrected by the target correction unit. The torque is determined based on (for example, a value obtained by giving a desired offset value to the current loss torque after correction), and the control target value of the ignition timing is corrected to the current value after correction corrected by the current correction means. Torque reserve control means for determining based on the loss torque and the corrected target loss torque corrected by the target correction means is provided.

上記のようなトルクリザーブ制御では、点火時期のトルク増大側（進角側）に設けた所定トルク余裕分（リザーブトルク）を、必要に応じて放出しつつ、最終的には点火時期を通じて対象エンジンの図示トルクが目標値（要求図示トルク）に制御されることになる。発明者は、こうしたトルクリザーブ制御の特徴に鑑みて、上記構成を発明した。すなわちこの構成では、最終的な図示トルクを決める点火時期の目標値算出に際しては補正後の目標損失トルクを用いて正確なトルクを算出する一方、前記吸入空気量の目標値算出に際しては、補正後の目標損失トルクを用いることなくこれを算出する。このため、前記吸入空気量の目標値がより簡素な算出態様で求められることになる。そしてこれにより、同吸入空気量の目標値算出処理に際して、処理負荷（例えば演算負荷）の軽減、ひいては処理の短縮化が図られるようになる。   In the torque reserve control as described above, a predetermined torque margin (reserved torque) provided on the torque increase side (advance side) of the ignition timing is released as necessary, and finally the target engine through the ignition timing. The indicated torque is controlled to the target value (required indicated torque). The inventor invented the above configuration in view of the characteristics of such torque reserve control. That is, in this configuration, when calculating the target value of the ignition timing that determines the final indicated torque, an accurate torque is calculated using the corrected target loss torque, while when calculating the target value of the intake air amount, This is calculated without using the target loss torque. For this reason, the target value of the intake air amount is obtained in a simpler calculation mode. As a result, in the target value calculation process for the intake air amount, the processing load (for example, the calculation load) can be reduced, and the process can be shortened.

なお、トルク余裕分（リザーブトルク）は、例えば１燃料サイクル中で最も大きなエンジントルクの得られる点火時期に相当する最適点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量として定められる。   The torque margin (reserved torque) is determined, for example, as a retard amount from the optimal ignition timing (MBT) corresponding to the ignition timing at which the largest engine torque can be obtained in one fuel cycle.

請求項１３に記載の発明では、上記請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置において、前記動力源が所定の運転モード（複数設定も可）で運転されているか否かを判定する運転モード判定手段と、前記運転モード判定手段により所定の運転モードで運転されている旨判定されている間に限定して前記現在補正手段に前記現在損失トルクの補正を行わせる補正実行手段と、を備えることを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, it is determined whether or not the power source is operated in a predetermined operation mode (multiple settings are possible). An operation mode determination unit; and a correction execution unit that causes the current correction unit to correct the current loss torque only while it is determined that the operation mode determination unit is operating in a predetermined operation mode; It is characterized by providing.

上述のような現在損失トルクの補正処理は、常時行うことも可能である。しかしながら、運転モードによっては、その補正処理による処理負荷（例えば演算負荷）の増大により制御性がかえって悪化してしまうことが懸念されるようになる。この点、上記構成であれば、このような補正処理が所定の運転モード（特に補正処理が必要とされる運転モード）に限定して行われるようになり、上記運転モードを適宜に設定することによって、補正処理を必要としない他の運転モードでは補正処理が行われなくなる。すなわち、こうした構成によれば、現在損失トルクの補正処理に伴い懸念される上記処理負荷の増大等の影響にまで配慮の行き届いたより好適な制御が実現可能になる。   The current loss torque correction process as described above can be always performed. However, depending on the operation mode, there is a concern that the controllability may deteriorate due to an increase in processing load (for example, calculation load) due to the correction processing. In this regard, with the above configuration, such correction processing is performed only in a predetermined operation mode (particularly, an operation mode that requires correction processing), and the operation mode is set appropriately. Thus, the correction process is not performed in other operation modes that do not require the correction process. That is, according to such a configuration, it is possible to realize more suitable control that takes into consideration the influence of the increase in the processing load, which is concerned with the current loss torque correction process.

また前述したように、こうした現在損失トルクの補正処理は、前記出力軸の回転速度制御に際して行って特に有益である。したがって、上記請求項１３に記載の装置は、請求項１４に記載の発明のように、前記所定の運転モードが、前記出力軸の回転速度を制御する運転モードである構成として特に有効である。そして、現状において実用性を考慮した場合には、この所定の運転モードがアイドリング運転を示す運転モードである構成が、特に有益である。アイドリング運転時は出力トルクが小さいため、上記損失トルクの影響が特に大きくなる。   As described above, the current loss torque correction process is particularly useful when the rotational speed of the output shaft is controlled. Therefore, the device according to claim 13 is particularly effective as a configuration in which the predetermined operation mode is an operation mode for controlling the rotation speed of the output shaft, as in the invention according to claim 14. In consideration of practicality at present, a configuration in which the predetermined operation mode is an operation mode indicating idling operation is particularly useful. Since the output torque is small during idling operation, the influence of the loss torque is particularly large.

ただし上記請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置の用途は出力軸の回転速度制御に限定されるわけではない。同出力軸の回転速度制御以外の制御も含め、広く図示トルクの制御に用いて有効である。そしてこの場合には、請求項１５に記載の発明のように、上記請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置において、前記出力軸に生成する図示トルクの大きさを制御する際に、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクを加味して、該図示トルクの制御目標値を決定するトルク制御手段を備える構成とすることが有効である。   However, the use of the apparatus according to any one of claims 1 to 14 is not limited to the rotation speed control of the output shaft. It is widely used to control the indicated torque, including controls other than the rotational speed control of the output shaft. In this case, as in the invention according to claim 15, in the apparatus according to any one of claims 1 to 14, when controlling the magnitude of the indicated torque generated in the output shaft, It is effective to include a torque control unit that determines a control target value of the indicated torque in consideration of the corrected current loss torque corrected by the current correction unit.

また上記請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置について、現在実用に供されている自動車システムの一般的な構成への適用を考えた場合には、前記動力源を、請求項１６に記載の発明のように、燃焼によるエネルギーを利用して前記出力軸に図示トルクを生成する燃焼機関（内燃機関又は外燃機関）、及び、電気エネルギーを利用して前記出力軸に図示トルクを生成する電動モータ、のいずれか１つ又は両者の組み合わせによって構成されるものとして有効である。   Further, when considering application of the device according to any one of claims 1 to 15 to a general configuration of an automobile system currently in practical use, the power source is defined as claim 16. As shown in the invention, the combustion engine (internal combustion engine or external combustion engine) that generates the indicated torque on the output shaft using the energy from combustion, and the indicated torque on the output shaft using electric energy. It is effective as being constituted by any one of the electric motors to be generated or a combination of both.

また発明者は、前述した原理を公知のカルマンフィルタ（図７参照）に適用した装置として、次の請求項１７及び１８に記載の装置を発明した。   The inventor invented an apparatus according to claims 17 and 18 as an apparatus in which the above-described principle is applied to a known Kalman filter (see FIG. 7).

請求項１７に記載の発明では、出力軸にトルクを生成して前記出力軸を回転させる動力源に適用され、図示トルクの制御目標値となる要求図示トルクを設定する際に、前記出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクである現在回転寄与トルクと前記出力軸の時々の回転速度とを入力として、前記要求図示トルクの誤差である要求図示トルク誤差を出力するカルマンフィルタを備えることを特徴とする。   In the invention described in claim 17, when the required indicated torque that is applied to a power source that generates torque on the output shaft and rotates the output shaft is set as a control target value of the indicated torque, the output shaft A Kalman filter is provided that outputs a requested indicated torque error, which is an error of the required indicated torque, by inputting a current rotational contribution torque that is a torque contributing to an increase in rotational speed and an occasional rotational speed of the output shaft. .

カルマンフィルタの入力と出力とに対して上記のようなパラメータを割り当てることによっても、上記請求項１に記載の装置と同様、高い精度で損失トルクの誤差（現在損失トルク誤差）を求めることが可能になる。そして、その取得した損失トルクの誤差により、損失トルクの正確な大きさを把握することが可能になる。また、その損失トルクの誤差を補償（補正）することにより、その補正後の値（補正後の現在損失トルク）を用いて、高い精度での図示トルクの制御、ひいては高い精度での回転制御を行うことなども可能になる。   By assigning the parameters as described above to the input and output of the Kalman filter, it is possible to obtain the error of the loss torque (current loss torque error) with high accuracy as in the apparatus of claim 1. Become. And it becomes possible to grasp | ascertain the exact magnitude | size of a loss torque with the error of the acquired loss torque. In addition, by compensating (correcting) the error of the loss torque, using the corrected value (the current loss torque after correction), the illustrated torque can be controlled with high accuracy, and consequently, the rotation control with high accuracy can be performed. It can be done.

請求項１８に記載の発明では、上記請求項１７に記載の装置において、前記要求図示トルクが、前記出力軸の回転速度を制御目標値に制御するために必要になるトルクであることを特徴とする。このような構成であれば、前記出力軸の回転速度を容易且つ的確に制御することができる。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the apparatus according to the seventeenth aspect, the requested indicated torque is a torque required to control the rotation speed of the output shaft to a control target value. To do. With such a configuration, the rotational speed of the output shaft can be controlled easily and accurately.

以下、本発明に係るトルク制御装置を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、ここで対象とする動力源（エンジン）も、出力軸に図示トルクを生成してその図示トルクからトルク生成に伴う内部損失を差し引いた軸トルクを使って出力軸を回転させるものであり、本実施形態の装置も、前述した特許文献１に記載の装置と同様、その出力軸（クランク軸）の回転制御に際してはトルクベース制御を行っている。   Hereinafter, an embodiment embodying a torque control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The target power source (engine) here also generates the indicated torque on the output shaft and rotates the output shaft using the shaft torque obtained by subtracting the internal loss associated with torque generation from the indicated torque. Similarly to the device described in Patent Document 1 described above, the device of the present embodiment also performs torque base control when controlling the rotation of its output shaft (crankshaft).

はじめに、図１を参照して、本実施形態に係るトルク制御装置が搭載された４輪自動車用エンジン制御システムの概略構成について説明する。なお、本実施形態の制御対象となる動力源としては、多気筒（例えば直列４気筒）エンジンを想定している。しかしこの図１においては説明の便宜上、１つのシリンダ（気筒）のみを図示している。   First, a schematic configuration of an engine control system for a four-wheel vehicle equipped with a torque control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that a multi-cylinder (for example, in-line four-cylinder) engine is assumed as a power source to be controlled in the present embodiment. However, in FIG. 1, only one cylinder (cylinder) is shown for convenience of explanation.

同図１に示されるように、このエンジン制御システムは、シリンダ２０内での燃焼を通じて生成したトルクにより出力軸（クランク軸）を回転させるエンジン１０（内燃機関）を制御対象として、該エンジン１０を制御するための各種センサ及びＥＣＵ（電子制御ユニット）５０等を有して構築されている。   As shown in FIG. 1, the engine control system controls an engine 10 (internal combustion engine) that rotates an output shaft (crankshaft) by torque generated through combustion in a cylinder 20. It is constructed with various sensors for controlling, an ECU (electronic control unit) 50 and the like.

ここで制御対象とされるエンジン１０は、火花点火式レシプロエンジン（内燃機関）であり、基本的には、シリンダブロック１０ａによりシリンダ（気筒）２０が形成されて構成されている。シリンダブロック１０ａには、冷却水がエンジン１０内を循環するための冷却水路１０ｂと、その冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ１０ｃとが設けられており、その冷却水によりエンジン１０が冷却されている。また、シリンダ２０内には、ピストン２０ａが収容され、そのピストン２０ａの往復動により、図示しない出力軸としてのクランク軸が回転するようになっている。このクランク軸の外周側には、所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）クランク角信号を出力するクランク角センサ１０ｄが配設され、そのクランク軸の回転角度や回転速度が検出可能とされている。また、シリンダブロック１０ａの上端面にはシリンダヘッドが固定されており、そのシリンダヘッドとピストン２０ａ上面との間には燃焼室２０ｂが形成されている。   The engine 10 to be controlled here is a spark ignition type reciprocating engine (internal combustion engine), and basically includes a cylinder (cylinder) 20 formed by a cylinder block 10a. The cylinder block 10a is provided with a cooling water passage 10b for circulating the cooling water through the engine 10 and a water temperature sensor 10c for detecting the temperature of the cooling water (cooling water temperature). Has been cooled. A piston 20a is accommodated in the cylinder 20, and a crankshaft as an output shaft (not shown) is rotated by the reciprocation of the piston 20a. A crank angle sensor 10d that outputs a crank angle signal at every predetermined crank angle (for example, at a cycle of 30 ° CA) is disposed on the outer peripheral side of the crankshaft so that the rotation angle and rotation speed of the crankshaft can be detected. Has been. A cylinder head is fixed to the upper end surface of the cylinder block 10a, and a combustion chamber 20b is formed between the cylinder head and the upper surface of the piston 20a.

シリンダヘッドには、燃焼室２０ｂに開口する吸気ポートと排気ポートとが形成されており、これら吸気ポート及び排気ポートは、それぞれクランク軸に連動するカム軸に取り付けられたカム（図示略）によって駆動される吸気弁２１と排気弁２２とにより開閉されるようになっている。また、吸気ポートには、エンジン１０の各シリンダに外気（新気）を吸入するための吸気管３０（吸気マニホールド）が接続され、排気ポートには、エンジン１０の各シリンダからの燃焼ガス（排気）を排出するための排気管４０（排気マニホールド）が接続されている。そして、吸気管３０の中途には、吸気脈動や吸気干渉を防ぐ等の目的で通路面積の拡大（拡径）されたサージタンク３０ａが設けられ、このサージタンク３０ａには吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ３０ｂが設けられている。   The cylinder head is formed with an intake port and an exhaust port that open to the combustion chamber 20b. These intake port and exhaust port are each driven by a cam (not shown) attached to a camshaft that is linked to the crankshaft. The intake valve 21 and the exhaust valve 22 are opened and closed. An intake pipe 30 (intake manifold) for sucking outside air (fresh air) into each cylinder of the engine 10 is connected to the intake port, and combustion gas (exhaust gas) from each cylinder of the engine 10 is connected to the exhaust port. ) Is connected to an exhaust pipe 40 (exhaust manifold). A surge tank 30a whose passage area is enlarged (expanded) is provided in the middle of the intake pipe 30 to prevent intake pulsation and intake interference, and the intake pipe pressure is detected in the surge tank 30a. An intake pipe pressure sensor 30b is provided.

エンジン１０の吸気系を構成する吸気管３０には、吸気管３０最上流部のエアクリーナ３１を通じて吸入される新気量を検出するためのエアフロメータ３２（例えばホットワイヤ式エアフロメータ）が設けられている。さらに、このエアフロメータ３２の下流側には、ＤＣモータ等のアクチュエータによって電子的に開度調節される電子制御式のスロットル弁３３（吸気絞り弁）と、このスロットル弁３３の開度（スロットル弁開度）や動き（開度変動）を検出するためのスロットル開度センサ３３ａとが設けられており、その下流側に設けられた上記サージタンク３０ａへ送る空気量を調節することができるようになっている。   The intake pipe 30 constituting the intake system of the engine 10 is provided with an air flow meter 32 (for example, a hot wire type air flow meter) for detecting the amount of fresh air drawn through the air cleaner 31 at the most upstream part of the intake pipe 30. Yes. Further, on the downstream side of the air flow meter 32, an electronically controlled throttle valve 33 (intake throttle valve) whose opening degree is electronically adjusted by an actuator such as a DC motor, and an opening degree of the throttle valve 33 (throttle valve). And a throttle opening sensor 33a for detecting movement (opening fluctuation) and adjusting the amount of air sent to the surge tank 30a provided on the downstream side thereof. It has become.

また吸気管３０は、サージタンク３０ａの下流側で、エンジン１０の各シリンダへ空気を導入するように分岐している。そして、この吸気管３０の分岐路には、各シリンダの吸気ポート近傍にて燃料を噴射供給する電磁駆動式（その他、ピエゾ駆動式等でも可）のインジェクタ３５（燃料噴射弁）がそれぞれ取り付けられている。こうして、このインジェクタ３５により、吸気通路、特に各シリンダの吸気ポートに対して、燃料（ガソリン）が噴射供給（ポート噴射）されるようになっている。   The intake pipe 30 is branched so as to introduce air into each cylinder of the engine 10 on the downstream side of the surge tank 30a. In addition, an electromagnetically driven injector (fuel injection valve) 35 (fuel injection valve) that supplies and injects fuel in the vicinity of the intake port of each cylinder is attached to the branch passage of the intake pipe 30. ing. Thus, fuel (gasoline) is supplied by injection (port injection) to the intake passage, particularly the intake port of each cylinder.

エンジン１０では、上記インジェクタ３５により噴射された燃料（厳密には吸入空気との混合気）に対して点火を行うことでその燃料を燃焼させるようにしている。このため、エンジン１０のシリンダヘッドには、点火コイル等からなる点火装置１５ａ等を備えた点火プラグ１５が、シリンダごとに取り付けられている。すなわち、このエンジン１０において点火を行う際には、ＥＣＵ５０により、上記点火プラグ１５に対して、所望の点火時期で高電圧が印加される。そして、この高電圧の印加により、各点火プラグ１５の対向電極間に火花放電が発生し、この発生した火花放電によって、燃焼室２０ｂ内に導入された混合気が着火、燃焼する。なお、このエンジン１０は、４ストロークエンジンである。すなわち、このエンジン１０では、吸入・圧縮・燃焼・排気の４行程による１燃焼サイクルが「７２０°ＣＡ」周期で逐次実行される。   In the engine 10, the fuel injected by the injector 35 (strictly speaking, the mixture with intake air) is ignited to burn the fuel. For this reason, a spark plug 15 including an ignition device 15a made of an ignition coil or the like is attached to the cylinder head of the engine 10 for each cylinder. That is, when the engine 10 is ignited, the ECU 50 applies a high voltage to the spark plug 15 at a desired ignition timing. Then, by applying this high voltage, a spark discharge is generated between the opposing electrodes of each spark plug 15, and the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 20b is ignited and burned by the generated spark discharge. The engine 10 is a 4-stroke engine. That is, in the engine 10, one combustion cycle by four strokes of intake, compression, combustion, and exhaust is sequentially executed at a “720 ° CA” cycle.

一方、エンジン１０の排気系を構成する排気管４０には、排気浄化を行うための排気後処理システムとして、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒４１が設けられ、この触媒４１の上流側及び下流側には、それぞれ触媒上流側及び触媒下流側の排気を対象にして、その酸素濃度を検出する上流側酸素濃度センサ４１ａ（例えばリニア検出式のＡ／Ｆセンサ）及び下流側酸素濃度センサ４１ｂ（例えば２値検出式のＯ2センサ）が設けられている。なお本実施形態の制御システムでも、周知の三元触媒用システムと同様、定常運転時には、これら酸素濃度センサの出力により空燃比フィードバック制御を行うことで、排気における空燃比が理論空燃比になるように、吸入空気量及び燃料噴射量が制御される。   On the other hand, the exhaust pipe 40 constituting the exhaust system of the engine 10 is provided with a three-way catalyst 41 for purifying CO, HC, NOx, etc. in the exhaust as an exhaust aftertreatment system for purifying exhaust. An upstream oxygen concentration sensor 41a (for example, a linear detection type A / F sensor) for detecting the oxygen concentration of the exhaust on the upstream side and downstream side of the catalyst, respectively, and a downstream side are provided on the upstream side and the downstream side of 41, respectively. A side oxygen concentration sensor 41b (for example, a binary detection type O2 sensor) is provided. In the control system of this embodiment as well as the known three-way catalyst system, during steady operation, air-fuel ratio feedback control is performed by the output of these oxygen concentration sensors so that the air-fuel ratio in the exhaust gas becomes the stoichiometric air-fuel ratio. In addition, the intake air amount and the fuel injection amount are controlled.

そして、こうしたシステムの中で電子制御ユニットとして主体的にエンジン制御を行う部分がＥＣＵ５０、すなわち当該トルク制御装置である。このＥＣＵ５０（エンジン制御用ＥＣＵ）には、上記各種センサの他、運転者（ドライバ）によるアクセル操作量を検出するためのアクセルセンサ５０ａ等の各種センサからの検出信号が逐次入力される。このＥＣＵ５０は、それら各種センサの検出信号に基づいてエンジン１０の運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記インジェクタ３５や点火装置１５ａ等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジン１０に係る各種の制御を行うものである。   In such a system, the ECU 50, that is, the torque control device is the part that mainly controls the engine as an electronic control unit. In addition to the various sensors, detection signals from various sensors such as an accelerator sensor 50a for detecting the amount of accelerator operation by the driver (driver) are sequentially input to the ECU 50 (engine control ECU). The ECU 50 grasps the operating state of the engine 10 and the user's request based on the detection signals of these various sensors, and operates the various actuators such as the injector 35 and the ignition device 15a in accordance therewith, so that the situation from time to time Various controls relating to the engine 10 are performed in an optimal manner according to the above.

より詳しくは、このＥＣＵ５０は、周知のマイクロコンピュータ（図示略）を備えて構成されている。そして、このマイクロコンピュータは、基本的には、各種の演算を行うＣＰＵ（基本処理装置）、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムメモリとしてのＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（電気的に書換可能な不揮発性メモリ）やバックアップＲＡＭ（車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているＲＡＭ）、さらにはＡ／Ｄ変換器やクロック発生回路等の信号処理装置、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等といった各種の演算装置、記憶装置、信号処理装置、及び通信装置等によって構成されている。そして、ＲＯＭには、当該トルク制御に係るプログラムをはじめとするエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）には、エンジン１０の設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。   More specifically, the ECU 50 includes a known microcomputer (not shown). The microcomputer basically includes a CPU (basic processing device) for performing various calculations, a RAM (Random Access Memory) as a main memory for temporarily storing data and calculation results during the calculation, ROM (read-only storage device) as a program memory, EEPROM (electrically rewritable non-volatile memory) as a data storage memory, backup RAM (RAM that is constantly powered by a backup power source such as an in-vehicle battery), and Is a signal processing device such as an A / D converter and a clock generation circuit, an input / output port for inputting / outputting a signal to / from the outside, etc. It is configured. The ROM stores various programs related to engine control including a program related to torque control, a control map, and the like, and the data storage memory (EEPROM) includes various data including engine 10 design data. Each of the control data is stored in advance.

さらに、当該エンジン制御システムは、このＥＣＵ５０を介して、他のシステムと通信可能に接続されている。すなわち、同システムの搭載された車両には、さらに自動変速機（ＡＴ）やエアコン（空調装置）に係る制御システムも搭載されている。図２に、本実施形態の車両のパワトレイン（動力伝達系とも呼ばれる、エンジン出力を車両の駆動輪へ伝えるシステム）の一部を模式的に示す。   Further, the engine control system is connected via the ECU 50 so as to be communicable with other systems. That is, a vehicle equipped with the system is further equipped with a control system related to an automatic transmission (AT) and an air conditioner (air conditioner). FIG. 2 schematically shows a part of a vehicle power train (a system that transmits engine output to drive wheels of a vehicle, also called a power transmission system) of the present embodiment.

同図２に示されるように、エンジン１０の出力軸（クランク軸６０ａ）は、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）６１を介して、従動軸６０ｂに接続されている。そして、その従動軸６０ｂの回転が、自動変速機（ＡＴ）６２を介して、駆動輪側の回転軸６０ｃへ出力されるようになっている。ここで、トルクコンバータ６１は、クランク軸６０ａと従動軸６０ｂとの間の係合度合（連結の度合）を可変とするものであり、図示しないロックアップクラッチを備えることで、例えば車両速度等に応じてそれら両軸６０ａ，６０ｂを機械的に直結することもできるようになっている。また、自動変速機（ＡＴ）６２では、上記従動軸６０ｂと回転軸６０ｃとについて、両者の連結や切り離し、さらには変速比の変更等が行われ、従動軸６０ｂの回転が、車両の状況又はユーザの要求に応じて適宜に変速されるようになっている。そしてその際、上記トルクコンバータ６１及び自動変速機６２を制御するものが、ＡＴ制御システムである。   As shown in FIG. 2, the output shaft (crankshaft 60 a) of the engine 10 is connected to the driven shaft 60 b via a torque converter (T / C) 61. Then, the rotation of the driven shaft 60b is output to the rotating shaft 60c on the drive wheel side via the automatic transmission (AT) 62. Here, the torque converter 61 makes the degree of engagement (degree of connection) between the crankshaft 60a and the driven shaft 60b variable, and includes a lock-up clutch (not shown) so that, for example, the vehicle speed can be increased. Accordingly, both the shafts 60a and 60b can be mechanically directly connected. Further, in the automatic transmission (AT) 62, the driven shaft 60b and the rotating shaft 60c are connected to or disconnected from each other, and further the speed ratio is changed. The speed is changed appropriately according to the user's request. At that time, the AT control system controls the torque converter 61 and the automatic transmission 62.

本実施形態の車両には、こうしたＡＴ制御システムと共に、車内の空調を行うエアコン制御システムが搭載されている。そして、これらＡＴ制御システムやエアコン制御システムの中で電子制御ユニットとして主体的に自動変速機やエアコンの制御を行う部分が、図１に示すＡＴ＿ＥＣＵ５１及びエアコンＥＣＵ５２である。ＥＣＵ５０も含め、これらＥＣＵ５０〜５２は互いに通信可能に接続されている。そして本実施形態では、これらＥＣＵ５０〜５２の協調制御によりトルク制御が行われることになる。次に、このトルク制御について詳述する。   The vehicle of the present embodiment is equipped with an air conditioner control system that performs air conditioning in the vehicle along with such an AT control system. In the AT control system and the air conditioner control system, the part that mainly controls the automatic transmission and the air conditioner as an electronic control unit is an AT_ECU 51 and an air conditioner ECU 52 shown in FIG. The ECUs 50 to 52 including the ECU 50 are connected to be communicable with each other. And in this embodiment, torque control is performed by the cooperative control of these ECU50-52. Next, this torque control will be described in detail.

本実施形態のトルク制御装置は、いわゆるトルクリザーブ制御を行うものである。すなわち、この装置では、トルク変化に対する応答速度の遅い吸入空気量（吸気量）と応答速度の速い点火時期とを協調制御して、所定トルク余裕分（リザーブトルク）だけ、点火時期の進角側に余裕をもたせるとともに、そのリザーブトルクによる不足分を吸気量の制御で補うようにしている。このように、本実施形態では、これらトルクパラメータによるトルク制御のもと、点火時期により十分なリザーブトルクが確保されるとともに、吸気量によりそのリザーブトルクによる最適点火時期（ＭＢＴ：Minimum advance for the Best Torque）からのトルク低下分がキャンセルされ、総合的には、出力トルク（実際に出力されるトルク）が要求トルク（制御目標値）に制御されることになる。   The torque control device according to the present embodiment performs so-called torque reserve control. That is, in this device, the intake air amount (intake amount) having a slow response speed with respect to the torque change and the ignition timing having a fast response speed are cooperatively controlled, and the ignition timing is advanced by a predetermined torque margin (reserve torque). Is provided, and the shortage due to the reserve torque is compensated by controlling the intake air amount. Thus, in the present embodiment, a sufficient reserve torque is ensured by the ignition timing under the torque control by these torque parameters, and the optimum ignition timing (MBT: Minimum advance for the Best) by the reserve torque is determined by the intake air amount. Torque reduction from Torque is canceled, and overall, the output torque (actually output torque) is controlled to the required torque (control target value).

図３に、これら吸入空気量（吸気量）及び点火時期によるトルク制御の様子をグラフとして示す。ここでは、このトルク制御の制御目標値Ｌ１１が、図３中のタイミングｔ１１で変更された場合について言及する。   FIG. 3 is a graph showing the state of torque control based on the intake air amount (intake amount) and ignition timing. Here, a case where the control target value L11 of this torque control is changed at the timing t11 in FIG. 3 will be described.

同図３に示されるように、制御に用いるトルクパラメータによってトルク制御態様が異なる。すなわち、点火時期の変更を通じてトルクを制御した場合には一点鎖線Ｌ１２のように、また吸気量の変更を通じてトルクを制御した場合には二点鎖線Ｌ１３のように、出力トルクは制御目標値Ｌ１１の変化に追従していく。このように、同じトルク制御であっても、変更されるトルクパラメータに応じて目標値の変更に対する応答性が異なる。そして本実施形態の装置では、要求トルクを満足しながら、車両の状況（例えば損失トルク等）に応じて点火時期を進角側に制御して上記リザーブトルクを適宜に放出することが可能である。すなわちこれにより、エンジン出力により駆動される車載装置、例えばエンジン１０を作動するためのオルタネータ等の補機類をはじめ、パワーステアリングのポンプや、エアコンのコンプレッサ等々の、車載装置の作動やクラッチの状態等によるトルク変動についてもこれを、高い応答性で補償することができるようになる。   As shown in FIG. 3, the torque control mode varies depending on the torque parameter used for control. That is, when the torque is controlled through the change of the ignition timing, the output torque is equal to the control target value L11 as indicated by a one-dot chain line L12, and when the torque is controlled through the change of the intake air amount, as indicated by a two-dot chain line L13. Follow changes. Thus, even in the same torque control, the response to the change of the target value differs depending on the changed torque parameter. In the apparatus according to the present embodiment, the reserve torque can be appropriately released by controlling the ignition timing to the advance side according to the vehicle condition (for example, loss torque) while satisfying the required torque. . In other words, in-vehicle devices driven by the engine output, for example, auxiliary devices such as an alternator for operating the engine 10, the operation of the in-vehicle devices such as a power steering pump, an air conditioner compressor, etc. and the state of the clutch This also makes it possible to compensate for torque fluctuations due to high responsiveness.

また、本実施形態では、スロットル弁３３の遅延制御が行われる。すなわち通常、シリンダ２０内に吸入される空気量（吸気量）は、吸気弁２１の閉弁タイミング（吸気弁閉タイミング）において確定する。このため、空燃比、ひいてはシリンダ２０内での燃焼による生成トルク等を正確に制御する上では、吸気弁閉タイミング以降に吸気量を算出して、その算出された吸気量に基づいて燃料噴射量の目標値（目標噴射量）を算出、設定することが好ましい。しかしながら、上記車両（４輪自動車）に搭載されるような吸気ポート（吸気通路）噴射エンジン１０では、目標噴射量を算出するタイミング（目標噴射量算出タイミング）が、吸気弁閉タイミングよりも早い時期にある。したがって、空燃比やトルク等を正確に制御するためには、目標噴射量算出時点（目標噴射量算出タイミング）で、将来の吸気弁閉タイミングにおける吸気量を正確に予測することが重要になる。そこで本実施形態では、目標噴射量算出タイミングまでのスロットル弁開度に基づいて吸気量を予測するようにしている。ただし、スロットル弁３３は動作遅れ（動作指令からの指令位置を満足するまでの遅れ）を伴うため、目標値に追従して正確に実際のスロットル弁開度を予測することは難しい。このため本実施形態では、あえてスロットル弁３３の動作を遅らせることで、ドライバビリティ（運転性）に影響が無い程度の応答性を犠牲にしながら、吸気量の測定精度（予測精度）を高めるような手法を採用している。したがって本実施形態では、スロットル弁３３の開度についての目標値（目標スロットル弁開度）が算出されたタイミング（目標開度算出タイミング）から所定の遅延時間（スロットル弁遅延時間）経過後に、その目標値に対して上記スロットル弁３３が駆動されることになる。ちなみに、このスロットル弁３３の遅延に起因したトルク誤差についても、上述のリザーブトルクを放出することで、適正なトルクに制御（補償）されることになる。   In this embodiment, delay control of the throttle valve 33 is performed. That is, normally, the amount of air sucked into the cylinder 20 (intake amount) is determined at the closing timing of the intake valve 21 (intake valve closing timing). For this reason, in order to accurately control the air-fuel ratio and thus the generated torque due to combustion in the cylinder 20, the intake air amount is calculated after the intake valve closing timing, and the fuel injection amount is based on the calculated intake air amount. It is preferable to calculate and set a target value (target injection amount). However, in the intake port (intake passage) injection engine 10 mounted on the vehicle (four-wheeled vehicle), the timing for calculating the target injection amount (target injection amount calculation timing) is earlier than the intake valve closing timing. It is in. Therefore, in order to accurately control the air-fuel ratio, torque, and the like, it is important to accurately predict the intake amount at the future intake valve closing timing at the target injection amount calculation time point (target injection amount calculation timing). Therefore, in this embodiment, the intake air amount is predicted based on the throttle valve opening until the target injection amount calculation timing. However, since the throttle valve 33 has an operation delay (a delay until the command position from the operation command is satisfied), it is difficult to accurately predict the actual throttle valve opening by following the target value. For this reason, in the present embodiment, by deliberately delaying the operation of the throttle valve 33, the measurement accuracy (prediction accuracy) of the intake air amount is increased while sacrificing responsiveness that does not affect drivability (driving performance). The method is adopted. Therefore, in this embodiment, after a predetermined delay time (throttle valve delay time) has elapsed from the timing (target opening calculation timing) at which the target value (target throttle valve opening) for the opening of the throttle valve 33 is calculated, The throttle valve 33 is driven with respect to the target value. Incidentally, the torque error caused by the delay of the throttle valve 33 is controlled (compensated) to an appropriate torque by releasing the reserve torque.

本実施形態では、上記のような、スロットル弁３３の遅延制御、吸入空気量（吸気量）の予測、ひいては目標噴射量算出等に係る処理が行われつつ、アイドリング運転時には、上記ＥＣＵ５０（トルク制御装置）によりトルクリザーブ制御が行われる。以下、図４〜図１０を参照して、そのトルクリザーブ制御を含めたアイドリング制御の実行態様について詳述する。   In the present embodiment, the ECU 50 (torque control) is performed during the idling operation while the processes related to the delay control of the throttle valve 33, the prediction of the intake air amount (intake amount), and the target injection amount calculation are performed as described above. Torque reserve control is performed by the device. Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 10, an execution mode of idling control including the torque reserve control will be described in detail.

さて、このアイドリング制御の実行に際しては、実行条件（アイドリング実行条件）の成否、すなわち車両がアイドリング運転状態か否かが判定され、その実行条件が成立する場合にのみ、トルクリザーブ制御による出力軸回転速度の制御が実行されることになる。そこで、はじめに図４を参照して、当該アイドリング制御の実行条件、換言すればトルクリザーブ制御の実行条件について主に説明する。なお、この図４の処理は、基本的には、ＥＣＵ５０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、それぞれ所定クランク角ごとに又は所定時間周期で逐次実行される。   When executing the idling control, it is determined whether or not the execution condition (idling execution condition) is satisfied, that is, whether or not the vehicle is in the idling operation state, and only when the execution condition is satisfied, the output shaft rotation by the torque reserve control Speed control will be executed. First, the idling control execution condition, in other words, the torque reserve control execution condition will be mainly described with reference to FIG. Note that the processing of FIG. 4 is basically executed sequentially at predetermined crank angles or at predetermined time intervals by executing a program stored in the ROM by the ECU 50.

同図４に示すように、この一連の処理では、まずステップＳ１１で、当該アイドリング制御に係る所定の実行条件の成否を判定する。この実行条件としては、例えばアクセルペダルが略全閉（アクセル操作量≒「０」）であることや、出力軸回転速度が所定範囲（例えば所定値以下）にあること等を成立条件とすることが有効である。このステップＳ１１で、こうした条件の成否に基づき、上記アイドリング実行条件が成立しているか否かを判断する。そして、このステップＳ１１において上記実行条件が成立していない旨判断されている間は、同ステップＳ１１に続き、この図４の一連の処理がそのまま終了する。他方、同ステップＳ１１において実行条件が成立している旨判断された場合には、ステップＳ１２へ進むようになる。   As shown in FIG. 4, in this series of processes, first, in step S11, it is determined whether or not a predetermined execution condition related to the idling control is successful. The execution condition is, for example, that the accelerator pedal is substantially fully closed (accelerator operation amount≈ “0”) or that the output shaft rotational speed is within a predetermined range (for example, a predetermined value or less). Is effective. In step S11, it is determined whether or not the idling execution condition is satisfied based on whether or not such a condition is satisfied. Then, while it is determined in step S11 that the execution condition is not satisfied, the series of processes in FIG. On the other hand, if it is determined in step S11 that the execution condition is satisfied, the process proceeds to step S12.

ステップＳ１２では、トルクリザーブ制御を実行する。このトルクリザーブ制御は、上記ステップＳ１１において実行条件が成立している旨判断されている間は継続的に実行される。他方、同ステップＳ１１において実行条件が成立していない旨判断された場合にはその実行が停止することになる。   In step S12, torque reserve control is executed. This torque reserve control is continuously executed while it is determined in step S11 that the execution condition is satisfied. On the other hand, if it is determined in step S11 that the execution condition is not satisfied, the execution is stopped.

次に、このトルクリザーブ制御について詳述する。   Next, this torque reserve control will be described in detail.

このトルクリザーブ制御においては、点火時期の進角側（トルク増大側）に所定トルク余裕分（リザーブトルク）だけ余裕をもたせた状態で出力トルク（実際のトルク）を目標トルクに制御すべく、そのリザーブトルクによる不足分を補うだけのトルクを生成する吸入空気量（吸気量）が、目標吸気量（吸入空気量の目標値）として算出されることになる。以下、図５〜図８を参照して、目標吸気量の算出処理の概要、及び、本実施形態における要求図示トルク算出態様の詳細について説明する。なお、図５は、目標吸気量算出処理の処理手順を示すフローチャート、図６〜図８は、上記ＥＣＵ５０の、特にこの目標吸気量の算出に係る部分を機能別にブロック化して示したブロック図である。また、図５の処理は、基本的には、ＥＣＵ５０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、所定クランク角ごとに又は所定時間周期で逐次実行される。例えば関連アクチュエータに対する指令から所望の状態が得られるまでの応答性が「３００msec」程度であれば、これに対して十分短い周期、例えば「８msec」程度で逐次実行される。そして、その一連の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ５０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。   In this torque reserve control, in order to control the output torque (actual torque) to the target torque with a predetermined torque margin (reserved torque) on the advance side (torque increase side) of the ignition timing, The intake air amount (intake amount) that generates a torque sufficient to compensate for the shortage due to the reserve torque is calculated as the target intake amount (target value of the intake air amount). Hereinafter, with reference to FIGS. 5 to 8, the outline of the target intake air amount calculation process and the details of the required indicated torque calculation mode in the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the target intake air amount calculation process, and FIGS. 6 to 8 are block diagrams showing the ECU 50, in particular, a part related to the calculation of the target intake air amount, which is divided into functions. is there. 5 is basically executed at predetermined crank angles or sequentially at predetermined time intervals by executing a program stored in the ROM by the ECU 50. For example, if the response from the command to the related actuator until the desired state is obtained is about “300 msec”, the response is sequentially executed with a sufficiently short period, for example, “8 msec”. The values of various parameters used in the series of processes are stored as needed in a storage device such as a RAM, EEPROM, or backup RAM mounted on the ECU 50, and updated as necessary.

同図５に示すように、この一連の処理においては、まずステップＳ２１にて、エンジン１０の出力軸（クランク軸）へ出力すべきトルクとして、ユーザやシステム等からの要求量を示す要求トルクを取得する。上述のようにこの一連の処理は、アイドリング運転時に行われる。このため通常、運転者（ユーザ）からのトルク要求量を示すアクセル操作量が略「０」になることに応じて、運転者の運転操作に基づき要求されるトルク（主に車両の走行に使われるトルク）の大きさ、すなわちドライバ要求トルク取得部Ｂ１（図６）により取得されるドライバ要求トルクが「０」になる。ただしこの際、エンジン制御システム以外のシステム、例えば上述のＡＴ制御システムやエアコン制御システム等から、エンジン１０の出力軸にて所望の回転速度を維持するために必要になるトルクを満足させるべく、それら各システムにおけるその時の目標回転速度や外部損失（外部負荷）に応じたトルク値への変更、すなわちトルク不足分の加算やトルク余剰分の減算が要求されることがある。こうした場合、本実施形態では、図６に示すように、この要求分も上記要求トルクへ加算するようにしている。ちなみに、他のシステムからの要求としては、例えばオルタネータからの発電に適したトルクを求める要求や、エアコン制御装置（エアコンＥＣＵ５２）からのエアコン駆動に適したトルクを求める要求などがある。また、トランスミッション（本実施形態ではＡＴ＿ＥＣＵ５１）からは、シフトチェンジ時におけるクラッチ連結を円滑に行うため、自動変速機６２で切り離された従動軸６０ｂと回転軸６０ｃとの回転速度を一致させるようなトルクが要求されることがある。   As shown in FIG. 5, in this series of processing, first, in step S21, as a torque to be output to the output shaft (crankshaft) of the engine 10, a required torque indicating a required amount from a user, a system, or the like is obtained. get. As described above, this series of processing is performed during idling operation. Therefore, in general, when the accelerator operation amount indicating the torque request amount from the driver (user) becomes substantially “0”, the torque required based on the driving operation of the driver (mainly used for driving the vehicle). The driver request torque acquired by the driver request torque acquisition unit B1 (FIG. 6) becomes “0”. However, in this case, in order to satisfy the torque required to maintain a desired rotational speed on the output shaft of the engine 10 from a system other than the engine control system, such as the above-described AT control system or air conditioner control system. A change to a torque value according to the target rotational speed and external loss (external load) at that time in each system, that is, addition of torque shortage and subtraction of torque surplus may be required. In such a case, in this embodiment, as shown in FIG. 6, this required amount is also added to the required torque. Incidentally, as a request from another system, for example, there is a request for obtaining a torque suitable for power generation from an alternator, a request for obtaining a torque suitable for driving an air conditioner from an air conditioner control device (air conditioner ECU 52), and the like. Further, the transmission (AT_ECU 51 in the present embodiment) provides torque that matches the rotational speeds of the driven shaft 60b and the rotary shaft 60c separated by the automatic transmission 62 in order to smoothly engage the clutch at the time of shift change. May be required.

次に、ステップＳ２２にて、先のステップＳ２１で取得した要求トルクに基づいて、その時にエンジン１０で生成（シリンダ２０内での燃焼にて生成）すべきトルクである要求図示トルクを算出（取得）する。すなわち、エンジン１０の燃焼によりトルクを生成して上記要求トルクを実際に出力軸（クランク軸）へ出力するためには、その燃焼により損失分（内部損失及び外部損失）だけ余計にトルクを生成しなければならない。そこで、このステップＳ２２では、その損失分を推定して上記要求トルクを正確にエンジン出力軸へ出力するための図示トルクを算出するようにしている。しかも、この損失の大きさは、出力軸回転速度に依存する（通常、回転速度が大きくなるほど損失も大きくなる）ため、出力軸回転速度の変化に応じてその都度の損失分を推定することで、その時々の出力軸回転速度に応じた図示トルクを正確に算出するようにしている。この要求図示トルクの算出態様について以下に詳述する。   Next, in step S22, based on the required torque acquired in the previous step S21, a required indicated torque that is a torque to be generated (generated by combustion in the cylinder 20) at that time is calculated (acquired). ) That is, in order to generate torque by combustion of the engine 10 and actually output the required torque to the output shaft (crankshaft), an extra torque is generated by the amount of loss (internal loss and external loss) by the combustion. There must be. Therefore, in step S22, the indicated torque for accurately outputting the required torque to the engine output shaft is calculated by estimating the loss. In addition, since the magnitude of this loss depends on the output shaft rotation speed (usually, the loss increases as the rotation speed increases), so by estimating the loss each time according to the change in the output shaft rotation speed, The indicated torque corresponding to the output shaft rotational speed at that time is accurately calculated. The calculation mode of the required indicated torque will be described in detail below.

この要求図示トルクの算出に際しては、第１の損失トルク推定部Ｂ３（図６）にて、その時の出力軸回転速度（現在ＮＥ）における損失トルク（現在損失トルク）を取得する。具体的には、この現在損失トルクを、クランク角センサ１０ｄにより検出されるその時のエンジン出力軸（クランク軸）の回転速度（現在回転速度）と、エアフロメータ３２により検出されるその時のクランク軸１回転あたりの吸入空気量（現在吸気量、g/rev）との各実測値に基づいて推定する。より詳しくは、例えば予め実験等により現在回転速度ごと及び現在吸気量ごとに現在損失トルクの推定値の書き込まれた所定のマップ（例えばＲＯＭ等に記憶、数式でも可）を用いて推定する。なお、ここで取得する現在損失トルクは、前述した内部損失及び外部損失（外部負荷）の両方を含むものであり、ここでは詳しい説明を割愛するが、損失の種類（例えばフリクションロスやポンピングロス、エアコン負荷、ＡＴ負荷等）ごとに損失トルクマップが用意されている。ちなみに、この現在損失トルクの推定精度を上げるためには、損失の種類に応じて現在吸気量以外のパラメータ、例えばエンジン１０本体の温度（エンジン本体の冷却水温として検出可能）や、吸気圧力、大気圧等のエンジン状態、及び、エンジン１０で駆動される装置（エアコンやＡＴ等）の状態（外部損失に影響する各種パラメータ）に対しても損失トルクを関連付けてマップ化しておくことが有効である。   In calculating the required indicated torque, the first loss torque estimation unit B3 (FIG. 6) acquires the loss torque (current loss torque) at the output shaft rotation speed (current NE) at that time. Specifically, the current loss torque is determined by the rotation speed (current rotation speed) of the engine output shaft (crankshaft) at that time detected by the crank angle sensor 10d and the current crankshaft 1 detected by the air flow meter 32. Estimate based on each measured value of intake air volume per revolution (current intake volume, g / rev). More specifically, the estimation is performed using a predetermined map (for example, stored in a ROM or the like, or a mathematical expression) in which an estimated value of the current loss torque is written for each current rotation speed and each current intake air amount, for example, through experiments. Note that the current loss torque acquired here includes both the internal loss and the external loss (external load) described above, and a detailed description is omitted here, but the type of loss (for example, friction loss, pumping loss, A loss torque map is prepared for each air conditioner load, AT load, etc. Incidentally, in order to improve the estimation accuracy of the current loss torque, parameters other than the current intake air amount, such as the temperature of the engine 10 (detectable as the engine coolant temperature), intake pressure, It is also effective to map the loss torque in association with the engine state such as the atmospheric pressure and the state of the device (air conditioner, AT, etc.) driven by the engine 10 (various parameters affecting external loss). .

一方、第２の損失トルク推定部Ｂ４（図６）では、制御目標値となる目標回転速度（目標ＮＥ）における損失トルク（目標損失トルク）を取得する。この際、目標回転速度は、運転者の要求に応じたドライバ要求トルクを算出する上記ドライバ要求トルク取得部Ｂ１とは別に用意された所定のマップを参照して、例えばエンジン冷却水温（水温センサ１０ｃにて検出）に基づいて取得する。詳しくは、例えば予め実験等によりエンジン冷却水温ごとに目標回転速度の書き込まれた所定のマップ（例えばＲＯＭ等に記憶、数式でも可）を用いて取得する。そして、上記目標回転速度と、その目標回転速度におけるクランク軸１回転あたりの吸入空気量（目標吸気量、g/rev）との各値に基づいて上記目標損失トルクを推定する。そしてこの場合も、例えば予め実験等により目標回転速度ごと及び目標吸気量ごとに目標損失トルクの推定値の書き込まれた所定のマップ（例えばＲＯＭ等に記憶、数式でも可）を用いて推定する。なお、ここで取得する目標損失トルクも、前述した内部損失及び外部損失の両方を含むものであり、損失の種類ごとに損失トルクマップが用意されている。そして、この目標損失トルクについても、その推定精度を上げるためには、損失の種類に応じて吸気量以外のパラメータに対しても損失トルクを関連付けてマップ化しておくことが有効である。   On the other hand, the second loss torque estimation unit B4 (FIG. 6) acquires the loss torque (target loss torque) at the target rotational speed (target NE) that is the control target value. At this time, the target rotational speed is determined by referring to a predetermined map prepared separately from the driver request torque acquisition unit B1 that calculates the driver request torque according to the driver's request, for example, the engine cooling water temperature (water temperature sensor 10c). ). Specifically, for example, it is obtained by using a predetermined map (for example, stored in a ROM or the like, or a mathematical expression) in which a target rotational speed is written for each engine coolant temperature in advance through experiments or the like. Then, the target loss torque is estimated based on each value of the target rotational speed and the intake air amount (target intake amount, g / rev) per one rotation of the crankshaft at the target rotational speed. In this case as well, the estimation is performed using a predetermined map (for example, stored in a ROM or the like, or a mathematical expression) in which an estimated value of the target loss torque is written for each target rotational speed and each target intake air amount, for example, through experiments. The target loss torque acquired here also includes both the internal loss and the external loss described above, and a loss torque map is prepared for each type of loss. In order to improve the estimation accuracy of the target loss torque, it is effective to map the loss torque in association with parameters other than the intake air amount according to the type of loss.

また、損失トルク偏差算出部Ｂ５（損失トルク偏差算出手段、図６）では、上記現在損失トルクと目標損失トルクとの差分（目標損失トルク−現在損失トルク）として、損失トルク偏差を算出する。   Further, the loss torque deviation calculation unit B5 (loss torque deviation calculation means, FIG. 6) calculates a loss torque deviation as a difference between the current loss torque and the target loss torque (target loss torque−current loss torque).

要求図示トルクは、これら要求トルク、現在損失トルク、目標損失トルク、及び損失トルク偏差に基づき、図６に示されるように、要求トルク（ステップＳ２１にて取得）と、現在損失トルク（第１の損失トルク推定部Ｂ３にて取得、ただし別途補正を行う）と、その現在損失トルクと目標損失トルク（第２の損失トルク推定部Ｂ４にて取得）との差分（損失トルク偏差）と、を全て加算した値（＝要求トルク＋現在損失トルク＋損失トルク偏差）として算出される。ただし本実施形態では、補正値算出部Ｂ１００（補正部１）により、上記現在損失トルクの補正値を求めるとともに、第１の補正部Ｂ１００ａにより、その補正値を用いて現在損失トルクを補正するようにしている。すなわちこれにより、上記要求図示トルクの算出、さらには上記損失トルク偏差の算出に際しては、補正後の現在損失トルクが用いられることになる。以下、この補正処理についてさらに詳しく説明する。   The requested indicated torque is calculated based on the required torque, current loss torque, target loss torque, and loss torque deviation, as shown in FIG. 6, and the required torque (obtained in step S21) and the current loss torque (first All of the difference (loss torque deviation) between the current loss torque and the target loss torque (obtained by the second loss torque estimation unit B4) acquired by the loss torque estimation unit B3, but separately corrected) It is calculated as an added value (= requested torque + current loss torque + loss torque deviation). However, in the present embodiment, the correction value calculation unit B100 (correction unit 1) obtains the correction value of the current loss torque, and the first correction unit B100a corrects the current loss torque using the correction value. I have to. That is, the corrected current loss torque is used when calculating the required indicated torque and further calculating the loss torque deviation. Hereinafter, this correction process will be described in more detail.

図６中に一点鎖線にて示されるように、本実施形態の装置には、図示トルク推定部Ｂ１０１と、回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａと、カルマンフィルタＢ１０２とを含んで構成される補正値算出部Ｂ１００が搭載（例えばプログラムとしてＲＯＭに記憶）されている。ここで、図示トルク推定部Ｂ１０１は、上記現在損失トルク取得時（同時又は１燃焼周期内）における各種パラメータ、例えば出力軸回転速度、及び、空燃比（酸素濃度センサ４１ａ，４１ｂにて検出）、及び、吸入空気量（g/rev）、及び、点火時期（点火プラグ１５に対する指令値から推定）等に基づいて、上記現在損失トルク取得時に出力軸へ生成される図示トルク（生成トルク）を推定（取得）する部分である。また、回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａ（回転寄与トルク取得手段）は、同現在損失トルク取得時において出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクである現在回転寄与トルクを求める部分である。また、カルマンフィルタＢ１０２は、上記現在回転寄与トルクと出力軸の時々の回転速度（クランク角センサ１０ｄによる実測値）とを入力として、要求図示トルクの誤差（要求図示トルク誤差）を出力する部分である。上記現在損失トルクの補正処理は、基本的には、これら各部を含んだ補正値算出部Ｂ１００により行われる。   As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 6, the apparatus of the present embodiment includes a correction value calculation unit B100 that includes an indicated torque estimation unit B101, a rotation contribution torque acquisition unit B101a, and a Kalman filter B102. Is mounted (for example, stored in ROM as a program). Here, the indicated torque estimation unit B101 performs various parameters when the current loss torque is acquired (simultaneously or within one combustion cycle), for example, the output shaft rotation speed, and the air-fuel ratio (detected by the oxygen concentration sensors 41a and 41b), Based on the intake air amount (g / rev), the ignition timing (estimated from the command value for the spark plug 15), etc., the indicated torque (generated torque) generated to the output shaft when the current loss torque is acquired is estimated. This is the part to be (acquired). Moreover, the rotation contribution torque acquisition part B101a (rotation contribution torque acquisition means) is a part which calculates | requires the present rotation contribution torque which is a torque which contributes to the rotational speed rise of an output shaft at the time of the present loss torque acquisition. The Kalman filter B102 is a part that outputs the requested indicated torque error (requested indicated torque error) by using the current rotation contribution torque and the rotational speed of the output shaft (actual value measured by the crank angle sensor 10d) as inputs. . The correction process of the current loss torque is basically performed by a correction value calculation unit B100 including these units.

すなわち、この補正処理に際しては、図示トルク推定部Ｂ１０１にて、例えば所定マップ等を用いて、上記現在損失トルク取得時の各種パラメータ（出力軸回転速度、空燃比、点火時期等）に基づき、上記現在損失トルク取得時に出力軸へ生成される図示トルク（シリンダ２０内での燃焼により生成されるトルク）を推定する。また、回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａでは、図示トルク推定部Ｂ１０１により推定された推定図示トルク（現在図示トルク）、及び、上記第１の損失トルク推定部Ｂ３により取得され、第１の補正部Ｂ１００ａで補正された補正後の現在損失トルクに基づいて、上記現在回転寄与トルクを求める。詳しくは、推定図示トルクから補正後の現在損失トルクを減算して、上記現在回転寄与トルクを算出するようにする。   That is, in this correction process, the indicated torque estimation unit B101 uses, for example, a predetermined map or the like, based on various parameters (output shaft rotational speed, air-fuel ratio, ignition timing, etc.) at the time of obtaining the current loss torque. The indicated torque (torque generated by combustion in the cylinder 20) generated on the output shaft when the current loss torque is acquired is estimated. The rotation contribution torque acquisition unit B101a acquires the estimated indicated torque (currently indicated torque) estimated by the indicated torque estimation unit B101 and the first loss torque estimation unit B3, and the first correction unit B100a Based on the corrected current loss torque after correction, the current rotation contribution torque is obtained. More specifically, the current rotation contribution torque is calculated by subtracting the corrected current loss torque from the estimated indicated torque.

この回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａにより算出された現在回転寄与トルクは、カルマンフィルタＢ１０２へ入力される。そして、このカルマンフィルタＢ１０２によって、現在損失トルクの誤差、ひいては要求図示トルクの誤差を補償するためのトルク補正値（符号を逆にするとトルク誤差に相当）が出力されることになる。図７に、このカルマンフィルタＢ１０２の詳細な構成を示す。以下、同図７を参照しつつ、そのカルマンフィルタＢ１０２の構成及び動作について説明する。   The current rotation contribution torque calculated by the rotation contribution torque acquisition unit B101a is input to the Kalman filter B102. Then, the Kalman filter B102 outputs a torque correction value (which corresponds to a torque error when the sign is reversed) for compensating the error of the current loss torque, and hence the required indicated torque error. FIG. 7 shows a detailed configuration of the Kalman filter B102. Hereinafter, the configuration and operation of the Kalman filter B102 will be described with reference to FIG.

同図７に示されるように、このカルマンフィルタＢ１０２は、エンジン出力軸（クランク軸）についてトルク変動に対する回転速度の変動しにくさを示すイナーシャ（慣性特性）を算出するイナーシャ算出部Ｆ１と、各々入力に対して所定の演算を行う演算部Ｆ２〜Ｆ５，Ｆ７、及び積分部Ｆ６とを含んで構成されている。   As shown in FIG. 7, the Kalman filter B102 includes an inertia calculation unit F1 that calculates an inertia (inertia characteristic) indicating the difficulty of fluctuation of the rotational speed with respect to torque fluctuation with respect to the engine output shaft (crankshaft), and each input. Are included including calculation units F2 to F5, F7 and an integration unit F6.

ここで、イナーシャ算出部Ｆ１は、エンジン１０の設計値（例えばＥＥＰＲＯＭに記憶されたフライホイール等の設計データ）に基づいてイナーシャＩ（慣性特性）を算出する。そして、このイナーシャＩが、演算部Ｆ５へ入力される。また一方、上記回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａにより算出された現在回転寄与トルクも、演算部Ｆ４を介して演算部Ｆ５へ入力される。この際、現在回転寄与トルクは、演算部Ｆ４にて補正（トルク誤差の前回値により減算）され、補正後のトルクＴｑが演算部Ｆ５へ入力されることになる。   Here, the inertia calculation unit F1 calculates an inertia I (inertia characteristic) based on a design value of the engine 10 (for example, design data such as a flywheel stored in the EEPROM). And this inertia I is input into the calculating part F5. On the other hand, the current rotation contribution torque calculated by the rotation contribution torque acquisition unit B101a is also input to the calculation unit F5 via the calculation unit F4. At this time, the current rotation contribution torque is corrected (subtracted by the previous value of the torque error) by the calculation unit F4, and the corrected torque Tq is input to the calculation unit F5.

次いで、演算部Ｆ５では、トルクＴｑをイナーシャＩで除算する（Ｔｑ／Ｉ）。そして、この除算値（＝Ｔｑ／Ｉ）が、積分部Ｆ６にて、積分されることになる。また、その積分部Ｆ６では、加算部Ｆ６ａ及び保持部Ｆ６ｂを通じて、前回値の保持、加算を繰り返しつつ、その時（現在損失トルク取得時）から所定時間後の出力軸回転速度を推定する。そして、この積分部Ｆ６により推定された推定回転速度（推定ＮＥ）は、次に演算部Ｆ７へ入力される。また、その演算部Ｆ７では、上記推定回転速度（現在回転寄与トルクに応じた所定時間後の出力軸回転速度）と、クランク角センサ１０ｄにより実測されるその時の出力軸回転速度（例えば要求図示トルクの算出周期に同期した「８msec」周期で逐次取得される実測値）との差分「推定ＮＥ−現在ＮＥ」（推定回転速度の実測値との偏差）を算出する。そして、この回転速度の差分「推定ＮＥ−現在ＮＥ」は、次に演算部Ｆ３へ入力される。   Next, the calculation unit F5 divides the torque Tq by the inertia I (Tq / I). Then, the division value (= Tq / I) is integrated by the integration unit F6. Further, the integration unit F6 estimates the output shaft rotation speed after a predetermined time from that time (at the time of acquiring the current loss torque) while repeating the holding and addition of the previous value through the adding unit F6a and the holding unit F6b. The estimated rotational speed (estimated NE) estimated by the integration unit F6 is then input to the calculation unit F7. In addition, in the calculation unit F7, the estimated rotational speed (output shaft rotational speed after a predetermined time corresponding to the current rotational contribution torque) and the output shaft rotational speed (for example, requested indicated torque) measured at that time by the crank angle sensor 10d are measured. The difference “estimated NE−current NE” (deviation from the actually measured value of the estimated rotational speed) is calculated with respect to the “measured value sequentially acquired at an“ 8 msec ”period synchronized with the calculation period”. The rotational speed difference “estimated NE−current NE” is then input to the calculation unit F3.

そうして、演算部Ｆ３では、上記差分「推定ＮＥ−現在ＮＥ」を、演算部Ｆ２の出力信号に基づく倍率、すなわち「ゲイン（所定値）×イナーシャＩ」で乗算する。そして、この乗算値（回転速度の差分「推定ＮＥ−現在ＮＥ」に応じたトルク推定誤差に相当）が、上記演算部Ｆ４へ入力されるとともに、トルク補正値へ変換されて第１の補正部Ｂ１００ａ（図６）へ出力されることになる。   Then, the calculation unit F3 multiplies the difference “estimated NE−current NE” by a magnification based on the output signal of the calculation unit F2, that is, “gain (predetermined value) × inertia I”. The multiplication value (corresponding to a torque estimation error corresponding to the rotational speed difference “estimated NE−current NE”) is input to the calculation unit F4 and converted into a torque correction value to be converted into a first correction unit. It is output to B100a (FIG. 6).

このカルマンフィルタＢ１０２は、入力となる現在回転寄与トルクに対して、上記のようなフィルタリング処理を施すことにより、
ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ
Ｔｑ＝現在回転寄与トルク−トルク誤差
なる関係式を満足するトルク誤差、ひいてはトルク補正値を導き出すものである。そして、上述のような処理が所定間隔（例えば要求図示トルクの算出周期に同期した「８msec」周期）で繰り返し行われることで、上記トルク補正値が、より正確な値へ収束されつつ、上記現在損失トルクの補正値として第１の補正部Ｂ１００ａへ繰り返し出力され、その補正値で上記現在損失トルクが繰り返し補正されることになる。 This Kalman filter B102 performs the above filtering process on the current rotational contribution torque that is input,
dNE / dt = Tq / I
A torque error satisfying a relational expression of Tq = current rotation contribution torque−torque error, and thus a torque correction value is derived. Then, the torque correction value is converged to a more accurate value while the above processing is repeatedly performed at a predetermined interval (for example, “8 msec” cycle synchronized with the calculation cycle of the requested indicated torque), and the current The correction value of the loss torque is repeatedly output to the first correction unit B100a, and the current loss torque is repeatedly corrected with the correction value.

図５に示す先の一連の処理の説明に戻る。同図５に示すように、先のステップＳ２２に続くステップＳ２３では、所定のリザーブトルク、すなわち点火時期の進角側に設けられる所定トルク余裕分を取得する。なお、このリザーブトルクは、ＭＢＴからの遅角量として設定される。   Returning to the description of the series of processes shown in FIG. As shown in FIG. 5, in step S23 following the previous step S22, a predetermined reserve torque, that is, a predetermined torque margin provided on the advance side of the ignition timing is acquired. This reserve torque is set as a retard amount from MBT.

続くステップＳ２４では、要求図示トルク補正部Ｂ１１（図８）により、先のステップＳ２３で算出されたリザーブトルクに基づいて所定の補正演算（リザーブトルクの設定）を行う。具体的には、例えばリザーブトルクの分だけ要求図示トルクを加算（増大）する。これにより、先のステップＳ２２で取得した要求図示トルクが補正（変更）されることになる。   In the subsequent step S24, the required indicated torque correction unit B11 (FIG. 8) performs a predetermined correction calculation (setting of the reserve torque) based on the reserve torque calculated in the previous step S23. Specifically, for example, the requested indicated torque is added (increased) by the reserve torque. As a result, the requested indicated torque acquired in the previous step S22 is corrected (changed).

続くステップＳ２５では、目標吸気量取得部Ｂ１２（図８）により、上記ステップＳ２４で補正された要求図示トルクに基づいて、目標吸気量（吸入空気量の目標値）を取得する。詳しくは、例えば予め実験等により要求図示トルクごとに目標吸気量の適合値（最適値）の書き込まれた所定のマップ等（数式でも可）を用いて取得する。そして、その取得された目標吸気量は、所定の記憶装置（例えばＲＡＭ）へ逐次格納される。すなわち本実施形態では、こうして取得された目標吸気量に基づいて前述したスロットル弁３３の遅延制御が実行され、同スロットル弁３３に対して目標スロットル弁開度（指令値）が逐次設定されることになる。   In subsequent step S25, the target intake air amount acquisition unit B12 (FIG. 8) acquires the target intake air amount (target value of the intake air amount) based on the required indicated torque corrected in step S24. Specifically, for example, it is acquired by using a predetermined map or the like (which may be a mathematical expression) in which an appropriate value (optimum value) of the target intake air amount is written for each required indicated torque by an experiment or the like in advance. The acquired target intake air amount is sequentially stored in a predetermined storage device (for example, RAM). That is, in the present embodiment, the above-described delay control of the throttle valve 33 is executed based on the target intake air amount thus obtained, and the target throttle valve opening (command value) is sequentially set for the throttle valve 33. become.

以上説明したように、本実施形態では、図５に示した態様で目標吸気量が算出される。また、本実施形態では、こうしてリザーブトルクの設定（付加）された吸入空気量をもって、リザーブトルク付加前の真の要求図示トルクを満足するように点火時期を合わせこむようにする。これにより、点火時期の進角側（トルク増大側）に所定トルク余裕分（リザーブトルク）だけ余裕をもたせた状態でトルクが要求図示トルクに制御されることになる。すなわち本実施形態では、目標点火時期（点火時期の目標値）が、最適点火時期（ＭＢＴ：Minimum advance for the Best Torque）に対してではなく、このＭＢＴよりもリザーブトルク（図５のステップＳ２４）だけ遅角側（トルク減少側）へ設定されることになる。なお前述のように、このリザーブトルクよるトルク不足分は上記吸入空気量（吸気量）により補償される。   As described above, in the present embodiment, the target intake air amount is calculated in the manner shown in FIG. Further, in the present embodiment, the ignition timing is adjusted so that the true required indicated torque before the reserve torque is satisfied with the intake air amount thus set (added) as the reserve torque. As a result, the torque is controlled to the required indicated torque in a state in which a margin of a predetermined torque margin (reserved torque) is provided on the advance side (torque increasing side) of the ignition timing. In other words, in the present embodiment, the target ignition timing (target value of the ignition timing) is not the optimum ignition timing (MBT: Minimum advance for the Best Torque), but the reserve torque (step S24 in FIG. 5) than the MBT. Only the retarding side (torque decreasing side) is set. As described above, the torque shortage due to the reserve torque is compensated by the intake air amount (intake amount).

以下、図９及び図１０を参照して、目標点火時期の算出態様について説明する。なお、図９は、同処理の処理手順を示すフローチャート、図１０は、上記ＥＣＵ５０の、特にこの目標点火時期の算出に係る部分を機能別にブロック化して示したブロック図である。また、図９の処理は、基本的には、ＥＣＵ５０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、エンジン１０の各シリンダについて、それぞれ燃焼サイクル周期で（目標点火時期算出タイミングごとに）逐次実行される。そして、この一連の処理において用いられる各種パラメータの値も、例えばＥＣＵ５０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。   Hereinafter, the calculation mode of the target ignition timing will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of the process, and FIG. 10 is a block diagram showing the part of the ECU 50 relating to the calculation of the target ignition timing, divided into functions. In addition, the processing of FIG. 9 is performed sequentially for each cylinder of the engine 10 at each combustion cycle period (at each target ignition timing calculation timing) by executing a program stored in the ROM by the ECU 50. Executed. Various parameter values used in this series of processing are also stored in a storage device such as a RAM, EEPROM, or backup RAM mounted in the ECU 50 as needed, and updated as needed.

同図９に示すように、この一連の処理では、まずステップＳ３１で、先の図５のステップＳ２２と同様の処理により、要求図示トルク（図６の構成による出力）を取得する。次いで、ステップＳ３２で、現在トルク推定部Ｂ３１（図１０）により、その時のエンジン運転状態（例えば各種センサにより検出される出力軸回転速度、吸入空気量、及び空燃比等）に基づいて、その時の図示トルク（推定トルク）を推定する。   As shown in FIG. 9, in this series of processing, first, in step S31, the requested indicated torque (output by the configuration of FIG. 6) is acquired by the same processing as step S22 of FIG. Next, in step S32, the current torque estimation unit B31 (FIG. 10) determines the current engine operation state (for example, output shaft rotational speed, intake air amount, air-fuel ratio, etc. detected by various sensors) at that time. The indicated torque (estimated torque) is estimated.

続くステップＳ３３では、トルク比較部Ｂ３２及び点火遅角量取得部Ｂ３３（図１０）により、それら各ステップにおいて取得された要求図示トルクと推定トルクとを比較して、それら推定トルクと要求図示トルクとが一致するような点火遅角量Ｒを算出する。詳しくは、トルク比較部Ｂ３２により、推定トルクと要求図示トルクとの比率であるトルク効率（例えば「要求図示トルク／推定トルク」）を求める。そして、このトルク効率に基づいて、点火遅角量取得部Ｂ３３により、推定トルクと要求図示トルクとが一致するような点火遅角量Ｒを算出する。なおここで、上記点火遅角量取得部Ｂ３３は、例えば図１０中に示すようなテーブル（一次元マップ）を有して構成されるものである。すなわち同１０中にグラフとして示されるように、この点火遅角量取得部Ｂ３３は、上記トルク効率が小さいほど、換言すれば目標トルクに対して推定トルクが大きいほど、上記点火遅角量Ｒをより大きな値として算出する。   In the subsequent step S33, the torque comparison unit B32 and the ignition retard amount acquisition unit B33 (FIG. 10) compare the required indicated torque acquired in each step with the estimated torque, and the estimated torque and the required indicated torque are compared. The ignition retard amount R is calculated such that. Specifically, torque efficiency (for example, “requested indicated torque / estimated torque”) that is a ratio of the estimated torque and the requested indicated torque is obtained by the torque comparison unit B32. Based on this torque efficiency, the ignition retardation amount acquisition unit B33 calculates an ignition retardation amount R such that the estimated torque matches the requested indicated torque. Here, the ignition retard amount acquisition unit B33 is configured to have a table (one-dimensional map) as shown in FIG. 10, for example. That is, as shown in the graph in FIG. 10, the ignition delay amount acquisition unit B33 reduces the ignition delay amount R as the torque efficiency is smaller, in other words, as the estimated torque is larger than the target torque. Calculate as a larger value.

そして、こうして取得された点火遅角量Ｒに基づき、続くステップＳ３４では、目標点火時期取得部Ｂ３４（図１０）により、目標点火時期を算出する。詳しくは、例えば予め実験等により点火遅角量Ｒごとに目標点火時期の適合値（最適値）の書き込まれた所定のマップ等（数式でも可）を用いてＭＢＴを取得するとともに、このＭＢＴよりも点火遅角量Ｒだけ遅角側の時期として、上記目標点火時期を算出する。そして、その算出値を対象シリンダの目標点火時期として設定する。   Based on the ignition retard amount R thus acquired, in the subsequent step S34, the target ignition timing is calculated by the target ignition timing acquisition unit B34 (FIG. 10). Specifically, for example, an MBT is acquired by using a predetermined map or the like in which an appropriate value (optimum value) of the target ignition timing is written for each ignition delay amount R in advance by an experiment or the like. Also, the target ignition timing is calculated as a timing retarded by the ignition retard amount R. Then, the calculated value is set as the target ignition timing of the target cylinder.

本実施形態では、上記各処理が実行されつつ、各シリンダで燃焼が行われる。これにより、アイドリング運転時には、上述のトルクリザーブ制御が行われることになり、前述した車載装置の駆動等によりトルク変動が生じても、適宜にリザーブトルクを放出することが可能になる。そしてこれにより、急なトルク変動についてもこれを高い応答性で補償することができるようになる。   In the present embodiment, combustion is performed in each cylinder while the above processes are performed. As a result, during the idling operation, the torque reserve control described above is performed, and it is possible to appropriately release the reserve torque even if torque fluctuation occurs due to the driving of the on-vehicle device described above. This makes it possible to compensate for sudden torque fluctuations with high responsiveness.

次に、先の図６に図１１を併せ参照して、上記ＥＣＵ５０（トルク制御装置）による出力軸回転速度の制御態様について簡単に説明する。ここでは一例として、出力軸回転速度の制御目標値を、図１１中に示す所定の出力軸回転速度である目標ＮＥ１（現在のＮＥ）からこの目標ＮＥ１よりも高速度側の出力軸回転速度である目標ＮＥ２（目標ＮＥ）へ変更する場合について説明する。   Next, with reference to FIG. 11 in addition to FIG. 6, the control mode of the output shaft rotation speed by the ECU 50 (torque control device) will be briefly described. Here, as an example, the control target value of the output shaft rotational speed is set to the output shaft rotational speed higher than the target NE1 from the target NE1 (current NE) that is the predetermined output shaft rotational speed shown in FIG. A case of changing to a certain target NE2 (target NE) will be described.

同図１１に示されるように、この回転速度の変更に際しては、シリンダ２０内での燃焼を通じて生成される図示トルクが、目標ＮＥ１の定常状態から過渡状態（過渡期）を経て目標ＮＥ２の定常状態へと各状態に応じた態様で制御される。詳しくは、定常状態では、エンジン１０が目標ＮＥ１又は目標ＮＥ２により一定速度で運転されており、図示トルクが一定値に制御されている。すなわち、この定常状態では、その時の出力軸回転速度の維持に必要な分だけ図示トルクが生成されている。他方、過渡期では、加速性や収束性が考慮され、図示トルクが時々のエンジン運転状態に応じた大きさに制御される。ちなみに、この図１１中の過渡期におけるトルク変化は、図６には図示しない別の構成により適宜に制御されている（公知技術であるため説明は割愛）。   As shown in FIG. 11, when the rotational speed is changed, the indicated torque generated through combustion in the cylinder 20 changes from the steady state of the target NE1 to the steady state of the target NE2 through the transient state (transient period). It is controlled in a manner corresponding to each state. Specifically, in the steady state, the engine 10 is operated at a constant speed by the target NE1 or the target NE2, and the indicated torque is controlled to a constant value. That is, in this steady state, the indicated torque is generated as much as necessary to maintain the output shaft rotational speed at that time. On the other hand, in the transition period, acceleration and convergence are taken into consideration, and the indicated torque is controlled to a magnitude according to the engine operating state from time to time. Incidentally, the torque change in the transition period in FIG. 11 is appropriately controlled by another configuration not shown in FIG. 6 (the description is omitted because it is a known technique).

本実施形態の装置により図１１中の目標ＮＥ１から目標ＮＥ２へ制御する場合、図６の構成を通じて算出される要求図示トルクは、目標ＮＥ２の定常状態におけるトルクの大きさを示すことになる。具体的には、時々の出力軸回転速度における補正後の現在損失トルク（第１の補正部Ｂ１００ａにより補正）と、出力軸回転速度が目標回転速度（ここでは目標ＮＥ２）になった時に生じる損失トルク（目標損失トルク）から現在損失トルクを差し引いた残りのトルク（損失トルク偏差算出部Ｂ５により算出）と、が別々に加算され、全体として目標ＮＥ２における損失トルク（目標損失トルク）が出力されるようになっている。すなわちこれにより、出力軸回転速度が目標回転速度に高い精度で制御されることになる。具体的には、出力軸回転速度は、図１１に示すトルクの変化に対応して変化する。すなわち、定常状態では基本的に目標値と一致（概ね一致）しており、過渡期では目標値へ向けて変化している。そしてその後、出力軸回転速度は、徐々に目標値（目標ＮＥ２）へ近づいていき、やがて目標値と一致することになる。   When the target NE1 in FIG. 11 is used to control from the target NE1 in FIG. 11 to the target NE2, the requested indicated torque calculated through the configuration in FIG. 6 indicates the magnitude of the torque in the steady state of the target NE2. Specifically, the current loss torque after correction (corrected by the first correction unit B100a) at the occasional output shaft rotational speed and the loss that occurs when the output shaft rotational speed reaches the target rotational speed (here, the target NE2). The remaining torque obtained by subtracting the current loss torque from the torque (target loss torque) (calculated by the loss torque deviation calculation unit B5) is added separately, and the loss torque (target loss torque) at the target NE2 is output as a whole. It is like that. That is, as a result, the output shaft rotation speed is controlled to the target rotation speed with high accuracy. Specifically, the output shaft rotation speed changes corresponding to the change in torque shown in FIG. That is, it basically matches (substantially matches) the target value in the steady state, and changes toward the target value in the transition period. After that, the output shaft rotational speed gradually approaches the target value (target NE2) and eventually coincides with the target value.

次に、図１２を参照して、上記ＥＣＵ５０（トルク制御装置）によるトルクリザーブ制御の一態様について簡単に説明する。なお、この図１２中に実線Ｌ２１にて示されるグラフは、吸入空気量に応じた図示トルク、いわば点火時期がＭＢＴ（最大トルク）である時の図示トルクであり、同図１２中に実線Ｌ２２にて示されるグラフは、図６の構成を通じて算出される要求図示トルクである。   Next, an aspect of torque reserve control by the ECU 50 (torque control device) will be briefly described with reference to FIG. The graph indicated by the solid line L21 in FIG. 12 is the indicated torque corresponding to the intake air amount, that is, the indicated torque when the ignition timing is MBT (maximum torque), and the solid line L22 in FIG. The graph shown by is the required indicated torque calculated through the configuration of FIG.

同図１２に示されるように、本実施形態では、点火時期の進角側（トルク増大側）に貯蓄（ＭＢＴから遠ざける点火時期遅角制御にて貯蓄）したリザーブトルクを適宜に放出（ＭＢＴへ近づける点火時期進角制御にて放出）しながら要求図示トルクを満足している。特に図３に示したように、点火時期によるトルク制御は応答性が高いため、急なトルク変動（例えば車載装置の作動による損失トルクの増大）にはリザーブトルクを放出して対応するようにしている。   As shown in FIG. 12, in this embodiment, the reserve torque stored (stored by ignition timing retarding control away from MBT) on the advance side (torque increasing side) of the ignition timing is appropriately released (to MBT). The required indicated torque is satisfied while being released by the ignition timing advance control which is approached. In particular, as shown in FIG. 3, since the torque control based on the ignition timing is highly responsive, a reserve torque is released to cope with a sudden torque fluctuation (for example, an increase in loss torque due to operation of the on-vehicle device). Yes.

次に、図１３及び図１４を参照して、本実施形態に係るトルク制御装置（ＥＣＵ５０）の動作態様について説明する。ここでは、上記図６に示した補正値算出部Ｂ１００をもたない装置、すなわち上述した損失トルクの補正を行わない装置を比較例に用い、この比較例の動作態様を図１３に、本実施形態の動作態様を図１４にそれぞれ示して、両者を対比しつつ説明を行う。なお、図１３及び図１４は、クラッチの状態が、ニュートラル状態（自動変速機６２で従動軸６０ｂと回転軸６０ｃとが切断された状態）から、ドライブ状態（それら従動軸６０ｂと回転軸６０ｃとが連結された状態）へ変更され、そしてまたニュートラル状態へ戻った場合（各軸は図２参照）について、エンジン１０の各パラメータの推移を示すタイミングチャートである。そして、これら各図において、（ａ）は回転速度の推移を示すものであり、特に図中の実線Ｌ５１ａ，Ｌ５２ａは、クランク軸６０ａ（エンジン出力軸）の回転速度の推移を、また一点鎖線Ｌ５１ｂ，Ｌ５２ｂは、回転軸６０ｃ（クラッチ従動軸）の回転速度の推移をそれぞれ示している。また（ｂ）は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸６０ａ（図２）の回転速度制御誤差（ＮＥ誤差）の推移を示すものである。また（ｃ）は、トルク補正量の推移を示すものであり、特に図中の実線Ｌ５３ａは、クランク軸６０ａ（図２）のトルク補正量の推移を、また一点鎖線Ｌ５３ｂは、回転軸６０ｃ（図２）のトルク補正量の推移をそれぞれ示している。もっとも、比較例においては、補正自体が行われないため、トルク補正量は「０」である。   Next, an operation mode of the torque control device (ECU 50) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, an apparatus that does not have the correction value calculation unit B100 shown in FIG. 6, that is, an apparatus that does not correct the loss torque described above is used as a comparative example, and the operation mode of this comparative example is shown in FIG. The operation modes of the embodiments are shown in FIG. 14 and will be described while comparing them. 13 and 14, the clutch state is changed from the neutral state (the state where the driven shaft 60b and the rotating shaft 60c are disconnected by the automatic transmission 62) to the drive state (the driven shaft 60b and the rotating shaft 60c). FIG. 3 is a timing chart showing the transition of each parameter of the engine 10 in a case where the state is changed to a state in which the engine 10 is connected) and then returns to the neutral state (see FIG. 2 for each axis). In each of these drawings, (a) shows the transition of the rotational speed. In particular, the solid lines L51a and L52a in the drawings show the transition of the rotational speed of the crankshaft 60a (engine output shaft) and also the one-dot chain line L51b. , L52b indicate changes in the rotational speed of the rotating shaft 60c (clutch driven shaft), respectively. (B) shows the transition of the rotational speed control error (NE error) of the crankshaft 60a (FIG. 2) which is the output shaft of the engine 10. (C) shows the transition of the torque correction amount. In particular, the solid line L53a in the figure shows the transition of the torque correction amount of the crankshaft 60a (FIG. 2), and the alternate long and short dash line L53b shows the rotation shaft 60c ( FIG. 2) shows the transition of the torque correction amount. However, in the comparative example, since the correction itself is not performed, the torque correction amount is “0”.

これら図１３及び図１４に示されるように、クラッチの状態変化に伴いエンジン出力軸（クランク軸）の損失トルクに大きな変化が生じると、その回転速度制御の精度に大きな誤差（ＮＥ誤差）が生じるようになる。ただしこの際、本実施形態では、トルク補正（詳しくは図６に示す第１の補正部Ｂ１００ａによる現在損失トルクの補正）が行われることで、比較例よりもＮＥ誤差が抑制され、より高い精度で回転速度制御が行われるようになる。   As shown in FIGS. 13 and 14, when a large change occurs in the loss torque of the engine output shaft (crankshaft) due to the change in the state of the clutch, a large error (NE error) occurs in the accuracy of the rotational speed control. It becomes like this. However, at this time, in the present embodiment, torque correction (specifically, correction of the current loss torque by the first correction unit B100a shown in FIG. 6) is performed, so that NE errors are suppressed and higher accuracy than in the comparative example. Rotational speed control is performed.

以上説明したように、本実施形態に係るトルク制御装置によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。   As described above, according to the torque control device according to the present embodiment, the following excellent effects can be obtained.

（１）動力源（エンジン１０）に適用されるトルク制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ５０）として、エンジン１０の内部での損失である内部損失とエンジン１０の外側から出力軸（クランク軸）に加わる負荷に起因して消費される外部損失との総和を示す損失トルクのその時の値（現在損失トルク）を推定するプログラム（現在損失トルク取得手段、第１の損失トルク推定部Ｂ３）と、その現在損失トルクと該現在損失トルク取得時に出力軸へ生成される図示トルク（現在図示トルク）とに基づいて、同現在損失トルク取得時において出力軸の回転速度上昇に寄与するトルク（現在回転寄与トルク）を求めるプログラム（回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａ）と、その現在回転寄与トルクに応じた出力軸の回転速度（推定値）とその実測値との偏差（ずれ度合）に基づいて、現在損失トルクの誤差（現在損失トルク誤差）を求めるプログラム（現在誤差導出手段、カルマンフィルタＢ１０２）と、を備える構成とした。さらにカルマンフィルタＢ１０２を、具体的には、要求図示トルク取得時に出力軸の回転速度上昇に寄与するトルク（現在回転寄与トルク）と出力軸の時々の回転速度とを入力として、要求図示トルクの誤差（要求図示トルク誤差）を出力するものとした。こうした構成によれば、前述した学習によらずとも、高い精度で損失トルクの誤差（現在損失トルク誤差）を求めることが可能になる。そして、その取得した損失トルクの誤差により、損失トルクの正確な大きさを把握することが可能になる。また、その損失トルクの誤差を補償（補正）することにより、その補正後の値（補正後の現在損失トルク）を用いて、高い精度での図示トルクの制御、ひいては高い精度での回転制御を行うことなども可能になる。   (1) As a torque control device (engine control ECU 50) applied to the power source (engine 10), an internal loss that is a loss inside the engine 10 and a load applied to the output shaft (crankshaft) from the outside of the engine 10 A program (current loss torque acquisition means, first loss torque estimation unit B3) for estimating the current value (current loss torque) of the loss torque indicating the sum of the external loss consumed due to the current loss and the current loss Based on the torque and the indicated torque (currently indicated torque) generated to the output shaft when the current loss torque is acquired, the torque (current rotation contributing torque) that contributes to the increase in the rotation speed of the output shaft when acquiring the current loss torque is obtained. The calculated program (rotation contribution torque acquisition unit B101a), the rotation speed (estimated value) of the output shaft corresponding to the current rotation contribution torque, and the actual measurement value Based on the difference (deviation degree) was programmed to determine the error of the current torque loss (current loss torque error) (current error derivation means, Kalman filter B 102) and, the arrangement comprising a. Further, the Kalman filter B102, specifically, receives the torque (current rotation contribution torque) that contributes to the increase in the rotation speed of the output shaft at the time of obtaining the required indicated torque and the occasional rotation speed of the output shaft as inputs. (Required indicated torque error) is output. According to such a configuration, it is possible to obtain a loss torque error (current loss torque error) with high accuracy without using the learning described above. And it becomes possible to grasp | ascertain the exact magnitude | size of a loss torque with the error of the acquired loss torque. In addition, by compensating (correcting) the error of the loss torque, using the corrected value (the current loss torque after correction), the illustrated torque can be controlled with high accuracy, and consequently, the rotation control with high accuracy can be performed. It can be done.

（２）出力軸の回転機構（クランク角センサ１０ｄに装着されたパルサ）に対して同出力軸の回転動作を直接的に検出するセンサ（クランク角センサ１０ｄ）を設け、同センサのセンサ出力に基づいて出力軸の回転速度を実測するプログラム、特に所定時間間隔（例えば要求図示トルクの算出周期に同期した「８msec」周期）でその時々の出力軸の回転速度の大きさを実測するプログラム（演算部Ｆ７）を備える構成とした。こうすることで、上記出力軸の回転速度の実測値を高い精度で得ることが可能になる。   (2) A sensor (crank angle sensor 10d) that directly detects the rotation operation of the output shaft is provided for the output shaft rotation mechanism (pulser attached to the crank angle sensor 10d). A program for actually measuring the rotational speed of the output shaft based on it, particularly a program for actually measuring the magnitude of the rotational speed of the output shaft at a predetermined time interval (for example, “8 msec” period synchronized with the calculation period of the required indicated torque) Part F7). By doing so, it becomes possible to obtain the measured value of the rotational speed of the output shaft with high accuracy.

（３）現在損失トルクの取得に同期して（同取得の取得後又は取得前１燃焼周期内のタイミングで）現在図示トルクを取得するプログラム（図示トルク推定部Ｂ１０１）を備える構成とした。こうすることで、上記現在図示トルクを高い精度で得ることが可能になる。   (3) A program (indicated torque estimation unit B101) for acquiring the current indicated torque in synchronization with acquisition of the current loss torque (at the timing within one combustion cycle after acquisition or before acquisition) is provided. By doing so, it is possible to obtain the present indicated torque with high accuracy.

（４）上記第１の損失トルク推定部Ｂ３として、出力軸回転速度、及び、吸気圧力、及び、吸入空気量、及び、エンジン１０本体の温度（エンジン本体の冷却温度として検出可能）、及び、エンジン１０で駆動される装置の状態（外部損失に影響する各種パラメータ）に基づいて、上記現在損失トルクを推定するものを採用するようにした。   (4) As the first loss torque estimation unit B3, the output shaft rotation speed, the intake pressure, the intake air amount, the temperature of the engine 10 body (detectable as the cooling temperature of the engine body), and Based on the state of the device driven by the engine 10 (various parameters that affect external loss), the device that estimates the current loss torque is adopted.

（５）出力軸の回転速度、及び、空燃比、及び、吸入空気量、及び、点火時期（点火プラグ１５に対する指令値から推定）に基づいて、図示トルク（生成トルク）を取得するプログラムを備える構成とした。こうすることで、上記現在図示トルクを高い精度で得ることが可能になる。   (5) A program for obtaining the indicated torque (generated torque) based on the rotation speed of the output shaft, the air-fuel ratio, the intake air amount, and the ignition timing (estimated from the command value for the spark plug 15) is provided. The configuration. By doing so, it is possible to obtain the present indicated torque with high accuracy.

（６）カルマンフィルタＢ１０２においては、回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａにより取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミング（比較タイミング）での出力軸回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度（推定ＮＥ）とその実測値との偏差に基づいて上記現在損失トルク誤差を求める処理、といった一連の処理を、アイドリング制御中において基本的には常時、繰り返し行うようにした。こうすることで、上記現在損失トルク誤差が、より正確な値として得られる（正確な値に収束していく）ようになる。しかも上記繰り返し処理をアイドリング制御中に常時行うようにしたことで、その期間は常に上記現在損失トルク誤差が正確な値へと収束される（すなわち、不測の誤差が生じた場合にも正確な値へ近づけるような補正が行われる）ようになる。   (6) In the Kalman filter B102, a process for substituting the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquisition unit B101a into Tq of the relational expression "dNE / dt = Tq / I" The process of estimating the output shaft rotational speed at the timing after the time (comparison timing) as NE based on Tq, and the current loss torque error based on the deviation between the estimated rotational speed (estimated NE) and the actually measured value A series of processes such as a process for obtaining the value is basically repeated at all times during the idling control. By doing so, the current loss torque error can be obtained as a more accurate value (converged to an accurate value). In addition, since the above iterative process is always performed during idling control, the current loss torque error always converges to an accurate value during that period (that is, an accurate value even when an unexpected error occurs). Correction is performed so that

（７）上記第１の損失トルク推定部Ｂ３により取得された現在損失トルクを、カルマンフィルタＢ１０２により導出された現在損失トルク誤差（ひいてはその誤差を補償する補正値）に基づいて補正するプログラム（現在補正手段、第１の補正部Ｂ１００ａ）を備える構成とした。このような構成であれば、カルマンフィルタＢ１０２により取得された損失トルクの誤差を補償（補正）して、より正確な損失トルクを得ることができる。そしてこれにより、その補正後の値（補正後の現在損失トルク）を用いて、高い精度での図示トルクの制御、ひいては高い精度での回転制御を行うことなども可能になる。   (7) A program (current correction) that corrects the current loss torque acquired by the first loss torque estimation unit B3 based on the current loss torque error derived by the Kalman filter B102 (and thus a correction value that compensates for the error). And a first correction unit B100a). With such a configuration, a more accurate loss torque can be obtained by compensating (correcting) the error of the loss torque acquired by the Kalman filter B102. As a result, it is possible to control the indicated torque with high accuracy and to perform rotation control with high accuracy by using the corrected value (current loss torque after correction).

（８）上記回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａにおいては、上記第１の補正部Ｂ１００ａにより補正された補正後の現在損失トルクと上記現在図示トルクとに基づいて、現在回転寄与トルクを求めるようにした。このように、上記現在回転寄与トルクの導出に補正後の現在損失トルクを用いることで、上記現在回転寄与トルクを高い精度で求めることができるようになる。   (8) In the rotation contribution torque acquisition unit B101a, the current rotation contribution torque is obtained based on the corrected current loss torque corrected by the first correction unit B100a and the current indicated torque. Thus, by using the corrected current loss torque for derivation of the current rotation contribution torque, the current rotation contribution torque can be obtained with high accuracy.

（９）現在損失トルク取得時の制御目標値である目標回転速度（目標ＮＥ）へ出力軸回転速度を制御するために必要になる図示トルクの大きさを示す要求図示トルクを、上記第１の補正部Ｂ１００ａにより補正された補正後の現在損失トルクに基づいて求めるプログラム（要求図示トルク取得手段、図５のステップＳ２２）を備える構成とした。このような構成であれば、出力軸回転速度を容易且つ的確に制御することができる。   (9) The requested indicated torque indicating the magnitude of the indicated torque required to control the output shaft rotational speed to the target rotational speed (target NE), which is the control target value at the time of obtaining the current loss torque, A program (requested indicated torque acquisition means, step S22 in FIG. 5) to be obtained based on the corrected current loss torque corrected by the correction unit B100a is provided. With such a configuration, the output shaft rotation speed can be controlled easily and accurately.

（１０）要求図示トルクが、出力軸回転速度を制御目標値に制御するために必要になるトルクであり、図５のステップＳ２２においては、出力軸回転速度が制御目標値になった時の損失トルクの大きさを示す目標損失トルクを基準にした現在損失トルクの偏差（損失トルク偏差）に基づいて、上記要求図示トルクを求めるようにした。このような構成であれば、出力軸回転速度を容易且つ的確に制御することができるようになる。   (10) The requested indicated torque is a torque required to control the output shaft rotational speed to the control target value. In step S22 of FIG. 5, the loss when the output shaft rotational speed reaches the control target value. The required indicated torque is obtained based on the deviation of the current loss torque (loss torque deviation) based on the target loss torque indicating the magnitude of the torque. With such a configuration, the output shaft rotation speed can be easily and accurately controlled.

（１１）目標回転速度における損失トルクの大きさを示す目標損失トルクを推定するプログラム（目標損失トルク取得手段、第２の損失トルク推定部Ｂ４）と、その目標損失トルクと上記現在損失トルクとの差をとって、目標損失トルクを基準にした現在損失トルクの損失トルク偏差を算出するプログラム（損失トルク偏差算出部Ｂ５）と、を備える構成とした。そして、上記図５のステップＳ２２においては、動力源としてのエンジン１０に対する外部からの要求（例えばユーザからの要求や、エンジン１０で駆動される装置からの要求など）に応じた可変値である要求トルクと、上記第１の補正部Ｂ１００ａにより補正された補正後の現在損失トルクと、上記損失トルク偏差算出部Ｂ５により算出された損失トルク偏差と、を全て加算することによって、上記要求図示トルクを算出するようにした。このような構成とすることで、高精度な回転速度制御の実現が容易となる。このため、出力軸の回転制御を行う上では、このような構成の実用性が高い。   (11) A program (target loss torque acquisition means, second loss torque estimation unit B4) for estimating a target loss torque indicating the magnitude of the loss torque at the target rotation speed, and the target loss torque and the current loss torque It is configured to include a program (loss torque deviation calculating unit B5) that calculates a difference and calculates a loss torque deviation of the current loss torque based on the target loss torque. In step S22 of FIG. 5, the request is a variable value corresponding to an external request (for example, a request from a user or a request from a device driven by the engine 10) to the engine 10 as a power source. By adding all of the torque, the corrected current loss torque corrected by the first correction unit B100a, and the loss torque deviation calculated by the loss torque deviation calculation unit B5, the required indicated torque is obtained. Calculated. By adopting such a configuration, it is easy to realize highly accurate rotation speed control. For this reason, the practicality of such a configuration is high in performing rotation control of the output shaft.

（１２）点火時期のトルク増大側に所定トルク余裕分（リザーブトルク）だけ余裕をもたせた状態を維持又は形成すべく、そのリザーブトルクによる不足分を補う分だけ余分にシリンダ２０に対して吸入空気を供給した状態で同シリンダ２０に係る点火時期を制御することにより同エンジン１０の図示トルクを要求図示トルクへ制御するようにした。このような制御（トルクリザーブ制御）を行うことで、車載装置の駆動等によりトルク変動が生じても、適宜にリザーブトルクを放出することが可能になる。そしてこれにより、急なトルク変動についてもこれを高い応答性（速い応答速度）で補償することができるようになる。   (12) In order to maintain or form a state where a margin of a predetermined torque margin (reserved torque) is provided on the torque increase side of the ignition timing, the intake air is extraneous to the cylinder 20 to compensate for the deficiency due to the reserve torque. In this state, the indicated torque of the engine 10 is controlled to the required indicated torque by controlling the ignition timing related to the cylinder 20. By performing such control (torque reserve control), it is possible to appropriately release the reserve torque even if torque fluctuation occurs due to driving of the in-vehicle device. This makes it possible to compensate for sudden torque fluctuations with high responsiveness (fast response speed).

（１３）エンジン１０が所定の運転モード（本実施形態ではアイドリング運転を示す運転モード）で運転されているか否かを判定するプログラム（運転モード判定手段、図４のステップＳ１１）と、同ステップＳ１１にて所定運転モードで運転されている旨判定されている間に限定して図５の処理を通じて現在損失トルクの補正を行わせるプログラム（補正実行手段、図４のステップＳ１２）と、を備える構成とした。こうすることで、補正処理を必要としない他の運転モード（本実施形態ではアイドリング運転時以外）では補正処理が行われなくなる。現在損失トルクの補正処理に伴い懸念される処理負荷の増大等の影響にまで配慮の行き届いたより好適な制御が実現可能になる。   (13) A program (operation mode determination means, step S11 in FIG. 4) for determining whether or not the engine 10 is operating in a predetermined operation mode (in this embodiment, an operation mode indicating idling operation), and step S11 And a program (correction execution means, step S12 in FIG. 4) for correcting the current loss torque through the processing in FIG. 5 only while it is determined that the vehicle is operating in the predetermined operation mode. It was. By doing so, correction processing is not performed in other operation modes that do not require correction processing (in this embodiment, other than idling operation). It is possible to realize more suitable control that takes into consideration the influence of an increase in processing load, which is a concern with current loss torque correction processing.

（１４）またこうした構成によれば、出力トルクの小さいアイドリング運転時にあっても、エンジンがより正確なトルクで運転されるようになる。   (14) According to such a configuration, the engine can be operated with a more accurate torque even during idling operation with a small output torque.

（１５）対象動力源を、シリンダ２０内で燃料を燃焼させることにより出力軸にトルクを生成してその出力軸を回転させる内燃機関（エンジン１０）とした。こうすることで、エンジン１０の出力管理（トルク管理）、ひいてはそのエンジン１０を搭載した自動車における出力管理が容易となる。   (15) The target power source is an internal combustion engine (engine 10) that generates torque in the output shaft by burning fuel in the cylinder 20 and rotates the output shaft. By doing so, output management (torque management) of the engine 10 and, in turn, output management in a vehicle equipped with the engine 10 are facilitated.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。   The above embodiment may be modified as follows.

・上記実施形態では、現在損失トルクを推定するようにしたが、現在損失トルクの取得方法は任意である。例えば出力軸の回転機構に対して同出力軸のトルクを検出するトルクセンサ（トルク計）を設け、同センサのセンサ出力等に基づいて、上記現在損失トルクを実測する構成なども有効である。   In the above embodiment, the current loss torque is estimated, but the method of acquiring the current loss torque is arbitrary. For example, a configuration in which a torque sensor (torque meter) for detecting the torque of the output shaft is provided for the rotation mechanism of the output shaft and the current loss torque is actually measured based on the sensor output of the sensor is also effective.

・上記実施形態では、現在損失トルクの取得前後１燃焼周期内のタイミングで、現在図示トルクを取得するようにした。しかし、現在図示トルクの値が比較的安定する期間内であれば、現在損失トルクの取得からより離れたタイミングでこれを取得した場合にあっても、比較的高い精度で現在図示トルクを得ることができる。また用途等によっては、誤差の大きさを推定することのできるタイミングでこれを取得して適宜の補正を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the current indicated torque is acquired at a timing within one combustion cycle before and after acquisition of the current loss torque. However, if the current indicated torque value is within a relatively stable period, the present indicated torque can be obtained with relatively high accuracy even if it is acquired at a timing further away from the acquisition of the current loss torque. Can do. Depending on the application, etc., this may be acquired at a timing at which the magnitude of the error can be estimated, and appropriate correction may be performed.

・図１５に示すように、先の図６に示した要求図示トルクの算出に係るプログラム構成に対して、目標損失トルクを補正するプログラム（補正値算出部Ｂ２００及び第２の補正部Ｂ２００ａ）をさらに設けるようにしてもよい。   As shown in FIG. 15, a program (correction value calculation unit B200 and second correction unit B200a) for correcting the target loss torque is added to the program configuration related to the calculation of the required indicated torque shown in FIG. Further, it may be provided.

すなわち同図１５に示されるように、この例におけるトルク制御装置（ＥＣＵ５０）は、目標損失トルクの補正値を、所定の実行間隔で逐次、現在回転寄与トルクに応じた出力軸回転速度と目標回転速度との偏差に基づいて求めるプログラム（目標補正値導出手段、補正値算出部Ｂ２００）と、その目標損失トルクの補正値を用いて目標損失トルクを補正するプログラム（目標補正手段、第２の補正部Ｂ２００ａ）と、を備える。そして、上記損失トルク偏差算出部Ｂ５においては、上記第２の補正部Ｂ２００ａにより補正された補正後の目標損失トルクを基準にして、上記損失トルク偏差を算出するようにしている。より詳しくは、上記補正値算出部Ｂ２００（補正部２）も、先のカルマンフィルタＢ１０２と同様、図７に示したような構成を有するカルマンフィルタＢ２０２を備えて構成されている。ただし、このカルマンフィルタＢ２０２は、回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａによる現在回転寄与トルクと、その時の目標回転速度と、をその入力とする。すなわち、このカルマンフィルタＢ２０２では、上記回転寄与トルク取得部Ｂ１０１ａにより取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの出力軸回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度（推定ＮＥ）と目標回転速度との偏差に基づいて目標損失トルクの補正値を求める処理、といった一連の処理を、アイドリング制御中において基本的には常時、繰り返し行うようにする。   That is, as shown in FIG. 15, the torque control device (ECU 50) in this example sequentially outputs the correction value of the target loss torque at a predetermined execution interval and the output shaft rotation speed and the target rotation according to the current rotation contribution torque. A program (target correction value deriving means, correction value calculation unit B200) obtained based on the deviation from the speed, and a program for correcting the target loss torque using the correction value of the target loss torque (target correction means, second correction) Part B200a). Then, the loss torque deviation calculation unit B5 calculates the loss torque deviation with reference to the corrected target loss torque corrected by the second correction unit B200a. More specifically, the correction value calculation unit B200 (correction unit 2) also includes a Kalman filter B202 having a configuration as shown in FIG. However, the Kalman filter B202 receives the current rotation contribution torque from the rotation contribution torque acquisition unit B101a and the target rotation speed at that time as inputs. That is, in this Kalman filter B202, a process for substituting the current rotational contribution torque acquired by the rotational contribution torque acquisition unit B101a into Tq of the relational expression "dNE / dt = Tq / I" The process of estimating the output shaft rotational speed at the comparison timing, which is the timing after the time, as NE based on Tq, and the correction of the target loss torque based on the deviation between the estimated rotational speed (estimated NE) and the target rotational speed A series of processes such as a process for obtaining a value is basically repeatedly performed during idling control.

上記構成によれば、目標回転速度を基準にした現在回転速度の回転速度偏差を補償するような目標損失トルクの補正値（目標損失トルク補正値）により上記目標損失トルクが補正されるようになる。このため、定常運転時（例えば図１１に示した目標ＮＥ１及び目標ＮＥ２の定常状態）において実際の出力軸回転速度と目標値との間に誤差が生じていたとしても、これが的確に補償されることになる。そしてこれにより、出力軸回転速度が目標値に対してより正確に制御されるようになる。   According to the above configuration, the target loss torque is corrected by the target loss torque correction value (target loss torque correction value) that compensates for the rotation speed deviation of the current rotation speed based on the target rotation speed. . For this reason, even if an error occurs between the actual output shaft rotation speed and the target value during steady operation (for example, the steady state of the target NE1 and the target NE2 shown in FIG. 11), this is accurately compensated. It will be. As a result, the output shaft rotation speed is more accurately controlled with respect to the target value.

・また、上述のトルクリザーブ制御を実行する場合においては、上記吸入空気量の制御目標値（目標吸気量）を、図６の構成により算出された要求図示トルクに基づいて決定する（例えば図５の処理を通じて取得する）とともに、点火時期の制御目標値（目標点火時期）を、図１５の構成により算出された要求図示トルクに基づいて決定する（例えば図９の処理を通じて取得する）プログラム（トルクリザーブ制御手段）を備える構成なども有効である。ちなみに、このような構成は、例えば図１５の構成において、上記補正値算出部Ｂ２００又は第２の補正部Ｂ２００ａに対して、補正処理の実行許可／実行禁止を適宜に切り替える手段（例えばフラグやスイッチ等）を設けることで容易に実現可能である。   In addition, when the above-described torque reserve control is executed, the control target value (target intake air amount) of the intake air amount is determined based on the requested indicated torque calculated by the configuration of FIG. 6 (for example, FIG. 5). 15) and a control target value (target ignition timing) of the ignition timing is determined based on the requested indicated torque calculated by the configuration of FIG. 15 (for example, acquired through the processing of FIG. 9) (torque A configuration including reserve control means is also effective. Incidentally, such a configuration is, for example, in the configuration of FIG. 15, means for appropriately switching execution permission / prohibition of correction processing to the correction value calculation unit B200 or the second correction unit B200a (for example, a flag or switch) Etc.) can be easily realized.

このような構成によれば、最終的な図示トルクを決める点火時期の制御目標値の算出に際しては補正値算出部Ｂ２００や第２の補正部Ｂ２００ａにより補正が施され、正確なトルクが算出される一方、目標吸気量の算出処理に際しては、それら補正値算出部Ｂ２００や第２の補正部Ｂ２００ａによる補正処理が行われなくなる。このため、目標吸気量がより簡素な算出態様で求められることになり、同吸入空気量の目標値算出処理に際して、処理負荷（演算負荷）の軽減、ひいては処理の短縮化が図られるようになる。   According to such a configuration, when calculating the control target value of the ignition timing that determines the final indicated torque, correction is performed by the correction value calculation unit B200 or the second correction unit B200a, and an accurate torque is calculated. On the other hand, in the target intake air amount calculation process, the correction process by the correction value calculation unit B200 and the second correction unit B200a is not performed. For this reason, the target intake air amount is obtained in a simpler calculation mode, and in the target value calculation processing of the intake air amount, the processing load (calculation load) can be reduced and the processing can be shortened. .

・また、図６の構成における上記損失トルク偏差算出部Ｂ５の入力側の構成を、図１６に示すような構成とすることも有効である。すなわちこの例では、同図１６に示されるように、例えば先の図６に示した第２の損失トルク推定部Ｂ４に代えて、第３の損失トルク推定部Ｂ４１を採用する。以下、図１７を参照して、この第３の損失トルク推定部Ｂ４１の構成の詳細について説明する。   It is also effective to configure the input-side configuration of the loss torque deviation calculation unit B5 in the configuration of FIG. 6 as shown in FIG. That is, in this example, as shown in FIG. 16, for example, a third loss torque estimation unit B41 is employed instead of the second loss torque estimation unit B4 shown in FIG. Hereinafter, the details of the configuration of the third loss torque estimating unit B41 will be described with reference to FIG.

同図１７に示されるように、この第３の損失トルク推定部Ｂ４１は、基本的には、出力軸回転速度に基づいて吸気量を推定する吸気量推定部Ｂ４１ａと、出力軸回転速度及び吸気量に基づいて損失トルクを推定する損失トルク推定部Ｂ４１ｂとから構成されている。より詳しくは、上記吸気量推定部Ｂ４１ａとしては、例えば予め実験等により出力軸回転速度ごとに損失トルクの推定値の書き込まれた所定のマップ（例えばＲＯＭ等に記憶、数式でも可）を用いることができる。この吸気量推定部Ｂ４１ａに対してその時の出力軸回転速度（現在回転速度）が入力されればその回転速度（現在ＮＥ）における吸気量（現在吸気量、g/rev）が、また一方、その時の制御目標値である目標回転速度が入力されれば目標回転速度における吸気量（目標吸気量、g/rev）が、それぞれ出力されることになる。   As shown in FIG. 17, the third loss torque estimation unit B41 basically includes an intake air amount estimation unit B41a that estimates the intake air amount based on the output shaft rotational speed, and the output shaft rotational speed and the intake air. It is comprised from the loss torque estimation part B41b which estimates a loss torque based on quantity. More specifically, as the intake air amount estimation unit B41a, for example, a predetermined map (for example, stored in a ROM or the like, or a mathematical expression) in which an estimated value of loss torque is written for each output shaft rotational speed in advance through experiments or the like is used. Can do. If the output shaft rotation speed (current rotation speed) at that time is input to the intake air amount estimation unit B41a, the intake air amount (current intake air amount, g / rev) at that rotation speed (current NE) is changed. If the target rotational speed that is the control target value is input, the intake air amount (target intake air amount, g / rev) at the target rotational speed is output.

ここでは、共通の変換部分（吸気量推定部Ｂ４１ａ）を通じて現在吸気量及び目標吸気量を取得（出力変換）し、現在回転速度に係る入力、すなわち現在回転速度及び上記現在吸気量を第１の信号（Ａ）とするとともに、目標回転速度に係る入力、すなわち目標回転速度及び上記目標吸気量を第２の信号（Ｂ）とする。そして、吸気量推定部Ｂ４１ａの出力（第１及び第２の信号）が入力される上記損失トルク推定部Ｂ４１ｂ（例えばマップや数式等）により、それら各入力、すなわち第１の入力（Ａ）及び第２の入力（Ｂ）についてそれぞれ現在損失トルク（Ａ）及び目標損失トルク（Ｂ）が得られるようになっている。したがって、損失トルク偏差算出部Ｂ５では、それら現在損失トルク及び目標損失トルクの差分が、上述の損失トルク偏差として算出されることになる。   Here, the current intake air amount and the target intake air amount are acquired (output conversion) through a common conversion part (intake air amount estimating unit B41a), and the input relating to the current rotation speed, that is, the current rotation speed and the current intake air amount are set to the first. In addition to the signal (A), the input relating to the target rotation speed, that is, the target rotation speed and the target intake air amount are set as the second signal (B). Then, by the loss torque estimation unit B41b (for example, a map or a mathematical expression) to which the output (first and second signals) of the intake air amount estimation unit B41a is input, these inputs, that is, the first input (A) and The current loss torque (A) and the target loss torque (B) can be obtained for the second input (B), respectively. Therefore, the loss torque deviation calculation unit B5 calculates the difference between the current loss torque and the target loss torque as the above-described loss torque deviation.

このような構成によれば、同損失トルク偏差算出部Ｂ５にて両値の偏差を算出する際に取得誤差を相殺（キャンセル）することができるようになる。そしてこれにより、より正確な偏差の取得、ひいてはより高い精度での回転制御を行うことが可能になる。   According to such a configuration, the acquisition error can be canceled (cancelled) when the deviation between both values is calculated by the loss torque deviation calculation unit B5. This makes it possible to obtain a more accurate deviation and thus to perform rotation control with higher accuracy.

・上記実施形態では、スロットル弁３３の駆動について遅延制御を行うようにした。しかし、こうした遅延制御を実行することは必須の構成ではなく、遅延時間を設けずにその時々の目標スロットル弁開度に基づいてスロットル弁３３の開度を制御するようにしてもよい。こうした構成によっても、基本的には同様に上述のトルクリザーブ制御を行うことが可能である。   In the above embodiment, the delay control is performed for the driving of the throttle valve 33. However, it is not essential to execute such delay control, and the opening of the throttle valve 33 may be controlled based on the target throttle valve opening at that time without providing a delay time. Even with such a configuration, basically, the above-described torque reserve control can be similarly performed.

・上記実施形態では、アイドリング運転モードにおける出力軸の回転速度制御について言及した。しかしアイドリング運転モードに限られず、他の運転モードにおいて上述の損失トルク補正（少なくとも現在損失トルクの補正処理）を行うように構成してもよい。出力軸回転速度を制御する運転モードであれば、基本的には上述と同様に損失トルク補正を行うことができ、ひいては出力軸回転速度の制御精度を高めることが可能になる。もっとも、特定の運転モードに限定せずに上記損失トルク補正を常時行うように構成することも可能である。   In the above embodiment, the rotational speed control of the output shaft in the idling operation mode has been mentioned. However, the present invention is not limited to the idling operation mode, and the above-described loss torque correction (at least the current loss torque correction process) may be performed in another operation mode. In the operation mode for controlling the output shaft rotation speed, the loss torque correction can be basically performed in the same manner as described above, and as a result, the control accuracy of the output shaft rotation speed can be increased. But it is also possible to comprise so that the said loss torque correction may always be performed, without limiting to a specific operation mode.

・本発明の用途は出力軸の回転速度制御に限定されるわけではない。同出力軸の回転速度制御以外の制御も含め、広く図示トルクの制御に用いて有効である。そしてこの場合には、上記実施形態における図５のステップＳ２２のように、出力軸に生成する図示トルクの大きさを制御する際に、上記第１の補正部Ｂ１００ａにより補正された補正後の現在損失トルクを加味して、該図示トルクの制御目標値を決定するプログラム（トルク制御手段）を備える構成とすることが有効である。   -The application of the present invention is not limited to the rotational speed control of the output shaft. It is widely used to control the indicated torque, including controls other than the rotational speed control of the output shaft. In this case, as in step S22 of FIG. 5 in the above embodiment, the current value after correction corrected by the first correction unit B100a when controlling the magnitude of the indicated torque generated in the output shaft is controlled. It is effective to include a program (torque control means) that determines the control target value of the indicated torque in consideration of the loss torque.

・上記実施形態では、第１の損失トルク推定部Ｂ３の出力値である現在損失トルクに基づいて現在回転寄与トルクを算出するとともに、その値（現在回転寄与トルク）を、上記カルマンフィルタＢ１０２やカルマンフィルタＢ２０２の入力として用いるようにした。しかしこれに限られず、例えば第１の損失トルク推定部Ｂ３の出力線を分岐せずに、第１の損失トルク推定部Ｂ３の複製物（模擬手段）を別途設けて、その複製物の出力値である現在損失トルクに基づいて上記現在回転寄与トルクを算出するように構成してもよい。   In the embodiment, the current rotation contribution torque is calculated based on the current loss torque that is the output value of the first loss torque estimation unit B3, and the value (current rotation contribution torque) is calculated as the Kalman filter B102 or the Kalman filter B202. Used as input. However, the present invention is not limited to this. For example, a copy (simulation means) of the first loss torque estimation unit B3 is separately provided without branching the output line of the first loss torque estimation unit B3, and the output value of the copy is obtained. The current rotation contribution torque may be calculated based on the current loss torque.

・上記実施形態では、前述した損失トルクの推定誤差についての学習処理は行わない場合を想定して当該トルク制御装置（ＥＣＵ５０）の構成や動作の説明を行った。しかし、上述の損失トルク補正と共に、こうした学習処理（学習値は例えばＥＥＰＲＯＭに記憶）も実行するように構成してもよい。   In the above embodiment, the configuration and operation of the torque control device (ECU 50) have been described on the assumption that the learning process for the estimation error of the loss torque described above is not performed. However, in addition to the above-described loss torque correction, such a learning process (the learning value is stored in, for example, an EEPROM) may be executed.

・トルクリザーブ制御を行うことを条件とせずとも、本発明は適用可能である。トルクリザーブ制御を実行しない場合も、本発明を適用することで、出力軸回転速度の制御精度を高めることができる。   The present invention can be applied without the condition that torque reserve control is performed. Even when the torque reserve control is not executed, the control accuracy of the output shaft rotation speed can be improved by applying the present invention.

・上記実施形態では、実現容易性を重視して公知のカルマンフィルタを用いるようにしたが、他の方式で現在損失トルク誤差を算出するようにしてもよい。すなわち一般にカルマンフィルタと称呼されるものを用いずとも、現在回転寄与トルクに基づいて、現在損失トルク取得時から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの出力軸の回転速度を推定するとともに、この推定された出力軸の推定回転速度と上記比較タイミングにおける出力軸の回転速度の実測値とを比較して両者のずれ度合（差や比率など）に基づき上記現在損失トルク誤差を求める、といった原理（プロセス）を、適宜にプログラム化あるいは回路化等することで、前記（１）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果を得ることはできる。そしてこの場合、特に「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式の、Ｔｑに上記現在回転寄与トルクを、Ｉに所定値（例えば設計値）をそれぞれ代入することにより、上記推定回転速度をＮＥとして算出するものとすれば、主に数式をプログラム化あるいは回路化等することで足りるため、実現はより容易となる。   In the above embodiment, a known Kalman filter is used with emphasis on ease of implementation, but the current loss torque error may be calculated by other methods. That is, without using what is generally called a Kalman filter, the rotational speed of the output shaft is estimated based on the current rotation contribution torque at the comparison timing, which is a predetermined time after the current loss torque is acquired, and this estimation The principle (process) of comparing the estimated output speed of the output shaft and the measured value of the output speed of the output shaft at the comparison timing to determine the current loss torque error based on the degree of deviation (difference, ratio, etc.) between the two. ) Can be appropriately programmed or circuitized to obtain an effect similar to or equivalent to the effect of (1). In this case, in particular, by substituting the current rotational contribution torque into Tq and a predetermined value (for example, a design value) into I in the relational expression “dNE / dt = Tq / I”, the estimated rotational speed is changed to NE. Since the calculation is mainly performed by programming or circuitizing the mathematical formula, the implementation becomes easier.

・適用対象とする動力源の種類は任意である。ただし現在実用に供されている自動車システムの一般的な構成への適用を考えた場合には、対象動力源を、燃焼によるエネルギーを利用して出力軸に図示トルクを生成する燃焼機関（内燃機関又は外燃機関）、及び、電気エネルギーを利用して出力軸に図示トルクを生成する電動モータ、のいずれか１つ又は両者の組み合わせ（いわゆるハイブリッドエンジン）によって構成されるものとして特に有効である。ちなみに内燃機関としては、上記吸気通路（吸気ポート）噴射式のガソリンエンジンの他、筒内噴射式のガソリンエンジンや圧縮着火式のディーゼルエンジン等にも適用可能である。   -The type of power source to be applied is arbitrary. However, when considering application to a general configuration of an automobile system currently in practical use, the target power source is a combustion engine (internal combustion engine) that generates the indicated torque on the output shaft using the energy from combustion. Or an external combustion engine) and an electric motor that generates electric torque on the output shaft using electric energy, or a combination of both (so-called hybrid engine). Incidentally, the internal combustion engine can be applied not only to the intake passage (intake port) injection type gasoline engine but also to an in-cylinder injection type gasoline engine or a compression ignition type diesel engine.

・上記実施形態及び変形例では、各種のソフトウェア（プログラム）を用いることを想定したが、専用回路等のハードウェアで同様の機能を実現するようにしてもよい。   In the embodiment and the modification, it is assumed that various kinds of software (programs) are used. However, similar functions may be realized by hardware such as a dedicated circuit.

本発明に係るトルク制御装置の一実施形態について、該装置の適用されたエンジン制御システムの概略を示す構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The configuration diagram which shows the outline of the engine control system to which this apparatus was applied about one Embodiment of the torque control apparatus which concerns on this invention. 本実施形態の車両のパワトレインの一部を模式的に示す図。The figure which shows typically a part of power train of the vehicle of this embodiment. 吸入空気量及び点火時期によるトルク制御の様子を示すグラフ。The graph which shows the mode of the torque control by intake air amount and ignition timing. 同実施形態に係るトルク制御について、その実行条件の成否判定の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the success / failure determination of the execution condition about the torque control which concerns on the embodiment. 目標吸気量算出の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of target intake air amount calculation. 本実施形態に係るトルク制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ）の、特に要求図示トルクの算出に係る部分を機能別にブロック化して示したブロック図。The block diagram which showed the part which concerns on calculation of especially the requirement illustration torque of the torque control apparatus (ECU for engine control) which concerns on this embodiment, and was made into the block. カルマンフィルタの詳細な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed structure of a Kalman filter. 本実施形態に係るトルク制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ）の、特に目標吸気量の算出に係る部分を機能別にブロック化して示したブロック図。The block diagram which showed the part which concerns on calculation of the target intake air quantity of the torque control apparatus (ECU for engine control) which concerns on this embodiment in block form according to the function. 目標点火時期算出の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of target ignition timing calculation. 本実施形態に係るトルク制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ）の、特に目標点火時期の算出に係る部分を機能別にブロック化して示したブロック図。The block diagram which showed the part which concerns on calculation of the target ignition timing of the torque control apparatus (ECU for engine control) which concerns on this embodiment in block form according to the function. 出力軸回転速度の制御態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the control aspect of an output shaft rotational speed. トルクリザーブ制御の一態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the one aspect | mode of torque reserve control. （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ比較例の動作態様を示すタイミングチャート。(A)-(c) is a timing chart which shows the operation | movement aspect of a comparative example, respectively. （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態に係る装置の動作態様を示すタイミングチャート。(A)-(c) is a timing chart which shows the operation | movement aspect of the apparatus which concerns on this embodiment, respectively. 要求図示トルクの算出に係る部分の変形例を示すブロック図。The block diagram which shows the modification of the part which concerns on calculation of request | requirement indicated torque. 要求図示トルクの算出に係る部分の別の変形例を示すブロック図。The block diagram which shows another modification of the part which concerns on calculation of request | requirement indicated torque. 同変形例に係る装置の詳細構成を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed structure of the apparatus which concerns on the modification.

符号の説明Explanation of symbols

１０…エンジン、１５…点火プラグ、２０…シリンダ、３３…スロットル弁、３５…インジェクタ、５０…ＥＣＵ（電子制御ユニット）、６０ａ…クランク軸、６０ｂ…従動軸、６１…トルクコンバータ、６２…自動変速機（ＡＴ）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 15 ... Spark plug, 20 ... Cylinder, 33 ... Throttle valve, 35 ... Injector, 50 ... ECU (electronic control unit), 60a ... Crankshaft, 60b ... Drive shaft, 61 ... Torque converter, 62 ... Automatic transmission Machine (AT).

Claims (18)

出力軸にトルクを生成して前記出力軸を回転させる動力源に適用され、
前記動力源の内部での損失である内部損失と前記動力源の外側から前記出力軸に加わる負荷に起因して消費される外部損失との総和を示す損失トルクのその時の値である現在損失トルクを推定又は実測する現在損失トルク取得手段と、
前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクと該現在損失トルク取得時に前記出力軸へ生成される図示トルクである現在図示トルクとに基づいて、同現在損失トルク取得時において前記出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクである現在回転寄与トルクを求める回転寄与トルク取得手段と、
前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクに基づいて推定された前記出力軸の回転速度とその実測値とのずれ度合に基づいて、前記現在損失トルクの誤差である現在損失トルク誤差を求める現在誤差導出手段と、
を備えることを特徴とするトルク制御装置。 Applied to a power source that generates torque on the output shaft and rotates the output shaft;
Current loss torque which is a current value of loss torque indicating the sum of internal loss which is loss inside the power source and external loss consumed due to the load applied to the output shaft from the outside of the power source Current loss torque acquisition means for estimating or actually measuring,
Based on the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means and the current indicated torque that is the indicated torque generated on the output shaft when the current loss torque is acquired, the output shaft A rotation contribution torque acquisition means for obtaining a current rotation contribution torque that is a torque contributing to an increase in rotation speed;
Based on the degree of deviation between the rotational speed of the output shaft estimated based on the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquisition means and the actual measurement value, a current loss torque error that is an error of the current loss torque Current error deriving means for obtaining
A torque control device comprising: 前記現在誤差導出手段は、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクに基づいて、前記現在損失トルク取得時から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度を推定するとともに、この推定された前記出力軸の推定回転速度と前記比較タイミングにおける前記出力軸の回転速度の実測値とを比較して両者のずれ度合に基づき前記現在損失トルク誤差を求めるものである請求項１に記載のトルク制御装置。   The current error deriving unit calculates a rotation speed of the output shaft at a comparison timing that is a predetermined time after the current loss torque is acquired based on the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquiring unit. In addition to estimating, the estimated rotational speed of the output shaft is compared with the actually measured value of the rotational speed of the output shaft at the comparison timing to determine the current loss torque error based on the degree of deviation between the two. The torque control device according to claim 1. 前記現在誤差導出手段は、「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式の、Ｔｑに前記現在回転寄与トルクを、Ｉに所定値をそれぞれ代入することにより、前記推定回転速度をＮＥとして算出するものである請求項２に記載のトルク制御装置。   The current error deriving means calculates the estimated rotational speed as NE by substituting the current rotational contribution torque into Tq and a predetermined value into I in the relational expression “dNE / dt = Tq / I”. The torque control device according to claim 2, wherein 前記現在誤差導出手段は、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度とその実測値とのずれ度合に基づいて前記現在損失トルク誤差を求める処理、といった一連の処理を、所定条件が成立している間は繰り返し行うものである請求項１〜３のいずれか一項に記載のトルク制御装置。   The current error deriving means substitutes the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquisition means for Tq in the relational expression “dNE / dt = Tq / I”, and a predetermined time from the substitution of Tq. The current loss torque error is obtained based on the process of estimating the rotational speed of the output shaft at the later comparison timing as NE based on Tq and the degree of deviation between the estimated rotational speed and the measured value. The torque control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a series of processing such as processing is repeatedly performed while a predetermined condition is satisfied. 前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクを、前記現在誤差導出手段により導出された現在損失トルク誤差に基づいて補正する現在補正手段を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のトルク制御装置。   5. The current correction means for correcting the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means based on the current loss torque error derived by the current error deriving means. Torque control device. 前記回転寄与トルク取得手段は、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと前記現在図示トルクとに基づいて、前記現在回転寄与トルクを求めるものである請求項５に記載のトルク制御装置。   The torque control according to claim 5, wherein the rotation contribution torque acquisition unit is configured to obtain the current rotation contribution torque based on the corrected current loss torque corrected by the current correction unit and the current indicated torque. apparatus. 前記現在損失トルク取得時の制御目標値である目標回転速度へ前記出力軸の回転速度を制御するために必要になる図示トルクの大きさを示す要求図示トルクを、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクに基づいて求める要求図示トルク取得手段を備える請求項５又は６に記載のトルク制御装置。   The requested indicated torque indicating the magnitude of the indicated torque required to control the rotational speed of the output shaft to the target rotational speed that is the control target value at the time of obtaining the current loss torque is corrected by the current correcting means. The torque control device according to claim 5 or 6, further comprising requested indicated torque acquisition means for obtaining based on the corrected current loss torque. 前記目標回転速度における前記損失トルクの大きさを示す目標損失トルクを推定する目標損失トルク取得手段と、
前記目標損失トルク取得手段により取得された目標損失トルクと前記現在損失トルク取得手段により取得された現在損失トルクとの差をとって、目標損失トルクを基準にした現在損失トルクの損失トルク偏差を算出する損失トルク偏差算出手段と、
を備え、前記要求図示トルク取得手段は、前記動力源に対する外部からの要求に応じた可変値である要求トルクと、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと、前記損失トルク偏差算出手段により算出された損失トルク偏差と、を全て加算することによって、前記要求図示トルクを算出するものである請求項７に記載のトルク制御装置。 Target loss torque obtaining means for estimating a target loss torque indicating the magnitude of the loss torque at the target rotation speed;
The difference between the target loss torque acquired by the target loss torque acquisition means and the current loss torque acquired by the current loss torque acquisition means is calculated to calculate the loss torque deviation of the current loss torque based on the target loss torque. Loss torque deviation calculating means for
The required indicated torque acquisition means includes a required torque which is a variable value according to an external request for the power source, a corrected current loss torque corrected by the current correction means, and the loss torque deviation. The torque control device according to claim 7, wherein the required indicated torque is calculated by adding all of the loss torque deviations calculated by the calculating means. 前記目標損失トルクの補正値を、所定条件が成立したことを実行条件にして、又は、所定の実行間隔で逐次、前記現在回転寄与トルクに応じた前記出力軸の回転速度と前記目標回転速度とのずれ度合に基づいて求める目標補正値導出手段と、
前記目標補正値導出手段により求められた目標損失トルク補正値を用いて前記目標損失トルクを補正する目標補正手段と、
を備え、前記損失トルク偏差算出手段は、前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクを基準にして、前記損失トルク偏差を算出するものである請求項８に記載のトルク制御装置。 The correction value of the target loss torque is set as an execution condition that a predetermined condition is satisfied, or sequentially at a predetermined execution interval, and the rotation speed of the output shaft and the target rotation speed according to the current rotation contribution torque Target correction value deriving means to be obtained based on the degree of deviation of
Target correction means for correcting the target loss torque using the target loss torque correction value obtained by the target correction value deriving means;
The torque control device according to claim 8, wherein the loss torque deviation calculating unit calculates the loss torque deviation with reference to the corrected target loss torque corrected by the target correction unit. 前記目標補正値導出手段は、前記回転寄与トルク取得手段により取得された現在回転寄与トルクを「ｄＮＥ／ｄｔ＝Ｔｑ／Ｉ」なる関係式のＴｑへ代入する処理、及び、そのＴｑの代入から所定時間後のタイミングである比較タイミングでの前記出力軸の回転速度をＴｑに基づきＮＥとして推定する処理、及び、その推定した回転速度と前記目標回転速度とのずれ度合に基づいて前記目標損失トルクの補正値を求める処理、といった一連の処理を、所定条件が成立している間は繰り返し行うものである請求項９に記載のトルク制御装置。   The target correction value deriving means substitutes the current rotation contribution torque acquired by the rotation contribution torque acquisition means into Tq of the relational expression “dNE / dt = Tq / I”, and a predetermined value from the substitution of Tq. The process of estimating the rotational speed of the output shaft at the comparison timing, which is the timing after the time, as NE based on Tq, and the target loss torque based on the degree of deviation between the estimated rotational speed and the target rotational speed The torque control device according to claim 9, wherein a series of processing such as processing for obtaining a correction value is repeatedly performed while a predetermined condition is satisfied. 前記損失トルク偏差算出手段は、少なくとも前記現在損失トルク取得時の前記出力軸の回転速度である現在回転速度を含む第１の入力、及び、少なくとも前記目標回転速度を含む第２の入力に対して、それぞれ共通の変換部分により所定の出力変換を行うことで、各入力をそれぞれ前記現在損失トルク及び前記目標損失トルクへ変換するとともに、それら変換された現在損失トルクと目標損失トルクとの差をとって前記損失トルク偏差を求めるものである請求項８〜１０のいずれか一項に記載のトルク制御装置。   The loss torque deviation calculating means has at least a first input including a current rotation speed that is a rotation speed of the output shaft at the time of acquiring the current loss torque, and a second input including at least the target rotation speed. Each input is converted into the current loss torque and the target loss torque by performing predetermined output conversion by a common conversion portion, and the difference between the converted current loss torque and the target loss torque is taken. The torque control device according to any one of claims 8 to 10, wherein the torque loss deviation is obtained. 前記動力源が、シリンダ内において所定の点火方式で燃料を着火してその燃料燃焼により前記出力軸にトルクを生成する火花点火式エンジンであり、
該動力源を対象として、同動力源の点火時期のトルク増大側に所定トルク余裕分だけ余裕をもたせた状態を維持又は形成すべく、前記トルク余裕分による不足分を補う分だけ余分に前記動力源の所定シリンダに対して吸入空気を供給した状態で、同シリンダに係る点火時期を制御して同動力源の図示トルクを前記要求図示トルクへ制御する際には、前記吸入空気量の制御目標値を、前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクによらず前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクに基づいて決定するとともに、前記点火時期の制御目標値を、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクと前記目標補正手段により補正された補正後の目標損失トルクとに基づいて決定するトルクリザーブ制御手段を備える請求項９〜１１のいずれか一項に記載のトルク制御装置。 The power source is a spark ignition engine that ignites fuel in a cylinder by a predetermined ignition method and generates torque on the output shaft by the fuel combustion;
For the power source, in order to maintain or form a state in which a margin of a predetermined torque margin is provided on the torque increase side of the ignition timing of the power source, the power source is excessively supplemented by the shortage due to the torque margin. When the intake air is supplied to a predetermined cylinder of the source and the ignition timing of the cylinder is controlled to control the indicated torque of the power source to the required indicated torque, the intake air amount control target A value is determined based on the corrected current loss torque corrected by the current correction means regardless of the corrected target loss torque corrected by the target correction means, and the control target value of the ignition timing is determined by Torque reserve control means for determining based on the corrected current loss torque corrected by the current correction means and the corrected target loss torque corrected by the target correction means Torque control device according to any one of claims 9 to 11 which comprises. 前記動力源が所定の運転モードで運転されているか否かを判定する運転モード判定手段と、
前記運転モード判定手段により所定の運転モードで運転されている旨判定されている間に限定して前記現在補正手段に前記現在損失トルクの補正を行わせる補正実行手段と、
を備える請求項１〜１２のいずれか一項に記載のトルク制御装置。 Operation mode determination means for determining whether or not the power source is operated in a predetermined operation mode;
Correction execution means for causing the current correction means to correct the current loss torque only while it is determined that the operation mode determination means is operating in a predetermined operation mode;
The torque control device according to any one of claims 1 to 12. 前記所定の運転モードは、前記出力軸の回転速度を制御する運転モードである請求項１３に記載のトルク制御装置。   The torque control device according to claim 13, wherein the predetermined operation mode is an operation mode for controlling a rotation speed of the output shaft. 前記出力軸に生成する図示トルクの大きさを制御する際に、前記現在補正手段により補正された補正後の現在損失トルクを加味して、該図示トルクの制御目標値を決定するトルク制御手段を備える請求項１〜１４のいずれか一項に記載のトルク制御装置。   Torque control means for determining a control target value of the indicated torque in consideration of the corrected current loss torque corrected by the current correction means when controlling the magnitude of the indicated torque generated on the output shaft. The torque control apparatus as described in any one of Claims 1-14 provided. 前記動力源は、燃焼によるエネルギーを利用して前記出力軸に図示トルクを生成する燃焼機関、及び、電気エネルギーを利用して前記出力軸に図示トルクを生成する電動モータ、のいずれか１つ又は両者の組み合わせによって構成されるものである請求項１〜１５のいずれか一項に記載のトルク制御装置。   The power source is any one of a combustion engine that generates the indicated torque on the output shaft using energy from combustion, and an electric motor that generates the indicated torque on the output shaft using electric energy, or The torque control device according to any one of claims 1 to 15, which is configured by a combination of both. 出力軸にトルクを生成して前記出力軸を回転させる動力源に適用され、
図示トルクの制御目標値となる要求図示トルクを設定する際に、前記出力軸の回転速度上昇に寄与するトルクである現在回転寄与トルクと前記出力軸の時々の回転速度とを入力として、前記要求図示トルクの誤差である要求図示トルク誤差を出力するカルマンフィルタを備えることを特徴とするトルク制御装置。 Applied to a power source that generates torque on the output shaft and rotates the output shaft;
When setting the requested indicated torque, which is the control target value of the indicated torque, the present rotation contribution torque, which is a torque contributing to the increase in the rotation speed of the output shaft, and the occasional rotation speed of the output shaft are input, and the request A torque control device comprising a Kalman filter that outputs a required indicated torque error, which is an error of indicated torque. 前記要求図示トルクは、前記出力軸の回転速度を制御目標値に制御するために必要になるトルクである請求項１７に記載のトルク制御装置。   The torque control device according to claim 17, wherein the required indicated torque is a torque required to control the rotation speed of the output shaft to a control target value.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168993A (en) * 2009-01-22 2010-08-05 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2010174696A (en) * 2009-01-28 2010-08-12 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2017082662A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 富士通株式会社 Engine torque estimation device, engine torque estimation system and engine torque estimation method
CN108571388A (en) * 2017-03-09 2018-09-25 罗伯特·博世有限公司 The method and apparatus adapted to for the moment of resistance
CN117418949A (en) * 2023-12-19 2024-01-19 潍柴动力股份有限公司 Engine output torque compensation method, device, equipment and automobile

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5461049B2 (en) * 2009-04-07 2014-04-02 株式会社デンソー Engine control device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6688282B1 (en) * 2002-08-28 2004-02-10 Ford Global Technologies, Llc Power-based idle speed control
JP2006029193A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Denso Corp Idling speed control device for internal combustion engine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168993A (en) * 2009-01-22 2010-08-05 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2010174696A (en) * 2009-01-28 2010-08-12 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2017082662A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 富士通株式会社 Engine torque estimation device, engine torque estimation system and engine torque estimation method
CN108571388A (en) * 2017-03-09 2018-09-25 罗伯特·博世有限公司 The method and apparatus adapted to for the moment of resistance
CN108571388B (en) * 2017-03-09 2022-02-11 罗伯特·博世有限公司 Method and device for adapting the resistive torque
CN117418949A (en) * 2023-12-19 2024-01-19 潍柴动力股份有限公司 Engine output torque compensation method, device, equipment and automobile
CN117418949B (en) * 2023-12-19 2024-03-19 潍柴动力股份有限公司 Engine output torque compensation method, device, equipment and automobile

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