JP2706389B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
Control device for internal combustion engineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に係
り、特にトルク変動値が目標トルク変動量になるように
内燃機関の制御パラメータを制御する内燃機関の制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that controls a control parameter of the internal combustion engine so that a torque fluctuation value becomes a target torque fluctuation amount.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、内燃機関の空燃比が理論空燃比
より大なる値（リーン側）になるに従って、窒素酸化物
（ＮＯx ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）の
排気ガス成分のうち特にＮＯx が低下し、また燃料消費
率（ＦＣ）も減少していくが、最終的には失火領域に入
り、失火してしまう。この失火領域ではＨＣや燃料消費
率が急激に増加し、また機関のトルク変動量も急激に増
加する。In general, the exhaust air-fuel ratio of the internal combustion engine becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio value according to become (lean side), nitrogen oxides (NO x), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) decreased particularly NO x of the gas components, Although decreasing fuel consumption rate (FC) also eventually enters the misfire region, resulting in misfire. In this misfire range, the HC and fuel consumption rates increase rapidly, and the amount of torque fluctuation of the engine also increases rapidly.
【０００３】そこで、従来よりトルク変動量が急激に立
ち上がる点をリーン限界点とみなし、複数の気筒の夫々
のトルク変動を検出し、そのトルク変動がリーン限界点
直前の目標トルク変動となるように全気筒の空燃比を極
力リーン側に制御することにより、燃費の向上並びにＮ
Ｏx の低減を図るようにした内燃機関の制御装置が知ら
れている（特開平１−２７１６３４号公報）。In view of the above, a point at which the amount of torque fluctuation suddenly rises is regarded as a lean limit point, and a torque fluctuation of each of a plurality of cylinders is detected, so that the torque fluctuation becomes a target torque fluctuation immediately before the lean limit point. By controlling the air-fuel ratio of all cylinders to the lean side as much as possible, fuel efficiency is improved and N
A control device for an internal combustion engine designed to reduce O x is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-271634).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の制御装置では、トルク変動の目標値はトランスミッシ
ョンのシフト位置には関係なく、内燃機関の回転数と負
荷によって定められ、その目標値に実際のトルク変動が
一致するように空燃比制御を行なっている。However, in the above-mentioned conventional control device, the target value of the torque fluctuation is determined by the rotational speed and the load of the internal combustion engine regardless of the shift position of the transmission, and the target value is determined by the actual value. The air-fuel ratio control is performed so that the torque fluctuations of the air-fuel ratio match.
【０００５】一方、ドライバが体感するのは車両の共振
によるサージなどの車両前後方向の振動であるが、この
サージの発生し易い車両の共振車速はトランスミッショ
ンのシフト位置によって異なる。従って、シフト位置を
考慮することなく、内燃機関のトルク変動が目標値にな
るように制御する上記の従来の内燃機関の制御装置で
は、車両の振動レベルが特定のシフト位置で悪化した
り、また燃費が悪化することがある。[0005] On the other hand, the driver experiences a vibration in the vehicle front-rear direction such as a surge due to resonance of the vehicle, and the resonance vehicle speed of the vehicle in which the surge is likely to be generated differs depending on the shift position of the transmission. Therefore, in the above-described conventional control device for an internal combustion engine that controls the torque fluctuation of the internal combustion engine to a target value without considering the shift position, the vibration level of the vehicle deteriorates at a specific shift position, Fuel economy may deteriorate.
【０００６】また、車両の振動レベルをどのシフト位置
においても問題のないレベルに抑えるようにトルク変動
の目標値を設定することも考えられるが、その場合は燃
費効率の面で問題がある。It is also conceivable to set the target value of the torque fluctuation so as to suppress the vibration level of the vehicle to a level that does not cause any problem at any shift position, but in that case, there is a problem in terms of fuel efficiency.
【０００７】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
トランスミッションのシフト位置に応じてトルク変動の
目標値を補正することにより、上記の課題を解決した内
燃機関の制御装置を提供することを目的とする。[0007] The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that solves the above-mentioned problem by correcting a target value of torque fluctuation according to a shift position of a transmission.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。本発明は、内燃機関１１のトルク変動量を検
出するトルク変動量検出手段１３と、検出されたトルク
変動量が目標トルク変動量となるように前記内燃機関１
１の制御パラメータを調整する調整手段１４とを備える
内燃機関の制御装置において、シフト位置検出手段１６
と補正手段１７有するようにしたものである。ここで、
シフト位置検出手段１６は前記内燃機関１１に接続され
たトランスミッション１５のシフト位置を検出する。ま
た、補正手段１７はシフト位置検出手１６により検出さ
れたシフト位置に応じて前記目標トルク変動量を補正す
る。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. The present invention detects the amount of torque fluctuation of the internal combustion engine 11.
Output torque fluctuation detecting means 13 and detected torque
The internal combustion engine 1 is controlled so that the fluctuation amount becomes the target torque fluctuation amount.
The control device for an internal combustion engine, comprising: an adjusting means for adjusting the first control parameter;
And the correction means 17. here,
The shift position detecting means 16 detects a shift position of the transmission 15 connected to the internal combustion engine 11. Further, the correction means 17 corrects the target torque fluctuation amount according to the shift position detected by the shift position detecting means 16.
【０００９】[0009]
【作用】本発明では、トランスミッション１５のシフト
位置をシフト位置検出手段１６により検出し、その検出
シフト位置に応じて補正手段１７により車速共振点付近
の目標トルク変動量が低めになるように、調整手段１４
の目標トルク変動量を補正することができる。According to the present invention, the shift position of the transmission 15 is detected by the shift position detecting means 16 and the correction means 17 adjusts the detected shift position so that the target torque fluctuation near the vehicle speed resonance point is reduced. Means 14
Can be corrected.
【００１０】[0010]
【実施例】図２は本発明の一実施例を適用した内燃機関
の要部の構成図を示す。前記内燃機関１１に相当する４
気筒火花点火式内燃機関の機関本体２０には４つの点火
プラグ２１1 ，２１2 ，２１3 及び２１4 が取り付けら
れ、また各気筒の燃焼室が４分岐されたインテークマニ
ホルド２２に連通される一方、エキゾーストマニホルド
２３に連通されている。FIG. 2 is a block diagram of a main part of an internal combustion engine to which one embodiment of the present invention is applied. 4 corresponding to the internal combustion engine 11
Four spark plugs 21 1 , 21 2 , 21 3 and 21 4 are attached to the engine body 20 of the cylinder spark ignition type internal combustion engine, and the combustion chamber of each cylinder communicates with an intake manifold 22 having four branches. , And the exhaust manifold 23.
【００１１】インテークマニホルド２２の下流側の各枝
管には別々に燃料噴射弁２４1 ，２４2 ，２４3 及び２
４4 が取り付けられている。また、インテークマニホル
ド２２の上流側は吸気通路２５に連通されている。１番
気筒には燃焼圧センサ２６が設けられている。この燃焼
圧センサ２６は１番気筒内の筒内圧力を直接計測する耐
熱性の圧電式センサであって、筒内圧力に応じた電気信
号を発生する。Each branch pipe on the downstream side of the intake manifold 22 is separately provided with a fuel injection valve 24 1 , 24 2 , 24 3 and 2.
4 4 which it is attached. The upstream side of the intake manifold 22 communicates with the intake passage 25. The first cylinder is provided with a combustion pressure sensor 26. The combustion pressure sensor 26 is a heat-resistant piezoelectric sensor that directly measures the in-cylinder pressure in the first cylinder, and generates an electric signal corresponding to the in- cylinder pressure.
【００１２】ディストリビュータ２７は点火プラグ２１
1 〜２１4 に夫々高電圧を分配供給する。このディスト
リビュータ２７にはクランク角７２０°毎に基準位置検
出用パルス信号を発生する基準位置センサ２８と、クラ
ンク角３０°毎にクランク角度検出信号を発生するクラ
ンク角センサ２９とが取り付けられている。The distributor 27 includes the spark plug 21
Distributing supplies each high voltage to 1 to 21 4. The distributor 27 is provided with a reference position sensor 28 for generating a reference position detection pulse signal at every 720 ° crank angle and a crank angle sensor 29 for generating a crank angle detection signal at every 30 ° crank angle.
【００１３】マイクロコンピュータ３０は中央処理装置
（ＣＰＵ）３１，メモリ３２，入力インタフェース回路
３３及び出力インタフェース回路３４を有し、これらを
双方向のバス３５で接続された構成とされている。この
マイクロコンピュータ３０により前記した図１の各手段
１３，１４，１７が実現される。The microcomputer 30 has a central processing unit (CPU) 31, a memory 32, an input interface circuit 33, and an output interface circuit 34, which are connected by a bidirectional bus 35. Each hand side of FIG. 1 described above by the microcomputer 30
13 , 14, and 17 are realized.
【００１４】また、トランスミッション４０は前記トラ
ンスミッション１５に相当する変速機で、例えばシフト
位置が変速比の大きいものから順に、リバース（後
退）、ロー（１速）、セカンド（２速）、サード（３
速）及びトップ（４速）の５つあり、そのうちのいずれ
かに切換可能とされている。トランスミッション４０の
シフト位置は、シフトポジションスイッチ４１で直接検
出できるように構成されている。シフトポジションスイ
ッチ４１は前記したシフト位置検出手段１６を構成して
いる。A transmission 40 is a transmission corresponding to the transmission 15 described above. For example, a reverse (reverse), a low (first speed), a second (second speed), a third (3rd)
Speed) and top (fourth speed), and can be switched to any one of them. The shift position of the transmission 40 is configured to be directly detected by the shift position switch 41. The shift position switch 41 constitutes the shift position detecting means 16 described above.
【００１５】図３は図２の内燃機関の１番気筒及びその
付近の構造を示す。同図中、図２と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図３において、エ
アクリーナ４３でろ過された空気はその吸入空気量がエ
アフローメータ４４によって計測され、吸気通路２５内
に設けられたスロットルバルブ４５を通り、更にサージ
タンク４６で各気筒のインテークマニホルド２２に分配
され、１番気筒の場合はここで燃料噴射弁２４1 から噴
射される燃料と混合されてから吸気弁４７の開弁時、燃
焼室４８に吸入される。FIG. 3 shows the structure of the first cylinder of the internal combustion engine of FIG. 2 and its vicinity. 2, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 3, the air filtered by an air cleaner 43 has its intake air amount measured by an air flow meter 44, passes through a throttle valve 45 provided in an intake passage 25, and further passes through a surge tank 46 to an intake manifold 22 of each cylinder. distributed, when opening of the intake valve 47 in the case of the first cylinder after being mixed with fuel injected from the fuel injection valve 24 1 here, is drawn into the combustion chamber 48.
【００１６】燃焼室４８は内部にピストン４９を有し、
また排気弁５０を介してエキゾーストマニホルド２３に
連通されている。前記した燃焼圧センサ２６はその先端
が燃焼室４８内に貫通突出するように構成されている。
また、５１はスロットルポジションセンサで、スロット
ルバルブ４５の開度を検出し、その検出信号を前記マイ
クロコンピュータ３０に供給する。The combustion chamber 48 has a piston 49 inside,
In addition, it is connected to the exhaust manifold 23 via the exhaust valve 50. The above-described combustion pressure sensor 26 is configured such that its tip projects through the combustion chamber 48.
A throttle position sensor 51 detects the opening of the throttle valve 45 and supplies a detection signal to the microcomputer 30.
【００１７】次にマイクロコンピュータ３０による本発
明の一実施例の処理動作について説明する。図４（Ａ）
は本発明の一実施例の要部の処理ルーチンを示すフロー
チャートで、７２０°ＣＡ毎に起動される。また、図４
（Ｂ）は筒内圧力取り込みルーチンを示す。まず図４
（Ｂ）のルーチンについて説明するに、このルーチンが
所定クランク角（例えば３０°ＣＡ）毎に割り込みによ
って起動され、燃焼圧センサ２６から入力インタフェー
ス回路３３に入力される電気信号（燃焼圧信号）をアナ
ログ−ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）し（ステップ２０
１）、得られたディジタルデータをメモリ３２に格納す
る。Next, the processing operation of the microcomputer 30 according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 (A)
Is a flowchart showing a processing routine of a main part of one embodiment of the present invention, which is started every 720 ° CA. FIG.
(B) shows a cylinder pressure take-in routine. First, FIG.
The routine of (B) will be described. This routine is started by interruption every predetermined crank angle (for example, 30 ° CA), and converts an electric signal (combustion pressure signal) input from the combustion pressure sensor 26 to the input interface circuit 33. Analog-digital conversion (A / D conversion) (step 20)
1) The obtained digital data is stored in the memory 32.
【００１８】すなわち、クランク角度検出信号に基づ
き、クランク角度がＢＴＤＣ１５５°ＣＡ（上死点前１
５５°），ＡＴＤＣ５°ＣＡ（上死点後５°），ＡＴＤ
Ｃ２０°ＣＡ，ＡＴＤＣ３５°ＣＡ及びＡＴＤＣ５０°
ＣＡの夫々のタイミングのときに、その時の燃焼圧信号
のディジタルデータをメモリ３２に夫々取り込む。That is, based on the crank angle detection signal, the crank angle becomes BTDC 155 ° CA (1 before top dead center).
55 °), ATDC 5 ° CA (5 ° after top dead center), ATD
C20 ° CA, ATDC 35 ° CA and ATDC 50 °
At each timing of CA, the digital data of the combustion pressure signal at that time is loaded into the memory 32, respectively.
【００１９】図５はこのときの燃焼圧信号の変化とクラ
ンク角度検出信号などとの関係を示す。クランク角度が
ＢＴＤＣ１５５°ＣＡのときの燃焼圧信号ＶＣＰ0 は、
燃焼圧センサ２６の温度等による出力ドリフト、オフセ
ット電圧のばらつき等を吸収するために、他のクランク
位置での燃焼圧の基準値とするものである。FIG. 5 shows the relationship between the change of the combustion pressure signal and the crank angle detection signal at this time. When the crank angle is BTDC 155 ° CA, the combustion pressure signal VCP 0 is
In order to absorb output drift due to the temperature of the combustion pressure sensor 26, variations in offset voltage, and the like, the reference value of the combustion pressure at another crank position is used.
【００２０】クランク角度がＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤ
Ｃ２０°ＣＡ，ＡＴＤＣ３５°ＣＡ及びＡＴＤＣ５０°
ＣＡの夫々の時の燃焼圧信号は図５にＶＣＰ1 ，ＶＣＰ
2 ，ＶＣＰ3 及びＶＣＰ4 で示される。なお、図５中、
ＮＡは３０°ＣＡ割り込み毎にカウントアップし、３６
０°ＣＡ毎にクリアされるアングルカウンタＮＡの値で
ある。ＡＴＤＣ５°ＣＡ，ＡＴＤＣ３５°ＣＡの位置は
３０°ＣＡ割り込み時点と一致しないので、ＡＴＤＣ５
°ＣＡ，ＡＴＤＣ３５°ＣＡでのＡ／Ｄ変換はその直前
の３０°ＣＡ割り込み時点（ＮＡ＝“０”，“１”）で
１５°ＣＡ時間をタイマに設定し、タイマでＣＰＵ３１
に割り込ませる。When the crank angle is ATDC5 ° CA, ATD
C20 ° CA, ATDC 35 ° CA and ATDC 50 °
Combustion pressure signal when each of the CA VCP Figure 5 1, VCP
2, represented by VCP 3 and VCP 4. In FIG. 5,
NA counts up every 30 ° CA interrupt, and 36
This is the value of the angle counter NA that is cleared every 0 ° CA. Since the positions of ATDC5 ° CA and ATDC35 ° CA do not coincide with the 30 ° CA interrupt point, ATDC5 ° CA
In the A / D conversion at 35 ° CA at 35 ° CA and ATDC, the 15 ° CA time is set to the timer at the time of the 30 ° CA interrupt (NA = “0”, “1”) immediately before, and the CPU 31
To be interrupted.
【００２１】次に、図４（Ａ）のルーチンについて説明
するに、このルーチンはトルク測定手段１２の一部、ト
ルク変動量検出手段１３、調整手段１４及び補正手段１
７を構成している。この図４（Ａ）のルーチンが７２０
°ＣＡ毎に起動されると、まず上記ステップ２０１で取
り込んだ５つの燃焼圧データをもとに軸トルクを次の方
法で計算する（ステップ１０１）。Next, the routine of FIG. 4A will be described. This routine is a part of the torque measuring means 12, the torque fluctuation detecting means 13, the adjusting means 14, and the correcting means 1.
7. The routine of FIG.
When started at every CA, the shaft torque is calculated by the following method based on the five combustion pressure data taken in step 201 (step 101).
【００２２】まず、ＶＣＰ0 を基準とした燃焼圧力ＣＰ
n を次式に基づいて算出する（ただし、ｎ＝１〜４）。First, the combustion pressure CP based on VCP 0
n is calculated based on the following equation (where n = 1 to 4).
【００２３】 ＣＰn ＝Ｋ1 ×（ＶＣＰn −ＶＣＰ0 ） （１） 上式中、Ｋ1 は燃焼圧信号−燃焼圧換算係数である。次
に次式により軸トルク（図示トルク）ＰＴＲＱを算出す
る。CP n = K 1 × (VCP n −VCP 0 ) (1) In the above equation, K 1 is a combustion pressure signal-combustion pressure conversion coefficient. Next, calculate the I Rijiku torque (indicated torque) PTRQ to the following equation.
【００２４】 ＰＴＲＱ＝Ｋ2 ×（0.5 ＣＰ1 ＋２ＣＰ2 ＋３ＣＰ3 ＋４ＣＰ4 ）（２） ただし、上式中、Ｋ2 は燃焼圧−トルク換算係数であ
る。このＰＴＲＱが測定された発生トルクである。PTRQ = K 2 × (0.5 CP 1 +2 CP 2 +3 CP 3 +4 CP 4 ) (2) where K 2 is a combustion pressure-torque conversion coefficient. This PTRQ is the measured generated torque.
【００２５】次に図４（Ａ）のステップ１０２に進み、
次式に基づいてサイクル間のトルク変動量ＤＴＲＱを算
出する。Next, the process proceeds to step 102 in FIG.
Calculating the amount of torque fluctuation DTRQ between cycles based on the following equation.
【００２６】ＤＴＲＱ＝ＰＴＲＱi-1 −ＰＴＲＱi （ＤＴＲＱ≧０） （３） すなわち、前回の軸トルクＰＴＲＱi-1 から今回の軸ト
ルクＰＴＲＱi を差し引いた値ＤＴＲＱのうち正の場合
のみ、換言するとトルクが減少するときのみ、トルク変
動が生じたものとみなす。これは、ＤＴＲＱが負のとき
はトルクが理想トルクに沿って変化しているものとみな
すことができるからである。DTRQ = PTRQ i−1 −PTRQ i (DTRQ ≧ 0) (3) In other words, only in the case of a positive value out of the values DTRQ obtained by subtracting the current shaft torque PTRQ i from the previous shaft torque PTRQ i−1 , in other words, in other words, Then, only when the torque decreases, it is considered that a torque fluctuation has occurred. This is because when DTRQ is negative, it can be considered that the torque is changing along with the ideal torque.
【００２７】これにより、前記した軸トルクＰＴＲＱが
図６（Ａ）に示した如く変化したものとすると、上記の
トルク変動量ＤＴＲＱは同図（Ｂ）に示す如く変化す
る。As a result, assuming that the shaft torque PTRQ changes as shown in FIG. 6A, the above-mentioned torque fluctuation amount DTRQ changes as shown in FIG. 6B.
【００２８】次に図４（Ａ）のステップ１０３へ進み、
今回の運転領域ＮＯＡＲＥＡi が前回の運転領域ＮＯＡ
ＲＥＡi-1 と変化したか否か判定し、変化していない場
合は次のステップ１０４へ進んで変動判定条件か否かの
判定が行なわれる。なお、後述のトルク変動判定値（目
標トルク変動量）ＫＤＴＲＱは、運転領域毎に設けられ
ている。また、トルク変動判定を行なわない条件として
は、減速時、アイドル運転時、始動中、暖機中、ＥＧＲ
オン時、フューエルカット時、後述のトルク変動量のな
まし値算出前、非学習領域での運転時などがある。従っ
て、これらの条件のいずれでもないときに、トルク変動
判定条件とみなして次のステップ１０５へ進む。なお、
上記の減速の判定は、前記サイクル間トルク変動量ＤＴ
ＲＱが例えば５回以上連続して正のときは減速と判定す
る。また、減速時にトルク変動判定を行なわないのは、
減速時には、吸入空気量の減少に伴うトルク低下と燃焼
悪化に伴うトルク低下とが区別できないため、トルク変
動量による機関の制御を停止するためである。Next, the process proceeds to step 103 in FIG.
The current operation area NOAREA i is the previous operation area NOA
It is determined whether or not REA i-1 has been changed. If not, the routine proceeds to the next step 104, where it is determined whether or not a change determination condition is satisfied. Note that a torque fluctuation determination value (target torque fluctuation amount) KDTRQ described later is provided for each operation region. Conditions under which the torque fluctuation determination is not performed include deceleration, idling, starting, warming up, EGR
For example, at the time of turning on, at the time of fuel cut, before calculating a smoothed value of the torque fluctuation amount described later, at the time of driving in a non-learning region, and the like. Therefore, when neither of these conditions is satisfied, the process proceeds to the next step 105 by regarding the condition as the torque fluctuation determination condition. In addition,
The above-described determination of deceleration is based on the inter-cycle torque fluctuation amount DT.
If the RQ is positive continuously, for example, five times or more, it is determined that the vehicle is decelerating. Also, the reason why the torque fluctuation determination is not performed during deceleration is that
At the time of deceleration, since the torque decrease due to the decrease in the intake air amount and the torque decrease due to the combustion deterioration cannot be distinguished, the control of the engine based on the torque fluctuation amount is stopped.
【００２９】ステップ１０５ではサイクル間トルク変動
量の積算値ＤＴＲＱ１０i を次式に基づいて算出する。[0029] is calculated based on the integrated value DTRQ10 i in step 105 in the cycle between the amount of torque fluctuation on the following equation.
【００３０】 ＤＴＲＱ１０i ＝ＤＴＲＱ１０i-1 ＋ＤＴＲＱ （４） すなわち、前回までのトルク変動量積算値ＤＴＲＱ１０
i-1 に今回算出したトルク変動量ＤＴＲＱを加算する。DTRQ10 i = DTRQ10 i-1 + DTRQ (4) That is, the torque variation integrated value DTRQ10 up to the previous time.
The torque fluctuation amount DTRQ calculated this time is added to i-1 .
【００３１】次にサイクル数ＣＹＣＬＥ１０が所定値
（例えば１０）以上か否か判定し（ステップ１０６）、
所定値未満のときはサイクル数ＣＹＣＬＥ１０を“１”
インクリメントした後（ステップ１０７）、このルーチ
ンを終了し、再び上記の処理を開始する。Next, it is determined whether or not the cycle number CYCLE10 is equal to or greater than a predetermined value (for example, 10) (step 106).
If less than the predetermined value, the cycle number CYCLE10 is set to "1".
After the increment (step 107), this routine ends, and the above processing is started again.
【００３２】こうして図４（Ａ）のルーチンが所定回数
（ここでは１０回）繰り返されることにより、トルク変
動量積算値が略正確なトルク変動量に対応しているもの
とみなされるようになってから、ステップ１０６から次
のステップ１０８へ進み、トルク変動値（量）ＤＴＲＱ
１０ＳＭを例えば次式に基づいて算出する。By repeating the routine of FIG. 4A a predetermined number of times (here, 10 times), the torque variation integrated value is regarded as corresponding to a substantially accurate torque variation. From step 106 to the next step 108, where the torque fluctuation value (amount) DTRQ
10SM is calculated based on the following equation, for example.
【００３３】 ＤＴＲＱ１０ＳＭ＝｛１／１６｝（ＤＴＲＱ１０i −ＤＴＲＱ１０ＳＭi-1 ） ＋ＤＴＲＱ１０ＳＭi-1 （５） （５）式からわかるように、トルク変動値ＤＴＲＱ１０
ＳＭは前回のトルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭi-1 に、今
回のトルク変動量積算値ＤＴＲＱ１０i から前回のトル
ク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭi-1 を差し引いた値の１／１
６倍の値を反映させたなまし値である。これにより、前
記トルク変動量検出手段１３が実現される。DTRQ10SM = {1/16} (DTRQ10 i −DTRQ10SM i−1 ) + DTRQ10SM i−1 (5) As can be seen from the equation (5), the torque fluctuation value DTRQ10
SM is 1/1 of the value obtained by subtracting the previous torque fluctuation value DTRQ10SM i-1 from the current torque fluctuation amount integrated value DTRQ10 i to the previous torque fluctuation value DTRQ10SM i-1.
This is an average value reflecting the value of 6 times. Thereby, the torque fluctuation amount detecting means 13 is realized.
【００３４】続いて、前記シフトポジションスイッチ４
１からのシフト位置検出信号に基づいて、現在のシフト
位置を判定し（ステップ１０９）、その判定シフト位置
に応じて図７に示す如き機関回転数ＮＥと負荷（例え
ば、吸入空気量のなまし値ＱＮＳＭ）との二次元マップ
を選択し、選択した二次元マップに基づいて目標トルク
変動量（トルク変動判定値）ＫＤＴＲＱが算出される
（ステップ１１０）。Subsequently, the shift position switch 4
The current shift position is determined based on the shift position detection signal from step 1 (step 109). According to the determined shift position, the engine speed NE and load (for example, smoothing of the intake air amount) as shown in FIG. A two-dimensional map with the value QNSM) is selected, and a target torque variation (torque variation determination value) KDTRQ is calculated based on the selected two-dimensional map (step 110).
【００３５】上記の二次元マップは図７（Ａ）に示すシ
フト位置がローのときのマップＡ、図７（Ｂ）に示すシ
フト位置がセカンドのときのマップＢ、図７（Ｃ）に示
すシフト位置がサードのときのマップＣ、及びシフト位
置がトップのときのマップＤからなり、これらは予めメ
モリ３２に格納されている。The above two-dimensional map is shown in map A when the shift position shown in FIG. 7A is low, map B when the shift position is second shown in FIG. 7B, and in FIG. 7C. A map C when the shift position is the third position and a map D when the shift position is the top position are stored in the memory 32 in advance.
【００３６】マップＡに示される目標トルク変動量（Ｋ
ＤＴＲＱ）ａijは負荷が同じ場合はａi1＜ａi2＜…＜ａ
i7のように高回転数になるほど大なる値に設定され、機
関回転数が同じ場合はａ1j＜ａ2j＜…＜ａ5jのように高
負荷運転域ほど大なる値に設定されている。またマップ
Ｂ，Ｃ及びＤに示す目標トルク変動量（ＫＤＴＲＱ）ｂ
ij，ｃij及びｄijも同様である。これはサージが発生す
るのはいずれのシフト位置でも低回転数領域、低負荷運
転領域ほど大であるためである。The target torque variation (K) shown in map A
DTRQ) a ij is a i1 <a i2 <... <A for the same load
The value is set to a larger value as the engine speed becomes higher, such as i7. When the engine speed is the same, the value is set to a larger value in the high load operation range, such as a 1j <a 2j <... <a 5j . Also, the target torque fluctuation amount (KDTRQ) b shown in maps B, C and D
The same applies to ij , c ij and dij . This is because the surge is generated in any of the shift positions in the low rotation speed region and the low load operation region.
【００３７】また、上記の目標トルク変動量（ＫＤＴＲ
Ｑ）ａij，ｂij，ｃij及びｄijの間には、ａij＜ｂij＜
ｃij＜ｄijの大小関係がある。これはシフト位置がロー
→セカンド→サード→トップの順でサージが発生しにく
くなるためである。このように、本実施例によれば、目
標トルク変動量ＫＤＴＲＱ（ａij，ｂij，ｃij，ｄij）
を、シフト位置及び機関回転数、負荷に応じてドライバ
が感じる体感振動を過不足なく最小とするように、車速
共振点付近の目標トルク変動量を低めに設定しているた
め、体感振動が問題とならない高シフト位置、高回転数
領域及び高負荷領域では逆に目標トルク変動量ＫＤＴＲ
Ｑを大きくすることができる。The target torque variation (KDTR)
Q) Between a ij , b ij , c ij and d ij , a ij <b ij <
There is a magnitude relationship of c ij <d ij . This is because the shift position is low → second → third → top in order to suppress the occurrence of surge. As described above, according to the present embodiment, the target torque variation KDTRQ (a ij , b ij , c ij , d ij )
The target torque fluctuation near the vehicle speed resonance point is set to be low so that the sensational vibration felt by the driver according to the shift position, the engine speed, and the load is minimized without any excess or shortage. On the other hand, in the high shift position, the high rotation speed region, and the high load region, the target torque fluctuation amount KDTR is not obtained.
Q can be increased.
【００３８】なお、ステップ１１０ではシフト位置に応
じた目標トルク変動量ＫＤＴＲＱを算出した後、更にこ
の目標トルク変動量ＫＤＴＲＱから所定値減算して判定
下限値ＫＤＴＲＱＬが算出されると共に、ＫＤＴＲＱに
所定値を加算して判定上限値ＫＤＴＲＱＨが算出され
る。従って、図８に模式的に示すように、目標トルク変
動量ＫＤＴＲＱには判定上限値ＫＤＴＲＱＨと判定下限
値ＫＤＴＲＱＬとの間に不感帯が存在し、また判定上限
値ＫＤＴＲＱＨはトルク変動限界に相当する値で、これ
以上トルク変動値が悪化すると失火してしまうことを示
しており、他方判定下限値ＫＤＴＲＱＬはこれ以下にト
ルク変動値が低下するとＮＯｘが所定値以上増加してし
まうことを示している。In step 110, after calculating the target torque variation KDTRQ corresponding to the shift position, a predetermined value is further subtracted from the target torque variation KDTRQ to calculate a lower limit value for determination KDTRQL. Is added to calculate the determination upper limit value KDTRQH. Therefore, as schematically shown in FIG. 8, the target torque fluctuation amount KDTRQ has a dead zone between the upper limit value KDTRQH and the lower limit value KDTQL, and the upper limit value KDTRQH is a value corresponding to the torque fluctuation limit. This indicates that a misfire will occur if the torque fluctuation value worsens further, while the lower judgment limit value KDTRQL indicates that if the torque fluctuation value falls below this, NOx increases by a predetermined value or more.
【００３９】続いて、図４（Ａ）のステップ１１１へ進
み、前記トルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭが上記目標トル
ク変動量ＫＤＴＲＱの不感帯内に入っているか否か判定
される。ＤＴＲＱ１０ＳＭが上記不感帯に入っていると
き、すなわちＫＤＴＲＱＬ＜ＤＴＲＱ１０ＳＭ＜ＫＤＴ
ＲＱＨのときは補正値ＫＧＣＰをそのままの値としてサ
イクル数ＣＹＬＥ１０をリセットし（ステップ１１
３）、このルーチンを終了する（ステップ１１５）。Subsequently, the routine proceeds to step 111 in FIG. 4A, where it is determined whether or not the torque fluctuation value DTRQ10SM is within the dead zone of the target torque fluctuation amount KDTRQ. When the DTRQ10SM is in the dead zone, that is, KDTRQL <DTRQ10SM <KDT
In the case of RQH, the number of cycles CYLE10 is reset while keeping the correction value KGCP as it is (step 11).
3), this routine ends (step 115).
【００４０】一方、トルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭが上
記不感帯に入っていないときは、ステップ１１２へ進ん
で燃料噴射量の補正値ＫＧＣＰの更新を行なう。このＫ
ＧＣＰはトルク変動量補正係数に相当し全気筒同じ値の
係数である。On the other hand, when the torque fluctuation value DTRQ10SM does not fall within the dead zone, the routine proceeds to step 112, where the correction value KGCP of the fuel injection amount is updated. This K
GCP corresponds to a torque variation correction coefficient and is a coefficient having the same value in all cylinders.
【００４１】すなわち、ステップ１１２においてＤＴＲ
Ｑ１０ＳＭ≦ＫＤＴＲＱＬのときはトルク変動値が判定
下限値ＫＤＴＲＱＬ以下にずれているときであり、この
場合にはトルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭをより大なる方
向に制御する余裕があるので、補正値ＫＧＣＰをメモリ
３２に格納されている前回の値より定数ａ（例えば０．
２％）だけ減算した値に変更する。That is, in step 112, the DTR
When Q10SM ≦ KDTRQL, the torque fluctuation value deviates below the determination lower limit value KDTRQL. In this case, since there is room to control the torque fluctuation value DTRQ10SM in a larger direction, the correction value KGCP is stored in the memory 32. Is a constant a (for example, 0.
2%).
【００４２】他方、ＤＴＲＱ１０ＳＭ≧ＫＤＴＲＱＨの
ときはトルク変動値が判定上限値ＫＤＴＲＱＨ以上にず
れているときであり、この場合には失火の危険性が大で
あるので、補正値ＫＧＣＰをメモリ３２に格納されてい
る前回の値から定数ｂ（例えば０．４％）だけ加算した
値に変更する。なお、補正値ＫＧＣＰの補正幅を前者の
ａより後者のｂの方を大としているのは、後者はトルク
変動値が目標トルク変動量よりもトルク変動量が大なる
側にずれている場合であり、空燃比がリーン側すぎて燃
焼が不安定であるから燃焼をできるだけ早く安定させる
必要があるのに対し、前者の場合はトルク変動値が目標
トルク変動量よりもトルク変動量が小なる側にずれてい
る場合であり、空燃比がリッチ側にあり、燃焼は安定し
ているが燃費の向上等のためにリーン補正する必要があ
るが、それほど急を要しないからである。On the other hand, when DTRQ10SM ≧ KDTRQH, the torque fluctuation value is shifted to the judgment upper limit value KDTRQH or more. In this case, since there is a high risk of misfiring, the correction value KGCP is stored in the memory 32. Is changed to a value obtained by adding a constant b (for example, 0.4%) from the previous value. The reason that the correction width of the correction value KGCP is larger in the case of the latter b than in the case of the former a is when the torque fluctuation value is shifted to the side where the torque fluctuation amount is larger than the target torque fluctuation amount. Yes, the air-fuel ratio is too lean and combustion is unstable, so it is necessary to stabilize combustion as soon as possible. In the former case, however, the torque fluctuation is smaller than the target torque fluctuation. This is because the air-fuel ratio is on the rich side and the combustion is stable, but it is necessary to make a lean correction to improve fuel efficiency, but it is not so urgent.
【００４３】このようにして、ステップ１１０により前
記補正手段１７が実現され、またステップ１１１，１１
２により後述の燃料噴射時間（ＴＡＵ）計算ルーチンと
共に、機関制御パラメータの一つである空燃比を調整す
る調整手段１４が実現される。As described above, the correcting means 17 is realized by the step 110, and the steps 111, 11
2, the adjusting means 14 for adjusting the air-fuel ratio which is one of the engine control parameters is realized together with a fuel injection time (TAU) calculation routine described later.
【００４４】ステップ１１１又は１１２の処理が終わっ
た場合にはサイクル数ＣＹＣＬＥ１０の値をゼロにリセ
ットした後（ステップ１１３）、このルーチンを終了す
る（ステップ１１５）。なお、ステップ１０３で運転領
域が変化したと判定されたとき、又はステップ１０４で
トルク変動判定条件を満たしていないと判定されたとき
には、ステップ１１４へ進みトルク低下量、すなわち前
記したステップ１０５で算出された前回のサイクル間ト
ルク変動量の積算値ＤＴＲＱ１０をリセットした後、ス
テップ１１３へ進んでサイクル数ＣＹＣＬＥ１０をリセ
ットし、ルーチンを終了する（ステップ１１５）。When the processing of step 111 or 112 is completed, the value of the cycle number CYCLE10 is reset to zero (step 113), and this routine is terminated (step 115). If it is determined in step 103 that the operating range has changed, or if it is determined in step 104 that the torque fluctuation determination condition is not satisfied, the process proceeds to step 114, where the torque reduction amount, that is, the torque reduction amount calculated in step 105 is calculated. After resetting the previous integrated value DTRQ10 of the inter-cycle torque variation, the routine proceeds to step 113, where the number of cycles CYCLE10 is reset, and the routine ends (step 115).
【００４５】この図４（Ａ）に示すルーチンにより、サ
イクル数ＣＹＣＬＥ１０は図６（Ｃ）に示す如く変化
し、ステップ１０６で比較される所定値（同図（Ｃ）に
Ｉで示す値で例えば「１０」）に達すると、前記ステッ
プ１１３でリセットされる。また、図６（Ｄ）はサイク
ル間トルク変動量ＤＴＲＱの積算の様子を示し、このＤ
ＴＲＱが１０回積算された値が図６（Ｅ）に示す前記積
算値ＤＴＲＱ１０である。According to the routine shown in FIG. 4A, the number of cycles CYCLE10 changes as shown in FIG. 6C, and a predetermined value to be compared in step 106 (for example, the value indicated by I in FIG. When the value reaches "10"), it is reset in the step 113. FIG. 6D shows how the inter-cycle torque variation DTRQ is integrated.
The value obtained by integrating TRQ ten times is the integrated value DTRQ10 shown in FIG.
【００４６】次に前記した調整手段１４の一部を実現す
る燃料噴射時間（ＴＡＵ）計算ルーチンについて図９と
共に説明する。図９に示すＴＡＵ計算ルーチンは所定ク
ランク角度毎（例えば３６０°ＣＡ毎）に起動されステ
ップ３０１の処理を実行してこのルーチンを終了する。
ステップ３０１ではメモリ３２から読み出した吸入空気
量データＱＮと機関回転数ＮＥのデータとから、Ｋ・Ｑ
Ｎ／ＮＥにより基本噴射時間ＴＰを算出し（ただし、Ｋ
は定数）、更にメモリ３２から読み出した前記燃料噴射
量補正値ＫＧＣＰに基づいて、次式により燃料噴射時間
ＴＡＵj を気筒別に算出する。Next, a fuel injection time (TAU) calculation routine for realizing a part of the adjusting means 14 will be described with reference to FIG. The TAU calculation routine shown in FIG. 9 is started at every predetermined crank angle (for example, every 360 ° CA), executes the process of step 301, and ends this routine.
In step 301, K · Q is obtained from the intake air amount data QN read from the memory 32 and the data of the engine speed NE.
The basic injection time TP is calculated by N / NE (however, K
Is a constant), and based on the fuel injection amount correction value KGCP read from the memory 32, the fuel injection time TAU j is calculated for each cylinder by the following equation.
【００４７】 ＴＡＵj ＝ＴＰ×ＫＧＣＰj ×Ａ （１３） ただし、上式中Ａは暖機増量、始動後増量その他種々の
補正係数である。TAU j = TP × KGCP j × A (13) where A is an increase in warm-up, an increase after start, and other various correction coefficients.
【００４８】この燃料噴射時間ＴＡＵj に基づいて各気
筒の燃料噴射弁２４1 〜２４4 により燃料噴射が行なわ
れる。従って、前記したトルク変動値が目標トルク変動
量の不感帯内にあるときは燃料噴射量補正値ＫＧＣＰが
所定範囲内の値であって、空燃比が極力リーン側の値と
なるように燃料噴射が行なわれる。The fuel is injected by the fuel injection valve 24 1-24 4 of each cylinder based on the fuel injection time TAU j. Therefore, when the torque fluctuation value is within the dead zone of the target torque fluctuation amount, the fuel injection is performed such that the fuel injection amount correction value KGCP is within a predetermined range and the air-fuel ratio is as lean as possible. Done.
【００４９】また、ＤＴＲＱ１０ＳＭ≧ＫＤＴＲＱＨの
ときは補正値ＫＧＣＰが大とされることにより、燃料噴
射時間ＴＡＵが長くされるため、燃料噴射量が大となり
空燃比がリッチ側に補正され、トルク変動値ＤＴＲＱ１
０ＳＭが不感帯に向かってトルク変動量が小なる方向に
制御される。一方、ＤＴＲＱ１０ＳＭ≦ＫＤＴＲＱＬの
ときは補正値ＫＧＣＰが小とされることにより、上記Ｔ
ＡＵが短くされ、燃料噴射量が小となるため、空燃比が
リーン側に補正され、トルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭが
不感帯に向かってトルク変動量が大なる方向に制御され
る。When DTRQ10SM ≧ KDTRQH, the correction value KGCP is increased, so that the fuel injection time TAU is lengthened. As a result, the fuel injection amount increases, the air-fuel ratio is corrected to the rich side, and the torque fluctuation value is corrected. DTRQ1
0SM is controlled in a direction in which the torque fluctuation decreases toward the dead zone. On the other hand, when DTRQ10SM ≦ KDTRQL, the correction value KGCP is made small, so that the above T
Since the AU is shortened and the fuel injection amount is reduced, the air-fuel ratio is corrected to the lean side, and the torque fluctuation value DTRQ10SM is controlled in a direction in which the torque fluctuation increases toward the dead zone.
【００５０】このようにして、リーンリミット制御が行
われると共に、本実施例では更にシフト位置に応じて車
速共振点付近の目標トルク変動量が低めになるように補
正されるため、シフト位置によって異なるサージによる
体感振動を効果的に低減することができ、しかも体感振
動が問題とならない運転領域では目標トルク変動量を高
めに設定することができるため、よりリーン側での空燃
比制御ができ、よってより燃費効率を向上できる。As described above, the lean limit control is performed, and in the present embodiment, the target torque variation near the vehicle speed resonance point is further corrected in accordance with the shift position so as to be lower. The sensible vibration due to the surge can be effectively reduced, and the target torque variation can be set higher in the operating region where sensible vibration is not a problem, so that the air-fuel ratio can be controlled on the leaner side, Fuel efficiency can be further improved.
【００５１】なお、上記の実施例では前記ステップ１１
２の補正値の更新処理及び図９の燃料噴射時間計算ルー
チンにより、トルク変動値ＤＴＲＱ１０ＳＭが目標トル
ク変動量ＫＤＴＲＱ付近の値になるように燃料噴射量を
制御しているが、所望のトルク変動量を得るために排気
ガス再循環量（ＥＧＲ量）を制御してもよい。この場
合、図３においてエキゾーストマニホルド２３からスロ
ットルバルブ４５の下流側の吸気通路２５に至る排気ガ
スの還流通路を設けると共に、その還流通路の途中にマ
イクロコンピュータ３０によって開弁度が制御されるバ
キューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）を設け、ト
ルク変動値が目標トルク変動量の判定上限値を越えてい
るときはＶＳＶの開弁度を現在の開弁度より小としてＥ
ＧＲ量を減量し、他方、トルク変動値が目標トルク変動
量の判定下限値より小なるときは、ＶＳＶの開弁度を現
在の開度より大としてＥＧＲ量を増量する。In the above embodiment, step 11
The fuel injection amount is controlled so that the torque fluctuation value DTRQ10SM becomes a value close to the target torque fluctuation amount KDTRQ by the update process of the correction value of 2 and the fuel injection time calculation routine of FIG. The exhaust gas recirculation amount (EGR amount) may be controlled in order to obtain In this case, a recirculation passage for exhaust gas from the exhaust manifold 23 to the intake passage 25 on the downstream side of the throttle valve 45 is provided in FIG. 3, and a valve opening degree is controlled by the microcomputer 30 in the middle of the recirculation passage. A switching valve (VSV) is provided, and when the torque fluctuation value exceeds the upper limit value for determining the target torque fluctuation amount, the VSV valve opening is set to be smaller than the current valve opening and E
When the GR amount is decreased, while the torque fluctuation value is smaller than the target lower limit of the target torque fluctuation amount, the EGR amount is increased by setting the VSV opening degree to be larger than the current opening degree.
【００５２】また、シフト位置の検出はシフトポジショ
ンスイッチ４１ではなく、車速と機関回転数ＮＥの比か
ら計算して求めてもよい。また、目標トルク変動量ＫＤ
ＴＲＱに不感帯を設けなくともよい。The shift position may be detected not by the shift position switch 41 but by calculation from the ratio of the vehicle speed to the engine speed NE. Also, the target torque variation KD
It is not necessary to provide a dead zone in the TRQ.
【００５３】[0053]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、トランス
ミッションのシフト位置に応じて車速共振点付近の目標
トルク変動量が低めになるように目標トルク変動量を補
正したため、どのシフト位置においてもトルク変動を抑
えつつ体感振動を従来に比べ低減することができ、また
リーンリミット制御によりエミッション及び燃費を最適
に制御することができる等の特長を有するものである。As described above, according to the present invention, the target torque variation is corrected so that the target torque variation near the vehicle speed resonance point is reduced in accordance with the shift position of the transmission. It has features such as being able to reduce bodily sensation vibration while suppressing torque fluctuations, and enabling optimal control of emissions and fuel consumption by lean limit control.
【図１】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を適用した内燃機関の要部の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied.
【図３】図２の内燃機関の１番気筒及びその付近の構造
説明図である。3 is a structural explanatory view of a first cylinder of the internal combustion engine of FIG. 2 and its vicinity.
【図４】本発明の要部の一実施例の処理ルーチンを示す
フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing routine of an embodiment of a main part of the present invention.
【図５】図４中の軸トルクの計算のための燃焼圧信号の
変化とクランク角度検出信号などとの関係を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a change in a combustion pressure signal for calculating a shaft torque in FIG. 4 and a crank angle detection signal and the like.
【図６】図４中のサイクル間トルク変動量の積算値等を
説明するためのタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart for explaining an integrated value of the inter-cycle torque variation in FIG. 4;
【図７】図４中の目標トルク変動量算出ステップで用い
られるマップの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a map used in a target torque variation calculation step in FIG. 4;
【図８】目標トルク変動量の不感帯を模式的に示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram schematically showing a dead zone of a target torque fluctuation amount.
【図９】燃料噴射時間（ＴＡＵ）計算ルーチンを示すフ
ローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a fuel injection time (TAU) calculation routine.
１１ 内燃機関 １２ トルク測定手段 １３ トルク変動量検出手段 １４ 調整手段 １５ トランスミッション １６ シフト位置検出手段 １７ 補正手段 ３０ マイクロコンピュータ ４０ トランスミッション ４１ シフトポジションスイッチDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Internal combustion engine 12 Torque measuring means 13 Torque fluctuation detecting means 14 Adjusting means 15 Transmission 16 Shift position detecting means 17 Correcting means 30 Microcomputer 40 Transmission 41 Shift position switch
Claims (1)
ク変動量検出手段と、 検出されたトルク変動量が 目標トルク変動量となるよう
に前記内燃機関の制御パラメータを調整する調整手段と
を備える内燃機関の制御装置において、 前記内燃機関に接続されたトランスミッションのシフト
位置を検出するシフト位置検出手段と、 該シフト位置検出手段により検出されたシフト位置に応
じて前記目標トルク変動量を補正する補正手段とを有す
ることを特徴とする内燃機関の制御装置。1. A torque sensor for detecting a torque variation of an internal combustion engine.
A control unit for the internal combustion engine, the control unit including: a control unit for controlling the internal combustion engine so that the detected torque fluctuation amount becomes the target torque fluctuation amount; A control device for an internal combustion engine, comprising: shift position detecting means for detecting a shift position of a transmission; and correcting means for correcting the target torque fluctuation amount according to the shift position detected by the shift position detecting means. .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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