JP5375819B2 - Engine torque control device - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの回転速度を目標回転速度に制御するために、エンジンのトルクを制御するエンジントルク制御装置に関する。   The present invention relates to an engine torque control device that controls engine torque in order to control engine rotation speed to a target rotation speed.

従来、車両等のエンジン（内燃機関）において、エンジンの回転速度を目標回転速度に制御するために、エンジンの目標出力トルクを求めて、エンジンの実際の出力トルクがこの目標出力トルクとなるようにフィードバック制御（いわゆる回転フィードバック制御）する技術が開発されている。
例えば、特許文献１には、エンジンの現時点の吸気量に対応する現在の出力トルクを推定し、現在のエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との偏差に対応した出力トルク補正量を推定し、これらの推定した現在出力トルクと出力トルク補正量とに基づいて目標出力トルクを推定し、この目標出力トルクに基づいてエンジンのアイドル運転時空気量を制御することにより、アイドル運転時におけるエンジンのアイドル回転速度を確実に安定化させる技術が開示されている。 Conventionally, in an engine (internal combustion engine) such as a vehicle, in order to control the engine rotational speed to a target rotational speed, the target output torque of the engine is obtained so that the actual output torque of the engine becomes the target output torque. A technology for feedback control (so-called rotational feedback control) has been developed.
For example, Patent Document 1 estimates the current output torque corresponding to the current intake amount of the engine, estimates the output torque correction amount corresponding to the deviation between the current engine speed and the target engine speed, and The target output torque is estimated based on the estimated current output torque and the output torque correction amount, and the engine idle speed is controlled during idle operation by controlling the air amount during engine idle operation based on the target output torque. A technique for reliably stabilizing the speed is disclosed.

特許第４１２０４９５号公報Japanese Patent No. 4120495

しかしながら、エンジンの目標回転速度は常に一定とは限らず、目標回転速度が変化する場合がある。例えば、アイドル回転速度の場合も、例えば、冷態始動時や補機類の作動時には、目標アイドル回転速度を通常の回転速度よりも高めに変更する場合がある。
また、例えばＣＶＴ（無段変速機）において、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合がある。エンジンとモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合がある。さらに、加速時のショック対策として、エンジン回転速度を制御する場合がある。 However, the target rotational speed of the engine is not always constant, and the target rotational speed may change. For example, in the case of the idle rotation speed, for example, the target idle rotation speed may be changed to be higher than the normal rotation speed at the time of cold start or when the auxiliary machinery is operated.
Further, for example, in a CVT (continuously variable transmission), there is a case where the engine rotation speed is controlled in cooperation during a shift (when a gear ratio is changed). Even in the case of a hybrid electric vehicle having an engine and a motor (motor generator) as drive sources and having a transmission (manual transmission or mechanical automatic transmission) without a torque converter, the gear ratio (gear ratio) When changing, the engine speed may be controlled in coordination. Furthermore, there is a case where the engine speed is controlled as a countermeasure against shock during acceleration.

この場合にも、可変の目標回転速度に基づいて、回転フィードバック制御をすることになる。
このように、目標エンジン回転速度が変化する場合にも、エンジン回転速度を確実に目標エンジン回転速度に追従させるようにしたい。
この場合も、特許文献１の技術のように、エンジンの目標回転速度に応じて求めた目標出力トルクに基づいてエンジン目標出力トルクを制御することが考えられるが、特許文献１では、目標エンジン回転速度が変化する場合は考慮しておらず、上記の課題を解決し得ない。 Also in this case, rotation feedback control is performed based on the variable target rotation speed.
In this way, even when the target engine speed changes, it is desirable to ensure that the engine speed follows the target engine speed.
In this case as well, it is conceivable to control the engine target output torque based on the target output torque obtained according to the target rotational speed of the engine as in the technique of Patent Document 1, but in Patent Document 1, the target engine rotation is controlled. The case where the speed changes is not taken into consideration, and the above problem cannot be solved.

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、目標エンジン回転速度が変化する場合にも、エンジンに要求すべきトルク値を適切に算出することができるようにして、エンジン回転速度を確実に目標回転速度に追従させることができるようにした、エンジントルク制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of the above-described problems. Even when the target engine speed changes, the torque value to be required for the engine can be appropriately calculated to ensure the engine speed. It is an object of the present invention to provide an engine torque control device that can follow the target rotational speed.

上述の目的を達成するために、本発明のエンジントルク制御装置は、エンジンの回転速度Ｎeを検出する回転速度検出手段と、前記エンジンの目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する目標回転速度設定手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に基づき、前記エンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、前記変化率目標値算出手段は、前回の前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、前記目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出することを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, an engine torque control device according to the present invention includes a rotation speed detection unit that detects an engine rotation speed Ne and a target rotation speed setting unit that sets a target rotation speed Nobj_FB (n) of the engine. And a change rate calculating means for calculating a current value dNe of a change rate of the rotational speed of the engine based on a current rotational speed Ne detected by the rotational speed detecting means, and a current detected by the rotational speed detecting means. Change rate target value calculation means for calculating a target value dNe_FB (n) of the engine rotation speed change rate based on the rotation speed Ne of the engine and the target rotation speed Nobj_FB (n) set by the target rotation speed setting means. And the first engine based on the current value dNe of the change rate calculated by the change rate calculation means and the target value dNe_FB (n) of the change rate calculated by the change rate target value calculation means. A required torque value calculating means for calculating a required torque correction value dPi_d and calculating a corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) obtained by correcting the actual engine torque value Pi_ACT_2c using the first engine required torque correction value dPi_d; Control means for controlling the torque of the engine based on the corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) calculated by the required torque value calculating means, and the change rate target value calculating means includes the previous target rotational speed Nobj_FB ( n-1) and a basic change rate target value dNe_FB ′ (n) corresponding to the deviation between the current rotation speed Ne and a predetermined change rate dNobj_FB (n) corresponding to the change of the target rotation speed Nobj_FB are increased or decreased this time. The engine speed change rate target value dNe_FB (n) is calculated.

前記目標回転速度設定手段は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することが好ましい。
この場合、前記目標回転速度設定手段は、前記今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定するための前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を前記エンジンへの速度変化要求に応じて設定することが好ましい。 The target rotational speed setting means preferably sets the current target rotational speed Nobj_FB (n) by increasing or decreasing the predetermined change rate dNobj_FB (n) from the previous target rotational speed Nobj_FB (n-1).
In this case, the target rotational speed setting means may set the predetermined change rate dNobj_FB (n) for setting the current target rotational speed Nobj_FB (n) according to a speed change request to the engine. preferable.

前記要求トルク値算出手段は、前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）との差分（ｄＮe_FB−ｄＮe）に前記エンジンのクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて、前記第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出することが好ましい。
また、前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfとに基づき第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ｐを算出し、この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを用いて前記補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出することが好ましい。 The required torque value calculation means calculates a difference (dNe_FB−dNe) between a current value dNe of the change rate and a target value dNe_FB (n) of the change rate around the crankshaft (main motion system, flywheel, etc.) of the engine. The first engine required torque correction value dPi_d is preferably calculated by multiplying the inertia moment Ie of
Further, the required torque value calculation means is configured to generate a second engine required torque based on the no-load loss Pf_FB of the engine at the target rotational speed Nobj_FB (n) and the no-load loss Pf of the engine at the current rotational speed Ne. It is preferable to calculate a correction value dPi_p and calculate the corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) using the second engine required torque correction value dPi_p.

さらに、前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの前記無負荷損失Ｐf_FBと前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）との積と、現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの前記無負荷損失Ｐfと現在の回転速度Ｎeとの積との差分に応じて、前記第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出することが好ましい。   Further, the required torque value calculating means is configured to calculate a product of the no-load loss Pf_FB of the engine at the target rotational speed Nobj_FB (n) and the target rotational speed Nobj_FB (n) and the current rotational speed Ne. The second engine required torque correction value dPi_p is preferably calculated according to a difference between the product of the no-load loss Pf of the engine and the current rotational speed Ne.

本発明のエンジントルク制御装置によれば、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより補正して補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出し、この補正して算出した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。
このとき、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、今回のエンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮe、及び、変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）に基づき算出するが、この変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して算出する。 According to the engine torque control device of the present invention, the actual engine torque value Pi_ACT_2c is corrected by the first engine required torque correction value dPi_d to calculate the corrected required torque value Pi_Ne_FB (n), and the correction calculated by this correction is performed. The engine torque is controlled based on the post-request torque value Pi_Ne_FB (n).
At this time, the first engine required torque correction value dPi_d is calculated based on the current value dNe of the change rate of the rotational speed of the current engine and the target value dNe_FB (n) of the change rate. dNe_FB (n) is a predetermined value corresponding to the change in the target rotational speed Nobj_FB from the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) corresponding to the deviation between the previous target rotational speed Nobj_FB (n−1) and the current rotational speed Ne. The rate of change dNobj_FB (n) is increased or decreased.

したがって、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）には、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）が、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から変化しても、この変化は考慮されず設定される。
つまり、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は、現在回転速度Ｎeを一定の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）へ近づけるという観点から設定することができ、目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）が変化しなければこの基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により適正な制御を実施することが可能になる。 Therefore, even if the current target rotational speed Nobj_FB (n) is changed from the previous target rotational speed Nobj_FB (n−1), the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is set without considering this change. Is done.
That is, the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) can be set from the viewpoint of bringing the current rotation speed Ne closer to the constant target rotation speed Nobj_FB (n−1), and the target rotation speed Nobj_FB (n−1). If the value does not change, it is possible to perform appropriate control using the basic change rate target value dNe_FB ′ (n).

一方、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）が、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から変化したら、この目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）だけ基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を増減して今回までのエンジンの回転速度の変化に速やかに追従して目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することができる。
このように設定した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御するので、目標回転速度が変化する場合においてもエンジンに対し適切なトルクを要求することができ、これにより、エンジンの回転速度を目標値に確実に追従させるように制御することができる。 On the other hand, if the current target rotational speed Nobj_FB (n) is changed from the previous target rotational speed Nobj_FB (n−1), the basic change rate is a predetermined change rate dNobj_FB (n) corresponding to the change in the target rotational speed Nobj_FB. The target rotational speed Nobj_FB (n) can be set by increasing / decreasing the target value dNe_FB ′ (n) and quickly following the change in the rotational speed of the engine up to this time.
Since the engine torque is controlled based on the post-correction required torque value Pi_Ne_FB (n) set in this way, it is possible to request an appropriate torque from the engine even when the target rotational speed changes. The engine speed can be controlled to reliably follow the target value.

本発明の一実施形態にかかるエンジントルク制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the engine torque control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining calculation of the engine required torque value concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる基本変化率目標値の設定特性を示すグラフである。It is a graph which shows the setting characteristic of the basic change rate target value concerning one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔構成〕
本実施形態にかかるエンジントルク制御装置は、自動車に搭載されたエンジン２を制御するエンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１０によって構成される。なお、エンジンＥＣＵ１０は、詳細を図示しないが、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及びＩ／Ｏポート等により構成された周知のコンピュータである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔Constitution〕
The engine torque control device according to the present embodiment is configured by an engine ECU (engine electronic control unit) 10 that controls an engine 2 mounted on a vehicle. Although not shown in detail, the engine ECU 10 is a well-known computer configured with a CPU, a ROM, a RAM, an I / O port, and the like.

図１，図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０内には、実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する実エンジントルク推定手段１１と、エンジン２の目標回転速度（目標エンジン回転速度）Ｎobj_FBを設定する目標回転速度設定手段１２と、エンジン２の回転速度の変化率の目標値ｄＮe_FBを算出する変化率目標値算出手段１３と、エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段１４Ａと、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する第１補正値算出手段１４と、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pを算出する第２補正値算出手段１５と、第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXを算出する第３補正値算出手段１６と、要求トルク値補正手段１７Ａを有し補正によりエンジンの要求トルク値Ｐi_Ne_FBを算出する要求トルク値算出手段１７と、エンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FBに基づいてエンジンのトルクを制御するエンジントルク制御手段１８とを、何れもコンピュータプログラムによるソフトウェアにより備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the engine ECU 10, actual engine torque estimating means 11 for estimating an actual engine torque value Pi_ACT and a target for setting a target rotational speed (target engine rotational speed) Nobj_FB of the engine 2 are set. Rotation speed setting means 12, change rate target value calculation means 13 for calculating the target value dNe_FB of the change speed of the engine 2 and change rate calculation means 14A for calculating the current value dNe of the change speed of the engine A first correction value calculating means 14 for calculating a first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d, and a second correction value calculating means 15 for calculating a second engine required torque correction value (proportional correction term) dPi_p. And a third correction value calculation means 16 for calculating a third engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX and a required torque value correction means 17A for correction. The engine request torque value Pi_Ne_FB is calculated with a required torque value calculation means 17 and the engine torque control means 18 for controlling the engine torque based on the engine request torque value Pi_Ne_FB. .

なお、各手段１１〜１８による推定，設定，算出及び制御の処理は、予め設定された制御周期で行なわれるようになっている。そこで、各推定値，設定値，算出値の現在値（現在の制御周期での値）については（ｎ）を付し、前回値（前回の制御周期での値）については（ｎ−１）を付して示す。
実エンジントルク推定手段１１は、エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。ただし、検出吸入空気量Ｑａが変化するとスロットル通過吸気流量が変化して現在エンジントルク値Ｐi_ACTも変化するが、スロットル通過吸気流量が変化しても、この流量が変化した吸気が、吸気管全体を満たすために拡散するため、実際にエンジン２に吸入される吸気量にはスロットル通過吸気流量に対して吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積に応じた応答遅れが生じる。そこで、実エンジントルク推定手段１１は、充填効率Ｅｃが現在のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに対して、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積とに対応した一次遅れをもって変化するものとして、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）を推定し、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）に対応する実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。 Note that the processes of estimation, setting, calculation and control by each of the means 11 to 18 are performed in a preset control cycle. Therefore, (n) is attached to the current value (value in the current control cycle) of each estimated value, set value, and calculated value, and (n-1) is assigned to the previous value (value in the previous control cycle). Is shown.
The actual engine torque estimating means 11 estimates the current actual engine torque value Pi_ACT corresponding to the current intake air amount of the engine 2 based on the intake air quantity Qa detected by the air flow sensor (intake air flow rate detecting means) 21. To do. However, if the detected intake air amount Qa changes, the throttle passage intake air flow rate changes and the current engine torque value Pi_ACT also changes. However, even if the throttle passage intake air flow rate changes, the intake air whose flow rate has changed does not reach the entire intake pipe. Because of the diffusion to satisfy, the intake amount actually taken into the engine 2 has a response delay corresponding to the entire intake pipe volume and the cylinder volume of the engine 2 with respect to the intake air flow rate through the throttle. Therefore, the actual engine torque estimating means 11 changes the charging efficiency Ec with a primary delay corresponding to the entire intake pipe volume and the cylinder volume of the engine 2 with respect to the intake air amount Qa detected by the current airflow sensor 21. In this case, the current charging efficiency Ec (n) is estimated, and the actual engine torque value Pi_ACT corresponding to the current charging efficiency Ec (n) is estimated.

まず、この現時点のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて、推定される上記の応答遅れを考慮しない現時点の基本充填効率Ｅｃｒは、下記式（１）で求められる。
Ｅｃｒ＝Ｑａ×τ×ＫＱＥｃ ・・・（１）
但し、τは４気筒エンジンの場合の１８０°ＣＡ周期（ｓｅｃ）であり、ＫＱＥｃは変換係数である。 First, based on the intake air amount Qa detected by the current airflow sensor 21, the current basic charging efficiency Ecr that does not consider the estimated response delay is obtained by the following equation (1).
Ecr = Qa × τ × K QEc (1)
However, τ is a 180 ° CA cycle (sec) in the case of a 4-cylinder engine, and K QEc is a conversion coefficient.

そして、吸気管全体容積とエンジンの気筒容積に応じた一次遅れの係数をＫANFとすると、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）は、下記式（２）のように、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。実エンジントルク推定手段１１で設定される現在のエンジンの出力トルク（エンジントルク）Ｐi_ACT（ｎ）は、下記式（３）のように、充填効率Ｅｃ（ｎ）に基づき、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。
Ｅｃ（ｎ）＝ＫANF・Ｅｃ（ｎ−１）＋（１−ＫANF）・Ｅｃｒ ・・・（２）
Ｐi_ACT（ｎ）＝ｆ2［Ｎｅ（ｎ），Ｅｃ（ｎ）］ ・・・（３）
但し、Ｎｅ（ｎ）はエンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２で検出された現在のエンジン回転速度である。 If the coefficient of the first order lag corresponding to the entire intake pipe volume and the cylinder volume of the engine is K ANF , the current charging efficiency Ec (n) is the first order lag with respect to the intake air amount Qa as shown in the following equation (2). Is required in consideration of The current engine output torque (engine torque) Pi_ACT (n) set by the actual engine torque estimating means 11 is based on the charging efficiency Ec (n) as shown in the following equation (3), and is the primary related to the intake air amount Qa. It is calculated considering the delay.
Ec (n) = K ANF · Ec (n−1) + (1−K ANF ) · Ecr (2)
Pi_ACT (n) = f 2 [Ne (n), Ec (n)] (3)
However, Ne (n) is the current engine speed detected by the engine speed sensor (rotation speed detecting means) 22.

また、係数ＫANFは、吸気管全体容積をＶIM、内燃機関の気筒容積をＶCYLとすると、下記式（４）で求められる。
ＫANF＝ＶIM／（ＶIM＋ＶCYL） ・・・（４） Further, the coefficient K ANF is obtained by the following equation (4), where V IM is the entire intake pipe volume and V CYL is the cylinder volume of the internal combustion engine.
K ANF = V IM / (V IM + V CYL ) (4)

目標回転速度設定手段１２は、外部要求に応じてエンジン２の目標回転速度Ｎobj_FBを設定する。
この外部要求とは、例えば、エンジン２がＣＶＴ（無段変速機）を介して自動車の駆動輪と接続されている場合には、変速時（変速比の変更時）にエンジン２の回転速度（エンジン回転速度）を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標回転速度Ｎobj_FBの増減要求があり、これが外部要求となる。また、エンジン２を搭載した自動車が、エンジン２と図示しないモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン２の回転速度を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標回転速度Ｎobj_FBの増減要求があり、これが外部要求となる。さらに、加速時のショック対策として、エンジン回転速度を制御する場合があり、これが外部要求となる。 The target rotation speed setting means 12 sets the target rotation speed Nobj_FB of the engine 2 in response to an external request.
For example, when the engine 2 is connected to a driving wheel of an automobile via a CVT (continuously variable transmission), the external request is the rotational speed of the engine 2 (at the time of changing the gear ratio). In some cases, the engine speed is controlled in cooperation, and a transmission ECU (not shown) requests increase / decrease of the target rotation speed Nobj_FB, which is an external request. In addition, the vehicle on which the engine 2 is mounted is a hybrid electric vehicle having the engine 2 and a motor (motor generator) (not shown) as drive sources, and a transmission without a torque converter (manual transmission or mechanical automatic transmission). ) In some cases, the rotational speed of the engine 2 may be linked and controlled at the time of shifting (when changing the gear ratio), and there is a request to increase or decrease the target rotational speed Nobj_FB from a transmission ECU (not shown). It becomes a request. Furthermore, as a countermeasure against shock during acceleration, there are cases where the engine speed is controlled, which is an external requirement.

目標回転速度設定手段１２では、このような外部要求に応じて、目標エンジン回転速度に関する単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを設定し、下式（５）に示すように、前回周期（ｎ−１）で設定された目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）にこの単位時間当たりの増減分ｄＮobj_FBを時間積分した値（＝ｄＮobj_FB×ｄｔ）を加算して、今回周期（ｎ）の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する。
Ｎobj_FB（ｎ）＝Ｎobj_FB（ｎ−１）＋ｄＮobj_FB×ｄｔ ・・・（５） In response to such an external request, the target rotational speed setting means 12 sets an increase / decrease per unit time (change rate B) dNobj_FB related to the target engine rotational speed, and, as shown in the following equation (5), the previous cycle A value obtained by integrating the increase / decrease dNobj_FB per unit time (= dNobj_FB × dt) is added to the target rotational speed Nobj_FB (n−1) set in (n−1) to obtain the target of the current cycle (n). The rotational speed Nobj_FB (n) is set.
Nobj_FB (n) = Nobj_FB (n−1) + dNobj_FB × dt (5)

変化率目標値算出手段１３は、目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_FB´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、目標回転速度設定手段１２において前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）の算出に用いた、外部要求に応じる単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを増減して、今回のエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。   The change rate target value calculation means 13 is a deviation ΔNe [= Ne−Nobj_FB (n−1) between the previous target engine speed Nobj_FB (n−1) set by the target speed setting means 12 and the current engine speed Ne. )] Is calculated based on the basic change rate target value (target value A) dNe_FB ′ (n), and the target engine speed setting means 12 sets the previous target engine speed to the basic change rate target value dNe_FB ′ (n). Increase / decrease (change rate B) dNobj_FB per unit time according to the external request used for calculating Nobj_FB (n-1) to calculate the target value dNe_FB (n) of the current engine speed change rate To do.

変化率目標値算出手段１３は、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分（変化率Ｂに対応する値）ｄＮobj_FB×ｄｔを無視して、エンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２により検出された現在エンジン回転速度Ｎeから目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）を減算した偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて、例えば、図３に示すような特性で設定する。   The change rate target value calculation means 13 ignores the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) by increasing / decreasing the target engine speed Nobj_FB between the previous time and the current time (a value corresponding to the change rate B) dNobj_FB × dt. , A deviation ΔNe [subtracting the previous target engine speed Nobj_FB (n−1) set by the target speed setting means 12 from the current engine speed Ne detected by the engine speed sensor (rotation speed detecting means) 22 [ = Ne-Nobj_FB (n-1)], for example, with the characteristics shown in FIG.

このように、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを無視するのは、増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出するからである。
図３に示すように、偏差ΔＮeが０であればエンジン回転速度を変化させる必要はなく基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は０である。 As described above, the increase / decrease amount dNobj_FB × dt of the target engine speed Nobj_FB between the previous time and the current time is ignored in consideration of the increase / decrease amount dNobj_FB × dt separately. It is because it calculates.
As shown in FIG. 3, if the deviation ΔNe is 0, it is not necessary to change the engine speed, and the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is 0.

ΔＮeが正の値（Ｎe＞Ｎobj_FB（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は負の値とされ、この正の値であるΔＮeが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は負の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を負の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが低下していくのでΔＮeは減少する（０に近づく）。   If ΔNe is a positive value (Ne> Nobj_FB (n−1)), the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is a negative value, and as this positive value ΔNe increases, the basic change rate target The value dNe_FB ′ (n) increases in the negative direction. In this way, by setting the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) to a negative value, the current engine speed Ne decreases, so ΔNe decreases (approaches 0).

また、ΔＮeが負の値（Ｎe＜Ｎobj_FB（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は正の値とされ、この負の値であるΔＮeの大きさが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は正の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を正の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが増加していくのでΔＮeの大きさは減少する（０に近づく）。   If ΔNe is a negative value (Ne <Nobj_FB (n−1)), the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is a positive value, and the magnitude of this negative value ΔNe increases. The basic change rate target value dNe_FB ′ (n) increases in the positive direction. Thus, since the current engine speed Ne increases by setting the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) to a positive value, the magnitude of ΔNe decreases (approaches 0).

図３に示すように、偏差ΔＮeに対する基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の特性は、偏差ΔＮeが０に近い領域では、偏差ΔＮeの増減量に対して基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の増減量は小さく、つまり、偏差ΔＮeの変化に対する基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の変化の割合（変化率）は小さくなっている。これは、偏差ΔＮeが０に近い領域では、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）をできるだけ小さくして制御を安定させるためである。   As shown in FIG. 3, the characteristic of the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) with respect to the deviation ΔNe indicates that the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) with respect to the increase / decrease amount of the deviation ΔNe in the region where the deviation ΔNe is close to zero. ) Is small, that is, the change rate (change rate) of the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) with respect to the change of the deviation ΔNe is small. This is because in a region where the deviation ΔNe is close to 0, the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is made as small as possible to stabilize the control.

そして、偏差ΔＮeの大きさが大きくなっていく（０から離隔する）にしたがって、この変化率は次第に大きくなる。これは、偏差ΔＮeが０から離隔する領域では、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を偏差ΔＮeに応じて与えることにより偏差ΔＮeを速やかに０近傍に近づけるためである。
ただし、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の大きさには、制限が設けられており、偏差ΔＮeの大きさがさらに大きくなっていくと、上記変化率は次第に小さくなって制限値（上限値又は下限値）へと近づいていく。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の大きさに制限を設けているのは、特に、目標エンジン回転速度が略一定の場合に、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を過剰に大きくすると、制御のオーバシュートやハンチングを招くおそれが発生するため、これを回避するためである。また、上記変化率を制限値に向けて滑らかに変化させることにより制御を安定させている。 The rate of change gradually increases as the deviation ΔNe increases (separates from 0). This is because in a region where the deviation ΔNe is separated from 0, the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is given according to the deviation ΔNe, so that the deviation ΔNe is quickly brought close to 0.
However, there is a limit on the magnitude of the basic change rate target value dNe_FB ′ (n). As the magnitude of the deviation ΔNe further increases, the rate of change gradually decreases to a limit value (upper limit). Value or lower limit). As described above, the restriction on the magnitude of the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is set especially because the magnitude of the deviation ΔNe is extremely large when the target engine speed is substantially constant. If the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is excessively increased, control overshoot or hunting may occur, which is avoided. Further, the control is stabilized by smoothly changing the change rate toward the limit value.

変化率目標値算出手段１３は、下式（６）のように、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、外部要求に応じる単位時間当たりの増減分ｄＮobj_FBだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。
ｄＮe_FB（ｎ）＝ｄＮe_FB´（ｎ）＋ｄＮobj_FB ・・・（６） The change rate target value calculation means 13 increases / decreases the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) by the increment / decrement dNobj_FB per unit time according to the external request as shown in the following equation (6). A speed change rate target value dNe_FB (n) is calculated.
dNe_FB (n) = dNe_FB ′ (n) + dNobj_FB (6)

このように、前回から今回の目標エンジン回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobj_FBを直接加算するため、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）は外部要求に速やかに応じた値となる。   In this way, since the increase / decrease dNobj_FB set according to the external request, which is the amount that should be changed from the previous time to the current target engine speed, is directly added, the current engine speed change rate target value dNe_FB (n) Is a value that responds promptly to external requests.

第１補正値算出手段１４は、下式（７）のように、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分（ｄＮｅ_FB（ｎ）−ｄＮｅ）にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeは変化率算出手段１４Ａにより算出される。変化率算出手段１４Ａでは、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeを、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎeを処理して得られるが、２行程前から現時点までの２行程間のエンジンの回転速度の変化率が得られ、これをエンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeとする。
ｄＰi_d＝Ｉｅ×［Ｎe_FB（ｎ）−ｄＮe］ ・・・（７） The first correction value calculation means 14 calculates the difference (dNe_FB (n) −dNe) between the current engine speed change rate target value dNe_FB (n) and the current engine speed change rate value dNe as shown in the following equation (7). ) Is multiplied by an inertia moment Ie around the engine crankshaft (including the main motion system, flywheel, etc.) to calculate a first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d.
The engine speed change rate current value dNe is calculated by the change rate calculation means 14A. In the change rate calculation means 14A, the current value dNe of the engine speed change rate is obtained by processing the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 22, but the engine between the two strokes from the previous two strokes to the present time is obtained. The change rate of the rotation speed is obtained, and this is set as the current value dNe of the change speed of the engine rotation speed.
dPi_d = Ie × [Ne_FB (n) −dNe] (7)

この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）とエンジンの回転速度変化率の現在値ｄＮeとの差分に基づくトルク値対応の微分補正項となる。なお、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dはトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。   This first engine required torque correction value dPi_d is a differential correction term corresponding to the torque value based on the difference between the engine rotational speed change rate target value dNe_FB (n) and the current value dNe of the engine rotational speed change rate. The first engine required torque correction value dPi_d corresponds to the average effective pressure that is proportional to the torque value.

第２補正値算出手段１５は、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBと現在のエンジン回転速度Ｎeでの無負荷損失Ｐfとの差に基づいて、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_ pを算出する。目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBは、まず、今回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）とインテークマニホールド内の圧力（インマニ負圧）ΔＰ_IMとから予め設定された３次元マップを用いて無負荷損失基本値Ｐf_FB´を算出し、さらに、今回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）と油温（エンジンオイル温度）ＯＴとから予め設定された３次元マップを用いて油温補正値を算出し、無負荷損失基本値Ｐf_FB´を油温補正値で加算補正して、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBを算出する。そして、下式（８）のように、無負荷損失Ｐf_FBに応じた馬力Ｐf_FB×Ｎobj_FB（ｎ）と無負荷損失Ｐfに応じた馬力Ｐf_×Ｎeとの差分から第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_ pを算出する。
ｄＰi_ p＝［Ｐf_ＦＢ×Ｎobj_FB（ｎ）−Ｐf_×Ｎe］／Ｎe・・・（８） The second correction value calculation means 15 calculates the second engine required torque correction value (proportional correction) based on the difference between the no-load loss Pf_FB at the target engine speed Nobj_FB and the no-load loss Pf at the current engine speed Ne. Term) dPi_p is calculated. The no-load loss Pf_FB at the target engine speed Nobj_FB is first calculated using a three-dimensional map set in advance from the current target engine speed Nobj_FB (n) and the pressure in the intake manifold (intake manifold negative pressure) ΔP_IM. The load loss basic value Pf_FB ′ is calculated, and further, the oil temperature correction value is calculated using a preset three-dimensional map from the current target engine speed Nobj_FB (n) and the oil temperature (engine oil temperature) OT. Then, the no-load loss basic value Pf_FB ′ is added and corrected with the oil temperature correction value to calculate the no-load loss Pf_FB at the target engine speed Nobj_FB. Then, as shown in the following equation (8), the second engine required torque correction value (proportional) is obtained from the difference between the horsepower Pf_FB × Nobj_FB (n) corresponding to the no-load loss Pf_FB and the horsepower Pf_ × Ne corresponding to the no-load loss Pf. Correction term) dPi_p is calculated.
dPi_p = [Pf_FB × Nobj_FB (n) −Pf_ × Ne] / Ne (8)

この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ pは、目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）におけるフリクション馬力とエンジン回転速度現在値Ｎeにおけるフリクション馬力との差分に基づくトルク値対応の比例補正項となる。なお、第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ pもトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。   The second engine required torque correction value dPi_p is a proportional correction term corresponding to the torque value based on the difference between the friction horsepower at the target engine speed Nobj_FB (n) and the friction horsepower at the current engine speed Ne. The second engine required torque correction value dPi_p also corresponds to the average effective pressure that is proportional to the torque value.

第３補正値算出手段１６は、エンジンの補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
要求トルク値算出手段１７は、要求トルク値補正手段１７Ａにより、下式（９）のように、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_ dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）Ｐi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して、エンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。なお、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cには、現時点の２行程前の値を用いる。 The third correction value calculation means 16 calculates a load change corresponding to the engine auxiliary machinery when it operates as a third engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX.
The required torque value calculation means 17 is calculated by the required torque value correction means 17A based on the actual engine torque value Pi_ACT_2c as shown in the following formula (9) and the first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d. The engine required torque value Pi_Ne_FB (n) is calculated by adding and correcting the second engine required torque correction value (proportional correction term) Pi_p and the third engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX. It should be noted that the current value before the second stroke is used as the actual engine torque value Pi_ACT_2c.

なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに、現時点の２行程前のものを用いるのは、直列４気筒エンジンの場合、現時点の１行程前のものに基づくフィードバック制御では、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cにフィードバック制御が反映しないが、現時点の２行程前のものに基づくフィードバック制御によれば、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cがフィードバック制御の反映したものとなるためである。
Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）＝Ｐi_ACT_2c＋ｄＰi_d＋ｄＰi_ p＋ｄＰi_AUX・・・（９） The current engine speed change rate dNe and the actual engine torque value Pi_ACT_2c that are used before the current two strokes are used in the case of an in-line four-cylinder engine in the feedback control based on the current one stroke before. Although the feedback control is not reflected in the current engine speed change rate value dNe and the actual engine torque value Pi_ACT_2c, according to the feedback control based on the previous two strokes, the current value of the engine speed change rate dNe and the actual value This is because the engine torque value Pi_ACT_2c reflects the feedback control.
Pi_Ne_FB (n) = Pi_ACT_2c + dPi_d + dPi_p + dPi_AUX (9)

エンジントルク制御手段１８は、算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。具体的には、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に対応したものに制御する。   The engine torque control means 18 controls the engine torque based on the calculated engine required torque value Pi_Ne_FB (n). Specifically, the throttle opening and ignition timing of the engine 2 are controlled to correspond to the engine required torque value Pi_Ne_FB (n).

〔作用，効果〕
本発明の一実施形態にかかるエンジントルク制御装置は、上述のように構成されるので、エンジンＥＣＵ１０では、予め設定された所定の制御周期で、エンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。 [Action, Effect]
Since the engine torque control apparatus according to the embodiment of the present invention is configured as described above, the engine ECU 10 calculates the engine required torque value Pi_Ne_FB (n) at a predetermined control cycle that is set in advance.

つまり、実エンジントルク推定手段１１が、エアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
そして、目標エンジン回転速度設定手段１２が、外部要求に応じて目標エンジン回転速度の増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを設定し、前回周期（ｎ−１）で設定された目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）にこの増減分ｄＮobj_FBを時間積分した値（＝ｄＮobj_FB×ｄｔ）を加算して、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する。 That is, the actual engine torque estimating means 11 estimates the current actual engine torque value Pi_ACT corresponding to the current intake amount of the engine 2 based on the intake air amount Qa detected by the airflow sensor 21.
Then, the target engine speed setting means 12 sets an increase / decrease (change rate B) dNobj_FB of the target engine speed in response to an external request, and the target speed Nobj_FB (n set in the previous cycle (n−1). A value obtained by integrating the increase / decrease dNobj_FB with time (= dNobj_FB × dt) is added to −1) to set the current target rotational speed Nobj_FB (n).

変化率目標値算出手段１３は、設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_FB´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を外部要求に応じた増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。   The change rate target value calculation means 13 performs a basic change based on the deviation ΔNe [= Ne−Nobj_FB (n−1)] between the set previous target engine speed Nobj_FB (n−1) and the current engine speed Ne. Rate target value (target value A) dNe_FB ′ (n) is calculated, and this basic engine speed change value dNe_FB ′ (n) is increased / decreased according to an external request (change rate B) dNobj_FB. A speed change rate target value dNe_FB (n) is calculated.

つまり、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）には、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを考慮しないで、この増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。
かかる基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により、目標エンジン回転速度が略一定の場合にも、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を過剰に大きくせずに（図３参照）、制御のオーバシュートやハンチングを回避することができる。 That is, the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) does not consider the increase / decrease amount dNobj_FB × dt of the target engine speed Nobj_FB between the previous time and the current time, but considers this increase / decrease amount dNobj_FB × dt separately. An engine speed change rate target value dNe_FB (n) is calculated.
With this basic change rate target value dNe_FB ′ (n), even when the target engine speed is substantially constant, the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is excessively increased because the deviation ΔNe is extremely large. Control overshoot and hunting can be avoided without increasing the size (see FIG. 3).

この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、前回から今回の目標エンジン回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobj_FBを直接加算して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を求めるので、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）は外部要求に速やかに応じた値となる。
第１補正値算出手段１４は、こうして算出した今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_FB（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンの出力軸、即ち、クランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。 The basic change rate target value dNe_FB ′ (n) is directly added with an increase / decrease amount dNobj_FB set according to an external request, which is the amount that should be changed from the previous target engine rotational speed, to the current engine speed. Since the speed change rate target value dNe_FB (n) is obtained, the engine rotation speed change rate target value dNe_FB (n) quickly becomes a value in response to an external request.
The first correction value calculating means 14 calculates the output shaft of the engine, that is, the difference between the present engine speed change rate target value (target value C) dNe_FB (n) and the engine speed change rate current value dNe thus calculated. A first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d is calculated by multiplying the moment of inertia Ie around the crankshaft (including the main motion system, flywheel, etc.).

また、第２補正値算出手段１５は、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBと実エンジン回転速度Ｎeでの無負荷損失Ｐfとの差に基づいて、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pを算出する。
第３補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。 Further, the second correction value calculation means 15 calculates the second engine required torque correction value (proportional) based on the difference between the no-load loss Pf_FB at the target engine speed Nobj_FB and the no-load loss Pf at the actual engine speed Ne. Correction term) dPi_p is calculated.
The third correction value calculation means 16 calculates the load change corresponding to the auxiliary machinery of the engine 2 as a third engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX when the auxiliary machinery operates.

そして、エンジン要求トルク値算出手段１７は、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正してエンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。
エンジントルク制御手段１８では、こうして算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。具体的には、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に対応したものに制御する。 Based on the actual engine torque value Pi_ACT_2c, the engine request torque value calculation means 17 calculates the first engine request torque correction value (differential correction term) dPi_d, the second engine request torque correction value (proportional correction term) dPi_p, and the 3 The engine required torque value Pi_Ne_FB (n) is calculated by addition correction using the engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX.
The engine torque control means 18 controls the engine torque based on the engine request torque value Pi_Ne_FB (n) thus calculated. Specifically, the throttle opening and ignition timing of the engine 2 are controlled to correspond to the engine required torque value Pi_Ne_FB (n).

上記のように、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、一定の目標エンジン回転速度に対して安定した制御を行なうように設定される基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）だけ増減して算出した、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）に基づいて設定されるので、一定の目標エンジン回転速度Ｎobj_FBに対しては、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により適正な制御を実施することが可能になり、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBか変化したら、所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回のエンジン回転速の変化に速やかに追従して目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することができる。   As described above, the first engine required torque correction value dPi_d is set to the target engine speed at the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) that is set so as to perform stable control with respect to a constant target engine speed. Since it is set based on the engine speed change rate target value dNe_FB (n) calculated by increasing / decreasing by a predetermined change rate dNobj_FB (n) corresponding to the change of Nobj_FB, the constant target engine speed Nobj_FB is set. Makes it possible to carry out appropriate control based on the basic change rate target value dNe_FB ′ (n), and when the target engine speed Nobj_FB changes, the predetermined change rate dNobj_FB (n) is increased or decreased to increase the current engine speed. The target engine speed Nobj_FB (n) can be set by quickly following the change in speed.

これにより、一定の目標エンジン回転速度Ｎobj_FBに対して安定したエンジントルク制御を実施しながら、目標エンジン回転速度が変化する場合には、変化する目標値に確実に追従させるようにエンジントルク制御を実施することができる。
したがって、例えば、エンジン２がＣＶＴ（無段変速機）を介して自動車の駆動輪と接続されている場合に、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する際に、変速機ＥＣＵから目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。 As a result, while performing stable engine torque control for a constant target engine speed Nobj_FB, when the target engine speed changes, engine torque control is performed to ensure that the target value changes. can do.
Therefore, for example, when the engine 2 is connected to a driving wheel of an automobile via a CVT (continuously variable transmission), when the engine speed is controlled in cooperation at the time of shifting (when changing the gear ratio). Even when the transmission ECU requests increase / decrease of the target engine rotational speed Nobj_FB, it is possible to quickly respond to this request.

また、エンジン２を搭載した自動車が、エンジン２と図示しないモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。   In addition, the vehicle on which the engine 2 is mounted is a hybrid electric vehicle having the engine 2 and a motor (motor generator) (not shown) as drive sources, and a transmission without a torque converter (manual transmission or mechanical automatic transmission). ) May be controlled in association with the engine speed at the time of gear change (when the gear ratio is changed), and even when there is a request to increase or decrease the target engine speed Nobj_FB from a transmission ECU (not shown). This request can be promptly met.

さらに、加速時のショック対策としてエンジン回転速度を制御する際に、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。
また、目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）でのエンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在のエンジン回転速度Ｎeでのエンジンの無負荷損失Ｐfとの差分に応じた第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pによる補正によって、エンジン回転速度Ｎeを目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に確実に近づけることができ、第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXによる補正によって、補機負荷変化時にもエンジン回転速度Ｎeを目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に確実に近づけることができる。 Furthermore, when the engine speed is controlled as a shock countermeasure at the time of acceleration, even when there is a request to increase or decrease the target engine speed Nobj_FB, it is possible to respond quickly to this request.
The second engine required torque correction value (proportional correction term) according to the difference between the engine no-load loss Pf_FB at the target engine speed Nobj_FB (n) and the engine no-load loss Pf at the current engine speed Ne. ) The engine speed Ne can be brought close to the target engine speed Nobj_FB (n) reliably by the correction by dPi_p, and the auxiliary machine is corrected by the third engine required torque correction value (auxiliary load change correction amount) dPi_AUX. Even when the load changes, the engine speed Ne can be reliably brought close to the target engine speed Nobj_FB (n).

〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態の限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、この実施形態の一部を変形して利用したり、この実施形態の一部のみを利用したりすることが可能である。 [Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited of this embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, a part of this embodiment can be changed and utilized, It is possible to use only a part of this embodiment.

例えば、上記の実施形態では、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正してエンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出しているが、本発明としては第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dが必須である。   For example, in the above embodiment, the actual engine torque value Pi_ACT_2c is changed from the first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d, the second engine required torque correction value (proportional correction term) dPi_p, and the third engine required torque correction value. (Auxiliary machine load change correction amount) dPi_AUX is added and corrected to calculate the engine required torque value Pi_Ne_FB (n). In the present invention, the first engine required torque correction value (differential correction term) dPi_d is essential. It is.

また、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）は外部要求に応じたものに限らない。
また、上記の実施形態では、エンジントルクに相関するパラメータとして、平均有効圧Ｐiを用いているが、エンジントルクのパラメータはこれに限るものではない。 Further, the predetermined change rate dNobj_FB (n) corresponding to the change in the target engine speed Nobj_FB is not limited to the one according to the external request.
In the above embodiment, the average effective pressure Pi is used as a parameter correlated with the engine torque, but the engine torque parameter is not limited to this.

２ エンジン
１０ エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）
１１ 実エンジントルク推定手段
１２ 目標回転速度設定手段
１３ 変化率目標値算出手段
１４ 第１補正値算出手段
１４Ａ 変化率算出手段
１５ 第２補正値算出手段
１６ 第３補正値算出手段
１７ エンジン要求トルク値算出手段（要求トルク値算出手段）
１７Ａ 要求トルク値補正手段
１８ エンジントルク制御手段（制御手段）
２１ エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）
２２ エンジン回転速度センサ（回転速度検出手段） 2 Engine 10 Engine ECU (Engine Electronic Control Unit)
11 Actual engine torque estimating means 12 Target rotational speed setting means 13 Change rate target value calculating means 14 First correction value calculating means 14A Change rate calculating means 15 Second correction value calculating means 16 Third correction value calculating means 17 Engine required torque value Calculation means (required torque value calculation means)
17A Required torque value correction means 18 Engine torque control means (control means)
21 Air flow sensor (intake air flow rate detection means)
22 Engine rotation speed sensor (rotation speed detection means)

Claims (6)

エンジンの回転速度Ｎeを検出する回転速度検出手段と、
前記エンジンの目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する目標回転速度設定手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、
前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、
前記要求トルク値算出手段で算出した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、
前記変化率目標値算出手段は、前回の前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、前記目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する
ことを特徴とする、エンジントルク制御装置。 A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed Ne of the engine;
Target rotational speed setting means for setting the target rotational speed Nobj_FB (n) of the engine;
A rate-of-change calculating means for calculating a current value dNe of the rate of change of the rotational speed of the engine based on the current rotational speed Ne detected by the rotational speed detecting means;
Based on the current rotational speed Ne detected by the rotational speed detection means and the target rotational speed Nobj_FB (n) set by the target rotational speed setting means, a target value dNe_FB ( n) a rate of change target value calculating means for calculating n);
Based on the current value dNe of the change rate calculated by the change rate calculating means and the target value dNe_FB (n) of the change rate calculated by the change rate target value calculating means, a first engine required torque correction value dPi_d is obtained. A required torque value calculating means for calculating a corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) obtained by calculating and correcting the actual engine torque value Pi_ACT_2c using the first engine required torque correction value dPi_d;
Control means for controlling the torque of the engine based on the corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) calculated by the required torque value calculating means,
The change rate target value calculating means calculates the target rotation speed Nobj_FB from the basic change rate target value dNe_FB ′ (n) corresponding to the deviation between the previous target rotation speed Nobj_FB (n−1) and the current rotation speed Ne. An engine torque control device characterized in that a predetermined change rate dNobj_FB (n) corresponding to the change is increased or decreased to calculate the current engine speed change rate target value dNe_FB (n). 前記目標回転速度設定手段は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジントルク制御装置。 The target rotational speed setting means sets the current target rotational speed Nobj_FB (n) by increasing or decreasing the predetermined change rate dNobj_FB (n) from the previous target rotational speed Nobj_FB (n−1). The engine torque control device according to claim 1. 前記目標回転速度設定手段は、前記今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定するための前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を前記エンジンへの速度変化要求に応じて設定する
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジントルク制御装置。 The target rotational speed setting means sets the predetermined change rate dNobj_FB (n) for setting the current target rotational speed Nobj_FB (n) in response to a speed change request to the engine. The engine torque control device according to claim 2. 前記要求トルク値算出手段は、前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）との差分（ｄＮe_FB−ｄＮe）に前記エンジンの出力軸周りの慣性モーメントＩｅを乗じて、前記第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジントルク制御装置。 The required torque value calculation means multiplies a difference (dNe_FB−dNe) between a current value dNe of the change rate and a target value dNe_FB (n) of the change rate by an inertia moment Ie around the output shaft of the engine, and The engine torque control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a first engine required torque correction value dPi_d is calculated. 前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfとに基づき第２のエンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出し、この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを用いて前記補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジントルク制御装置。 The required torque value calculation means performs a second engine required torque correction based on the no-load loss Pf_FB of the engine at the target rotational speed Nobj_FB (n) and the no-load loss Pf of the engine at the current rotational speed Ne. 5. The value dPi_p is calculated, and the corrected required torque value Pi_Ne_FB (n) is calculated using the second engine required torque correction value dPi_p. 6. Engine torque control device. 前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの前記無負荷損失Ｐf_FBと前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）との積と、現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfと現在の回転速度Ｎeとの積との差分に応じて、前記第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出する
ことを特徴とする、請求項５記載のエンジントルク制御装置。 The required torque value calculation means is a product of the no-load loss Pf_FB of the engine at the target rotational speed Nobj_FB (n) and the target rotational speed Nobj_FB (n), and the engine at the current rotational speed Ne. 6. The engine torque control apparatus according to claim 5, wherein the second engine required torque correction value dPi_p is calculated according to a difference between a product of the no-load loss Pf and the current rotational speed Ne.
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