内燃机的扭矩推定装置制造方法及图纸

技术编号:7132297 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供内燃机的扭矩推定装置。在具有多个气缸的内燃机中,提供能够高精度地推定每个气缸的扭矩的内燃机的扭矩推定装置。取得CPS搭载气缸(#1)的缸内压力(步骤100)。基于该缸内压力算出因CPS搭载气缸(#1)的爆发而产生的实测指示扭矩(Te1)(步骤102)。算出第一角加速度(dω1/dt)和第二角加速度(dω2/dt)(步骤104~106)。使用CPS搭载气缸(#1)的实测指示扭矩(Te1)、以及第二角加速度(dω2/dt)与第一角加速度(dω1/dt)的差值算出因CPS非搭载气缸(#2)的爆发而产生的推定指示扭矩(Te2)(步骤108)。当在多个气缸设置有缸内压力传感器的情况下,以使设置有该缸内压力取得单元的气缸之间的爆发气缸数均等的方式设定搭载气缸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的扭矩推定装置
技术介绍
以往,例如,如日本特开昭64-386M号公报所公开的那样,提出有根据内燃机的扭矩变动和旋转变动来检测燃烧变动的内燃机的燃烧变动检测装置。在该装置中,更具体地说,基于设置于一部分气缸的缸内压力传感器的输出信号来算出指示扭矩。进而,算出根据过去的指示扭矩的履历算出的扭矩平均值与该指示扭矩之差作为扭矩变动,并使用该扭矩变动来检测燃烧变动。专利文献1 日本特开昭64-386M号公报专利文献2 日本特开2007-32296号公报然而,在上述以往的装置中,虽然能够算出基于设置有缸内压力传感器的气缸的燃烧而产生的扭矩,但是无法算出其他的气缸的扭矩。即,在上述以往的装置中,无法算出内燃机的各个气缸的扭矩的绝对值,期望该情况能够得到改善。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决如上所述的课题而完成的,其目的在于,在具有多个气缸的内燃机中,提供一种能够高精度地推定每个气缸的扭矩的内燃机的扭矩推定装置。为了达成上述的目的,第一方面的专利技术涉及一种具有多个气缸的内燃机的扭矩推定装置,其特征在于,上述内燃机的扭矩推定装置具备缸内压力传感器,该缸内压力传感器设置于上述内燃机的规定气缸(以下称作第一气缸);缸内压力取得单元,该缸内压力取得单元基于上述缸内压力传感器的检测信号取得上述第一气缸的缸内压力;算出因上述第一气缸的爆发而产生的曲轴角加速度(以下称作第一角加速度)的第一角加速度算出单元;算出因紧接上述第一气缸爆发的气缸(以下称作第二气缸)的爆发而产生的曲轴角加速度(以下称作第二角加速度)的第二角加速度算出单元;以及推定指示扭矩算出单元,该推定指示扭矩算出单元使用上述第二角加速度与上述第一角加速度之间的差值、以及上述第一气缸的缸内压力,算出因上述第二气缸的爆发而产生的推定指示扭矩。第二方面的专利技术的特征在于,在第一方面的专利技术中,上述内燃机的扭矩推定装置还具备实测指示扭矩算出单元,该实测指示扭矩算出单元算出因该第一气缸的爆发而产生的实测指示扭矩,上述推定指示扭矩算出单元使用上述差值和上述第一气缸的实测指示扭矩算出因上述第二气缸的爆发而产生的推定指示扭矩。3第三方面的专利技术的特征在于,在上述第二方面的专利技术中,上述推定指示扭矩算出单元算出对上述差值乘以惯性矩而得的值与上述实测指示扭矩之和来作为因上述第二气缸的爆发而产生的推定指示扭矩。第四方面的专利技术的特征在于,在上述第二方面或者第三方面的专利技术中,上述内燃机的扭矩推定装置还具备第二推定指示扭矩算出单元,该第二推定指示扭矩算出单元使用紧挨作为扭矩推定的对象的气缸(以下称作对象气缸)的燃烧而先行燃烧的气缸(以下称作前对象气缸)的推定指示扭矩、以及因上述对象气缸的爆发而产生的角加速度与因上述前对象气缸的爆发而产生的角加速度之间的差值算出上述对象气缸的推定指示扭矩。第五方面的专利技术的特征在于,在第一方面至第四方面中的任一方面的专利技术中,当在多个气缸设置有上述缸内压力传感器的情况下,以使设置有该缸内压力传感器的气缸之间的爆发气缸数均等的方式进行设置。根据第一方面的专利技术,曲轴角加速度的变化与扭矩变动之间存在相关性。因此,第二气缸的角加速度(第二角加速度)与第一气缸的角加速度(第一角加速度)之间的差值、 与相对于第一气缸的扭矩的扭矩变动量存在相关性。因此,根据本专利技术,能够基于利用缸内压力传感器实测到的第一气缸的缸内压力、和该角加速度的差值来高精度地推定并未实测缸内压力的第二气缸的指示扭矩。根据第二方面的专利技术,基于利用缸内压力传感器实测到的第一气缸的缸内压力算出该第一气缸的实测扭矩。因此,根据本专利技术,能够基于该第一气缸的实测指示扭矩、和第二角加速度与第一角加速度之间的差值来高精度地推定并未实测缸内压力的第二气缸的指示扭矩。根据第三方面的专利技术,对第二角加速度与第一角加速度的差值乘以惯性矩而得的值表示相对于第一气缸的指示扭矩的扭矩变动量。因此,根据本专利技术,通过对第一气缸的实测指示扭矩加上该差值,能够高精度地推定第二气缸的指示扭矩。根据第四方面的专利技术,基于前对象气缸的推定指示扭矩、以及对象气缸的角加速度与前对象气缸的角加速度之间的差值来推定对象气缸的指示扭矩。因此,根据本专利技术,即便是在不具有缸内压力传感器的气缸连续爆发的情况下,也能够依次高精度地推定指示扭矩。根据第五方面的专利技术,当在多个气缸设置有缸内压力传感器的情况下,以使具有该缸内压力传感器的气缸之间的爆发气缸数均等的方式设定设置有该缸内压力传感器的汽缸。因此,根据本专利技术,由于能够使不具有缸内压力传感器的气缸的连续爆发数为最小限度,因此能够有效地降低与推定指示扭矩重叠的误差。附图说明图1是用于对作为本专利技术的实施方式的系统结构进行说明的概要结构图。图2是示出内燃机10的各气缸的缸内压力的变化、和曲轴的30° CA时间的变化的图。图3是示出利用本实施方式的装置推定出的指示扭矩与该指示扭矩的真值之间的比较结果的图。图4是示出在本专利技术的实施方式中执行的例程的流程图。图5是示出在多个气缸搭载有缸内压力传感器的情况下的搭载例的图。 具体实施例方式以下,基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外,对在各图中通用的要素标注同一标号而省略重复的说明。并且,本专利技术并不由以下的实施方式限定。实施方式实施方式的结构图1是用于对作为本专利技术的实施方式的系统结构进行说明的概要结构图。如图1 所示,本实施方式的系统具备内燃机10。内燃机10构成为具有多个气缸(例如6气缸)的火花点火式的发动机。另外,在图1中,示意性地示出内燃机10的1个气缸的截面。在内燃机10的缸内设置有在其内部往复运动的活塞12。并且,内燃机10具备气缸盖14。在活塞12与气缸盖14之间形成有燃烧室16。进气通路18以及排气通路20的一端分别与燃烧室16连通。在进气通路18以及排气通路20与燃烧室之间的连通部分别配置由进气门22 以及排气门对。在进气通路18的入口安装有空气滤清器26。在空气滤清器沈的下游配置有节气门观。节气门观是基于油门开度而由节气门马达驱动的电子控制式的阀。在气缸盖14以从燃烧室16的顶部突出到燃烧室16内的方式安装有火花塞30。 并且,在气缸盖14设置有用于朝缸内喷射燃料的燃料喷射阀32。此外,在气缸盖14组装有用于检测缸内压力的缸内压力传感器(CPQ34。另外,缸内压力传感器34设置于内燃机10 的多个气缸中的一部分气缸(例如仅设置于1个气缸)。如图1所示,本实施方式的系统具备E⑶(电子控制单元)40。在E⑶40的输入部连接有用于检测曲轴的旋转位置的曲轴角度传感器42、上述的缸内压力传感器34等各种传感器。并且,在E⑶40的输出部连接有上述的节气门观、火花塞30、燃料喷射阀32等各种致动器。ECU 40基于输入的各种信息对内燃机10的运转状态进行控制。实施方式的动作其次,参照图2对依次推定内燃机10的各气缸的指示扭矩的方法进行具体说明。 本实施方式的内燃机10具备缸内压力传感器34。在设置有缸内压力传感器34的气缸(以下称作“CPS搭载气缸”)中,能够检测因该CPS搭载气缸的爆发而产生的缸内压力的变动。 因此,在CPS搭载气缸中,能够使用所检测到的缸内压力算出因该气缸的爆发而产生的指示扭矩。以下,将基于缸内压力传感器34的输出而算出的指示扭矩称作“实测指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的扭矩推定装置,所述内燃机具有多个气缸,所述内燃机的扭矩推定装置的特征在于,具备:缸内压力传感器,该缸内压力传感器设置于所述内燃机的规定气缸(以下称作第一气缸);缸内压力取得单元,该缸内压力取得单元基于所述缸内压力传感器的检测信号取得所述第一气缸的缸内压力;算出因所述第一气缸的爆发而产生的曲轴角加速度(以下称作第一角加速度)的第一角加速度算出单元;算出因紧接所述第一气缸爆发的气缸(以下称作第二气缸)的爆发而产生的曲轴角加速度(以下称作第二角加速度)的第二角加速度算出单元;以及推定指示扭矩算出单元,该推定指示扭矩算出单元使用所述第二角加速度与所述第一角加速度之间的差值、以及所述第一气缸的缸内压力,算出因所述第二气缸的爆发而产生的推定指示扭矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐野健
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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