JP2007211725A - エンジントルク推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジントルク特性の経時変化に対する学習補正精度を向上させる。
【解決手段】エンジントルクの推定値（適合値）と実値との誤差（トルク推定誤差）は、エンジン摩擦損失の誤差と点火時期効率特性の誤差とを含み、エンジン摩擦損失の誤差は点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるのに対して、点火時期効率特性の誤差は、ＭＢＴ（最適点火時期）からの点火時期の遅角量が大きくなるほど、大きくなる。ＭＢＴの時には、点火時期効率特性の誤差は０になるため、ＭＢＴの時のトルク推定誤差はエンジン摩擦損失の誤差に相当する。エンジン摩擦損失の誤差はほぼ一定であるため、先にエンジン摩擦損失の誤差を学習しておけば、その後、点火時期がＭＢＴから遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差からエンジン摩擦損失の誤差の学習値を引き算することで、点火時期効率特性の誤差を精度良く学習することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジントルクを推定するエンジントルク推定装置に関する発明である。

近年の電子制御化された自動車のエンジン制御においては、運転者のアクセル操作に即応した応答性の良いドライバビリティを実現するために、運転者が操作したアクセル開度等から運転者の要求するエンジントルクを算出し、このエンジントルクを発生させるようにスロットル開度等を制御するトルク制御を行うようにしたものがある。このトルク制御においては、エンジントルクの推定値と実値との間に誤差があると、実際に制御するトルク値を誤り、結果としてドライバビリティの悪化（加速不良、変速ショック等）が発生する可能性がある。

そこで、エンジントルクの推定値と実値との間に誤差（トルク推定誤差）が生じないように、予め適合工程でエンジントルクの推定に必要なエンジントルク特性マップを作成してエンジン制御装置（ＥＣＵ）のメモリ（ＲＯＭ）に記憶しておき、エンジン運転中に、このエンジントルク特性マップを参照してエンジントルクを推定するようにしている。

しかし、実際のエンジントルク特性はエンジンの経時変化により変化するため、予め適合工程で作成したエンジントルク特性マップを用いてエンジントルクを推定すると、その推定値と実値との誤差が時間の経過と共に増大してエンジントルクの推定精度が悪化するのは避けられない。

そこで、特許文献１（米国特許第６１８８９５１号公報）に記載されたエンジン制御技術では、エンジントルク特性の経時変化の要因をエンジン摩擦損失（フリクションロス）の経時変化と見なし、アイドル時に目標アイドル回転速度と実エンジン回転速度との誤差を検出し、この誤差をエンジン摩擦損失の経時変化情報として学習してエンジントルク特性マップのデータを補正するようにしている。
米国特許第６１８８９５１号公報

しかし、最近の本発明者の研究結果によれば、図３に示すように、エンジントルク特性の経時変化の要因は、エンジン摩擦損失の経時変化だけでなく、点火時期効率特性（点火時期とエンジントルク変化との関係を表す特性）の経時変化も存在することが判明した。

ここで、本発明者の研究結果により判明したエンジントルク特性の経時変化の特徴を、図３を用いて具体的に説明する。図３は、点火時期とエンジントルクとの関係を表し、点火時期を遅角するほど、エンジントルクが低下する特性を示している。適合時には、まだ経時変化が生じていないため、エンジン機差ばらつきを無視すれば、エンジントルクの推定値（適合値）と実値との間に誤差が生じないが、エンジントルク特性が経時変化により適合時と異なる特性に変化すると、エンジントルクの推定値（適合値）と実値との間にトルク推定誤差が生じる。

エンジントルク特性の経時変化の要因の１つは、エンジン摩擦損失の経時変化であるが、このエンジン摩擦損失の誤差は、点火時期による変化量が少なく、ほぼ一定である。エンジントルクの推定値（適合値）と実値との間のトルク推定誤差は、エンジントルクや燃料消費率が最良となる最適点火時期（ＭＢＴ：Minimum spark advance for Best Trque）の時に最小となり、最適点火時期からの点火時期の遅角量が大きくなるほど、トルク推定誤差が大きくなる。

本発明者の研究結果によれば、最適点火時期の時のトルク推定誤差ΔＦric がエンジン摩擦損失の誤差に相当する（最適点火時期の時には後述する点火時期効率特性の誤差が０になるためである）。経時変化によるエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric は、点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるため、エンジン摩擦損失以外の要因にるトルク推定誤差は、最適点火時期からの点火時期の遅角量が大きくなるほど、大きくなる。このエンジン摩擦損失以外の要因によるトルク推定誤差は、点火時期とエンジントルク変化との関係を表す特性の経時変化による誤差（以下「点火時期効率特性の誤差」という）に相当するものと考えられる。

前述した特許文献１の技術では、エンジントルク特性の経時変化を全てエンジン摩擦損失の経時変化によるものと見なしているため、点火時期を大きく遅角した状態で検出したトルク推定誤差（すなわち点火時期効率特性の誤差がかなり含まれるトルク推定誤差）も全てエンジン摩擦損失の誤差として学習されてしまう。その結果、エンジントルク特性の経時変化の学習精度が悪化してエンジントルクの推定精度が悪化するという問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、エンジントルク特性の経時変化に対するエンジントルクの学習補正精度を向上させることができるエンジントルク推定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジントルクを推定するエンジントルク推定装置において、エンジントルクの推定値と実値との誤差（以下「トルク推定誤差」という）を検出するトルク推定誤差検出手段と、点火時期が最適点火時期（ＭＢＴ）付近にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいてエンジン摩擦損失特性の誤差を学習し、点火時期が最適点火時期から遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいて点火時期とエンジントルク変化との関係を表す特性の誤差（以下「点火時期効率特性の誤差」という）を学習するトルク推定誤差学習手段と、前記トルク推定誤差学習手段の学習データに基づいてエンジントルクの推定値を補正する補正手段とを備えているところに特徴がある。この構成では、エンジントルク特性の経時変化により生じるトルク推定誤差として、エンジン摩擦損失特性の誤差の他に、点火時期の遅角量に応じて生じる点火時期効率特性の誤差も学習することができるため、エンジントルク特性の経時変化によるトルク推定誤差を従来よりも精度良く学習することができて、エンジントルク特性の経時変化に対するエンジントルクの学習補正精度を向上させることができる。

この場合、トルク推定誤差が大きくなるほど、エンジン回転速度の制御目標値からのずれ量が大きくなることを考慮して、請求項２のように、トルク推定誤差を検出する際に、アイドル時に実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差を検出し、この偏差からトルク推定誤差を算出するようにしても良い。トルク推定誤差が大きくなるほど、実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差が大きくなるためである。但し、実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差は、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ）が開始される以前に検出することが望ましい。ＩＳＣ開始後は、実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差が小さくなるように吸入空気量がフィードバック制御されるためである。

或は、請求項３のように、自動変速機の変速時に実エンジン回転速度と変速時の理想的なエンジン回転速度との偏差を検出し、この偏差からトルク推定誤差を算出するようにしても良い。変速時の理想的なエンジン回転速度は、適合時等に判明しているため、変速時に実エンジン回転速度と変速時の理想的なエンジン回転速度との偏差をトルク推定誤差の情報として検出することができる。

ところで、図３に示すように、エンジントルクの推定値（適合値）と実値との誤差（トルク推定誤差）は、エンジン摩擦損失特性の誤差と点火時期効率特性の誤差とを含み、エンジン摩擦損失特性の誤差は、点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるのに対して、点火時期効率特性の誤差は、最適点火時期からの点火時期の遅角量が大きくなるほど、大きくなる。最適点火時期の時には、点火時期効率特性の誤差は０になるため、最適点火時期の時のトルク推定誤差はエンジン摩擦損失特性の誤差に相当する。エンジン摩擦損失特性の誤差は、点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるため、請求項４のように、先にエンジン摩擦損失特性の誤差を学習しておけば、その後、点火時期が最適点火時期から遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差からエンジン摩擦損失特性の誤差の学習値を引き算することで、点火時期効率特性の誤差を精度良く学習することができる。

また、請求項５のように、点火時期効率特性の誤差を学習する際に、最適点火時期の時のエンジントルクを基準として最適点火時期から点火時期を遅角した時のエンジントルクの変化率を点火時期効率特性の誤差として学習するようにすると良い。このようにすれば、点火時期の遅角量に応じて要求エンジントルクを補正する際に一般に用いられる点火時期効率マップのデータと同じ単位で点火時期効率特性の誤差を学習できるため、その学習値を用いた点火時期効率マップの補正処理を簡単な演算処理（加算又は減算）で行うことができる利点がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、電子スロットルシステムのモータ１０によって開度調節されるスロットルバルブ１５とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７には、吸気圧を検出する吸気圧センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２５や、エンジン１１のクランク軸が一定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２６が取り付けられている。このクランク角センサ２６の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、スロットルバルブ１５のスロットル開度、燃料噴射弁２０の燃料噴射量、点火プラグ２１の点火時期等を制御する。

その際、ＥＣＵ２７は、エンジン運転中にエンジントルク制御用の各プログラム（図示せず）を所定周期で実行することで、図２のエンジントルク制御の各機能を実現する。ここで、図２のエンジントルク制御の各機能を説明する。

要求トルク演算機能３１は、アクセルセンサ（図示せず）で検出したアクセル開度や、エンジン回転速度Ｎe 等に基づいて運転者の要求するエンジントルク（要求トルク）Ｔd を算出する。

ＩＳＣ機能３２は、アイドル時に目標アイドル回転速度Ｎt と実エンジン回転速度Ｎe との偏差（Ｎt −Ｎe ）を小さくするようにフィードバックトルク補正量Ｔfbを算出する機能と、エアコン等の補機負荷の駆動に要するトルクＴacと電気負荷の駆動に要するトルクＴe とを加算してオープンループ補正トルクＴo を求める機能と、フィードバックトルク補正量Ｔfbにオープンループ補正トルクＴo を加算してＩＳＣ補正トルクＴisc を求める機能とを備えている。

トルク制御機能３３は、要求トルクＴd にＩＳＣ補正トルクＴisc を加算して要求軸トルクＴＢを求め、この要求軸トルクＴＢに、各種の損失トルクを加算して要求図示トルクＴind を求める。ここで、損失トルクとしては、例えばエンジン摩擦損失トルクＴf 、ポンピング損失トルクＴp 等が考慮される。エンジン摩擦損失トルクＴf は、油温とエンジン回転速度とをパラメータとするマップにより算出される。このエンジン摩擦損失トルクＴf を算出するマップのデータは、ＥＣＵ２７のバックアップＲＡＭ等の書き替え可能な不揮発性メモリ（図示せず）に記憶され、エンジン運転中に後述するトルク推定誤差学習機能３４によって学習されたエンジン摩擦損失特性の誤差ΔＦric によって当該マップのデータが随時補正される。ポンピング損失トルクＴp は、吸気圧とエンジン回転速度とをパラメータとするマップにより算出される。

更に、トルク制御機能３３は、要求図示トルクＴind をλ効率（空燃比効率）ηλ と点火時期効率ηIGT で割り算して効率補正トルクＴηを求める。ここで、λ効率は、空気過剰率λが図示トルクに及ぼす影響を評価するための無次元パラメータであり、空気過剰率λに応じて設定され、λ＝１のときにλ効率＝１に設定される。つまり、λ効率は、λ＝１のときの図示トルクの大きさを「１」とし、これを基準にして、空気過剰率λに対応する図示トルクの大きさを相対的に表す指標である。

点火時期効率ηIGT は、点火遅角量が図示トルクに及ぼす影響を評価するための無次元パラメータであり、ＭＢＴ（最適点火時期）からの点火時期ＩＧＴの遅角量に応じて設定され、ＭＢＴからの遅角量が０のとき（つまりＭＢＴのとき）に図示トルクが最大になることから、ＭＢＴからの遅角量が０のときに点火時期効率＝１に設定される。つまり、点火時期効率は、ＭＢＴからの遅角量が０のときの図示トルクの大きさを「１」とし、これを基準にして、ＭＢＴからの遅角量に対応する図示トルクの大きさを相対的に表す指標である。この点火時期効率ηIGT のマップのデータは、ＥＣＵ２７のバックアップＲＡＭ等の書き替え可能な不揮発性メモリ（図示せず）に記憶され、エンジン運転中に後述するトルク推定誤差学習機能３４によって学習された点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyによって当該マップのデータが随時補正される。

トルク推定誤差学習機能３４は、エンジン運転中に後述する図４に示すトルク推定誤差学習補正ルーチンを所定周期で実行することで、エンジントルクの推定値と実値との誤差（以下「トルク推定誤差」という）を検出すると共に、点火時期がＭＢＴ付近にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいて経時変化によるエンジン摩擦損失特性の誤差ΔＦric を学習し、点火時期が最適点火時期から遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいて点火時期とエンジントルク変化との関係を表す特性の経時変化による誤差（以下「点火時期効率特性の誤差」という）ΔIGTeficyを学習し、エンジン摩擦損失特性の誤差ΔＦric に基づいてエンジン摩擦損失トルクＴf のマップのデータを補正し、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyに基づいて点火時期効率ηIGT のマップのデータを補正する。

図３に示すように、エンジントルクの推定値（適合値）と実値との誤差（トルク推定誤差）は、エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric と点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyとを含み、エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric は、点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるのに対して、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyは、ＭＢＴからの点火時期の遅角量が大きくなるほど、大きくなる。ＭＢＴの時には、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyは０になるため、ＭＢＴの時のトルク推定誤差ΔＴrqはエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric に相当する。エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric は、点火時期による変化が少なく、ほぼ一定であるため、先にエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を学習しておけば、その後、点火時期がＭＢＴから遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差ΔＴrqからエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric の学習値を引き算することで、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyを精度良く学習することができる。

ここで、トルク推定誤差ΔＴrqとエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric は、トルク値で求められ、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyは、トルク推定誤差ΔＴrqからエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を引き算した値（トルク値）をＭＢＴ時のエンジントルクで割り算して求められる。
ΔIGTeficy＝（ΔＴrq−ΔＦric ）／ＭＢＴ時のエンジントルク

上式において、ＭＢＴ時のエンジントルクは、適合時等に求められ、ＥＣＵ２７のメモリに記憶されている。上式により、ＭＢＴ時のエンジントルクを基準としてＭＢＴから点火時期を遅角した時のエンジントルクの変化率が点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyとして学習される。

目標スロットル開度演算機能３５は、トルク制御機能３３により演算した効率補正トルクＴη（λ効率ηλ と点火時期効率ηIGT で補正した最終的な要求図示トルク）とエンジン回転速度とに基づいて要求空気量Ｇn をマップ等により算出した後、この要求空気量Ｇn とエンジン回転速度とに基づいて要求吸気圧Ｐm をマップ等により算出し、この要求吸気圧Ｐm 、大気圧Ｐo 、吸気温度Ｔａ等に基づいて目標スロットル開度Ｔh を算出する。そして、この目標スロットル開度Ｔh に応じて電子スロットルシステムのモータ１０の電流を制御することで、実スロットル開度を目標スロットル開度Ｔh に一致させるように制御する。

次に、トルク推定誤差の学習補正を実行する図４のトルク推定誤差学習補正ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２７によってエンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうトルク推定誤差検出手段、トルク推定誤差学習手段及び補正手段として機能する。

本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、現在の運転状態を検出し、次のステップ１０２で、現在の運転状態がアイドル時又は自動変速機の変速時であるか否か判定する。その結果、アイドル時、変速時のいずれにも該当しないと判定されれば、トルク推定誤差の学習補正実行条件が成立していないと判断して、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０２で、アイドル時又は変速時であると判定されれば、トルク推定誤差の学習補正実行条件が成立していると判断して、次のようにしてトルク推定誤差の学習補正を実行する。まず、ステップ１０３で、アイドル時又は変速時におけるエンジン回転速度の偏差ΔＮe を検出する。

この際、アイドル時には、図５に示すように、実エンジン回転速度Ｎ1 と目標アイドル回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe をトルク推定誤差ΔＴrqの情報として検出する。トルク推定誤差ΔＴrqが大きくなるほど、実エンジン回転速度Ｎ1 と目標アイドル回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe が大きくなるためである。但し、実エンジン回転速度Ｎ1 と目標アイドル回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe は、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ）が開始される以前に検出することが望ましい。ＩＳＣ開始後は、実エンジン回転速度Ｎ1 と目標アイドル回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe が小さくなるように吸入空気量がフィードバック制御されるためである。

また、変速時には、図６（シフトアップ時の例）に示すように実エンジン回転速度Ｎ1 と変速時の理想的なエンジン回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe をトルク推定誤差ΔＴrqの情報として検出する。変速時の理想的なエンジン回転速度Ｎ2 は、適合時等に判明しているため、変速時に実エンジン回転速度Ｎ1 と変速時の理想的なエンジン回転速度Ｎ2 との偏差ΔＮe をトルク推定誤差ΔＴrqの情報として検出することができる。

以上のようにして、アイドル時又は変速時にエンジン回転速度の偏差ΔＮe を検出した後、ステップ１０４に進み、図７のトルク推定誤差ΔＴrqのマップを参照してエンジン回転速度の偏差ΔＮe （＝Ｎ2 −Ｎ1 ）に応じたトルク推定誤差ΔＴrqを算出する。尚、図７のトルク推定誤差ΔＴrqのマップは、図２に示す効率補正トルクＴηを要求空気量Ｇn を変換するマップと同じ特性となっている。

トルク推定誤差ΔＴrqの算出後、ステップ１０５に進み、現在の点火時期がＭＢＴ付近であるか遅角時であるかを判定し、ＭＢＴ付近であれば、ステップ１０６に進み、今回算出したトルク推定誤差ΔＴrqをそのままエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric として学習する。この際、エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric は、エンジン回転速度Ｎe 、油温等のエンジン運転条件毎に学習する。

この後、ステップ１０７に進み、ＥＣＵ２７の書き替え可能な不揮発性メモリに記憶されているエンジン摩擦損失マップ（図８参照）のデータＴf に今回学習したエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を加算してエンジン摩擦損失マップを補正して更新記憶する。
補正後のＴf ＝補正前のＴf ＋ΔＦric

この場合、エンジン摩擦損失マップは、例えばエンジン回転速度Ｎe 、油温等のエンジン運転条件をパラメータとするマップとして作成され、今回の学習時のエンジン運転条件に該当するマップデータが今回学習したエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric で補正される。エンジン運転中は、上記処理により学習補正されたエンジン摩擦損失マップを用いて、エンジン摩擦損失トルクＴf が算出される。

また、上記ステップ１０５で点火時期遅角時と判定された場合は、ステップ１０８に進み、エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を学習済みであるか否かを判定し、まだエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を学習していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０８で、エンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を学習済みであると判定されれば、ステップ１０９に進み、点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyを、トルク推定誤差ΔＴrqからエンジン摩擦損失の誤差ΔＦric を引き算した値（トルク値）をＭＢＴ時のエンジントルクで割り算して求める。
ΔIGTeficy＝（ΔＴrq−ΔＦric ）／ＭＢＴ時のエンジントルク

ここで、ＭＢＴ時のエンジントルクは、適合時等に求められ、ＥＣＵ２７のメモリに記憶されている。上式により、ＭＢＴ時のエンジントルクを基準としてＭＢＴから点火時期を遅角した時のエンジントルクの変化率が点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyとして学習される。

この後、ステップ１１０に進み、ＥＣＵ２７の書き替え可能な不揮発性メモリに記憶されている点火時期効率マップ（図９参照）から今回の学習時の点火時期の遅角量における点火時期効率ηIGT のデータを読み出し、この点火時期効率ηIGT に今回学習した点火時期効率特性の誤差ΔIGTeficyを加算して点火時期効率マップを補正して更新記憶する。
補正後のηIGT ＝補正前のηIGT ＋ΔIGTeficy
エンジン運転中は、上記処理により学習補正された点火時期効率マップを用いて、点火時期効率ηIGT が算出される。

尚、本ルーチンでは、アイドル時と変速時の両方でエンジン回転速度の偏差ΔＮe を検出してトルク推定誤差ΔＴrqを算出するようにしたが、アイドル時と変速時のいずれか一方のみでエンジン回転速度の偏差ΔＮe を検出してトルク推定誤差ΔＴrqを算出するようにしても良く、或は、その他の特定のエンジン運転条件のときにエンジン回転速度の制御目標値と実値との偏差ΔＮe を検出してトルク推定誤差ΔＴrqを算出するようにしても良い。

以上説明した本実施例では、エンジントルク特性の経時変化により生じるトルク推定誤差として、エンジン摩擦損失特性の誤差の他に、点火時期の遅角量に応じて生じる点火時期効率特性の誤差も学習することができるため、エンジントルク特性の経時変化によるトルク推定誤差を従来よりも精度良く学習することができて、エンジントルク特性の経時変化に対するエンジントルクの学習補正精度を向上させることができる。

しかも、本実施例では、点火時期効率特性の誤差を学習する際に、最適点火時期の時のエンジントルクを基準として最適点火時期から点火時期を遅角した時のエンジントルクの変化率を点火時期効率特性の誤差として学習するようにしたので、点火時期の遅角量に応じて要求図示トルクを補正する際に一般に用いられる点火時期効率マップのデータと同じ単位で点火時期効率特性の誤差を学習でき、その結果、点火時期効率特性の誤差の学習値を用いた点火時期効率マップの補正処理を簡単な演算処理（加算又は減算）で行うことができる利点がある。

尚、本発明は、図１に例示するような吸気ポート噴射式のエンジンに限定されず、筒内噴射式のエンジンにも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 エンジントルク制御機能を説明するブロック図である。 エンジントルク特性の経時変化を説明する図である。 トルク推定誤差学習補正ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 アイドル時のエンジン回転速度の偏差ΔＮe の検出方法を説明する図である。 変速時のエンジン回転速度の偏差ΔＮe の検出方法を説明する図である。 エンジン回転速度の偏差ΔＮe （＝Ｎ2 −Ｎ1 ）に応じたトルク推定誤差ΔＴrqを算出するマップの一例を示す図である。 エンジン摩擦損失マップの一例を示す図である。 点火時期効率マップの一例を示す図である。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…排気管、２３…触媒、２６…クランク角センサ、２７…ＥＣＵ（トルク推定誤差検出手段，トルク推定誤差学習手段，補正手段）

Claims (5)

1. エンジントルクを推定するエンジントルク推定装置において、
   エンジントルクの推定値と実値との誤差（以下「トルク推定誤差」という）を検出するトルク推定誤差検出手段と、
   点火時期が最適点火時期（ＭＢＴ）付近にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいてエンジン摩擦損失特性の誤差を学習し、点火時期が最適点火時期から遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差に基づいて点火時期とエンジントルク変化との関係を表す特性の誤差（以下「点火時期効率特性の誤差」という）を学習するトルク推定誤差学習手段と、
   前記トルク推定誤差学習手段の学習データに基づいてエンジントルクの推定値を補正する補正手段と
   を備えていることを特徴とするエンジントルク推定装置。
2. 前記トルク推定誤差検出手段は、アイドル時に実エンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差を検出し、この偏差からトルク推定誤差を算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジントルク推定装置。
3. 前記トルク推定誤差検出手段は、自動変速機の変速時に実エンジン回転速度と変速時の理想的なエンジン回転速度との偏差を検出し、この偏差からトルク推定誤差を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジントルク推定装置。
4. 前記トルク推定誤差学習手段は、先に前記エンジン摩擦損失特性の誤差を学習した後、点火時期が最適点火時期から遅角した状態にあるときに検出したトルク推定誤差と前記エンジン摩擦損失特性の誤差の学習値とに基づいて前記点火時期効率特性の誤差を学習することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジントルク推定装置。
5. 前記トルク推定誤差学習手段は、前記点火時期効率特性の誤差を学習する際に、最適点火時期の時のエンジントルクを基準として最適点火時期から点火時期を遅角した時のエンジントルクの変化率を前記点火時期効率特性の誤差として学習することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジントルク推定装置。

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