[發明專利]內燃機的扭矩推定裝置

有效

• 申請號: 201080010814.3
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102341585A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 佐野健;鈴木裕介;池田慎治
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00;G01M15/06;G01M15/08;G01M15/11
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王軼

技術領域

本發明涉及內燃機的扭矩推定裝置。

背景技術

以往，例如，如日本特開昭64-38624號公報所公開的那樣，提出有根據內燃機的扭矩變動和旋轉變動來檢測燃燒變動的內燃機的燃燒變動檢測裝置。在該裝置中，更具體地說，基于設置于一部分氣缸的缸內壓力傳感器的輸出信號來算出指示扭矩。進而，算出根據過去的指示扭矩的履歷算出的扭矩平均值與該指示扭矩之差作為扭矩變動，并使用該扭矩變動來檢測燃燒變動。

專利文獻1：日本特開昭64-38624號公報

專利文獻2：日本特開2007-32296號公報

然而，在上述以往的裝置中，雖然能夠算出基于設置有缸內壓力傳感器的氣缸的燃燒而產生的扭矩，但是無法算出其他的氣缸的扭矩。即，在上述以往的裝置中，無法算出內燃機的各個氣缸的扭矩的絕對值，期望該情況能夠得到改善。

發明內容

本發明就是為了解決如上所述的課題而完成的，其目的在于，在具有多個氣缸的內燃機中，提供一種能夠高精度地推定每個氣缸的扭矩的內燃機的扭矩推定裝置。

為了達成上述的目的，第一方面的發明涉及一種具有多個氣缸的內燃機的扭矩推定裝置，其特征在于，上述內燃機的扭矩推定裝置具備：

缸內壓力傳感器，該缸內壓力傳感器設置于上述內燃機的規定氣缸(以下稱作第一氣缸)；

缸內壓力取得單元，該缸內壓力取得單元基于上述缸內壓力傳感器的檢測信號取得上述第一氣缸的缸內壓力；

算出因上述第一氣缸的爆發而產生的曲軸角加速度(以下稱作第一角加速度)的第一角加速度算出單元；

算出因緊接上述第一氣缸爆發的氣缸(以下稱作第二氣缸)的爆發而產生的曲軸角加速度(以下稱作第二角加速度)的第二角加速度算出單元；以及

推定指示扭矩算出單元，該推定指示扭矩算出單元使用上述第二角加速度與上述第一角加速度之間的差值、以及上述第一氣缸的缸內壓力，算出因上述第二氣缸的爆發而產生的推定指示扭矩。

第二方面的發明的特征在于，在第一方面的發明中，上述內燃機的扭矩推定裝置還具備實測指示扭矩算出單元，該實測指示扭矩算出單元算出因該第一氣缸的爆發而產生的實測指示扭矩，

上述推定指示扭矩算出單元使用上述差值和上述第一氣缸的實測指示扭矩算出因上述第二氣缸的爆發而產生的推定指示扭矩。

第三方面的發明的特征在于，在上述第二方面的發明中，上述推定指示扭矩算出單元算出對上述差值乘以慣性矩而得的值與上述實測指示扭矩之和來作為因上述第二氣缸的爆發而產生的推定指示扭矩。

第四方面的發明的特征在于，在上述第二方面或者第三方面的發明中，上述內燃機的扭矩推定裝置還具備第二推定指示扭矩算出單元，該第二推定指示扭矩算出單元使用緊挨作為扭矩推定的對象的氣缸(以下稱作對象氣缸)的燃燒而先行燃燒的氣缸(以下稱作前對象氣缸)的推定指示扭矩、以及因上述對象氣缸的爆發而產生的角加速度與因上述前對象氣缸的爆發而產生的角加速度之間的差值算出上述對象氣缸的推定指示扭矩。

第五方面的發明的特征在于，在第一方面至第四方面中的任一方面的發明中，當在多個氣缸設置有上述缸內壓力傳感器的情況下，以使設置有該缸內壓力傳感器的氣缸之間的爆發氣缸數均等的方式進行設置。

根據第一方面的發明，曲軸角加速度的變化與扭矩變動之間存在相關性。因此，第二氣缸的角加速度(第二角加速度)與第一氣缸的角加速度(第一角加速度)之間的差值、與相對于第一氣缸的扭矩的扭矩變動量存在相關性。因此，根據本發明，能夠基于利用缸內壓力傳感器實測到的第一氣缸的缸內壓力、和該角加速度的差值來高精度地推定并未實測缸內壓力的第二氣缸的指示扭矩。

根據第二方面的發明，基于利用缸內壓力傳感器實測到的第一氣缸的缸內壓力算出該第一氣缸的實測扭矩。因此，根據本發明，能夠基于該第一氣缸的實測指示扭矩、和第二角加速度與第一角加速度之間的差值來高精度地推定并未實測缸內壓力的第二氣缸的指示扭矩。

根據第三方面的發明，對第二角加速度與第一角加速度的差值乘以慣性矩而得的值表示相對于第一氣缸的指示扭矩的扭矩變動量。因此，根據本發明，通過對第一氣缸的實測指示扭矩加上該差值，能夠高精度地推定第二氣缸的指示扭矩。

根據第四方面的發明，基于前對象氣缸的推定指示扭矩、以及對象氣缸的角加速度與前對象氣缸的角加速度之間的差值來推定對象氣缸的指示扭矩。因此，根據本發明，即便是在不具有缸內壓力傳感器的氣缸連續爆發的情況下，也能夠依次高精度地推定指示扭矩。