内燃機関の制御装置
【課題】エンジンや発電機の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、発電機の駆動トルクの急変によるエンジン回転変動等を十分に抑制できるようにする。
【解決手段】トルク補正量の学習期間中は、要求発電トルクを徐々に上昇させ、その徐変後の要求発電トルクを許可発電トルクに設定して、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させながら、エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を演算し、このトルク補正量を学習値としてバックアップＲＡＭ２３に記憶する。このトルク補正量の学習値は、エンジン１１や発電機１７の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差に相当する。トルク補正量の学習終了後は、トルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。
【解決手段】トルク補正量の学習期間中は、要求発電トルクを徐々に上昇させ、その徐変後の要求発電トルクを許可発電トルクに設定して、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させながら、エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を演算し、このトルク補正量を学習値としてバックアップＲＡＭ２３に記憶する。このトルク補正量の学習値は、エンジン１１や発電機１７の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差に相当する。トルク補正量の学習終了後は、トルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の動力で駆動される補機を搭載し、補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を考慮して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、エンジンの動力で駆動される様々な補機（例えば発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、燃圧上昇用の高圧ポンプ、オイルポンプ、モータジェネレータ等）が搭載されている。これらの補機の制御に関しては、例えば特許文献１（特開２００４−２６０９０８号公報）に示すように、補機の作動状況を制御することで、燃費を向上させる技術の開発が進められている。
【特許文献１】特開２００４−２６０９０８号公報（第２頁〜第７頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、補機はエンジントルクで駆動されるため、エンジン運転中に補機の駆動トルク（エンジントルクのうちの補機で消費されるトルク）が急激に変化すると、アイドル時にはエンジン回転変動が発生する要因となり、走行時には運転者の意思に反した車両の加減速が発生する要因となる。
【０００４】
この対策として、補機の駆動トルクの増加量（減少量）とこれに対応するエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させて、補機の駆動トルクの増加量（減少量）をエンジントルクの増加量（減少量）によってキャンセルするように制御すれば、上述した補機の駆動トルクの変化によるエンジン回転変動や車両の加減速を抑制することが可能であると考えられる。
【０００５】
この場合、補機の駆動トルクの増減量は、補機の制御パラメータの変化量から予測することになると思われるが、補機の機差ばらつきや経時変化により補機の駆動トルクの増減量の予測値に誤差が生じることは避けられない。しかも、エンジントルク指令値と実際のエンジントルクとの関係も、エンジンの機差ばらつきや経時変化により誤差が生じることは避けられない。
【０００６】
従って、従来の技術では、補機の駆動トルクの増加量（減少量）とエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させるように制御しても、両者の間に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が生じることは避けられず、上述した補機の駆動トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができない。
【０００７】
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、エンジンや補機の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、補機の駆動トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の動力で駆動される補機を制御する補機制御手段と、内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するトルク補正手段と、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに前記補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を変化させて前記トルク補正手段によるトルク補正量を学習するトルク補正量学習手段と、前記トルク補正量の学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関制御手段とを備えた構成としたものである。要するに、本発明は、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに補機の駆動トルクを変化させて、それによって発生する内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するためのトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習し、この学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御するようにしたものである。このようにすれば、内燃機関や補機の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、そのトルク誤差を学習してトルク指令値を当該トルク誤差分だけ補正することができるので、補機の駆動トルクの急変による内燃機関回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができる。
【０００９】
この場合、請求項２のように、トルク補正量の学習値を記憶手段に記憶しておくようにすると良い。このようにすれば、記憶手段の記憶データに基づいてトルク補正量の学習値を繰り返し使用したり、学習値の精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、請求項３のように、補機として、発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのうちのいずれか１つ以上を搭載した車両に適用すると良い。これらの補機は、いずれも比較的大きな駆動トルクを必要とするため、補機の駆動トルクの急変による内燃機関回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速の問題が発生しやすいためである。
【００１１】
また、請求項４のように、内燃機関制御手段は、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することで該内燃機関の出力トルクを制御するようにすると良い。吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のいずれの制御パラメータを用いても、内燃機関の出力トルクをトルク指令値に応じて制御することができる。
【００１２】
また、請求項５のように、トルク補正手段は、内燃機関の回転速度に基づいて該内燃機関の出力トルクをフィードバック補正するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の回転速度を目標回転速度に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、補機の駆動トルクの急変による内燃機関の回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１３】
或は、請求項６のように、トルク補正手段は、車速又は車両加減速度に基づいて内燃機関の出力トルクをフィードバック補正するようにしても良い。このようにすれば、車速又は車両加減速度を目標値に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、補機の駆動トルクの急変による車両の加減速やエンジン回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１４】
本発明は、トルク補正量の学習時に、全運転領域・全制御領域で共通した１つのトルク補正量を学習するようにしても良いが、一般に、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化することを考慮して、請求項７のように、内燃機関の運転条件毎及び／又は補機の制御条件毎にトルク補正量を学習するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化するのに対応して、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎にトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１５】
また、請求項８のように、トルク補正量を学習する際に、補機の駆動トルクの変化量を内燃機関の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限するようにすると良い。このようにすれば、トルク補正量の学習時においても、内燃機関の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項９のように、トルク補正量を学習する際に、補機の駆動トルクを徐々に変化させるようにしても良い。このようにすれば、上記請求項７と同様に、トルク補正量の学習時における内燃機関の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができると共に、補機の駆動トルクを徐々に変化させる過程で、駆動トルクとトルク補正量との関係も学習することができ、駆動トルク毎にトルク補正量を学習することが可能となる。
【００１７】
また、請求項１０のように、トルク補正量の学習値が所定範囲から外れた場合に該学習値の異常と判定するフェイル判定手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、ノイズやシステム異常等による誤学習を未然に防止することができ、学習値の信頼性を向上できると共に、フェイル判定手段の判定結果を利用してシステムの異常診断を行うことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を発電機とエンジン（内燃機関）の協調制御システムに適用した一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてシステム全体の構成を説明する。
【００１９】
エンジン１１（内燃機関）の空気系、燃料噴射系、点火系の各装置は、制御装置１２内のエンジン制御手段１３によって制御される。このエンジン制御手段１３は、エンジン１１の空気系、燃料噴射系、点火系の制御量（スロットル開度、燃料噴射量、噴射時期、点火時期）を制御してエンジン１１の出力トルク（以下「エンジントルク」という）を制御する内燃機関制御手段として機能すると共に、エンジントルクの制御誤差を補正するトルク補正手段１８としても機能する。
【００２０】
また、制御装置１２には、エンジン制御手段１３の他に、車両制御手段１４、発電機制御手段１５（補機制御手段）、電源制御手段１６等が設けられ、これら各制御手段１３〜１６が信号線によって接続されている。
【００２１】
車両制御手段１４は、車両の走行に必要なエンジントルク（以下「トルク指令値」という）を算出してエンジン制御手段１３に送信する。
発電機制御手段１５は、エンジントルクで駆動される補機類のうちの発電機（オルタネータ）１７の発電電流を制御するものであり、エンジン制御手段１３から送信されてくる許可発電トルクに基づいて発電機１７の界磁コイルに流す制御電流（界磁電流）を制御することで、発電機１７の発電電流を制御する。
【００２２】
上述したエンジン制御手段１３と発電機制御手段１５は、両者が協調してトルク補正量学習手段２２として機能し、後述するように、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに発電機１７の駆動に必要なトルク（以下「発電トルク」という）を制御電流によって変化させてトルク補正手段１８によるトルク補正量を学習し、その学習値をバックアップＲＡＭ２３等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。そして、エンジン制御手段１３は、車両制御手段１４から送られてくるトルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。
【００２３】
電源制御手段１６は、発電機制御手段１５と、各種の電気負荷１９ａ、１９ｂを制御する負荷制御手段２０ａ，２０ｂに接続され、電気負荷１９ａ、１９ｂの動作状態（消費電流）とバッテリ２１の充電状態を検出して、発電機１７に要求する発電電流（以下「要求発電電流」という）を算出する機能を備えている。
【００２４】
これら各制御手段１３〜１６、１８は、それぞれ別々のマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）で構成しても良いし、１つのマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）に２つ以上の制御手段の機能を持たせるようにしても良い。
【００２５】
ところで、発電機１７はエンジントルクで駆動されるため、エンジン運転中に発電機１７の駆動トルクである発電トルクが急激に変化すると、アイドル時にはエンジン回転変動が発生する要因となり、走行時には運転者の意思に反した車両の加減速が発生する要因となる。
【００２６】
この対策として、発電トルクの増加量（減少量）とこれに対応するエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させて、発電トルクの増加量（減少量）をエンジントルクの増加量（減少量）によってキャンセルするように制御すれば、上述した発電トルクの変化によるエンジン回転変動や車両の加減速を抑制することが可能であると考えられる。
【００２７】
この場合、発電トルクの増減量は、発電機１７の制御電流（発電電流）の変化量から予測することが可能であるが、発電機１７の機差ばらつきや経時変化により発電トルクの増減量の予測値に誤差が生じることは避けられない。しかも、エンジントルク指令値と実際のエンジントルクとの関係も、エンジン１１の機差ばらつきや経時変化により誤差が生じることは避けられない。
【００２８】
従って、発電トルクの増加量（減少量）とエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させるように制御しても、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差を補正しない限り、上述した発電トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができない。
【００２９】
そこで、本実施例では、次のようにして機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差（トルク補正量）を学習して、その学習値に基づいてトルク指令値を補正することで、発電トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を抑制するようにしている。以下、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差（トルク補正量）の学習方法を図２に基づいて説明する。
【００３０】
所定のトルク補正量学習条件（例えばアイドル回転速度制御条件が成立し且つ前回の学習時から所定走行回数以上の期間が経過していること）が成立した時点ｔ1 で、発電機１７に要求する発電電流（以下「要求発電電流」という）を所定量上昇させて、発電機１７を当該要求発電電流に応じて駆動するのに必要なトルク（以下「要求発電トルク」という）を所定量上昇させる。これにより、トルク補正量の学習期間中は、指令発電電流（発電機１７の制御電流）と発電トルク（発電機１７の駆動トルク）を同期させて変化させるが、制御周期当たりの発電トルクの変化量が大きすぎると、エンジン回転変動や車両の加減速度変動が大きくなって運転者に違和感を感じさせる。
【００３１】
そこで、本実施例では、要求発電トルクを徐々に上昇させることで、制御周期当たりの発電トルクの変化量をエンジン回転速度変動量や車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限する。これにより、トルク補正量の学習時におけるエンジン回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制する。
【００３２】
トルク補正量の学習期間中は、要求発電トルクを徐々に上昇させ、その徐変後の要求発電トルクを許可発電トルクに設定して、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させる（制御周期当たりのトルク指令値の上昇量＝制御周期当たりの許可発電トルクの上昇量）。
【００３３】
このように、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させながら、エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を演算し、このトルク補正量を学習値としてバックアップＲＡＭ２３等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
【００３４】
このトルク補正量の学習期間中に、発電電流とエンジントルクに応じてトルク補正量が変化することを考慮して、発電電流を徐変させながら所定間隔でトルク補正量の学習処理を繰り返して、図３に示すように、発電電流とエンジントルクに応じたトルク補正量を学習して、発電電流とエンジントルクをパラメータとする二次元のトルク補正量学習マップを作成する。更に、本実施例では、エンジン回転速度に応じてトルク補正量が変化することを考慮して、発電電流とエンジントルクをパラメータとする二次元のトルク補正量学習マップをエンジン回転速度毎に作成する。この場合、発電電流とエンジントルクとエンジン回転速度をパラメータとする三次元のトルク補正量学習マップを作成するようにしても良い。
【００３５】
以上のようにしてトルク補正量の学習を終了した後は、図４に示すように、トルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。例えば、図４の時刻ｔ2 において、要求発電電流と要求発電トルクがステップ的に上昇すると、トルク指令値もステップ的に上昇するが、このトルク指令値を上記トルク補正量の学習値で補正し（補正後のトルク指令値＝補正前のトルク指令値−トルク補正量学習値）、この補正後のトルク指令値でエンジントルクを制御する。この際、実際のエンジントルクの応答遅れを考慮して、要求発電電流の変化に対して所定の遅れを持たせて指令発電電流を変化させると共に、要求発電トルクに対しても、所定の遅れを持たせて許可発電トルクを変化させる。
【００３６】
以上説明したエンジン１１と発電機１７との協調制御は、図５及び図６の協調制御プログラムに従って実行される。本プログラムは、エンジン運転中に所定周期（例えば８ｍｓ周期）で実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、発電機制御手段１５は、負荷制御手段２０ａ，２０ｂから受信した電気負荷１９ａ、１９ｂの動作状態（消費電流）とバッテリ２１の充電状態に基づいて、発電機１７に要求する発電電流（要求発電電流）を算出する。
【００３７】
この後、ステップ１０２に進み、発電機制御手段１５は、所定の発電機モデルを用いて、発電機１７を上記要求発電電流に応じて駆動するのに必要なトルク（要求発電トルク）を算出する。そして、次のステップ１０３で、要求発電トルクと要求発電電流の情報を発電機制御手段１５からエンジン制御手段１３に送信する。
【００３８】
この後、ステップ１０４に進み、所定のトルク補正量学習条件が成立しているか否かを例えば次の２つの条件(1) 、(2) によって判定する。
(1) アイドル回転速度制御条件が成立していること
(2) 現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域の学習値が更新されない期間（例えば走行回数）が所定期間以上（例えば所定走行回数以上）になっていること
これら２つの条件(1) 、(2) を同時に満たせば、トルク補正量学習条件が成立し、２つの条件(1) 、(2) のうちのいずれか一方でも満たさない条件があれば、トルク補正量学習条件が不成立となる。
【００３９】
上記ステップ１０４で、トルク補正量学習条件が成立していると判定されれば、次のようにしてトルク補正量（機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差）を学習する。
まず、図６のステップ１１２に進み、要求発電トルクを徐々に変化させ、次のステップ１１３で、エンジン制御手段１３は、徐変後の要求発電トルクを発生させるためのトルク指令値をエンジン１１に指令する。これにより、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することでエンジントルクをトルク指令値に制御する。
【００４０】
この後、ステップ２１４に進み、エンジン制御手段１３は、エンジン１１の応答遅れを考慮して所定演算タイミング後（例えば次回の所定演算タイミング）に実現できるエンジントルクを予測し、この予測エンジントルクと車両の走行に必要なトルク（要求車両駆動トルク）との差分を、発電機１７へ供給可能なトルク（許可発電トルク）として算出し、次のステップ１１５で、この許可発電トルクを発電機制御手段１５に送信する。
【００４１】
そして、次のステップ１１６で、許可発電トルクに対応する発電電流を指令発電電流として算出し、次のステップ１１７で、所定の演算タイミング後に、この指令発電電流相当分の発電を行わせるように発電機１７の制御電流（界磁電流）を制御する。
【００４２】
この後、ステップ１１８に進み、要求発電トルクの徐変により発生したエンジン回転変動量（現在のエンジン回転速度と目標回転速度との偏差）を算出して、このエンジン回転変動量に基づいて、現在のエンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を算出する。このトルク補正量が機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差に相当する。
【００４３】
そして、次のステップ１１９で、トルク補正量の絶対値が所定値以下であるか否かを判定し、もし、トルク補正量の絶対値が所定値を超えていれば、ステップ１２１に進み、該学習値の異常と判定して本プログラムを終了する。これにより、ノイズやシステム異常等によるトルク補正量の誤学習を未然に防止することができ、トルク補正量の学習値の信頼性を向上できると共に、この判定結果を利用してシステムの異常診断を行うことも可能となる。このステップ１１９の処理が特許請求の範囲でいうフェイル判定手段として機能する。
【００４４】
このステップ１１９で、トルク補正量の絶対値が所定値以下であると判定されれば、トルク補正量が正常範囲内であると判断して、ステップ１２０に進み、現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域に記憶されたトルク補正量の学習値を上記ステップ１１８で算出したトルク補正量で更新する。
【００４５】
一方、前述した図５のステップ１０４で、トルク補正量学習条件が不成立と判定されれば、ステップ１０５に進み、現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域に記憶されたトルク補正量の学習値を読み込む。この際、当該学習領域が今まで１回も学習されていない未学習領域である場合は、初期値（例えば０）がトルク補正量の学習値として読み込まれる。
【００４６】
この後、ステップ１０６に進み、エンジン制御手段１３は、トルク補正量の学習値で補正した要求発電トルクを発生させるためのトルク指令値をエンジン１１に指令する。これにより、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することでエンジントルクをトルク補正量の学習値で補正されたトルク指令値に制御する。
【００４７】
この後、ステップ２０７に進み、エンジン制御手段１３は、エンジン１１の応答遅れを考慮して所定演算タイミング後（例えば次回の所定演算タイミング）に実現できるエンジントルクを予測し、この予測エンジントルクと車両の走行に必要なトルク（要求車両駆動トルク）との差分を、発電機１７へ供給可能なトルク（許可発電トルク）として算出し、次のステップ１０８で、この許可発電トルクを発電機制御手段１５に送信する。
【００４８】
この後、ステップ１０９に進み、許可発電トルクに対応する発電電流を指令発電電流として算出し、次のステップ１１０で、所定の演算タイミング後に、この指令発電電流相当分の発電を行わせるように発電機１７の制御電流（界磁電流）を制御する。
【００４９】
以上説明した本実施例によれば、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）を変化させて、その発電トルクの変化によって発生するエンジントルクの制御誤差を補正するためのトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習し、この学習値に基づいてトルク指令値（要求発電トルク）を補正してエンジントルクを制御するようにしたので、エンジン１１や発電機１７の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、そのトルク誤差を学習してトルク指令値（要求発電トルク）を当該トルク誤差分だけ補正することができ、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）の急変によるエンジン回転変動を十分に抑制することができる。
【００５０】
尚、本実施例では、アイドル回転速度制御条件が成立することをトルク補正量学習条件の１つとし、トルク補正量の学習期間中にアイドル回転速度制御によりエンジン回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するようにしたが、車両走行中にトルク補正量を学習する場合は、車速又は車両加減速度に基づいてエンジントルクをフィードバック補正して、トルク補正量を学習するようにすれば良い。例えば、車速を設定車速に一致させるようにフィードバック制御する定速走行制御システム（クルーズコントロールシステム）を搭載した車両では、定速走行制御の実行中にトルク補正量を学習するようにしても良い。このようにすれば、車速又は車両加減速度を目標値に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）の急変による車両の加減速やエンジン回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００５１】
また、本実施例では、エンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域毎にトルク補正量を学習するようにしたので、エンジン１１の運転条件毎、発電機１７の発電電流毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化するのに対応して、エンジン１１の運転条件毎、発電機１７の発電電流毎にトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００５２】
尚、本発明は、エンジン回転速度、エンジントルク、発電電流の３つのパラメータで学習領域を区分する構成に限定されず、いずれか１つ又は２つのパラメータで学習領域を区分するようにしたり、或は、４つ以上のパラメータで学習領域を区分するようにしても良い。勿論、制御ロジック（演算処理）を簡略化するために、学習領域を複数に区分せずに全運転領域・全制御領域で共通した１つのトルク補正量を学習するようにしても良い。
【００５３】
また、本実施例では、トルク補正量の学習期間中に要求発電トルクを徐々に変化させるようにしたので、トルク補正量の学習時におけるエンジン１１の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができる。要は、トルク補正量の学習期間中に要求発電トルクの変化量をエンジン１１の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限するようにすれば良い。この要求発電トルクの変化量に対する制限は、トルク補正量の学習期間中のみ実施すれば良く、学習終了後は、この制限を解除するようにすれば良い。
【００５４】
尚、本発明の制御対象となる補機は、発電機１７に限定されず、例えば、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのいずれかであっても良く、また、複数の補機を制御するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例におけるシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】トルク補正量学習処理時の制御例を説明するタイムチャートである。
【図３】トルク補正量学習マップの構成例を説明する図である。
【図４】トルク補正量学習終了後の制御例を説明するタイムチャートである。
【図５】協調制御プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである（その１）。
【図６】協調制御プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである（その２）。
【符号の説明】
【００５６】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…制御装置、１３…エンジン制御手段（内燃機関制御手段，フェイル判定手段）、１４…車両制御手段、１５…発電機制御手段（補機制御手段）、１６…電源制御手段、１７…発電機（補機）、１８…トルク補正手段、１９ａ、１９ｂ…電気負荷、２０ａ，２０ｂ…負荷制御手段、２１…バッテリ、２２…トルク補正学習手段、２３…バックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性メモリ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の動力で駆動される補機を搭載し、補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を考慮して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、エンジンの動力で駆動される様々な補機（例えば発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、燃圧上昇用の高圧ポンプ、オイルポンプ、モータジェネレータ等）が搭載されている。これらの補機の制御に関しては、例えば特許文献１（特開２００４−２６０９０８号公報）に示すように、補機の作動状況を制御することで、燃費を向上させる技術の開発が進められている。
【特許文献１】特開２００４−２６０９０８号公報（第２頁〜第７頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、補機はエンジントルクで駆動されるため、エンジン運転中に補機の駆動トルク（エンジントルクのうちの補機で消費されるトルク）が急激に変化すると、アイドル時にはエンジン回転変動が発生する要因となり、走行時には運転者の意思に反した車両の加減速が発生する要因となる。
【０００４】
この対策として、補機の駆動トルクの増加量（減少量）とこれに対応するエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させて、補機の駆動トルクの増加量（減少量）をエンジントルクの増加量（減少量）によってキャンセルするように制御すれば、上述した補機の駆動トルクの変化によるエンジン回転変動や車両の加減速を抑制することが可能であると考えられる。
【０００５】
この場合、補機の駆動トルクの増減量は、補機の制御パラメータの変化量から予測することになると思われるが、補機の機差ばらつきや経時変化により補機の駆動トルクの増減量の予測値に誤差が生じることは避けられない。しかも、エンジントルク指令値と実際のエンジントルクとの関係も、エンジンの機差ばらつきや経時変化により誤差が生じることは避けられない。
【０００６】
従って、従来の技術では、補機の駆動トルクの増加量（減少量）とエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させるように制御しても、両者の間に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が生じることは避けられず、上述した補機の駆動トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができない。
【０００７】
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、エンジンや補機の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、補機の駆動トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の動力で駆動される補機を制御する補機制御手段と、内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するトルク補正手段と、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに前記補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を変化させて前記トルク補正手段によるトルク補正量を学習するトルク補正量学習手段と、前記トルク補正量の学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関制御手段とを備えた構成としたものである。要するに、本発明は、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに補機の駆動トルクを変化させて、それによって発生する内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するためのトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習し、この学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御するようにしたものである。このようにすれば、内燃機関や補機の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、そのトルク誤差を学習してトルク指令値を当該トルク誤差分だけ補正することができるので、補機の駆動トルクの急変による内燃機関回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができる。
【０００９】
この場合、請求項２のように、トルク補正量の学習値を記憶手段に記憶しておくようにすると良い。このようにすれば、記憶手段の記憶データに基づいてトルク補正量の学習値を繰り返し使用したり、学習値の精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、請求項３のように、補機として、発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのうちのいずれか１つ以上を搭載した車両に適用すると良い。これらの補機は、いずれも比較的大きな駆動トルクを必要とするため、補機の駆動トルクの急変による内燃機関回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速の問題が発生しやすいためである。
【００１１】
また、請求項４のように、内燃機関制御手段は、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することで該内燃機関の出力トルクを制御するようにすると良い。吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のいずれの制御パラメータを用いても、内燃機関の出力トルクをトルク指令値に応じて制御することができる。
【００１２】
また、請求項５のように、トルク補正手段は、内燃機関の回転速度に基づいて該内燃機関の出力トルクをフィードバック補正するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の回転速度を目標回転速度に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、補機の駆動トルクの急変による内燃機関の回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１３】
或は、請求項６のように、トルク補正手段は、車速又は車両加減速度に基づいて内燃機関の出力トルクをフィードバック補正するようにしても良い。このようにすれば、車速又は車両加減速度を目標値に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、補機の駆動トルクの急変による車両の加減速やエンジン回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１４】
本発明は、トルク補正量の学習時に、全運転領域・全制御領域で共通した１つのトルク補正量を学習するようにしても良いが、一般に、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化することを考慮して、請求項７のように、内燃機関の運転条件毎及び／又は補機の制御条件毎にトルク補正量を学習するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化するのに対応して、内燃機関の運転条件毎、補機の制御条件毎にトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００１５】
また、請求項８のように、トルク補正量を学習する際に、補機の駆動トルクの変化量を内燃機関の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限するようにすると良い。このようにすれば、トルク補正量の学習時においても、内燃機関の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項９のように、トルク補正量を学習する際に、補機の駆動トルクを徐々に変化させるようにしても良い。このようにすれば、上記請求項７と同様に、トルク補正量の学習時における内燃機関の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができると共に、補機の駆動トルクを徐々に変化させる過程で、駆動トルクとトルク補正量との関係も学習することができ、駆動トルク毎にトルク補正量を学習することが可能となる。
【００１７】
また、請求項１０のように、トルク補正量の学習値が所定範囲から外れた場合に該学習値の異常と判定するフェイル判定手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、ノイズやシステム異常等による誤学習を未然に防止することができ、学習値の信頼性を向上できると共に、フェイル判定手段の判定結果を利用してシステムの異常診断を行うことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を発電機とエンジン（内燃機関）の協調制御システムに適用した一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてシステム全体の構成を説明する。
【００１９】
エンジン１１（内燃機関）の空気系、燃料噴射系、点火系の各装置は、制御装置１２内のエンジン制御手段１３によって制御される。このエンジン制御手段１３は、エンジン１１の空気系、燃料噴射系、点火系の制御量（スロットル開度、燃料噴射量、噴射時期、点火時期）を制御してエンジン１１の出力トルク（以下「エンジントルク」という）を制御する内燃機関制御手段として機能すると共に、エンジントルクの制御誤差を補正するトルク補正手段１８としても機能する。
【００２０】
また、制御装置１２には、エンジン制御手段１３の他に、車両制御手段１４、発電機制御手段１５（補機制御手段）、電源制御手段１６等が設けられ、これら各制御手段１３〜１６が信号線によって接続されている。
【００２１】
車両制御手段１４は、車両の走行に必要なエンジントルク（以下「トルク指令値」という）を算出してエンジン制御手段１３に送信する。
発電機制御手段１５は、エンジントルクで駆動される補機類のうちの発電機（オルタネータ）１７の発電電流を制御するものであり、エンジン制御手段１３から送信されてくる許可発電トルクに基づいて発電機１７の界磁コイルに流す制御電流（界磁電流）を制御することで、発電機１７の発電電流を制御する。
【００２２】
上述したエンジン制御手段１３と発電機制御手段１５は、両者が協調してトルク補正量学習手段２２として機能し、後述するように、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに発電機１７の駆動に必要なトルク（以下「発電トルク」という）を制御電流によって変化させてトルク補正手段１８によるトルク補正量を学習し、その学習値をバックアップＲＡＭ２３等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。そして、エンジン制御手段１３は、車両制御手段１４から送られてくるトルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。
【００２３】
電源制御手段１６は、発電機制御手段１５と、各種の電気負荷１９ａ、１９ｂを制御する負荷制御手段２０ａ，２０ｂに接続され、電気負荷１９ａ、１９ｂの動作状態（消費電流）とバッテリ２１の充電状態を検出して、発電機１７に要求する発電電流（以下「要求発電電流」という）を算出する機能を備えている。
【００２４】
これら各制御手段１３〜１６、１８は、それぞれ別々のマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）で構成しても良いし、１つのマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）に２つ以上の制御手段の機能を持たせるようにしても良い。
【００２５】
ところで、発電機１７はエンジントルクで駆動されるため、エンジン運転中に発電機１７の駆動トルクである発電トルクが急激に変化すると、アイドル時にはエンジン回転変動が発生する要因となり、走行時には運転者の意思に反した車両の加減速が発生する要因となる。
【００２６】
この対策として、発電トルクの増加量（減少量）とこれに対応するエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させて、発電トルクの増加量（減少量）をエンジントルクの増加量（減少量）によってキャンセルするように制御すれば、上述した発電トルクの変化によるエンジン回転変動や車両の加減速を抑制することが可能であると考えられる。
【００２７】
この場合、発電トルクの増減量は、発電機１７の制御電流（発電電流）の変化量から予測することが可能であるが、発電機１７の機差ばらつきや経時変化により発電トルクの増減量の予測値に誤差が生じることは避けられない。しかも、エンジントルク指令値と実際のエンジントルクとの関係も、エンジン１１の機差ばらつきや経時変化により誤差が生じることは避けられない。
【００２８】
従って、発電トルクの増加量（減少量）とエンジントルクの増加量（減少量）とを同期させるように制御しても、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差を補正しない限り、上述した発電トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を十分に抑制することができない。
【００２９】
そこで、本実施例では、次のようにして機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差（トルク補正量）を学習して、その学習値に基づいてトルク指令値を補正することで、発電トルクの急変によるエンジン回転変動や運転者の意思に反した車両の加減速を抑制するようにしている。以下、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差（トルク補正量）の学習方法を図２に基づいて説明する。
【００３０】
所定のトルク補正量学習条件（例えばアイドル回転速度制御条件が成立し且つ前回の学習時から所定走行回数以上の期間が経過していること）が成立した時点ｔ1 で、発電機１７に要求する発電電流（以下「要求発電電流」という）を所定量上昇させて、発電機１７を当該要求発電電流に応じて駆動するのに必要なトルク（以下「要求発電トルク」という）を所定量上昇させる。これにより、トルク補正量の学習期間中は、指令発電電流（発電機１７の制御電流）と発電トルク（発電機１７の駆動トルク）を同期させて変化させるが、制御周期当たりの発電トルクの変化量が大きすぎると、エンジン回転変動や車両の加減速度変動が大きくなって運転者に違和感を感じさせる。
【００３１】
そこで、本実施例では、要求発電トルクを徐々に上昇させることで、制御周期当たりの発電トルクの変化量をエンジン回転速度変動量や車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限する。これにより、トルク補正量の学習時におけるエンジン回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制する。
【００３２】
トルク補正量の学習期間中は、要求発電トルクを徐々に上昇させ、その徐変後の要求発電トルクを許可発電トルクに設定して、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させる（制御周期当たりのトルク指令値の上昇量＝制御周期当たりの許可発電トルクの上昇量）。
【００３３】
このように、エンジン１１のトルク指令値を許可発電トルクと同期させて徐々に上昇させながら、エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を演算し、このトルク補正量を学習値としてバックアップＲＡＭ２３等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。
【００３４】
このトルク補正量の学習期間中に、発電電流とエンジントルクに応じてトルク補正量が変化することを考慮して、発電電流を徐変させながら所定間隔でトルク補正量の学習処理を繰り返して、図３に示すように、発電電流とエンジントルクに応じたトルク補正量を学習して、発電電流とエンジントルクをパラメータとする二次元のトルク補正量学習マップを作成する。更に、本実施例では、エンジン回転速度に応じてトルク補正量が変化することを考慮して、発電電流とエンジントルクをパラメータとする二次元のトルク補正量学習マップをエンジン回転速度毎に作成する。この場合、発電電流とエンジントルクとエンジン回転速度をパラメータとする三次元のトルク補正量学習マップを作成するようにしても良い。
【００３５】
以上のようにしてトルク補正量の学習を終了した後は、図４に示すように、トルク指令値を上記トルク補正量の学習値に基づいて補正してエンジントルクを制御する。例えば、図４の時刻ｔ2 において、要求発電電流と要求発電トルクがステップ的に上昇すると、トルク指令値もステップ的に上昇するが、このトルク指令値を上記トルク補正量の学習値で補正し（補正後のトルク指令値＝補正前のトルク指令値−トルク補正量学習値）、この補正後のトルク指令値でエンジントルクを制御する。この際、実際のエンジントルクの応答遅れを考慮して、要求発電電流の変化に対して所定の遅れを持たせて指令発電電流を変化させると共に、要求発電トルクに対しても、所定の遅れを持たせて許可発電トルクを変化させる。
【００３６】
以上説明したエンジン１１と発電機１７との協調制御は、図５及び図６の協調制御プログラムに従って実行される。本プログラムは、エンジン運転中に所定周期（例えば８ｍｓ周期）で実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、発電機制御手段１５は、負荷制御手段２０ａ，２０ｂから受信した電気負荷１９ａ、１９ｂの動作状態（消費電流）とバッテリ２１の充電状態に基づいて、発電機１７に要求する発電電流（要求発電電流）を算出する。
【００３７】
この後、ステップ１０２に進み、発電機制御手段１５は、所定の発電機モデルを用いて、発電機１７を上記要求発電電流に応じて駆動するのに必要なトルク（要求発電トルク）を算出する。そして、次のステップ１０３で、要求発電トルクと要求発電電流の情報を発電機制御手段１５からエンジン制御手段１３に送信する。
【００３８】
この後、ステップ１０４に進み、所定のトルク補正量学習条件が成立しているか否かを例えば次の２つの条件(1) 、(2) によって判定する。
(1) アイドル回転速度制御条件が成立していること
(2) 現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域の学習値が更新されない期間（例えば走行回数）が所定期間以上（例えば所定走行回数以上）になっていること
これら２つの条件(1) 、(2) を同時に満たせば、トルク補正量学習条件が成立し、２つの条件(1) 、(2) のうちのいずれか一方でも満たさない条件があれば、トルク補正量学習条件が不成立となる。
【００３９】
上記ステップ１０４で、トルク補正量学習条件が成立していると判定されれば、次のようにしてトルク補正量（機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差）を学習する。
まず、図６のステップ１１２に進み、要求発電トルクを徐々に変化させ、次のステップ１１３で、エンジン制御手段１３は、徐変後の要求発電トルクを発生させるためのトルク指令値をエンジン１１に指令する。これにより、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することでエンジントルクをトルク指令値に制御する。
【００４０】
この後、ステップ２１４に進み、エンジン制御手段１３は、エンジン１１の応答遅れを考慮して所定演算タイミング後（例えば次回の所定演算タイミング）に実現できるエンジントルクを予測し、この予測エンジントルクと車両の走行に必要なトルク（要求車両駆動トルク）との差分を、発電機１７へ供給可能なトルク（許可発電トルク）として算出し、次のステップ１１５で、この許可発電トルクを発電機制御手段１５に送信する。
【００４１】
そして、次のステップ１１６で、許可発電トルクに対応する発電電流を指令発電電流として算出し、次のステップ１１７で、所定の演算タイミング後に、この指令発電電流相当分の発電を行わせるように発電機１７の制御電流（界磁電流）を制御する。
【００４２】
この後、ステップ１１８に進み、要求発電トルクの徐変により発生したエンジン回転変動量（現在のエンジン回転速度と目標回転速度との偏差）を算出して、このエンジン回転変動量に基づいて、現在のエンジン回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なエンジントルクの補正量（トルク補正量）を算出する。このトルク補正量が機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差に相当する。
【００４３】
そして、次のステップ１１９で、トルク補正量の絶対値が所定値以下であるか否かを判定し、もし、トルク補正量の絶対値が所定値を超えていれば、ステップ１２１に進み、該学習値の異常と判定して本プログラムを終了する。これにより、ノイズやシステム異常等によるトルク補正量の誤学習を未然に防止することができ、トルク補正量の学習値の信頼性を向上できると共に、この判定結果を利用してシステムの異常診断を行うことも可能となる。このステップ１１９の処理が特許請求の範囲でいうフェイル判定手段として機能する。
【００４４】
このステップ１１９で、トルク補正量の絶対値が所定値以下であると判定されれば、トルク補正量が正常範囲内であると判断して、ステップ１２０に進み、現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域に記憶されたトルク補正量の学習値を上記ステップ１１８で算出したトルク補正量で更新する。
【００４５】
一方、前述した図５のステップ１０４で、トルク補正量学習条件が不成立と判定されれば、ステップ１０５に進み、現在のエンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域に記憶されたトルク補正量の学習値を読み込む。この際、当該学習領域が今まで１回も学習されていない未学習領域である場合は、初期値（例えば０）がトルク補正量の学習値として読み込まれる。
【００４６】
この後、ステップ１０６に進み、エンジン制御手段１３は、トルク補正量の学習値で補正した要求発電トルクを発生させるためのトルク指令値をエンジン１１に指令する。これにより、吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することでエンジントルクをトルク補正量の学習値で補正されたトルク指令値に制御する。
【００４７】
この後、ステップ２０７に進み、エンジン制御手段１３は、エンジン１１の応答遅れを考慮して所定演算タイミング後（例えば次回の所定演算タイミング）に実現できるエンジントルクを予測し、この予測エンジントルクと車両の走行に必要なトルク（要求車両駆動トルク）との差分を、発電機１７へ供給可能なトルク（許可発電トルク）として算出し、次のステップ１０８で、この許可発電トルクを発電機制御手段１５に送信する。
【００４８】
この後、ステップ１０９に進み、許可発電トルクに対応する発電電流を指令発電電流として算出し、次のステップ１１０で、所定の演算タイミング後に、この指令発電電流相当分の発電を行わせるように発電機１７の制御電流（界磁電流）を制御する。
【００４９】
以上説明した本実施例によれば、所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）を変化させて、その発電トルクの変化によって発生するエンジントルクの制御誤差を補正するためのトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習し、この学習値に基づいてトルク指令値（要求発電トルク）を補正してエンジントルクを制御するようにしたので、エンジン１１や発電機１７の機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差があっても、そのトルク誤差を学習してトルク指令値（要求発電トルク）を当該トルク誤差分だけ補正することができ、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）の急変によるエンジン回転変動を十分に抑制することができる。
【００５０】
尚、本実施例では、アイドル回転速度制御条件が成立することをトルク補正量学習条件の１つとし、トルク補正量の学習期間中にアイドル回転速度制御によりエンジン回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するようにしたが、車両走行中にトルク補正量を学習する場合は、車速又は車両加減速度に基づいてエンジントルクをフィードバック補正して、トルク補正量を学習するようにすれば良い。例えば、車速を設定車速に一致させるようにフィードバック制御する定速走行制御システム（クルーズコントロールシステム）を搭載した車両では、定速走行制御の実行中にトルク補正量を学習するようにしても良い。このようにすれば、車速又は車両加減速度を目標値に維持するのに必要なトルク補正量を、機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差として学習することができ、発電機１７の駆動トルク（発電トルク）の急変による車両の加減速やエンジン回転変動を抑制するためのトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００５１】
また、本実施例では、エンジン回転速度、エンジントルク、発電電流に対応する学習領域毎にトルク補正量を学習するようにしたので、エンジン１１の運転条件毎、発電機１７の発電電流毎に機差ばらつきや経時変化によるトルク誤差が変化するのに対応して、エンジン１１の運転条件毎、発電機１７の発電電流毎にトルク補正量を精度良く学習することができる。
【００５２】
尚、本発明は、エンジン回転速度、エンジントルク、発電電流の３つのパラメータで学習領域を区分する構成に限定されず、いずれか１つ又は２つのパラメータで学習領域を区分するようにしたり、或は、４つ以上のパラメータで学習領域を区分するようにしても良い。勿論、制御ロジック（演算処理）を簡略化するために、学習領域を複数に区分せずに全運転領域・全制御領域で共通した１つのトルク補正量を学習するようにしても良い。
【００５３】
また、本実施例では、トルク補正量の学習期間中に要求発電トルクを徐々に変化させるようにしたので、トルク補正量の学習時におけるエンジン１１の回転速度変動や車両の加減速度変動を抑制することができる。要は、トルク補正量の学習期間中に要求発電トルクの変化量をエンジン１１の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限するようにすれば良い。この要求発電トルクの変化量に対する制限は、トルク補正量の学習期間中のみ実施すれば良く、学習終了後は、この制限を解除するようにすれば良い。
【００５４】
尚、本発明の制御対象となる補機は、発電機１７に限定されず、例えば、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのいずれかであっても良く、また、複数の補機を制御するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例におけるシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】トルク補正量学習処理時の制御例を説明するタイムチャートである。
【図３】トルク補正量学習マップの構成例を説明する図である。
【図４】トルク補正量学習終了後の制御例を説明するタイムチャートである。
【図５】協調制御プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである（その１）。
【図６】協調制御プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである（その２）。
【符号の説明】
【００５６】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…制御装置、１３…エンジン制御手段（内燃機関制御手段，フェイル判定手段）、１４…車両制御手段、１５…発電機制御手段（補機制御手段）、１６…電源制御手段、１７…発電機（補機）、１８…トルク補正手段、１９ａ、１９ｂ…電気負荷、２０ａ，２０ｂ…負荷制御手段、２１…バッテリ、２２…トルク補正学習手段、２３…バックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性メモリ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動力で駆動される補機を制御する補機制御手段と、
内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するトルク補正手段と、
所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに前記補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を変化させて前記トルク補正手段によるトルク補正量を学習するトルク補正量学習手段と、
前記トルク補正量の学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記トルク補正量の学習値を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補機は、発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのうちのいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することで該内燃機関の出力トルクを制御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内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記トルク補正手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて該内燃機関の出力トルクをフィードバック補正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内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記トルク補正手段は、車速又は車両加減速度に基づいて前記内燃機関の出力トルクをフィードバック補正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内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記トルク補正量学習手段は、前記内燃機関の運転条件毎及び／又は前記補機の制御条件毎に前記トルク補正量を学習することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記トルク補正量学習手段は、前記トルク補正量を学習する際に前記補機の駆動トルクの変化量を前記内燃機関の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記トルク補正量学習手段は、前記トルク補正量を学習する際に前記補機の駆動トルクを徐々に変化させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記トルク補正量の学習値が所定範囲から外れた場合に該学習値の異常と判定するフェイル判定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
内燃機関の動力で駆動される補機を制御する補機制御手段と、
内燃機関の出力トルクの制御誤差を補正するトルク補正手段と、
所定のトルク補正量学習条件が成立しているときに前記補機の駆動に必要なトルク（以下「駆動トルク」という）を変化させて前記トルク補正手段によるトルク補正量を学習するトルク補正量学習手段と、
前記トルク補正量の学習値に基づいてトルク指令値を補正して内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記トルク補正量の学習値を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補機は、発電機、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用コンプレッサ、モータジェネレータのうちのいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の吸入空気量、燃料噴射量、噴射時期、点火時期のうちのいずれか１つ以上を制御することで該内燃機関の出力トルクを制御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内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記トルク補正手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて該内燃機関の出力トルクをフィードバック補正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内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記トルク補正手段は、車速又は車両加減速度に基づいて前記内燃機関の出力トルクをフィードバック補正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内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記トルク補正量学習手段は、前記内燃機関の運転条件毎及び／又は前記補機の制御条件毎に前記トルク補正量を学習することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記トルク補正量学習手段は、前記トルク補正量を学習する際に前記補機の駆動トルクの変化量を前記内燃機関の回転速度変動量又は車両加減速度変動量が所定値以内に収まるように制限することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記トルク補正量学習手段は、前記トルク補正量を学習する際に前記補機の駆動トルクを徐々に変化させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記トルク補正量の学習値が所定範囲から外れた場合に該学習値の異常と判定するフェイル判定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１３８８７８（Ｐ２００７−１３８８７８Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３６４７０（Ｐ２００５−３３６４７０）
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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