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JP4888368B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP4888368B2
JP4888368B2 JP2007321122A JP2007321122A JP4888368B2 JP 4888368 B2 JP4888368 B2 JP 4888368B2 JP 2007321122 A JP2007321122 A JP 2007321122A JP 2007321122 A JP2007321122 A JP 2007321122A JP 4888368 B2 JP4888368 B2 JP 4888368B2
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internal combustion
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Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より特定的には、自動車のエンジン等に適用される内燃機関の無負荷運転時(アイドリング時)におけるアイドル回転数制御(Idle Speed Control:ISC)に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to idle speed control (ISC) during no-load operation (idling) of an internal combustion engine applied to an automobile engine or the like. It is.

従来から、自動車のエンジンに代表される内燃機関では、無負荷運転時(アイドリング時)にエンジン回転速度を適正値に維持するアイドル回転数制御(Idle Speed Control:ISC)が行なわれている。   Conventionally, in an internal combustion engine typified by an automobile engine, idle speed control (ISC) that maintains the engine speed at an appropriate value during no-load operation (during idling) has been performed.

アイドリング時にエンジン回転速度を安定させるためには、回転速度の変動に応じてアイドリング時のエンジンの出力トルクを変化させる必要がある。出力トルクを変化させるため、点火時期を進角または遅角させる制御方法が提案されている。たとえば特開2007−198356号公報(特許文献1)には、点火装置の点火時期に対応する点火効率を用いてアイドルトルクを算出する内燃機関の制御装置が開示されている。
特開2007−198356号公報 特開2002−213292号公報
In order to stabilize the engine rotational speed during idling, it is necessary to change the output torque of the engine during idling in accordance with fluctuations in the rotational speed. In order to change the output torque, a control method for advancing or retarding the ignition timing has been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-198356 (Patent Document 1) discloses a control device for an internal combustion engine that calculates idle torque using ignition efficiency corresponding to the ignition timing of the ignition device.
JP 2007-198356 A JP 2002-213292 A

エンジンのアイドリング時における出力トルクの制御として、MBT(Minimum spark advance for Best Torque;トルクが最大となる点火時期)に対して遅角した点火時期を中心として、その中心から点火時期を進角または遅角させることにより出力トルクを変化させる制御がある。エンジン回転速度が低下した場合には点火時期をMBTに向けて進角させることによりトルクを上昇させる。これによりエンジン回転速度が上昇する。一方、エンジン回転速度が上昇した場合には点火時期を遅角させることによりトルクを低下させる。これによりエンジン回転速度が低下する。このような一連の制御によってエンジン回転速度を安定させることが可能になる。   As a control of the output torque when the engine is idling, the ignition timing is retarded with respect to MBT (Minimum spark advance for Best Torque), and the ignition timing is advanced or retarded from the center. There is control for changing the output torque by making the angle. When the engine speed decreases, the torque is increased by advancing the ignition timing toward MBT. As a result, the engine speed increases. On the other hand, when the engine speed increases, the torque is reduced by retarding the ignition timing. As a result, the engine speed decreases. Such a series of controls makes it possible to stabilize the engine speed.

しかしながらアイドリング時のエンジン回転速度の変動は、そのときのエンジンの運転状態に応じて異なる可能性がある。たとえばエンジンの運転状態は、エアコンプレッサや送風ファンの運転に代表されるエアコン装置の作動負荷に応じて変動する。また、エンジンの個体差により、回転速度の変動の度合いが各エンジンで異なる可能性もある。このような事情を考慮した上でトルクの増減を行なうため、MBTに対して大きく遅角させた点火時期を中心として、その中心から点火時期を進角または遅角させることが考えられる。   However, fluctuations in engine rotation speed during idling may vary depending on the operating state of the engine at that time. For example, the operating state of the engine varies depending on the operating load of the air conditioner represented by the operation of the air compressor and the blower fan. In addition, the degree of fluctuation of the rotational speed may be different for each engine due to individual differences between engines. In order to increase or decrease the torque in consideration of such circumstances, it is conceivable that the ignition timing is advanced or retarded from the center with the ignition timing largely retarded with respect to MBT.

一方、点火時期がMBTから遅角することによって一般的には燃費が低下する。したがってトルク制御の良好な応答性と燃費の向上の両方を満たすことは容易ではない。なお特開2007−198356号公報には、このような課題に対する解決方法は具体的に示されていない。   On the other hand, fuel consumption generally decreases as the ignition timing is retarded from MBT. Therefore, it is not easy to satisfy both good responsiveness of torque control and improvement of fuel consumption. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-198356 does not specifically show a solution to such a problem.

本発明の目的は、アイドリング時におけるエンジン回転数の安定性を確保でき、かつ燃費を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can ensure the stability of the engine speed during idling and can improve fuel efficiency.

本発明は要約すれば、内燃機関の制御装置である。制御装置は、内燃機関のアイドリング時の出力トルクを制御するアイドリング制御部を備える。アイドリング制御部は、内燃機関の現在の点火効率が目標点火効率に等しくなるように現在の点火効率を制御する点火効率制御部と、現在の点火効率が最大値に達するまで目標点火効率を増加させる第1の処理と、現在の点火効率が最大値に達した後に目標点火効率を最大値から所定量だけ低い値に変化させる第2の処理とを交互に実行する目標効率制御部とを含む。   In summary, the present invention is a control device for an internal combustion engine. The control device includes an idling control unit that controls output torque during idling of the internal combustion engine. The idling control unit controls the current ignition efficiency so that the current ignition efficiency of the internal combustion engine becomes equal to the target ignition efficiency, and increases the target ignition efficiency until the current ignition efficiency reaches a maximum value. And a target efficiency control unit that alternately executes a first process and a second process of changing the target ignition efficiency from the maximum value to a value lower by a predetermined amount after the current ignition efficiency reaches the maximum value.

好ましくは、目標効率制御部は、最大値を、内燃機関の負荷に応じて変化させる。
好ましくは、目標効率制御部は、目標点火効率の時間に対する増加率を、内燃機関の負荷に応じて変化させる。
Preferably, the target efficiency control unit changes the maximum value according to the load of the internal combustion engine.
Preferably, the target efficiency control unit changes the increase rate of the target ignition efficiency with respect to time according to the load of the internal combustion engine.

好ましくは、目標効率制御部は、内燃機関の充填効率を上昇させることにより、点火効率を低下させる。   Preferably, the target efficiency control unit decreases the ignition efficiency by increasing the charging efficiency of the internal combustion engine.

より好ましくは、点火効率制御部は、出力トルクの目標値の時間変動を平滑化して、目標トルクを出力する平滑処理部と、平滑処理部からの目標トルクと、目標点火効率とに基づいて、充填効率を算出する充填効率算出部とを含む。   More preferably, the ignition efficiency control unit smoothes the time variation of the target value of the output torque, outputs the target torque, the target torque from the smoothing unit, and the target ignition efficiency, And a filling efficiency calculation unit for calculating the filling efficiency.

本発明によれば、アイドリング時におけるエンジン回転数の安定性を確保でき、かつ燃費を向上させることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to ensure the stability of the engine speed during idling and to improve fuel efficiency.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1に示すように、本実施の形態に係る制御装置が搭載された車両は、エンジン150と、吸気系152と、排気系154と、エンジンECU100とを含む。また、このエンジン150は、ポート噴射型のガソリンエンジンであるが、ポートインジェクタに代えて/加えてシリンダ内に燃料を直接噴射する直噴インジェクタを備えても構わない。   As shown in FIG. 1, the vehicle on which the control device according to the present embodiment is mounted includes an engine 150, an intake system 152, an exhaust system 154, and an engine ECU 100. The engine 150 is a port injection type gasoline engine, but may include a direct injection injector that directly injects fuel into the cylinder instead of / in addition to the port injector.

吸気系152は、吸気通路110と、エアクリーナ118と、エアーフローメータ104と、スロットルモータ114と、スロットルバルブ112と、スロットルポジションセンサ116とを含む。   Intake system 152 includes an intake passage 110, an air cleaner 118, an air flow meter 104, a throttle motor 114, a throttle valve 112, and a throttle position sensor 116.

エアクリーナ118から吸気された空気は、吸気通路110を通り、エンジン150に流通する。吸気通路110の途中には、スロットルバルブ112が設けられる。スロットルバルブ112は、スロットルモータ114が作動することにより開閉される。このとき、スロットルバルブ112の開度は、スロットルポジションセンサ116により検出することが可能となる。エアクリーナ118とスロットルバルブ112との間における吸気通路には、エアーフローメータ104が設けられており、吸気された空気量を検出する。エアーフローメータ104には、吸入空気量Qを表わす吸気量信号をエンジンECU100に送信する。   The air taken in from the air cleaner 118 passes through the intake passage 110 and flows to the engine 150. A throttle valve 112 is provided in the middle of the intake passage 110. The throttle valve 112 is opened and closed when the throttle motor 114 is operated. At this time, the opening degree of the throttle valve 112 can be detected by the throttle position sensor 116. An air flow meter 104 is provided in the intake passage between the air cleaner 118 and the throttle valve 112, and detects the amount of intake air. The air flow meter 104 transmits an intake air amount signal representing the intake air amount Q to the engine ECU 100.

エンジン150は、冷却水通路122と、シリンダブロック124と、インジェクタ126と、ピストン128と、クランクシャフト130と、水温センサ106と、クランクポジションセンサ132とを含む。   Engine 150 includes a cooling water passage 122, a cylinder block 124, an injector 126, a piston 128, a crankshaft 130, a water temperature sensor 106, and a crank position sensor 132.

シリンダブロック124には特定の数に対応したシリンダが設けられ(特定の数は、気筒の数に対応する)、シリンダにはそれぞれピストン128が設けられる。ピストン128上部の燃焼室に吸気通路110を通って、インジェクタ126から噴射された燃料と吸気された空気との混合気が導入されて、点火プラグ(図示せず)の点火により燃焼する。燃焼が生じると、ピストン128が押し下げられる。このとき、ピストン128の上下運動は、クランク機構を介して、クランクシャフト130の回転運動に変換される。なお、エンジン150の回転数NEは、クランクポジションセンサ132により検出された信号に基づいてエンジンECU100が検出する。   The cylinder block 124 is provided with a cylinder corresponding to a specific number (the specific number corresponds to the number of cylinders), and each cylinder is provided with a piston 128. An air-fuel mixture of the fuel injected from the injector 126 and the sucked air is introduced into the combustion chamber above the piston 128 through the intake passage 110 and burned by ignition of a spark plug (not shown). When combustion occurs, the piston 128 is pushed down. At this time, the vertical motion of the piston 128 is converted into a rotational motion of the crankshaft 130 via the crank mechanism. Note that engine speed of engine 150 is detected by engine ECU 100 based on a signal detected by crank position sensor 132.

シリンダブロック124内には、冷却水通路122が設けられており、ウォータポンプ(図示せず)の作動により、冷却水が循環する。この冷却水通路122内の冷却水は、冷却水通路122に接続されたラジエータ(図示せず)へと流通して冷却ファン(図示せず)により放熱される。冷却水通路122の通路上には水温センサ106が設けられており、冷却水通路122内の冷却水の温度(エンジン冷却水温)THWを検出する。水温センサ106は、検出したエンジン冷却水温THWを示す信号をエンジンECU100に送信する。   A cooling water passage 122 is provided in the cylinder block 124, and the cooling water circulates by the operation of a water pump (not shown). The cooling water in the cooling water passage 122 flows to a radiator (not shown) connected to the cooling water passage 122 and is radiated by a cooling fan (not shown). A water temperature sensor 106 is provided on the cooling water passage 122 and detects the temperature (engine cooling water temperature) THW of the cooling water in the cooling water passage 122. Water temperature sensor 106 transmits a signal indicating detected engine cooling water temperature THW to engine ECU 100.

排気系154は、排気通路108と、第1の空燃比センサ102Aと、第2の空燃比センサ102Bと、第1の三元触媒コンバータ120Aと、第2の三元触媒コンバータ120Bとを含む。第1の三元触媒コンバータ120Aの上流側に第1の空燃比センサ102Aが設けられ、第1の三元触媒コンバータ120Aの下流側(第2の三元触媒コンバータ120Bの上流側)に第2の空燃比センサ102Bが設けられる。なお、三元触媒コンバータは1個でもよい。   Exhaust system 154 includes an exhaust passage 108, a first air-fuel ratio sensor 102A, a second air-fuel ratio sensor 102B, a first three-way catalytic converter 120A, and a second three-way catalytic converter 120B. A first air-fuel ratio sensor 102A is provided on the upstream side of the first three-way catalytic converter 120A, and the second is provided on the downstream side of the first three-way catalytic converter 120A (upstream side of the second three-way catalytic converter 120B). The air-fuel ratio sensor 102B is provided. One three-way catalytic converter may be used.

エンジン150の排気側に接続された排気通路108は、第1の三元触媒コンバータ120Aおよび第2の三元触媒コンバータ120Bに接続される。すなわち、エンジン150において燃焼室内の混合気の燃焼により生じる排気ガスは、まず、第1の三元触媒コンバータ120Aに流入する。第1の三元触媒コンバータ120Aに流入した排気ガス中に含まれるHC、COは、第1の三元触媒コンバータ120Aにおいて酸化される。また、第1の三元触媒コンバータ120Aに流入した排気ガス中に含まれるNOxは、第1の三元触媒コンバータ120Aにおいて、還元される。この第1の三元触媒コンバータ120Aは、エンジン150の近くに設置され、エンジン150の冷間始動時においても速やかに昇温されて触媒機能を発現する。   The exhaust passage 108 connected to the exhaust side of the engine 150 is connected to the first three-way catalytic converter 120A and the second three-way catalytic converter 120B. That is, the exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber in the engine 150 first flows into the first three-way catalytic converter 120A. HC and CO contained in the exhaust gas flowing into the first three-way catalytic converter 120A are oxidized in the first three-way catalytic converter 120A. Further, NOx contained in the exhaust gas flowing into the first three-way catalytic converter 120A is reduced in the first three-way catalytic converter 120A. The first three-way catalytic converter 120A is installed in the vicinity of the engine 150, and even when the engine 150 is cold-started, the temperature is quickly raised to exhibit a catalytic function.

さらに、排気ガスは、NOxの浄化を目的として、第1の三元触媒コンバータ120Aから第2の三元触媒コンバータ120Bに送られる。この第1の三元触媒コンバータ120Aと第2の三元触媒コンバータ120Bとは、基本的には同じ構造および機能を有するものである。   Further, the exhaust gas is sent from the first three-way catalytic converter 120A to the second three-way catalytic converter 120B for the purpose of purifying NOx. The first three-way catalytic converter 120A and the second three-way catalytic converter 120B basically have the same structure and function.

第1の三元触媒コンバータ120Aの上流側に設けられた第1の空燃比センサ102A、第1の三元触媒コンバータ120Aの下流側であって第2の三元触媒コンバータ120Bの上流側に設けられた第2の空燃比センサ102Bは、第1の三元触媒コンバータ120Aまたは第2の三元触媒コンバータ120Bを通過した排気ガス中に含まれる酸素の濃度を検出する。酸素の濃度を検出することにより、排気ガス中に含まれる燃料と空気との比、いわゆる空燃比を検出することができる。   First air-fuel ratio sensor 102A provided upstream of first three-way catalytic converter 120A, provided downstream of first three-way catalytic converter 120A and upstream of second three-way catalytic converter 120B The second air-fuel ratio sensor 102B thus detected detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas that has passed through the first three-way catalytic converter 120A or the second three-way catalytic converter 120B. By detecting the oxygen concentration, it is possible to detect the so-called air-fuel ratio of the fuel and air contained in the exhaust gas.

第1の空燃比センサ102Aおよび第2の空燃比センサ102Bは、排気ガス中の酸素濃度に応じた電流を発生させる。この電流は、たとえば電圧に変換されてエンジンECU100に入力される。したがって、第1の空燃比センサ102Aの出力信号から第1の三元触媒コンバータ120Aの上流における排気ガスの空燃比を検出することができ、第2の空燃比センサ102Bの出力信号から第2の三元触媒コンバータ120Bの上流における排気ガスの空燃比を検出することができる。これらの第1の空燃比センサ102Aおよび第2の空燃比センサ102Bは、空燃比がリーンのときには、たとえば0.1V程度の電圧を発生し、空燃比がリッチのときには0.9V程度の電圧を発生するものである。これらの値に基づいて空燃比に換算した値と、空燃比のしきい値とを比較して、エンジンECU100による空燃比制御が行なわれる。   The first air-fuel ratio sensor 102A and the second air-fuel ratio sensor 102B generate a current corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. This current is converted into a voltage, for example, and input to engine ECU 100. Therefore, the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the first three-way catalytic converter 120A can be detected from the output signal of the first air-fuel ratio sensor 102A, and the second output signal from the second air-fuel ratio sensor 102B can be detected. The air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the three-way catalytic converter 120B can be detected. The first air-fuel ratio sensor 102A and the second air-fuel ratio sensor 102B generate, for example, a voltage of about 0.1 V when the air-fuel ratio is lean, and a voltage of about 0.9 V when the air-fuel ratio is rich. It is what happens. A value converted into an air-fuel ratio based on these values is compared with an air-fuel ratio threshold value, and air-fuel ratio control by engine ECU 100 is performed.

第1の三元触媒コンバータ120Aおよび第2の三元触媒コンバータ120Bは、空燃比がほぼ理論空燃比のときにHC,COを酸化しつつNOxを還元する機能、すなわちHC,COおよびNOxを同時に浄化する機能を有する。これらの第1の三元触媒コンバータ120Aおよび第2の三元触媒コンバータ120Bは、空燃比がリーンであり排気ガス中の酸素量が多いと、酸化作用が活発となるが還元作用が不活発となり、また空燃比がリッチであり排気ガス中の酸素量が少ないと、逆に還元作用が活発となるが酸化作用が不活発となり、前述の三成分をすべて良好に浄化させることができない。   The first three-way catalytic converter 120A and the second three-way catalytic converter 120B function to reduce NOx while oxidizing HC and CO when the air-fuel ratio is substantially the stoichiometric air-fuel ratio, that is, simultaneously perform HC, CO, and NOx. Has the function of purifying. In these first three-way catalytic converter 120A and second three-way catalytic converter 120B, if the air-fuel ratio is lean and the amount of oxygen in the exhaust gas is large, the oxidizing action becomes active but the reducing action becomes inactive. If the air-fuel ratio is rich and the amount of oxygen in the exhaust gas is small, the reduction action becomes active, but the oxidation action becomes inactive, and all the above three components cannot be purified well.

なお、エンジンECU100には、ドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度(アクセルペダル開度ACC)を検出するアクセルペダル開度センサ160が接続されている。   The engine ECU 100 is connected to an accelerator pedal opening sensor 160 that detects the opening of the accelerator pedal (accelerator pedal opening ACC) operated by the driver.

エンジンECU100は、エンジン回転数NE、充填効率KL、点火時期SA、空燃比A/F(ここでは、ストイキメトリックを前提とする)およびトルクの関係を用いて、目標トルクを実現できるように、スロットル開度、点火時期および燃料噴射量を算出して、スロットルバルブ112の開度、点火時期およびインジェクタ126からの燃料噴射量(より具体的には燃料噴射時間と噴射される燃料量とがリニアな関係が成立する領域(噴射量限界領域)においては、燃料噴射時間をエンジンECU100が制御して燃料噴射量が制御される)を制御する。   The engine ECU 100 uses the relationship among the engine speed NE, the charging efficiency KL, the ignition timing SA, the air-fuel ratio A / F (here, assuming stoichiometric) and the torque so that the target torque can be realized. The opening degree, the ignition timing, and the fuel injection amount are calculated, and the opening degree of the throttle valve 112, the ignition timing, and the fuel injection amount from the injector 126 (more specifically, the fuel injection time and the injected fuel amount are linear. In a region where the relationship is established (injection amount limit region), the engine ECU 100 controls the fuel injection time to control the fuel injection amount).

なお、エンジン150には、エンジン150の回転力によって作動エネルギを得られるように構成された付属機器群が連結されている。付属機器の代表例は、エアコン装置180である。エアコン装置180には、オン・オフ指示や設定温度等の動作指示が入力される。エンジンECU100へは、エアコン装置180を代表とする上記付属機器群の負荷要求情報がさらに入力される。   The engine 150 is connected to an accessory device group configured to obtain operating energy by the rotational force of the engine 150. A typical example of the accessory device is an air conditioner 180. The air conditioner device 180 is inputted with operation instructions such as an on / off instruction and a set temperature. The engine ECU 100 is further input with load request information of the accessory device group represented by the air conditioner device 180.

図2を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図2に示すように、この制御装置(エンジンECU100で実現される)は、演算器1000と、KL算出器1010と、スロットル算出部1030と、点火時期算出部2000と、目標効率制御部3000とを含む。演算器1000と、KL算出器1010と、スロットル算出部1030と、点火時期算出部2000とは、本発明における「点火効率制御部」を具体的に実現するための1つの例として図2に示したものである。   With reference to FIG. 2, a functional block diagram of the control device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, this control device (implemented by engine ECU 100) includes an arithmetic unit 1000, a KL calculator 1010, a throttle calculator 1030, an ignition timing calculator 2000, and a target efficiency controller 3000. including. The calculator 1000, the KL calculator 1010, the throttle calculator 1030, and the ignition timing calculator 2000 are shown in FIG. 2 as one example for specifically realizing the “ignition efficiency controller” in the present invention. It is a thing.

演算器1000は、ISC(Idle Speed Control)時の目標トルク(以下、ISC目標トルクと記載する場合がある)を目標点火効率で割ることによりトルク(以下、最大効率トルクと呼ぶ)を算出する。なお、本実施の形態では最大効率トルクとは、たとえば点火効率が1.0のときのトルク(言い換えると、点火時期がMBTであるときのトルク)である。   The arithmetic unit 1000 calculates a torque (hereinafter referred to as a maximum efficiency torque) by dividing a target torque at the time of ISC (Idle Speed Control) (hereinafter sometimes referred to as ISC target torque) by a target ignition efficiency. In the present embodiment, the maximum efficiency torque is, for example, torque when the ignition efficiency is 1.0 (in other words, torque when the ignition timing is MBT).

KL算出器1010は、演算器1000により算出された最大効率トルクと、エンジン回転数NE(現在のエンジン回転数)とに基づいて、目標KL(目標充填効率)を算出する。   The KL calculator 1010 calculates a target KL (target charging efficiency) based on the maximum efficiency torque calculated by the calculator 1000 and the engine speed NE (current engine speed).

スロットル算出部1030は、目標KLに基づいて、スロットルバルブ112の開度(以下、スロットル開度と記載する場合がある)を算出する。   The throttle calculation unit 1030 calculates the opening of the throttle valve 112 (hereinafter sometimes referred to as the throttle opening) based on the target KL.

また、現在の充填効率KL(以下、現在KLと記載する場合がある)が検出されて、点火時期算出部2000は、エンジン回転数NE(現在のエンジン回転数)と、この現在KLと、上述したISC目標トルクとに基づいて、点火時期を算出する。   Further, the current charging efficiency KL (hereinafter sometimes referred to as “current KL”) is detected, and the ignition timing calculation unit 2000 detects the engine speed NE (current engine speed), the current KL, The ignition timing is calculated based on the ISC target torque.

目標効率制御部3000は、現在KL、現在NE、点火時期算出部2000が算出した点火時期に基づいて目標点火効率を算出し、その算出した目標点火効率を演算器1000に出力する。   The target efficiency control unit 3000 calculates the target ignition efficiency based on the current KL, the current NE, and the ignition timing calculated by the ignition timing calculation unit 2000, and outputs the calculated target ignition efficiency to the calculator 1000.

このような本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、エンジンECU100に含まれるCPU(Central ProcessingUnit)およびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。   Such a control apparatus according to the present embodiment is read out from the CPU (Central Processing Unit) and the memory included in the engine ECU 100 and executed by the CPU even in hardware mainly composed of a digital circuit or an analog circuit. It can also be realized by software mainly composed of programs to be executed. In general, it is said that it is advantageous in terms of operation speed when realized by hardware, and advantageous in terms of design change when realized by software. Below, the case where a control apparatus is implement | achieved as software is demonstrated.

図3は、図2に示す制御装置による点火時期の算出処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時あるいは一定の時間ごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a calculation process of the ignition timing by the control device shown in FIG. The process shown in this flowchart is called from the main routine and executed when, for example, a predetermined condition is satisfied or at regular intervals.

図3および図2を参照して、処理が開始されると、ステップS1において点火時期算出部2000は、点火時期を算出するために用いられるターゲット点火効率を算出する。具体的には、点火時期算出部2000は、目標トルクを、現時点のエンジン150の運転状態から定められた最大効率トルクで割ることにより、ターゲット点火効率を算出する。なお最大効率トルクは、現在NEおよび現在KLにより求められる。   3 and FIG. 2, when the process is started, in step S1, ignition timing calculation unit 2000 calculates target ignition efficiency used for calculating the ignition timing. Specifically, ignition timing calculation unit 2000 calculates the target ignition efficiency by dividing the target torque by the maximum efficiency torque determined from the current operating state of engine 150. The maximum efficiency torque is obtained from the current NE and the current KL.

ステップS2において、点火時期算出部2000は、ステップS1で算出されたターゲット点火効率が、最大効率より大きいか否かを判定する。上述したように本実施の形態では、最大効率は1.0に定められる。ターゲット点火効率が最大効率以下である場合(ステップS2においてNO)、処理は後述するステップS4に進む。   In step S2, the ignition timing calculation unit 2000 determines whether or not the target ignition efficiency calculated in step S1 is greater than the maximum efficiency. As described above, in this embodiment, the maximum efficiency is set to 1.0. If the target ignition efficiency is equal to or less than the maximum efficiency (NO in step S2), the process proceeds to step S4 described later.

ターゲット点火効率が最大効率より大きい場合(ステップS2においてYES)、点火時期算出部2000は、ステップS3においてガード処理を行なう。具体的には、点火時期算出部2000は、ステップS1において算出されたターゲット点火効率を最大効率に置き換える(ステップS3)。これによりターゲット点火効率は最大効率を超えないよう制御される。   If the target ignition efficiency is greater than the maximum efficiency (YES in step S2), ignition timing calculation unit 2000 performs a guard process in step S3. Specifically, the ignition timing calculation unit 2000 replaces the target ignition efficiency calculated in step S1 with the maximum efficiency (step S3). Thus, the target ignition efficiency is controlled so as not to exceed the maximum efficiency.

たとえばエンジン回転数が急速に低下した場合には、エンジン回転数を元の回転数に戻すために目標トルクを急速に上昇させる制御が行なわれると考えられる。この場合、目標トルクが最大効率を上回る可能性がある。しかしながら、目標トルクを急速に上昇させても、その目標トルクをエンジンから出力させるために十分な量の空気がエンジンに供給されていない可能性が高い。ターゲット点火効率が最大効率を超えないよう制御されることにより、エンジンの出力トルクは、現時点においてエンジンが出力可能な最大のトルク以下に制限される。   For example, when the engine speed rapidly decreases, it is considered that control for rapidly increasing the target torque is performed in order to return the engine speed to the original speed. In this case, the target torque may exceed the maximum efficiency. However, even if the target torque is rapidly increased, there is a high possibility that a sufficient amount of air is not supplied to the engine to output the target torque from the engine. By controlling the target ignition efficiency so as not to exceed the maximum efficiency, the engine output torque is limited to be equal to or less than the maximum torque that the engine can output at the present time.

ステップS4において、点火時期算出部2000は、ステップS1において算出されたターゲット点火効率(または、ステップS3においてガード処理が施されたターゲット点火効率)に基づいて、点火時期(SA)を算出する。具体的には、点火時期算出部2000は、ターゲット点火効率と点火時期とが対応付けられたマップを予め記憶する。このマップは、たとえば実験などにより求められたターゲット点火効率と点火時期との関係に基づいて定められる。そして点火時期算出部2000は、算出したターゲット点火効率と、そのマップとから、点火時期(SA)を算出する。ステップS4の処理が終了すると全体の処理はメインルーチンに戻る。   In step S4, the ignition timing calculation unit 2000 calculates the ignition timing (SA) based on the target ignition efficiency calculated in step S1 (or the target ignition efficiency subjected to the guard process in step S3). Specifically, the ignition timing calculation unit 2000 stores in advance a map in which the target ignition efficiency and the ignition timing are associated with each other. This map is determined on the basis of the relationship between the target ignition efficiency and the ignition timing obtained by, for example, experiments. The ignition timing calculation unit 2000 calculates the ignition timing (SA) from the calculated target ignition efficiency and the map. When the process of step S4 ends, the entire process returns to the main routine.

図4は、図2に示す制御装置によるスロットル開度の算出処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時あるいは一定の時間ごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing a calculation process of the throttle opening by the control device shown in FIG. The process shown in this flowchart is called from the main routine and executed when, for example, a predetermined condition is satisfied or at regular intervals.

図4および図2を参照して、処理が開始されると、ステップS11において、演算器1000は、最大効率トルクを算出する。具体的には、演算器1000は、目標トルクを目標点火効率で割ることにより、最大効率トルクを算出する。   Referring to FIGS. 4 and 2, when the process is started, computing unit 1000 calculates a maximum efficiency torque in step S11. Specifically, computing unit 1000 calculates the maximum efficiency torque by dividing the target torque by the target ignition efficiency.

ステップS12において、KL算出器1010は、目標KLを算出する。具体的には、KL算出器1010は、現在NEおよび最大効率トルクを目標KLに変換するためのマップを予め記憶する。このマップは、たとえば実験などにより予め求められる。そしてKL算出器1010は、このマップと、現在NEと、ステップS11で算出された最大効率トルクとから目標KLを算出する。   In step S12, the KL calculator 1010 calculates a target KL. Specifically, the KL calculator 1010 stores in advance a map for converting the current NE and the maximum efficiency torque into the target KL. This map is obtained in advance by, for example, experiments. Then, the KL calculator 1010 calculates the target KL from this map, the current NE, and the maximum efficiency torque calculated in step S11.

ステップS13において、スロットル算出部1030は、KL算出器1010が算出した目標KLを受ける。そしてスロットル算出部1030は、予め記憶するスロットル開度変換式にその目標KLを代入することによりスロットル開度を算出する。ステップS13の処理が終了すると全体の処理はメインルーチンに戻る。   In step S13, the throttle calculation unit 1030 receives the target KL calculated by the KL calculator 1010. Then, the throttle calculation unit 1030 calculates the throttle opening by substituting the target KL into a throttle opening conversion formula stored in advance. When the process of step S13 ends, the entire process returns to the main routine.

ステップS11における目標点火効率は、図5に示すフローチャートに基づいて定められる。なおこのフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時あるいは一定の時間ごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   The target ignition efficiency in step S11 is determined based on the flowchart shown in FIG. The process shown in this flowchart is called and executed from the main routine, for example, when a predetermined condition is satisfied or at regular intervals.

図5および図2を参照して、処理が開始されると、ステップS21において、目標効率制御部3000は現在の点火効率を算出する。具体的には目標効率制御部3000は現在トルクを最大効率トルクで割ることにより現在の点火効率を算出する。なお目標効率制御部3000はエンジン150の現在の回転数および現在の充填効率に基づいて最大効率トルクを算出する。目標効率制御部3000は、その算出された最大効率トルク(すなわち現在の最大効率トルク)と、最大効率トルクの算出直前に点火時期算出部2000により算出された点火時期とに基づいて現在トルクを算出する。   Referring to FIGS. 5 and 2, when the process is started, in step S21, target efficiency control unit 3000 calculates the current ignition efficiency. Specifically, the target efficiency control unit 3000 calculates the current ignition efficiency by dividing the current torque by the maximum efficiency torque. Target efficiency control unit 3000 calculates the maximum efficiency torque based on the current rotational speed of engine 150 and the current charging efficiency. The target efficiency control unit 3000 calculates the current torque based on the calculated maximum efficiency torque (that is, the current maximum efficiency torque) and the ignition timing calculated by the ignition timing calculation unit 2000 immediately before the calculation of the maximum efficiency torque. To do.

ステップS22において、目標効率制御部3000は現在の点火効率が最大効率(本実施の形態では1.0)より小さいか否かを判定する。   In step S22, target efficiency control unit 3000 determines whether or not the current ignition efficiency is smaller than the maximum efficiency (1.0 in the present embodiment).

現在の点火効率が最大効率より小さい場合(ステップS22においてYES)、目標効率制御部3000は、現在の目標点火効率(図中、「目標点火効率(n)」と示す)を、その前回での算出処理により算出された目標点火効率(図中、「目標点火効率(n−1)」と示す)にαを加えることにより算出する(ステップS23)。なお本実施の形態ではαは一定値である。   When the current ignition efficiency is smaller than the maximum efficiency (YES in step S22), the target efficiency control unit 3000 displays the current target ignition efficiency (shown as “target ignition efficiency (n)” in the drawing) at the previous time. Calculation is performed by adding α to the target ignition efficiency calculated by the calculation process (shown as “target ignition efficiency (n−1)” in the figure) (step S23). In this embodiment, α is a constant value.

一方、現在の点火効率が最大効率に等しい場合(ステップS22においてNO)、目標効率制御部3000は、現在の目標点火効率(目標点火効率(n))を、その前回での算出処理により算出された目標点火効率(目標点火効率(n−1))からβを減じることにより算出する(ステップS24)。なお本実施の形態ではβは一定値である。   On the other hand, when the current ignition efficiency is equal to the maximum efficiency (NO in step S22), target efficiency control unit 3000 calculates the current target ignition efficiency (target ignition efficiency (n)) by the previous calculation process. It is calculated by subtracting β from the target ignition efficiency (target ignition efficiency (n−1)) (step S24). In this embodiment, β is a constant value.

ステップS23またはステップS24の処理が終了すると、全体の処理はメインルーチンに戻る。   When the process of step S23 or step S24 ends, the entire process returns to the main routine.

図5のフローチャートに示される処理をより具体的に説明すると、まず、目標効率制御部3000は、現在の点火効率が最大効率に達するまでは、目標点火効率をαずつ増加させる。これにより、現在の点火時期を進角させる。よって、現在の点火効率は大きくなり、最大効率に近づく(ステップS23)。   The processing shown in the flowchart of FIG. 5 will be described more specifically. First, the target efficiency control unit 3000 increases the target ignition efficiency by α until the current ignition efficiency reaches the maximum efficiency. As a result, the current ignition timing is advanced. Therefore, the current ignition efficiency increases and approaches the maximum efficiency (step S23).

次に、現在の点火効率が最大効率に等しくなる。そうすると、KL算出器1010は、目標充填効率を増やす。これにより、目標点火効率が最大効率より所定量βだけ低い値となる。したがって、現在の点火効率も最大効率より低い値となる(ステップS24)。ステップS24の処理の後にはステップS23の処理が再び行なわれる。つまり、ステップS23の処理とステップS24との処理が交互に実行され、現在の点火効率は、最大効率と、最大効率よりもβだけ低い値との間で繰り返し変化する。   Next, the current ignition efficiency is equal to the maximum efficiency. Then, the KL calculator 1010 increases the target filling efficiency. As a result, the target ignition efficiency becomes a value lower than the maximum efficiency by a predetermined amount β. Therefore, the current ignition efficiency is also lower than the maximum efficiency (step S24). After the process of step S24, the process of step S23 is performed again. That is, the process of step S23 and the process of step S24 are executed alternately, and the current ignition efficiency changes repeatedly between the maximum efficiency and a value lower by β than the maximum efficiency.

なお、図3〜図5に示されているフローチャートは、並列的に実行されてもよいし、ステップS1〜S4(図3)、ステップS11〜S13(図4)、ステップS21〜S24(図5)の順に実行されてもよい。   Note that the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5 may be executed in parallel, or include steps S1 to S4 (FIG. 3), steps S11 to S13 (FIG. 4), and steps S21 to S24 (FIG. 5). ) In this order.

図6は、本実施の形態に従う点火時期、スロットル開度、および点火効率の制御を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining control of ignition timing, throttle opening, and ignition efficiency according to the present embodiment.

図6および図2を参照して、目標効率制御部3000は、目標点火効率が最大値に達するまで、目標点火効率を単位時間あたりαだけ増加させる。時刻toにおいて目標点火効率が最大値に達する。そうすると目標効率制御部3000は、目標点火効率を最大値からβだけ低下させる。そして、目標効率制御部3000は、再び最大値に達するまで単位時間あたりαの割合で増加させる。この処理は図5のフローチャートに示す処理に対応する。   Referring to FIGS. 6 and 2, target efficiency control unit 3000 increases target ignition efficiency by α per unit time until target ignition efficiency reaches the maximum value. The target ignition efficiency reaches the maximum value at time to. Then, the target efficiency control unit 3000 decreases the target ignition efficiency by β from the maximum value. Then, the target efficiency control unit 3000 increases at a rate of α per unit time until the maximum value is reached again. This process corresponds to the process shown in the flowchart of FIG.

目標点火効率を上昇させることにより、現在の点火効率が上昇するとともに点火時期も進角する。時刻toにおいて、現実の点火効率が最大値に達するとともに、点火時期が最大効率時期(たとえばMBT)となる。この場合、目標トルクは、最大効率トルク(すなわち最大トルク)に等しくなる。   By increasing the target ignition efficiency, the current ignition efficiency is increased and the ignition timing is advanced. At time to, the actual ignition efficiency reaches the maximum value, and the ignition timing becomes the maximum efficiency timing (for example, MBT). In this case, the target torque is equal to the maximum efficiency torque (that is, the maximum torque).

時刻to以前では、最大効率トルク(目標トルク÷目標点火効率)は目標点火効率の上昇に応じて低下する。これにより、KL算出器1010が算出する目標充填効率も低下する。目標KLの低下に応じて、現在の充填効率およびスロットル開度も低下する。   Prior to time to, the maximum efficiency torque (target torque ÷ target ignition efficiency) decreases as the target ignition efficiency increases. As a result, the target charging efficiency calculated by the KL calculator 1010 also decreases. As the target KL decreases, the current charging efficiency and throttle opening also decrease.

目標点火効率が最大値に達すると、目標トルクは最大効率トルクに等しくなる。次に、目標点火効率が最大値からβだけ低下すると、KL算出器1010が算出する目標充填効率は上昇する。したがって現在の充填効率およびスロットル開度も上昇する。これにより現在の点火効率が低下するとともに、点火時期は最大効率時期から遅角させられる。   When the target ignition efficiency reaches the maximum value, the target torque becomes equal to the maximum efficiency torque. Next, when the target ignition efficiency decreases by β from the maximum value, the target charging efficiency calculated by the KL calculator 1010 increases. Therefore, the current charging efficiency and the throttle opening also increase. This reduces the current ignition efficiency and retards the ignition timing from the maximum efficiency timing.

時刻to以後において目標点火効率が上昇することにより、現在の点火効率が上昇するとともに点火時期も進角する。すなわち時刻to以前の制御が時刻to以後においても繰返される。   As the target ignition efficiency increases after time to, the current ignition efficiency increases and the ignition timing also advances. That is, the control before time to is repeated after time to.

このように、本実施の形態では、現在の点火効率が最大値に達するまで目標点火効率を増加させる第1の処理と、現在の点火効率が最大値に達した後に目標点火効率を最大値から所定量だけ低い値に変化させる第2の処理とを交互に繰返す。目標点火効率を最大効率に近づけることにより、現在の点火効率が最大値に近づく(点火時期が進角する)のでエンジンの出力トルクが大きくなる。現在の点火効率が最大値に達した後に目標点火効率を最大値から所定量だけ低い値に変化させることによってエンジンの出力トルクが小さくなる。第1および第2の処理を繰返すことにより、エンジンの出力トルクの増加および減少が繰返される。この結果、アイドリング時におけるエンジン回転数を安定させることができる。   As described above, in the present embodiment, the first process of increasing the target ignition efficiency until the current ignition efficiency reaches the maximum value, and the target ignition efficiency from the maximum value after the current ignition efficiency reaches the maximum value. The second process of changing to a lower value by a predetermined amount is repeated alternately. By bringing the target ignition efficiency close to the maximum efficiency, the current ignition efficiency approaches the maximum value (the ignition timing is advanced), so the engine output torque increases. By changing the target ignition efficiency from the maximum value to a value lower by a predetermined amount after the current ignition efficiency reaches the maximum value, the output torque of the engine is reduced. By repeating the first and second processes, the engine output torque is repeatedly increased and decreased. As a result, the engine speed during idling can be stabilized.

また、本実施の形態では、いわば、現在の点火効率を最大値に常に近づける制御が行なわれる。これによって、燃費の低下を防ぐことができる。   In the present embodiment, so-called control is performed so that the current ignition efficiency is always close to the maximum value. As a result, fuel consumption can be prevented from decreasing.

さらに、本実施の形態では、現在の点火効率を最大値に近づけることによってエンジンの出力トルクを増加させる。これによって、素早くエンジンの出力トルクを上昇させることが可能となる。よって、トルク制御の良好な応答性を実現することができる。   Furthermore, in the present embodiment, the engine output torque is increased by bringing the current ignition efficiency close to the maximum value. This makes it possible to quickly increase the engine output torque. Therefore, good responsiveness of torque control can be realized.

(変形例1)
この変形例では、図2に示す目標効率制御部3000は、エンジンの負荷(運転状態)に応じて目標点火効率の最大値を変化させる。たとえばエアコン装置が動作した状態とエアコン装置が停止した状態とではエンジンの負荷が異なり得る。目標点火効率の最大値をエンジンの負荷に応じて変更することにより、エンジンの負荷が変化しても、アイドリング時のエンジン回転数を安定させることが可能になる。
(Modification 1)
In this modification, the target efficiency control unit 3000 shown in FIG. 2 changes the maximum value of the target ignition efficiency in accordance with the engine load (operating state). For example, the engine load may be different between a state where the air conditioner device is operating and a state where the air conditioner device is stopped. By changing the maximum value of the target ignition efficiency according to the engine load, the engine speed during idling can be stabilized even if the engine load changes.

なお、点火時期算出部2000は、現在の点火効率が最大効率より大きいか否かを判定する(図5参照)。たとえば、点火時期算出部2000は、目標効率制御部3000から最大効率の値を受けることにより、その判定に必要な最大効率の値を取得することができる。なお、以後に説明する各変形例においても点火時期算出部2000は、目標効率制御部3000から最大効率の値を受けるものとする。   Note that the ignition timing calculation unit 2000 determines whether or not the current ignition efficiency is greater than the maximum efficiency (see FIG. 5). For example, the ignition timing calculation unit 2000 can obtain the maximum efficiency value necessary for the determination by receiving the maximum efficiency value from the target efficiency control unit 3000. It should be noted that the ignition timing calculation unit 2000 also receives the value of the maximum efficiency from the target efficiency control unit 3000 in each modification described below.

図7は、エンジンの負荷と点火効率の最大値(最大効率)との関係の一例を示す図である。図7および図2を参照して、目標効率制御部3000はエアコン装置からの負荷要求情報に基づいて、エンジン負荷の程度が大、中、小のいずれであるかを決定する。そして、目標効率制御部3000は、その決定したエンジン負荷の程度に応じて、最大効率を決定する。たとえばエンジン負荷の程度が大きい場合の最大効率は1.0であり、エンジン負荷の程度が中程度の場合の最大効率は0.97であり、エンジン負荷の程度が小さい場合の最大効率は0.95である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the engine load and the maximum value (maximum efficiency) of ignition efficiency. Referring to FIGS. 7 and 2, target efficiency control unit 3000 determines whether the engine load level is large, medium, or small based on load request information from the air conditioner. Then, target efficiency control unit 3000 determines the maximum efficiency according to the determined degree of engine load. For example, the maximum efficiency when the engine load is large is 1.0, the maximum efficiency when the engine load is medium is 0.97, and the maximum efficiency when the engine load is small is 0. 95.

たとえばエアコン装置の作動負荷が最大の場合、エンジン負荷が現在の負荷よりも大きくなる可能性は低いと考えられる。したがって、この場合には、最大効率は、エンジン負荷の程度が大きい場合の値(1.0)に定められる。   For example, when the operating load of the air conditioner is maximum, it is considered that the possibility that the engine load becomes larger than the current load is low. Therefore, in this case, the maximum efficiency is set to a value (1.0) when the degree of engine load is large.

たとえばエアコン装置が現在動作しているものの、その作動負荷が最大ではない場合には、今後エアコン装置の作動負荷が大きくなる可能性がある。したがってこの場合の最大効率は、エンジン負荷の程度が中程度の場合の値(0.97)に定められる。   For example, if the air conditioner is currently operating but its operating load is not the maximum, the operating load of the air conditioner may increase in the future. Therefore, the maximum efficiency in this case is set to a value (0.97) when the engine load is medium.

たとえば、エアコン装置が現在停止している場合には、エアコン装置が今後動作する可能性がある。したがってこの場合の最大効率は、エンジン負荷の程度が小さい場合の値(0.95)に定められる。   For example, if the air conditioner device is currently stopped, the air conditioner device may operate in the future. Therefore, the maximum efficiency in this case is set to a value (0.95) when the degree of engine load is small.

(変形例2)
変形例2では、変形例1と同様に、エンジンの負荷(運転状態)に応じて目標点火効率の最大値を変化させる。なお、以下では、エンジンの負荷が変動する要因の一例ととして、エアコン装置の作動負荷の変動を示す。
(Modification 2)
In the second modification, similarly to the first modification, the maximum value of the target ignition efficiency is changed according to the engine load (operating state). In the following, fluctuations in the operating load of the air conditioner will be shown as an example of factors that cause fluctuations in the engine load.

図8は、エアコン装置の動作に伴う点火効率の最大値(最大効率)の変化の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a change in the maximum value (maximum efficiency) of the ignition efficiency accompanying the operation of the air conditioner device.

図8および図2を参照して、目標効率制御部3000は、エアコン装置の停止状態(OFF状態)では最大効率の値を0.95に設定する。時刻t1においてエアコン装置の動作が開始され、エアコン装置がON状態になる。このとき目標効率制御部3000は、最大効率の値を0.95から1.0に上昇させる。時刻t1以後、目標効率制御部3000は、最大効率の値を1.0から緩やかに減少させる。なお、最終的には最大効率の値は、そのエアコン装置の作動負荷に応じた値(たとえば0.97)となる。   Referring to FIGS. 8 and 2, target efficiency control unit 3000 sets the maximum efficiency value to 0.95 when the air conditioner is stopped (OFF state). At time t1, the operation of the air conditioner is started, and the air conditioner is turned on. At this time, the target efficiency control unit 3000 increases the maximum efficiency value from 0.95 to 1.0. After the time t1, the target efficiency control unit 3000 gradually decreases the maximum efficiency value from 1.0. Note that the maximum efficiency value finally becomes a value (for example, 0.97) corresponding to the operating load of the air conditioner.

エアコン装置の作動負荷の大きさによらず、エアコン装置の動作開始時点では、エンジン回転数が急速に低下する可能性がある。このため変形例2ではエアコン装置の動作開始に応じて最大効率を一旦大きくする。そして、目標効率制御部3000は、最大効率を緩やかに減少させることにより、エアコン装置の動作が安定したときのエアコン装置の作動負荷に応じた最大効率を設定する。これにより、変形例1と同様に、エンジンの負荷が変化しても、アイドリング時のエンジン回転数を安定させることが可能になる。   Regardless of the operating load of the air conditioner, the engine speed may drop rapidly at the start of the operation of the air conditioner. For this reason, in the second modification, the maximum efficiency is once increased in accordance with the start of the operation of the air conditioner. And target efficiency control part 3000 sets the maximum efficiency according to the operation load of an air-conditioner device when operation of an air-conditioner device is stabilized by decreasing the maximum efficiency moderately. As a result, similarly to the first modification, even when the engine load changes, the engine speed during idling can be stabilized.

(変形例3)
変形例3では、目標効率制御部3000は、エンジンの負荷(運転状態)に応じて、単位時間あたりの目標点火効率の増分値(すなわちα)を変化させる。
(Modification 3)
In the third modification, the target efficiency control unit 3000 changes the increment value (that is, α) of the target ignition efficiency per unit time in accordance with the engine load (operating state).

図9は、エンジンの負荷(運転状態)が所定の状態である場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a change over time in target ignition efficiency when the engine load (operating state) is in a predetermined state.

図9を参照して、目標点火効率(図中では「目標効率」と示す)は、周期Tで変化する。周期Tは、たとえば数秒から数十秒の範囲で適切に定められる。   Referring to FIG. 9, the target ignition efficiency (shown as “target efficiency” in the figure) changes with period T. The period T is appropriately determined within a range of several seconds to several tens of seconds, for example.

図10は、目標点火効率の増分値が小さくなった場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing a change over time in the target ignition efficiency when the increment value of the target ignition efficiency becomes small.

図10を参照して、実線で示す目標点火効率の時間変化は、図9に示す目標点火効率の時間変化に対応する。破線で示す目標点火効率の時間変化は、この実線で示す目標点火効率の時間変化よりも、目標点火効率の単位時間あたりの増分値が小さくなったものである。破線で示す目標点火効率の時間変化の周期T1は、周期Tよりも長くなる。   Referring to FIG. 10, the change over time in target ignition efficiency indicated by the solid line corresponds to the change over time in target ignition efficiency shown in FIG. The time change of the target ignition efficiency indicated by the broken line is a value obtained by decreasing the increment value per unit time of the target ignition efficiency smaller than the time change of the target ignition efficiency indicated by the solid line. The period T1 of the change over time of the target ignition efficiency indicated by the broken line is longer than the period T.

図11は、目標点火効率の増分値が大きくなった場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing a change over time in the target ignition efficiency when the increment value of the target ignition efficiency becomes large.

図11を参照して、実線で示す目標点火効率の時間変化は、図9に示す目標点火効率の時間変化に対応する。破線で示す目標点火効率の時間変化は、この実線で示す目標点火効率の時間変化よりも、目標点火効率の単位時間あたりの増分値が大きくなったものである。破線で示す目標点火効率の時間変化の周期T2は、周期Tよりも短くなる。   Referring to FIG. 11, the change over time in target ignition efficiency indicated by the solid line corresponds to the change over time in target ignition efficiency shown in FIG. The time change of the target ignition efficiency indicated by the broken line is a value obtained by increasing the increment value per unit time of the target ignition efficiency, compared to the time change of the target ignition efficiency indicated by the solid line. The period T2 of the change over time of the target ignition efficiency indicated by the broken line is shorter than the period T.

図2に示す目標効率制御部3000は、エンジン負荷が増大する(たとえばエアコン装置の作動負荷が最大となる)場合には、図11に破線で示した目標点火効率の時間変化が実現されるように目標点火効率を変化させる。一方、目標効率制御部3000は、エンジン負荷が減少する(たとえばエアコン装置が停止する)場合には、図10に破線で示した目標点火効率の時間変化が実現されるように目標点火効率を変化させる。また、目標効率制御部3000は、たとえばエアコン装置が動作するものの、その作動負荷が最大でない場合には、図9で示した目標点火効率の時間変化が実現されるように目標点火効率を変化させる。   The target efficiency control unit 3000 shown in FIG. 2 realizes the time change of the target ignition efficiency indicated by the broken line in FIG. 11 when the engine load increases (for example, the operating load of the air conditioner becomes maximum). To change the target ignition efficiency. On the other hand, when the engine load decreases (for example, the air conditioner stops), target efficiency control unit 3000 changes the target ignition efficiency so that the change over time of target ignition efficiency indicated by the broken line in FIG. 10 is realized. Let The target efficiency control unit 3000 changes the target ignition efficiency so that the change in the target ignition efficiency shown in FIG. 9 is realized when, for example, the air conditioner operates but the operating load is not maximum. .

このように変形例3では、エンジンの負荷(運転状態)に応じて、単位時間あたりの目標点火効率の増分値(すなわちα)を変化させる。これにより現在の負荷が大きい場合には素早く出力トルクを上昇させることができるとともに、現在の負荷がさほど大きくない場合には出力トルクを緩やかに上昇させることができる。これにより現在の負荷に応じてエンジンの出力トルクを適切に変化させることが可能になるとともに、燃費が低下するのを抑制できる。   Thus, in the third modification, the increment value (that is, α) of the target ignition efficiency per unit time is changed according to the engine load (operating state). As a result, the output torque can be quickly increased when the current load is large, and the output torque can be gradually increased when the current load is not so large. As a result, it is possible to appropriately change the engine output torque according to the current load, and to suppress a reduction in fuel consumption.

(変形例4)
図12は、変形例4に従う制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
(Modification 4)
FIG. 12 is a functional block diagram showing a configuration of a control device according to the fourth modification.

図12を参照して、制御装置は、演算器1000の前段に設けられ、ISC目標トルクの時間変動を平滑化する平滑処理部1040をさらに備える点で図2に示す制御装置と異なる。   Referring to FIG. 12, the control device is different from the control device shown in FIG. 2 in that it further includes a smoothing unit 1040 that is provided in the preceding stage of computing unit 1000 and smoothes the temporal variation of the ISC target torque.

ISC目標トルクは、エンジンの負荷に応じて細かく変動する可能性がある。図4のフローチャートに示されるように、スロットル開度は、目標トルク(ISC目標トルク)および目標点火効率から求められた最大効率トルクによって定められる。したがって、ISC目標トルクが細かく変動すると、スロットル算出部1030によって算出されたスロットル開度も細かく変動する。その算出されたスロットル開度を実現するために、図1に示すスロットルモータ114はスロットルバルブ112の開度を小刻みに変化させる。この場合、たとえばスロットルバルブの耐久性への影響が考えられる。   The ISC target torque may vary finely depending on the engine load. As shown in the flowchart of FIG. 4, the throttle opening is determined by the maximum efficiency torque obtained from the target torque (ISC target torque) and the target ignition efficiency. Therefore, when the ISC target torque varies finely, the throttle opening calculated by the throttle calculation unit 1030 also varies finely. In order to realize the calculated throttle opening, the throttle motor 114 shown in FIG. 1 changes the opening of the throttle valve 112 in small increments. In this case, for example, the influence on the durability of the throttle valve can be considered.

変形例4では、たとえば図13に示されるように平滑処理部1040が目標トルクの時間変動を平滑化する。これにより、たとえば平滑化前の目標トルクに不規則的な時間変化を生じていても、平滑化後の目標トルクの値を、ある値で安定させることができる。これにより、たとえばスロットル開度が細かく変動することにより生じる問題(たとえばスロットルバルブの耐久性への影響)を防ぐことができる。   In Modification 4, for example, as shown in FIG. 13, the smoothing processing unit 1040 smoothes the time variation of the target torque. Thereby, for example, even if an irregular time change occurs in the target torque before smoothing, the value of the target torque after smoothing can be stabilized at a certain value. As a result, for example, problems caused by fine fluctuations in the throttle opening (for example, influence on the durability of the throttle valve) can be prevented.

なお、平滑処理部1040による平滑処理は特定の処理に限定されるものではない。平滑処理の一例を示すと、たとえば時間平均を算出する処理、1次フィルタ処理、なまし処理、ヒステリシス処理等が挙げられる。   In addition, the smoothing process by the smoothing process part 1040 is not limited to a specific process. An example of the smoothing process includes, for example, a process for calculating a time average, a primary filter process, a smoothing process, a hysteresis process, and the like.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の制御ブロック図である。1 is a control block diagram of a vehicle on which a control device according to an embodiment of the present invention is mounted. 本発明の実施の形態に係る制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図2に示す制御装置による点火時期の算出処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a calculation process of ignition timing by the control device shown in FIG. 2. 図2に示す制御装置によるスロットル開度の算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the throttle opening by the control apparatus shown in FIG. 図2に示す制御装置による目標点火効率の算出処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a calculation process of target ignition efficiency by the control device shown in FIG. 2. 本実施の形態に従う点火時期、スロットル開度、および点火効率の制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating control of the ignition timing according to this Embodiment, throttle opening, and ignition efficiency. エンジンの負荷と点火効率の最大値(最大効率)との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the engine load and the maximum value (maximum efficiency) of ignition efficiency. エアコン装置の動作に伴う点火効率の最大値(最大効率)の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the maximum value (maximum efficiency) of the ignition efficiency accompanying operation | movement of an air-conditioner apparatus. エンジンの負荷(運転状態)が所定の状態である場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the target ignition efficiency in case an engine load (operation state) is a predetermined state. 目標点火効率の増分値が小さくなった場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of target ignition efficiency when the increment value of target ignition efficiency becomes small. 目標点火効率の増分値が大きくなった場合の目標点火効率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of target ignition efficiency when the increment value of target ignition efficiency becomes large. 変形例4に従う制御装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the control apparatus according to the modification 4. 図12に示した平滑処理部1040による目標トルクの平滑処理を説明する図である。It is a figure explaining the smooth process of the target torque by the smooth process part 1040 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 エンジンECU、102A,102B 空燃比センサ、104 エアーフローメータ、106 水温センサ、108 排気通路、110 吸気通路、112 スロットルバルブ、114 スロットルモータ、116 スロットルポジションセンサ、118 エアクリーナ、120A,120B 三元触媒コンバータ、122 冷却水通路、124 シリンダブロック、126 インジェクタ、128 ピストン、130 クランクシャフト、132 クランクポジションセンサ、150 エンジン、152 吸気系、154 排気系、160 アクセルペダル開度センサ、180 エアコン装置、1000 演算器、1010 KL算出器、1030 スロットル算出部、1040 平滑処理部、2000 点火時期算出部、3000 目標効率制御部。   100 Engine ECU, 102A, 102B Air-fuel ratio sensor, 104 Air flow meter, 106 Water temperature sensor, 108 Exhaust passage, 110 Intake passage, 112 Throttle valve, 114 Throttle motor, 116 Throttle position sensor, 118 Air cleaner, 120A, 120B Three-way catalyst Converter, 122 Cooling water passage, 124 Cylinder block, 126 Injector, 128 Piston, 130 Crankshaft, 132 Crank position sensor, 150 Engine, 152 Intake system, 154 Exhaust system, 160 Accelerator pedal opening sensor, 180 Air conditioner, 1000 Arithmetic , 1010 KL calculator, 1030 throttle calculator, 1040 smoothing processor, 2000 ignition timing calculator, 3000 target efficiency controller

Claims (5)

内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関のアイドリング時の出力トルクを制御するアイドリング制御部を備え、
前記アイドリング制御部は、
現在のエンジン回転数と現在の充填効率とに基づく最大効率トルクと前記アイドリング時の出力トルクの目標トルクとを用いて、点火時期を遅角することによるトルクダウン率である点火時期を算出するとともに、前記内燃機関の現在の点火効率が目標点火効率に等しくなるように前記現在の点火効率を制御する点火効率制御部と、
前記現在の充填効率と前記現在のエンジン回転数とに基づいて最大効率トルクを算出し、当該最大効率トルクと前記点火効率制御部が算出した前記点火時期とに基づいて、目標点火効率を算出する目標効率制御部とを備え、
前記目標効率制御部は、前記現在の点火効率が最大値に達するまで前記目標点火効率を増加させる第1の処理と、前記現在の点火効率が前記最大値に達した後に前記目標点火効率を前記最大値から所定量だけ低い値に変化させる第2の処理とを交互に実行する内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine,
An idling control unit for controlling an output torque during idling of the internal combustion engine;
The idling controller is
Using the maximum efficiency torque based on the current engine speed and the current charging efficiency and the target torque of the output torque at the time of idling, the ignition timing which is a torque down rate by retarding the ignition timing is calculated. , an ignition efficiency control unit that the current ignition efficiency of the internal combustion engine to the control the current ignition efficiency to be equal to the target ignition efficiency,
A maximum efficiency torque is calculated based on the current charging efficiency and the current engine speed, and a target ignition efficiency is calculated based on the maximum efficiency torque and the ignition timing calculated by the ignition efficiency control unit. A target efficiency control unit,
The target efficiency control unit includes: a first process for increasing the target ignition efficiency until the current ignition efficiency reaches a maximum value; and the target efficiency after the current ignition efficiency reaches the maximum value. A control apparatus for an internal combustion engine that alternately executes a second process for changing the maximum value to a value that is lower by a predetermined amount.
前記目標効率制御部は、前記最大値を、前記内燃機関の負荷に応じて変化させる、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target efficiency control unit changes the maximum value according to a load of the internal combustion engine. 前記目標効率制御部は、前記目標点火効率の時間に対する増加率を、前記内燃機関の負荷に応じて変化させる、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target efficiency control unit changes an increase rate of the target ignition efficiency with respect to time according to a load of the internal combustion engine. 前記目標効率制御部は、前記内燃機関の充填効率を上昇させることにより、前記点火効率を低下させる、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target efficiency control unit decreases the ignition efficiency by increasing a charging efficiency of the internal combustion engine. 前記点火効率制御部は、
前記出力トルクの目標値の時間変動を平滑化して、目標トルクを出力する平滑処理部と、
前記平滑処理部からの前記目標トルクと、前記目標点火効率とに基づいて、前記充填効率を算出する充填効率算出部とを含む、請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
The ignition efficiency control unit
Smoothing the time fluctuation of the target value of the output torque and outputting the target torque;
The control device for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising a charging efficiency calculation unit that calculates the charging efficiency based on the target torque from the smoothing processing unit and the target ignition efficiency.
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CN114109691B (en) * 2021-11-05 2023-02-28 东风汽车集团股份有限公司 Engine fire path torque control method suitable for traditional vehicle and hybrid vehicle

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JPH0599062A (en) * 1991-10-09 1993-04-20 Toyota Motor Corp Controller for internal combustion engine
JP3089907B2 (en) * 1993-08-31 2000-09-18 トヨタ自動車株式会社 Idle speed control device for internal combustion engine
JP4345747B2 (en) * 2006-01-30 2009-10-14 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP5038638B2 (en) * 2006-03-01 2012-10-03 日産自動車株式会社 Control device and control method for internal combustion engine

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