JP6234531B1 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Abstract
【課題】エンジン運転状態の変化に応じた吸入空気量の先取り制御を実行した際に、スロットルボディや各種センサなどの経年劣化や個体差に起因する実空気量のばらつきを補正する。【解決手段】主にエンジン1の定常運転時に実吸入空気流量と大気圧と吸気管内圧と吸気温の情報から抽出した学習用スロットル開度と実スロットル開度の偏差に基づいて算出されるスロットル学習値をエンジン1の運転条件ごとに適宜記憶し、目標吸気管内圧を用いた目標吸気量制御の補正処理に記憶したスロットル学習値を適用する。【選択図】図2The present invention corrects a variation in an actual air amount due to aged deterioration and individual differences of a throttle body, various sensors, and the like when pre-control of intake air amount according to a change in an engine operating state is executed. A throttle calculated mainly based on a deviation between a learning throttle opening and an actual throttle opening extracted from information on an actual intake air flow rate, an atmospheric pressure, an intake pipe internal pressure, and an intake air temperature during steady operation of the engine. The learning value is appropriately stored for each operating condition of the engine 1, and the stored throttle learning value is applied to the correction processing of the target intake air amount control using the target intake pipe internal pressure. [Selection] Figure 2
Description
この発明は内燃機関制御装置に関し、詳しくは、目標吸入空気流量が得られるようにスロットル開度を制御するようにした内燃機関制御装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus that controls a throttle opening so that a target intake air flow rate can be obtained.
近年、運転者や車両側からの駆動力の要求値として、車両の制御に直接作用する物理量である内燃機関(エンジンとも言う)の出力軸トルクを用い、この出力軸トルクをエンジン出力目標値として、エンジン制御量である空気量、燃料量および点火時期を決定することにより良好な走行性能を得る内燃機関制御装置が提案されている。 In recent years, the output shaft torque of an internal combustion engine (also referred to as an engine), which is a physical quantity that directly affects vehicle control, is used as a required value of driving force from the driver or vehicle side, and this output shaft torque is used as an engine output target value. There has been proposed an internal combustion engine control device that obtains good running performance by determining the air amount, fuel amount, and ignition timing, which are engine control amounts.
また、エンジン制御量のうち、エンジン出力軸トルクに最も影響の大きい制御量が空気量であることは一般に知られており、空気量を高精度に制御するために、例えば特開2009−281187号公報(特許文献1)には、目標吸入空気流量と大気圧と吸気管内圧と吸気温とに基づいて吸気流路の目標有効開口面積を算出し、有効開口面積とスロットル開度との関係を予め記憶した対応マップより目標開度情報を抽出し、更にスロットルボディや各種センサの経年劣化や個体差に起因する実空気量のばらつきを補正してスロットル開度を制御する内燃機関制御装置が開示されている。なお、図9は特許文献1におけるスロットル開度制御のフローを示しており、スロットル開度の補正値であるスロットル開度学習値(リアルタイム学習値とロングタイム学習値)の算出には吸気管内圧情報を用いている。
Further, it is generally known that among the engine control amounts, the control amount that has the greatest influence on the engine output shaft torque is the air amount. In order to control the air amount with high accuracy, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-281187. In the publication (Patent Document 1), a target effective opening area of an intake passage is calculated based on a target intake air flow rate, an atmospheric pressure, an intake pipe internal pressure, and an intake air temperature, and the relationship between the effective opening area and the throttle opening is calculated. Disclosed is an internal combustion engine control device that extracts target opening information from a pre-stored correspondence map, and further controls the throttle opening by correcting variations in the actual air amount due to aging and individual differences of the throttle body and various sensors. Has been. FIG. 9 shows the flow of throttle opening control in
特許文献1に開示された内燃機関制御装置では、吸気流路の有効開口面積を目標空気量と吸気管内圧とその他の情報を用いて算出しているが、エンジンの運転状態が比較的大きく変化した場合では、先ず目標空気量を変更してスロットル開度を制御した結果として吸気管内圧が変化するため、変化した吸気管内圧に応じたスロットル開度制御を続けて行う必要がある。これにより空気量制御には遅れが発生する。
In the internal combustion engine control apparatus disclosed in
この遅れを解消する手段として目標空気量に応じた目標吸気管内圧を用いたスロットル開度の先読み制御が考えられる。ただし、この先読み制御においてもスロットルボディや各種センサの経年劣化や個体差に起因する実空気量のばらつきが存在するため、制御においては補正処理が必要となる。 As a means for eliminating this delay, prefetch control of the throttle opening using the target intake pipe internal pressure corresponding to the target air amount can be considered. However, even in this look-ahead control, since there is a variation in the actual air amount due to aging deterioration and individual differences of the throttle body and various sensors, correction processing is required in the control.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、エンジン運転状態の変化に応じた吸入空気量の先取り制御を実行した際に、スロットルボディや各種センサなどの経年劣化や個体差に起因する実空気量のばらつきを補正する手段を備えた内燃機関制御装置の提供を目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is caused by aged deterioration and individual differences of the throttle body, various sensors, and the like when pre-control of the intake air amount according to changes in the engine operating state is executed. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine control device having means for correcting the variation in the actual air amount.
この発明に係る内燃機関制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を制御することにより吸気経路のスロットル有効開口面積を変化させて、内燃機関への吸気量を制御するスロットル開度制御手段と、前記内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出手段と、前記スロットル弁の上流側の圧力を検出するスロットル上流圧力検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、前記スロットル弁から前記内燃機関への吸気管内の圧力を検出する吸気管内圧検出手段と、前記スロットル弁の上流側の吸気温を検出する吸気温検出手段と、を含み、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記内燃機関の運転状態に合わせた目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、
前記内燃機関の運転状態に合わせた目標吸気管内圧を算出する目標吸気管内圧算出手段と、
前記目標吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、絞り式流量算出式に適応して目標有効開口面積を算出する目標有効開口面積算出手段と、
あらかじめ適合されたスロットル有効開口面積とスロットル開度との対応マップを用いて、前記目標有効開口面積から目標開度を算出する目標開度算出手段と、
前記吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、前記絞り式流量算出式に適応して学習用有効開口面積を算出する学習用有効開口面積算出手段と、前記対応マップを用いて前記学習用有効開口面積から学習用開度を算出する学習用開度算出手段と、スロットル開度と前記学習用開度との差より学習基本値を算出する学習基本値算出手段と、前記学習基本値から瞬時的なばらつきを除去してスロットル学習値を算出する学習用補正後積分処理手段と、を含むスロットル学習値算出手段と、
前記吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、前記絞り式流量算出式に適応して、フィードバック用有効開口面積を算出するフィードバック用有効開口面積算出手段と、前記対応マップを用いて、前記フィードバック用有効開口面積からフィードバック用開度を算出するフィードバック用開度算出手段と、前記スロットル開度と前記フィードバック用開度との差よりフィードバック基本値を算出するフィードバック基本値算出手段と、前記フィードバック基本値を積分処理してスロットルフィードバック値を算出する補正後積分処理手段と、を含むスロットルフィードバック制御手段と、
前記目標開度算出手段と、目標スロットル学習値を算出する目標スロットル学習値算出手段と、前記スロットルフィードバック制御手段と、を含む補正後目標開度算出手段と、
前記補正後目標開度算出手段と、前記目標スロットル学習値算出手段と、前記スロットルフィードバック値と前記目標スロットル学習値との和であるスロットル学習補正値を前記補正後目標開度算出手段に入力するスロットル開度補正値算出手段と、前記目標開度算出手段と、を含み、前記対応マップの前記目標有効開口面積に対応する前記目標開度の値、前記目標スロットル学習値、及び前記スロットルフィードバック値の和が、前記目標有効開口面積に対応する実際のスロットル開度に近づくように、前記スロットル学習値と前記スロットルフィードバック値を更新し記憶する最終目標開度算出手段と、を備え、
前記スロットルフィードバック値の更新が禁止されている場合、前記スロットル学習値の更新を禁止するものである。
The internal combustion engine control apparatus according to the present invention controls the intake amount to the internal combustion engine by changing the throttle effective opening area of the intake path by controlling the opening of the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine. Throttle opening control means, intake air amount detection means for detecting the intake air quantity to the internal combustion engine, throttle upstream pressure detection means for detecting pressure upstream of the throttle valve, and atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure And an intake pipe internal pressure detecting means for detecting the pressure in the intake pipe from the throttle valve to the internal combustion engine, and an intake air temperature detecting means for detecting the intake air temperature upstream of the throttle valve, Driving state detecting means for detecting the driving state;
Target intake air amount calculating means for calculating a target intake air amount in accordance with the operating state of the internal combustion engine;
Target intake pipe internal pressure calculating means for calculating a target intake pipe internal pressure in accordance with the operating state of the internal combustion engine;
The target effective opening area is calculated by adapting the target intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to a throttle flow rate calculation formula. Opening area calculating means;
A target opening calculation means for calculating a target opening from the target effective opening area using a correspondence map between a throttle effective opening area and a throttle opening adapted in advance;
Learning that calculates the effective opening area for learning by adapting the intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to the throttle flow rate calculation formula Effective opening area calculating means, learning opening calculating means for calculating a learning opening from the learning effective opening area using the correspondence map, and learning from a difference between the throttle opening and the learning opening A learning basic value calculating unit that calculates a basic value; a throttle learning value calculating unit that includes a corrected integration processing unit for learning that calculates a throttle learning value by removing instantaneous variation from the learning basic value;
Applying the intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to the throttle flow rate calculation formula to calculate the effective opening area for feedback The feedback effective opening area calculating means, the feedback opening calculating means for calculating the feedback opening from the feedback effective opening area using the correspondence map, the throttle opening and the feedback opening Throttle feedback control means including feedback basic value calculation means for calculating a feedback basic value from the difference; and post-correction integration processing means for calculating the throttle feedback value by integrating the feedback basic value;
A corrected target opening degree calculating means including the target opening degree calculating means, a target throttle learning value calculating means for calculating a target throttle learning value, and the throttle feedback control means;
The corrected target opening degree calculation means, the target throttle learning value calculation means, and a throttle learning correction value that is the sum of the throttle feedback value and the target throttle learning value is input to the corrected target opening degree calculation means. A throttle opening correction value calculating means; and a target opening calculating means, the target opening value corresponding to the target effective opening area of the correspondence map, the target throttle learning value, and the throttle feedback value. A final target opening degree calculation means for updating and storing the throttle learning value and the throttle feedback value so that the sum of the two values approaches the actual throttle opening degree corresponding to the target effective opening area ,
When the update of the throttle feedback value is prohibited, the update of the throttle learning value is prohibited .
この発明に係る内燃機関制御装置によれば、スロットルボディおよび各種センサばらつきに対するスロットル開度補正をスロットル学習で行い、更に、目標吸気管内圧を用いてスロットルを制御することにより発生する変換係数などの設定値のずれに起因したスロットル開度の誤差に対するスロットル開度補正をスロットルフィードバックで行うので、目標吸気量に対し、高応答で高精度の吸気量が得られるスロットル開度制御を実現する内燃機関制御装置が提供できる。 According to the internal combustion engine control apparatus of the present invention, the throttle opening correction for the throttle body and various sensor variations is performed by throttle learning, and further, the conversion coefficient generated by controlling the throttle using the target intake pipe internal pressure, etc. An internal combustion engine that realizes throttle opening control with high response and high-accuracy intake air amount relative to the target intake air amount, because the throttle opening correction is performed by throttle feedback for the error of the throttle opening caused by the set value deviation A control device can be provided.
以下、この発明に係る内燃機関制御装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Preferred embodiments of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関制御装置を概略的に示す構成図であり、図2は、実施の形態1に係る内燃機関制御装置におけるエンジン制御部の概略構成を示すブロック図である。
図1において、エンジン1の吸気系を構成する吸気通路の上流側には、エンジン1への吸入空気流量(以下、吸気量と言う)Qaを測定するエアフロセンサ2と、吸入空気温度(以下、吸気温と言う)Toを測定する吸気温検出手段としての吸気温センサ3が設けられている。
なお、吸気量Qaを直接計測するエアフロセンサ2に代えて、他のセンサ情報から吸気量Qaを推定演算する手段を用いてもよい。また、吸気温センサ3は、エアフロセンサ2と一体に構成されてもよく、エアフロセンサ2とは別体に構成されてもよい。さらに、吸気温Toを直接測定する吸気温センサ3に代えて、他のセンサ情報から吸気温Toを推定演算する手段を用いてもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an internal combustion engine control device according to
In FIG. 1, on the upstream side of the intake passage constituting the intake system of the
Instead of the
エンジン1の吸気系において、エアフロセンサ2の下流には、電子的に吸気経路の開口面積を調整できるスロットル弁4aを備えたスロットルボディー4(以下、スロットルと言う)が設けられている。スロットル4には、スロットル弁4aの開度、即ちスロットル開度TPを測定するスロットルポジションセンサ5が設けられている。
In the intake system of the
また、スロットル4は、吸気管内の圧力を均一化するサージタンク6に接続され、サージタンク6には内部の圧力を吸気管内圧Peとして測定する吸気管内圧検出手段としての吸気管内圧センサ7が設けられている。さらに、サージタンク6には、エンジン1の排気管と連通したEGR管を開閉するEGRバルブ8が接続されている。なお、吸気管内圧Peを直接測定する吸気管内圧センサ7に代えて、他のセンサ情報から吸気管内圧Peを推定演算する手段を用いてもよい。
The
エアフロセンサ2からの吸気量Qa、吸気温センサ3からの吸気温To(スロットル4の大気側の温度)、スロットルポジションセンサ5からのスロットル開度TP、および吸気管内圧センサ7からの吸気管内圧Peは、図示しない他のセンサからの検出信号とともに、エンジン1の運転状態を示す情報として、電子制御ユニット(以下、ECUと言う)9に入力される。
The intake air amount Qa from the
ECU9は、運転状態に基づく演算結果に応じて、スロットル4のスロットル開度TPを制御して吸気量Qaを調整するとともに、エンジン1の燃料噴射装置および点火装置(いずれも図示せず)を所要タイミングで駆動制御し、エンジン1の燃焼状態を改善する。
The ECU 9 adjusts the intake air amount Qa by controlling the throttle opening TP of the
図2において、ECU9には各種センサ10が接続されており、各種センサ10には、エアフロセンサ2、吸気温センサ3、スロットルポジションセンサ5、吸気管内圧センサ7とともに、大気圧Poを計測する大気圧検出手段としての大気圧センサ11、またはスロットル4の上流の圧力、即ちスロットル上流圧P1を計測するスロットル上流圧力検出手段としてのスロットル上流圧センサ12など、スロットル4の大気側の圧力を検出するセンサなどが含まれている。
In FIG. 2,
ECU9は、入力インタフェース(以下、入力I/Fと言う)9aと、演算処理部9bと、出力インタフェース(以下、出力I/Fと言う)9cを備えている。なお、大気圧Poは、直接計測する大気圧センサ11およびスロットル上流圧センサ12を用いず、他のセンサ情報から推定演算する手段を用いて計測してもよい。また、スロットル上流圧P1を直接計測するスロットル上流圧センサ12についても、他のセンサ情報からスロットル上流圧P1を推定演算する手段を用いて計測してもよい。
The ECU 9 includes an input interface (hereinafter referred to as input I / F) 9a, an
入力I/F9aは、エアフロセンサ2、吸気温センサ3、スロットルポジションセンサ5、吸気管内圧センサ7からの検出情報と、大気圧センサ11で測定された大気圧Po、またはスロットル上流圧センサ12で測定されたスロットル上流圧P1と、各種センサ10に含まれる他のセンサからの検出信号を取り込み、演算処理部9bに送出する。
The input I /
演算処理部9bは、スロットル開度制御手段を含み、スロットル弁4aの開度であるスロットル開度TPを制御することにより、吸気通路の有効開口面積を変化させてエンジン1への吸気量Qaを制御する。このため、まず、演算処理部9bでは、入力された運転状態を示す情報に基づいてエンジン1の目標トルクを算出し、目標トルクを達成するための目標吸気量Qa*を算出する。
The
続いて、演算処理部9bにおいては、目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出するとともに、目標有効開口面積CAt*を達成するための目標開度TP*を算出する。さらに、EGRバルブ8に対する制御指令値の算出や、各種アクチュエータ13に含まれる他のアクチュエータ(エンジン1の燃焼室に設けられた燃料噴射装置のインジェクタおよび点火装置の点火コイルなど)に対する制御指令値を算出する。
Subsequently, the
最後に、ECU9の出力I/F9cでは、ECU9の演算結果に基づく駆動制御信号を、スロットル4およびEGRバルブ8を含む各種アクチュエータ13に出力する。これにより、スロットル開度TPが目標開度TP*と一致するように制御される。
Finally, an output I / F 9 c of the ECU 9 outputs a drive control signal based on the calculation result of the ECU 9 to
次に、図3の機能ブロック図を参照しながら、スロットル開度制御手段を含むECU9の演算処理部9bにより実行される演算処理、すなわち目標吸気量Qa*を達成するための目標開度TP*の算出処理について説明する。
図3において、ECU9の演算処理部9bは、目標吸気量算出手段30と、目標有効開口面積算出手段31と、音速算出手段32と、圧力比算出手段33と、無次元流量算出手段34と、目標開度算出手段35を備えている。
Next, referring to the functional block diagram of FIG. 3, a calculation process executed by the
In FIG. 3, the
目標吸気量算出手段30は、エンジン1の運転状態に応じた目標トルクを達成するための目標吸気量Qa*を算出し、目標吸気量Qa*の算出値を目標有効開口面積算出手段31に入力する。音速算出手段32は、吸気温Toに基づき大気中の音速a0を算出して目標有効開口面積算出手段31に入力する。また、圧力比算出手段33は、目標吸気管内圧PeTGTと大気圧Poまたはスロットル上流圧P1との圧力比PeTGT/Po(P1)を算出する除算器からなり、圧力比PeTGT/Po(P1)の算出値を無次元流量算出手段34に入力する。無次元流量算出手段34は、圧力比PeTGT/Po(P1)に基づき無次元流量σを算出して目標有効開口面積算出手段31に入力する。
The target intake air amount calculating means 30 calculates a target intake air amount Qa * for achieving a target torque according to the operating state of the
目標有効開口面積算出手段31は、目標吸気量Qa*、大気中の音速a0および無次元流量σを入力情報として、スロットル4の目標有効開口面積CAt*を算出して目標開度算出手段35に入力する。目標開度算出手段35は、あらかじめ適合された有効開口面積CAtとスロットル開度TPとの対応マップ(CAt−TPマップ)を用いて、目標有効開口面積CAt*に対応した目標開度TP*を算出する。
Target effective opening
次に、目標有効開口面積算出手段31、音速算出手段32、圧力比算出手段33、無次元流量算出手段34、および目標開度算出手段35の具体的な算出処理機能について説明する。
一般に、絞り式流量計の体積流量算出式は、吸気量Qa(体積流量)と、大気中の音速a0と、流量係数Cと、スロットル4の開口面積Atと、吸気管内圧Peと、大気圧Poと、比熱比κを用いて以下の式(1)で表される。
Next, specific calculation processing functions of the target effective opening
In general, the volumetric flow rate calculation equation of the throttle type flow meter, and the intake amount Qa (volumetric flow rate), the speed of sound a 0 in the atmosphere, and the flow coefficient C, a opening area of the
ここで、無次元流量算出手段34により算出される無次元流量σを、以下の式(2)のように定義する。 Here, the dimensionless flow rate σ calculated by the dimensionless flow rate calculation means 34 is defined as the following formula (2).
式(2)を式(1)に代入すると、吸気量Qaは、以下の式(3)のように表すことができる。 By substituting equation (2) into equation (1), the intake air amount Qa can be expressed as the following equation (3).
なお、大気中の音速a0は、ガス定数Rおよび吸気温Toを用いると、以下の式(4)で表される。 Note that the sound velocity a 0 in the atmosphere is expressed by the following equation (4) using the gas constant R and the intake air temperature To.
また、式(3)を変形すると、流量係数Cとスロットル4の開口面積Atとの積で表される有効開口面積CAtは、目標トルクを達成するために必要な目標吸気量Qa*と、大気中の音速a0と、無次元流量σが与えられた場合に、以下の式(5)により算出することができる。
Further, when the equation (3) is modified, the effective opening area CAt represented by the product of the flow coefficient C and the opening area At of the
よって、ECU9の目標有効開口面積算出手段31は、目標吸気量Qa*、大気中の音速a0および無次元流量σに基づき、式(5)を用いて目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出する。 Therefore, the target effective opening area calculating means 31 of the ECU 9 is for achieving the target intake air amount Qa * using the equation (5) based on the target intake air amount Qa *, the sound velocity a 0 in the atmosphere, and the dimensionless flow rate σ. A target effective opening area CAt * is calculated.
このように、式(1)で表される絞り式流量計の体積流量算出式に基づいて、目標有効開口面積CAt*を算出することにより、環境条件の変化やEGR導入(EGRバルブ8の開放)などに起因して、エンジン1の運転状態が変化した場合においても、良好に目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出することができる。
In this way, by calculating the target effective opening area CAt * based on the volumetric flow rate calculation formula of the throttle type flow meter represented by the formula (1), changes in environmental conditions and introduction of EGR (opening of the EGR valve 8) ), The target effective opening area CAt * for achieving the target intake air amount Qa * can be calculated even when the operating state of the
ところで、目標有効開口面積CAt*の算出に必要な大気中の音速a0は、ECU9で式(4)を用いて演算させる。しかし、演算負荷が膨大となるので実用的ではない。
そこで、ECU9での演算負荷を抑えるために、音速算出手段32は、あらかじめ大気中の音速a0の理論値を算出して吸気温Toに対するマップデータとして記憶しておき、目標有効開口面積算出手段31での演算処理前に、吸気温Toを用いて大気中の音速a0を算出するようにする。
By the way, the sound speed a 0 in the atmosphere necessary for calculating the target effective opening area CAt * is calculated by the ECU 9 using the equation (4). However, it is not practical because the calculation load becomes enormous.
In order to suppress the calculation load in the ECU 9, sound
同様に、目標有効開口面積CAt*の演算に必要な無次元流量σを、ECU9で式(2)を用いて演算することも演算負荷が膨大となるので実用的ではない。
そこで、ECU9での演算負荷を抑えるために、無次元流量算出手段34は、あらかじめ無次元流量σの理論値を算出して吸気管内圧Peと大気圧Poとの圧力比に対するマップデータとして記憶しておき、目標有効開口面積算出手段31での演算処理前に、目標吸
気管内圧算出手段である圧力比算出手段33で算出された目標吸気管内圧PeTGTと大気圧Poとの圧力比PeTGT/Poを用いて無次元流量σを算出している。
Similarly, it is not practical to calculate the dimensionless flow rate σ necessary for calculating the target effective opening area CAt * using the equation (2) in the ECU 9 because the calculation load becomes enormous.
Therefore, in order to suppress the calculation load on the ECU 9, the dimensionless flow rate calculation means 34 calculates the theoretical value of the dimensionless flow rate σ in advance and stores it as map data for the pressure ratio between the intake pipe internal pressure Pe and the atmospheric pressure Po. The pressure ratio PeTGT / Po between the target intake pipe internal pressure PeTGT and the atmospheric pressure Po calculated by the pressure ratio calculation means 33, which is the target intake pipe internal pressure calculation means, before the calculation processing by the target effective opening area calculation means 31. Is used to calculate the dimensionless flow rate σ.
ところで、圧力比PeTGT/Poが大きくなると、エアフロセンサ2および吸気管内圧センサ7は吸入空気脈動の影響を受けるので、吸気量Qaの測定値が実際の吸気量に対して誤差を生じさせる可能性があるうえ、無次元流量σの算出でも、吸入空気脈動による吸気管内圧Peの測定誤差の影響を大きく受ける可能性がある。
そこで、圧力比算出手段33の圧力比固定手段(図示せず)は、圧力比PeTGT/Poが所定値A以上の場合には、圧力比PeTGT/Poを所定値Aとして扱うことにより、吸入空気脈動の影響を抑制し、スロットル4の制御性を確保するようになっている。
By the way, when the pressure ratio PeTGT / Po increases, the
Therefore, the pressure ratio fixing means (not shown) of the pressure ratio calculation means 33 treats the pressure ratio PeTGT / Po as the predetermined value A when the pressure ratio PeTGT / Po is equal to or greater than the predetermined value A, thereby The influence of pulsation is suppressed, and the controllability of the
なお、圧力比算出手段33において圧力比PeTGT/Poを所定値Aに固定設定する代わりに、無次元流量算出手段34における圧力比PeTGT/Poに対する無次元流量σのマップ値を、圧力比PeTGT/Poが所定値A以上の領域では、所定値Aの場合と同一値に設定してもよい。 Instead of fixing the pressure ratio PeTGT / Po to the predetermined value A in the pressure ratio calculation means 33, the map value of the dimensionless flow rate σ with respect to the pressure ratio PeTGT / Po in the dimensionless flow rate calculation means 34 is expressed as the pressure ratio PeTGT / In a region where Po is equal to or greater than the predetermined value A, the same value as that of the predetermined value A may be set.
以下、目標開度算出手段35は、目標有効開口面積算出手段31で算出された目標有効開口面積CAt*を用いて、目標開度TP*を算出する。
このとき、目標開度算出手段35は、スロットル開度TPの測定値と吸気量Qaの測定値から式(5)により算出した有効開口面積CAtとの関係をあらかじめ求め、スロットル開度TPと有効開口面積CAtとが1対1で対応する2次元マップとして記憶しておき、この2次元マップを用いることにより、目標有効開口面積CAt*に対応した目標開度TP*を算出する。
Hereinafter, the target opening calculation means 35 calculates the target opening TP * using the target effective opening area CAt * calculated by the target effective opening area calculation means 31.
At this time, the target opening calculation means 35 obtains in advance the relationship between the measured value of the throttle opening TP and the effective opening area CAt calculated by the equation (5) from the measured value of the intake air amount Qa, and the throttle opening TP and the effective opening area are calculated. A two-dimensional map that has a one-to-one correspondence with the opening area CAt is stored, and the target opening TP * corresponding to the target effective opening area CAt * is calculated by using this two-dimensional map.
次に、演算処理部9bのスロットル開度制御手段では、目標開度算出手段35で算出された目標開度TP*が達成されるようにスロットル4を制御する際に、スロットル4および各種センサ10のばらつきや各種推定誤差などに起因した目標吸気量Qa*と実際の吸気量Qaとの誤差が減少するように、スロットル学習値を算出する。
Next, when the throttle opening control means of the
次に、図4、図5、図6および図7を参照しながら、実施の形態1に係るスロットル学習補正値TPFBiの算出処理について詳細に説明する。
図4は、スロットル開度TPと有効開口面積CAtの関係より、スロットル学習およびスロットルフィードバック処理の概要を示したものである。
図4に示すように、符号aで示すあらかじめ適合したスロットル開度TPと有効開口面積CAtとの対応マップ関係(以下、CAt−TPマップと言う)から算出したスロットル開度TPと、スロットルポジションセンサ5より検出されるスロットル開度TPの差分を学習基本値ΔTPrとしてCAt−TPマップaに学習基本値ΔTPrの一部を加算した符号bで示す学習補正後CAt−TPマップを形成する。さらに、学習値を反映して補正されたCAt−TPマップbとスロットル開度TPの差分よりフィードバック基本値ΔTPfbを算出し、その一部をスロットル学習補正値TPFBiに反映して符号cで示すスロットルフィードバック処理後CAt−TPマップを形成する。
Next, the calculation process of the throttle learning correction value TPFBi according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, and FIG.
FIG. 4 shows an outline of throttle learning and throttle feedback processing based on the relationship between the throttle opening TP and the effective opening area CAt.
As shown in FIG. 4, the throttle opening TP calculated from the correspondence map relationship (hereinafter referred to as CAt-TP map) between the throttle opening TP and the effective opening area CAt that are pre-adapted by the symbol a, and the throttle position sensor 5. A learning-corrected CAt-TP map indicated by symbol b in which a part of the learning basic value ΔTPr is added to the CAt-TP map a with the difference in throttle opening TP detected from 5 as a learning basic value ΔTPr is formed. Further, the feedback basic value ΔTPfb is calculated from the difference between the CAt-TP map b corrected to reflect the learning value and the throttle opening TP, and a part of the feedback is reflected on the throttle learning correction value TPFBi and indicated by the symbol c. A CAt-TP map is formed after the feedback processing.
図5はスロットル学習値算出手段50を示すブロック図で、図6はスロットルフィードバック制御手段60を示すブロック図である。また、図7は最終目標開度算出手段70を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the throttle learning value calculation means 50, and FIG. 6 is a block diagram showing the throttle feedback control means 60. FIG. 7 is a block diagram showing the final target opening degree calculation means 70.
まず、図5を参照しながらスロットル学習値算出手段50について説明する。
図5において、学習用有効開口面積算出手段51は、目標開度TP*に制御したときの実際の吸気量Qaに基づいて、スロットル開度制御手段によるスロットル4の学習用有効開口面積CAtrを算出する。
このとき、学習用有効開口面積算出手段51は、吸気量Qa、大気圧Po、吸気管内圧Peおよび吸気温Toを、いわゆる絞り式流量計の流量算出式に適用し、前述の式(5)のように、スロットル開度制御手段の学習用有効開口面積CAtrを算出して学習用開度算出手段52に入力する。
First, the throttle learning value calculation means 50 will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the learning effective opening area calculation means 51 calculates the learning effective opening area CAtr of the
At this time, the learning effective opening area calculation means 51 applies the intake air amount Qa, the atmospheric pressure Po, the intake pipe internal pressure Pe, and the intake air temperature To to the flow rate calculation formula of a so-called throttle type flow meter, and the above-described formula (5) As described above, the learning effective opening area CAtr of the throttle opening control means is calculated and input to the learning opening calculation means 52.
学習用開度算出手段52は、CAt−TPマップを用いて、学習用有効開口面積CAtrから算出された学習用開度TPirを算出して学習基本値算出手段53に入力する。この時、上記のCAt−TPマップは、あらかじめ適合したマップ関係に対し、以前に算出されているスロットル開度学習値TPLRNiを加算したものを学習用開度TPirとして学習基本値算出手段53に入力しても問題はない。 The learning opening degree calculation means 52 calculates the learning opening degree TPir calculated from the learning effective opening area CAtr using the CAt-TP map and inputs it to the learning basic value calculation means 53. At this time, the above CAt-TP map is input to the learning basic value calculation means 53 as a learning opening TPir, which is obtained by adding a previously calculated throttle opening learning value TPLRNi to a map relationship that has been adapted in advance. There is no problem.
学習基本値算出手段53は、スロットルポジションセンサ5より検出されるスロットル開度TPと学習用開度TPirとの偏差ΔTPr(=TP−TPir)を学習基本値として算出して学習用補正後積分処理手段54に入力する。ここで、スロットル開度TPは、学習用開度TPirを算出したタイミングと同じものを使うこととする。また、スロットル開度TPの代わりに目標開度TP*を用いてもよい。 The learning basic value calculation means 53 calculates a deviation ΔTPr (= TP−TPir) between the throttle opening TP detected by the throttle position sensor 5 and the learning opening TPir as a learning basic value, and performs a corrected integration process for learning. Input to means 54. Here, the throttle opening TP is the same as the timing at which the learning opening TPir is calculated. Further, the target opening TP * may be used instead of the throttle opening TP.
学習用補正後積分処理手段54は、学習基本値ΔTPrに補正係数Kc1(0≦Kc1≦1)を乗算した値を順次積分して、または学習基本値ΔTPrにフィルタ処理を施して、学習基本値ΔTPrから瞬時的なばらつきを除去した値を出力する。 The post-correction integration processing means 54 for learning sequentially integrates a value obtained by multiplying the learning basic value ΔTPr by the correction coefficient Kc1 (0 ≦ Kc1 ≦ 1), or applies a filtering process to the learning basic value ΔTPr to obtain a learning basic value. A value obtained by removing instantaneous variation from ΔTPr is output.
単調増加処理手段55は、CAt−TPマップと、スロットル学習値TPLRNを加算して補正した後の実際のCAt−TP関係(スロットル開度制御手段の有効開口面積CAtとスロットル開度TPとの関係)とが、単調増加になるようにスロットル学習値TPLRNを制限する。 The monotonic increase processing means 55 is an actual CAt-TP relationship after correction by adding the CAt-TP map and the throttle learning value TPLRN (the relationship between the effective opening area CAt of the throttle opening control means and the throttle opening TP). ) Restricts the throttle learning value TPLRN so as to increase monotonously.
スロットル学習値記憶手段(バックアップメモリ)56は、単調増加処理手段55を介したスロットル開度学習値TPLRNiをECU9に記憶する。 The throttle learning value storage means (backup memory) 56 stores the throttle opening learning value TPLRNi in the ECU 9 via the monotonous increase processing means 55.
従って、目標吸気量Qa*を得るためのスロットル開度TPを算出する際に、スロットル4および各種センサ10などのばらつきや、各種推定演算における誤差に対して、良好に目標吸気量Qa*が達成できるように有効開口面積CAtとスロットル開度TPとの関係を学習補正することができる。なお、スロットル開度制御手段のスロットル学習値は、バックアップメモリとして機能する。すなわち、エンジン1の停止中または内燃機関制御装置の電源オフ時においては、スロットル学習値TPLRNがスロットル学習値記憶手段56に保持される。
Therefore, when calculating the throttle opening TP for obtaining the target intake air amount Qa *, the target intake air amount Qa * is satisfactorily achieved with respect to variations in the
以上のようにして、スロットル学習値TPLRNの算出が行われるとともに、スロットル学習値TPLRNに基づくスロットル開度学習値TPLRNiの算出および記憶が行われるが、このような学習処理は全運転領域で行うことはできないので、学習禁止処理が必要となる。 As described above, the calculation of the throttle learning value TPLRN is performed, although the calculation and storage of the throttle opening learning value TPLRNi based on throttle learning value TPLRN is performed, to perform such a learning process in the entire operating range Learning prohibition processing is necessary.
学習更新禁止条件57は、後述する所定の更新禁止条件が成立した場合に、前回のスロットル学習値TPLRN(n−1)を入力し、スロットル学習値TPLRNの更新を禁止する。
以下、実施の形態1による学習更新禁止条件57について具体的に説明する。
The learning
Hereinafter, the learning
スロットル学習値TPLRNの更新禁止条件が不成立の場合に、学習用補正後積分処理手段54で算出されたスロットル学習値TPLRNを、CAt−TPマップのCAt軸ポイントに応じた学習領域の最終的なスロットル学習値とする。 When the update prohibition condition of the throttle learning value TPLRN is not satisfied, the throttle learning value TPLRN calculated by the post-correction integration processing means for learning 54 is used as the final throttle in the learning region corresponding to the CAt axis point of the CAt-TP map. The learning value.
過渡運転時などにおいて目標開度TP*が急変した場合には、スロットル開度変化によるエアフロセンサ2の近傍の流速が変化するまでの応答遅れや、エアフロセンサ2そのものの応答遅れなどにより、吸気量Qaが応答するまでに或る程度の時間が必要となる。
If the target opening TP * changes suddenly during transient operation, etc., the amount of intake air is reduced due to a response delay until the flow velocity near the
従って、学習更新禁止条件57は、目標開度TP*とスロットル開度TPの偏差が所定値B以上となった場合には、スロットル学習値TPLRNの更新を禁止する。これにより、吸気量Qaの応答遅れ等によるスロットル学習値TPLRNの誤学習を防止することができる。
Accordingly, the learning
また、エアフロセンサ2は、吸気管内圧Peと大気圧Poとの圧力比Pe/Poが或る程度大きくなると、吸入空気脈動の影響を受けるので、実際の吸気量と測定した吸気量との間に誤差が発生する場合があり、このような運転領域においては、スロットル学習値TPLRNを正確に算出することができない。
The
従って、学習更新禁止条件57は、圧力比Pe/Poが前述の所定値B以上を示す場合には、スロットル学習値TPLRN(n−1)を選択し、スロットル学習値TPLRNの更新を禁止する。これにより、吸入空気脈動の影響によるスロットル開度TPの誤学習を防止することができる。
Accordingly, the learning
また、学習更新禁止条件57は、目標スロットル通過空気流量とスロットル通過空気流量との差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Cの積未満となる場合、スロットル学習値の更新を禁止してもよい。
The learning
また、学習更新禁止条件57は、目標スロットル通過空気流量とスロットル通過空気流量との差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Cの積を超えた場合と、前記目標スロットル通過空気流量と所定時間前の前記目標スロットル通過空気流量との差の絶対値が、前記目標スロットル通過空気流量と所定値Dの積を超えた場合の何れか一つ以上の場合でスロットル学習値の更新を禁止してもよい。
Further, the learning
また、学習更新禁止条件57は、リンプホーム状態となった場合、内燃機関への吸気量を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合、あるいは、吸気管内圧を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合の何れか一つ以上の場合でスロットル学習値の更新を禁止してもよい。
Further, the learning
なお、学習用開度TPirとスロットル開度TPまたは目標開度TP*の偏差が所定値E以下になった場合、もしくは目標吸気量Qa*と吸気量Qaの偏差率が所定値F以下になった場合、目標有効開口面積CAt*と学習用有効開口面積CAtrの偏差が所定値G以下になった場合のいずれが1つ以上で、スロットル学習値TPLRNの更新を禁止することで、スロットル学習の不感帯として機能する。
これにより、スロットル学習値が収束した場合のスロットル開度学習値が変動、すなわちスロットル開度の変動を防止することができる。
When the deviation between the learning opening TPir and the throttle opening TP or the target opening TP * is equal to or less than the predetermined value E, or the deviation rate between the target intake air amount Qa * and the intake air amount Qa is equal to or less than the predetermined value F. If the deviation between the target effective opening area CAt * and the learning effective opening area CAtr is equal to or less than the predetermined value G, the throttle learning value TPLRN is prohibited from being updated by prohibiting the update of the throttle learning value TPLRN. Functions as a dead zone.
As a result, it is possible to prevent fluctuations in the throttle opening learning value when the throttle learning value converges, that is, fluctuations in the throttle opening.
次に、図6を参照しながらスロットル開度TPを補正するスロットルフィードバック制御手段60について説明する。
スロットルフィードバック制御手段60は、目標吸気管内圧PeTGTを用いたフィードバック用有効開口面積算出手段61と、フィードバック用開度算出手段62と、スロットルポジションセンサ5の出力が入力されるフィードバック基本値算出手段63と、フィードバック基本値ΔTPfbを積分処理する補正後積分処理手段(F/B)64と、フィードバック更新禁止条件65を備えている。なお、目標開度算出手段35の前段構成については、前述(図5参照)と同様なので省略されている。
Next, the throttle feedback control means 60 for correcting the throttle opening TP will be described with reference to FIG.
The throttle feedback control means 60 includes a feedback effective opening area calculation means 61 using the target intake pipe internal pressure PeTGT, a feedback opening degree calculation means 62, and a feedback basic value calculation means 63 to which the output of the throttle position sensor 5 is input. And a post-correction integration processing means (F /
フィードバック用有効開口面積算出手段61は、目標開度TP*に制御したときの実際の吸気量Qaに基づいて、スロットル開度制御手段によるスロットル4のフィードバック用有効開口面積CAtfbを算出する。
このとき、フィードバック用有効開口面積算出手段61は、吸気量Qa、大気圧Po、目標吸気管内圧PeTGTおよび吸気温Toを、いわゆる絞り式流量計の流量算出式に適用し、前述の式(5)のように、スロットル開度制御手段のフィードバック用有効開口面積CAtfbを算出してフィードバック用開度算出手段62に入力する。
The feedback effective opening area calculating means 61 calculates the feedback effective opening area CAtfb of the
At this time, the feedback effective opening area calculating means 61 applies the intake air amount Qa, the atmospheric pressure Po, the target intake pipe internal pressure PeTGT, and the intake air temperature To to the flow rate calculation formula of a so-called throttle type flow meter, and the above formula (5 ), The feedback effective opening area CAtfb of the throttle opening control means is calculated and input to the feedback opening calculation means 62.
フィードバック用開度算出手段62は、CAt−TPマップを用いてフィードバック用有効開口面積CAtfbから算出されたフィードバック用スロットル開度TPifbを算出し、フィードバック基本値算出手段63に入力する。なお、上記CAt−TPマップは、あらかじめ適合したマップ関係に対し、以前に算出されているスロットル開度学習値TPLRNiを加算したものをTPifbとしてフィードバック基本値算出手段63に入力しても問題はない。 The feedback opening degree calculation means 62 calculates the feedback throttle opening degree TPifb calculated from the feedback effective opening area CAtfb using the CAt-TP map and inputs it to the feedback basic value calculation means 63. The CAt-TP map can be input to the feedback basic value calculation means 63 as TPifb, which is obtained by adding the previously calculated throttle opening learning value TPLRNi to the map relationship that has been adapted in advance. .
フィードバック基本値算出手段63は、スロットルポジションセンサ5により検出されるスロットル開度TPとフィードバック用スロットル開度TPifbとの差分ΔTPfb(=TP−TPifb)を、フィードバック基本値として算出し、補正後積分処理手段(F/B)64に入力する。ここで、スロットル開度TPは、フィードバック用スロットル開度TPifbを算出したタイミングと同じものを使うこととする。また、スロットル開度TPの代わりに目標開度TP*を用いてもよい。
The feedback basic value calculating means 63 calculates a difference ΔTPfb (= TP−TPifb) between the throttle opening TP detected by the throttle position sensor 5 and the feedback throttle opening TPifb as a feedback basic value, and performs an integrated process after correction. Input to means (F /
補正後積分処理手段(F/B)64は、フィードバック基本値ΔTPfbに補正係数Kcfb(0≦Kcfb≦1)を乗算した値を順次積分し(または、フィードバック基本値ΔTPfbにフィルタ処理を施し)て、フィードバック基本値ΔTPfbから瞬時的なばらつきを除去したスロットルフィードバック値TPFBを、フィードバック更新禁止条件65を介して後述のスロットル開度補正値算出手段72に入力する。
The post-correction integration processing means (F /
また、フィードバック更新禁止条件65における更新禁止条件の具体例として、目標開度とスロットル開度の偏差が所定値B以上となった場合、スロットルフィードバック値TPFBの更新を禁止してもよい。
Further, as a specific example of the update prohibition condition in the feedback
フィードバック更新禁止条件65は、所定の更新禁止条件(後述する)が成立した場合に、前回のスロットルフィードバック値TPFB(n−1)を入力し、スロットルフィードバック値TPFBの更新を禁止する。また、吸気管内圧Peと大気圧Poとの圧力比Pe/Poが所定値A以上を示す場合には、スロットルフィードバック値TPFBの更新が禁止されるようにしてもよい。
The feedback
また、フィードバック更新禁止条件65は、目標スロットル通過空気流量と学習用スロットル通過空気流量の差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Hの積未満となる場合には、スロットルフィードバック値の更新を禁止してもよい。
Further, the feedback
フィードバック更新禁止条件65は、目標スロットル通過空気流量と学習用スロットル通過空気流量との差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Hの積を超えた場合と、目標スロットル通過空気流量と所定時間前の目標スロットル通過空気流量との差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Iの積を超えた場合の何れか一つ以上の場合でスロットルフィードバック値TPFBの更新を禁止してもよい。
The feedback
フィードバック更新禁止条件65は、目標スロットル通過空気流量とスロットル通過空気流量との差の絶対値が、目標スロットル通過空気流量と所定値Jの積未満となる場合、スロットルフィードバック値TPFBを保持してもよい。
The feedback
フィードバック更新禁止条件65は、リンプホーム状態となった場合、内燃機関への吸気量を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合、あるいは吸気管内圧を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合の何れか一つ以上の場合でスロットルフィードバック値の更新を禁止してもよい。
The feedback
加えて、フィードバック用開度TPifbとスロットル開度TPまたは目標開度TP*の偏差が所定値E以下になった場合、もしくは目標吸気量Qa*と吸気量Qaの偏差率が所定値F以下になった場合、目標有効開口面積CAt*と学習用有効開口面積CAtrと偏差が所定値G以下になった場合の何れか1つ以上で、スロットルフィードバック値TPFBの更新が禁止されるようにしてもよい。 In addition, when the deviation between the feedback opening TPifb and the throttle opening TP or the target opening TP * is equal to or less than the predetermined value E, or the deviation rate between the target intake air amount Qa * and the intake air amount Qa is equal to or less than the predetermined value F. In this case, updating of the throttle feedback value TPFB is prohibited in any one or more of the case where the target effective opening area CAt *, the learning effective opening area CAtr, and the deviation are equal to or smaller than the predetermined value G. Good.
次に、図7を参照しながら、最終目標開度算出手段70について説明する。
最終目標開度算出手段70は、目標スロットル学習値算出手段71と、スロットル開度補正値算出手段72と、補正後目標開度算出手段73と、目標開度算出手段35を備えており、フィードバック更新禁止条件65を介して出力されたスロットルフィードバック値TPFBと、目標スロットル学習値算出手段71より算出された目標スロットル学習値TPLRNTGTの和であるスロットル学習補正値TPFBiを補正後目標開度算出手段73に入力する。補正後目標開度算出手段73は、目標開度算出手段35より入力された目標開度TP*とスロットル学習補正値TPFBiの和である補正後目標開度TPTGT*を出力する。
Next, the final target opening degree calculation means 70 will be described with reference to FIG.
The final target opening degree calculation means 70 includes a target throttle learning value calculation means 71, a throttle opening correction value calculation means 72, a corrected target opening degree calculation means 73, and a target opening degree calculation means 35, and feedback. A corrected throttle opening correction value TPFBi which is the sum of the throttle feedback value TPFB output via the
目標スロットル学習値算出手段71は、スロットル学習値記憶手段56にてECU9に記憶されているスロットル開度学習値TPLRNiと、あらかじめ適合したスロットル開度TPと有効開口面積CAtとの対応マップ関係を示すCAt−TPマップを用いて、目標有効開口面積CAt*から算出された目標スロットル学習値TPLRNTGTを算出する。この時、上記CAt−TPマップは、あらかじめ適合したマップ関係に対して以前に算出されているスロットル開度学習値TPLRNiが加算されている関係でも問題はない。 The target throttle learning value calculation means 71 shows a correspondence map relationship between the throttle opening learning value TPLRNi stored in the ECU 9 in the throttle learning value storage means 56 and the throttle opening TP and the effective opening area CAt that are adapted in advance. A target throttle learning value TPLRNTGT calculated from the target effective opening area CAt * is calculated using the CAt-TP map. At this time, the CAt-TP map has no problem even if the previously calculated throttle opening learning value TPLRNi is added to the map relationship that has been matched in advance.
スロットル開度補正値算出手段72は、スロットルフィードバック値TPFBと目標スロットル学習値TPLRNTGTとを加算する加算手段からなり、加算結果をスロットル学習補正値TPFBiとして補正後目標開度算出手段73に入力する。 The throttle opening correction value calculation means 72 includes addition means for adding the throttle feedback value TPFB and the target throttle learning value TPLRNTGT, and inputs the addition result to the corrected target opening calculation means 73 as a throttle learning correction value TPFBi.
補正後目標開度算出手段73は、スロットル開度補正値算出手段72から算出されたスロットル学習補正値TPFBiと目標開度算出手段35から算出された目標開度TP*との加算手段からなり、加算結果を補正後目標開度TPTGT*として出力する。 The post-correction target opening degree calculation means 73 comprises addition means for the throttle learning correction value TPFBi calculated from the throttle opening degree correction value calculation means 72 and the target opening degree TP * calculated from the target opening degree calculation means 35. The addition result is output as a corrected target opening TPTGT *.
このように、最終目標開度算出手段70は、フィードバック基本値ΔTPfb(スロットル開度TPとフィードバック用スロットル開度TPifbとの偏差)に基づいてスロットルフィードバック値TPFBを算出し、目標開度TP*をスロットル学習補正値TPFBiで補正した補正後目標開度TPTGT*を用いて、スロットル開度TPを制御することにより目標吸気量Qa*と吸気量Qaとの誤差を減少させる。
Thus, the final target opening calculation means 70 calculates the throttle feedback value TPFB based on the feedback basic value ΔTPfb (deviation between the throttle opening TP and the feedback throttle opening TPifb), and sets the target opening TP * as the target opening TP *. An error between the target intake air amount Qa * and the intake air amount Qa is reduced by controlling the throttle opening TP using the corrected target opening TPTGT * corrected by the throttle learning correction value TPFBi.
以上において、実施の形態1に係る内燃機関制御装置について詳述したが、図8はそのスロットル開度制御の全体を示すフロー図で、この内燃機関制御装置によれば、スロットルボディおよび各種センサばらつきに対するスロットル開度補正をスロットル学習で行い
、更に、目標吸気管内圧を用いてスロットルを制御することにより発生する変換係数などの設定値のずれに起因したスロットル開度の誤差に対するスロットル開度補正をスロットルフィードバックで行うので、目標吸気量に対し、高応答で高精度の吸気量が得られるスロットル開度制御を実現する内燃機関制御装置を得ることができる。
In the above, the internal combustion engine control apparatus according to the first embodiment has been described in detail. FIG. 8 is a flowchart showing the entire throttle opening control. According to this internal combustion engine control apparatus, the throttle body and various sensor variations are shown. Throttle opening correction is performed by throttle learning, and further, throttle opening correction for throttle opening error due to deviations in setting values such as conversion coefficients generated by controlling the throttle using the target intake pipe internal pressure Since the throttle feedback is used, it is possible to obtain an internal combustion engine control device that realizes throttle opening control that can obtain a highly accurate intake amount with high response to the target intake amount.
1 エンジン、2 エアフロセンサ、3 吸気温センサ、4 スロットルボディー(スロットル)、4a スロットル弁、5 スロットルポジションセンサ、6 サージタンク、7 吸気管内圧センサ、8 EGRバルブ、9 電子制御ユニット(ECU)、9a 入力インタフェース(入力I/F)、9b 演算処理部、9c 出力インタフェース(出力I/F)、10 各種センサ、11 大気圧センサ、12 スロットル上流圧センサ、13 各種アクチュエータ、30 目標吸気量算出手段、31 目標有効開口面積算出手段、32 音速算出手段、33 圧力比算出手段、34 無次元流量算出手段、35 目標開度算出手段、50 スロットル学習値算出手段、51 学習用有効開口面積算出手段、52 学習用開度算出手段、53 学習基本値算出手段、54 学習用補正後積分処理手段、55 単調増加処理手段、56 スロットル学習値記憶手段、57 学習更新禁止条件、60 スロットルフィードバック制御手段、61 フィードバック用有効開口面積算出手段、62 フィードバック用開度算出手段、63 フィードバック基本値算出手段、64 補正後積分処理手段(F/B)、65 フィードバック更新禁止条件、70 最終目標開度算出手段、71 目標スロットル学習値算出手段、72 スロットル開度補正値算出手段、73 補正後目標開度算出手段、a0 大気中の音速、CAt 有効開口面積、CAtr 学習用有効開口面積、実有効開口面積、CAt* 目標有効開口面積)、Po 大気圧、P1 スロットル上流圧、Pe 吸気管内圧、Qa 吸入空気流量(吸気量)、Qa* 目標吸気量、To 吸入空気温度(吸気温)、TP スロットル開度、TP* 目標開度、TPLRN スロットル学習値、TPTGT* 補正後目標開度、σ 無次元流量、ΔTPr 学習基本値、TPLRNi スロットル開度学習値、TPFB スロットルフィードバック値、TPFBi スロットル学習補正値、ΔTPfb フィードバック基本値、TPir 学習用開度 1 engine, 2 air flow sensor, 3 intake temperature sensor, 4 throttle body (throttle), 4a throttle valve, 5 throttle position sensor, 6 surge tank, 7 intake pipe pressure sensor, 8 EGR valve, 9 electronic control unit (ECU), 9a Input interface (input I / F), 9b Operation processing unit, 9c Output interface (output I / F), 10 Various sensors, 11 Atmospheric pressure sensor, 12 Throttle upstream pressure sensor, 13 Various actuators, 30 Target intake air amount calculation means 31 target effective opening area calculating means, 32 sonic velocity calculating means, 33 pressure ratio calculating means, 34 dimensionless flow rate calculating means, 35 target opening degree calculating means, 50 throttle learning value calculating means, 51 learning effective opening area calculating means, 52 learning opening calculation means, 53 learning basic value calculation means, 54 learning Post-correction integration processing means, 55 monotonic increase processing means, 56 throttle learning value storage means, 57 learning update prohibition condition, 60 throttle feedback control means, 61 feedback effective opening area calculation means, 62 feedback opening degree calculation means, 63 feedback Basic value calculation means, 64 post-correction integration processing means (F / B), 65 feedback update prohibition condition, 70 final target opening calculation means, 71 target throttle learning value calculation means, 72 throttle opening correction value calculation means, 73 correction Post target opening calculation means, a 0 sound velocity in the atmosphere, CAt effective opening area, CAtr learning effective opening area, actual effective opening area, CAt * target effective opening area), Po atmospheric pressure, P1 throttle upstream pressure, Pe intake Pipe internal pressure, Qa Intake air flow rate (intake air amount), Qa * Target intake air amount, To intake air temperature (Intake air temperature), TP throttle opening, TP * target opening, TPLRN throttle learning value, TPTGT * corrected target opening, σ dimensionless flow, ΔTPr learning basic value, TPLRNi throttle opening learning value, TPFB throttle feedback value , TPFBi Throttle learning correction value, ΔTPfb feedback basic value, TPir learning opening
Claims (13)
前記内燃機関の運転状態に合わせた目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、
前記内燃機関の運転状態に合わせた目標吸気管内圧を算出する目標吸気管内圧算出手段と、
前記目標吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、絞り式流量算出式に適応して目標有効開口面積を算出する目標有効開口面積算出手段と、
あらかじめ適合されたスロットル有効開口面積とスロットル開度との対応マップを用いて、前記目標有効開口面積から目標開度を算出する目標開度算出手段と、
前記吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、前記絞り式流量算出式に適応して学習用有効開口面積を算出する学習用有効開口面積算出手段と、前記対応マップを用いて前記学習用有効開口面積から学習用開度を算出する学習用開度算出手段と、スロットル開度と前記学習用開度との差より学習基本値を算出する学習基本値算出手段と、前記学習基本値から瞬時的なばらつきを除去してスロットル学習値を算出する学習用補正後積分処理手段と、を含むスロットル学習値算出手段と、
前記吸気量、前記スロットル弁の上流側の圧力、前記目標吸気管内圧、及び前記スロットル弁の上流側の吸気温を、前記絞り式流量算出式に適応して、フィードバック用有効開口面積を算出するフィードバック用有効開口面積算出手段と、前記対応マップを用いて、前記フィードバック用有効開口面積からフィードバック用開度を算出するフィードバック用開度算出手段と、前記スロットル開度と前記フィードバック用開度との差よりフィードバック基本値を算出するフィードバック基本値算出手段と、前記フィードバック基本値を積分処理してスロットルフィードバック値を算出する補正後積分処理手段と、を含むスロットルフィードバック制御手段と、
前記目標開度算出手段と、目標スロットル学習値を算出する目標スロットル学習値算出手段と、前記スロットルフィードバック制御手段と、を含む補正後目標開度算出手段と、
前記補正後目標開度算出手段と、前記目標スロットル学習値算出手段と、前記スロットルフィードバック値と前記目標スロットル学習値との和であるスロットル学習補正値を前記補正後目標開度算出手段に入力するスロットル開度補正値算出手段と、前記目標開度算出手段と、を含み、前記対応マップの前記目標有効開口面積に対応する前記目標開度の値、前記目標スロットル学習値、及び前記スロットルフィードバック値の和が、前記目標有効開口面積に対応する実際のスロットル開度に近づくように、前記スロットル学習値と前記スロットルフィードバック値を更新し記憶する最終目標開度算出手段と、を備え、
前記スロットルフィードバック値の更新が禁止されている場合、前記スロットル学習値の更新を禁止することを特徴とする内燃機関制御装置。 Throttle opening degree control means for controlling the intake amount to the internal combustion engine by changing the throttle effective opening area of the intake passage by controlling the opening degree of the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine, and the internal combustion engine Intake air amount detection means for detecting the intake air amount to the engine, throttle upstream pressure detection means for detecting the pressure upstream of the throttle valve, atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure, and the throttle valve to the internal combustion engine Intake pipe internal pressure detection means for detecting the pressure in the intake pipe, and intake air temperature detection means for detecting the intake air temperature upstream of the throttle valve, and operating state detection means for detecting the operating state of the internal combustion engine, ,
Target intake air amount calculating means for calculating a target intake air amount in accordance with the operating state of the internal combustion engine;
Target intake pipe internal pressure calculating means for calculating a target intake pipe internal pressure in accordance with the operating state of the internal combustion engine;
The target effective opening area is calculated by adapting the target intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to a throttle flow rate calculation formula. Opening area calculating means;
A target opening calculation means for calculating a target opening from the target effective opening area using a correspondence map between a throttle effective opening area and a throttle opening adapted in advance;
Learning that calculates the effective opening area for learning by adapting the intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to the throttle flow rate calculation formula Effective opening area calculating means, learning opening calculating means for calculating a learning opening from the learning effective opening area using the correspondence map, and learning from a difference between the throttle opening and the learning opening A learning basic value calculating unit that calculates a basic value; a throttle learning value calculating unit that includes a corrected integration processing unit for learning that calculates a throttle learning value by removing instantaneous variation from the learning basic value;
Applying the intake air amount, the pressure upstream of the throttle valve, the target intake pipe internal pressure, and the intake air temperature upstream of the throttle valve to the throttle flow rate calculation formula to calculate the effective opening area for feedback The feedback effective opening area calculating means, the feedback opening calculating means for calculating the feedback opening from the feedback effective opening area using the correspondence map, the throttle opening and the feedback opening Throttle feedback control means including feedback basic value calculation means for calculating a feedback basic value from the difference; and post-correction integration processing means for calculating the throttle feedback value by integrating the feedback basic value;
A corrected target opening degree calculating means including the target opening degree calculating means, a target throttle learning value calculating means for calculating a target throttle learning value, and the throttle feedback control means;
The corrected target opening degree calculation means, the target throttle learning value calculation means, and a throttle learning correction value that is the sum of the throttle feedback value and the target throttle learning value is input to the corrected target opening degree calculation means. A throttle opening correction value calculating means; and a target opening calculating means, the target opening value corresponding to the target effective opening area of the correspondence map, the target throttle learning value, and the throttle feedback value. A final target opening degree calculation means for updating and storing the throttle learning value and the throttle feedback value so that the sum of the two values approaches the actual throttle opening degree corresponding to the target effective opening area ,
An internal combustion engine control device , wherein updating of the throttle learning value is prohibited when updating of the throttle feedback value is prohibited .
下側の軸ポイントに対応するスロットル学習値を更新する場合は、前記下側の軸ポイントで示されるスロットル開度と前記スロットル学習値の和が、前記スロットル開度を下回らないようにすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 When updating the throttle learning value corresponding to the upper axis point of the two effective opening area axis points of the correspondence map sandwiching the effective opening area for learning, the throttle opening indicated by the upper axis point is The throttle learning value sum does not exceed the throttle opening,
When updating the throttle learning value corresponding to the lower shaft point, the throttle opening indicated by the lower shaft point and the throttle learning value should not be less than the throttle opening. The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the control device is an internal combustion engine control device.
目標スロットル通過空気流量と第1の所定時間前の前記目標スロットル通過空気流量との差の絶対値が、前記目標スロットル通過空気流量と第5の所定値の積を超えた値を示す場合、前記スロットルフィードバック値の更新を禁止する手段と、
の何れか一方、もしくは両方を備えたことを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の内燃機関制御装置。 When the absolute value of the difference between the target throttle passing air flow rate and the learning throttle passing air flow rate indicates a value exceeding the product of the target throttle passing air flow rate and the fourth predetermined value, updating of the throttle feedback value is prohibited. Means to
When the absolute value of the difference between the target throttle passage air flow rate and the target throttle passage air flow rate before the first predetermined time indicates a value exceeding the product of the target throttle passage air flow rate and the fifth predetermined value, Means for prohibiting updating of the throttle feedback value;
The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 8 , wherein one or both of the above are provided.
前記目標スロットル通過空気流量と第2の所定時間前の前記目標スロットル通過空気流量との差の絶対値が、前記目標スロットル通過空気流量と第7の所定値の積を超えた値を示す場合、スロットル学習値の更新を禁止する手段と、
の何れか一方、もしくは両方を備えたことを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の内燃機関制御装置。 Means for prohibiting updating of the throttle learning value when the absolute value of the difference between the target throttle passing air flow rate and the throttle passing air flow rate indicates a value exceeding the product of the target throttle passing air flow rate and the sixth predetermined value; ,
When the absolute value of the difference between the target throttle passage air flow rate and the target throttle passage air flow rate before the second predetermined time indicates a value exceeding the product of the target throttle passage air flow rate and the seventh predetermined value; Means for prohibiting updating of the throttle learning value;
The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 10 , wherein one or both of the above are provided.
前記内燃機関への吸気量を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合、前記スロットルフィードバック値および前記スロットル学習値の更新を禁止する手段と、
前記吸気管内の圧力を検出する手段として用いるセンサに異常が生じた場合、前記スロットルフィードバック値および前記スロットル学習値の更新を禁止する手段と、
の何れか一方、もしくは両方を備えたことを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の内燃機関制御装置。 Means for prohibiting updating of the throttle feedback value and the throttle learning value in the limp home state;
Means for prohibiting updating of the throttle feedback value and the throttle learning value when an abnormality occurs in a sensor used as means for detecting the intake air amount to the internal combustion engine;
Means for prohibiting updating of the throttle feedback value and the throttle learning value when an abnormality occurs in a sensor used as means for detecting the pressure in the intake pipe;
The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 11 , wherein one or both of the above are provided.
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JP2009281187A (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Internal combustion engine control device |
JP2009281240A (en) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | Engine control device |
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