JP2005233076A - Idle rotation number control device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機を備えるエンジンのアイドル回転数制御装置に関し、特に非走行レンジから走行レンジへの切換えに伴ってアイドル回転数を適切に制御するための装置に関する。 The present invention relates to an idling engine speed control device for an engine equipped with an automatic transmission, and more particularly to an apparatus for appropriately controlling the idling engine speed when switching from a non-traveling range to a traveling range.
特許文献１には、実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との差に基づいて、実際のエンジン回転数を目標アイドル回転数に近づけるように、空気量をフィードバック制御することを前提に、自動変速機のシフト位置が非走行レンジ（例えばＮレンジ）から走行レンジ（例えばＤレンジ）に切換えられたときに、目標アイドル回転数を２段階に落とすことが開示されている。
近年、冷間始動後の排気浄化触媒の早期活性化のため、非走行レンジでの目標アイドル回転数を高く設定することが考えられているが、非走行レンジから走行レンジにシフトした場合に、高回転のままクラッチをつなげると、接続ショックが発生するので、非走行レンジでの目標アイドル回転数からこれより低い走行レンジでの目標アイドル回転数に低下させる必要がある。 In recent years, for the early activation of the exhaust purification catalyst after a cold start, it has been considered to set the target idle speed in the non-traveling range high, but when shifting from the non-traveling range to the travel range, If the clutch is connected at a high speed, a connection shock occurs, so it is necessary to reduce the target idle speed in the non-travel range to the target idle speed in a travel range lower than this.
このため、特許文献１に記載のように、非走行レンジから走行レンジに切換えられたときに、目標アイドル回転数を２段階に落とすことが望ましい。
すなわち、切換えられた時点で、目標アイドル回転数を非走行レンジでの目標アイドル回転数からこれより低い走行レンジでの第１目標アイドル回転数に設定し、切換えから所定期間経過後に、目標アイドル回転数を走行レンジでの前記第１目標アイドル回転数からこれより低い第２目標アイドル回転数に設定するのである。
For this reason, as described in
That is, at the time of switching, the target idle speed is set from the target idle speed in the non-travel range to the first target idle speed in the travel range lower than this, and after a predetermined period of time has elapsed since the switch, The number is set from the first target idle speed in the travel range to a second target idle speed lower than the first target idle speed.
ここで、第１目標アイドル回転数は、クラッチの接続ショックを許容できる回転数で、シフト後にクラッチが実際に接続されるまでの短時間のうちに当該回転数まで落とす必要があるが、空気量のフィードバック制御のみでは、応答性が低いため、短時間のうちに第１目標アイドル回転数に収束させることが困難で、その結果、回転が落ちきらないうちにクラッチがつながって、接続ショックが発生するという問題点があった。 Here, the first target idle rotation speed is a rotation speed that can allow the clutch connection shock, and it is necessary to reduce the rotation speed to the rotation speed within a short time after the shift until the clutch is actually connected. With only the feedback control, the responsiveness is low, so it is difficult to converge to the first target idle speed in a short time. As a result, the clutch is connected and the connection shock is generated before the rotation is reduced. There was a problem of doing.
本発明は、このような実状に鑑み、非走行レンジから走行レンジに切換えられたときに、回転数低下によるトルク段差が発生せず、かつクラッチの接続ショックも発生しない第１目標アイドル回転数まで短時間のうちに低下させることのできるエンジンのアイドル回転数制御装置を提供する。 In view of such a situation, the present invention achieves a first target idle speed that does not cause a torque step due to a decrease in the speed and does not cause a clutch connection shock when the non-travel range is switched to the travel range. An engine idling speed control device that can be reduced in a short time is provided.
このため、本発明では、目標アイドル回転数が第１目標アイドル回転数に設定されているときに、実際のエンジン回転数に応じて点火時期の遅角量を設定し、エンジン回転数が高いほど点火時期を遅角する構成とする。 For this reason, in the present invention, when the target idle speed is set to the first target idle speed, the retard amount of the ignition timing is set according to the actual engine speed, and the higher the engine speed, the higher the engine speed. The ignition timing is retarded.
本発明によれば、実際のエンジン回転数に応じて点火時期の遅角量を設定し、エンジン回転数が高いほど点火時期を遅角することにより、非走行レンジでのエンジン回転数が高いほど回転落ちを大きくでき、短時間のうちに第１目標アイドル回転数まで確実に落とすことができ、接続ショックを防止できる。その結果、非走行レンジでの目標アイドル回転数を高く設定でき、触媒の早期活性化をより促進できる。 According to the present invention, the retard amount of the ignition timing is set according to the actual engine speed, and the ignition timing is retarded as the engine speed is higher, so that the engine speed in the non-traveling range is higher. The rotation drop can be increased, the first target idle rotation speed can be reliably reduced within a short time, and a connection shock can be prevented. As a result, the target idle speed in the non-traveling range can be set high, and the early activation of the catalyst can be further promoted.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すエンジンのシステム図である。
エンジン１の吸気通路２には、吸入空気量を制御する電制スロットル弁３が設置されている。電制スロットル弁３は、エンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an engine system diagram showing an embodiment of the present invention.
In the
エンジン１の燃焼室４には、燃料噴射弁５と点火プラグ６とが設置されている。
燃料噴射弁５は、ＥＣＵ２０からエンジン回転に同期して出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。
燃焼室４内に噴射された燃料は混合気を形成し、ＥＣＵ２０からの点火信号に基づき、点火プラグ６により点火されて燃焼する。尚、本実施形態では、燃焼室４内に直接燃料を噴射する形式としたが、吸気系に燃料を噴射する形式としてもよい。
A
The
The fuel injected into the
エンジン１の排気通路７には、排気浄化触媒８が設けられている。
ＥＣＵ２０には、アクセルペダルセンサ２１により検出されるアクセル開度ＡＰＯ、クランク角センサ２２により検出されるエンジン回転数Ｎｅ、熱線式エアフローメータ２３により検出される吸入空気量Ｑａ、スロットルセンサ２４により検出されるスロットル開度ＴＶＯ、水温センサ２５により検出されるエンジン冷却水温度Ｔｗなどが入力されている。
An
The
ＥＣＵ２０は、これらの入力信号より検出されるエンジン運転条件に基づいて、電制スロットル弁３の開度、燃料噴射弁５の燃料噴射時期及び燃料噴射量、点火プラグ６の点火時期を制御する。
特に、アイドル運転時には、実際のエンジン回転数Ｎｅを検出し、目標アイドル回転数との差に基づいて、実際のエンジン回転数Ｎｅを目標アイドル回転数に近づけるように、スロットル弁３の開度を制御して、空気量をフィードバック制御する。また、空気量制御の応答遅れを考慮して、実際のエンジン回転数Ｎｅと目標アイドル回転数との差に基づいて、実際のエンジン回転数Ｎｅを目標アイドル回転数に近づけるように、点火時期をフィードバック制御する。
The ECU 20 controls the opening degree of the
In particular, during idle operation, the actual engine speed Ne is detected, and the opening of the
このエンジン１の出力軸Ｅは、自動変速機１０に接続される。
図２は自動変速機のスケルトン図である。
この自動変速機は、エンジン出力軸Ｅからの回転を入力軸Ｉに伝達するトルクコンバータＴＣ、第１遊星歯車組ＰＧ１、第２遊星歯車組ＰＧ２、出力軸Ｏ、及び、各種摩擦要素により構成される。
The output shaft E of the
FIG. 2 is a skeleton diagram of the automatic transmission.
This automatic transmission is composed of a torque converter TC that transmits rotation from the engine output shaft E to the input shaft I, a first planetary gear set PG1, a second planetary gear set PG2, an output shaft O, and various friction elements. The
トルクコンバータ３は、エンジン出力軸Ｅにより駆動されるポンプインペラＰＩ、このポンプインペラＰＩにより内部作動流体を介して流体駆動され、動力を入力軸Ｉに伝達するタービンランナＴＲ、及び、固定軸上にワンウェイクラッチを介して置かれ、タービンランナＴＲへのトルクを増大するステータＳＴを含んで構成され、更に、エンジン出力軸Ｅと入力軸Ｉとを直結可能なロックアップクラッチＬＵ／Ｃを備えている。
The
第１遊星歯車組ＰＧ１は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、これらに噛合するピニオンＰ１及び該ピニオンＰ１を回転自在に支持するキャリアＣ１よりなり、第２遊星歯車組ＰＧ２も、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、ピニオンＰ２及びキャリアＣ２よりなる。
次に各種摩擦要素について説明する。キャリアＣ１はハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸Ｉに適宜結合可能とし、サンギヤＳ１はバンドブレーキＢ／Ｂにより適宜固定可能とする他、リバースクラッチＲ／Ｃにより入力軸Ｉに適宜結合可能とする。キャリアＣ１は更にローリバースブレーキＬＲ／Ｂにより適宜固定可能とすると共に、ローワンウェイクラッチＬＯ／Ｃを介して逆転（エンジンと逆方向の回転）を阻止する。リングギヤＲ１はキャリアＣ２に一体結合して出力軸Ｏに駆動結合し、サンギヤＳ２を入力軸Ｉに結合する。リングギヤＲ２はオーバーランクラッチＯＲ／Ｃを介して適宜キャリアＣ１に結合可能とする他、フォワードワンウェイクラッチＦＯ／Ｃ及びフォワードクラッチＦ／Ｃを介してキャリアＣ１に相関させる。
The first planetary gear set PG1 includes a sun gear S1, a ring gear R1, a pinion P1 meshing with the sun gear S1, and a carrier C1 that rotatably supports the pinion P1, and the second planetary gear set PG2 includes the sun gear S2, the ring gear R2, and the pinion. It consists of P2 and carrier C2.
Next, various friction elements will be described. The carrier C1 can be appropriately connected to the input shaft I through the high clutch H / C, and the sun gear S1 can be appropriately fixed by the band brake B / B, and can be appropriately connected to the input shaft I by the reverse clutch R / C. To do. Further, the carrier C1 can be appropriately fixed by the low reverse brake LR / B and prevents reverse rotation (rotation in the direction opposite to the engine) via the low one-way clutch LO / C. The ring gear R1 is integrally coupled to the carrier C2 and drivingly coupled to the output shaft O, and the sun gear S2 is coupled to the input shaft I. The ring gear R2 can be appropriately coupled to the carrier C1 via the overrun clutch OR / C, and is correlated with the carrier C1 via the forward one-way clutch FO / C and the forward clutch F / C.
ハイクラッチＨ／Ｃ、リバースクラッチＲ／Ｃ、ローリバースブレーキＬＲ／Ｂ、オーバーランクラッチＯＲ／Ｃ、フォワードクラッチＦ／Ｃ、及び、バンドブレーキＢ／Ｂは、各々、油圧の供給により作動されて適宜結合及び固定を行うものである。
図２の自動変速機は、摩擦要素Ｂ／Ｂ、Ｈ／Ｃ、Ｆ／Ｃ、ＯＲ／Ｃ、ＬＲ／Ｂ、Ｒ／Ｃを図３に示すごとく種々の組合わせで作動させることにより、摩擦要素ＦＯ／Ｃ、ＬＯ／Ｃの適宜作動と相俟って、遊星歯車組ＰＧ１、ＰＧ２を構成する要素の回転状態を変え、これにより入力軸Ｉの回転速度に対する出力軸Ｏの回転速度を変えることができ、図３に示す通りに前進４速、後退１速の変速段を得ることができる。尚、図３中○印が作動（油圧流入）を示すが、△印はエンジンブレーキが必要な時に作動させるべき摩擦要素を示している。
The high clutch H / C, reverse clutch R / C, low reverse brake LR / B, overrun clutch OR / C, forward clutch F / C, and band brake B / B are each operated by supplying hydraulic pressure. They are connected and fixed as appropriate.
2 operates the friction elements B / B, H / C, F / C, OR / C, LR / B, R / C in various combinations as shown in FIG. Combined with appropriate operation of the elements FO / C and LO / C, the rotation state of the elements constituting the planetary gear sets PG1 and PG2 is changed, and thereby the rotation speed of the output shaft O is changed with respect to the rotation speed of the input shaft I. As shown in FIG. 3, it is possible to obtain the fourth forward speed and the first reverse speed. In FIG. 3, the circles indicate the operation (hydraulic inflow), while the triangles indicate the friction elements that should be operated when the engine brake is required.
図１に戻って、自動変速機１０の各種摩擦要素の制御は、自動変速機コントロールユニット（以下ＡＴＣＵという）３０によりなされ、ＡＴＣＵ３０には、シフトセレクタのシフト位置（ニュートラルＮ、ドライブＤ、リバースＲ等）を検出するシフト位置センサ（インヒビタースイッチ）３１、車速ＶＳＰを検出する車速センサ３２などからの信号が入力されている。
Returning to FIG. 1, various friction elements of the
また、ＥＣＵ２０とＡＴＣＵ３０とは通信線３３により接続されており、互いに情報を送受信可能である。
ＡＴＣＵ３０は、シフト位置センサ３１により検出されるシフト位置に基づき、また、Ｄレンジでは、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに基づいて変速段（１〜４速）を設定して、自動変速機１０の各種摩擦要素を制御する。
Moreover, ECU20 and ATCU30 are connected by the
The ATCU 30 sets the gear stage (1st to 4th gears) based on the shift position detected by the
その一方、ＥＣＵ２０では、ＡＴＣＵ３０からのシフト位置情報を、アイドル回転数制御（目標アイドル回転数の設定など）に反映させている。
図４はＥＣＵ２０による目標アイドル回転数設定（及び点火時期設定方式決定）ルーチンのフローチャートであり、始動後に実行される。
初期設定として、Ｓ１では、目標アイドル回転数Ｎset をＮレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNに設定する。このＮレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNは、冷間始動後の排気浄化触媒の早期活性化のため、高く設定される。また、始動時水温と始動後経過時間とにより可変設定される（例えば１２００〜２５００ｒｐｍ）。
On the other hand, the
FIG. 4 is a flowchart of a target idle speed setting (and ignition timing setting method determination) routine by the
As an initial setting, in S1, the target idle speed Nset is set to the target idle speed NsetN in the N range. The target idle speed NsetN in the N range is set high for early activation of the exhaust purification catalyst after the cold start. Further, it is variably set depending on the starting water temperature and the elapsed time after starting (for example, 1200 to 2500 rpm).
また、Ｓ２では、点火時期の設定を通常設定とする。詳細は後述するが、通常設定では、アイドル運転時に、実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に応じて点火時期をフィードバック制御する。
その後、Ｓ３では、シフト位置センサからの信号に基づいて、シフト位置の非走行レンジ（例えばＮレンジ）から走行レンジ（例えばＤレンジ）への切換え（Ｎ→Ｄセレクト）の有無を判定し、Ｎ→Ｄセレクトを検出すると、Ｓ４へ進む。
In S2, the ignition timing is set to the normal setting. Although details will be described later, in the normal setting, during the idling operation, the ignition timing is feedback-controlled according to the deviation between the actual engine speed and the target idling speed.
Thereafter, in S3, based on the signal from the shift position sensor, it is determined whether or not the shift position is switched from a non-traveling range (for example, N range) to a traveling range (for example, D range) (N → D selection). → When D select is detected, the process proceeds to S4.
Ｓ４では、Ｎ→Ｄセレクトを受けて、目標エンジン回転数Ｎset をＤレンジでの第１目標アイドル回転数Ｎset1に設定する。このＤレンジでの第１目標アイドル回転数Ｎset1は、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNより低く設定され、詳しくは、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNからの回転低下によるトルク段差が発生せず、かつクラッチの接続ショックを発生しないように設定される（例えば１０００ｒｐｍ）。 In S4, in response to N → D selection, the target engine speed Nset is set to the first target idle speed Nset1 in the D range. The first target idle speed Nset1 in the D range is set lower than the target idle speed NsetN in the N range, and more specifically, a torque step is generated due to a decrease in rotation from the target idle speed NsetN in the N range. And a clutch connection shock is not generated (for example, 1000 rpm).
また、Ｓ５では、実際のエンジン回転数Ｎｅを検出し、これが第１しきい値Ｎlmt1（例えば１５００ｒｐｍ）以上か否かを判定する。
エンジン回転数Ｎｅが第１しきい値Ｎlmt1未満の場合は、Ｓ６へ進んで、点火時期の設定を通常設定とする。
エンジン回転数Ｎｅが第１しきい値Ｎlmt1以上の場合は、Ｓ７へ進んで、実際のエンジン回転数Ｎｅを検出し、これが第２しきい値Ｎlmt2（例えば２０００ｒｐｍ）以上か否かを判定する。尚、第２しきい値Ｎlmt2＞第１しきい値Ｎlmt1である。
In S5, the actual engine speed Ne is detected, and it is determined whether or not the engine speed Ne is equal to or higher than a first threshold value Nlmt1 (for example, 1500 rpm).
When the engine speed Ne is less than the first threshold value Nlmt1, the process proceeds to S6 and the ignition timing is set to the normal setting.
When the engine speed Ne is equal to or greater than the first threshold value Nlmt1, the process proceeds to S7, where the actual engine speed Ne is detected, and it is determined whether or not this is equal to or greater than the second threshold value Nlmt2 (for example, 2000 rpm). Note that the second threshold value Nlmt2> the first threshold value Nlmt1.
エンジン回転数Ｎｅが第２しきい値Ｎlmt2未満（かつ第１しきい値Ｎlmt1以上）の場合は、Ｓ８へ進んで、点火時期の設定を遅角設定とする。詳細は後述するが、遅角設定では、実際のエンジン回転数に応じて点火時期の遅角量を設定し、エンジン回転数が高いほど点火時期を遅角する。
エンジン回転数Ｎｅが第２しきい値Ｎlmt2以上の場合は、Ｓ９へ進んで、点火時期の設定を遅角限界とする。詳細は後述するが、遅角限界では、遅角設定に加え、遅角限界を拡大する。そして、この場合は、Ｓ７へ戻り、エンジン回転数Ｎｅが第２しきい値Ｎlmt2未満となった時点で、Ｓ８へ進み、点火時期の設定を遅角設定とする。
If the engine speed Ne is less than the second threshold value Nlmt2 (and not less than the first threshold value Nlmt1), the process proceeds to S8, and the ignition timing is set to be retarded. Although details will be described later, in the retard setting, the retard amount of the ignition timing is set according to the actual engine speed, and the ignition timing is retarded as the engine speed increases.
If the engine speed Ne is greater than or equal to the second threshold value Nlmt2, the process proceeds to S9, where the ignition timing is set as a retard limit. Although details will be described later, in the retard angle limit, the retard angle limit is expanded in addition to the retard angle setting. In this case, the process returns to S7, and when the engine speed Ne becomes less than the second threshold value Nlmt2, the process proceeds to S8 to set the ignition timing to the retarded angle setting.
Ｓ６又はＳ８の後は、Ｓ１０、Ｓ１１の判定へ進む。
Ｓ１０では、Ｎ→Ｄセレクトから所定期間（具体的には時間で設定し、例えば２００ｍｓ）経過したか否かを判定する。ここでの所定期間（所定時間）は、Ｎ→Ｄセレクトから実際にクラッチの接続が開始されるまでの余裕時間（ディレイ時間）であり、この所定期間の経過後、約８００ｍｓの間に、クラッチが接続される。
After S6 or S8, the process proceeds to S10 and S11.
In S10, it is determined whether or not a predetermined period (specifically, time is set, for example, 200 ms) has elapsed from the N → D selection. The predetermined period (predetermined time) here is a margin time (delay time) from the N → D selection until the actual clutch connection is started. Is connected.
所定期間内の場合は、Ｓ１１の判定へ進む。
Ｓ１１では、実際のエンジン回転数Ｎｅを検出して、これが第１目標アイドル回転数Ｎset1より低下したか否かを判定し、低下していない場合は、Ｓ１０へ戻る。
Ｓ１０での判定で所定期間経過した場合、又は、所定期間経過する前に、Ｓ１１での判定でエンジン回転数Ｎｅが第１目標アイドル回転数Ｎset1より低下した場合は、Ｓ１２へ進む。
If it is within the predetermined period, the process proceeds to S11.
In S11, the actual engine speed Ne is detected, and it is determined whether or not this is lower than the first target idle speed Nset1, and if not, the process returns to S10.
If the predetermined period has elapsed in the determination in S10, or if the engine speed Ne has decreased below the first target idle speed Nset1 in the determination in S11 before the predetermined period has elapsed, the process proceeds to S12.
Ｓ１２では、点火時期の設定を通常設定とする。
Ｓ１３では、目標アイドル回転数Ｎset を漸減する。すなわち、現在の目標アイドル回転数Ｎset から所定値減算して、目標アイドル回転数Ｎset を低下側に更新する。
Ｓ１４では、目標アイドル回転数Ｎset がＤレンジでの第２目標アイドル回転数Ｎset2に達した（Ｎset ≦Ｎset2）か否かを判定し、達していない場合は、Ｓ１３へ戻り、目標アイドル回転数Ｎset を漸減する。達した場合は、Ｓ１５へ進み、目標アイドル回転数Ｎset をＤレンジでの第２目標アイドル回転数Ｎset2に固定して、処理を終了する。このＤレンジでの第２目標アイドル回転数Ｎset2は、第１目標アイドル回転数Ｎset1より低く、燃費及びアイドル安定性などを考慮して設定される（例えば６５０〜７００ｒｐｍ）。
In S12, the ignition timing is set to the normal setting.
In S13, the target idle speed Nset is gradually decreased. That is, a predetermined value is subtracted from the current target idle speed Nset to update the target idle speed Nset to the lower side.
In S14, it is determined whether or not the target idle speed Nset has reached the second target idle speed Nset2 in the D range (Nset ≦ Nset2). If not, the process returns to S13 and the target idle speed Nset is set. Is gradually reduced. If it has reached, the process proceeds to S15, the target idle speed Nset is fixed to the second target idle speed Nset2 in the D range, and the process is terminated. The second target idle speed Nset2 in the D range is lower than the first target idle speed Nset1, and is set in consideration of fuel consumption and idle stability (for example, 650 to 700 rpm).
図５はＥＣＵ２０による点火時期制御ルーチンのフローチャートであり、単位時間毎に繰り返し実行される。
Ｓ２１では、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷（例えば空気量Ｑａ）に基づいて、基本点火時期（進角値）ＭＡＤＶを算出する。
Ｓ２２では、点火時期制御によるアイドル回転数制御の実行条件であるアイドル運転時か否かを判定し、アイドル運転時の場合に、Ｓ２３へ進む。
FIG. 5 is a flowchart of an ignition timing control routine by the
In S21, the basic ignition timing (advance value) MADV is calculated based on the engine speed Ne and the load (for example, the air amount Qa).
In S22, it is determined whether or not the engine is in idle operation, which is an execution condition for idle speed control by ignition timing control. If the engine is in idle operation, the process proceeds to S23.
Ｓ２３では、実際のエンジン回転数Ｎｅを検出する。
Ｓ２４では、図４のルーチンにより設定される目標アイドル回転数Ｎset を読込む。
Ｓ２５では、図４のルーチンでの決定に従って、点火時期の通常設定か、遅角設定（又は遅角限界）か否かを判定し、通常設定の場合は、Ｓ２６、Ｓ２７へ進む。
Ｓ２６では、次式のごとく、実際のアイドル回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎset との偏差（Ｎset −Ｎｅ）に、予め定められているアイドル回転安定収束用のフィードバックゲインＧを乗じることで、点火時期補正量ＤＡＤＶを算出する。
In S23, the actual engine speed Ne is detected.
In S24, the target idle speed Nset set by the routine of FIG. 4 is read.
In S25, it is determined whether the ignition timing is set normally or retarded (or retarded limit) according to the determination in the routine of FIG. 4. If the setting is normal, the process proceeds to S26 and S27.
In S26, as shown in the following equation, the deviation (Nset−Ne) between the actual idle speed Ne and the target idle speed Nset is multiplied by a predetermined feedback gain G for stable idle speed convergence, thereby igniting. A timing correction amount DADV is calculated.
ＤＡＤＶ＝（Ｎset −Ｎｅ）×Ｇ
ここで、実際のエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎset より高いときは、ＤＡＤＶが負の値となって、遅角側への補正量となり、逆に、実際のエンジン回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎset より低いときは、ＤＡＤＶが正の値となって、進角側への補正量となる。
DADV = (Nset−Ne) × G
Here, when the actual engine speed Ne is higher than the target idle speed Nset, DADV becomes a negative value and becomes a correction amount to the retard side. Conversely, the actual engine speed Ne becomes the target idle speed. When the rotational speed is lower than Nset, DADV becomes a positive value, which is an advance correction amount.
Ｓ２７では、点火時期遅角量ＲＥＴ＝０とする。
Ｓ２５での判定で、遅角設定（又は遅角限界）の場合は、Ｓ２８、Ｓ２９へ進む。
Ｓ２８では、点火時期補正量ＤＡＤＶ＝０とする。
Ｓ２９では、実際のエンジン回転数Ｎｅに応じて点火時期遅角量ＲＥＴを定めた図６のテーブルを参照し、実際のエンジン回転数Ｎｅから点火時期遅角量ＲＥＴ＝ｆ（Ｎｅ）を算出する。ここで、エンジン回転数Ｎｅが高いほど、点火時期遅角量ＲＥＴは大きく設定される。
In S27, the ignition timing retardation amount RET = 0.
If it is determined in S25 that the retard angle is set (or the retard limit), the process proceeds to S28 and S29.
In S28, the ignition timing correction amount DADV = 0 is set.
In S29, the ignition timing retard amount RET = f (Ne) is calculated from the actual engine speed Ne with reference to the table of FIG. 6 in which the ignition timing retard amount RET is determined according to the actual engine speed Ne. . Here, as the engine speed Ne is higher, the ignition timing retardation amount RET is set larger.
一方、Ｓ２２での判定で、アイドル運転時でない場合は、Ｓ３０へ進んで、点火時期補正量ＤＡＤＶ＝０とし、また点火時期遅角量ＲＥＴ＝０とする。
Ｓ２７、Ｓ２９又はＳ３０の後は、Ｓ３１へ進む。
Ｓ３１では、次式のごとく、基本点火時期ＭＡＤＶに点火時期補正量ＤＡＤＶを加算し、また点火時期遅角用ＲＥＴを減算して、点火時期ＡＤＶを算出する。
On the other hand, if it is determined in S22 that the engine is not idling, the process proceeds to S30, where the ignition timing correction amount DADV = 0 and the ignition timing retard amount RET = 0.
After S27, S29, or S30, the process proceeds to S31.
In S31, the ignition timing ADV is calculated by adding the ignition timing correction amount DADV to the basic ignition timing MADV and subtracting the ignition timing retardation RET as shown in the following equation.
ＡＤＶ＝ＭＡＤＶ＋ＤＡＤＶ−ＲＥＴ
Ｓ３２では、図４のルーチンでの決定に従って、点火時期の通常設定か、遅角設定（又は遅角限界）か否かを判定し、通常設定の場合は、そのまま処理を終了する。
遅角設定又は遅角限界の場合は、Ｓ３３へ進み、遅角設定の場合は、遅角限界点火時期ＲＬを所定値Ｌ１に設定し、遅角限界の場合は、遅角限界を拡大するため、遅角限界点火時期ＲＬを前記所定値Ｌ１よりも小さい値（進角値として小さい値）Ｌ２に設定する。
ADV = MADV + DADV-RET
In S32, it is determined whether or not the ignition timing is normally set or retarded (or retarded limit) according to the determination in the routine of FIG. 4. If the setting is normal, the process ends.
In the case of the retard setting or the retard limit, the process proceeds to S33. In the case of the retard setting, the retard limit ignition timing RL is set to the predetermined value L1, and in the case of the retard limit, the retard limit is expanded. The retard limit ignition timing RL is set to a value smaller than the predetermined value L1 (a value smaller as the advance value) L2.
Ｓ３４では、Ｓ３１にて算出された点火時期ＡＤＶを遅角限界点火時期ＲＬと比較し、ＡＤＶ＜ＲＬの場合は、Ｓ３５で点火時期ＡＤＶを遅角限界点火時期ＲＬに制限する。
次に、図７のタイムチャートにより、始動後の制御の流れを説明する。
始動後は、目標アイドル回転数Ｎset が、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNに設定され、これは、始動時水温及び始動後経過時間に応じて設定されるものの、比較的高く設定されるので（例えば１２００〜２５００ｒｐｍ）、冷間始動後の触媒の早期活性化を図ることができる。
In S34, the ignition timing ADV calculated in S31 is compared with the retard limit ignition timing RL. If ADV <RL, the ignition timing ADV is limited to the retard limit ignition timing RL in S35.
Next, the flow of control after startup will be described with reference to the time chart of FIG.
After the start, the target idle speed Nset is set to the target idle speed NsetN in the N range, which is set according to the water temperature at the start and the elapsed time after the start, but is set relatively high. (For example, 1200 to 2500 rpm), early activation of the catalyst after the cold start can be achieved.
始動後のＮ→Ｄセレクトが検出されると、実際にクラッチの接続が開始されるまでの所定時間（例えば２００ｍｓ）の間、目標アイドル回転数Ｎset が、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNより十分に低いが、Ｄレンジでの最終的な第２目標アイドル回転数Ｎset2よりは高く、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNからの回転低下によるトルク段差が発生せず、かつクラッチの接続ショックを発生しない第１目標アイドル回転数Ｎset1（例えば１０００ｒｐｍ）に設定される。 When the N → D selection after start-up is detected, the target idle speed Nset is more than the target idle speed NsetN in the N range for a predetermined time (for example, 200 ms) until the clutch is actually engaged. Although it is sufficiently low, it is higher than the final second target idle speed Nset2 in the D range, no torque step is generated due to a decrease in rotation from the target idle speed NsetN in the N range, and the clutch connection shock is reduced. The first target idle speed Nset1 (for example, 1000 rpm) that does not occur is set.
ここで、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNが比較的低い場合（例えば１５００ｒｐｍ未満の場合）は、必要な回転低下量が小さいので、図７（Ａ）に示す点火時期：通常設定の制御となり、アイドル回転安定収束用のフィードバックゲインＧを用いて、点火時期をフィードバック制御する。
このときは、Ｎ→Ｄセレクトと同時に、実際のエンジン回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎset との偏差が大となって、点火時期補正量ＤＡＤＶ＝（Ｎset −Ｎｅ）×Ｇが負の値になるので、点火時期ＡＤＶが遅角側に補正される。この結果、エンジン回転数Ｎｅが応答良く低下せしめられ、所定時間（２００ｍｓ）内に確実に第１目標アイドル回転数Ｎset1まで低下させることができる。
Here, when the target idle speed NsetN in the N range is relatively low (for example, less than 1500 rpm), the required amount of decrease in rotation is small, so the ignition timing shown in FIG. The ignition timing is feedback controlled using the feedback gain G for stable idle rotation convergence.
At this time, simultaneously with the N → D selection, the deviation between the actual engine speed Ne and the target idle speed Nset becomes large, and the ignition timing correction amount DADV = (Nset−Ne) × G becomes a negative value. Therefore, the ignition timing ADV is corrected to the retard side. As a result, the engine speed Ne is reduced with good response, and can be reliably reduced to the first target idle speed Nset1 within a predetermined time (200 ms).
Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNが高い場合（例えば１５００〜２０００ｒｐｍの場合）は、必要な回転低下量が大きいので、図７（Ｂ）に示す点火時期：遅角設定の制御となり、実際のエンジン回転数Ｎｅに応じて点火時期遅角量ＲＥＴを設定し（図６参照）、エンジン回転数Ｎｅが高いほど点火時期ＡＤＶを遅角する。
これにより、アイドル回転安定収束用の制御では得られない点火時期の大幅な遅角により、大きく回転を落とすことで、所定時間（２００ｍｓ）内に確実に第１目標アイドル回転数Ｎset1まで低下させることができる。
When the target idle speed NsetN in the N range is high (for example, in the case of 1500 to 2000 rpm), the required rotation reduction amount is large, so that the ignition timing: retard setting control shown in FIG. The ignition timing retard amount RET is set according to the engine speed Ne (see FIG. 6), and the ignition timing ADV is retarded as the engine speed Ne increases.
As a result, it is possible to reliably reduce the engine speed to the first target idle speed Nset1 within a predetermined time (200 ms) by greatly reducing the rotation speed due to a significant retardation of the ignition timing that cannot be obtained by the control for stable convergence of the idle speed. Can do.
但し、最終的な点火時期ＡＤＶが遅角限界点火時期ＲＬ＝Ｌ１を超えると、燃焼安定性が悪化するので、遅角限界点火時期ＲＬ＝Ｌ１を超える遅角は制限する。
Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNが極めて高い場合（例えば２０００ｒｐｍ以上の場合）は、必要な回転低下量が極めて大きいので、図７（Ｃ）に示す点火時期：遅角限界の制御となり、実際のエンジン回転数Ｎｅに応じて点火時期の遅角量ＲＥＴを設定し（図６参照）、エンジン回転数Ｎｅが高いほど点火時期ＡＤＶを遅角する他、遅角限界を拡大する。すなわち、エンジン回転数Ｎｅが高い領域では、回転上昇による燃焼安定限界拡大に伴い、遅角限界を拡大できるため、ある程度回転が落ちるまで、遅角限界点火時期ＲＬをより遅角側に変更する（ＲＬ＝Ｌ２）。
However, if the final ignition timing ADV exceeds the retard limit ignition timing RL = L1, the combustion stability deteriorates. Therefore, the retard that exceeds the retard limit ignition timing RL = L1 is limited.
When the target idle speed NsetN in the N range is extremely high (for example, 2000 rpm or more), the required rotation reduction amount is extremely large, so that the ignition timing shown in FIG. A retard amount RET of the ignition timing is set according to the engine speed Ne (see FIG. 6), and the retard limit is expanded in addition to retarding the ignition timing ADV as the engine speed Ne increases. That is, in the region where the engine speed Ne is high, the retard limit can be increased as the combustion stability limit expands due to the increase in rotation. Therefore, the retard limit ignition timing RL is changed to the retard side until the rotation decreases to some extent ( RL = L2).
これより、点火時期を更に大幅に遅角することができ、より大きく回転を落とすことで、所定時間（２００ｍｓ）内に確実に第１目標アイドル回転数Ｎset1まで低下させることができる。
その後、所定時間（２００ｍｓ）経過するか、第１目標アイドル回転数Ｎset1まで低下したところで、目標アイドル回転数Ｎset は漸減され、最終的に第２目標アイドル回転数Ｎset2（例えば６５０〜７００ｒｐｍ）に落ち着く。
As a result, the ignition timing can be further greatly retarded, and by reducing the rotation more greatly, it can be reliably reduced to the first target idle speed Nset1 within a predetermined time (200 ms).
Thereafter, when a predetermined time (200 ms) elapses or when the first target idle speed Nset1 is lowered, the target idle speed Nset is gradually reduced and finally settles to the second target idle speed Nset2 (for example, 650 to 700 rpm). .
実際のクラッチの接続時期は、不定であるが、Ｎ→Ｄセレクトから所定時間（２００ｍｓ）経過した後、約８００ｍｓ経過するまでの間に行われる。この時は、エンジン回転数Ｎｅが第１目標アイドル回転数Ｎset1以下となっているので、接続ショックが発生することはない。
本実施形態によれば、点火時期の遅角によって、Ｎ→Ｄセレクト検出時点から積極的にエンジン回転数を低下させることにより、短時間でシフトショック許容回転数である第１目標アイドル回転数Ｎset1に収束させることができ、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNを上げても、ショックが発生しない。その一方、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNを上げることで、排気温度を上昇させることが可能となり、触媒の早期活性化により、排気性能が向上する。
Although the actual clutch connection timing is indefinite, it is performed after a predetermined time (200 ms) has elapsed from the N → D selection until approximately 800 ms has elapsed. At this time, since the engine speed Ne is equal to or less than the first target idle speed Nset1, no connection shock occurs.
According to the present embodiment, the first target idle speed Nset1 that is the allowable shift shock speed in a short time is obtained by actively lowering the engine speed from the point of time when the N → D select is detected by retarding the ignition timing. Even if the target idle speed NsetN in the N range is increased, no shock is generated. On the other hand, by increasing the target idle speed NsetN in the N range, the exhaust temperature can be raised, and the exhaust performance is improved by early activation of the catalyst.
また、実際のエンジン回転数Ｎｅに応じて点火時期の遅角量ＲＥＴを設定し、エンジン回転数Ｎｅが高いほど点火時期ＡＤＶを遅角することにより、Ｎレンジでのエンジン回転数ＮsetNが高いほど回転落ちを大きくでき、短時間のうちに第１目標アイドル回転数Ｎset1まで確実に落とすことができ、接続ショックを防止できる。その結果、Ｎレンジでの目標アイドル回転数ＮsetNを更に高く設定でき、触媒の早期活性化をより促進できる。 Further, the retard amount RET of the ignition timing is set according to the actual engine speed Ne, and the ignition timing ADV is retarded as the engine speed Ne increases, so that the engine speed NsetN in the N range increases. The rotation drop can be increased, and the first target idle rotation speed Nset1 can be reliably reduced within a short time, and a connection shock can be prevented. As a result, the target idle speed NsetN in the N range can be set higher, and the early activation of the catalyst can be further promoted.
また、本実施形態によれば、Ｎレンジでのエンジン回転数が第１しきい値Ｎlmt1未満であった場合は、実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に応じて点火時期をフィードバック制御することにより、不必要な点火時期の遅角を防止して、燃焼安定性を改善し、燃費悪化を防止できる。
また、本実施形態によれば、Ｎレンジでのエンジン回転数が第１しきい値Ｎlmt1以上であった場合に、実際のエンジン回転数に応じて点火時期の遅角量を設定し、エンジン回転数が高いほど点火時期を遅角することにより、点火時期の遅角が必要な場合に限って実施することで、不必要な点火時期の遅角を防止して、燃焼安定性を改善し、燃費悪化を防止できる。
Further, according to this embodiment, when the engine speed in the N range is less than the first threshold value Nlmt1, the ignition timing is fed back according to the deviation between the actual engine speed and the target idle speed. By controlling, unnecessary retardation of the ignition timing can be prevented, combustion stability can be improved, and fuel consumption can be prevented from deteriorating.
Further, according to the present embodiment, when the engine speed in the N range is equal to or greater than the first threshold value Nlmt1, the retard amount of the ignition timing is set according to the actual engine speed, and the engine speed The higher the number, the more retarded the ignition timing, and only when the ignition timing needs to be retarded, preventing unnecessary retarded ignition timing and improving combustion stability, Deterioration of fuel consumption can be prevented.
また、本実施形態によれば、点火時期を遅角する際に、遅角限界点火時期ＲＬを設定し、点火時期の遅角を遅角限界点火時期ＲＬにより制限することにより、エンストに至るような燃焼安定性の悪化を確実に防止できる。
また、本実施形態によれば、 Ｎレンジでのエンジン回転数が第１しきい値Ｎlmt1より高い第２しきい値Ｎlmt2以上であった場合は、エンジン回転数が第２しきい値Ｎlmt2未満となるまで、遅角限界点火時期ＲＬをより遅角側（Ｌ２）に変更することにより、エンジン回転数が高い領域では、回転上昇による燃焼安定限界拡大に伴い、遅角限界を拡大できることを利用して、回転落ちを大きくし、短時間のうちに第１目標アイドル回転数Ｎset1まで確実に落とすことができる。
Further, according to the present embodiment, when retarding the ignition timing, the retard limit ignition timing RL is set, and the retard of the ignition timing is limited by the retard limit ignition timing RL so that the engine stall is reached. It is possible to surely prevent the deterioration of combustion stability.
Further, according to the present embodiment, when the engine speed in the N range is equal to or higher than the second threshold value Nlmt2 higher than the first threshold value Nlmt1, the engine speed is less than the second threshold value Nlmt2. Until now, by changing the retard limit ignition timing RL to the retard side (L2), the retard limit can be expanded in the region where the engine speed is high as the combustion stability limit expands due to increased rotation. Thus, it is possible to increase the rotation drop and reliably reduce the rotation to the first target idle rotation speed Nset1 within a short time.
また、本実施形態によれば、外乱などの影響で、比較的早く回転落ちを生じた場合は、すぐさま第１目標アイドル回転数Ｎset1から第２目標アイドル回転数Ｎset2へ移行するように制御することで、無駄なエンジンの吹き上がりを避けて、なめらかに回転低下させることができ、しかも、クラッチが締結されるまでに、エンジン回転をより下げることができ、ショックを更に低減できる。 Further, according to the present embodiment, when the rotation drop occurs relatively quickly due to the influence of disturbance or the like, control is performed so that the first target idle speed Nset1 is immediately shifted to the second target idle speed Nset2. Thus, it is possible to smoothly reduce the rotation while avoiding useless engine blow-up, and further, the engine rotation can be further reduced until the clutch is engaged, and the shock can be further reduced.
また、本実施形態によれば、第２目標アイドル回転数は、第１目標アイドル回転数Ｎset1から最終的な第２目標アイドル回転数Ｎset2まで、時間経過と共に徐々に低下するように設定することにより、第１目標アイドル回転数Ｎset1から第２目標アイドル回転数Ｎset2へ急な変化と同時にクラッチが接続されることがなくなり、クラッチの接続をなめらかなものとすることができる。 Further, according to the present embodiment, the second target idle speed is set to gradually decrease from the first target idle speed Nset1 to the final second target idle speed Nset2 over time. The clutch is not connected at the same time as the sudden change from the first target idle speed Nset1 to the second target idle speed Nset2, and the clutch can be connected smoothly.
尚、本実施形態では、非走行レンジとして、Ｎレンジを例にとったが、Ｐレンジ等であってもよい、また、走行レンジとして、Ｄレンジを例にとったが、１、２、Ｒレンジ等であってもよい。
また、図４のＳ５、Ｓ７でのエンジン回転数Ｎｅの判定は、必要な回転低下量を判定するものであるので、エンジン回転数Ｎｅと第１目標アイドル回転数Ｎset1との偏差（Ｎｅ−Ｎset1）に対して行ってもよく、第１目標アイドル回転数Ｎset1を水温などに応じて可変設定する場合に有利である。
In the present embodiment, the N range is taken as an example of the non-traveling range, but it may be a P range or the like, and the D range is taken as an example of the traveling range, but 1, 2, R It may be a range or the like.
Further, since the determination of the engine speed Ne in S5 and S7 in FIG. 4 is to determine the necessary rotation reduction amount, the deviation (Ne−Nset1) between the engine speed Ne and the first target idle speed Nset1. This is advantageous when the first target idle speed Nset1 is variably set according to the water temperature or the like.
同様の理由から、図５のＳ２９での点火時期遅角量ＲＥＴの算出は、図６のテーブルの横軸をエンジン回転数Ｎｅと第１目標アイドル回転数Ｎset1との偏差（Ｎｅ−Ｎset1）とし、該偏差（Ｎｅ−Ｎset1）から点火時期遅角量ＲＥＴ＝ｆ（Ｎｅ−Ｎset1）を算出するようにしてもよい。
また、図５のＳ２８では、点火時期：遅角設定（又は遅角限界）の場合に、点火時期補正量ＤＡＤＶ＝０としたが、図５のＳ２８をＳ２６と同様に点火時期補正量ＤＡＤＶを算出することとして、通常設定の場合の基本点火時期ＭＡＤＶに対する点火時期補正量ＤＡＤＶ（マイナス値）による遅角に、点火時期補正量ＲＥＴによる遅角を上乗せするようにしてもよい。
For the same reason, the calculation of the ignition timing retard amount RET in S29 of FIG. 5 is performed by setting the horizontal axis of the table of FIG. 6 as the deviation (Ne−Nset1) between the engine speed Ne and the first target idle speed Nset1. The ignition timing retardation amount RET = f (Ne−Nset1) may be calculated from the deviation (Ne−Nset1).
Further, in S28 of FIG. 5, the ignition timing correction amount DADV = 0 is set in the case of the ignition timing: retard angle setting (or retard limit), but the ignition timing correction amount DADV is set to S28 in FIG. As a calculation, the delay angle based on the ignition timing correction amount RET may be added to the delay angle based on the ignition timing correction amount DADV (negative value) with respect to the basic ignition timing MADV in the normal setting.
１ エンジン
２ 吸気通路
３ 電制スロットル弁
４ 燃焼室
５ 燃料噴射弁
６ 点火プラグ
７ 排気通路
８ 排気浄化触媒
１０ 自動変速機
２０ ＥＣＵ
２１ アクセルペダルセンサ
２２ クランク角センサ
３０ ＡＴＣＵ
３１ シフト位置センサ
1 engine
2 Intake passage
3 Electric throttle valve
4 Combustion chamber
5 Fuel injection valve
6 Spark plug
7 Exhaust passage
8 Exhaust gas purification catalyst
10 Automatic transmission
20 ECU
21 Accelerator pedal sensor
22 Crank angle sensor
30 ATCU
31 Shift position sensor
Claims (7)
目標アイドル回転数が第１目標アイドル回転数に設定されているときに、実際のエンジン回転数に応じて点火時期の遅角量を設定し、エンジン回転数が高いほど点火時期を遅角する手段を備えることを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。 When the shift position of the automatic transmission is switched from the non-travel range to the travel range, the target idle speed is set from the target idle speed in the non-travel range to the first target idle speed in a lower travel range. And a means for setting the target idle speed from the first target idle speed in the travel range to a second target idle speed lower than the first idle speed after a predetermined period of time has elapsed since the switching. In the number control device,
Means for setting a retard amount of the ignition timing according to the actual engine speed when the target idle speed is set to the first target idle speed, and retarding the ignition timing as the engine speed is higher An idle speed control device for an engine characterized by comprising:
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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| EP05002283A EP1574707B1 (en) | 2004-02-19 | 2005-02-03 | Automotive engine idle speed control device |
| DE602005000417T DE602005000417T2 (en) | 2004-02-19 | 2005-02-03 | Idle speed control device for motor vehicle engine |
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