JP2007239688A - Output control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関の出力制御装置に関する。 The present invention relates to an output control device for an internal combustion engine.
複数の気筒を一対の気筒群に分割し、これら気筒群の出力を互いに独立に制御するようにした内燃機関が公知である(特許文献1参照)。このような内燃機関では両方の気筒群が運転されるときには両方の気筒群のスロットル開度が互いに等しくされるのが一般的である。したがって、機関加速運転時には両方の気筒群のスロットル開度が同じ時期に同じ増加速度で増大され、すなわち一対の気筒群の出力増加が同期されるのが一般的である。 An internal combustion engine is known in which a plurality of cylinders are divided into a pair of cylinder groups, and the outputs of these cylinder groups are controlled independently of each other (see Patent Document 1). In such an internal combustion engine, when both cylinder groups are operated, the throttle opening degrees of both cylinder groups are generally equal to each other. Therefore, during engine acceleration operation, the throttle opening of both cylinder groups is generally increased at the same increase speed at the same time, that is, the output increase of a pair of cylinder groups is generally synchronized.
機関加速時の応答性のことを考えると機関出力の初期増加速度をできるだけ大きくするのが好ましい。しかしながら、出力の初期増加速度を過度に大きくすると車両前後方向の振動が増大する。したがって、車両振動が許容上限を越えないように出力の初期増加速度をそれほど高くすることができないのが現状である。 Considering the responsiveness during engine acceleration, it is preferable to increase the initial increase speed of the engine output as much as possible. However, if the initial increase rate of the output is excessively increased, vibration in the vehicle longitudinal direction increases. Therefore, at present, the initial increase rate of the output cannot be increased so much that the vehicle vibration does not exceed the allowable upper limit.
前記課題を解決するために本発明によれば、複数の気筒を出力を独立に制御可能な一対の気筒群に分割し、機関加速運転時には一方の気筒群の出力増加を他の気筒群の出力増加よりも遅らせるようにしている。 In order to solve the above-described problems, according to the present invention, a plurality of cylinders are divided into a pair of cylinder groups whose outputs can be controlled independently, and the output of one cylinder group is increased in the output of the other cylinder group during engine acceleration operation. I am trying to delay more than the increase.
車両振動を抑制しつつ加速応答性を高めることができる。 Acceleration response can be enhanced while suppressing vehicle vibration.
図1を参照すると、機関本体1は第1及び第2の気筒群又はバンク1a,1bを有する。第1の気筒群1aは1番気筒#1、3番気筒#3及び5番気筒#5を含んでなり、第2の気筒群1bは2番気筒#2、4番気筒#4及び6番気筒#6を含んでなる。図1に示される内燃機関の燃焼順序は例えば#1−#2−#3−#4−#5−#6である。なお、各気筒群1a,1bは少なくとも一つの気筒を含んでなる。
Referring to FIG. 1, the engine body 1 has first and second cylinder groups or
各気筒群1a,1bの気筒2はそれぞれ対応する吸気枝管3及びサージタンク4a,4bに連結され、これらサージタンク4a,4bはそれぞれ対応する吸気ダクト5a,5bを介してエアクリーナ6a,6bに連結される。吸気ダクト5a内には上流側から順に、第1の気筒群1aの吸入空気量を検出するためのエアフローメータ7aと、アクチュエータ8aにより駆動されるスロットル弁9aとが配置される。一方、吸気ダクト5b内には上流側から順に、第2の気筒群1bの吸入空気量を検出するためのエアフローメータ7bと、排気ターボチャージャ10のコンプレッサ10cと、コンプレッサ10cにより過給された空気を冷却するための冷却装置11と、アクチュエータ8bにより駆動されるスロットル弁9bとが配置される。また、吸気枝管3にはそれぞれ対応する気筒2に燃料を供給するための燃料噴射弁12が取り付けられる。なお、排気ターボチャージャに代えて機関駆動式過給機を用いることもできる。
The
一方、第1の気筒群1aの気筒2は排気マニホルド13a及び排気管14aを介して、第2の気筒群1bの気筒2は排気マニホルド13b及び排気管14bを介して、共通の排気管15にそれぞれ連結される。図1に示される実施例では、排気管14b内に排気ターボチャージャ10のタービン10tが配置され、これに対し排気管14a内にはタービンが配置されない。タービン10t上流及び下流の排気管14bは電気駆動式のウエストゲート弁16を介して互いに接続される。このウエストゲート弁16は通常は閉弁されている。また、排気管14a,14b内には小容量の触媒17a,17bがそれぞれ配置され、共通の排気管15内には大容量の触媒18が配置される。
On the other hand, the
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35及び出力ポート36を具備する。エアフローメータ7a,7bの出力電圧はそれぞれ対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、アクセルペダル39にはアクセルペダル39の踏込み量DEPに比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ40が接続され、踏み込み量センサ40の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。アクセルペダル39の踏み込み量DEPは機関負荷を表している。また、サージタンク4a,4bにはサージタンク4a,4b内の圧力すなわち吸気圧を表す出力電圧を発生する吸気圧センサ41a,41bがそれぞれ取り付けられ、これら吸気圧センサ41a,41bの出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。サージタンク4a内の吸気圧Pm1は第1の気筒群1aの出力を表しており、サージタンク4b内の吸気圧Pm2は第2の気筒群1bの出力を表している。更に、入力ポート35には機関回転数Neを表す出力パルスを発生する回転数センサ42が接続される。出力ポート36は対応する駆動回路38を介してアクチュエータ8a,8b、燃料噴射弁12及びウエストゲート弁16にそれぞれ接続される。
The
図1に示される内燃機関では、例えば機関負荷が低いときには第1の気筒群1aの運転を停止しつつ第2の気筒群1bを運転する部分気筒運転が行われ、機関負荷が高くなると両方の気筒群を運転する全気筒運転が行われる。
In the internal combustion engine shown in FIG. 1, for example, when the engine load is low, partial cylinder operation is performed in which the
第1の気筒群1aのスロットル弁9aの開度を第1スロットル開度θ1と称し、第2の気筒群1bのスロットル弁9bの開度を第2スロットル開度θ2と称すると、全気筒運転が行われるときには通常、第1スロットル開度θ1及び第2スロットル開度θ2は互いにほぼ等しくなるようにスロットル弁9a,9bが制御される。
When the opening of the
一方、加速運転時には第1スロットル開度θ1と第2スロットル開度θ2とは互いに異ならされる。すなわち、図2に示されるようにアクセルペダル39の踏み込み量DEPが増大されると、第1スロットル開度θ1が直ちに増大される。次いで遅延時間tdだけ経過すると第2スロットル開度θ2が増加され始める。また、このとき第2スロットル開度θ2の増加速度Δθ2は第1スロットル開度θ1の増加速度Δθ1よりも小さくされる。すなわち、第1スロットル開度θ1は第2スロットル開度θ2よりも遅くかつゆっくりと増加される。
On the other hand, during acceleration operation, the first throttle opening θ1 and the second throttle opening θ2 are different from each other. That is, as shown in FIG. 2, when the depression amount DEP of the
この場合、第2の気筒群1bの吸気圧Pm2すなわち出力がまず急激に増大する。次いで、いわゆるターボラグにより第2の気筒群1bの出力増加が抑制される時期に第1の気筒群1aの吸気圧Pm1すなわち出力が増大される。その結果、機関全体の出力が急激にかつ滑らかに増大する。したがって、加速応答性を高めることができ、同時に車両振動を抑制することができる。
In this case, the intake pressure Pm2, that is, the output of the
したがって、一般化して言うと、機関加速運転時には排気ターボチャージャ10が設けられていない第1の気筒群1aの出力増加を排気ターボチャージャ10が設けられている第2の気筒群1bの出力増加よりも遅らせるようにしているということになる。
Therefore, in general terms, during engine acceleration operation, the output increase of the
これに対して、機関加速運転時にも第1スロットル開度θ1及び第2スロットル開度θ2がほぼ等しくなるように制御すると、図3に示されるように、第2の気筒群1bにおけるターボラグの影響により機関全体の出力が振動する。その結果、車両が大きく振動することになる。排気ターボチャージャ10が設けられていない第1の気筒群1aの第1スロットル開度θ1をまず増大させ、次いで排気ターボチャージャ10が設けられている第2の気筒群1bの第2スロットル開度θ2を増大させた場合も、機関全体の出力が振動し、車両振動が大きくなることは明らかである。
On the other hand, if the first throttle opening θ1 and the second throttle opening θ2 are controlled so as to be substantially equal even during engine acceleration operation, the influence of the turbo lag in the
図4は上述した本発明による実施例の全気筒運転制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図4を参照すると、まずステップ100では機関加速運転時であるか否かが判別される。機関加速運転時でないときには次いでステップ101に進み、通常制御が実行される。これに対し機関加速運転時のときには次いでステップ102に進み、上述した第2の気筒群1bの出力増加が第1の気筒群1aの出力増加に対して遅延される。
FIG. 4 shows a routine for executing the above-described all-cylinder operation control of the embodiment according to the present invention. This routine is executed by interruption every predetermined time. Referring to FIG. 4, first, at
上述した本発明による実施例では、出力増加を遅延させるために第1スロットル開度θ1の増加開始時期を第2スロットル開度θ2の増加開始時期よりも遅延させると共に第1スロットル開度θ1の増加速度Δθ1を第2スロットル開度θ2の増加速度Δθ2よりも低下させている。しかしながら、増加開始時期の遅延と増加速度の低下とのうちいずれか一方のみを行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment according to the present invention, the increase start timing of the first throttle opening θ1 is delayed from the increase start timing of the second throttle opening θ2 and the first throttle opening θ1 is increased in order to delay the output increase. The speed Δθ1 is made lower than the increase speed Δθ2 of the second throttle opening θ2. However, only one of the delay of the increase start timing and the decrease of the increase speed may be performed.
また、上述した本発明による実施例ではスロットル開度を制御することにより出力制御を行うようにしている。しかしながら、空燃比ないし燃料供給量、点火時期又は吸排気弁の開弁時期を制御することなどにより出力制御を行うようにしてもよい。 Further, in the embodiment according to the present invention described above, output control is performed by controlling the throttle opening. However, output control may be performed by controlling the air-fuel ratio, the fuel supply amount, the ignition timing, or the intake / exhaust valve opening timing.
更に、複数の気筒を3つ以上の気筒群に分割した場合にも本発明を適用することができる。 Furthermore, the present invention can also be applied when a plurality of cylinders are divided into three or more cylinder groups.
1a 第1の気筒群
1b 第2の気筒群
5a,5b 吸気ダクト
9a,9b スロットル弁
10 排気ターボチャージャ
1a
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- 2006-03-10 JP JP2006065689A patent/JP2007239688A/en active Pending
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