JP2011099355A - 内燃機関の吸入空気量制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】要求吸入空気量Mt をベース系統の規範モデル31でモデル後要求吸入空気量BMtsm に変換し、そのモデル後要求吸入空気量BMtsm を実現するように吸気系モデルの逆モデルを用いてベース系統の要求スロットル開度BTAを算出する。一方、要求吸入空気量Mt を高応答系統の規範モデル33でモデル後要求吸入空気量HMtsm に変換し、そのモデル後要求吸入空気量HMtsm を実現するように吸気系モデルの逆モデルを用いて高応答系統の要求スロットル開度HTAを算出する。この後、ベース系統の要求スロットル開度BTAから高応答系統の要求スロットル開度HTAまでの範囲内で且つ動作量が少なくなるように目標スロットル開度TAt を設定する。
【選択図】図2
Description
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
Mtsm =(C1 ×Mtsm.old +T1 ×Mt )/(C1 +T1 ) ……(1)
ここで、C1 は一次遅れフィルタ時定数(例えば10ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
BMtsm =(C2 ×BMtsm.old +T1 ×Mtsm )/(C2 +T1 ) ……(2)
ここで、C2 は一次遅れフィルタ時定数(例えば32ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
BTA=BTA+BTAfb
HMtsm =(C3 ×HMtsm.old +T1 ×Mt )/(C3 +T1 ) ……(3)
ここで、C3 は一次遅れフィルタ時定数(例えば32ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
HTA=HTA+HTAfb
[ベース系統の規範モデルルーチン]
図4に示すベース系統の規範モデルルーチンは、ECU30の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、モデル後要求吸入空気量の前回値Mtsm.old と要求吸入空気量の今回値Mt とを用いてモデル後要求吸入空気量の今回値Mtsm を次式で表される一次遅れモデル(一次ローパスフィルタ)により算出する。
Mtsm =(C1 ×Mtsm.old +T1 ×Mt )/(C1 +T1 )
ここで、C1 は一次遅れフィルタ時定数(例えば10ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
BMtsm =(C2 ×BMtsm.old +T1 ×Mtsm )/(C2 +T1 )
ここで、C2 は一次遅れフィルタ時定数(例えば32ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
図5に示す高応答系統の規範モデルルーチンは、ECU30の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、ステップ201で、高応答系統のモデル後要求吸入空気量の前回値HMtsm.old と要求吸入空気量の今回値Mt とを用いて高応答系統のモデル後要求吸入空気量の今回値HMtsm を次式で表される一次遅れモデル(一次ローパスフィルタ)により算出する。
HMtsm =(C3 ×HMtsm.old +T1 ×Mt )/(C3 +T1 )
ここで、C3 は一次遅れフィルタ時定数(例えば32ms)であり、T1 は演算周期(例えば8ms)である。
図6に示す低動作開度算出ルーチンは、ECU30の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、ベース系統の要求スロットル開度BTAと、高応答系統の要求スロットル開度HTAと、推定スロットル開度TAvt(前回の最終目標スロットル開度TAttから推定した実スロットル開度)を読み込む。
目標スロットル開度TAt =推定スロットル開度TAvt
目標スロットル開度TAt =ベース系統の要求スロットル開度BTA
目標スロットル開度TAt =高応答系統の要求スロットル開度HTA
目標スロットル開度TAt =目標スロットル開度の前回値TAt.old
目標スロットル開度TAt =ベース系統の要求スロットル開度BTA
目標スロットル開度TAt =高応答系統の要求スロットル開度HTA
Claims (4)
- 内燃機関の要求吸入空気量に基づいて目標スロットル開度を算出する機能を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、
前記要求吸入空気量に基づいて吸気系の応答遅れを考慮して第1の要求スロットル開度を算出する第1の要求スロットル開度算出手段と、
前記第1の要求スロットル開度算出手段とは異なる応答特性で前記要求吸入空気量に基づいて吸気系の応答遅れを考慮して第2の要求スロットル開度を算出する第2の要求スロットル開度算出手段と、
前記第1の要求スロットル開度と前記第2の要求スロットル開度とに基づいて前記目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段とを備え、
前記目標スロットル開度算出手段は、前記目標スロットル開度が前記第1の要求スロットル開度から前記第2の要求スロットル開度までの範囲内で且つ前記目標スロットル開度の動作量が前記要求スロットル開度の動作量よりも少なくなるように前記目標スロットル開度を設定することを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。 - 前記第1の要求スロットル開度算出手段と前記第2の要求スロットル開度算出手段は、それぞれ前記要求吸入空気量を所定の規範モデルによって実現可能な応答の要求吸入空気量(以下「モデル後要求吸入空気量」という)に変換し、吸気系の応答遅れを考慮した吸気系モデルの逆モデルを用いて前記モデル後要求吸入空気量を実現するように前記要求スロットル開度を算出する機能を備え、前記第1の要求スロットル開度算出手段と前記第2の要求スロットル開度算出手段とで前記規範モデルの応答特性が異なることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。
- 前記目標スロットル開度の前回値に基づいて実スロットル開度の推定値である推定スロットル開度を算出するスロットル開度推定手段を備え、
前記目標スロットル開度算出手段は、前記推定スロットル開度が前記第1の要求スロットル開度から前記第2の要求スロットル開度までの範囲内のときには前記推定スロットル開度を前記目標スロットル開度として設定し、前記推定スロットル開度が前記第1の要求スロットル開度から前記第2の要求スロットル開度までの範囲外のときには前記第1の要求スロットル開度と前記第2の要求スロットル開度のうちの前記推定スロットル開度に近い方を前記目標スロットル開度として設定する手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。 - 前記目標スロットル開度算出手段は、前記目標スロットル開度の前回値が前記第1の要求スロットル開度から前記第2の要求スロットル開度までの範囲内のときには前記目標スロットル開度の前回値を前記目標スロットル開度の今回値として設定し、前記目標スロットル開度の前回値が前記第1の要求スロットル開度から前記第2の要求スロットル開度までの範囲外のときには前記第1の要求スロットル開度と前記第2の要求スロットル開度のうちの前記目標スロットル開度の前回値に近い方を前記目標スロットル開度の今回値として設定する手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。
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