JP2011226381A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine which achieves excellent exhaust air quality by delay control as far as possible while preventing engine stall.SOLUTION: An electronic control device 100 as a control device of the internal combustion engine, sets a switching rotation speed based on an external load that acts on the combustion engine 10. When an engine rotation speed is a switching rotation speed or higher, the electronic control device 100 controls torque of the combustion engine 10 by performing delay control for controlling opening of a throttle valve 35 by delaying a fixed period with respect to the change of requested torque. On the other hand, when the engine rotation speed is less than the switching rotation speed, the electronic control device 100 controls the torque of the combustion engine 10 by controlling the opening of the throttle valve 35 with respect to a change in the requested torque with shorter delay time than the delay time by the delay control by prohibiting the delay control.

Description

この発明は、要求トルクの変化に基づいてスロットル弁の開度や燃料噴射弁の開弁期間を制御することにより内燃機関のトルクを制御する内燃機関の制御装置に関し、特に要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル弁の開度を制御するディレイ制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that controls the torque of an internal combustion engine by controlling the opening of a throttle valve and the opening period of a fuel injection valve based on a change in the required torque. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that performs delay control for controlling the opening degree of a throttle valve by delaying for a predetermined time.

内燃機関の各気筒における１回の燃焼行程において燃焼に供される空気の量は、その気筒の吸気弁が閉弁し、燃焼室が密閉されたときに確定する。これに対して吸気通路に燃料噴射弁が設けられている内燃機関にあっては、吸気弁が閉弁して燃焼に供される空気の量が確定する前に燃料を噴射する必要がある。   The amount of air used for combustion in one combustion stroke in each cylinder of the internal combustion engine is determined when the intake valve of that cylinder is closed and the combustion chamber is sealed. On the other hand, in an internal combustion engine in which a fuel injection valve is provided in the intake passage, it is necessary to inject fuel before the intake valve is closed and the amount of air provided for combustion is determined.

スロットル弁の開度が一定に保持されており、吸気弁が閉弁するまで吸入空気量が変化しない状態が継続する定常状態にあっては、吸気通路に設けられたエアフロメータによって検出された吸入空気量に基づいて吸気弁が閉弁されるまでの間に燃焼室内に充填される空気の量を容易に推定することができる。そのため、定常状態にあっては、吸気弁が閉弁する前に、エアフロメータによって検出された吸入空気量に基づいて燃焼に供される空気の量を高い精度で推定することができ、推定された空気の量にあわせた量の燃料を吸気弁が閉弁する前に噴射することにより、燃焼室に充填される混合気の空燃比を理想的な値に近づけることができる。   In a steady state where the throttle valve opening is held constant and the intake air amount does not change until the intake valve is closed, the intake detected by the air flow meter provided in the intake passage Based on the amount of air, it is possible to easily estimate the amount of air filled in the combustion chamber before the intake valve is closed. Therefore, in a steady state, before the intake valve is closed, the amount of air provided for combustion can be estimated with high accuracy based on the intake air amount detected by the air flow meter. By injecting an amount of fuel corresponding to the amount of air before the intake valve closes, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled in the combustion chamber can be brought close to an ideal value.

これに対して、スロットル弁の開度が逐次変更され、吸気弁が閉弁するまでの間に吸入空気量が刻々と変化する過渡状態にあっては、吸気弁が閉弁するまでの間に燃焼室に導入される空気の量がどのように変化するのか分からない。そのため、過渡状態にあっては、吸気弁が閉弁する前に、エアフロメータによって検出される吸入空気量に基づいて燃焼室内に充填される空気の量を正確に推定することができない。したがって、過渡状態のときに、定常状態のときと同様にエアフロメータによって検出される吸入空気量に基づいて燃焼室に充填される空気の量を推定して燃料噴射弁の開弁期間を設定するようにした場合には、混合気の空燃比が理想的な値からずれてしまい、良好な排気性状を実現することができなくなってしまう。   On the other hand, in a transient state where the amount of intake air changes every moment until the opening of the throttle valve is sequentially changed and the intake valve closes, the time until the intake valve closes I don't know how the amount of air introduced into the combustion chamber changes. Therefore, in the transient state, the amount of air charged in the combustion chamber cannot be accurately estimated based on the intake air amount detected by the air flow meter before the intake valve is closed. Therefore, during the transient state, the amount of air charged in the combustion chamber is estimated based on the intake air amount detected by the air flow meter, as in the steady state, and the fuel injection valve opening period is set. In such a case, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture deviates from an ideal value, and good exhaust properties cannot be realized.

そこで、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置にあっては、アクセルペダルの踏み込み量に基づいてスロットル弁の目標開度を設定し、一定時間経過後に前記目標開度に基づくスロットル弁の駆動を開始して、実際のスロットル弁の開度が前記目標開度と一致するようにスロットル弁の開度を制御するようにしている。   Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine described in Patent Document 1, the target opening of the throttle valve is set based on the depression amount of the accelerator pedal, and the throttle valve is driven based on the target opening after a predetermined time has elapsed. The throttle valve opening is controlled so that the actual throttle valve opening matches the target opening.

このように、スロットル弁の開度を、要求トルクの大きさを示すアクセルペダルの踏み込み量の変化に対して一定時間遅延させて制御するディレイ制御を実行すれば、要求トルクの変化に基づいてスロットル弁の開度を変更し始めた時点で、一定時間経過後までの要求トルクの変化が分かっていることになる。そのため、スロットル弁の開度の制御を遅延させた分だけ、要求トルクの変化に基づいてその後のスロットル弁の開度の変化、ひいては吸入空気量の変化を予測することができるようになる。   As described above, if the delay control is executed to control the throttle valve opening by delaying the accelerator pedal depressing amount indicating the magnitude of the required torque by a predetermined time, the throttle valve is controlled based on the change in the required torque. When the opening degree of the valve starts to be changed, the change in the required torque until a certain time has elapsed is known. Therefore, it is possible to predict the subsequent change in the throttle valve opening, and hence the change in the intake air amount, based on the change in the required torque by the amount of delay in the control of the throttle valve opening.

すなわち、こうしたディレイ制御を実行すれば、吸気弁が閉弁する前の要求トルクの変化履歴に基づいて吸気弁が閉弁するまでの間の吸入空気量の変化を予測することができるため、吸気弁が閉弁する前に、燃焼に供される空気の量を高い精度で推定することができるようになる。したがって、その推定された空気の量にあわせて燃料噴射弁の開弁期間を設定することにより、吸気弁が閉弁する前に適切な量の燃料を噴射して燃焼室内に理想的な空燃比の混合気を導入することができるようになり、過渡状態のときであっても、良好な排気性状を実現することができるようになる。   That is, if such delay control is executed, a change in intake air amount until the intake valve closes can be predicted based on a change history of the required torque before the intake valve closes. Before the valve is closed, the amount of air provided for combustion can be estimated with high accuracy. Therefore, by setting the opening period of the fuel injection valve in accordance with the estimated amount of air, an appropriate amount of fuel is injected before the intake valve closes, and the ideal air-fuel ratio is injected into the combustion chamber. This makes it possible to introduce the air-fuel mixture, and it is possible to realize good exhaust properties even in a transient state.

特開２００１‐０９８９９８号公報JP 2001-098998 A

ところが、こうしたディレイ制御を通じて要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル弁の開度を制御するようにしている場合には、失火が発生することによって機関回転速度が急に低下したときに、要求トルクを増大させたとしても速やかにトルクを増大させることができない。   However, when the opening of the throttle valve is controlled by delaying the change of the required torque for a certain time through such delay control, when the engine speed is suddenly reduced due to misfire. Even if the required torque is increased, the torque cannot be increased promptly.

そのため、機関回転速度が極めて低いアイドリング運転時等にあっては、失火が発生した場合に、速やかにトルクを増大させて機関回転速度の低下を抑制することができない。したがって、エンジンストールの発生を抑制するためには、ディレイ制御そのものが実行できないおそれがあり、結果的に良好な排気性状を実現することが困難であった。   For this reason, during an idling operation where the engine rotation speed is extremely low, when a misfire occurs, it is not possible to quickly increase the torque to suppress a decrease in the engine rotation speed. Therefore, in order to suppress the occurrence of engine stall, there is a possibility that the delay control itself cannot be executed, and as a result, it has been difficult to realize a good exhaust property.

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンストールの発生を抑制しつつ、極力ディレイ制御を実行することにより良好な排気性状を実現することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control an internal combustion engine capable of realizing good exhaust properties by executing delay control as much as possible while suppressing the occurrence of engine stall. To provide an apparatus.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル弁の開度を制御するディレイ制御を実行して内燃機関のトルクを制御する内燃機関の制御装置において、前記内燃機関に作用する外部負荷の大きさに基づいて前記ディレイ制御を実行する機関回転速度の下限値である切り替え回転速度を設定し、機関回転速度が前記切り替え回転速度未満のときには、前記ディレイ制御の実行を禁止して前記ディレイ制御による遅延時間よりも短い遅延時間で要求トルクの変化に対して前記スロットル弁の開度を制御して前記内燃機関のトルクを制御することをその要旨とする。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an internal combustion engine that controls a torque of an internal combustion engine by executing a delay control for controlling a throttle valve opening by delaying a change in a required torque for a predetermined time. Based on the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine, a switching rotational speed that is a lower limit value of the engine rotational speed for executing the delay control is set, and when the engine rotational speed is less than the switching rotational speed, the delay control The gist is to control the torque of the internal combustion engine by prohibiting execution and controlling the opening of the throttle valve in response to a change in the required torque with a delay time shorter than the delay time by the delay control.

機関運転中に失火が発生し、適切なトルクが得られなくなると、機関回転速度が低下する。そして、機関回転速度が機関運転を継続することができなくなる水準まで低下してしまうと、エンジンストールに陥ってしまう。これに対して、機関運転を継続することができなくなる水準まで機関回転速度が低下する前に、トルクを速やかに増大させて機関回転速度の低下を抑制することができれば、エンジンストールの発生を抑制することができる。   If a misfire occurs during engine operation and an appropriate torque cannot be obtained, the engine speed decreases. When the engine speed decreases to a level at which engine operation cannot be continued, engine stall occurs. On the other hand, if the engine speed can be increased quickly and the decrease in engine speed can be suppressed before the engine speed decreases to a level at which engine operation cannot be continued, the occurrence of engine stall is suppressed. can do.

上記請求項１に記載の発明にあっては、機関回転速度が切り替え回転速度未満のときに、ディレイ制御の実行を禁止してディレイ制御による遅延時間よりも短い遅延時間で要求トルクの変化に対してスロットル弁の開度を変更するようにしている。そのため、機関回転速度が切り替え回転速度未満のときには、要求トルクの変化に伴って速やかにスロットル弁の開度を変更してトルクを変更することができるようになる。すなわち、機関回転速度が切り替え回転速度未満のときには、失火の発生により機関回転速度が低下したときに要求トルクを増大させることにより速やかにトルクを増大させてエンジンストールの発生を抑制することができるようになる。   In the first aspect of the invention, when the engine rotational speed is less than the switching rotational speed, the execution of the delay control is prohibited, and the change in the required torque with a delay time shorter than the delay time by the delay control. Therefore, the opening of the throttle valve is changed. Therefore, when the engine rotational speed is less than the switching rotational speed, the torque can be changed by quickly changing the opening of the throttle valve as the required torque changes. That is, when the engine rotation speed is less than the switching rotation speed, it is possible to increase the required torque when the engine rotation speed decreases due to the occurrence of misfire, thereby quickly increasing the torque and suppressing the occurrence of engine stall. become.

したがって、上記請求項１に記載の発明によれば、要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル弁の開度を変更するディレイ制御を実行する一方で、エンジンストールの発生を抑制することができるようになる。   Therefore, according to the first aspect of the invention, the delay control for changing the opening degree of the throttle valve by delaying the change of the required torque for a certain time is executed, while the occurrence of the engine stall is suppressed. Will be able to.

尚、ディレイ制御の実行を禁止してディレイ制御による遅延時間よりも短い遅延時間で要求トルクの変化に対してスロットル弁の開度を変更することは、ディレイ制御の実行を禁止して要求トルクの変化に対して意図的に遅延させることを行わずにスロットル弁の開度を変更することであり、遅延時間が全くない場合もこれに含まれている。   Note that prohibiting execution of delay control and changing the throttle valve opening in response to a change in the required torque with a delay time shorter than the delay time due to delay control prohibits execution of delay control and This includes changing the opening of the throttle valve without intentionally delaying the change, and includes a case where there is no delay time.

また、失火が発生したときの機関回転速度の低下速度は、内燃機関に作用している外部負荷が大きいときほど大きくなる。そのため、等しい機関回転速度のときに失火が生じた場合には、内燃機関に作用している外部負荷が大きいときほど、失火が生じて機関回転速度が低下し始めてからエンジンストールに至るまでの時間が短くなり、トルクを増大させてエンジンストールの発生を回避することが困難になる。   Further, the rate of decrease in engine rotation speed when misfire occurs increases as the external load acting on the internal combustion engine increases. Therefore, if misfire occurs at the same engine speed, the longer the external load acting on the internal combustion engine is, the longer the time from when the misfire occurs and the engine speed starts to decrease until engine stall occurs. It becomes difficult to avoid the occurrence of engine stall by increasing the torque.

これに対して、上記請求項１に記載の発明にあっては、内燃機関に作用する外部負荷の大きさに基づいてディレイ制御を実行する機関回転速度の下限値である切り替え回転速度を設定するようにしている。これにより、上記請求項１に記載の発明によれば、失火による機関回転速度の低下速度に応じて、すなわちエンジンストールの回避し難さに応じてディレイ制御の実行を禁止する回転速度の範囲を可変設定することができるようになり、エンジンストールの発生を抑制しつつ、極力ディレイ制御を実行することにより良好な排気性状を実現することができるようになる。   On the other hand, in the first aspect of the present invention, the switching rotational speed which is the lower limit value of the engine rotational speed for executing the delay control is set based on the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine. I am doing so. As a result, according to the first aspect of the present invention, the range of the rotational speed in which execution of the delay control is prohibited according to the decrease speed of the engine rotational speed due to misfire, that is, according to the difficulty of avoiding the engine stall, is set. It becomes possible to variably set, and it is possible to realize good exhaust properties by executing delay control as much as possible while suppressing the occurrence of engine stall.

尚、上述したように、内燃機関に作用している外部負荷が大きいときほど、失火が発生して機関回転速度が低下し始めてからエンジンストールに至るまでの時間が短くなり、トルクを増大させるための時間的余裕が小さくなる。そのため、内燃機関に作用している外部負荷が大きいときほど、エンジンストールを回避し難くなり、エンジンストールに陥る可能性が高くなる。そこで具体的には、請求項２に記載されているように、内燃機関に作用する外部負荷が大きいときほど、切り替え回転速度が大きくなるように、外部負荷の大きさに応じて切り替え回転速度の大きさを設定することが望ましい。   As described above, the larger the external load acting on the internal combustion engine is, the shorter the time from when the misfire occurs and the engine rotational speed starts to decrease until the engine stalls, and the torque is increased. The time margin is reduced. Therefore, the greater the external load acting on the internal combustion engine, the more difficult it is to avoid the engine stall, and the higher the possibility of engine stall. Specifically, as described in claim 2, the switching rotational speed is set according to the magnitude of the external load so that the switching rotational speed increases as the external load acting on the internal combustion engine increases. It is desirable to set the size.

こうした構成を採用すれば、失火の発生に伴う機関回転速度の低下速度が大きいときほど、機関回転速度が高いときからディレイ制御が禁止されるようになるため、トルクを増大させるための時間的余裕を確保し、エンジンストールの発生をより的確に抑制することができるようになる。   If such a configuration is adopted, the delay control is prohibited from the time when the engine rotational speed is higher as the speed at which the engine rotational speed decreases due to the occurrence of misfire is larger, so there is a time margin for increasing the torque. And the occurrence of engine stall can be more accurately suppressed.

また、逆に外部負荷が小さく、失火の発生に伴う機関回転速度の低下速度が小さいときには、機関回転速度がより低くなるまでディレイ制御の実行が継続されるようになる。したがって、外部負荷が小さく、エンジンストールを回避するためにトルクを増大させるための時間的余裕が大きいときには、機関回転速度がより低くなるまでディレイ制御を通じてトルクを制御することができるようになる。   On the other hand, when the external load is small and the decrease speed of the engine rotation speed due to the occurrence of misfire is small, the execution of the delay control is continued until the engine rotation speed becomes lower. Therefore, when the external load is small and the time margin for increasing the torque to avoid engine stall is large, the torque can be controlled through the delay control until the engine rotational speed becomes lower.

そのため、請求項２に記載の発明によれば、ディレイ制御の実行を禁止することによってエンジンストールの発生を抑制する一方、極力長い間ディレイ制御を実行して混合気の空燃比を的確に調整し続け、ディレイ制御の実行を禁止することによる排気性状の悪化を極力抑制することができるようになる。   Therefore, according to the second aspect of the invention, the engine stall is suppressed by prohibiting the execution of the delay control, while the delay control is executed for as long as possible to accurately adjust the air-fuel ratio of the air-fuel mixture. Subsequently, it becomes possible to suppress the deterioration of the exhaust property due to prohibiting the execution of the delay control as much as possible.

また、請求項３に記載されているように、アイドリング運転時に機関回転速度を一定の水準に保持するために必要なトルクとして、内燃機関自体の駆動負荷と外部負荷とに基づいてアイドル要求トルクを算出し、算出されたアイドル要求トルクに基づいて内燃機関のトルクを制御することによってアイドリング運転時の機関回転速度を制御する内燃機関の制御装置にあっては、アイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度が大きくなるように、アイドル要求トルクの大きさに応じて切り替え回転速度を設定することによっても、外部負荷の大きさに基づいて切り替え回転速度を設定する構成を実現することができる。   According to the third aspect of the present invention, the idle request torque is calculated based on the driving load of the internal combustion engine itself and the external load as the torque necessary for maintaining the engine speed at a constant level during the idling operation. In a control device for an internal combustion engine that controls the engine speed during idling operation by controlling the torque of the internal combustion engine based on the calculated idle request torque, the switching is performed as the idle request torque increases. By setting the switching rotational speed according to the magnitude of the idle request torque so that the rotational speed becomes large, a configuration in which the switching rotational speed is set based on the magnitude of the external load can be realized.

アイドル要求トルクは、外部負荷が大きいときほど大きくなる。そのため、上記のように、アイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度が大きくなるようにアイドル要求トルクの大きさに基づいて切り替え回転速度を設定するようにした場合にも、請求項２に記載の発明と同様に、内燃機関に作用する外部負荷が大きいときほど、切り替え回転速度が大きくされる。   The idle request torque increases as the external load increases. Therefore, as described above, even when the switching rotation speed is set based on the magnitude of the idle request torque so that the switching rotation speed increases as the idle request torque increases, the switching rotation speed is set according to claim 2. As in the case of the present invention, the switching rotational speed is increased as the external load acting on the internal combustion engine is larger.

したがって、請求項３に記載の発明によっても、請求項２に記載の発明と同様に、ディレイ制御の実行を禁止することによってエンジンストールの発生を抑制する一方、極力長い間ディレイ制御を実行して混合気の空燃比を的確に調整し続け、ディレイ制御の実行を禁止することによる排気性状の悪化を極力抑制することができるようになる。   Therefore, according to the third aspect of the present invention, as in the second aspect of the present invention, the engine stall is suppressed by prohibiting the execution of the delay control while the delay control is performed for as long as possible. It becomes possible to suppress the deterioration of the exhaust property due to prohibiting the execution of the delay control as much as possible by continuously adjusting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture.

また、内燃機関の駆動力を利用して駆動されるエアコンユニットが稼働している場合には、エアコンユニットを駆動するために必要な駆動力の分だけ、内燃機関に作用する外部負荷が大きくなる。そのため、内燃機関に作用する外部負荷の大きさは、請求項４に記載されているように、エアコンユニットが稼働しているか否かに基づいて推定することができる。   In addition, when an air conditioner unit driven using the driving force of the internal combustion engine is operating, the external load acting on the internal combustion engine is increased by the amount of driving force required to drive the air conditioner unit. . Therefore, as described in claim 4, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine can be estimated based on whether or not the air conditioner unit is operating.

また、オルタネータに大きなフィールド電流を供給している場合には、小さなフィールド電流を供給しているときと比較してオルタネータによる発電量が大きくなり、オルタネータを駆動するために必要な駆動力も大きくなる。そのため、内燃機関に作用する外部負荷の大きさは、請求項５に記載されているように、オルタネータに供給されているフィールド電流の大きさに基づいて推定することもできる。   Further, when a large field current is supplied to the alternator, the amount of power generated by the alternator is larger than when a small field current is supplied, and the driving force required to drive the alternator is also increased. Therefore, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine can be estimated based on the magnitude of the field current supplied to the alternator as described in claim 5.

この発明の一実施形態にかかる電子制御装置と、同電子制御装置の制御対象である内燃機関の概略構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an outline configuration of an electronic control device according to an embodiment of the present invention and an internal combustion engine that is a control target of the electronic control device. FIG. ディレイ制御を通じたトルク制御における要求トルクの変化とスロットル開度の変化との関係、並びに燃料噴射弁の開閉タイミングの関係を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing a relationship between a change in required torque and a change in throttle opening in torque control through delay control, and a relationship between opening and closing timings of the fuel injection valve. ディレイ制御を禁止する処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning the process which prohibits delay control. アイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度を設定するための演算マップ。An arithmetic map for setting the switching rotation speed based on the idle request torque. 外部負荷が大きいときほどエンジンストールが回避し難くなることを説明する説明図。Explanatory drawing explaining that an engine stall becomes difficult to avoid, so that an external load is large.

以下、この発明にかかる内燃機関の制御装置を、車両に搭載される内燃機関を統括的に制御する電子制御装置として具体化した一実施形態について、図１〜５を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a control device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied as an electronic control device that comprehensively controls an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS.

尚、図１は本実施形態にかかる電子制御装置１００と、その制御対象である内燃機関１０の概略構成を示す模式図である。図１に示されるように内燃機関１０の気筒１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。ピストン１２には、コネクティングロッド１３を介して内燃機関１０の出力軸であるクランク軸１４が連結されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electronic control device 100 according to the present embodiment and an internal combustion engine 10 that is a control target thereof. As shown in FIG. 1, a piston 12 is slidably accommodated in a cylinder 11 of the internal combustion engine 10. A crankshaft 14, which is an output shaft of the internal combustion engine 10, is connected to the piston 12 via a connecting rod 13.

このようにピストン１２が気筒１１内に収容されていることにより、気筒１１の内周面とピストン１２の頂面及びシリンダヘッド１５の底面によって燃焼室１６が区画形成されている。尚、内燃機関１０は複数の気筒１１を有する多気筒内燃機関であるが、図１にあっては複数の気筒１１のうちの１つのみを図示している。   As the piston 12 is housed in the cylinder 11 in this way, the combustion chamber 16 is defined by the inner peripheral surface of the cylinder 11, the top surface of the piston 12, and the bottom surface of the cylinder head 15. Although the internal combustion engine 10 is a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders 11, only one of the plurality of cylinders 11 is shown in FIG.

シリンダヘッド１５には、各気筒１１に収容されたピストン１２と対向するように点火プラグ２０が取り付けられている。そして、各気筒１１内に区画形成された各燃焼室１６には、吸気通路３０及び排気通路４０がそれぞれ接続されている。また、吸気通路３０には図１に示されるように各燃焼室１６に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁１９が各気筒１１に対して１つずつ設けられている。   A spark plug 20 is attached to the cylinder head 15 so as to face the piston 12 accommodated in each cylinder 11. An intake passage 30 and an exhaust passage 40 are connected to each combustion chamber 16 defined in each cylinder 11. Further, as shown in FIG. 1, the intake passage 30 is provided with one fuel injection valve 19 for injecting fuel toward each combustion chamber 16, one for each cylinder 11.

図１に示されるようにシリンダヘッド１５には吸気通路３０と燃焼室１６とを連通したり、遮断したりするように開閉する吸気弁１７と、排気通路４０と燃焼室１６とを連通したり、遮断したりするように開閉する排気弁１８とが設けられている。尚、吸気弁１７は図示しないタイミングチェーンを介してクランク軸１４に連結された吸気カムシャフトによって開閉駆動され、排気弁１８はタイミングチェーンを介してクランク軸１４に連結された排気カムシャフトによって開閉駆動される。   As shown in FIG. 1, an intake valve 17 that opens and closes the cylinder head 15 so that the intake passage 30 and the combustion chamber 16 communicate with each other or is shut off, and an exhaust passage 40 and the combustion chamber 16 communicate with each other. An exhaust valve 18 that opens and closes so as to be shut off is provided. The intake valve 17 is driven to open and close by an intake camshaft connected to the crankshaft 14 via a timing chain (not shown), and the exhaust valve 18 is driven to open and close by an exhaust camshaft connected to the crankshaft 14 via a timing chain. Is done.

図１の左側に示されるように吸気通路３０の最上流部には、エアクリーナ３１が設けられている。このエアクリーナ３１の内部には、吸入される空気に含まれる塵や埃を捕集するフィルタ３２が設けられている。これにより、エアクリーナ３１を通じて塵や埃が取り除かれた空気が吸気通路３０を通じて内燃機関１０の燃焼室１６に導入されるようになっている。   As shown on the left side of FIG. 1, an air cleaner 31 is provided at the most upstream portion of the intake passage 30. Inside the air cleaner 31 is provided a filter 32 that collects dust and dirt contained in the sucked air. As a result, air from which dust and dirt have been removed through the air cleaner 31 is introduced into the combustion chamber 16 of the internal combustion engine 10 through the intake passage 30.

吸気通路３０のエアクリーナ３１よりも下流側の部分には、サージタンク３３が設けられている。図１に示されるように、サージタンク３３は吸気通路３０の他の部分よりも流路断面積が大きくなっており、吸気通路３０を通過する空気の脈動を平準化させる機能を有している。   A surge tank 33 is provided in a portion of the intake passage 30 on the downstream side of the air cleaner 31. As shown in FIG. 1, the surge tank 33 has a flow passage cross-sectional area larger than that of other portions of the intake passage 30 and has a function of leveling pulsation of air passing through the intake passage 30. .

また、図１に示されるように吸気通路３０におけるエアクリーナ３１よりも下流側であり且つサージタンク３３よりも上流側の部分には、モータ３４によって駆動され、その開度であるスロットル開度Ｔｈが制御されるスロットル弁３５が設けられている。   Further, as shown in FIG. 1, a portion of the intake passage 30 that is downstream of the air cleaner 31 and upstream of the surge tank 33 is driven by a motor 34, and the throttle opening Th that is the opening thereof is A throttle valve 35 to be controlled is provided.

スロットル弁３５の開度制御や、燃料噴射弁１９の開弁期間Ｔｆを制御することによる燃料噴射量制御、そして点火プラグ２０による点火時期制御等を通じて行われるトルク制御は、内燃機関１０を統括的に制御する電子制御装置１００によって実行される。   The torque control performed through the opening control of the throttle valve 35, the fuel injection amount control by controlling the valve opening period Tf of the fuel injection valve 19, the ignition timing control by the spark plug 20, etc. It is executed by the electronic control device 100 that controls the above.

電子制御装置１００は、上記のようなトルク制御にかかる各種の制御を実行するために各種演算処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、演算プログラムや演算マップ、各種データが記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、演算の結果等を一時的に記憶しておくランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている。   The electronic control device 100 is a read-only memory that stores a central processing unit (CPU) that executes various arithmetic processes in order to execute various types of control related to torque control as described above, arithmetic programs and arithmetic maps, and various data. A memory (ROM), a random access memory (RAM) for temporarily storing calculation results, and the like are provided.

電子制御装置１００には、下記のような各種のセンサが接続されている。
アクセル開度センサ５０は運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を示すアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。エアフロメータ５１はエアクリーナ３１を通じて吸気通路３０に導入された空気の温度Ｔａ及びその量である吸入空気量ＧＡを検出する。クランク角度センサ５２はクランク軸１４の単位時間当りの回転角を検出する。そして、電子制御装置１００は検出されたクランク軸１４の回転角に基づいて単位時間当りのクランク軸１４の回転速度を示す機関回転速度ＮＥを算出する。スロットル開度センサ５３はスロットル弁３５の開度であるスロットル開度Ｔｈを検出する。水温センサ５４は機関冷却水の温度である機関冷却水温ＴＨＷを検出する。また、カム角度センサ５５は吸気カムシャフトの回転角を検出する。 The following various sensors are connected to the electronic control unit 100.
The accelerator opening sensor 50 detects an accelerator operation amount ACCP indicating the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. The air flow meter 51 detects the temperature Ta of the air introduced into the intake passage 30 through the air cleaner 31 and the intake air amount GA which is the amount thereof. The crank angle sensor 52 detects the rotation angle of the crankshaft 14 per unit time. Then, the electronic control unit 100 calculates an engine rotation speed NE indicating the rotation speed of the crankshaft 14 per unit time based on the detected rotation angle of the crankshaft 14. The throttle opening sensor 53 detects the throttle opening Th that is the opening of the throttle valve 35. The water temperature sensor 54 detects the engine cooling water temperature THW which is the temperature of the engine cooling water. The cam angle sensor 55 detects the rotation angle of the intake camshaft.

電子制御装置１００は、これらの各種センサ５０〜５５からの検出信号を読み込み、トルク制御にかかる各種の制御を実行する。
また、電子制御装置１００は、内燃機関１０の駆動力を利用して駆動される補機、例えばエアコンユニット２００やオルタネータ３００の稼働状態に応じて内燃機関１０のトルクを増減させることにより、補機の稼働状態の変化に伴う外部負荷の変動に起因する機関回転速度ＮＥの変動を抑制する。 The electronic control device 100 reads the detection signals from these various sensors 50 to 55 and executes various controls related to torque control.
Further, the electronic control device 100 increases or decreases the torque of the internal combustion engine 10 according to the operating state of the air conditioner unit 200 or the alternator 300, for example, an auxiliary device driven by using the driving force of the internal combustion engine 10. The fluctuation of the engine rotational speed NE caused by the fluctuation of the external load accompanying the change in the operating state of the engine is suppressed.

そのため、電子制御装置１００には、各種補機の稼働状態を把握することができるように、各種補機が接続されている。例えば、電子制御装置１００には、図１に破線で示されるようにクランク軸１４に連結されたエアコンユニット２００が接続されており、エアコンユニット２００が稼働しているか否かを示す信号が入力されている。   Therefore, various auxiliary machines are connected to the electronic control unit 100 so that the operating states of the various auxiliary machines can be grasped. For example, the electronic control unit 100 is connected to an air conditioner unit 200 coupled to the crankshaft 14 as indicated by a broken line in FIG. 1 and receives a signal indicating whether or not the air conditioner unit 200 is operating. ing.

尚、エアコンユニット２００は稼働していないときにコンプレッサとクランク軸１４との間に配設されたクラッチを開放することにより、内燃機関１０に作用する外部負荷を低減するように構成されている。そこで、本実施形態の電子制御装置１００にあっては、エアコンユニット２００が稼働しているか否かに基づいて内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定するようにしている。すなわち、エアコンユニット２００が稼働しているときには内燃機関１０に少なくともエアコンユニット２００の駆動負荷に相当する外部負荷が作用していることを推定する一方、エアコンユニット２００が稼働していないときには、内燃機関１０にエアコンユニット２００の駆動負荷に相当する外部負荷が作用していないことを推定する。   The air conditioner unit 200 is configured to reduce an external load acting on the internal combustion engine 10 by releasing a clutch disposed between the compressor and the crankshaft 14 when not in operation. Therefore, in the electronic control apparatus 100 of the present embodiment, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10 is estimated based on whether the air conditioner unit 200 is operating. That is, when the air conditioner unit 200 is operating, it is estimated that an external load corresponding to at least the driving load of the air conditioner unit 200 is acting on the internal combustion engine 10, while when the air conditioner unit 200 is not operating, the internal combustion engine is estimated. 10, it is estimated that an external load corresponding to the driving load of the air conditioner unit 200 is not acting.

また、電子制御装置１００には、図１に破線で示されるようにクランク軸１４に連結されているオルタネータ３００が接続されている。電子制御装置１００は、オルタネータ３００に供給するフィールド電流の大きさを調整することにより、オルタネータ３００の発電量を制御している。そのため、オルタネータ３００に大きなフィールド電流が供給されており、発電量が大きくされているときほど、内燃機関１０に作用する外部負荷は大きくなる。そこで、本実施形態の電子制御装置１００は、オルタネータ３００に供給しているフィールド電流の大きさに基づいてオルタネータ３００による外部負荷の大きさを推定するようにしている。具体的にはフィールド電流が大きいときほどオルタネータ３００の駆動負荷に相当する外部負荷が大きくなっていることを推定する。   Further, an alternator 300 connected to the crankshaft 14 is connected to the electronic control unit 100 as indicated by a broken line in FIG. The electronic control device 100 controls the power generation amount of the alternator 300 by adjusting the magnitude of the field current supplied to the alternator 300. Therefore, the larger the field current is supplied to the alternator 300 and the larger the amount of power generated, the greater the external load that acts on the internal combustion engine 10. Therefore, the electronic control apparatus 100 according to the present embodiment estimates the magnitude of the external load applied by the alternator 300 based on the magnitude of the field current supplied to the alternator 300. Specifically, it is estimated that the external load corresponding to the drive load of the alternator 300 increases as the field current increases.

ところで、内燃機関１０の各気筒１１における１回の燃焼行程において燃焼に供される空気の量は、その気筒１１の吸気弁１７が閉弁し、燃焼室１６が密閉されたときに確定する。これに対して吸気通路３０に燃料噴射弁１９が設けられている内燃機関１０にあっては、吸気弁１７が閉弁して燃焼に供される空気の量が確定する前に燃料を噴射する必要がある。   By the way, the amount of air used for combustion in one combustion stroke in each cylinder 11 of the internal combustion engine 10 is determined when the intake valve 17 of the cylinder 11 is closed and the combustion chamber 16 is sealed. On the other hand, in the internal combustion engine 10 in which the fuel injection valve 19 is provided in the intake passage 30, the fuel is injected before the intake valve 17 is closed and the amount of air to be used for combustion is determined. There is a need.

スロットル開度Ｔｈが一定に保持されており、吸気弁１７が閉弁するまで吸入空気量ＧＡが変化しない状態が継続する定常状態にあっては、吸気弁１７が閉弁されるまでの間に燃焼室１６内に充填される空気の量をエアフロメータ５１によって検出された吸入空気量ＧＡに基づいて容易に推定することができる。   In a steady state where the throttle opening degree Th is kept constant and the intake air amount GA does not change until the intake valve 17 is closed, the intake valve 17 is closed until the intake valve 17 is closed. The amount of air filled in the combustion chamber 16 can be easily estimated based on the intake air amount GA detected by the air flow meter 51.

そのため、定常状態にあっては、吸気弁１７が閉弁する前に、エアフロメータ５１によって検出された吸入空気量ＧＡに基づいて燃焼に供される空気の量を高い精度で推定することができる。そのため、推定された空気の量にあわせた量の燃料を吸気弁１７が閉弁する前に噴射することにより、燃焼室１６に充填される混合気の空燃比を理想的な値に近づけることができる。   Therefore, in the steady state, before the intake valve 17 is closed, the amount of air provided for combustion can be estimated with high accuracy based on the intake air amount GA detected by the air flow meter 51. . Therefore, by injecting an amount of fuel in accordance with the estimated amount of air before the intake valve 17 is closed, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled in the combustion chamber 16 can be brought close to an ideal value. it can.

これに対して、スロットル開度Ｔｈが逐次変更され、吸気弁１７が閉弁するまでの間に吸入空気量ＧＡが刻々と変化する過渡状態にあっては、吸気弁１７が閉弁するまでの間に吸入空気量ＧＡがどのように変化し、燃焼室１６に導入される空気の量がどのように変化するのか分からない。   On the other hand, in a transient state in which the intake air amount GA changes momentarily until the throttle valve opening Th is sequentially changed and the intake valve 17 is closed, the time until the intake valve 17 is closed. It is not known how the intake air amount GA changes in the meantime and how the amount of air introduced into the combustion chamber 16 changes.

そのため、過渡状態にあっては、吸気弁１７が閉弁するまでの間に、エアフロメータ５１によって検出される吸入空気量ＧＡに基づいて燃焼室１６内に充填される空気の量を正確に推定することができない。したがって、過渡状態のときに、定常状態のときと同様にエアフロメータ５１によって検出される吸入空気量ＧＡに基づいて燃焼室１６に充填される空気の量を推定して燃料噴射弁１９の開弁期間Ｔｆを設定するようにした場合には、混合気の空燃比が理想的な値からずれてしまい、良好な排気性状を実現することができなくなってしまう。   Therefore, in the transient state, the amount of air charged in the combustion chamber 16 is accurately estimated based on the intake air amount GA detected by the air flow meter 51 until the intake valve 17 is closed. Can not do it. Therefore, in the transient state, the amount of air charged in the combustion chamber 16 is estimated based on the intake air amount GA detected by the air flow meter 51 as in the steady state, and the fuel injection valve 19 is opened. When the period Tf is set, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture deviates from an ideal value, and good exhaust properties cannot be realized.

そこで、本実施形態の内燃機関１０にあっては、アクセル操作量ＡＣＣＰが変更されて要求トルクが変化してから一定時間経過した後にスロットル開度Ｔｈを変更するディレイ制御を実行するようにしている。   Therefore, in the internal combustion engine 10 of the present embodiment, the delay control is executed to change the throttle opening Th after a predetermined time has elapsed since the accelerator operation amount ACCP is changed and the required torque is changed. .

具体的には、アクセル操作量ＡＣＣＰに基づいて要求トルクを算出し、算出された要求トルクの値を一定の遅延時間Ｔｄｌｙが経過したときに目標トルクに反映させる。これにより、本実施形態にあっては、図２の上部に示されるように要求トルクの変化に対して遅延時間Ｔｄｌｙの分だけ遅延して目標トルクが変化するようになっている。そして、電子制御装置１００は、実際のトルクをこの目標トルクに一致させるようにスロットル開度Ｔｈを制御する。   Specifically, the required torque is calculated based on the accelerator operation amount ACCP, and the calculated required torque value is reflected in the target torque when a certain delay time Tdly has elapsed. As a result, in the present embodiment, as shown in the upper part of FIG. 2, the target torque changes with a delay of the delay time Tdly with respect to the change in the required torque. Then, the electronic control unit 100 controls the throttle opening degree Th so that the actual torque matches the target torque.

このように、スロットル開度Ｔｈを、要求トルクの変化に対して遅延時間Ｔｄｌｙの分だけ遅延させて制御するディレイ制御を実行すれば、スロットル開度Ｔｈを変更するときには、その時点からそのあと遅延時間Ｔｄｌｙに相当する期間が経過するまでの間の目標トルクの変化が既に分かっていることになる。   In this way, if the delay control is performed to control the throttle opening Th by delaying the required torque by the delay time Tdly, when the throttle opening Th is changed, a delay is performed thereafter from that point. The change in the target torque until the period corresponding to the time Tdly elapses is already known.

そこで、本実施形態の電子制御装置１００は、スロットル弁３５を通過した空気がサージタンク３３を通過して燃焼室１６に導入されるまでの間に輸送遅れが生じることを考慮して実際のトルクの変化を目標トルクの変化に追従させることができるように、要求トルクの変化履歴に基づいてスロットル開度Ｔｈを制御する。   In view of this, the electronic control device 100 according to the present embodiment takes into account the fact that the transport delay occurs before the air that has passed through the throttle valve 35 passes through the surge tank 33 and is introduced into the combustion chamber 16. The throttle opening degree Th is controlled on the basis of the change history of the required torque so that the change in the torque can follow the change in the target torque.

すなわち、電子制御装置１００は、その時点までの要求トルクの変化履歴を参照することによって、その時点からそのあと遅延時間Ｔｄｌｙに相当する期間が経過するまでの間の目標トルクの変化を予測し、図２に示されるように目標トルクの変化に先立ってスロットル開度Ｔｈを変化させることにより、空気の輸送遅れを補償するようにしている。   That is, the electronic control unit 100 refers to the change history of the required torque up to that point in time, predicts a change in the target torque from that point until a period corresponding to the delay time Tdly has passed thereafter, As shown in FIG. 2, the air transport delay is compensated by changing the throttle opening degree Th prior to the change of the target torque.

こうして輸送遅れを補償するようにスロットル開度Ｔｈを変更することにより、吸入空気量ＧＡが目標トルクの変化に追従して変化し、図２の下方に示されるように実際のトルクが目標トルクの変化に追従して変化するようになる。   In this way, by changing the throttle opening Th so as to compensate for the transport delay, the intake air amount GA changes following the change in the target torque, and the actual torque becomes equal to the target torque as shown in the lower part of FIG. It will change following the change.

また、ディレイ制御を実行すれば、吸気弁１７が閉弁するまでの間の要求トルクの変化履歴に基づいて吸気弁１７が閉弁するまでの間の吸入空気量ＧＡの変化を予測することができる。そのため、吸気弁１７が閉弁するまでの間の吸入空気量ＧＡの変化の予測値に基づいて、吸気弁１７が閉弁する前に、燃焼に供される空気の量を高い精度で推定することができる。   Further, if the delay control is executed, a change in the intake air amount GA until the intake valve 17 is closed can be predicted based on a change history of the required torque until the intake valve 17 is closed. it can. Therefore, based on the predicted value of the change in the intake air amount GA until the intake valve 17 is closed, the amount of air supplied for combustion is estimated with high accuracy before the intake valve 17 is closed. be able to.

例えば、図２に示されるように時刻ｔ１の時点においてそれ以前の要求トルクの変化履歴を参照すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの吸入空気量ＧＡの変化を予測することができる。尚、時刻ｔ３は、図２の下方に示されるように時刻ｔ１から遅延時間Ｔｄｌｙに相当する期間経過したときの時刻である。   For example, as shown in FIG. 2, the change in intake air amount GA from time t1 to time t3 can be predicted by referring to the change history of the required torque before time t1. Note that time t3 is the time when a period corresponding to the delay time Tdly has elapsed from time t1, as shown in the lower part of FIG.

ここで、時刻ｔ２において吸気弁１７が閉弁する場合には、上述したように、時刻ｔ２以前に吸気弁１７が閉弁されるまでの間に燃焼室１６に充填される空気の量を推定し、推定される空気の量にあわせた量の燃料を吸気弁１７が閉弁する前に噴射しておく必要がある。   Here, when the intake valve 17 is closed at time t2, as described above, the amount of air charged in the combustion chamber 16 before the intake valve 17 is closed before time t2 is estimated. However, it is necessary to inject an amount of fuel that matches the estimated amount of air before the intake valve 17 is closed.

これに対して、上記のように時刻ｔ１の時点において時刻ｔ３までの吸入空気量ＧＡの変化を予測することができれば、予測された吸入空気量ＧＡの変化に基づいて時刻ｔ２以前に燃焼室１６に充填される空気の量を高い精度で推定することができる。   On the other hand, if the change in the intake air amount GA up to the time t3 can be predicted at the time t1 as described above, the combustion chamber 16 before the time t2 based on the predicted change in the intake air amount GA. The amount of air filled in can be estimated with high accuracy.

そのため、その推定された空気の量にあわせて燃料噴射弁１９の開弁期間Ｔｆを設定し、図２に示されるように吸気弁１７が閉弁する時刻ｔ２以前に燃料噴射弁１９を駆動して適切な量の燃料を噴射することができるようになる。   Therefore, the valve opening period Tf of the fuel injection valve 19 is set in accordance with the estimated amount of air, and the fuel injection valve 19 is driven before time t2 when the intake valve 17 is closed as shown in FIG. Thus, an appropriate amount of fuel can be injected.

このようにディレイ制御を実行すれば、燃焼室１６内に理想的な空燃比に調整した混合気を導入することができるようになり、過渡状態のときであっても、良好な排気性状を実現することができるようになる。   By executing the delay control in this manner, it becomes possible to introduce the air-fuel mixture adjusted to an ideal air-fuel ratio into the combustion chamber 16 and realize good exhaust properties even in a transient state. Will be able to.

すなわち、ディレイ制御を実行すれば、図２の下段に示されるように、目標トルクの変化にあわせてトルクを制御するとともに、燃焼室１６に導入される混合気の空燃比を理想的な値に調整することができるため、良好な排気性状を実現することができるようになる。   That is, if the delay control is executed, as shown in the lower part of FIG. 2, the torque is controlled in accordance with the change in the target torque, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 16 is set to an ideal value. Since it can be adjusted, good exhaust properties can be realized.

尚、遅延時間Ｔｄｌｙの長さは、吸気弁１７が閉弁する前に燃焼に供される空気の量を予測して必要な量の燃料を噴射するための時間的余裕を確保することができるように、また要求トルクの変化に対して目標トルクの変化を遅延させたとしても運転者に違和感を与えることがないように、その長さが設定されている。   Note that the length of the delay time Tdly can secure a time margin for injecting a necessary amount of fuel by predicting the amount of air to be burned before the intake valve 17 is closed. Thus, the length is set so that the driver does not feel uncomfortable even if the change in the target torque is delayed with respect to the change in the required torque.

本実施形態の内燃機関１０にあっては、アイドリング運転時には、内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさに基づいてアイドル要求トルクを設定し、そのアイドル要求トルクを要求トルクとして内燃機関１０のトルクを制御することにより、機関回転速度ＮＥをアイドル回転速度に保持するようにしている。   In the internal combustion engine 10 of the present embodiment, during idling operation, the idle request torque is set based on the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10, and the torque of the internal combustion engine 10 is determined using the idle request torque as the request torque. By controlling this, the engine speed NE is held at the idle speed.

具体的には、アイドリング運転時には、電子制御装置１００は、まず機関冷却水温ＴＨＷに基づいて内燃機関１０自体の駆動負荷、すなわち摩擦や潤滑油の粘性による抵抗の大きさ等によって変化する駆動負荷を推定し、基本アイドルトルクを設定する。そして、各種補機の稼働状態に基づいて推定される外部負荷の大きさに基づいて補機を駆動するために必要な補機駆動トルクを算出し、基本アイドルトルクにこの補機駆動トルクを加算することによりアイドル要求トルクを算出する。   Specifically, during the idling operation, the electronic control unit 100 first applies a driving load of the internal combustion engine 10 itself based on the engine coolant temperature THW, that is, a driving load that varies depending on the magnitude of resistance due to friction or viscosity of the lubricating oil. Estimate and set basic idle torque. Then, the auxiliary machine drive torque required to drive the auxiliary machine is calculated based on the size of the external load estimated based on the operating states of various auxiliary machines, and this auxiliary machine drive torque is added to the basic idle torque. Thus, the idle request torque is calculated.

すなわち、補機が作動しているときにはその補機を駆動するための駆動負荷に相当する補機駆動トルクを基本アイドルトルクに加算し、アイドル要求トルクを算出する。そしてこのアイドル要求トルクを実現するように内燃機関１０のトルクを制御する。   That is, when an auxiliary machine is operating, an auxiliary machine driving torque corresponding to a driving load for driving the auxiliary machine is added to the basic idle torque to calculate an idle request torque. Then, the torque of the internal combustion engine 10 is controlled so as to realize this idle request torque.

ところで、上記のようにディレイ制御を通じて要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル開度Ｔｈを制御するようにしている場合には、失火が発生することによって機関回転速度ＮＥが急に低下したときに、要求トルクを増大させたとしても速やかにトルクを増大させることができない。   By the way, when the throttle opening degree Th is controlled by delaying the change of the required torque for a certain time through the delay control as described above, the engine speed NE is suddenly decreased due to misfire. In this case, even if the required torque is increased, the torque cannot be increased promptly.

そのため、機関回転速度ＮＥが低いアイドリング運転時等にあっては、失火が発生した場合に、速やかにトルクを増大させて機関回転速度ＮＥの低下を抑制することができない。したがって、エンジンストールの発生を抑制するために、ディレイ制御そのものが実行できないおそれがあり、結果的に良好な排気性状を実現することが困難であった。   For this reason, during an idling operation where the engine speed NE is low, when a misfire occurs, it is not possible to quickly increase the torque to suppress a decrease in the engine speed NE. Therefore, there is a possibility that the delay control itself cannot be executed in order to suppress the occurrence of engine stall, and as a result, it has been difficult to realize a good exhaust property.

そこで、本実施形態の内燃機関１０にあっては、エンジンストールの発生を抑制しつつ、極力ディレイ制御を実行することができるように、機関回転速度ＮＥの大きさに基づいて、一時的にディレイ制御を禁止するようにしている。   Therefore, in the internal combustion engine 10 of the present embodiment, the delay is temporarily made based on the magnitude of the engine speed NE so that the delay control can be executed as much as possible while suppressing the occurrence of engine stall. Control is prohibited.

以下、図３を参照してディレイ制御を禁止する処理について詳しく説明する。尚、図３は、ディレイ制御を禁止する処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。   Hereinafter, the process for prohibiting the delay control will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a series of processing related to processing for prohibiting delay control.

この一連の処理は、アイドリング運転時に電子制御装置１００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
この一連の処理を開始すると、電子制御装置１００はまずステップＳ１００において、アイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度Ａを設定する。ここでは、図４に示されるような演算マップを参照して切り替え回転速度Ａを設定する。 This series of processing is repeatedly executed at a predetermined control cycle by the electronic control device 100 during idling operation.
When this series of processes is started, the electronic control unit 100 first sets the switching rotational speed A based on the idle request torque in step S100. Here, the switching rotation speed A is set with reference to the calculation map as shown in FIG.

この演算マップにあっては、図４に示されるようにアイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度Ａが大きくなるように、アイドル要求トルクの値に対する切り替え回転速度Ａの値がそれぞれ設定されている。   In this calculation map, as shown in FIG. 4, the value of the switching rotational speed A with respect to the value of the idle requested torque is set so that the switching rotational speed A increases as the idle required torque increases. Yes.

こうしてステップＳ１００を通じてアイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度Ａを設定すると、ステップＳ１１０へと進み、電子制御装置１００は機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満であるか否かを判定する。   When the switching rotational speed A is thus set based on the idle request torque through step S100, the process proceeds to step S110, and the electronic control unit 100 determines whether or not the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A.

ステップＳ１１０において、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ以上である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１２０へと進み、電子制御装置１００はディレイ制御の実行を許可して上述したように要求トルクの変化に対して遅延時間Ｔｄｌｙだけ遅延させてトルクを制御する。   If it is determined in step S110 that the engine rotational speed NE is equal to or higher than the switching rotational speed A (step S110: NO), the process proceeds to step S120, and the electronic control unit 100 permits execution of the delay control. As described above, the torque is controlled by delaying the required torque by the delay time Tdly.

こうしてディレイ制御の実行を許可すると電子制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ１１０において、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０へと進み、電子制御装置１００はディレイ制御の実行を禁止して、要求トルクの変化に対して意図的に遅延させることなくスロットル開度Ｔｈを変更し、トルクを制御する。 When the execution of the delay control is thus permitted, the electronic control unit 100 once ends this series of processes.
On the other hand, if it is determined in step S110 that the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A (step S110: YES), the process proceeds to step S130, and the electronic control unit 100 executes the delay control. The throttle opening Th is changed without intentionally delaying the change in the required torque, and the torque is controlled.

こうしてディレイ制御の実行を禁止すると電子制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了する。
ディレイ制御の実行を禁止して要求トルクの変化に対して意図的に遅延させることなくスロットル開度Ｔｈを変更し、トルクを制御するようにすれば、ディレイ制御を実行する場合と比較して、要求トルクの変化に応じて速やかにトルクを変化させることができる。 When the execution of the delay control is thus prohibited, the electronic control unit 100 once ends this series of processes.
If the throttle opening Th is changed and the torque is controlled without intentionally delaying the change of the required torque by prohibiting the execution of the delay control, compared with the case of executing the delay control, The torque can be quickly changed according to the change in the required torque.

そのため、失火の発生に伴って機関回転速度ＮＥが急に低下したときに、要求トルクを増大させることによって速やかにトルクを増大させ、機関回転速度ＮＥの低下を抑制してエンジンストールの発生を抑制することができるようになる。   Therefore, when the engine rotational speed NE suddenly decreases due to the occurrence of misfire, the torque is quickly increased by increasing the required torque, and the decrease in the engine rotational speed NE is suppressed to suppress the occurrence of engine stall. Will be able to.

尚、上記のようにアイドル要求トルクの大きさに基づいて切り替え回転速度Ａを設定し、アイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度Ａを大きな値にするのは、以下のような理由による。   The reason why the switching rotational speed A is set based on the magnitude of the requested idle torque as described above and the switching rotational speed A is set to a larger value as the idle requested torque is larger is as follows.

内燃機関１０にあっては、各気筒１１内に区画形成された燃焼室１６内で混合気が燃焼される度にトルクが発生する。そのため、図５に示されるように、各燃焼室１６内で燃焼が行われるタイミングにあわせてクランク軸１４の回転速度は周期的に変動している。すなわち、ある気筒１１において点火が行われ、混合気が燃焼された直後は混合気の燃焼に伴ってトルクが発生するためクランク軸１４の回転速度が上昇する。そして、次に燃焼が行われる気筒１１における点火が行われるまでの間に、クランク軸１４の回転速度は次第に低下するようになり、次に燃焼行程をむかえた気筒１１において混合気が燃焼されることによって、再びクランク軸１４の回転速度が上昇するようになる。   In the internal combustion engine 10, torque is generated each time the air-fuel mixture is combusted in the combustion chamber 16 defined in each cylinder 11. Therefore, as shown in FIG. 5, the rotational speed of the crankshaft 14 periodically varies in accordance with the timing at which combustion is performed in each combustion chamber 16. That is, immediately after the ignition is performed in a certain cylinder 11 and the air-fuel mixture is combusted, torque is generated with the combustion of the air-fuel mixture, so that the rotation speed of the crankshaft 14 increases. The rotation speed of the crankshaft 14 gradually decreases until the ignition in the cylinder 11 where the combustion is performed next, and the air-fuel mixture is combusted in the cylinder 11 which is ready for the next combustion stroke. As a result, the rotational speed of the crankshaft 14 increases again.

このようにクランク軸１４の回転速度は、各気筒１１内で燃焼が行われるタイミングにあわせて上昇と下降を繰り返しており、電子制御装置１００は、このように上昇と下降を繰り返すクランク軸１４の回転速度の平均値を機関回転速度ＮＥとして算出している。尚、図５にあっては電子制御装置１００によって算出される機関回転速度ＮＥを実線Ｘで示している。   Thus, the rotational speed of the crankshaft 14 repeatedly rises and falls in accordance with the timing at which combustion is performed in each cylinder 11, and the electronic control unit 100 thus causes the crankshaft 14 to repeatedly rise and fall. The average value of the rotational speed is calculated as the engine rotational speed NE. In FIG. 5, the engine rotational speed NE calculated by the electronic control device 100 is indicated by a solid line X.

ここで、燃焼に伴ってクランク軸１４の回転速度が上昇し、下降に転じた後の回転速度の低下速度は、内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさによって変化する。すなわち、たくさんの補機が内燃機関１０の駆動力を利用して駆動されており、内燃機関１０に作用する外部負荷が大きいときには、その外部負荷の分だけクランク軸１４の回転速度が低下しやすくなり、その低下速度は大きくなる。   Here, the rotation speed of the crankshaft 14 increases with combustion, and the decrease speed of the rotation speed after turning down varies depending on the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10. That is, when many auxiliary machines are driven using the driving force of the internal combustion engine 10 and the external load acting on the internal combustion engine 10 is large, the rotational speed of the crankshaft 14 is likely to decrease by the amount of the external load. And the rate of decline increases.

そのため、図５に示されるように機関回転速度ＮＥ（実線Ｘ）が等しい場合であっても、実線で示されるように外部負荷が大きい場合のクランク軸１４の回転速度の変化と、一点鎖線で示されるように外部負荷が小さい場合のクランク軸１４の回転速度の変化とは異なったものになる。   Therefore, even when the engine rotational speed NE (solid line X) is equal as shown in FIG. 5, the change in the rotational speed of the crankshaft 14 when the external load is large as shown by the solid line and the alternate long and short dash line As shown, the change in the rotational speed of the crankshaft 14 when the external load is small is different.

ここで、ある気筒１１で失火が発生した場合について考えると、外部負荷が小さい場合には、図５に破線ａで示されるように、失火が発生したあと、クランク軸１４の回転速度が比較的小さな低下速度で低下するようになる。一方、外部負荷が大きい場合には、図５に破線ｂで示されるように、失火が発生したあと、クランク軸１４の回転速度が比較的大きな低下速度で低下するようになる。   Here, considering the case where misfire occurs in a certain cylinder 11, when the external load is small, as shown by the broken line a in FIG. 5, the rotational speed of the crankshaft 14 is relatively high after the misfire has occurred. Decreases at a low rate. On the other hand, when the external load is large, as indicated by the broken line b in FIG. 5, after the misfire has occurred, the rotational speed of the crankshaft 14 decreases at a relatively large reduction speed.

図５に示される実線Ｙは、機関運転を継続させるために最低限必要なクランク軸１４の回転速度の水準を示す線であり、この実線Ｙで示される水準までクランク軸１４の回転速度が低下すると、エンジンストールが発生することを示している。   A solid line Y shown in FIG. 5 is a line indicating a level of the minimum rotational speed of the crankshaft 14 required for continuing engine operation, and the rotational speed of the crankshaft 14 is reduced to the level indicated by the solid line Y. Then, it shows that an engine stall occurs.

図５に示されるように、等しい機関回転速度ＮＥのときに失火が生じた場合には、内燃機関１０に作用している外部負荷が大きいときほど、失火が生じて機関回転速度ＮＥが低下し始めてからエンジンストールに至るまでの時間が短くなる。そのため、内燃機関１０に作用している外部負荷が大きいときほど、エンジンストールが発生する前にトルクを増大させてエンジンストールの発生を回避することが困難になる。   As shown in FIG. 5, when misfire occurs at the same engine speed NE, misfire occurs and the engine speed NE decreases as the external load acting on the internal combustion engine 10 increases. The time from the beginning to the engine stall is shortened. Therefore, the greater the external load acting on the internal combustion engine 10, the more difficult it is to avoid the engine stall by increasing the torque before the engine stall occurs.

そのため、失火の発生に伴って機関回転速度ＮＥが低下したときには、内燃機関１０に作用している外部負荷が大きいときほど、機関回転速度ＮＥがより高いときからトルクを増大させる必要がある。   Therefore, when the engine rotational speed NE decreases with the occurrence of misfire, it is necessary to increase the torque from when the engine rotational speed NE is higher as the external load acting on the internal combustion engine 10 is larger.

これに対して、本実施形態の電子制御装置１００は、内燃機関１０に作用する外部負荷が大きく、アイドル要求トルクが大きいときほど、ディレイ制御を実行する機関回転速度ＮＥの下限値である切り替え回転速度Ａが大きくなるように、アイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度Ａを設定するようにしている。そのため、失火による機関回転速度ＮＥの低下速度が大きいときほど、すなわちエンジンストールが回避し難いときほどディレイ制御の実行を禁止する機関回転速度ＮＥの範囲が高回転側に広くなるようになっている。   On the other hand, the electronic control device 100 according to the present embodiment performs the switching rotation that is the lower limit value of the engine rotational speed NE that executes the delay control as the external load acting on the internal combustion engine 10 is larger and the idle request torque is larger. The switching rotational speed A is set based on the idle request torque so that the speed A becomes large. Therefore, the range of the engine rotational speed NE that prohibits execution of the delay control becomes wider toward the high speed side as the decreasing speed of the engine rotational speed NE due to misfire is larger, that is, when the engine stall is difficult to avoid. .

要するに、失火の発生に伴う機関回転速度ＮＥの低下速度が大きいときほど、機関回転速度ＮＥが高いときからディレイ制御が禁止されるようになり、トルクを増大させるための時間的余裕を確保することができるようになっている。   In short, as the rate of decrease in the engine speed NE accompanying the occurrence of misfire increases, the delay control is prohibited from the time when the engine speed NE is high, and a time margin for increasing the torque is ensured. Can be done.

また、逆に外部負荷が小さく、失火の発生に伴う機関回転速度ＮＥの低下速度が小さいときには、機関回転速度ＮＥがより低くなるまでディレイ制御の実行が継続されるようになる。したがって、外部負荷が小さく、エンジンストールを回避するためにトルクを増大させるための時間的余裕が大きいときには、機関回転速度ＮＥがより低くなるまでディレイ制御を通じてトルクを制御することができる。   On the other hand, when the external load is small and the decrease speed of the engine speed NE accompanying the occurrence of misfire is small, the execution of the delay control is continued until the engine speed NE becomes lower. Therefore, when the external load is small and there is a large time margin for increasing the torque to avoid engine stall, the torque can be controlled through the delay control until the engine speed NE becomes lower.

尚、図４の演算マップは、予め行う実験等の結果に基づいて、この演算マップを参照して設定される切り替え回転速度Ａが、失火の発生に伴って機関回転速度ＮＥが低下したときにスロットル開度Ｔｈを増大させれば、エンジンストールを回避できる機関回転速度ＮＥの下限値に基づいて設定されている。すなわち、エンジンストールの発生を的確に回避することができる一方で、極力低い機関回転速度ＮＥまでディレイ制御の実行を継続することができるように、その値の大きさがアイドル要求トルクの大きさに応じて設定されている。   The calculation map of FIG. 4 is based on the result of an experiment or the like that is performed in advance, and the switching rotation speed A set with reference to this calculation map is set when the engine rotation speed NE decreases due to the occurrence of misfire. If the throttle opening degree Th is increased, it is set based on the lower limit value of the engine speed NE that can avoid engine stall. In other words, the magnitude of the value is set to the magnitude of the requested idle torque so that the occurrence of engine stall can be accurately avoided while the execution of the delay control can be continued up to the lowest engine speed NE. Is set accordingly.

以上説明した上記の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）上述したように、機関運転中に失火が発生し、適切なトルクが得られなくなると、機関回転速度ＮＥが低下する。そして、機関回転速度ＮＥが機関運転を継続することができなくなる水準まで低下してしまうと、エンジンストールに陥ってしまう。これに対して、機関運転を継続することができなくなる水準まで機関回転速度ＮＥが低下する前に、トルクを速やかに増大させて機関回転速度ＮＥの低下を抑制することができれば、エンジンストールの発生を抑制することができる。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) As described above, when a misfire occurs during engine operation and an appropriate torque cannot be obtained, the engine speed NE decreases. If the engine speed NE drops to a level at which engine operation cannot be continued, an engine stall will occur. On the other hand, if the engine speed NE can be quickly increased before the engine rotational speed NE is reduced to a level at which the engine operation cannot be continued, and the decrease in the engine rotational speed NE can be suppressed, engine stall occurs. Can be suppressed.

上記実施形態にあっては、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満のときに、ディレイ制御の実行を禁止して要求トルクの変化に対して意図的に遅延させずにスロットル開度Ｔｈを変更するようにしている。そのため、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満のときには、ディレイ制御による遅延時間Ｔｄｌｙよりも短い遅延時間で要求トルクの変化に対してスロットル開度Ｔｈを変更することができるようになり、要求トルクの変化に伴って速やかにスロットル開度Ｔｈを変更してトルクを変更することができるようになる。すなわち、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満のときには、失火の発生により機関回転速度ＮＥが低下したときに要求トルクを増大させることにより速やかにトルクを増大させてエンジンストールの発生を抑制することができるようになる。   In the above embodiment, when the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A, execution of the delay control is prohibited and the throttle opening degree Th is changed without intentionally delaying the change in the required torque. Like to do. Therefore, when the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A, the throttle opening degree Th can be changed with respect to a change in the required torque with a delay time shorter than the delay time Tdly by the delay control. With this change, the throttle opening degree Th can be changed quickly to change the torque. That is, when the engine rotational speed NE is lower than the switching rotational speed A, when the engine rotational speed NE is reduced due to the occurrence of misfire, the required torque is increased to quickly increase the torque and suppress the occurrence of engine stall. Will be able to.

したがって、要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル開度Ｔｈを変更するディレイ制御を実行する一方で、エンジンストールの発生を抑制することができるようになる。   Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of engine stall while executing the delay control for changing the throttle opening degree Th by delaying the change of the required torque for a certain time.

（２）尚、失火が発生したときの機関回転速度ＮＥの低下速度は、図５を参照して説明したように、内燃機関１０に作用している外部負荷が大きいときほど大きくなる。そのため、等しい機関回転速度ＮＥのときに失火が生じた場合には、内燃機関１０に作用している外部負荷が大きいときほど、失火が生じて機関回転速度ＮＥが低下し始めてからエンジンストールに至るまでの時間が短くなり、トルクを増大させてエンジンストールの発生を回避することが困難になる。   (2) It should be noted that the decrease rate of the engine rotational speed NE when misfire has occurred increases as the external load acting on the internal combustion engine 10 increases, as described with reference to FIG. Therefore, if misfire occurs at the same engine speed NE, the more the external load acting on the internal combustion engine 10 is, the more misfire occurs and the engine speed NE starts to decrease until engine stall occurs. It becomes difficult to avoid the occurrence of engine stall by increasing the torque.

これに対して、上記実施形態では、内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさに基づいてディレイ制御を実行する機関回転速度ＮＥの下限値である切り替え回転速度Ａを設定するようにしている。これにより、失火による機関回転速度ＮＥの低下速度に応じて、すなわちエンジンストールの回避し難さに応じてディレイ制御の実行を禁止する機関回転速度ＮＥの範囲を可変設定することができるようになり、エンジンストールの発生を抑制しつつ、極力ディレイ制御を実行し、良好な排気性状を実現することができるようになる。   On the other hand, in the above embodiment, the switching rotational speed A that is the lower limit value of the engine rotational speed NE that executes the delay control is set based on the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10. As a result, the range of the engine speed NE that prohibits execution of the delay control can be variably set in accordance with the rate of decrease in the engine speed NE due to misfire, that is, according to the difficulty of avoiding engine stall. Thus, it is possible to perform delay control as much as possible while suppressing the occurrence of engine stall and realize good exhaust properties.

（３）上記実施形態にあっては、アイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度Ａが大きくなるように、アイドル要求トルクの大きさに応じて切り替え回転速度Ａを設定することにより、外部負荷の大きさに基づいて切り替え回転速度を設定する構成を実現している。   (3) In the above embodiment, the external load is set by setting the switching rotational speed A in accordance with the magnitude of the requested idle torque so that the switching rotational speed A increases as the idle requested torque increases. The switching rotation speed is set on the basis of the size.

そして、アイドル要求トルクが大きく、内燃機関１０に作用する外部負荷が大きいときほど、切り替え回転速度Ａが大きくなるように、外部負荷の大きさに応じて切り替え回転速度Ａの大きさを設定するようにしている。   Then, the magnitude of the switching rotational speed A is set in accordance with the magnitude of the external load so that the switching rotational speed A increases as the idle request torque increases and the external load acting on the internal combustion engine 10 increases. I have to.

そのため、失火の発生に伴う機関回転速度ＮＥの低下速度が大きいときほど、機関回転速度ＮＥが高いときからディレイ制御が禁止されるようになり、トルクを増大させるための時間的余裕を確保し、エンジンストールの発生をより的確に抑制することができる。   For this reason, as the rate of decrease in the engine rotational speed NE accompanying the occurrence of misfire increases, the delay control is prohibited from the time when the engine rotational speed NE is high, ensuring a time margin for increasing the torque, The occurrence of engine stall can be suppressed more accurately.

また、逆に外部負荷が小さく、失火の発生に伴う機関回転速度ＮＥの低下速度が小さいときには、機関回転速度ＮＥがより低くなるまでディレイ制御の実行が継続されるようになる。したがって、外部負荷が小さく、エンジンストールを回避するためにトルクを増大させるための時間的余裕が大きいときには、機関回転速度ＮＥがより低くなるまでディレイ制御を通じてトルクを制御することができる。そのため、ディレイ制御の実行を禁止することによってエンジンストールの発生を抑制する一方、極力長い間ディレイ制御を実行して混合気の空燃比を的確に調整し続け、ディレイ制御の実行を禁止することによる排気性状の悪化を極力抑制することができる。   On the other hand, when the external load is small and the decrease speed of the engine speed NE accompanying the occurrence of misfire is small, the execution of the delay control is continued until the engine speed NE becomes lower. Therefore, when the external load is small and there is a large time margin for increasing the torque to avoid engine stall, the torque can be controlled through the delay control until the engine speed NE becomes lower. Therefore, by prohibiting the execution of the delay control, the occurrence of engine stall is suppressed, while the delay control is executed for as long as possible to keep the air-fuel ratio of the air-fuel mixture accurately adjusted, thereby prohibiting the execution of the delay control. Deterioration of exhaust properties can be suppressed as much as possible.

（４）上記実施形態のように輸送遅れを補償して目標トルクを実現するようにスロットル開度Ｔｈを制御する場合には、アクセル操作量ＡＣＣＰに比例させてスロットル開度Ｔｈを変更する場合と比較して素早く且つ大きくスロットル開度Ｔｈが変化することとなる。そのため、輸送遅れを補償して目標トルクを実現するようにスロットル開度Ｔｈを制御する場合には、燃焼に供される空気の量を正確に推定することが特に難しい。   (4) When the throttle opening degree Th is controlled so as to achieve the target torque by compensating for the transport delay as in the above embodiment, the throttle opening degree Th is changed in proportion to the accelerator operation amount ACCP. In comparison, the throttle opening Th changes quickly and greatly. Therefore, when the throttle opening degree Th is controlled so as to realize the target torque by compensating for the transport delay, it is particularly difficult to accurately estimate the amount of air provided for combustion.

したがって、輸送遅れを補償するようにスロットル開度Ｔｈを制御する場合には、極力ディレイ制御を実行し、要求トルクの変化履歴に基づいて正確に燃焼に供される空気の量を推定することが望ましい。   Therefore, when the throttle opening degree Th is controlled so as to compensate for the transport delay, delay control is performed as much as possible, and the amount of air provided for combustion can be accurately estimated based on the change history of the required torque. desirable.

これに対して上記実施形態のようにアイドル要求トルクが大きく、内燃機関１０に作用する外部負荷が大きいときほど、切り替え回転速度Ａが大きくなるように、外部負荷の大きさに応じて切り替え回転速度Ａの大きさを設定する構成を採用すれば、極力長い間ディレイ制御を実行して混合気の空燃比を的確に調整し続けることができるようになる。   On the other hand, the switching rotational speed according to the magnitude of the external load so that the switching rotational speed A increases as the idle request torque increases and the external load acting on the internal combustion engine 10 increases as in the above embodiment. By adopting a configuration that sets the magnitude of A, it becomes possible to continue adjusting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture accurately by executing the delay control for as long as possible.

（５）内燃機関１０の駆動力を利用して駆動されるエアコンユニット２００が稼働している場合には、エアコンユニット２００を駆動するために必要な駆動力の分だけ、内燃機関１０に作用する外部負荷が大きくなる。これに対して、上記実施形態にあっては、エアコンユニット２００が稼働しているか否かに基づいて内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定するようにしている。そのため、エアコンユニット２００が稼働しているか否かを参照することによって内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定することができる。   (5) When the air conditioner unit 200 driven using the driving force of the internal combustion engine 10 is operating, it acts on the internal combustion engine 10 by the amount of driving force necessary to drive the air conditioner unit 200. External load increases. On the other hand, in the said embodiment, the magnitude | size of the external load which acts on the internal combustion engine 10 is estimated based on whether the air-conditioner unit 200 is operating. Therefore, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10 can be estimated by referring to whether or not the air conditioner unit 200 is operating.

（６）オルタネータ３００に大きなフィールド電流を供給している場合には、小さなフィールド電流を供給しているときと比較してオルタネータ３００による発電量が大きくなり、オルタネータ３００を駆動するために必要な駆動力も大きくなる。これに対して、上記実施形態にあっては、オルタネータ３００に供給されているフィールド電流の大きさに基づいて内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定するようにしている。そのため、オルタネータ３００に供給されているフィールド電流の大きさを参照することによって内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定することができる。   (6) When a large field current is supplied to the alternator 300, the amount of power generated by the alternator 300 becomes larger than when a small field current is supplied, and the drive necessary to drive the alternator 300 Power also increases. On the other hand, in the above embodiment, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10 is estimated based on the magnitude of the field current supplied to the alternator 300. Therefore, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10 can be estimated by referring to the magnitude of the field current supplied to the alternator 300.

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態にあっては、エアコンユニット２００が稼働しているか否かに応じて内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定する構成を示したが、内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさを推定する方法は適宜変更することができる。 In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the configuration in which the size of the external load acting on the internal combustion engine 10 is estimated according to whether or not the air conditioner unit 200 is operating has been described. The method of estimating the size of can be changed as appropriate.

例えば、可変容量型のコンプレッサを備えるエアコンユニットを搭載した車両に搭載される内燃機関の制御装置の場合には、コンプレッサの容量に応じて外部負荷の大きさを推定するようにしてもよい。   For example, in the case of a control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle equipped with an air conditioner unit including a variable displacement compressor, the magnitude of the external load may be estimated according to the compressor capacity.

・また、上記実施形態にあっては、オルタネータ３００に供給するフィールド電流の大きさに基づいてオルタネータ３００による外部負荷の大きさを推定する構成を示した。これに対して、クランク軸１４とオルタネータ３００との間にクラッチを備える車両に搭載される内燃機関の制御装置にあっては、そのクラッチの断接状態に応じて外部負荷の大きさを推定するようにしてもよい。   -Moreover, in the said embodiment, the structure which estimates the magnitude | size of the external load by the alternator 300 based on the magnitude | size of the field current supplied to the alternator 300 was shown. On the other hand, in a control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle having a clutch between the crankshaft 14 and the alternator 300, the magnitude of the external load is estimated according to the connection / disconnection state of the clutch. You may do it.

すなわち、クラッチを備え、クランク軸１４とオルタネータ３００とを断接する車両にあっては、クラッチの断接状態に応じて内燃機関１０に作用する外部負荷の大きさが変化する。そのため、クラッチの断接状態を監視して、クラッチの断接状態に応じて外部負荷の大きさを推定することが望ましい。   That is, in a vehicle including a clutch and connecting / disconnecting the crankshaft 14 and the alternator 300, the magnitude of the external load acting on the internal combustion engine 10 changes according to the connection / disconnection state of the clutch. Therefore, it is desirable to monitor the clutch connection / disconnection state and estimate the magnitude of the external load according to the clutch connection / disconnection state.

・また、オルタネータ３００の発電量が多いときほど、オルタネータ３００の駆動負荷は大きくなる。そのため、オルタネータ３００による発電量を監視し、オルタネータ３００による発電量に基づいて外部負荷を推定する構成を採用することもできる。   In addition, the drive load of the alternator 300 increases as the power generation amount of the alternator 300 increases. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which the amount of power generated by the alternator 300 is monitored and the external load is estimated based on the amount of power generated by the alternator 300.

・更に、消費電力の大きさに応じてオルタネータ３００の発電量を制御する場合には、消費電力の大きさを監視して消費電力の大きさに基づいて外部負荷を推定することもできる。   Furthermore, when controlling the power generation amount of the alternator 300 according to the power consumption, the external load can be estimated based on the power consumption by monitoring the power consumption.

・尚、消費電力の大きさは、車両のライトが点灯しているか否か、また、オーディオが稼働しているか否か等によって変化するため、車両のライトが点灯しているか否か、また、オーディオが稼働しているか否か等に基づいて外部負荷の大きさを推定することもできる。   ・ Note that the amount of power consumption varies depending on whether the vehicle light is on, whether the audio is operating, etc., so whether the vehicle light is on, The magnitude of the external load can also be estimated based on whether or not the audio is operating.

・上記実施形態にあっては、図４に示した演算マップを参照してアイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度Ａを設定する構成を示したが、演算マップを参照して切り替え回転速度Ａを設定する構成に替えて、アイドル要求トルクに基づいてその都度、切り替え回転速度Ａを算出するようにしてもよい。   In the above embodiment, the configuration in which the switching rotation speed A is set based on the idle request torque with reference to the calculation map shown in FIG. 4 is shown. However, the switching rotation speed A is set with reference to the calculation map. Instead of the configuration to be set, the switching rotational speed A may be calculated each time based on the idle request torque.

すなわち、アイドル要求トルクが大きいときほど、切り替え回転速度Ａを大きな値に設定する構成を採用すれば、上記実施形態と同様に、エンジンストールの発生を抑制する一方、極力長い間ディレイ制御を実行して混合気の空燃比を的確に調整し続け、ディレイ制御の実行を禁止することによる排気性状の悪化を極力抑制することができるようになる。   That is, if the configuration is adopted in which the switching rotational speed A is set to a larger value as the idle request torque is larger, the delay control is executed for as long as possible while suppressing the occurrence of engine stall as in the above embodiment. As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be accurately adjusted and the deterioration of the exhaust properties due to the prohibition of execution of the delay control can be suppressed as much as possible.

・また、上記実施形態にあっては、アイドル要求トルクに基づいて切り替え回転速度Ａを設定し、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満のときにディレイ制御を禁止する構成を示したが、外部負荷の大きさに基づいて切り替え回転速度Ａを設定する構成を採用することもできる。尚、その場合には、外部負荷が大きいときほど切り替え回転速度Ａが大きくなるようにすればよい。   In the above embodiment, the switching rotational speed A is set based on the idle request torque, and the delay control is prohibited when the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A. A configuration in which the switching rotation speed A is set based on the magnitude of the load can also be employed. In this case, the switching rotational speed A may be increased as the external load is increased.

・また、外部負荷の大きさに基づいて切り替え回転速度Ａを設定し、機関回転速度ＮＥが切り替え回転速度Ａ未満のときにディレイ制御を禁止する構成を採用する場合には、図３を参照して説明したディレイ制御を禁止する処理にかかる一連の処理をアイドル運転時のみならず、機関運転中に常に繰り返し実行するようにしてもよい。   In addition, when adopting a configuration in which the switching rotational speed A is set based on the magnitude of the external load and the delay control is prohibited when the engine rotational speed NE is less than the switching rotational speed A, refer to FIG. The series of processes related to the process for prohibiting the delay control described above may be executed not only during idle operation but also repeatedly during engine operation.

・上記実施形態では、目標トルクに追従して実際のトルクが変化するように、目標トルクの変化に先立ってスロットル開度Ｔｈを変更する構成を示した。これに対して、図２に破線で示されるように、目標トルクに比例してスロットル開度Ｔｈが変化するように、目標トルクの大きさに対応させてスロットル開度Ｔｈを変更するようにスロットル開度Ｔｈを制御する内燃機関に、本発明を適用することもできる。   In the above embodiment, the configuration in which the throttle opening degree Th is changed prior to the change of the target torque is shown so that the actual torque changes following the target torque. On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 2, the throttle opening Th is changed in accordance with the target torque so that the throttle opening Th changes in proportion to the target torque. The present invention can also be applied to an internal combustion engine that controls the opening degree Th.

このように目標トルクの大きさに対応させてスロットル開度Ｔｈを制御する内燃機関にあっては、図２に破線で示されるように、スロットル開度Ｔｈの変化に対して空気の輸送遅れの分だけ吸入空気量ＧＡ及びトルクが遅れて変化するようにはなってしまう。しかし、このように目標トルクの大きさに対応させてスロットル開度Ｔｈを制御する場合であっても、ディレイ制御を実行して要求トルクの変化に対して一定の期間遅延させてスロットル開度Ｔｈを変更することにより、要求トルクの変化に基づいて吸入空気量ＧＡの変化を予測することができるようになる。そのため、上記実施形態と同様に、吸気弁１７が閉弁する前に吸気弁１７が閉弁するまでの間に燃焼室１６に導入される空気の量を高い精度で推定することができ、吸気弁１７が閉弁する前に推定された空気の量にあわせた量の燃料を噴射することができるようになる。したがって、このように目標トルクの大きさに対応させてスロットル開度Ｔｈを制御する場合であっても、上記実施形態と同様に、良好な排気性状を実現することができる。   In the internal combustion engine that controls the throttle opening Th according to the magnitude of the target torque in this way, as shown by the broken line in FIG. Thus, the intake air amount GA and the torque change with a delay. However, even when the throttle opening degree Th is controlled in accordance with the magnitude of the target torque in this way, the throttle opening degree Th is delayed by performing a delay control for a certain period with respect to the change in the required torque. Thus, it is possible to predict a change in the intake air amount GA based on a change in the required torque. Therefore, as in the above embodiment, the amount of air introduced into the combustion chamber 16 before the intake valve 17 closes before the intake valve 17 closes can be estimated with high accuracy, and the intake air It becomes possible to inject an amount of fuel in accordance with the amount of air estimated before the valve 17 is closed. Therefore, even when the throttle opening degree Th is controlled in accordance with the magnitude of the target torque as described above, a good exhaust property can be realized as in the above embodiment.

尚、このように目標トルクの大きさに対応させてスロットル開度Ｔｈを制御する場合には、輸送遅れの影響を予め考慮して吸入空気量ＧＡの変化を予測する必要がある。
・また、目標トルクを設定せずに、要求トルクに基づいて直接目標スロットル開度を設定し、スロットル開度Ｔｈを目標スロットル開度に一致させるようにスロットル開度Ｔｈを制御する内燃機関の制御装置に本発明を適用することもできる。すなわち、本発明は、要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル開度Ｔｈを制御するディレイ制御を実行する内燃機関の制御装置であれば、上記実施形態で示した構成を適宜変更して適用することができる。 When the throttle opening degree Th is controlled in accordance with the target torque in this way, it is necessary to predict the change in the intake air amount GA in consideration of the influence of transport delay.
-Control of the internal combustion engine that sets the target throttle opening directly based on the required torque without setting the target torque and controls the throttle opening Th so that the throttle opening Th matches the target throttle opening The present invention can also be applied to an apparatus. That is, according to the present invention, the configuration shown in the above embodiment is appropriately changed as long as it is a control device for an internal combustion engine that performs delay control for controlling the throttle opening degree Th by delaying a change in required torque for a certain time. Can be applied.

１０…内燃機関、１１…気筒、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…クランク軸、１５…シリンダヘッド、１６…燃焼室、１７…吸気弁、１８…排気弁、１９…燃料噴射弁、２０…点火プラグ、３０…吸気通路、３１…エアクリーナ、３２…フィルタ、３３…サージタンク、３４…モータ、３５…スロットル弁、４０…排気通路、５０…アクセル開度センサ、５１…エアフロメータ、５２…クランク角度センサ、５３…スロットル開度センサ、５４…水温センサ、５５…カム角度センサ、１００…電子制御装置、２００…エアコンユニット、３００…オルタネータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder, 12 ... Piston, 13 ... Connecting rod, 14 ... Crankshaft, 15 ... Cylinder head, 16 ... Combustion chamber, 17 ... Intake valve, 18 ... Exhaust valve, 19 ... Fuel injection valve, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Spark plug, 30 ... Intake passage, 31 ... Air cleaner, 32 ... Filter, 33 ... Surge tank, 34 ... Motor, 35 ... Throttle valve, 40 ... Exhaust passage, 50 ... Accelerator opening sensor, 51 ... Air flow meter, 52 ... Crank angle sensor, 53 ... throttle opening sensor, 54 ... water temperature sensor, 55 ... cam angle sensor, 100 ... electronic control unit, 200 ... air conditioner unit, 300 ... alternator.

Claims (5)

要求トルクの変化に対して一定時間遅延させてスロットル弁の開度を制御するディレイ制御を実行して内燃機関のトルクを制御する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関に作用する外部負荷の大きさに基づいて前記ディレイ制御を実行する機関回転速度の下限値である切り替え回転速度を設定し、
機関回転速度が前記切り替え回転速度未満のときには、前記ディレイ制御の実行を禁止して前記ディレイ制御による遅延時間よりも短い遅延時間で要求トルクの変化に対して前記スロットル弁の開度を制御して前記内燃機関のトルクを制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine that controls the torque of an internal combustion engine by executing a delay control that controls the opening of a throttle valve by delaying the change of the required torque for a certain time,
Setting a switching rotational speed that is a lower limit value of the engine rotational speed for executing the delay control based on the magnitude of an external load acting on the internal combustion engine;
When the engine rotation speed is less than the switching rotation speed, the execution of the delay control is prohibited, and the opening degree of the throttle valve is controlled with respect to a change in the required torque with a delay time shorter than the delay time by the delay control. A control device for an internal combustion engine, wherein the torque of the internal combustion engine is controlled. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記外部負荷が大きいときほど、前記切り替え回転速度が大きくなるように、前記外部負荷の大きさに応じて前記切り替え回転速度の大きさを設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the magnitude of the switching rotational speed is set according to the magnitude of the external load so that the switching rotational speed increases as the external load increases. アイドリング運転時に機関回転速度を一定の水準に保持するために必要なトルクとして、前記内燃機関自体の駆動負荷と前記外部負荷とに基づいてアイドル要求トルクを算出し、
アイドリング運転時には、前記アイドル要求トルクに基づいて前記スロットル弁の開度を制御して前記内燃機関のトルクを制御する内燃機関の制御装置であり、
前記アイドル要求トルクが大きいときほど、前記切り替え回転速度が大きくなるように、前記アイドル要求トルクの大きさに応じて前記切り替え回転速度を設定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 As the torque required to keep the engine speed at a constant level during idling operation, the idle request torque is calculated based on the driving load of the internal combustion engine itself and the external load,
During idling operation, the control device of the internal combustion engine for controlling the torque of the internal combustion engine by controlling the opening of the throttle valve based on the idle request torque,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the switching rotational speed is set according to the magnitude of the idle required torque so that the switching rotational speed increases as the idle required torque increases. 前記外部負荷は、前記内燃機関の駆動力を利用して駆動されるエアコンユニットを駆動するための駆動負荷を含み、
同エアコンユニットが稼働しているか否かに基づいて前記外部負荷の大きさを推定する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The external load includes a driving load for driving an air conditioner unit that is driven using the driving force of the internal combustion engine,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnitude of the external load is estimated based on whether the air conditioner unit is operating. 前記外部負荷は、前記内燃機関の駆動力を利用して駆動されるオルタネータを駆動するための駆動負荷を含み、
同オルタネータに供給しているフィールド電流の大きさに基づいて前記外部負荷の大きさを推定する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The external load includes a driving load for driving an alternator driven using the driving force of the internal combustion engine,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnitude of the external load is estimated based on a magnitude of a field current supplied to the alternator.
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