JP2015206339A - Controller for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの制御装置に関し、詳しくは、エンジンの吸入空気量と点火時期とを制御するエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device, and more particularly to an engine control device that controls an intake air amount and ignition timing of the engine.
従来、車両の減速時又はクラッチの解放時など、エンジンに要求される出力トルクが0となるときであっても、エンジンに対する燃料供給の停止(以下、「フューエルカット」ともいう)を禁止するエンジンの制御装置が知られている。 Conventionally, an engine that prohibits stop of fuel supply to the engine (hereinafter also referred to as “fuel cut”) even when the output torque required for the engine becomes zero, such as when the vehicle is decelerated or the clutch is released. A control device is known.
例えば、特許文献1には、エンジンの排気系に設けられた排気ガス浄化用の触媒コンバータ内の触媒の温度が所定の値より高い場合に、フューエルカットを禁止することにより、触媒の劣化を防止するエンジンの制御装置が提案されている。
For example, in
ここで、エンジンの制御装置は、フューエルカットを禁止している状態で、車両の減速中又はクラッチの解放中などにエンジンの回転収束性を確保するために、エンジンの出力トルクを最小にする必要がある。 Here, it is necessary for the engine control device to minimize the engine output torque in order to ensure the engine rotation convergence while the vehicle is decelerating or the clutch is released while the fuel cut is prohibited. There is.
エンジンに要求される出力トルクに応じて、エンジンの各部を調整する制御(以下、「トルクベース制御」ともいう)を実行するものとして、例えば、特許文献2には、エンジンに要求された駆動力に応じて、エンジンの吸入空気量と燃料噴射量とを調整するエンジンの制御装置が提案されている。
For example,
トルクベース制御を実行するエンジンの制御装置は、通常、エンジンの失火を防止するために、吸入空気量及び点火時期に最小空気量及び最大遅角量がそれぞれ設定されている。また、このようなエンジンの制御装置は、エンジンの出力トルクの応答性及び補機負荷の変動などを考慮し、エンジンの出力トルクを低下させるときには、吸入空気量を低下させることより優先して、点火時期を遅角させている。 In order to prevent engine misfire, an engine control apparatus that executes torque-based control normally has a minimum air amount and a maximum retard amount set for the intake air amount and the ignition timing, respectively. In addition, such an engine control device takes into consideration the response of the engine output torque and the fluctuation of the auxiliary load, etc., and when lowering the engine output torque, prioritize lowering the intake air amount, The ignition timing is retarded.
図3は、エンジンの機関回転速度が一定であることを条件としたエンジンの吸入空気量と、エンジンが安定して燃焼できる範囲のなかでエンジンに出力させることができる最小トルクとの関係を示している。図3において、吸入空気量が減少していけば、最小トルクも減少していき、最小空気量Qminで、最小トルクが最も小さくなっている。 FIG. 3 shows the relationship between the intake air amount of the engine on the condition that the engine rotational speed of the engine is constant and the minimum torque that can be output to the engine within the range where the engine can stably burn. ing. In FIG. 3, as the intake air amount decreases, the minimum torque also decreases, and the minimum torque is the smallest at the minimum air amount Qmin.
ここで、吸入空気量を最小空気量Qminより更に減少させていくと、エンジンが安定して燃焼できなくなるため、エンジンの点火時期の遅角量を減少させていく必要がある。したがって、吸入空気量を最小空気量Qminより更に減少させていくと、最小トルクが増加していく。 Here, if the intake air amount is further decreased from the minimum air amount Qmin, the engine cannot be stably combusted, so the retard amount of the ignition timing of the engine needs to be decreased. Accordingly, when the intake air amount is further decreased from the minimum air amount Qmin, the minimum torque increases.
上述したように、従来のエンジンの制御装置は、エンジンの出力トルクを減少させるときには、エンジンの点火時期を遅角させるため、エンジンの燃費を低下させてしまうといった課題があった。 As described above, the conventional engine control device has a problem in that when the engine output torque is reduced, the engine ignition timing is retarded, so that the fuel consumption of the engine is reduced.
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、エンジンの燃費が低下することを抑制することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an engine control device capable of suppressing a reduction in fuel consumption of the engine.
本発明の第1の態様は、エンジンに対する燃料供給の停止が禁止されている状態において、エンジンに要求された出力トルクに応じてエンジンの吸入空気量及び点火時期を調整する第1運転状態と、エンジンの出力トルクを最小にするように吸入空気量及び点火時期を調整する第2運転状態とのいずれか一方の状態にエンジンの運転状態を切り替えるエンジン制御部を備え、エンジン制御部は、エンジンの運転状態が第1運転状態であれば、吸入空気量が所定の最小空気量未満となることを許容し、エンジンの運転状態が第2運転状態であれば、吸入空気量が最小空気量未満となることを禁止することを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention is a first operating state in which the intake air amount and the ignition timing of the engine are adjusted according to the output torque required for the engine in a state where the stop of fuel supply to the engine is prohibited, An engine control unit that switches the engine operating state to any one of a second operating state in which the intake air amount and the ignition timing are adjusted so as to minimize the engine output torque. If the operating state is the first operating state, the intake air amount is allowed to be less than the predetermined minimum air amount, and if the engine operating state is the second operating state, the intake air amount is less than the minimum air amount. It is forbidden to become.
本発明の第2の態様として、エンジン制御部は、アクセルペダルが踏まれていれば、エンジンの運転状態を第1運転状態にし、アクセルペダルが踏まれていなければ、エンジンの運転状態を第2運転状態にするようにしてもよい。 As a second aspect of the present invention, the engine control unit sets the engine operation state to the first operation state if the accelerator pedal is depressed, and sets the engine operation state to the second operation state if the accelerator pedal is not depressed. You may make it drive | work.
本発明の第3の態様として、エンジン制御部は、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジンの出力トルクが所定量以上である場合にエンジンの運転状態を前記第1運転状態にし、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジンの出力トルクが所定量未満である場合にエンジンの運転状態を第2運転状態にするようにしてもよい。 As a third aspect of the present invention, the engine control unit sets the engine operation state to the first operation state when the engine output torque obtained from the accelerator pedal depression amount is equal to or greater than a predetermined amount, and depresses the accelerator pedal. The engine operating state may be changed to the second operating state when the engine output torque obtained from the amount is less than a predetermined amount.
このように、上記の第1の態様は、エンジンの運転状態が第1運転状態であれば、吸入空気量が最小空気量未満となることを許容するため、点火時期を進角して吸入空気量を最小空気量未満にすることができ、エンジンの燃費が低下することを抑制することができる。 Thus, in the first aspect, if the engine operating state is the first operating state, the intake air amount is allowed to be less than the minimum air amount so that the ignition timing is advanced and the intake air is The amount can be made less than the minimum air amount, and a reduction in the fuel consumption of the engine can be suppressed.
上記の第2の態様は、アクセルペダルが踏まれていないときに、エンジンの出力トルクが最小となるようにエンジンの出力を抑えることができる。また、第2の態様は、アクセルペダルが踏まれているときに、アクセルペダルが踏まれていないときに比べて吸入空気量を減量することができるため、エンジンの燃料噴射量を減量することができ、エンジンの燃費が低下することを抑制することができる。 In the second aspect, the output of the engine can be suppressed so that the output torque of the engine is minimized when the accelerator pedal is not depressed. In addition, in the second aspect, when the accelerator pedal is depressed, the intake air amount can be reduced compared to when the accelerator pedal is not depressed, so that the fuel injection amount of the engine can be decreased. It is possible to suppress a reduction in fuel consumption of the engine.
上記の第3の態様は、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジンの出力トルクが所定量未満であるときに、エンジンの出力トルクが最小となるようにエンジンの出力を抑えることができる。また、第3の態様は、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジンの出力トルクが所定量以上であるときに、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジンの出力トルクが所定量未満である場合に比べて吸入空気量を減量することができるため、エンジンの燃料噴射量を減量することができ、エンジンの燃費が低下することを抑制することができる。 In the third aspect, when the engine output torque obtained from the accelerator pedal depression amount is less than a predetermined amount, the engine output can be suppressed so that the engine output torque is minimized. In addition, the third aspect is a case where the engine output torque obtained from the accelerator pedal depression amount is less than the predetermined amount when the engine output torque obtained from the accelerator pedal depression amount is equal to or greater than the predetermined amount. Therefore, the amount of intake air can be reduced, so that the fuel injection amount of the engine can be reduced, and the reduction in fuel consumption of the engine can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1に示すように、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置を搭載した車両1は、エンジン2と、ECU(Electronic Control Unit)3とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
エンジン2には、燃焼室5が形成され、ECU3の制御に応じて燃焼室5で点火する点火プラグ6が設けられている。エンジン2は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に、点火プラグ6により点火が行われる4サイクルのエンジンによって構成されている。
A
エンジン2の吸気ポート部分には、インジェクタ7が装着されている。インジェクタ7は、ECU3によって制御されるソレノイドコイル及びニードルバルブを有している。インジェクタ7は、ECU3によってソレノイドコイルが通電されると、ニードルバルブを開いて、燃焼室5に燃料を噴射するようになっている。
An injector 7 is attached to the intake port portion of the
エンジン2の吸気ポートには、エンジン2内に外気を導入する吸気通路を形成するインテークマニホールド10が設けられている。インテークマニホールド10には、エンジン2の吸入空気量を調整するスロットルバルブ11が設けられている。スロットルバルブ11は、薄い円板状の弁体によって構成され、この弁体の中央にシャフトを備えている。
The intake port of the
スロットルバルブ11には、ECU3の制御に応じてシャフトを回動させることによって弁体を回動させ、スロットルバルブ11に吸入空気量を調整させるスロットルバルブアクチュエータ12が設けられている。
The
ECU3は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。 The ECU 3 includes a computer unit that includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an input port, and an output port.
ECU3のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをECU3として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ECU3において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ECU3として機能する。 A program for causing the computer unit to function as the ECU 3 is stored in the ROM of the ECU 3 together with various control constants and various maps. That is, in the ECU 3, the computer unit functions as the ECU 3 when the CPU executes a program stored in the ROM.
ECU3の入力ポートには、アクセルペダルの開度(以下、単に「アクセル開度」という)を検出するアクセル開度センサ13が接続されている。また、ECU3の出力ポートには、点火プラグ6、インジェクタ7及びスロットルバルブアクチュエータ12が接続されている。
An
ECU3は、安定したエンジン2の燃焼が行われるように、エンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整するようになっている。具体的には、ECU3は、エンジン2の失火が発生せず、かつ、エンジンオイルを燃焼室5内に浸入させてしまうほどの吸気負圧が燃焼室5内に発生しない状態でエンジン2の燃焼が行われるように、エンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整するようになっている。
The ECU 3 adjusts the intake air amount and the ignition timing of the
本実施の形態において、ECU3は、エンジン2に対する燃料供給を停止するフューエルカットが禁止されている状態において、エンジン2に要求された出力トルクに応じてエンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整する第1運転状態と、エンジン2の出力トルクを最小にするように吸入空気量及び点火時期を調整する第2運転状態とのいずれか一方の状態にエンジン2の運転状態を切り替える機能を有する。すなわち、本実施の形態において、ECU3は、エンジン制御部20として機能する。
In the present embodiment, the ECU 3 adjusts the intake air amount and the ignition timing of the
具体的には、ECU3は、アクセルペダルが踏まれていれば、エンジン2の運転状態を第1運転状態にし、アクセルペダルが踏まれていなければ、エンジン2の運転状態を第2運転状態にするようになっている。
Specifically, the ECU 3 sets the operation state of the
すなわち、ECU3は、アクセル開度センサ13による検出結果に基づいて、アクセルペダルが踏まれていると判断した場合には、エンジン2の運転状態を第1運転状態にし、アクセルペダルが踏まれていないと判断した場合には、エンジン2の運転状態を第2運転状態にするようになっている。
That is, if the ECU 3 determines that the accelerator pedal is depressed based on the detection result by the
ECU3は、第1運転状態において、エンジン2に要求された出力トルク、すなわち、アクセル開度に応じて、エンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整するようになっている。
The ECU 3 adjusts the intake air amount and the ignition timing of the
また、ECU3は、第2運転状態において、最小の出力トルク、すなわち、エンジン2が安定して燃焼できる範囲のなかで最小のトルクを出力するように、エンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整するようになっている。
Further, the ECU 3 adjusts the intake air amount and the ignition timing of the
また、ECU3は、第2運転状態において、エンジン2の出力を抑えて自立運転を行わせる、いわゆるアイドル運転をエンジン2に行わせる場合には、エンジン2の吸入空気量がアイドル運転に必要な空気量となるように、エンジン2の吸入空気量を調整するようになっている。
Further, when the ECU 3 causes the
また、ECU3は、エンジン2の運転状態が第1運転状態であれば、吸入空気量が所定の最小空気量未満となることを許容し、エンジン2の運転状態が第2運転状態であれば、吸入空気量が最小空気量未満となることを禁止するようになっている。
Further, the ECU 3 allows the intake air amount to be less than a predetermined minimum air amount if the operation state of the
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る制御装置によるエンジン制御動作について図2を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン制御動作は、ECU3がフューエルカットを禁止している間、繰り返し実行される。 The engine control operation by the control device according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. The engine control operation described below is repeatedly executed while the ECU 3 prohibits fuel cut.
まず、ECU3は、アクセルペダルが踏まれているか否かを判断する(ステップS1)。ここで、アクセルペダルが踏まれていると判断した場合には、ECU3は、エンジン2の運転状態を第1運転状態にし、エンジン制御動作を終了する。
First, the ECU 3 determines whether or not the accelerator pedal is depressed (step S1). Here, if it is determined that the accelerator pedal is depressed, the ECU 3 sets the operating state of the
すなわち、ECU3は、エンジン2に要求された出力トルクに応じてエンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整する。より具体的には、ECU3は、アクセル開度に応じて吸入空気量及び点火時期を調整する(ステップS2)。
That is, the ECU 3 adjusts the intake air amount and ignition timing of the
一方、アクセルペダルが踏まれていないと判断した場合には、ECU3は、エンジン2の運転状態を第2運転状態にし、エンジン制御動作を終了する。すなわち、ECU3は、エンジン2の出力トルクが最小となるようにエンジン2の吸入空気量及び点火時期を調整する(ステップS3)。
On the other hand, when it is determined that the accelerator pedal is not depressed, the ECU 3 changes the operating state of the
以上のように、本実施の形態は、エンジン2の運転状態が第1運転状態であれば、吸入空気量が最小空気量未満となることを許容するため、点火時期を進角して吸入空気量を最小空気量未満にすることができ、エンジン2の燃費が低下することを抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the operating state of the
また、本実施の形態は、アクセルペダルが踏まれていないときに、エンジン2の出力トルクが最小となるようにエンジン2の出力を抑えることができる。また、本実施の形態は、アクセルペダルが踏まれているときに、アクセルペダルが踏まれていないときに比べて吸入空気量を減量することができるため、エンジン2の燃料噴射量を減量することができ、エンジン2の燃費が低下することを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, when the accelerator pedal is not depressed, the output of the
なお、本実施の形態において、ECU3は、エンジン2の運転状態が第1運転状態であれば、吸入空気量が最小空気量未満となることを許容するものとして説明したが、最小空気量を所定量だけ減少させ、減少させた最小空気量未満に吸入空気量がなることを禁止するようにしてもよい。
In the present embodiment, the ECU 3 has been described as allowing the intake air amount to be less than the minimum air amount if the operating state of the
また、本実施の形態において、ECU3は、スロットルバルブアクチュエータ12を介してスロットルバルブ11の開度を調整するものとして説明した。これに代えて、エンジン2の吸気通路にスロットルバルブ11を迂回するバイパス系統を設け、このバイパス系統にISC(idle speed control)バルブを設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the ECU 3 has been described as adjusting the opening of the
この場合には、ECU3は、ISCバルブの開度を調整するようにしてもよい。また、ECU3は、スロットルバルブ11及びISCバルブの開度を調整するようにしてもよい。
In this case, the ECU 3 may adjust the opening of the ISC valve. Further, the ECU 3 may adjust the opening degree of the
また、本実施の形態において、ECU3は、アクセルペダルが踏まれているか否かに応じて、第1運転状態と第2運転状態とのいずれか一方の状態にエンジン2の運転状態を切り替えるものとして説明したが、ECU3は、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジン2の出力トルクが所定量以上であるか否かに応じて、第1運転状態と第2運転状態とのいずれか一方の状態にエンジン2の運転状態を切り替えるようにしてもよい。
In the present embodiment, the ECU 3 switches the operation state of the
具体的に、図2に示したフローチャートを参照して説明すると、ECU3は、ステップS1において、アクセルペダルの踏み込み量から求めたエンジン2の出力トルクが所定量以上であるか否かを判断し、エンジン2の出力トルクが所定量以上であると判断した場合には、ステップS2を実行し、エンジン2の出力トルクが所定量以上でないと判断した場合には、ステップS3を実行する。
Specifically, with reference to the flowchart shown in FIG. 2, the ECU 3 determines in step S1 whether or not the output torque of the
以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed above, it is obvious that those skilled in the art can make modifications without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the claims recited in the claims.
1 車両
2 エンジン
3 ECU
6 点火プラグ
11 スロットルバルブ
12 スロットルバルブアクチュエータ
13 アクセル開度センサ
20 エンジン制御部
1
6
Claims (3)
前記エンジン制御部は、前記エンジンの運転状態が前記第1運転状態であれば、前記吸入空気量が所定の最小空気量未満となることを許容し、前記エンジンの運転状態が前記第2運転状態であれば、前記吸入空気量が前記最小空気量未満となることを禁止するエンジンの制御装置。 In a state in which the stop of fuel supply to the engine is prohibited, a first operating state in which the intake air amount and ignition timing of the engine are adjusted according to the output torque required for the engine, and the engine output torque is minimized An engine control unit that switches the operating state of the engine to any one of a second operating state that adjusts the intake air amount and the ignition timing so as to
The engine control unit allows the intake air amount to be less than a predetermined minimum air amount when the engine operation state is the first operation state, and the engine operation state is the second operation state. If so, an engine control device that prohibits the intake air amount from being less than the minimum air amount.
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