JP2017180249A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンの制御装置としてのPCM60は、エンジン10の運転状態に基づいて、エンジン10から出力されるトルクの変動に起因する車両の加速度変動が発生する可能性を判定し、その結果、加速度変動が発生する可能性があると判定された場合に、エンジン回転数及び/又はエンジン負荷に基づいて、アクセルペダルの操作に応じて設定される燃料噴射量を増量側に補正し、こうして増量側に補正された燃料噴射量を噴射させるように燃料噴射弁13を制御する。
【選択図】図5
Description
このように構成された本発明によれば、エンジンのトルク変動に起因する加速度変動(サージング)が発生する可能性がある場合に、エンジンの運転状態に基づいて燃料噴射量を増量するので、筒内で気化する燃料量を適切に確保して燃焼安定性を改善することができる。よって、燃焼安定性の低下によるトルク変動に起因する加速度変動を適切に抑制することができる。その結果、本発明によれば、未然に加速度変動を適切に抑制することができるので、上記した特許文献1に記載された技術のように加速度変動が実際に発生した場合に対処する方法と比較して、ドライバビリティや燃費やエミッションなどの悪化を抑制することが可能となる。
このように構成された本発明によれば、高負荷域でのみ燃料噴射量を増量するので、つまり低負荷域では燃料噴射量を増量しないので、筒内圧が高い高負荷域での燃料の気化率の低下による燃焼安定性の低下を適切に改善しつつ、筒内圧が比較的低いために燃料の気化率が確保された低負荷域での無駄な燃料噴射量の増量を抑制することができる。つまり、低負荷域では、燃料の気化率が確保され燃焼が安定しているので、燃料噴射量の増量を禁止するようにして、燃費やエミッションなどの悪化を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、高負荷域では、エンジン負荷が高くなるほど筒内圧が高くなって燃料の気化率の低下度合いが大きくなるため、エンジン負荷が高くなるほど燃料噴射量を増量する量を大きくする。これにより、エンジン負荷に応じた適量の燃料を増量することができる。したがって、本発明によれば、高負荷域での燃焼を効果的に安定化させつつ、無駄な燃料の増量を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、筒内圧が高くなる傾向にある過給域において燃料噴射量を増量するので、そのような過給域での燃料の気化率の低下による燃焼安定性の低下を効果的に抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、燃料の気化率の改善(つまり燃焼安定性の改善)にはほとんど効果がない、エンジン回転数に応じた燃料の増量を抑制することで、無駄な燃料の増量を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、排気系の部品の温度上昇を抑制するために燃料噴射量が増量されている場合には、加速度変動抑制のための燃料増量を禁止するので、燃料増量が重複して実行されることを防止して、燃費やエミッションなどの悪化を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、エンジン回転数及びエンジン負荷の条件に加えて、車両の変速機のロックアップ状態に基づき、加速度変動が発生する可能性を判定する。具体的には、エンジン回転数及びエンジン負荷が所定値以上であり、且つ変速機がロックアップしている場合にのみ、加速度変動が発生する可能性があると判定し、変速機がロックアップしていない場合には、エンジンのトルク変動が変速機によって吸収されるため加速度変動が発生する可能性はないと判定する。これにより、加速度変動の発生する可能性を適切に判断して、無駄な燃料の増量を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、エンジントルクを低下させることで加速度変動を抑制可能である場合にのみ、燃料噴射量を増量するので、加速度変動を抑制困難な状況での無駄な燃料噴射量の増量を抑制することができる。
まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図であり、図2は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
このように、PCM60は、本発明における「エンジンの制御装置」に相当し、本発明における「加速度変動判定手段」、「燃料噴射量補正手段」、「燃料噴射制御手段」及び「温度上昇抑制用燃料増量手段」として機能する。
次に、図3を参照して、本発明の実施形態において行われるエンジン10の基本制御について説明する。図3は、本発明の実施形態によるエンジン制御処理を示すフローチャートである。このフローは、車両のイグニッションがオンにされ、PCM60に電源が投入された場合に起動され、所定の周期で繰り返し実行される。
次に、図4を参照して、本発明の実施形態による目標トルク補正処理について説明する。図4は、本発明の実施形態による目標トルク補正処理を示すフローチャートである。この目標トルク補正処理は、図3に示したエンジン制御処理でのステップS104においてPCM60によって実行される。
このような判定を行っているのは、比較的に高回転域且つ高負荷域では、筒内圧が高くなって燃料の気化率が低下して、筒内での燃焼が不安定になってトルク変動が生じることで、車両にサージングが発生する可能性が高いからである。他方で、トルクコンバータがロックアップしていない場合には(即ちエンジントルクがトルクコンバータを介して伝達される状態)、たとえサージングが発生したとしてもトルク変動がトルクコンバータによって吸収されるので、PCM60は、現在の運転領域がサージング発生領域でないと判定する。つまり、PCM60は、比較的に高回転域且つ高負荷域において、トルクコンバータがロックアップしている場合にのみ、現在の運転領域がサージング発生領域であると判定する。
次に、図5を参照して、本発明の実施形態による燃料噴射量決定処理について説明する。図5は、本発明の実施形態による燃料噴射量決定処理を示すフローチャートである。この燃料噴射量決定処理は、図3に示したエンジン制御処理でのステップS108においてPCM60によって実行される。
次に、図6及び図7を参照して、本発明の実施形態による目標当量比マップについて具体的に説明する。上述したように、目標当量比マップは、エンジン回転数及びエンジン負荷に対して設定すべき目標当量比(燃料増量率)が事前に規定されたマップである。このように目標当量比マップを規定するエンジン回転数及びエンジン負荷は、それぞれ、上記したサージング発生領域を判定するために用いたエンジン回転数の所定値及びエンジン負荷の所定値よりも高いものとする(図4のステップS202及び図5のステップS303参照)。
なお、例えば、低負荷域R11はターボ過給機4による過給が行われない非過給域に相当し、高負荷域R12はターボ過給機4による過給が行われる過給域に相当する。
次に、図8を参照して、上記した本発明の実施形態による燃料噴射量決定処理(図5参照)を実行した場合の結果について説明する。図8は、本発明の実施形態による燃料噴射量決定処理を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。具体的には、図8では、上から順に、エンジン回転数、車両加速度、充填効率、目標当量比、実際の当量比(実当量比)、サージング抑制フラグ、のそれぞれの時間変化を示している。また、図8において、実線のグラフは、本実施形態による燃料噴射量決定処理を実行した場合の結果を示している。また、破線のグラフは、本実施形態による燃料噴射量決定処理を実行しなかった場合(つまりサージング抑制のための燃料増量を実行しなかった場合)の結果を、比較例として示している。
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。
4 ターボ過給機
4a コンプレッサ
4b タービン
6 スロットルバルブ
10 エンジン
11 燃焼室
12 吸気バルブ
13 燃料噴射弁
14 点火プラグ
17 排気バルブ
25 排気通路
26 EGR装置
35a、35b 触媒装置
60 PCM
100 エンジンシステム
Claims (8)
- エンジンの制御装置であって、
エンジンの運転状態に基づいて、エンジンから出力されるトルクの変動に起因する車両の加速度変動が発生する可能性を判定する加速度変動判定手段と、
上記加速度変動判定手段によって加速度変動が発生する可能性があると判定された場合に、エンジン回転数及び/又はエンジン負荷に基づいて、アクセルペダルの操作に応じて設定される燃料噴射量を増量側に補正する燃料噴射量補正手段と、
上記燃料噴射量増量手段によって増量側に補正された燃料噴射量を噴射させるように燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御手段と、
を有することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 上記燃料噴射量補正手段は、エンジン負荷が所定値以上である場合にのみ、燃料噴射量を増量側に補正する、請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 上記燃料噴射量補正手段は、エンジン負荷が上記所定値以上である場合において、エンジン負荷が高くなるほど、燃料噴射量を増量側に補正する量を大きくする、請求項2に記載のエンジンの制御装置。
- 過給機を備えるエンジンに適用され、
エンジン負荷が上記所定値以上である領域は、上記過給機により過給が行われる過給域である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。 - 上記燃料噴射量補正手段は、エンジン回転数に応じて燃料噴射量を増量側に補正する量を、エンジン負荷に応じて燃料噴射量を増量側に補正する量よりも小さくする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 排気系の部品の温度上昇を抑制するために燃料噴射量を増量する温度上昇抑制用燃料増量手段を更に備え、
上記燃料噴射量補正手段は、上記加速度変動判定手段によって加速度変動が発生する可能性があると判定された場合であっても、上記温度上昇抑制用燃料増量手段により燃料噴射量が増量される場合には、燃料噴射量を増量側に補正することを禁止する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。 - 上記加速度変動判定手段は、エンジン回転数が所定値以上で、且つエンジン負荷が所定値以上で、尚且つ車両の変速機がロックアップしている場合に、上記加速度変動が発生する可能性があると判定する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 上記燃料噴射量補正手段は、上記加速度変動判定手段によって加速度変動が発生する可能性があると判定された場合において、アクセルペダルの操作に応じて出力させるべきエンジントルクを低下させることで上記加速度変動を抑制可能である場合にのみ、燃料噴射量を増量側に補正する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
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