JP3945070B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3945070B2 JP3945070B2 JP09734999A JP9734999A JP3945070B2 JP 3945070 B2 JP3945070 B2 JP 3945070B2 JP 09734999 A JP09734999 A JP 09734999A JP 9734999 A JP9734999 A JP 9734999A JP 3945070 B2 JP3945070 B2 JP 3945070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- calculating
- supercharging pressure
- air amount
- fuel ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
リーン空燃比(理論空燃比よりも希薄な空燃比)の運転域での加速時に、空燃比をリッチ側に移行してエンジン出力を高めようとすると、NOx発生量が大幅に増加するので、空燃比は変えずに過給を行うことで、リーン空燃比の運転域での加速時にNOxの発生量を増加させることなくエンジン出力を高めるようにしたものがある(特開平7−158462号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時には、リーン空燃比の運転域での加速時ほど過給圧変化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち上がり、これによってトルクの応答性が良好となるのであるが、過給圧変化が大きくなるリーン空燃比の運転域での加速時には、過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時とはトルクの立ち上がりが異なってしまう。同様にして、リーン空燃比の運転域での減速時には、過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち下がりが遅れ、理論空燃比の運転域での同レベルの減速時とトルクの立ち下がりが異なってしまう。
【0004】
このように、同レベルの加速や減速を行っても、空燃比の設定の違いによってトルクの立ち上がりや立ち下がりが異なるのでは、運転性に違和感が生じる。
【0005】
そこで本発明は、リーン空燃比の運転域での加速時や減速時に、リーン空燃比の運転域での目標空気量を基準過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて補正した値を目標仮想空気量として演算し、その目標仮想空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御することにより、リーン空燃比の運転域での加速時や減速時にも、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上がりや理論空燃比の運転域での同レベルの減速時と同じトルクの立ち下がりが得られるようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、目標過給圧が得られるように作動する過給機と、前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段とを設け、前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、前記加重平均係数が燃焼状態毎に異なる値である。
【0016】
第2の発明は、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、目標過給圧が得られるように作動する過給機と、前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段とを設け、前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、前記加重平均係数を演算するのに、エンジンの負荷と回転数をパラメータとするマップ値を用いる。
【0017】
第3の発明は、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、目標過給圧が得られるように作動する過給機と、前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段とを設け、前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、前記加重平均係数を演算するのに、アクセル操作量とエンジン回転数の積をパラメータとするテーブル値を用いる。
【0018】
第4の発明は、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、目標過給圧が得られるように作動する過給機と、前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段とを設け、前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、前記加重平均係数を演算するのに、アクセル操作量とエンジン回転数と目標空気過剰率の積をパラメータとするテーブル値を用いる。
【0020】
第5の発明は、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、目標過給圧が得られるように作動する過給機と、前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段とを設け、前記目標過給圧Pcmを演算する手段が、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧tPcとして演算する手段と、この基準過給圧tPcに対してランプ応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなる。
【0023】
【発明の効果】
目標過給圧をどのように与えるかはエンジン仕様等からの要求によるのであるが、その場合に、第1、第2の発明によれば、目標過給圧を一次遅れで与えたいという要求に応じることができる。
【0024】
第3の発明によれば、マップ値を用いて加重平均係数を演算する場合より演算負荷およびROM容量を減らすことができる。
【0025】
第4の発明によれば、3つの燃焼状態があっても1つの加重平均係数のテーブルだけで足りるので、加重平均係数のテーブルを燃焼状態毎に1つずつ持つ場合より演算負荷とROM容量を小さくできる。
【0026】
第5の発明によれば、一次遅れで目標過給圧を与える場合よりも簡易に目標過給圧を与えることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1において、1はエンジン本体、2は吸気通路、3は排気通路、4は燃焼室5に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、6は点火栓、7はスロットル弁、8はこのスロットル弁7の開度を電子制御するスロットル弁制御装置である。
【0028】
エンジンにはターボチャージャ11を備える。ターボチャージャ11は、吸気を圧縮するコンプレッサ12と、このコンプレッサ12を駆動する力を排気エネルギーから吸収するタービン13とを同軸14でつないだものである。過給圧が設定圧力を超えることを防止するため、タービン13入口の排気を、タービン13をバイパスして流すウェイストゲートバルブ15が設けられている。
【0029】
排気通路3から排気の一部を取り出して吸気通路2に還流するため、排気還流通路16が設けられ、スロットル弁7の下流に接続する。排気還流通路16には排気還流制御弁17が設けられている。
【0030】
アクセルセンサ22からのアクセル操作量(アクセルペダルの踏み込み量のこと)、クランク角センサ23からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号からの各信号が、エアフローメータ24からの吸入空気流量、水温センサ25からの冷却水温の各信号とともにコントロールユニット21に入力され、コントロールユニット21では、燃料噴射弁4を介して燃料噴射(空燃比)を制御し、またスロットル弁制御装置8を介してスロットル弁7の開度を制御する。また、運転条件に応じて排気還流制御弁17を制御する。
【0031】
ここで、燃料噴射の制御内容の概略を説明すると、燃料噴射弁4は、低負荷などにおいて、燃料を圧縮行程の後半に噴射して、これにより、圧縮上死点付近において、点火栓6の近傍のキャビティに可燃混合気を形成し、点火栓6による点火に伴い燃料を成層燃焼させ、全体としては空燃比が40を超える超希薄燃焼を行う。また、高負荷域では、燃料を吸気行程で噴射し、燃料と空気の混合を早め、燃焼室5の全域を均質的な混合気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を行う。さらに、成層燃焼域と均質燃焼域との中間負荷域において、成層燃焼よりも空燃比としては濃いが、理論空燃比よりは薄い希薄燃焼を行う。
【0032】
このように、運転域として空燃比が大きく異なる3つの領域が存在するので、後述する第2から第5までの実施形態では、各領域での燃焼状態を、空燃比の大きな側(リーン側)から、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼という名称で区別している。
【0033】
さて、リーン空燃比の運転域に過給を行う領域を重ねている場合に、このリーン空燃比の運転域での加速時に過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時とはトルクの立ち上がりが異なってしまい、あるいはリーン空燃比の運転域での減速時に過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち下がりが遅れ、理論空燃比の運転域での同レベルの減速時とトルクの立ち下がりが異なってしまう。
【0034】
これに対処するため、コントロールユニット21では、基準過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算し、この目標仮想空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御する。
【0035】
コントロールユニット21で実行されるこの参照例の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【0036】
図2はスロットル弁目標開度を演算するためのもので、一定時間毎(たとえば10msec毎)に実行する。ここでは、図2をメインルーチン、図6、図7、図11を図2のサブルーチンとして構成しており、したがって、以下ではメインルーチンの説明途中でサブルーチンのあるステップになると、サブルーチンを説明することにする。
【0037】
図2のステップ1ではアクセル操作量を読み込み、このアクセル操作量に基づいてドライバの要求するトルクを演算する。このドライバ要求トルクは、アクセル操作量とエンジン回転数から図3を内容とするマップを検索することにより求めればよい。また、アクセル操作量と車速から車両の要求駆動力を求め、これを駆動伝達系のギア比を考慮してドライバの意図する要求トルクに変換する方法もある。
【0038】
ステップ2ではアイドル要求空気量(アイドル回転安定化のための要求空気量)を演算する。このアイドル要求空気量の演算については図6のサブルーチンにより説明する。
【0039】
図6のステップ1、2では、エンジンの運転条件を読み込み、この読み込んだ運転条件に応じてアイドル時の目標回転数を演算し、この目標回転数を維持するのに必要な空気量(回転維持空気量)をステップ3において演算する。この回転維持空気量は、たとえば目標回転数と冷却水温から所定のマップを検索することにより求めればよい。
【0040】
ステップ4、5では実際のアイドル回転数と目標回転数の偏差を演算し、この偏差に応じてPID制御等により回転数のフィードバック補正量を演算する。
【0041】
次に、ステップ6ではエアコン、パワーステアリング、各種の電気負荷等の補機負荷の状態を読み込み、補機負荷が作動状態であるときはステップ7に進み、補機負荷の状態に基づいて補機負荷補正空気量(補機負荷の補正に必要な空気量)を演算する。
【0042】
ステップ8では、この補機負荷補正空気量を、上記の回転維持空気量と回転数フィードバック補正量を合計した空気量に、さらに加算して、アイドル要求空気量を演算する。
【0043】
一方、補機負荷がいずれも非作動状態であるときは、ステップ6よりステップ7を飛ばしてステップ8に進み、上記の回転維持空気量と回転数フィードバック補正量とを加えた空気量をアイドル要求空気量として演算する。
【0044】
このようにしてアイドル要求空気量を演算したら、ふたたび図2に戻り、ステップ3でこのアイドル要求空気量に上述のドライバ要求空気量を加算した値を目標基準空気量(理論空燃比の運転域での目標空気量のこと)tQa0として演算する。
【0045】
ステップ4ではこの目標基準空気量を目標空気過剰率tλと燃費率ηfで補正し、補正後の値を目標空気量tQaとして演算する。この目標空気量tQaの演算については図7のサブルーチンにより説明する。
【0046】
図7のステップ1では、エンジンの運転条件に基づいて目標空気過剰率tλを演算する。これは、エンジン回転数とエンジン負荷から図8を内容とするマップを検索することにより求めればよい。
【0047】
目標空気過剰率tλは、前述した3つの燃焼状態の各領域毎に異なる数値を入れたものである。たとえば、均質ストイキ燃焼域には1.0の値が、均質リーン燃焼域には0.7〜0.8程度の値が、成層燃焼域にはこれ以下の小さな正の値が入っている。
【0048】
なお、目標空気過剰率tλを用いて、図示しないフローチャートにおいては、
TI=TP×(1/tλ)×2+TS
ただし、TP:基本噴射パルス幅、
TS:無効噴射パルス幅、
の式により、シーケンシャル噴射時の燃料噴射パルス幅TIが演算され、このTIを持つ噴射信号が燃料噴射弁4に出力されると、噴射弁4からはエンジン2回転に1回、点火順序に合わせて燃料が噴射される。ここで、TPはエアフローメータ24により検出される吸入空気流量Qaをエンジン回転数Neで除算した結果に定数を掛けた値で、このTPによりほぼ理論空燃比の混合気が得られる。TSはバッテリ電圧の低下により燃料噴射パルス幅が小さくなっていくことを補償するための値である。
【0049】
ステップ2ではエンジンの運転条件に基づいて目標EGR率を演算する。これも、図8で示した目標空気過剰率tλの特性と同様に、エンジン回転数とエンジン負荷から所定のマップ(図示しない)を検索することにより求めればよい。
【0050】
ステップ3では燃費率ηfを演算する。これは、目標空気過剰率tλと目標EGR率から図9を内容とするマップを検索することにより求めればよい。図9の特性は実機データである。
【0051】
このようにして求めた目標空気過剰率tλと燃費率ηfを用い、ステップ4において目標基準空気量tQa0を補正、つまり
【0052】
【数1】
tQa=tQa0×tλ×ηf
の式により、目標空気量tQaを演算する。
【0053】
目標空気過剰率tλによりリーン空燃比の運転域では理論空燃比の運転域よりも空気量を増加させるわけで、tλが1を超えている場合の数1式の値がリーン空燃比の運転域での目標空気量である。
【0054】
また、図9に示したように、燃費率ηfは、理論空燃比(図ではストイキで略記)のときを最大の1.0として、目標空気過剰率が小さくなるほど(つまり空燃比がリーン側になるほど)小さくなる値であり、この燃費率ηfによって目標空気量を減量補正している。これは、空燃比がリーン側になるほど燃費率が良くなるので、その分目標空気量が少なくてよいからである。
【0055】
このようにして目標空気量tQaを演算したら図2に戻り、ステップ5でこの目標空気量tQaを実際の過給圧と基準過給圧の差に応じて補正し、補正後の値を仮想目標空気量として演算する。この仮想目標空気量の演算については図11のサブルーチンにより説明する。
【0056】
ここで、図11の説明に入る前に、過給圧が変化した場合のエンジンの吸気量の特性について、実機データである図10に基づいて解説する。
【0057】
図10はエンジン回転数とエンジン軸トルクを一定に保ったまま、スロットル弁上流の過給圧を変化させた場合の1サイクル当たり(4気筒エンジンではクランク角で720度区間)の吸気量の特性を示し、同図より吸気量は過給圧に比例していることがわかる。したがって、リーン空燃比の運転域における目標とする平衡過給圧のときの目標空気量に対して、実過給圧が加速時や減速時の応答遅れにより目標平衡過給圧からずれてしまう場合には、そのずれ分を含んだ目標空気量としてあらたに目標仮想空気量を導入し、この目標仮想空気量が供給されるようにスロットル弁を操作してやればよい。たとえば、リーン空燃比の運転域での加速時に実過給圧が応答遅れにより目標平衡過給圧より小さい場合には目標仮想空気量を大きく設定し、その目標仮想空気量に応じてスロットル弁を操作すれば、目標平衡過給圧時より大きなスロットル弁開度となり吸気量が大きくなるため、実過給圧に立ち上がり遅れがあっても、目標とするリーン空燃比の運転域での空気量を実現できることになる。
【0058】
図11においてステップ1では目標空気過剰率tλと1.0を比較し、tλが1.0を超えているときは、リーン空燃比の運転域であるとしてステップ2に進み、スロットル弁上流に設けた圧力センサ26(図1参照)からの実過給圧rPcを読み込む。
【0059】
ステップ3では、リーン空燃比の運転域での目標平衡過給圧を基準過給圧tPcとして演算する。これは、エンジン回転数とエンジン負荷から図12を内容とするマップを検索することにより求めればよい。図12の特性は実機データである。
【0060】
ステップ4では、実過給圧の応答遅れに伴う空気量の遅れを補正するための過給圧補正値ηpを演算し、ステップ6においてこの過給圧補正値ηpを用いて
【0061】
【数2】
tQad=tQa×ηp
の式により目標仮想空気量tQadを演算する。
【0062】
先に説明したように、空気量はスロットル弁上流の過給圧に比例するため、過給圧補正値ηpとしては実過給圧に対する基準過給圧の比、つまり
【0063】
【数3】
ηp=tPc/rPc
の式により求めればよい。
【0064】
一方、目標空気過剰率tλ=1の場合(理論空燃比の運転域の場合)は、ステップ1よりステップ5に進み、過給圧補正値ηp=1とする。理論空燃比の運転域の場合には、過給圧補正を行わないで成り行きの空気量応答(トルク立ち上がり)とするためである。
【0065】
このとき、過給圧補正値の演算(わり算は演算負荷が大きい)が不要になり、演算負荷が減少する。
【0066】
このようにして目標仮想空気量tQadの演算を終了したら再び図2に戻り、ステップ6でこの目標仮想空気量tQadに基づいてスロットル弁の目標開口面積Athを演算する。これは、目標仮想空気量とエンジン回転数から図4を内容とするマップを検索することにより求めればよい。
【0067】
ステップ7ではこの目標開口面積Athに応じてスロットル弁目標開度θthを演算する。これは、スロットルボディやスロットル弁の形状、寸法で決まる、図5に示した開口面積Athと開度θthの相関をテーブルにしておき、このテーブルを検索することにより求めることができる。
【0068】
このようにして求めたスロットル弁目標開度θthの信号はスロットル弁制御装置8に出力され、これによってスロットル弁制御装置8は、スロットル弁7の実開度が目標開度と一致するようにスロットル弁7を駆動する。
【0069】
次に、参照例の作用を図13を参照しながら説明する。
【0070】
理論空燃比の運転域での加速に比較してリーン空燃比の運転域での同じ加速の場合には、基準過給圧tPcに対して実過給圧rPcの発達が遅れるので、従来装置のように理論空燃比の運転域での加速と同じスロットル弁操作を行ったのでは、空気量(吸気圧)の立ち上がりが遅れる(下から二段目の一点鎖線参照)。
【0071】
これに対して参照例では、実過給圧rPcが基準過給圧tPcより低いため、過給圧補正値ηpが1.0を超える値となり、その分だけ仮想目標空気量tQadが目標空気量tQaより大きくなる(第二段目参照)。その結果、この目標仮想空気量tQadに基づいて演算されるスロットル弁開度が従来装置の場合より大きくなり(第一段目参照)、これによって過給圧が発達していない場合でも目標とする吸入空気量を導入できることから、リーン空燃比の運転域での加速の場合も、理論空燃比の運転域での加速の場合と同じパターンのトルクの立ち上がりが得られる。すなわち、空燃比の設定が異なることによる過渡時のトルク応答、すなわちターボラグの違和感がなくなるのである。
【0072】
このように参照例では、リーン空燃比の運転域での目標空気量を実過給圧と基準過給圧のずれに応じて補正した値を目標仮想空気量として演算し、この目標仮想空気量が得られるようにスロットル弁を操作する。たとえば、実過給圧が基準過給圧より低い場合には、スロットル弁を開き方向に制御して空気量を増加させ、この逆に実過給圧が基準過給圧より発達している場合には、スロットル弁開度を閉じ方向に制御して空気量を抑制するので、空燃比の設定や過給圧の発達状況に関わらず、過渡時の空気量の変化を同じパターンで実現できることになった。この結果、トルクの変化も空燃比等に拘わらず同じパターンになり、過給圧の発達状況に伴う違和感を解消できる。
【0073】
次に、図14のフローチャートは本発明の第1実施形態で、参照例の図11と置き換わるものである。なお、図11と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【0074】
参照例では、基準過給圧tPc(図12のマップ値)を目標過給圧として過給圧補正値ηpをηp=tPc/rPcの式で計算したのに対して、第1実施形態は、基準過給圧の加重平均値を目標過給圧Pcmとして設定し、したがって、過給圧補正値ηpをηp=Pcm/rPcの式で求めるようにしたものである(図14のステップ11、12)。
【0075】
ここで、目標過給圧Pcmの演算について図15により詳述する。
【0076】
図15は図14のステップ11のサブルーチンで、一定時間毎に実行する。
【0077】
図15において、ステップ1で参照例と同様にエンジン負荷とエンジン回転数から、予め設定してある燃焼状態毎のマップを検索して基準過給圧を求める。
【0078】
ここで、燃焼状態には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼の3つがあり、運転条件に応じてどの燃焼状態とするかは予め決められている。燃焼状態が違えば目標過給圧が異なるので、各燃焼状態に対応して基準過給圧のマップを持たせており、したがって、各燃焼状態に対応する基準過給圧を求めるのである。なお、全ての燃焼状態に共通する基準過給圧の概略の特性は、前述の図12に示したようになる。
【0079】
ステップ2、3、4では各基準過給圧の加重平均値を求めることにより位相補正を行う。具体的には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼に対する各基準過給圧をtPc1、tPc2、tPc3とすると、
【0080】
【数4】
Pcm1=Kp1×tPc1+(1−Kp1)×Pcm1-1、
Pcm2=Kp2×tPc2+(1−Kp2)×Pcm2-1、
Pcm3=Kp3×tPc3+(1−Kp3)×Pcm3-1、
ただし、Kp1:成層燃焼での加重平均係数、
Kp2:均質リーン燃焼での加重平均係数、
Kp3:均質ストイキ燃焼での加重平均係数、
Pcm1-1:Pcm1の前回値、
Pcm2-1:Pcm2の前回値、
Pcm3-1:Pcm3の前回値、
の式により3つの基準過給圧の加重平均値Pcm1、Pcm2、Pcm3を求めることができる。
【0081】
数4式の加重平均係数Kp1、Kp2、Kp3は、加速時であれば図17第2段目の目標過給圧の立ち上がりの程度を定めるもので、3つの加重平均係数の間にはKp1>Kp2>Kp3の関係がある。全ての燃焼状態に共通する加重平均係数の概略の特性は、図16に示したものとなる。
【0082】
ステップ5ではエンジン負荷とエンジン回転数から定まる運転点が、いずれの燃焼域にあるかを判定し、現在の運転点が成層燃焼域にあれば、ステップ6に進み、Pcm1を目標過給圧Pcmに入れる。同様にして、現在の運転点が均質リーン燃焼域にあるときはステップ7に進んでPcm2を目標過給圧Pcmに入れ、また現在の運転点が均質ストイキ燃焼域にあるときはステップ8に進んでPcm3を目標過給圧Pcmに入れる。
【0083】
目標過給圧をどのように与えるかは、エンジン仕様等からの要求によるのであるが、第1実施形態によれば、目標過給圧を一次遅れで与えたいという要求に応じることができる。
【0084】
図18の加重平均係数の特性図は第2実施形態で、第1実施形態の図16と置き換わるものである。図16の加重平均係数がエンジン回転数と目標基準空気量をパラメータとするマップ値であったのに対して、第2実施形態では、パラメータを1つ(アクセル操作量とエンジン回転数の積)とすることにより、加重平均係数をテーブル値で構成したものである。
【0085】
この実施形態によれば、図16に示した第1実施形態よりCPUの演算負荷およびROM容量を減らすことができる。
【0086】
図19のフローチャート、図20の加重平均係数の特性図は第3実施形態で、それぞれ第1実施形態の図15、図16と置き換わるものである。なお、図19において図15と同一部分には同一の符号を付けている。
【0087】
この実施形態は、図19のステップ11、12、13において同じ名称の加重平均係数Kpを用いて3つの加重平均値Pcm1、Pcm2、Pcm3を計算させるようにしたもので、この場合の加重平均係数Kpは、アイドル操作量×回転数×tλ(目標空気過剰率)をパラメータとするテーブル(図20参照)を用いて演算させる。図20の特性によれば、同じアクセル開度と回転数であっても、燃焼状態毎にtλが異なるので、Kpの値は、結果的に各燃焼状態に対応する値になるわけである。
【0088】
図18に示した加重平均係数のテーブルによれば、燃焼状態毎にテーブルを用意しなければならず、したがって合計で3つのテーブルが必要となるのに対して、第3実施形態によれば、図20に示した1つだけのテーブルで足りる。これによって、第2実施形態よりさらにCPUの演算負荷とROM容量を小さくできる。
【0089】
図21のフローチャートは第4実施形態で、第1実施形態の図15と置き換わるものである。なお、図21において図15と同一部分には同一の符号を付けている。
【0090】
この実施形態は、均質ストイキ燃焼域での基準過給圧tPc3のマップと同じく均質ストイキ燃焼域での加重平均係数Kp3のマップだけを持たせておき、これら均質ストイキ燃焼域でのマップ値(tPc3とKp3)から求まる均質ストイキ燃焼域での基準過給圧の加重平均値Pcm3に基づいて
【0091】
【数5】
Pcm=Pcm3×tλ
の式により成層燃焼域と均質リーン燃焼域での目標過給圧を演算させるようにしたものである(図21のステップ11、4、12)。たとえば、均質ストイキ燃焼域ではtλ=1.0であるので、Pcm=Pcm3となるのに対して、均質リーン燃焼域や成層燃焼域になると、tλが1.0より大きくなり、均質ストイキ燃焼域よりも大きな値の目標過給圧が与えられる(図22参照)。なお、均質リーン燃焼域や成層燃焼域ではマッチング定数Kを導入して、Pcm=Pcm3×tλ×Kの式により求めるようにしてもかまわない。
【0092】
この実施形態では、基準過給圧と加重平均係数のマップについて、均質ストイキ燃焼域に対するものだけで足りるので、そのぶん第1実施形態の場合よりCPUの演算負荷とROM容量を小さくできる。
【0093】
第1から第4までの実施形態では、基準過給圧(マップ値)に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する場合で説明したが、基準過給圧に対してランプ応答する値を目標過給圧として演算するようにしてもかまわない。この場合には、一次遅れで目標過給圧を与える場合よりも簡易に目標過給圧を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の制御システム図。
【図2】スロットル弁目標開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図3】ドライバ要求空気量の特性図。
【図4】目標開口面積の特性図。
【図5】スロットル弁目標開度の特性図。
【図6】アイドル要求空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図7】目標空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図8】目標空気過剰率の特性図。
【図9】燃費率の特性図。
【図10】過給圧に対する吸気量の特性図。
【図11】目標仮想空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図12】基準過給圧の特性図。
【図13】参照例の作用を説明するための波形図。
【図14】第1実施形態の目標仮想空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図15】目標過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【図16】加重平均係数の特性図。
【図17】第1実施形態の作用を説明するための波形図。
【図18】第2実施形態の加重平均係数の特性図。
【図19】第3実施形態の目標過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【図20】第3実施形態の加重平均係数の特性図。
【図21】第4実施形態の目標過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【図22】第4実施形態の作用を説明するための波形図。
【符号の説明】
4 燃料噴射弁
7 スロットル弁
8 スロットル弁制御装置
11 ターボチャージャ(過給機)
21 コントロールユニット
Claims (5)
- アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、
目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、
この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設け、
前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、
前記加重平均係数は燃焼状態毎に異なる値であることを特徴とするエンジンの制御装置。 - アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、
目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、
この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設け、
前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、
前記加重平均係数を演算するのに、エンジンの負荷と回転数をパラメータとするマップ値を用いることを特徴とするエンジンの制御装置。 - アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、
目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、
この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設け、
前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、
前記加重平均係数を演算するのに、アクセル操作量とエンジン回転数の積をパラメータとするテーブル値を用いることを特徴とするエンジンの制御装置。 - アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、
目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、
この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設け、
前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、加重平均係数を用いてこの基準過給圧に対して一次遅れで応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなり、
前記加重平均係数を演算するのに、アクセル操作量とエンジン回転数と目標空気過剰率の積をパラメータとするテーブル値を用いることを特徴とするエンジンの制御装置。 - アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
リーン空燃比の運転域での目標空気量を少なくともアクセル操作量に基づいて演算する手段と、
目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
前記リーン空燃比の運転域で前記目標過給圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値でリーン空燃比の運転域での前記目標空気量を補正した値を目標仮想空気量として演算する手段と、
この目標仮想空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設け、
前記目標過給圧を演算する手段は、エンジンの負荷と回転数に応じた平衡状態での目標過給圧を基準過給圧として演算する手段と、この基準過給圧に対してランプ応答する値を目標過給圧として演算する手段とからなることを特徴とするエンジンの制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09734999A JP3945070B2 (ja) | 1998-10-27 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
US09/541,927 US6279551B1 (en) | 1999-04-05 | 2000-04-03 | Apparatus for controlling internal combustion engine with supercharging device |
DE10016858A DE10016858B4 (de) | 1999-04-05 | 2000-04-05 | Vorrichtung zur Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Vorverdichtungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30587098 | 1998-10-27 | ||
JP10-305870 | 1999-02-09 | ||
JP11-31187 | 1999-02-09 | ||
JP3118799 | 1999-02-09 | ||
JP09734999A JP3945070B2 (ja) | 1998-10-27 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000297663A JP2000297663A (ja) | 2000-10-24 |
JP3945070B2 true JP3945070B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=27287235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09734999A Expired - Fee Related JP3945070B2 (ja) | 1998-10-27 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3945070B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4797277B2 (ja) * | 2001-05-15 | 2011-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機を有する車両の制御装置 |
JP4574576B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2010-11-04 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の燃料制御装置 |
JP5278696B2 (ja) * | 2009-08-05 | 2013-09-04 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動過給装置 |
US9103270B2 (en) | 2011-03-16 | 2015-08-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
US20160047350A1 (en) | 2013-03-27 | 2016-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP09734999A patent/JP3945070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000297663A (ja) | 2000-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3926522B2 (ja) | 過給機付エンジンの吸気制御装置 | |
US6279551B1 (en) | Apparatus for controlling internal combustion engine with supercharging device | |
US6497212B2 (en) | Control apparatus for a cylinder injection type internal combustion engine capable of suppressing undesirable torque shock | |
JP3541661B2 (ja) | エンジンのトルク制御装置 | |
EP1270910B1 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP3945070B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP3817950B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP4846887B2 (ja) | 車両内燃機関の制御方法及び装置 | |
JP3564520B2 (ja) | エンジンのアイドル回転数制御装置 | |
JPH0551776B2 (ja) | ||
JP3767202B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2007263127A (ja) | エンジンの燃料制御装置,エンジンの燃料制御方法 | |
US7792630B2 (en) | Control system and method for internal combustion engine and engine control unit | |
JP3601254B2 (ja) | エンジンのアイドル回転数制御装置 | |
JP3740878B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JPH051368B2 (ja) | ||
JP3775100B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JPH11280525A (ja) | ディーゼル機関の空燃比制御方法 | |
JP3740872B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP3775101B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2004124899A (ja) | エンジンの制御装置 | |
JPH1136926A (ja) | 筒内噴射式エンジン | |
JP2002180873A (ja) | 車両の駆動力制御装置 | |
JP3812111B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4144168B2 (ja) | エンジンの燃料噴射量制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060515 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070209 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070320 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070402 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |