JP4488318B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

内燃機関制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4488318B2
JP4488318B2 JP2008132095A JP2008132095A JP4488318B2 JP 4488318 B2 JP4488318 B2 JP 4488318B2 JP 2008132095 A JP2008132095 A JP 2008132095A JP 2008132095 A JP2008132095 A JP 2008132095A JP 4488318 B2 JP4488318 B2 JP 4488318B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
throttle opening
learning value
throttle
target
opening
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.)
Active
Application number
JP2008132095A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009281187A (ja
Inventor
栄記 西村
英二 金澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2008132095A priority Critical patent/JP4488318B2/ja
Priority to US12/264,486 priority patent/US7831371B2/en
Priority to DE102008057092.3A priority patent/DE102008057092B4/de
Publication of JP2009281187A publication Critical patent/JP2009281187A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4488318B2 publication Critical patent/JP4488318B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning
    • F02D41/248Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning using a plurality of learned values
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/37Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with temporary storage of recirculated exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10026Plenum chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373Sensors for intake systems
    • F02M35/1038Sensors for intake systems for temperature or pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373Sensors for intake systems
    • F02M35/10386Sensors for intake systems for flow rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • F02D41/2448Prohibition of learning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

本発明は、目標吸気量が得られるようにスロットル開度を制御可能な内燃機関制御装置に関する。
近年、運転者や車両側からの駆動力の要求値として、車両の制御に直接作用する物理量である内燃機関(エンジン)の出力軸トルクを用いる内燃機関制御装置が提案されている。このような内燃機関制御装置では、出力軸トルクをエンジン出力目標値として、エンジン制御量である空気量、燃料量および点火時期を決定することにより良好な走行性能を得ている。
また、エンジン制御量のうち、エンジン出力軸トルクに最も影響の大きい制御量が空気量であることは一般に知られている。そこで、空気量を高精度に制御するために、目標吸入空気流量と大気圧とインマニ圧力と吸気温度とに基づいて、吸気系の目標有効開口面積を算出し、吸気系の有効開口面積とスロットルの開度との対応を予め記憶した対応マップより目標スロットル開度を出力し、スロットル開度を制御する内燃機関制御装置を、本願出願人は提案している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この特許文献1においては、個々のスロットルボディの製造ばらつき等により、同じスロットル開度であっても実際の開口面積や流量係数にばらつきが発生するため、スロットルボディ毎に吸入空気流量は変わってくる。また、インマニ圧や大気圧や吸気温度を測定するセンサのばらつき、または推定方法の持つ誤差により、算出される開口面積や有効開口面積にもばらつきが発生する。
このように、スロットルボディおよび各種センサ等のばらつきや各種推定誤差により、目標吸入空気流量に対する実際の吸入空気流量にばらつきが発生するといった問題があった。
そこで、この問題を解決するために、本願出願人は、目標吸気空気流量を得るためのスロットル開度を算出する際、スロットルボディおよび各種センサ等のばらつきや各種推定誤差に対して、良好に目標吸入空気流量が達成できるように有効開口面積とスロットル開度の関係を学習補正するスロットル開度学習手段を提案している。また、スロットル学習値を記憶する方法を提案している(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−239650号公報 特開2008−057339号公報
特許文献2によると、有効開口面積をスロットル開度に変換する対応マップにおいて、目標有効開口面積の前後の2つの軸ポイントに対応する学習領域と、実有効開口面積の前後2つの軸ポイントに対応する学習領域との少なくとも一方で、前後の軸ポイントまでの比に応じたスロットル学習値を加算し、スロットル学習値を記憶する。
図9は、従来技術である特許文献2において算出されるスロットル学習値の説明図である。図9に示すように、実際の有効開口面積に対するスロットル開度の関係と、設定された対応マップとは、クロスするようにずれる。ここで、実有効開口面積の前後2つの軸ポイントに対応する学習領域で、学習する場合を考える。この場合、実有効開口面積の前後2つの軸ポイントで実有効開口面積と軸ポイントの比に応じて同方向に学習を行うため、片方の軸が実際の関係に近づく学習を行うと、もう片方の軸は、実際の関係とは逆方向に誤学習を行う結果となる。
そのため、適切な学習と誤学習を繰り返すこととなり、記憶したスロットル学習値が大きく変動し、目標吸気量を得るためのスロットル開度にずれが生じ、目標吸気量を達成することができないといった課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スロットルボディおよび各種センサなどのばらつきや各種推定誤差がある場合にも、正確に吸気量が目標吸気量と一致するようにスロットル開度を制御することができる内燃機関制御装置を得ることを目的とする。
本発明に係る内燃機関制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルと、スロットルのスロットル開度を制御することにより吸気通路の有効開口面積を変化させて、内燃機関への吸気量を可変制御するスロットル開度制御手段と、スロットルの実スロットル開度を検出する手段と、内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出手段と、スロットルの大気側の圧力を大気圧として検出する大気圧検出手段と、スロットルの内燃機関側の圧力を吸気管内圧として検出する吸気管内圧検出手段と、スロットルの大気側の吸気温を検出する吸気温検出手段とを含み、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、内燃機関の運転状態に基づいて目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、目標吸気量、大気圧、吸気管内圧および吸気温を、絞り式流量計の流量算出式に適用して、スロットル開度制御手段の目標有効開口面積を算出する目標有効開口面積算出手段と、あらかじめ適合されたスロットル開度制御手段の有効開口面積とスロットル開度との対応マップを用いて、目標有効開口面積から目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、吸気量、大気圧、吸気管内圧および吸気温を、絞り式流量計の流量算出式に適用して、スロットル開度制御手段の実有効開口面積を算出する実有効開口面積算出手段と、対応マップを用いて、実有効開口面積から学習用スロットル開度を算出する学習用スロットル開度算出手段とを備え、スロットル開度制御手段は、実スロットル開度または目標スロットル開度と学習用スロットル開度との偏差に基づいてスロットル開度学習値を算出するスロットル開度学習値算出手段を有し、目標スロットル開度をスロットル開度学習値により補正した学習補正後目標スロットル開度によりスロットル開度を制御し、スロットル開度学習値算出手段は、フィードバック制御として用いられリアルタイムに更新されるリアルタイム学習値と、対応マップの有効開口面積軸ポイントに応じた学習領域ごとに対応したロングタイム学習値とから構成された値としてスロットル開度学習値を算出し、スロットル開度学習値を算出する際に、実有効開口面積を挟む対応マップの2つの有効開口面積軸ポイントのそれぞれで示されるスロットル開度にロングタイム学習値を加算した値と、実スロットル開度との大小関係を基に、前記対応マップ上の前記目標有効開口面積に対応するスロットル開度の値と前記スロットル開度学習値との和が、前記目標有効開口面積に対応する実際のスロットル開度に近づくように、リアルタイム学習値とロングタイム学習値を更新し記憶するものである。

本発明に係る内燃機関制御装置によれば、良好な目標吸気量が達成できるように有効開口面積とスロットル開度との関係を学習補正し、その学習値を適切に記憶することで、スロットルボディおよび各種センサなどのばらつきや各種推定誤差がある場合にも、正確に吸気量が目標吸気量と一致するようにスロットル開度を制御することができる内燃機関制御装置を得ることができる。
以下、本発明の内燃機関制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における内燃機関制御装置を概略的に示す構成図である。本実施の形態1における内燃機関制御装置は、エンジン1、エアフロセンサ2、吸気温センサ3、スロットル4、スロットルポジションセンサ5、サージタンク6、インマニ圧センサ7、EGRバルブ8、電子制御ユニット9(以下、「ECU9」という)を備えている。また、図2は、本発明の実施の形態1における内燃機関制御装置のエンジン制御部の概略構成を示すブロック図であり、ECU9の周辺構成を概略的に示した図である。
図1において、エンジン1の吸気系を構成する吸気通路の上流側には、エンジン1への吸入空気流量(以下、「吸気量」という)Qaを測定するエアフロセンサ2と、吸入空気温度(以下、「吸気温」という)Toを測定する吸気温センサ3とが設けられている。
なお、吸気温センサ3は、エアフロセンサ2と一体に構成されてもよく、エアフロセンサ2とは別体に構成されてもよい。また、吸気温Toを直接測定する吸気温センサ3に代えて、他のセンサ情報から吸気温Toを推定演算する手段を用いてもよい。
エンジン1の吸気系において、エアフロセンサ2の下流のエンジン1側には、電子的に開閉制御されて吸気量Qaを調整するためのスロットル4が設けられている。スロットル4には、実スロットル開度TPを測定するためのスロットルポジションセンサ5が設けられている。
また、スロットル4の下流のエンジン1側には、吸気管内の圧力を均一化するサージタンク6と、サージタンク6内の圧力を吸気管内圧(インマニ圧)Peとして測定するインマニ圧センサ7とが設けられている。さらに、サージタンク6には、エンジン1の排気管と連通したEGR管を開閉するためのEGRバルブ8が接続されている。なお、インマニ圧Peを直接測定するインマニ圧センサ7に代えて、他のセンサ情報からインマニ圧Peを推定演算する手段を用いてもよい。
エアフロセンサ2からの吸気量Qa、吸気温センサ3からの吸気温To(スロットル4の大気側の温度)、スロットルポジションセンサ5からの実スロットル開度TP、および、インマニ圧センサ7からのインマニ圧Peは、図示しない他のセンサからの検出信号とともに、エンジン1の運転状態を示す情報として、ECU9に入力される。
ECU9は、運転状態に基づく演算結果に応じて、スロットル4の実スロットル開度TPを制御して吸気量Qaを調整する。それとともに、ECU9は、エンジン1の燃料噴射装置および点火装置(図示せず)を所要タイミングで駆動制御し、EGRバルブ8を開閉制御してエンジン1の燃焼状態を改善する。
図2において、ECU9には、各種センサ31が接続されており、各種センサ31は、上述したセンサ群(エアフロセンサ2、吸気温センサ3、スロットルポジションセンサ5、インマニ圧センサ7)とともに、スロットル4の大気側の圧力を大気圧Poとして検出する大気圧センサ10などを含む。
ECU9は、入力インタフェース9a(以下、「入力I/F9a」という)と、演算処理部9bと、出力インタフェース9c(以下、「出力I/F9c」という)とを備えている。
入力I/F9aは、上述したセンサ群(エアフロセンサ2、吸気温センサ3、スロットルポジションセンサ5、インマニ圧センサ7)からの検出情報と、大気圧センサ10で測定された大気圧Poと、各種センサ31に含まれる他のセンサからの検出信号とを取り込む。そして、取り込まれたこれらの信号は、演算処理部9bに入力される。なお、大気圧Poを直接測定する大気圧センサ10に代えて、他のセンサ情報から大気圧Poを推定演算する手段を用いてもよい。
ECU9内の演算処理部9bは、スロットル開度制御手段を含み、スロットル4の実スロットル開度TPを制御することにより、吸気通路の有効開口面積を変化させて、エンジン1への吸気量Qaを可変制御する。このため、まず、演算処理部9bは、入力された各種データ(運転状態)に基づいて、エンジン1の目標トルクを算出し、目標トルクを達成するための目標吸気量Qa*を算出する。
続いて、演算処理部9bは、目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出するとともに、目標有効開口面積CAt*を達成するための目標スロットル開度TP*(以下、「目標開度TP*」という)を算出する。
さらに、演算処理部9bは、EGRバルブ8に対する制御指令値を算出するとともに、各種アクチュエータ40に含まれる他のアクチュエータ(例えば、エンジン1の燃焼室に設けられた燃料噴射装置のインジェクタ、および点火装置の点火コイルなど)に対する制御指令値を算出する。
最後に、ECU9内の出力I/F9cは、ECU9の演算結果に基づく駆動制御信号を、スロットル4およびEGRバルブ8を含む各種アクチュエータ40に出力する。これにより、スロットル4は、実スロットル開度TPが目標開度TP*と一致するように制御される。
次に、スロットル開度制御手段を含むECU9内の演算処理部9bにより実行される演算処理、すなわち目標吸気量Qa*を達成するための目標開度TP*の算出処理について説明する。
図3は、本発明の実施の形態1における演算処理部9bの構成を示す機能ブロック図である。図3において、ECU9内の演算処理部9bは、目標吸気量算出手段90、目標有効開口面積算出手段11、音速算出手段12、圧力比算出手段13、無次元流量算出手段14、および目標開度算出手段15を備えている。
目標吸気量算出手段90は、エンジン1の運転状態に応じた目標トルクを達成するための目標吸気量Qa*を算出し、目標吸気量Qa*の算出値を目標有効開口面積算出手段11に入力する。音速算出手段12は、吸気温Toに基づき大気中の音速aを算出し、音速aの算出値を目標有効開口面積算出手段11に入力する。
圧力比算出手段13は、インマニ圧Peと大気圧Poとの圧力比Pe/Poを算出する除算器からなり、圧力比Pe/Poの算出値を無次元流量算出手段14に入力する。無次元流量算出手段14は、圧力比Pe/Poに基づき無次元流量σを算出し、無次元流量σの算出値を目標有効開口面積算出手段11に入力する。
目標有効開口面積算出手段11は、目標吸気量Qa*、音速a、および無次元流量σを入力情報として、スロットル4の目標有効開口面積CAt*を算出し、目標有効開口面積CAt*の算出値を目標開度算出手段15に入力する。
目標開度算出手段15は、あらかじめ適合された有効開口面積CAtと実スロットル開度TPとの対応マップ(後述する「CAt−TPマップ」)を用いて、目標有効開口面積CAt*に対応した目標開度TP*を算出する。目標開度TP*の算出値は、学習補正後目標スロットル開度算出手段23(後述する)に入力される。
次に、図3内の各算出手段11〜15の具体的な算出処理機能について説明する。一般に、絞り式流量計の体積流量算出式は、吸気量Qa(体積流量)、大気中の音速a、流量係数C、スロットル4の開口面積At、インマニ圧Pe、大気圧Po、および比熱比kを用いて、下式(1)で表される。
Figure 0004488318
ここで、無次元流量算出手段14により算出される無次元流量σを、下式(2)のように定義する。
Figure 0004488318
上式(2)を上式(1)に代入すると、吸気量Qaは、下式(3)のように表すことができる。
Figure 0004488318
なお、大気中の音速aは、ガス定数Rおよび吸気温Toを用いると、下式(4)で表される。
Figure 0004488318
また、上式(3)を変形すると、流量係数Cとスロットル4の開口面積Atとの積で表される有効開口面積CAtは、目標トルクを達成するために必要な目標吸気量Qa*と、大気中の音速aと、無次元流量σとが与えられた場合に、下式(5)により算出することができる。
Figure 0004488318
よって、ECU9内の目標有効開口面積算出手段11は、目標吸気量Qa*、大気中の音速a、および無次元流量σに基づき、上式(5)を用いて、目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出する。
このように、上式(1)で表される絞り式流量計の体積流量算出式に基づいて、目標有効開口面積CAt*を算出することができる。これにより、環境条件の変化やEGR導入(EGRバルブ8の開放)などに起因して、エンジン1の運転状態が変化した場合においても、良好に目標吸気量Qa*を達成するための目標有効開口面積CAt*を算出することができる。
ところで、目標有効開口面積CAt*の算出に必要な大気中の音速aを、ECU9内で上式(4)を用いて演算することは、演算負荷が膨大となるので、実用的ではない。そこで、ECU9内での演算負荷を抑えるために、音速算出手段12は、あらかじめ大気中の音速aの理論値を算出して、吸気温Toに対するマップデータとして記憶しておくことが考えられる。このようなマップデータを用いることにより、音速算出手段12は、目標有効開口面積算出手段11での演算処理前に、吸気温Toを用いて大気中の音速aを算出することができる。
同様に、目標有効開口面積CAt*の演算に必要な無次元流量σを、ECU9内で上式(2)を用いて演算することも、演算負荷が膨大となるので、実用的ではない。そこで、ECU9内での演算負荷を抑えるために、無次元流量算出手段14は、あらかじめ無次元流量σの理論値を算出して、インマニ圧Peと大気圧Poとの圧力比に対するマップデータとして記憶しておくことが考えられる。このようなマップデータを用いることにより、無次元流量算出手段14は、目標有効開口面積算出手段11での演算処理前に、圧力比算出手段13で算出されたインマニ圧Peと大気圧Poとの圧力比Pe/Poを用いて無次元流量σを算出することができる。
ところで、一般に、圧力比Pe/Poが第6の所定値(空気の場合、約0.528)以下の場合、スロットル4を通過する空気流量が飽和(いわゆる、チョーク)することが知られている。また、このようなチョークが生じた場合には、上式(2)で算出される無次元流量σは、一定値になることも知られている。
そこで、圧力比算出手段13は、圧力比固定手段(図示せず)を含み、圧力比Pe/Poが第6の所定値以下の場合には、圧力比Pe/Poを第6の所定値に固定設定することにより、チョークが生じた場合にも対応できるようになっている。
なお、圧力比算出手段13において圧力比Pe/Poを第6の所定値に固定設定する代わりに、無次元流量算出手段14における圧力比Pe/Poに対応した無次元流量σのマップ値を、圧力比Pe/Poが第6の所定値以下の領域では、第6の所定値の場合と同一値に設定してもよい。
一方、圧力比Pe/Poがある程度以上に大きくなると、エアフロセンサ2およびインマニ圧センサ7において吸入空気脈動の影響を受けるので、吸気量Qaの測定値が実際の吸気量に対して誤差を生じる可能性がある。その上、無次元流量σの算出に対しても、吸入空気脈動によるインマニ圧Peの測定誤差の影響を大きく受ける可能性がある。
そこで、圧力比算出手段13内の圧力比固定手段(図示せず)は、圧力比Pe/Poが第2の所定値以上の場合には、圧力比Pe/Poを第2の所定値として扱うことにより、吸入空気脈動の影響を抑制し、スロットル4の制御性を確保するようになっている。
なお、圧力比算出手段13において圧力比Pe/Poを第2の所定値に固定設定する代わりに、無次元流量算出手段14における圧力比Pe/Poに対する無次元流量σのマップ値を、圧力比Pe/Poが第2の所定値以上の領域では、第2の所定値の場合と同一値に設定してもよい。
次に、目標開度算出手段15は、目標有効開口面積算出手段11で算出された目標有効開口面積CAt*を用いて、目標開度TP*を算出する。このとき、目標開度算出手段15は、実スロットル開度TPの測定値と、吸気量Qaの測定値から上式(5)により算出した有効開口面積CAtとの関係をあらかじめ求め、実スロットル開度TPと有効開口面積CAtとが1対1で対応する2次元マップとして記憶しておく。
そして、目標開度算出手段15は、この2次元マップを用いることにより、目標有効開口面積CAt*に対応した目標開度TP*を算出する。これにより、実スロットル開度TPと有効開口面積CAtとの2次元マップを容易に作成することができ、大幅なセッティング工数の削減を実現することができる。
次に、演算処理部9b内のスロットル開度制御手段は、目標開度算出手段15で算出された目標開度TP*が達成されるようにスロットル4を制御する。その際に、スロットル開度制御手段は、スロットルボディおよび各種センサ31のばらつきや各種推定誤差などに起因した目標吸気量Qa*と実際の吸気量Qaとの誤差が減少するように、スロットル開度学習値を算出する。
次に、図4を参照しながら、本発明の実施の形態1におけるスロットル開度学習値TPLRNの算出処理について詳細に説明する。図4は、本発明の実施の形態1におけるスロットル開度制御手段16内のスロットル開度学習値算出手段21の周辺構成を概略的に示す機能ブロック図である。
図4におけるECU9の演算処理部9b内のスロットル開度制御手段16は、実有効開口面積算出手段17、学習用スロットル開度算出手段18(以下、「学習用開度算出手段18」という)、スロットルポジションセンサ5に接続された学習基本値算出手段19、学習基本値ΔTPを積分処理する補正後積分処理手段20、スロットル開度学習値算出手段21、目標開度算出手段15、および学習補正後目標スロットル開度算出手段23(以下、「学習補正後目標開度算出手段23」という)を備えている。
なお、目標開度算出手段15の前段構成については、前述した図3の構成と同様であり、図4には記載が省略されている。
実有効開口面積算出手段17は、目標開度TP*に制御したときの実際の吸気量Qaをエアフロセンサ2より取り込み、実際の吸気量Qaに基づいて、スロットル開度制御手段16によるスロットル4の実有効開口面積CAtrを算出する。
このとき、実有効開口面積算出手段17は、吸気量Qa、大気圧Po、インマニ圧Peおよび吸気温Toを、いわゆる絞り式流量計の流量算出式に適用し、上式(5)のように、スロットル開度制御手段16の実有効開口面積CAtrを算出して学習用開度算出手段18に入力する。
学習用スロットル開度算出手段18は、あらかじめ適合した実スロットル開度TPと有効開口面積CAtとの対応マップ関係(以下、「CAt−TPマップ」という)を用いて、実有効開口面積CAtrから算出された学習用マップスロットル開度と、リアルタイム学習値TPRと、実有効開口面積CAtrに対応するロングタイム学習値TPLrとの和である学習用スロットル開度(以下、「学習用開度」という)TPiを算出して学習基本値算出手段19に入力する。
学習基本値算出手段19は、スロットルポジションセンサ5より検出される実スロットル開度TPと学習用開度TPiとの偏差ΔTP(=TP−TPi)を学習基本値として算出して、補正後積分処理手段20に入力する。ここで、実スロットル開度TPは、学習用開度TPiを算出したタイミングと同じものを使うこととする。また、実スロットル開度TPの代わりに、目標開度TP*を用いてもよい。
補正後積分処理手段20は、学習基本値ΔTPに補正係数Kc(0≦Kc≦1)を乗算した値を順次積分して(または、学習基本値ΔTPにフィルタ処理を施して)、学習基本値ΔTPから瞬時的なばらつきを除去した値をスロットル開度学習値TPLRNとして、スロットル開度学習値算出手段21に入力する。
次に、補正後積分処理手段20で求めたスロットル開度学習値TPLRNは、後述する図5のように、スロットル開度学習値算出手段21において、リアルタイム学習値TPRと、ロングタイム学習値TPLとに分配される。ここで、リアルタイム学習値TPRは、フィードバック制御として用いる学習値である。また、ロングタイム学習値TPLは、CAt−TPマップのCAt軸ポイント(後述する図6あるいは図7内の横軸)に対応する学習領域ごとに記憶する学習値である。
これにより、CAt−TPマップ上の値とロングタイム学習値TPLとの和を、実際のCAt−TP関係に近づけることができる。また、リアルタイム学習値TPRを併用することにより、フィードバック制御により瞬時的な誤差を吸収することができる。
次に、図5を参照しながらスロットル開度学習値算出手段21の動作について説明する。図5は、本発明の実施の形態1におけるスロットル開度学習値算出手段21内の構成を示す機能ブロック図である。
図5におけるスロットル開度学習値算出手段21は、スロットル開度比較手段24、ロングタイム学習値算出手段25、リアルタイム学習値算出手段26、切替手段27a、27b、単調増加処理手段28、ロングタイム学習値記憶手段29、および補正用スロットル開度学習値算出手段30(以下、「補正用開度学習値算出手段30」という)を備えている。
ロングタイム学習値算出手段25およびリアルタイム学習値算出手段26は、それぞれ、補正後積分処理手段20とスロットル開度比較手段24に接続されている。また、単調増加処理手段28は、切替手段27aを介してロングタイム学習値算出手段25と接続されている。
また、ロングタイム学習値記憶手段29は、単調増加処理手段28に接続されている。さらに、補正用開度学習値算出手段30は、切替手段27bを介してリアルタイム学習値算出手段26に接続されるとともに、ロングタイム学習値記憶手段29にも接続されている。
補正後積分処理手段20から得られるスロットル開度学習値TPLRNは、スロットル開度学習値算出手段21において、リアルタイムに更新されるリアルタイム学習値TPRと、CAt−TPマップの有効開口面積軸ポイント(CAt軸ポイント)に応じた学習領域ごとに対応したロングタイム学習値TPLとの、少なくとも一方に分配される。
まず、スロットル開度比較手段24は、実有効開口面積CAtrを挟むCAt−TPマップの2つのCAt軸ポイントにおけるTPマップ値のそれぞれにロングタイム学習値TPLを加算した値と、実スロットル開度TPとの大小関係を比較し、更新するリアルタイム学習値TPRとロングタイム学習値TPLを決定する。
ここで、以下の説明をわかりやすくするために、2つのCAt軸ポイントのうち、上側のCAt軸ポイントをCAt[m]、下側のCAt軸ポイントをCAt[m−1]と呼ぶこととする。また、上側のCAt軸ポイントCAt[m]におけるTPマップ値とロングタイム学習値TPLとの和をTP[m]、下側のCAt軸ポイントCAt[m−1]におけるCAt−TPマップ値とロングタイム学習値TPLとの和をTP[m−1]と呼ぶこととする。
スロットル開度比較手段24で決定された内容に基づいて、ロングタイム学習値算出手段25は、ロングタイム学習値TPLを算出し、リアルタイム学習値算出手段26は、リアルタイム学習値TPRを算出する。これにより、学習更新時における過剰な学習を防止することができる。
切替手段27aは、所定の更新禁止条件(後述する)が成立した場合には、ロングタイム学習値TPLとして前回のロングタイム学習値TPL(n−1)を単調増加処理手段28に入力させ、ロングタイム学習値TPLの更新を禁止する。
一方、ロングタイム学習値TPLの更新禁止条件が不成立の場合(すなわち、更新が禁止されない場合)には、切替手段27aは、ロングタイム学習値算出手段25で算出されたロングタイム学習値TPLを、CAt−TPマップのCAt軸ポイントに応じた学習領域の最終的なロングタイム学習値TPLとして単調増加処理手段28に入力させる。
同様に、切替手段27bは、所定の更新禁止条件(後述する)が成立した場合には、リアルタイム学習値TPRとして前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)を補正用開度学習値算出手段30に入力させ、リアルタイム学習値TPRの更新を禁止する。
一方、リアルタイム学習値TPRの更新禁止条件が不成立の場合(すなわち、更新が禁止されない場合)には、切替手段27bは、リアルタイム学習値算出手段26で算出されたリアルタイム学習値TPRを、最終的なリアルタイム学習値TPRとして補正用開度学習値算出手段30に入力させる。
なお、切替手段27a、27bにおける更新禁止条件の具体例として、目標開度TP*と実スロットル開度TPの偏差が第1の所定値以上である場合には、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新が禁止されるようにしてもよい。
また、インマニ圧Pe(吸気管内圧)と大気圧Poとの圧力比Pe/Poが第2の所定値以上を示す場合には、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新が禁止されるようにしてもよい。
さらに、学習用開度TPiと実スロットル開度TPまたは目標開度TP*の偏差が第3の所定値以下になった場合、もしくは目標吸気量Qa*と吸気量Qaの偏差率が第4の所定値以下になった場合、目標有効開口面積CAt*と実有効開口面積CAtrとの偏差が第5の所定値以下になった場合のいずれか1つ以上で、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新が禁止されるようにしてもよい。
単調増加処理手段28は、CAt−TPマップと、ロングタイム学習値TPLを加算して補正した後の実際のCAt−TP関係(スロットル開度制御手段16の有効開口面積CAtと実スロットル開度TPとの関係)とが、単調増加になるように、ロングタイム学習値TPLを制限する。
ロングタイム学習値記憶手段29は、単調増加処理手段28を介したロングタイム学習値TPLを記憶する。さらに、補正用開度学習値算出手段30は、リアルタイム学習値TPRとロングタイム学習値TPLとを加算する加算手段からなり、加算結果を補正用スロットル開度学習値TPLRNi(以下、「補正用開度学習値TPLRNi」という)として学習補正後目標開度算出手段23に入力する。
学習補正後目標開度算出手段23は、補正用開度学習値TPLRNiと目標開度算出手段15で算出された目標開度TP*とを加算して、学習補正後目標スロットル開度TPLRN*(以下、「学習補正後目標開度TPLRN*」という)を算出する。
このように、スロットル開度制御手段16は、学習基本値ΔTP(実スロットル開度TPと学習用開度TPiとの偏差)に基づいて、スロットル開度学習値TPLRNを算出する。さらに、スロットル開度制御手段16は、目標開度TP*を補正用開度学習値TPLRNiで補正した学習補正後目標開度TPLRN*を用いて、実スロットル開度TPを制御する。この結果、目標吸気量Qa*と吸気量Qaとの誤差を減少させることができる。
したがって、目標吸気量Qa*を得るための実スロットル開度TPを算出する際に、スロットルボディおよび各種センサなどのばらつきや、各種推定演算における誤差に対して、良好に目標吸気量Qa*が達成できるように有効開口面積CAtと実スロットル開度TPとの関係を学習補正することができる。
なお、スロットル開度制御手段16内のロングタイム学習値記憶手段29は、バックアップメモリとして機能する。すなわち、エンジン1の停止中または内燃機関制御装置の電源オフ時においては、リアルタイム学習値TPRがリセットされ、ロングタイム学習値TPLがロングタイム学習値記憶手段29(バックアップメモリ)に保持される。
次に、ロングタイム学習値TPLの学習領域ごとの算出処理について、図6〜図8を用いて、具体的に説明する。図6は、本発明の実施の形態1におけるスロットル開度学習値TPLRNの算出処理を概略的に示す説明図である。また、図7は、本発明の実施の形態1におけるロングタイム学習値の格納処理を概略的に示す説明図である。さらに、図8は、本発明の実施の形態1における単調増加処理を概略的に示す説明図である。
補正後積分処理手段20は、前述のように、点aと点bとの間の差分(すなわち、実スロットル開度TPと学習用開度TPiとのスロットル開度偏差)ΔTPを学習基本値として算出する(図6参照)。
次に、スロットル開度学習値算出手段21は、前述のように、実有効開口面積CAtrを挟むCAt−TPマップの2つのCAt軸ポイントにおけるTPマップ値のそれぞれにロングタイム学習値TPLを加算した値と、実スロットル開度TPとの大小関係を比較し、リアルタイム学習値TPRとロングタイム学習値TPLを算出する(図7参照)。
この大小関係としては、3通り存在し、それぞれの処理は、以下のようになる。1つ目の大小関係として、実スロットル開度TPがTP[m]以上である場合(すなわち、図7におけるA領域に実スロットル開度TPが存在する場合)には、ロングタイム学習値算出手段25において、ロングタイム学習値TPLは、下式(6)のように、CAt[m]に対応する前回のロングタイム学習値TPL[m](n−1)と、スロットル開度学習値TPLRNと、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)との和から所定値Aを除くことにより算出される。ここで、所定値Aとは、CAt軸ポイント上でのTPRの最大値であり、任意に設定できるものとする。ただし、TP[m]が実スロットル開度TPを上回らないこととする。
Figure 0004488318
一方、リアルタイム学習値算出手段26おいて、リアルタイム学習値TPRは、下式(7)のように、スロットル開度学習値TPLRNと、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)と、前回の実有効開口面積CAtrでのロングタイム学習値TPLr(n−1)との和から、実有効開口面積CAtrでのロングタイム学習値TPLrを除くことにより算出される。
Figure 0004488318
2つ目の大小関係として、実スロットル開度TPがTP[m]より小さくTP[m−1]より大きい場合(すなわち、図7におけるB領域に実スロットル開度TPが存在する場合)には、リアルタイム学習値算出手段26において、リアルタイム学習値TPRは、下式(8)のように、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)にスロットル開度学習値TPLRNを加え算出される。なお、このB領域におけるロングタイム学習値TPLは、前回値がそのまま維持される。
Figure 0004488318
3つ目の大小関係として、実スロットル開度TPがTP[m−1]以下である場合(すなわち、図7におけるC領域に実スロットル開度TPが存在する場合)には、ロングタイム学習値算出手段25において、ロングタイム学習値TPLは、下式(9)のように、CAt[m−1]に対応する前回のロングタイム学習値TPL[m−1](n−1)と、スロットル開度学習値TPLRNと、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)との和から所定値Bを除くことにより算出される。ここで、所定値Bとは、CAt軸ポイント上でのTPRの最小値であり、任意に設定できるものとする。ただし、TP[m−1]が実スロットル開度TPを下回らないこととする。
Figure 0004488318
一方、リアルタイム学習値算出手段26おいて、リアルタイム学習値TPRは、下式(10)のように、スロットル開度学習値TPLRNと、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)と、前回の実有効開口面積CAtrでのロングタイム学習値TPLr(n−1)との和から、実有効開口面積CAtrでのロングタイム学習値TPLrを除くことにより算出される。
Figure 0004488318
このように、スロットル開度学習値算出手段21は、実スロットル開度TPと実有効開口面積CAtrを挟むCAt−TPマップの2つのCAt軸ポイントにおけるTPマップ値とロングタイム学習値TPLの和の大小関係を比較し、ロングタイム学習値を更新する学習領域を適切に判別することで、1つの軸ポイントでロングタイム学習値を更新することができる。
また、ロングタイム学習値更新時に、更新されるロングタイム学習値とTPマップ値との和が、実スロットル開度TPを上回らないことにする、あるいは下回らないようにすることで、過剰な学習を防ぐことができる。この結果、スロットル学習値が大きく変動することを抑制できる。
一般に、実スロットル開度TPと吸気量Qaとは単調増加の関係にあるので、有効開口面積CAtと実スロットル開度TPとの関係も単調増加である必要がある。ところが、局所的に学習が行われた場合には、図8内の破線および破線枠で示すように、CAt−TPマップ(実線参照)の値とロングタイム学習値TPLとの和(破線参照)が単調増加にならない場合が起こり得る。
この場合、例えば、目標吸気量Qa*が増加しているにも関わらず、学習補正後目標開度TPLRN*が減少するので、エンジン1の出力低下やスロットル開度学習値TPLRNの誤学習といった問題が生じる。
そこで、単調増加処理手段28は、図8内の点線および点線枠で示すように、CAt−TPマップ(実線)の値とロングタイム学習値TPLとの和(点線参照)が有効開口面積に対し単調増加となるように、ロングタイム学習値TPLに所定値を加算してロングタイム学習値TPLを制限する処理を行う。これにより、スロットル開度学習値TPLRNの誤学習や誤作動を防止することができる。
以下、単調増加処理手段28による単調増加処理について、詳細に説明する。まず、CAt軸ポイント番号nを用いて、現在学習対象のロングタイム学習値をTPL(n)とし、現在学習対象のCAt軸ポイント番号nのとり得る範囲は「1≦n≦CAt軸ポイント数」とする。
ここで、CAt軸ポイント番号nが所定値mよりも大きい領域のロングタイム学習値TPL(m+1+i)に関して、単調増加補正後のロングタイム学習値TPLは、下式(11)の繰り返し計算により算出することができる。
Figure 0004488318
上式(11)において、変数iは、繰り返し計算時に「0」から「CAt軸ポイント数−(m+1)」まで順次増加する。
また、CAt軸ポイント番号nがmよりも小さい領域のロングタイム学習値TPL(m−1−j)に関して、単調増加補正後のロングタイム学習値TPLは、下式(12)の繰り返し計算により算出することができる。
Figure 0004488318
式(12)において、変数jは、繰り返し計算時に「0」から「m−2」まで順次増加する。上式(11)、(12)の計算を実行した後、ロングタイム学習値記憶手段29は、最終的なロングタイム学習値TPLを学習領域ごとに記憶する。
先の図5のように、補正用開度学習値算出手段30は、リアルタイム学習値TPRと運転領域に対応するロングタイム学習値TPLとを加算し、補正用開度学習値TPLRNiを算出して学習補正後目標開度算出手段23に入力する。従って、学習補正後目標開度算出手段23は、補正用開度学習値TPLRNiを用いて、学習補正後目標開度TPLRN*(=TPLRNi+TP*)を算出する。
以上のようにして、スロットル開度学習値TPLRNの算出が行われるとともに、スロットル開度学習値TPLRNに基づくロングタイム学習値TPLの算出および記憶が行われる。しかしながら、このような学習処理は、全運転領域で行うことはできないので、学習禁止処理が必要となる。そこで、本実施の形態1における学習禁止条件について、具体的に説明する。
過渡運転時などにおいて目標開度TP*が急変した場合には、スロットル開度変化によるエアフロセンサ2の近傍の流速が変化するまでの応答遅れや、エアフロセンサ2そのものの応答遅れなどにより、吸気量Qaが応答するまでには、ある程度の時間が必要となる。
したがって、切替手段27a、27bは、目標開度TP*と実スロットル開度TPの偏差が第1の所定値以上となった場合には、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新を禁止する。これにより、吸気量Qaの応答遅れ等によるロングタイム学習値TPLの誤学習を防止することができる。
また、エアフロセンサ2は、インマニ圧Peと大気圧Poとの圧力比Pe/Poがある程度大きくなると、吸入空気脈動の影響を受ける。従って、実際の吸気量と測定した吸気量との間に誤差が発生する場合があり、このような運転領域においては、スロットル開度学習値TPLRNを正確に算出することができない。
従って、切替手段27a、27bは、圧力比Pe/Poが前述の第1の所定値以上を示す場合には、前回のリアルタイム学習値TPR(n−1)および前回のロングタイム学習値TPL(n−1)を選択し、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新を禁止する。これにより、吸入空気脈動の影響による実スロットル開度TPの誤学習を防止することができる。
なお、学習用開度TPiと実スロットル開度TPまたは目標開度TP*の偏差が、第3の所定値以下になった場合、もしくは目標吸気量Qa*と吸気量Qaの偏差率が第4の所定値以下になった場合、目標有効開口面積CAt*と実有効開口面積CAtrの偏差が第5の所定値以下になった場合のいずれが1つ以上で、リアルタイム学習値TPRおよびロングタイム学習値TPLの更新を禁止することで、スロットル学習の不感帯として機能する。これにより、スロットル学習値が収束した場合のスロットル開度学習値の変動(すなわち、スロットル開度の変動)を防止することができる。
本発明の実施の形態1における内燃機関制御装置を概略的に示す構成図である。 本発明の実施の形態1における内燃機関制御装置のエンジン制御部の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における演算処理部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1におけるスロットル開度制御手段内のスロットル開度学習値算出手段の周辺構成を概略的に示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1におけるスロットル開度学習値算出手段内の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1におけるスロットル開度学習値TPLRNの算出処理を概略的に示す説明図である。 本発明の実施の形態1におけるロングタイム学習値の格納処理を概略的に示す説明図である。 本発明の実施の形態1における単調増加処理を概略的に示す説明図である。 従来技術において算出されるスロットル学習値の説明図である。
符号の説明
1 エンジン(内燃機関)、2 エアフロセンサ、3 吸気温センサ、4 スロットル、5 スロットルポジションセンサ、6 サージタンク、7 インマニ圧センサ、8 EGRバルブ、9 ECU、9b 演算処理部、10 大気圧センサ、11 目標有効開口面積算出手段、12 音速算出手段、13 圧力比算出手段、14 無次元流量算出手段、15 目標開度算出手段(目標スロットル開度算出手段)、16 スロットル開度制御手段、17 実有効開口面積算出手段、18 学習用開度算出手段(学習用スロットル開度算出手段)、19 学習基本値算出手段、20 補正後積分処理手段、21 スロットル開度学習値算出手段、23 学習補正後目標開度算出手段(学習補正後目標スロットル開度算出手段)、24 スロットル開度比較手段、25 ロングタイム学習値算出手段、26 リアルタイム学習値算出手段、27a、27b 切替手段、28 単調増加処理手段、29 ロングタイム学習値記憶手段(バックアップメモリ)、30 補正用開度学習値算出手段(補正用スロットル開度学習値算出手段)、31 各種センサ、40 各種アクチュエータ、90 目標吸気量算出手段、a 大気中の音速、CAt 有効開口面積、CAtr 実有効開口面積、CAt* 目標有効開口面積、Pe インマニ圧(吸気管内圧)、Po 大気圧、Pe/Po 圧力比、Qa 吸気量、Qa* 目標吸気量、To 吸気温、TP 実スロットル開度、TP* 目標開度、TPLRN スロットル開度学習値、TPLRN* 学習補正後目標開度(学習補正後目標スロットル開度)、σ 無次元流量、ΔTP 学習基本値、TPL ロングタイム学習値、TPR リアルタイム学習値、TPLRNi 補正用開度学習値(補正用スロットル開度学習値)。

Claims (6)

  1. 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルと、
    前記スロットルのスロットル開度を制御することにより前記吸気通路の有効開口面積を変化させて、前記内燃機関への吸気量を可変制御するスロットル開度制御手段と、
    前記スロットルの実スロットル開度を検出する手段と、
    前記内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出手段と、前記スロットルの大気側の圧力を大気圧として検出する大気圧検出手段と、前記スロットルの前記内燃機関側の圧力を吸気管内圧として検出する吸気管内圧検出手段と、前記スロットルの大気側の吸気温を検出する吸気温検出手段とを含み、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
    前記内燃機関の運転状態に基づいて目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、
    前記目標吸気量、前記大気圧、前記吸気管内圧および前記吸気温を、絞り式流量計の流量算出式に適用して、前記スロットル開度制御手段の目標有効開口面積を算出する目標有効開口面積算出手段と、
    あらかじめ適合された前記スロットル開度制御手段の有効開口面積とスロットル開度との対応マップを用いて、前記目標有効開口面積から目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、
    前記吸気量、前記大気圧、前記吸気管内圧および前記吸気温を、前記絞り式流量計の流量算出式に適用して、前記スロットル開度制御手段の実有効開口面積を算出する実有効開口面積算出手段と、
    前記対応マップを用いて、前記実有効開口面積から学習用スロットル開度を算出する学習用スロットル開度算出手段と
    を備え、
    前記スロットル開度制御手段は、前記実スロットル開度または前記目標スロットル開度と前記学習用スロットル開度との偏差に基づいてスロットル開度学習値を算出するスロットル開度学習値算出手段を有し、前記目標スロットル開度を前記スロットル開度学習値により補正した学習補正後目標スロットル開度により前記スロットル開度を制御し、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、フィードバック制御として用いられリアルタイムに更新されるリアルタイム学習値と、前記対応マップの有効開口面積軸ポイントに応じた学習領域ごとに対応したロングタイム学習値とから構成された値として前記スロットル開度学習値を算出し、前記スロットル開度学習値を算出する際に、前記実有効開口面積を挟む前記対応マップの2つの有効開口面積軸ポイントのそれぞれで示されるスロットル開度に前記ロングタイム学習値を加算した値と、前記実スロットル開度との大小関係を基に、前記対応マップ上の前記目標有効開口面積に対応するスロットル開度の値と前記スロットル開度学習値との和が、前記目標有効開口面積に対応する実際のスロットル開度に近づくように、前記リアルタイム学習値と前記ロングタイム学習値を更新し記憶する
    ことを特徴とする内燃機関制御装置。
  2. 請求項1に記載の内燃機関制御装置において、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、前記実有効開口面積を挟む前記対応マップの2つの有効開口面積軸ポイントのうち、実際の吸気量に対応する実有効開口面積よりも大きい有効開口面積に相当する上側の軸ポイントに対応するスロットル学習値を更新する場合には、前記上側の軸ポイントで示されるスロットル開度と前記ロングタイム学習値との和が、前記実スロットル開度を超えないようにし、実際の吸気量に対応する実有効開口面積よりも小さい有効開口面積に相当する下側の軸ポイントに対応するスロットル学習値を更新する場合には、前記下側の軸ポイントで示されるスロットル開度と前記ロングタイム学習値との和が、前記実スロットル開度を下回らないようにすることを特徴とする内燃機関制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の内燃機関制御装置において、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、前記対応マップで示されるスロットル開度とロングタイム学習値との和が、有効開口面積に対して単調増加になるように前記ロングタイム学習値を制限することを特徴とする内燃機関制御装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置において、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、前記目標スロットル開度と前記実スロットル開度との偏差が第1の所定値以上となった場合には、前記リアルタイム学習値および前記ロングタイム学習値の更新を禁止することを特徴とする内燃機関制御装置。
  5. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置において、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、前記吸気管内圧と前記大気圧との圧力比が第2の所定値以上を示す場合には、前記リアルタイム学習値および前記ロングタイム学習値の更新を禁止することを特徴とする内燃機関制御装置。
  6. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関制御装置において、
    前記スロットル開度学習値算出手段は、前記学習用スロットル開度と前記実スロットル開度または前記目標スロットル開度との偏差が第3の所定値以下になった場合、および前記目標吸入空気流量と前記実吸入空気流量の偏差率が第4の所定値以下になった場合、および前記目標有効開口面積と前記実有効開口面積との偏差が第5の所定値以下になった場合のいずれか1つ以上の条件が成立する場合には、前記リアルタイム学習値および前記ロングタイム学習値の更新を禁止することを特徴とする内燃機関制御装置。
JP2008132095A 2008-05-20 2008-05-20 内燃機関制御装置 Active JP4488318B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008132095A JP4488318B2 (ja) 2008-05-20 2008-05-20 内燃機関制御装置
US12/264,486 US7831371B2 (en) 2008-05-20 2008-11-04 Control apparatus for an internal combustion engine
DE102008057092.3A DE102008057092B4 (de) 2008-05-20 2008-11-13 Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008132095A JP4488318B2 (ja) 2008-05-20 2008-05-20 内燃機関制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009281187A JP2009281187A (ja) 2009-12-03
JP4488318B2 true JP4488318B2 (ja) 2010-06-23

Family

ID=41254096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008132095A Active JP4488318B2 (ja) 2008-05-20 2008-05-20 内燃機関制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7831371B2 (ja)
JP (1) JP4488318B2 (ja)
DE (1) DE102008057092B4 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4478186B2 (ja) * 2008-04-18 2010-06-09 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP4738463B2 (ja) * 2008-10-07 2011-08-03 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP5291726B2 (ja) * 2009-02-06 2013-09-18 本田技研工業株式会社 大気圧推定装置
JP5246451B2 (ja) * 2010-06-07 2013-07-24 三菱自動車工業株式会社 車両の出力制御装置
US8364373B2 (en) * 2010-08-30 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling internal combustion engines in hybrid powertrains
JP5548114B2 (ja) * 2010-12-24 2014-07-16 川崎重工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置及び空燃比制御方法
JP5598366B2 (ja) * 2011-02-16 2014-10-01 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
US8897988B2 (en) * 2011-02-25 2014-11-25 GM Global Technology Operations LLC Pre-throttle pressure control systems and methods
JP5840240B2 (ja) * 2014-02-11 2016-01-06 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
KR101628488B1 (ko) * 2014-09-25 2016-06-08 현대자동차주식회사 카본 퇴적량이 변경된 etc의 제어 방법
JP6586334B2 (ja) * 2015-09-24 2019-10-02 川崎重工業株式会社 乗物の製造方法
JP6328201B2 (ja) * 2016-10-05 2018-05-23 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP6234531B1 (ja) * 2016-10-17 2017-11-22 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置
CN106762264A (zh) * 2016-11-15 2017-05-31 柳州柳工挖掘机有限公司 发动机进气***压力异常的识别装置及识别方法
JP7004161B2 (ja) * 2018-03-16 2022-01-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6779456B1 (ja) * 2020-03-16 2020-11-04 金子産業株式会社 機械学習装置、データ処理システム、推論装置及び機械学習方法
JP7030888B2 (ja) * 2020-05-07 2022-03-07 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138270A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008057339A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239650A (ja) 2006-03-09 2007-09-20 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138270A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008057339A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008057092B4 (de) 2020-06-25
US7831371B2 (en) 2010-11-09
DE102008057092A1 (de) 2009-12-03
US20090292452A1 (en) 2009-11-26
JP2009281187A (ja) 2009-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4488318B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP4237214B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP4335249B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN107917004B (zh) 内燃机的控制装置
US9587571B2 (en) Control apparatus for an internal combustion engine
JP5328967B1 (ja) 内燃機関のシリンダ吸入空気量推定装置
JP5840240B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5865942B2 (ja) 内燃機関のシリンダ吸入空気量推定装置および推定方法
JP4776698B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN113389644B (zh) 一种vgt阀开度的前馈控制方法及装置
JP5462390B1 (ja) 内燃機関の制御装置
EP2924272A1 (en) Control device of internal combustion engine
JP6234531B1 (ja) 内燃機関制御装置
JP5404946B1 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
JP4536104B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007239650A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4738463B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP7030888B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP2018063586A (ja) プラント制御装置
JP5381790B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JPH01271642A (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP2018184876A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100120

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: 20100316

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100324

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4488318

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250