JP5195651B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、所定周期で実行される処理を通じて内燃機関の要求トルクを設定する設定手段と、前記要求トルクを、前記設定手段により設定される要求トルクの直近における推移と、前記処理の実行タイミングと前記内燃機関の燃焼サイクルにおける特定のタイミングとの時間差に基づいて、前記特定のタイミングに必要と見込まれる機関トルクである変換要求トルクに変換する変換手段と、機関トルクの調節に用いるトルク調節用機器の作動量の制御目標値として前記変換要求トルクを満足する値を算出するとともに、前記制御目標値に基づく前記トルク調節用機器の作動制御を実行する実行手段とを備えることをその要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記変換要求トルクの変化速度に基づいて、運転モードを選択し、前記選択された運転モードに応じて前記トルク調節用機器の作動制御の実行態様を変更することを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転モードは、前記トルク調節用機器の作動制御として、スロットルバルブの開度制御により前記変換要求トルクを満足させる標準モードと、前記トルク調節用機器の作動制御として、スロットルバルブの開度、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量及び点火プラグによる点火時期を制御することにより前記変換要求トルクを満させるトルク優先モードとを含み、前記変換要求トルクの変化速度が低いときには前記標準モードが選択され、前記変換要求トルクの変化速度が高いときには前記トルク優先モードが選択されることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、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において、前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、前記変換手段は、前記変換した要求トルクの変化が同期する気筒が前記複数の気筒の燃焼行程を迎える順序において不連続になるように、前記要求トルクの変換を行うことをその要旨とする。
上記構成によれば、全ての気筒の特定のタイミングに同期するように要求トルクの変換を行うものと比較して、その変換に要する作業を少なくすることができ、制御装置にかかる演算負荷の低減を図ることができる。
請求項5に記載の発明は、所定周期で実行される処理を通じて内燃機関の要求トルクを設定する設定手段と、前記要求トルクを、前記内燃機関の燃焼サイクルにおける特定のタイミングと同期して変化する値に変換する変換手段とを備え、機関トルクの調節に用いるトルク調節用機器の作動量の制御目標値として前記変換手段により変換した要求トルクを満足する値を算出するとともに、前記制御目標値に基づく前記トルク調節用機器の作動制御を実行する実行手段とを備え、前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、前記変換手段は、前記変換した要求トルクの変化が同期する気筒が前記複数の気筒の燃焼行程を迎える順序において不連続になるように、前記要求トルクの変換を行うことをその要旨とする。
上記構成によれば、所定周期で設定される要求トルクを、内燃機関の燃焼タイミング(すなわちトルクが発生するタイミング)に同期して変化する値であって、且つ同燃焼タイミングにおいて実際の機関トルクを要求トルクに追従させる上で適したトルクを発生させることの可能な値に変換することができる。そのため、要求トルクに追従させるために燃焼タイミングにおいて必要と見込まれる機関トルクに相当する値(要求トルクの変換値)に応じてトルク調節用機器の作動制御を実行することができ、前述した要求トルクの算出タイミングと内燃機関の燃焼タイミングとのずれ量のばらつきに起因して生じる機関トルクの不安定化を抑えることができる。しかも、そのようにして機関トルクの不安定化が抑えられることにより、その不安定化に起因する実際の機関トルクと要求トルクとのずれの拡大についてもこれを抑えることができる。したがって、要求トルクに精度良く追従するように同要求トルクに見合う態様で機関トルクを精度良く調節することができるようになる。
また、全ての気筒の特定のタイミングに同期するように要求トルクの変換を行うものと比較して、その変換に要する作業を少なくすることができ、制御装置にかかる演算負荷の低減を図ることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の内燃機関の制御装置において、前記変換手段は、前記要求トルクの変換を、前記設定手段により設定される要求トルクの直近における推移と、前記処理の実行タイミングと前記特定のタイミングとの時間差とに基づき行うことをその要旨とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記特定のタイミングは、前記内燃機関の燃焼行程において燃料が燃焼するタイミングであることをその要旨とする。
図1は、本実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示している。
図4は、上記吸気量制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、所定時間(例えば数ミリ秒)毎の割り込み処理として、電子制御装置40により実行される。
機関回転速度NEや要求トルクの変化速度が比較的低いときには[標準モード]が選択される。この[標準モード]の選択時においては、スロットル開度TAの変更を通じて変換要求トルクの変化に追従するように筒内吸気量を変化させることが可能な状況であるとして、変換要求トルクを満足する目標スロットル開度Ttaが算出されるとともに同目標スロットル開度Ttaに基づくスロットルモータ14の作動制御が実行されて、筒内吸気量が調節される。ちなみに、このときの目標燃料噴射量TQおよび目標点火時期としては、別途の処理を通じて、そうしたスロットルモータ14の作動制御の実行によって見込まれる筒内吸気量に見合う値が算出される。そして、それら値に基づき燃料噴射弁16や点火プラグ17の作動制御が実行される。
(1)所定周期毎の処理を通じて設定される要求トルクを内燃機関10の燃焼サイクルにおける燃焼タイミングと同期して変化する値(変換要求トルク)に変換するとともに、この変換要求トルクを満足する値を目標スロットル開度Ttaとして算出するようにした。そのため、要求トルクの算出タイミングと内燃機関10の燃焼タイミングとのずれ量のばらつきに起因して生じる機関トルクの不安定化を抑えることができ、機関トルクの不安定化に起因する実際の機関トルクと要求トルクとのずれの拡大を抑えることができる。したがって、要求トルクに精度良く追従するように同要求トルクに見合う態様で機関トルクを精度良く調節することができるようになる。
・内燃機関10の全ての気筒15の燃焼タイミングに同期するように要求トルクを変換した値を変換要求トルクとして算出してもよい。こうした構成によれば、要求トルクに追従するように機関トルクをより精度良く調節することができるようになる。
・要求トルク[前回値]と要求トルク[今回値]とに基づいて直近の要求トルクの推移を把握した上で変換要求トルクを算出することに代えて、直近の所定期間(要求トルクの算出が三回以上行われる期間)における要求トルクの変化の様子から、その後の要求トルクの推移を予測した上で変換要求トルクを算出するようにしてもよい。
Claims (8)
- 所定周期で実行される処理を通じて内燃機関の要求トルクを設定する設定手段と、
前記要求トルクを、前記設定手段により設定される要求トルクの直近における推移と、前記処理の実行タイミングと前記内燃機関の燃焼サイクルにおける特定のタイミングとの時間差に基づいて、前記特定のタイミングに必要と見込まれる機関トルクである変換要求トルクに変換する変換手段と、
機関トルクの調節に用いるトルク調節用機器の作動量の制御目標値として前記変換要求トルクを満足する値を算出するとともに、前記制御目標値に基づく前記トルク調節用機器の作動制御を実行する実行手段と
を備える内燃機関の制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、
前記変換要求トルクの変化速度に基づいて、運転モードを選択し、
前記選択された運転モードに応じて前記トルク調節用機器の作動制御の実行態様を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、
前記運転モードは、前記トルク調節用機器の作動制御として、スロットルバルブの開度制御により前記変換要求トルクを満足させる標準モードと、前記トルク調節用機器の作動制御として、スロットルバルブの開度、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量及び点火プラグによる点火時期を制御することにより前記変換要求トルクを満足させるトルク優先モードとを含み、
前記変換要求トルクの変化速度が低いときには前記標準モードが選択され、前記変換要求トルクの変化速度が高いときには前記トルク優先モードが選択される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 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において、
前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、
前記変換手段は、前記変換した要求トルクの変化が同期する気筒が前記複数の気筒の燃焼行程を迎える順序において不連続になるように、前記要求トルクの変換を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 所定周期で実行される処理を通じて内燃機関の要求トルクを設定する設定手段と、
前記要求トルクを、前記内燃機関の燃焼サイクルにおける特定のタイミングと同期して変化する値に変換する変換手段と、
機関トルクの調節に用いるトルク調節用機器の作動量の制御目標値として前記変換手段により変換した要求トルクを満足する値を算出するとともに、前記制御目標値に基づく前記トルク調節用機器の作動制御を実行する実行手段とを備え、
前記内燃機関は複数の気筒を有するものであり、
前記変換手段は、前記変換した要求トルクの変化が同期する気筒が前記複数の気筒の燃焼行程を迎える順序において不連続になるように、前記要求トルクの変換を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項5に記載の内燃機関の制御装置において、
前記変換手段は、前記要求トルクの変換を、前記設定手段により設定される要求トルクの直近における推移と、前記処理の実行タイミングと前記特定のタイミングとの時間差とに基づき行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1,5及び6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記トルク調節用機器は前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブである
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記特定のタイミングは、前記内燃機関の燃焼行程において燃料が燃焼するタイミングである
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
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