JP5273398B2 - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
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Description
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転時においてアクセル操作のないときに内燃機関の回転速度を所定値に迅速かつ正確に設定することが可能な内燃機関の出力制御装置を提供することにある。
また、請求項5の内燃機関の出力制御装置は、請求項3または4において、第3の回転速度上限値は、内燃機関の温度に基づいて設定されることを特徴とする。
本発明の請求項5の内燃機関の出力制御装置によれば、内燃機関の始動直後における吹き上がり抑制のための第3の回転速度上限値が、内燃機関の温度に基づいて設定されるので、温度により異なる目標回転速度に適切な第3の回転速度上限値の設定が可能となる。
本発明の実施形態に係る内燃機関の出力制御装置は、車両に搭載されたエンジン(内燃機関)の出力制御装置であって、エンジンとして例えばガソリンエンジンが採用され、出力制御装置として例えばドライブ・バイ・ワイヤ(DBW)と呼ばれる吸気システムを備えて構成されている。
図1は、電子コントロールユニット(ECU)10において実行される本発明に係る内燃機関の出力制御装置の全体構成を示す制御ブロック図である。
図2は、制限Pi演算部B40のブロック図である。
まず、上限回転速度演算部B41(制限回転速度設定手段)において、上限回転速度Ne LIM H(制限回転速度)が設定される。上限回転速度Ne LIM Hは、無負荷レーシング時の吹き上がり抑制、変速装置等からの外部要求、始動直後の吹き上がり抑制の各要求に応じて設定される。無負荷レーシング時の吹き上がり抑制の要求がある場合、具体的には変速装置のシフトレンジがニュートラル(N)レンジ、ATあるいはCVTが正常、上記タイマが0即ちアイドルスイッチオフ時のいずれも該当する場合には、上限回転速度Ne LIM Hはレブリミット回転速度Ne1(第1の回転速度上限値)に設定される。変速装置等からの外部要求時には、上限回転速度Ne LIM Hは外部要求回転速度Ne2(第2の回転速度上限値)に設定される。始動直後の吹き上がり抑制要求時、具体的には上記タイマが0より大きい、即ちアイドルスイッチONから所定時間経過までの期間では、上限回転速度Ne LIM Hは始動後制限回転速度Ne3(第3の回転速度上限値)に設定される。始動後制限回転速度Ne3は、エンジン温度に基づいて可変する値であり、例えばエンジン温度(冷却水温度を用いればよい)が比較的高い場合には始動後制限回転速度Ne3を低く抑え、エンジン温度が比較的低い場合には始動後制限回転速度Ne3を高く設定すればよい。無負荷レーシング時の吹き上がり抑制、外部要求、始動直後の吹き上がり抑制いずれの要求もない通常時には、通常時上限回転速度Ne4(第4の回転速度上限値)に設定される。
上限Pi=実Pi−(dNe−dNe H)×le・・・(1)
実Piは上述の実Pi算出ブロックB28において演算される。dNeは、現在の加速度であり、クランク角センサ50から入力したエンジン回転速度Neからその変化率を演算して求められる(実加速度演算手段)。Leはエンジンの慣性質量であり、あらかじめ記憶されている。
次に、下限値PI LIM Lを演算するブロックについて説明する。
要求Piの下限値PI LIM Lは、可燃限界の最小Pi値Pi min、減速ハイブーストでトルク不足とならないように設定されるアイドル目標Pi値、アイドル回転速度未満から所定加速度で復元させるための下限Piから選択される。
下限Pi=実Pi+(dNe L−dNe)×le・・・(2)
そして、現在の加速度dNeが下限加速度dNe Lより低い場合、即ち(dNe L−dNe)>0の場合には上記(2)式で演算された下限Piを選択する。現在の加速度dNeが下限加速度dNe Lを超えている場合、即ち(dNe L−dNe)≦0である場合には0が選択される。
以上のように、本実施形態では、エンジン回転速度Neと上限回転速度Ne LIM Hとの差に基づいて上限加速度dNe Hが演算され、この上限加速度dNe Hと実加速度dNeとの差に基づいて上限Piが演算される。そして、実加速度dNeが上限加速度dNe Hを超えた場合には、この上限Piと吸気量限界から制限される最大可能Pi値Pi Maxとのうち小さい方の値が要求Piの上限値PI LIM Hとして選択されるので、最大可能Pi値Pi Maxを超えない範囲で加速度を考慮した上限値PI LIM Hの設定が可能となる。
無負荷レーシング時の吹き上がり抑制、外部要求及び始動直後の吹き上がり抑制のうち要求が複数ある場合には、その要求に対応した回転速度の上限値のうち最も小さい値が上限回転速度Ne LIM Hとして選択されるので、安全側に上限回転速度Ne LIM Hを抑えることができる。
なお、本実施形態では、制限Pi演算部B40に、上限値PI LIM Hを演算するブロックと下限値PI LIM Lを演算するブロックとを備えているが、いずれか一方を備えても良い。
50 クランク角センサ
B28 実Pi算出ブロック
B40 制限Pi演算部
B41 上限回転速度演算部
B42 上限加速度演算部
B43 上限Pi演算部
B44 下限加速度演算部
B45 下限Pi演算部
Claims (6)
- 内燃機関の実回転速度を検出する実回転速度検出手段と、
前記内燃機関の回転速度の制限値である制限回転速度を設定する制限回転速度設定手段と、
前記実回転速度検出手段により検出した実回転速度と前記制限回転速度設定手段により設定された制限回転速度との差に基づいて、前記内燃機関の加速度の制限値である制限加速度を演算する制限加速度演算手段と、
前記実回転速度検出手段によって検出した実回転速度より実加速度を演算する実加速度演算手段と、
前記制限加速度演算手段により演算された制限加速度と前記実加速度演算手段により演算された実加速度との差に基づいて、前記内燃機関のトルク制御指標の限界値を演算するトルク制御指標限界値演算手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 - 前記制限回転速度設定手段は、前記制限回転速度として回転速度の上限値を設定し、
前記制限加速度演算手段は、前記実回転速度検出手段により検出した実回転速度と前記制限回転速度設定手段により設定された制限回転速度との差に基づいて、前記制限加速度として加速度の上限値を演算し、
前記トルク制御指標限界値演算手段は、前記制限加速度演算手段により演算された制限加速度と前記実加速度検出手段により検出された実加速度との差に基づいて前記限界値としてトルク制御指標の上限値を演算するとともに、当該トルク制御指標の上限値と前記内燃機関の最大可能吸気量に基づく最大可能トルク制御指標とのうち小さい値を選択して前記トルク制御指標の限界値とすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の出力制御装置。 - 前記制限回転速度設定手段は、無負荷レーシング時の吹き上がりを抑制するために要求される第1の回転速度上限値と、前記内燃機関以外からの外部要求による第2の回転速度上限値と、前記内燃機関の始動直後における吹き上がりを抑制するために要求される第3の回転速度上限値と、前記回転速度の通常使用域の最大値である第4の回転速度上限値と、から要求に応じて選択し、前記回転速度の上限値とすることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の出力制御装置。
- 前記制限回転速度設定手段は、前記無負荷レーシング時の吹き上がり抑制、前記外部要求及び前記吹き上がり抑制の要求が複数ある場合には、要求に対応した第1乃至第3の回転速度上限値のうち最も小さい値を選択し、前記回転速度の上限値とすることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の出力制御装置。
- 前記第3の回転速度上限値は、前記内燃機関の温度に基づいて設定されることを特徴とする請求項3または4に記載の内燃機関の出力制御装置。
- 前記制限回転速度設定手段は、前記制限回転速度として回転速度の下限値を設定し、
前記制限加速度演算手段は、前記実回転速度検出手段により検出した実回転速度と前記制限回転速度設定手段により設定された前記回転速度の下限値との差に基づいて、前記制限加速度として加速度の下限値を演算し、
前記トルク制御指標限界値演算手段は、前記制限加速度演算手段により演算された制限加速度と前記実加速度検出手段により検出されたと実加速度との差に基づいて前記限界値としてトルク制御指標の下限値を演算するとともに、当該トルク制御指標の下限値とアイドル時におけるトルク制御指標の目標値と前記内燃機関の可燃限界に基づくトルク制御指標の下限値とのうち最も大きい値を選択して前記トルク制御指標の限界値とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機関の出力制御装置。
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