JP5357852B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に機関始動直後において機関回転数が目標回転数に一致するように機関出力トルクを制御するものに関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a device for controlling an engine output torque so that an engine speed matches a target speed immediately after the engine is started.

特許文献１には、機関の１燃焼毎の目標運転状態を機関停止状態から算出し、目標運転状態と実運転状態とに基づいて、機関制御パラメータを算出する制御装置が示されている。目標運転状態としては、目標上昇回転数が示され、機関制御パラメータとしては、吸気量、燃料噴射量、点火時期などが示されている。   Patent Document 1 discloses a control device that calculates a target operation state for each combustion of an engine from an engine stop state and calculates engine control parameters based on the target operation state and the actual operation state. As the target operating state, the target ascending rotational speed is shown, and as the engine control parameter, the intake air amount, the fuel injection amount, the ignition timing, and the like are shown.

より具体的には、目標上昇回転数と実上昇回転数との偏差に応じて回転数を上昇させるために必要なトルクを含む目標トルクが算出され、目標トルクが得られるように目標吸気量が算出される。目標トルクを得るために吸気量制御のみではトルクが不足するときは、点火時期の進角補正が行われる。   More specifically, a target torque including a torque necessary for increasing the rotation speed is calculated according to a deviation between the target increase rotation speed and the actual increase rotation speed, and the target intake air amount is set so that the target torque is obtained. Calculated. When the torque is insufficient with only the intake air amount control to obtain the target torque, the advance correction of the ignition timing is performed.

特許第４４４２６２３号公報Japanese Patent No. 4444223

機関の暖機完了後に再始動するときには、目標上昇回転数に対して実上昇回転数が大きくなり、機関出力トルクを減少方向に迅速に制御することが必要となることがある。しかしながら、特許文献１の手法によれば、吸気量制御によって実上昇回転数を目標上昇回転数（負の値）に一致させる制御が行われ、点火時期については補正が行われない。そのため、応答速度が比較的低い吸気量制御のみでは、機関回転数が一時的に過剰に上昇するおそれがある。   When restarting after the warm-up of the engine is completed, the actual ascending engine speed increases with respect to the target ascending engine speed, and it may be necessary to quickly control the engine output torque in the decreasing direction. However, according to the technique disclosed in Patent Document 1, control is performed so that the actual ascending engine speed matches the target ascending engine speed (negative value) by intake air amount control, and the ignition timing is not corrected. For this reason, only with the intake air amount control with a relatively low response speed, the engine speed may temporarily increase excessively.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、機関温度が比較的高い状態で再始動するときに、吸気量制御及び点火時期制御をより適切に実行し、機関回転数の過剰な上昇を防止しつつアイドル目標回転数に円滑且つ迅速に制御することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point. When the engine is restarted at a relatively high temperature, the intake air amount control and the ignition timing control are more appropriately executed, and the engine speed is excessively increased. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can smoothly and quickly control the idling target speed while preventing the engine from rotating.

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の回転数（ＮＥ）がアイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）と一致するように前記機関の出力トルクを制御する、内燃機関の制御装置において、前記機関の回転数（ＮＥ）を検出する回転数検出手段と、前記機関の始動完了時点からの経過時間に応じて前記アイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）まで増加する過渡目標回転数（ＮＯＢＪＳＴ）を設定する過渡目標回転数設定手段と、前記過渡目標回転数（ＮＯＢＪＳＴ）が前記アイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）に達するまでの期間中は、検出される回転数（ＮＥ）と前記過度目標回転数（ＮＯＢＪＳＴ）との偏差に応じて第１フィードバック制御トルク（ＴＲＱＦＢＩＧ）を算出し、前記過渡目標回転数（ＮＯＢＪＳＴ）が前記アイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）に達した後は、検出される回転数（ＮＥ）と前記アイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）との偏差に応じて前記第１フィードバック制御トルク（ＴＲＱＦＢＩＧ）を算出する第１フィードバック制御トルク算出手段と、前記第１フィードバック制御トルク（ＴＲＱＦＢＩＧ）を用いて前記機関の第１目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ）を算出する第１目標トルク算出手段と、前記第１目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ）に応じて前記機関の点火時期（ＩＧＬＯＧ）を制御する点火時期制御手段と、検出される回転数（ＮＥ）と前記アイドル目標回転数（ＮＯＢＪＩＤＬ）との偏差に応じて第２フィードバック制御トルク（ＴＲＱＦＢＧＡ）を算出する第２フィードバック制御トルク算出手段と、前記第２フィードバック制御トルク（ＴＲＱＦＢＧＡ）を用いて前記機関の第２目標トルク（ＴＲＱＧＡ）を算出する第２目標トルク算出手段と、前記第２目標トルク（ＴＲＱＧＡ）に応じて前記機関の吸気量を制御する吸気量制御手段とを備え、前記点火時期制御手段は、前記機関の吸気量の推定値である推定吸気量（ＧＡＩＲＣＹＬ）を算出する吸気量推定手段と、前記点火時期（ＩＧＬＯＧ）が前記出力トルクを最大とする最適点火時期（ＩＧＭＢＴ）に設定されている状態に対応する前記出力トルクの推定値である推定出力トルク（ＨＴＲＱＧＡ）を、前記推定吸気量（ＧＡＩＲＣＹＬ）に応じて算出する出力トルク推定手段とを有し、前記第１目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ）及び推定出力トルク（ＨＴＲＱＧＡ）に応じて前記点火時期（ＩＧＬＯＧ）の制御を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a control device for an internal combustion engine, which controls the output torque of the engine so that the rotational speed (NE) of the internal combustion engine matches an idle target rotational speed (NOBJIDL). , And a transient target rotational speed (NOBJST) that increases to the idle target rotational speed (NOBJIDL) in accordance with the elapsed time from the completion of starting of the engine. And a transient target rotational speed setting means for setting the rotational target rotational speed (NE) and the excessive target rotational speed during the period until the transient target rotational speed (NOBJST) reaches the idle target rotational speed (NOBJIDL). first calculating a feedback control torque (TRQFBIG) in accordance with the deviation between (NOBJST), said transient target speed (NOBJST) is After reaching the serial target idle speed (NOBJIDL) is first calculates the rotational speed (NE) and the target idle speed (NOBJIDL) and deviation of the first feedback control torque in accordance with the detected (TRQFBIG) 1 feedback control torque calculation means, first target torque calculation means for calculating the first target torque (TRQCMB) of the engine using the first feedback control torque (TRQFBIG), and the first target torque (TRQCMB) In response, the ignition timing control means for controlling the ignition timing (IGLOG) of the engine, and the second feedback control torque (TRQFBGA) according to the deviation between the detected rotational speed (NE) and the idle target rotational speed (NOBJIDL) A second feedback control torque calculating means for calculating Intake for controlling intake air amount of the engine in accordance with the second target torque calculating means for calculating a second target torque (TRQGA) of the engine with a back control torque (TRQFBGA), the second target torque (TRQGA) The ignition timing control means includes an intake air amount estimation means for calculating an estimated intake air amount (GAIRCYL) that is an estimated value of the intake air amount of the engine, and the ignition timing (IGLOG) determines the output torque. Output torque estimation means for calculating an estimated output torque (HTRQGA), which is an estimated value of the output torque corresponding to a state set at the optimum ignition timing (IGMBT) to be maximized, according to the estimated intake air amount (GAIRCYL). The ignition timing (IGLOG) according to the first target torque (TRQCMB) and the estimated output torque (HTRQGA) It is characterized by controlling.

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、前記第１目標トルク算出手段は、前記第１目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ）を前記推定出力トルク（ＨＴＲＱＧＡ）より小さい値に設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first aspect , the first target torque calculating means is configured to reduce the first target torque (TRQCMB) to a value smaller than the estimated output torque (HTRQGA). It is characterized by setting to.

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、前記点火時期制御手段は、前記第１目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ）を前記推定出力トルク（ＨＴＲＱＧＡ）で除算することによりトルク低減率（ＫＴＲＱＤ）を算出し、該トルク低減率（ＫＴＲＱＤ）に応じて点火時期の遅角補正量（ＤＩＧＲＴＤ）を算出する遅角補正量算出手段を有し、前記遅角補正量（ＤＩＧＲＴＤ）を用いて前記点火時期（ＩＧＬＯＧ）の制御を行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the second aspect, the ignition timing control means divides the first target torque (TRQCMB) by the estimated output torque (HTRQGA). A retard correction amount calculating means for calculating a torque reduction rate (KTRQD) and calculating a retard correction amount (DIGRTD) of the ignition timing according to the torque reduction rate (KTRQD), the retard correction amount (DIGRTD); ) Is used to control the ignition timing (IGLOG).

請求項１に記載の発明によれば、機関の始動完了時点からの経過時間に応じてアイドル目標回転数まで増加する過渡目標回転数が設定され、過渡目標回転数がアイドル目標回転数に達するまでの期間中は、検出される回転数と過度目標回転数との偏差に応じて第１フィードバック制御トルクが算出され、過渡目標回転数がアイドル目標回転数に達した後は、検出される回転数とアイドル目標回転数との偏差に応じて第１フィードバック制御トルクが算出され、第１フィードバック制御トルクを用いて機関の第１目標トルクが算出され、第１目標トルクに応じて機関の点火時期が制御される。また検出される回転数とアイドル目標回転数との偏差に応じて第２フィードバック制御トルクが算出され、第２フィードバック制御トルクを用いて機関の第２目標トルクが算出され、第２目標トルクに応じて機関の吸気量が制御される。さらに機関の吸気量の推定値である推定吸気量が算出され、点火時期が最適点火時期に設定されている状態に対応する出力トルクの推定値である推定出力トルクが、推定吸気量に応じて算出され、目標トルク及び推定出力トルクに応じて点火時期が制御される。したがって、始動完了時点から吸気量のフィードバック制御と、点火時期のフィードバック制御が並行して実行され、しかも過渡目標回転数がアイドル目標回転数に達するまでは、機関回転数が過渡目標回転数と一致するように点火時期が制御される一方、検出機関回転数がアイドル目標回転数と一致するように吸気量が制御される。点火時期制御の応答速度は、吸気量制御に比べて高いので、機関回転数は過渡目標回転数に対する良好な追従特性が得られる。その結果、始動完了直後において機関回転数の過剰な上昇を防止しつつ、機関回転数を円滑かつ迅速にアイドル目標回転数に収束させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the transient target rotational speed that increases to the idle target rotational speed is set according to the elapsed time from the completion of the start of the engine, and the transient target rotational speed reaches the idle target rotational speed. During this period, the first feedback control torque is calculated according to the deviation between the detected rotational speed and the excessive target rotational speed, and after the transient target rotational speed reaches the idle target rotational speed, the detected rotational speed is The first feedback control torque is calculated according to the deviation between the engine speed and the idle target rotational speed, the first target torque of the engine is calculated using the first feedback control torque, and the ignition timing of the engine is determined according to the first target torque. Be controlled. The second feedback control torque is calculated according to the deviation between the detected rotational speed and the idle target rotational speed, the engine second target torque is calculated using the second feedback control torque, and the second target torque is determined according to the second target torque. Thus, the intake air amount of the engine is controlled. Further, an estimated intake amount that is an estimated value of the intake amount of the engine is calculated, and an estimated output torque that is an estimated value of the output torque corresponding to a state in which the ignition timing is set to the optimal ignition timing is determined according to the estimated intake amount. The ignition timing is controlled according to the calculated target torque and the estimated output torque. Therefore, the feedback control of the intake air amount and the feedback control of the ignition timing are executed in parallel from the start completion point, and the engine speed matches the transient target speed until the transient target speed reaches the idle target speed. While the ignition timing is controlled in such a manner, the intake air amount is controlled such that the detected engine speed matches the idle target speed . Since the response speed of the ignition timing control is higher than that of the intake air amount control, the engine speed can obtain a good follow-up characteristic with respect to the transient target speed. As a result, the engine speed can be converged smoothly and quickly to the target idling speed while preventing an excessive increase in the engine speed immediately after the start is completed.

請求項２に記載の発明によれば、第１目標トルクが推定出力トルクより小さい値に設定されるので、点火時期の制御中心値が最適点火時期より遅角側に設定され、機関回転数が目標回転数に対して高い場合及び低い場合のいずれにおいても、良好な制御応答性を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the first target torque is set to a value smaller than the estimated output torque, the control center value of the ignition timing is set to be retarded from the optimal ignition timing, and the engine speed is Good control responsiveness can be obtained regardless of whether the target rotational speed is high or low.

請求項３に記載の発明によれば、第１目標トルクを推定出力トルクで除算することによりトルク低減率が算出され、該トルク低減率に応じて点火時期の遅角補正量が算出され、その遅角補正量を用いて点火時期の制御が行われる。これにより、点火時期の制御中心値を最適点火時期より遅角側の適切な値に設定することができる。 According to the third aspect of the present invention, the torque reduction rate is calculated by dividing the first target torque by the estimated output torque, and the ignition timing retardation correction amount is calculated according to the torque reduction rate. The ignition timing is controlled using the retard correction amount. Thereby, the control center value of the ignition timing can be set to an appropriate value on the retard side from the optimal ignition timing.

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the internal combustion engine and its control apparatus concerning one Embodiment of this invention. 目標トルク（ＴＲＱＣＭＢ，ＴＲＱＧＡ）を算出する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which calculates target torque (TRQCMB, TRQGA). 点火時期（ＩＧＬＯＧ）を制御する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which controls ignition timing (IGLOG). 図３の処理で参照されるマップの設定を示す図である。It is a figure which shows the setting of the map referred by the process of FIG. スロットル弁開度（ＴＨ）を制御する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which controls throttle valve opening (TH). 制御動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating control operation.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図１において、例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、吸気管２を有し、吸気管２にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が連結されており、その検出信号は電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給される。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ７が接続されており、アクチュエータ７は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, for example, an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 having four cylinders is an intake pipe. 2 and a throttle valve 3 is arranged in the intake pipe 2. The throttle valve 3 is connected to a throttle valve opening sensor 4 for detecting the throttle valve opening TH, and the detection signal is supplied to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. An actuator 7 that drives the throttle valve 3 is connected to the throttle valve 3, and the operation of the actuator 7 is controlled by the ECU 5.

吸気管２には、エンジン１の吸気量ＧＡＩＲ［ｇ／ｓｅｃ］を検出する吸気量センサ１３が設けられている。吸気量センサ１３の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。   The intake pipe 2 is provided with an intake air amount sensor 13 for detecting the intake air amount GAIR [g / sec] of the engine 1. A detection signal from the intake air amount sensor 13 is supplied to the ECU 5.

燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。   The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of the intake valve (not shown) of the intake pipe 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). At the same time, it is electrically connected to the ECU 5 and the valve opening time of the fuel injection valve 6 is controlled by a signal from the ECU 5.

エンジン１の各気筒の点火プラグ１５は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５は点火プラグ１５に点火信号を供給し、点火時期制御を行う。
スロットル弁３の下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ８及び吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ９が取付けられている。またエンジン１の本体には、エンジン冷却水温ＴＷを検出するエンジン冷却水温センサ１０が取り付けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。 The ignition plug 15 of each cylinder of the engine 1 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 supplies an ignition signal to the ignition plug 15 to perform ignition timing control.
An intake pressure sensor 8 for detecting the intake pressure PBA and an intake air temperature sensor 9 for detecting the intake air temperature TA are attached downstream of the throttle valve 3. An engine cooling water temperature sensor 10 that detects the engine cooling water temperature TW is attached to the main body of the engine 1. Detection signals from these sensors are supplied to the ECU 5.

ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１１及び、エンジン１の吸気弁を駆動するカムが固定されたカム軸の回転角度を検出するカム角度位置センサ１２が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１１は、一定クランク角周期毎（例えば６度周期）に１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）と、クランク軸の所定角度位置を特定するパルスを発生する。また、カム角度位置センサ１２は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）と、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）でパルス（以下「ＴＤＣパルス」という）を発生する。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。   The ECU 5 includes a crank angle position sensor 11 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown) of the engine 1 and a cam angle that detects a rotation angle of a camshaft to which a cam that drives an intake valve of the engine 1 is fixed. A position sensor 12 is connected, and signals corresponding to the rotation angle of the crankshaft and the rotation angle of the camshaft are supplied to the ECU 5. The crank angle position sensor 11 generates one pulse (hereinafter referred to as “CRK pulse”) for every predetermined crank angle cycle (for example, a cycle of 6 degrees) and a pulse for specifying a predetermined angular position of the crankshaft. The cam angle position sensor 12 has a pulse (hereinafter referred to as “CYL pulse”) at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1 and a pulse (hereinafter referred to as “TDC”) at the start of the intake stroke of each cylinder. "TDC pulse"). These pulses are used for various timing controls such as fuel injection timing and ignition timing, and detection of engine speed (engine speed) NE.

エンジン１ の適宜の位置に、高周波振動を検出するノックセンサ１４が装着されており、その検出信号がＥＣＵ５に供給される。またＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３１、当該車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ３２、及び大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ３３が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。   A knock sensor 14 for detecting high-frequency vibration is mounted at an appropriate position of the engine 1, and the detection signal is supplied to the ECU 5. The ECU 5 includes an accelerator sensor 31 that detects an accelerator pedal depression amount (hereinafter referred to as “accelerator pedal operation amount”) AP of a vehicle driven by the engine 1, and a vehicle speed sensor that detects a travel speed (vehicle speed) VP of the vehicle. 32 and an atmospheric pressure sensor 33 for detecting the atmospheric pressure PA are connected. Detection signals from these sensors are supplied to the ECU 5.

ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ７、燃料噴射弁６、及び点火プラグ１５に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。   The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, etc., and a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”). ), An arithmetic circuit executed by the CPU, a storage circuit for storing arithmetic results, and the like, an output circuit for supplying drive signals to the actuator 7, the fuel injection valve 6, and the spark plug 15.

ＥＣＵ５のＣＰＵは、上記センサの検出信号に応じて、点火時期制御、スロットル弁３の開度制御による吸気量制御、及びエンジン１に供給する燃料量（燃料噴射弁６の開弁時間）の制御を行う。   The CPU of the ECU 5 controls ignition timing control, intake air amount control by opening control of the throttle valve 3, and fuel amount supplied to the engine 1 (opening time of the fuel injection valve 6) according to the detection signal of the sensor. I do.

本実施形態では、エンジン１の始動直後のアイドル状態では、検出されるエンジン回転数ＮＥに応じて、点火時期制御用の目標トルクである第１目標トルクＴＲＱＣＭＢと、吸気量制御用の目標トルクである第２目標トルクＴＲＱＧＡとが算出され、エンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬへ迅速に収束させる制御が行われる。   In the present embodiment, in the idle state immediately after the engine 1 is started, according to the detected engine speed NE, the first target torque TRQCMB that is a target torque for ignition timing control and the target torque for intake air amount control are used. A certain second target torque TRQGA is calculated, and control for quickly converging the engine speed NE to the idle target speed NOBJIDL is performed.

以下に説明する制御は、エンジン冷却水温ＴＷが所定水温ＴＷＨ（例えば６０℃）以上であるときに、エンジン１の始動モード（クランキング）が終了（始動完了）した時点から実行されるものである。本実施形態では、エンジン回転数ＮＥが所定判定回転数ＮＥＴＨ（例えば５００ｒｐｍ）に達したとき、始動完了と判定される。   The control described below is executed from the time when the start mode (cranking) of the engine 1 ends (starting completion) when the engine cooling water temperature TW is equal to or higher than a predetermined water temperature TWH (for example, 60 ° C.). . In this embodiment, when the engine speed NE reaches a predetermined determination speed NETH (for example, 500 rpm), it is determined that the start is completed.

図２は、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢ及び第２目標トルクＴＲＱＧＡを算出する目標トルク算出処理のフローチャートである。この処理はＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間ＴＣＡＬ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。   FIG. 2 is a flowchart of a target torque calculation process for calculating the first target torque TRQCMB and the second target torque TRQGA. This process is executed by the CPU of the ECU 5 every predetermined time TCAL (for example, 10 msec).

ステップＳ１１では、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴを算出する。過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴは、所定判定回転数ＮＥＴＨを初期値として、アイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに達するまで時間経過に伴って増加するように設定され、アイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに達した後は、その値に維持される（図６（ｅ）参照）。   In step S11, a transient target rotational speed NOBJST is calculated. The transient target rotational speed NOBJST is set to increase with time until the idle target rotational speed NOBJIDL is reached with the predetermined determination rotational speed NETH as an initial value, and after reaching the idle target rotational speed NOBJIDL, its value (See FIG. 6E).

ステップＳ１２では、エンジン１の摩擦トルクＴＲＱＦＲＣを算出する。具体的には、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴ及び吸気ゲージ圧ＰＢＧＡ（＝ＰＡ−ＰＢＡ）に応じて基本摩擦トルクＴＲＱＦＲＣＢを算出するとともに、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴ、エンジン冷却水温ＴＷ、及び吸気温ＴＡに応じて環境補正項ＤＴＲＱＦを算出し、基本摩擦トルクＴＲＱＦＲＣＢに環境補正項ＤＴＲＱＦを加算することにより、摩擦トルクＴＲＱＦＲＣ（＝ＴＲＱＦＲＣＢ＋ＤＴＲＱＦ）が算出される。摩擦トルクＴＲＱＦＲＣは、エンジン１のアイドル回転を維持するための必要とされる最小トルクに相当する。   In step S12, the friction torque TRQFRC of the engine 1 is calculated. Specifically, the basic friction torque TRQFRCB is calculated according to the transient target rotational speed NOBJST and the intake gauge pressure PBGA (= PA−PBA), and according to the transient target rotational speed NOBJST, the engine cooling water temperature TW, and the intake air temperature TA. By calculating the environmental correction term DTRQF and adding the environmental correction term DTRQF to the basic friction torque TRQFRCB, the friction torque TRQFRC (= TRRQFRCB + DTRQF) is calculated. Friction torque TRQFRC corresponds to the minimum torque required for maintaining idling rotation of engine 1.

ステップＳ１３では、エンジン回転数ＮＥを過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴに追従して増加させるために必要なフィードフォワード制御トルクである加速トルクＴＲＱＮＥＦを下記式（１）により算出する。式（１）のＩＥは、エンジン１の回転にかかる慣性モーメントであり、ＫＣは式（２）で与えられる換算係数（エンジン回転数ＮＥの次元を［ｒｐｍ］とした場合に対応する）である。「ｋ」は、所定時間ＴＣＡＬで離散化した離散化時刻である。
ＴＲＱＮＥＦ＝ＩＥ×（ＮＯＢＪＳＴ(k)−ＮＯＢＪＳＴ(k-1)）×ＫＣ （１）
ＫＣ＝２π／（６０×ＴＣＡＬ） （２） In step S13, an acceleration torque TRQNEF, which is a feedforward control torque necessary to increase the engine speed NE following the transient target speed NOBJST, is calculated by the following equation (1). IE in Equation (1) is the moment of inertia applied to the rotation of the engine 1, and KC is a conversion coefficient given by Equation (2) (corresponding to the case where the dimension of the engine speed NE is [rpm]). . “K” is a discretization time discretized by a predetermined time TCAL.
TRQNEF = IE × (NOBJST (k) −NOBJST (k−1)) × KC (1)
KC = 2π / (60 × TCAL) (2)

ステップＳ１４では、点火時期制御に適用される第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧを下記式（３）により算出する。式（３）のＤＮＥＩＧは、下記式（４）で与えられる制御偏差であり、ＫＰＩＧ及びＫＩＩＧは、それぞれ所定値に設定される第１比例ゲイン及び第１積分ゲインである。
ＴＲＱＦＢＩＧ＝ＫＰＩＧ×ＤＮＥＩＧ＋ＫＩＩＧ×ΣＤＮＥＩＧ （３）
ＤＮＥＩＧ＝ＮＯＢＪＳＴ−ＮＥ （４） In step S14, the first feedback control torque TRQFBIG applied to the ignition timing control is calculated by the following equation (3). DNEIG in equation (3) is a control deviation given by the following equation (4), and KPIIG and KIIG are a first proportional gain and a first integral gain that are set to predetermined values, respectively.
TRQFBIG = KPIG × DNEIG + KIIG × ΣDNEIG (3)
DNEIG = NOBJST-NE (4)

ステップＳ１５では、摩擦トルクＴＲＱＦＲＣ、加速トルクＴＲＱＮＥＦ、及び第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧを下記式（５）に適用し、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢを算出する。式（５）のＤＴＲＱＦＩＲＥは、点火時期ＩＧＬＯＧの制御中心値を最適点火時期ＩＧＭＢＴより遅角側に設定するための所定減算補正項である。
ＴＲＱＣＭＢ＝ＴＲＱＦＲＣ＋ＴＲＱＮＥＦ＋ＴＲＱＦＢＩＧ−ＤＴＲＱＦＩＲＥ
（５） In step S15, the friction torque TRQFRC, the acceleration torque TRQNEF, and the first feedback control torque TRQFBIG are applied to the following equation (5) to calculate the first target torque TRQCMB. DTRQFIRE in equation (5) is a predetermined subtraction correction term for setting the control center value of the ignition timing IGLOG to the retard side from the optimal ignition timing IGMBT.
TRQCMB = TRQFRC + TRQNEF + TRQFBIG−DTRQFIRE
(5)

ステップＳ１６では、下記式（６）により、吸気量制御に適用される第２フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＧＡを算出する。式（６）のＤＮＥＧＡは、下記式（７）で与えられる制御偏差であり、ＫＰＧＡ及びＫＩＧＡは、それぞれ所定値に設定される第２比例ゲイン及び第２積分ゲインである。吸気量制御は点火時期制御に比べて応答速度が低いので、第２比例ゲインＫＰＧＡ及び第２積分ゲインＫＩＧＡは、それぞれ第１比例ゲインＫＰＩＧ及び第１積分ゲインＫＩＩＧより小さな値に設定される。
ＴＲＱＦＢＧＡ＝ＫＰＧＡ×ＤＮＥＧＡ＋ＫＩＧＡ×ΣＤＮＥＧＡ （６）
ＤＮＥＧＡ＝ＮＯＢＪＩＤＬ−ＮＥ （７） In step S16, the second feedback control torque TRQFBGA applied to the intake air amount control is calculated by the following equation (6). DNEGA in Expression (6) is a control deviation given by the following Expression (7), and KPGA and KIGA are a second proportional gain and a second integral gain set to predetermined values, respectively. Since the intake air amount control has a lower response speed than the ignition timing control, the second proportional gain KPGA and the second integral gain KIGA are set to values smaller than the first proportional gain QPIG and the first integral gain KIIG, respectively.
TRQFBGA = KPGA × DNEGA + KIGA × ΣDNEGA (6)
DNEGA = NOBJIDL-NE (7)

ステップＳ１７では、エンジン冷却水温ＴＷに応じて加算補正項ＤＴＲＱＳＴＵＰを算出する。加算補正項ＤＴＲＱＳＴＵＰは、燃料噴射弁の特性ばらつきや粗悪ガソリンが使用された場合などを考慮して、吸気量を増加させるために適用される補正項であり、エンジン冷却水温ＴＷが低下するほど増加するように設定される。   In step S17, an addition correction term DTRQSTUP is calculated according to the engine coolant temperature TW. The addition correction term DTRQSTUP is a correction term applied to increase the intake air amount in consideration of variations in characteristics of the fuel injection valve or when bad gasoline is used, and increases as the engine coolant temperature TW decreases. Set to do.

ステップＳ１８では、摩擦トルクＴＲＱＦＲＣ、第２フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＧＡ、及び加算補正項ＤＴＲＱＳＴＵＰを下記式（８）に適用して、第２目標トルクＴＲＱＧＡを算出する。
ＴＲＱＧＡ＝ＴＲＱＦＲＣ＋ＴＲＱＦＢＧＡ＋ＤＴＲＱＳＴＵＰ （８） In step S18, the friction torque TRQFRC, the second feedback control torque TRQFBGA, and the addition correction term DTRQSTUP are applied to the following equation (8) to calculate the second target torque TRQGA.
TRQGA = TRQFRC + TRQFBGA + DTRQSTUP (8)

図３は、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢに応じて点火時期ＩＧＬＯＧを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵでＴＤＣパルスの発生に同期して実行される。なお、点火時期ＩＧＬＯＧは圧縮上死点からの進角量で示される。   FIG. 3 is a flowchart of a process for calculating the ignition timing IGLOG according to the first target torque TRQCMB. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC pulse. The ignition timing IGLOG is indicated by the advance amount from the compression top dead center.

ステップＳ３１では、エンジン回転数ＮＥ及び吸気ゲージ圧ＰＢＧＡに応じて、ＩＧＭＢＴマップを検索し、最適点火時期ＩＧＭＢＴを算出する。ＩＧＭＢＴマップは、エンジン回転数ＮＥが一定であれば、吸気ゲージ圧ＰＢＧＡが増加するほど、最適点火時期ＩＧＭＢＴが減少する（遅角する）ように設定されている。   In step S31, an IGMBT map is searched according to the engine speed NE and the intake gauge pressure PBGA, and the optimal ignition timing IGMBT is calculated. The IGMBT map is set so that the optimal ignition timing IGMBT decreases (retards) as the intake gauge pressure PBGA increases if the engine speed NE is constant.

ステップＳ３２では、吸気圧ＰＢＡ及び吸気温ＴＡを下記式（１１）に適用し、気筒吸入空気量の推定値である推定吸気量ＧＡＩＲＣＹＬを算出する。式（１１）のηｖは体積効率、Ｒは気体定数、ＶＣＹＬは気筒容積、ＫＰＡは大気圧ＰＡに応じて設定される大気圧補正係数である。

Figure 0005357852
In step S32, the intake pressure PBA and the intake air temperature TA are applied to the following equation (11) to calculate an estimated intake air amount GAIRCYL that is an estimated value of the cylinder intake air amount. In equation (11), ηv is volume efficiency, R is a gas constant, VCYL is a cylinder volume, and KPA is an atmospheric pressure correction coefficient set according to the atmospheric pressure PA.
Figure 0005357852

ステップＳ３３では、推定吸気量ＧＡＩＲＣＹＬに所定変換係数ＫＧＡＴを乗算することにより、推定トルクＨＴＲＱＧＡを算出する。所定変換係数ＫＧＡＴは、点火時期ＩＧＬＯＧが最適点火時期ＩＧＭＢＴに設定された状態に対応する値に設定されている。   In step S33, the estimated torque HTRQGA is calculated by multiplying the estimated intake air amount GAIRCYL by a predetermined conversion coefficient KGAT. The predetermined conversion coefficient KGAT is set to a value corresponding to a state where the ignition timing IGLOG is set to the optimal ignition timing IGMBT.

ステップＳ３４では、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢ及び推定トルクＨＴＲＱＧＡを下記式（１２）に適用し、トルク低減率ＫＴＲＱＤを算出する。
ＫＴＲＱＤ＝ＴＲＱＣＭＢ／ＨＴＲＱＧＡ （１２） In step S34, the first target torque TRQCMB and the estimated torque HTRQGA are applied to the following equation (12) to calculate the torque reduction rate KTRQD.
KTRQD = TRQCMB / HTRQGA (12)

ステップＳ３５では、トルク低減率ＫＴＲＱＤ及びエンジン回転数ＮＥに応じてトルク低減率マップを検索し、遅角量ＤＩＧＲＴＤを算出する。トルク低減率マップは、図４に示すＫＴＲＱＤテーブルが、複数の所定エンジン回転数に対応して設定されたマップであり、トルク低減率ＫＴＲＱＤ及びエンジン回転数ＮＥに応じてこのマップ検索することにより、遅角量ＤＩＧＲＴＤが算出される。   In step S35, a torque reduction rate map is searched according to the torque reduction rate KTRQD and the engine speed NE, and a retardation amount DIGRTD is calculated. The torque reduction rate map is a map in which the KTRQD table shown in FIG. 4 is set corresponding to a plurality of predetermined engine speeds, and by searching this map according to the torque reduction rate KTRQD and the engine speed NE, A retardation amount DIGRTD is calculated.

ステップＳ３６では、下記式（１３）に最適点火時期ＩＧＭＢＴ及び遅角量ＤＩＧＲＴＤを適用し、点火時期ＩＧＬＯＧを算出する。
ＩＧＬＯＧ＝ＩＧＭＢＴ−ＤＩＧＲＴＤ （１３）
ＥＣＵ５は、算出した点火時期ＩＧＬＯＧにおいて点火プラグ１５による点火を行う。 In step S36, the optimal ignition timing IGMBT and the retard amount DIGRTD are applied to the following equation (13) to calculate the ignition timing ILOG.
IGLOG = IGMBT-DIGRTD (13)
The ECU 5 performs ignition by the spark plug 15 at the calculated ignition timing IGLOG.

図３の処理によれば、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢには、エンジン回転数ＮＥを過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴに制御するための第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧが反映されているので、式（１２）により算出されるトルク低減率ＫＴＲＱＤを用いることにより、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢの変化に対応した適切な点火時期制御を行うことができる。すなわち、エンジン回転数ＮＥを過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴに一致させるトルク制御を行う際に、点火時期ＩＧＬＯＧの変更によって応答速度の速いフィードバック制御が実行される。   According to the processing in FIG. 3, the first target torque TRQCMB reflects the first feedback control torque TRQFBIG for controlling the engine speed NE to the transient target speed NOBJST. By using the torque reduction rate KTRQD to be performed, it is possible to perform appropriate ignition timing control corresponding to the change in the first target torque TRQCMB. That is, when performing the torque control for matching the engine speed NE with the transient target speed NOBJST, feedback control with a fast response speed is executed by changing the ignition timing IGLOG.

図５は、第２目標トルクＴＲＱＧＡに応じてスロットル弁開度ＴＨを制御する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。   FIG. 5 is a flowchart of a process for controlling the throttle valve opening TH in accordance with the second target torque TRQGA. This process is executed every predetermined time by the CPU of the ECU 5.

ステップＳ４１では、第２目標トルクＴＲＱＧＡに応じて目標吸気量ＧＡＣＭＤを算出する。目標吸気量ＧＡＣＭＤは、第２目標トルクＴＲＱＧＡにほぼ比例するように設定される。   In step S41, a target intake air amount GACMD is calculated according to the second target torque TRQGA. The target intake air amount GACMD is set so as to be substantially proportional to the second target torque TRQGA.

ステップＳ４２では、目標吸気量ＧＡＣＭＤ及びエンジン回転数ＮＥに応じて予め設定されているマップを検索することにより、目標開度ＴＨＣＭＤを算出する。   In step S42, the target opening degree THCMD is calculated by searching a map set in advance according to the target intake air amount GACMD and the engine speed NE.

ステップＳ４３では、検出されるスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するように、アクチュエータ７を駆動する。
図５の処理により、第２目標トルクＴＲＱＧＡに応じた吸気量制御が行われる。 In step S43, the actuator 7 is driven so that the detected throttle valve opening TH matches the target opening THCMD.
By the process of FIG. 5, the intake air amount control according to the second target torque TRQGA is performed.

図６は、上述した制御動作例を説明するためのタイムチャートである。図６（ａ）〜図６（ｇ）は、それぞれエンジン回転数ＮＥ、第２目標トルクＴＲＱＧＡ、スロットル弁開度、吸気圧ＰＢＡ、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴ、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢ、及び点火時期ＩＧＬＯＧの推移を示す。時刻ｔ０において、エンジン回転数ＮＥが所定判定回転数ＮＥＴＨに達する。すなわち時刻ｔ０が始動完了（自立運転開始）時点に相当する。   FIG. 6 is a time chart for explaining the control operation example described above. FIGS. 6A to 6G show the engine speed NE, the second target torque TRQGA, the throttle valve opening, the intake pressure PBA, the transient target speed NOBJST, the first target torque TRQCMB, and the ignition timing IGLOG, respectively. Shows the transition. At time t0, the engine speed NE reaches the predetermined determination speed NETH. That is, time t0 corresponds to the time point when the start is completed (independent operation start).

第２目標トルクＴＲＱＧＡは、始動中は所定値に維持され、時刻ｔ０以後は、第２フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＧＡが徐々に減少するのに伴って、摩擦トルクＴＲＱＦＲＣまで減少する。スロットル弁開度ＴＨは、第２目標トルクＴＲＱＧＡと同様に推移する。これにより吸気圧ＰＢＡは図６（ｄ）に示すように推移する。   The second target torque TRQGA is maintained at a predetermined value during startup, and after time t0, the second feedback control torque TRQFBGA gradually decreases to the friction torque TRQFRC as the second feedback control torque TRQFBGA gradually decreases. The throttle valve opening TH changes in the same manner as the second target torque TRQGA. As a result, the intake pressure PBA changes as shown in FIG.

過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴは、時刻ｔ０からアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに達する時刻ｔ１まで時間経過に伴って増加し、時刻ｔ１以後はアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに設定される。   The transient target rotational speed NOBJST increases with time from time t0 to time t1 when the idle target rotational speed NOBJIDL is reached, and after time t1, is set to the idle target rotational speed NOBJIDL.

第１目標トルクＴＲＱＣＭＢは、時刻ｔ０からｔ１までの期間中は加速トルクＴＲＱＮＥＦが加算されるために比較的大きな値に設定され、時刻ｔ１以後は加速トルクＴＲＱＮＥＦが「０」となってほぼ一定値維持される。   The first target torque TRQCMB is set to a relatively large value during the period from the time t0 to the time t1, since the acceleration torque TRQNEF is added, and after the time t1, the acceleration torque TRQNEF becomes “0” and is substantially constant. Maintained.

点火時期ＩＧＬＯＧは、最適点火時期ＩＧＭＢＴより遅角側の値を制御中心値として、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢ及び吸気圧ＰＢＡに応じた値に設定される。時刻ｔ０において第１目標トルクＴＲＱＣＭＢが増加するが、吸気圧ＰＢＡが比較的高いため、遅角方向に変化する。時刻ｔ１においては第１目標トルクＴＲＱＣＭＢの減少に対応して遅角方向に変化し、その後は吸気圧ＰＢＡに低下に伴って徐々に進角方向に変化する。   The ignition timing ILOG is set to a value corresponding to the first target torque TRQCMB and the intake pressure PBA, with the value on the retard side from the optimal ignition timing IGMBT as the control center value. The first target torque TRQCMB increases at time t0, but changes in the retarding direction because the intake pressure PBA is relatively high. At time t1, it changes in the retard direction corresponding to the decrease in the first target torque TRQCMB, and thereafter gradually changes in the advance direction as the intake pressure PBA decreases.

エンジン回転数ＮＥは、過渡目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬの変化に追従して増加し、アイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに収束する。   The engine speed NE increases following the change in the transient target speed NOBJIDL and converges to the idle target speed NOBJIDL.

以上のように本実施形態では、始動完了時点（ｔ０）からの経過時間に応じてアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬまで増加する過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴが設定され、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴがアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに達するまでの期間中は、エンジン回転数ＮＥと過度目標回転数ＮＥＯＢＪＳＴとの偏差に応じて第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧが算出され、過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴがアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＬＤに達する時刻ｔ１以後は、エンジン回転数ＮＥとアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬとの偏差に応じて第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧが算出され、第１フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＩＧを用いて機関の第１目標トルクＴＲＱＣＭＢが算出され、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢに応じて点火時期ＩＧＬＯＧが制御される。   As described above, in the present embodiment, the transient target rotational speed NOBJST that increases to the idle target rotational speed NOBJIDL is set according to the elapsed time from the start completion time (t0), and the transient target rotational speed NOBJST is set to the idle target rotational speed NOBJIDL. During the period until the engine speed NE is reached, the first feedback control torque TRQFBIG is calculated according to the deviation between the engine speed NE and the excessive target speed NEOBJST, and after time t1 when the transient target speed NOBJST reaches the idle target speed NOBJILD. The first feedback control torque TRQFBIG is calculated according to the deviation between the engine speed NE and the idle target speed NOBJIDL, the first target torque TRQCMB of the engine is calculated using the first feedback control torque TRQFBIG, and the first Target toll Ignition timing IGLOG is controlled in accordance with the TRQCMB.

またエンジン回転数ＮＥとアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬとの偏差に応じて第２フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＧＡが算出され、第２フィードバック制御トルクＴＲＱＦＢＧＡを用いて第２目標トルクＴＲＱＧＡが算出され、第２目標トルクＴＲＱＧＡに応じて吸気量が制御される。これにより、吸気量はエンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬと一致するように制御される。   The second feedback control torque TRQFBGA is calculated according to the difference between the engine speed NE and the idle target speed NOBJIDL, the second target torque TRQGA is calculated using the second feedback control torque TRQFBGA, and the second target torque TRQGA. The intake air amount is controlled according to the above. Thus, the intake air amount is controlled so that the engine speed NE matches the idle target speed NOBJIDL.

さらに吸気量の推定値である推定吸気量ＧＡＩＲＣＹＬが吸気圧ＰＢＡ、吸気温ＴＡ、及び大気圧ＰＡに応じて算出され、点火時期ＩＧＬＯＧが最適点火時期ＩＧＭＢＴに設定されている状態に対応する出力トルクの推定値である推定トルクＨＴＲＱＧＡが、推定吸気量ＧＡＩＲＣＹＬに応じて算出され、第１目標トルクＴＲＱＣＭＢ及び推定出力トルクＨＴＲＱＧＡに応じて点火時期ＩＧＬＯＧが制御される。   Further, the estimated intake air amount GAIRCYL, which is an estimated value of the intake air amount, is calculated according to the intake pressure PBA, the intake air temperature TA, and the atmospheric pressure PA, and the output torque corresponding to the state where the ignition timing IGLOG is set to the optimal ignition timing IGMBT The estimated torque HTRQGA, which is an estimated value of, is calculated according to the estimated intake air amount GAIRCYL, and the ignition timing IGLOG is controlled according to the first target torque TRQCMB and the estimated output torque HTRQGA.

したがって、始動完了時点（ｔ０）から吸気量のフィードバック制御と、点火時期のフィードバック制御が並行して実行され、しかも過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴがアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに達するまでは、エンジン回転数ＮＥが過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴと一致するように点火時期ＩＧＬＯＧが制御される。点火時期制御の応答速度は、吸気量制御に比べて高いので、エンジン回転数ＮＥの過渡目標回転数ＮＯＢＪＳＴに対する良好な追従特性が得られる。その結果、始動完了直後においてエンジン回転数ＮＥの過剰な上昇を防止しつつ、エンジン回転数ＮＥを円滑かつ迅速にアイドル目標回転数ＮＯＢＪＩＤＬに収束させることができる。   Therefore, the feedback control of the intake air amount and the feedback control of the ignition timing are executed in parallel from the start completion time (t0), and the engine speed NE is kept until the transient target speed NOBJST reaches the idle target speed NOBJIDL. The ignition timing IGLOG is controlled so as to coincide with the transient target rotational speed NOBJST. Since the response speed of the ignition timing control is higher than that of the intake air amount control, a good follow-up characteristic with respect to the transient target speed NOBJST of the engine speed NE can be obtained. As a result, the engine speed NE can be smoothly and quickly converged to the idle target speed NOBJIDL while preventing an excessive increase in the engine speed NE immediately after the start is completed.

また第１目標トルクＴＲＱＣＭＢは、式（５）において所定減算補正項ＤＴＲＱＦＩＲＥが適用されるため、推定トルクＨＴＲＱＧＡより小さい値に設定される。その結果、点火時期ＩＧＬＯＧの制御中心値が最適点火時期ＩＧＭＢＴより遅角側に設定され、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＯＢＪＳＴまたはＮＯＢＪＩＤＬに対して高い場合及び低い場合のいずれにおいても、良好な制御応答性を得ることができる。   The first target torque TRQCMB is set to a value smaller than the estimated torque HTRQGA because the predetermined subtraction correction term DTRQFIRE is applied in the equation (5). As a result, the control center value of the ignition timing IGLOG is set to be retarded from the optimal ignition timing IGMBT, and good control is achieved regardless of whether the engine speed NE is higher or lower than the target speed NOBJST or NOBJIDL. Responsiveness can be obtained.

また第１目標トルクＴＲＱＣＭＢを推定トルクＨＴＲＱＧＡで除算することによりトルク低減率ＫＴＲＱＤが算出され、該トルク低減率ＫＴＲＱＤに応じて点火時期の遅角補正量ＤＩＧＲＴＤが算出され、その遅角補正量ＤＩＧＲＴＤを用いて点火時期の制御が行われる。これにより、点火時期ＩＧＬＯＧの制御中心値が最適点火時期ＩＧＭＢＴより遅角側の適切な値に設定される。   Further, the torque reduction rate KTRQD is calculated by dividing the first target torque TRQCMB by the estimated torque HTRQGA, the ignition timing retardation correction amount DIGRTD is calculated according to the torque reduction rate KTRQD, and the retardation correction amount DIGRTD is calculated. The ignition timing is controlled using this. As a result, the control center value of the ignition timing IGLOG is set to an appropriate value that is retarded from the optimal ignition timing IGMBT.

本実施形態では、クランク角度位置センサ１１が回転数検出手段に相当し、スロットル弁３及びアクチュエータ７が吸気量制御手段の一部に相当し、ＥＣＵ５が、過渡目標回転数設定手段、第１フィードバック制御トルク算出手段、第１目標トルク算出手段、点火時期制御手段、第２フィードバック制御トルク算出手段、第２目標トルク算出手段、及び吸気量制御手段の一部を構成する。具体的には、図２のステップＳ１１が過渡目標回転数設定手段に相当し、ステップＳ１４が第１フィードバック制御トルク算出手段に相当し、ステップＳ１１〜Ｓ１３，及びＳ１５が第１目標トルク算出手段に相当し、図３の処理が点火時期制御手段に相当し、図２のステップＳ１６が第２フィードバック制御トルク算出手段に相当し、ステップＳ１７及びＳ１８が第２目標トルク算出手段に相当し、図５の処理が吸気量制御手段の一部に相当する。 In the present embodiment, the crank angle position sensor 11 corresponds to the rotation speed detection means, the throttle valve 3 and the actuator 7 correspond to a part of the intake air amount control means, and the ECU 5 includes the transient target rotation speed setting means, the first feedback. The control torque calculation means, the first target torque calculation means, the ignition timing control means, the second feedback control torque calculation means, the second target torque calculation means, and a part of the intake air amount control means are configured. Specifically, step S11 in FIG. 2 corresponds to the transient target rotational speed setting means, step S14 corresponds to the first feedback control torque calculation means, and steps S11 to S13 and S15 correspond to the first target torque calculation means. 3 corresponds to the ignition timing control means, step S16 in FIG. 2 corresponds to the second feedback control torque calculation means, and steps S17 and S18 correspond to the second target torque calculation means . This process corresponds to part of the intake air amount control means.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上述した実施形態では、スロットル弁３及びアクチュエータ７により吸気量制御を行っているが、スロットル弁３をバイパス通路及びそのバイパス通路を通過する空気量を制御する補助吸気制御弁によって吸気量制御を行うようにしてもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the intake air amount control is performed by the throttle valve 3 and the actuator 7, but the intake air amount control is performed by the auxiliary intake control valve that controls the throttle valve 3 through the bypass passage and the air amount passing through the bypass passage. You may make it perform.

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。   The present invention can also be applied to control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a crankshaft as a vertical direction.

１ 内燃機関
３ スロットル弁（吸気量制御手段）
５ 電子制御ユニット（過渡目標回転数設定手段、第１フィードバック制御トルク算出手段、第１目標トルク算出手段、点火時期制御手段、第２フィードバック制御トルク算出手段、第２目標トルク算出手段、吸気量制御手段の一部）
７ アクチュエータ（吸気量制御手段）
１１ クランク角度位置センサ（回転数検出手段）
１５ 点火プラグ 1 Internal combustion engine 3 Throttle valve (intake air amount control means)
5. Electronic control unit (transient target rotational speed setting means, first feedback control torque calculation means, first target torque calculation means, ignition timing control means, second feedback control torque calculation means, second target torque calculation means, intake air amount control Part of the means)
7 Actuator (Intake air volume control means)
11 Crank angle position sensor (rotational speed detection means)
15 Spark plug

Claims (3)

内燃機関の回転数がアイドル目標回転数と一致するように前記機関の出力トルクを制御する、内燃機関の制御装置において、
前記機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記機関の始動完了時点からの経過時間に応じて前記アイドル目標回転数まで増加する過渡目標回転数を設定する過渡目標回転数設定手段と、
前記過渡目標回転数が前記アイドル目標回転数に達するまでの期間中は、検出される回転数と前記過度目標回転数との偏差に応じて第１フィードバック制御トルクを算出し、前記過渡目標回転数が前記アイドル目標回転数に達した後は、検出される回転数と前記アイドル目標回転数との偏差に応じて前記第１フィードバック制御トルクを算出する第１フィードバック制御トルク算出手段と、
前記第１フィードバック制御トルクを用いて前記機関の第１目標トルクを算出する第１目標トルク算出手段と、
前記第１目標トルクに応じて前記機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
検出される回転数と前記アイドル目標回転数との偏差に応じて第２フィードバック制御トルクを算出する第２フィードバック制御トルク算出手段と、
前記第２フィードバック制御トルクを用いて前記機関の第２目標トルクを算出する第２目標トルク算出手段と、
前記第２目標トルクに応じて前記機関の吸気量を制御する吸気量制御手段とを備え、
前記点火時期制御手段は、
前記機関の吸気量の推定値である推定吸気量を算出する吸気量推定手段と、
前記点火時期が前記出力トルクを最大とする最適点火時期に設定されている状態に対応する前記出力トルクの推定値である推定出力トルクを、前記推定吸気量に応じて算出する出力トルク推定手段とを有し、
前記第１目標トルク及び推定出力トルクに応じて前記点火時期の制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine that controls the output torque of the engine so that the rotational speed of the internal combustion engine matches an idle target rotational speed,
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine;
A transient target rotational speed setting means for setting a transient target rotational speed that increases to the idle target rotational speed in accordance with an elapsed time from the completion of starting of the engine;
During the period until the transient target rotational speed reaches the idle target rotational speed, a first feedback control torque is calculated according to a deviation between the detected rotational speed and the excessive target rotational speed, and the transient target rotational speed is calculated. After reaching the idle target rotational speed, first feedback control torque calculating means for calculating the first feedback control torque according to a deviation between the detected rotational speed and the idle target rotational speed;
First target torque calculating means for calculating a first target torque of the engine using the first feedback control torque;
Ignition timing control means for controlling the ignition timing of the engine according to the first target torque;
A second feedback control torque calculating means for calculating a second feedback control torque in accordance with a deviation between the detected rotation speed and the idle target rotation speed ;
Second target torque calculating means for calculating a second target torque of the engine using the second feedback control torque;
An intake air amount control means for controlling the intake air amount of the engine according to the second target torque ,
The ignition timing control means includes
An intake air amount estimating means for calculating an estimated intake air amount that is an estimated value of the intake air amount of the engine;
Output torque estimating means for calculating an estimated output torque, which is an estimated value of the output torque corresponding to a state where the ignition timing is set to an optimum ignition timing at which the output torque is maximized, according to the estimated intake amount; Have
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein the ignition timing is controlled according to the first target torque and the estimated output torque. 前記第１目標トルク算出手段は、前記第１目標トルクを前記推定出力トルクより小さい値に設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first target torque calculation unit sets the first target torque to a value smaller than the estimated output torque. 前記点火時期制御手段は、前記第１目標トルクを前記推定出力トルクで除算することによりトルク低減率を算出し、該トルク低減率に応じて点火時期の遅角補正量を算出する遅角補正量算出手段を有し、前記遅角補正量を用いて前記点火時期の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 The ignition timing control means calculates a torque reduction rate by dividing the first target torque by the estimated output torque, and calculates a retardation correction amount for calculating the ignition timing retardation according to the torque reduction rate. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a calculation unit, wherein the ignition timing is controlled using the retardation correction amount.
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