JP6335432B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの制御、特に、アイドル回転速度制御に関する。 The present invention relates to engine control, and more particularly to idle rotation speed control.
アクセルペダルが踏み込まれていない状態では、エンジンの回転速度を目標アイドル回転速度に制御するアイドル回転速度制御が行われる。アイドル回転速度制御では、エンジンの冷却水温、補機の作動状態等に応じて目標アイドル回転速度を演算し、目標アイドル回転速度を実現するのに必要な吸気量が得られるように吸気量調整弁（スロットル弁又はＩＳＣバルブ）の開口面積が調整される。 In a state where the accelerator pedal is not depressed, idle rotation speed control for controlling the engine rotation speed to the target idle rotation speed is performed. In idle speed control, the intake air amount adjustment valve is calculated so that the target idle speed is calculated according to the engine coolant temperature, the operating state of the auxiliary machine, etc., and the intake air amount necessary to achieve the target idle speed is obtained. The opening area of the (throttle valve or ISC valve) is adjusted.
ここで、吸気量調整弁の開口面積と吸気量とは、吸気量調整弁の開口面積が十分小さく、吸気量調整弁を通過する空気の流速が音速になるソニック領域では、吸気量調整弁の開口面積の変化量に対する吸気量の変化量が一定になるという関係（線形関係）を有する。また、吸気量調整弁の開口面積が増大して非ソニック領域に入ると、吸気量調整弁の開口面積を変化量に対する吸気量の変化量が吸気量調整弁の開口面積が大きくなるにつれ小さくなるという関係（非線形関係）を有する。 Here, the opening area and the intake air amount of the intake air amount adjustment valve are the same as the intake air amount adjustment valve in the sonic region where the air flow rate through the intake air amount adjustment valve is sonic. There is a relationship (linear relationship) in which the amount of change in the intake air amount becomes constant with respect to the amount of change in the opening area. Further, when the opening area of the intake air amount adjusting valve increases and enters the non-sonic region, the opening amount of the intake air amount adjusting valve becomes smaller as the opening area of the intake air amount adjusting valve becomes larger. (Non-linear relationship).
このため、非ソニック領域においても必要とされる吸気量がエンジンに供給されるように吸気量調整弁の開口面積を補正することが行われており、特許文献１では、アイドル時の吸気量を調整するＩＳＣバルブの制御量の補正パラメータをソニック領域と非ソニック領域とで異ならせ、かつ、補正パラメータを、吸気温度及び吸気圧力に基づき演算するようにしている。 For this reason, the opening area of the intake air amount adjustment valve is corrected so that the required intake air amount is supplied to the engine even in the non-sonic region. A correction parameter for the control amount of the ISC valve to be adjusted is made different between the sonic region and the non-sonic region, and the correction parameter is calculated based on the intake air temperature and the intake air pressure.
しかしながら、特許文献１の技術は、吸気温度及び吸気圧力に基づき補正パラメータを演算し、演算された補正パラメータを用いてＩＳＣバルブの制御量を補正する構成、すなわち、補正が必要な状態が検出されてから補正を行う構成である。したがって、補正が行われるまでは補正がされない状態が存在し、この状態にある間は必要とされる吸気量がエンジンに供給されず、目標アイドル回転速度が実現されない。 However, the technique of Patent Document 1 calculates a correction parameter based on the intake air temperature and the intake air pressure, and corrects the control amount of the ISC valve using the calculated correction parameter, that is, a state that requires correction is detected. It is the structure which correct | amends after that. Therefore, there is a state where the correction is not performed until the correction is performed, and the required intake air amount is not supplied to the engine during this state, and the target idle rotation speed is not realized.
また、補正パラメータを用いてＩＳＣバルブの制御量を補正したことによって、特に、吸気圧力の変化を引き起こし、変化後の吸気圧力に基づきさらなる補正が行われるので、制御のハンチングが発生する可能性がある。 Further, by correcting the control amount of the ISC valve using the correction parameter, in particular, a change in the intake pressure is caused, and further correction is performed based on the intake pressure after the change, so that control hunting may occur. is there.
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、非ソニック領域において目標アイドル回転速度が実現されるよう吸気量調整弁を制御するにあたり、制御遅れ及びハンチングを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of such technical problems, and an object of the present invention is to suppress control delay and hunting when controlling the intake air amount adjustment valve so that the target idle rotation speed is realized in the non-sonic region. And
本発明のある態様によれば、吸気量を調整する吸気量調整弁を備えたエンジンに適用され、前記吸気量調整弁を制御することによってアクセルペダルが踏み込まれていない状態での前記エンジンの回転速度を目標アイドル回転速度に制御するエンジンの制御装置が提供される。 According to an aspect of the present invention, the rotation of the engine is applied to an engine having an intake air amount adjustment valve for adjusting the intake air amount, and the accelerator pedal is not depressed by controlling the intake air amount adjustment valve. An engine controller is provided that controls the speed to a target idle speed.
この制御装置は、前記目標アイドル回転速度を実現するのに必要な吸気量を目標吸気量として演算し、前記吸気量調整弁の開口面積又は該開口面積に応じて変化する前記吸気量調整弁の特定のパラメータを開度パラメータとし、前記目標吸気量と、ソニック領域における前記開度パラメータと吸気量との関係と、に基づき、前記吸気量調整弁の目標開度パラメータを演算する。また、この制御装置は、前記目標開度パラメータを前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの排気量で割った値である正規化目標開度パラメータに基づいて非ソニック補正係数を演算し、前記非ソニック補正係数を前記目標開度パラメータに掛けて前記補正後目標開度パラメータを演算し、前記補正後目標開度パラメータと前記目標開度パラメータとの差から前記目標開度パラメータの補正量を演算する。 The control device calculates an intake air amount necessary for realizing the target idle rotation speed as a target intake air amount, and an opening area of the intake air amount adjusting valve or an intake air amount adjusting valve that changes in accordance with the opening area. Using a specific parameter as an opening parameter, the target opening parameter of the intake air amount adjusting valve is calculated based on the target intake air amount and the relationship between the opening parameter and the intake air amount in the sonic region. Further, the control device calculates a non-sonic correction coefficient based on a normalized target opening parameter that is a value obtained by dividing the target opening parameter by the engine rotational speed and the engine displacement. The corrected target opening parameter is calculated by multiplying the target opening parameter by a correction coefficient, and the correction amount of the target opening parameter is calculated from the difference between the corrected target opening parameter and the target opening parameter. .
そして、この制御装置は、前記目標開度パラメータが非ソニック領域に入る場合に、前記目標開度パラメータに応じて前記目標開度パラメータを補正して補正後目標開度パラメータを演算し、前記吸気量調整弁の前記開度パラメータが前記補正後目標開度パラメータになるように前記吸気量調整弁を制御する。 Then, when the target opening parameter enters a non-sonic region, the control device corrects the target opening parameter according to the target opening parameter, calculates a corrected target opening parameter, and calculates the intake air The intake air amount adjusting valve is controlled so that the opening degree parameter of the amount adjusting valve becomes the corrected target opening degree parameter.
上記態様によれば、目標アイドル回転速度を実現する非ソニック補正後目標開口面積が演算されたら、センサ検出値の影響を受けることなく、スロットル弁の開口面積が非ソニック補正後目標開口面積までダイレクトに制御される。これにより、制御遅れやハンチングが生じるのを防止することができる。 According to the above aspect, when the target opening area after non-sonic correction that achieves the target idle rotation speed is calculated, the opening area of the throttle valve can be directly adjusted to the target opening area after non-sonic correction without being affected by the sensor detection value. Controlled. Thereby, it is possible to prevent control delay and hunting.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、エンジン１０及びそのコントローラ５０の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of the engine 10 and its controller 50.
エンジン１０は、燃料噴射弁１１から燃焼室１２内に燃料を直接噴射し、これによって形成された混合気を点火プラグ１３で点火する直噴エンジンである。エンジン１０には、ノックセンサ３１、水温センサ３２、油圧センサ３３、油温センサ３４、エンジン回転速度センサ（クランク角センサ）３５、３６等が取り付けられている。 The engine 10 is a direct injection engine that directly injects fuel from a fuel injection valve 11 into a combustion chamber 12 and ignites an air-fuel mixture formed thereby by an ignition plug 13. The engine 10 is provided with a knock sensor 31, a water temperature sensor 32, a hydraulic pressure sensor 33, an oil temperature sensor 34, engine rotation speed sensors (crank angle sensors) 35 and 36, and the like.
また、エンジン１０の吸気通路１４には、上流から順にエアクリーナ１５、エアフローメータ１６、スロットル弁１７、コレクタ１８が設けられている。スロットル弁１７は、エンジン１０の吸気量を調整する電子制御式スロットル弁である。スロットル弁１７には、弁駆動用のスロットルアクチュエータと、スロットル開度を検出するスロットル開度センサが取り付けられている。 An air cleaner 15, an air flow meter 16, a throttle valve 17, and a collector 18 are provided in the intake passage 14 of the engine 10 in order from the upstream. The throttle valve 17 is an electronically controlled throttle valve that adjusts the intake air amount of the engine 10. The throttle valve 17 is provided with a throttle actuator for driving the valve and a throttle opening sensor for detecting the throttle opening.
また、エンジン１０の排気通路２０には、上流から順に排気温センサ３７、空燃比センサ３８、マニホールド触媒（三元触媒）２１、Ｏ２センサ３９、床下触媒（三元触媒）２２、消音器２３が設けられている。 In addition, an exhaust temperature sensor 37, an air-fuel ratio sensor 38, a manifold catalyst (three-way catalyst) 21, an O2 sensor 39, an underfloor catalyst (three-way catalyst) 22, and a silencer 23 are sequentially provided in the exhaust passage 20 of the engine 10 from upstream. Is provided.
コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを含んで構成され、上記センサ３１〜３９の検出値の他、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ４０の検出信号が入力される。 The controller 50 includes a CPU, a RAM, a ROM, and an input / output interface. In addition to the detection values of the sensors 31 to 39, a detection signal of an accelerator opening sensor 40 that detects an operation amount of an accelerator pedal is input. .
コントローラ５０は、入力された検出値に基づきエンジン１０が搭載される車両の運転状態を判断し、エンジン１０の回転速度、出力トルク等の目標値を設定し、目標値が実現されるようスロットル弁１７の開度、燃料噴射弁１１による燃料噴射時期及び燃料噴射量、点火プラグ１３による点火時期等を制御する。 The controller 50 determines the operating state of the vehicle on which the engine 10 is mounted based on the input detection value, sets target values such as the rotational speed and output torque of the engine 10, and the throttle valve so that the target value is realized. 17, the fuel injection timing and fuel injection amount by the fuel injection valve 11, the ignition timing by the spark plug 13, and the like are controlled.
また、アクセルペダルが踏み込まれていない状態では、コントローラ５０は、冷却水温、図示しない補機（例えば、空調装置）の作動状態等に応じて目標アイドル回転速度を演算する。そして、コントローラ５０は、目標アイドル回転速度を実現するのに必要なエンジン１０の吸気量（目標吸気量）を演算し、目標吸気量がエンジン１０に供給される開口面積（目標開口面積）となるようにスロットル弁１７を制御する（アイドル回転速度制御）。 Further, in a state where the accelerator pedal is not depressed, the controller 50 calculates a target idle rotation speed according to the cooling water temperature, the operating state of an auxiliary device (for example, an air conditioner) (not shown), and the like. Then, the controller 50 calculates the intake amount (target intake amount) of the engine 10 necessary to realize the target idle rotation speed, and the target intake amount becomes the opening area (target opening area) supplied to the engine 10. Thus, the throttle valve 17 is controlled (idle rotation speed control).
ここで、スロットル弁１７の開口面積と吸気量との間には、スロットル弁１７の開口面積が十分小さくスロットル弁１７を通過する空気の流速が音速になるソニック領域（臨界領域ともいう。）では、スロットル弁１７の開口面積の変化量に対する吸気量の変化量が一定になるという関係（線形関係）が成立する。このため、アイドル時の目標開口面積は、この線形関係に基づき演算することができる。 Here, between the opening area of the throttle valve 17 and the intake air amount, a sonic region (also referred to as a critical region) in which the opening area of the throttle valve 17 is sufficiently small and the flow velocity of air passing through the throttle valve 17 is sonic. Thus, a relationship (linear relationship) is established in which the amount of change in the intake air amount becomes constant with respect to the amount of change in the opening area of the throttle valve 17. For this reason, the target opening area at the time of idling can be calculated based on this linear relationship.
しかしながら、スロットル弁１７の開口面積が増大し、非ソニック領域（非臨界領域ともいう。）に入ると、スロットル弁１７の開口面積の変化量に対する吸気量の変化量が一定にならず、スロットル弁１７の開口面積が大きくなるにつれてスロットル弁１７の開口面積の変化量に対する吸気量の変化量が小さくなるという関係（非線形関係）になる。このため、非ソニック領域においては、ソニック領域における線形関係に基づき目標開口面積を演算してスロットル弁１７を制御しても、吸気量が不足し、目標アイドル回転速度は実現されない。非ソニック領域において目標アイドル回転速度を実現するには目標開口面積を増大補正する必要がある。 However, when the opening area of the throttle valve 17 increases and enters a non-sonic region (also referred to as a non-critical region), the amount of change in the intake air amount with respect to the amount of change in the opening area of the throttle valve 17 does not become constant, and the throttle valve As the opening area of 17 increases, the amount of change in the intake air amount with respect to the amount of change in the opening area of the throttle valve 17 becomes smaller (nonlinear relationship). For this reason, in the non-sonic region, even if the target opening area is calculated based on the linear relationship in the sonic region and the throttle valve 17 is controlled, the intake amount is insufficient and the target idle rotation speed is not realized. In order to achieve the target idle rotation speed in the non-sonic region, it is necessary to increase and correct the target opening area.
図２は、スロットル弁１７の正規化開口面積とエンジン１０の基準吸気量比との関係を示した図である。スロットル弁１７の正規化開口面積は、スロットル弁１７の開口面積をエンジン１０の回転速度及び排気量で割った値であり、基準吸気量比は、エンジン１０の吸気量をそのときのエンジン１０の回転速度における最大吸気量で割った値である。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the normalized opening area of the throttle valve 17 and the reference intake air amount ratio of the engine 10. The normalized opening area of the throttle valve 17 is a value obtained by dividing the opening area of the throttle valve 17 by the rotational speed and the displacement of the engine 10, and the reference intake air ratio is the intake air amount of the engine 10 at that time. It is the value divided by the maximum intake volume at the rotational speed.
この図に示されるように、非ソニック領域では正規化開口面積と基準吸気量比との関係が非線形関係になる。目標吸気量に対応する基準吸気量比がＴＱＨ０１であるとすると、ＴＱＨ０１を得るための正規化開口面積は、図中一点鎖線で示すソニック領域における線形関係によればＡＤＮＶ１となる。しかしながら、ＡＤＮＶ１は非ソニック領域に入るため、正規化開口面積がＡＤＮＶ１になるようにスロットル弁１７を制御しても、得られる基準吸気量比はＴＱＨ０１よりも少ないＴＱＨ０２に留まってしまう。目標吸気量を得るためには、正規化開口面積をＡＤＮＶ２まで増大させる必要がある。 As shown in this figure, in the non-sonic region, the relationship between the normalized opening area and the reference intake air ratio is a non-linear relationship. Assuming that the reference intake air amount ratio corresponding to the target intake air amount is TQH01, the normalized opening area for obtaining TQH01 is ADNV1 according to the linear relationship in the sonic region indicated by the one-dot chain line in the drawing. However, since ADNV1 enters the non-sonic region, even if the throttle valve 17 is controlled so that the normalized opening area becomes ADNV1, the obtained reference intake air amount ratio remains at TQH02 which is smaller than TQH01. In order to obtain the target intake air amount, it is necessary to increase the normalized opening area to ADNV2.
そこで、本実施形態では、アイドル時の目標開口面積をソニック領域における線形関係に基づき演算するが、演算された目標開口面積が非ソニック領域に入る場合は、目標開口面積に非ソニック補正係数を掛けることで、目標吸気量が得られる開口面積まで目標開口面積が増大補正されるようにする。 Therefore, in the present embodiment, the target opening area at the time of idling is calculated based on the linear relationship in the sonic region, but when the calculated target opening area enters the non-sonic region, the target opening area is multiplied by a non-sonic correction coefficient. Thus, the target opening area is corrected to increase up to the opening area where the target intake air amount can be obtained.
図３は、正規化開口面積と非ソニック補正係数の関係を規定したテーブルである。非ソニック補正係数は、目標吸気量を得るのに実際に必要な正規化開口面積を、目標吸気量とソニック領域における線形関係に基づき演算される正規化開口面積で割った値である。図２に示した例では、ＡＤＮＶ２をＡＤＮＶ１で割った値が非ソニック補正係数に対応する。 FIG. 3 is a table that defines the relationship between the normalized opening area and the non-sonic correction coefficient. The non-sonic correction coefficient is a value obtained by dividing the normalized opening area actually required to obtain the target intake air amount by the normalized opening area calculated based on the linear relationship between the target intake air amount and the sonic region. In the example shown in FIG. 2, the value obtained by dividing ADNV2 by ADNV1 corresponds to the non-sonic correction coefficient.
非ソニック補正係数は、ソニック領域では１であるが、非ソニック領域に入ると１以上の値をとり、正規化開口面積が大きくなるほど大きな値をとる。また、正規化開口面積の変化量に対する非ソニック補正係数の変化量は、正規化開口面積が大きくなるほど大きくなる。また、非ソニック補正係数はコレクタ負圧と対応関係があり、非ソニック補正係数が大きくなるほどコレクタ負圧が大気圧に近づく。 The non-sonic correction coefficient is 1 in the sonic region, but takes a value of 1 or more when entering the non-sonic region, and takes a larger value as the normalized opening area increases. Further, the change amount of the non-sonic correction coefficient with respect to the change amount of the normalized opening area becomes larger as the normalized opening area becomes larger. Further, the non-sonic correction coefficient has a corresponding relationship with the collector negative pressure, and the collector negative pressure approaches the atmospheric pressure as the non-sonic correction coefficient increases.
図４は、コントローラ５０が実施するアイドル回転速度制御の内容を示したフローチャートである。アイドル回転速度制御は、アクセルペダルが踏み込まれていない状態で実行される。 FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the idle rotation speed control performed by the controller 50. The idle rotation speed control is executed in a state where the accelerator pedal is not depressed.
これを参照しながらアイドル回転速度制御の内容について説明すると、まず、Ｓ１では、コントローラ５０は、目標アイドル回転速度を演算する。目標アイドル回転速度は、例えば、エンジン１０の冷却水温、補機の作動状態に基づき演算される。 The contents of the idle rotation speed control will be described with reference to this. First, in S1, the controller 50 calculates a target idle rotation speed. The target idle rotation speed is calculated based on, for example, the coolant temperature of the engine 10 and the operating state of the auxiliary machine.
Ｓ２では、コントローラ５０は、目標アイドル回転速度を実現するのに必要なエンジン１０の吸気量である目標吸気量を演算する。この演算は、エンジン１０の吸気量と回転速度との関係を示したテーブルを参照し、目標アイドル回転速度に対応するエンジン１０の吸気量を検索することで行われる。 In S <b> 2, the controller 50 calculates a target intake air amount that is an intake air amount of the engine 10 necessary for realizing the target idle rotation speed. This calculation is performed by referring to a table showing the relationship between the intake air amount and the rotation speed of the engine 10 and searching for the intake air amount of the engine 10 corresponding to the target idle rotation speed.
Ｓ３では、コントローラ５０は、非ソニック補正係数がＦＢ許可上限を超えているか判断し、非ソニック補正係数がＦＢ許可上限を超えていない場合は、目標アイドル回転速度とエンジン回転速度とのずれを解消すべく、Ｓ４〜Ｓ６のフィードバック制御処理を行う。 In S3, the controller 50 determines whether the non-sonic correction coefficient exceeds the FB permission upper limit, and if the non-sonic correction coefficient does not exceed the FB permission upper limit, the deviation between the target idle speed and the engine speed is resolved. Therefore, the feedback control process of S4 to S6 is performed.
Ｓ４〜Ｓ６のフィードバック制御処理では、エンジン回転速度と目標アイドル回転速度とを比較し（Ｓ４）、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度よりも低い場合は開口面積ＦＢ補正量を増大させる（Ｓ５）。これに対し、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度よりも高い場合は開口面積ＦＢ補正量を減少させる（Ｓ６）。 In the feedback control processing of S4 to S6, the engine rotational speed and the target idle rotational speed are compared (S4), and when the engine rotational speed is lower than the target idle rotational speed, the opening area FB correction amount is increased (S5). On the other hand, when the engine speed is higher than the target idle speed, the opening area FB correction amount is decreased (S6).
これに対し、非ソニック補正係数がＦＢ許可上限を超えている場合は、コントローラ５０は、Ｓ４〜Ｓ６の処理を飛ばし、Ｓ７に処理を進める。すなわち、非ソニック補正係数がＦＢ許可上限を超え、目標開口面積の補正量が所定値よりも大きくなった場合は、コントローラ５０はフィードバック制御を行わない。 On the other hand, when the non-sonic correction coefficient exceeds the FB permission upper limit, the controller 50 skips the processes of S4 to S6 and advances the process to S7. That is, when the non-sonic correction coefficient exceeds the FB permission upper limit and the correction amount of the target opening area becomes larger than a predetermined value, the controller 50 does not perform feedback control.
これは、このような状況では、目標開口面積を補正しても吸気量変化の鈍化によってエンジン１０のトルク変化が小さくなり更には目標開口面積を操作しても吸気量及びトルクの変化がなくなる飽和状態となることにより、又は、目標開口面積の補正量が消費電力、耐久性等で決まるスロットル弁１７の機能的な制約によって制限されてエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との間にずれが生じることにより、フィードバック制御における積分項の溜め込みが起こる（開口面積ＦＢ補正量が増大し続ける）からである。フィードバック制御を中止すれば、このような積分項の溜め込みが起こるのを防止することができる。 This is because in such a situation, even if the target opening area is corrected, the torque change of the engine 10 becomes smaller due to the slowdown of the intake air amount change, and further, the intake air amount and the torque change are eliminated even if the target opening area is manipulated. Due to the state, or the correction amount of the target opening area is limited by the functional restriction of the throttle valve 17 determined by power consumption, durability, etc., a deviation occurs between the engine speed and the target engine speed. This is because accumulation of integral terms occurs in feedback control (the opening area FB correction amount continues to increase). If feedback control is stopped, it is possible to prevent such accumulation of integral terms.
Ｓ７では、コントローラ５０は、非ソニック補正前目標開口面積を演算する。具体的には、コントローラ５０は、Ｓ２で演算した目標吸気量と、ソニック領域で成立する正規化開口面積と基準吸気量比との線形関係とに基づき、すなわち、全領域がソニック領域であると仮定して目標吸気量に対応する開口面積を演算し、これに開口面積ＦＢ補正量を加算することによって非ソニック補正前目標開口面積を演算する。 In S7, the controller 50 calculates the target opening area before non-sonic correction. Specifically, the controller 50 is based on the target intake air amount calculated in S2 and the linear relationship between the normalized opening area established in the sonic region and the reference intake air amount ratio, that is, the entire region is a sonic region. Assuming that the opening area corresponding to the target intake air amount is calculated, and the target opening area before non-sonic correction is calculated by adding the opening area FB correction amount thereto.
また、コントローラ５０は、スロットル弁１７を経由せずにコレクタ１８に流入する空気（例えばキャニスタからのパージ空気）がある場合は、その空気の量をスロットル弁１７の開口面積に換算し、これを非ソニック補正前目標開口面積に加算する。パージ空気が流入するとコレクタ負圧がその分大気圧に近づき非ソニック特性が強くなるので目標開口面積の補正量を大きくする必要があるが、この加算を行うことでコレクタ１８にスロットル弁１７以外から空気が流入する場合であっても適切な補正が可能になる。 In addition, when there is air that flows into the collector 18 without passing through the throttle valve 17 (for example, purge air from the canister), the controller 50 converts the amount of air into the opening area of the throttle valve 17, and Add to the target opening area before non-sonic correction. When the purge air flows in, the collector negative pressure approaches the atmospheric pressure and the non-sonic characteristics become stronger. Therefore, it is necessary to increase the correction amount of the target opening area. Even when air flows in, appropriate correction is possible.
Ｓ８では、コントローラ５０は、エンジン回転速度がアイドル制御領域内か判断する。エンジン回転速度がアイドル制御領域内である場合は、処理がＳ９に進み、図３に示したテーブルを参照して非ソニック補正係数を演算する。 In S8, the controller 50 determines whether the engine speed is within the idle control region. If the engine speed is within the idle control region, the process proceeds to S9, and the non-sonic correction coefficient is calculated with reference to the table shown in FIG.
これに対し、エンジン回転速度がアイドル制御領域を超えている場合は、処理がＳ１０に進み、非ソニック補正係数が上限値に制限される。これにより、目標開口面積の補正量が制限される。 On the other hand, when the engine speed exceeds the idle control region, the process proceeds to S10, and the non-sonic correction coefficient is limited to the upper limit value. Thereby, the correction amount of the target opening area is limited.
これは、エンジン回転速度がアイドル制御領域を超える状況では、アイドル回転速度制御が終了し、アクセル操作に応じた通常の吸気量制御に移行するので、非ソニック補正係数による不要な補正を制限するためである。 This is because in a situation where the engine speed exceeds the idle control range, the idle speed control is terminated and the routine shifts to normal intake air amount control according to the accelerator operation, so that unnecessary correction by the non-sonic correction coefficient is limited. It is.
Ｓ１１では、コントローラ５０は、非ソニック補正前目標開口面積に非ソニック補正係数を掛けて非ソニック補正後目標開口面積を演算する。非ソニック補正前後の目標開口面積の差が非ソニック補正前目標開口面積の補正量となる。この演算は非ソニック補正前目標開口面積がソニック領域内の場合にも行われるが、この場合は非ソニック補正係数が１になるので（図３）、実質的に補正は行われない。 In S11, the controller 50 calculates the target opening area after non-sonic correction by multiplying the target opening area before non-sonic correction by the non-sonic correction coefficient. The difference between the target opening areas before and after the non-sonic correction becomes the correction amount of the target opening area before the non-sonic correction. This calculation is performed even when the target opening area before non-sonic correction is in the sonic region. In this case, since the non-sonic correction coefficient is 1 (FIG. 3), correction is not substantially performed.
Ｓ１２では、コントローラ５０は、スロットル弁１７の開口面積が非ソニック補正後目標開口面積まで徐々に変化するように、スロットル弁１７の開度−開口面積特性に基づきスロットル弁１７の開度を制御する。開口面積を徐々に変化させる態様は、開口面積を非ソニック補正後目標開口面積までステップ的に変化させる態様でなければよく、開口面積の変化速度を制限する態様、一次遅れ処理等で遅れを持たせて変化させる態様、中間値を取りながら段階的に変化させる態様等、様々な態様が可能である。スロットル弁１７の開口面積を徐々に変化させるのは、エンジン１０の吸気量が急激に変動し、これによりエンジン１０の回転速度やトルクが急激に変化するのを防止するためである。 In S12, the controller 50 controls the opening of the throttle valve 17 based on the opening-opening area characteristic of the throttle valve 17 so that the opening area of the throttle valve 17 gradually changes to the target opening area after non-sonic correction. . The mode in which the opening area is gradually changed may not be a mode in which the opening area is changed in steps to the target opening area after non-sonic correction, and there is a delay in the mode for limiting the changing speed of the opening area, the first order lag processing, etc. Various modes are possible, such as a mode in which the change is made and a mode in which the change is made step by step while taking an intermediate value. The reason why the opening area of the throttle valve 17 is gradually changed is to prevent the intake air amount of the engine 10 from fluctuating rapidly, thereby preventing the rotation speed and torque of the engine 10 from abruptly changing.
以上説明したＳ１〜Ｓ１２の処理が繰り返し実行されることにより、エンジン１０の回転速度が目標アイドル回転速度に制御される。 By repeating the processes of S1 to S12 described above, the rotational speed of the engine 10 is controlled to the target idle rotational speed.
続いて、上記アイドル回転速度制御を行うことによる作用効果について説明する。 Then, the effect by performing said idle rotation speed control is demonstrated.
アイドル回転速度制御においてスロットル弁１７の開口面積が増大して非ソニック領域に入ると、スロットル弁１７の開口面積の変化に対する吸気量の変化が鈍化するが、本実施形態では、非ソニック補正前開口面積が大きいほど非ソニック補正係数として大きな値が設定される（図３）。図５は、非ソニック領域において目標開口面積が非ソニック補正係数によって補正される様子を示している。 When the opening area of the throttle valve 17 increases and enters the non-sonic region in the idling rotational speed control, the change in the intake amount with respect to the change in the opening area of the throttle valve 17 slows down. In this embodiment, the opening before the non-sonic correction is performed. As the area is larger, a larger value is set as the non-sonic correction coefficient (FIG. 3). FIG. 5 shows how the target opening area is corrected by the non-sonic correction coefficient in the non-sonic region.
これにより、非ソニック領域において目標開口面積の補正を適切に行い、非ソニック領域においても目標吸気量をエンジン１０に供給し、目標アイドル回転速度を実現することができる。 As a result, the target opening area can be appropriately corrected in the non-sonic region, and the target intake air speed can be supplied to the engine 10 even in the non-sonic region to achieve the target idle rotation speed.
特に、本実施形態では、目標アイドル回転速度を実現する非ソニック補正後目標開口面積が演算された後は、センサ検出値の影響を受けることなくスロットル弁１７の開口面積が非ソニック補正後目標開口面積までダイレクトに制御されるので、制御遅れやハンチングが生じるのを防止することができる。アイドル回転速度制御を行うにあたり、吸気温度、吸気圧力を検出するためのセンサも不要である。 In particular, in the present embodiment, after calculating the target opening area after non-sonic correction for realizing the target idle rotation speed, the opening area of the throttle valve 17 is not affected by the sensor detection value, and the target opening after non-sonic correction is calculated. Since the area is directly controlled, it is possible to prevent control delay and hunting. A sensor for detecting the intake air temperature and the intake air pressure is not necessary for performing the idle rotation speed control.
また、非ソニック補正係数を、目標開口面積をエンジン１０の回転速度及び排気量で割って得られる正規化開口面積に基づき演算するようにしたので、エンジン１０の回転速度や排気量を考慮した補正が可能である。 Further, since the non-sonic correction coefficient is calculated based on the normalized opening area obtained by dividing the target opening area by the rotation speed and the displacement of the engine 10, the correction considering the rotation speed and the displacement of the engine 10 is performed. Is possible.
これは、エンジン１０の排気量が大きいほど、また、エンジン１０の回転速度が高いほどコレクタ負圧が発達して非ソニック領域が小さくなり、必要とされる目標開口面積の補正量が小さくなる傾向があることに対応させたものである。本実施形態によれば、エンジン１０の排気量が大きくなるほど、また、エンジン１０の回転速度が高くなるほど、非正規化開口面積が小さくなり、演算される非ソニック補正係数、ひいては非ソニック補正前目標開口面積の補正量が小さくなるので（図３参照）、この傾向に合わせた補正が可能である。 This is because the larger the displacement of the engine 10 and the higher the rotational speed of the engine 10, the collector negative pressure develops and the non-sonic region becomes smaller, and the required correction amount of the target opening area tends to be smaller. It corresponds to that there is. According to the present embodiment, the larger the displacement of the engine 10 and the higher the rotational speed of the engine 10, the smaller the denormalized opening area, and the calculated non-sonic correction coefficient, and thus the target before non-sonic correction. Since the correction amount of the opening area is small (see FIG. 3), correction in accordance with this tendency is possible.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely a part of an application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. is not.
例えば、上記実施形態のアイドル回転速度制御はスロットル弁１７の開口面積を基に各種演算を行うが、スロットル弁１７の開度、スロットルアクチュエータの駆動量等、開口面積に応じて変化するスロットル弁１７の他のパラメータ（開度パラメータ）を演算に用いてもよい。 For example, the idle rotation speed control of the above embodiment performs various calculations based on the opening area of the throttle valve 17, but the throttle valve 17 varies depending on the opening area, such as the opening degree of the throttle valve 17 and the driving amount of the throttle actuator. Other parameters (opening parameters) may be used for the calculation.
また、エンジン１０は、スロットル弁１７とは別にスロットル弁１７をバイパスする通路にＩＳＣバルブを備え、アイドル時はスロットル弁１７を全閉にしてＩＳＣバルブの開度を制御することでアイドル回転速度を制御するエンジンであってもよい。この場合、ＩＳＣバルブの開口面積が非ソニック補正後目標開口面積になるようにＩＳＣバルブの開度を制御する。 Further, the engine 10 is provided with an ISC valve in a passage that bypasses the throttle valve 17 in addition to the throttle valve 17, and when idling, the throttle valve 17 is fully closed to control the opening degree of the ISC valve, thereby controlling the idle rotation speed. It may be an engine to be controlled. In this case, the opening degree of the ISC valve is controlled so that the opening area of the ISC valve becomes the target opening area after non-sonic correction.
１０ エンジン
１７ スロットル弁（吸気量調整弁）
５０ コントローラ（目標吸気量演算手段、目標開度パラメータ演算手段、非ソニック補正手段、吸気量調整弁制御手段、フィードバック制御手段）
10 Engine 17 Throttle valve (intake air amount adjustment valve)
50 controller (target intake air amount calculating means, target opening parameter calculating means, non-sonic correction means, intake air amount adjusting valve control means, feedback control means)
Claims (9)
前記目標アイドル回転速度を実現するのに必要な吸気量を目標吸気量として演算する目標吸気量演算手段と、
前記吸気量調整弁の開口面積又は該開口面積に応じて変化する前記吸気量調整弁の特定のパラメータを開度パラメータとし、前記目標吸気量と、ソニック領域における前記開度パラメータと吸気量との関係と、に基づき、前記吸気量調整弁の目標開度パラメータを演算する目標開度パラメータ演算手段と、
前記目標開度パラメータが非ソニック領域に入る場合に、前記目標開度パラメータに応じて前記目標開度パラメータを補正して補正後目標開度パラメータを演算する非ソニック補正手段と、
前記吸気量調整弁の前記開度パラメータが前記補正後目標開度パラメータになるように前記吸気量調整弁を制御する吸気量調整弁制御手段と、を備え、
前記非ソニック補正手段は、前記目標開度パラメータを前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの排気量で割った値である正規化目標開度パラメータに基づいて非ソニック補正係数を演算し、前記非ソニック補正係数を前記目標開度パラメータに掛けて前記補正後目標開度パラメータを演算し、前記補正後目標開度パラメータと前記目標開度パラメータとの差から前記目標開度パラメータの補正量を演算する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 Applied to an engine having an intake air amount adjusting valve for adjusting the intake air amount, and controlling the intake air amount adjusting valve to control the rotational speed of the engine to a target idle rotational speed when the accelerator pedal is not depressed. An engine control device,
A target intake air amount calculating means for calculating an intake air amount necessary for realizing the target idle rotation speed as a target intake air amount;
The opening area of the intake air amount adjusting valve or a specific parameter of the intake air amount adjusting valve that changes according to the opening area is used as an opening parameter, and the target intake air amount, the opening parameter in the sonic region, Based on the relationship, target opening parameter calculation means for calculating a target opening parameter of the intake air amount adjustment valve,
Non-sonic correction means for calculating the corrected target opening parameter by correcting the target opening parameter according to the target opening parameter when the target opening parameter enters a non-sonic region;
An intake air amount adjustment valve control means for controlling the intake air amount adjustment valve so that the opening degree parameter of the intake air amount adjustment valve becomes the corrected target opening degree parameter,
The non-sonic correction means calculates a non-sonic correction coefficient based on a normalized target opening parameter that is a value obtained by dividing the target opening parameter by the engine rotational speed and the engine displacement. The corrected target opening parameter is calculated by multiplying the target opening parameter by a correction coefficient, and the correction amount of the target opening parameter is calculated from the difference between the corrected target opening parameter and the target opening parameter. ,
An engine control device.
前記非ソニック補正手段は、前記目標開度パラメータが大きいほど前記目標開度パラメータの補正量を大きくする、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
The non-sonic correction means increases the correction amount of the target opening parameter as the target opening parameter increases.
An engine control device.
前記非ソニック補正手段は、前記エンジンの回転速度が高いほど前記目標開度パラメータの補正量を小さくする、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1 or 2,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the non-sonic correction means decreases the correction amount of the target opening parameter as the rotational speed of the engine increases.
前記非ソニック補正手段は、前記エンジンの排気量が大きいほど前記目標開度パラメータの補正量を小さくする、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 3,
The non-sonic correction means reduces the correction amount of the target opening parameter as the engine displacement increases.
An engine control device.
目標開度パラメータ演算手段は、前記吸気量調整弁を経由せず前記エンジンに供給される空気がある場合は、当該空気の量を前記吸気量調整弁の前記開度パラメータに換算し、
これを前記目標開度パラメータに加算する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 4,
When there is air supplied to the engine without passing through the intake air amount adjustment valve, the target opening parameter calculation means converts the amount of air into the opening parameter of the intake air amount adjustment valve,
Add this to the target opening parameter,
An engine control device.
前記開度パラメータは、前記吸気量調整弁の開度である、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 5,
The opening parameter is an opening of the intake air amount adjustment valve,
An engine control device.
前記吸気量調整弁制御手段は、前記吸気量調整弁の前記開度パラメータが前記補正後目標開度パラメータまで徐々に変化するように前記吸気量調整弁を制御する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 6,
The intake air amount adjusting valve control means controls the intake air amount adjusting valve so that the opening degree parameter of the intake air amount adjusting valve gradually changes to the corrected target opening degree parameter;
An engine control device.
前記非ソニック補正手段は、前記エンジンの回転速度がアイドル制御領域よりも高い場合は、前記目標開度パラメータの補正量を上限値に制限する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 7,
The non-sonic correction means limits the correction amount of the target opening parameter to an upper limit value when the rotational speed of the engine is higher than the idle control region.
An engine control device.
前記エンジンの回転速度と前記目標アイドル回転速度との偏差に基づき、前記目標開度パラメータを前記偏差が縮小される方向に補正するフィードバック制御を行うフィードバック制御手段を備え、
前記フィードバック制御手段は、前記目標開度パラメータの補正量が所定値よりも大きい場合は前記フィードバック制御を行わない、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to any one of claims 1 to 8,
Feedback control means for performing feedback control for correcting the target opening parameter in a direction in which the deviation is reduced based on a deviation between the engine rotation speed and the target idle rotation speed;
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the feedback control means does not perform the feedback control when the correction amount of the target opening parameter is larger than a predetermined value.
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