JP2009068430A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize accurate ignition timing control based on torque efficiency without causing increase of calculation load in a control device for an internal combustion engine. <P>SOLUTION: Estimation torque provided when ignition timing is set to MBT under present air quantity condition, and torque efficiency η<SB>b</SB>is calculated from a ratio of target torque and estimation torque. A dimensionless parameter value η<SB>f</SB>determining ignition retardation quantity is set based on the torque efficiency η<SB>b</SB>, and target ignition timing is set based on the dimensionless parameter value η<SB>f</SB>. The dimensionless parameter value η<SB>f</SB>is set one by one to torque efficiency η<SB>b</SB>when torque efficiency η<SB>b</SB>is a predetermined value α or less, and is fixed to a constant value when the torque efficiency η<SB>b</SB>exceeds the predetermined value α. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、目標トルクに基づいて各アクチュエータの動作を制御する内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that controls the operation of each actuator based on a target torque.

従来、内燃機関のトルク制御に関する技術として、運転者からの要求トルクや車両制御に必要なトルクを総合して内燃機関の目標トルクを設定し、その目標トルクに基づいて各アクチュエータの動作指示値を決定するものが知られている。例えば、特表平11−509910号公報には、目標トルクをフィルタによって速い成分と遅い成分とに分割し、目標トルクの速い成分から点火時期制御用の目標値を設定し、遅い成分からスロットル制御用の目標値を設定する技術が記載されている。   Conventionally, as a technology related to torque control of an internal combustion engine, a target torque of the internal combustion engine is set by comprehensively combining the torque requested by the driver and the torque necessary for vehicle control, and the operation instruction value of each actuator is determined based on the target torque. What is determined is known. For example, in Japanese Patent Publication No. 11-509910, the target torque is divided into a fast component and a slow component by a filter, a target value for ignition timing control is set from the component with the fast target torque, and the throttle control is performed from the slow component. A technique for setting a target value is described.

一方、特開2005−113877号公報には、目標トルクを分割するのではなく、点火時期制御にもスロットル制御にも同じ目標トルク(要求トルク)を用いる技術が開示されている。具体的には、スロットル制御に係る目標スロットル開度の算出には、目標トルクをトルクに対する空燃比効率とトルクに対する点火時期効率とで除算した値を使用し、点火時期制御に係る点火遅角量の算出には、目標トルクとMBTにおける推定トルクとの比(以下、トルク効率という)を使用している。   On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-113877 discloses a technique that uses the same target torque (required torque) for both ignition timing control and throttle control, instead of dividing the target torque. Specifically, for calculating the target throttle opening degree related to the throttle control, a value obtained by dividing the target torque by the air-fuel ratio efficiency with respect to the torque and the ignition timing efficiency with respect to the torque is used, and the ignition delay amount relating to the ignition timing control is used. Is calculated using the ratio between the target torque and the estimated torque in MBT (hereinafter referred to as torque efficiency).

特表平11−509910号公報に記載のものと特開2005−113877号公報に記載のものとを比較した場合、前者では、目標トルクを分割するロジックの精度が要求される。これに対して後者によればそのようなロジックは不要となる。すなわち、目標とする空燃比効率と点火時期効率とが定まれば、それと目標トルクとに応じてスロットル開度が定まり、スロットル操作に対する空気応答の遅れの影響を補償するように点火時期が自動的に制御されるようになる。点火遅角量を決めるトルク効率には、推定トルクを介して空気応答の遅れが反映されるからである。
特表平11−509910号公報 特開2005−113877号公報
When comparing the one described in JP-T-11-509910 and the one described in JP-A-2005-113877, the former requires the accuracy of the logic for dividing the target torque. On the other hand, according to the latter, such logic is unnecessary. In other words, once the target air-fuel ratio efficiency and ignition timing efficiency are determined, the throttle opening is determined in accordance with the target torque and the ignition timing is automatically adjusted so as to compensate for the influence of the delay in the air response to the throttle operation. Will be controlled. This is because a delay in air response is reflected on the torque efficiency that determines the ignition retardation amount via the estimated torque.
Japanese National Patent Publication No. 11-509910 JP 2005-113877 A

しかしながら、以下に述べるように、特開2005−113877号公報に記載の技術にも改善の余地が有る。   However, as described below, there is room for improvement in the technique described in JP-A-2005-113877.

トルク効率の計算に使用される推定トルクは、あくまでも推定計算に基づくものであって、MBTにおいて実現される実トルクに対して僅かではあるが誤差が含まれている可能性がある。推定トルクの誤差はトルク効率を介して点火遅角量に反映されることとなる。このとき、誤差がマイナス値であるならば、トルク効率が実際よりも大きく計算される結果、点火遅角量が必要量よりも小さく設定されることになる。その場合には、点火時期の遅角不足によってノックが起きる可能性があるが、これに関しては公知の様々なノック制御によって対応することができる。例えば、ノックが生じる点火時期(ノック点火時期)を実空気量から推定計算し、点火時期がノック点火時期よりも進角されないようにガードする等の方法を採ることができる。   The estimated torque used for calculating the torque efficiency is based solely on the estimated calculation, and may contain a slight error with respect to the actual torque realized in the MBT. The error in the estimated torque is reflected in the ignition delay amount through the torque efficiency. At this time, if the error is a negative value, the torque efficiency is calculated to be larger than the actual value, so that the ignition retard amount is set smaller than the necessary amount. In that case, knocking may occur due to insufficient retard of the ignition timing, but this can be dealt with by various known knocking controls. For example, an ignition timing at which knocking occurs (knock ignition timing) can be estimated and calculated from the actual air amount, and the ignition timing can be guarded so that it is not advanced from the knock ignition timing.

その一方で、推定トルクの誤差がプラス値であるならば、トルク効率は実際よりも小さな値になってしまい、点火遅角量が必要量よりも大きく設定されることになる。この場合には、MBTでの運転が要求されるような状況であってもトルク効率は1にはならず、結果、点火時期が遅角されることとなってMBTでの運転を実現できなくなってしまう。特に、MBT付近においては、トルク効率の変化に対する点火時期変化の感度は高く、トルク効率の僅かなずれでも点火時期は遅角側に大きくずれてしまう。前述の点火時期の進角側へのずれの場合とは異なり、点火時期の遅角側へのずれや、それに伴う燃費の悪化を防止するための公知の技術はみあたらない。   On the other hand, if the error of the estimated torque is a positive value, the torque efficiency will be smaller than the actual value, and the ignition retardation amount will be set larger than the required amount. In this case, the torque efficiency does not become 1 even in a situation where the operation at the MBT is required, and as a result, the ignition timing is retarded and the operation at the MBT cannot be realized. End up. In particular, in the vicinity of MBT, the sensitivity of the ignition timing change with respect to the change in torque efficiency is high, and even with a slight deviation in torque efficiency, the ignition timing is greatly shifted to the retard side. Unlike the case where the ignition timing is shifted to the advance side, there is no known technique for preventing the ignition timing from shifting to the retard side and the accompanying deterioration in fuel consumption.

そこで、本発明の創案過程においては、点火時期の遅角側へのずれ、特に、MBTからのずれを防止する方法として、トルク効率から求めた点火時期の計算値をそのまま点火装置への点火時期指令値とするのではなく、不感帯ロジックを介して計算値を指令値に変換するという案が提案された。その不感帯ロジックとは、MBT付近に不感帯を設定し、点火時期の計算値がその不感帯内にある場合には、MBTを指令値として設定するというものである。   Therefore, in the inventive process, as a method for preventing the deviation of the ignition timing toward the retarded side, in particular, the deviation from the MBT, the calculated value of the ignition timing obtained from the torque efficiency is directly used as the ignition timing for the ignition device. A proposal has been proposed in which the calculated value is converted into the command value through dead zone logic instead of the command value. The dead zone logic is to set a dead zone in the vicinity of MBT, and to set MBT as a command value when the calculated value of the ignition timing is within the dead zone.

ところが、MBTは機関回転数や負荷といった運転条件によって変化するので、必要な不感帯幅も運転条件によって変化することになる。このため、上記の案を実現するためには、内燃機関が採り得る運転条件毎に不感帯を計算せねばならず、精度が高い複雑な不感帯ロジックが必要となってしまう。つまり、上記の案では、点火時期の制御精度が不感帯ロジックの精度に依存することになってしまい、点火時期の制御精度と引き換えにECUの計算負荷の増大を招いてしまう。   However, since MBT varies depending on operating conditions such as engine speed and load, the necessary dead band width also varies depending on the operating conditions. For this reason, in order to realize the above plan, the dead zone must be calculated for each operating condition that the internal combustion engine can take, and a complicated dead zone logic with high accuracy is required. That is, in the above plan, the control accuracy of the ignition timing depends on the accuracy of the dead zone logic, and the calculation load of the ECU is increased in exchange for the control accuracy of the ignition timing.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、トルク効率に基づいた精度の高い点火時期制御を計算負荷の増大を招くこと無く実現できるようにした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 in order to solve the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine that can realize highly accurate ignition timing control based on torque efficiency without causing an increase in calculation load. The purpose is to provide.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
現在の空気量条件のもとで点火時期をMBTに設定したときに得られる推定トルクを計算する推定トルク計算手段と、
前記目標トルクと前記推定トルクとの比からトルク効率を算出するトルク効率算出手段と、
点火遅角量を決める無次元パラメータ値を前記トルク効率に基づいて設定する点火遅角パラメータ設定手段と、
前記無次元パラメータ値と機関運転条件とに基づいて目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記目標点火時期に基づいて点火時期を制御する点火時期制御手段とを備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率が所定値以下では前記トルク効率に対して前記無次元パラメータ値を一対一対応で設定し、前記トルク効率が所定値を超えるときには前記無次元パラメータ値を一定値に固定することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
Target torque setting means for setting the target torque of the internal combustion engine;
Estimated torque calculating means for calculating an estimated torque obtained when the ignition timing is set to MBT under the current air amount condition;
Torque efficiency calculating means for calculating torque efficiency from a ratio between the target torque and the estimated torque;
Ignition delay parameter setting means for setting a dimensionless parameter value for determining the ignition delay amount based on the torque efficiency;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the dimensionless parameter value and the engine operating condition;
Ignition timing control means for controlling the ignition timing based on the target ignition timing,
The ignition delay parameter setting means sets the dimensionless parameter value in a one-to-one correspondence with the torque efficiency when the torque efficiency is equal to or less than a predetermined value, and sets the dimensionless parameter value when the torque efficiency exceeds a predetermined value. Is fixed to a constant value.

第2の発明は、第1の発明において、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率が所定値を超えるときには点火遅角量をゼロとする値に前記無次元パラメータ値を固定することを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The ignition delay parameter setting means fixes the dimensionless parameter value to a value that makes the ignition delay amount zero when the torque efficiency exceeds a predetermined value.

第3の発明は、第1又は第2の発明において、
所定の遅角条件に基づいて前記トルク効率の上限値を設定する上限値設定手段をさらに備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率と前記上限値の何れか小さい方の値に基づいて前記無次元パラメータ値を設定することを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
An upper limit value setting means for setting an upper limit value of the torque efficiency based on a predetermined retardation condition;
The ignition delay parameter setting means sets the dimensionless parameter value based on the smaller one of the torque efficiency and the upper limit value.

第4の発明は、第1又は第2の発明において、
所定の遅角条件に基づいて前記無次元パラメータ値の進角側限界値を設定する限界値設定手段をさらに備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記進角側限界値によって前記無次元パラメータ値を制限することを特徴としている。
4th invention is 1st or 2nd invention,
Limit value setting means for setting an advance side limit value of the dimensionless parameter value based on a predetermined retardation condition,
The ignition retard parameter setting means limits the dimensionless parameter value by the advance side limit value.

また、第5の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
現在の空気量条件のもとで点火時期をMBTに設定したときに得られる推定トルクを計算する推定トルク計算手段と、
前記目標トルクと前記推定トルクとの比からトルク効率を算出するトルク効率算出手段と、
所定の遅角条件に基づいて前記トルク効率の上限値を設定する上限値設定手段と、
前記トルク効率と前記上限値の何れか小さい方の値に基づいて目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記目標点火時期に基づいて点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を備えることを特徴としている。
The fifth invention is a control device for an internal combustion engine,
Target torque setting means for setting the target torque of the internal combustion engine;
Estimated torque calculating means for calculating an estimated torque obtained when the ignition timing is set to MBT under the current air amount condition;
Torque efficiency calculating means for calculating torque efficiency from a ratio between the target torque and the estimated torque;
Upper limit value setting means for setting an upper limit value of the torque efficiency based on a predetermined retardation condition;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the smaller one of the torque efficiency and the upper limit value;
Ignition timing control means for controlling the ignition timing based on the target ignition timing;
It is characterized by having.

第6の発明は、第5の発明において、
内燃機関の目標効率を設定する目標効率設定手段と、
前記目標トルクと前記目標効率との比に基づいて目標空気量を設定する目標空気量設定手段と、
前記目標空気量に基づいて空気量を制御する空気量制御手段とをさらに備え、
前記上限値設定手段は、前記目標効率を前記上限値として設定することを特徴としている。
According to a sixth invention, in the fifth invention,
Target efficiency setting means for setting the target efficiency of the internal combustion engine;
Target air amount setting means for setting a target air amount based on a ratio between the target torque and the target efficiency;
An air amount control means for controlling the air amount based on the target air amount;
The upper limit value setting means sets the target efficiency as the upper limit value.

第1の発明によれば、不感帯ロジックを介してトルク効率が無次元パラメータ値に変換され、不感帯処理された無次元パラメータ値と機関運転条件とに基づいて目標点火時期が設定されることになる。このようにトルク効率から無次元パラメータ値への変換ロジックに不感帯ロジックを設けることにすれば、不感帯の設定は機関運転条件によらず一定でよくなり、不感帯の計算のために計算負荷が増大することは防止される。   According to the first invention, the torque efficiency is converted into a dimensionless parameter value through the dead zone logic, and the target ignition timing is set based on the dimensionless parameter value subjected to the dead zone processing and the engine operating condition. . In this way, if dead zone logic is provided in the conversion logic from torque efficiency to dimensionless parameter value, the dead zone setting can be constant regardless of the engine operating conditions, and the calculation load increases for dead zone calculation. This is prevented.

第2の発明によれば、トルク効率が所定値を超えるときには点火遅角量をゼロとする値に無次元パラメータ値が固定されるので、トルク効率の誤差による目標点火時期の遅角側へのずれを防止して、目標点火時期を確実にMBTに設定することが可能になる。   According to the second invention, when the torque efficiency exceeds a predetermined value, the dimensionless parameter value is fixed at a value that makes the ignition retardation amount zero, so that the target ignition timing is retarded by the error in torque efficiency. It is possible to prevent the deviation and to reliably set the target ignition timing to MBT.

第3の発明によれば、上限値を低く設定してトルク効率を上限制限することで、トルク効率の上限値に応じた点火時期まで緊急遅角することができる。トルク効率が上限値によって上限制限されていないときには、目標トルクの実現を優先して点火時期制御を行うことができる。   According to the third invention, by setting the upper limit value low and limiting the torque efficiency to the upper limit, it is possible to retard the emergency until the ignition timing corresponding to the upper limit value of the torque efficiency. When the torque efficiency is not limited by the upper limit value, the ignition timing control can be performed with priority given to the realization of the target torque.

第4の発明によれば、進角側限界値によって無次元パラメータ値を制限することで、進角側限界値に応じた点火時期まで緊急遅角することができる。無次元パラメータ値が進角側限界値によって制限されていないときには、目標トルクの実現を優先して点火時期制御を行うことができる。   According to the fourth invention, by limiting the dimensionless parameter value by the advance side limit value, it is possible to retard the emergency until the ignition timing according to the advance side limit value. When the dimensionless parameter value is not limited by the advance side limit value, the ignition timing control can be performed with priority given to the realization of the target torque.

第5の発明によれば、トルク効率を上限値で制限していないときには、トルク効率に応じて点火遅角量が設定され、目標トルクを実現するように点火時期制御が行われる。一方、上限値を低く設定してトルク効率を上限値で上限制限したときには、目標点火時期はトルク効率の上限値に応じた値で進角制限されることになり、目標トルクの実現に優先して緊急の点火遅角を行うことができる。   According to the fifth aspect, when the torque efficiency is not limited by the upper limit value, the ignition retard amount is set according to the torque efficiency, and the ignition timing control is performed so as to realize the target torque. On the other hand, when the upper limit value is set low and the torque efficiency is limited by the upper limit value, the target ignition timing is advanced at a value corresponding to the upper limit value of the torque efficiency, giving priority to realizing the target torque. Emergency ignition retard can be performed.

第6の発明によれば、空気量制御は目標トルクと目標効率との比に基づいて行なわれるので、目標効率をトルク効率の上限値に設定することで、目標効率に応じた点火時期まで緊急遅角することができるだけでなく、点火遅角によるトルクダウンを補償するように空気量を増量することができる。これによれば、空気応答の遅れによって一時的には目標トルクを下回るものの、その後暫くすれば目標トルクが自動的に実現されるようになる。   According to the sixth aspect of the invention, since the air amount control is performed based on the ratio between the target torque and the target efficiency, by setting the target efficiency to the upper limit value of the torque efficiency, an emergency is made until the ignition timing according to the target efficiency. In addition to retarding, the amount of air can be increased to compensate for torque reduction due to ignition retard. According to this, although it is temporarily lower than the target torque due to the delay of the air response, the target torque is automatically realized after a while.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、火花点火式の内燃機関に適用され、火花点火式内燃機関のアクチュエータであるスロットルと点火装置の動作を制御する制御装置として構成されている。以下、図1を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the first embodiment of the present invention. The control device of the present embodiment is applied to a spark ignition internal combustion engine, and is configured as a control device that controls the operation of a throttle and an ignition device that are actuators of the spark ignition internal combustion engine. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態の制御装置は複数の計算要素2,4,6,8,10,12,14,18,20を備えている。また、スロットルの動作を制御するスロットルドライバ16と点火装置の動作を制御する点火装置ドライバ22とを備えている。制御装置は、入力された情報に基づいて各計算要素2,4,6,8,10,12,14,18,20により所定の計算規則に従って計算を行い、各アクチュエータの動作指示値、すなわち、目標スロットル開度と目標点火時期とを算出する。そして、各アクチュエータの動作指示値をドライバ16,22にセットし、ドライバ16,22を介して各アクチュエータの動作を制御する。   The control device of the present embodiment includes a plurality of calculation elements 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, and 20. Further, a throttle driver 16 for controlling the operation of the throttle and an ignition device driver 22 for controlling the operation of the ignition device are provided. The control device performs calculation according to a predetermined calculation rule by each calculation element 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20 based on the input information, and the operation instruction value of each actuator, that is, A target throttle opening and a target ignition timing are calculated. Then, the operation instruction value of each actuator is set in the drivers 16 and 22, and the operation of each actuator is controlled via the drivers 16 and 22.

制御装置に入力される情報には、制御系統の上位に設けられたパワートレインマネージャ(図示略)からの種々の要求と、内燃機関の運転状態に関する情報とが含まれている。パワートレインマネージャからの要求とは、内燃機関のトルクに関する要求と内燃機関の効率に関する要求であり、それぞれ数値で入力される。要求トルクには、運転者が要求しているトルクの他、VSC(Vehicle Stability Control system)やTRC(Traction Control System)等の車両制御に必要なトルクも含まれる。要求効率は、トルクに変換可能な熱エネルギのトルクへの変換効率という意味を有しており、点火時期がMBTのときを基準にして設定される無次元パラメータである。触媒暖機のために熱エネルギを排気ガスの昇温に利用したい場合等には、要求効率は基準値の1よりも小さい値とされる。また、点火時期の進角によってトルクアップを図りたい場合にも、予めリザーブトルクを確保しておくために要求効率は基準値の1よりも小さい値とされる。制御装置に入力される運転状態情報には、機関回転数、エアフローメータの出力値、スロットル開度センサの出力値、点火時期の設定値、A/Fの設定値、冷却水温度、吸入空気温度、バルブタイミング等が含まれている。   The information input to the control device includes various requests from a powertrain manager (not shown) provided at the upper level of the control system and information related to the operating state of the internal combustion engine. The request from the powertrain manager is a request related to the torque of the internal combustion engine and a request related to the efficiency of the internal combustion engine, which are respectively input as numerical values. The required torque includes torque required for vehicle control such as VSC (Vehicle Stability Control system) and TRC (Traction Control System) in addition to the torque requested by the driver. The required efficiency has the meaning of conversion efficiency of heat energy that can be converted into torque, and is a dimensionless parameter that is set on the basis of when the ignition timing is MBT. When it is desired to use thermal energy to raise the exhaust gas temperature for warming up the catalyst, the required efficiency is set to a value smaller than the reference value 1. Also, when it is desired to increase the torque by the advance of the ignition timing, the required efficiency is set to a value smaller than the reference value 1 in order to secure the reserve torque in advance. The operating state information input to the control device includes engine speed, air flow meter output value, throttle opening sensor output value, ignition timing set value, A / F set value, cooling water temperature, intake air temperature. , Valve timing etc. are included.

以下、各計算要素2,4,6,8,10,12,14,18,20の機能と、計算要素間の信号処理の流れについて説明する。   Hereinafter, the function of each calculation element 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20 and the flow of signal processing between calculation elements will be described.

パワートレインマネージャから供給される要求トルクは、目標トルク計算部2に入力される。目標トルク計算部2は、入力された要求トルクをベースにして内燃機関の目標トルクを計算している。目標トルクの計算では、要求トルクに制振トルクを加算する等の処理が行なわれている。計算された目標トルクは後述する目標トルク補正部10とトルク効率計算部8とに出力される。   The required torque supplied from the powertrain manager is input to the target torque calculator 2. The target torque calculation unit 2 calculates the target torque of the internal combustion engine based on the input requested torque. In the calculation of the target torque, processing such as adding damping torque to the required torque is performed. The calculated target torque is output to a target torque correction unit 10 and a torque efficiency calculation unit 8 which will be described later.

パワートレインマネージャから供給される要求効率は、目標効率計算部4に入力される。目標効率計算部4は、入力された要求効率に基づいて目標効率を計算する。具体的には、入力されている要求効率が1種類であれば、それを目標効率として算出する。一方、複数の要求効率が同時に入力されている場合、例えば、触媒暖機の観点からの要求効率と、リザーブトルク確保のための要求効率とが入力されている場合には、それらを調停したものを目標効率として算出する。この場合の調停方法としては、例えば最小値選択を用いることができる。計算された目標効率は後述する目標トルク補正部10に出力される。   The required efficiency supplied from the powertrain manager is input to the target efficiency calculation unit 4. The target efficiency calculation unit 4 calculates the target efficiency based on the input required efficiency. Specifically, if there is one type of input required efficiency, it is calculated as the target efficiency. On the other hand, when multiple required efficiencies are input at the same time, for example, when required efficiencies from the viewpoint of catalyst warm-up and required efficiencies for securing reserve torque are input, they are adjusted. Is calculated as the target efficiency. As an arbitration method in this case, for example, minimum value selection can be used. The calculated target efficiency is output to the target torque correction unit 10 described later.

推定トルク計算部6は、運転状態情報から内燃機関のトルクを推定計算する。より詳しくは、まず、現在の空気量条件における見込み空気量を吸気系のエアモデルを用いて計算する。空気量条件には、スロットル開度センサの出力値、エアフローメータの出力値、バルブタイミング、吸入空気温度等が含まれている。次に、エアモデルで計算した見込み空気量をトルクマップに照合し、トルクマップを用いて見込み空気量をトルクに変換する。トルクマップは、見込み空気量を含む複数のパラメータを軸とする多次元マップであって、点火時期、機関回転数、A/F、バルブタイミング等、トルクに影響する各種の運転条件をパラメータとして設定することができる。これらのパラメータには現在の運転状態情報から得られる値(現在値)が入力される。ただし、点火時期はMBTとされている。推定トルク計算部6は、見込み空気量から変換されたトルクを内燃機関の推定トルクとし、それを後述するトルク効率計算部8に出力する。   The estimated torque calculation unit 6 estimates and calculates the torque of the internal combustion engine from the operating state information. More specifically, first, the expected air amount under the current air amount condition is calculated using an air model of the intake system. The air amount condition includes the output value of the throttle opening sensor, the output value of the air flow meter, the valve timing, the intake air temperature, and the like. Next, the expected air amount calculated by the air model is collated with a torque map, and the expected air amount is converted into torque using the torque map. The torque map is a multi-dimensional map with a plurality of parameters including the expected air volume as the axis, and various operating conditions that affect torque such as ignition timing, engine speed, A / F, valve timing, etc. are set as parameters. can do. Values (current values) obtained from current operating state information are input to these parameters. However, the ignition timing is MBT. The estimated torque calculation unit 6 uses the torque converted from the estimated air amount as the estimated torque of the internal combustion engine, and outputs it to the torque efficiency calculation unit 8 described later.

目標トルク補正部10には、目標トルクと目標効率とが入力される。目標トルク補正部10は目標トルクを目標効率で除算して補正し、その補正目標トルクを目標空気量計算部12に出力する。目標効率が通常値である1の場合には、目標トルク計算部2で計算された目標トルクがそのまま目標空気量計算部12に出力される。一方、目標効率が1よりも小さい値の場合には、目標効率による除算によって目標トルクは嵩上げされ、嵩上げされた目標トルクが目標空気量計算部12に出力される。   A target torque and target efficiency are input to the target torque correction unit 10. The target torque correction unit 10 divides and corrects the target torque by the target efficiency, and outputs the corrected target torque to the target air amount calculation unit 12. When the target efficiency is 1, which is a normal value, the target torque calculated by the target torque calculator 2 is output to the target air amount calculator 12 as it is. On the other hand, when the target efficiency is a value smaller than 1, the target torque is raised by division by the target efficiency, and the raised target torque is output to the target air amount calculation unit 12.

目標空気量計算部12は、空気量マップを用いて補正目標トルクを空気量に変換する。空気量マップは、補正目標トルクを含む複数のパラメータを軸とする多次元マップであって、点火時期、機関回転数、A/F、バルブタイミング等、トルクに影響する各種の運転条件をパラメータとして設定することができる。これらのパラメータには現在の運転状態情報から得られる値(現在値)が入力される。ただし、点火時期はMBT若しくは基準点火時期とされている。目標空気量計算部12は、補正目標トルクから変換された空気量を内燃機関の目標空気量とし、それをスロットル開度計算部14に出力する。   The target air amount calculation unit 12 converts the corrected target torque into an air amount using the air amount map. The air amount map is a multi-dimensional map with a plurality of parameters including the corrected target torque as axes, and various operating conditions that affect the torque, such as ignition timing, engine speed, A / F, valve timing, etc., are used as parameters. Can be set. Values (current values) obtained from current operating state information are input to these parameters. However, the ignition timing is MBT or the reference ignition timing. The target air amount calculation unit 12 sets the air amount converted from the corrected target torque as the target air amount of the internal combustion engine, and outputs it to the throttle opening degree calculation unit 14.

スロットル開度計算部14は、吸気系エアモデルの逆モデルを用いて目標空気量をスロットル開度に変換する。すなわち、目標空気量を実現可能なスロットル開度を計算する。逆モデルでは、エアフローメータの出力値、バルブタイミング、吸入空気温度等、スロットル開度に影響する運転条件をパラメータして設定することができる。これらのパラメータには現在の運転状態情報から得られる値(現在値)が入力される。スロットル開度計算部14は、目標空気量から変換されたスロットル開度をスロットルの目標開度とし、それをスロットルドライバ16にセットする。スロットルドライバ16は、この目標開度を実現するようにスロットルを制御する。   The throttle opening calculation unit 14 converts the target air amount into the throttle opening using an inverse model of the intake system air model. That is, the throttle opening that can realize the target air amount is calculated. In the inverse model, operating conditions that affect the throttle opening, such as the output value of the air flow meter, valve timing, and intake air temperature, can be set as parameters. Values (current values) obtained from current operating state information are input to these parameters. The throttle opening calculation unit 14 sets the throttle opening converted from the target air amount as the target opening of the throttle, and sets it in the throttle driver 16. The throttle driver 16 controls the throttle so as to realize this target opening.

トルク効率計算部8には、目標トルクと推定トルクとが入力される。トルク効率計算部8は目標トルクと推定トルクとの比を計算し、その計算結果をトルク効率として算出する。空気量が変化している過渡状態では、空気量に応じて推定トルクが変化することで、トルク効率もそれに応じて変化する。しかし、空気量が一定となった定常状態では、推定トルクは補正目標トルクに一致する結果、トルク効率は前述の目標効率に一致するようになる。トルク効率計算部8は、算出したトルク効率を不感帯処理部18に出力する。   The target torque and the estimated torque are input to the torque efficiency calculation unit 8. The torque efficiency calculation unit 8 calculates a ratio between the target torque and the estimated torque, and calculates the calculation result as torque efficiency. In the transient state in which the air amount is changing, the estimated torque changes according to the air amount, and the torque efficiency changes accordingly. However, in the steady state in which the air amount is constant, the estimated torque matches the corrected target torque, and as a result, the torque efficiency matches the target efficiency described above. The torque efficiency calculation unit 8 outputs the calculated torque efficiency to the dead zone processing unit 18.

トルク効率計算部8で算出されたトルク効率は不感帯処理部18にて不感帯処理される。そして、不感帯処理後のトルク効率が点火時期計算部20に入力される。この不感帯処理部18が設けられていることは、本実施の形態の制御装置における1つの特徴となっている。不感帯処理部18の機能、及び、トルク効率を不感帯処理することで得られる作用並びに効果については、追って詳細に説明する。   The torque efficiency calculated by the torque efficiency calculation unit 8 is subjected to dead band processing by the dead band processing unit 18. Then, the torque efficiency after the dead zone process is input to the ignition timing calculation unit 20. The provision of the dead zone processing unit 18 is one feature of the control device of the present embodiment. The function of the dead zone processing unit 18 and the actions and effects obtained by dead zone processing of the torque efficiency will be described in detail later.

点火時期計算部20は、まず、トルク効率からMBTに対する遅角量を計算する。遅角量の計算には、点火時期マップが用いられる。点火時期マップは、トルク効率を含む複数のパラメータを軸とする多次元マップであって、機関回転数等、点火時期の決定に影響する各種の運転条件をパラメータとして設定することができる。これらのパラメータには現在の運転状態情報から得られる値(現在値)が入力される。点火時期マップでは、トルク効率が小さいほど遅角量は大きい値に設定される。そして、トルク効率から決定された遅角量と、内燃機関の運転状態から決まる基本点火時期とから目標点火時期を算出する。計算された目標点火時期は、点火時期計算部20から点火装置ドライバ22にセットされる。点火装置ライバ22は、目標点火時期に従って点火装置を制御する。   The ignition timing calculation unit 20 first calculates a retard amount with respect to MBT from the torque efficiency. An ignition timing map is used for calculating the retard amount. The ignition timing map is a multi-dimensional map with a plurality of parameters including torque efficiency as axes, and various operating conditions that affect the determination of the ignition timing, such as the engine speed, can be set as parameters. Values (current values) obtained from current operating state information are input to these parameters. In the ignition timing map, the retard amount is set to a larger value as the torque efficiency is smaller. Then, the target ignition timing is calculated from the retard amount determined from the torque efficiency and the basic ignition timing determined from the operating state of the internal combustion engine. The calculated target ignition timing is set from the ignition timing calculation unit 20 to the ignition device driver 22. The igniter driver 22 controls the igniter according to the target ignition timing.

それでは、不感帯処理部18の機能について図2を用いて説明する。図2は、図1のブロック図において不感帯処理部18と関係する部分を抜き出して詳細に示したものである。図2中では、トルク効率計算部8から不感帯処理部18に入力される不感帯処理前のトルク効率を符号“ηb”で示し、不感帯処理部18から点火時期マップ20に出力される不感帯処理後のトルク効率を符号“ηf”で示す。 The function of the dead zone processing unit 18 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows in detail the extracted portion related to the dead zone processing unit 18 in the block diagram of FIG. In FIG. 2, the torque efficiency before the dead zone processing inputted from the torque efficiency calculation unit 8 to the dead zone processing unit 18 is indicated by a symbol “η b ”, and after the dead zone processing outputted from the dead zone processing unit 18 to the ignition timing map 20. The torque efficiency is indicated by “η f ”.

図2において不感帯処理部18のブロック内には、入力値ηbに対する出力値ηfの関係をグラフで示している。このグラフに示すように、入力値ηbが0以上で所定値αよりも小さい間は、出力値ηfは入力値ηbに対して線形であって入力値ηbがそのまま出力値ηfとして出力される。これに対し、入力値ηbが所定値α以上では、入力値ηbの値にかかわらず出力値ηfは1に固定される。つまり、入力値ηbが所定値αから1までの間は、入力値ηbの変化に対して出力値ηfが変化しない不感帯となっている。 In FIG. 2, the relationship between the input value η b and the output value η f is shown in a graph in the block of the dead zone processing unit 18. As shown in this graph, while the input value eta b is smaller than the predetermined value α greater than 0, the output value eta f is the input value eta input values a linear to b eta b is directly output value eta f Is output as On the other hand, when the input value η b is equal to or greater than the predetermined value α, the output value η f is fixed to 1 regardless of the value of the input value η b . That is, when the input value η b is between the predetermined value α and 1, a dead zone in which the output value η f does not change with respect to the change of the input value η b is obtained.

トルク効率の不感帯処理による作用及び効果について、図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4は、何れも、トルク効率計算部8で算出されるトルク効率ηbと点火時期計算部20で計算される目標点火時期との関係を示すグラフである。ただし、図3は、トルク効率計算部8で算出された不感帯処理前のトルク効率ηbをそのまま点火時期計算部20に入力した場合の関係を示している。一方、図4は、不感帯処理部18で算出された不感帯処理後のトルク効率ηfを点火時期計算部20に入力した場合の関係を示している。 The operation and effect of the dead zone process for torque efficiency will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are graphs showing the relationship between the torque efficiency η b calculated by the torque efficiency calculation unit 8 and the target ignition timing calculated by the ignition timing calculation unit 20. However, FIG. 3 shows the relationship when the torque efficiency η b before the dead zone process calculated by the torque efficiency calculation unit 8 is directly input to the ignition timing calculation unit 20. On the other hand, FIG. 4 shows the relationship when the torque efficiency η f after the dead zone process calculated by the dead zone processor 18 is input to the ignition timing calculator 20.

トルク効率ηbは目標トルクと推定トルクの比であるが、推定トルクにはエアモデルの精度に起因する誤差が含まれている。このため、トルク効率ηbにも若干の誤差は含まれている。その誤差がマイナス側に生じた場合、つまり、トルク効率ηbが本来の値よりも小さい値に算出されたときには、トルク効率ηbの本来の値が1であってもその算出値は1にはならず、誤差分だけ1よりも小さい値になってしまう。 The torque efficiency η b is the ratio between the target torque and the estimated torque, but the estimated torque includes an error due to the accuracy of the air model. For this reason, the torque efficiency η b includes some errors. When the error occurs on the minus side, that is, when the torque efficiency η b is calculated to be smaller than the original value, the calculated value becomes 1 even if the original value of the torque efficiency η b is 1. In other words, the error is smaller than 1.

トルク効率ηbに不感帯処理を実施していない場合、図3に示すように、トルク効率ηbの変化に対する目標点火時期の変化の感度は、トルク効率ηbが1に近付き目標点火時期がMBTに近付くほど高くなっていく。このため、トルク効率ηbが1の近傍にあるときには、トルク効率ηbの誤差によるずれが僅かであったとしても、目標点火時期はMBTよりも大きく遅角側にずれてしまうことになる。つまり、MBTでの運転が要求されるような状況であるにも係らず、目標点火時期をMBTに設定できなくなってしまう。 If not carried out dead zone processing on the torque efficiency eta b, as shown in FIG. 3, the sensitivity of the change of the target ignition timing to a change in torque efficiency eta b, the torque efficiency eta b is the target ignition timing approaches 1 MBT It gets higher as you get closer to. For this reason, when the torque efficiency η b is in the vicinity of 1, even if there is a slight shift due to an error in the torque efficiency η b , the target ignition timing is shifted to the retard side larger than the MBT. In other words, the target ignition timing cannot be set to MBT in spite of the situation where operation at MBT is required.

これに対し、トルク効率ηbに不感帯処理を実施した場合には、図4に示すように、トルク効率ηbが所定値αから1までの間は、目標点火時期はMBTに固定されることになる。不感帯処理によって点火時期計算部20に入力されるトルク効率ηfは1に固定されるからである。これによれば、所定値αをトルク効率ηbの誤差をカバーするように設定しておくことで、トルク効率が本来値である1よりも小さい値にずれた場合であっても、目標点火時期は必ずMBTに設定することができる。トルク効率ηbの誤差を約2〜3%と想定すると、所定値αは0.97に設定すればよい。 In contrast, when carrying out the dead zone processing on the torque efficiency eta b, as shown in FIG. 4, it torque efficiency eta b is Until 1 from a predetermined value alpha, the target ignition timing is fixed to the MBT become. This is because the torque efficiency η f input to the ignition timing calculation unit 20 by the dead zone processing is fixed to 1. According to this, by setting the predetermined value α so as to cover the error of the torque efficiency η b , even if the torque efficiency is shifted to a value smaller than 1, which is the original value, the target ignition The time can always be set to MBT. Assuming that the error in torque efficiency η b is about 2 to 3%, the predetermined value α may be set to 0.97.

なお、「発明が解決しようとする課題」の項目でも述べたように、本発明の創案過程においては、トルク効率ηbの誤差に伴う目標点火時期のMBTからのずれを防止する方法として、まず、次の方法が考えられた。その方法とは、点火時期計算部20で算出された目標点火時期(計算値)と、点火装置ドライバ22に入力される目標点火時期(指令値)との間に不感帯ロジックを介装し、目標点火時期の計算値がMBTを中心とする所定範囲にあるときには、指令値はMBTに固定するという方法である。以下では、目標点火時期そのものに不感帯処理を施す方法と比較することで、トルク効率ηbに不感帯処理を施すことの利点について説明する。 As described in the section “Problems to be solved by the invention”, in the inventive process, as a method for preventing the deviation of the target ignition timing from the MBT due to the error in the torque efficiency η b , The following method was considered. The method is that a dead zone logic is interposed between the target ignition timing (calculated value) calculated by the ignition timing calculation unit 20 and the target ignition timing (command value) input to the ignition device driver 22. When the calculated value of the ignition timing is within a predetermined range centered on MBT, the command value is fixed to MBT. Hereinafter, an advantage of performing the dead zone processing on the torque efficiency η b will be described by comparing with a method of performing the dead zone processing on the target ignition timing itself.

図5は、負荷を一定としたときのMBTと機関回転数との関係を示す図である。図6は、機関回転数を一定としたときのMBTと負荷との関係を示す図である。これらの図に示すように、MBTは内燃機関の運転状態によって変化する。したがって、MBTを中心にして目標点火時期に不感帯を設定する場合には、必要な不感帯幅も内燃機関の運転状態によって変化することになる。図7にはその例を示している。図7は、トルク効率ηbと目標点火時期との関係を負荷が大きい場合と小さい場合とで比較して示す図である。この図に示すように、負荷が変化すればトルク効率ηbと目標点火時期との関係も変化し、それに応じてMBTを中心とする不感帯幅も大きく変化することとなる。したがって、この場合は内燃機関が採り得る運転条件毎に不感帯を計算せねばならず、精度が高い複雑な不感帯ロジックが必要となってしまう。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between MBT and engine speed when the load is constant. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between MBT and load when the engine speed is constant. As shown in these figures, MBT varies depending on the operating state of the internal combustion engine. Therefore, when the dead zone is set at the target ignition timing with the MBT as the center, the necessary dead zone width also changes depending on the operating state of the internal combustion engine. An example is shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the torque efficiency η b and the target ignition timing when the load is large and when the load is small. As shown in this figure, when the load changes, the relationship between the torque efficiency η b and the target ignition timing also changes, and the dead zone width centered on MBT changes accordingly. Therefore, in this case, the dead zone must be calculated for each operating condition that the internal combustion engine can take, and a complicated dead zone logic with high accuracy is required.

一方、トルク効率ηbに不感帯を設定するのであれば、図7に示すように、その不感帯幅の設定は機関運転条件によらず一定でよい。これによれば複雑な不感帯ロジックは不要であり、不感帯の計算のために制御装置の計算負荷が増大することは防止される。 On the other hand, if a dead zone is set for the torque efficiency η b , the dead zone width may be set regardless of the engine operating conditions as shown in FIG. This eliminates the need for complicated dead band logic and prevents an increase in the calculation load of the control device for dead band calculation.

最後に、本実施の形態の制御装置にて実現される動作の具体例について説明する。本実施の形態の制御装置によれば、目標効率を設定することで、目標トルクを実現するためのスロットル開度と点火時期とを一意に決定することができる。例えば目標トルクが100Nmの場合、目標効率を1に設定すると、補正目標トルクは100Nmとなる。目標空気量計算部12及びスロットル開度計算部14では、この補正目標トルク(100Nm)をMBTで発生させることができるスロットル開度を計算し、それをスロットルの目標開度として設定する。スロットル開度の変更後、空気量が一定となったときには、推定トルク計算部6で計算される推定トルクも凡そ100Nmとなる。しかし、エアモデルの精度の影響で推定トルクは必ずしも100Nmにはならず、100Nmよりも若干大きい値が算出される場合もある。その場合、目標トルクと推定トルクとの比であるトルク効率ηbは1よりも値になるが、それが所定値αから1までの範囲であるならば、不感帯処理によって点火時期計算部20に入力されるトルク効率ηfは1に設定される。トルク効率ηfが1のときには点火時期計算部20で計算される遅角量はゼロであり、目標点火時期はMBTに設定される。 Finally, a specific example of the operation realized by the control device of the present embodiment will be described. According to the control device of the present embodiment, the throttle opening and the ignition timing for realizing the target torque can be uniquely determined by setting the target efficiency. For example, when the target torque is 100 Nm, when the target efficiency is set to 1, the corrected target torque is 100 Nm. The target air amount calculation unit 12 and the throttle opening calculation unit 14 calculate the throttle opening that can generate this corrected target torque (100 Nm) by MBT, and set it as the target opening of the throttle. When the air amount becomes constant after changing the throttle opening, the estimated torque calculated by the estimated torque calculation unit 6 is also about 100 Nm. However, the estimated torque is not necessarily 100 Nm due to the influence of the accuracy of the air model, and a value slightly larger than 100 Nm may be calculated. In that case, the torque efficiency η b, which is the ratio of the target torque and the estimated torque, becomes a value greater than 1, but if it is in the range from the predetermined value α to 1, the dead zone processing causes the ignition timing calculation unit 20 to The input torque efficiency η f is set to 1. When the torque efficiency η f is 1, the retard amount calculated by the ignition timing calculation unit 20 is zero, and the target ignition timing is set to MBT.

同じ目標トルクにおいて目標効率を0.8に変更したときには、補正目標トルクは125Nmとなる。これによりスロットルの目標開度は、125NmのトルクをMBTで発生させることができる開度まで増大される。また、推定トルクも補正目標トルクに追従して変化し、凡そ125Nmとなる。その結果、目標トルクと推定トルクとの比であるトルク効率ηbは0.8となる。つまり、トルク効率ηbも目標効率に追従して変化する。トルク効率ηbが所定値αよりも小さい場合には、トルク効率ηbがそのまま点火時期計算部20に入力されるトルク効率ηfとなり、目標点火時期はMBTよりも遅角されたタイミングに設定される。このように、目標効率を0.8に変更したときにはスロットル開度の増大によるトルクアップ効果が生じる。しかし、それと同時に点火時期が遅角されるので、そのトルクダウン効果によって上記のトルクアップ効果は相殺され、結果、内燃機関が出力するトルクは目標トルクに維持される。点火装置はその動作に対するトルクの応答性が高いので、スロットル開度の増大に伴うトルク増を確実に相殺することができる。 When the target efficiency is changed to 0.8 at the same target torque, the corrected target torque is 125 Nm. Thereby, the target opening degree of the throttle is increased to an opening degree at which a torque of 125 Nm can be generated by MBT. The estimated torque also changes following the corrected target torque, and is approximately 125 Nm. As a result, the torque efficiency η b that is the ratio between the target torque and the estimated torque is 0.8. That is, the torque efficiency η b also changes following the target efficiency. When the torque efficiency η b is smaller than the predetermined value α, the torque efficiency η b becomes the torque efficiency η f inputted to the ignition timing calculation unit 20 as it is, and the target ignition timing is set to a timing delayed from the MBT. Is done. As described above, when the target efficiency is changed to 0.8, a torque-up effect due to an increase in the throttle opening occurs. However, since the ignition timing is retarded at the same time, the torque-up effect is offset by the torque-down effect, and as a result, the torque output from the internal combustion engine is maintained at the target torque. Since the ignition device has high torque responsiveness to its operation, it is possible to reliably cancel the torque increase accompanying the increase in the throttle opening.

なお、本実施の形態では、目標トルク計算部2が第1の発明の「目標トルク設定手段」に相当している。また、推定トルク計算部6が第1の発明の「推定トルク計算手段」に相当し、トルク効率計算部8が第1の発明の「トルク効率算出手段」に相当している。また、不感帯処理部18が第1の発明の「点火遅角パラメータ設定手段」に相当し、不感帯処理後のトルク効率ηfが「点火遅角量を決める無次元パラメータ値」に相当している。そして、点火時期計算部20が第1の発明の「目標点火時期設定手段」に相当し、点火装置ドライバ22が第1の発明の「点火時期制御手段」に相当している。 In the present embodiment, the target torque calculator 2 corresponds to the “target torque setting means” of the first invention. The estimated torque calculator 6 corresponds to the “estimated torque calculator” of the first invention, and the torque efficiency calculator 8 corresponds to the “torque efficiency calculator” of the first invention. The dead zone processing unit 18 corresponds to the “ignition delay parameter setting means” of the first invention, and the torque efficiency η f after the dead zone processing corresponds to “a dimensionless parameter value that determines the ignition delay amount”. . The ignition timing calculation unit 20 corresponds to “target ignition timing setting means” of the first invention, and the ignition device driver 22 corresponds to “ignition timing control means” of the first invention.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図8は、本発明の実施の形態2としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図8において実施の形態1と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図8を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態1と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態1とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the control device for the internal combustion engine as the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, elements common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the first embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from the first embodiment is mainly described.

本実施の形態の制御装置は、実施の形態1の構成を基本として、さらに2つの計算要素24,26を組合せた構成になっている。そのうちの1つは上限ガード値計算部24であり、もう1つはガード処理部26である。上限ガード値計算部24は、内燃機関の運転状態情報に基づいてトルク効率の上限ガード値を計算し、それをガード処理部26に出力する。上限ガード値計算部24は、通常は上限ガード値として1よりも大きい値(無効値)を出力している。そして、所定の遅角条件が成立した場合のみ、1よりも小さい有効な上限ガード値を出力するようになっている。ここでは、例えばノックの発生によって、緊急に点火時期を遅角する必要が生じたことを遅角条件としている。   The control apparatus according to the present embodiment has a configuration in which two calculation elements 24 and 26 are combined based on the configuration of the first embodiment. One of them is an upper limit guard value calculation unit 24, and the other is a guard processing unit 26. The upper limit guard value calculation unit 24 calculates the upper limit guard value of torque efficiency based on the operating state information of the internal combustion engine, and outputs it to the guard processing unit 26. The upper guard value calculation unit 24 normally outputs a value (invalid value) greater than 1 as the upper guard value. Only when a predetermined retardation condition is satisfied, an effective upper limit guard value smaller than 1 is output. Here, the retard condition is that the ignition timing must be retarded urgently due to, for example, the occurrence of a knock.

ガード処理部26には、トルク効率計算部8で計算されたトルク効率と、上限ガード値計算部24で計算された上限ガード値とが入力される。ガード処理部26はトルク効率と上限ガード値とを比較し、何れか小さいほうを選択して不感帯処理部18に出力する。このため、上限ガード値計算部24から無効値(1よりも大きい値)が入力されている間は、トルク効率計算部8で計算されたトルク効率がそのまま不感帯処理部18に出力されることになる。一方、上限ガード値計算部24から有効値(1よりも小さい値)が入力されたときには、上限ガード値で上限制限されたトルク効率が不感帯処理部18に出力されることになる。   The guard processing unit 26 receives the torque efficiency calculated by the torque efficiency calculation unit 8 and the upper limit guard value calculated by the upper limit guard value calculation unit 24. The guard processing unit 26 compares the torque efficiency with the upper limit guard value, selects whichever is smaller, and outputs it to the dead zone processing unit 18. For this reason, while an invalid value (a value greater than 1) is input from the upper guard value calculation unit 24, the torque efficiency calculated by the torque efficiency calculation unit 8 is output to the dead zone processing unit 18 as it is. Become. On the other hand, when an effective value (a value smaller than 1) is input from the upper limit guard value calculation unit 24, the torque efficiency limited by the upper limit guard value is output to the dead zone processing unit 18.

図9は、本実施の形態の制御装置にて実現される動作の具体例を示すタイムチャートである。上限ガード値が1よりも大きい値(無効値)に設定されている場合、目標点火時期はトルク効率計算部8で計算されたトルク効率に従って設定される。また、この場合には、内燃機関が出力する実トルクは目標トルクに維持されている。   FIG. 9 is a time chart showing a specific example of the operation realized by the control device of the present embodiment. When the upper limit guard value is set to a value larger than 1 (invalid value), the target ignition timing is set according to the torque efficiency calculated by the torque efficiency calculation unit 8. In this case, the actual torque output from the internal combustion engine is maintained at the target torque.

所定の遅角条件が成立すると、上限ガード値が1よりも小さい値(有効値)に設定される。これにより、点火時期計算部20に入力されるトルク効率は上限ガード値によって強制的に上限制限され、目標点火時期は上限ガード値に応じた点火時期まで直ちに遅角されることとなる。これによれば、ノックが生じた場合であっても、緊急の点火遅角の効果によってノックを速やかに回避することができる。ただし、この場合、トルク効率から決まる点火時期よりも遅角側に目標点火時期が設定されることになるため、内燃機関が出力する実トルクが目標トルクよりも低くなることは避けられない。   When the predetermined retardation condition is satisfied, the upper limit guard value is set to a value (effective value) smaller than 1. As a result, the torque efficiency input to the ignition timing calculator 20 is forcibly limited by the upper limit guard value, and the target ignition timing is immediately retarded until the ignition timing corresponding to the upper limit guard value. According to this, even when knocking occurs, knocking can be quickly avoided by the effect of an emergency ignition delay. However, in this case, since the target ignition timing is set to the retard side from the ignition timing determined from the torque efficiency, it is inevitable that the actual torque output from the internal combustion engine becomes lower than the target torque.

一方、単に点火時期を遅角するだけならば、目標効率を下げることでも実現可能である。目標効率を下げることによれば、目標トルクを実現しながら点火遅角を行うことができる。しかし、目標効率を低下させてからトルク効率が低下するまでには空気応答の遅れに伴う若干のタイムラグがある。このため、目標効率を低下させたとしても緊急の点火遅角を行うことは難しい。   On the other hand, if the ignition timing is simply retarded, it can also be realized by lowering the target efficiency. By reducing the target efficiency, it is possible to retard the ignition while realizing the target torque. However, there is a slight time lag due to a delay in the air response from when the target efficiency is lowered to when the torque efficiency is lowered. For this reason, it is difficult to perform an emergency ignition delay even if the target efficiency is lowered.

そこで、本実施の形態の制御装置は、緊急の点火遅角と目標トルクの実現の何れを優先するかによって、点火遅角の方法を選択するようになっている。具体的には、緊急の点火遅角を優先する場合には、上限ガード値を有効値に設定してトルク効率を上限制限することで点火遅角を行うようにしている。これによれば、ノックが生じた場合等において確実な緊急遅角が可能となる。   Therefore, the control device of the present embodiment selects the ignition delay method depending on which of the emergency ignition retard and the target torque is prioritized. Specifically, when priority is given to an emergency ignition delay, the ignition retard is performed by setting the upper limit guard value to an effective value and limiting the upper limit of the torque efficiency. According to this, a reliable emergency retardation is possible when a knock occurs.

一方、目標トルクの実現を優先する場合には、上限ガード値は無効値に設定したまま、目標効率を低下させることで点火遅角を行うようにしている。これによれば、目標トルクは維持したまま、触媒暖機等のための緊急を要しない点火遅角を実現することができる。   On the other hand, when priority is given to the realization of the target torque, the ignition retard is performed by lowering the target efficiency while the upper limit guard value is set to an invalid value. According to this, it is possible to realize an ignition retardation that does not require an emergency for warming up the catalyst or the like while maintaining the target torque.

なお、本実施の形態では、目標トルク計算部2が第5の発明の「目標トルク設定手段」に相当している。また、推定トルク計算部6が第5の発明の「推定トルク計算手段」に相当し、トルク効率計算部8が第5の発明の「トルク効率算出手段」に相当している。また、上限ガード値計算部24は第5の発明の「上限値設定手段」に相当し、ガード処理部26、不感帯処理部18及び点火時期計算部20によって第5の発明の「目標点火時期設定手段」が構成されている。点火装置ドライバ22は第5の発明の「点火時期制御手段」に相当している。また、本実施の形態では、上限ガード値計算部24は第3の発明の「上限値設定手段」にも相当し、ガード処理部26と不感帯処理部18とにより第3の発明の「点火遅角パラメータ設定手段」が構成されてもいる。   In the present embodiment, the target torque calculator 2 corresponds to the “target torque setting means” of the fifth invention. The estimated torque calculator 6 corresponds to the “estimated torque calculator” of the fifth invention, and the torque efficiency calculator 8 corresponds to the “torque efficiency calculator” of the fifth invention. The upper guard value calculation unit 24 corresponds to the “upper limit setting means” of the fifth invention, and the “target ignition timing setting unit” of the fifth invention is formed by the guard processing unit 26, dead zone processing unit 18 and ignition timing calculation unit 20. Means "are configured. The ignition device driver 22 corresponds to the “ignition timing control means” of the fifth invention. Further, in the present embodiment, the upper limit guard value calculation unit 24 corresponds to the “upper limit setting means” of the third invention, and the guard processing unit 26 and the dead zone processing unit 18 perform the “ignition delay” of the third invention. An “angular parameter setting means” is also configured.

ところで、本実施の形態の制御装置は、その特徴部分を図10に示すように変形して実施することもできる。図10に示す変形例では、不感帯処理部18と点火時期計算部20との間にガード処理部26が移設されている。この構成では、ガード処理部26には、不感帯処理部18で不感帯処理されたトルク効率と、上限ガード値計算部24で計算された上限ガード値とが入力される。ガード処理部26は不感帯処理されたトルク効率と上限ガード値とを比較し、何れか小さいほうを選択して点火時期計算部20に出力する。   By the way, the control device of the present embodiment can be implemented with its characteristic portions modified as shown in FIG. In the modification shown in FIG. 10, a guard processing unit 26 is moved between the dead zone processing unit 18 and the ignition timing calculation unit 20. In this configuration, the guard processing unit 26 is input with the torque efficiency subjected to the dead band processing by the dead band processing unit 18 and the upper limit guard value calculated by the upper limit guard value calculation unit 24. The guard processing unit 26 compares the torque efficiency that has been subjected to the dead zone processing and the upper limit guard value, selects one of the smaller ones, and outputs it to the ignition timing calculation unit 20.

このような構成を採った場合でも、図8に示す構成で得られる効果と同等の効果を得ることができる。ただし、図10に示す構成では、上限ガード値計算部24は第4の発明の「限界値設定手段」に相当し、ガード処理部26は第4の発明の「点火遅角パラメータ設定手段」に相当する。   Even when such a configuration is adopted, the same effect as that obtained by the configuration shown in FIG. 8 can be obtained. However, in the configuration shown in FIG. 10, the upper limit guard value calculation unit 24 corresponds to the “limit value setting unit” of the fourth invention, and the guard processing unit 26 corresponds to the “ignition retarding parameter setting unit” of the fourth invention. Equivalent to.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について図を参照して説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図11は、本発明の実施の形態3としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図11において実施の形態2と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図11を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態2と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態2とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, elements common to the second embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the second embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from the second embodiment is mainly described.

本実施の形態の制御装置は、目標効率の計算に関係する計算要素として、2つの要求効率計算部30,32と1つの調停部34とを備えている。一方の要求効率計算部30は、排気温度センサや触媒温度センサ等の信号に基づいて触媒の暖機の必要性を判断し、その判断結果に基づいて触媒暖機のための要求効率を計算している。もう一方の要求効率計算部32は、ノックセンサの信号等に基づいてノックの回避の必要性を判断し、その判断結果に基づいてノック回避のための要求効率を計算している。各要求効率計算部30,32で計算された要求効率のうち、何れか小さいほうが調停部34において選択され、目標効率として目標トルク補正部10に出力される。   The control device of the present embodiment includes two required efficiency calculation units 30 and 32 and one arbitration unit 34 as calculation elements related to calculation of target efficiency. One required efficiency calculation unit 30 determines the necessity of catalyst warm-up based on signals from an exhaust temperature sensor, a catalyst temperature sensor, etc., and calculates the required efficiency for catalyst warm-up based on the determination result. ing. The other required efficiency calculation unit 32 determines the necessity of avoidance of knock based on the signal of the knock sensor and the like, and calculates the required efficiency for avoiding knock based on the determination result. Of the required efficiencies calculated by the required efficiency calculating units 30 and 32, the smaller one is selected by the arbitrating unit 34 and output to the target torque correcting unit 10 as the target efficiency.

本実施の形態の制御装置では、ガード処理部26で用いる上限ガード値に目標効率が関連付けられている。具体的には、要求効率計算部32で計算されたノック回避のための要求効率は、調停部34に入力されると同時にガード処理部26にも入力されるようになっている。すなわち、本実施の形態では、ノック回避のための要求効率がそのまま上限ガード値として用いられる。一方、要求効率計算部30で計算される触媒暖機のための要求効率は、調停部34のみに入力される。   In the control device of the present embodiment, the target efficiency is associated with the upper limit guard value used in the guard processing unit 26. Specifically, the required efficiency for knock avoidance calculated by the required efficiency calculation unit 32 is input to the arbitration unit 34 and also to the guard processing unit 26. That is, in this embodiment, the required efficiency for avoiding knock is used as it is as the upper limit guard value. On the other hand, the required efficiency for catalyst warm-up calculated by the required efficiency calculation unit 30 is input only to the arbitration unit 34.

このような構成によれば、点火遅角の緊急性に応じた最適な方法で点火時期制御を行うことができる。以下、本実施の形態の制御装置において、触媒暖機のみが要求された場合、ノック回避のみが要求された場合、触媒暖機とノック回避の両方が要求された場合のそれぞれにおける点火時期制御の概要について説明する。   According to such a configuration, the ignition timing can be controlled by an optimum method corresponding to the urgency of the ignition delay. Hereinafter, in the control device of the present embodiment, when only catalyst warm-up is required, when only knock avoidance is required, or when both catalyst warm-up and knock avoidance are required, ignition timing control is performed. An outline will be described.

まず、緊急遅角を要しない触媒暖機のみが要求されたときには、触媒暖機のための要求効率には1よりも小さい値(有効値)が設定され、ノック回避のための要求効率には1よりも大きい値(無効値)が設定される。この場合は触媒暖機のための要求効率が目標効率として選択される。また、この場合は上限ガード値として無効値が設定され、トルク効率計算部8で計算されたトルク効率がそのまま不感帯処理部18に入力されるようになる。トルク効率の計算に用いられる推定トルクには空気量が反映されるので、目標点火時期は空気量の増大に追従して徐々に遅角されていく。これによれば、目標トルクを維持しながら触媒暖機に必要な点火遅角を実現することができる。   First, when only catalyst warm-up that does not require an emergency delay is required, a value (effective value) smaller than 1 is set as the required efficiency for catalyst warm-up, and the required efficiency for avoiding knock is A value greater than 1 (invalid value) is set. In this case, the required efficiency for catalyst warm-up is selected as the target efficiency. In this case, an invalid value is set as the upper limit guard value, and the torque efficiency calculated by the torque efficiency calculation unit 8 is input to the dead zone processing unit 18 as it is. Since the amount of air is reflected in the estimated torque used for calculating the torque efficiency, the target ignition timing is gradually retarded following the increase in the amount of air. According to this, it is possible to realize the ignition delay necessary for warming up the catalyst while maintaining the target torque.

次に、緊急遅角を要するノック回避のみが要求されたときには、ノック回避のための要求効率には有効値が設定され、触媒暖機のための要求効率には無効値が設定される。この場合はノック回避のための要求効率が目標効率として選択される。また、ノック回避のための要求効率は上限ガード値としてガード処理部26にも入力され、それにより上限制限されたトルク効率が不感帯処理部18に入力されるようになる。これにより、目標点火時期は上限ガード値(ノック回避のための要求効率)に応じた点火時期まで直ちに遅角されることとなる。さらに、この場合、ノック回避のための要求効率を目標効率として空気量制御が行われることで、緊急の点火遅角によるトルクダウンを補償するように空気量を増量することができる。これによれば、空気応答の遅れによって一時的には実トルクが目標トルクを下回るものの、その後暫くすれば目標トルクが自動的に実現されるようになる。   Next, when only knock avoidance requiring emergency retard is requested, an effective value is set for the required efficiency for avoiding knock, and an invalid value is set for the required efficiency for catalyst warm-up. In this case, the required efficiency for avoiding knock is selected as the target efficiency. Further, the required efficiency for avoiding knock is also input to the guard processing unit 26 as an upper limit guard value, so that the torque efficiency limited to the upper limit is input to the dead zone processing unit 18. As a result, the target ignition timing is immediately retarded to the ignition timing corresponding to the upper limit guard value (required efficiency for avoiding knock). Further, in this case, the air amount is controlled so that the required efficiency for avoiding knock is the target efficiency, so that the air amount can be increased so as to compensate for the torque reduction due to the emergency ignition delay. According to this, although the actual torque is temporarily lower than the target torque due to the delay of the air response, the target torque is automatically realized after a while.

触媒暖機とノック回避の両方が要求されたときには、ノック回避のための要求効率も触媒暖機のための要求効率もともに有効値が設定され、2つの要求効率のうち小さいほうの値が目標効率として選択される。ノック回避のための要求効率の方が小さい場合は、ノック回避のための要求効率が目標効率として選択される。この場合の点火時期制御はノック回避のみが要求されたときの点火時期制御に同じである。   When both catalyst warm-up and knock avoidance are required, both the required efficiency for knock avoidance and the required efficiency for catalyst warm-up are set to valid values, and the smaller value of the two required efficiencies is the target. Selected as efficiency. If the required efficiency for avoiding knock is smaller, the required efficiency for avoiding knock is selected as the target efficiency. The ignition timing control in this case is the same as the ignition timing control when only knock avoidance is required.

一方、ノック回避のための要求効率よりも触媒暖機のための要求効率の方が小さい場合は、触媒暖機のための要求効率を目標効率として空気量制御が行われることで、やがて、トルク効率計算部8で計算されるトルク効率は触媒暖機のための要求効率に一致するようになる。その一方で、ノック回避のための要求効率が上限ガード値としてガード処理部26に入力されることで、それにより上限制限されたトルク効率に基づいて点火遅角量の計算が行われる。これにより、目標点火時期は、一時的にはノック回避のための要求効率に応じた点火時期まで緊急遅角され、その後は空気量の増大に追従しながら、触媒暖機のための要求効率に応じた点火時期まで徐々に遅角されることになる。   On the other hand, if the required efficiency for catalyst warm-up is smaller than the required efficiency for avoiding knocks, the air volume control is performed with the required efficiency for catalyst warm-up as the target efficiency, and eventually the torque The torque efficiency calculated by the efficiency calculation unit 8 matches the required efficiency for catalyst warm-up. On the other hand, the required efficiency for avoiding knock is input to the guard processing unit 26 as an upper limit guard value, whereby the ignition retard amount is calculated based on the torque efficiency limited by the upper limit. As a result, the target ignition timing is temporarily retarded to the ignition timing that corresponds to the required efficiency for avoiding knocking temporarily, and then the required efficiency for catalyst warm-up is achieved while following the increase in the air amount. The ignition timing is gradually retarded until the corresponding ignition timing.

本実施の形態の制御装置においても、図11に示す構成の一部を図10に示すように変形して実施することもできる。つまり、ガード処理部8と不感帯処理部18との間に配置されたガード処理部26は、不感帯処理部18と点火時期計算部20との間に移設することができる。   Also in the control apparatus of the present embodiment, a part of the configuration shown in FIG. 11 can be modified as shown in FIG. In other words, the guard processing unit 26 arranged between the guard processing unit 8 and the dead zone processing unit 18 can be moved between the dead zone processing unit 18 and the ignition timing calculation unit 20.

なお、本実施の形態では、要求効率計算部32が第6の発明の「目標効率設定手段」に相当し、ノック回避のための要求効率が第6の発明の「目標効率」に相当している。また、目標トルク補正部10及び目標空気量計算部12によって第6の発明の「目標空気量設定手段と」が構成され、スロットル開度計算部14及びスロットルドライバ16によって第6の発明の「空気量制御手段」が構成されている。   In the present embodiment, the required efficiency calculation unit 32 corresponds to the “target efficiency setting means” of the sixth invention, and the required efficiency for avoiding knock corresponds to the “target efficiency” of the sixth invention. Yes. The target torque correction unit 10 and the target air amount calculation unit 12 constitute the “target air amount setting means” according to the sixth aspect of the invention. The throttle opening degree calculation unit 14 and the throttle driver 16 constitute the “air” according to the sixth aspect of the invention. The “quantity control means” is configured.

その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

各実施の形態において、点火遅角量の計算に使用する無次元パラメータ値(点火遅角パラメータ値)は、一定の規則に従ってトルク効率から変換されたものであればよい。その規則とは、トルク効率が所定値α以下ではトルク効率に対して点火遅角パラメータ値を一対一対応で設定し、トルク効率が所定値αを超えるときには点火遅角パラメータ値を一定値に固定するというものである。前記の一定値が点火遅角量をゼロとする値であれば、トルク効率が所定値αを超える状況では目標点火時期を確実にMBTに設定することが可能になる。   In each embodiment, the dimensionless parameter value (ignition delay parameter value) used for calculation of the ignition retard amount only needs to be converted from the torque efficiency according to a certain rule. The rule is that when the torque efficiency is less than the predetermined value α, the ignition delay parameter value is set in a one-to-one correspondence with the torque efficiency, and when the torque efficiency exceeds the predetermined value α, the ignition delay parameter value is fixed to a constant value. It is to do. If the constant value is a value that makes the ignition retardation amount zero, the target ignition timing can be reliably set to MBT in a situation where the torque efficiency exceeds the predetermined value α.

各実施の形態において、空気量を制御するアクチュエータとしてスロットルの代わりに吸気バルブの最大リフト量を変更するバルブリフト量可変装置を用いてもよい。この場合、制御装置内の構成を変更する必要があるが、スロットル開度計算部14の代わりに、目標空気量から吸気バルブの最大リフト量を計算する計算要素を配置すればよい。   In each embodiment, a variable valve lift amount device that changes the maximum lift amount of the intake valve may be used instead of the throttle as an actuator for controlling the air amount. In this case, it is necessary to change the configuration in the control device, but instead of the throttle opening calculation unit 14, a calculation element for calculating the maximum lift amount of the intake valve from the target air amount may be arranged.

本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 1 of this invention. 図1のブロック図において不感帯処理部と関係する部分を抜き出して詳細に示した図である。It is the figure which extracted and showed in detail the part relevant to a dead zone process part in the block diagram of FIG. 不感帯処理前のトルク効率ηbに基づいて目標点火時期を計算した場合におけるトルク効率ηbと目標点火時期との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between torque efficiency (eta) b and target ignition timing at the time of calculating target ignition timing based on torque efficiency (eta) b before a dead zone process. 不感帯処理後のトルク効率ηfに基づいて目標点火時期を計算した場合におけるトルク効率ηbと目標点火時期との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between torque efficiency (eta) b and target ignition timing in the case of calculating target ignition timing based on torque efficiency (eta) f after a dead zone process. 負荷を一定としたときのMBTと機関回転数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between MBT and engine speed when making load constant. 機関回転数を一定としたときのMBTと負荷との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between MBT and load when an engine speed is made constant. トルク効率ηbと目標点火時期との関係を負荷が大きい場合と小さい場合とで比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the relationship between torque efficiency (eta) b and target ignition timing with the case where load is large, and when it is small. 本発明の実施の形態2としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 2 of this invention. 図8に示す構成によって実現される動作の具体例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the specific example of the operation | movement implement | achieved by the structure shown in FIG. 図8に示す構成の特徴部分の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the characteristic part of the structure shown in FIG. 本発明の実施の形態3としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 目標トルク計算部
4 目標効率計算部
6 推定トルク計算部
8 トルク効率計算部
10 目標トルク補正部
12 目標空気量計算部
14 スロットル開度計算部
16 スロットルドライバ
18 不感帯処理部
20 点火時期計算部
22 点火装置ドライバ
24 上限ガード値計算部
26 ガード処理部
30 触媒暖機のための要求効率計算部
32 ノック回避のための要求効率計算部
34 調停部
2 Target torque calculator 4 Target efficiency calculator 6 Estimated torque calculator 8 Torque efficiency calculator 10 Target torque corrector 12 Target air amount calculator 14 Throttle opening calculator 16 Throttle driver 18 Dead band processor 20 Ignition timing calculator 22 Ignition device driver 24 Upper limit guard value calculation unit 26 Guard processing unit 30 Required efficiency calculation unit 32 for catalyst warm-up Required efficiency calculation unit 34 for knock avoidance Arbitration unit

Claims (6)

内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
現在の空気量条件のもとで点火時期をMBTに設定したときに得られる推定トルクを計算する推定トルク計算手段と、
前記目標トルクと前記推定トルクとの比からトルク効率を算出するトルク効率算出手段と、
点火遅角量を決める無次元パラメータ値を前記トルク効率に基づいて設定する点火遅角パラメータ設定手段と、
前記無次元パラメータ値と機関運転条件とに基づいて目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記目標点火時期に基づいて点火時期を制御する点火時期制御手段とを備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率が所定値以下では前記トルク効率に対して前記無次元パラメータ値を一対一対応で設定し、前記トルク効率が所定値を超えるときには前記無次元パラメータ値を一定値に固定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
Target torque setting means for setting the target torque of the internal combustion engine;
Estimated torque calculating means for calculating an estimated torque obtained when the ignition timing is set to MBT under the current air amount condition;
Torque efficiency calculating means for calculating torque efficiency from a ratio between the target torque and the estimated torque;
Ignition delay parameter setting means for setting a dimensionless parameter value for determining the ignition delay amount based on the torque efficiency;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the dimensionless parameter value and the engine operating condition;
Ignition timing control means for controlling the ignition timing based on the target ignition timing,
The ignition delay parameter setting means sets the dimensionless parameter value in a one-to-one correspondence with the torque efficiency when the torque efficiency is equal to or less than a predetermined value, and sets the dimensionless parameter value when the torque efficiency exceeds a predetermined value. Is fixed to a constant value.
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率が所定値を超えるときには点火遅角量をゼロとする値に前記無次元パラメータ値を固定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。   2. The control of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition delay parameter setting means fixes the dimensionless parameter value to a value that makes an ignition delay amount zero when the torque efficiency exceeds a predetermined value. apparatus. 所定の遅角条件に基づいて前記トルク効率の上限値を設定する上限値設定手段をさらに備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記トルク効率と前記上限値の何れか小さい方の値に基づいて前記無次元パラメータ値を設定することを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の制御装置。
An upper limit value setting means for setting an upper limit value of the torque efficiency based on a predetermined retardation condition;
3. The control of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition delay parameter setting unit sets the dimensionless parameter value based on a smaller one of the torque efficiency and the upper limit value. apparatus.
所定の遅角条件に基づいて前記無次元パラメータ値の進角側限界値を設定する限界値設定手段をさらに備え、
前記点火遅角パラメータ設定手段は、前記進角側限界値によって前記無次元パラメータ値を制限することを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の制御装置。
Limit value setting means for setting an advance side limit value of the dimensionless parameter value based on a predetermined retardation condition,
3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition delay parameter setting means limits the dimensionless parameter value by the advance side limit value.
内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
現在の空気量条件のもとで点火時期をMBTに設定したときに得られる推定トルクを計算する推定トルク計算手段と、
前記目標トルクと前記推定トルクとの比からトルク効率を算出するトルク効率算出手段と、
所定の遅角条件に基づいて前記トルク効率の上限値を設定する上限値設定手段と、
前記トルク効率と前記上限値の何れか小さい方の値に基づいて目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記目標点火時期に基づいて点火時期を制御する点火時期制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
Target torque setting means for setting the target torque of the internal combustion engine;
Estimated torque calculating means for calculating an estimated torque obtained when the ignition timing is set to MBT under the current air amount condition;
Torque efficiency calculating means for calculating torque efficiency from a ratio between the target torque and the estimated torque;
Upper limit value setting means for setting an upper limit value of the torque efficiency based on a predetermined retardation condition;
Target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the smaller one of the torque efficiency and the upper limit value;
Ignition timing control means for controlling the ignition timing based on the target ignition timing;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の目標効率を設定する目標効率設定手段と、
前記目標トルクと前記目標効率との比に基づいて目標空気量を設定する目標空気量設定手段と、
前記目標空気量に基づいて空気量を制御する空気量制御手段とをさらに備え、
前記上限値設定手段は、前記目標効率を前記上限値として設定することを特徴とする請求項5記載の内燃機関の制御装置。
Target efficiency setting means for setting the target efficiency of the internal combustion engine;
Target air amount setting means for setting a target air amount based on a ratio between the target torque and the target efficiency;
An air amount control means for controlling the air amount based on the target air amount;
6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the upper limit value setting means sets the target efficiency as the upper limit value.
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