JP2004162725A - Torque controller for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of difference in torque steps even when switching homogeneous combustion and stratified combustion in an engine controlling amount of suction air and amount of fuel supply of the engine to obtain target engine torque and target equivalence ratio. <P>SOLUTION: Target amount of suction air TTPO corresponding to reference equivalence ratio is computed based on the target engine torque tTEO and engine rotation speed NE. Either of a table for homogeneous combustion and a table for stratified combustion is selected as a table storing combustion efficiency compensation rate ITAF in accordance with the target equivalence ratio tDML to obtain the combustion efficiency compensation rate ITAF. The target amount of suction air TTPO is compensated by the combustion efficiency compensation rate ITAF and is further compensated in accordance with the target equivalence ratio tDML to compute final target amount of suction air TTP2 in order to control a throttle actuator in accordance with the target amount of suction air TTP2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、エンジンのトルク制御装置に関し、詳しくは、エンジンの運転状態に応じた目標エンジントルク及び目標当量比が得るべく、エンジンの吸入空気量と燃料供給量とを制御する構成の制御装置に関する。   The present invention relates to an engine torque control device, and more particularly, to a control device configured to control an intake air amount and a fuel supply amount of an engine so as to obtain a target engine torque and a target equivalent ratio according to an operation state of the engine. .

従来のエンジンのトルク制御装置としては、例えば、特許文献1に開示されたものがある。
このものは、目標エンジントルクとエンジン回転速度とから目標スロットル弁開度を求め、該目標スロットル弁開度に基づいてスロットルアクチュエータを制御する構成となっていた。
特開昭62−110536号公報
2. Description of the Related Art As a conventional engine torque control device, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
In this apparatus, a target throttle valve opening is obtained from a target engine torque and an engine rotation speed, and a throttle actuator is controlled based on the target throttle valve opening.
JP-A-62-110536

しかしながら、上記従来のエンジンのトルク制御装置では、目標スロットル弁開度を目標エンジントルクとエンジン回転速度とから直接検索する構成となっているが、これは、一定の当量比 (例えば理論空燃比) に制御することを前提としており、当量比を運転状態に応じて可変に制御するエンジンにはそのまま適用できないという問題があった。   However, in the above-described conventional engine torque control device, the target throttle valve opening is directly searched for from the target engine torque and the engine rotation speed. , And cannot be applied to an engine in which the equivalent ratio is variably controlled according to the operating state.

更に、近年、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う成層燃焼とが運転領域に応じて切り換えられる構成の火花点火式直噴エンジンが開発されているが、かかるエンジンでは、均質燃焼時と成層燃焼時とでは同じ当量比でも発生トルクが異なるために、目標当量比に応じて空気量制御値を変更するのみでは、目標エンジントルクを精度良く得ることができず、均質燃焼と成層燃焼との切り換え時にトルク段差を生じてしまうという問題があった。   Further, in recent years, a fuel injection valve that injects fuel directly into a combustion chamber of an engine is provided, and the homogeneous combustion that injects fuel in an intake stroke and the stratified combustion that injects fuel in a compression stroke are operating ranges. A spark-ignition direct-injection engine has been developed that can be switched in response to the following conditions.However, in such an engine, the generated torque is different at the same equivalence ratio between homogeneous combustion and stratified combustion. Only by changing the air amount control value, the target engine torque cannot be obtained with high accuracy, and there is a problem that a torque step occurs when switching between homogeneous combustion and stratified combustion.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、目標当量比の変更と共に、燃焼状態の切り換えが行われる前記火花点火式直噴エンジンにおいて、目標当量比及び燃焼状態の変更・切り換えがあっても、目標エンジントルクに精度良く制御できるトルク制御装置を提供し、均質燃焼と成層燃焼との間で切り換えが行われるときにトルク段差が発生することを回避できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in the spark ignition type direct injection engine in which the switching of the combustion state is performed together with the change of the target equivalent ratio, the target equivalent ratio and the combustion state are changed and switched. Another object of the present invention is to provide a torque control device capable of controlling the target engine torque with high accuracy, and to avoid occurrence of a torque step when switching between homogeneous combustion and stratified combustion.

そのため、請求項1記載の発明は、エンジンの運転状態に応じた目標エンジントルク及び目標当量比に対応した目標吸入空気量を演算すると共に、該目標吸入空気量を燃焼状態に応じて補正し、該補正された目標吸入空気量に基づいてエンジンの吸入空気量を制御する構成とした。   Therefore, the invention according to claim 1 calculates the target intake air amount corresponding to the target engine torque and the target equivalence ratio according to the operating state of the engine, and corrects the target intake air amount according to the combustion state. The engine intake air amount is controlled based on the corrected target intake air amount.

かかる構成によると、エンジンの運転状態に応じた目標エンジントルクを、目標当量比の下で得るべく目標吸入空気量が演算されるが、該目標吸入空気量が燃焼状態に応じて補正され、該補正された目標吸入空気量に基づいて実際の吸入空気量が制御される。
前記目標吸入空気量に応じた吸入空気量の制御は、例えば目標吸入空気量相当の目標スロットル弁開度を求め、該目標スロットル弁開度に基づいてスロットルアクチュエータを制御することで行われる。
According to this configuration, the target intake air amount is calculated to obtain a target engine torque corresponding to the operating state of the engine at a target equivalence ratio, but the target intake air amount is corrected according to the combustion state, and The actual intake air amount is controlled based on the corrected target intake air amount.
The control of the intake air amount according to the target intake air amount is performed, for example, by obtaining a target throttle valve opening corresponding to the target intake air amount, and controlling a throttle actuator based on the target throttle valve opening.

一方、エンジンへの燃料供給制御は、前記当量比の混合気を形成すべく行われることになる。
請求項2記載の発明では、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う成層燃焼とが切り換え可能に構成され、前記燃焼状態に応じた目標吸入空気量の補正が、前記均質燃焼と成層燃焼とに応じた目標吸入空気量の補正である構成とした。
On the other hand, the fuel supply control to the engine is performed so as to form the mixture at the equivalent ratio.
According to the second aspect of the present invention, a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber of the engine is provided, and homogeneous combustion is performed by injecting fuel in an intake stroke, and stratified combustion is performed by injecting fuel in a compression stroke. Are switchable, and the correction of the target intake air amount according to the combustion state is a correction of the target intake air amount according to the homogeneous combustion and the stratified combustion.

かかる構成によると、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁により、均質燃焼又は成層燃焼を行わせることが可能であって、該均質燃焼,成層燃焼の違いによる発生トルク(燃焼効率)の違いに対応すべく、目標吸入空気量を補正する。
一方、請求項3記載の発明は、図1に示すように構成される。
According to such a configuration, it is possible to perform homogeneous combustion or stratified combustion by the fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber, and a difference in generated torque (combustion efficiency) due to the difference between the homogeneous combustion and the stratified combustion. The target intake air amount is corrected to cope with the above.
On the other hand, the invention according to claim 3 is configured as shown in FIG.

図1において、アクセル操作量検出手段はアクセル操作量を検出し、エンジン回転速度検出手段はエンジン回転速度を検出する。
そして、目標吸入空気量演算手段は、前記検出されたアクセル操作量及びエンジン回転速度に応じた目標エンジントルク及び基準当量比に対応する目標吸入空気量を演算する。
In FIG. 1, the accelerator operation amount detecting means detects the accelerator operation amount, and the engine rotational speed detecting means detects the engine rotational speed.
The target intake air amount calculating means calculates a target engine torque corresponding to the detected accelerator operation amount and the detected engine speed and a target intake air amount corresponding to the reference equivalence ratio.

また、目標当量比による補正手段は、前記検出されたアクセル操作量及びエンジン回転速度に応じた目標当量比に対応して前記目標吸入空気量を前記目標当量比相当の目標吸入空気量に補正する。
更に、燃焼状態による補正手段は、前記目標吸入空気量を燃焼状態に応じて補正する。
The correction means based on the target equivalence ratio corrects the target intake air amount to a target intake air amount corresponding to the target equivalence ratio corresponding to the detected accelerator operation amount and a target equivalence ratio corresponding to the engine speed. .
Further, the correction means based on the combustion state corrects the target intake air amount according to the combustion state.

ここで、吸入空気量制御手段は、前記目標当量比による補正手段及び燃焼状態による補正手段で補正された目標吸入空気量に基づいて、エンジンの吸入空気量を制御する。
かかる構成によると、アクセル操作量及びエンジン回転速度に応じた目標エンジントルクを、基準当量比において得られる吸入空気量が、目標吸入空気量として演算される。ここで、目標当量比がアクセル操作量及びエンジン回転速度に応じて可変に制御されるので、該可変に制御される目標当量比相当の目標吸入空気量を、前記目標吸入空気量の目標当量比に応じた補正により求める。更に、同じ目標当量比であっても燃焼状態によって発生トルク(燃焼効率)が異なることに対応すべく、前記目標吸入空気量を燃焼状態に応じて補正し、該補正後の目標吸入空気量を得るべく、例えばスロットルアクチュエータの制御を行う。
Here, the intake air amount control means controls the intake air amount of the engine based on the target intake air amount corrected by the correction means based on the target equivalence ratio and the correction means based on the combustion state.
According to such a configuration, the intake air amount obtained from the target engine torque corresponding to the accelerator operation amount and the engine rotation speed at the reference equivalent ratio is calculated as the target intake air amount. Here, the target equivalence ratio is variably controlled in accordance with the accelerator operation amount and the engine rotation speed. Therefore, the target intake air amount corresponding to the variably controlled target equivalence ratio is determined by the target equivalence ratio of the target intake air amount. It is determined by the correction according to. Further, even if the target equivalence ratio is the same, the target intake air amount is corrected in accordance with the combustion state in order to cope with the difference in generated torque (combustion efficiency) depending on the combustion state, and the corrected target intake air amount is corrected. In order to obtain, for example, control of a throttle actuator is performed.

尚、目標当量比に応じた補正を行った後に、燃焼状態に応じた補正を行う構成であっても良いし、これとは逆に、燃焼状態に応じた補正を行った後に、目標当量比に応じた補正を行う構成としても良く、更に、目標当量比に応じた補正と燃焼状態に応じた補正とが同時に行われる構成であっても良い。
請求項4記載の発明では、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う成層燃焼とを切り換え制御する燃焼状態切り換え手段と、を備え、前記燃焼状態による補正手段が、前記燃焼状態切り換え手段によって切り換え制御される均質燃焼と成層燃焼とに応じて前記目標吸入空気量を補正する構成とした。
It should be noted that the correction according to the target equivalence ratio may be performed and then the correction according to the combustion state may be performed. On the contrary, after the correction according to the combustion state is performed, the target equivalent ratio may be corrected. The correction may be made according to the target equivalence ratio, and the correction may be made at the same time according to the combustion state.
According to the invention described in claim 4, a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber of the engine, a homogeneous combustion for injecting fuel in an intake stroke, and a stratified combustion for injecting fuel in a compression stroke. Combustion state switching means for switching control of the combustion state, wherein the correction means based on the combustion state corrects the target intake air amount according to the homogeneous combustion and the stratified combustion switched and controlled by the combustion state switching means. did.

かかる構成によると、均質燃焼と、該均質燃焼よりも希薄な当量比での燃焼を可能にする成層燃焼とが切り換え制御される構成において、均質燃焼と成層燃焼とでは同じ当量比であっても発生トルク(燃焼効率)が異なることに対応して、目標吸入空気量が補正される。
請求項5記載の発明では、前記燃焼状態による補正手段が、目標当量比に応じた燃焼効率補正率のテーブルとして均質燃焼用と成層燃焼用との2つを予め記憶し、これら2つのテーブルのうちのそのときの燃焼状態に対応するテーブルから検索される燃焼効率補正率に基づいて前記目標吸入空気量を補正する構成とした。
According to such a configuration, in a configuration in which the homogeneous combustion and the stratified combustion that enables combustion at an equivalent ratio leaner than the homogeneous combustion are controlled to be switched, even if the homogeneous equivalent and the stratified combustion have the same equivalent ratio, The target intake air amount is corrected according to the difference in the generated torque (combustion efficiency).
In the invention described in claim 5, the correction means based on the combustion state stores in advance two tables, one for homogeneous combustion and one for stratified combustion, as a table of the combustion efficiency correction rate according to the target equivalence ratio. The target intake air amount is corrected based on the combustion efficiency correction rate retrieved from the table corresponding to the combustion state at that time.

かかる構成によると、目標当量比による燃焼効率の違いに基づき、目標吸入空気量を補正する構成において、前記燃焼効率補正率を記憶したテーブルとして均質燃焼用と成層燃焼用との2つが予め記憶されており、同じ目標当量比であっても、参照するテーブルによって異なる燃焼効率補正率を得て、目標吸入空気量を補正する。   According to this configuration, in the configuration in which the target intake air amount is corrected based on the difference in combustion efficiency due to the target equivalent ratio, two tables, one for homogeneous combustion and the other for stratified combustion, are stored in advance as a table storing the combustion efficiency correction rate. Therefore, even if the target equivalent ratio is the same, a different combustion efficiency correction rate is obtained depending on the table to be referred to, and the target intake air amount is corrected.

請求項6記載の発明では、前記燃焼状態による補正手段が、前記目標当量比に応じた燃焼効率補正率を、均質燃焼と成層燃焼とで異なるゲインにより補正し、該補正された燃焼効率補正率に基づいて前記目標吸入空気量を補正する構成とした。
かかる構成によると、目標当量比に応じて燃焼状態に関わらずに同じ燃焼効率補正率が設定されるが、この目標当量比に応じた燃焼効率補正率を、均質燃焼と成層燃焼とで異なるゲインで補正して、目標吸入空気量の補正に用いるようにすることで、実質的に均質燃焼であるか成層燃焼であるかによって異なる燃焼効率補正率により目標吸入空気量が補正されるようにする。
In the invention according to claim 6, the correction means based on the combustion state corrects the combustion efficiency correction rate according to the target equivalence ratio with different gains for the homogeneous combustion and the stratified combustion, and the corrected combustion efficiency correction rate The target intake air amount is corrected based on the above.
According to such a configuration, the same combustion efficiency correction rate is set regardless of the combustion state according to the target equivalence ratio. However, the combustion efficiency correction rate according to the target equivalence ratio has different gains for homogeneous combustion and stratified combustion. To correct the target intake air amount, so that the target intake air amount is corrected at a combustion efficiency correction rate that differs depending on whether the combustion is substantially homogeneous or stratified combustion. .

請求項7記載の発明では、前記目標当量比に応じたポンピングロストルクに基づき補正された目標エンジントルクに基づき目標吸入空気量を演算する構成とした。
かかる構成によると、目標エンジントルクに目標当量比に応じて異なるポンピングロストルクが付加され、該ポンピングロストルクが付加された目標エンジントルクに基づいて目標吸入空気量が演算される。
According to a seventh aspect of the present invention, the target intake air amount is calculated based on the target engine torque corrected based on the pumping loss torque corresponding to the target equivalent ratio.
According to this configuration, a different pumping loss torque is added to the target engine torque according to the target equivalent ratio, and the target intake air amount is calculated based on the target engine torque to which the pumping loss torque has been added.

請求項1に係る発明によると、目標エンジントルク及び目標当量比に対応した目標吸入空気量を設定して、目標当量比の可変制御に対応すると共に、燃焼状態の切り換え制御に対応すべく、燃焼状態に応じた補正を目標吸入空気量に施すので、燃焼状態による燃焼効率の違いに対応した目標吸入空気量を設定でき、以て、燃焼状態の切り換えに伴うトルク段差の発生を回避できるという効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the target intake air amount corresponding to the target engine torque and the target equivalence ratio is set, so as to cope with the variable control of the target equivalence ratio and the combustion state switching control. Since the target intake air amount is corrected according to the state, it is possible to set the target intake air amount corresponding to the difference in combustion efficiency depending on the combustion state, thereby avoiding the occurrence of a torque step due to switching of the combustion state. There is.

請求項2記載の発明によると、成層燃焼により超希薄当量比での燃焼を可能にする直噴エンジンにおいて、目標当量比の可変制御に伴う均質燃焼,成層燃焼の切り換えに応じて目標吸入空気量が補正され、同じ当量比であっても発生トルクが異なる均質燃焼,成層燃焼の切り換えが行われても、トルク段差が発生することを回避できるという効果がある。   According to the second aspect of the present invention, in a direct injection engine capable of performing combustion at an ultra-lean equivalent ratio by stratified combustion, a target intake air amount is changed according to switching between homogeneous combustion and stratified combustion accompanying variable control of a target equivalent ratio. Is corrected, and even if the same equivalent ratio is used, even if switching between homogeneous combustion and stratified combustion with different generated torques is performed, there is an effect that generation of a torque step can be avoided.

請求項3記載の発明によると、アクセル操作量とエンジン回転速度とに応じた目標エンジントルク,目標トルクが得られるように目標吸入空気量が演算される一方、前記目標吸入空気量に燃焼状態に応じた補正を施すので、燃焼状態による燃焼効率の違いに対応した目標吸入空気量を設定でき、以て、燃焼状態の切り換えに伴うトルク段差の発生を回避できるという効果がある。   According to the third aspect of the present invention, the target intake air amount is calculated so as to obtain the target engine torque and the target torque according to the accelerator operation amount and the engine rotation speed, while the target intake air amount is changed to the combustion state. Since the correction is performed in accordance with the difference, it is possible to set the target intake air amount corresponding to the difference in the combustion efficiency depending on the combustion state, and thus it is possible to avoid the occurrence of the torque step due to the switching of the combustion state.

請求項4記載の発明によると、均質燃焼と成層燃焼とが切り換え制御されることに対応して目標吸入空気量を補正することで、同じ当量比であっても発生トルクが異なる均質燃焼,成層燃焼の切り換えが行われても、トルク段差が発生することを回避できるという効果がある。
請求項5記載の発明によると、目標当量比の違いによる燃焼効率の違いに対応するための燃焼効率補正率を、成層燃焼時と均質燃焼時とで異なるテーブルから検索させることで、目標当量比及び成層,均質燃焼の違いに対応して、目標吸入空気量を燃焼効率に応じて精度良く補正できるという効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, the target intake air amount is corrected in response to the switching control between the homogeneous combustion and the stratified combustion, so that the homogeneous combustion and the stratification with different generated torques even at the same equivalent ratio. Even if the combustion is switched, there is an effect that generation of a torque step can be avoided.
According to the fifth aspect of the present invention, the target equivalence ratio is retrieved by searching a combustion efficiency correction rate for coping with a difference in combustion efficiency due to a difference in target equivalence ratio between stratified combustion and homogeneous combustion. There is an effect that the target intake air amount can be accurately corrected according to the combustion efficiency in accordance with the difference between stratification and homogeneous combustion.

請求項6記載の発明によると、目標当量比の違いによる燃焼効率の違いに対応するための燃焼効率補正率を、成層燃焼時と均質燃焼時とで異なるゲインで補正することで、目標当量比及び成層,均質燃焼の違いに対応するための目標吸入空気量の補正を簡便に実行できるという効果がある。
請求項7記載の発明によると、目標当量比に応じて異なるポンピングロストルクが付加された目標エンジントルクに基づき、目標吸入空気量が演算されるので、運転者が要求する目標エンジントルクを精度良く得られるという効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, the correction ratio of the combustion efficiency for coping with the difference in the combustion efficiency due to the difference in the target equivalent ratio is corrected by different gains in the stratified combustion and the homogeneous combustion, so that the target equivalent ratio is corrected. In addition, there is an effect that correction of the target intake air amount for coping with the difference between stratification and homogeneous combustion can be easily performed.
According to the seventh aspect of the present invention, the target intake air amount is calculated based on the target engine torque to which the different pumping loss torque is added according to the target equivalence ratio, so that the target engine torque required by the driver can be accurately calculated. There is an effect that it can be obtained.

以下、本発明の実施形態を説明する。
図2は、実施形態におけるエンジンのシステム構成図である。
この図2において、アクセル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ1は、運転者によるアクセルペダル踏込み量に相当するアクセル操作量APSを、運転者が所望するエンジン負荷 (エンジントルク) として検出する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 2 is a system configuration diagram of the engine in the embodiment.
In FIG. 2, an accelerator operation amount sensor 1 as an accelerator operation amount detecting means detects an accelerator operation amount APS corresponding to an accelerator pedal depression amount by the driver as an engine load (engine torque) desired by the driver.

エンジン回転速度検出手段としてのクランク角センサ2は、単位クランク角毎のポジション信号POS及び気筒間の行程位相差毎のリファレンス信号REFを出力し、前記ポジション信号POSの単位時間当りの発生数を計測することにより、或いは、前記リファレンス信号REFの発生周期を計測することにより、エンジン回転速度NEを検出できる。   The crank angle sensor 2 as an engine rotation speed detecting means outputs a position signal POS for each unit crank angle and a reference signal REF for each stroke phase difference between cylinders, and counts the number of the position signals POS generated per unit time. By doing so, or by measuring the generation cycle of the reference signal REF, the engine rotation speed NE can be detected.

エアフローメータ3は、エンジン4の吸入空気量 (単位時間当りの吸入空気量=吸入空気流量) Qを検出する。
水温センサ5は、エンジン4の冷却水温度TWを検出する。
エンジン4には、噴射パルス信号によって開弁駆動され燃料を燃焼室内に直接噴射する電磁式の燃料噴射弁6、燃焼室に装着されて点火を行う点火栓7が設けられ、また、エンジン4の吸気通路8には、スロットル弁9が介装される一方、該スロットル弁9をモータ等のスロットルアクチュエータで開閉駆動して目標スロットル開度に制御するスロットル弁制御装置10が備えられている。
The air flow meter 3 detects an intake air amount (intake air amount per unit time = intake air flow rate) Q of the engine 4.
Water temperature sensor 5 detects cooling water temperature TW of engine 4.
The engine 4 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 6 that is driven to be opened by an injection pulse signal to directly inject fuel into the combustion chamber, and an ignition plug 7 that is mounted in the combustion chamber and ignites. A throttle valve 9 is interposed in the intake passage 8, and a throttle valve control device 10 for controlling the throttle valve 9 to a target throttle opening by opening and closing the throttle valve 9 with a throttle actuator such as a motor is provided.

前記各種センサからの検出信号は、マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット11に入力され、該コントロールユニット11は、前記各種センサからの信号に基づいて検出される運転状態に応じて前記スロットル弁制御装置10を介してスロットル弁9の開度を制御し、前記燃料噴射弁6を駆動して燃料供給量(空燃比)を制御し、点火時期を設定して該点火時期で前記点火栓7を点火させる制御を行う。   The detection signals from the various sensors are input to a control unit 11 having a built-in microcomputer, and the control unit 11 controls the throttle valve control device 10 according to an operation state detected based on signals from the various sensors. Controls the opening of the throttle valve 9 via the control valve, drives the fuel injection valve 6, controls the fuel supply amount (air-fuel ratio), sets the ignition timing, and ignites the ignition plug 7 at the ignition timing. Perform control.

ここで、前記コントロールユニット11による燃料供給量制御及びスロットル開度制御の様子を、図3の制御ブロック図に基づいて説明する。
エンジントルク平衡値演算部Aには、前記アクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとが入力され、予めアクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとをパラメータとしてエンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOを記憶したマップを参照して、エンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOを演算する。
Here, how the control unit 11 controls the fuel supply amount and the throttle opening degree will be described with reference to the control block diagram of FIG.
The accelerator operation amount APS and the engine rotational speed NE are input to the engine torque equilibrium value calculation unit A, and the engine torque equilibrium value (target engine torque) tTEO is set in advance using the accelerator operation amount APS and the engine rotational speed NE as parameters. An engine torque equilibrium value (target engine torque) tTEO is calculated with reference to the stored map.

前記エンジントルク平衡値演算部Aで演算されたエンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOは、目標吸入空気量演算部Bに入力され、予めエンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOとエンジン回転速度NEとをパラメータとして目標吸入空気量TTPOを記憶したマップを参照し、基準当量比(例えば理論空燃比)に対応する目標吸入空気量TTPOを演算する。   The engine torque balance value (target engine torque) tTEO calculated by the engine torque balance value calculation unit A is input to the target intake air amount calculation unit B, and the engine torque balance value (target engine torque) tTEO and the engine rotation speed are calculated in advance. The target intake air amount TTPO corresponding to the reference equivalence ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio) is calculated with reference to a map in which the target intake air amount TTPO is stored using NE as a parameter.

尚、前記目標吸入空気量TTPOとしては、1吸気行程毎の吸入空気量そのものの他、1吸気行程毎の吸入空気量に対応する基本燃料噴射量 (パルス幅) や、前記エアフローメータ3で検出される単位時間当りの吸入空気量などを用いても良い。
また、上記エンジントルク平衡値演算部A及び目標吸入空気量演算部Bによって、本実施形態における目標吸入空気量演算手段が構成されるが、上記エンジントルク平衡値演算部A及び目標吸入空気量演算部Bを一体化し、アクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとから直接目標吸入空気量TTPOを演算する構成であっても良い。
As the target intake air amount TTPO, in addition to the intake air amount itself for each intake stroke, a basic fuel injection amount (pulse width) corresponding to the intake air amount for each intake stroke and the air flow meter 3 detect the target intake air amount TTPO. For example, the amount of intake air per unit time may be used.
The engine torque equilibrium value calculator A and the target intake air amount calculator B constitute a target intake air amount calculator in the present embodiment. The unit B may be integrated to calculate the target intake air amount TTPO directly from the accelerator operation amount APS and the engine rotation speed NE.

一方、目標当量比演算部Cにも、前記エンジントルク平衡値演算部Aと同様に、前記アクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとが入力され、予めアクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとをパラメータとして目標当量比tDMLを記憶したマップを参照して、目標当量比tDMLを演算する。尚、前記目標当量比tDMLは、アクセル操作量APS,エンジン回転速度NEの他、冷却水温度,始動後時間,車速,加速度,アイドル時の補機負荷,マスターバック負圧などをパラメータとして演算される構成であっても良い。   On the other hand, similarly to the engine torque equilibrium value calculation unit A, the accelerator operation amount APS and the engine rotation speed NE are also input to the target equivalent ratio calculation unit C, and the accelerator operation amount APS and the engine rotation speed NE are previously determined. The target equivalent ratio tDML is calculated with reference to a map storing the target equivalent ratio tDML as a parameter. The target equivalent ratio tDML is calculated using the accelerator operation amount APS, the engine rotation speed NE, the cooling water temperature, the time after starting, the vehicle speed, the acceleration, the auxiliary equipment load during idling, the master back negative pressure, and the like as parameters. Configuration.

前記目標当量比演算部Cで演算された目標当量比tDMLは、燃焼効率補正率演算部Dに入力される。前記燃焼効率補正率演算部Dには、前記目標当量比tDMLの他、成層燃焼,均質燃焼のいずれが選択されているかを示す判定信号が入力される。
本実施の形態のエンジン4には、前述のように燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁6が備えられ、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う超希薄当量比での燃焼が可能な成層燃焼とが切り換え可能に構成され(燃焼状態切り換え手段)、前記目標当量比演算部Cでは、前記均質燃焼,成層燃焼の切り換え制御を前提とし、各燃焼状態における当量比制御範囲内の当量比が設定されるようにしてあり、実質的には、前記目標当量比演算部Cにおいて、目標当量比tDMLの設定と共に、均質燃焼,成層燃焼のいずれを選択するかが決定されることになる。
The target equivalent ratio tDML calculated by the target equivalent ratio calculator C is input to the combustion efficiency correction rate calculator D. In addition to the target equivalence ratio tDML, a determination signal indicating whether stratified combustion or homogeneous combustion is selected is input to the combustion efficiency correction rate calculation unit D.
The engine 4 of the present embodiment is provided with the fuel injection valve 6 that injects fuel directly into the combustion chamber as described above, and performs homogeneous combustion by injecting fuel in the intake stroke and fuel in the compression stroke. It is configured to be able to switch between stratified combustion in which combustion at an ultra-lean equivalent ratio is performed by injecting (combustion state switching means), and the target equivalent ratio calculation unit C is based on the control of switching between the homogeneous combustion and the stratified combustion. The equivalence ratio within the equivalence ratio control range in each combustion state is set. In effect, the target equivalence ratio calculation section C sets the target equivalence ratio tDML, as well as homogeneous combustion and stratified combustion. Is to be selected.

前記燃焼効率補正率演算部Dには、予め目標当量比tDMLに応じて燃焼効率補正率ITAFを記憶したテーブルとして、均質燃焼用のテーブルと成層燃焼用のテーブルとの2種類が記憶されている。これは、同じ当量比であっても、成層燃焼,均質燃焼による燃焼効率の違いによって発生トルクが異なり、かつ、成層燃料と均質燃焼との切り換え制御において同じ目標当量比tDMLに対して成層燃焼が選択される場合と均質燃焼が選択される場合があるためである(図9参照)。   The combustion efficiency correction rate calculation unit D stores two types of tables, that is, a table for homogeneous combustion and a table for stratified combustion as tables in which the combustion efficiency correction rate ITAF is stored in advance according to the target equivalent ratio tDML. . This is because even when the equivalent ratio is the same, the generated torque is different due to the difference in the combustion efficiency between the stratified combustion and the homogeneous combustion, and the stratified combustion is performed for the same target equivalent ratio tDML in the switching control between the stratified fuel and the homogeneous combustion. This is because there is a case where selection is made and a case where homogeneous combustion is selected (see FIG. 9).

そして、前記均質,成層燃焼の判定信号から前記2つのテーブルのうちのいずれか一方を選択し、選択した方のテーブルにおいてそのときの目標当量比tDMLに対応する燃焼効率補正率ITAFを検索する。
前記燃焼効率補正率ITAFは、前記目標吸入空気量演算部Bで演算された目標吸入空気量TTPOに乗算され(燃焼状態による補正手段)、該乗算補正によって得られた目標吸入空気量TTP1が、更に、前記目標当量比tDMLで除算され(目標当量比による補正手段)、最終的な目標吸入空気量TTP2が設定される。
Then, one of the two tables is selected from the determination signals of the homogeneous and stratified combustion, and the combustion efficiency correction factor ITAF corresponding to the target equivalent ratio tDML at that time is searched in the selected table.
The combustion efficiency correction rate ITAF is multiplied by a target intake air amount TTPO calculated by the target intake air amount calculation unit B (compensation means based on combustion state), and a target intake air amount TTP1 obtained by the multiplication correction is calculated as follows: Furthermore, the final target intake air amount TTP2 is set by dividing by the target equivalent ratio tDML (correction means based on the target equivalent ratio).

目標スロットル弁開度演算部Eには、前記目標吸入空気量TTP2と共にエンジン回転速度NEが入力され、予め目標吸入空気量TTP2及びエンジン回転速度NEをパメラメータとして目標スロットル弁開度TTPSを記憶したマップを参照し、そのときの目標吸入空気量TTP2,エンジン回転速度NEに対応する目標スロットル弁開度TTPSを演算する。   The target throttle valve opening calculating section E is supplied with the engine rotational speed NE together with the target intake air amount TTP2, and stores a target throttle valve opening TTPS in advance using the target intake air amount TTP2 and the engine rotational speed NE as parameters. , The target throttle valve opening TTPS corresponding to the target intake air amount TTP2 and the engine speed NE at that time is calculated.

前記目標スロットル弁開度TTPSは、前記スロットル弁制御装置10に入力され、前記目標スロットル弁開度TTPSになるように、スロットルアクチュエータを制御することで、前記目標吸入空気量TTP2が得られる(吸入空気量制御手段)。
一方、基本燃料供給量演算部Fには、エアフローメータ3で検出された実際の吸入空気量Qとエンジン回転速度NEとが入力され、基準当量比(例えば理論空燃比)に対応する基本燃料供給量(基本噴射パルス幅)TPを演算する。
The target throttle valve opening TTPS is input to the throttle valve control device 10, and the target intake air amount TTP2 is obtained by controlling a throttle actuator so that the target throttle valve opening TTPS becomes the target throttle valve opening TTPS (suction). Air amount control means).
On the other hand, the actual intake air amount Q detected by the air flow meter 3 and the engine rotation speed NE are input to the basic fuel supply amount calculation unit F, and the basic fuel supply amount corresponding to the reference equivalent ratio (for example, the stoichiometric air-fuel ratio) is input. The quantity (basic injection pulse width) TP is calculated.

尚、エアフローメータ3の代わりに吸気圧センサを備える場合には、前記基本燃料供給量(基本噴射パルス幅)TPを、前記吸気圧センサで検出される吸気圧とエンジン回転速度NEとに基づいて行わせることができ、また、スロットル弁開度とエンジン回転速度とに基づいて基本燃料供給量TPを演算させることも可能である。   When an intake pressure sensor is provided instead of the air flow meter 3, the basic fuel supply amount (basic injection pulse width) TP is determined based on the intake pressure detected by the intake pressure sensor and the engine rotational speed NE. Alternatively, the basic fuel supply amount TP can be calculated based on the throttle valve opening and the engine speed.

補正演算部Gでは、前記基本燃料供給量(基本噴射パルス幅)TPを、目標当量比tDMLやバッテリ電圧による補正分TS等で補正して、最終的な燃料供給量(燃料噴射パルス幅)TIを演算する。
コントロールユニット11は、前記燃料供給量(燃料噴射パルス幅)TIに相当するパルス幅の噴射パルス信号を、均質燃焼,成層燃焼に応じた噴射タイミングにおいて前記燃料噴射弁6に出力する。
In the correction calculation unit G, the basic fuel supply amount (basic injection pulse width) TP is corrected by the target equivalence ratio tDML, the correction amount TS based on the battery voltage, and the like, and the final fuel supply amount (fuel injection pulse width) TI Is calculated.
The control unit 11 outputs an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel supply amount (fuel injection pulse width) TI to the fuel injection valve 6 at an injection timing according to the homogeneous combustion and the stratified combustion.

図4のフローチャートは、上記図3の制御ブロック図に示される制御内容を示すものであり、まず、S1では、アクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとに基づいて目標エンジントルク(エンジントルク平衡値)tTEOを演算する。
S2では、アクセル操作量APSとエンジン回転速度NEとに基づいて目標当量比tDMLを演算する。
The flowchart of FIG. 4 shows the control contents shown in the control block diagram of FIG. 3. First, in S1, the target engine torque (engine torque equilibrium value) is determined based on the accelerator operation amount APS and the engine speed NE. ) Calculate tTEO.
In S2, a target equivalent ratio tDML is calculated based on the accelerator operation amount APS and the engine speed NE.

S3では、前記目標エンジントルクtTEOとエンジン回転速度NEとに基づいて目標吸入空気量TTPOを演算する(目標吸入空気量演算手段)。
S4では、成層燃焼状態であるか否かを判別し、成層燃焼時であれば、S5へ進み、成層燃焼用の燃焼効率補正率ITAFを演算し、成層燃焼時でないとき、即ち、均質燃焼時であれば、S6へ進んで均質燃焼用の燃焼効率補正率ITAFを演算する。
In S3, a target intake air amount TTPO is calculated based on the target engine torque tTEO and the engine rotational speed NE (target intake air amount calculation means).
In S4, it is determined whether or not the engine is in a stratified combustion state. If the engine is in stratified combustion, the process proceeds to S5, where a combustion efficiency correction factor ITAF for stratified combustion is calculated. If so, the program proceeds to S6, where a combustion efficiency correction factor ITAF for homogeneous combustion is calculated.

S7では、前記目標吸入空気量TTPOに前記燃焼効率補正率ITAFを乗算して、燃焼状態及び目標当量比tDMLに応じた燃焼効率補正が施された目標吸入空気量TTP1を演算する(燃焼状態による補正手段)。
S8では、前記目標吸入空気量TTP1を、目標当量比tDMLで除算して、目標当量比tDML相当の目標吸入空気量TTP2を演算する(目標当量比による補正手段)。
In S7, the target intake air amount TTPO is multiplied by the combustion efficiency correction rate ITAF to calculate a target intake air amount TTP1 subjected to combustion efficiency correction in accordance with the combustion state and the target equivalent ratio tDML (depending on the combustion state). Correction means).
In S8, the target intake air amount TTP1 is divided by the target equivalent ratio tDML to calculate a target intake air amount TTP2 corresponding to the target equivalent ratio tDML (correction means based on the target equivalent ratio).

S9では、前記目標吸入空気量TTP2とエンジン回転速度NEとに基づいて目標スロットル弁開度TTPSを演算し、これを前記スロットル弁制御装置10に出力する(吸入空気量制御手段)。
S10では、基本燃料供給量TPを、そのときの吸入空気量Q,エンジン回転速度NE及び基準当量比に基づいて演算し、S11では、前記基本燃料供給量TPを目標当量比tDML等により補正して最終的な燃料供給量TIを演算する。そして、S12では、前記燃料供給量TIに相当するパルス幅の噴射パルス信号を、均質,成層燃焼に応じた噴射タイミングにおいて燃料噴射弁6に出力する。
In S9, the target throttle valve opening TTPS is calculated based on the target intake air amount TTP2 and the engine speed NE, and the calculated throttle valve opening degree TTPS is output to the throttle valve control device 10 (intake air amount control means).
In S10, the basic fuel supply amount TP is calculated based on the intake air amount Q, the engine speed NE, and the reference equivalence ratio at that time. In S11, the basic fuel supply amount TP is corrected by the target equivalence ratio tDML and the like. To calculate the final fuel supply amount TI. In S12, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel supply amount TI is output to the fuel injection valve 6 at an injection timing according to the homogeneous and stratified combustion.

上記構成によると、同じ当量比であっても均質燃焼と成層燃焼とで発生トルクが異なることに対応して目標吸入空気量を補正するので、均質燃焼から成層燃焼への切り換え時にトルク段差が発生することを回避できる。
図5は第2の実施形態を示す制御ブロック図であり、図3に示した第1の実施形態に対し、以下に示す構成のみが異なる。即ち、前記目標当量比演算部Cで演算された目標当量比tDMLに応じたポンピングロストルク(ポンプロストルク)TpIを演算するポンピングロストルク演算部Hが設けられ、該ポンピングロストルク演算部Hで演算されたポンピングロストルクTpIが、前記エンジントルク平衡値演算部で演算されたエンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOに加算され、該加算補正後の目標エンジントルクTTCに基づき前記目標吸入空気量演算部Bが目標吸入空気量TTPOを演算する構成となっている。
According to the above configuration, the target intake air amount is corrected in response to the difference in generated torque between homogeneous combustion and stratified combustion even at the same equivalence ratio, so that a torque step occurs when switching from homogeneous combustion to stratified combustion. Can be avoided.
FIG. 5 is a control block diagram showing the second embodiment, and is different from the first embodiment shown in FIG. 3 only in the configuration described below. That is, a pumping loss torque calculating section H for calculating a pumping loss torque (pump loss torque) TpI corresponding to the target equivalent ratio tDML calculated by the target equivalent ratio calculating section C is provided. The calculated pumping loss torque TpI is added to the engine torque equilibrium value (target engine torque) tTEO calculated by the engine torque equilibrium value calculation section, and the target intake air amount is calculated based on the target engine torque TTC after the addition correction. The calculation unit B is configured to calculate the target intake air amount TTPO.

ここで、図3及び図4に示した第1の実施形態と同様にして、前記目標吸入空気量TTPOに、目標当量比tDMLに応じた補正と、燃焼効率補正率ITAFによる補正とが施されることになるが、目標エンジントルクtTEOにポンピングロストルクTpIが付加されるため、前記燃焼効率補正率ITAFによる補正は、リーン燃焼によるポンピングロス低減分を差し引いた補正(例えば熱効率向上分などの補正)を行うことになる。   Here, similarly to the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the target intake air amount TTPO is corrected according to a target equivalent ratio tDML and a correction based on a combustion efficiency correction rate ITAF. However, since the pumping loss torque TpI is added to the target engine torque tTEO, the correction based on the combustion efficiency correction rate ITAF is corrected by subtracting the pumping loss reduction due to the lean combustion (for example, the correction of the thermal efficiency improvement). ).

図6のフローチャートは、上記図5の制御ブロック図に示される制御内容を示すものであり、まず、S21で、エンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOを演算し、S22では、目標当量比tDMLを演算する。
S23では、前記目標当量比tDMLに基づきポンピングロストルクTpIを演算する。
The flowchart of FIG. 6 shows the control contents shown in the control block diagram of FIG. 5. First, in S21, an engine torque equilibrium value (target engine torque) tTEO is calculated. In S22, a target equivalent ratio tDML is calculated. Is calculated.
In S23, a pumping loss torque TpI is calculated based on the target equivalent ratio tDML.

S24では、前記目標エンジントルクtTEOに前記ポンピングロストルクTpIを加算して、補正された目標エンジントルクTTCを得る。
S25では、前記目標エンジントルクTTCに基づいて目標吸入空気量TTPOを演算する。
S26では、前記目標吸入空気量TTPOを目標当量比tDMLで除算して、目標当量比tDML相当の目標吸入空気量TTP1を演算する。
In S24, the pumping loss torque TpI is added to the target engine torque tTEO to obtain a corrected target engine torque TTC.
In S25, a target intake air amount TTPO is calculated based on the target engine torque TTC.
In S26, the target intake air amount TTPO is divided by the target equivalent ratio tDML to calculate a target intake air amount TTP1 corresponding to the target equivalent ratio tDML.

S27では、成層燃焼時であるか否かを判別し、成層燃焼時であれば、S28へ進み、成層燃焼用の燃焼効率補正率ITAFを演算し、成層燃焼時でないとき、即ち、均質燃焼時であれば、S29へ進んで均質燃焼用の燃焼効率補正率ITAFを演算する。
S30では、前記目標吸入空気量TTP1に前記燃焼効率補正率ITAFを乗算して、目標吸入空気量TTP2を演算する。
In S27, it is determined whether or not stratified combustion is performed. If stratified combustion is performed, the process proceeds to S28, where a combustion efficiency correction factor ITAF for stratified combustion is calculated. If so, the program proceeds to S29, in which a combustion efficiency correction factor ITAF for homogeneous combustion is calculated.
In S30, a target intake air amount TTP2 is calculated by multiplying the target intake air amount TTP1 by the combustion efficiency correction factor ITAF.

S31では、前記目標吸入空気量TTP2に基づいて目標スロットル弁開度TTPSを演算し、該目標スロットル弁開度TTPSをスロットル弁制御装置10に出力する。
一方、S41では、基本燃料供給量TPを演算し、次のS42では、前記目標当量比tDMLで前記基本燃料供給量TPを補正して、最終的な燃料供給量TIを演算する。そして、S43では、成層燃焼,均質燃焼によって異なる噴射タイミングであるか否かを判別し、噴射タイミングになったときに前記燃料供給量TIに相当するパルス幅の噴射パルス信号を前記燃料噴射弁6に出力する。
In S31, the target throttle valve opening TTPS is calculated based on the target intake air amount TTP2, and the target throttle valve opening TTPS is output to the throttle valve controller 10.
On the other hand, in S41, the basic fuel supply amount TP is calculated, and in the next S42, the basic fuel supply amount TP is corrected by the target equivalent ratio tDML to calculate the final fuel supply amount TI. In S43, it is determined whether or not the injection timing is different depending on the stratified charge combustion and the homogeneous combustion. When the injection timing is reached, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel supply amount TI is sent to the fuel injection valve 6. Output to

図7は第3の実施形態を示す制御ブロック図であり、前記図3に示した第1の実施形態に対し、以下に示す構成が異なる。
即ち、燃焼効率補正率演算部Dが、目標当量比tDMLのみから燃焼効率補正率ITAFを演算する構成となっている一方、前記燃焼効率補正率演算部Dで演算された燃焼効率補正率ITAFを補正するゲインGain を、均質燃焼,成層燃焼の別によって切り替える成層・均質ゲイン切り替え部Iが設けられている。前記成層・均質ゲイン切り替え部Iは、均質燃焼時にはゲイン=1を出力し、成層燃焼時には成層用ゲインを出力するものであり、前記燃焼効率補正率演算部Dが均質燃焼に適合する燃焼効率補正率ITAFを演算し、成層燃焼時には、成層用ゲインで前記均質燃焼に適合する燃焼効率補正率ITAFを補正することで、成層燃焼に見合った燃焼効率補正率ITAFに変換されるようにしてある。
FIG. 7 is a control block diagram showing the third embodiment. The following configuration is different from the first embodiment shown in FIG.
That is, the combustion efficiency correction rate calculation unit D is configured to calculate the combustion efficiency correction rate ITAF only from the target equivalent ratio tDML, while the combustion efficiency correction rate ITAF calculated by the combustion efficiency correction rate calculation unit D is used. A stratified / homogeneous gain switching section I is provided for switching the gain Gain to be corrected depending on whether the combustion is homogeneous combustion or stratified combustion. The stratification / homogeneous gain switching section I outputs a gain = 1 during homogeneous combustion and outputs a stratification gain during stratification combustion. The rate ITAF is calculated, and at the time of stratified combustion, the combustion efficiency correction rate ITAF suitable for the homogeneous combustion is corrected by the stratification gain, whereby the combustion efficiency correction rate ITAF suitable for stratified combustion is converted.

図8のフローチャートは、上記図7の制御ブロック図に示される制御内容を示すものであり、まず、S51で、エンジントルク平衡値(目標エンジントルク)tTEOを演算し、S52では、目標当量比tDMLを演算する。
S53では、目標エンジントルクtTEOに基づき目標吸入空気量TTPOを演算する。
The flowchart of FIG. 8 shows the control contents shown in the control block diagram of FIG. 7. First, at S51, an engine torque equilibrium value (target engine torque) tTEO is calculated. At S52, a target equivalent ratio tDML is calculated. Is calculated.
In S53, a target intake air amount TTPO is calculated based on the target engine torque tTEO.

S54では、前記目標当量比tDMLに基づき燃焼効率補正率ITAFを演算する。
S55では、成層燃焼時であるか否かを判別し、成層燃焼時であればS56へ進んで成層用燃焼効率ゲインを選択し、成層燃焼時でなく均質燃焼時であるときには、S57へ進んで均質用燃焼効率ゲインを選択する。
In S54, a combustion efficiency correction rate ITAF is calculated based on the target equivalent ratio tDML.
In S55, it is determined whether or not stratified charge combustion is being performed. If stratified charge combustion is performed, the flow proceeds to S56 to select a stratified combustion efficiency gain. If not stratified charge combustion and homogeneous combustion is performed, control is passed to S57. Select the combustion efficiency gain for homogenization.

S58では、上記のように成層,均質燃焼の別に応じて選択されたゲインGainに従って、前記燃焼効率補正率ITAFを補正する。
S59では、目標吸入空気量TTPOを、前記補正された燃焼効率補正率ITAF’によって補正して、目標吸入空気量TTP1を演算する。
S60では、前記目標吸入空気量TTP1を目標当量比tDMLで除算して、最終的な目標吸入空気量TTP2を演算する。
In S58, the combustion efficiency correction factor ITAF is corrected according to the gain Gain selected according to the stratification and the homogeneous combustion as described above.
In S59, the target intake air amount TTPO is corrected by the corrected combustion efficiency correction factor ITAF 'to calculate the target intake air amount TTP1.
In S60, the final target intake air amount TTP2 is calculated by dividing the target intake air amount TTP1 by the target equivalent ratio tDML.

S61では、エンジン回転速度NEと前記目標吸入空気量TTP2とに基づき、目標スロットル弁開度TTPSを演算し、該目標スロットル弁開度TTPSをスロットル弁制御装置10に出力する。
また、S62では、基本燃料供給量TPを、そのときの実際の吸入空気量Qと基準当量比とに基づいて演算し、S63では、前記基本燃料供給量TPを目標当量比tDML等により補正して最終的な燃料供給量TIを演算する。そして、S64では、所定のタイミングで前記燃料供給量TIに相当するパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁6に出力する。
In S61, the target throttle valve opening TTPS is calculated based on the engine speed NE and the target intake air amount TTP2, and the target throttle valve opening TTPS is output to the throttle valve controller 10.
In S62, the basic fuel supply amount TP is calculated based on the actual intake air amount Q at that time and the reference equivalent ratio. In S63, the basic fuel supply amount TP is corrected by the target equivalent ratio tDML and the like. To calculate the final fuel supply amount TI. In S64, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel supply amount TI is output to the fuel injection valve 6 at a predetermined timing.

請求項3に係る発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of the invention according to claim 3. 実施の形態におけるエンジンのシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment. 第1の実施形態を示す制御ブロック図。FIG. 2 is a control block diagram illustrating the first embodiment. 第1の実施形態を示すフローチャート。4 is a flowchart illustrating a first embodiment. 第2の実施形態を示す制御ブロック図。FIG. 6 is a control block diagram showing a second embodiment. 第2の実施形態を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a second embodiment. 第3の実施形態を示す制御ブロック図。FIG. 13 is a control block diagram showing a third embodiment. 第3の実施形態を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a third embodiment. 成層燃焼,均質燃焼の違いによる燃費率の違いを示す線図。FIG. 4 is a diagram showing a difference in fuel efficiency due to a difference between stratified combustion and homogeneous combustion.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…アクセル操作量センサ,2…クランク角センサ,3…エアフローメータ,4…エンジン,5…水温センサ,6…燃料噴射弁,9…スロットル弁,10…スロットル弁制御装置,11…コントロールユニット,A…エンジントルク平衡値演算部,B…目標吸入空気量演算部,C…目標当量比演算部,D…燃焼効率補正率演算部,E…目標スロットル弁開度演算部,F…基本燃料供給量演算部,G…補正演算部,H…ポンピングロストルク演算部,I…成層・均質ゲイン切り替え部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Accelerator operation amount sensor, 2 ... Crank angle sensor, 3 ... Air flow meter, 4 ... Engine, 5 ... Water temperature sensor, 6 ... Fuel injection valve, 9 ... Throttle valve, 10 ... Throttle valve controller, 11 ... Control unit, A: engine torque equilibrium value calculation unit, B: target intake air amount calculation unit, C: target equivalent ratio calculation unit, D: combustion efficiency correction rate calculation unit, E: target throttle valve opening calculation unit, F: basic fuel supply Amount calculation unit, G: correction calculation unit, H: pumping loss torque calculation unit, I: stratification / homogeneous gain switching unit

Claims (7)

エンジンの運転状態に応じた目標エンジントルク及び目標当量比に対応した目標吸入空気量を演算すると共に、該目標吸入空気量を燃焼状態に応じて補正し、該補正された目標吸入空気量に基づいてエンジンの吸入空気量を制御することを特徴とするエンジンのトルク制御装置。   A target intake air amount corresponding to a target engine torque and a target equivalence ratio according to an operation state of the engine is calculated, and the target intake air amount is corrected according to a combustion state, and based on the corrected target intake air amount. An engine torque control device for controlling an intake air amount of an engine by using the torque control device. エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う成層燃焼とが切り換え可能に構成され、前記燃焼状態に応じた目標吸入空気量の補正が、前記均質燃焼と成層燃焼とに応じた目標吸入空気量の補正であることを特徴とする請求項1記載のエンジンのトルク制御装置。   A fuel injection valve that injects fuel directly into the combustion chamber of the engine is provided, and is configured to be capable of switching between homogeneous combustion by injecting fuel in an intake stroke and stratified combustion by injecting fuel in a compression stroke, The engine torque control device according to claim 1, wherein the correction of the target intake air amount according to the combustion state is a correction of the target intake air amount according to the homogeneous combustion and the stratified combustion. アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記検出されたアクセル操作量及びエンジン回転速度に応じた目標エンジントルク及び基準当量比に対応する目標吸入空気量を演算する目標吸入空気量演算手段と、
前記検出されたアクセル操作量及びエンジン回転速度に応じた目標当量比に対応して前記目標吸入空気量を前記目標当量比相当の目標吸入空気量に補正する目標当量比による補正手段と、
前記目標吸入空気量を燃焼状態に応じて補正する燃焼状態による補正手段と、前記目標当量比による補正手段及び燃焼状態による補正手段で補正された目標吸入空気量に基づいて、エンジンの吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とするエンジンのトルク制御装置。
Accelerator operation amount detection means for detecting an accelerator operation amount;
Engine rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed,
Target intake air amount calculating means for calculating a target engine air amount and a target intake air amount corresponding to a reference equivalent ratio according to the detected accelerator operation amount and engine rotation speed;
Correction means for correcting the target intake air amount to a target intake air amount corresponding to the target equivalent ratio in accordance with a target equivalent ratio corresponding to the detected accelerator operation amount and the engine rotation speed;
A combustion state correction means for correcting the target intake air amount according to a combustion state, and an engine intake air amount based on the target intake air amount corrected by the target equivalent ratio correction means and the combustion state correction means. An engine torque control device, comprising: an intake air amount control means for controlling the intake air amount.
エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気行程にて燃料を噴射させて行う均質燃焼と、圧縮行程にて燃料を噴射させて行う成層燃焼とを切り換え制御する燃焼状態切り換え手段と、を備え、前記燃焼状態による補正手段が、前記燃焼状態切り換え手段によって切り換え制御される均質燃焼と成層燃焼とに応じて前記目標吸入空気量を補正することを特徴とする請求項3記載のエンジンのトルク制御装置。   A fuel injection valve that injects fuel directly into the combustion chamber of the engine, and a combustion state switching unit that controls switching between homogeneous combustion by injecting fuel in an intake stroke and stratified combustion by injecting fuel in a compression stroke. The correction according to the combustion state, wherein the correction means according to the combustion state corrects the target intake air amount according to the homogeneous combustion and the stratified combustion which are switched and controlled by the combustion state switching means. Engine torque control device. 前記燃焼状態による補正手段が、目標当量比に応じた燃焼効率補正率のテーブルとして均質燃焼用と成層燃焼用との2つを予め記憶し、これら2つのテーブルのうちのそのときの燃焼状態に対応するテーブルから検索される燃焼効率補正率に基づいて前記目標吸入空気量を補正することを特徴とする請求項4記載のエンジンのトルク制御装置。   The correction means based on the combustion state stores in advance two tables, one for homogeneous combustion and the other for stratified combustion, as a table of the combustion efficiency correction rate according to the target equivalence ratio, and stores the combustion state at that time among these two tables. 5. The engine torque control device according to claim 4, wherein the target intake air amount is corrected based on a combustion efficiency correction rate retrieved from a corresponding table. 前記燃焼状態による補正手段が、前記目標当量比に応じた燃焼効率補正率を、均質燃焼と成層燃焼とで異なるゲインにより補正し、該補正された燃焼効率補正率に基づいて前記目標吸入空気量を補正することを特徴とする請求項4記載のエンジンのトルク制御装置。   The combustion state correction means corrects a combustion efficiency correction rate according to the target equivalent ratio with different gains for homogeneous combustion and stratified combustion, and based on the corrected combustion efficiency correction rate, the target intake air amount. The torque control device for an engine according to claim 4, wherein the torque is corrected. 前記目標吸入空気量演算手段が、目標当量比に応じたポンピングロストルクに基づき補正された目標エンジントルクに基づき目標吸入空気量を演算することを特徴する請求項3〜6のいずれか1つに記載のエンジンのトルク制御装置。   7. The method according to claim 3, wherein the target intake air amount calculating means calculates a target intake air amount based on a target engine torque corrected based on a pumping loss torque corresponding to a target equivalent ratio. The torque control device for an engine according to any one of the preceding claims.
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