JP2005023943A - Engine control device - Google Patents

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浩二 細川
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control for controlling matching in phase of fuel injection with air suction in an engine control device for controlling a suction air amount on the basis of torque or a fuel injection amount. <P>SOLUTION: In determining control of a reference pulse width as the basis for a fuel injection pulse width corresponding to an operating condition except for a suction air amount, a filtering reference pulse width is computed with the temporal filtering of the reference pulse width and the fuel injection amount is computed in accordance with the filtering reference pulse width. In computing control of a target throttle opening in conformity with feedback control, a feedback constant is changed in accordance with the operating condition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、特にトルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行うエンジン制御装置に係り、あらゆる運転状態において好適な空燃比を得る制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device that controls an intake air amount with reference to torque and fuel injection amount, and more particularly to a control device that obtains a suitable air-fuel ratio in any operating state.

従来のエンジン制御として、たとえば特許文献1に記載されているように運転状態に応じて算出される目標トルクに基づいて燃料噴射時期や空燃比,点火時期,空気量のうち少なくとも2つのパラメータを決定した上で燃料噴射を行い、燃費および走行フィーリングを向上させる制御が開発されている。   As conventional engine control, for example, as described in Patent Document 1, at least two parameters of a fuel injection timing, an air-fuel ratio, an ignition timing, and an air amount are determined based on a target torque calculated according to an operating state. In addition, a control has been developed that performs fuel injection and improves fuel consumption and driving feeling.

特開平7−301139号公報JP-A-7-301139

ところで、特許文献1の制御には燃料噴射と空気吸入の時間的なタイミングについての記載はなく、特にトルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行う場合の過渡運転時において燃料噴射に対する空気吸入の応答遅れから空燃比の変動,運転性や排気の悪化を招く恐れがある。   By the way, there is no description about the timing of fuel injection and air intake in the control of Patent Document 1, and in particular during the transient operation when the intake air amount is controlled based on the torque and the fuel injection amount, There is a risk of air-fuel ratio fluctuations, drivability and exhaust deterioration due to delayed response of air intake.

本発明により解決しようとする課題は、特にトルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行うエンジン制御装置において、燃料噴射に対する空気吸入の応答遅れに起因する空燃比の変動,運転性や排気の悪化を抑制することにある。   The problems to be solved by the present invention are, in particular, in an engine control device that controls the intake air amount based on torque and fuel injection amount, fluctuations in air-fuel ratio due to delay in response of air intake to fuel injection, operability, It is to suppress the deterioration of exhaust.

上記課題は、燃料噴射と空気吸入の位相を合わせることで解決される。燃料噴射と空気吸入の位相を合わせるには、燃料噴射を遅らせる方法,空気吸入を速める方法が挙げられる。   The above problem is solved by matching the phases of fuel injection and air intake. In order to match the phases of fuel injection and air intake, there are a method of delaying fuel injection and a method of speeding up air intake.

前者は燃料噴射量に時間的なフィルタを作用させる。具体的には、燃料噴射パルス幅を演算する際の基準となる基準パルス幅を運転状態に応じて演算する基準パルス幅演算手段と、運転状態に応じて目標空燃比を演算する目標空燃比演算手段と、目標空燃比を含む運転状態に応じて目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段と、基準パルス幅に時間的なフィルタをかけてフィルタリング基準パルス幅を演算する燃料噴射位相補正手段とを設け、フィルタリング基準パルス幅に基づいて燃料噴射量を演算し、燃料噴射制御を行う。   The former applies a temporal filter to the fuel injection amount. Specifically, reference pulse width calculation means for calculating a reference pulse width as a reference when calculating the fuel injection pulse width according to the operating state, and target air-fuel ratio calculation for calculating the target air-fuel ratio according to the operating state Means, target throttle opening calculating means for calculating the target throttle opening according to the operating state including the target air-fuel ratio, and fuel injection phase correction for calculating the filtering reference pulse width by applying a temporal filter to the reference pulse width A fuel injection amount is calculated based on the filtering reference pulse width, and fuel injection control is performed.

後者は特に吸入空気量の制御に電子制御スロットルを用い、さらに電子制御スロットルの開度をフィードバック制御する場合において、フィードバック定数を変化させる。具体的には、燃料噴射パルス幅を演算する際の基準となる基準パルス幅を運転状態に応じて演算する基準パルス幅演算手段と、運転状態に応じて目標空燃比を演算する目標空燃比演算手段と、目標空燃比を含む運転状態に応じて目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段とを備えたエンジン制御装置において、目標スロットル開度演算手段として、シリンダ吸入空気量を検出もしくは演算する吸入空気量演算手段と、目標空気量を演算する目標空気量演算手段と、シリンダ吸入空気量を目標空気量に追従させるフィードバック制御に則って目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度フィードバック演算手段と、目標スロットル開度フィードバック演算手段のフィードバック定数を運転状態に応じて設定するフィードバック定数設定手段を設ける。   The latter uses an electronically controlled throttle for controlling the intake air amount, and further changes the feedback constant when feedback control is performed on the opening of the electronically controlled throttle. Specifically, reference pulse width calculation means for calculating a reference pulse width as a reference when calculating the fuel injection pulse width according to the operating state, and target air-fuel ratio calculation for calculating the target air-fuel ratio according to the operating state And a target throttle opening calculating means for calculating a target throttle opening according to an operating state including a target air-fuel ratio. Intake air amount calculating means for calculating, target air amount calculating means for calculating the target air amount, and target throttle opening feedback for calculating the target throttle opening in accordance with feedback control for causing the cylinder intake air amount to follow the target air amount Feed that sets the feedback constant of the calculation means and the target throttle opening feedback calculation means according to the operating state Tsu providing a click constant setting means.

特にトルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行うエンジン制御装置における過渡運転時には、燃料噴射量の変化は即時的に燃料噴射装置に反映されるのに対し、シリンダ吸入空気量の変化は吸気管を通過するのに要する時間遅れや吸気管内圧力の変化に要する時間遅れなどのため、燃料噴射量の変化よりも遅れる。この課題に対し、燃料噴射量に時間的なフィルタを作用させたり、特に吸入空気量の制御に電子制御スロットルを用い、さらに電子制御スロットルの開度をフィードバック制御する場合において、フィードバック定数を変化させたりすることで、燃料噴射と空気吸入の位相を合わせることができ、空燃比の変動,運転性や排気の悪化を抑制することができる。   In particular, during transient operation in an engine control device that controls intake air amount based on torque and fuel injection amount, changes in fuel injection amount are immediately reflected in the fuel injection device, while changes in cylinder intake air amount Is delayed from the change in the fuel injection amount due to the time delay required to pass through the intake pipe and the time delay required to change the pressure in the intake pipe. In response to this problem, when a time filter is applied to the fuel injection amount, or when an electronically controlled throttle is used to control the intake air amount and the opening degree of the electronically controlled throttle is further feedback controlled, the feedback constant is changed. As a result, the phases of fuel injection and air intake can be matched, and fluctuations in the air-fuel ratio, drivability, and exhaust deterioration can be suppressed.

本発明は、エンジン制御装置、特にトルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行うエンジン制御装置において、燃料噴射パルス幅を演算する際の基準となる基準パルス幅KTPを運転状態に応じて演算する基準パルス幅演算手段と、基準パルス幅KTPに時間的なフィルタをかけてフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する燃料噴射位相補正手段と、フィルタリング基準パルス幅FKTPに基づいて燃料噴射量を演算し燃料噴射制御を行うことで、過渡運転時において燃料噴射量の離散的な変化を防ぎ、燃料噴射と空気吸入の位相を合わせることができ、空燃比の変動,運転性や排気の悪化を抑制することができる。また、フィードバック制御に則って目標スロットル開度tTHを演算する目標スロットル開度フィードバック演算手段を備えたエンジン制御装置において、目標スロットル開度フィードバック演算手段のフィードバックの定数を運転状態に応じて設定するフィードバック定数設定手段を設けることで、過渡運転時において空気量の応答性を速め、燃料噴射と空気吸入の位相を合わせることができ、空燃比の変動,運転性や排気の悪化を抑制することができる。   The present invention relates to an engine control device, particularly an engine control device that controls the intake air amount based on torque and fuel injection amount, and sets a reference pulse width KTP, which is a reference when calculating the fuel injection pulse width, according to the operating state A reference pulse width calculating means for calculating the reference value, a fuel injection phase correcting means for calculating a filtering reference pulse width FKTP by applying a temporal filter to the reference pulse width KTP, and calculating a fuel injection amount based on the filtering reference pulse width FKTP. By performing fuel injection control, discrete changes in the fuel injection amount can be prevented during transient operation, and the phase of fuel injection and air intake can be matched to suppress fluctuations in air-fuel ratio, drivability and exhaust deterioration. can do. Further, in an engine control apparatus provided with a target throttle opening feedback calculating means for calculating a target throttle opening tTH in accordance with feedback control, feedback for setting a feedback constant of the target throttle opening feedback calculating means in accordance with an operating state. By providing the constant setting means, the responsiveness of the air amount can be accelerated during transient operation, the phases of fuel injection and air intake can be matched, and fluctuations in air-fuel ratio, drivability and exhaust deterioration can be suppressed. .

以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図2に本発明の適用されるエンジンシステムの一例を示す。図2においてエンジンが吸入する空気はエアクリーナ202の入口部202aから取り入れられ、吸気温センサ225,空気流量センサ203を通り、吸気流量を制御するスロットル弁205が収容されたスロットルボディを通り、コレクタ206に入る。スロットルボディのシリンダ側には吸気管圧力センサ224が設けられている。吸気はエンジン207の各シリンダに接続された各吸気管に分配され、シリンダ内に導かれる。   First, FIG. 2 shows an example of an engine system to which the present invention is applied. In FIG. 2, the air taken in by the engine is taken in from the inlet 202 a of the air cleaner 202, passes through the intake air temperature sensor 225, the air flow rate sensor 203, passes through the throttle body in which the throttle valve 205 that controls the intake flow rate is accommodated, and the collector 206 to go into. An intake pipe pressure sensor 224 is provided on the cylinder side of the throttle body. The intake air is distributed to each intake pipe connected to each cylinder of the engine 207 and guided into the cylinder.

他方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク214から燃料ポンプ210により1次加圧され、さらに燃料ポンプ211により2次加圧され、インジェクタ209が配管されている燃料系に供給される。1次加圧された燃料は燃圧レギュレータ212により一定の圧力(たとえば3kg/cm2 )に調圧され、より高い圧力に2次加圧された燃料は燃圧レギュレータ213により一定の圧力(たとえば50kg/cm2 )に調圧され、それぞれのシリンダに設けられているインジェクタ209からシリンダの中に噴射される。噴射された燃料は点火コイル222で高電圧化された点火信号により点火プラグ208で着火される。 On the other hand, fuel such as gasoline is primarily pressurized from the fuel tank 214 by the fuel pump 210 and then secondarily pressurized by the fuel pump 211 and supplied to the fuel system in which the injector 209 is piped. The primary pressurized fuel is regulated to a constant pressure (for example, 3 kg / cm 2 ) by the fuel pressure regulator 212, and the secondarily pressurized fuel is regulated to a higher pressure by the fuel pressure regulator 213 (for example, 50 kg / cm 2 ). cm 2 ), and injected into the cylinders from the injectors 209 provided in the respective cylinders. The injected fuel is ignited by the spark plug 208 by the ignition signal that has been increased in voltage by the ignition coil 222.

コントロールユニット215には、上記吸気温センサ225からは吸気温を表す信号が、上記空気流量センサ203からは吸気流量を表す信号が、上記吸気管圧力センサ224からは吸気管内圧力を表す信号が入力される。また、スロットルボディにはスロットル弁205aの開度を検出するスロットルセンサ204が取り付けてあり、その出力もコントロールユニット215に入力される。   The control unit 215 receives a signal representing the intake air temperature from the intake air temperature sensor 225, a signal representing the intake air flow rate from the air flow sensor 203, and a signal representing the intake pipe internal pressure from the intake pipe pressure sensor 224. Is done. A throttle sensor 204 for detecting the opening of the throttle valve 205 a is attached to the throttle body, and its output is also input to the control unit 215.

216はカムシャフト軸に取り付けられたクランク角センサで、クランク軸の回転位置を表す基準角信号REFと回転信号(回転数)検出用の角度信号POSとが出力され、これらの信号もコントロールユニット215に入力される。   Reference numeral 216 denotes a crank angle sensor attached to the camshaft shaft, which outputs a reference angle signal REF indicating the rotation position of the crankshaft and an angle signal POS for detecting a rotation signal (rotation speed). These signals are also controlled by the control unit 215. Is input.

218は排気管219中の触媒220前に設けられたA/Fセンサで、この出力信号もコントロールユニット215に入力される。また、2次加圧される配管には燃圧センサ
223が設けられ、その出力信号もコントロールユニット215に入力される。
Reference numeral 218 denotes an A / F sensor provided before the catalyst 220 in the exhaust pipe 219, and this output signal is also input to the control unit 215. In addition, a fuel pressure sensor 223 is provided in the pipe to be secondarily pressurized, and an output signal thereof is also input to the control unit 215.

コントロールユニット215の主要部は、図3に示すようにMPU301,ROM302,RAM303およびA/D変換器を含むI/O LSI304等で構成され、エンジンの運転状態を検出する各種のセンサなどからの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、上記したインジェクタ209や点火コイル222に所定の制御信号を供給し、燃料供給量制御と点火時期制御とを実行するものである。   As shown in FIG. 3, the main part of the control unit 215 includes an MPU 301, a ROM 302, a RAM 303, an I / O LSI 304 including an A / D converter, etc., and signals from various sensors that detect the operating state of the engine. Is input as an input, predetermined calculation processing is executed, various control signals calculated as the calculation results are output, predetermined control signals are supplied to the above-described injector 209 and ignition coil 222, and fuel supply amount control is performed. Ignition timing control is executed.

上記のような筒内噴射エンジンにおいて、コントロールユニット215で実行される燃料噴射制御と空気吸入制御のブロック図を示したのが図4である。図4は基準パルス幅演算手段401,目標空燃比演算手段402,吸入空気量演算手段403,目標空気量演算手段404,目標スロットル開度演算手段405,燃料噴射位相補正手段406の6つのブロックから構成されているが、本発明における他の構成として吸入空気量演算手段403と目標空気量演算手段404のいずれかもしくは両方とも削除された構成でもよい。   FIG. 4 shows a block diagram of the fuel injection control and the air intake control executed by the control unit 215 in the cylinder injection engine as described above. FIG. 4 shows six blocks including a reference pulse width calculating means 401, a target air-fuel ratio calculating means 402, an intake air amount calculating means 403, a target air amount calculating means 404, a target throttle opening calculating means 405, and a fuel injection phase correcting means 406. However, as another configuration in the present invention, either or both of the intake air amount calculation means 403 and the target air amount calculation means 404 may be deleted.

図1の構成は図4の構成を全て使用した一例であり、以下、図1について詳細に説明する。   The configuration of FIG. 1 is an example using all of the configuration of FIG. 4, and FIG. 1 will be described in detail below.

まず、基準パルス幅演算手段101では、アクセル開度Accとエンジン回転数Neとからマップを参照して基準パルス幅KTPを求める。基準パルス幅KTPは、燃料噴射パルス幅TIを演算する際の基準となる値で、燃料噴射パルス幅TIはたとえば式(1)により演算される。   First, the reference pulse width calculation means 101 obtains a reference pulse width KTP by referring to a map from the accelerator opening Acc and the engine speed Ne. The reference pulse width KTP is a reference value for calculating the fuel injection pulse width TI, and the fuel injection pulse width TI is calculated by, for example, equation (1).

(数1)
TI=KTP×COEF×GAMMA …(1)
ここで、COEFは過渡時補正や始動後補正などの運転状態によって作用するオープンループの燃料補正係数で、GAMMAは空燃比フィードバック係数である。
(Equation 1)
TI = KTP × COEF × GAMMA (1)
Here, COEF is an open-loop fuel correction coefficient that operates depending on operating conditions such as transient correction and post-startup correction, and GAMMA is an air-fuel ratio feedback coefficient.

目標空燃比演算手段102では、エンジン回転数Neと基準パルス幅KTPとからマップを参照して目標空燃比tAFを求める。   The target air-fuel ratio calculating means 102 obtains the target air-fuel ratio tAF by referring to a map from the engine speed Ne and the reference pulse width KTP.

吸入空気量演算手段103では、エアーフロセンサ出力であるスロットル通過空気量
rQtからシリンダ吸入空気量rQaを演算している。この制御の詳細を図5に示す。
The intake air amount calculation means 103 calculates the cylinder intake air amount rQa from the throttle passage air amount rQt which is the airflow sensor output. Details of this control are shown in FIG.

まず、エアーフロセンサ出力は電圧−質量流量変換テーブル501によりスロットル通過空気量rQtに変換される。変換されたスロットル通過空気量rQtとシリンダ吸入空気量rQa、吸気管内圧力前回演算値rPa[−dt]とから吸気管内圧力推定手段502により吸気管内圧力rPaが演算される。吸気管内圧力推定手段502の式は次のようにして求まる。   First, the airflow sensor output is converted into the throttle passage air amount rQt by the voltage-mass flow rate conversion table 501. From the converted throttle passing air amount rQt, cylinder intake air amount rQa, and intake pipe pressure previous calculation value rPa [-dt], the intake pipe pressure estimating means 502 calculates the intake pipe pressure rPa. The expression of the intake pipe pressure estimating means 502 is obtained as follows.

吸気管内圧力の圧力勾配は、スロットル通過空気量rQtとシリンダ吸入空気量rQaの差分に比例する。式(2)はそれを示したもので、その比例係数K1は理想気体の状態方程式から導き出され、式(3)のように表せる。   The pressure gradient of the intake pipe pressure is proportional to the difference between the throttle passage air amount rQt and the cylinder intake air amount rQa. Equation (2) shows this, and its proportionality coefficient K1 is derived from the ideal gas equation of state and can be expressed as equation (3).

Figure 2005023943
Figure 2005023943

Figure 2005023943
Figure 2005023943

ここで、Rは気体定数、Taは吸気温度、Mは空気の平均分子量、Vはスロットルから気筒までの容積を示す。この式(2)をデジタル処理向けに展開すると式(4)が得られ、式(4)に基づき吸気管内圧力rPaが演算される。   Here, R is a gas constant, Ta is the intake air temperature, M is the average molecular weight of air, and V is the volume from the throttle to the cylinder. When this expression (2) is developed for digital processing, expression (4) is obtained, and the intake pipe pressure rPa is calculated based on expression (4).

(数4)
rPa=rPa[−dt]+dt×KI×(rQt−rQa) …(4)
吸気管内圧力推定手段502により演算された吸気管内圧力rPaとエンジン回転数
Neとからシリンダ吸入空気量演算手段503によりシリンダ吸入空気量rQaを演算する。シリンダ吸入空気量演算手段503のマップの設定は式(5)に基づいて行われ、式(5)は理想気体の状態方程式から導き出される。
(Equation 4)
rPa = rPa [−dt] + dt × KI × (rQt−rQa) (4)
The cylinder intake air amount calculation unit 503 calculates the cylinder intake air amount rQa from the intake pipe internal pressure rPa calculated by the intake pipe internal pressure estimation unit 502 and the engine speed Ne. The setting of the map of the cylinder intake air amount calculation means 503 is performed based on the equation (5), and the equation (5) is derived from the ideal gas state equation.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

ここで、Dはエンジン排気量、ηは充填効率を示す。図6に図5の吸入空気量を演算するフローチャートを示す。   Here, D is the engine displacement, and η is the charging efficiency. FIG. 6 shows a flowchart for calculating the intake air amount of FIG.

図5に示す制御の効果を説明する。図7は、吸気管モデルの一例であり、特に過渡時においては、吸気管の容積のためにスロットル通過空気量rQtとシリンダ吸入空気量rQaは一致しなくなる。具体的には、加速時のスロットル通過空気量rQtは吸気管の充填に余分の空気を要するためシリンダ吸入空気量rQaより大きくなり、減速時のスロットル通過空気量rQtは吸気管に充填されていた空気の一部がシリンダに流入するためシリンダ吸入空気量rQaより小さくなる。これに対し、図5に示す制御は吸気管内圧力rPaの時間変化をモデル化できるため、吸気管の容積のために生じるスロットル通過空気量
rQtとシリンダ吸入空気量rQaの不一致を吸収でき、精度よくシリンダ吸入空気量
rQaを演算することができる。
The effect of the control shown in FIG. 5 will be described. FIG. 7 shows an example of the intake pipe model. In particular, during transition, the throttle passage air amount rQt and the cylinder intake air amount rQa do not coincide with each other due to the volume of the intake pipe. Specifically, the throttle passage air amount rQt at the time of acceleration is larger than the cylinder intake air amount rQa because extra air is required for filling the intake pipe, and the throttle passage air amount rQt at the time of deceleration is filled in the intake pipe. Since a part of the air flows into the cylinder, it becomes smaller than the cylinder intake air amount rQa. On the other hand, the control shown in FIG. 5 can model the time variation of the intake pipe pressure rPa, and therefore can absorb the discrepancy between the throttle passage air amount rQt and the cylinder intake air amount rQa caused by the intake pipe volume. The cylinder intake air amount rQa can be calculated.

次に、目標空気量演算手段104では、基準パルス幅演算手段101で演算された基準パルス幅KTPと目標空燃比演算手段102で演算された目標空燃比tAFとエンジン回転数Neとにより式(6)に基づいて目標空気量tQaを演算する。   Next, in the target air amount calculation means 104, an equation (6) is obtained from the reference pulse width KTP calculated by the reference pulse width calculation means 101, the target air-fuel ratio tAF calculated by the target air-fuel ratio calculation means 102, and the engine speed Ne. ) To calculate the target air amount tQa.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

(数7)
K2=K3×f(FP) …(7)
ここで、K2は式(7)で求められ、K3は従来の吸気ポート噴射(MPI)制御において公知となっている式(8)のシリンダ吸入空気量rQaとエンジン回転数Neとから実基本パルス幅rTPを求める際の変換係数である。また、FPは燃料圧力のことであり、K2にはf(FP)に応じた燃料圧力に対する補正も含まれる。
(Equation 7)
K2 = K3 × f (FP) (7)
Here, K2 is obtained by the equation (7), and K3 is an actual basic pulse from the cylinder intake air amount rQa and the engine speed Ne of the equation (8) known in the conventional intake port injection (MPI) control. This is a conversion coefficient for obtaining the width rTP. Further, FP is the fuel pressure, and K2 includes a correction for the fuel pressure according to f (FP).

Figure 2005023943
Figure 2005023943

次に、目標スロットル開度演算手段105では、目標空気量演算手段104で演算された目標空気量tQaと吸入空気量演算手段103で演算されたシリンダ吸入空気量rQaとの偏差に応じて目標スロットル開度tTHをフィードバック制御する。なお、ここでは目標スロットル開度tTHで制御されるアクチュエータは電子制御式スロットルを想定している。   Next, in the target throttle opening calculation means 105, the target throttle according to the deviation between the target air amount tQa calculated by the target air amount calculation means 104 and the cylinder intake air amount rQa calculated by the intake air amount calculation means 103. The opening degree tTH is feedback controlled. Here, the actuator controlled by the target throttle opening tTH is assumed to be an electronically controlled throttle.

目標スロットル開度演算手段105の構成を図8に示す。まず、目標空気量tQaからシリンダ吸入空気量rQaを引いて空気量偏差eQaを求める。この空気量偏差eQaにブロック801で得られるゲインをかけてフィードバック制御の比例分を求め、空気量偏差eQaを微分器802で微分したものにブロック803で微分ゲインをかけて微分分を求め、空気量偏差eQaを積分器804で積分したものにブロック805で積分ゲインをかけて積分分を求め、比例分・微分分・積分分の和を目標スロットル開度tTHとして演算する。図9に図8の目標スロットル開度を演算するフローチャートを示す。   The configuration of the target throttle opening calculation means 105 is shown in FIG. First, the air amount deviation eQa is obtained by subtracting the cylinder intake air amount rQa from the target air amount tQa. The gain obtained in block 801 is multiplied by the air amount deviation eQa to obtain a proportional amount of feedback control, and the air amount deviation eQa is differentiated by a differentiator 802 and a differential gain is obtained in block 803 to obtain a differential amount. The integral is obtained by multiplying the amount deviation eQa by the integrator 804 with the integral gain in the block 805, and the integral is obtained as the target throttle opening tTH. FIG. 9 shows a flowchart for calculating the target throttle opening in FIG.

目標スロットル開度tTHをフィードバック制御することは、マッチング工数の大幅な低減、さらにシリンダ吸入空気量rQaを正確に目標空気量tQaに制御できる利点がある。また、この例では吸気管内圧力の時間変化をモデル化し、吸気管の容積のために生じるスロットル通過空気量rQtとシリンダ吸入空気量rQaの不一致を吸収しているため、より正確なシリンダ吸入空気量rQaを指標にできるためスロットル制御の精度を向上できる。   The feedback control of the target throttle opening tTH has the advantage that the matching man-hours can be greatly reduced and the cylinder intake air amount rQa can be accurately controlled to the target air amount tQa. Further, in this example, the time variation of the intake pipe pressure is modeled, and the mismatch between the throttle passage air amount rQt and the cylinder intake air amount rQa generated due to the volume of the intake pipe is absorbed. Since rQa can be used as an index, the accuracy of throttle control can be improved.

次に、燃料噴射位相補正手段106の構成を図10に示す。吸入空気量演算手段103にて演算されたシリンダ吸入空気量rQaとシリンダ吸入空気量前回演算値rQa
[−dt]と目標空気量演算手段104にて演算された目標空気量tQaとから空気応答時定数演算手段1001にて式(9)に基づきシリンダ吸入空気量rQaの空気応答時定数αを演算する。そして、位相補正手段1002にて空気応答時定数αを時間的なフィルタとして式(10)に基づきフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する。図11に図10の燃料噴射の位相を補正する制御のフローチャートを示す。
Next, the configuration of the fuel injection phase correction means 106 is shown in FIG. The cylinder intake air amount rQa calculated by the intake air amount calculation means 103 and the cylinder intake air amount previous calculation value rQa
Based on [−dt] and the target air amount tQa calculated by the target air amount calculating means 104, the air response time constant calculating means 1001 calculates the air response time constant α of the cylinder intake air amount rQa based on the equation (9). To do. Then, the phase correction means 1002 calculates the filtering reference pulse width FKTP based on the equation (10) using the air response time constant α as a temporal filter. FIG. 11 shows a flowchart of control for correcting the phase of fuel injection in FIG.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

Figure 2005023943
Figure 2005023943

式(9),式(10)の意味を図12を用いて説明する。ある演算タイミングにおいて、A点の目標空気量tQaとB点のシリンダ吸入空気量rQaとC点のシリンダ吸入空気量前回演算値rQa[−dt]とからA点とC点に対してB点を決める比例配分の比率が演算される。その比率によりD点の基準パルス幅KTPとE点のフィルタリング基準パルス幅前回演算値FKTP[−dt]を比例配分し、X点のフィルタリング基準パルス幅
FKTPを演算する。
The meanings of Equation (9) and Equation (10) will be described with reference to FIG. At a certain calculation timing, the point B is set with respect to the points A and C from the target air amount tQa at the point A, the cylinder intake air amount rQa at the point B, and the cylinder intake air amount at the point C previously calculated value rQa [-dt]. The ratio of proportional distribution to be determined is calculated. Based on the ratio, the reference pulse width KTP at the point D and the filtering reference pulse width at the previous point FKTP [-dt] are proportionally distributed to calculate the filtering reference pulse width FKTP at the point X.

最終的に噴射される燃料噴射パルス幅TIは、式(1)の基準パルス幅KTPではなく、式(11)のフィルタリング基準パルス幅FKTPに基づき計算され、シリンダ吸入空気量rQaの位相に合わせた燃料噴射を行う。   The fuel injection pulse width TI to be finally injected is calculated based on the filtering reference pulse width FKTP of the equation (11), not the reference pulse width KTP of the equation (1), and matched with the phase of the cylinder intake air amount rQa. Perform fuel injection.

(数11)
TI=FKTP×COEF×GAMMA …(11)
以上が図1の構成を元にした詳細な説明である。
(Equation 11)
TI = FKTP × COEF × GAMMA (11)
The above is the detailed description based on the configuration of FIG.

図1に示す制御の効果を図13に示す。ここでは、トルクや燃料噴射量を基準に吸入空気量の制御を行う筒内噴射エンジンにおいてアクセルを開いた場合を考える。まず、図
13(a)に図1に示す制御を行わない場合について示す。この場合、燃料噴射量は式
(1)に基づき位相補正の行われない基準パルス幅KTPを基に演算される。基準パルス幅KTPの変化に応じた燃料噴射量の変化は即時的であるのに対し、目標空気量tQaに応じたシリンダ吸入空気量rQaの変化は吸気管を通過するのに要する時間遅れや吸気管内圧力の変化に要する時間遅れなどのため、燃料噴射量の変化よりも遅れ、燃料と空気の位相が合わない領域が生じる。このため空燃比がリッチ化し、燃焼が悪化し、運転性の悪化、最悪の場合はエンジンストップに到る可能性がある。次に、図13(b)に図1に示す制御を行う場合について示す。図1に示す制御はシリンダ吸入空気量rQaを精度よく演算し、さらにシリンダ吸入空気量rQaの時間的な変化から空気応答時定数αを演算し、基準パルス幅KTPに対し空気応答時定数αに基づく燃料噴射位相補正を施してフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する。この場合、燃料噴射量は式(11)に基づき位相補正の行われるフィルタリング基準パルス幅FKTPを基に演算される。これにより燃料噴射と空気吸入の位相を精度よく合わせることができ、過渡運転時においても空燃比を一定に制御できる。空燃比を一定に制御することは、運転性や排気の悪化を抑制することに繋がる。
The effect of the control shown in FIG. 1 is shown in FIG. Here, a case where the accelerator is opened in a cylinder injection engine that controls the intake air amount based on the torque and the fuel injection amount is considered. First, FIG. 13A shows a case where the control shown in FIG. 1 is not performed. In this case, the fuel injection amount is calculated based on the reference pulse width KTP without phase correction based on the equation (1). While the change in the fuel injection amount according to the change in the reference pulse width KTP is immediate, the change in the cylinder intake air amount rQa according to the target air amount tQa is caused by the time delay required for passing through the intake pipe and the intake air Due to the time delay required for the change in the pressure in the pipe, there is a region where the phase of the fuel and air is out of phase due to the delay from the change in the fuel injection amount. For this reason, there is a possibility that the air-fuel ratio becomes rich, combustion deteriorates, drivability deteriorates, and in the worst case, the engine stops. Next, FIG. 13B shows a case where the control shown in FIG. 1 is performed. The control shown in FIG. 1 calculates the cylinder intake air amount rQa with high accuracy, calculates the air response time constant α from the temporal change of the cylinder intake air amount rQa, and sets the air response time constant α to the reference pulse width KTP. Based on the fuel injection phase correction, the filtering reference pulse width FKTP is calculated. In this case, the fuel injection amount is calculated based on the filtering reference pulse width FKTP in which phase correction is performed based on the equation (11). As a result, the phases of fuel injection and air intake can be accurately matched, and the air-fuel ratio can be controlled to be constant even during transient operation. Controlling the air-fuel ratio to a constant leads to suppression of drivability and exhaust deterioration.

また、図13(b)には目標空燃比tAFが切り換わった時のフィルタリング基準パルス幅FKTPの変化も示している。式(10)に基づく燃料噴射位相補正は基準パルス幅KTPが変化しない限り、フィルタリング基準パルス幅FKTPは変化しないため、目標空燃比tAFが切り換わり、シリンダ吸入空気量rQaが増加してもフィルタリング基準パルス幅FKTPが変化しない。すなわち、目標空燃比tAFの切り換わりによる燃料噴射量の変化つまりトルクショックの発生をなくすことができる。   FIG. 13B also shows a change in the filtering reference pulse width FKTP when the target air-fuel ratio tAF is switched. In the fuel injection phase correction based on the equation (10), the filtering reference pulse width FKTP does not change unless the reference pulse width KTP changes. Therefore, even if the target air-fuel ratio tAF changes and the cylinder intake air amount rQa increases, the filtering reference The pulse width FKTP does not change. That is, it is possible to eliminate the change in the fuel injection amount due to the switching of the target air-fuel ratio tAF, that is, the occurrence of torque shock.

以下には、図1に変えて選択しうる実施例を図4に示す各ブロック毎に列挙していく。   In the following, examples that can be selected in place of FIG. 1 are listed for each block shown in FIG.

吸入空気量演算手段403に関しては、図5に示すようにスロットル通過空気量rQtを空気流量センサにより検出するのではなく、図14に示すようにエンジン回転数Neとスロットル実開度rTHとを軸としたマップを参照して求めてもよい。また、図5の吸気管内圧力推定手段502の代わりに図15に示すように吸気管圧力センサを配し、吸気管圧力センサにより検出した値を吸気管内圧力rPaとしてシリンダ吸入空気量演算手段
503への入力としてもよい。また、図5のシリンダ吸入空気量演算手段503の代わりに、図16に示すようにブロック1601にて式(5)の充填効率ηを除いた式に基づき計算値xQaを演算し、ブロック1601に並列する充填効率演算手段1602にて例えばエンジン回転数Neとスロットル実開度rTHとを軸としたマップを参照して充填効率ηを求め、計算値xQaに充填効率ηを乗じてシリンダ吸入空気量rQaを求めてもよい。また、充填効率ηをモデル化し、シリンダ吸入空気量演算手段503を1つの線形式に置き換えてもよい。
With respect to the intake air amount calculation means 403, the throttle passage air amount rQt is not detected by the air flow sensor as shown in FIG. 5, but the engine speed Ne and the actual throttle opening degree rTH are It may be obtained by referring to the map. Further, instead of the intake pipe pressure estimation means 502 of FIG. 5, an intake pipe pressure sensor is arranged as shown in FIG. 15, and the value detected by the intake pipe pressure sensor is set as the intake pipe pressure rPa to the cylinder intake air amount calculation means 503. May be input. Further, instead of the cylinder intake air amount calculating means 503 in FIG. 5, the calculated value xQa is calculated based on the expression obtained by removing the charging efficiency η in the expression (5) in the block 1601 as shown in FIG. In parallel charging efficiency calculation means 1602, for example, a charging efficiency η is obtained by referring to a map with the engine speed Ne and the actual throttle opening rTH as axes, and the calculated value xQa is multiplied by the charging efficiency η to obtain the cylinder intake air amount. rQa may be obtained. Further, the charging efficiency η may be modeled, and the cylinder intake air amount calculation means 503 may be replaced with one linear form.

また、吸入空気量演算手段403において、図5に示す制御を使用せず、スロットル通過空気量rQtをそのままシリンダ吸入空気量rQaとしてもよいし、スロットル通過空気量rQtに、例えば式(12)に示す時定数βのフィルタを作用させてシリンダ吸入空気量rQaとしてもよい。   Further, in the intake air amount calculation means 403, the control shown in FIG. 5 is not used, and the throttle passage air amount rQt may be used as it is as the cylinder intake air amount rQa. The cylinder intake air amount rQa may be obtained by applying a filter having a time constant β shown.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

次に、目標空気量演算手段404に関しては、式(6)の線形式に応じて目標空気量
tQaを演算する以外に、式(6)における基準パルス幅KTPを燃料噴射パルス幅TIに置き換えた線形式に基づいて目標空気量tQaを演算してもよい。また、図17に示すようにストイキ目標空気量演算手段1701にてエンジン回転数Neと基準パルス幅KTPを軸としたマップを参照してストイキ目標空気量tSQaを演算し、ストイキ目標空気量tSQaに目標空燃比tAFを乗じ、さらにストイキ空燃比14.7 で割ることで目標空気量tQaを演算する方法でもよい。
Next, regarding the target air amount calculation means 404, the reference pulse width KTP in equation (6) is replaced with the fuel injection pulse width TI, in addition to calculating the target air amount tQa according to the linear form of equation (6). The target air amount tQa may be calculated based on the linear format. In addition, as shown in FIG. 17, the stoichiometric target air amount calculating means 1701 calculates a stoichiometric target air amount tSQa with reference to a map with the engine speed Ne and the reference pulse width KTP as axes, and obtains the stoichiometric target air amount tSQa. A method of calculating the target air amount tQa by multiplying by the target air-fuel ratio tAF and further dividing by the stoichiometric air-fuel ratio 14.7 may be used.

次に、目標スロットル開度演算手段405に関しては、図8に示すような目標空気量
tQaとシリンダ吸入空気量rQaの差である空気量偏差eQaに基づいて目標スロットル開度tTHをフィードバック演算する方法以外に、図18に示すように目標空気量演算手段404にて演算された目標空気量tQaを空気量開度変換テーブル1801に応じて目標スロットル開度tTHに変換する方法が考えられる。
Next, with respect to the target throttle opening degree calculation means 405, a method of performing feedback calculation of the target throttle opening degree tTH based on the air amount deviation eQa that is the difference between the target air amount tQa and the cylinder intake air amount rQa as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 18, a method of converting the target air amount tQa calculated by the target air amount calculating means 404 into the target throttle opening degree tTH according to the air amount opening degree conversion table 1801 can be considered.

また、目標スロットル開度演算手段405に関する他の例として、2例を以下に記す。   In addition, as another example of the target throttle opening calculation means 405, two examples will be described below.

1例目の制御を図19に示す。図19に示す制御は、まず、アイドル時の回転数を目標回転数に追従させる回転数フィードバック補正に応じた回転数フィードバック補正相当スロットル開度を演算する。目標回転数tNeとエンジン回転数Neの偏差eNeをとり、偏差eNeにブロック1901で得られるゲインをかけてPID制御の比例分を求め、偏差eNeを微分器1902で微分したものにブロック1903で微分ゲインをかけて微分分を求め、偏差eNeを積分器1904で積分したものにブロック1905で積分ゲインをかけて積分分を求め、比例分・微分分・積分分の3成分を演算する。そして、比例分・微分分・積分分の3成分の和を回転数フィードバック補正相当スロットル開度として演算する。一方、ブロック1906ではエアコン,パワステ,電気負荷(消費電流),電動ラジファンなどの負荷のオンオフに対応した負荷SWに応じて負荷相当スロットル開度を演算する。また、ブロック1907ではアクセル開度Accに基づいてアクセル相当スロットル開度を演算する。回転数フィードバック補正相当スロットル開度と負荷相当スロットル開度とアクセル相当スロットル開度の和を演算し、さらに目標空燃比tAFをかけてストイキ空燃比14.7 で割り、目標スロットル開度tTHを求める。図20に図19の目標スロットル開度を演算するフローチャートを示す。   FIG. 19 shows the control of the first example. In the control shown in FIG. 19, first, the throttle opening corresponding to the rotational speed feedback correction corresponding to the rotational speed feedback correction for causing the rotational speed during idling to follow the target rotational speed is calculated. The deviation eNe between the target rotational speed tNe and the engine rotational speed Ne is taken, the gain obtained in block 1901 is multiplied by the deviation eNe to obtain the proportional part of PID control, and the deviation eNe is differentiated by the differentiator 1902 and differentiated by the block 1903 A gain is applied to obtain a differential component, and an integral gain is obtained by applying an integral gain to block 1905 obtained by integrating the deviation eNe by an integrator 1904, and a proportional component, a differential component, and an integral component are calculated. Then, the sum of the three components proportional, differential and integral is calculated as the throttle opening corresponding to the rotational speed feedback correction. On the other hand, in block 1906, the throttle opening corresponding to the load is calculated according to the load SW corresponding to the on / off of the load such as the air conditioner, the power steering, the electric load (current consumption), and the electric radio fan. In block 1907, an accelerator equivalent throttle opening is calculated based on the accelerator opening Acc. The sum of the throttle opening corresponding to the rotational speed feedback correction, the throttle opening corresponding to the load, and the throttle opening corresponding to the accelerator is calculated, and further multiplied by the target air-fuel ratio tAF and divided by the stoichiometric air-fuel ratio 14.7 to obtain the target throttle opening tTH. . FIG. 20 shows a flowchart for calculating the target throttle opening in FIG.

2例目の制御を図21に示す。図21に示す制御は、まず、ブロック2101において吸入空気量演算手段403で演算されたシリンダ吸入空気量rQaとエンジン回転数Neとから前記した式(8)に基づいて実基本パルス幅rTPを演算する。一方、式(13)に基づき基準パルス幅KTPと目標空燃比tAFとストイキ空燃比14.7 とから目標基本パルス幅tTPを演算する。   The control of the second example is shown in FIG. In the control shown in FIG. 21, first, the actual basic pulse width rTP is calculated from the cylinder intake air amount rQa calculated by the intake air amount calculation means 403 in block 2101 and the engine speed Ne based on the above equation (8). To do. On the other hand, the target basic pulse width tTP is calculated from the reference pulse width KTP, the target air-fuel ratio tAF, and the stoichiometric air-fuel ratio 14.7 based on the equation (13).

Figure 2005023943
Figure 2005023943

そして、目標基本パルス幅tTPと実基本パルス幅rTPの偏差eTPをとり、偏差
eTPにブロック2102で得られるゲインをかけてPID制御の比例分を求め、偏差
eTPを微分器2103で微分したものにブロック2104で微分ゲインをかけて微分分を求め、偏差eTPを積分器2105で積分したものにブロック2106で積分ゲインをかけて積分分を求め、比例分・微分分・積分分の和を目標スロットル開度tTHとして演算する。図22に図21の目標スロットル開度を演算するフローチャートを示す。
Then, the deviation eTP between the target basic pulse width tTP and the actual basic pulse width rTP is taken, the gain obtained in the block 2102 is multiplied by the deviation eTP to obtain the proportional portion of PID control, and the deviation eTP is differentiated by the differentiator 2103. In block 2104, the differential gain is applied to obtain the differential component, and the deviation eTP is integrated by the integrator 2105, and the integral gain is applied in block 2106 to obtain the integral component, and the sum of the proportional component, the differential component, and the integral component is obtained as the target throttle. Calculated as the opening degree tTH. FIG. 22 shows a flowchart for calculating the target throttle opening degree of FIG.

また、目標スロットル開度演算手段405により演算された目標スロットル開度tTHの動作を行わせるアクチュエータは電子制御スロットルであってもよい。   Further, the actuator that performs the operation of the target throttle opening tTH calculated by the target throttle opening calculation means 405 may be an electronic control throttle.

次に、燃料噴射位相補正手段406に関する他の例として、3例を以下に記す。   Next, three examples of the fuel injection phase correcting means 406 will be described below.

1例目の制御を図23に示す。図23に示す制御は、まず、ブロック2301にてシリンダ吸入空気量rQaとエンジン回転数Neとから式(8)に基づき実基本パルス幅rTPを演算する。一方、基準パルス幅KTPに目標空燃比tAFを乗じてストイキの空燃比
(14.7) で割ったものを目標基本パルス幅tTPとして演算する。実基本パルス幅rTPと実基本パルス幅前回演算値rTP[−dt]と目標基本パルス幅tTPとから応答時定数演算手段2302にて式(14)に基づき実基本パルス幅rTPの応答時定数αを演算する。
FIG. 23 shows the control of the first example. In the control shown in FIG. 23, first, in block 2301, the actual basic pulse width rTP is calculated from the cylinder intake air amount rQa and the engine speed Ne based on the equation (8). On the other hand, by multiplying the reference pulse width KTP by the target air-fuel ratio tAF, the stoichiometric air-fuel ratio
The value divided by (14.7) is calculated as the target basic pulse width tTP. The response time constant α of the actual basic pulse width rTP is calculated from the actual basic pulse width rTP, the actual basic pulse width previously calculated value rTP [−dt], and the target basic pulse width tTP by the response time constant calculating means 2302 based on the equation (14) Is calculated.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

そして、位相補正手段2303にて空気応答時定数αを時間的なフィルタとして式
(10)に基づきフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する。図24に図23の燃料噴射の位相を補正する制御のフローチャートを示す。
Then, the phase correction means 2303 calculates the filtering reference pulse width FKTP based on the equation (10) using the air response time constant α as a temporal filter. FIG. 24 shows a flowchart of control for correcting the phase of fuel injection in FIG.

2例目の制御は、シリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaとの比を時間的なフィルタとする方法である。具体的には、式(15)に基づき吸入空気量演算手段103で演算されたシリンダ吸入空気量rQaと目標空気量演算手段104で演算された目標空気量tQaとの比を求め、その比を基準パルス幅演算手段101で演算された基準パルス幅
KTPに乗じてフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する。
The control in the second example is a method in which the ratio between the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa is used as a temporal filter. Specifically, a ratio between the cylinder intake air amount rQa calculated by the intake air amount calculation unit 103 and the target air amount tQa calculated by the target air amount calculation unit 104 is obtained based on the equation (15), and the ratio is calculated. The filtering reference pulse width FKTP is calculated by multiplying the reference pulse width KTP calculated by the reference pulse width calculation means 101.

Figure 2005023943
Figure 2005023943

シリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaとの比は、シリンダ吸入空気量rQaの目標空気量tQaに対する時間的な変化に応じた補正項であり、基準パルス幅KTPに対する時間的なフィルタとなる。この項により過渡時において基準パルス幅KTPが急変してもフィルタリング基準パルス幅FKTPをシリンダ吸入空気量rQaの位相に合わせることができる。   The ratio between the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa is a correction term corresponding to the temporal change of the cylinder intake air amount rQa with respect to the target air amount tQa, and serves as a temporal filter for the reference pulse width KTP. By this term, even if the reference pulse width KTP changes suddenly during the transition, the filtering reference pulse width FKTP can be matched with the phase of the cylinder intake air amount rQa.

また、式(15)に基づいてシリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaとの比を時間的なフィルタとする方法において、ある条件が成立した時には基準パルス幅KTPをそのままフィルタリング基準パルス幅FKTPとしてもよい。図25にある条件を含めたブロック図を示す。目標空燃比tAFが切り換わってからあるディレイ時間DlyAFの範囲内であるという条件2501が成立し、かつ、シリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaの比が閾値AFTH1以下もしくは閾値AFTH2以上の範囲内にあるという条件2502も成立した場合に、ブロック2503により基準パルス幅KTPをそのままフィルタリング基準パルス幅FKTPとする。一方、条件2501もしくは条件2502のいずれかが非成立の場合は、式(15)に基づきシリンダ吸入空気量rQaと目標空気量
tQaとの比を基準パルス幅KTPに乗じてフィルタリング基準パルス幅FKTPを演算する。なお、AFTH1,AFTH2には、例えば、AFTH1が95%,AFTH2が105%の値が設定される。
Further, in the method in which the ratio between the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa is a temporal filter based on the equation (15), when a certain condition is satisfied, the reference pulse width KTP is directly used as the filtering reference pulse width FKTP. Also good. FIG. 26 is a block diagram including conditions in FIG. A condition 2501 that the target air-fuel ratio tAF is within the range of the delay time DlyAF after switching is satisfied, and the ratio of the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa is within the range of the threshold AFTH1 or less or the threshold AFTH2 or more. If the condition 2502 is satisfied, the reference pulse width KTP is directly used as the filtering reference pulse width FKTP by the block 2503. On the other hand, if either condition 2501 or condition 2502 is not satisfied, the filtering reference pulse width FKTP is obtained by multiplying the reference pulse width KTP by the ratio of the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa based on the equation (15). Calculate. In AFTH1 and AFTH2, for example, AFTH1 is set to 95% and AFTH2 is set to 105%.

図25に示す制御の効果を図26に示す。目標空燃比tAF切換前後での各変数の変化を見ると、基準パルス幅KTPは変化しないが、目標空燃比tAF切換に応じて目標空気量tQaは変化する。その目標空気量tQaに追随するべくシリンダ吸入空気量rQaも変化する。この時の目標空燃比tAF切換前後でのフィルタリング基準パルス幅FKTPの変化は、まず、図26(a)に示す無条件に式(15)の制御を行う場合は、シリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaとの比の影響を受けて小さくなる。このため、目標空燃比tAF切換前後で燃料噴射量が減少し、トルクショックが発生する。一方、この場合、目標空燃比tAF切換前後で基準パルス幅KTPは変化しないが、図26(b)に示す図25の制御を行う場合は、目標空燃比tAF切換前後において、目標空燃比tAFが切り換わってからあるディレイ時間DlyAFの範囲内であるという条件2501とシリンダ吸入空気量rQaと目標空気量tQaの比が閾値AFTH1以下もしくは閾値AFTH2以上の範囲内にあるという条件2502の両条件が成立するので、フィルタリング基準パルス幅FKTPは基準パルス幅KTPに等しくなり、目標空燃比tAF切換前後で変化しない。このため、目標空燃比tAF切換前後で燃料噴射量が一定となり、トルクショックが発生しない。   The effect of the control shown in FIG. 25 is shown in FIG. Looking at changes in each variable before and after the target air-fuel ratio tAF switching, the reference pulse width KTP does not change, but the target air amount tQa changes according to the target air-fuel ratio tAF switching. The cylinder intake air amount rQa also changes to follow the target air amount tQa. The change of the filtering reference pulse width FKTP before and after the target air-fuel ratio tAF switching at this time is first determined when the control of the equation (15) shown in FIG. 26 (a) is performed unconditionally and the cylinder intake air amount rQa and the target It becomes smaller under the influence of the ratio to the air amount tQa. For this reason, the fuel injection amount decreases before and after the target air-fuel ratio tAF switching, and a torque shock occurs. On the other hand, in this case, the reference pulse width KTP does not change before and after the target air-fuel ratio tAF switching, but when the control of FIG. 25 shown in FIG. 26B is performed, the target air-fuel ratio tAF is changed before and after the target air-fuel ratio tAF switching. Both the condition 2501 that the delay time DlyAF is within the range after switching and the condition 2502 that the ratio of the cylinder intake air amount rQa and the target air amount tQa is within the threshold AFTH1 or less or the threshold AFTH2 are established. Therefore, the filtering reference pulse width FKTP becomes equal to the reference pulse width KTP and does not change before and after the target air-fuel ratio tAF switching. For this reason, the fuel injection amount is constant before and after the target air-fuel ratio tAF switching, and no torque shock occurs.

3例目の制御では、定数を時間的なフィルタとする方法である。具体的には、定数設定基準パルス幅KTPをディレイ時間Dlyだけ遅らせてフィルタリング基準パルス幅FKTPを求める式(16)に示す方法や、1次遅れの時定数γに基づいて基準パルス幅KTPからフィルタリング基準パルス幅FKTPを求める式(17)に示す方法が挙げられる。   In the third control, a constant is used as a temporal filter. Specifically, the constant setting reference pulse width KTP is delayed by the delay time Dly to obtain the filtering reference pulse width FKTP, or the filtering is performed from the reference pulse width KTP based on the first-order delay time constant γ. There is a method shown in Expression (17) for obtaining the reference pulse width FKTP.

(数16)
FKTP=KTP[−Dly] …(16)
(Equation 16)
FKTP = KTP [−Dly] (16)

Figure 2005023943
Figure 2005023943

さらに、ディレイ時間Dlyや1次遅れの時定数γを設定する方法としては、アイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度Acc,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaに応じて2種の設定値のいずれかに切り換える方法やギア位置やエンジン回転数Ne,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaを軸としたテーブルを参照して求める方法,エンジン回転数Neとスロットル実開度rTHを軸としたマップや、エンジン回転数Neとシリンダ吸入空気量rQaを軸としたマップを参照して求める方法が挙げられる。   Further, there are two methods for setting the delay time Dly and the first-order delay time constant γ depending on the difference between idle and off-idle, accelerator opening Acc, actual throttle opening rTH, and cylinder intake air amount rQa. A method of switching to any of the set values, a method of obtaining with reference to a table with the gear position, engine speed Ne, actual throttle opening degree rTH, cylinder intake air amount rQa as an axis, engine speed Ne and actual throttle opening degree rTH And a map with the engine speed Ne and the cylinder intake air amount rQa as axes.

また、燃料噴射位相補正手段406における時間的なフィルタの値は運転状態に基づいて学習された値を用いてもよい。時間的なフィルタの値の学習方法としては、たとえば、目標スロットル開度tTHが変化してからシリンダ吸入空気量rQaが変化するまでの時間をディレイ時間Dlyとして学習したり、目標スロットル開度tTHが変化したときのシリンダ吸入空気量rQaの変化から1次遅れの時定数γを演算,学習したりする方法が挙げられる。   In addition, a value learned based on the operating state may be used as the temporal filter value in the fuel injection phase correcting means 406. As a method of learning the filter value over time, for example, the time from when the target throttle opening tTH changes until the cylinder intake air amount rQa changes is learned as the delay time Dly, or the target throttle opening tTH is There is a method of calculating and learning a first-order delay time constant γ from the change in the cylinder intake air amount rQa when it changes.

さらに、学習によりディレイ時間Dlyや1次遅れの時定数γを設定する方法としては、アイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度Acc,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaに応じて2種の設定値として学習する方法やギア位置やエンジン回転数Ne,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaを軸としたテーブル参照値として学習する方法,エンジン回転数Neとスロットル実開度rTHを軸としたマップや、エンジン回転数Neとシリンダ吸入空気量rQaを軸としたマップの参照値として学習する方法が挙げられる。   Further, as a method of setting the delay time Dly and the first-order delay time constant γ by learning, there are two methods depending on the difference between idle and off-idle, the accelerator opening Acc, the actual throttle opening rTH, and the cylinder intake air amount rQa. A method of learning as a set value, a method of learning as a table reference value with the gear position, the engine speed Ne, the actual throttle opening rTH, and the cylinder intake air amount rQa as an axis, and the engine speed Ne and the actual throttle opening rTH And a method of learning as a reference value of a map with the engine speed Ne and the cylinder intake air amount rQa as axes.

以上、図1についての詳細な説明と、図1に変えて選択しうる実施例の説明を行ってきた。その要点は、燃料噴射位相補正手段406により燃料噴射の応答を遅らせ、燃料噴射の位相と空気吸入の位相を合わせることにある。ところで、特に目標スロットル開度演算手段403において図8や図21に示すフィードバック制御に則って目標スロットル開度tTHを演算する場合には、空気吸入の応答を速め、燃料噴射の位相と空気吸入の位相を合わせる方法がある。   The detailed description of FIG. 1 and the embodiments that can be selected in place of FIG. 1 have been described above. The main point is that the fuel injection phase correction means 406 delays the response of the fuel injection to match the phase of the fuel injection and the phase of the air intake. By the way, particularly when the target throttle opening calculating means 403 calculates the target throttle opening tTH in accordance with the feedback control shown in FIGS. 8 and 21, the response of the air intake is accelerated, the phase of the fuel injection and the air intake There is a method of adjusting the phase.

具体的には図8や図21の目標スロットル開度フィードバック演算手段に運転状態に応じてフィードバック定数を設定するフィードバック定数設定手段を設ける。フィードバック定数設定手段としては、アイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度Acc,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaに応じて、フィードバック定数を2種の設定値のいずれかに切り換える方法やアクセル開度Accやエンジン回転数Ne,スロットル実開度rTH,シリンダ吸入空気量rQaを軸としたテーブルを参照してフィードバック定数を求める方法,エンジン回転数Neとスロットル実開度rTHを軸としたマップや、エンジン回転数Neとシリンダ吸入空気量rQaを軸としたマップを参照してフィードバック定数を求める方法が挙げられる。   Specifically, feedback constant setting means for setting a feedback constant according to the operating state is provided in the target throttle opening feedback calculation means of FIGS. As feedback constant setting means, there is a method of switching the feedback constant to one of two set values according to the difference between idle and off-idle, accelerator opening Acc, actual throttle opening rTH, and cylinder intake air amount rQa. A method for obtaining a feedback constant by referring to a table centered on the accelerator opening Acc, the engine speed Ne, the actual throttle opening rTH, and the cylinder intake air amount rQa, and the engine rotational speed Ne and the actual throttle opening rTH as axes. There is a method of obtaining a feedback constant by referring to a map or a map with the engine speed Ne and the cylinder intake air amount rQa as axes.

目標スロットル開度フィードバック演算手段に運転状態に応じてフィードバック定数を設定するフィードバック定数設定手段の効果を図27に示す。図27(a)に示すようにフィードバック定数設定手段がない場合は、過渡時も定常時と同じフィードバック定数を用いるため、シリンダ吸入空気量rQaの変化が遅くなり、空燃比の変動をもたらす。また、目標空燃比tAF切換時は実空燃比の目標空燃比tAFへの収束が遅くなる。一方、図27(b)に示すようにフィードバック定数設定手段がある場合は、過渡時は定常時よりも大きいフィードバック定数を用いるため、シリンダ吸入空気量rQaの変化を速めることができ、空燃比を一定に制御できる。空燃比を一定に制御することは、運転性や排気の悪化を抑制することに繋がる。また、目標空燃比tAF切換時は実空燃比の目標空燃比tAFへの収束を速くすることができる。   FIG. 27 shows the effect of the feedback constant setting means for setting the feedback constant in the target throttle opening feedback calculation means in accordance with the operating state. As shown in FIG. 27 (a), when there is no feedback constant setting means, the same feedback constant is used in the transient state as in the steady state, so the change in the cylinder intake air amount rQa is slowed, resulting in a change in the air-fuel ratio. When the target air-fuel ratio tAF is switched, the convergence of the actual air-fuel ratio to the target air-fuel ratio tAF is delayed. On the other hand, when there is a feedback constant setting means as shown in FIG. 27 (b), since a larger feedback constant is used during the transient time than during the steady state, the change in the cylinder intake air amount rQa can be accelerated, and the air-fuel ratio can be reduced. It can be controlled constantly. Controlling the air-fuel ratio to a constant leads to suppression of drivability and exhaust deterioration. Further, when the target air-fuel ratio tAF is switched, the convergence of the actual air-fuel ratio to the target air-fuel ratio tAF can be accelerated.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。   Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Can be changed.

本発明の一実施形態をなす制御ブロック図を示す。The control block diagram which makes one Embodiment of this invention is shown. 本発明の適用される筒内噴射エンジンシステムの一例を示す。1 shows an example of an in-cylinder injection engine system to which the present invention is applied. 本発明の適用されるコントロールユニットの構成図を示す。The block diagram of the control unit to which this invention is applied is shown. 本発明の制御ブロック図を示す。The control block diagram of this invention is shown. 吸入空気量演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of an intake air amount calculating means is shown. 図5の吸入空気量演算手段のフローチャートを示す。6 shows a flowchart of the intake air amount calculation means of FIG. 吸気管のモデル図を示す。The model figure of an intake pipe is shown. 目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of the target throttle opening calculating means is shown. 図8の目標スロットル開度演算手段のフローチャートを示す。FIG. 9 is a flowchart of a target throttle opening calculation unit in FIG. 8. FIG. 燃料噴射位相補正手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a fuel-injection phase correction | amendment means is shown. 図10の燃料噴射位相補正手段のフローチャートを示す。11 shows a flowchart of the fuel injection phase correction means of FIG. 空気応答時定数の演算方法を示す図を示す。The figure which shows the calculation method of an air response time constant is shown. 図1の燃料噴射位相補正手段の効果を示す図を示す。The figure which shows the effect of the fuel-injection phase correction | amendment means of FIG. スロットル通過空気量演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a throttle passage air amount calculating means is shown. 吸気管内圧力推定手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of the intake pipe pressure estimation means is shown. シリンダ吸入空気量演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a cylinder intake air amount calculating means is shown. 目標空気量演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a target air quantity calculating means is shown. 目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of the target throttle opening calculating means is shown. 目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of the target throttle opening calculating means is shown. 図19の目標スロットル開度演算手段のフローチャートを示す。FIG. 20 is a flowchart of a target throttle opening calculation unit in FIG. 目標スロットル開度演算手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of the target throttle opening calculating means is shown. 図21の目標スロットル開度演算手段のフローチャートを示す。The flowchart of the target throttle opening calculating means of FIG. 21 is shown. 燃料噴射位相補正手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a fuel-injection phase correction | amendment means is shown. 図23の燃料噴射位相補正手段のフローチャートを示す。The flowchart of the fuel-injection phase correction | amendment means of FIG. 23 is shown. 燃料噴射位相補正手段の制御ブロック図を示す。The control block diagram of a fuel-injection phase correction | amendment means is shown. 図25の燃料噴射位相補正手段の効果を示す図を示す。The figure which shows the effect of the fuel-injection phase correction | amendment means of FIG. 目標スロットル開度フィードバック定数設定手段の効果を示す図を示す。The figure which shows the effect of the target throttle opening feedback constant setting means is shown.

符号の説明Explanation of symbols

203…空気流量センサ、204…スロットルセンサ、207…エンジン、208…点火プラグ、209…インジェクタ、215…コントロールユニット、224…吸気管圧力センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 203 ... Air flow sensor, 204 ... Throttle sensor, 207 ... Engine, 208 ... Spark plug, 209 ... Injector, 215 ... Control unit, 224 ... Intake pipe pressure sensor.

Claims (34)

燃料噴射パルス幅を演算する際の基準となる基準パルス幅を運転状態に応じて演算する基準パルス幅演算手段と、運転状態に応じて目標空燃比を演算する目標空燃比演算手段と、目標空燃比を含む運転状態に応じて目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段と、基準パルス幅に時間的なフィルタをかけてフィルタリング基準パルス幅を演算する燃料噴射位相補正手段とを設け、フィルタリング基準パルス幅に基づいて燃料噴射量を演算し、燃料噴射制御を行うことを特徴とするエンジン制御装置。   Reference pulse width calculating means for calculating a reference pulse width that is a reference for calculating the fuel injection pulse width according to the operating state, target air-fuel ratio calculating means for calculating the target air-fuel ratio according to the operating state, A target throttle opening degree calculating means for calculating a target throttle opening degree according to an operating state including the fuel ratio, and a fuel injection phase correcting means for calculating a filtering reference pulse width by applying a temporal filter to the reference pulse width; An engine control apparatus that performs fuel injection control by calculating a fuel injection amount based on a filtering reference pulse width. 請求項1記載において、エンジンのシリンダに吸入される実空気量,シリンダ吸入空気量を検出もしくは演算する吸入空気量演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   2. The engine control device according to claim 1, further comprising intake air amount calculation means for detecting or calculating an actual air amount sucked into a cylinder of the engine and a cylinder intake air amount. 請求項2記載において、吸入空気量演算手段とはスロットル通過空気量を検出もしくは演算し、スロットル通過空気量に時間的なフィルタを作用させることでシリンダ吸入空気量を演算することを特徴とするエンジン制御装置。   3. The engine according to claim 2, wherein the intake air amount calculation means detects or calculates a throttle passage air amount, and calculates a cylinder intake air amount by applying a temporal filter to the throttle passage air amount. Control device. 請求項2記載において、吸入空気量演算手段とはスロットル通過空気量を検出もしくは演算するスロットル通過空気量演算手段と、スロットル通過空気量とシリンダ吸入空気量とから吸気管内圧力を推定演算する吸気管内圧力推定手段と、エンジン回転数と吸気管内圧力とからシリンダ吸入空気量を演算するシリンダ吸入空気量演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   3. The intake air amount calculating means according to claim 2, wherein the intake air amount calculating means detects or calculates the throttle passing air amount, and the intake pipe internal pressure for estimating and calculating the intake pipe pressure from the throttle passing air amount and the cylinder intake air amount. An engine control device comprising pressure estimating means and cylinder intake air amount calculating means for calculating a cylinder intake air amount from an engine speed and an intake pipe pressure. 請求項2記載において、吸入空気量演算手段とは吸気管内圧力を検出する吸気管内圧力検出手段と、エンジン回転数と吸気管内圧力とからシリンダ吸入空気量を演算するシリンダ吸入空気量演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   3. The intake air amount calculating means according to claim 2, comprising: an intake pipe pressure detecting means for detecting an intake pipe internal pressure; and a cylinder intake air amount calculating means for calculating a cylinder intake air amount from an engine speed and an intake pipe pressure. An engine control device characterized by that. 請求項1ないし請求項5のいずれか記載において、エンジンのシリンダに吸入されるべき目標空気量を演算する目標空気量演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   6. The engine control device according to claim 1, further comprising target air amount calculation means for calculating a target air amount to be sucked into a cylinder of the engine. 請求項6記載において、目標空気量演算手段とは基準パルス幅と目標空燃比とエンジン回転数に基づいて目標空気量を演算することを特徴とするエンジン制御装置。   7. The engine control device according to claim 6, wherein the target air amount calculating means calculates a target air amount based on a reference pulse width, a target air-fuel ratio, and an engine speed. 請求項1ないし請求項7のいずれか記載において、基準パルス幅演算手段とはエンジン回転数とアクセル開度とを軸としたマップを参照して基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   8. The engine control apparatus according to claim 1, wherein the reference pulse width calculation means obtains the reference pulse width with reference to a map with the engine speed and the accelerator opening as axes. . 請求項1ないし請求項8のいずれか記載において、目標空燃比演算手段とはエンジン回転数と基準パルス幅とを軸としたマップを参照して目標空燃比を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   9. The engine control device according to claim 1, wherein the target air-fuel ratio calculating means obtains the target air-fuel ratio with reference to a map having the engine speed and the reference pulse width as axes. . 請求項1ないし請求項9のいずれか記載において、燃料噴射位相補正手段とは吸入空気量演算手段にて演算もしくは検出されたシリンダ吸入空気量と前回演算もしくは検出されたシリンダ吸入空気量と目標空気量演算手段にて演算された目標空気量とからシリンダ吸入空気量の空気応答時定数を演算し、前記空気応答時定数を時間的なフィルタとしてフィルタリング基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   10. The fuel injection phase correcting means according to claim 1, wherein the fuel injection phase correcting means is a cylinder intake air amount calculated or detected by an intake air amount calculating means, a previous calculation or detected cylinder intake air amount and a target air. Engine control characterized in that an air response time constant of a cylinder intake air amount is calculated from a target air amount calculated by an amount calculating means, and a filtering reference pulse width is obtained using the air response time constant as a temporal filter. apparatus. 請求項1ないし請求項9のいずれか記載において、燃料噴射位相補正手段とはシリンダ吸入空気量をエンジン回転数で割って空燃比がストイキ(A/F=14.7) となるような係数を乗じて1シリンダ当たりの実基本パルス幅を演算する実基本パルス幅演算手段と、基準パルス幅に目標空燃比を乗じてストイキの空燃比(14.7) で割ったものを目標基本パルス幅として演算する目標基本パルス幅演算手段を設け、実基本パルス幅と前回演算された実基本パルス幅と目標基本パルス幅とから実基本パルス幅の応答時定数を演算し、前記応答時定数を時間的なフィルタとしてフィルタリング基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   10. The fuel injection phase correcting means according to claim 1, wherein the fuel injection phase correcting means is a coefficient that makes the air-fuel ratio stoichiometric (A / F = 14.7) by dividing the cylinder intake air amount by the engine speed. Multiplying the actual basic pulse width per cylinder and calculating the actual basic pulse width, and multiplying the reference pulse width by the target air-fuel ratio and dividing it by the stoichiometric air-fuel ratio (14.7) is used as the target basic pulse width A target basic pulse width calculation means is provided to calculate the response time constant of the actual basic pulse width from the actual basic pulse width, the actual basic pulse width calculated last time, and the target basic pulse width. An engine control device characterized by obtaining a filtering reference pulse width as a simple filter. 請求項1ないし請求項9のいずれか記載において、燃料噴射位相補正手段とは基準パルス幅にシリンダ吸入空気量と目標空気量の比を乗じてフィルタリング基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   10. The engine control according to claim 1, wherein the fuel injection phase correcting means obtains a filtering reference pulse width by multiplying a reference pulse width by a ratio of a cylinder intake air amount and a target air amount. apparatus. 請求項12記載において、目標空燃比が切り換わってからあるディレイ時間の範囲内であり、かつ、シリンダ吸入空気量と目標空気量の比がある閾値で定義される範囲内にある場合に限り、基準パルス幅をそのままフィルタリング基準パルス幅とすることを特徴とするエンジン制御装置。   In claim 12, only when the target air-fuel ratio is within the range of a delay time after switching, and the ratio of the cylinder intake air amount and the target air amount is within a range defined by a certain threshold value. An engine control device characterized in that the reference pulse width is directly used as a filtering reference pulse width. 請求項1ないし9のいずれか記載において、燃料噴射位相補正手段とは基準パルス幅をディレイ時間だけ遅らせてフィルタリング基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   10. The engine control apparatus according to claim 1, wherein the fuel injection phase correction means obtains a filtering reference pulse width by delaying a reference pulse width by a delay time. 請求項1ないし9のいずれか記載において、燃料噴射位相補正手段とは1次遅れの時定数に基づいて基準パルス幅からフィルタリング基準パルス幅を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   10. The engine control device according to claim 1, wherein the fuel injection phase correction means obtains a filtering reference pulse width from a reference pulse width based on a first-order delay time constant. 請求項14または請求項15のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数は、アイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量に応じて、2種の設定値のいずれかに切り換えることを特徴とするエンジン制御装置。   16. The delay time or the first-order lag time constant according to claim 14 or 15, depending on a difference between idle and off-idle, an accelerator opening, an actual throttle opening, and a cylinder intake air amount. An engine control device characterized by switching to one of various setting values. 請求項14または請求項15のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数は、ギア位置やエンジン回転数,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量を軸としたテーブルを参照して求めることを特徴とするエンジン制御装置。   16. The delay time or the first-order lag time constant according to claim 14 or 15 is obtained by referring to a table centered on a gear position, an engine speed, an actual throttle opening, and a cylinder intake air amount. An engine control device characterized by that. 請求項14または請求項15のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数は、エンジン回転数とスロットル実開度とを軸としたマップや、エンジン回転数とシリンダ吸入空気量とを軸としたマップを参照して求めることを特徴とするエンジン制御装置。   16. The delay time or the first-order lag time constant according to claim 14 or 15, wherein a map centering on an engine speed and an actual throttle opening, an engine speed and a cylinder intake air amount are set. An engine control device characterized in that it is obtained by referring to a map with axes. 請求項14記載において、目標スロットル開度が変化してからシリンダ吸入空気量が変化するまでの時間をディレイ時間として学習することを特徴とするエンジン制御装置。   15. The engine control device according to claim 14, wherein a time from when the target throttle opening changes until the cylinder intake air amount changes is learned as a delay time. 請求項15記載において、目標スロットル開度が変化したときのシリンダ吸入空気量の変化から1次遅れの時定数を学習することを特徴とするエンジン制御装置。   16. The engine control device according to claim 15, wherein a first-order lag time constant is learned from a change in the cylinder intake air amount when the target throttle opening changes. 請求項19または請求項20のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数を、アイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量に応じて、2種の設定値として学習することを特徴とするエンジン制御装置。   21. The delay time or the first-order lag time constant according to claim 19 or 20, depending on a difference between idle and off-idle, accelerator opening, throttle actual opening, and cylinder intake air amount. An engine control device that learns as a set value of a seed. 請求項19または請求項20のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数を、ギア位置やエンジン回転数,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量を軸としたテーブル参照値として学習することを特徴とするエンジン制御装置。   21. The delay time or the first-order lag time constant is learned as a table reference value based on a gear position, an engine speed, an actual throttle opening, and a cylinder intake air amount. An engine control device characterized by that. 請求項19または請求項20のいずれか記載において、ディレイ時間や1次遅れの時定数を、エンジン回転数とスロットル実開度とを軸としたマップや、エンジン回転数とシリンダ吸入空気量とを軸としたマップの参照値として学習することを特徴とするエンジン制御装置。   In any one of Claims 19 and 20, the delay time and the time constant of the first-order lag are represented by a map with the engine speed and the throttle actual opening as axes, and the engine speed and the cylinder intake air amount. An engine control device that learns as a reference value of a map with an axis. 請求項1ないし請求項23のいずれか記載において、目標スロットル開度演算手段とはアイドル時の回転数を目標回転数に追従させる回転数フィードバック補正に応じた回転数フィードバック補正相当スロットル開度を演算する回転数フィードバック補正相当スロットル開度演算手段と、エアコン,パワステ,電気負荷(消費電流),電動ラジファンなどの負荷に対する補正に基づいた負荷相当スロットル開度を演算する負荷相当スロットル開度演算手段と、アクセル開度に基づいたアクセル相当スロットル開度を演算するアクセル相当スロットル開度演算手段を設け、回転数フィードバック補正相当スロットル開度と負荷相当スロットル開度とアクセル相当スロットル開度の和と目標空燃比に基づいて目標スロットル開度を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   24. The target throttle opening calculating means according to claim 1, wherein the target throttle opening calculating means calculates a throttle opening corresponding to a rotational speed feedback correction in accordance with a rotational speed feedback correction for causing the rotational speed during idling to follow the target rotational speed. And a throttle-equivalent throttle opening calculating means for calculating a load-equivalent throttle opening based on corrections for loads such as an air conditioner, power steering, electric load (current consumption), electric radio fan, etc. Accelerator-equivalent throttle opening calculation means for calculating the accelerator-equivalent throttle opening based on the accelerator opening is provided, and the sum of the rotation speed feedback correction equivalent throttle opening, the load equivalent throttle opening, the accelerator equivalent throttle opening, and the target sky The target throttle opening is calculated based on the fuel ratio. The engine control apparatus according to. 請求項1ないし請求項23のいずれか記載において、目標スロットル開度演算手段とは目標空気量を演算する目標空気量演算手段を設け、目標空気量をスロットル開度変換して目標スロットル開度を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   24. The target throttle opening calculating means according to claim 1, wherein the target throttle opening calculating means is provided with target air amount calculating means for calculating a target air amount, and the target air opening is converted by throttle opening. What is needed is an engine control device. 請求項1ないし請求項23のいずれか記載において、目標スロットル開度演算手段とはシリンダ吸入空気量を検出もしくは演算する吸入空気量演算手段と、目標空気量を演算する目標空気量演算手段と、シリンダ吸入空気量を目標空気量に追従させるフィードバック制御に則って目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度フィードバック演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   In any one of Claims 1 to 23, the target throttle opening calculation means is an intake air amount calculation means for detecting or calculating a cylinder intake air amount, a target air amount calculation means for calculating a target air amount, An engine control apparatus comprising a target throttle opening feedback calculation means for calculating a target throttle opening in accordance with feedback control for causing the cylinder intake air amount to follow the target air amount. 請求項1ないし請求項23のいずれか記載において、目標スロットル開度演算手段とはシリンダ吸入空気量を検出もしくは演算する吸入空気量検出手段と、シリンダ吸入空気量をエンジン回転数で割って空燃比がストイキ(A/F=14.7) となるような係数を乗じて1シリンダ当たりの実基本パルス幅を演算する実基本パルス幅演算手段と、基準パルス幅に目標空燃比を乗じてストイキの空燃比(14.7) で割ったものを目標基本パルス幅として演算する目標基本パルス幅演算手段と、実基本パルス幅を目標基本パルス幅に追従させるフィードバック制御に則って目標スロットル開度を演算する目標スロットル開度フィードバック演算手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   24. The target throttle opening degree calculation means according to claim 1, wherein the target throttle opening degree calculation means is an intake air amount detection means for detecting or calculating a cylinder intake air amount, and the air intake ratio is calculated by dividing the cylinder intake air amount by the engine speed. Is the actual basic pulse width calculation means for calculating the actual basic pulse width per cylinder by multiplying by a coefficient such that A / F = 14.7, and the reference pulse width is multiplied by the target air-fuel ratio to The target throttle opening is calculated in accordance with target basic pulse width calculation means that calculates the target basic pulse width divided by the air-fuel ratio (14.7) and feedback control that causes the actual basic pulse width to follow the target basic pulse width. An engine control device provided with a target throttle opening degree feedback calculation means. 請求項26または請求項27のいずれか記載において、目標スロットル開度フィードバック演算手段のフィードバック定数を運転状態に応じて設定するフィードバック定数設定手段を設けたことを特徴とするエンジン制御装置。   28. The engine control device according to claim 26, further comprising feedback constant setting means for setting a feedback constant of the target throttle opening feedback calculation means in accordance with an operating state. 請求項28記載において、フィードバック定数設定手段とはアイドルかオフアイドルかの違いやアクセル開度,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量に応じて、フィードバック定数を2種の設定値のいずれかに切り換えることを特徴とするエンジン制御装置。   29. The feedback constant setting means according to claim 28, wherein the feedback constant is switched to one of two set values according to the difference between idle and off-idle, accelerator opening, actual throttle opening, and cylinder intake air amount. An engine control device characterized by that. 請求項28記載において、フィードバック定数設定手段とはアクセル開度やエンジン回転数,スロットル実開度,シリンダ吸入空気量を軸としたテーブルを参照してフィードバック定数を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   29. The engine control apparatus according to claim 28, wherein the feedback constant setting means obtains the feedback constant by referring to a table centered on the accelerator opening, the engine speed, the actual throttle opening, and the cylinder intake air amount. . 請求項28記載において、フィードバック定数設定手段とはエンジン回転数とスロットル実開度とを軸としたマップや、エンジン回転数とシリンダ吸入空気量とを軸としたマップを参照してフィードバック定数を求めることを特徴とするエンジン制御装置。   29. The feedback constant setting means according to claim 28, wherein the feedback constant is determined by referring to a map with the engine speed and the actual throttle opening as axes and a map with the engine speed and cylinder intake air as axes. An engine control device characterized by that. 請求項1ないし請求項31のいずれか記載において、目標スロットル開度演算手段により演算された目標スロットル開度の動作を行わせるアクチュエータは電子制御スロットルとすることを特徴とするエンジン制御装置。   32. The engine control device according to claim 1, wherein the actuator for operating the target throttle opening calculated by the target throttle opening calculating means is an electronically controlled throttle. 請求項1ないし請求項32のいずれか記載において、制御を行う対象が希薄燃焼エンジンであることを特徴とするエンジン制御装置。   The engine control device according to any one of claims 1 to 32, wherein an object to be controlled is a lean combustion engine. 請求項1ないし請求項32のいずれか記載において、制御を行う対象が筒内噴射エンジンであることを特徴とするエンジン制御装置。

The engine control device according to any one of claims 1 to 32, wherein an object to be controlled is an in-cylinder injection engine.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020012387A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 トヨタ自動車株式会社 Engine control device
JP2020133625A (en) * 2019-02-12 2020-08-31 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company Air-fuel ratio control method with air flow rate from brake booster reflected therein

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