JP2006002603A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
特許文献1には、オルタネータの発電電流を電流センサにより検出し、オルタネータ発電電流とエンジン回転数とからオルタネータに生じるオルタネータ負荷トルクを演算し、このオルタネータ負荷トルクに応じて補助空気制御弁の開度を制御したものが開示されている。この特許文献1においては、オルタネータ発電電流を用いてオルタネータ負荷トルクを演算しているため、オルタネータ負荷トルクを電気負荷の実際の大きさとしてを測定することができる。そのため、オルタネータ負荷トルクに応じて補助空気制御弁の開度を制御することで、過不足のなく吸入空気量を制御することが可能となっている。
しかしながら、この特許文献1においては、オルタネータの発電電流を直接検知するための電流センサが必要となり、部品点数が増加してコストが上昇するという問題がある。
However, in
本発明は、オルタネータの発電電流を直接検知することなく、オルタネータ負荷トルクを把握して、過不足のない内燃機関のトルク補正を実現する内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that realizes torque correction of the internal combustion engine without excess or deficiency by grasping the alternator load torque without directly detecting the generated current of the alternator.
そこで、本発明の内燃機関の制御装置は、バッテリが放電している場合には、オルタネータに生じるオルタネータ負荷トルクをオルタネータの最大発電時におけるトルクとし、内燃機関のトルク補正を行うことを特徴としている。 Therefore, the control device for an internal combustion engine of the present invention is characterized in that when the battery is discharged, the alternator load torque generated in the alternator is set as the torque at the time of maximum power generation of the alternator, and torque correction of the internal combustion engine is performed. .
本発明によれば、バッテリが放電している場合には、オルタネータに作用する電気負荷が過大で、オルタネータは既にその最大能力で発電を行っているとすることで、エンジントルクを補正する上でのオルタネータ負荷トルクを精度よく推定することができる。 According to the present invention, when the battery is discharged, the electric load acting on the alternator is excessive, and the alternator is already generating power at its maximum capacity. The alternator load torque can be accurately estimated.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は自動車用内燃機関(以下エンジンと記す)1の制御装置を模式的に示した説明図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a control device of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 for an automobile.
オルタネータ2は、クランクシャフト(図示せず)に設けられたクランクプーリ3の回転が、オルタネータ駆動ベルト4と、オルタネータプーリ5とを介して伝達されることによって、エンジン1によって駆動されている。
The alternator 2 is driven by the
オルタネータ2で発電された電力は、バッテリ6に充電可能であると共に、ヘッドライト等の車両の複数の電気負荷構成に直接供給可能となっている。尚、オルタネータ2は、車両運転状態に応じてその発電量がエンジンコントロールユニット10(後述)により制御されている。具体的には、例えば、車両加速時においては、オルタネータ2が発電すると、当該オルタネータ2に生じるオルタネータ負荷トルクがエンジン1に作用することになるので、オルタネータ2での発電を禁止してオルタネータ負荷トルクをカットしている。
The electric power generated by the alternator 2 can be charged to the battery 6 and can be directly supplied to a plurality of electric load configurations of the vehicle such as a headlight. Note that the power generation amount of the alternator 2 is controlled by an engine control unit 10 (described later) in accordance with the vehicle operating state. More specifically, for example, when the alternator 2 generates power during vehicle acceleration, the alternator load torque generated in the alternator 2 acts on the
その負極(−極)が車両のシャーシ等の容量の大きい導体に電気的の接続されたバッテリ6は、バッテリ電圧(バッテリ起電力)を検知可能なバッテリ電圧センサ7と、バッテリ6の充放電電流を検知可能なバッテリ電流センサ8と、を有している。バッテリ電流センサ8は、電気回路上は、バッテリ6の負極と容量の大きい導体との間に配設されている。また、バッテリ6は、放電することで電気負荷構成に対して電力を供給可能となっている。
A battery 6 whose negative electrode (−electrode) is electrically connected to a large-capacity conductor such as a chassis of a vehicle includes a
複数の電気負荷構成は、バッテリ6の陽極(+極)に接続されている。これら複数の電気負荷構成は、オルタネータ2及びバッテリ6から供給される電力により作動することで電気負荷を生じるものである。 The plurality of electric load configurations are connected to the anode (+ electrode) of the battery 6. The plurality of electric load configurations generate an electric load by operating with electric power supplied from the alternator 2 and the battery 6.
そして、これらの電気負荷構成のうち、電気負荷が発生している状態か否かを認知可能な複数の認知可能電気負荷構成A、B、C、…ついては、その作動信号が車両制御ユニット9に入力されている。車両制御ユニット9は、認知可能電気負荷構成の作動状況(作動中であるか非作動中であるか)を、いわゆるCAN(controller area network)を介して、車両負荷作動信号情報としてエンジンコントロールユニット(以下、ECUと記す)10に送信している。これら認知可能電気負荷構成が作動している場合に生じる各電気負荷は、所定の電流値すなわち定数として、予めECU10内に記憶させてあり、定量的に把握可能となっている。
Among these electric load configurations, for a plurality of recognizable electric load configurations A, B, C,... That can recognize whether or not an electric load is generated, the operation signal is sent to the
尚、電気負荷構成は、電気負荷が発生している状態か否かを認知可能な認知可能電気負荷構成と、電気負荷が発生している状態か否かを認知しない非認知電気負荷構成と、に大別されるものであり、図1においては便宜上認知可能電気負荷構成のみを記載している。また、非認知電気負荷構成は、電気回路上は、バッテリ6及びオルタネータ2に対して、認知可能電気負荷構成と並列に接続されるものである。また、図1においては、3つの認知可能電気負荷構成A〜Cが記載されているが、認知可能電気負荷構成の数は3つに限定されるものではない。 The electrical load configuration includes a recognizable electrical load configuration capable of recognizing whether or not an electrical load is occurring, a non-recognizable electrical load configuration that does not recognize whether or not an electrical load is being generated, and In FIG. 1, only a recognizable electrical load configuration is shown for convenience. The non-recognizable electric load configuration is connected to the battery 6 and the alternator 2 in parallel with the recognizable electric load configuration on the electric circuit. In FIG. 1, three recognizable electrical load configurations A to C are described, but the number of recognizable electrical load configurations is not limited to three.
ECU10には、上述したように車両制御ユニット9からの車両負荷作動信号情報が入力される一方、バッテリ電圧センサ7、バッテリ電流センサ8、エンジン回転数を計測可能なクランク角センサ11、エンジンの冷却水温を検知する水温センサ12等からの信号が入力されている。そして、このECU10からの制御信号によって、吸気通路に配置された電子制御式のスロットル弁13の弁開度が制御されている。
As described above, the vehicle load operation signal information from the
エンジン1駆動中に、電気負荷構成に電気負荷が生じオルタネータ負荷トルクが増加した場合には、オルタネータ負荷トルクの増加に応じてエンジントルクを補正し、過不足のないエンジントルクを発生させることが望ましい。オルタネータ負荷トルクは、オルタネータ2と電気負荷構成との間に電流計を設置しておくことで直接検知することが可能であるが、オルタネータ2と電気負荷構成との間に電流計を設置すると部品点数が増加することになる。
When an electric load is generated in the electric load configuration and the alternator load torque is increased while the
そこで、本実施形態では、オルタネータ負荷トルクを直接検知することなく、オルタネータ負荷トルクを精度良く推定し、過不足のないエンジントルクが得られるようにスロットル弁の弁開度を制御し、吸入空気量を変化させることでエンジントルクの補正を実施する。具体的には、オルタネータ負荷トルクが大きくなると相対的に吸入空気量を増加させる。 Therefore, in the present embodiment, the alternator load torque is accurately estimated without directly detecting the alternator load torque, and the valve opening of the throttle valve is controlled so that the engine torque without excess or deficiency can be obtained, and the intake air amount The engine torque is corrected by changing. Specifically, when the alternator load torque increases, the intake air amount is relatively increased.
オルタネータ負荷トルクは、認知可能電気負荷構成のうちの作動している(電気負荷が生じている)ものの作動時の電流値の総和(以下、認知可能電気負荷構成電流総和値と記す)Isと、エンジン駆動に必要なベース電流Ibと、バッテリ6への充電電流Icと、を加算することで得られるオルタネータ発電相当電流Sに基づいて演算することができる。そして、このオルタネータ負荷トルクに応じて、エンジントルクを補正すれば、過不足のないエンジントルクを得ることができる。 The alternator load torque is a sum of current values during operation of the recognizable electrical load configuration (where an electrical load is generated) Is (hereinafter referred to as a recognizable electrical load configuration current total value) Is, The calculation can be performed based on the alternator power generation equivalent current S obtained by adding the base current Ib necessary for driving the engine and the charging current Ic to the battery 6. If the engine torque is corrected according to the alternator load torque, an engine torque with no excess or deficiency can be obtained.
しかしながら、作動状況を認知可能な電気負荷構成には限りがあるため、非認知電気負荷構成が多く作動している場合には過負荷となって、例えばアイドル時における回転落ち等の運転性に支障をきたす可能性がある。 However, since there is a limit to the electrical load configuration that can recognize the operating status, it becomes overloaded when many non-cognitive electrical load configurations are operating, and this impedes drivability, such as rotation loss during idling. There is a possibility of causing.
そこで、本実施形態においては、バッテリ6から電力の持ち出しが行われている状態(バッテリが放電)では、オルタネータ2に作用する電気負荷が過大で、オルタネータ2は既にその最大能力で発電を行っていると考え、オルタネータ負荷トルクをオルタネータ2の最大発電時におけるトルク、すなわちオルタネータmaxトルクとして、エンジントルクの補正を実施する。 Therefore, in the present embodiment, in the state where power is being taken out from the battery 6 (battery is discharged), the electric load acting on the alternator 2 is excessive, and the alternator 2 has already generated power at its maximum capacity. Therefore, the engine torque is corrected with the alternator load torque as the torque at the time of maximum power generation of the alternator 2, that is, the alternator max torque.
また、バッテリ6から電力の持ち出しがない状態(バッテリが放電していない状態)では、基本的に上述したオルタネータ発電相当電流Sに基づいてオルタネータ負荷トルクを演算する。 In a state where no power is taken out from the battery 6 (a state where the battery is not discharged), the alternator load torque is basically calculated based on the alternator power generation equivalent current S described above.
図2を用いて詳述すると、例えば、エンジン回転数R0において、このときのオルタネータ発電相当電流SR0は、このときの認知可能電気負荷構成電流総和値IsR0とベース電流IbR0と充電電流IcR0の和として把握できるが、非認知電気負荷構成の作動状況は把握していないため、オルタネータ2の実際の発電電流と必ずしも一致するとはかぎらない。 More specifically with reference to FIG. 2, for example, at the engine speed R0, the alternator power generation equivalent current S R0 at this time is the recognizable electric load constituting current sum value Is R0 , the base current Ib R0, and the charging current Ic. Although it can be grasped as the sum of R0 , it does not necessarily match the actual generated current of the alternator 2 because it does not grasp the operating state of the non-cognitive electric load configuration.
そこで、オルタネータ2で発電が行われているにも関わらす、バッテリ6が放電している場合には、オルタネータ発電相当電流SR0を用いてエンジン回転数R0のときのオルタネータ負荷トルクを演算するのではなく、エンジン回転数R0のときのオルタネータmaxトルクをオルタネータ負荷トルクとする。 Therefore, when the battery 6 is discharged even though the generator 2 is generating power, the alternator load torque at the engine speed R0 is calculated using the alternator power generation equivalent current SR0 . Instead, the alternator max torque at the engine speed R0 is used as the alternator load torque.
オルタネータmaxトルクは、オルタネータ回転数、オルタネータの発電電圧、オルタネータ2の温度状態により決まるが、本実施形態では、こららのパラメータの代替えとして、エンジン回転数、バッテリ電圧、及びエンジン水温を用いてオルタネータmaxトルクを演算する。尚、オルタネータ回転数は、エンジン回転数にクランクプーリ3とオルタネータプーリ5とのプーリ比を乗じたものとなる。
The alternator max torque is determined by the alternator speed, the generated voltage of the alternator, and the temperature state of the alternator 2, but in this embodiment, as an alternative to these parameters, an alternator is used by using the engine speed, battery voltage, and engine water temperature. The maximum torque is calculated. The alternator speed is obtained by multiplying the engine speed by the pulley ratio between the
オルタネータmaxトルクは、基本的には、図3に示すマップを参照することで演算されるが、オルタネータmaxトルクは、オルタネータ2自身の温度状態(運転状態)によっても変化し、図4に示すように、暖機状態のときよりも冷機状態のときの方が大きくなるという特性がある。 The alternator max torque is basically calculated by referring to the map shown in FIG. 3, but the alternator max torque also changes depending on the temperature state (operating state) of the alternator 2 itself, as shown in FIG. Furthermore, there is a characteristic that the temperature in the cold state becomes larger than that in the warm state.
そこで、本実施形態では、バッテリ電圧とオルタネータ回転数とを用い、図3のマップを参照して得られたマップ参照値に、オルタネータ2の温度状態に応じた温度補正係数を乗じて、オルタネータmaxトルクを演算している。本実施形態においては、エンジン水温が予め設定された所定温度以上であれば、オルタネータ2は暖機された状態と判定し、温度補正係数の値は一律に所定値Mとする。エンジン水温が予め設定された所定温度未満であれば、オルタネータ2は冷機状態と判定し、温度補正係数の値は一律に所定値Nとする。尚、所定値M及び所定値Nは、所定値M<所定値Nとなるものであって、オルタネータ2の機種毎に実験適合等により決定し、予めECU10内に記憶させておくものとする。 Therefore, in this embodiment, the battery voltage and the alternator rotational speed are used, the map reference value obtained by referring to the map of FIG. 3 is multiplied by the temperature correction coefficient corresponding to the temperature state of the alternator 2, and the alternator max. Torque is calculated. In this embodiment, if the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature set in advance, the alternator 2 is determined to be warmed up, and the value of the temperature correction coefficient is uniformly set to the predetermined value M. If the engine water temperature is lower than a preset predetermined temperature, the alternator 2 determines that the engine is cold, and the value of the temperature correction coefficient is uniformly set to the predetermined value N. The predetermined value M and the predetermined value N satisfy the predetermined value M <predetermined value N, and are determined for each alternator 2 model by experimental adaptation or the like and stored in the ECU 10 in advance.
図5は、オルタネータ負荷トルクを演算する際の制御の流れを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of control when calculating the alternator load torque.
S(以下ステップと記す)1では、バッテリ6が放電中であるか否かを判定し、バッテリ6が放電していないと判定されるとS2へ進み、バッテリ6が放電中である場合にはS4に進む。尚、本実施形態においては、バッテリ電圧センサ7とバッテリ電流センサ8の双方を備えているので、バッテリ電圧センサ7もしくはバッテリ電流センサ8のいずれか一方の検出値を用いてバッテリ6が放電中であるか充電中であるかを判定する。
In S (hereinafter referred to as “step”) 1, it is determined whether or not the battery 6 is being discharged. If it is determined that the battery 6 is not discharged, the process proceeds to S 2, and if the battery 6 is being discharged, Proceed to S4. In the present embodiment, since both the
S2では、認知可能電気負荷構成電流総和値Isに、ベース電流Ibと、充電電流Icとを加算してオルタネータ発電相当電流Sを演算し、S3へ進む。 In S2, the alternator power generation equivalent current S is calculated by adding the base current Ib and the charging current Ic to the recognizable electric load constituting current sum Is, and the process proceeds to S3.
S3では、オルタネータ発電相当電流Sからオルタネータ負荷トルクを演算する。具体的には、図6に示すマップを用いてオルタネータ発電相当電流Sをトルク相当のマップ参照値に変換すると共に、バッテリ電圧と図7に示すマップとを用いて電圧補正係数を演算し、トルク相当のマップ参照値と電圧補正係数とを乗ずることでオルタネータ負荷トルクを演算する。 In S3, the alternator load torque is calculated from the alternator power generation equivalent current S. Specifically, the alternator power generation equivalent current S is converted into a torque reference map reference value using the map shown in FIG. 6, and the voltage correction coefficient is calculated using the battery voltage and the map shown in FIG. The alternator load torque is calculated by multiplying the corresponding map reference value and the voltage correction coefficient.
S4では、オルタネータ2の目標発電電圧が予め設定された所定値T以上であるか否かを判定し、オルタネータ2の目標発電電圧が所定値T以上である場合にはS5へ進み、そうでない場合にはS6へ進む。換言すれば、ECU10に制御されたオルタネータ2の目標発電電圧と、バッテリ6が十分充電された状態のときのバッテリ電圧である上記所定値Tと、を比較して、オルタネータ2の目標発電電圧が上記所定値T未満であればS6へ進み、そうでければS5へ進む。 In S4, it is determined whether or not the target power generation voltage of the alternator 2 is greater than or equal to a predetermined value T set in advance. If the target power generation voltage of the alternator 2 is greater than or equal to the predetermined value T, the process proceeds to S5. To S6. In other words, the target power generation voltage of the alternator 2 is compared by comparing the target power generation voltage of the alternator 2 controlled by the ECU 10 with the predetermined value T, which is the battery voltage when the battery 6 is sufficiently charged. If it is less than the predetermined value T, the process proceeds to S6, and if so, the process proceeds to S5.
オルタネータ2の発電量は、ECU10により運転状態に応じて制御されているが、例えば、車両加速時にオルタネータ2が発電していると、当該オルタネータ2に生じるオルタネータ負荷トルクがエンジン1に作用し、加速フィーリングが悪化する場合がある。一方、バッテリ6の充電量はバッテリ電圧から推定でき、またバッテリ電圧に対してオルタネータ2の発電電圧が小さければ、バッテリ6を放電状態としてバッテリ6から電気負荷構成に対して電力が供給されることになるので、オルタネータ負荷トルクを低下させることができる。
The amount of power generated by the alternator 2 is controlled by the ECU 10 in accordance with the operating state. For example, if the alternator 2 is generating power during vehicle acceleration, the alternator load torque generated in the alternator 2 acts on the
つまり、このS4は、エンジントルクの増大が要求される過渡時において、バッテリ6の充電量が十分あるか否かの判定を行っているものである。より具体的には、例えば、車両加速時にバッテリ6の充電量が十分にあるか否かの判定を行うものである。 That is, this S4 is for determining whether or not the amount of charge of the battery 6 is sufficient at the time of transition in which an increase in engine torque is required. More specifically, for example, it is determined whether or not the charge amount of the battery 6 is sufficient during vehicle acceleration.
そして、S5では、オルタネータ負荷トルクをオルタネータmaxトルクとし、バッテリ電圧とオルタネータ回転数とを用い、上述した図3のマップを参照して得られたマップ参照値に、オルタネータ2の温度状態に応じた温度補正係数を乗じて、オルタネータmaxトルクを演算している。 In S5, the alternator load torque is set to the alternator max torque, the battery voltage and the alternator rotational speed are used, and the map reference value obtained by referring to the map of FIG. 3 described above corresponds to the temperature state of the alternator 2. The alternator max torque is calculated by multiplying by the temperature correction coefficient.
S6では、オルタネータ負荷トルクの前回値から予め設定された所定値を減じた値と、0との大小関係を比較し、大きい方の値を今回のオルタネータ負荷トルクとして、バッテリ6が放電中であってもオルタネータ負荷トルクをオルタネータの最大発電時におけるトルクとしないようにしている。 In S6, the value obtained by subtracting a predetermined value set in advance from the previous value of the alternator load torque is compared with the magnitude relationship between 0 and the larger value is used as the current alternator load torque, and the battery 6 is being discharged. However, the alternator load torque is not set to the torque at the time of maximum power generation of the alternator.
S4からS6へ進んだ場合には、オルタネータ負荷トルクを直ちに0としたいが、オルタネータ負荷トルクがゼロとなるようにオルタネータ2の制御を変更しても、実際のオルタネータ負荷トルクは、徐々に0となるような挙動をとる。そこで、S6では、このようなオルタネータ負荷トルクの0に向かって収束していく過程を、max{(オルタネータ負荷トルクの前回値−所定値)、0}として捉えることで、オルタネータ負荷トルクがゼロとなるよう制御してオルタネータ負荷トルクの精度を向上させているのである。 When the process proceeds from S4 to S6, the alternator load torque is set to 0 immediately, but even if the control of the alternator 2 is changed so that the alternator load torque becomes zero, the actual alternator load torque gradually becomes 0. Behaves like Therefore, in S6, the process of convergence toward 0 of the alternator load torque is regarded as max {(previous value of the alternator load torque−predetermined value), 0}, so that the alternator load torque is zero. In this way, the accuracy of the alternator load torque is improved.
従って、このS6は、実質的には、ECU10によりオルタネータ2の発電電圧をバッテリ電圧よりも低くしてバッテリ6を放電状態としている場合に、オルタネータ2の最大発電時におけるトルクをゼロにするものである。 Therefore, this S6 substantially reduces the torque at the time of maximum power generation of the alternator 2 when the power generation voltage of the alternator 2 is made lower than the battery voltage by the ECU 10 and the battery 6 is in a discharged state. is there.
以上説明してきたように、本実施形態においては、バッテリ6が放電している場合には、オルタネータ2に作用する電気負荷が過大で、オルタネータ2は既にその最大能力で発電を行っているとすることで、エンジントルクを補正する上でのオルタネータ負荷トルクを精度よく推定することができる。 As described above, in the present embodiment, when the battery 6 is discharged, the electric load acting on the alternator 2 is excessive, and the alternator 2 is already generating power at its maximum capacity. As a result, the alternator load torque for correcting the engine torque can be accurately estimated.
また、バッテリ6が放電していない場合には、認知可能電気負荷構成電流総和値Isに、ベース電流Ibと、充電電流Icとを加算したオルタネータ発電相当電流Sからオルタネータ負荷トルクを演算することで、直接オルタネータ負荷トルクを検出しなくとも、比較的精度良くオルタネータ負荷トルクを演算することができる。 Further, when the battery 6 is not discharged, the alternator load torque is calculated from the alternator power generation equivalent current S obtained by adding the base current Ib and the charging current Ic to the recognizable electric load constituting current sum value Is. The alternator load torque can be calculated with relatively high accuracy without directly detecting the alternator load torque.
そして、オルタネータ2が暖機状態であるか冷機状態であるかに応じて、オルタネータmaxトルクを演算することによって、一層精度良くエンジントルクを補正することが可能となる。 Then, by calculating the alternator max torque depending on whether the alternator 2 is in a warm-up state or a cold-down state, the engine torque can be corrected with higher accuracy.
また、オルタネータ2の発電電圧をバッテリ電圧よりも低くしてバッテリ6を放電状態としている場合にはオルタネータ負荷トルクがゼロとなるよう制御することによって、エンジントルクの増大が要求される過渡時において、良好な運転性能(例えば良好な加速性能)を得ることができる。 Further, when the power generation voltage of the alternator 2 is set lower than the battery voltage and the battery 6 is in a discharged state, the alternator load torque is controlled to be zero, so that the engine torque can be increased at a transient time. Good driving performance (for example, good acceleration performance) can be obtained.
尚、上述した実施形態において、バッテリ電圧センサ7とバッテリ電流センサ8の双方を備えているが、バッテリ電圧センサ7のみを有する構成の場合には、認知可能電気負荷構成電流総和値Isに、エンジン駆動に必要なベース電流Ibを加算したものをオルタネータ発電相当電流Sとして、オルタネータ負荷トルク演算するようにしてもよい。
In the embodiment described above, both the
また、本実施形態においては、オルタネータ負荷トルクに応じて吸入空気量を変化させてエンジントルクの補正を行っているが、本発明は、オルタネータ負荷トルクに応じてエンジン1の吸入空気量のみを変化させてエンジントルクの補正を行うものに限定されるものではなく、例えば、オルタネータ負荷トルクに応じてエンジン1の点火時期を変化させたり、あるいはオルタネータ負荷トルクに応じてエンジン1の吸入空気量及びエンジン1の点火時期の双方を変化させるものであってもよい。
In this embodiment, the engine torque is corrected by changing the intake air amount according to the alternator load torque. However, the present invention changes only the intake air amount of the
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical idea of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be listed together with the effects thereof.
(1) 内燃機関により駆動するオルタネータと、オルタネータで発電された電力を充電可能なバッテリと、バッテリが放電中であるか否かを検知するバッテリ状態検知手段と、を有し、バッテリが放電している場合には、オルタネータに生じるオルタネータ負荷トルクをオルタネータの最大発電時におけるトルクとし、内燃機関のトルク補正を行う。これによって、バッテリが放電している場合には、オルタネータに作用する電気負荷が過大で、オルタネータは既にその最大能力で発電を行っているとすることで、エンジントルクを補正する上でのオルタネータ負荷トルクを精度よく推定することができる。 (1) An alternator driven by an internal combustion engine, a battery capable of charging power generated by the alternator, and battery state detection means for detecting whether or not the battery is being discharged. If this is the case, the alternator load torque generated in the alternator is used as the torque during the maximum power generation of the alternator, and torque correction of the internal combustion engine is performed. As a result, when the battery is discharged, the electric load acting on the alternator is excessive, and the alternator is already generating power at its maximum capacity, so that the alternator load for correcting the engine torque Torque can be estimated accurately.
(2) 上記(1)に記載の内燃機関の制御装置は、具体的には、バッテリ状態検知手段がバッテリの充放電電流を検出する電流センサである。 (2) The control apparatus for an internal combustion engine according to (1) is specifically a current sensor in which the battery state detection means detects the charge / discharge current of the battery.
(3) 上記(1)に記載の内燃機関の制御装置は、具体的には、バッテリ状態検知手段がバッテリ電圧を検出する電圧センサである。 (3) The control device for an internal combustion engine according to (1) is specifically a voltage sensor in which the battery state detection means detects the battery voltage.
(4) 上記(3)に記載の内燃機関の制御装置は、車両運転状態に応じてオルタネータの発電量を制御する発電量制御手段を有し、発電量制御手段によって、オルタネータの発電電圧をバッテリの起電力よりも低くしてバッテリを放電状態としている場合には、オルタネータに生じるトルクを、オルタネータの最大発電時におけるトルクとしない。これによって、エンジントルクの増大が要求される過渡時において、良好な運転性能を得ることができる。 (4) The control device for an internal combustion engine according to the above (3) has power generation amount control means for controlling the power generation amount of the alternator according to the vehicle operating state, and the power generation amount control means controls the generated voltage of the alternator to the battery. In the case where the battery is in a discharged state by lowering the electromotive force, the torque generated in the alternator is not the torque at the time of maximum power generation of the alternator. As a result, it is possible to obtain good driving performance during a transient time when an increase in engine torque is required.
(5) 上記(4)に記載の内燃機関の制御装置は、具体的には、発電量制御手段によってオルタネータの発電電圧をバッテリの起電力よりも低くしてバッテリを放電状態としている場合には、オルタネータの最大発電時におけるトルクをゼロにする。 (5) In the internal combustion engine control device according to (4), specifically, when the power generation voltage of the alternator is made lower than the electromotive force of the battery by the power generation amount control means, the battery is in a discharged state. The torque at the maximum power generation of the alternator is made zero.
(6) 上記(3)〜(5)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、オルタネータ及びバッテリから供給される電力により作動することで電気負荷を生じる車両の複数の電気負荷構成のうち、電気負荷が発生している状態か否かを認知可能な複数の認知可能電気負荷構成の電気負荷をそれぞれ所定の電流値として把握可能であり、認知可能電気負荷構成が作動している場合には、作動している認知可能電気負荷構成の電気負荷の総和を認知可能電気負荷構成電流総和値として演算し、かつバッテリの充放電電流を検知する電流センサを有するものであって、バッテリが放電していない場合には、エンジン駆動に必要なベース電流と、認知可能電気負荷構成電流総和値と、バッテリへの充電電流と、を加算して得られるオルタネータ発電相当電流に基づいてオルタネータ負荷トルクを演算する。これによって、直接オルタネータ負荷トルクを検出しなくとも、比較的精度良くオルタネータ負荷トルクを演算することができる。 (6) In the control apparatus for an internal combustion engine according to any one of (3) to (5) above, among a plurality of electric load configurations of a vehicle that generates an electric load by operating with electric power supplied from an alternator and a battery When it is possible to recognize the electric load of a plurality of recognizable electric load configurations capable of recognizing whether or not the electric load is generated as a predetermined current value, and the recognizable electric load configuration is operating Has a current sensor that calculates the sum of the electric loads of the recognizable electric load configuration in operation as the total electric load configuration current value and detects the charge / discharge current of the battery. If not, an alternator obtained by adding the base current required for driving the engine, the recognizable electric load component current total value, and the charging current to the battery It calculates the alternator load torque based on the electrostatic equivalent current. Accordingly, the alternator load torque can be calculated with relatively high accuracy without directly detecting the alternator load torque.
(7) 上記(3)〜(5)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、オルタネータ及びバッテリから供給される電力により作動することで電気負荷を生じる車両の複数の電気負荷構成のうち、電気負荷が発生している状態か否かを認知可能な複数の認知可能電気負荷構成の電気負荷をそれぞれ所定の電流値として把握可能であり、認知可能電気負荷構成が作動している場合には、作動している認知可能電気負荷構成の電気負荷の総和を認知可能電気負荷構成電流総和値として演算し、バッテリが放電していない場合には、エンジン駆動に必要なベース電流と、認知可能電気負荷構成電流総和値と、を加算して得られるオルタネータ発電相当電流に基づいてオルタネータ負荷トルクを演算する。これによって、直接オルタネータ負荷トルクを検出しなくとも、比較的精度良くオルタネータ負荷トルクを演算することができる。 (7) In the control device for an internal combustion engine according to any one of (3) to (5) above, among a plurality of electric load configurations of a vehicle that generates an electric load by operating with electric power supplied from an alternator and a battery When it is possible to recognize the electric load of a plurality of recognizable electric load configurations capable of recognizing whether or not the electric load is generated as a predetermined current value, and the recognizable electric load configuration is operating Calculates the sum of the electrical loads of the perceivable electrical load configuration in operation as the perceivable electrical load current sum, and if the battery is not discharged, recognizes the base current required to drive the engine The alternator load torque is calculated based on the alternator power generation equivalent current obtained by adding the electric load constituent current sum value. Accordingly, the alternator load torque can be calculated with relatively high accuracy without directly detecting the alternator load torque.
(8) 上記(1)及び(3)〜(7)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、オルタネータの回転数を検出するオルタネータ回転数検出手段を有し、オルタネータの最大発電時におけるトルクは、バッテリ電圧とオルタネータ回転数により演算される。 (8) The control device for an internal combustion engine according to any one of (1) and (3) to (7), further including an alternator rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the alternator, and at the time of maximum power generation of the alternator. The torque is calculated from the battery voltage and the alternator speed.
(9) 上記(6)または(7)に記載の内燃機関の制御装置において、オルタネータの回転数を検出するオルタネータ回転数検出手段を有し、オルタネータ発電相当電流は、バッテリ電圧とオルタネータ回転数を用いてオルタネータ負荷トルクに変換される。 (9) The control device for an internal combustion engine according to (6) or (7), further including an alternator rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the alternator, wherein the alternator power generation equivalent current is obtained by determining the battery voltage and the alternator rotational speed. Used to convert to alternator load torque.
(10) 上記(1)〜(9)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、オルタネータの運転状態が暖機状態であるか冷機状態であるかを判定するオルタネータ運転状態判定手段を有し、オルタネータの運転状態を加味して、オルタネータの最大発電時におけるトルクが演算される。オルタネータの最大発電時におけるトルクは、オルタネータ自身の温度に対する感度を持っている。これによって、オルタネータの最大発電時におけるトルクの演算精度が向上し、一層精度良くエンジントルクを補正することが可能となる。 (10) The control device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (9), further including an alternator operation state determination unit that determines whether the operation state of the alternator is a warm-up state or a cold-down state. Then, the torque at the time of maximum power generation of the alternator is calculated in consideration of the operation state of the alternator. The torque at the maximum power generation of the alternator is sensitive to the temperature of the alternator itself. As a result, the calculation accuracy of the torque at the time of maximum power generation of the alternator is improved, and the engine torque can be corrected more accurately.
(11) 上記(1)〜(10)のいずれかに記載の内燃機関の制御装置は、具体的には、オルタネータ負荷トルクに応じて内燃機関の吸入空気量を補正することにより、内燃機関のトルク補正を行う。 (11) Specifically, the control device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (10) described above corrects the intake air amount of the internal combustion engine in accordance with the alternator load torque. Perform torque correction.
(12) 上記(11)に記載の内燃機関の制御装置は、より具体的には、内燃機関の吸入空気量がオルタネータ負荷トルクに比例するよう補正される。 (12) More specifically, the control device for an internal combustion engine described in (11) is corrected so that the intake air amount of the internal combustion engine is proportional to the alternator load torque.
1…エンジン
2…オルタネータ
6…バッテリ
7…バッテリ電流センサ
8…バッテリ電圧センサ
10…エンジンコントロールユニット(ECU)
13…スロットル弁
DESCRIPTION OF
13 ... Throttle valve
Claims (12)
オルタネータで発電された電力を充電可能なバッテリと、
バッテリが放電中であるか否かを検知するバッテリ状態検知手段と、を有し、
バッテリが放電している場合には、オルタネータに生じるオルタネータ負荷トルクをオルタネータの最大発電時におけるトルクとし、内燃機関のトルク補正を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An alternator driven by an internal combustion engine;
A battery capable of charging the power generated by the alternator;
Battery state detection means for detecting whether or not the battery is discharging,
A control apparatus for an internal combustion engine, wherein when the battery is discharged, an alternator load torque generated in the alternator is used as a torque at the time of maximum power generation of the alternator, and torque correction of the internal combustion engine is performed.
バッテリが放電していない場合には、エンジン駆動に必要なベース電流と、認知可能電気負荷構成電流総和値と、バッテリへの充電電流と、を加算して得られるオルタネータ発電相当電流に基づいてオルタネータ負荷トルクを演算することを特徴とする請求項1及び請求項3〜5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 A plurality of recognizable electric load configurations capable of recognizing whether or not an electric load is generated among a plurality of electric load configurations of a vehicle that generates an electric load by being operated by electric power supplied from an alternator and a battery. Each electric load can be grasped as a predetermined current value, and when the recognizable electric load configuration is operating, the total of the electric loads of the operating recognizable electric load configuration can be recognized. It has a current sensor that calculates as a value and detects the charge / discharge current of the battery,
If the battery is not discharged, the alternator is based on the alternator power generation equivalent current obtained by adding the base current required for engine driving, the total value of the recognizable electrical load component current, and the charging current to the battery. 6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein load torque is calculated.
バッテリが放電していない場合には、エンジン駆動に必要なベース電流と、認知可能電気負荷構成電流総和値と、を加算して得られるオルタネータ発電相当電流に基づいてオルタネータ負荷トルクを演算することを特徴とする請求項1及び請求項3〜5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 A plurality of recognizable electric load configurations capable of recognizing whether or not an electric load is generated among a plurality of electric load configurations of a vehicle that generates an electric load by being operated by electric power supplied from an alternator and a battery. Each electric load can be grasped as a predetermined current value, and when the recognizable electric load configuration is operating, the total of the electric loads of the operating recognizable electric load configuration can be recognized. As a value,
When the battery is not discharged, the alternator load torque is calculated on the basis of the alternator power generation equivalent current obtained by adding the base current necessary for engine driving and the recognizable electric load constituent current sum value. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 and 3 to 5.
オルタネータの最大発電時におけるトルクは、バッテリ電圧とオルタネータ回転数により演算されることを特徴とする請求項1及び請求項3〜7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 An alternator rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the alternator;
8. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the torque at the time of maximum power generation of the alternator is calculated by a battery voltage and an alternator rotational speed.
オルタネータ発電相当電流は、バッテリ電圧とオルタネータ回転数を用いてオルタネータ負荷トルクに変換されることを特徴とする請求項6または7に記載の内燃機関の制御装置。 An alternator rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the alternator;
The control device for an internal combustion engine according to claim 6 or 7, wherein the alternator power generation equivalent current is converted into an alternator load torque using a battery voltage and an alternator rotational speed.
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JP2004177765A JP2006002603A (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Control device for internal combustion engine |
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JP2004177765A JP2006002603A (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Control device for internal combustion engine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008002381A (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | Air volume control device for internal combustion engine |
JP2011169286A (en) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine control device for vehicle |
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2004
- 2004-06-16 JP JP2004177765A patent/JP2006002603A/en active Pending
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