JP2006250133A - Torque control method and torque control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のトルク制御方法およびトルク制御装置に係り、特に、トルクリダクション制御を実施する内燃機関のトルク制御方法およびトルク制御装置に関する。 The present invention relates to a torque control method and a torque control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a torque control method and a torque control device for an internal combustion engine that perform torque reduction control.
一般に、自動車における内燃機関のトルクリダクション制御は、吸入空気量を低減することや、点火時期のリタードまたは燃料カットを実施することにより行われる。 In general, torque reduction control of an internal combustion engine in an automobile is performed by reducing the amount of intake air, or performing ignition timing retard or fuel cut.
従来技術として、内燃機関に接続されている自動変速機の変速時におけるトルクリダクション制御を、吸入空気量の低減や点火時期のリタード、燃料カットで実現しているものがある(例えば、特許文献1)。 As a conventional technique, there is a technique in which torque reduction control at the time of shifting of an automatic transmission connected to an internal combustion engine is realized by reducing intake air amount, retarding ignition timing, and cutting fuel (for example, Patent Document 1). ).
ところで、前記トルクリダクション制御は、吸入空気量の低減、点火時期のリタード、燃料カットのいずれかで、トルクリダクションを実施している。 By the way, in the torque reduction control, torque reduction is performed by any one of reduction of intake air amount, ignition timing retard, and fuel cut.
このため、吸入空気量での制御では、高回転時にはシリンダに吸入される空気の慣性力が大きくトルク変化の応答性が悪いという問題がある。 For this reason, the control with the intake air amount has a problem that the inertial force of the air sucked into the cylinder is large and the response of the torque change is poor at a high rotation speed.
一方、点火時期のリタードでは、制御幅が十分とれないという問題があり、燃料カットでは、トルク制御をきめ細かく高精度に行うことが難しいと云う問題がある。 On the other hand, the retard of the ignition timing has a problem that the control range is not sufficient, and the fuel cut has a problem that it is difficult to perform the torque control with fine and high accuracy.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トルクリダクション制御等のための内燃機関の要求トルクに対して、精度よく、応答性よく、所要の制御幅をもって適切にトルク制御を行う内燃機関のトルク制御方法およびトルク制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a required control width with high accuracy and responsiveness to a required torque of an internal combustion engine for torque reduction control or the like. It is an object to provide a torque control method and a torque control device for an internal combustion engine that appropriately perform torque control.
本発明による内燃機関のトルク制御方法は、内燃機関のトルクを制御するトルク制御方法において、内燃機関の回転数に応じ、内燃機関の回転数が低い領域のときには、内燃機関に供給する空気の量を制御することによりトルク制御を行い、前記内燃機関の回転数が高い領域のときには、点火時期によるトルク制御と燃料カットによるトルク制御の少なくとも何れか一方のトルク制御を行う。 The torque control method for an internal combustion engine according to the present invention is the torque control method for controlling the torque of the internal combustion engine, wherein the amount of air supplied to the internal combustion engine when the rotational speed of the internal combustion engine is in a low region according to the rotational speed of the internal combustion engine. Is controlled, and when the rotational speed of the internal combustion engine is high, at least one of torque control by ignition timing and torque control by fuel cut is performed.
本発明による内燃機関のトルク制御方法は、内燃機関のトルクを制御するトルク制御方法において、内燃機関の回転数に応じ、内燃機関の回転数が低い領域のときには、内燃機関に供給する空気の量を制御することによりトルク制御を行い、内燃機関の回転数が高い領域のときには、点火時期によるトルク制御を行い、点火時期のリタードによるトルクリダクション量が所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくなると、点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行う。 The torque control method for an internal combustion engine according to the present invention is the torque control method for controlling the torque of the internal combustion engine, wherein the amount of air supplied to the internal combustion engine when the rotational speed of the internal combustion engine is in a low region according to the rotational speed of the internal combustion engine. Torque control is performed by controlling the engine, and when the internal combustion engine is in a high speed range, torque control is performed by ignition timing, and the torque reduction amount due to ignition timing retard is greater than the torque reduction amount due to fuel cut of a predetermined number of cylinders. When it becomes larger, torque reduction by fuel cut of a predetermined number of cylinders is performed in addition to torque reduction by retarding the ignition timing.
本発明による内燃機関のトルク制御方法は、内燃機関のトルクを制御するトルク制御方法において、内燃機関の回転数に応じ、内燃機関の回転数が低い領域のときには、要求トルクに応じて内燃機関に供給する空気の量を制御してトルク制御を行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくない場合には、点火時期のリタードによってトルクリダクションを行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きく場合には、点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行う。 The torque control method for an internal combustion engine according to the present invention is a torque control method for controlling the torque of the internal combustion engine. When the rotational speed of the internal combustion engine is in a low region, the internal combustion engine is controlled according to the required torque. When torque control is performed by controlling the amount of air to be supplied and the required reduction amount of the required torque is not larger than the torque reduction amount due to fuel cut of a predetermined number of cylinders in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is high, If torque reduction is performed by ignition timing retard and the required reduction amount of required torque is greater than the torque reduction amount due to fuel cut of a predetermined number of cylinders in the region where the rotational speed of the internal combustion engine is high, the ignition timing retard In addition to torque reduction, torque reduction is performed by cutting fuel of a predetermined number of cylinders.
本発明による内燃機関のトルク制御方法は、更に、内燃機関の回転数が高い領域での所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション実行下で、要求トルクのアップ要求があると、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクションを続行して点火時期のリタード量を低減し、点火時期のリタード量が所定値以下になれば、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクションを解除し、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション解除によるトルクリダクションの低減を点火時期のリタードによってリカバーする。 The torque control method for an internal combustion engine according to the present invention further provides a predetermined number of cylinders when there is a request for an increase in required torque under torque reduction execution by fuel cut of the predetermined number of cylinders in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is high. The torque reduction due to the fuel cut is continued to reduce the retard amount of the ignition timing, and when the retard amount of the ignition timing falls below a predetermined value, the torque reduction due to the fuel cut of the predetermined number of cylinders is released and the predetermined number of cylinders are released. The reduction in torque reduction due to the release of torque reduction due to fuel cut is recovered by ignition timing retard.
本発明による内燃機関のトルク制御方法における内燃機関の回転数が低い領域とは、要求トルクの応答性が吸入空気量の変化によるトルク変化の遅れより遅い回転数域である。 The region where the rotational speed of the internal combustion engine is low in the torque control method for an internal combustion engine according to the present invention is a rotational speed region in which the response of the required torque is slower than the delay in torque change due to the change in the intake air amount.
一方、本発明による内燃機関のトルク制御装置は、内燃機関へ供給する空気の量を制御してトルク制御を行う第1のトルク制御手段と、点火時期を制御してトルク制御を行う第2のトルク制御手段と、所定気筒の燃料カットによってトルク制御を行う第3のトルク制御手段と、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段によって検出される内燃機関の回転数が低い領域のときには、要求トルクに応じて前記第1のトルク制御手段による吸入空気量制御によってトルク制御を行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくない場合には、前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによってトルクリダクションを行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きい場合には、前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて前記第3のトルク制御手段による所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行う制御手段とを有する。 On the other hand, a torque control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a first torque control means for controlling torque by controlling the amount of air supplied to the internal combustion engine, and a second for performing torque control by controlling ignition timing. Torque control means, third torque control means for performing torque control by fuel cut of a predetermined cylinder, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, and rotation of the internal combustion engine detected by the rotation speed detection means When the number is low, torque control is performed by controlling the intake air amount by the first torque control means according to the required torque, and the required reduction amount of the required torque is a predetermined number in the region where the rotational speed of the internal combustion engine is high. If the amount of torque reduction is not greater than the amount of torque reduction due to the fuel cut of the cylinder, torque reduction is performed by the ignition timing retarded by the second torque control means. When the required reduction amount of the required torque is larger than the torque reduction amount due to the fuel cut of a predetermined number of cylinders in the region where the rotational speed of the internal combustion engine is high, the ignition timing retarded by the second torque control means Control means for performing torque reduction by cutting the fuel of a predetermined number of cylinders by the third torque control means.
本発明による内燃機関のトルク制御装置の前記制御手段は、更に、内燃機関の回転数が高い領域での所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション実行下で、要求トルクのアップ要求があると、前記第3のトルク制御手段による所定個数の気筒の燃料カットを続行して前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタード量を低減し、点火時期のリタード量が所定値以下になれば、前記第3のトルク制御手段による所定個数の気筒の燃料カットを解除し、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション解除によるトルクリダクションの低減を前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによってリカバーする制御を行う。 The control means of the torque control device for an internal combustion engine according to the present invention further includes a request for increasing the required torque under execution of torque reduction by fuel cut of a predetermined number of cylinders in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is high. If the third torque control means continues the fuel cut of a predetermined number of cylinders to reduce the retard amount of the ignition timing by the second torque control means, and if the retard amount of the ignition timing becomes a predetermined value or less, The fuel cut of the predetermined number of cylinders by the third torque control means is released, and the reduction of torque reduction due to the torque reduction release by the fuel cut of the predetermined number of cylinders is recovered by the ignition timing retard by the second torque control means. Take control.
本発明によれば、吸入空気量制御によるトルク制御でも充分な応答性を確保できる低回転域では、広域に亘って精密なトルク制御が可能な吸入空気量制御によってトルクリダクションを行い、これに対し、吸入空気量制御によるトルク制御では充分な応答性を確保できない高回転域では、高回転域でも充分な応答性を確保できる点火時期制御、燃料カットによってトルクリダクションを実施することにより、トルクリダクション制御等のための内燃機関の要求トルクに対して、精度よく、応答性よく、所要の制御幅をもって適切にトルク制御を行うことができる。 According to the present invention, torque reduction is performed by intake air amount control capable of precise torque control over a wide area in a low rotation range where sufficient response can be secured even by torque control by intake air amount control. Torque reduction control by performing ignition reduction control and fuel cut in ignition timing control that can ensure sufficient responsiveness even in high rotation range in high rotation range where torque control by intake air amount control cannot ensure sufficient response For example, torque control can be appropriately performed with a required control width with high accuracy and responsiveness to the required torque of the internal combustion engine.
本発明によるトルク制御装置および方法が適用される内燃機関(エンジン)の一つの実施形態を、図1を参照して説明する。 One embodiment of an internal combustion engine (engine) to which a torque control device and method according to the present invention are applied will be described with reference to FIG.
エンジン50は、吸気系に、エンジン50に吸い込まれる空気の異物を取り除くエアクリーナ1と、空気流量を計測するエアフロメータ2と、空気流量を制御する電子制御スロットルバルブ3と、電子制御スロットルバルブ3を制御するスロットルアクチュエータ4と、電子制御スロットルバルブ3の開度を検出するスロットルポジションセンサ5と、電子制御スロットルバルブ3およびスロットルアクチュエータ4、スロットルポジションセンサ5が取り付けられているスロットルボディ6と、空気をエンジン50の各気筒に分配するインテークマニホールド7と、各気筒の吸気ポート50Aを開閉するインテークバルブ13とを有する。
The
エンジン50は、燃料供給系に、燃料を貯容するの燃料タンク8と、燃料をエンジン50に送るための燃料ポンプ9と、燃料に含まれる異物を取り除く燃料フィルタ10と、インテークマニホールド7で分配された空気に対して燃料を噴射するインジェクタ11と、インジェク11に作用する燃料圧力を調整するプレッシャーレギュレータ12とを有する。
The
エンジン50には、各気筒毎に点火プラグ14が取り付けられている。点火プラグ14は、火花放電によって各気筒の燃焼室50Bに吸入された空気と燃料との混合気の点火を行う。
An
エンジン50は、排気系に、各気筒の排気ポート50Cを開閉するエキゾーストバルブ15と、排気管16とを有する。
The
エンジン50には、エンジン50の冷却水温度を計測する水温センサ17と、エンジン回転と同期して回転するクランク角シグナルプレート18と、点火タイミングおよび燃料噴射タイミングに使用するための信号であるクランク角シグナルプレート18の動作を検出するクランク角センサ19と、エンジン回転と同期して回転するカム角シグナルプレート21と、点火タイミングおよび燃料噴射タイミングに使用するための信号であるカム角シグナルプレート21の動作を検出するカムポジションセンサ22と、ドライバによるアクセルペダル踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ23と、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ24が設けられている。
The
クランク角センサ19、カムポジションセンサ22は、エンジン50の回転数を検出する回転数検出手段をなす。
The
エンジン50には、制御系として、エンジン50を制御するエンジン制御用コントローラ(ECU)60と、エンジン50に接続されている車両用の自動変速機の変速制御を行うと共に、ECU60にトルクアップまたはトルクリダクションを要求するAT用コントロールユニット(C/U)70と、車両の挙動を安定させると共にECU60にトルクアップまたはトルクリダクションを要求する車両制御用コントロールユニット(C/U)80が設けられている。
The
エンジン50を動作させるために必要な空気は、エアクリーナ1から取り入れ、エアフロメータ2にて該空気の流量を計測する。エアフロメータ2を通過した空気は、スロットルボディ6に取り付けられた空気流量を制御する電制スロットルバルブ3を経てインテークマニホールド7によって各気筒毎に分配される。分配された空気は、エンジン50の吸気行程時にインテークバルブ13が開くことにより吸気ポート50Aより燃焼室50B内に流入する。
Air necessary for operating the
一方、燃料タンク8内の燃料は、燃料ポンプ9によって吸引加圧されて燃料フィルタ10を経てインテークマニホールド7に配置されたインジェク11に供給される。
On the other hand, the fuel in the fuel tank 8 is sucked and pressurized by the fuel pump 9 and supplied to the
ECU60は、エアフロメータ2等の各種センサからの入力を基に、燃料噴射量を算出する。また、ECU60は、クランク角シグナルプレート18の動作をクランク角センサ19で、カム角シグナルプレート21の動作をカムポジションセンサ22で各々検出し、その結果から点火時期及び燃料噴射時期を判別し、インジェクタ11による燃料噴射、点火プラグ14による点火を制御する。
The ECU 60 calculates the fuel injection amount based on inputs from various sensors such as the air flow meter 2. Further, the
ECU60は、アクセルポジションセンサ23の検出結果から、ドライバ要求トルクを演算する。本演算結果とAT用C/U70及び車両制御用C/U80からのトルクアップまたはトルクリダクション要求を考慮し、吸入空気量を制御する電制スロットルバルブ3の開度を決定する。
The ECU 60 calculates the driver request torque from the detection result of the
次に、ドライバの意図であるアクセルポジションセンサ23の入力に従った基準トルクに対して、自動変速機が変速することによりAT用C/U70からのトルクリダクション発生時、および車両駆動輪が滑ったときに車両を安定させるために車両制御用C/U80からのトルクリダクション発生時のECU60の制御概要を、図2を参照して説明する。
Next, the automatic transmission shifts with respect to the reference torque according to the input of the
ECU60は、トルク制御を行う制御手段であり、ドライバのアクセルペダル操作による要求トルクを算出するための要求トルク算出手段101と、ドライバや車両からの要求するトルクの情報をもとに目標とするトルクを選択するための目標トルク選択手段102と、目標とするトルクを達成するためのエンジン50に供給する空気の量を制御する吸入空気量制御手段103と、実際の基本となるエンジン50のトルクを算出する基本エンジントルク算出手段104と、インジェクタ11による燃料噴射をカットしてトルクをリダクションする燃料カット気筒数を算出する燃料カット気筒数算出手段105と、インジェクタ11による燃料噴射量を制御する燃料制御手段106と、点火時期をリタードさせてトルクをリダクションする点火リタード量算出手段107と、点火時期を制御する点火時期制御手段108とを有する。
The ECU 60 is a control means for performing torque control, and a target torque based on information on torque requested by the driver and the vehicle, and requested torque calculation means 101 for calculating the required torque by the driver's accelerator pedal operation. The target torque selection means 102 for selecting the engine, the intake air amount control means 103 for controlling the amount of air supplied to the
ここで、吸入空気量制御手段103が第1のトルク制御手段であり、点火リタード量算出手段107と点火時期制御手段108との組み合わせが第2のトルク制御手段であり、燃料カット気筒数算出手段105と燃料制御手段106との組み合わせが第3のトルク制御手段である。 Here, the intake air amount control means 103 is the first torque control means, the combination of the ignition retard amount calculation means 107 and the ignition timing control means 108 is the second torque control means, and the fuel cut cylinder number calculation means. The combination of 105 and the fuel control means 106 is the third torque control means.
ドライバによりアクセルペダルが踏まれ、それに応じたアクセルポジションセンサ23の出力信号から、ECU60は、ドライバによる要求トルクを要求トルク算出手段101てによって算出する。
From the output signal of the
ECU60は、トルクリダクション要求発生時、目標トルク選択手段102によって目標トルクを決定する。
The
ECU60は、目標トルク選択手段102によって決定した目標トルクと、クランク角センサ19、カムポジションセンサ22の出力信号より求められたエンジン回転数から、吸入空気量制御手段103によって吸入空気量を決定し、スロットルアクチュエータ4を駆動する。
The
ECU60は、目標トルクから基本エンジントルク算出手段104によって基本エンジントルクを算出し、基本エンジントルク算出手段104によって算出された基本エンジントルクと要求トルク率とエンジン回転数から、燃料カット気筒数算出手段105によって燃料カット気筒数を決定し、それに従って燃料制御手段106によってインジェクタ11を駆動する。
The ECU 60 calculates the basic engine torque from the target torque by the basic engine torque calculation means 104, and calculates the fuel cut cylinder number calculation means 105 from the basic engine torque calculated by the basic engine torque calculation means 104, the required torque rate, and the engine speed. Thus, the number of fuel cut cylinders is determined, and the
ECU60は、燃料カット気筒数と要求トルク率とエンジン回転数から、点火リタード量算出手段107によって点火リタード量を算出し、それに従って点火時期制御手段108によって点火プラグ14を駆動する。
The
ECU60は、基本的には、エンジン低回転時(エンジン50の回転数が低い領域)には、吸入空気量制御手段103のみでトルクリダクションを行ない、要求トルクに対し制御精度を確保し、エンジン高回転時には、燃料カットあるいは点火時期のリタードでトルクリダクションを行ない、要求トルクに対し応答性を確保する制御を行う。また、エンジン高回転時において、点火時期リタードのトルクリダクション限界が少なくとも1気筒燃料カット時のトルクリダクションより大きい領域では、燃料カットと点火時期のリタードを併用して実施する。これにより、要求トルクに対し制御幅が良好になる。
The
ここで、エンジン50の回転数が低い領域とは、要求トルクの応答性が吸入空気量の変化によるトルク変化の遅れより遅い回転数域である。
Here, the region where the rotational speed of the
本実施形態では、ECU60は、クランク角センサ19あるいはカムポジションセンサ22によって検出されるエンジン50の回転数が低い領域のときには、要求トルクに応じて第1のトルク制御手段である吸入空気量制御手段103による吸入空気量制御によってトルク制御を行い、エンジン50の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくない場合には、第2のトルク制御手段である点火リタード量算出手段107と点火時期制御手段108による点火時期のリタードによってトルクリダクションを行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、1気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きく場合には、第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて第3のトルク制御手段である燃料カット気筒数算出手段105と燃料制御手段106による1気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行う。
In the present embodiment, when the rotational speed of the
ECU60は、更に、エンジン50の回転数が高い領域での1気筒の燃料カットによるトルクリダクション実行下で、要求トルクのアップ要求があると、第3のトルク制御手段による1気筒の燃料カットを続行して第2のトルク制御手段による点火時期のリタード量を低減し、点火時期のリタード量が所定値以下になれば、第3のトルク制御手段による1気筒の燃料カットを解除し、1気筒の燃料カットによるトルクリダクション解除によるトルクリダクションの低減を第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによってリカバーする制御を行う。
The
図3は、エンジン回転数の高低時の吸入空気量によるトルク応答を示している。
符号NHは、エンジン高回転時に、時点Taで、吸入空気量を制御するスロットルアクチュエータ4の開度を小さくしたときの状態を示している。エンジン高回転時には、燃焼室50に吸入される空気の慣性力が大きいことから、吸入空気量制御による回転数低下の応答遅れが大きく、トルク変化の応答性が悪く。
FIG. 3 shows the torque response depending on the intake air amount when the engine speed is high or low.
The symbol NH indicates a state when the opening degree of the throttle actuator 4 for controlling the intake air amount is reduced at the time point Ta at the time of high engine rotation. At the time of high engine speed, the inertial force of the air sucked into the
符号NLは、エンジン低回転時に、時点Tbで、吸入空気量を制御するスロットルアクチュエータ4の開度を小さくしたときの状態を示している。エンジン低回転時には、燃焼室50Bに吸入される空気の慣性力が大きくないことから、吸入空気量制御による回転数低下の応答遅れが小さく、トルク変化の応答性が良好である。
Reference numeral NL indicates a state in which the opening degree of the throttle actuator 4 that controls the intake air amount is reduced at the time Tb during low engine rotation. When the engine is running at low speed, the inertial force of the air sucked into the
つぎに、本実施形態によるトルク制御の処理フローを、図4のフローチャートを参照して説明する。 Next, a processing flow of torque control according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
要求トルクのリダクション要求があると(ステップS201肯定)、まず、エンジン50の回転数が所定値以下であるか否かの判別を行う。この回転数の所定値(閾値)は、要求トルクの応答性が吸入空気量の変化によるトルク変化の遅れより遅い回転数に応じて予め定められている。
When there is a request torque reduction request (Yes in step S201), it is first determined whether or not the rotational speed of the
エンジン50の回転数が所定値以下であれば(ステップS202肯定)、吸入空気量制御手段103による吸入空気量制御によって要求トルクの要求リダクション量に応じたトルクリダクションを行う(ステップS203)。
If the rotational speed of the
これに対し、エンジン50の回転数が所定値以下でない場合は(ステップS202否定)、点火リタード量算出手段107によって要求トルクの要求リダクション量に応じた点火リタード量を算出し、それに従って点火時期制御手段108によって点火時期リタードを行い、トルクリダクションを行う(ステップS204)。
On the other hand, when the rotational speed of the
この点火時期リタード下において、点火時期リタードによるトルクリダクション量が1気筒燃料カットによるトルクリダクション量より大きくなったか否の判別を行う(ステップS205)。 Under this ignition timing retard, it is determined whether or not the torque reduction amount due to the ignition timing retard is greater than the torque reduction amount due to the one-cylinder fuel cut (step S205).
点火時期リタードによるトルクリダクション量が1気筒燃料カットによるトルクリダクション量より大きくなると(ステップS205肯定)、点火時期リタードに加えて燃料カット気筒数算出手段105と燃料制御手段106によって1気筒燃料カットを行う(ステップS206)。この1気筒燃料カットと同時に、点火時期リタード量は、1気筒燃料カットによるトルクリダクション量分相当、低減する。これにより、この後、引き続き、点火時期リタード量の制御によってトルクリダクション量を増加できるようになる。 When the torque reduction amount due to the ignition timing retard becomes larger than the torque reduction amount due to the one-cylinder fuel cut (Yes at Step S205), the one-cylinder fuel cut is performed by the fuel cut cylinder number calculating means 105 and the fuel control means 106 in addition to the ignition timing retard. (Step S206). Simultaneously with the one-cylinder fuel cut, the ignition timing retard amount is reduced by an amount corresponding to the torque reduction amount due to the one-cylinder fuel cut. As a result, the torque reduction amount can be subsequently increased by controlling the ignition timing retard amount.
点火時期リタードのみによるトルクリダクション実行下で、要求トルクのアップ要求があると(ステップS205否定→ステップS207肯定)、アップ要求量に応じて点火時期のリタード量を低減する(ステップS208)。 If there is a request for increasing the required torque under execution of torque reduction only by the ignition timing retard (No at Step S205 → Yes at Step S207), the retard amount of the ignition timing is reduced according to the requested increase amount (Step S208).
これに対し、点火時期リタードと1気筒燃料カットによるトルクリダクション実行下で、要求トルクのアップ要求があると(ステップS206→ステップS209肯定)、1気筒燃料カットを続行して点火時期のリタード量を低減する(ステップS210)。 On the other hand, if there is a request to increase the required torque under the execution of torque reduction by ignition timing retard and one cylinder fuel cut (Yes at step S206 → step S209), the one cylinder fuel cut is continued and the ignition timing retard amount is increased. Reduce (step S210).
そして、点火時期のリタード量が零に近い所定値以下になれば(ステップS211肯定)、1気筒燃料カットを解除し、1気筒燃料カットによるトルクリダクション解除によるトルクリダクションの低減を点火時期のリタード量増加によってリカバーする(ステップS212)。 Then, if the retard amount of the ignition timing becomes equal to or less than a predetermined value close to zero (Yes in step S211), the one-cylinder fuel cut is canceled, and the reduction of the torque reduction due to the torque reduction release by the one-cylinder fuel cut is reduced. Recover by increasing (step S212).
図5は、要求トルクのリダクション要求時のエンジン回転数が低回転時および高回転時におけるトルクリダクション動作の一例を示している。 FIG. 5 shows an example of a torque reduction operation when the engine speed at the time of requesting reduction of the required torque is low and high.
トルクリダクション動作は、エンジン50に吸入する吸入空気量の制御と、混合気を点火する時期を制御する点火時期制御と、燃料をカットする気筒数を制御する燃料カット気筒数制御により行われる。
The torque reduction operation is performed by controlling the amount of intake air taken into the
ドライバのアクセル操作、自動変速機の変速時または駆動輪の滑りにより、要求トルクのリダクションが発生する(時点A)以前では、吸入空気量は一定で、点火時期のリタードや燃料カットは行わない。 Before the required torque reduction occurs due to the driver's accelerator operation, automatic transmission shifting or driving wheel slip (time A), the intake air amount is constant, and ignition timing retard or fuel cut is not performed.
要求トルクのリダクションが発生する期間(時点A〜B)では、エンジン回転数が低回転と高回転を判別する閾値Nxよりも低いため、ECU60は、吸入空気量制御手段103によって吸入空気量を減らすのみの制御で、トルクリダクションを行う。閾値Nxは、要求トルクの応答性が吸入空気量の変化によるトルク変化の遅れより遅くなる限界値に応じて設定される。
In the period when the required torque reduction occurs (time points A to B), the
要求トルクのアップ要求が発生する期間(時点B〜C)では、吸入空気量制御手段103によって吸入空気量を増加する制御を行う。 In a period (time points B to C) in which a request torque increase request is generated, the intake air amount control means 103 performs control to increase the intake air amount.
要求トルクが一定となる期間(時点C〜D)では、吸入空気量は一定で、点火時期のリタードや燃料カットは行わない。 In a period (time points C to D) in which the required torque is constant, the intake air amount is constant, and ignition timing retard and fuel cut are not performed.
要求トルクのリダクション要求が発生する期間(時点D〜F)では、エンジン回転数が閾値Nxよりも高いため、ECU60は、先ず、時点Dで、点火リタード量算出手段107によって算出された点火リタード量に基づいて応答性のよい点火時期のリタードを実施し、トルクリダクションを行う。
In the period (time points D to F) in which the required torque reduction request is generated, the engine speed is higher than the threshold value Nx. Therefore, the
要求トルクのリダクション要求中に、点火時期リタードによるトルクリダクション量が1気筒燃料カットによるトルクリダクション量より所定量大きくなると(時点E)、1気筒燃料カットによるトルクリダクションを追加する。この時、1気筒燃料カット分のトルクリダクションを相殺するように点火時期リタードのトルクリダクションを低減する。 If the torque reduction amount due to the ignition timing retard becomes a predetermined amount larger than the torque reduction amount due to the one-cylinder fuel cut while the required torque reduction is requested (time E), the torque reduction due to the one-cylinder fuel cut is added. At this time, the torque reduction of the ignition timing retard is reduced so as to offset the torque reduction for one cylinder fuel cut.
従って、このような制御が可能なのは、点火時期リタードのトルクリダクション限界が、少なくとも1気筒燃料カット時のトルクリダクションより大きい領域である必要がある。 Therefore, such control is possible in the region where the torque reduction limit of the ignition timing retard is at least larger than the torque reduction at the time of one-cylinder fuel cut.
その後、時点E〜Fの期間は、1気筒燃料カット状態で、点火時期リタードによるトルクリダクション制御が行われる。 Thereafter, during the period from the time point E to F, torque reduction control by ignition timing retard is performed in a one-cylinder fuel cut state.
つぎに、要求トルクのアップ要求が発生する期間(時点F〜H)のうち、時点F〜Gでは、1気筒燃料カットを続けたまま、点火時期のリタード量を小さくする。これにより、精度よくトルクリダクションの解除を実施することが可能となる。 Next, during the period (time points F to H) in which the request for increasing the required torque is generated, at the time points F to G, the retard amount of the ignition timing is decreased while the one-cylinder fuel cut is continued. Thereby, it is possible to cancel torque reduction with high accuracy.
時点Gで、点火時期のリタード量がなくなるため、1気筒燃料カットを解除して燃料カットリカバーし、1気筒燃料カットによるトルクリダクション分を点火時期のリタードのみで対応する。 Since the retard amount of the ignition timing disappears at the time point G, the one-cylinder fuel cut is canceled and the fuel cut is recovered, and the torque reduction due to the one-cylinder fuel cut is handled only by the ignition timing retard.
このように、要求トルクのリダクション要求時において、低回転時には、精密なトルク制御が可能な吸入空気量変化でトルクリダクションを実施し、高回転時には、応答性を重視して点火時期のリタードおよび燃料カットによりトルクリダクションを実施することができるようになる。 In this way, when the required torque reduction is requested, torque reduction is performed with a change in intake air amount that allows precise torque control at low revolutions, and ignition timing retard and fuel are emphasized during high revolutions with emphasis on responsiveness. Torque reduction can be performed by cutting.
また、トルクリダクション量が1気筒燃料カットによるトルクリダクション量より所定量大きくなった時点では、要求トルクリダクション量になるよう燃料カットと点火時期のリタードを合わせて実行することにより、その後の要求トルクが増加しても、点火時期のリタードを戻すことで、精度よく制御することができる。 Further, when the torque reduction amount becomes a predetermined amount larger than the torque reduction amount due to the one-cylinder fuel cut, by executing the fuel cut and the ignition timing retard so as to become the required torque reduction amount, the subsequent required torque can be reduced. Even if it increases, it can be accurately controlled by returning the ignition timing retard.
本実施形態の効果を要約すると、以下の通りである。
(1)低回転では、精密なトルク制御が可能な吸入空気量変化でトルクリダクションを実施しても応答は十分であるため、吸入空気量制御を実施し、高回転では、トルクに対して応答性のよい点火時期制御、燃料カットによるトルクリダクションを実施することにより、精度よくトルクを制御することができる。
The effects of this embodiment are summarized as follows.
(1) At low speed, the response is sufficient even if torque reduction is performed with a change in the intake air volume that allows precise torque control. The torque can be controlled with high accuracy by performing the ignition timing control and the torque reduction by the fuel cut.
(2)低回転では、吸入空気量が少ないので、空気慣性力が少ない。したがって、精密なトルク制御が可能な吸入空気量制御による吸入空気量変化でトルクリダクションを実施することが達成される。 (2) At low speed, since the amount of intake air is small, the air inertia force is small. Therefore, it is possible to achieve torque reduction with intake air amount change by intake air amount control capable of precise torque control.
(3)トルクリダクション量が燃料カット時の低減量(トルクリダクション量より所定量大きくなった時点で、要求低減量になるよう燃料カットと点火時期のリタードを併用して実行することにより、その後の要求トルクが増加しても、点火時期のリタードを戻すことで制御幅を大きくでき、しかも精度よく制御することができる。 (3) When the torque reduction amount is reduced by a fuel cut (by a predetermined amount greater than the torque reduction amount, the fuel cut and the ignition timing retard are executed in combination so that the required reduction amount is achieved. Even if the required torque increases, the control range can be increased by returning the ignition timing retard, and the control can be performed with high accuracy.
(4)点火時期のリタードによるトルクリダクション量が、1気筒の燃料カットよりも大きい領域において実行させることにより、精度よくトルクを制御することができる。 (4) The torque can be accurately controlled by executing in a region where the amount of torque reduction due to the ignition timing retard is larger than the fuel cut of one cylinder.
以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明したが、これはあくまでも本発明の一実施形態であり、複数気筒の燃料カットや様々な気筒数及び気筒配置を有するエンジン、気筒内に直接燃料を噴射するエンジン、補助空気通路を設けたバルブを有するエンジンにも本発明が適用できるものである。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention was described based on a drawing, this is one embodiment of the present invention to the last, and an engine having a fuel cut of a plurality of cylinders, various numbers of cylinders and cylinder arrangements, and directly in a cylinder. The present invention can also be applied to an engine for injecting fuel and an engine having a valve provided with an auxiliary air passage.
1 エアクリーナ
2 エアフロメータ
3 電子制御スロットルバルブ
4 スロットルアクチュエータ
5 スロットルポジションセンサ
6 スロットルボディ
7 インテークマニホールド
8 燃料タンク
9 燃料ポンプ
10 燃料フィルタ
11 インジェクタ
12 プレッシャーレギュレータ
13 インテークバルブ
14 点火プラグ
15 エキゾーストバルブ
16 排気管
17 水温センサ
18 クランク角シグナルプレート
19 クランク角センサ
21 カム角シグナルプレート
22 カムポジションセンサ
23 アクセルポジションセンサ
24 O2センサ
50 エンジン
50A 吸気ポート
50B 燃焼室
50C 排気ポート
60 エンジン制御用コントローラ(ECU)
70 自動変速機用コントロールユニット
80 車両制御用コントロールユニット
101 要求トルク算出手段
102 目標トルク選択手段
103 吸入空気量制御手段
104 基本エンジントルク算出手段
105 燃料カット気筒数算出手段
106 燃料制御手段
107 点火リタード量算出手段
108 点火時期制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air cleaner 2 Air flow meter 3 Electronically controlled throttle valve 4 Throttle actuator 5 Throttle position sensor 6 Throttle body 7 Intake manifold 8 Fuel tank 9
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内燃機関の回転数が低い領域のときには、内燃機関に供給する空気の量を制御することによりトルク制御を行い、
前記内燃機関の回転数が高い領域のときには、点火時期によるトルク制御と燃料カットによるトルク制御の少なくとも何れか一方を行うことを特徴とする内燃機関のトルク制御方法。 A torque control method for an internal combustion engine that controls the torque of the internal combustion engine according to the rotational speed thereof,
When the rotational speed of the internal combustion engine is low, torque control is performed by controlling the amount of air supplied to the internal combustion engine,
A torque control method for an internal combustion engine, wherein at least one of torque control based on ignition timing and torque control based on fuel cut is performed when the rotational speed of the internal combustion engine is high.
前記内燃機関の回転数が低い領域のときには、内燃機関に供給する空気の量を制御することによりトルク制御を行い、
前記内燃機関の回転数が高い領域のときには、点火時期によるトルク制御を行い、点火時期のリタードによるトルクリダクション量が所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくなると、点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行うことを特徴とする内燃機関のトルク制御方法。 A torque control method for an internal combustion engine that controls the torque of the internal combustion engine according to the rotational speed thereof,
When the rotational speed of the internal combustion engine is low, torque control is performed by controlling the amount of air supplied to the internal combustion engine,
When the rotational speed of the internal combustion engine is in a high range, torque control is performed based on ignition timing, and if the torque reduction amount due to ignition timing retard becomes greater than the torque reduction amount due to fuel cut of a predetermined number of cylinders, the torque due to ignition timing retard A torque control method for an internal combustion engine, characterized by performing torque reduction by cutting fuel of a predetermined number of cylinders in addition to reduction.
前記内燃機関の回転数が低い領域のときには、要求トルクに応じて内燃機関に供給する空気の量を制御してトルク制御を行い、
前記内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくない場合には、点火時期のリタードによってトルクリダクションを行い、
前記内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きい場合には、点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行うことを特徴とする内燃機関のトルク制御方法。 A torque control method for an internal combustion engine that controls the torque of the internal combustion engine according to the rotational speed thereof,
When the rotational speed of the internal combustion engine is low, torque control is performed by controlling the amount of air supplied to the internal combustion engine according to the required torque,
In a region where the rotational speed of the internal combustion engine is high, if the required reduction amount of the required torque is not larger than the torque reduction amount due to the fuel cut of a predetermined number of cylinders, torque reduction is performed by retarding the ignition timing,
When the required reduction amount of the required torque is larger than the torque reduction amount due to the fuel cut of the predetermined number of cylinders in the region where the rotational speed of the internal combustion engine is high, in addition to the torque reduction due to the ignition timing retarded, the predetermined number of cylinders A torque control method for an internal combustion engine, wherein torque reduction is performed by fuel cut.
前記回転数検出手段によって検出される内燃機関の回転数が低い領域のときには、要求トルクに応じて前記第1のトルク制御手段による吸入空気量制御によってトルク制御を行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きくない場合には、前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによってトルクリダクションを行い、内燃機関の回転数が高い領域で、要求トルクの要求リダクション量が、所定個数の気筒の燃料カットによるトルクリダクション量より大きい場合には、前記第2のトルク制御手段による点火時期のリタードによるトルクリダクションに加えて前記第3のトルク制御手段による所定個数気筒の燃料カットによるトルクリダクションを行う制御手段を、更に有することを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。 First torque control means for controlling torque by controlling the amount of air supplied to the internal combustion engine, second torque control means for controlling torque by controlling ignition timing, and torque control by fuel cut of a predetermined cylinder A torque control device for an internal combustion engine, comprising: a third torque control means for performing the following: and a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine,
When the rotational speed of the internal combustion engine detected by the rotational speed detection means is in a low region, torque control is performed by intake air amount control by the first torque control means according to the required torque, and the rotational speed of the internal combustion engine is high. If the required reduction amount of the required torque in the region is not larger than the torque reduction amount due to the fuel cut of the predetermined number of cylinders, torque reduction is performed by the ignition timing retarded by the second torque control means, and the internal combustion engine When the required reduction amount of the required torque is larger than the torque reduction amount due to the fuel cut of the predetermined number of cylinders in the region where the rotational speed is high, in addition to the torque reduction due to the ignition timing retarded by the second torque control means Torque due to fuel cut of a predetermined number of cylinders by the third torque control means A control means for performing Dakushon, torque control apparatus for an internal combustion engine, characterized by further comprising.
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