JP2009197688A - Control device for vehicle internal combustion engine - Google Patents

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JP2009197688A JP2008040582A JP2008040582A JP2009197688A JP 2009197688 A JP2009197688 A JP 2009197688A JP 2008040582 A JP2008040582 A JP 2008040582A JP 2008040582 A JP2008040582 A JP 2008040582A JP 2009197688 A JP2009197688 A JP 2009197688A
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Satoshi Tanaka
聡 田中
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • 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)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten delay time in delay control over a throttle in comparison with pre-read time with no sacrifice in the predictive accuracy of a future throttle opening, in a control device for a vehicle internal combustion engine calculating a control parameter value for control over an air-fuel ratio based on the future throttle opening by a predetermined pre-read time in comparison with the present. <P>SOLUTION: An opening command value with a target opening delayed by the delay time TD is output to the throttle. At the same time, the throttle opening and a change in a throttle angle when the delay time TD is elapsed from the present are predicted based on the target opening before delayed. Then, a predicted variation in the throttle opening from elapse of the TD to elapse of the TFWD is calculated based on the change in the throttle angle after elapse of the predicted TD. The throttle opening with the predicted variation added to the predicted throttle opening after the TD is regarded as a pre-read opening after the TFWD. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、電子制御式のスロットルを備えた車両用内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a vehicle internal combustion engine, and more particularly to a control device for a vehicle internal combustion engine equipped with an electronically controlled throttle.

電子制御式のスロットルを備えた車両用内燃機関では、ドライバのアクセル操作量等に基づいてスロットルの目標開度を設定し、設定した目標開度に従ってスロットルに出力する開度指令値を決定している。このとき、目標開度の設定から開度指令値の出力タイミングまでに遅延時間が設けられていると、実際のスロットル開度は目標開度に対して遅延時間分だけ遅れて変化することになる。以下、開度指令値の出力タイミングを遅延させる制御のことをスロットルの遅延制御という。スロットルの遅延制御を行うことで、その遅延時間分だけ将来のスロットル開度を目標開度(遅延前の開度指令値)から予測することが可能になる。   In a vehicle internal combustion engine equipped with an electronically controlled throttle, a throttle target opening is set based on the accelerator operation amount of the driver, and an opening command value to be output to the throttle is determined according to the set target opening. Yes. At this time, if a delay time is provided from the setting of the target opening to the output timing of the opening command value, the actual throttle opening changes with a delay by a delay time with respect to the target opening. . Hereinafter, control for delaying the output timing of the opening command value is referred to as throttle delay control. By performing the throttle delay control, it becomes possible to predict the future throttle opening from the target opening (opening command value before delay) by the delay time.

予測した将来のスロットル開度は内燃機関の空燃比制御に係る制御パラメータ値に反映させることができる。例えば、特開2002−201998号公報には、吸気バルブの閉タイミングにおけるスロットル開度を予測し、その予測スロットル開度から求められる筒内充填空気量に基づいて燃料噴射量を演算する技術が開示されている。吸気バルブの閉タイミングのスロットル開度を精度良く予測することができれば、筒内充填空気量を精度良く予測することが可能となり、過渡時の空燃比制御精度を向上させることができる。上記公報に開示された技術では、遅延前の開度指令値に基づいて電子スロットルモデルによりスロットル開度の予測変化量を演算し、予測変化量を現在のスロットル開度に加算して、吸気バルブの閉タイミングにおけるスロットル開度を予測している。
特開2002−201998号公報
The predicted future throttle opening can be reflected in the control parameter value related to the air-fuel ratio control of the internal combustion engine. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-201998 discloses a technique for predicting a throttle opening at the closing timing of an intake valve and calculating a fuel injection amount based on an in-cylinder charged air amount obtained from the predicted throttle opening. Has been. If the throttle opening at the closing timing of the intake valve can be accurately predicted, the amount of air charged in the cylinder can be accurately predicted, and the air-fuel ratio control accuracy at the time of transition can be improved. In the technique disclosed in the above publication, an estimated change amount of the throttle opening is calculated by an electronic throttle model based on the opening command value before the delay, and the estimated change amount is added to the current throttle opening, and the intake valve The throttle opening at the closing timing is predicted.
JP 2002-201998 A

上述のように開度指令値の出力タイミングに遅延時間を設ける遅延制御を行うことで、将来のスロットル開度を目標開度から予測することができるようになる。しかし、その一方で、運転者からのトルク要求に対する内燃機関のトルク応答に時間遅れが発生することにもなる。したがって、ドライバビリティの観点からは、上記の遅延時間は可能なかぎり短いことが望ましい。また、トルク制御はVSC(Vehicle Stability Control system)等の車両制御においても用いられるが、それら車両制御における不都合を防止するためにも上記の遅延時間は可能なかぎり短いことが望ましい。   As described above, by performing delay control that provides a delay time for the output timing of the opening command value, it becomes possible to predict the future throttle opening from the target opening. However, on the other hand, a time delay occurs in the torque response of the internal combustion engine in response to the torque request from the driver. Therefore, from the viewpoint of drivability, it is desirable that the delay time is as short as possible. Torque control is also used in vehicle control such as VSC (Vehicle Stability Control system), but it is desirable that the delay time is as short as possible in order to prevent inconvenience in the vehicle control.

しかし、上記公報に開示された技術では、筒内充填空気量の正確な予測に基づいた燃料噴射量の演算のためには、少なくとも燃料噴射量の演算タイミングから吸気バルブの閉タイミングまでの時間は遅延時間として確保する必要が有る。このため、単純に遅延時間を短縮してしまうと、吸気バルブ閉タイミングでのスロットル開度を正確に予測することができなくなり、過渡時の空燃比制御精度が低下してしまうことになる。   However, in the technique disclosed in the above publication, in order to calculate the fuel injection amount based on an accurate prediction of the in-cylinder charged air amount, at least the time from the fuel injection amount calculation timing to the intake valve closing timing is It is necessary to ensure the delay time. For this reason, if the delay time is simply shortened, the throttle opening at the intake valve closing timing cannot be accurately predicted, and the air-fuel ratio control accuracy at the time of transition is lowered.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、空燃比制御に係る制御パラメータ値を現在よりも所定の先読み時間だけ将来のスロットル開度に基づいて求める車両用内燃機関の制御装置において、将来のスロットル開度の予測精度を犠牲にすることなくスロットルの遅延制御における遅延時間を先読み時間よりも短縮可能にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a vehicle internal combustion engine that obtains a control parameter value related to air-fuel ratio control based on a future throttle opening for a predetermined look-ahead time from the present time. It is an object of the control device to make it possible to shorten the delay time in throttle delay control from the look-ahead time without sacrificing prediction accuracy of the future throttle opening.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、現在よりも所定の先読み時間だけ将来のスロットル開度を予測し、予測したスロットル開度に基づいて内燃機関の空燃比制御に係る所定の制御パラメータ値を演算する車両用内燃機関の制御装置において、
所定のトルク要求発生源から出力されるトルク要求に基づいてスロットルの目標開度を設定する目標開度設定手段と、
設定された目標開度を前記先読み時間よりも短い所定の遅延時間だけ遅延させてスロットルへ出力し、遅延させた目標開度に従ってスロットルを動作させるスロットル遅延制御手段と、
遅延させる前の目標開度に基づいて現在から前記遅延時間が経過した時点でのスロットルの動作状態を予測する第1の予測手段と、
前記第1の予測手段で予測されたスロットルの動作状態に基づいて現在よりも前記先読み時間だけ将来のスロットル開度を予測する第2の予測手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the first invention predicts a future throttle opening for a predetermined look-ahead time from the present time, and performs a predetermined control related to the air-fuel ratio control of the internal combustion engine based on the predicted throttle opening. In a control device for an internal combustion engine for a vehicle that calculates a parameter value,
Target opening setting means for setting a target opening of the throttle based on a torque request output from a predetermined torque request generation source;
A throttle delay control means for delaying the set target opening by a predetermined delay time shorter than the look-ahead time and outputting to the throttle, and operating the throttle according to the delayed target opening;
First predicting means for predicting the operating state of the throttle at the time when the delay time has elapsed from the present based on the target opening before delaying;
Second prediction means for predicting a future throttle opening for the pre-reading time from the current time based on the throttle operating state predicted by the first prediction means;
It is characterized by having.

第2の発明は、第1の発明において、
前記第2の予測手段は、前記遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の変化速度及び/又は変化加速度の予測値を取得し、取得したスロットル開度の変化速度及び/又は変化加速度の予測値に基づいて前記遅延時間が経過してから前記先読み時間が経過するまでのスロットル開度の予測変化量を設定することを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The second prediction means acquires a predicted value of the change rate and / or change acceleration of the throttle opening when the delay time has elapsed, and predicts the acquired change rate and / or change acceleration of the throttle opening. A predicted change amount of the throttle opening from the lapse of the delay time to the elapse of the look-ahead time is set based on the value.

第3の発明は、第2の発明において、
前記第2の予測手段は、遅延させる前の目標開度の変化速度及び/又は変化加速度を取得し、取得した目標開度の変化速度及び/又は変化加速度が小さいほど前記予測変化量をを小さい値に設定することを特徴としている。
According to a third invention, in the second invention,
The second predicting means acquires the change rate and / or acceleration of the target opening before delaying, and decreases the predicted change amount as the acquired change rate and / or acceleration of the target opening is smaller. It is characterized by being set to a value.

第4の発明は、第2又は第3の発明において、
遅延させる前の目標開度と前記遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の予測値とを比較し、その差が大きいほど前記予測変化量を増大させる予測補正手段、
をさらに備えることを特徴としている。
4th invention is 2nd or 3rd invention,
A prediction correction unit that compares the target opening before the delay and the predicted value of the throttle opening at the time when the delay time has elapsed, and increases the predicted change amount as the difference is larger,
Is further provided.

第1の発明では、トルク要求に基づいて設定した目標開度を所定の遅延時間だけ遅延させてスロットルへ出力することにより、現在よりも遅延時間だけ将来のスロットル開度を目標開度(遅延させる前の目標開度)に基づいて予測することができる。しかし、遅延時間が先読み時間よりも短い場合、遅延時間が経過してから先読み時間が経過するまでの間にスロットル開度はさらに変化する可能性がある。この点に関して第1の発明では、遅延時間が経過した時点でのスロットルの動作状態を予測し、予測したスロットルの動作状態に基づいてより遠い将来のスロットル開度を予測している。これによれば、スロットル開度の予測精度を犠牲にすることなく遅延制御における遅延時間を短縮することが可能であり、遅延時間の短縮によってトルク要求に対する応答性を向上させることができる。   In the first invention, the target opening set based on the torque request is delayed by a predetermined delay time and output to the throttle, so that the future throttle opening is delayed by the target opening (delayed by the delay time from the present time). Prediction based on the previous target opening). However, if the delay time is shorter than the look-ahead time, the throttle opening may further change between the delay time and the look-ahead time. In this regard, in the first invention, the throttle operating state at the time when the delay time elapses is predicted, and a future throttle opening farther away is predicted based on the predicted throttle operating state. According to this, the delay time in the delay control can be shortened without sacrificing the prediction accuracy of the throttle opening, and the response to the torque request can be improved by shortening the delay time.

第2の発明によれば、遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の変化速度や変化加速度の予測値に基づいてその後のスロットル開度の予測変化量を設定することで、遅延時間が経過した時点でのスロットルの動作状態をより遠い将来のスロットル開度の予測に確実に反映させることができる。   According to the second aspect of the present invention, the delay time elapses by setting the predicted change amount of the subsequent throttle opening based on the predicted value of the change rate and acceleration of the throttle opening at the time when the delay time has elapsed. The operating state of the throttle at that time can be reliably reflected in the prediction of the future throttle opening farther.

第3の発明によれば、遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の変化速度や変化加速度の予測値だけでなく、遅延させる前の目標開度の変化速度や変化加速度も考慮にいれることで、遅延時間の経過後のより遠い将来のスロットル開度をより正確に予測することができる。   According to the third aspect of the present invention, not only the predicted value of the change rate and acceleration of the throttle opening at the time when the delay time has elapsed, but also the change rate and change acceleration of the target opening before being delayed can be taken into consideration. Thus, it is possible to more accurately predict the future throttle opening farther after the delay time elapses.

また、遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の予測値と目標開度との差が大きいときには、その後、スロットル開度の変化速度や変化加速度が目標開度の変化に追従して急増する可能性が高い。この点に関して第4の発明によれば、遅延時間が経過してから先読み時間が経過するまでのスロットル開度の予測変化量を増大側に補正することで、先読み時間が経過した時点での予測スロットル開度と実際のスロットル開度とのずれを抑えることができる。   Further, when the difference between the predicted value of the throttle opening at the time when the delay time has elapsed and the target opening is large, thereafter, the change speed and change acceleration of the throttle opening rapidly increase following the change of the target opening. Probability is high. In this regard, according to the fourth aspect of the invention, by correcting the predicted change amount of the throttle opening until the prefetch time elapses after the delay time elapses, the prediction at the time when the prefetch time elapses is corrected. The difference between the throttle opening and the actual throttle opening can be suppressed.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図1乃至図4を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施の形態1としての車両用内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、車両用の内燃機関(以下、単にエンジンという)に適用され、そのアクチュエータであるスロットル38及び燃料噴射装置54の動作を制御する制御装置として構成されている。以下、図1を用いて本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine for a vehicle as Embodiment 1 of the present invention. The control device according to the present embodiment is applied to an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) for a vehicle, and is configured as a control device that controls operations of a throttle 38 and a fuel injection device 54 that are actuators thereof. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まずはスロットル38の動作を制御するための制御装置の構成について説明する。本実施の形態にかかるスロットル38は電子制御式であり、スロットルモータによって動作している。スロットル38の動作の制御は直接的にはスロットル遅延制御部36により行われる。スロットル遅延制御部36は、上流の計算要素からスロットル38の目標開度を受信し、目標開度を所定の遅延時間TDだけ遅らせたものを開度指令値としてスロットル38に出力する。スロットル38は開度指令値に従って動作するので、スロットル38によって実際に実現されるスロットル開度は目標開度に対して遅延時間TDだけ遅れて変化することになる。   First, the configuration of a control device for controlling the operation of the throttle 38 will be described. The throttle 38 according to the present embodiment is electronically controlled and is operated by a throttle motor. The operation of the throttle 38 is directly controlled by the throttle delay control unit 36. The throttle delay control unit 36 receives the target opening degree of the throttle 38 from the upstream calculation element, and outputs the target opening degree delayed by a predetermined delay time TD to the throttle 38 as an opening degree command value. Since the throttle 38 operates according to the opening command value, the throttle opening actually realized by the throttle 38 changes with a delay time TD with respect to the target opening.

スロットル38の目標開度は目標開度計算部34で計算される。目標開度計算部34は、上流の目標吸入空気量計算部32で計算されたエンジンの目標吸入空気量に基づいて目標開度を計算する。目標開度の計算にはエアモデルの逆モデルが用いられる。エアモデルは、スロットル38の動作に対する吸入空気量の応答を流体力学等に基づいてモデル化し、それを数式で表したものである。エアモデルの逆モデルに吸入空気量を入力することで、その吸入空気量を実現するためのスロットル開度が算出される。目標開度計算部34は、目標吸入空気量から変換されたスロットル開度をスロットル38の目標開度として設定し、それをスロットル遅延制御部36に出力する。   The target opening of the throttle 38 is calculated by the target opening calculation unit 34. The target opening calculation unit 34 calculates the target opening based on the target intake air amount of the engine calculated by the upstream target intake air amount calculation unit 32. An inverse model of the air model is used to calculate the target opening. In the air model, the response of the intake air amount to the operation of the throttle 38 is modeled based on fluid dynamics and the like, and is expressed by a mathematical formula. By inputting the intake air amount to the inverse model of the air model, the throttle opening for realizing the intake air amount is calculated. The target opening calculation unit 34 sets the throttle opening converted from the target intake air amount as the target opening of the throttle 38 and outputs it to the throttle delay control unit 36.

目標吸入空気量計算部32は、エンジンの目標トルクを取得し、目標トルクの実現に必要な吸入空気量を計算する。この計算には目標トルクを吸入空気量に変換するための空気量マップを使用する。空気量マップには点火時期、エンジン回転数、A/F、バルブタイミング等、トルクと吸入空気量との関係に影響する各種の運転条件がパラメータとして用いられている。目標吸入空気量計算部32は、目標トルクから変換された吸入空気量をエンジンの目標吸入空気量とし、それを目標開度計算部34に出力する。   The target intake air amount calculation unit 32 acquires a target torque of the engine and calculates an intake air amount necessary for realizing the target torque. This calculation uses an air amount map for converting the target torque into the intake air amount. In the air amount map, various operating conditions that affect the relationship between torque and intake air amount, such as ignition timing, engine speed, A / F, and valve timing, are used as parameters. The target intake air amount calculation unit 32 sets the intake air amount converted from the target torque as the target intake air amount of the engine, and outputs it to the target opening calculation unit 34.

エンジンの目標トルクは、トルク調停部30にて設定される。トルク調停部30は、エンジンに対する各種のトルク要求を集約して1つの値に調停し、その調停したトルク値をエンジンの目標トルクとして出力する。ここでいう調停とは、予め定められた計算規則に従って複数の数値から1つの数値を得る動作である。計算規則には例えば最大値選択、最小値選択、平均、或いは重ね合わせ等が含まれる。それら複数の計算規則を適宜に組み合わせたものとしてもよい。   The target torque of the engine is set by the torque adjuster 30. The torque arbitration unit 30 aggregates various torque requests for the engine and mediates it to one value, and outputs the arbitrated torque value as a target torque of the engine. Arbitration here is an operation of obtaining one numerical value from a plurality of numerical values in accordance with a predetermined calculation rule. Calculation rules include, for example, maximum value selection, minimum value selection, averaging, or superposition. The plurality of calculation rules may be appropriately combined.

調停されるトルク要求には、ドライバが要求するトルクの他、VSC(Vehicle Stability Control system)等の車両制御に必要なトルクも含まれる。このうちドライバが要求するトルクはドライバ要求トルク計算部20で計算され、VSCが要求するトルクはVSC要求トルク計算部22で計算される。ドライバ要求トルク計算部20は、アクセルセンサ10で計測されるアクセルペダル操作量に基づいてドライバ要求トルクを計算する。VSC要求トルク計算部22は、ヨーレートセンサ12で計測される車両のヨーレートに基づいてVSC要求トルクを計算する。   The torque request to be arbitrated includes torque required for vehicle control such as VSC (Vehicle Stability Control system) in addition to the torque required by the driver. Of these, the torque required by the driver is calculated by the driver required torque calculator 20, and the torque required by the VSC is calculated by the VSC required torque calculator 22. The driver request torque calculator 20 calculates the driver request torque based on the accelerator pedal operation amount measured by the accelerator sensor 10. The VSC required torque calculation unit 22 calculates the VSC required torque based on the yaw rate of the vehicle measured by the yaw rate sensor 12.

以上のように、本実施の形態の制御装置は、ドライバやVSC等の複数のトルク要求発生源から発せられるトルク要求に基づいてスロットル38の目標開度を設定し、設定した目標開度を遅延時間TDだけ遅延させたものに従ってスロットル38を動作させる構造になっている。なお、目標開度の演算は一定の演算周期(例えば8msec)で行われる。   As described above, the control device according to the present embodiment sets the target opening of the throttle 38 based on torque requests issued from a plurality of torque request generation sources such as drivers and VSCs, and delays the set target opening. The throttle 38 is operated in accordance with the one delayed by the time TD. The calculation of the target opening is performed at a constant calculation cycle (for example, 8 msec).

次に燃料噴射装置54の動作を制御するための制御装置の構成について説明する。燃料噴射装置54の動作の制御は直接的には燃料噴射制御部52により行なわれる。燃料噴射制御部52は、上流の計算要素から燃料噴射量を受信し、燃料噴射量に基づいて燃料噴射装置54の駆動時間と駆動開始タイミング又は終了タイミングとを計算する。そして、計算した駆動時間と駆動開始タイミング又は終了タイミングとに従って燃料噴射装置54を動作させる。なお、燃料噴射装置54は吸気ポートに燃料を噴くものでも気筒内に直接燃料を噴くものでもよい。或いは、必要な量の燃料の一部を吸気ポートに噴射して残りの燃料を気筒内に直接噴射するものであってもよい。   Next, the configuration of a control device for controlling the operation of the fuel injection device 54 will be described. The operation of the fuel injection device 54 is directly controlled by the fuel injection control unit 52. The fuel injection control unit 52 receives the fuel injection amount from the upstream calculation element, and calculates the drive time and drive start timing or end timing of the fuel injection device 54 based on the fuel injection amount. Then, the fuel injection device 54 is operated according to the calculated drive time and the drive start timing or end timing. The fuel injection device 54 may be one that injects fuel into the intake port or one that injects fuel directly into the cylinder. Alternatively, a part of the required amount of fuel may be injected into the intake port and the remaining fuel may be directly injected into the cylinder.

燃料噴射装置54による燃料噴射量は燃料噴射量計算部50で計算される。燃料噴射量計算部50は、上流の吸入空気量計算部48で計算されたエンジンの吸入空気量と、燃料噴射により実現される筒内空燃比の目標値(目標空燃比)とに基づいて燃料噴射量を計算する。排気ガスの空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を補正する空燃比フィードバック制御が行われている場合には、そのフィードバック補正係数も燃料噴射量の計算に反映されるようになっている。   The fuel injection amount by the fuel injection device 54 is calculated by the fuel injection amount calculation unit 50. The fuel injection amount calculation unit 50 calculates fuel based on the intake air amount of the engine calculated by the upstream intake air amount calculation unit 48 and the target value (target air-fuel ratio) of the cylinder air-fuel ratio realized by fuel injection. Calculate the injection amount. When air-fuel ratio feedback control for correcting the fuel injection amount is performed so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes the target air-fuel ratio, the feedback correction coefficient is also reflected in the calculation of the fuel injection amount. Yes.

エンジンの吸入空気量の計算は吸入空気量計算部48にて行われる。吸入空気量計算部48は、吸気バルブの閉タイミング、すなわち、吸入空気量の確定タイミングにおけるスロットル開度を取得し、そのスロットル開度で達成される吸入空気量をエアモデルによって計算する。このエアモデルでは、エンジン回転数、大気圧、吸入空気温度、エアフローメータで計測される空気流量等、スロットル開度と吸入空気量との関係に影響する運転条件をパラメータして設定することができるようになっている。   The intake air amount calculation unit 48 calculates the intake air amount of the engine. The intake air amount calculation unit 48 obtains the throttle opening at the closing timing of the intake valve, that is, the determination timing of the intake air amount, and calculates the intake air amount achieved at the throttle opening by the air model. In this air model, it is possible to parameterize and set operating conditions that affect the relationship between the throttle opening and the intake air amount, such as the engine speed, atmospheric pressure, intake air temperature, and air flow rate measured by an air flow meter. It has become.

吸入空気量の計算に使用されるスロットル開度は、先読み開度計算部44にて計算される。筒内吸入空気量の正確な計算のためには、上述のように、吸気バルブの閉タイミングにおけるスロットル開度が情報として求められる。しかし、適正なタイミングで燃料噴射を実行するためには、燃料噴射量の演算は吸気バルブが閉弁する前には完了していなければならない。このため、燃料噴射の演算タイミングでは、将来値である吸気バルブ閉タイミングにおける実際のスロットル開度を取得することはできない。そこで、先読み開度計算部44は、現時点、すなわち、燃料噴射量の演算タイミングから吸気バルブ閉タイミングまでの時間(以下、先読み時間と言う)TFWDだけ将来のスロットル開度を予測し、予測したスロットル開度を吸気バルブの閉タイミングにおけるスロットル開度(以下、先読み開度とも言う)として出力する。   The throttle opening used for calculation of the intake air amount is calculated by the pre-reading opening calculation unit 44. In order to accurately calculate the in-cylinder intake air amount, the throttle opening at the closing timing of the intake valve is obtained as information as described above. However, in order to execute fuel injection at an appropriate timing, the calculation of the fuel injection amount must be completed before the intake valve is closed. For this reason, the actual throttle opening at the intake valve closing timing, which is a future value, cannot be acquired at the calculation timing of fuel injection. Therefore, the pre-reading opening calculation unit 44 predicts the future throttle opening by the time TFWD at the present time, that is, the time from the calculation timing of the fuel injection amount to the intake valve closing timing (hereinafter referred to as pre-reading time). The opening is output as a throttle opening at the closing timing of the intake valve (hereinafter also referred to as a pre-reading opening).

先読み開度計算部44は、先読み開度の計算において先読み時間TFWDと遅延時間TDとの長短関係を考慮する。先読み時間TFWDはエンジン回転が低回転になるほど長くなり、また、バルブタイミング制御によって吸気バルブの閉タイミングが進角されることによっても変化する。一方、遅延時間TDは任意に設定することができるが、エンジンのトルク応答性を考慮すると可能な限りに短い時間にしたい。このため、エンジンの運転状態によっては、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも長くなることもあれば、逆に短くなることもある。   The pre-reading opening degree calculation unit 44 considers the length relationship between the pre-reading time TFWD and the delay time TD in the calculation of the pre-reading opening degree. The look-ahead time TFWD becomes longer as the engine speed becomes lower, and also changes as the closing timing of the intake valve is advanced by valve timing control. On the other hand, the delay time TD can be set arbitrarily, but it is desired to make it as short as possible in consideration of the torque response of the engine. Therefore, depending on the operating state of the engine, the look-ahead time TFWD may be longer than the delay time TD, or may be shortened.

図2は先読み開度計算部44にて実行される先読み開度演算ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンでは、最初のステップS110にて先読み時間TFWDと遅延時間TDとが比較される。先読み開度計算部44は、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも長いか短いかによって異なる計算方法で先読み開度を計算する。ステップS100の比較の結果、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも短い場合には、ステップS110の処理が選択される。   FIG. 2 is a flowchart showing a prefetch opening calculation routine executed by the prefetch opening calculation unit 44. In this routine, the look-ahead time TFWD and the delay time TD are compared in the first step S110. The prefetch opening calculation unit 44 calculates the prefetch opening by a different calculation method depending on whether the prefetch time TFWD is longer or shorter than the delay time TD. As a result of the comparison in step S100, if the look-ahead time TFWD is shorter than the delay time TD, the process in step S110 is selected.

ステップS110では、現在時刻から先読み時間TFWD後の予測スロットル開度がメモリから読み込まれ、それが先読み開度として算出される。ここで、予測スロットル開度とは、スロットル38がスロットル遅延制御部36からの開度指令値に従って動作することで実現される実際のスロットル開度の予測値のことである。予測スロットル開度の計算にはスロットルモデル40が用いられる。スロットルモデル40は、入力値に対するスロットル38の応答をモデル化し、それを数式で表したものである。前述のように、スロットル遅延制御部36はトルク要求に基づき設定された目標開度を遅延時間TDだけ遅延させてスロットル38に出力する。したがって、遅延させる前の目標開度を目標開度計算部34からスロットルモデル40に入力することで、現在から遅延時間TDだけ将来のスロットル開度を予測することができる。先読み開度計算部44のメモリには、現在から遅延時間TDだけ将来までの各演算タイミングにおける予測スロットル開度が記憶され、1演算周期ごとに更新されていくようになっている。   In step S110, the predicted throttle opening after the prefetch time TFWD from the current time is read from the memory, and is calculated as the prefetch opening. Here, the predicted throttle opening is a predicted value of an actual throttle opening realized by the throttle 38 operating according to the opening command value from the throttle delay control unit 36. A throttle model 40 is used to calculate the predicted throttle opening. The throttle model 40 models the response of the throttle 38 with respect to an input value and expresses it as a mathematical expression. As described above, the throttle delay control unit 36 delays the target opening set based on the torque request by the delay time TD and outputs it to the throttle 38. Therefore, by inputting the target opening before the delay from the target opening calculator 34 to the throttle model 40, it is possible to predict the future throttle opening for the delay time TD from the present. The memory of the pre-reading opening calculation unit 44 stores the predicted throttle opening at each calculation timing from the present to the future for the delay time TD, and is updated every calculation cycle.

ステップS110の処理をタイムチャートで示したのが図3である。図3において、破線は目標開度(遅延される前の目標開度)の時間変化を、一点鎖線は目標開度から計算される予測スロットル開度の時間変化を、二点鎖線は開度指令値(遅延後の目標開度)の時間変化を、そして、実線は実際のスロットル開度の時間変化をそれぞれ示している。この図に示すように、目標開度を所定の遅延時間TDだけ遅延させてスロットル38へ出力することにより、現在時刻から遅延時間TDだけ将来までのスロットル開度を目標開度(遅延させる前の目標開度)に基づいて予測することができるようになる。したがって、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも短い場合には、遅延時間TDと先読み時間TFWDとの差分時間だけ前の目標開度から予測したスロットル開度をメモリから読み出すことで、それをそのまま先読み開度として用いることができる。   FIG. 3 shows the process of step S110 in a time chart. In FIG. 3, the broken line indicates the time change of the target opening (target opening before being delayed), the one-dot chain line indicates the time change of the predicted throttle opening calculated from the target opening, and the two-dot chain line indicates the opening command. The time change of the value (target opening after the delay) and the solid line show the time change of the actual throttle opening, respectively. As shown in this figure, by delaying the target opening by a predetermined delay time TD and outputting it to the throttle 38, the throttle opening from the current time to the future by the delay time TD is made the target opening (before delaying). It becomes possible to predict based on the target opening degree. Therefore, when the read-ahead time TFWD is shorter than the delay time TD, the throttle opening predicted from the target opening before the difference time between the delay time TD and the read-ahead time TFWD is read from the memory, which is read ahead. It can be used as the opening.

しかし、遅延時間TDが先読み時間TFWDよりも短い場合には、遅延時間TDが経過してから先読み時間TFWDが経過するまでの間に実際のスロットル開度はさらに変化する可能性がある。そこでステップS100の比較の結果、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも長い場合には、ステップS120,S130の処理が選択される。   However, when the delay time TD is shorter than the prefetch time TFWD, the actual throttle opening may further change between the delay time TD and the prefetch time TFWD. Therefore, as a result of the comparison in step S100, when the look-ahead time TFWD is longer than the delay time TD, the processes in steps S120 and S130 are selected.

まず、ステップS120では、次の式1によって定義されるTD後のスロットル変化推定角が計算される。
TD後のスロットル変化推定角=a×TD後のスロットル変化角+b×TD後の目標開度変化角 ・・・式1
First, in step S120, the estimated throttle change angle after TD defined by the following equation 1 is calculated.
Estimated throttle change angle after TD = a × Throttle change angle after TD + b × Target opening change angle after TD Equation 1

上記式1において、“TD後のスロットル変化角”は現在からTD後におけるスロットル開度の変化速度(1演算周期当たりの変化角、以下、単にスロットル変化角という)を意味する。また、“TD後の目標開度変化角”は現在からTD後における開度指令値、すなわち、遅延させる前の目標開度の変化速度(1演算周期当たりの変化角、以下、単に目標開度変化角という)を意味する。TD後のスロットル変化角はスロットル変化角計算部42から取り込まれる。スロットル変化角計算部42は、スロットルモデル40で計算された今回の予測スロットル開度(現時点からTD後の予測スロットル開度)と前回の予測スロットル開度との差分をTD後のスロットル変化角として算出している。一方、TD後の目標開度変化角は目標開度変化角計算部46から取り込まれる。目標開度変化角計算部46は、遅延させる前の現在の目標開度と前回の目標開度との差分を目標開度変化角として算出している。なお、式1で用いられている“a”と“b”は係数である。係数a,bの合計値は1であり、それぞれエンジンの運転条件(例えば、エンジン回転数やスロットル開度)に応じて調整されるようになっている。   In the above formula 1, “throttle change angle after TD” means a change speed of the throttle opening after the TD from the present time (change angle per calculation cycle, hereinafter simply referred to as a throttle change angle). The “target opening change angle after TD” is an opening command value after TD from the present time, that is, the change rate of the target opening before being delayed (change angle per calculation cycle, hereinafter simply referred to as target opening). It is called the change angle. The throttle change angle after TD is taken from the throttle change angle calculation unit 42. The throttle change angle calculation unit 42 uses the difference between the current predicted throttle opening (predicted throttle opening after TD from the current time) calculated by the throttle model 40 and the previous predicted throttle opening as the throttle change angle after TD. Calculated. On the other hand, the target opening change angle after TD is taken from the target opening change angle calculator 46. The target opening change angle calculation unit 46 calculates the difference between the current target opening before the delay and the previous target opening as the target opening change angle. Note that “a” and “b” used in Equation 1 are coefficients. The total value of the coefficients a and b is 1, and is adjusted according to the engine operating conditions (for example, engine speed and throttle opening).

次のステップS120では、ステップS120で計算されたTD後のスロットル変化推定角を用いて、次の式2によって現在時刻から先読み時間TFWD後の予測スロットル開度が計算される。式2の右辺第2項は、TDの経過からさらにTFWDが経過するまでのスロットル開度の予測変化量である。先読み開度計算部44は、式2で計算した予測スロットル開度を先読み開度として吸入空気量計算部48に出力する。
TFWD後の予測スロットル開度=TD後の予測スロットル開度+TD後のスロットル変化推定角×(TFWD−TD) ・・・式2
In the next step S120, using the estimated throttle change angle after TD calculated in step S120, the predicted throttle opening after the read-ahead time TFWD from the current time is calculated by the following equation 2. The second term on the right side of Equation 2 is the predicted amount of change in the throttle opening until TFWD further elapses after TD elapses. The pre-reading opening degree calculation unit 44 outputs the predicted throttle opening degree calculated by Equation 2 to the intake air amount calculation unit 48 as the pre-reading opening degree.
Predicted throttle opening after TFWD = Predicted throttle opening after TD + Throttle change estimated angle after TD × (TFWD−TD) Equation 2

ステップS120,S130の処理をタイムチャートで示したのが図4である。この図に示すように、先読み時間TFWDが遅延時間TDよりも長い場合には、まず、遅延させる前の目標開度に基づいて遅延時間TDが経過した時点でのスロットル38の動作状態を予測する。そして、予測したTD後のスロットル38の動作状態に基づいて先読み時間TFWDと遅延時間TDとの差分時間だけさらに将来のスロットル開度を予測する。これによれば、吸気バルブ閉タイミングでのスロットル開度の予測精度を犠牲にすることなく遅延制御における遅延時間TDを短縮することが可能であり、遅延時間TDの短縮によってトルク要求に対する応答性を向上させることができる。   FIG. 4 shows the processing of steps S120 and S130 in a time chart. As shown in this figure, when the look-ahead time TFWD is longer than the delay time TD, the operating state of the throttle 38 at the time when the delay time TD has elapsed is first predicted based on the target opening before the delay. . Then, based on the predicted operating state of the throttle 38 after TD, a future throttle opening is further predicted by the difference time between the look-ahead time TFWD and the delay time TD. According to this, it is possible to shorten the delay time TD in the delay control without sacrificing the prediction accuracy of the throttle opening at the intake valve closing timing, and the response time to the torque request can be improved by shortening the delay time TD. Can be improved.

また、遅延時間TDが経過してからのスロットル開度の予測変化量の計算において、TD後のスロットル変化角だけでなくTD後の目標開度変化角も用いることで、吸気バルブ閉タイミングでのスロットル開度をより正確に予測することができるようになる。例えば、図4に示すようにTD後のスロットル変化角に比較して目標開度変化角が小さい場合、TDの経過からさらにTFWDが経過するまでの間に実際のスロットル変化角は徐々に減少していくものと考えられる。この場合、TD後のスロットル変化角のみを基準に予測変化量を計算すると、先読み開度が実際のスロットル開度から大きく外れてしまう可能性がある。これに対し、上記式1によって得られるTD後のスロットル変化推定角を基準にして予測変化量を計算する場合には、目標開度変化角が反映されることによって先読み開度と実際開度とのずれを抑えることができる。   In addition, in calculating the predicted change amount of the throttle opening after the delay time TD has elapsed, not only the throttle change angle after TD but also the target opening change angle after TD is used, so that It becomes possible to predict the throttle opening more accurately. For example, as shown in FIG. 4, when the target opening change angle is smaller than the throttle change angle after TD, the actual throttle change angle gradually decreases between the TD and the TFWD. It is thought that it will go. In this case, if the predicted change amount is calculated based only on the throttle change angle after TD, there is a possibility that the look-ahead opening greatly deviates from the actual throttle opening. On the other hand, when the predicted change amount is calculated based on the estimated throttle change angle after TD obtained by the above equation 1, the pre-reading opening degree and the actual opening degree are reflected by reflecting the target opening change angle. The deviation can be suppressed.

以上、本発明の実施の形態1としての制御装置について説明した。実施の形態1と本発明との対応関係は次の通りである。   The control device as the first embodiment of the present invention has been described above. The correspondence relationship between the first embodiment and the present invention is as follows.

図1に示す構成において、ドライバ要求トルク計算部20とVSC要求トルク計算部22は第1の発明の「トルク要求発生源」に相当し、トルク調停部30,目標吸入空気量計算部32及び目標開度計算部34により第1の発明の「目標開度設定手段」が構成されている。スロットル遅延制御部36は第1の発明の「スロットル遅延制御手段」に相当している。また、スロットルモデル40及びスロットル変化角計算部42は第1の発明の「第1の予測手段」に相当し、先読み開度計算部44は第1乃至第3の各発明の「第2の予測手段」に相当する。また、吸入空気量計算部48で計算される吸入空気量と燃料噴射量計算部50で計算される燃料噴射量の少なくとも一方が第1の発明の「空燃比制御に係る所定の制御パラメータ値」に相当する。   In the configuration shown in FIG. 1, the driver request torque calculation unit 20 and the VSC request torque calculation unit 22 correspond to the “torque request generation source” of the first invention, and the torque arbitration unit 30, the target intake air amount calculation unit 32, and the target The opening calculation unit 34 constitutes the “target opening setting means” of the first invention. The throttle delay control unit 36 corresponds to the “throttle delay control means” of the first invention. The throttle model 40 and the throttle change angle calculation unit 42 correspond to the “first prediction means” of the first invention, and the look-ahead opening calculation unit 44 is the “second prediction” of each of the first to third inventions. It corresponds to “means”. Further, at least one of the intake air amount calculated by the intake air amount calculation unit 48 and the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculation unit 50 is the “predetermined control parameter value related to air-fuel ratio control” according to the first aspect of the invention. It corresponds to.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2について図5乃至図7を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図5は、本発明の実施の形態2としての車両用内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置と実施の形態1の制御装置との違いは、TD後の予測スロットル開度と目標開度との偏差を先読み開度の計算に反映させる機能が追加されたことにある。なお、図5に示す構成において、実施の形態1のものと共通する要素については同一の符号を付している。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine for a vehicle as a second embodiment of the present invention. The difference between the control device of the present embodiment and the control device of the first embodiment is that a function for reflecting the deviation between the predicted throttle opening after TD and the target opening in the calculation of the pre-reading opening is added. is there. In the configuration shown in FIG. 5, elements that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals.

本実施の形態では、先読み開度計算部56は、次の式3によって現在時刻から先読み時間TFWD後の予測スロットル開度を計算する。式3の右辺第2項の“en”は補正係数であって、補正係数設定部58で設定される。
TFWD後の予測スロットル開度=TD後の予測スロットル開度+TD後のスロットル変化推定角/en×(TFWD−TD) ・・・式3
In the present embodiment, the prefetch opening calculation unit 56 calculates the predicted throttle opening after the prefetching time TFWD from the current time according to the following equation 3. “En” in the second term on the right side of Equation 3 is a correction coefficient and is set by the correction coefficient setting unit 58.
Predicted throttle opening after TFWD = Predicted throttle opening after TD + Throttle change estimated angle after TD / en × (TFWD−TD) Equation 3

補正係数設定部58は目標開度計算部34で設定された目標開度とスロットルモデル40で計算されたスロットル開度との偏差を計算し、その偏差に基づいて補正係数enを設定する。補正係数設定部58が設定した補正係数enは先読み開度計算部56に取り込まれ、先読み開度計算部56は取り込んだ補正係数enを用いて上記式3の計算を行う。そして、上記式3で計算した予測スロットル開度を先読み開度として吸入空気量計算部48に出力する。   The correction coefficient setting unit 58 calculates a deviation between the target opening set by the target opening calculation unit 34 and the throttle opening calculated by the throttle model 40, and sets the correction coefficient en based on the deviation. The correction coefficient en set by the correction coefficient setting unit 58 is taken into the pre-reading opening degree calculation unit 56, and the pre-reading opening degree calculation unit 56 performs the calculation of Equation 3 using the taken correction coefficient en. Then, the predicted throttle opening calculated by Equation 3 is output to the intake air amount calculation unit 48 as a pre-reading opening.

図6は本実施の形態で実行される先読み開度演算ルーチンを示すフローチャートである。実施の形態1で実行される先読み開度演算ルーチンと共通する処理については同一のステップ番号を付している。このルーチンでは、ステップS100において遅延時間TDが先読み時間TFWDよりも短いと判定された場合、さらにステップS200の判定が行われる。そして、その判定結果を踏まえて補正係数enの値が設定される。   FIG. 6 is a flowchart showing a look-ahead opening degree calculation routine executed in the present embodiment. The same step numbers are assigned to the processes common to the pre-reading opening degree calculation routine executed in the first embodiment. In this routine, if it is determined in step S100 that the delay time TD is shorter than the look-ahead time TFWD, the determination in step S200 is further performed. Then, based on the determination result, the value of the correction coefficient en is set.

ステップS200では、遅延させる前の目標開度(TD後の目標開度)とスロットルモデル40で計算されたTD後の予測スロットル開度との偏差が計算され、その開度偏差の絶対値と所定の閾値γとが比較される。比較の結果、開度偏差の絶対値が閾値γ以下である場合にはステップS210の処理が選択され、補正係数設定部58は補正係数enの値を1に設定する。一方、開度偏差の絶対値が閾値γよりも大きい場合にはステップS220の処理が選択され、補正係数設定部58は補正係数enの値を1よりも小さい所定値xに設定する。   In step S200, a deviation between the target opening before the delay (target opening after TD) and the predicted throttle opening after TD calculated by the throttle model 40 is calculated, and the absolute value of the opening deviation and a predetermined value are calculated. Is compared with the threshold value γ. As a result of the comparison, when the absolute value of the opening degree deviation is equal to or smaller than the threshold value γ, the process of step S210 is selected, and the correction coefficient setting unit 58 sets the value of the correction coefficient en to 1. On the other hand, when the absolute value of the opening deviation is larger than the threshold value γ, the process of step S220 is selected, and the correction coefficient setting unit 58 sets the value of the correction coefficient en to a predetermined value x smaller than 1.

ステップS230では、上記式1に従ってTD後のスロットル変化推定角が計算される。次のステップS240では、ステップS210若しくはS220で設定された補正係数enを用いて、上記式3に従ってTFWD後の予測スロットル開度、すなわち、先読み開度の計算が行なわれる。式3において補正係数enはスロットル変化推定角の修正に用いられる。   In step S230, the estimated throttle change angle after TD is calculated according to the above equation 1. In the next step S240, using the correction coefficient en set in step S210 or S220, the predicted throttle opening after TFWD, that is, the pre-reading opening is calculated according to the above equation 3. In Expression 3, the correction coefficient en is used to correct the throttle change estimated angle.

以上のような手順にて先読み開度を求めることによって、先読み開度の予測精度をより高めることができる。例えば、図7に示すようにTD後の目標開度とTD後の予測スロットル開度との間に大きな差がある場合、TDの経過からさらにTFWDが経過するまでの間にスロットル変化角は目標開度の変化に追従して増大する可能性が高い。このようなとき、本実施の形態では補正係数enの値が1よりも小さい値に設定される(上述のステップS220の処理)。そして、この補正係数enにより修正したスロットル変化推定角を基準にして先読み開度が計算される。図7に示すように、修正スロットル変化推定角を基準にして予測変化量を計算することで、予測変化量をTD後のスロットル変化推定角から求まる量よりも大きくとることができ、ひいては先読み開度と実際開度とのずれを抑えることができる。   By obtaining the pre-reading opening degree by the procedure as described above, the prediction accuracy of the pre-reading opening degree can be further increased. For example, as shown in FIG. 7, when there is a large difference between the target opening after TD and the predicted throttle opening after TD, the throttle change angle becomes the target between TD and further TFWD. There is a high possibility of increasing following changes in the opening. In such a case, in the present embodiment, the value of the correction coefficient en is set to a value smaller than 1 (the process in step S220 described above). Then, the pre-reading opening is calculated based on the estimated throttle change angle corrected by the correction coefficient en. As shown in FIG. 7, by calculating the predicted change amount based on the corrected throttle change estimated angle, the predicted change amount can be made larger than the amount obtained from the throttle change estimated angle after TD. The difference between the degree and the actual opening can be suppressed.

以上、本発明の実施の形態2としての制御装置について説明した。図4に示す構成において、補正係数設定部58は第4の発明の「予測補正手段」に相当している。実施の形態2と本発明とのその他の対応関係に関しては、実施の形態1と本発明との対応関係に共通している。   The control apparatus as the second embodiment of the present invention has been described above. In the configuration shown in FIG. 4, the correction coefficient setting unit 58 corresponds to the “predictive correction means” of the fourth invention. The other correspondence relationship between the second embodiment and the present invention is common to the correspondence relationship between the first embodiment and the present invention.

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

上述の実施の形態2において、補正係数enを開度偏差の絶対値の連続関数として定義してもよい。ただし、開度偏差の絶対値が閾値γよりも大きいほど補正係数enの値は1よりも小さい値とする。   In the above-described second embodiment, the correction coefficient en may be defined as a continuous function of the absolute value of the opening degree deviation. However, the value of the correction coefficient en is set to a value smaller than 1 as the absolute value of the opening degree deviation is larger than the threshold value γ.

実施の形態1及び2では、TD後のスロットル変化角と目標開度変化角とから計算したスロットル変化推定角を用いて予測変化量を計算しているが、TD後のスロットル変化角のみを用いて予測変化量を計算することもできる。また、スロットル変化推定角の計算においては、TD後のスロットル変化角速度、すなわち、TD後の予測スロットル開度の変化加速度を用いてもよい。さらに、TD後の目標開度の変化角速度をスロットル変化推定角の計算に用いてもよい。   In the first and second embodiments, the predicted change amount is calculated using the throttle change estimated angle calculated from the throttle change angle after TD and the target opening change angle, but only the throttle change angle after TD is used. It is also possible to calculate the predicted change amount. In calculating the throttle change estimated angle, the throttle change angular velocity after TD, that is, the change acceleration of the predicted throttle opening after TD may be used. Further, the change angular velocity of the target opening after TD may be used for calculating the throttle change estimated angle.

本発明の実施の形態1としての車両用内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine for a vehicle as Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態1で実行される先読み開度演算ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the prefetch opening degree calculation routine performed in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1で採られているスロットル開度の先読み方法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the look-ahead method of the throttle opening employ | adopted in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1で採られているスロットル開度の先読み方法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the look-ahead method of the throttle opening employ | adopted in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2としての車両用内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine for vehicles as Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2で実行される先読み開度演算ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the prefetch opening degree calculation routine performed in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2で採られているスロットル開度の先読み方法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the look-ahead method of the throttle opening employ | adopted in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 アクセルセンサ
12 ヨーレートセンサ
20 ドライバ要求トルク計算部
22 VSC要求トルク計算部
30 トルク調停部
32 目標吸入空気量計算部
34 目標開度計算部
36 スロットル遅延制御部
38 スロットル
40 スロットルモデル
42 スロットル変化角計算部
44,56 先読み開度計算部
46 目標開度変化角計算部
48 吸入空気量計算部
50 燃料噴射量計算部
52 燃料噴射制御部
54 燃料噴射装置
58 開度偏差演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Acceleration sensor 12 Yaw rate sensor 20 Driver required torque calculation part 22 VSC request torque calculation part 30 Torque adjustment part 32 Target intake air amount calculation part 34 Target opening degree calculation part 36 Throttle delay control part 38 Throttle 40 Throttle model 42 Throttle change angle calculation Units 44 and 56 Pre-reading opening degree calculation unit 46 Target opening degree change angle calculation unit 48 Intake air amount calculation unit 50 Fuel injection amount calculation unit 52 Fuel injection control unit 54 Fuel injection device 58 Opening deviation calculation unit

Claims (4)

現在よりも所定の先読み時間だけ将来のスロットル開度を予測し、予測したスロットル開度に基づいて内燃機関の空燃比制御に係る所定の制御パラメータ値を演算する車両用内燃機関の制御装置において、
所定のトルク要求発生源から出力されるトルク要求に基づいてスロットルの目標開度を設定する目標開度設定手段と、
設定された目標開度を前記先読み時間よりも短い所定の遅延時間だけ遅延させてスロットルへ出力し、遅延させた目標開度に従ってスロットルを動作させるスロットル遅延制御手段と、
遅延させる前の目標開度に基づいて現在から前記遅延時間が経過した時点でのスロットルの動作状態を予測する第1の予測手段と、
前記第1の予測手段で予測されたスロットルの動作状態に基づいて現在よりも前記先読み時間だけ将来のスロットル開度を予測する第2の予測手段と、
を備えることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
In a control apparatus for an internal combustion engine for a vehicle that predicts a future throttle opening for a predetermined look-ahead time from the current time and calculates a predetermined control parameter value related to air-fuel ratio control of the internal combustion engine based on the predicted throttle opening,
Target opening setting means for setting a target opening of the throttle based on a torque request output from a predetermined torque request generation source;
A throttle delay control means for delaying the set target opening by a predetermined delay time shorter than the look-ahead time and outputting to the throttle, and operating the throttle according to the delayed target opening;
First predicting means for predicting the operating state of the throttle at the time when the delay time has elapsed from the present based on the target opening before delaying;
Second prediction means for predicting a future throttle opening for the pre-reading time from the current time based on the throttle operating state predicted by the first prediction means;
A control device for an internal combustion engine for a vehicle.
前記第2の予測手段は、前記遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の変化速度及び/又は変化加速度の予測値を取得し、取得したスロットル開度の変化速度及び/又は変化加速度の予測値に基づいて前記遅延時間が経過してから前記先読み時間が経過するまでのスロットル開度の予測変化量を設定することを特徴とする請求項1記載の車両用内燃機関の制御装置。   The second prediction means acquires a predicted value of the change rate and / or change acceleration of the throttle opening when the delay time has elapsed, and predicts the acquired change rate and / or change acceleration of the throttle opening. 2. The control apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1, wherein a predicted change amount of the throttle opening from the time when the delay time elapses until the time of the look-ahead time elapses is set based on a value. 前記第2の予測手段は、遅延させる前の目標開度の変化速度及び/又は変化加速度を取得し、取得した目標開度の変化速度及び/又は変化加速度が小さいほど前記予測変化量をを小さい値に設定することを特徴とする請求項2記載の車両用内燃機関の制御装置。   The second predicting means acquires the change rate and / or acceleration of the target opening before delaying, and decreases the predicted change amount as the acquired change rate and / or acceleration of the target opening is smaller. 3. The control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2, wherein the control device is set to a value. 遅延させる前の目標開度と前記遅延時間が経過した時点でのスロットル開度の予測値とを比較し、その差が大きいほど前記予測変化量を増大させる予測補正手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項2又は3記載の車両用内燃機関の制御装置。
A prediction correction unit that compares the target opening before the delay and the predicted value of the throttle opening at the time when the delay time has elapsed, and increases the predicted change amount as the difference is larger,
The control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102401586A (en) * 2011-11-16 2012-04-04 无锡马山永红换热器有限公司 Oil cooler

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