JP2010031760A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料性状Iが検知され、現在の燃料性状に適した重み付け係数wTHC、wNOx、wCO、wTQ、wTFが選択される。内燃機関10の状態を示す評価関数f1が準備される。評価関数f1は、重み付け係数wTHC、wNOx、wCO、wTQ、wTFによる重み付けが施された関数である。評価関数f1に燃料性状I(k)に応じた重み付け係数が代入され、評価関数f1の値に基づいて制御パラメータSat、raf.t、Vtin.t、Vtex.tが補正される。
【選択図】図2
Description
制御パラメータに従って各種アクチュエータが制御されることにより運転される内燃機関を制御する制御装置であって、前記内燃機関の運転条件を示す運転条件パラメータ群を取得する運転条件パラメータ取得手段と、前記運転条件パラメータ群に基づいて前記内燃機関の制御パラメータを補正する制御パラメータ補正手段と、を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の性能のうちエミッション、トルク、トルク変動のそれぞれに対する重み付けを定めた重み付け係数を、複数種類の燃料性状の各々について記憶した係数記憶手段と、
前記係数記憶手段から、前記内燃機関の現在の燃料性状に応じた重み付け係数を取得する係数取得手段と、を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記制御パラメータの補正処理の内容に前記重み付け係数に従って重み付けを施した上で、前記運転条件パラメータ群に基づく前記制御パラメータの補正をするものであることを特徴とする。
前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、複数の異なるアクセル開度にそれぞれ対応させて規定したマップである、アクセル補正係数マップを記憶したアクセル補正係数記憶手段と、
前記アクセル補正係数マップから、前記アクセル開度検出手段が検知したアクセル開度に応じた前記補正係数を取得する補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記アクセル補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする。
前記内燃機関が接続する変速装置の現在の変速比を検出する変速比検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、複数の変速比にそれぞれ対応させて規定したマップである、変速比補正係数マップを記憶した変速比補正係数記憶手段と、
前記変速比補正係数マップから、前記変速比検出手段が検知した変速比に応じた前記補正係数を取得する変速比補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記変速比補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする。
前記内燃機関を冷却する冷却水の水温を検出する水温検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、前記冷却水の水温の値に対応させて規定したマップである、水温補正係数マップを記憶した水温補正係数記憶手段と、
前記水温補正係数マップから、前記水温検出手段が検知した水温に応じた前記補正係数を取得する水温補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記水温補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする。
前記係数記憶手段が、異なる複数種類の燃料性状の各々について第1、2、3重み付け係数が規定されたマップである重み付け係数マップを記憶した手段であり、
前記係数取得手段が、前記重み付け係数マップから、前記内燃機関の現在の燃料の燃料性状に応じた前記第1、2、3重み付け係数を取得する手段であり、
かつ、
前記制御パラメータ補正手段が、
前記運転条件パラメータを変数として前記内燃機関のエミッション特性、トルク特性およびトルク変動特性を規定した関数であるエミッション特性関数、トルク特性関数およびトルク変動特性関数を含む数式であって、該エミッション特性関数に前記第1重み付け係数を乗じた項、該トルク特性関数に前記第2重み付け係数を乗じた項、および、該トルク変動特性関数に前記第3重み付け係数を乗じた項を含む数式を、前記内燃機関の状態を表す評価関数として記憶した関数記憶手段と、
前記係数取得手段が取得した前記第1、2、3重み付け係数と前記条件パラメータ群とを前記評価関数に代入した結果得られる値が、前記内燃機関の状態が向上する方向へと変化するように、前記制御パラメータを補正する評価向上手段と、
を含むことを特徴とする。
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。図1に示すように、実施の形態1のシステムは、内燃機関10を備えている。
(a)点火時期SA
(b)空燃比rAF
(c)吸気弁28の開弁タイミングであるVTin
(d)排気弁32の開弁タイミングであるVTex
(e)吸入空気量GA
(f)触媒温度Tcat
以下、SA、rAF、VTin、VTex、GA、Tcatを、それぞれ、内燃機関10の運転条件を示す「運転条件パラメータ」とも称す。また、全ての運転条件パラメータを一括して、「運転条件パラメータ群」とも称す。
以下、実施の形態1の動作を、実施の形態1においてECU50が実行する具体的処理の内容とともに説明する。図2乃至6は、実施の形態1においてECU50が実行するルーチンのフローチャートを示す。
次に、図7乃至9を用いて、本発明の実施の形態2を説明する。以下の説明では、実施の形態1との相違点を中心に述べ、同様の事項については説明を簡略化ないしは省略し、図示も省略する。
実施の形態2にかかる内燃機関の制御装置は、実施の形態1と同様に、図1のシステム構成を備えている。また、実施の形態2のシステムは、図示しないが、エンジン水温を測定可能な水温センサを備えている。また、ECU50が、現在の変速比(シフト)を随時検知できるようになっている。その他のハードウェア構成は実施の形態1と同様のため、実施の形態2のシステム構成についてのこれ以降の詳細は図示および説明を省略する。
実施の形態1では、燃料性状ごとに1組ずつ重み付け係数を設定した。ところで、内燃機関の運転状態が異なれば、重み付け係数を定めるにあたって重視すべき項目も変わってくると考えられる。例えば、モードエミッションを重視して重み付け係数を決定した場合、暖機後や始動後に即ノーマル→ドライブへのシフトチェンジがあったとき等に、燃費やドライバビリティが悪化してしまうおそれがある。
f2 = funcf2(GA、Tcat、SA、rAF、VTin、VTex、WTHC、WNOx、WCO、WTQ、WTF)
= WTHC×THC + WNOx×NOx + WCO×CO + WTQ×TQ + WTF×TF ・・・(12)
(12)式中のTHC、NOx、CO、TQ、TFが、それぞれ、(2)〜(6)式を意味している。その上で、実施の形態1で行われたのと同様に、f2がSAで偏微分される。その後は、実施の形態1で関数f1が担っていた役割を、関数f2に代替させる。つまり、偏微分後の関数df2/dSAに、現在の運転条件パラメータ群および補正後重み付け係数が代入される(ステップS184、S186)。なお、実際には、予めdf2(k)/dSAをECU50に記憶しておいて、単に運転条件パラメータ群および重み付け係数を代入するだけであってもよい。
実施の形態3を説明する。実施の形態1、2では、各種センサの出力値の計測位相がずらされていない。すなわち、ある気体群が気筒内から排気管を通じて排気されるとき、その気体群に関係するSA、VTin、VTex、GAは当該気体群が気筒内に存在するときのセンサ出力値を示す。これに対し、空燃比センサ40の出力に基づくrAFは、当該気体群が空燃比センサ40付近に存在するときのセンサ出力値を表す。また、Tcatは、当該気体群が触媒42付近に存在するときの値を表す。これに起因して、実施の形態1、2では、運転状態パラメータ群からエミッション、燃費、ドライバビリティを推定する際に、推定精度が低下してしまう。結果、エミッション、燃費、ドライバビリティを始めとした運転状態のバランスが崩れてしまうおそれがある。
SA = SA(k-j)
rAF = rAF(k-j+i)
VTin = VTin(k-j)
VTex = VTex(k-j)
GA = GA(k-j)
Tcat = Tcat(k)
11 吸気ポート
12 吸気通路
14 排気通路
16 エアフローメータ
18 スロットル弁
20 スロットルモータ
22 スロットルポジションセンサ
24 アクセルポジションセンサ
26 燃料インジェクタ
28 吸気弁
30 点火プラグ
32 排気弁
34 ピストン
36 クランク軸
38 クランク角センサ
40 空燃比センサ
42 触媒
44 温度センサ
46 燃料性状センサ
GA 吸入空気量
PA ペダル開度
rAF 空燃比
SA 点火時期
sft シフト
Tcat 触媒温度
TF トルク変動
TQ トルク
Tw エンジン水温
VTex 排気弁開弁タイミング
VTin 吸気弁開弁タイミング
Claims (5)
- 制御パラメータに従って各種アクチュエータが制御されることにより運転される内燃機関を制御する制御装置であって、前記内燃機関の運転条件を示す運転条件パラメータ群を取得する運転条件パラメータ取得手段と、前記運転条件パラメータ群に基づいて前記内燃機関の制御パラメータを補正する制御パラメータ補正手段と、を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の性能のうちエミッション、トルク、トルク変動のそれぞれに対する重み付けを定めた重み付け係数を、複数種類の燃料性状の各々について記憶した係数記憶手段と、
前記係数記憶手段から、前記内燃機関の現在の燃料性状に応じた重み付け係数を取得する係数取得手段と、を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記制御パラメータの補正処理の内容に前記重み付け係数に従って重み付けを施した上で、前記運転条件パラメータ群に基づく前記制御パラメータの補正をするものであることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、複数の異なるアクセル開度にそれぞれ対応させて規定したマップである、アクセル補正係数マップを記憶したアクセル補正係数記憶手段と、
前記アクセル補正係数マップから、前記アクセル開度検出手段が検知したアクセル開度に応じた前記補正係数を取得する補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記アクセル補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関が接続する変速装置の現在の変速比を検出する変速比検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、複数の変速比にそれぞれ対応させて規定したマップである、変速比補正係数マップを記憶した変速比補正係数記憶手段と、
前記変速比補正係数マップから、前記変速比検出手段が検知した変速比に応じた前記補正係数を取得する変速比補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記変速比補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関を冷却する冷却水の水温を検出する水温検出手段と、
前記重み付け係数をそれぞれ補正するための係数である補正係数を、前記冷却水の水温の値に対応させて規定したマップである、水温補正係数マップを記憶した水温補正係数記憶手段と、
前記水温補正係数マップから、前記水温検出手段が検知した水温に応じた前記補正係数を取得する水温補正係数取得手段と、
を備え、
前記制御パラメータ補正手段が、前記水温補正係数取得手段が取得した前記補正係数によって補正された後の前記重み付け係数を、重み付けに用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記係数記憶手段が、異なる複数種類の燃料性状の各々について第1、2、3重み付け係数が規定されたマップである重み付け係数マップを記憶した手段であり、
前記係数取得手段が、前記重み付け係数マップから、前記内燃機関の現在の燃料の燃料性状に応じた前記第1、2、3重み付け係数を取得する手段であり、
かつ、
前記制御パラメータ補正手段が、
前記運転条件パラメータを変数として前記内燃機関のエミッション特性、トルク特性およびトルク変動特性を規定した関数であるエミッション特性関数、トルク特性関数およびトルク変動特性関数を含む数式であって、該エミッション特性関数に前記第1重み付け係数を乗じた項、該トルク特性関数に前記第2重み付け係数を乗じた項、および、該トルク変動特性関数に前記第3重み付け係数を乗じた項を含む数式を、前記内燃機関の状態を表す評価関数として記憶した関数記憶手段と、
前記係数取得手段が取得した前記第1、2、3重み付け係数と前記条件パラメータ群とを前記評価関数に代入した結果得られる値が、前記内燃機関の状態が向上する方向へと変化するように、前記制御パラメータを補正する評価向上手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。
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JP2017172384A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 機関燃料系の燃料温度の推定に用いる適合係数の適合方法及び燃料温度推定装置及びポンプ制御装置 |
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JPH02136552A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
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JP2017172384A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 機関燃料系の燃料温度の推定に用いる適合係数の適合方法及び燃料温度推定装置及びポンプ制御装置 |
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