JP2013139749A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒内へ吸入される空気量に基づいて出力を制御するエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that controls output based on the amount of air sucked into a cylinder.
従来、車両に搭載されたエンジンの制御装置では、燃料噴射量や点火時期を設定するためのパラメーターとして、シリンダーに吸入された吸入空気量が随時算出されている。この吸入空気量を算出する手法は、おもにスピード・デンシティ方式とマスフロー方式とに大別される。 Conventionally, in an engine control device mounted on a vehicle, an intake air amount sucked into a cylinder is calculated as needed as a parameter for setting a fuel injection amount and an ignition timing. The method of calculating the intake air amount is roughly classified into a speed density method and a mass flow method.
スピード・デンシティ方式とは、例えば特許文献1に記載の通り、吸気管内圧力から吸入空気の密度を算出し、その密度及びエンジン回転速度から吸入空気量を算出する手法である。この手法では、インテークマニホールド,スロットルバルブ部の下流側に設けられる圧力センサーの検出値に基づいて吸入空気量が算出される。吸気管内圧力を検出するセンサーは、吸気管の壁面に内蔵させることができるため吸気抵抗になりにくく、エンジンの吸気特性に悪影響を与えにくいという利点がある。しかし、吸気管内圧力が吸入空気量に対して必ずしも比例しない場合があるほか、センサーの検出値が吸気脈動の影響を受けることから吸入空気量の演算精度を向上させにくいという欠点がある。 The speed density method is a method of calculating the intake air density from the pressure in the intake pipe and calculating the intake air amount from the density and the engine rotation speed, as described in Patent Document 1, for example. In this method, the intake air amount is calculated based on the detection value of the pressure sensor provided on the downstream side of the intake manifold and the throttle valve portion. Since the sensor for detecting the pressure in the intake pipe can be built in the wall surface of the intake pipe, there is an advantage that it is difficult to cause an intake resistance and hardly affects the intake characteristics of the engine. However, there are cases where the intake pipe pressure is not necessarily proportional to the intake air amount, and the detection value of the sensor is affected by the intake pulsation, which makes it difficult to improve the calculation accuracy of the intake air amount.
これに対してマスフロー方式とは、例えば特許文献2に記載の通り、吸気管を流通する空気量を直接的に検出することによって吸入空気量を算出する手法である。この手法では、吸気マニホールドよりも上流側に設置されるエアフローセンサーでの検出値に基づいて吸入空気量が演算される。したがって、吸気脈動の影響の少ない正確な吸入空気量を把握できるという長所がある。ただし、実際にシリンダーに導入される吸気流量はセンサーの検出値に対して遅れて変化するため、応答性にやや劣るという短所がある。
On the other hand, the mass flow method is a method of calculating the intake air amount by directly detecting the amount of air flowing through the intake pipe, as described in
ところで、マスフロー方式で吸入空気量を算出するエンジンの制御装置では、上記のような吸気応答遅れを考慮して、センサー検出値に対して所定の遅れ処理を施した値が実際の吸入空気量として演算される。しかし、停止中のエンジンを始動させるクランキング時には、クランキングによる回転速度が比較的低速であって吸入空気量が極少量であるため、正確な吸入空気量の値を算出することが難しい。 By the way, in the engine control device that calculates the intake air amount by the mass flow method, the value obtained by performing a predetermined delay process on the sensor detection value in consideration of the intake response delay as described above is the actual intake air amount. Calculated. However, at the time of cranking for starting the stopped engine, the rotational speed by cranking is relatively low and the intake air amount is extremely small, so it is difficult to calculate an accurate value of the intake air amount.
一方、通常のクランキング時の吸気系圧力はほぼ大気圧であることから、クランキング時にシリンダー内に導入される空気量は、おおよそエンジンの回転速度(クランキング回転速度)に依存する。そこで、クランキング中の吸入空気量をエンジンの回転速度に応じた値に設定し、クランキングが終了した後にセンサー検出値に基づく吸入空気量の算出を開始する、といった手法が提案されている。 On the other hand, since the intake system pressure at the time of normal cranking is almost atmospheric pressure, the amount of air introduced into the cylinder at the time of cranking roughly depends on the rotational speed of the engine (cranking rotational speed). Therefore, a method has been proposed in which the intake air amount during cranking is set to a value corresponding to the rotational speed of the engine, and calculation of the intake air amount based on the sensor detection value is started after the cranking is completed.
しかしながら、エンジンのクランキング中にシリンダーに吸入される実際の吸入空気量が、クランキング回転速度に応じた値にならない場合がある。例えば、内燃機関(エンジン)と電動機(モーター)とを組み合わせた動力機構を持つハイブリッド電気自動車では、停止しているエンジンをモーターで駆動してエンジンを始動させることがある。このとき、通常のクランキング時よりもエンジン回転速度を高回転域までモーターで上昇させる場合があり、エンジンが自立回転していない状態であっても吸気系圧力が徐々に低下し、シリンダー内に吸入される空気量が減少する。これにより、エンジンが始動する直前での吸入空気量の推定値と、エンジンが始動した直後にセンサー検出値に基づいて演算される吸入空気量の値との差異が増大し、始動直後のエンジン制御性が低下するおそれが生じる。 However, the actual intake air amount sucked into the cylinder during cranking of the engine may not be a value corresponding to the cranking rotation speed. For example, in a hybrid electric vehicle having a power mechanism that combines an internal combustion engine (engine) and an electric motor (motor), a stopped engine may be driven by a motor to start the engine. At this time, the engine speed may be increased by the motor to a higher rotation range than during normal cranking, and the intake system pressure gradually decreases even in a state where the engine does not rotate independently, and enters the cylinder. The amount of inhaled air is reduced. As a result, the difference between the estimated value of the intake air amount immediately before the engine starts and the value of the intake air amount calculated based on the sensor detection value immediately after the engine starts increases, and the engine control immediately after the engine starts. There is a risk that the performance will be reduced.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、エンジンの制御装置に関し、モータリング時から始動後にかけてエンジンに吸入される空気量の演算精度を向上させることである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
One of the purposes of the present invention was devised in view of the above-described problems, and relates to an engine control device, and is to improve the calculation accuracy of the amount of air taken into the engine from the time of motoring to the start of the engine. .
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示するエンジンの制御装置は、エンジンの吸気系に設けられ、スロットルバルブ部の下流圧を検出する圧力検出手段を備える。また、前記下流圧が大気圧より低い状態となる所定速度以上まで前記エンジンの回転駆動が可能なモーターを備える。また、前記モーターで前記エンジンを回転駆動しているエンジン始動時に、前記下流圧と前記エンジンの回転速度とに基づき、前記エンジンのシリンダーに導入された空気量を演算する空気量演算手段を備える。さらに、前記空気量演算手段で演算された前記空気量に基づき、前記エンジンの出力を制御する出力制御手段を備える。
なお、前記モーターの作動によって前記下流圧が大気圧より低い所定圧力以下になっている場合に、前記空気量演算手段が前記空気量を演算することとしてもよい。あるいは、前記モーターの回転速度が前記所定速度以上である場合に、前記空気量演算手段が前記空気量を演算することとしてもよい。
(1) An engine control device disclosed herein includes a pressure detection unit that is provided in an intake system of an engine and detects a downstream pressure of a throttle valve portion. A motor capable of rotationally driving the engine up to a predetermined speed at which the downstream pressure is lower than the atmospheric pressure; The engine further includes an air amount calculating means for calculating the amount of air introduced into the cylinder of the engine based on the downstream pressure and the rotational speed of the engine when the engine is rotatingly driven by the motor. Furthermore, output control means for controlling the output of the engine based on the air amount calculated by the air amount calculation means is provided.
The air amount calculating means may calculate the air amount when the downstream pressure is equal to or lower than a predetermined pressure lower than the atmospheric pressure due to the operation of the motor. Alternatively, when the rotational speed of the motor is equal to or higher than the predetermined speed, the air amount calculation means may calculate the air amount.
(2)また、前記圧力検出手段で検出された前記下流圧に基づき、前記吸気系のスロットルバルブ部の上流圧に対する下流圧の圧力比を演算する圧力比演算手段を備えることが好ましい。この場合、前記空気量演算手段が、前記圧力比と前記回転速度とに基づき、前記エンジン始動時の前記空気量を演算することが好ましい。 (2) Moreover, it is preferable to provide a pressure ratio calculating means for calculating a pressure ratio of the downstream pressure to the upstream pressure of the throttle valve portion of the intake system based on the downstream pressure detected by the pressure detecting means. In this case, it is preferable that the air amount calculation means calculates the air amount at the time of starting the engine based on the pressure ratio and the rotation speed.
(3)また、前記圧力比と前記回転速度とに基づき、前記エンジンの体積効率を吸気系圧力(例えば、インテークマニホールド圧やスロットル部の下流圧,スロットル部の上流圧など)で標準化した値に相当する体積効率係数を演算する体積効率係数演算手段を備えることが好ましい。この場合、前記空気量演算手段が、前記体積効率係数基づき、前記エンジン始動時の前記空気量を演算することが好ましい。 (3) Further, based on the pressure ratio and the rotational speed, the volumetric efficiency of the engine is standardized by an intake system pressure (for example, intake manifold pressure, throttle section downstream pressure, throttle section upstream pressure, etc.). It is preferable to provide a volume efficiency coefficient calculating means for calculating a corresponding volume efficiency coefficient. In this case, it is preferable that the air amount calculating means calculates the air amount at the time of starting the engine based on the volumetric efficiency coefficient.
(4)また、前記吸気系に設けられ吸気流量を検出する流量検出手段を備えることが好ましい。この場合、前記空気量演算手段が、前記エンジンの非自立回転時に、前記下流圧と前記エンジンの回転速度とに基づいて前記空気量を演算するとともに、前記エンジンの自立回転時に、前記吸気流量に基づいて前記空気量を演算することが好ましい。
言い換えると、前記空気量演算手段は、前記エンジンが自立回転しているか否かに応じて、前記空気量の演算の基礎となるパラメーターを切り換えることが好ましい。なお、前記パラメーターの切り換えの条件は変更してもよい。例えば、吸気系圧力に応じて切り換えてもよいし、前記エンジンの回転速度や前記モーターの回転速度に応じて切り換えてもよい。
(4) It is preferable that a flow rate detection means for detecting the intake flow rate is provided in the intake system. In this case, the air amount calculation means calculates the air amount based on the downstream pressure and the rotational speed of the engine during the non-self-rotation of the engine, and the intake air flow rate during the self-rotation of the engine. It is preferable to calculate the air amount based on this.
In other words, it is preferable that the air amount calculation means switches a parameter serving as a basis for the calculation of the air amount depending on whether or not the engine is rotating independently. The parameter switching conditions may be changed. For example, it may be switched according to the intake system pressure, or may be switched according to the rotational speed of the engine or the rotational speed of the motor.
(5)また、前記モーターが、前記エンジン始動時に少なくとも前記回転速度が所定速度以上になるまで前記エンジンを回転駆動することが好ましい。さらに、前記出力制御手段が、前記空気量に基づいて燃料噴射量を演算するとともに、前記回転速度が前記所定速度未満であるときに燃料噴射を停止し、前記所定速度以上であるときに前記燃料噴射を実施する燃料噴射制御手段を有することが好ましい。 (5) Moreover, it is preferable that the said motor rotates the engine until the said rotational speed becomes more than predetermined speed at least at the time of the said engine starting. Further, the output control means calculates a fuel injection amount based on the air amount, stops fuel injection when the rotational speed is less than the predetermined speed, and stops fuel injection when the rotational speed is equal to or higher than the predetermined speed. It is preferable to have a fuel injection control means for performing injection.
開示のエンジンの制御装置では、モーターでエンジンを回転駆動するエンジン始動時に、下流圧と回転速度とに基づいて空気量を演算することで、吸気流量を検出する手段(例えばエアフローセンサー)に頼ることなく、精度よく空気量を演算することができる。これにより、エンジンの始動直後の燃料噴射量や点火時期を適切に制御することが可能となり、エンジンの始動性や回転安定性を向上させることができる。 In the disclosed engine control device, when the engine is driven to rotate by a motor, the air amount is calculated based on the downstream pressure and the rotational speed, and the engine control device relies on means for detecting the intake air flow rate (for example, an air flow sensor). The air amount can be calculated accurately. This makes it possible to appropriately control the fuel injection amount and ignition timing immediately after the engine is started, and improve the engine startability and rotational stability.
図面を参照してエンジンの制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それら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とともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。 An engine control apparatus will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present embodiment, and can be selected or combined as necessary.
[1.装置構成]
[1−1.駆動系]
本実施形態のエンジンの制御装置は、図1に示すエンジン10及びモーター30を駆動源とするパラレル型のハイブリッド電気自動車(HEV)に適用される。エンジン10は例えば多気筒のガソリンエンジンであり、その出力軸にはクラッチ28a及びギヤボックス28bを内蔵した変速機28が接続される。また、変速機28にはドライブシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して駆動輪29が接続される。
[1. Device configuration]
[1-1. Drive system]
The engine control device of the present embodiment is applied to a parallel hybrid electric vehicle (HEV) using the
モーター30は、電動機としての機能と発電機としての機能を兼ね備えた電動発電機であり、ギヤボックス28bに対してエンジン10と並列に接続される。モーター30が電動機として機能するときには、図示しないバッテリーからの電力供給を受けて回転し、変速機28に駆動力を伝達する。一方、モーター30が発電機として機能するときには、エンジン10から伝達される駆動力や駆動輪29側から入力される回転力を利用して回生発電を行い、バッテリーを充電する。
The
モーター30で発生する駆動力は、駆動輪29に駆動力を伝達しているエンジン10の回転をアシストするように作用する。また、エンジン10が停止状態である場合、車両はモーター30で発生する駆動力のみで走行する。なお、変速機28のクラッチ28aを係合させた場合には、モーター30の駆動力が駆動輪29及びエンジン10の双方に伝達される。
The driving force generated by the
このように、モーター30の駆動力でエンジン10を回転させることを「モータリング」と呼ぶ。モータリングは、例えばエンジン10の出力が不足するような走行状態であるときや、停止しているエンジン10を始動させるクランキング時などに利用される。本実施形態のエンジンの制御装置を搭載したハイブリッド電気自動車は、車両の停止時だけでなく車両走行中にエンジン10を始動させることが可能である。
Thus, rotating the
[1−2.エンジン]
図1に示すエンジン10の内部構成は、エンジン10に内蔵された複数のシリンダーのうちの一つである。ピストン16は、中空円筒状に形成されたシリンダー19の内周面に沿って往復摺動自在に内装される。ピストン16の上面とシリンダー19の内周面及び頂面に囲まれた空間は、エンジンの燃焼室26として機能する。
[1-2. engine]
The internal configuration of the
ピストン16の下部は、コネクティングロッドを介して、クランクシャフト17の軸心から偏心した中心軸を持つクランクアームに連結される。これにより、ピストン16の往復動作がクランクアームに伝達され、クランクシャフト17の回転運動に変換される。
The lower portion of the
シリンダー19の頂面には、吸入空気を燃焼室26内に供給するための吸気ポート11と、燃焼室26内で燃焼した後の排気を排出するための排気ポート12とが穿孔形成される。また、吸気ポート11,排気ポート12の燃焼室26側の端部には、吸気弁14及び排気弁15が設けられる。これらの吸気弁14,排気弁15は、エンジン10の上部に設けられる可変動弁機構27によって各々の動作を個別に制御される。
An intake port 11 for supplying intake air into the
可変動弁機構27は吸気弁14及び排気弁15のそれぞれについて、最大バルブリフト量及びバルブタイミングを個別に、又は、連動させつつ変更する機構である。また、シリンダー19の頂部には、点火プラグ13がその先端を燃焼室26側に突出させた状態で設けられる。点火プラグ13による点火時期は、後述するエンジン制御装置1で制御される。
The
[1−3.吸排気系]
吸気ポート11内には、燃料を噴射するインジェクター18が設けられる。インジェクター18から噴射される燃料量は、後述するエンジン制御装置1によって制御される。また、インジェクター18よりも吸気流の上流側には、インテークマニホールド20(以下、インマニと呼ぶ)が設けられる。このインマニ20には、吸気ポート11側へと流れる空気を一時的に溜めるためのサージタンク21が設けられる。サージタンク21よりも下流側のインマニ20は、各シリンダー19の吸気ポート11に向かって分岐するように形成され、サージタンク21はその分岐点に位置する。サージタンク21は、各々のシリンダーで発生しうる吸気脈動や吸気干渉を緩和するように機能する。
[1-3. Intake and exhaust system]
An
インマニ20の上流側には、スロットルボディ22が接続される。スロットルボディ22の内部には電子制御式のスロットルバルブ23が内蔵され、インマニ20側へと流れる空気量がスロットルバルブ23の開度(スロットル開度)に応じて調節される。このスロットル開度は、エンジン制御装置1によって制御される。
A
スロットルボディ22のさらに上流側には吸気通路24が接続され、吸気通路24のさらに上流側にはエアフィルター25が介装される。これにより、エアフィルター25で濾過された新気が吸気通路24及びインマニ20を介してエンジン10の各シリンダー19に供給される。
An
[1−4.検出系]
エンジン10のクランクシャフト17には、その回転角を検出するエンジン回転速度センサー31が設けられる。回転角の単位時間あたりの変化量(角速度)はエンジン10の実回転速度Ne(単位時間あたりの実回転数)に比例する。したがって、エンジン回転速度センサー31は、エンジン10の実回転速度Neを取得する機能を持つ。なお、エンジン回転速度センサー31で検出された回転角に基づいて、エンジン制御装置1の内部で実回転速度Neを演算する構成としてもよい。
[1-4. Detection system]
The
エンジン制御装置1の内部又は車両の任意の位置には、大気圧センサー32が設けられる。大気圧センサー32は大気の圧力(大気圧)BPを検出するものである。この大気圧BPは、吸気通路24の入口での圧力(エアフィルター25よりも上流側の圧力)に相当する。
また、車両の任意の位置(例えばアクセルペダルの近傍)には、アクセルペダルの踏み込み操作量(アクセル開度APS)を検出するアクセル開度センサー33が設けられる。アクセル開度APSは、運転者の加速要求に対応するパラメーターであり、すなわちエンジン10への出力要求に対応する。
An
In addition, an
スロットルバルブ23の下流側には、インマニ圧PIM(サージタンク21内の圧力に対応する圧力)を検出するインマニ圧センサー34が設けられる。一方、スロットルバルブ23の上流側の吸気通路24内には、吸気流量Qを検出するエアフローセンサー35が設けられる。上記の各種センサー31〜35で取得された実回転速度Ne,大気圧BP,アクセル開度APS,インマニ圧PIM,吸気流量Qの各情報は、エンジン制御装置1に伝達される。
An intake
なお、大気圧センサー32で検出された大気圧BP及びインマニ圧センサー34で検出されたインマニ圧PIMは、エンジン制御装置1において、エンジンの体積効率に準ずる吸気性能の評価指標である体積効率係数Kmapの演算に用いられる。大気圧センサー32及びインマニ圧センサー34は、エンジン10の吸気系圧力を検出する圧力検出手段として機能する。特に、インマニ圧センサー34は、スロットルバルブ23部の下流圧を検出する圧力検出手段として機能する。また、エアフローセンサー35は、吸気流量Qを検出する流量検出手段として機能する。
Note that the atmospheric pressure B P detected by the
[2.制御装置構成]
上記のエンジン10を搭載する車両には、エンジン制御装置1(Engine Electronic Control Unit,制御装置)が設けられる。このエンジン制御装置1は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。なお、車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置,変速機制御装置,車両安定制御装置,空調制御装置,電装品制御装置といったさまざまな公知の電子制御装置が、互いに通信可能に接続される。エンジン制御装置1以外の電子制御装置のことを外部制御システムと呼び、外部制御システムによって制御される装置のことを外部負荷装置と呼ぶ。
[2. Control device configuration]
A vehicle equipped with the
エンジン制御装置1は、エンジン10に関する点火系,燃料系,吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン10の各シリンダー19に供給される空気量や燃料噴射量、各シリンダー19の点火時期等を制御するものである。ここでは、エンジン10に要求されるトルクの大きさを基準としたトルクベース制御が実施される。エンジン制御装置1の具体的な制御対象としては、インジェクター18から噴射される燃料量や噴射時期,点火プラグ13での点火時期,スロットルバルブ23のスロットル開度等が挙げられる。
The engine control device 1 is an electronic control device that comprehensively controls a wide range of systems such as an ignition system, a fuel system, an intake / exhaust system, and a valve system related to the
エンジン制御装置1の入力側には、図1に示すように、エンジン回転速度センサー31,大気圧センサー32,アクセル開度センサー33,インマニ圧センサー34及びエアフローセンサー35が接続される。また、エンジン制御装置1の出力側には、トルクベース制御の制御対象である点火プラグ13,インジェクター18,スロットルバルブ23,可変動弁機構27等が接続される。
As shown in FIG. 1, an
エンジン制御装置1は、エンジン10の吸気性能を評価するための指標値として体積効率係数Kmapを演算し、これに基づいてシリンダー19に導入された(または導入される)実空気量を推定して出力トルクを制御する。体積効率係数Kmapに基づいて演算される実空気量(例えば、実吸入空気量,実充填効率等)は、インジェクター18から噴射される燃料量や点火プラグ13での点火時期の制御に用いられる。
The engine control apparatus 1 calculates a volumetric efficiency coefficient K map as an index value for evaluating the intake performance of the
また、エンジン制御装置1では、体積効率係数Kmapを求めるための演算手法として二種類の手法が用いられる。第一の手法は、スロットルバルブ23部の上流圧に対する下流圧の比である圧力比を用いる手法であり、第二の手法は、エアフローセンサー35で検出された吸気流量Qを用いる手法である。これらの手法は、エンジン10の作動状態に応じて切り換えられる。
In the engine control apparatus 1, two types of methods are used as calculation methods for obtaining the volumetric efficiency coefficient K map . The first method is a method using a pressure ratio that is a ratio of the downstream pressure to the upstream pressure of the
図1に示すように、エンジン制御装置1には、吸入空気量演算部2,出力制御部3及び始動制御部4が設けられる。これらの各要素は電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the engine control device 1 is provided with an intake air
[2−1.吸入空気量演算部]
吸入空気量演算部2は、体積効率係数Kmapに基づいて実充填効率Ecを演算するものである。実充填効率Ecは、実際にシリンダー19に導入された空気量に相当するパラメーターである。また、体積効率係数Kmapは、体積効率Evを吸気系圧力について標準化したものである。ここでいう吸気系圧力とは、エンジン10の吸気系で検出される圧力を意味し、例えばインマニ圧PIMやスロットルバルブ23の下流圧,上流圧,大気圧BPなどである。
[2-1. Intake air amount calculation unit]
The intake air
吸入空気量演算部2には、圧力比演算部2A,体積効率係数演算部2B,実充填効率演算部2C及び第二実充填効率演算部2Dが設けられる。
圧力比演算部2A(圧力比演算手段)は、エンジン10の吸気系圧力に基づいて、スロットルバルブ23部の上流圧に対する下流圧の比を圧力比RPRSとして演算するものである。本実施形態の圧力比RPRSは、インマニ圧センサー34で検出されたインマニ圧PIMと、大気圧センサー32で検出された大気圧BPとに基づいて演算される。ここで演算された圧力比RPRSの値は、体積効率係数演算部2Bに伝達される。なお、大気圧BPから吸気通路24内の圧力損失量を減じたものをスロットルバルブ23の上流圧として求め、これに対するインマニ圧PIMの比を圧力比RPRSとして演算してもよい。
The intake air
The pressure
体積効率係数演算部2B(体積効率係数演算手段)は、エンジン10の実回転速度Neと圧力比RPRSとに基づき、体積効率係数Kmapを演算するものである。ここには、実回転速度Ne及び圧力比RPRSと体積効率係数Kmapとの対応マップや数式,関係式などが予め設定されており、体積効率係数演算部2Bはこのような関係に基づいて体積効率係数Kmapを演算する。ここで演算された体積効率係数Kmapの値は、実充填効率演算部2Cに伝達される。体積効率係数Kmapを求めるためのマップとしては、例えば図2に示すようなマップが用いられる。
The volumetric efficiency
なお、エンジン10の体積効率Evは、インマニ圧PIMが低下するほど小さい値となる。しかし、体積効率Evとインマニ圧PIMとの関係は必ずしも線形ではなく、インマニ圧PIMを変化させたときの体積効率Evの変化量(変化勾配)はインマニ圧PIMが低下するほど大きくなる。これは、体積効率Evの値がインマニ圧PIMで決まる吸入空気のシリンダー19への押し込みやすさだけでなく、可変動弁機構27の作動状態等に応じて決まる吸入空気のシリンダー19への入り込みやすさの影響を受けて変化するためである。
Incidentally, the volumetric efficiency Ev of the
一方、体積効率係数Kmapは吸気系圧力について標準化された値であることから、インマニ圧PIMによる吸入空気の押し込みやすさの影響をほとんど受けない。したがって、体積効率Evの代わりに体積効率係数Kmapを用いることで、エンジン10の吸気性能に対する評価からインマニ圧PIMの影響を取り除くことが可能となる。
On the other hand, since the volumetric efficiency factor K map is a standardized value for the intake system pressure, little affected by the push-friendliness of the intake air by the intake manifold pressure P IM. Thus, by using a volumetric efficiency coefficient K map in place of the volumetric efficiency Ev, it is possible to remove the influence of the intake manifold pressure P IM from evaluation of the intake performance of the
実充填効率演算部2C(空気量演算手段)は、所定の圧力比使用条件が成立するときに、実充填効率Ecを演算するものである。実充填効率Ecは、体積効率係数Kmap及びインマニ圧PIMに基づいて演算される。あるいは、体積効率Evに吸気密度補正が施されて実充填効率Ecが演算される。ここで演算された実充填効率Ecの値は、出力制御部3に伝達される。
The actual charging
所定の圧力比使用条件は、例えば以下の〔1〕〜〔3〕に示す条件であり、これらの全ての条件が成立するときに体積効率係数Kmapに基づいて実充填効率Ecが演算される。この圧力比使用条件は、エンジン10がモーター30によって連れ回されている状態であるか否かを判定するための条件であるともいえる。なお、条件2中の始動判定回転速度とは、始動中のエンジン10が自立回転しているものとみなされる回転速度であり、例えば予め設定された定数(例えば200[rpm]など)としてもよいし、外気温,外気圧,エンジン冷却水温等の種々の始動条件に応じて設定される値としてもよい。
〔1〕モーター30がエンジン10を駆動している
〔2〕エンジン10の実回転速度Neが始動判定回転速度以下である
〔3〕エンジン10が自立回転していない
The predetermined pressure ratio use conditions are, for example, the conditions shown in [1] to [3] below, and when all these conditions are satisfied, the actual filling efficiency Ec is calculated based on the volumetric efficiency coefficient K map. . It can be said that this pressure ratio use condition is a condition for determining whether or not the
[1] The
これに対し、第二実充填効率演算部2D(空気量演算手段)は、圧力比使用条件が成立しないときに、吸気流量Qに基づいて実充填効率Ecを演算するものである。圧力比使用条件が成立しない状況の例としては、エンジン10が自立回転している状態や、モーター30がエンジン10を始動させていない状態等である。第二実充填効率演算部2Dは、エアフローセンサー35が設けられた位置での実充填効率Ecに相当する検出充填効率Ec(r)を演算する。
On the other hand, the second actual charging
シリンダー19に導入される空気量に対応する実充填効率Ecの値は、ここで得られる検出充填効率Ec(r)よりもやや遅れて変動する。つまり、実充填効率Ecは実際にシリンダー19内に導入された空気量であって吸気応答遅れ後の空気量に対応するものであるのに対して、検出充填効率Ec(r)は吸気応答遅れ前の空気量に対応する。
The value of the actual filling efficiency Ec corresponding to the amount of air introduced into the
そこで、第二実充填効率演算部2Dは、検出充填効率Ec(r)と実充填効率Ecの前回値Ec(n-1)とに基づいて実充填効率Ecの今回値Ec(n)を演算する。この今回値Ec(n)は、検出充填効率Ec(r)及び前回値Ec(n-1)の関数として表現される所定量f(Ec(n-1),Ec(r))に応答遅れを与えたものとされる。応答遅れを与えるための手法は種々考えられるが、一次応答遅れを与える場合には、例えば式1に基づいて実充填効率Ecの今回値Ec(n)を求めることができる。なお、式1中のTは吸気応答遅れに相当する変化を実充填効率Ecの値に与えるための時定数である。
Therefore, the second actual filling
式1の演算では、前回の演算周期での体積効率係数Kmap(n-1)に対する今回値Kmap(n)の比が、所定量f(Ec(n-1),Ec(r))に乗じられている。この比(Kmap(n)/Kmap(n-1))の値は、エンジン10の体積効率係数Kmapが変化しない場合には常に1となり、今回の実充填効率Ec(n)の演算に影響を与えない。一方、吸気弁14,排気弁15のバルブリフト量,バルブタイミングの変化によって検出充填効率Ec(r)が大きく変動した場合には、体積効率係数Kmapが増加するほどこの比の値が増大し、反対に体積効率係数Kmapが減少するほどこの比の値が減少する。これにより、検出充填効率Ec(r)の変動に対する実充填効率Ec(n)の追従性が改善され、収束時間が短縮する。
In the calculation of Equation 1, the ratio of the current value K map (n) to the volumetric efficiency coefficient K map (n-1) in the previous calculation cycle is a predetermined amount f (Ec (n-1) , Ec (r) ) Is multiplied by. The value of this ratio (K map (n) / K map (n-1) ) is always 1 when the volumetric efficiency coefficient K map of the
このように、吸入空気量演算部2では圧力比使用条件の成立時には、実充填効率演算部2Cで求められた実充填効率Ecが出力制御部3に伝達される。また、圧力比使用条件の不成立時には、第二実充填効率演算部2Dで求められた実充填効率Ec(n)が出力制御部3に伝達される。これにより、モーター30でエンジン10を始動させているモータリング時には、吸気系圧力をベースとした実充填効率Ecがエンジン10の出力制御に用いられ、それ以外のときには吸気流量をベースとした実充填効率Ec(n)が用いられることになる。
Thus, in the intake air
[2−2.出力制御部]
出力制御部3(出力制御手段)は、吸入空気量演算部2で演算された実充填効率Ecに基づいて、始動後のエンジン10の出力を制御するものである。ここでは、インジェクター18から噴射される燃料の噴射量や噴射のタイミング,点火プラグ13での点火時期,スロットルバルブ23の開度などが制御される。エンジン10の始動中の燃料噴射量やスロットルバルブ23の開度については、後述する始動制御部4で制御される。
[2-2. Output control unit]
The output control unit 3 (output control means) controls the output of the
出力制御部3には、今回の演算周期での実充填効率Ec(n)の値だけでなく、所定時間前までの実充填効率Ecの値を履歴情報として記憶するメモリーが設けられている。出力制御部3は、アクセル開度APSに基づいて、シリンダー19に導入すべき空気量の目標値に対応する目標充填効率EcTGTを演算し、実充填効率Ecと目標充填効率EcTGTとに基づいて吸入空気量及び燃料噴射量を制御する。
例えば、吸入空気量制御では、大気圧BP,インマニ圧PIMに応じてスロットルバルブ23部を通過する吸入空気の流速が演算され、目標充填効率EcTGTから算出される目標流量と吸気の流速とに基づいてスロットル開度が制御される。
The
For example, in the intake air amount control, the flow rate of the intake air passing through the
燃料噴射量制御では、実充填効率Ecや目標充填効率EcTGTに基づいてシリンダー19毎の噴射量が制御される。ここでは、インジェクター18から噴射される燃料量が実充填効率Ec,目標充填効率EcTGTに応じた量となるように、励磁信号のパルス幅が設定されるとともに、その励磁信号がインジェクター18に出力される。励磁信号のパルス幅は、予め設定された所定の演算式や制御マップを用いて、所望の空燃比と実充填効率Ec又は目標充填効率EcTGTとから算出される。
In the fuel injection amount control, the injection amount for each
点火時期制御では、実充填効率Ecや目標充填効率EcTGTで最大のトルクが発生する最適点火時期(MBT,Minimum spark advance for Best Torque)を基準としたリタード量が、エンジン回転数Neに応じて設定される。その後、設定されたリタード量となるタイミングで、制御信号が点火プラグ13に出力される。
In the ignition timing control, the retard amount based on the optimum ignition timing (MBT, Minimum spark advance for Best Torque) at which the maximum torque is generated at the actual charging efficiency Ec and the target charging efficiency Ec TGT depends on the engine speed Ne. Is set. Thereafter, a control signal is output to the
[2−3.始動制御部]
始動制御部4は、停止状態のエンジン10をモーター30で始動させるための制御を実施するものである。ここでは、所定の始動制御開始条件が成立したときに変速機28,モーター30等が制御される。始動制御開始条件は、例えば車両停車中にイグニッションキースイッチがスタート位置に操作されたときや、エンジン10を停止させたまま走行している状態で外部負荷装置からのエンジン始動要求があったとき、バッテリーの充電量が不足したときなどに成立する。
[2-3. Start control unit]
The
本ハイブリッド電気自動車には、クランキングを実施する第一始動モードと、モータリングを実施する第二始動モードとが用意されている。これらの始動モードは、運転者からの操作入力や車両の運転状態等に応じて選択される。
第一始動モードは、外力でエンジン10を回転させつつ燃料噴射を実施して、自立回転させるモードである。すなわち、第一始動モードでは、変速機28のクラッチ28aが接続状態とされたまま、モーター30が回転駆動される。さらに、エンジン10が連れ回されている間にインジェクター18からの燃料噴射や点火プラグ13での点火が併せて実施される。その後、エンジン10が自立回転したときに、第一始動モードが終了する。
The hybrid electric vehicle is provided with a first start mode for performing cranking and a second start mode for performing motoring. These start modes are selected according to the operation input from the driver, the driving state of the vehicle, and the like.
The first start mode is a mode in which fuel injection is performed while the
この第一始動モードは、駆動源がハイブリッドでない自動車のスターターモーターの代わりに、モーター30を用いてクランキングを実施するモードである。第一始動モード時のモーター30の回転速度は、比較的低速であり、例えば200[rpm]程度に設定される。なお、第一始動モードは、実回転速度Neが所定の自立回転速度を超えたときに解除され、通常の運転モードに移行する。
The first start mode is a mode in which cranking is performed using the
一方、第二始動モードは、外力でエンジン10を回転させる行程と燃料噴射を実施する行程とを分離したモードである。すなわち、第二始動モードでは、変速機28のクラッチ28aが接続状態とされたまま、モーター30が高速に回転駆動される。このとき、モーター30の回転速度は、第一始動モード時よりも速い回転速度まで上昇する。その後、エンジン10の実回転速度Neが所定の始動判定回転速度を超えたときに初めて燃料噴射が実施され、第二始動モードが解除され、通常の運転モードに移行する。
On the other hand, the second start mode is a mode in which a process of rotating the
第二始動モードが解除されると、通常のインジェクター18からの燃料噴射や点火プラグ13での点火が開始される。始動判定回転速度は比較的高速であり、例えば1500[rpm]程度に設定される。このように、第二始動モードは、モーター30を駆動している間(モータリング期間)は燃料を噴射しないモードである。
When the second start mode is released, normal fuel injection from the
本実施形態では、始動モードの種類に関わらず、その実施期間中には吸入空気量演算部2で実充填効率Ecが演算される。少なくとも始動モードの実施時には、上記の圧力比使用条件が全て成立するため、圧力比ベースの実充填効率Ecが演算される。一方、始動モードが終了すると、圧力比使用条件の何れかが不成立となり、空気量ベースの実充填効率Ecが演算される。
In the present embodiment, the actual charging efficiency Ec is calculated by the intake air
[3.作用]
本制御装置による制御作用を説明する。図3は第一始動モード時の挙動を示す例であり、図4は第二始動モード時の挙動を示す例である。また、図3,4のそれぞれの(a)は実回転速度Neの経時変動であり、(b)はインマニ圧センサー34で検出されるインマニ圧PIMの経時変動であり、(c)は実充填効率Ecの経時変動を示す。時刻t1以前は、車両が停車中であってエンジン10も停止した状態であり、エンジンの制御モードはいわゆる「エンストモード」である。
[3. Action]
The control action by this control apparatus will be described. FIG. 3 is an example showing the behavior in the first start mode, and FIG. 4 is an example showing the behavior in the second start mode. Moreover, it is each: (a) the change over time of the actual rotational speed Ne of FIG 3, 4, (b) is a time variation of the intake manifold pressure P IM detected by the intake
[3−1.第一始動モード]
図3中の時刻t1にイグニッションキースイッチが操作されると、制御モードが「エンストモード」から「第一始動モード」に移行し、モーター30によるエンジン10のクランキングが開始される。第一始動モードでは、モーター30が比較的低速で駆動され、エンジン10の実回転速度Neが所定のクランキング回転数前後とされる。また、各シリンダー19での行程に合わせてインジェクター18からの燃料噴射が実施されるとともに、点火プラグ13での点火が実施される。
[3-1. First start mode]
When the ignition key switch at the time t 1 in FIG. 3 is operated, the control mode is shifted from the "stalling mode" to the "first start-up mode", cranking of the
エンジン10の初爆,完爆を経て、時刻t2に実回転速度Neが自立回転速度を超えると、第一始動モードが解除され、通常の運転モードが開始される。例えば、ここで回転数フィードバック制御が開始された場合には、図3(a)に示すように、エンジン10の実回転速度Neは一度大きく上昇したのち、アイドリング回転速度に収束する。
第一始動モード中にインマニ圧センサー34で検出されるインマニ圧PIMは、図3(b)に示すように、各シリンダー19に空気が吸い込まれる度に変動する。しかし、実回転速度Neは比較的低速であるため、インマニ圧PIMの変動は僅かであり、ほぼ大気圧と同じ圧力となる。
Initial combustion of the
Intake manifold pressure P IM detected by the intake
また、第一始動モード中には圧力比使用条件が成立する。したがって、吸入空気量演算部2で演算される実充填効率Ecは吸気系圧力をベースとした値となる。すなわち、インマニ圧PIM及び大気圧BPに基づいて圧力比RPRSが演算されるとともに、圧力比RPRS及び実回転速度Neに基づいて体積効率係数Kmapが演算され、体積効率係数Kmap及びインマニ圧PIMに基づいて実充填効率Ecが演算される。クランキング期間中の実充填効率Ecの値は、図3(c)に実線で示すようにほぼ一定となる。
Further, the pressure ratio use condition is satisfied during the first start mode. Therefore, the actual charging efficiency Ec calculated by the intake air
なお、図3(c)中の破線は、始動時の実充填効率Ecの値を実回転速度Neに応じた所定値に設定した場合の比較例を示すグラフである。ここでいう所定値とは、その時点の実回転速度Neで、スロットル開度を全開とした場合にシリンダー19に導入されうる最大の空気量に対応する充填効率の値である。実線のグラフは破線のグラフにほぼ一致しており、すなわち、吸入空気量演算部2で演算された実充填効率Ecの値は、従来のエンジン始動時に設定される実充填効率Ecとほとんど変わらないことがわかる。
In addition, the broken line in FIG.3 (c) is a graph which shows the comparative example at the time of setting the value of the actual filling efficiency Ec at the time of starting to the predetermined value according to the actual rotational speed Ne. The predetermined value here is a value of the charging efficiency corresponding to the maximum amount of air that can be introduced into the
[3−2.第二始動モード]
図4の時刻t3にイグニッションキースイッチが操作されると、制御モードが「エンストモード」から「第二始動モード」に移行し、モーター30によるエンジン10のモータリングが開始される。第二始動モードでは、モーター30が第一始動モード時よりも高速域まで駆動される。このとき、インジェクター18からの燃料噴射や点火プラグ13での点火は実施されない。
[3-2. Second start mode]
When the ignition key switch at the time t 3 in FIG. 4 is operated, the control mode is shifted from the "stalling mode" to the "second starting mode", the motoring of the
時刻t4にエンジン10の実回転速度Neが始動判定回転速度を超えると、第二始動モードが解除され、通常の運転モードが開始される。このとき、インジェクター18からの燃料噴射や点火プラグ13での点火が開始される。
第二始動モード中にインマニ圧センサー34で検出されるインマニ圧PIMは、エンジン10のシリンダー19に吸入される空気量が増加するほど低下する。すなわち、第二始動モード中には実回転速度Neが比較的高回転域まで増加するため、サージタンク21からシリンダー19へ空気が吸い込まれたときに、吸気通路24を介した空気の補充が間に合わなくなり、図4(b)に示すようにインマニ圧PIMが徐々に低下する。
When the actual rotational speed Ne of the
Intake manifold pressure P IM detected by the intake
ここで、仮に第二始動モード中の実充填効率Ecの値を従来の手法で設定した場合のグラフを図4(c)中に破線で示す。すなわち、実充填効率Ecの値を実回転速度Neに応じた所定値に設定する手法である。この場合、実回転速度Neが上昇するに連れて所定値が徐々に増大するため、演算上はエンジン10の吸気性能が徐々に上昇していることになる。しかし実際には、図4(b)に示すように、インマニ圧PIMが大気圧よりも低い状態となっているため、エンジン10の吸気性能は低下しているはずである。つまり、従来の手法は、インマニ圧PIMが大気圧に近い状態で用いるのが好適であって、インマニ圧PIMが大気圧よりも大きく低下した状態では演算誤差が大きくなる手法であるといえる。
Here, a graph when the value of the actual charging efficiency Ec in the second start mode is set by a conventional method is shown by a broken line in FIG. That is, this is a method of setting the value of the actual filling efficiency Ec to a predetermined value corresponding to the actual rotational speed Ne. In this case, since the predetermined value gradually increases as the actual rotational speed Ne increases, the intake performance of the
これに対して、上記の吸入空気量演算部2では、第二始動モード中にも圧力比使用条件が成立するため、実充填効率Ecは吸気系圧力をベースとした値となる。したがって、実充填効率Ecの値は、図4(c)に実線で示すように、インマニ圧PIMの低下に伴って減少し、実際の吸気性能に合致した挙動を示すものとなる。また、第二始動モードが終了した時刻t4以降になると圧力比使用条件が不成立となり、実充填効率Ecは吸気流量をベースとした値となる。
On the other hand, in the intake air
このとき、既に実充填効率Ecの値は実際の吸気性能に合致した値まで低下しているため、式1で得られる実充填効率Ecの今回値Ec(n)が収束するまでにかかる時間は、劇的に短縮される。例えば、図4(c)に示す破線グラフによれば、実充填効率Ec(n)の値が収束する時刻は時刻t5前後であるのに対し、実線グラフによれば、時刻t4の時点で精度の高い収束値が得られることになる。 At this time, since the value of the actual charging efficiency Ec has already decreased to a value that matches the actual intake performance, the time taken for the current value Ec (n) of the actual charging efficiency Ec obtained by Equation 1 to converge is , Dramatically shortened. For example, according to the broken line graph shown in FIG. 4 (c), the time at which the value of the actual charging efficiency Ec (n) converges is the time t 5 before and after contrast, according to the solid line, the time t 4 when Thus, a highly accurate convergence value can be obtained.
なお、図4(c)中の実線及び破線で囲まれたハッチング部分は、従来の演算手法で得られる実充填効率Ecと上記の演算手法で得られる実充填効率Ecとの差異を示すものである。従来の手法では、ハッチング部分の面積に相当する分だけエンジン10の吸気性能が本来の吸気性能よりも高く評価されていたことがわかる。
The hatched portion surrounded by the solid line and the broken line in FIG. 4C shows the difference between the actual filling efficiency Ec obtained by the conventional calculation method and the actual filling efficiency Ec obtained by the above calculation method. is there. It can be seen that in the conventional method, the intake performance of the
特に、燃料噴射制御や点火時期制御が開始される時刻t4での実充填効率Ecの誤差が大きいことから、従来の演算手法では始動直後の燃料や吸入空気の制御量が不正確となり、狙った空燃比を実現しにくい。一方、上記の吸入空気量演算部2では、正確な実充填効率Ecが求められるため、始動直後の燃料や吸気量の演算精度が向上する。
In particular, since the error is large the actual charging efficiency Ec at time t 4 when the fuel injection control and ignition timing control is started, the control amount of the fuel and the intake air immediately after starting becomes inaccurate in the conventional calculation method, aiming It is difficult to achieve a high air / fuel ratio. On the other hand, in the intake air
[4.効果]
(1)本エンジン制御装置1では、モーター30でエンジン10を回転駆動する始動時に、インマニ圧PIM及び実回転速度Neに基づいて実充填効率Ecが演算される。これにより、エアフローセンサー35で検出される吸気流量Qに頼ることなく、実際にシリンダー19に吸入された空気量に対応する実充填効率Ecを精度よく演算することができる。したがって、エンジン10の始動直後の燃料噴射量や吸気量,点火時期等を適切に制御することが可能となり、始動性や回転安定性を向上させることができる。
[4. effect]
(1) In the engine control apparatus 1, the actual charging efficiency Ec is calculated based on the intake manifold pressure PIM and the actual rotational speed Ne at the start of rotating the
(2)また、上記のエンジン制御装置1では、スロットルバルブ23部の圧力比RPRSに基づいてエンジン10の始動期間中の実充填効率Ecを演算している。これにより、インマニ圧PIMのみを用いる場合と比較して、実充填効率Ecの演算精度を向上させることができる。したがって、エンジン10の始動直後の燃料噴射量や吸気量,点火時期等の制御性を高めることができる。
(2) In the engine control apparatus 1 described above, the actual charging efficiency Ec during the start-up period of the
(3)さらに、上記のエンジン制御装置1では、体積効率係数Kmapを用いて実充填効率Ecを演算している。これにより、エンジン10の体積効率Evが変動したときに実際にシリンダーに吸入された空気量を精度よく演算することができる。
(3) Furthermore, in the engine control apparatus 1 described above, the actual charging efficiency Ec is calculated using the volumetric efficiency coefficient K map . Thereby, when the volumetric efficiency Ev of the
例えば、可変動弁機構27によって制御される吸気弁14及び排気弁15の最大バルブリフト量,バルブタイミングが変化した場合には、エンジン10の体積効率Evが大きく変動する。一方、体積効率Evを吸気系圧力で標準化した体積効率係数Kmapが吸気性能の評価パラメーターとして用いられるため、インマニ圧PIMの変化によらない吸入空気の入り込みやすさを把握することができ、実充填効率Ecの演算精度を高めることができる。つまり、吸気系の圧力変化に左右されないエンジン10の吸気性能を評価することができる。
For example, when the maximum valve lift amount and valve timing of the
(4)また、上記のエンジン制御装置1では、圧力比使用条件の一つとしてエンジン10が自立回転していない状態であることが判定され、すなわち、エンジン10が自立回転していないときに吸気系圧力をベースとした実充填効率Ecが演算される。反対に、エンジン10が自立回転を開始したときには、吸気流量をベースとした実充填効率Ecが演算される。
(4) In the engine control apparatus 1 described above, it is determined that one of the pressure ratio use conditions is that the
このように、エンジン10が始動した後には、吸気流量Qに基づく演算により、吸気脈動の影響を排除することができ、正確な実充填効率Ecの値を求めることができる。また、エンジン10が始動する前には、インマニ圧PIMや実回転速度Neに基づく演算により、吸気応答遅れや吸気抵抗の影響を排除することができ、正確な実充填効率Ecの値を求めることができる。
As described above, after the
(5)なお、本実施形態のエンジン10では、エンジン10が始動する第二始動モードの終了時に燃料噴射を開始している。このように、モータリング期間中に燃料噴射を実施しないタイプのエンジン10において、吸気流量Qをベースとしてエンジン始動前の実充填効率Ecを求めると、図4(b)に示すように、燃料噴射を開始する時点で実充填効率Ecの誤差(実際の充填効率と演算上の充填効率とのズレ)が大きくなりやすい。一方、上記のエンジン制御装置1ではこのような誤差が生じないため、燃料噴射量や吸入空気量を適切に制御することができる。
(5) In the
[5.変形例]
上述した実施形態に関わらず、それら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。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述の実施形態中の圧力比使用条件に代えて、あるいは加えて、インマニ圧PIMが所定圧力以下まで低下した状態であることを判定してもよいし、モーター30の回転速度が所定回転速度以下であることを判定してもよい。
[5. Modified example]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately.
For example, instead of the pressure ratio operating conditions in the above embodiments, or in addition, it may be determined that the intake manifold pressure P IM is in a state of being reduced to a predetermined pressure or less, the rotational speed of the
インマニ圧PIMを用いることで、従来の実充填効率Ecの設定手法が適用可能な状態であるか否かを簡便に判定することができる。また、モーター30は、エンジン10の始動時における駆動力伝達経路の上流側に位置することから、モーター30の回転速度に基づく判定により、モーター30の運転状態に対する応答性を向上させることができるほか、エンジン回転速度センサー31を省略することができる。なお、エンジン10の実回転速度Neは、モーター30の回転速度と変速機28での変速比から把握してもよい。
By using the intake manifold pressure P IM, it is possible setting method of the conventional actual charging efficiency Ec is easily determined whether the applicable conditions. In addition, since the
また、上述の実施形態では、シリンダー19に吸入された空気量を把握するための指標値として実充填効率Ecを演算するものを例示したが、少なくともシリンダー19に吸入された空気量に相当するパラメーターが演算されるシステムであれば、上記のエンジン制御装置1でエンジン出力を制御することが可能である。したがって、実充填効率Ecの代わりに体積効率Evや空気体積,空気質量を演算する構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the actual charging efficiency Ec is calculated as an index value for grasping the amount of air sucked into the
なお、上述の実施形態は、駆動源としてエンジン10及びモーター30を備えたハイブリッド電気自動車にエンジン制御装置1を適用したものを例示した。しかし、本エンジン制御装置1の適用対象は、これに限定されない。例えば、車両走行用のモーター30を持たない自動車(ハイブリッドでない自動車)であっても、エンジン10のクランキング用のスターターモーターを備えた車両であれば、本エンジン制御装置1を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, the engine control apparatus 1 is applied to a hybrid electric vehicle including the
1 エンジン制御装置
2 吸入空気量演算部
2A 圧力比演算部(圧力比演算手段)
2B 体積効率係数演算部(体積効率係数演算手段)
2C 実充填効率演算部(空気量演算手段)
2D 第二実充填効率演算部(空気量演算手段)
3 出力制御部(出力制御部,燃料噴射制御部)
4 始動制御部
10 エンジン
30 モーター
32 大気圧センサー
34 インマニ圧センサー(圧力検出手段)
35 エアフローセンサー(流量検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
2B Volume efficiency coefficient calculation unit (volume efficiency coefficient calculation means)
2C Actual filling efficiency calculation part (Air amount calculation means)
2D Second actual filling efficiency calculation unit (air amount calculation means)
3 Output controller (output controller, fuel injection controller)
4 start
35 Air flow sensor (flow rate detection means)
Claims (5)
前記下流圧が大気圧より低い状態となる所定速度以上まで前記エンジンの回転駆動が可能なモーターと、
前記モーターで前記エンジンを回転駆動しているエンジン始動時に、前記下流圧と前記エンジンの回転速度とに基づき、前記エンジンのシリンダーに導入された空気量を演算する空気量演算手段と、
前記空気量演算手段で演算された前記空気量に基づき、前記エンジンの出力を制御する出力制御手段とを備えた
ことを特徴とする、エンジンの制御装置。 A pressure detecting means provided in the intake system of the engine for detecting the downstream pressure of the throttle valve portion;
A motor capable of rotationally driving the engine to a predetermined speed or higher at which the downstream pressure is lower than atmospheric pressure;
An air amount calculating means for calculating the amount of air introduced into the cylinder of the engine based on the downstream pressure and the rotational speed of the engine at the time of starting the engine that rotationally drives the engine with the motor;
An engine control device comprising: output control means for controlling the output of the engine based on the air quantity calculated by the air quantity calculation means.
前記空気量演算手段が、前記圧力比と前記回転速度とに基づき、前記エンジン始動時の前記空気量を演算する
ことを特徴とする、請求項1記載のエンジンの制御装置。 Pressure ratio calculating means for calculating the pressure ratio of the downstream pressure to the upstream pressure of the throttle valve portion of the intake system based on the downstream pressure detected by the pressure detecting means;
2. The engine control apparatus according to claim 1, wherein the air amount calculation means calculates the air amount at the time of starting the engine based on the pressure ratio and the rotation speed.
前記空気量演算手段が、前記体積効率係数基づき、前記エンジン始動時の前記空気量を演算する
ことを特徴とする、請求項2記載のエンジンの制御装置。 Based on the pressure ratio and the rotation speed, comprising a volume efficiency coefficient calculating means for calculating a volume efficiency coefficient corresponding to a value obtained by standardizing the volume efficiency of the engine by the intake system pressure,
3. The engine control device according to claim 2, wherein the air amount calculating means calculates the air amount at the time of starting the engine based on the volumetric efficiency coefficient.
前記空気量演算手段が、
前記エンジンの非自立回転時に、前記下流圧と前記エンジンの回転速度とに基づいて前記空気量を演算するとともに、
前記エンジンの自立回転時に、前記吸気流量に基づいて前記空気量を演算する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 Provided with a flow rate detecting means provided in the intake system for detecting the intake flow rate;
The air amount calculation means is
While calculating the amount of air based on the downstream pressure and the rotational speed of the engine during non-self-sustaining rotation of the engine,
The engine control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the air amount is calculated based on the intake air flow rate during the self-rotating rotation of the engine.
前記出力制御手段が、
前記空気量に基づいて燃料噴射量を演算するとともに、前記回転速度が前記所定速度未満であるときに燃料噴射を停止し、前記所定速度以上であるときに前記燃料噴射を実施する燃料噴射制御手段を有する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 The motor rotationally drives the engine until at least the rotational speed becomes a predetermined speed or higher at the time of starting the engine,
The output control means is
Fuel injection control means for calculating a fuel injection amount based on the air amount, stopping fuel injection when the rotational speed is less than the predetermined speed, and executing the fuel injection when the rotational speed is equal to or higher than the predetermined speed The engine control device according to any one of claims 1 to 4, characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000487A JP2013139749A (en) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | Engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012000487A JP2013139749A (en) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | Engine control device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016109091A (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electronic device |
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2012
- 2012-01-05 JP JP2012000487A patent/JP2013139749A/en active Pending
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