JP2014141884A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料カット処理を実行する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that executes fuel cut processing of an internal combustion engine.
車両等に搭載される内燃機関では、その運転状況に応じて燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを行うことが知られている。通常、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始する。そして、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットを終了し燃料噴射を再開する。 In an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, it is known to perform a fuel cut that temporarily stops fuel injection in accordance with the operation state. Normally, when the accelerator pedal depression amount is 0 or less than a threshold value close to 0 and the engine speed is equal to or higher than the fuel cut permission speed, the fuel cut is started assuming that the fuel cut condition is satisfied. Then, when any fuel cut end condition is satisfied, such as when the accelerator pedal depression amount exceeds the threshold or the engine speed has decreased to the fuel cut return speed, the fuel cut ends and fuel injection resumes. .
エンジントルクが比較的大きい段階で、急に燃料供給を遮断すると、エンジン回転数や車速がステップ的に急落するトルクショックが発生し、運転者を含む搭乗者に衝撃を感じさせる。このトルクショックを軽減する目的で、燃料カット条件が成立しても即時には燃料噴射を停止せず、遅延時間の経過を待ってから燃料噴射を停止することが通例となっている(例えば、下記特許文献1を参照)。遅延時間中には、点火タイミングを遅角補正し、エンジントルクを積極的に低下させる。 If the fuel supply is cut off suddenly when the engine torque is relatively large, a torque shock that causes the engine speed and the vehicle speed to drop stepwise occurs, causing the passengers including the driver to feel the shock. For the purpose of reducing this torque shock, it is customary not to stop fuel injection immediately even if the fuel cut condition is satisfied, but to stop fuel injection after the delay time has elapsed (for example, the following) (See Patent Document 1). During the delay time, the ignition timing is corrected to be retarded, and the engine torque is actively reduced.
また、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、内燃機関がアイドリング状態へと移行する際には、アイドル中のエンジンストールまたは燃料の浪費を抑止するべく、機関の回転速度の変動に対応して点火タイミングを補正する、アイドル回転安定化制御を実施するようにしている(例えば、下記特許文献2を参照)。
In addition, when the amount of depression of the accelerator pedal is 0 or less than a threshold value and the internal combustion engine shifts to an idling state, the engine rotational speed fluctuates in order to suppress idle engine stall or waste of fuel. The idle rotation stabilization control is performed to correct the ignition timing in response to the above (for example, see
従前の制御ロジックでは、燃料カット条件成立後の遅延時間中に、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの補正が発生し、これがトルクダウン目的の点火タイミングの補正と重なってしまうことがあり得た。 In the conventional control logic, during the delay time after the fuel cut condition is satisfied, the ignition timing is corrected by the idle rotation stabilization control, and this may overlap with the correction of the ignition timing for the purpose of torque reduction.
自動変速機を搭載した車両においては、燃料カット条件の成立後、自動変速機の変速比を最もローギア寄り(減速比が大きい)に変更する操作が行われる。これは、燃料カット中に車軸が機関のクランクシャフトを回転駆動する惰性走行の期間をできるだけ引き延ばす、即ち燃料カット終了条件の成立を少しでも遅らせて燃費を稼ぐ意図である。 In a vehicle equipped with an automatic transmission, after the fuel cut condition is satisfied, an operation of changing the transmission gear ratio of the automatic transmission to the lowest gear (the reduction ratio is large) is performed. This is intended to increase fuel efficiency by extending the inertial traveling period in which the axle rotates the engine crankshaft during the fuel cut as much as possible, that is, delaying the establishment of the fuel cut end condition as much as possible.
だが、自動変速機の変速比をローギア側に操作すると、機関の回転速度が上昇する。この加速を抑制しようとして、アイドル回転安定化制御が、点火タイミングを遅角補正する。この遅角補正に、トルクダウン目的の遅角補正が加重されると、点火タイミングが過剰に遅角化してしまい、気筒において失火を引き起こす懸念がある。 However, if the gear ratio of the automatic transmission is operated to the low gear side, the engine speed increases. In order to suppress this acceleration, idle rotation stabilization control retards the ignition timing. If the retardation correction for the purpose of torque reduction is added to the retardation correction, the ignition timing is excessively retarded, which may cause misfire in the cylinder.
そこで、従来、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの遅角補正が同時に発生しても失火に至らないよう、遅延時間中のトルクダウン目的の遅角補正量を、安全余裕を持って少な目に設定していた。 Therefore, conventionally, the delay correction amount for the purpose of torque reduction during the delay time is set to a small value with a safety margin so that misfire does not occur even if the ignition timing retardation correction by idle rotation stabilization control occurs simultaneously. Was.
しかしながら、トルクダウン目的の遅角補正量を少なくした結果として、燃料カット条件成立から燃料カット開始までの遅延時間が長くなってしまう。言うまでもなく、遅延時間中は燃料噴射及び燃焼が継続されており、その分だけ実効燃費が悪化することになる。 However, as a result of reducing the retardation correction amount for the purpose of torque reduction, the delay time from establishment of the fuel cut condition to the start of fuel cut becomes longer. Needless to say, the fuel injection and combustion are continued during the delay time, and the effective fuel consumption deteriorates accordingly.
換言すれば、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの遅角補正が発生するか否かによって、遅延時間の長さにばらつきが生じる。 In other words, the length of the delay time varies depending on whether or not the ignition timing retardation correction by the idle rotation stabilization control occurs.
本発明は、上述の問題に初めて着目してなされたものであり、燃料カット条件成立から燃料カット開始までの遅延時間を短縮し、燃費のより一層の改善を図ることを所期の目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problem for the first time, and aims to shorten the delay time from establishment of the fuel cut condition to the start of fuel cut and to further improve the fuel consumption. .
本発明では、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となったとき、内燃機関のクランクシャフトの回転速度の変動に対応して点火タイミングを補正するアイドル回転安定化制御を実施するとともに、燃料カット条件の成立に伴って気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを実施するものであって、燃料カット条件が成立してから実際に気筒への燃料供給を停止するまでの間の遅延時間中は、前記アイドル回転安定化制御を禁止することを特徴とする制御装置を構成した。 In the present invention, when the amount of depression of the accelerator pedal becomes 0 or less than a threshold value close to 0, idle rotation stabilization control is performed to correct the ignition timing in response to fluctuations in the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine. The fuel cut for temporarily stopping the fuel supply to the cylinder in accordance with the establishment of the fuel cut condition is performed between the time when the fuel cut condition is established and the time when the fuel supply to the cylinder is actually stopped. The control device is configured to prohibit the idle rotation stabilization control during the delay time.
遅延時間中のアイドル回転安定化制御を禁止すれば、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの過剰な遅角化のおそれがなくなる。従って、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの補正の有無にかかわらず、遅延時間を一律に短縮することが可能となる。 If the idle rotation stabilization control during the delay time is prohibited, there is no possibility of excessive retarding of the ignition timing due to the idle rotation stabilization control. Therefore, the delay time can be uniformly shortened regardless of whether or not the ignition timing is corrected by the idle rotation stabilization control.
本発明によれば、燃料カット条件成立から燃料カット開始までの遅延時間を短縮することができ、燃費のより一層の改善を図り得る。 According to the present invention, the delay time from establishment of the fuel cut condition to the start of fuel cut can be shortened, and fuel consumption can be further improved.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the
図2に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ7及び自動変速機8、9を備えてなる。特に、本実施形態では、自動変速機8、9の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置8、及び無段変速機の一種であるベルト式CVT(Continuously Variable Transmission)9を採用している。
FIG. 2 shows an example of a drive system provided in the vehicle. This drive system includes a
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランクシャフトからトルクコンバータ7の入力側のポンプインペラ71に入力され、出力側のタービンランナ72に伝達される。タービンランナ72の回転は、前後進切換装置8を介してCVT9の駆動軸94に伝わり、CVT9における変速を経て従動軸95を回転させる。従動軸95の回転は、出力ギア101に伝達される。出力ギア101は、デファレンシャル装置のリングギア102と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸103及び駆動輪(図示せず)を回転させる。
The rotational torque output from the internal combustion engine is input from the crankshaft of the internal combustion engine to the
トルクコンバータ7は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ7の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ73と、ロックアップクラッチ73を断接切換駆動するための作動液圧(油圧)を制御するロックアップソレノイドバルブ(図示せず)とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号lを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
The
CVT9を搭載した車両においては、車速が所定値(例えば、10km/h)以上である場合、ほぼ常時トルクコンバータ7をロックアップする。車速が所定値以下となれば、トルクコンバータ7のロックアップを解除する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ73はトルクコンバータカバー74に押し付けられ、トルクコンバータカバー74と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ7の入力側(のドライブプレート)に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー74からロックアップクラッチ73を経由してトルクコンバータ7の出力側、ひいては前後進切換装置8に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ7の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は1となる。
In a vehicle equipped with CVT 9, when the vehicle speed is a predetermined value (for example, 10 km / h) or more, the
翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ73がトルクコンバータカバー74から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ7の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー74からポンプインペラ71、タービン72へと伝わり、前後進切換装置8に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ7の速度比は、駆動状態に応じて1よりも小さくなったり大きくなったりする。
In turn, the lock-
CVT9は、駆動プーリ91及び従動プーリ92と、両プーリ91、92に巻き掛けられたベルト93とを要素とする。駆動プーリ91は、駆動軸94に固定した固定シーブ911と、駆動軸91上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ912と、可動シーブ912の後背に配設された液圧サーボ913とを有しており、液圧サーボ913を操作し可動シーブ912を変位させることを通じて変速比を無段階に変更できる。並びに、従動プーリ92は、従動軸95に固設した固定シーブ921と、従動軸95上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ922と、可動シーブ922の後背に配設された液圧サーボ923とを有しており、液圧サーボ923を操作し可動シーブ922を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与える。
The CVT 9 includes a
走行レンジを操作するべくフォワードブレーキ84またはリバースクラッチ85に供給される作動液(作動油)、また変速比を操作するべく液圧サーボ913、923に供給される作動液を吐出する液圧ポンプ(図示せず)は、内燃機関のクランクシャフトからトルクの伝達を受けて稼働する、既知の機械式(非電動式)のものである。この作動液は、トルクコンバータ7に用いられる流体と共通である。
A hydraulic pump (hydraulic fluid) supplied to the
本実施形態の制御装置たるECU0(Electronic Control Unit)は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 An ECU 0 (Electronic Control Unit), which is a control device of the present embodiment, is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号e、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ(または、シフトポジションスイッチ)から出力されるシフトレンジ信号f、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号g、車載バッテリの充電状態を示唆するバッテリ電流(または、電圧)及びバッテリ温度を検出するセンサから出力されるバッテリ状態信号h等が入力される。
The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft, and depression of an accelerator pedal. The accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount or the opening of the
出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、ロックアップクラッチ73の断接切換用のロックアップソレノイドバルブに対して開度制御信号l、フォワードブレーキ84またはリバースクラッチ85の断接切換用のソレノイドバルブに対して開度制御信号m、CVT9に対して変速比制御信号n、クランクシャフトから回転駆動力の供給を受けて発電する発電機に付帯したICレギュレータに対して出力電圧指令信号o等を出力する。
From the output interface, an ignition signal i for the igniter of the
ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、トルクコンバータ7のロックアップを行うか否か、自動変速機8、9の変速比、発電機による発電量(出力電圧)といった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。しかして、ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、n、oを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the
本実施形態のECU0は、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、内燃機関がアイドリング状態へと移行する際、アイドル回転安定化制御を実行する。即ち、アイドル中のエンジンストールまたは燃料の浪費を抑止するべく、内燃機関のクランクシャフトの回転速度の変動に対応して、点火タイミングを補正する。
The
アイドル回転安定化制御では、機関の回転速度を表す指標値として、クランクシャフトが所定角度(例えば、30°CA(クランク角度))回転するのに要した時間を反復的に計測する。そして、前回の計測機会に計測した所要時間と、今回計測した所要時間との差分を求め、その差分が所定値を超える場合に、差分の大きさに応じて点火タイミングの補正量を決定する。 In the idle rotation stabilization control, the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle (for example, 30 ° CA (crank angle)) is repeatedly measured as an index value representing the rotation speed of the engine. Then, the difference between the required time measured at the previous measurement opportunity and the required time measured this time is obtained, and when the difference exceeds a predetermined value, the correction amount of the ignition timing is determined according to the magnitude of the difference.
例えば、前回の所要時間よりも今回の所要時間の方が小さく、両者の差分が所定値を超えるならば、クランクシャフトの回転が加速傾向にあるということであるので、その差分の絶対値が大きいほど点火タイミングをより大きく遅角化することで、エンジントルクを低下させてクランクシャフトの回転の加速を抑制する。逆に、前回の所要時間よりも今回の所要時間の方が大きいならば、クランクシャフトの回転が減速傾向にあるということであるので、その差分の絶対値が大きいほど点火タイミングをより大きく進角化し、エンジントルクを増大させてクランクシャフトの回転の減速を抑制する。 For example, if the current required time is smaller than the previous required time and the difference between the two exceeds a predetermined value, it means that the rotation of the crankshaft tends to accelerate, so the absolute value of the difference is large. As the ignition timing is retarded more greatly, the engine torque is reduced to suppress the acceleration of crankshaft rotation. Conversely, if the current required time is longer than the previous required time, it means that the rotation of the crankshaft tends to decelerate, so the larger the difference, the larger the ignition timing. And increasing the engine torque to suppress the deceleration of the crankshaft rotation.
あるいは、アイドル回転安定化制御において、過去の複数の計測機会に亘り計測した複数の所要時間の平均をとり、この平均と今回計測した所要時間との差分を求め、その差分の大きさに応じて点火タイミングの補正量を決定するようにしてもよい。 Alternatively, in idle rotation stabilization control, an average of a plurality of required times measured over a plurality of past measurement opportunities is obtained, and a difference between this average and the required time measured this time is obtained, and according to the magnitude of the difference The correction amount of the ignition timing may be determined.
並びに、本実施形態のECU0は、運転状況に応じてインジェクタ11からの燃料噴射(及び、点火プラグ12による点火)を一時的に停止する燃料カットを実行する。通常、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとする。
In addition, the
但し、燃料カット条件が成立したとしても、即座に気筒1への燃料噴射を停止するわけではない。図3に、本実施形態のECU0が燃料カットに際して実行する処理の手順を示す。
However, even if the fuel cut condition is satisfied, the fuel injection to the
燃料カット条件が成立したとき(ステップS1)、ECU0は、その燃料カット条件の成立直前、成立時または成立直後の時期における吸気通路3(サージタンク33)内圧力を参照して、遅延時間における、トルクダウンを目的とした点火タイミングの遅角補正量を決定する(ステップS2)。吸気通路3内圧力、即ち吸気圧は、気筒1に充填される吸気量を示唆する。吸気圧が高いほど、気筒1に充填される吸気量及び燃料噴射量が多くなる。ステップS2では、燃料カット条件成立時の吸気圧が高い場合に、吸気圧が低い場合と比べて、単位時間若しくは単位サイクルあたりの点火タイミングの遅角量をより多くし、及び/または、点火タイミングの遅角量の最大値をより大きく設定する。
When the fuel cut condition is satisfied (step S1), the
燃料カット条件の成立から燃料カット開始までの遅延時間中に点火タイミングを遅角補正するのは、既に述べた通り、エンジントルクを低下させて燃料噴射を停止したときのトルクショックを抑制ないし回避する意図である。燃料カット条件の成立時、アクセルペダルは踏み込まれていないことから、スロットルバルブ32は全閉、またはその開度が非常に小さくなっている。だが、スロットルバルブ32を閉止したとしても、気筒1に流入する吸気の量は即時には低減しない。点火タイミングを遅角化すれば、気筒1への燃料供給を継続しながらも、エンジントルクを減少させることができる。
The ignition timing is corrected during the delay time from the establishment of the fuel cut condition to the start of the fuel cut, as described above, to suppress or avoid the torque shock when the fuel injection is stopped by reducing the engine torque. Is intention. Since the accelerator pedal is not depressed when the fuel cut condition is satisfied, the
加えて、燃料カット条件が成立した後、遅延時間を脱するまでの間は、アイドル回転安定化制御(による点火タイミングの補正)を一時的に禁止する(ステップS3)。 In addition, after the fuel cut condition is satisfied, the idle rotation stabilization control (correction of ignition timing) is temporarily prohibited until the delay time is removed (step S3).
ECU0は、燃料カット条件の成立後、CVT9の変速比をローギア側に操作する(ステップS4)とともに、点火タイミングを遅角させつつ(ステップS5)、気筒1に燃料を噴射して燃焼させる運転を維持する(ステップS6)。しかして、燃料噴射を停止してよい状況が整ったと思しきタイミングにて(ステップS7)、燃料噴射(及び、点火)を停止する(ステップS8)。
After the fuel cut condition is established, the
燃料噴射を停止してよい状況とは、エンジントルクが必要十分に低下し、燃料噴射を停止しても大きなトルクショックを引き起こさないような状況のことである。ステップS7の分岐判断が真となる条件、つまり実際に燃料噴射を停止するための条件については、幾つかの態様が考えられる。典型的な手法は、燃料カット条件成立後のエンジントルクを反復的に推算し、そのエンジントルクが許容トルクに達したときに、燃料噴射を停止するというものである。 The situation where the fuel injection may be stopped is a situation where the engine torque is sufficiently low and does not cause a large torque shock even if the fuel injection is stopped. There are several possible modes for the condition at which the branch determination in step S7 is true, that is, the condition for actually stopping the fuel injection. A typical method is to repeatedly estimate the engine torque after the fuel cut condition is established and stop the fuel injection when the engine torque reaches the allowable torque.
許容トルクは、運転者または搭乗者に衝撃を感じさせないような車速の減速度に相当するトルクの低下量;
トルク低下量=許容減速度×(車両重量+搭乗者重量)÷伝達効率×車輪(タイヤ)径÷変速機ギア比÷デファレンシャル比
に依存する。許容減速度は、例えば0.08Gとする。搭乗員重量は、例えば60kgに想定人数を乗じたものとする。主として二人乗りを想定するならば、搭乗員重量は120kgとなる。伝達効率は、トランスミッション(トルクコンバータ、前後進切換装置、変速機やデファレンシャル装置を含む)及び車輪等の総体の伝達効率であり、例えば0.9とする。変速機のギア比は、燃料カット条件成立時の変速比やシフトポジションに応じた値とする。
The allowable torque is the amount of torque reduction corresponding to the deceleration of the vehicle speed that does not cause the driver or passenger to feel an impact;
Torque reduction amount = allowable deceleration × (vehicle weight + passenger weight) ÷ transmission efficiency × wheel (tire) diameter ÷ transmission gear ratio ÷ differential ratio. The allowable deceleration is 0.08G, for example. The crew weight is, for example, 60 kg multiplied by the assumed number of people. If mainly two passengers are assumed, the crew weight is 120 kg. The transmission efficiency is the overall transmission efficiency of a transmission (including a torque converter, a forward / reverse switching device, a transmission and a differential device), wheels, and the like, for example, 0.9. The gear ratio of the transmission is a value corresponding to the gear ratio and shift position when the fuel cut condition is satisfied.
許容トルクは、燃料カット即ち燃料噴射の停止に起因するエンジントルクの低下について許容される最大値;
許容トルク=トルク低下量−燃料カット条件成立後の機関の及び機関に対する機械的損失
によって規定される。燃料カットに起因するエンジントルクの低下分のうちの機械的損失の項は、燃料カット条件成立後のエンジン回転数及び機関の冷却温度、エアコンディショナのコンプレッサの稼働状況、さらにはオルタネータの発電量等に応じた値とする。機械的損失の項は、エンジン回転数が高いほど大きくなり、冷却水温が低いほど大きくなる。特に、冷却水温は、機関各部のフリクションを示唆する。冷却水温が低いほど、機関の温度が低く、潤滑油の粘性が高く、そしてフリクションが大きい。
The allowable torque is the maximum value allowed for a reduction in engine torque due to fuel cut or fuel injection stop;
Allowable torque = torque reduction amount−defined by the mechanical loss of the engine and the engine after the fuel cut condition is satisfied. The term of mechanical loss in the decrease in engine torque due to the fuel cut includes the engine speed and engine cooling temperature after the fuel cut condition is satisfied, the operating status of the air conditioner compressor, and the power generation amount of the alternator. It is a value according to etc. The term of mechanical loss increases as the engine speed increases, and increases as the cooling water temperature decreases. In particular, the cooling water temperature suggests friction in various parts of the engine. The lower the coolant temperature, the lower the engine temperature, the higher the viscosity of the lubricating oil, and the greater the friction.
コンプレッサが稼働している場合は、そうでない場合と比較して機械的損失が大きくなる。 When the compressor is operating, the mechanical loss is greater than when it is not.
さらには、オルタネータの発電量が大きいほど、機械的損失が大きくなることは言うまでもない。オルタネータの発電量は、そのときの電気負荷の稼働状況やバッテリの充電状態にも依存する(例えば、電気負荷が殆ど稼働しておらず、かつバッテリが満充電に近いと、高い出力電圧をレギュレータに指令してもオルタネータは無負荷運転に近い状態となる)。オルタネータの発電量(出力電流または出力電力)を直接計測できるのであれば、その計測値を以て機械的損失を算定すればよい。さもなくば、発電機のフィールドコイルへの通電のDUTY比(fDUTY)、バッテリの充電状態及びエンジン回転数等に基づいてオルタネータの発電量を推測し、機械的損失を算定する。 Furthermore, it goes without saying that the mechanical loss increases as the power generation amount of the alternator increases. The amount of power generated by the alternator also depends on the operating status of the electrical load at that time and the state of charge of the battery (for example, if the electrical load is almost not operating and the battery is almost fully charged, the high output voltage is regulated. The alternator will be close to no-load operation even if the command is issued. If the power generation amount (output current or output power) of the alternator can be directly measured, the mechanical loss may be calculated using the measured value. Otherwise, the power loss of the alternator is estimated based on the DUTY ratio (fDUTY) of energization to the field coil of the generator, the state of charge of the battery, the engine speed, etc., and the mechanical loss is calculated.
他方、燃料カット条件成立後、燃料カット開始前の遅延時間におけるエンジントルクは、そのときのエンジン回転数、燃料噴射量及び冷却水温等に基づいて推算する。エンジントルクの算定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。 On the other hand, the engine torque in the delay time after the fuel cut condition is established and before the fuel cut is started is estimated based on the engine speed, the fuel injection amount, the coolant temperature, and the like at that time. A known engine torque calculation method can be used.
総じて言えば、ECU0は、ステップS7にて、推算した現在のエンジントルクと許容トルクとを比較し、現在のエンジントルクが許容トルク以下となっていることを以て、燃料噴射を停止してよい状況に至ったものと判断する(燃料カットフラグをONとする)。
Generally speaking, the
この他の手法としては、燃料カット条件の成立時の状況を基に、実際に燃料噴射を停止するまでの遅延時間を決定することが挙げられる。 Another method is to determine the delay time until the fuel injection is actually stopped based on the situation when the fuel cut condition is satisfied.
例えば、ECU0のメモリに予め、燃料カット条件成立時のエンジン回転数、冷却水温、エアコンディショナや電気負荷の稼働状況やバッテリの充電状態と、設定するべき遅延時間との関係を規定したマップデータを格納しておく。ECU0は、燃料カット条件の成立時に、そのときのエンジン回転数、冷却水温等をキーとして当該マップを検索し、遅延時間を読み出す。
For example, the map data that prescribes the relationship between the engine speed, the coolant temperature, the operating condition of the air conditioner and the electric load, the state of charge of the battery, and the state of charge of the battery and the delay time to be set in the memory of the
しかして、燃料カット条件成立からの経過時間を計数しておき、ステップS7にて、その経過時間がマップデータから決定された遅延時間に到達したことを以て、燃料噴射を停止してよい状況に至ったものと判断する(燃料カットフラグをONとする)。 Accordingly, the elapsed time from the establishment of the fuel cut condition is counted, and in step S7, the fuel injection can be stopped because the elapsed time has reached the delay time determined from the map data. (The fuel cut flag is set to ON).
燃料カットの開始即ち燃料噴射を停止した(ステップS8)後、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立した暁には(ステップS9)、燃料カットを終了することとし、燃料噴射(及び、点火)を再開する(ステップS10)。 After the fuel cut is started, that is, the fuel injection is stopped (step S8), any fuel cut end condition is satisfied, such as the accelerator pedal depression amount exceeds the threshold value, or the engine speed is reduced to the fuel cut return speed. When the soot has been reached (step S9), the fuel cut ends and fuel injection (and ignition) is resumed (step S10).
因みに、燃料カットからの復帰時には、低落したエンジン回転数を回復するべく、ある期間燃料噴射量を増量して空燃比をリッチ化した後、空燃比を本来の目標である理論空燃比近傍の値に収束させる空燃比制御を実施する。 Incidentally, when recovering from a fuel cut, the fuel injection amount is increased for a certain period to enrich the air-fuel ratio in order to recover the reduced engine speed, and then the air-fuel ratio is a value close to the original target theoretical air-fuel ratio. Execute air-fuel ratio control to converge to
図4に、従来の制御と本実施形態の制御との比較を示す。従来の制御では、燃料カット条件成立時点t0以後の遅延時間中に、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの遅角補正(「アイドル回転安定化制御による点火タイミング補正量」の欄において破線にて表す)が発生することがあり得た。遅延時間における望ましい点火タイミング(「点火タイミング」の欄において実線にて表す)に、この遅角補正が加味されると、点火タイミングが過剰に遅角化し(「点火タイミング」の欄において破線にて表す)、混合気の燃焼の不安定化を招く懸念がある。それ故、従来の制御では、遅延時間中の点火タイミングの遅角に安全余裕を持たせていた(「点火タイミング」の欄において鎖線にて表す)。アイドル回転安定化制御による遅角補正が発生しない場合には、図4中の鎖線に沿って点火タイミングが操作されることから、エンジントルクの低下が遅れ、実際に燃料カットに突入する時点t2が遅くなってしまう。 FIG. 4 shows a comparison between the conventional control and the control of the present embodiment. In the conventional control, during the delay time after the fuel cut condition satisfaction time t 0 , the ignition timing retardation correction by the idle rotation stabilization control (in the column of “ignition timing correction amount by idle rotation stabilization control”) Can be generated). If this delay angle correction is added to the desired ignition timing in the delay time (shown by the solid line in the “ignition timing” column), the ignition timing is excessively retarded (indicated by the broken line in the “ignition timing” column). There is a concern that the combustion of the air-fuel mixture may become unstable. Therefore, in the conventional control, a safety margin is given to the retard of the ignition timing during the delay time (represented by a chain line in the “ignition timing” column). When the delay angle correction by the idle rotation stabilization control does not occur, the ignition timing is operated along the chain line in FIG. 4, and therefore, the time t 2 when the engine torque decrease is delayed and actually enters the fuel cut. Will be late.
これに対し、本実施形態の制御では、遅延時間中のアイドル回転安定化制御を一律に禁じている。従って、燃料カット条件成立時点t0後、点火タイミングを常に図4中の実線に沿って操作することが可能となり、実際に燃料カットに突入する時点t1を早めることができる、つまりは遅延時間を短縮することができる。 On the other hand, in the control of this embodiment, the idle rotation stabilization control during the delay time is uniformly prohibited. Therefore, after the fuel cut condition establishment time t 0 , the ignition timing can always be operated along the solid line in FIG. 4, and the time t 1 when actually entering the fuel cut can be advanced, that is, the delay time Can be shortened.
本実施形態では、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となったとき、内燃機関のクランクシャフトの回転速度の変動に対応して点火タイミングを補正するアイドル回転安定化制御を実施するとともに、燃料カット条件の成立に伴って気筒1への燃料供給を一時停止する燃料カットを実施するものであって、燃料カット条件が成立してから実際に気筒1への燃料供給を停止するまでの間の遅延時間中は、前記アイドル回転安定化制御を禁止することを特徴とする制御装置0を構成した。
In the present embodiment, when the accelerator pedal depression amount is 0 or less than a threshold value close to 0, idle rotation stabilization control is performed to correct the ignition timing in response to fluctuations in the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine. Along with the establishment of the fuel cut condition, the fuel cut is performed to temporarily stop the fuel supply to the
本実施形態によれば、遅延時間中のアイドル回転安定化制御による点火タイミングの過剰な遅角化のおそれがなくなる。従って、アイドル回転安定化制御による点火タイミングの補正の有無を考慮することなく、遅延時間中のトルクダウン目的の点火タイミングの遅角補正量を十分に大きくとることが可能となる。従って、遅延時間が短縮され、即ち燃料カット期間が実効的に延長され、燃料の消費を削減して燃費性能を向上させることができる。 According to the present embodiment, there is no possibility of excessive retarding of the ignition timing by the idle rotation stabilization control during the delay time. Therefore, it is possible to take a sufficiently large retard correction amount for the purpose of torque reduction during the delay time without considering the correction of the ignition timing by the idle rotation stabilization control. Therefore, the delay time is shortened, that is, the fuel cut period is effectively extended, and the fuel consumption can be reduced and the fuel consumption performance can be improved.
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、燃料カット条件成立後の遅延時間において、点火タイミングを遅角補正していたが、これとともに、またはこれに代えて、内燃機関により駆動される発電機の発電電力を増大させる制御を実施してもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In the above embodiment, the ignition timing is retarded during the delay time after the fuel cut condition is satisfied. However, in addition to or instead of this, control for increasing the generated power of the generator driven by the internal combustion engine. May be implemented.
その際には、燃料カット条件の成立直前、成立時または成立直後の時期における吸気通路3内圧力に応じて、遅延時間中に発電機に指令する出力電圧の大きさを決定する(ステップS2)。即ち、燃料カット条件成立時の吸気圧が高い場合には、吸気圧が低い場合と比べて、単位時間若しくは単位サイクルあたりの出力電圧の増加量をより多くし、及び/または、出力電圧の最大値をより大きく設定する。その上で、遅延時間中の発電機の出力電圧を操作する(ステップS5)。 At that time, the magnitude of the output voltage commanded to the generator during the delay time is determined according to the pressure in the intake passage 3 immediately before, when, or just after the fuel cut condition is satisfied (step S2). . That is, when the intake pressure when the fuel cut condition is satisfied is high, the amount of increase in the output voltage per unit time or unit cycle is increased and / or the maximum output voltage is compared to when the intake pressure is low. Set a larger value. Then, the output voltage of the generator during the delay time is manipulated (step S5).
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載された内燃機関及び/または発電機の制御に適用できる。 The present invention can be applied to control of an internal combustion engine and / or a generator mounted on a vehicle.
0…制御装置(ECU)
1…気筒
11…インジェクタ
12…点火プラグ
8、9…自動変速機(前後進切換装置、CVT)
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
燃料カット条件の成立に伴って気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを実施するものであって、
燃料カット条件が成立してから実際に気筒への燃料供給を停止するまでの間の遅延時間中は、前記アイドル回転安定化制御を禁止することを特徴とする制御装置。 When the accelerator pedal depression amount is 0 or below a threshold value close to 0, idle rotation stabilization control is performed to correct the ignition timing in response to fluctuations in the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine,
A fuel cut for temporarily stopping the fuel supply to the cylinder in accordance with the establishment of the fuel cut condition,
A control device that prohibits the idling rotation stabilization control during a delay time from when the fuel cut condition is satisfied to when the fuel supply to the cylinder is actually stopped.
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2013
- 2013-01-22 JP JP2013008867A patent/JP2014141884A/en active Pending
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