JP2015001179A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
一般に、エンジンのアイドル運転状態において、エンジン負荷となるエアコン用コンプレッサ等の補機が起動されると、エンジン負荷が急変し一時的にエンジン回転数が低下する。 In general, when an auxiliary machine such as an air conditioner compressor, which becomes an engine load, is started in an idle operation state of the engine, the engine load changes suddenly and the engine speed temporarily decreases.
従来、こうしたアイドリング時のエンジン回転数の低下を抑制する内燃機関の制御装置として、エアコン用コンプレッサの運転状態に応じて、吸入空気量の増量あるいは点火時期の進角を行うことによりアイドリング時のエンジンの目標トルクを増加させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a control device for an internal combustion engine that suppresses a decrease in the engine speed during idling, the engine at idling is performed by increasing the intake air amount or advance the ignition timing according to the operating state of the air conditioner compressor. Has been known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の内燃機関の制御装置にあっては、触媒暖機中に点火時期を遅角する、いわゆる触媒暖機遅角制御が実行されている状態でエアコン用コンプレッサ等の補機の起動に伴う吸入空気量の増量がなされると、目標トルクに対して過剰となった実トルクを目標トルクまで減少させることができないおそれがある。 However, in a conventional control device for an internal combustion engine, an auxiliary device such as a compressor for an air conditioner is started in a state in which so-called catalyst warm-up retarding control is performed in which ignition timing is retarded during catalyst warm-up. If the intake air amount is increased, the actual torque that is excessive with respect to the target torque may not be reduced to the target torque.
具体的には、触媒暖機遅角制御の実行中に補機の駆動要求がなされると、エンジンの目標トルクを増加させるために吸入空気量の増量がなされる。このとき、吸入空気量が過剰となりエンジンの実トルクが目標トルクを超えてしまう場合がある。 Specifically, when a drive request for an auxiliary machine is made during execution of the catalyst warm-up delay angle control, the intake air amount is increased in order to increase the target torque of the engine. At this time, the intake air amount becomes excessive, and the actual torque of the engine may exceed the target torque.
このような場合、実トルクを減少させる必要があるため、吸入空気量のフィードバック制御と比べて応答性の高い点火時期制御により点火時期を遅角側に制御し、過剰分のトルクを減少させることが望ましい。 In such a case, since it is necessary to reduce the actual torque, the ignition timing is controlled to the retard side by the ignition timing control that is more responsive than the feedback control of the intake air amount, and the excessive torque is reduced. Is desirable.
ところが、点火時期は、触媒暖機遅角制御によって既に遅角されている。このため、従来の内燃機関の制御装置においては、既に遅角された点火時期をさらに遅角側に制御しようとしても失火限界を考慮すると、それ以上の遅角を行うことができない場合がある。こうした場合には、エンジンの実トルクを目標トルクまで減少させることができない。 However, the ignition timing has already been retarded by the catalyst warm-up retard control. For this reason, in the conventional control device for an internal combustion engine, even if it is attempted to control the ignition timing that has already been retarded further to the retard side, in consideration of the misfire limit, it may not be possible to retard further. In such a case, the actual torque of the engine cannot be reduced to the target torque.
このように、従来の内燃機関の制御装置にあっては、触媒暖機遅角制御の実行中に補機が駆動された場合に点火時期の制御によりエンジンの実トルクを目標トルクに追従させることができないおそれがあった。 As described above, in the conventional control device for an internal combustion engine, when the auxiliary machine is driven during the catalyst warm-up delay angle control, the actual engine torque is made to follow the target torque by controlling the ignition timing. There was a risk of not being able to.
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、触媒暖機遅角制御の実行中に補機が駆動された場合であっても点火時期の制御により内燃機関の実トルクを目標トルクに追従させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above. Even when the auxiliary machine is driven during the catalyst warm-up delay angle control, the actual torque of the internal combustion engine is controlled by controlling the ignition timing. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can follow the torque.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、(1)触媒暖機中に点火時期を遅角する触媒暖機遅角制御を実行可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の出力を利用して駆動される補機の駆動要求に応じて前記補機の駆動に必要な負荷トルクを算出し、前記負荷トルクに応じて前記内燃機関の目標吸入空気量を増大させる制御手段を備え、前記制御手段は、前記触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量に応じて前記増大させた目標吸入空気量を減量補正するとともに、前記増大させた目標吸入空気量の減量補正による負荷トルクの低下を点火時期を進角させて補償する構成を有する。 In order to achieve the above object, the control device for an internal combustion engine according to the present invention is (1) a control device for an internal combustion engine capable of performing catalyst warm-up retarding control for retarding ignition timing during catalyst warm-up, The load torque required to drive the auxiliary machine is calculated according to the drive request of the auxiliary machine driven using the output of the internal combustion engine, and the target intake air amount of the internal combustion engine is increased according to the load torque And a control means for correcting the decrease in the increased target intake air amount in accordance with the retard amount of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up delay angle control, and the increased target It has a configuration that compensates for a decrease in load torque due to a reduction in intake air amount by advancing the ignition timing.
この構成により、本発明に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量に応じて増大させた目標吸入空気量を減量補正するので、実際の吸入空気量である実吸入空気量が目標吸入空気量を上回ることを抑制することができる。したがって、触媒暖機中の補機駆動時における実際の内燃機関のトルクである実トルクが目標トルクに対して過剰となってしまうことを防止することができる。このため、従来のように、目標トルクに対して過剰な内燃機関の実トルクを目標トルクに追従させるために、触媒暖機遅角制御によって遅角されている点火時期をさらに遅角側に制御する必要がなくなる。 With this configuration, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention corrects the target intake air amount increased according to the retard amount of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up retard angle control, so that the actual intake air amount is corrected. It is possible to suppress the actual intake air amount that is the air amount from exceeding the target intake air amount. Therefore, it is possible to prevent the actual torque, which is the actual torque of the internal combustion engine when driving the auxiliary equipment during catalyst warm-up, from becoming excessive with respect to the target torque. Therefore, as in the past, in order to make the actual torque of the internal combustion engine excessive with respect to the target torque follow the target torque, the ignition timing delayed by the catalyst warm-up delay control is further controlled to the retard side. There is no need to do it.
また、制御手段は、増大させた目標吸入空気量の減量補正による負荷トルクの低下を点火時期を進角させて補償するので、触媒暖機中における補機駆動時の目標トルクに対する内燃機関の実トルクの不足分を補うことができる。 Further, the control means compensates for the decrease in the load torque due to the decrease correction of the increased target intake air amount by advancing the ignition timing, so that the actual performance of the internal combustion engine with respect to the target torque at the time of driving the auxiliary machine during catalyst warm-up is increased. The shortage of torque can be compensated.
したがって、本発明に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中に補機が駆動された場合であっても点火時期の制御により内燃機関の実トルクを目標トルクに追従させることができる。 Therefore, the control device for an internal combustion engine according to the present invention causes the actual torque of the internal combustion engine to follow the target torque by controlling the ignition timing even when the auxiliary device is driven during the catalyst warm-up delay angle control. be able to.
また、本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記(1)に記載の内燃機関の制御装置において、(2)前記制御手段は、前記触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量が大きいほど、前記増大させた目標吸入空気量の減量補正による減量量を増加させる構成を有する。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is the control apparatus for an internal combustion engine according to (1), wherein (2) the control means delays the ignition timing during execution of the catalyst warm-up delay angle control. As the angular amount is larger, the amount of reduction by the reduction correction of the increased target intake air amount is increased.
この構成により、本発明に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量が大きいほど増大させた目標吸入空気量の減量補正による減量量を増加させるので、点火時期の遅角量が大きいために失火限界に近づいたような状態では、内燃機関の実トルクが目標トルクを超過しないように目標吸入空気量を減量補正することができる。 With this configuration, the control device for an internal combustion engine according to the present invention increases the amount of reduction due to the reduction correction of the target intake air amount that has been increased as the amount of retardation of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up delay angle control is larger. Therefore, the target intake air amount can be corrected to decrease so that the actual torque of the internal combustion engine does not exceed the target torque when the ignition timing is approaching the misfire limit due to a large retard amount of the ignition timing.
本発明によれば、触媒暖機遅角制御の実行中に補機が駆動された場合であっても点火時期の制御により内燃機関の実トルクを目標トルクに追従させることができる内燃機関の制御装置を提供することができる。 According to the present invention, control of an internal combustion engine that can cause the actual torque of the internal combustion engine to follow the target torque by controlling the ignition timing even when the accessory is driven during the execution of the catalyst warm-up delay angle control. An apparatus can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下の説明においては、変速機を備えたFR(Front engine Rear drive)車両に本発明に係る内燃機関の制御装置を適用した例を説明する。 In the following description, an example in which the control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an FR (Front engine Rear drive) vehicle equipped with a transmission will be described.
図1に示すように、本実施の形態における車両1は、内燃機関を構成するエンジン2と、エンジン2から出力された出力トルクを増幅させるトルクコンバータ3と、トルクコンバータ3の出力軸の回転速度を変速した回転速度で出力軸4を回転させる変速機構5と、変速機構5の出力軸4の回転力をドライブシャフト6L、6Rに伝達するディファレンシャルギヤ7と、ドライブシャフト6L、6Rが回転させられることにより駆動する駆動輪8L、8Rとを備えている。
As shown in FIG. 1, a
ここで、トルクコンバータ3および変速機構5は、変速機9を構成する。変速機9としては、エンジン2に接続され、互いに変速比の異なる複数の変速段を有する多段の自動変速機あるいは変速比を連続的に変更可能な無段変速機を用いることができる。なお、変速機9としては、運転者のシフト操作に応じて複数の変速段を切り替え可能な手動変速機を採用してもよい。この場合、トルクコンバータ3は設けられない。
Here, the
また、車両1は、エンジン2を制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、「EG−ECU」という)10と、変速機9を油圧によって制御する油圧制御回路11と、油圧制御回路11を電気的に制御する変速機用電子制御ユニット(以下、「TM−ECU」という)12と、空調ユニット13と、空調ユニット13を制御するエアコン用電子制御ユニット(以下、「A/C−ECU」という)14とを備えている。本実施の形態におけるEG−ECU10は、本発明に係る制御手段を構成する。
Further, the
図2に示すように、エンジン2は、シリンダブロック20と、シリンダブロック20の上部に固定されたシリンダヘッド21と、オイルを収納するオイルパン22とを備え、シリンダブロック20と、シリンダヘッド21とによって複数の気筒23が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、本実施の形態において、エンジン2は、直列4気筒のエンジンによって構成されているものとするが、本発明においては、直列6気筒エンジン、V型6気筒エンジン、V型12気筒エンジンまたは水平対向6気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。なお、図2に示すエンジン2は、直列に配置された4つの気筒のうちの1つの気筒23が図示されている。
In the present embodiment, the
気筒23には、ピストン24が往復動可能に収納され、シリンダブロック20、シリンダヘッド21およびピストン24によって、各気筒23の燃焼室25が形成されている。本実施の形態において、エンジン2は、ピストン24が2往復する間に吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程からなる一連の4行程を行う、4サイクルのエンジンによって構成されているものとして説明する。
A
各気筒23に収納されたピストン24は、コネクティングロッド26を介してクランクシャフト27に連結されている。コネクティングロッド26は、ピストン24の往復動をクランクシャフト27の回転運動に変換するようになっている。
Pistons 24 housed in the
したがって、エンジン2は、燃焼室25で燃料と空気との混合気を燃焼させることによりピストン24を往復動させ、コネクティングロッド26を介してクランクシャフト27を回転させることにより、トルクコンバータ3に動力を伝達するようになっている。
Therefore, the
なお、エンジン2に用いられる燃料は、ガソリンとするが、ガソリンに代えて、軽油等の炭化水素系の燃料またはエタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。
In addition, although the fuel used for the
エンジン2には、空気を燃焼室25に導入するための吸気管30が設けられている。吸気管30には、車外から流入した空気を清浄するエアクリーナ31と、燃焼室25に導入される空気の流量すなわち吸入空気量を検出するエアフローセンサ32と、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ33とが設けられている。
The
エアクリーナ31は、例えば、内部に収容した紙または合成繊維の不織布のフィルターにより、吸入空気中の異物を除去するようになっている。エアフローセンサ32は、スロットルバルブ33の上流側に設けられ、吸入空気量を表す検出信号をEG−ECU10に出力するようになっている。
The
スロットルバルブ33は、スロットルバルブアクチュエータ34によってその開度が調整されることで、吸入空気量を調整可能としている。スロットルバルブアクチュエータ34は、EG−ECU10に接続されている。
The opening of the
また、エンジン2には、燃焼室25内の排気ガスを車外に排出するための排気管35が設けられている。排気管35には、排気ガス中の有害物質を酸化還元浄化するための触媒36が設けられている。
Further, the
シリンダブロック20には、冷却水が循環するウォータジャケット37が形成され、ウォータジャケット37内を循環する冷却水の水温を検知する水温センサ38が設けられている。シリンダヘッド21には、吸気管30と燃焼室25とを連通させる吸気ポート40と、燃焼室25と排気管35とを連通させる排気ポート41とが形成されている。
The
また、シリンダヘッド21には、吸気管30から燃焼室25への燃焼用空気の導入を制御するための吸気バルブ42と、燃焼室25から排気管35への排気ガスの排出を制御するための排気バルブ43と、燃焼室25内に燃料を噴射するためのインジェクタ44と、燃焼室25内の混合気に点火するための点火プラグ45とが設けられている。
Further, the
インジェクタ44および点火プラグ45は、EG−ECU10に接続されており、燃料噴射の可否やタイミング、また点火タイミング等がEG−ECU10により制御される。
The
クランクシャフト27には、クランクシャフト27とともに回転するクランクロータ(図示省略)が設けられている。エンジン2は、クランクロータの回転角を検出するためのクランク角センサ61を備えている。
The
クランク角センサ61は、EG−ECU10に接続されており、検出結果に応じたクランク角信号をEG−ECU10に出力するようになっている。
The
油圧制御回路11は、各種ソレノイドを備えており、これらソレノイドを介して変速やライン圧およびロックアップ状態を制御するようになっている。
The
図1において、EG−ECU10は、図示しないCPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。
In FIG. 1, an EG-
EG−ECU10のROMには、当該マイクロプロセッサをEG−ECU10として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、EG−ECU10のCPUがRAMを作業領域としてROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、EG−ECU10として機能する。
A program for causing the microprocessor to function as the EG-
本実施の形態において、EG−ECU10の入力側には、クランク角センサ61、エアフローセンサ32、水温センサ38に加えて、アクセルペダル90の開度を表すアクセル開度を検出するアクセル開度センサ91と、車速を検出する車速センサ92とが接続されている。
In the present embodiment, on the input side of the EG-
アクセル開度センサ91は、アクセルペダル90が運転者により操作されると、アクセルペダル90の開度を示すアクセル開度を表す信号をEG−ECU10に出力するようになっている。
The
車速センサ92は、ドライブシャフト6L、6Rの回転角を検出し、検出したドライブシャフト6L、6Rの回転角を平均化した車速を表す信号をEG−ECU10に出力するようになっている。
The
EG−ECU10は、TM−ECU12やA/C−ECU14等の他のECUと高速CANを介して通信するようになっており、TM−ECU12やA/C−ECU14等の他のECUと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。
The EG-
例えば、EG−ECU10は、エンジン2の運転状態を検出する各種センサから入力される検出信号等に基づいて、インジェクタ44に対する燃料噴射制御、点火プラグ45に対する点火制御およびスロットルバルブアクチュエータ34に対する吸入空気量調節制御等のエンジン2の運転制御を行うとともに、必要に応じてエンジン2の運転状態に関するデータをTM−ECU12に出力するようになっている。
For example, the EG-
また、EG−ECU10は、エンジン2の運転制御の一環として、ISC制御、触媒暖機中に点火時期を遅角する触媒暖機遅角制御、および後述する例えば空調ユニット13等の補機類の駆動に伴いエンジン2の吸入空気量を増大させる吸入空気量増大制御を実行するようになっている。
Further, the EG-
ISC制御は、エンジン2のアイドル運転時に、エンジン2のアイドル回転数を目標アイドル回転数に維持するために実行される制御である。具体的には、EG−ECU10は、エンジン2がストールを起こすことなくアイドリング可能な低い回転数として目標アイドル回転数を予め設定し、アイドル回転数をその目標アイドル回転数に維持するようにアイドル運転時の吸入空気量をフィードバック制御するようになっている。
The ISC control is a control that is executed to maintain the idle speed of the
触媒暖機遅角制御は、エンジン2の冷間始動時に触媒36を早期活性化させて排気の浄化効率を高めるために点火時期を遅角する制御であり、この触媒暖機遅角制御が実行されることで触媒36の暖機が促進される。また、EG−ECU10は、アイドル回転数を維持するために遅角量に応じて吸入空気量を増大させる制御を同時に実行するようになっている。
The catalyst warm-up delay angle control is a control for retarding the ignition timing in order to activate the
吸入空気量増大制御は、空調ユニット13等の補機類の駆動による負荷(補機負荷)が増大した場合に、エンジン2のアイドル回転数を安定状態に維持する制御である。
The intake air amount increase control is a control for maintaining the idle speed of the
EG−ECU10は、エンジン2のアイドル運転状態においては冷却水温等に基づいてエンジン2の目標回転数を設定し、その目標回転数と実回転数との偏差に応じて吸入空気量をフィードバック制御するようになっている。このような吸入空気量のフィードバック制御が行われているアイドル運転状態において、例えば空調ユニット13が駆動されると、この空調ユニット13の駆動に伴う補機負荷によってエンジン回転数の落ち込みが発生する。
The EG-
したがって、こうしたアイドル運転時のエンジン回転数の落ち込みを防止するために、EG−ECU10は、アイドル運転状態で空調ユニット13等の補機類が駆動されたときには、吸入空気量を増大してエンジン出力を増大させるようになっている。
Therefore, in order to prevent such a decrease in engine speed during idle operation, the EG-
具体的には、EG−ECU10は、空調ユニット13等の補機類の駆動要求に応じて補機類の駆動に必要な負荷トルクを算出し、算出した負荷トルクに応じて吸入空気量のフィードバック制御における目標吸入空気量を増量補正する、つまり目標吸入空気量を増大させるようになっている。そして、EG−ECU10は、実際の吸入空気量(以下、実吸入空気量という)が増量補正された目標吸入空気量となるよう、スロットルバルブアクチュエータ34を介してスロットルバルブ33の開度を大きくするようになっている。
Specifically, the EG-
ここで、上述した補機類は、エンジン2の出力を利用して駆動される機器類であり、空調ユニット13の他、例えばオルタネータやパワーステアリング装置等が挙げられる。本実施の形態では、上記補機類として空調ユニット13を例に説明する。
Here, the above-described accessories are devices that are driven using the output of the
TM−ECU12は、図示しないCPUと、ROMと、RAMと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。TM−ECU12のROMには、当該マイクロプロセッサをTM−ECU12として機能させるためのプログラムが記憶されている。
The TM-
すなわち、TM−ECU12のCPUがRAMを作業領域としてROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、TM−ECU12として機能する。
That is, the CPU of the TM-
本実施の形態において、TM−ECU12の入力側には、シフトレバー93によって選択されたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ94が接続されている。
In the present embodiment, a
TM−ECU12は、EG−ECU10やA/C−ECU14等の他のECUと高速CANを介して通信するようになっており、EG−ECU10やA/C−ECU14等の他のECUと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。
The TM-
例えば、TM−ECU12は、シフトポジションセンサ94によって検出されたシフトポジションとEG−ECU10から出力されたエンジン2の運転状態に基づいて、油圧制御回路11を制御することによって、変速機構5にいずれかの変速段を形成させるとともに、変速機構5に形成させた変速段を表す情報をEG−ECU10に出力するようになっている。
For example, the TM-
空調ユニット13は、車両1のエンジンルーム内に収納されており、圧縮機としてのコンプレッサ101と、凝縮器としてのコンデンサ102と、減圧手段としての膨張弁103と、熱交換器としてのエバポレータ104とを備えている。
The
これらコンプレッサ101、コンデンサ102、膨張弁103およびエバポレータ104は、冷媒循環路100によって連通しており、冷媒が冷媒循環路100を循環することにより冷凍サイクルが実行されるようになっている。冷媒としては、例えばエンジン冷却水として用いられる不凍液が用いられる。なお、不凍液に代えて二酸化炭素などの気体を冷媒としてもよい。本実施の形態に係る空調ユニット13は、本発明に係る補機を構成する。
The
コンプレッサ101は、低圧気相状態の冷媒を圧縮し、高温高圧の過熱気相状態にして吐出するようになっている。このコンプレッサ101は、駆動ベルト105およびプーリ106を介してエンジン2のクランクシャフト27に連結されている。したがって、クランクシャフト27が回転すると、エンジン2から出力される駆動力によりコンプレッサ101が駆動するようになっている。このため、空調ユニット13が作動状態であるとき、すなわちコンプレッサ101が駆動されているときは、このときのコンプレッサ101の駆動トルクが外部負荷(補機負荷)、すなわち空調ユニット13の負荷としてエンジン2に作用する。
The
コンプレッサ101は、可変容量式コンプレッサにより構成されている。可変容量のコンプレッサ101は、後述するA/C−ECU14によるソレノイドへの通電電流の電流値の変更、あるいはデューティ比の変更などにより、ピストンのストロークを変更し冷媒の吸入圧を調節するようになっている。
The
コンデンサ102は、冷媒循環路100におけるコンプレッサ101の下流に接続されており、例えばラジエータの前面に配置されている。コンデンサ102は、走行時の車風や図示しない冷却電動ファンの風によってコンプレッサ101から吐出された過熱気相状態の冷媒を凝縮点まで冷却して液相状態にするようになっている。
The
膨張弁103は、コンデンサ102の下流に配置されており、コンデンサ102から流出した液相冷媒を減圧し、低圧液相状態にするようになっている。
The
エバポレータ104は、膨張弁103から流出した低圧液相状態の冷媒を蒸発させて低圧気相状態にするようになっており、蒸発器を構成している。このエバポレータ104は、車室内外を連通する、図示しない空調ダクト内に配置されている。エバポレータ104は、冷媒循環路100を循環する冷媒と、空調ダクトに吸入されエバポレータ104を通過する空調用空気との間で熱交換を行うことにより、この空調用空気を冷却するようになっている。
The
A/C−ECU14は、図示しないCPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。
The A / C-
A/C−ECU14のROMには、当該マイクロプロセッサをA/C−ECU14として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、A/C−ECU14のCPUがRAMを作業領域としてROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、A/C−ECU14として機能する。
A program for causing the microprocessor to function as the A / C-
A/C−ECU14は、EG−ECU10やTM−ECU12等の他のECUと高速CANを介して通信するようになっており、EG−ECU10やTM−ECU12等の他のECUと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。
The A / C-
また、A/C−ECU14には、車室内前面に設けられたコントロールパネル上の各スイッチからのスイッチ信号が入力されるようになっている。ここで、コントロールパネル上の各スイッチとしては、コンプレッサ101の駆動および停止を指令するためのエアコン(A/C)スイッチや、車室内の温度を所望の温度に設定するための温度設定スイッチ、送風量を切り替わるための風量切替スイッチ、吹出口モードを切り替わるための吹出口切替スイッチ等が挙げられる。
The A / C-
A/C−ECU14は、上述した各種センサやスイッチ等から入力される信号等に応じて、例えばブロワモータを駆動してブロワファン(図示省略)の回転数を制御することにより、図示しない吹出し口から吹き出される空調風の風量(ブロワ風量)を制御する。
The A / C-
ところで、このように構成された車両1において、触媒暖機遅角制御の実行中にエンジン2の補機類として例えば空調ユニット13が駆動されると、次のような不具合が生ずるおそれがある。
By the way, in the
すなわち、空調ユニット13が駆動されると吸入空気量増大制御によって目標吸入空気量が増量補正される。
That is, when the
通常時、こうした目標吸入空気量の増量補正では、図3に示すように、その増量補正量が空調ユニット13の補機負荷のばらつきを考慮して、このばらつき幅の略中央あるいは中央よりも増量側に設定される。こうした目標吸入空気量の増量補正によって実吸入空気量が増大される。なお、通常時とは、例えば空調ユニット13が駆動されていない状態である。
Normally, in this increase correction of the target intake air amount, as shown in FIG. 3, the increase correction amount is increased from substantially the center or the center of the variation width in consideration of the variation in the auxiliary equipment load of the
ここで、触媒暖機遅角制御の実行中に空調ユニット13の補機負荷が小さい側にばらついた場合には、増量補正によって増量された吸入空気量に応じたエンジン2の実際のトルク(以下、実トルクという)が目標トルクに対して過剰となることがある。この場合、エンジン2のエンジン回転数の吹け上がりが発生することとなってしまう。
Here, when the auxiliary load of the
このとき、エンジン2の実トルクを低下させようとしても、触媒暖機遅角制御の実行中は、図4に示すように、既に点火時期が遅角されているため失火限界に近づいており、それ以上、点火時期を遅角させることができない場合がある。
At this time, even if the actual torque of the
このような場合、点火時期制御によるエンジン2のトルク低下を行うことができないため、点火時期制御に比べて応答性の低い吸入空気量のフィードバック制御によってエンジン2のトルク低下を行う必要があり、エンジン回転数の吹け上がり状態が所定期間継続することとなり好ましくない。
In such a case, the torque of the
そこで、本実施の形態では、上述したような不具合を解消するために、触媒暖機遅角制御の実行中に空調ユニット13等の補機類が駆動された場合には、吸入空気量増大制御によって増量補正される目標吸入空気量の増量分、すなわち増量補正量を減少させる吸入空気量減量補正処理を実行するようにした。この吸入空気量減量補正処理は、EG−ECU10によって実行される。
Therefore, in the present embodiment, in order to eliminate the above-described problems, when the auxiliary equipment such as the
具体的には、EG−ECU10は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量に応じて吸入空気量増大制御における目標吸入空気量の増量補正量を減量補正するようになっている。換言すれば、EG−ECU10は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量に応じて、吸入空気量増大制御によって増大させた目標吸入空気量を減量補正するようになっている。また、このときEG−ECU10は、増大させた目標吸入空気量の減量補正による上述の負荷トルク(補機類の駆動に必要な負荷トルク)の低下を、点火時期を進角させることで補償するようになっている。
Specifically, the EG-
また、EG−ECU10は、吸入空気量減量補正処理において減量補正する目標吸入空気量の増量補正量の減量量を図4に示すマップを参照して決定するようになっている。図4に示すマップは、触媒暖機遅角制御時の点火時期の遅角量と目標吸入空気量の増量補正量の減量量との関係を予め実験的に求めたものであり、EG−ECU10のROMに記憶されている。
Further, the EG-
ここで、図4に示すマップにおいては、点火時期の遅角量が大きいほど、増量補正量の減量量が増加する特性となっている。したがって、EG−ECU10は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量が大きいほど、目標吸入空気量の増量補正量の減量補正に係る減量量、すなわち吸入空気量増大制御によって増大させた目標吸入空気量の減量補正による減量量を増加させるようになっている。
Here, the map shown in FIG. 4 has a characteristic that the amount of decrease in the increase correction amount increases as the retard amount of the ignition timing increases. Therefore, the EG-
次に、図6を参照して、吸入空気量減量補正処理について説明する。 Next, the intake air amount reduction correction process will be described with reference to FIG.
図6に示す吸入空気量減量補正処理は、EG−ECU10によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。
The intake air amount decrease correction process shown in FIG. 6 is repeatedly executed by the EG-
図6に示すように、EG−ECU10は、予め定められた所定の減量条件が成立したか否かを判定する(ステップS1)。具体的には、EG−ECU10は、次の(1)〜(5)の条件全てを満たしたか否かを判定する。
(1)触媒暖機遅角制御が実行中であること
(2)ISC制御に係るフィードバック制御の準備が完了していること
(3)冷却水温が所定温度以上であること
(4)空調ユニット13のコンプレッサ101の過渡時であること
(5)現在のエンジン回転数(アイドル回転数)が目標エンジン回転数(目標アイドル回転数)に対して大幅に乖離していないこと
As shown in FIG. 6, the EG-
(1) The catalyst warm-up delay angle control is being executed (2) Preparation for feedback control related to ISC control is completed (3) The coolant temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (4) The air conditioning unit 13 (5) The current engine speed (idle speed) is not significantly different from the target engine speed (target idling speed).
ここで、触媒暖機遅角制御が実行中であるか否かは、例えば触媒暖機の必要のない通常のアイドル運転状態における点火時期(図4参照)に対して遅角されているか否か、つまり基本遅角量があるか否かにより判断することができる。なお、触媒暖機遅角制御における基本遅角量は、例えば冷却水温とエンジン負荷率との関係を示すマップ(図示せず)に基づいて算出される。 Here, whether or not the catalyst warm-up delay angle control is being executed is, for example, whether or not the catalyst warm-up delay angle control is retarded with respect to the ignition timing (see FIG. 4) in a normal idling operation state that does not require catalyst warm-up. That is, it can be determined by whether or not there is a basic retardation amount. Note that the basic retard amount in the catalyst warm-up retard control is calculated based on, for example, a map (not shown) showing the relationship between the coolant temperature and the engine load factor.
また、ISC制御に係るフィードバック制御の準備が完了しているとは、実際に吸入空気量をフィードバック制御している場合以外に、実際にフィードバック制御していなくとも例えばコンプレッサ101のON/OFFによる過渡期におけるフィードバック制御の準備段階を含む概念である。
In addition, the fact that the preparation for feedback control related to ISC control is completed means that, for example, the transient due to ON / OFF of the
また、冷却水温が所定温度以上であることには、水温センサ38がフェールしていないことが含まれる。
Further, that the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature includes that the
また、コンプレッサ101の過渡時であるか否かは、コンプレッサ101が駆動されており、かつコンプレッサ101の駆動開始から所定時間未満であるか否かにより判断することができる。例えば、コンプレッサ101が駆動されており、かつコンプレッサ101の駆動開始から所定時間未満である場合に、コンプレッサ101の過渡時であると判断される。
Further, whether or not the
本実施の形態では、上記(1)〜(5)の全ての条件が成立した場合に、所定の減量条件が成立したと判定される。なお、上記(1)のみが成立した場合に、所定の減量条件が成立したと判定してもよい。 In the present embodiment, when all the conditions (1) to (5) are satisfied, it is determined that a predetermined weight reduction condition is satisfied. In addition, when only the above (1) is satisfied, it may be determined that a predetermined weight reduction condition is satisfied.
EG−ECU10は、所定の減量条件が成立したと判定していないと判定した場合には、本処理を終了する。
If the EG-
一方、EG−ECU10は、所定の減量条件が成立したと判定した場合には、目標吸入空気量の増量補正量の減量量を算出する(ステップS2)。具体的には、EG−ECU10は、図4に示すマップを参照して、触媒暖機遅角制御時の点火時期の遅角量(基本遅角量)に応じた減量量を算出する。
On the other hand, if the EG-
次いで、EG−ECU10は、ステップS2で算出した減量量の変化を緩慢にする所定のなまし処理を実行する(ステップS3)。その後、EG−ECU10は、なまし処理後の減量量を目標吸入空気量の増量補正量に反映させて(ステップS4)、本処理を終了する。減量量が増量補正量に反映されることで、吸入空気量増大制御における目標吸入空気量の増量補正量が減量される。つまり、吸入空気量増大制御における目標吸入空気量は、図6に示す吸入空気量減量補正処理を実行しない場合よりも減量補正される。
Next, the EG-
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量(基本遅角量)に応じて増大させた目標吸入空気量を減量補正するので、実際の吸入空気量である実吸入空気量が目標吸入空気量を上回ることを抑制することができる。 As described above, the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment has the target intake air amount increased in accordance with the retard amount (basic retard amount) of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up retard control. Therefore, the actual intake air amount, which is the actual intake air amount, can be prevented from exceeding the target intake air amount.
したがって、触媒暖機中の空調ユニット13等の補機駆動時における実際のエンジン2のトルクである実トルクが目標トルクに対して過剰となってしまうことを防止することができる。このため、従来のように、目標トルクに対して過剰なエンジン2の実トルクを目標トルクに追従させるために、触媒暖機遅角制御によって遅角されている点火時期をさらに遅角側に制御する必要がなくなる。
Therefore, it is possible to prevent the actual torque, which is the actual torque of the
また、EG−ECU10は、増大させた目標吸入空気量の減量補正による負荷トルクの低下を点火時期を進角させて補償するので、触媒暖機中における補機駆動時の目標トルクに対するエンジン2の実トルクの不足分を補うことができる。
Further, since the EG-
したがって、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中に空調ユニット13等の補機が駆動された場合であっても点火時期の制御によりエンジン2の実トルクを目標トルクに追従させることができる。
Therefore, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment performs the actual operation of the
また、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量が大きいほど増大させた目標吸入空気量の減量補正による減量量を増加させるので、点火時期の遅角量が大きいために失火限界に近づいたような状態では、エンジン2の実トルクが目標トルクを超過しないように目標吸入空気量を減量補正することができる。
Further, the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment increases the amount of reduction due to the reduction correction of the target intake air amount that is increased as the amount of retardation of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up delay angle control is larger. Therefore, the target intake air amount can be corrected to be reduced so that the actual torque of the
なお、本実施の形態において、FR車両に本発明に係る内燃機関の制御装置を適用した例を説明したが、本発明に係る内燃機関の制御装置は、FF(Front engine Front drive)車両に適用してもよく、四輪駆動車両に適用してもよい。 In the present embodiment, the example in which the control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an FR vehicle has been described. However, the control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an FF (Front engine Front drive) vehicle. Alternatively, it may be applied to a four-wheel drive vehicle.
また、本実施の形態においては、スロットルバルブ33の開度調節によりISC制御を実行する例について説明したが、アイドルスピードコントロールバルブを別途設け、このアイドルコントロールバルブの開度調節によりISC制御を実行してもよい。
In this embodiment, an example in which ISC control is executed by adjusting the opening degree of the
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、触媒暖機遅角制御の実行中に補機が駆動された場合であっても点火時期の制御により内燃機関の実トルクを目標トルクに追従させることができ、触媒暖機中に触媒暖機遅角制御を実行可能な内燃機関の制御装置に有用である。 As described above, the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention targets the actual torque of the internal combustion engine by controlling the ignition timing even when the auxiliary machine is driven during the catalyst warm-up delay angle control. This is useful for a control device for an internal combustion engine that can follow the torque and can execute catalyst warm-up delay angle control during catalyst warm-up.
1…車両、2…エンジン(内燃機関)、10…EG−ECU(制御手段)、13…空調ユニット(補機)、14…A/C−ECU、32…エアフローセンサ、33…スロットルバルブ、34…スロットルバルブアクチュエータ、36…触媒、45…点火プラグ、101…コンプレッサ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記内燃機関の出力を利用して駆動される補機の駆動要求に応じて前記補機の駆動に必要な負荷トルクを算出し、前記負荷トルクに応じて前記内燃機関の目標吸入空気量を増大させる制御手段を備え、
前記制御手段は、前記触媒暖機遅角制御の実行中の点火時期の遅角量に応じて前記増大させた目標吸入空気量を減量補正するとともに、前記増大させた目標吸入空気量の減量補正による負荷トルクの低下を点火時期を進角させて補償することを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine capable of executing catalyst warm-up delay angle control for retarding ignition timing during catalyst warm-up,
The load torque required to drive the auxiliary machine is calculated according to the drive request of the auxiliary machine driven using the output of the internal combustion engine, and the target intake air amount of the internal combustion engine is increased according to the load torque Control means for
The control means corrects a decrease in the increased target intake air amount in accordance with a retard amount of the ignition timing during execution of the catalyst warm-up delay angle control, and corrects a decrease in the increased target intake air amount. A control apparatus for an internal combustion engine, which compensates for a decrease in load torque due to the ignition timing by advancing the ignition timing.
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