JP2016089659A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火花点火式内燃機関及びこれに付随する発電機が搭載された車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a spark ignition type internal combustion engine and a vehicle control device equipped with a generator associated therewith.
火花点火式内燃機関において、気筒に充填された混合気に点火するための点火プラグは、点火コイルにて発生する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。 In a spark ignition type internal combustion engine, a spark plug for igniting an air-fuel mixture filled in a cylinder receives a voltage induced by an ignition coil and causes a spark discharge between a center electrode and a ground electrode. To do.
点火コイルに通電する電気回路上には、半導体スイッチング素子を有するイグナイタが設けられている。イグナイタの半導体スイッチを点弧すると、点火コイルの一次側に電流が流れる。一次側コイルを流れる一次電流は、半導体スイッチを点弧している間逓増する。その後、然るべき火花点火のタイミングにて半導体スイッチを消弧すると、一次電流が遮断された瞬間の自己誘導作用により点火コイルの一次側に高電圧が発生する。そして、一次側と磁気回路及び磁束を共有する二次側コイルにさらに高い誘導電圧が発生する。この高い誘導電圧が点火プラグの中心電極に印加されることで、中心電極と接地電極との間に火花放電が生じる。 An igniter having a semiconductor switching element is provided on an electric circuit for energizing the ignition coil. When the igniter semiconductor switch is ignited, a current flows to the primary side of the ignition coil. The primary current flowing through the primary coil increases while firing the semiconductor switch. Thereafter, when the semiconductor switch is extinguished at an appropriate spark ignition timing, a high voltage is generated on the primary side of the ignition coil by the self-induction action at the moment when the primary current is cut off. Then, a higher induced voltage is generated in the secondary side coil sharing the magnetic circuit and magnetic flux with the primary side. By applying this high induced voltage to the center electrode of the spark plug, a spark discharge is generated between the center electrode and the ground electrode.
火花点火のために点火プラグに入力する電気エネルギの大きさは、半導体スイッチを消弧する時点で点火コイルの一次側コイルを流れている一次電流の大きさに依存する。つまり、一次側コイルへの通電時間を長くとるほど、点火プラグに入力する電気エネルギを大きくすることができる。 The magnitude of the electric energy input to the spark plug for spark ignition depends on the magnitude of the primary current flowing through the primary coil of the ignition coil when the semiconductor switch is extinguished. That is, the longer the energization time for the primary coil, the greater the electrical energy input to the spark plug.
そして、点火プラグに入力する電気エネルギ、即ち火花放電のエネルギが増大するほど、気筒における混合気への着火性が向上して燃焼が良好となり、当該気筒において熱−機械エネルギ変換により取り出される機械的エネルギが増加することが期待できる(以上、下記特許文献を参照)。 As the electrical energy input to the spark plug, that is, the spark discharge energy, increases, the ignitability of the air-fuel mixture in the cylinder improves and the combustion becomes better. The energy can be expected to increase (see the following patent document).
しかし、点火プラグに入力する電気エネルギは元来、内燃機関により駆動される発電機が発電している。点火プラグに入力する電気エネルギを増大させることは、発電機が発電のために消費する機械的エネルギが増加することを意味する。従って、ただ闇雲に点火プラグに入力する電気エネルギを増大させても、内燃機関の燃費が良化するとは限らない。却って効率が悪化する可能性もある。 However, the electrical energy input to the spark plug is originally generated by a generator driven by the internal combustion engine. Increasing the electrical energy input to the spark plug means that the mechanical energy consumed by the generator for power generation increases. Therefore, simply increasing the electric energy input to the spark plug in the dark clouds does not necessarily improve the fuel efficiency of the internal combustion engine. On the other hand, the efficiency may deteriorate.
燃料噴射量が少ない低負荷の運転領域やEGR率の大きい運転領域、あるいは空燃比リーンの状況下では、点火プラグに入力する電気エネルギを増大させることにより、混合気の着火燃焼が顕著に改善され、熱−機械エネルギ変換効率の向上効果を見込める。他方、燃料噴射量の多い比較的高負荷の運転領域では、そもそも混合気に着火しやすく、火炎伝播も良好であり、点火プラグに入力する電気エネルギを増大させることによる熱−機械エネルギ変換効率の向上効果は微少であると予想される。 In the low-load operation region where the fuel injection amount is small, the operation region where the EGR rate is large, or the situation where the air-fuel ratio is lean, the ignition combustion of the air-fuel mixture is significantly improved by increasing the electric energy input to the spark plug. The effect of improving the heat-mechanical energy conversion efficiency can be expected. On the other hand, in a relatively high load operating region with a large amount of fuel injection, the air-fuel mixture is easy to ignite in the first place, flame propagation is good, and heat-mechanical energy conversion efficiency is increased by increasing the electric energy input to the spark plug. The improvement effect is expected to be negligible.
さらには、発電機による発電の効率も、発電機の回転数及び発電機に入力されるトルクの大きさにより変動する。低回転の運転領域における発電効率は、中回転ないし高回転の運転領域に比して低下する。 Furthermore, the efficiency of power generation by the generator also varies depending on the rotational speed of the generator and the magnitude of torque input to the generator. The power generation efficiency in the low rotation operation region is lower than that in the medium rotation or high rotation operation region.
本発明は、火花点火式内燃機関を搭載した車両の燃費性能をより一層させることを所期の目的としている。 An object of the present invention is to further improve the fuel efficiency of a vehicle equipped with a spark ignition type internal combustion engine.
本発明では、気筒に設置した点火プラグの電極間に火花放電を惹起して気筒内の混合気に点火する火花点火式内燃機関、及び当該内燃機関から回転トルクの供給を受けて発電する発電機が搭載される車両の制御装置であって、内燃機関の運転領域に応じて点火プラグに入力する電気エネルギの大きさを増大させる(特定の運転領域では、点火プラグに入力する電気エネルギの大きさを増大させないことがあり得る)とともに、発電機による発電を伴わずに得られる燃料消費率と、点火プラグに入力する電気エネルギに見合った分だけ発電機に発電させることによりもたらされる燃料消費率の悪化分を加味した燃料消費率との差が大きい場合、その差が小さい場合と比較して、実際の発電機の発電量の増分と点火プラグに入力する電気エネルギの増大分を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くする(特定の運転領域では、発電率の上限を0とすることがあり得る)とともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置を構成した。 In the present invention, a spark ignition type internal combustion engine that ignites an air-fuel mixture in a cylinder by causing a spark discharge between electrodes of an ignition plug installed in the cylinder, and a generator that generates electric power by receiving supply of rotational torque from the internal combustion engine Is a vehicle control device that increases the magnitude of electrical energy input to the spark plug in accordance with the operating range of the internal combustion engine (in a specific operating range, the magnitude of electrical energy input to the spark plug). The fuel consumption rate obtained without power generation by the generator and the fuel consumption rate brought about by causing the generator to generate power corresponding to the electrical energy input to the spark plug. When the difference from the fuel consumption rate taking into account the deterioration is large, compared to the case where the difference is small, the actual power generation increment of the generator and the electric energy input to the spark plug In addition to lowering the upper limit set for the power generation rate, which is the ratio of the increase in the amount of power generation necessary to compensate for the increase (in certain operating areas, the upper limit of the power generation rate may be 0) The controller configured to compensate for the insufficient power generation amount by regenerative braking during vehicle deceleration.
並びに、本発明では、気筒に設置した点火プラグの電極間に火花放電を惹起して気筒内の混合気に点火する火花点火式内燃機関、及び当該内燃機関から回転トルクの供給を受けて発電する発電機が搭載される車両の制御装置であって、点火プラグに入力する電気エネルギをある所定値から増大させることにより得られる燃料消費率の改善分が大きい運転領域では、その改善分が小さい運転領域と比較して、点火プラグに入力する電気エネルギを前記所定値からより大きく増大させ、かつ実際の発電機の発電量の増分と点火プラグに入力する電気エネルギの増大分を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くする(特定の運転領域では、発電率の上限を0とすることがあり得る)とともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置。 In addition, in the present invention, a spark ignition internal combustion engine that ignites an air-fuel mixture in a cylinder by causing a spark discharge between the electrodes of an ignition plug installed in the cylinder, and receives the supply of rotational torque from the internal combustion engine to generate electric power. A control device for a vehicle in which a generator is mounted, and in an operation region where the improvement in the fuel consumption rate obtained by increasing the electric energy input to the spark plug from a certain predetermined value is large, the operation with a small improvement Compared to the region, it is necessary to increase the electric energy input to the spark plug more than the predetermined value and to compensate for the increase in the actual power generation amount of the generator and the increase in the electric energy input to the spark plug. The upper limit set for the power generation rate, which is the ratio to the increase in power generation amount, is lower (in some operating areas, the upper limit of the power generation rate may be 0) and is insufficient Coulometric control unit supplemented by regenerative braking during deceleration of the vehicle.
本発明によれば、火花点火式内燃機関を搭載した車両の燃費性能のより一層の向上を図り得る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the further improvement of the fuel consumption performance of the vehicle carrying a spark ignition type internal combustion engine can be aimed at.
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、火花点火式の4ストロークエンジンであり、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。
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 type four-stroke 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 cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A
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 cylinder 1. On the intake passage 3, an
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 cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-
排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、排気通路4を流れる排気の一部を吸気通路3に還流させて吸気に混交する、いわゆる高圧ループEGRを実現するものである。EGR装置2は、排気通路4における触媒41の上流側と吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側とを連通する外部EGR通路21と、EGR通路21上に設けたEGRクーラ22と、EGR通路21を開閉し当該EGR通路21を流れるEGRガスの流量を制御するEGRバルブ23とを要素とする。EGR通路21の入口は、排気通路4における排気マニホルド42またはその下流の所定箇所に接続している。EGR通路21の出口は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流の所定箇所、特にサージタンク33に接続している。
The exhaust gas recirculation device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR in which a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is returned to the intake passage 3 and mixed with the intake air. The EGR device 2 includes an
図2に、本実施形態における内燃機関の火花点火用の電気回路を示している。点火プラグ12は、点火コイル14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。点火コイル14は、半導体スイッチング素子131を有するイグナイタ13とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
FIG. 2 shows an electric circuit for spark ignition of the internal combustion engine in the present embodiment. The
本実施形態の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0からの点火信号iをイグナイタ13が受けると、まずイグナイタ13の半導体スイッチ131が点弧して点火コイル14の一次側に電流が流れ、その直後の火花点火のタイミングで半導体スイッチ131が消弧してこの電流が遮断される。すると、自己誘導作用が起こり、一次側に高電圧が発生する。そして、一次側と二次側とは磁気回路及び磁束を共有するので、二次側にさらに高い誘導電圧が発生する。二次側の誘導電圧は、10kVないし30kVに達する。この高い誘導電圧が点火プラグ12の中心電極に印加され、中心電極と接地電極との間で火花放電する。
When the
点火コイル14の一次側コイルは、半導体スイッチ131を介して車載の電源バッテリ17に接続する。半導体スイッチ131を点弧し、バッテリ17から供給される直流電圧を一次側コイルに印加して通電を開始すると、一次側コイルを含む一次側(低圧系)の回路を流れる一次電流は逓増する。
The primary coil of the
図3に、一次側コイルへの通電開始後の一次電流の推移を例示する。図3中、電流制限機能が働かない場合を破線で描画し、電流制限機能が働く場合を一点鎖線で描画している(実線については、後述する)。バッテリ17及び一次側コイルを含む一次側の電気回路をRL直列回路と仮定すると、t=0時点にて直流電圧Eを印加した場合の一次電流I(t)は、
I(t)≒{1−e-(R/L)t}E/R
となる。即ち、過渡現象として一次電流は逓増するが、その増加の速さは徐々に衰える。十分に長い時間が経過すると、図3中の破線のように一次電流はE/Rに飽和する。
FIG. 3 illustrates the transition of the primary current after the start of energization of the primary coil. In FIG. 3, the case where the current limiting function does not work is drawn with a broken line, and the case where the current limiting function works is drawn with a one-dot chain line (the solid line will be described later). Assuming that the primary side electric circuit including the
I (t) ≈ {1-e- (R / L) t } E / R
It becomes. That is, the primary current increases as a transient phenomenon, but the rate of increase gradually decreases. When a sufficiently long time elapses, the primary current saturates to E / R as shown by the broken line in FIG.
イグナイタ13は、一次電流の過大化を抑制する電流制限機能を有している。この電流制限機能は、今日普及している既製のイグナイタのそれと同様である。具体的には、制御回路132が、検出抵抗133を介して、一次電流を当該抵抗133の両端間電圧の形で恒常的に計測する。そして、その一次電流(抵抗133の両端間電圧)の大きさが規定値以下である間は半導体スイッチ131を点弧する一方、規定値を超えたときには半導体スイッチ131を消弧する。これにより、一次電流を図3中の一点鎖線のように規定値にクリップする。
The
因みに、イグナイタ13は、点火コイル14またはイグナイタ13自身の温度が上限値を超えるような異常発熱を感知した場合に、一次側コイルへの通電を強制的に遮断する機能をも有している。
Incidentally, the
本実施形態における点火コイル14は、気筒1に充填された混合気への火花点火のために最低限必要となるエネルギよりもずっと大きな放電エネルギを発生させることのできる、従来のコイルと比べて大きなインダクタンスを有するものである。
The
気筒1の燃焼室内に充填された混合気に着火するために必要となる火花放電のエネルギは、通常30mJ程度である。従来の点火コイルは、専ら30mJ程度の電気エネルギの印加を受けて火花放電電圧を発生させることを想定したものである。故に、その耐熱限界も、30mJないし50mJ程度のエネルギなら十分に耐えられるという程度に過ぎない。 The energy of the spark discharge required for igniting the air-fuel mixture filled in the combustion chamber of the cylinder 1 is usually about 30 mJ. The conventional ignition coil is assumed to generate a spark discharge voltage by receiving electric energy of about 30 mJ exclusively. Therefore, the heat resistance limit is only enough to withstand energy of about 30 mJ to 50 mJ.
これに対し、本実施形態では、必要に応じて火花放電のエネルギを増強することを考えており、最大で100mJないし130mJの電気エネルギを点火コイル14に印加する。従来の点火コイルに100mJもの大きな電気エネルギを印加すると、これが過加熱して損傷する懸念がある。本実施形態における点火コイル14は、混合気への火花点火のために必要となる電気エネルギよりもずっと大きな電気エネルギを蓄積することができ、また、そのような大きな電気エネルギが印加されたとしても発熱による損傷を生じないような高い耐熱性を有するものである。勿論、火花点火に最低限必要な程度の電気エネルギのみを点火コイル14に印加するようにして、エネルギの浪費を避けることも可能である。
On the other hand, in this embodiment, it is considered to increase the energy of the spark discharge as necessary, and electric energy of 100 mJ to 130 mJ at the maximum is applied to the
図3中、時点t1が、気筒1の点火タイミングである。この時点t1において、当該気筒1に付随するイグナイタ13の半導体スイッチ131を消弧し、当該気筒1に付随する点火コイル14の一次側コイルへの通電を遮断し、同点火コイル14にて発生する誘導電圧を当該気筒1の点火プラグ12の中心電極に印加する。
In FIG. 3, the time point t 1 is the ignition timing of the cylinder 1. At this time t 1 , the
時点t0が、平常時における点火コイル14の一次側コイルへの通電開始時点である。即ち、時点t0から時点t1までの期間が、点火コイル14の一次側コイルへの通電時間となる。図3中、平常時において一次側コイルを流れる一次電流を実線で描画している。
Time t 0 is a start time of energization of the primary coil of the
翻って、時点t0’は、点火プラグ12に入力する火花放電のための電気エネルギを平常時よりも増大させる場合の、点火コイル14の一次側コイルへの通電開始時点である。即ち、時点t0’から時点t1までの期間が、点火コイル14の一次側コイルへの通電時間となる。通電開始時点t0’が平常時の通電開始時点t0よりも早いことから、この場合の通電時間は平常時の通電時間よりも長くなる。図3中、この場合の一次電流を一点鎖線で描画している。
In turn, the time point t 0 ′ is a start point of energization of the primary coil of the
既に述べた通り、点火コイル14の一次側コイルを流れる一次電流は、半導体スイッチ131の点弧(時点t0または時点t0’)の後逓増する。従って、点火タイミングt1にて一次側コイルを流れている一次電流は、通電開始時点t0’を早めるほど大きくなる。一次電流が大きくなることは、点火コイル14に印加する電気エネルギが大きくなることを意味し、ひいては、半導体スイッチ131の消弧(時点t1)により誘起され点火プラグ12の中心電極に印加される誘導電圧が大きくなることを意味する。
As already described, the primary current flowing through the primary coil of the
要するに、通電開始時点t0’を早める(点火タイミングt1において一次側コイルを流れている一次電流を大きくする)ほど、点火プラグ12に入力される電気エネルギが大きくなる。その結果として、点火プラグ12の中心電極と接地電極との間で生ずる火花放電の電圧が高くなり、火花放電が継続する時間も長くなる。
In short, as the energization start time t 0 ′ is advanced (the primary current flowing through the primary coil at the ignition timing t 1 is increased), the electric energy input to the
また、ECU0は、燃料の燃焼の際に気筒1の燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、そのイオン電流を参照して燃焼状態の判定を行うことができる。 Further, the ECU 0 can detect an ionic current generated in the combustion chamber of the cylinder 1 during the combustion of the fuel, and can determine the combustion state with reference to the ionic current.
図2に示しているように、本実施形態では、火花点火用の電気回路に、イオン電流を検出するための回路を付加している。この検出回路は、イオン電流を効果的に検出するためのバイアス電源部15と、イオン電流の多寡に応じた検出電圧を増幅して出力する増幅部16とを備える。バイアス電源部15は、バイアス電圧を蓄えるキャパシタ151と、キャパシタ151の電圧を所定電圧まで高めるためのツェナーダイオード152と、電流阻止用のダイオード153、154と、イオン電流に応じた電圧を出力する負荷抵抗155とを含む。増幅部16は、オペアンプに代表される電圧増幅器161を含む。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a circuit for detecting an ionic current is added to the electric circuit for spark ignition. This detection circuit includes a bias
点火プラグ12の中心電極と接地電極との間のアーク放電時にはキャパシタ151が充電され、その後キャパシタ151に充電されたバイアス電圧により負荷抵抗155にイオン電流が流れる。イオン電流が流れることで生じる抵抗155の両端間の電圧は、増幅部16により増幅されてイオン電流信号hとしてECU0に受信される。
The
図4に、正常燃焼における、イオン電流及び気筒1内の燃焼圧力(筒内圧)のそれぞれの推移を例示する。図4中、イオン電流を破線で描画し、燃焼圧力を実線で描画している。イオン電流は、点火のための放電中は検出することができない。正常燃焼の場合のイオン電流は、火花点火の終了後、化学反応により、圧縮上死点の手前で減少した後、熱解離によって再び増加する。また、燃焼圧がピークを迎えるのとほぼ同時にイオン電流も極大となる。 FIG. 4 illustrates respective transitions of the ionic current and the combustion pressure in the cylinder 1 (in-cylinder pressure) in normal combustion. In FIG. 4, the ionic current is drawn with a broken line, and the combustion pressure is drawn with a solid line. The ionic current cannot be detected during the discharge for ignition. In the case of normal combustion, the ionic current decreases by a chemical reaction before the compression top dead center after the end of spark ignition, and then increases again by thermal dissociation. In addition, the ionic current reaches a maximum almost simultaneously with the peak of the combustion pressure.
点火コイル14への通電やバルブ23、32類の開閉駆動、車両に実装されている電装系等への電力供給源となる発電機18は、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトからエンジントルクの供給を受けて発電し、その発電した電力を車載の蓄電装置17に蓄電する。
A
発電機18は、自動車用発電機として旧来より用いられているオルタネータであることもあれば、内燃機関のクランクシャフトまたは車両の車軸(そして、駆動輪)を駆動する電動機としての機能を兼ね備えたモータジェネレータまたはISG(Integrated Starter Generator)であることもある。内燃機関と発電機18とは、例えばベルト及びプーリを要素とする巻掛伝動装置等を介して接続される。
The
発電機18に付帯するICレギュレータまたはコントローラ181は、ECU0から発される、発電機18の出力電圧の目標値を指令する制御信号mを受け付ける。そして、その指令された目標電圧に蓄電装置17の端子電圧(換言すれば、電装系に供給する電源電圧)を追従せしめるべく、半導体スイッチング素子をスイッチ動作させて励磁(界磁)巻線に印加する励磁電流の大きさを調節するPWM(Pulse Width Modulation)制御を実施する。発電機18の出力電圧は、励磁巻線を流れる励磁電流が大きいほど大きくなる。
The IC regulator or
発電を行っている発電機18は、内燃機関から見れば機械的な負荷となる。発電機18の出力電圧が蓄電装置17の端子電圧を超越するとき、蓄電装置17が充電され、かつ発電機18から電装系の各種電気負荷に電力が供給される。つまり、発電機18が内燃機関のクランクシャフトの回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事をする。蓄電装置17への充電量及び電気負荷への給電量は、発電機18の出力電圧と蓄電装置17の端子電圧との電位差に依存する。
The
逆に、発電機18の出力電圧が蓄電装置17の端子電圧に満たないかこれに近いときには、蓄電装置17が充電されず、また発電機18から電装系の電気負荷に電力が供給されない(蓄電装置17から電気負荷に電力供給されることはある)。つまり、発電機18が内燃機関のクランクシャフトの回転のエネルギを費やす仕事をしないか、またはその仕事が小さくなる。
Conversely, when the output voltage of the
要するに、ECU0から発電機18に高い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対する発電機18の機械負荷が増し、低い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対する発電機18の機械負荷が減る。
In short, when a high power generation voltage is commanded from the ECU 0 to the
また、ICレギュレータまたはコントローラ181は、ECU0から発される、励磁電流の上限値を指令する制御信号mを受け付けるとともに、発電機18の励磁巻線を流れる励磁電流の大きさを介して検出し、励磁電流を指令された上限値以下に規制する。より具体的には、ICレギュレータまたはコントローラ181は、励磁巻線を流れる励磁電流のDUTY比であるfDUTYを制御する。励磁電流に上限を設けるのは、内燃機関100に対する機械的な負荷が過大となってエンジン回転が不安定化することを予防する意図である。故に、例えば、車両に実装されているエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサ(図示せず)の作動時と非作動時とでは、前者の方が励磁電流の上限値が低くなる。
Further, the IC regulator or
励磁電流の上限値へのクリップは、発電機18の発電電圧の目標電圧値への追従に優先する。つまり、ICレギュレータまたはコントローラ181は、蓄電装置17の端子電圧が未だECU0から指令された目標電圧未満であるとしても、発電機18の励磁巻線を流れる励磁電流が既にECU0から指令された上限に達している場合、それ以上励磁電流を増大させない。
Clipping to the upper limit value of the excitation current has priority over following the target voltage value of the power generation voltage of the
発電機18は、車両の減速時に回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。ECU0は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が0または0に近い所定値以下となったとき、即ち内燃機関及び車両の減速が要求されているときに、発電機18の励磁巻線を流れる励磁電流の上限値及び発電機18の出力電圧を引き上げる制御信号mをICレギュレータまたはコントローラ181に与える。
The
蓄電装置17は、バッテリ(鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、その他)やキャパシタ等である。複数の種類の蓄電装置17を組み合わせて車両に搭載することもあり得る。
The
内燃機関の運転制御を司るECU0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。 The ECU 0 that controls operation of the internal combustion engine 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、要求されるエンジン負荷)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、車載の蓄電装置17の端子電圧及び/または端子電流(特に、バッテリ電圧及び/またはバッテリ電流)を検出するセンサから出力される電圧/電流信号e、内燃機関の温度を示唆する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f、ブレーキペダルが踏まれていることまたはブレーキペダルの踏込量を検出するセンサ(ブレーキスイッチやマスタシリンダ圧センサ等)から出力されるブレーキ信号g、気筒1の燃焼室内での混合気の燃焼に伴って生じるイオン電流を検出する回路から出力される電流信号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. An 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、イグナイタ13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、EGRバルブ23に対して開度操作信号l、発電機18に付帯するICレギュレータまたはコントローラ181に対して発電機18を制御するための制御信号m等を出力する。
From the output interface, the ignition signal i for 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、要求EGR率(または、EGR量)といった各種運転パラメータを決定する。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を出力インタフェースを介して印加する。 The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed, the intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR rate (or EGR rate) Various operating parameters such as volume). The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l and m corresponding to the operation parameters via the output interface.
要求EGR率、即ち気筒1に充填される混合気に占めるEGRガスの割合であるEGR率に対する要求値は、内燃機関の負荷が中程度の中負荷領域において最も高く、そこから負荷が減少するほど低下し、また負荷が増大するほど低下する。アイドル運転またはこれに近い低負荷運転領域や、アクセル開度が全開(全負荷)または全開に近い高負荷運転領域では、要求EGR率は0となり、EGRバルブ23の開度も0となる。
The required value for the required EGR rate, that is, the EGR rate, which is the ratio of the EGR gas in the air-fuel mixture filled in the cylinder 1, is highest in the medium load region where the load of the internal combustion engine is medium, and the load decreases from there. It decreases, and it decreases as the load increases. The required EGR rate is 0 and the opening degree of the
本実施形態のECU0は、気筒1に充填された混合気に点火するために点火プラグ12に入力する電気エネルギの大きさを、現在の内燃機関の運転領域[エンジン回転数,エンジン負荷(または、サージタンク33内吸気圧、気筒1に充填される吸気(新気)量若しくは燃料噴射量)]、現在の内燃機関の温度(特に、冷却水温)及び混合気の空燃比等に応じて決定する。
The ECU 0 of the present embodiment determines the magnitude of the electric energy input to the
ECU0のメモリには予め、内燃機関の運転領域を表すパラメータ、冷却温度及び空燃比等と、点火プラグ12に入力する電気エネルギの大きさ、換言すれば点火コイル14の一次側コイルへの通電時間との関係を規定したマップデータが格納されている。一次側コイルへの通電時間は、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量の絶対値が所定以下である状態、即ち内燃機関が特に加速も減速もしない定常運転状態において、混合気の着火燃焼が安定し、かつエンジントルクが最大となるか最大に近くなるように、予め実験的に(試験または適合により)求められる。ECU0は、現在の内燃機関の運転領域、冷却水温及び空燃比等をキーとして当該マップを検索することで、点火コイル14の一次側コイルへの通電時間を知得する。さらに、この通電時間を、点火コイル14の一次側コイルに電圧を印加する蓄電装置17の現在の端子電圧(特に、バッテリ電圧)等により補正してもよい。その場合、蓄電装置17の端子電圧が低いほど通電時間を延長する。
In the memory of the ECU 0, parameters indicating the operation region of the internal combustion engine, the cooling temperature, the air-fuel ratio, etc., the magnitude of the electric energy input to the
図5及び図6はそれぞれ、ある運転領域[エンジン回転数,エンジン負荷]における、火花放電を惹起するために点火プラグ12に入力する電気エネルギの大きさと、定常運転状態にある内燃機関の燃料消費率との関係を模式的に示したものである。燃料消費率とは、車両を単位距離走行させるために内燃機関が消費する燃料の量、または単位馬力を(車軸、及び発電機18以外の補機に対して)供給するために内燃機関が消費する燃料の量である。図5はエンジン回転数及びエンジン負荷が比較的低い領域での燃料消費率、図6はエンジン回転数及びエンジン負荷が比較的高い領域での燃料消費率である。
FIGS. 5 and 6 respectively show the magnitude of electric energy input to the
図5及び図6中の実線は、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分に見合った分だけ発電機18に発電させることによりもたらされる燃料消費率の悪化分を加味した燃料消費率である。即ち、実線は、現在火花点火系で消費している単位時間あたりの電力量に略等しい量、発電機18の単位時間あたりの発電する電力量を増加させている状態での燃料消費率を表す。
The solid line in FIG. 5 and FIG. 6 is the fuel consumption rate that takes into account the deterioration of the fuel consumption rate caused by causing the
図5及び図6中の一点鎖線は、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分に見合った分だけ発電機18に発電させることによりもたらされる燃料消費率の悪化分を加味しない燃料消費率である。即ち、一点鎖線は、現在火花点火系で消費している単位時間あたりの電力量に略等しい量、発電機18の単位時間あたりの発電する電力量を増加させることをしないと仮定した状態での燃料消費率を表す。
5 and 6 indicates a fuel consumption rate that does not take into account the deterioration of the fuel consumption rate caused by causing the
W0は、従来点火プラグ12に入力していた電気エネルギ(30mJ程度)を表す。点火プラグ12に入力する電気エネルギ、即ち火花放電のエネルギを従来の値W0よりも増大させると、気筒1における混合気の燃焼性が向上して、当該気筒1において熱−機械エネルギ変換により取り出される機械的エネルギが増加する。換言すれば、内燃機関が出力するエンジントルクが増大する。点火エネルギの増大による熱−機械エネルギ変換効率の向上効果は、低負荷運転領域やEGR率の大きい運転領域、あるいは空燃比リーンの状況下においてより大きく現れる。
W 0 represents the electrical energy (about 30 mJ) that has been conventionally input to the
しかしながら、点火プラグ12に入力する電気エネルギは元来、内燃機関から回転トルクの伝達を受けて駆動される発電機18によって発電されている。点火プラグ12に入力する電気エネルギを増大させることは、発電機18が発電のために消費する機械的エネルギが増加することを意味する。このため、図5及び図6中に実線で描画しているように、点火プラグ12に入力する電気エネルギを増大させることによって内燃機関が出力する機械的エネルギが増加する量と、発電機18が同点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分を発電するために余分に費やす機械的エネルギの量とが均衡する点WBが存在する。点火プラグ12に入力する電気エネルギをWBを超えて増大させることは却って効率を悪化させ、車両の燃費性能を低下させてしまう。
However, the electrical energy that is input to the
そこで、ECU0は、各運転領域に対応したWBまたはその近傍点を、当該運転領域における点火エネルギに設定する。 Therefore, ECU0 is a W B or its neighboring point corresponding to each operating region, sets the ignition energy in the operating region.
但し、運転領域によっては、WBがW0に略等しい、即ち点火エネルギを実質的にまたは全く増大させないということもあり得る。例えば、燃料噴射量の多い比較的高負荷の運転領域では、そもそも混合気に着火しやすく、火炎伝播も良好であり、点火プラグ12に入力する電気エネルギを増大させることによる熱−機械エネルギ変換効率の向上効果は微少であると予想される。そのような運転領域では、結果的にWBとW0との間に明確な差が生じず、点火エネルギの増大分(WB−W0)が僅少または0となることがある。あるいは、点火エネルギを初期値W0から増大させることで得られる燃料消費率の改善分(F0−FB、F0’−FB’、F0−FB’またはF0’−FB)を所定閾値と比較し、その改善分が閾値未満となる運転領域では、点火エネルギを敢えて初期値W0から増大させないようにすることも考えられる。
However, depending on the operating range, W B may be approximately equal to W 0 , ie, increase ignition energy substantially or not. For example, in a relatively high load operating region where the fuel injection amount is large, the air-fuel mixture is easily ignited in the first place, the flame propagation is good, and the heat-mechanical energy conversion efficiency by increasing the electric energy input to the
発電機18による発電の効率は、発電機18の回転数及び発電機18に入力されるトルクの大きさにより変動する。発電機18の回転数はエンジン回転数に比例する。エンジン回転数やエンジン負荷が比較的低い運転領域における発電効率は、エンジン回転数やエンジン負荷が比較的高い運転領域における発電効率と比較して低下する。そして、点火プラグ12に入力する電気エネルギをWBまたはその近傍点に設定したとき、実線で描画した燃料消費率と一点鎖線で描画した燃料消費率との差ΔF(=FB−FB’)は、エンジン回転数やエンジン負荷が比較的低い運転領域においてより大きくなり、エンジン回転数やエンジン負荷が比較的高い運転領域においてより小さくなる。
The efficiency of power generation by the
本実施形態のECU0は、ΔFが大きい状況下における発電機18の発電率の上限を、ΔFが小さい状況下におけるそれと比較してより低く設定する。発電率とは、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分に相当する単位時間あたりの消費電力量の増分に対する、実際に発電機18が発電する単位時間あたりの発電電力量の増分の比率(発電電力量の増分/消費電力量の増分)である。図7に示すように、ECU0は、ΔFが大きくなるほど、発電率の上限を低下させ、以て発電機18による発電量を抑制する。発電機18の発電率は、発電機18の目標出力電圧及び/または発電機18の励磁巻線を流れる励磁電流の上限を調整することを通じて操作できる。
The ECU 0 of the present embodiment sets the upper limit of the power generation rate of the
ECU0のメモリには予め、内燃機関の運転領域を表すパラメータ、冷却温度及び空燃比等と、発電機18の発電率の上限との関係を規定したマップデータが格納されている。ECU0は、現在の内燃機関の運転領域、冷却水温及び空燃比等をキーとして当該マップを検索することで、燃料消費率の差分ΔFに対応した発電率の上限を知得する。
In the memory of the ECU 0, map data that prescribes the relationship between parameters representing the operation region of the internal combustion engine, the cooling temperature, the air-fuel ratio, and the like and the upper limit of the power generation rate of the
ΔFが比較的小さい状況、例えば中回転ないし高回転、中負荷ないし高負荷の運転領域では、点火エネルギを初期値W0から増大させることで得られる燃費改善効果(図6におけるF0−FBまたはF0’−FB’)が小さく、必要な点火エネルギの増大分(図6におけるWB−W0)が比較的小さい(点火エネルギの増大分が0であることもあり得る)。だが、発電機18の発電効率は高い。それに対し、ΔFが比較的大きい状況、例えば低回転ないし中回転、低負荷ないし中負荷の運転領域では、点火エネルギを初期値W0から増大させることで得られる燃費改善効果(図5におけるF0−FBまたはF0’−FB’)が大きく、必要な点火エネルギの増大分(図5におけるWB−W0)が前者の運転領域よりも大きいが、発電機18の発電効率は前者の運転領域よりも低い。
In a situation where ΔF is relatively small, for example, in an operation range of medium to high rotation, medium load to high load, the fuel efficiency improvement effect obtained by increasing the ignition energy from the initial value W 0 (F 0 -F B in FIG. 6). Or, F 0 ′ −F B ′) is small, and the required increase in ignition energy (W B −W 0 in FIG. 6) is relatively small (the increase in ignition energy may be zero). However, the power generation efficiency of the
ECU0は、発電効率の低い後者の運転領域において、前者の運転領域よりも発電率の上限を引き下げることで発電機18による発電を抑制する。特定の運転領域では、発電率の上限を0とする、つまり発電を行わないようにしても構わない。
The ECU 0 suppresses power generation by the
一方、発電効率の高い前者の運転領域においては、発電率の上限を引き上げることで発電機18による発電を促進し、全体の効率の最適化を図る。発電率を、100%よりも高く引き上げても構わない。
On the other hand, in the former operation region where the power generation efficiency is high, the power generation by the
結果的に、(点火エネルギの増大による燃費の改善効果が前者の領域よりも高い)後者の領域において点火プラグ12に入力する電気エネルギが、(点火エネルギの増大による燃費の改善効果が後者の領域よりも低い)前者の運転領域において点火プラグ12に入力する電気エネルギよりも増大し、なおかつ、後者の運転領域における発電機18の出力電圧または発電量が、前者の運転領域における発電機18の出力電圧または発電量よりも低下することになる。発電率の引き下げにより、後者の運転領域における内燃機関の燃料消費率は、図5に示す実線上のFBから一点鎖線上のFB’に近づく。
As a result, the electrical energy input to the
なお、ΔFが大きい領域において発電機18の発電率の上限を低く設定すると、当該領域における単位時間あたりの消費電力量に対して、発電機18の単位時間あたりの発電電力量が不足する。不足した電力量は蓄電装置17に蓄えている電荷から賄われるが、その電荷の少なくとも一部は、過去の車両の減速時の回生制動によって回収されたものである。
Note that if the upper limit of the power generation rate of the
本実施形態では、気筒1に設置した点火プラグ12の電極間に火花放電を惹起して気筒1内の混合気に点火する火花点火式内燃機関、及び当該内燃機関から回転トルクの供給を受けて発電する発電機18が搭載される車両の制御装置0であって、内燃機関の運転領域に応じて点火プラグ12に入力する電気エネルギの大きさを増大させるとともに、発電機18による発電を伴わずに点火プラグ12に入力する電気エネルギを増大させることにより得られる燃料消費率FBと、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分(WB−W0)に見合った分だけ発電機18に発電させることによりもたらされる燃料消費率FB’との差ΔFが大きい場合、その差ΔFが小さい場合と比較して、実際の発電機18の発電量の増分と点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分(WB−W0)を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くするとともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置0を構成した。
In the present embodiment, a spark ignition internal combustion engine that causes spark discharge between the electrodes of the
並びに、本実施形態では、気筒1に設置した点火プラグ12の電極間に火花放電を惹起して気筒1内の混合気に点火する火花点火式内燃機関、及び当該内燃機関から回転トルクの供給を受けて発電する発電機18が搭載される車両の制御装置0であって、点火プラグ12に入力する電気エネルギをある所定値W0から増大させることにより得られる燃料消費率の改善分(F0−FB、F0’−FB’、F0−FB’またはF0’−FB)が大きい運転領域では、その改善分(F0−FB、F0’−FB’、F0−FB’またはF0’−FB)が小さい運転領域と比較して、点火プラグ12に入力する電気エネルギを前記所定値W0からより大きく増大させ、かつ実際の発電機18の発電量の増分と点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分(WB−W0)を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くするとともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置0を構成した。
In addition, in the present embodiment, a spark ignition internal combustion engine that causes spark discharge between the electrodes of the
即ち、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分(WB−W0)が大きい場合、点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大分(WB−W0)が少ない場合と比較して、発電率の上限がより低くなる。また、発電機18の発電効率のよい運転領域では、より発電効率の悪い運転領域と比べて、点火プラグ12に入力する電気エネルギをその初期値W0から増大させる量(WB−W0)を小さくする(運転領域によっては、増大量を0とすることもある)。
That is, when the increase in electric energy (W B −W 0 ) input to the
本実施形態によれば、混合気の着火性の改善及び熱−機械エネルギ変換効率の向上効果を見込める状況下において、点火プラグ12に入力する電気エネルギ、換言すれば火花放電のエネルギを増加させ、気筒1に充填された混合気を安定して着火燃焼させる。点火プラグ12に入力する電気エネルギの増大に伴い消費される電力量は、発電機18の発電効率が高い運転領域において発電し、並びに回生制動により発電して回収する。従って、混合気の着火燃焼の安定化、ドライバビリティの向上とともに、内燃機関の総合的な燃費性能の良化を実現できる。
According to the present embodiment, in a situation where the ignitability of the air-fuel mixture and the improvement effect of the thermal-mechanical energy conversion efficiency can be expected, the electrical energy input to the
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。例えば、発電機18の発電率に対して設定する上限は、蓄電装置(特に、バッテリ)17の現在の蓄電量、換言すれば蓄電装置17の端子電圧(バッテリ電圧)等に応じて調整してもよい。ΔFの大きい低中回転、低中負荷の運転領域等にあっても、蓄電装置17の蓄電量が減少しており、蓄電装置17の端子電圧が低下している場合には、その低下量が大きいほど発電機18の発電量に対する上限を引き上げることで、蓄電装置17の過放電の抑制及び蓄電量の維持を図ることが好ましい。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the upper limit set for the power generation rate of the
また、点火プラグ12に入力する電気エネルギをその初期値W0から増大させるか否かの条件となる閾値、即ち点火エネルギを初期値W0から増大させることで得られる燃料消費率の改善分(F0−FB、F0’−FB’、F0−FB’またはF0’−FB)と比較される閾値を、内燃機関の運転領域に応じて可変としてもよい。具体的には、発電機18の発電効率のよい運転領域では、より発電効率の悪い運転領域と比べて当該閾値を大きくし、点火エネルギが増大されにくいようにする(代わりに発電及び充電に注力する)ことが考えられる。
Further, a threshold value as a condition for determining whether or not the electric energy input to the
内燃機関が備える複数の気筒1の各々に設置された点火プラグ12に対して入力する電気エネルギの大きさは、各気筒1で均等としてもよいし、各気筒1毎に異なっていてもよい。
The magnitude of the electrical energy input to the
その他各部の具体的構成は、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。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載された火花点火式内燃機関及びこの内燃機関に付随する発電機の制御に適用できる。 The present invention can be applied to control of a spark ignition internal combustion engine mounted on a vehicle and a generator associated with the internal combustion engine.
0…制御装置(ECU)
1…気筒
11…インジェクタ
12…点火プラグ
13…イグナイタ
14…点火コイル
17…蓄電装置(バッテリ及び/またはキャパシタ)
18…発電機
b…クランク角信号
c…アクセル開度信号
i…点火信号
m…制御信号
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 11 ...
18 ... Generator b ... Crank angle signal c ... Accelerator opening signal i ... Ignition signal m ... Control signal
Claims (2)
内燃機関の運転領域に応じて点火プラグに入力する電気エネルギの大きさを増大させるとともに、
発電機による発電を伴わずに得られる燃料消費率と、点火プラグに入力する電気エネルギに見合った分だけ発電機に発電させることによりもたらされる燃料消費率の悪化分を加味した燃料消費率との差が大きい場合、その差が小さい場合と比較して、実際の発電機の発電量の増分と点火プラグに入力する電気エネルギの増大分を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くするとともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置。 A spark ignition type internal combustion engine that causes spark discharge between spark plug electrodes installed in a cylinder to ignite an air-fuel mixture in the cylinder, and a generator that generates electric power by receiving rotational torque from the internal combustion engine are mounted. A control device for a vehicle,
While increasing the magnitude of the electrical energy input to the spark plug according to the operating region of the internal combustion engine,
The fuel consumption rate obtained without power generation by the generator and the fuel consumption rate that takes into account the deterioration of the fuel consumption rate caused by causing the generator to generate electricity by an amount corresponding to the electrical energy input to the spark plug When the difference is large, this is the ratio between the actual power generation increment of the generator and the power generation increment required to compensate for the increase in electrical energy input to the spark plug, compared to the case where the difference is small. A control device that lowers the upper limit set for the power generation rate and compensates for the insufficient power generation amount by regenerative braking during deceleration of the vehicle.
点火プラグに入力する電気エネルギをある所定値から増大させることにより得られる燃料消費率の改善分が大きい運転領域では、その改善分が小さい運転領域と比較して、点火プラグに入力する電気エネルギを前記所定値からより大きく増大させ、かつ実際の発電機の発電量の増分と点火プラグに入力する電気エネルギの増大分を補うために必要な発電量の増分との比率である発電率に対して設定する上限をより低くするとともに、不足する発電量を車両の減速時の回生制動によって補う制御装置。 A spark ignition type internal combustion engine that causes spark discharge between spark plug electrodes installed in a cylinder to ignite an air-fuel mixture in the cylinder, and a generator that generates electric power by receiving rotational torque from the internal combustion engine are mounted. A control device for a vehicle,
In the operation region where the improvement in the fuel consumption rate obtained by increasing the electric energy input to the spark plug from a certain predetermined value is large, the electric energy input to the spark plug is smaller than in the operation region where the improvement is small. With respect to the power generation rate that is a ratio between the increase in the power generation amount of the actual generator and the increase in the power generation amount necessary to make up for the increase in the electric energy input to the spark plug, which is further increased from the predetermined value. A control device that lowers the upper limit to be set and compensates for insufficient power generation by regenerative braking when the vehicle is decelerated.
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