JP2016113991A - Control device of 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.
従来、過給機を備えた内燃機関が車両のエンジンに採用され、広く搭載されている。例えば、特許文献1には、過給機付きエンジンの制御装置であって、車両加速時において、過給機の始動時から立ち上がるまでのトルク段差の発生を抑制するために、点火時期遅角や吸入空気量制御などのトルク抑制制御を行う技術が開示されている。
Conventionally, an internal combustion engine equipped with a supercharger has been widely used as an engine for vehicles. For example,
ここで、エンジンなどの内燃機関の制御として、車両の運転状態に応じて内燃機関の燃焼方法を、ストイキ燃焼とリーン燃焼との間で切り換える制御を行う場合がある。これらのストイキ燃焼とリーン燃焼との切り換え時、特にストイキ燃焼からリーン燃焼への切り換え時において、内燃機関のトルクの出力が変化する。ところが、従来のトルク抑制量では、相対的にトルク抑制量が大きくなって加速の停滞や凹みがあまり抑制されずに、トルク段差が生じる可能性がある。このようなトルク段差の発生は、内燃機関のトルク抑制量が、ストイキ燃焼やリーン燃焼といった燃焼方法の変化に対応していないことに起因する。特にリーン燃焼時においては、トルクの抑制方法が設定されていないことに起因して、トルク段差が発生する。 Here, as a control of an internal combustion engine such as an engine, there is a case where control is performed to switch the combustion method of the internal combustion engine between stoichiometric combustion and lean combustion in accordance with the operating state of the vehicle. When switching between stoichiometric combustion and lean combustion, particularly when switching from stoichiometric combustion to lean combustion, the torque output of the internal combustion engine changes. However, with the conventional torque suppression amount, the torque suppression amount is relatively large, and the stagnation and depression of acceleration are not suppressed so much, and a torque step may occur. The occurrence of such a torque step is caused by the fact that the amount of torque suppression of the internal combustion engine does not correspond to a change in combustion method such as stoichiometric combustion or lean combustion. In particular, at the time of lean combustion, a torque step occurs due to the fact that no torque suppression method is set.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、過給機を備えた内燃機関において、ストイキ燃焼とリーン燃焼との切り換え時においてもトルク段差の発生を抑制して、内燃機関を円滑に駆動できる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress the generation of a torque step even when switching between stoichiometric combustion and lean combustion in an internal combustion engine equipped with a supercharger. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can smoothly drive the engine.
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、過給機を有する内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、過給機の始動時からトルクが立ち上がるまでの期間において、内燃機関に対してトルクを抑制するトルク抑制手段と、内燃機関の燃焼方式が、ストイキ燃焼の場合とリーン燃焼の場合とに応じて、トルク抑制手段によるトルク抑制量を変化させる制御を行うトルク抑制制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the above object, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an internal combustion engine control apparatus that controls an internal combustion engine having a supercharger. Torque suppression means that suppresses torque with respect to the internal combustion engine during the period from when the torque rises, and torque by the torque suppression means according to whether the combustion system of the internal combustion engine is stoichiometric combustion or lean combustion Torque suppression control means for performing control to change the suppression amount.
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、エンジンの燃焼がストイキ燃焼である場合とリーン燃焼である場合とに応じてトルク抑制量を調整することができるので、過給機を有するエンジンを備えた車両において、ストイキ燃焼とリーン燃焼との切り換え時であってもトルク段差の発生を抑制して、エンジンを円滑に駆動することが可能になる。 According to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the torque suppression amount can be adjusted according to the case where the combustion of the engine is stoichiometric combustion or the case of lean combustion. In the equipped vehicle, even when switching between stoichiometric combustion and lean combustion, it is possible to suppress the generation of a torque step and drive the engine smoothly.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The present invention is not limited to the embodiments described below.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る変速制御装置を搭載した車両の概略構成図である。図1に示すように、車両1は、内燃機関である過給機付きのエンジン11と、自動変速機12と、プロペラシャフト13と、デファレンシャルギア14と、左右の駆動軸15と、左右の駆動輪16と、油圧制御部17と、車速センサ18と、アクセル開度センサ19と、エンジンECU(Electronic Control Unit)2と、自動変速機ECU3と、を備える。エンジン11には、エンジン11の回転数を計測するエンジン回転数センサ11aが設けられている。エンジン回転数センサ11aは、エンジンECU2と電気的に接続され、エンジンECU2に回転数データを出力する。また、自動変速機12には、エンジン11のクランクシャフトと連結されたトルクコンバータ12aが設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a shift control apparatus according to
図2は、図1に示す過給機付きのエンジン11およびその関連箇所の概略構成図である。はじめに、図2を参照してエンジン11およびその関連箇所の構成について説明する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
エンジン11は、シリンダブロック上にシリンダヘッドが締結されて構成され、複数のシリンダ21が配列されて形成されている。各シリンダ21にはピストン22が昇降自在に嵌合している。各ピストン22は、コネクティングロッド23を介してクランクシャフト(図示せず)に連結されている。
The
シリンダ21の燃焼室には、吸気バルブ24が設けられた吸気ポートを介して吸気マニホールド25が連結されている。吸気マニホールド25には、サージタンク26を介して吸気管27が連結されている。吸気管27は、空気Airを取り入れる空気取入口に接続されている。空気取入口には、エアクリーナ28が取付けられている。吸気管27において、エアクリーナ28の下流側には、スロットル弁29aを有する電子スロットル29が設けられている。
An
また、シリンダ21の燃焼室には、排気バルブ30が設けられた排気ポートを介して排気マニホールド31が連結されている。排気マニホールド31には、排気ガスExを排気するための排気管32が連結されている。排気管32には、スタート触媒33、NOx吸蔵還元触媒34、NOx選択還元触媒35が順次装着されている。
An
吸気管27および排気管32には、ターボ過給機36が設けられている。このターボ過給機36は、吸気管27に設けられたコンプレッサ36aと排気管32に設けられたタービン36bとがタービンシャフト36cにより一体に連結された構成を有する。このターボ過給機36におけるコンプレッサ36aの下流側の吸気管27には、コンプレッサ36aにより過給されて温度が上昇した吸気を冷却する水冷のインタークーラ37が設けられている。
A
また、吸気管27は、コンプレッサ36aをバイパスする管路27aを備える。管路27aにはターボ過給機36とスロットル弁29aとの間の余剰圧力を解放するためのブローオフバルブ38が設けられている。排気管32は、タービン36bをバイパスする管路32aを備えており、管路32aにはタービン36bへの排気ガスExの流入量を調節するためのウェイストゲートバルブ39が設けられている。
The
また、吸気管27と排気管32との間には、EGR管路40が設けられている。EGR管路40は、エンジン11から排出された排気ガスExの一部を排気管32から吸気管27に流し、EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスとしてエンジン11に吸気させるためのものである。EGR管路40には、EGRクーラ41およびEGRバルブ42が設けられている。
Further, an EGR
エンジン11の内部には、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタ43が装着されるとともに、燃焼室の混合気に対して点火する点火プラグ44が装着されている。
Inside the
さらに、エアクリーナ28の下流側には空気Airの流入量を検知するエアフローセンサ45が設けられている。吸気管27においてインタークーラ37の上流側には、ターボ過給機36のコンプレッサ36aにより過給された吸気の温度を検知する吸気温センサ46が設けられている。サージタンク26には、過給された吸気の過給圧を検知する過給圧センサ47が設けられている。排気管32においてタービン36bの上流側には、排気ガス中の酸素濃度を検知する空燃比センサ48が設けられている。エンジン11のクランクシャフトには、エンジン回転数を算出するために用いるクランク角を検知するためのクランク角センサ49が設けられている。エアフローセンサ45、吸気温センサ46、過給圧センサ47、空燃比センサ48、クランク角センサ49はいずれも、エンジンECU2に電気的に接続され、検知結果をエンジンECU2に出力する。
Further, an
また、図1に示すように、エンジン11には、トルクコンバータ12aを介して有段式の自動変速機12が連結されている。自動変速機12は、出力側にプロペラシャフト13が連結されている。このプロペラシャフト13にデファレンシャルギア14を介して左右の駆動軸15が連結されている。さらに、左右の駆動軸15のそれぞれに左右の駆動輪16が連結されている。
As shown in FIG. 1, a stepped
エンジン11が駆動すると、その駆動力がクランクシャフトから出力され、トルクコンバータ12aを介して自動変速機12の入力軸に入力され、所定の変速が行われる。その後、駆動力は、自動変速機12の出力軸からプロペラシャフト13に出力され、プロペラシャフト13からデファレンシャルギア14を介して左右の駆動軸15に伝達されることにより、左右の駆動輪16を駆動回転することができる。なお、自動変速機12は、油圧制御部17により制御されることで、変速動作を行うことができる。
When the
車速センサ18は、車両1の走行速度を検知する。アクセル開度センサ19は、ドライバのアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度を検知する。車速センサ18およびアクセル開度センサ19はそれぞれ、エンジンECU2に電気的に接続され、エンジンECU2に検知結果を出力する。
The
なお、エンジンECU2および自動変速機ECU3は、物理的には、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)および入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。これらのECUの機能は、ROMが保持するアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUに実行させ、CPUの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、RAMやROMにおけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現される。さらに、エンジンECU2および自動変速機ECU3は、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の送受信を行う。
The engine ECU 2 and the
エンジンECU2には、上述した各種センサの検知結果が入力される。エンジンECU2は、入力された検知結果に基づいてエンジン11の運転状態を検知し、インジェクタ43による燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ44による点火時期などを制御する。
The engine ECU 2 receives detection results of the various sensors described above. The engine ECU 2 detects the operating state of the
自動変速機ECU3は、車速およびアクセル開度の検知結果等に基づいて、油圧制御部17に制御信号を出力する。油圧制御部17は、制御信号に基づき自動変速機12の油圧機構を制御する。これにより、自動変速機12の変速が行われる。
The
以上のようにして、この実施の形態1による車両用駆動装置および過給圧制御を備えた内燃機関が構成されている。 As described above, the internal combustion engine including the vehicle drive device and the supercharging pressure control according to the first embodiment is configured.
(過給圧制御を備えた内燃機関の制御方法)
次に、本発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置による、ターボ過給機を備えた内燃機関の制御方法について説明する。図3はこの実施の形態1による内燃機関の制御方法のフローチャートを示す。
(Control method of internal combustion engine with supercharging pressure control)
Next, a control method for an internal combustion engine equipped with a turbocharger by the internal combustion engine control apparatus according to
図3に示すように、まず、内燃機関の制御装置としてのエンジンECU2は、この実施の形態1による制御に必要な情報を収集する(ステップST1)。エンジンECU2が収集する情報は、具体的に、アクセル開度センサ19から出力されるアクセルペダルの開度情報、車速センサ18から出力される車速情報、エンジン11のエンジン回転数センサ11aから出力されるエンジン回転数情報、トルクコンバータ12aのタービンの回転数情報およびロックアップ(L/U)のフラグ情報などである。
As shown in FIG. 3, first, the engine ECU 2 as a control device for the internal combustion engine collects information necessary for the control according to the first embodiment (step ST1). The information collected by the engine ECU 2 is specifically output from the accelerator pedal opening information output from the accelerator opening sensor 19, the vehicle speed information output from the
次に、エンジンECU2は、トルクコンバータ12aにおいて滑りが発生しているか否かを判断する。すなわち、エンジンECU2は、トルクコンバータ12aのトルク比が1より大きい状態であるか否かを判断する(ステップST2)。なお、このトルクコンバータ12aの滑りの判断は、制御装置としての自動変速機ECU3が行うことも可能である。そして、トルクコンバータ12aのトルク比が1より大きい場合(ステップST2:Yes)、ステップST3に移行する。
Next, engine ECU 2 determines whether or not slip has occurred in
ステップST3において、エンジンECU2は、エンジン11における燃焼がストイキ燃焼であるか否かの判断を行う。エンジン11の燃焼がストイキ燃焼である場合(ステップST3:Yes)、ステップST4に移行する。ステップST4において、エンジンECU2は、エンジン11に対して、エンジン11から出力されるトルクの抑制を行う第1トルク抑制制御を行う。このエンジン11に対するトルク抑制量は、空気量ベース(KLベース)やトルクコンバータ12aのトルク比(T/C比)などに応じて種々設計することができる。第1トルク抑制制御の詳細については、後述する。その後、制御ルーチンを終了する。
In step ST3, the engine ECU 2 determines whether combustion in the
一方、ステップST2において、エンジンECU2が、トルクコンバータ12aの滑りが発生していないと判断した場合、すなわちトルクコンバータ12aのL/Uのフラグが立ってトルク比が1になったと判断した場合(ステップST2:No)、ステップST5に移行する。また、ステップST3において、エンジンECU2が、エンジン11の燃焼がストイキ燃焼ではない、すなわちリーン燃焼であると判断した場合(ステップST3:No)、ステップST5に移行する。
On the other hand, when the engine ECU 2 determines in step ST2 that the slip of the
ステップST5において、トルク抑制制御手段としてのエンジンECU2は、エンジン11に対して、エンジン11から出力されるトルクを、上述した第1トルク抑制制御の場合に比して小さく抑制する第2トルク抑制制御を行う。すなわち、第2トルク抑制制御のトルク抑制量は、第1トルク抑制制御のトルク抑制量より小さい。なお、「トルク抑制量が小さい」とは、トルク抑制量が0であってトルクの抑制を行わない場合を含む。また、第2トルク抑制制御の詳細については、後述する。その後、制御ルーチンを終了する。
In step ST5, the engine ECU 2 as the torque suppression control means suppresses the torque output from the
(トルク抑制制御)
次に、上述したトルク抑制制御について説明する。図4および図6は、エンジン11のエンジントルクとトルクコンバータ12aのタービントルクとの、経時変化の一例を示すグラフである。また、図5は、エンジン11のエンジン回転数とトルクコンバータ12aのタービン回転数との経時変化、およびトルクコンバータ12aのトルク比の経時変化の一例を示すグラフである。
(Torque suppression control)
Next, the torque suppression control described above will be described. 4 and 6 are graphs showing an example of a change with time of the engine torque of the
まず、運転者が車両1を運転中にアクセルペダルをオンにする(時刻T0)と、アクセル開度センサ19からエンジンECU2にアクセルペダルの開度情報が出力される。このアクセルペダルの開度情報に基づいて、エンジン11はストイキ燃焼を行って回転数が増加するとともに、ターボ過給機36が始動して時間経過に伴いエンジン11のトルクが増加する。
First, when the driver turns on the accelerator pedal while driving the vehicle 1 (time T0), the accelerator pedal opening information is output from the accelerator opening sensor 19 to the engine ECU 2. Based on the opening information of the accelerator pedal, the
ところが、図4に示す、従来のエンジン実力トルクの経時変化(細一点鎖線)に伴うタービントルクの経時変化(細破線)の場合には、次のような問題があった。すなわち、タービントルクとエンジントルクとが一致する時点(時刻T3)、すなわちトルクが立ち上がった時点(破線囲み部)において、車両1の加速における凹みや停滞が生じやすい。これは、過給機を備えたエンジン11では、最大トルクが出力される前に、トルクコンバータ12aの速度比が上がってトルク比および容量係数が下がるためである。
However, in the case of the change in turbine torque over time (thin dashed line) accompanying the change in engine actual torque over time (thin one-dot chain line) shown in FIG. 4, there are the following problems. That is, when the turbine torque and the engine torque coincide with each other (time T3), that is, when the torque rises (a portion surrounded by a broken line), a depression or stagnation in acceleration of the
そこで、ターボ過給機36の始動時から、トルクコンバータ12aのトルク比が1になるまで、すなわちトルクが立ち上がるまで、エンジンECU2はエンジン11に対してトルクを抑制する制御を行う。この際、エンジントルク(太実線)およびタービントルク(太破線)に示すように、エンジントルクとタービントルクとが一致する時点(時刻T3・破線囲み部)において、車両1における加速の凹みや停滞が発生しない。そのため、ドライバビリティを向上させることができる。
Therefore, the engine ECU 2 controls the
具体的には、トルクコンバータ12aのトルク比が1になる(時刻T3)までの間に、ストイキ燃焼が継続した場合、エンジン11に対して大きなトルク抑制量でトルクを抑制する、第1トルク抑制制御が常時行われる。そして、エンジン11のトルクは、エンジン11の本来のトルクであるエンジン実力トルク(一点鎖線)よりも抑制され、例えば図4中のエンジントルク(太実線)に示す経時変化となる。これに伴い、トルクコンバータ12aのタービントルクも抑制され、例えば図4中のタービントルク(太破線)に示す経時変化となる。なお、このとき、エンジン11のエンジン回転数、トルクコンバータ12aのタービン回転数、およびトルクコンバータ12aのトルク比は、例えば図5に示すように経時変化する。図5において、エンジン回転(一点鎖線)およびタービン回転(破線)は左の縦軸を指標とし、トルクコンバータ12aのトルク比は右の縦軸を指標とする。
Specifically, when the stoichiometric combustion continues until the torque ratio of the
一方、図6に示すように、アクセルがオンにされた時点(時刻T0)からトルクコンバータ12aのトルク比が1になる(時刻T3)までの期間において、エンジン11の燃焼方式がストイキ燃焼とリーン燃焼との間で切り換えられる場合もある。この場合においても、トルク抑制制御が行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, during the period from when the accelerator is turned on (time T0) until the torque ratio of the
すなわち、運転者が車両1を運転中にアクセルペダルをオンにする(時刻T0)と、アクセル開度センサ19からエンジンECU2にアクセルペダルの開度情報が出力される。このアクセルペダルの開度情報に基づいて、エンジン11はストイキ燃焼してエンジン11の回転数が増加し、これに伴いエンジン11のトルクも増加する。そして、この実施の形態1においては、エンジンECU2によって、エンジン11は所定のトルク抑制量でトルクが抑制される。これにより、エンジントルク(太実線)に示すようにして、時間経過に伴ってエンジン11のトルクは抑制されつつ上昇する。これに伴い、トルクコンバータ12aのタービントルクも増加する。
That is, when the driver turns on the accelerator pedal while driving the vehicle 1 (time T0), the accelerator pedal opening degree information is output from the accelerator opening degree sensor 19 to the engine ECU 2. Based on the accelerator pedal opening information, the
そして、エンジン11の燃焼が、ストイキ燃焼からリーン燃焼に移行した時点(時刻T1)において、エンジンECU2は、エンジン11に対するトルク抑制量を上述したストイキ燃焼時におけるトルク抑制量より小さくするように制御する。エンジンECU2によるトルク抑制量を小さくする制御を第2トルク抑制制御とする。図4に示す例においては、エンジン11に対するトルク抑制量を0としている。すなわち、第2トルク抑制制御はトルクの抑制を行わない制御になる。これによって、リーン燃焼時におけるエンジントルクは、エンジン実力トルクと同等になる。
When the combustion of the
ここで、一般にストイキ燃焼とリーン燃焼とにおいては、エンジン11が出力するトルクが異なる。そのため、燃焼方式に応じてトルク抑制量、すなわち図6中のエンジン実力トルク(負荷トルク)に対して抑制するトルク抑制量を適切に設定する必要がある。そこで、トルクコンバータ12aのロックアップ機構がオフの状態で加速している間、リーン燃焼中におけるエンジン11に対するトルク抑制量と、ストイキ燃焼中におけるエンジン11に対するトルク抑制量とを異なる抑制量にする。そして、図6に示す例においては、ストイキ燃焼時におけるエンジントルクより、リーン燃焼時におけるエンジントルクの方が大きくなっており、トルクは段差状に増加する。これに伴い、トルクコンバータ12aのタービントルクも段差状に増加する。
Here, generally, the torque output by the
このとき、ストイキ燃焼時においてエンジン11のトルクを抑制しているため、ストイキ燃焼からリーン燃焼への燃焼方式の切り換え時点(時刻T1)において、従来のエンジン実力トルクが示すトルク段差に比して、この実施の形態1では、トルク段差を小さくできる。なお、図6中の理想のエンジントルク(細実線)は、ストイキ燃焼からリーン燃焼への移行時において、エンジン11におけるトルク段差が生じない理想的なトルクの変化の例を示す。同様に、理想のタービントルク(細破線)は、ストイキ燃焼からリーン燃焼への移行時において、トルクコンバータ12aのタービントルクにおけるトルク段差が生じない、理想的なトルク変化の例を示す。この実施の形態1によれば、エンジントルクおよびタービントルクの経時変化をそれぞれ、理想のエンジントルクおよび理想のタービントルクの経時変化に近づけることができ、トルク段差を減少できる。
At this time, since the torque of the
その後、エンジン11における燃焼方式が、リーン燃焼からストイキ燃焼に切り換えられた時点(時刻T2)において、エンジンECU2は、エンジン11に対するトルク抑制量をリーン燃焼時におけるトルク抑制量より大きくする第1トルク抑制制御を行う。図6に示す例では、トルク抑制量を0より大きくする。これにより、ストイキ燃焼時において、エンジン11のトルクが抑制される。そのため、燃焼の切り換え時点(時刻T)である、従来のエンジン実力トルクが示すトルク段差に比して、この実施の形態1においてはトルク段差を小さくできる。
Thereafter, when the combustion method in the
その後、エンジントルクとタービントルクとが一致して、トルクコンバータ12aのトルク比が1になる(時刻T3)。この時点から、エンジン11に対するトルクの抑制制御は行われず、トルク抑制量は0になる。これとともに、トルクコンバータ12aにおけるロックアップ機構がオンされる。
Thereafter, the engine torque and the turbine torque coincide with each other, and the torque ratio of the
上述したように、ストイキ燃焼時におけるエンジン11に対するトルク抑制量を、リーン燃焼時におけるトルク抑制量より大きく設定していることにより、次のような効果を奏する。すなわち、リーン燃焼時におけるエンジン11のトルクは、ストイキ燃焼時におけるトルクより小さい。そこで、ストイキ燃焼からリーン燃焼へ切り替わった時点において、エンジン11に対するトルク抑制量を低下させたり、必要に応じてトルクを増加させたりする。これによって、燃焼方式の切り換え時点におけるトルク段差を低減することができる。そのため、トルクコンバータ12aが滑っており、トルク比が1より大きい期間に、ストイキ燃焼からリーン燃焼に切り替わった時点で、エンジン11の低めのトルクの変化を滑らかにすることができる。したがって、車両1の加速における停滞や凹みなどの、急な加速度変動を抑制できる。
As described above, by setting the torque suppression amount for the
なお、上述したエンジン11に対するトルクを抑制する具体的な方法としては、種々の方法を採用することができる。具体的に、エンジンECU2が、エンジン11における電子スロットル29を絞ったり、点火時期の遅角制御を行ったりする制御を行うことにより、エンジン11のトルクを抑制できる。すなわち、エンジンECU2より種々の制御がされる、電子スロットル29や点火プラグ44などがトルク抑制手段として機能する。
Various methods can be adopted as a specific method for suppressing the torque applied to the
ここで、ストイキ燃焼時におけるエンジン11に対するトルクの抑制を遅角制御で行う場合、リーン燃焼時でのトルク抑制量を、電子スロットル29の絞りによってトルクの抑制を行う場合に比して、大きくすることも可能である。すなわち、ストイキ燃焼時におけるトルクの抑制を遅角制御によって行った場合、電子スロットル29の絞りによってトルクを抑制する場合に比して、吸気管27内の空気量は多めに維持される。そのため、リーン燃焼に切り替わった場合のエンジン11のトルクは、遅角制御で抑制する方が、電子スロットル29の絞りによって抑制するより大きくなる。そのため、ストイキ燃焼時においてトルクの抑制を遅角制御で行った場合、リーン燃焼時に電子スロットル29の絞りにより得られる所定のトルクと同程度のトルクに抑制するには、トルク抑制量を大きくする必要がある。すなわち、ストイキ燃焼時におけるトルクの抑制方法に合わせて、トルク抑制量を変更するのが好ましい。
Here, when the torque suppression for the
(ストイキ燃焼とリーン燃焼との切換パターンに応じたトルク抑制制御)
さて、以上説明した実施の形態1においては、エンジン11の燃焼方式がストイキ燃焼からリーン燃焼を経由してストイキ燃焼に切り換えられた場合について説明したが、ストイキ燃焼とリーン燃焼との切り換えは種々のパターンで実行される。図7は、エンジントルクのエンジン回転数依存性を示すグラフにおいて、ストイキ燃焼の領域とリーン燃焼の領域とを示す図である。また、図8は、ストイキ燃焼とリーン燃焼との切り替わり方のパターンごとにおけるトルクの抑制方法を示す表である。
(Torque suppression control according to switching pattern between stoichiometric combustion and lean combustion)
In the first embodiment described above, the case where the combustion method of the
図7に示すように、切換パターンAは、エンジン11の回転数が増加しつつストイキ燃焼からリーン燃焼に切り換わるパターンである。切換パターンBは、エンジン11の回転数が増加しつつリーン燃焼からストイキ燃焼に切り換わるパターンである。切換パターンCは、エンジン11の回転数が増加しつつストイキ燃焼からリーン燃焼を経由してストイキ燃焼に順次切り換わるパターンであり、上述した実施の形態1は切換パターンCに該当する。切換パターンDは、エンジン11の回転数が減少しつつストイキ燃焼からリーン燃焼に切り換わるパターンである。切換パターンEは、エンジン11の回転数が減少しつつリーン燃焼からストイキ燃焼に切り換わるパターンである。
As shown in FIG. 7, the switching pattern A is a pattern that switches from stoichiometric combustion to lean combustion while the rotational speed of the
そして、図8に示すように、切換パターンA,B,C,Eにおいては、ストイキ燃焼時に、トルク抑制量が比較的大きい第1トルク抑制制御を行い、リーン燃焼時においては、トルク抑制量が比較的小さい第2トルク抑制制御を行う。一方、切換パターンDにおいては、ストイキ燃焼およびリーン燃焼時のいずれの燃焼時においても、第1トルク抑制制御を行う。このようにして、ストイキ燃焼とリーン燃焼との切換パターンに応じて、エンジン11に対するトルク抑制量の制御の方法を変更する。
As shown in FIG. 8, in the switching patterns A, B, C, and E, the first torque suppression control having a relatively large torque suppression amount is performed during the stoichiometric combustion, and the torque suppression amount is determined during the lean combustion. A relatively small second torque suppression control is performed. On the other hand, in the switching pattern D, the first torque suppression control is performed in both the stoichiometric combustion and the lean combustion. In this way, the method of controlling the torque suppression amount for the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る過給圧制御を備えた内燃機関の制御方法について説明する。図9は、この実施の形態2による内燃機関の制御方法のフローチャートを示す。この実施の形態2においては、上述した切換パターンDに相当する、エンジン回転数が低下しつつストイキ燃焼からリーン燃焼に切り換えられる場合におけるトルクの抑制方法について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a control method for an internal combustion engine provided with supercharging pressure control according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 9 shows a flowchart of the control method of the internal combustion engine according to the second embodiment. In the second embodiment, a torque suppression method corresponding to the above-described switching pattern D when the engine speed is switched from stoichiometric combustion to lean combustion will be described.
図9に示すように、この実施の形態2による内燃機関の制御方法においては、実施の形態1におけるステップST1〜ST4と同様にして、ステップST11〜ST14を実行する。そして、ステップST12においてトルクコンバータ12aに滑りが生じておらず、トルク比が1である場合(ステップST12:No)、ステップST16に移行する。ステップST16は実施の形態1におけるステップST5と同様の処理である。
As shown in FIG. 9, in the control method for the internal combustion engine according to the second embodiment, steps ST11 to ST14 are executed in the same manner as steps ST1 to ST4 in the first embodiment. If no slip has occurred in the
一方、実施の形態1と異なり、実施の形態2においては、ステップST13において、エンジン11がリーン燃焼していると判断された場合、ステップST15に移行する。ステップST15において、エンジンECU2は、アクセル開度センサ19からの情報によって、アクセルペダルが戻されているか否かを判断する。アクセルペダルが戻されている場合(ステップST15:Yes)、ステップST14に移行して第1トルク抑制制御を行う。他方、アクセルペダルが戻されていない場合(ステップST15:No)、ステップST16に移行して、第2トルク抑制制御を行う。
On the other hand, unlike the first embodiment, in the second embodiment, when it is determined in step ST13 that the
図10は、上述した制御処理を行う場合のエンジントルクの経時変化を示すグラフである。図10において、太実線が実施の形態2による制御が行われるエンジン11のエンジントルクの経時変化の例を示し、細実線が従来のエンジントルクの経時変化の例を示す。
FIG. 10 is a graph showing changes in engine torque over time when the above-described control processing is performed. In FIG. 10, a thick solid line shows an example of the change over time of the engine torque of the
図10に示すように、車両1が通常走行している状態において、アクセルペダルが戻された時点(時刻T4)から、エンジン11の回転数は低下し始めて、エンジントルクも低下し始める。そして、運転者によってアクセルペダルが戻された状態で、エンジン11がストイキ燃焼からリーン燃焼に移行した時点(時刻T5)においても、トルク抑制量を変化させないようにする。すなわち、この実施の形態2においては、エンジンECU2は、エンジン11がストイキ燃焼からリーン燃焼に移行した場合であっても、トルク抑制量を変化させないように制御する。これにより、ストイキ燃焼時におけるトルク抑制量と、リーン燃焼時におけるトルク抑制量とは同程度に維持される。その他の構成は実施の形態1と同様である。
As shown in FIG. 10, in the state where the
この実施の形態2においては、アクセルペダルが戻された場合において燃焼方式の切り換えが行われると、上述したようなトルク段差が発生し、加速における凹みや停滞が生じる。これにより、駆動力の減少を運転者に対してより一層強調して伝えることができる。これは、アクセルペダルが戻された場合には、運転者の加速意思が弱くなった場合と想定できるためである。 In the second embodiment, when the combustion method is switched when the accelerator pedal is returned, the torque step as described above is generated, and a depression or stagnation in acceleration occurs. As a result, the reduction in driving force can be transmitted to the driver with further emphasis. This is because when the accelerator pedal is returned, it can be assumed that the driver's intention to accelerate is weakened.
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.
1 車両
2 エンジンECU
3 自動変速機ECU
11 エンジン
11a エンジン回転数センサ
12 自動変速機
12a トルクコンバータ
18 車速センサ
19 アクセル開度センサ
29 電子スロットル
36 ターボ過給機
36a コンプレッサ
36b タービン
36c タービンシャフト
44 点火プラグ
1 Vehicle 2 Engine ECU
3 Automatic transmission ECU
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記過給機の始動時からトルクが立ち上がるまでの期間において、前記内燃機関に対してトルクを抑制するトルク抑制手段と、
前記内燃機関の燃焼方式が、ストイキ燃焼の場合とリーン燃焼の場合とに応じて、前記トルク抑制手段によるトルク抑制量を変化させる制御を行うトルク抑制制御手段と、を備える
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 for controlling an internal combustion engine having a supercharger,
Torque suppression means for suppressing torque with respect to the internal combustion engine in a period from when the turbocharger starts to when the torque rises;
An internal combustion engine comprising: a torque suppression control unit that performs control to change the amount of torque suppression by the torque suppression unit according to stoichiometric combustion and lean combustion; Engine control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014254452A JP2016113991A (en) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014254452A JP2016113991A (en) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Control device of internal combustion engine |
Publications (1)
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- 2014-12-16 JP JP2014254452A patent/JP2016113991A/en active Pending
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