JP2017223119A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、均質リーン運転が可能な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 capable of homogeneous lean operation.
車両の加速時、エンジントルクが急激に変化し、加速ショックが発生する場合がある。このとき、内燃機関の出力を駆動輪に伝達する駆動系に「捩じり振動(torsional vibration)」が発生する可能性がある。捩じり振動の発生はドライバビリティ及び走行安定性の低下を招くため、捩じり振動を抑制することが望ましい。 When the vehicle accelerates, the engine torque may change suddenly and an acceleration shock may occur. At this time, “torsional vibration” may occur in the drive system that transmits the output of the internal combustion engine to the drive wheels. Since the generation of torsional vibrations leads to a decrease in drivability and running stability, it is desirable to suppress torsional vibrations.
特許文献1は、捩じり振動を抑制する内燃機関の点火時期制御装置を開示している。その点火時期制御装置は、加速検出手段、遅角制御手段、位相制御手段、回転速度変化量検出手段、及び切り替え手段を備えている。加速検出手段は、内燃機関が加速状態であることを検知する。加速状態が検知されると、遅角制御手段は、加速ショックを低減するために遅角制御を行う。更に、位相制御手段は、捩じり振動を低減するために、捩じり振動の位相と逆位相のエンジントルクを発生する点火時期制御を行う。回転速度変化量検出手段は、内燃機関の回転速度の変化量を検出する。加速状態が検知された後、当該回転速度の変化量が最初に正の所定値以上になった場合、切り替え手段は、点火時期制御を遅角制御手段から位相制御手段に切り替える。
他の従来技術としては、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4が知られている。
As other conventional techniques, Patent Literature 2,
内燃機関の運転モード(燃焼モード)の1つとして、均質リーン運転(均質リーン燃焼)が知られている。均質リーン運転の場合の筒内の空燃比はストイキ運転の場合と比べて高いため、均質リーン運転は燃費向上の観点から好ましい。その一方で、均質リーン運転の場合、ストイキ運転の場合と比較して、失火の生じにくい点火時期の幅が狭い。従って、均質リーン運転の最中に、捩じり振動を抑制するために上記特許文献1に開示されたような点火時期制御を行うと、失火が発生するおそれがある。
As one of operation modes (combustion modes) of an internal combustion engine, homogeneous lean operation (homogeneous lean combustion) is known. Since the air-fuel ratio in the cylinder in the homogeneous lean operation is higher than that in the stoichiometric operation, the homogeneous lean operation is preferable from the viewpoint of improving fuel consumption. On the other hand, in the case of the homogeneous lean operation, the range of the ignition timing at which misfire does not easily occur is narrower than in the case of the stoichiometric operation. Therefore, if ignition timing control as disclosed in
本発明の1つの目的は、均質リーン運転が可能な内燃機関について、捩じり振動の抑制と燃費の向上の両立を図ることができる技術を提供することにある。 One object of the present invention is to provide a technology capable of achieving both suppression of torsional vibration and improvement of fuel consumption for an internal combustion engine capable of homogeneous lean operation.
本発明の1つの観点において、内燃機関の制御装置が提供される。その制御装置は、内燃機関の運転モードをストイキ運転と均質リーン運転との間で切り替える運転切替部と、内燃機関の運転状態に基づいて均質リーン運転の可否を判定するリーン運転判定部と、駆動系の捩じり振動の発生を推定する振動発生推定部と、捩じり振動の発生が推定された場合、捩じり振動が抑制されるように点火時期を制御する点火時期制御部と、を備える。均質リーン運転が可能であると判定され、且つ、捩じり振動の発生が推定されていない場合、運転切替部は、運転モードを均質リーン運転に設定する。均質リーン運転が可能であると判定され、且つ、捩じり振動の発生が推定されている場合、運転切替部は、均質リーン運転が可能な運転状態の下でも運転モードをストイキ運転に設定する。 In one aspect of the present invention, a control device for an internal combustion engine is provided. The control device includes an operation switching unit that switches an operation mode of the internal combustion engine between a stoichiometric operation and a homogeneous lean operation, a lean operation determination unit that determines whether or not the homogeneous lean operation is possible based on an operation state of the internal combustion engine, and a drive A vibration generation estimator that estimates the occurrence of torsional vibration of the system, and an ignition timing control unit that controls the ignition timing so that torsional vibration is suppressed when the occurrence of torsional vibration is estimated; Is provided. When it is determined that the homogeneous lean operation is possible and the occurrence of torsional vibration is not estimated, the operation switching unit sets the operation mode to the homogeneous lean operation. When it is determined that the homogeneous lean operation is possible and the occurrence of torsional vibration is estimated, the operation switching unit sets the operation mode to the stoichiometric operation even in an operation state in which the homogeneous lean operation is possible. .
本発明によれば、均質リーン運転が可能な内燃機関について、捩じり振動の抑制と燃費の向上の両立を図ることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to aim at coexistence of suppression of torsional vibration, and improvement of a fuel consumption about the internal combustion engine which can perform a homogeneous lean driving | operation.
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1.概要
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態の概要を説明する。図1は、本実施の形態におけるエンジン運転状態の時間変化の一例を示している。エンジン運転状態としては、エンジン回転速度、エンジントルク、及び運転モードが示されている。本実施の形態では、エンジン(内燃機関)の運転モードとして、少なくともストイキ運転と均質リーン運転の2種類が可能である。すなわち、運転モードは、少なくともストイキ運転と均質リーン運転との間で切り替え可能である。
1. Outline First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of the temporal change of the engine operating state in the present embodiment. As the engine operation state, an engine rotation speed, an engine torque, and an operation mode are shown. In the present embodiment, at least two types of operation modes of the engine (internal combustion engine) are possible: stoichiometric operation and homogeneous lean operation. That is, the operation mode can be switched at least between stoichiometric operation and homogeneous lean operation.
図1に示される例において、最初、運転者は足をアクセルペダルから外しており、エンジンは車両を駆動していない状態(被駆動状態)にある。その後、運転者はアクセルペダルを踏み(この操作は“チップイン”と呼ばれる)、時刻t1において、エンジンは車両を駆動する状態(駆動状態)に変わる。その後、運転者は更にアクセルを踏み、車両が加速していく。 In the example shown in FIG. 1, the driver first removes his / her foot from the accelerator pedal, and the engine is not driving the vehicle (driven state). Thereafter, the driver depresses the accelerator pedal (this operation is called “chip-in”), and at time t1, the engine changes to a state of driving the vehicle (driving state). Thereafter, the driver further depresses the accelerator, and the vehicle accelerates.
車両の加速時、エンジンの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフト等の駆動系に「捩じり振動」が発生する可能性がある。捩じり振動は、例えばエンジン回転速度の振動として現れる。図1の例では、時刻t2において捩じり振動が発生する場合と、捩じり振動が発生しない場合の両方が示されている。 During acceleration of the vehicle, “torsional vibration” may occur in a drive system such as a drive shaft that transmits engine output to drive wheels. Torsional vibration appears as vibration of engine rotation speed, for example. In the example of FIG. 1, both the case where torsional vibration occurs at time t2 and the case where no torsional vibration occurs are shown.
まず、捩じり振動が発生しない場合を説明する。均質リーン運転を実施するには、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にある必要がある。より詳細には、エンジン負荷(エンジントルク、吸気管圧、吸入空気量等)とエンジン回転速度がそれぞれ許可範囲内にある必要がある。図1に示される例では、車両の加速が始まった時点で、均質リーン運転は未だ可能ではない。よって、運転モードはストイキ運転に設定される。その後、エンジン回転速度及びエンジントルクが上昇し、時刻t3において、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域に入る。これに応答し、運転モードは、ストイキ運転から均質リーン運転に即座に切り替えられる。均質リーン運転を実施することにより、燃費が向上する。 First, the case where torsional vibration does not occur will be described. In order to perform the homogeneous lean operation, the engine operating state needs to be within an area where the homogeneous lean operation is possible. More specifically, it is necessary that the engine load (engine torque, intake pipe pressure, intake air amount, etc.) and the engine rotation speed are within the permitted ranges. In the example shown in FIG. 1, homogeneous lean operation is not yet possible when vehicle acceleration begins. Therefore, the operation mode is set to stoichiometric operation. Thereafter, the engine rotation speed and the engine torque increase, and at time t3, the engine operating state enters an area where homogeneous lean operation is possible. In response to this, the operation mode is immediately switched from the stoichiometric operation to the homogeneous lean operation. By performing homogeneous lean operation, fuel efficiency is improved.
次に、時刻t2において捩じり振動が発生した場合を考える。捩じり振動が発生した場合、その捩じり振動を早期に抑制することが好ましい。そのためには、例えば上記特許文献1(特開平5−321803号公報)に開示されているような点火時期制御を行うことが考えられる。しかしながら、均質リーン運転の場合、ストイキ運転の場合と比較して、実現可能な最小トルクは大きく(小さくできない)、加速ショックを低減するための遅角制御(軽負荷トルク制御)を行い難い。また、均質リーン運転の場合、ストイキ運転の場合と比較して、点火時期の変更に対するトルク感度が悪く、捩じり振動を抑制するための点火位相制御を行い難い。つまり、均質リーン運転の場合、上記特許文献1に開示されているような点火時期制御は有効に働かないおそれがある。そして、均質リーン運転の場合、ストイキ運転の場合と比較して、失火の生じにくい点火時期の幅が狭い。従って、均質リーン運転の最中に、捩じり振動を抑制するために無理に点火時期制御を行うと、失火が発生するおそれがある。
Next, consider the case where torsional vibration occurs at time t2. When torsional vibration is generated, it is preferable to suppress the torsional vibration at an early stage. For that purpose, for example, it is conceivable to perform ignition timing control as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-321803). However, in the case of homogeneous lean operation, the minimum torque that can be realized is larger (cannot be reduced) than in the case of stoichiometric operation, and it is difficult to perform retard control (light load torque control) for reducing acceleration shock. Further, in the homogeneous lean operation, compared to the stoichiometric operation, the torque sensitivity with respect to the change of the ignition timing is poor, and it is difficult to perform the ignition phase control for suppressing torsional vibration. That is, in the case of the homogeneous lean operation, the ignition timing control as disclosed in
従って、本実施の形態によれば、捩じり振動の発生が推定されている間は、均質リーン運転が可能であったとしても、均質リーン運転は禁止される。均質リーン運転が禁止されている間は、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域に入ったとしても、運転モードが均質リーン運転に切り替えられることはない。つまり、捩じり振動の発生が推定されている場合は、均質リーン運転が可能なエンジン運転状態の下でも、運転モードはストイキ運転に設定される。図1に示される例では、時刻t2において、捩じり振動の発生が推定され、均質リーン運転が禁止される。時刻t3において、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域に入るが、均質リーン運転が禁止されているため、運転モードは切り替えられず、ストイキ運転のまま維持される。 Therefore, according to the present embodiment, while the generation of torsional vibration is estimated, even if the homogeneous lean operation is possible, the homogeneous lean operation is prohibited. While the homogeneous lean operation is prohibited, the operation mode is not switched to the homogeneous lean operation even if the engine operation state enters the region where the homogeneous lean operation is possible. That is, when the occurrence of torsional vibration is estimated, the operation mode is set to the stoichiometric operation even under the engine operation state in which the homogeneous lean operation is possible. In the example shown in FIG. 1, the occurrence of torsional vibration is estimated at time t2, and the homogeneous lean operation is prohibited. At time t3, the engine operating state enters an area where homogeneous lean operation is possible, but since the homogeneous lean operation is prohibited, the operation mode is not switched and the stoichiometric operation is maintained.
その一方で、捩じり振動の発生が推定されると、捩じり振動を抑制するための点火時期制御が行われる。図1に示される例では、時刻t2において捩じり振動の発生が推定された後、捩じり振動が抑制されるように点火時期制御が行われる。上述の通り、時刻t2以降は、均質リーン運転が禁止されており、運転モードはストイキ運転に設定されている。ストイキ運転の場合、均質リーン運転の場合と比較して、失火の生じにくい点火時期の幅が広い。このようなストイキ運転の最中に点火時期制御を行うことにより、失火を生じさせることなく、捩じり振動を確実に抑制することが可能となる。 On the other hand, when the occurrence of torsional vibration is estimated, ignition timing control for suppressing torsional vibration is performed. In the example shown in FIG. 1, after the occurrence of torsional vibration is estimated at time t2, ignition timing control is performed so that torsional vibration is suppressed. As described above, after the time t2, the homogeneous lean operation is prohibited and the operation mode is set to the stoichiometric operation. In the stoichiometric operation, the ignition timing is less likely to cause misfire than in the homogeneous lean operation. By performing the ignition timing control during such stoichiometric operation, torsional vibration can be reliably suppressed without causing misfire.
点火時期制御は、終了条件が満たされるまで実施される。その終了条件としては、例えば、点火時期制御の開始から一定時間が経過すること、あるいは、捩じり振動の振幅が閾値を下回ること、が考えられる。終了条件が満たされると、点火時期制御は終了し、均質リーン運転の禁止が解除される。図1の例では、時刻t3の後の時刻t4に、終了条件が満たされ、均質リーン運転の禁止が解除される。そして、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあるため、運転モードは、ストイキ運転から均質リーン運転に切り替えられる。均質リーン運転を実施することにより、燃費が向上する。 The ignition timing control is performed until the end condition is satisfied. As the end condition, for example, it is conceivable that a certain time elapses from the start of ignition timing control, or that the amplitude of torsional vibration falls below a threshold value. When the end condition is satisfied, the ignition timing control ends and the prohibition of the homogeneous lean operation is released. In the example of FIG. 1, the end condition is satisfied at time t4 after time t3, and the prohibition of the homogeneous lean operation is released. Since the engine operating state is in a region where homogeneous lean operation is possible, the operation mode is switched from stoichiometric operation to homogeneous lean operation. By performing homogeneous lean operation, fuel efficiency is improved.
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、捩じり振動の発生が推定された場合、終了条件が満たされるまで、均質リーン運転が禁止される。均質リーン運転が禁止されている間は、たとえエンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあっても、運転モードはストイキ運転に設定される。そして、運転モードがストイキ運転に設定されている状態で、捩じり振動を抑制するための点火時期制御が行われる。ストイキ運転の場合、均質リーン運転の場合と比較して、失火の生じにくい点火時期の幅が広い。このようなストイキ運転の最中に点火時期制御を行うことにより、失火を生じさせることなく、捩じり振動を確実に抑制することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when the occurrence of torsional vibration is estimated, the homogeneous lean operation is prohibited until the end condition is satisfied. While the homogeneous lean operation is prohibited, the operation mode is set to the stoichiometric operation even if the engine operating state is in the region where the homogeneous lean operation is possible. Then, ignition timing control for suppressing torsional vibration is performed in a state where the operation mode is set to stoichiometric operation. In the stoichiometric operation, the ignition timing is less likely to cause misfire than in the homogeneous lean operation. By performing the ignition timing control during such stoichiometric operation, torsional vibration can be reliably suppressed without causing misfire.
また、本実施の形態によれば、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあり、且つ、捩じり振動の発生が推定されていない場合、均質リーン運転が許可される。均質リーン運転が許可されれば、運転モードは即座に均質リーン運転に設定される。均質リーン運転を実施することにより、燃費が向上する。 Further, according to the present embodiment, when the engine operating state is in a region where homogeneous lean operation is possible and generation of torsional vibration is not estimated, homogeneous lean operation is permitted. If the homogeneous lean operation is permitted, the operation mode is immediately set to the homogeneous lean operation. By performing homogeneous lean operation, fuel efficiency is improved.
すなわち、本実施の形態によれば、捩じり振動を抑制するための点火時期制御を確実に実施しながら、均質リーン運転の頻度(リーン頻度)も可能な限り高くすることができる。これにより、捩じり振動の抑制と燃費の向上の両立が可能となる。 That is, according to the present embodiment, the frequency of the homogeneous lean operation (lean frequency) can be increased as much as possible while reliably performing the ignition timing control for suppressing torsional vibration. Thereby, both suppression of torsional vibration and improvement of fuel consumption can be achieved.
2.構成例
次に、図1において説明した処理を実現するための構成例を説明する。図2は、本実施の形態に係る制御装置1の構成例を示すブロック図である。制御装置1は、エンジン(内燃機関)ENGの運転を制御するマイクロコンピュータであり、ECU(Electronic Control Unit)とも呼ばれている。制御装置1は、エンジンENGや車両に搭載されたセンサから様々な状態情報を受け取り、受け取った状態情報に基づいてエンジンENGの運転状態を制御する。
2. Configuration Example Next, a configuration example for realizing the processing described in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
本実施の形態では、エンジンENGの運転モードとして、少なくともストイキ運転と均質リーン運転の2種類が可能である。すなわち、運転モードは、少なくともストイキ運転と均質リーン運転との間で切り替え可能である。例えば、エンジンENGは、加給機を搭載した過給リーンバーンエンジンである。 In the present embodiment, at least two types of operation modes of the engine ENG are possible: stoichiometric operation and homogeneous lean operation. That is, the operation mode can be switched at least between stoichiometric operation and homogeneous lean operation. For example, the engine ENG is a supercharged lean burn engine equipped with a booster.
図2に示されるように、制御装置1は、機能ブロックとして、運転切替部10、駆動被駆動判定部20、リーン運転判定部30、振動発生推定部40、及び点火時期制御部50を備えている。これら機能ブロックは、制御装置1(マイクロコンピュータ)がソフトウェアプログラムを実行することにより実現される。
As shown in FIG. 2, the
運転切替部10は、エンジンENGの運転モードを、少なくともストイキ運転と均質リーン運転との間で切り替える。
The
駆動被駆動判定部20は、エンジンENGが、車両を駆動している状態(駆動状態)にあるか、車両を駆動していない状態(被駆動状態)にあるか、を判定する。例えば、エンジン負荷(トルク、吸気管圧、吸入空気量、等)が所定の基準値以上の場合、駆動被駆動判定部20は、エンジンENGが駆動状態にあると判定する。あるいは、車両の加速度が所定の基準値以上の場合、駆動被駆動判定部20は、エンジンENGが駆動状態にあると判定する。あるいは、クラッチが係合状態になっている場合、駆動被駆動判定部20は、エンジンENGが駆動状態にあると判定する。
The drive driven
リーン運転判定部30は、エンジンENGの運転状態に基づいて、均質リーン運転の可否を判定する。均質リーン運転を実施するには、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にある必要がある。より詳細には、エンジン負荷(エンジントルク、吸気管圧、吸入空気量、等)とエンジン回転速度がそれぞれ許可範囲内にある必要がある。エンジン負荷とエンジン回転速度がそれぞれ許可範囲内にある場合、リーン運転判定部30は、均質リーン運転が可能であると判定する。
The lean
振動発生推定部40は、駆動系の捩じり振動の発生を推定する。捩じり振動の発生の推定には、例えば特許文献1に開示されている手法を利用することができる。図1で示されたように、捩じり振動は、エンジン回転速度の振動として現れる。従って、振動発生推定部40は、加速開始後にエンジン回転速度の変化量をモニタすることによって、捩じり振動の発生を推定することができる。例えば、エンジン回転速度の変化量が加速開始後に初めて正の閾値以上となった場合、振動発生推定部40は、捩じり振動が開始したと推定する。この正の閾値は、エンジンの大きさや構造に依存する。また、正の閾値をギヤ毎に変えてもよい。
The vibration
捩じり振動の継続時間は有限である。よって、捩じり振動の開始が推定された後に終了条件が満たされた場合、振動発生推定部40は、捩じり振動がもはや発生していないと推定することができる。その終了条件は、例えば、捩じり振動の開始が推定された時から一定時間が経過することである。あるいは、その終了条件は、一定期間、捩じり振動の振幅(エンジン回転速度の変化量)が閾値を下回ることである。終了条件が満たされると、振動発生推定部40は、捩じり振動が発生していないと推定する。
The duration of torsional vibration is finite. Therefore, when the end condition is satisfied after the start of torsional vibration is estimated, the vibration
点火時期制御部50は、捩じり振動の発生が推定された場合、その捩じり振動が抑制されるようにエンジンENGの点火時期を制御する。このような点火時期制御には、例えば特許文献1に開示されている手法を利用することができる。この場合、点火時期制御部50は、加速状態検知部51、点火遅角制御部52、点火位相制御部53、及び点火制御切替部54を含む。
When the occurrence of torsional vibration is estimated, the ignition
加速状態検知部51は、車両が加速状態にあることを検知する。車両が加速状態にあるか否かは、スロットル開度、吸気管圧、あるいは吸入空気量に基づいて判定することができる。例えば、スロットル開度の変化量が所定値以上である場合、加速状態検知部51は、車両が加速状態にあると判定する。
The acceleration
点火遅角制御部52は、加速ショックを低減するために、遅角制御(軽負荷トルク制御)を行う。遅角制御とは、点火時期を遅角させてエンジントルクを低減させ、急激なエンジントルクの上昇を防止する制御である。遅角量は、スロットル開度、エンジン回転速度、吸入空気量等に基づいて演算される。加速ショックの低減により、加速ショックに起因する捩じり振動が弱くなることが期待される。
The ignition
点火位相制御部53は、捩じり振動を早急に抑制するために、点火位相制御を行う。点火位相制御とは、捩じり振動の位相に対してエンジントルクの位相が逆位相となるように点火時期を変化させる制御である。点火位相制御を実施することにより、捩じり振動を早急に抑制することが可能となる。
The ignition
点火制御切替部54は、エンジンENGに対して行う点火時期制御を、上記の遅角制御と点火位相制御とで切り替える。例えば、加速状態検知部51が加速状態を検知すると、点火制御切替部54は、まず、加速ショックを低減するために、点火遅角制御部52に遅角制御を実施させる。遅角制御の実施後、振動発生推定部40によって捩じり振動の発生が推定された場合、点火制御切替部54は、遅角制御から点火位相制御に切り替える。つまり、点火制御切替部54は、点火遅角制御部52に遅角制御を終了させ、点火位相制御部53に点火位相制御を開始させる。これにより、捩じり振動が早急に抑制される。その後、終了条件が満たされると、点火制御切替部54は、点火位相制御部53に点火位相制御を終了させる。その終了条件としては、例えば、遅角制御の開始から一定時間が経過すること、あるいは、捩じり振動の振幅が閾値を下回ること、が考えられる。
The ignition
3.運転モード制御
図3は、本実施の形態に係る制御装置1による運転モード制御を示すフローチャートである。この運転モード制御は、制御装置1がルーチン処理を行うことで実現される。
3. Operation Mode Control FIG. 3 is a flowchart showing operation mode control by the
ステップS1:
駆動被駆動判定部20は、エンジンENGが、車両を駆動している状態(駆動状態)にあるか、車両を駆動していない状態(被駆動状態)にあるか、を判定する。駆動状態の場合(ステップS1;Yes)、処理フローはステップS2に進む。一方、被駆動状態の場合(ステップS1;No)、処理フローはステップS4に進む。
Step S1:
The drive driven
ステップS2:
リーン運転判定部30は、エンジンENGの運転状態に基づいて、均質リーン運転の可否を判定する。つまり、リーン運転判定部30は、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあるか否かを判定する。均質リーン運転が可能な場合(ステップS2;Yes)、処理フローはステップS3に進む。一方、均質リーン運転が不可能な場合(ステップS2;No)、処理フローはステップS4に進む。
Step S2:
The lean
ステップS3:
振動発生推定部40は、捩じり振動の発生を推定する。この推定処理は、例えば、上記ステップS1の判定結果が被駆動状態から駆動状態に変わった後、所定期間内に実行される。振動発生推定部40が捩じり振動の発生を推定している場合(ステップS3;Yes)、処理フローはステップS4に進む。一方、振動発生推定部40が捩じり振動の発生を推定していない場合(ステップS3;No)、処理フローはステップS5に進む。尚、捩じり振動の開始が推定された後、上述の終了条件が満たされると、振動発生推定部40は、捩じり振動が発生していないと推定する。この場合も、処理フローはステップS5に進む。
Step S3:
The vibration
ステップS4:
運転切替部10は、均質リーン運転を禁止する。この場合、たとえエンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域にあっても、運転切替部10は、運転モードをストイキ運転に設定する。このストイキ運転の最中に、点火時期制御部50は、捩じり振動が抑制されるように上述の点火時期制御を行う。ステップS4の後、処理フローはステップS1に戻る。
Step S4:
The
ステップS5:
運転切替部10は、均質リーン運転を許可する。この場合、運転切替部10は、運転モードを均質リーン運転に設定する。ステップS5の後、処理フローはステップS1に戻る。
Step S5:
The
次に、既出の図1で示された例を用いて、運転モード制御の例を説明する。 Next, an example of operation mode control will be described using the example shown in FIG.
まず、捩じり振動が発生しない場合を考える。時刻t1において、エンジンENGは駆動状態となる(ステップS1;Yes)。時刻t1〜t3の間、エンジン運転状態は均質リーン運転可能な領域内に入っていない(ステップS2;No)。よって、運転切替部10は、均質リーン運転を禁止し、運転モードをストイキ運転に設定する(ステップS4)。時刻t3において、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域に入る(ステップS2;Yes)。このとき、振動発生推定部40は、捩じり振動の発生を推定していない(ステップS3;No)。よって、運転切替部10は、均質リーン運転を許可し、運転モードを均質リーン運転に設定する(ステップS5)。
First, consider the case where torsional vibration does not occur. At time t1, the engine ENG is in a driving state (step S1; Yes). Between times t1 and t3, the engine operating state is not within the region where homogeneous lean operation is possible (step S2; No). Therefore, the
次に、捩じり振動が発生する場合を考える。時刻t1〜t3の間の運転モードは、上述の捩じり振動が発生しない場合と同様に、ストイキ運転である。但し、時刻t2において、振動発生推定部40は、捩じり振動の発生を推定する。捩じり振動の発生が推定されると、点火時期制御部50は、その捩じり振動を抑制するために点火時期制御を開始する。時刻t3において、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域に入る(ステップS2;Yes)。しかしながら、捩じり振動の発生が推定されているため(ステップS3;Yes)、運転切替部10は、均質リーン運転を禁止し、運転モードをストイキ運転のまま維持する(ステップS4)。その結果、捩じり振動を抑制するための点火時期制御は、ストイキ運転の最中に実施されることになる。その後、時刻t4において、終了条件が満たされる(ステップS3;No)。運転切替部10は、均質リーン運転を許可し、運転モードを均質リーン運転に設定する(ステップS5)。
Next, consider the case where torsional vibration occurs. The operation mode between times t1 and t3 is stoichiometric operation as in the case where the torsional vibration described above does not occur. However, at time t2, the vibration
4.効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、捩じり振動の発生が推定された場合、終了条件が満たされるまで、均質リーン運転が禁止される。均質リーン運転が禁止されている間は、たとえエンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあっても、運転モードはストイキ運転に設定される。そして、運転モードがストイキ運転に設定されている状態で、捩じり振動を抑制するための点火時期制御が行われる。ストイキ運転の場合、均質リーン運転の場合と比較して、失火の生じにくい点火時期の幅が広い。このようなストイキ運転の最中に点火時期制御を行うことにより、失火を生じさせることなく、捩じり振動を確実に抑制することが可能となる。
4). Effect As described above, according to the present embodiment, when the occurrence of torsional vibration is estimated, the homogeneous lean operation is prohibited until the end condition is satisfied. While the homogeneous lean operation is prohibited, the operation mode is set to the stoichiometric operation even if the engine operating state is in the region where the homogeneous lean operation is possible. Then, ignition timing control for suppressing torsional vibration is performed in a state where the operation mode is set to stoichiometric operation. In the stoichiometric operation, the ignition timing is less likely to cause misfire than in the homogeneous lean operation. By performing the ignition timing control during such stoichiometric operation, torsional vibration can be reliably suppressed without causing misfire.
また、本実施の形態によれば、エンジン運転状態が均質リーン運転可能な領域内にあり、且つ、捩じり振動の発生が推定されていない場合、均質リーン運転が許可される。均質リーン運転が許可されれば、運転モードは即座に均質リーン運転に設定される。均質リーン運転を実施することにより、燃費が向上する。 Further, according to the present embodiment, when the engine operating state is in a region where homogeneous lean operation is possible and generation of torsional vibration is not estimated, homogeneous lean operation is permitted. If the homogeneous lean operation is permitted, the operation mode is immediately set to the homogeneous lean operation. By performing homogeneous lean operation, fuel efficiency is improved.
すなわち、本実施の形態によれば、捩じり振動を抑制するための点火時期制御を確実に実施しながら、均質リーン運転の頻度(リーン頻度)も可能な限り高くすることができる。これにより、捩じり振動の抑制と燃費の向上の両立が可能となる。 That is, according to the present embodiment, the frequency of the homogeneous lean operation (lean frequency) can be increased as much as possible while reliably performing the ignition timing control for suppressing torsional vibration. Thereby, both suppression of torsional vibration and improvement of fuel consumption can be achieved.
5.変形例
上述の説明において、振動発生推定部40は、加速開始後のエンジン回転速度の変化量に基づいて、捩じり振動の発生を推定していた。しかしながら、捩じり振動の発生の推定方法はそれだけに限られない。
5. Modified Example In the above description, the vibration
例えば、クラッチ係合後、一定期間内(または、所定サイクル積算内)は、加速ショック及び捩じり振動が発生する蓋然性が高い。よって、振動発生推定部40は、クラッチ係合後、一定期間(または、所定サイクル積算内)、捩じり振動が発生していると推定してもよい。
For example, there is a high probability that acceleration shock and torsional vibration will occur within a certain period (or within a predetermined number of cycles) after clutch engagement. Therefore, the vibration
あるいは、アクセルペダルON後、一定期間内(または、所定サイクル積算内)は、加速ショック及び捩じり振動が発生する蓋然性が高い。よって、振動発生推定部40は、アクセルペダルON後、一定期間(または、所定サイクル積算内)、捩じり振動が発生していると推定してもよい。
Alternatively, after the accelerator pedal is turned on, there is a high probability that acceleration shock and torsional vibration will occur within a certain period (or within a predetermined cycle integration). Therefore, the vibration
1 制御装置
10 運転切替部
20 駆動被駆動判定部
30 リーン運転判定部
40 振動発生推定部
50 点火時期制御部
51 加速状態検知部
52 点火遅角制御部
53 点火位相制御部
54 点火制御切替部
ENG エンジン(内燃機関)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記均質リーン運転の可否を判定するリーン運転判定部と、
駆動系の捩じり振動の発生を推定する振動発生推定部と、
前記捩じり振動の発生が推定された場合、前記捩じり振動が抑制されるように点火時期を制御する点火時期制御部と
を備え、
前記均質リーン運転が可能であると判定され、且つ、前記捩じり振動の発生が推定されていない場合、前記運転切替部は、前記運転モードを前記均質リーン運転に設定し、
前記均質リーン運転が可能であると判定され、且つ、前記捩じり振動の発生が推定されている場合、前記運転切替部は、前記均質リーン運転が可能な前記運転状態の下でも前記運転モードを前記ストイキ運転に設定する
内燃機関の制御装置。 An operation switching unit for switching the operation mode of the internal combustion engine between stoichiometric operation and homogeneous lean operation;
A lean operation determination unit that determines whether or not the homogeneous lean operation is possible based on an operation state of the internal combustion engine;
A vibration generation estimator for estimating the generation of torsional vibration of the drive train;
An ignition timing control unit for controlling an ignition timing so that the torsional vibration is suppressed when occurrence of the torsional vibration is estimated, and
When it is determined that the homogeneous lean operation is possible and the occurrence of the torsional vibration is not estimated, the operation switching unit sets the operation mode to the homogeneous lean operation,
When it is determined that the homogeneous lean operation is possible and the occurrence of the torsional vibration is estimated, the operation switching unit is configured to operate the operation mode even under the operation state in which the homogeneous lean operation is possible. A control device for an internal combustion engine that sets the stoichiometric operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016117083A JP2017223119A (en) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | Control device for internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019098370A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 三菱ケミカル株式会社 | Method and device for manufacturing fiber-reinforced resin molding material |
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2016
- 2016-06-13 JP JP2016117083A patent/JP2017223119A/en active Pending
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