JP2022156373A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2022156373A
JP2022156373A JP2021060022A JP2021060022A JP2022156373A JP 2022156373 A JP2022156373 A JP 2022156373A JP 2021060022 A JP2021060022 A JP 2021060022A JP 2021060022 A JP2021060022 A JP 2021060022A JP 2022156373 A JP2022156373 A JP 2022156373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine torque
internal combustion
assumed
combustion engine
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021060022A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7418933B2 (en
Inventor
憲吾 長尾
Kengo Nagao
毅 園田
Takeshi Sonoda
昌吾 樋口
Shogo Higuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2021060022A priority Critical patent/JP7418933B2/en
Publication of JP2022156373A publication Critical patent/JP2022156373A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7418933B2 publication Critical patent/JP7418933B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

To appropriately estimate the magnitude of an engine torque assumed to be outputted by an internal combustion engine mounted on a vehicle so as to maintain high performance of the vehicle.SOLUTION: A control device is used for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle. The control device is configured to, when obtaining magnitude of an engine torque assumed to be outputted by the internal combustion engine according to a current operation region of the internal combustion engine, if a predetermined condition to limit the engine torque, other than detection of occurrence of knocking, is not satisfied, obtain an assumed engine torque to which the limitation is not added, meanwhile, if the predetermined condition to limit the engine torque is satisfied, the control, obtain an assumed engine torque to which the limitation is added.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、動力源として車両に搭載される内燃機関を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle as a power source.

今日の車両には、複数基の電子制御装置(Electronic Control Unit)が実装されている。その具体例として、燃料噴射及び火花点火を含め内燃機関の運転を制御するEFI(Electronic Fuel Injection)-ECUや、駆動系のトランスミッションを操作し制御するECU、アンチロックブレーキシステム(Anti-lock Braking System)または車両安定制御システム(Vehicle Stability Control)を制御するECU、車体に設置されたランプ(ライト)やワイパ等への通電を制御するボデーECU、車室内を空調するエアコンディショナを制御するECU、等が挙げられる。それらECUは、CAN(Controller Area Network)等の電気通信回線を介して通信可能に接続しており、相互に必要な情報の授受を行い、車両全体の統御を実現している(例えば、下記特許文献1を参照)。 Today's vehicles are equipped with a plurality of Electronic Control Units. Specific examples include an EFI (Electronic Fuel Injection)-ECU that controls the operation of an internal combustion engine, including fuel injection and spark ignition, an ECU that operates and controls the driveline transmission, and an anti-lock braking system. ) or the vehicle stability control system (Vehicle Stability Control), the body ECU that controls the energization of lamps (lights) and wipers installed in the vehicle body, the ECU that controls the air conditioner that air-conditions the vehicle interior, etc. These ECUs are communicably connected via an electric communication line such as CAN (Controller Area Network), exchange necessary information with each other, and realize control of the entire vehicle (for example, the following patent See reference 1).

EFI-ECUは、内燃機関の運転領域に応じて、気筒に充填された混合気に対する火花点火のタイミングを設定する。ベース点火タイミングは、当該運転領域におけるMBT(Minimum advance for Best Torque)と、当該運転領域においてノッキングが惹起されないと通常考えられる限界の点火タイミング(の進角量)との比較により定まる。低負荷ないし中負荷域では、点火タイミングをMBTまで進角させてもノッキングは起こらず、故にベース点火タイミングをMBTのタイミングとする。これに対し、高負荷域では、点火タイミングをMBTまで進角させるとノッキングを起こすリスクがあるので、ベース点火タイミングをMBTのタイミングよりも遅らせる必要がある。 The EFI-ECU sets the spark ignition timing for the air-fuel mixture charged in the cylinder according to the operating range of the internal combustion engine. The base ignition timing is determined by comparing MBT (Minimum advance for Best Torque) in the operating range and the ignition timing limit (advanced angle amount) at which knocking is not normally considered to occur in the operating range. In the low load to medium load range, knocking does not occur even if the ignition timing is advanced to the MBT, so the MBT timing is used as the base ignition timing. On the other hand, in the high load region, there is a risk of knocking if the ignition timing is advanced to the MBT, so the base ignition timing needs to be delayed from the MBT timing.

その上で、EFI-ECUは、気筒におけるノッキングの有無を判定し、その判定結果に応じて点火タイミングを調整する、いわゆるノックコントロールシステム(Knock Control System)の機能を発揮する。ノッキングを感知したときには、以後ノッキングが起こらなくなるまで点火タイミングを徐々に遅角させる、即ちベース点火タイミングに加味する遅角補正量を徐々に増大させる。ノッキングを感知していないときには、ノッキングが起こらない限りにおいて点火タイミングを徐々に進角させる、即ちベース点火タイミングに加味する遅角補正量を減少させて、内燃機関の出力及び燃費の向上を図る(例えば、下記特許文献2を参照)。 In addition, the EFI-ECU determines the presence or absence of knocking in the cylinder and adjusts the ignition timing according to the determination result, which is a so-called knock control system. When knocking is detected, the ignition timing is gradually retarded until knocking no longer occurs, that is, the retardation correction amount added to the base ignition timing is gradually increased. When knocking is not detected, the ignition timing is gradually advanced as long as knocking does not occur. In other words, the amount of retardation correction added to the base ignition timing is decreased to improve the output and fuel efficiency of the internal combustion engine. For example, see Patent Document 2 below).

特開2020-104552号公報JP 2020-104552 A 特開2016-008578号公報JP 2016-008578 A

内燃機関の運転制御を司るEFI-ECUは、気筒の燃焼室内で混合気を燃焼させた結果発生するであろうと想定されるエンジントルクの大きさを求める。そして、その想定エンジントルクを、他のECUに通知する。他のECUは、これをトランスミッションやVSC等の制御に援用する。 The EFI-ECU, which controls the operation of the internal combustion engine, obtains the magnitude of the engine torque assumed to be generated as a result of the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the cylinder. Then, the assumed engine torque is notified to other ECUs. Other ECUs use this to control transmissions, VSCs, and the like.

原則として、想定エンジントルクは、内燃機関の運転領域に依存する。EFI-ECUのメモリには予め、運転領域[エンジン回転数,エンジン負荷率(即ち、アクセル開度、吸気圧、吸気量または燃料噴射量等)]と、当該運転領域の下での想定エンジントルクとの関係を規定したマップデータが格納されている。EFI-ECUは、現在の運転領域のパラメータをキーとして当該マップを検索し、想定エンジントルクを知得する。 In principle, the assumed engine torque depends on the operating range of the internal combustion engine. In the memory of the EFI-ECU, the operating region [engine speed, engine load factor (that is, accelerator opening, intake pressure, intake air amount, fuel injection amount, etc.)] and the assumed engine torque under the operating region Stores map data that defines the relationship between The EFI-ECU searches the map using the parameters of the current operating range as a key to obtain the assumed engine torque.

車両の運転者がアクセルペダルを踏んでおらず、エンジン回転数がある程度以上高いときには、気筒に対する燃料噴射を一時休止する燃料カットを実行して、燃料消費を抑制する。図5に示すように、EFI-ECUは、燃料カットもエンジントルク制限も行っていない平常時(ステップS3)と、燃料カットの実行時(ステップS6またはS8)とで、想定エンジントルクを推定するべく参照するマップデータを切り替える。 When the driver of the vehicle does not depress the accelerator pedal and the engine speed is higher than a certain level, a fuel cut is executed to temporarily suspend fuel injection to the cylinders to suppress fuel consumption. As shown in FIG. 5, the EFI-ECU estimates the assumed engine torque in normal times when neither fuel cut nor engine torque limitation is performed (step S3) and when fuel cut is performed (step S6 or S8). switch the map data to be referenced.

従前の制御では、KCSによる点火タイミングの調整を考慮に入れずにマップデータを策定し、想定エンジントルクを求めるようにしている。KSCが作動して点火タイミングが微調整されると、実エンジントルクが上下動するが、その振動をそのまま想定エンジントルク値として他のECUに伝達すると、トランスミッションの制御(特に、変速比または変速段位、トルクコンバータのロックアップの可否)等に瞬時的な変動が生じ、車両のドライバビリティ(または、ドライブフィーリング)の低下を招く可能性があるからである。 In the conventional control, the assumed engine torque is obtained by formulating the map data without considering the adjustment of the ignition timing by the KCS. When the KSC is activated and the ignition timing is finely adjusted, the actual engine torque fluctuates. , whether or not the torque converter can be locked up), etc., may change instantaneously, resulting in a decrease in the drivability (or drive feeling) of the vehicle.

EFI-ECUは、内燃機関の冷却水温が顕著に高くオーバヒートが懸念されるときや、車輪が空転しているとき等に、気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量(の上限)を引き下げたり点火タイミングを大きく遅角したりして、エンジントルクに制限を加え、内燃機関のオーバヒートや車輪の空転を回避する。その帰結として、KCSによるノッキングを鎮圧する目的での点火タイミングの遅角補正と、内燃機関のオーバヒート等を回避する目的でのエンジントルクの制限とが同時期に重なることがあり(ノッキングの如き異常燃焼は、燃焼室の温度が高まるほど発生しやすくなる)、そのために、下掲の問題のうち何れか少なくとも一つを生起するおそれがあった。
・EFI-ECUが求める想定エンジントルクと、実際に内燃機関が出力するエンジントルクとの間に乖離が生じる。つまり、点火タイミングの遅角が加重される結果、想定エンジントルクに比して実際のエンジントルクが小さくなる。そして、他のECUに精確なエンジントルクの値が伝達されないことにより、トランスミッションの制御等が最適化されず、車両のドライバビリティや実用燃費性能が低下する
・想定エンジントルクを求めるにあたり参照するマップデータが切り替わる瞬間、想定エンジントルクがステップ的に変動し、トランスミッションの制御等に急変が生じて、車両のドライバビリティや実用燃費性能が低下する
本発明は、以上の点に初めて着目してなされたものであり、想定エンジントルクの大きさを適切に推定し、車両の性能を高く維持することを所期の目的としている。
The EFI-ECU reduces the intake air amount and fuel injection amount (upper limit) filled in the cylinder when there is concern about overheating due to the temperature of the cooling water in the internal combustion engine being extremely high, or when the wheels are spinning. Overheating of the internal combustion engine and spinning of the wheels are avoided by restricting the engine torque by greatly retarding the ignition timing. As a result, retardation correction of ignition timing for the purpose of suppressing knocking by KCS and restriction of engine torque for the purpose of avoiding overheating of the internal combustion engine may overlap at the same time (abnormality such as knocking Combustion is more likely to occur as the temperature of the combustion chamber increases), which may cause at least one of the following problems.
A discrepancy occurs between the assumed engine torque obtained by the EFI-ECU and the engine torque actually output by the internal combustion engine. That is, as a result of the retardation of the ignition timing being weighted, the actual engine torque becomes smaller than the assumed engine torque. As the accurate engine torque value is not transmitted to other ECUs, the transmission control is not optimized, and the drivability and practical fuel efficiency of the vehicle deteriorate. At the moment of switching, the assumed engine torque fluctuates in a stepwise manner, causing a sudden change in the control of the transmission, etc., and the drivability and practical fuel consumption performance of the vehicle deteriorate. The intended purpose is to appropriately estimate the magnitude of the assumed engine torque and maintain high vehicle performance.

本発明では、車両に搭載される内燃機関を制御する制御装置であって、内燃機関の現在の運転領域に応じて内燃機関が出力すると想定されるエンジントルクの大きさを求めるにあたり、
ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立していない場合、その制限が加わっていない想定エンジントルクを求めるが、ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合、その制限が加わった想定エンジントルクを求める内燃機関の制御装置を構成した。
According to the present invention, there is provided a control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle.
If the predetermined conditions for limiting the engine torque are not met, except for the fact that the occurrence of knocking has been detected, the assumed engine torque without the limitation is obtained. A control device for an internal combustion engine is provided that, when a predetermined condition for limiting torque is satisfied, obtains an assumed engine torque with the limitation applied.

並びに、本発明では、車両に搭載される内燃機関を制御する制御装置であって、内燃機関の現在の運転領域に応じて内燃機関が出力すると想定されるエンジントルクの大きさを求めるにあたり、ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合、その制限が加わった想定エンジントルクを求め、なおかつ、前記条件が成立している場合に、ノッキングの発生を感知したことに起因して点火タイミングを遅角させる補正を行っているならば、その遅角補正量に応じて低減した想定エンジントルクを求める内燃機関の制御装置を構成した。 Further, according to the present invention, there is provided a control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle, in which, in determining the magnitude of the engine torque assumed to be output by the internal combustion engine according to the current operating range of the internal combustion engine, the knocking If a predetermined condition for limiting the engine torque other than the occurrence of is satisfied, the assumed engine torque with the limitation applied is obtained, and if the above condition is satisfied, the occurrence of knocking is detected. If the ignition timing is retarded due to the sensing, a control device for an internal combustion engine is configured to obtain reduced assumed engine torque according to the amount of retardation correction.

加えて、前記条件が成立しエンジントルクに制限を加えている状態から同条件が成立せずエンジントルクに制限を加えない状態に遷移するとき、または、前記条件が成立せずエンジントルクに制限を加えていない状態から同条件が成立しエンジントルクに制限を加える状態に遷移するときには、想定エンジントルクをステップ的に急変させずに徐変させるようにすることが好ましい。 In addition, when the condition is satisfied and the engine torque is limited, the condition is not satisfied and the engine torque is not limited, or when the condition is not satisfied and the engine torque is limited. When the condition is satisfied and the engine torque is to be restricted from the state in which no torque is applied, it is preferable to gradually change the assumed engine torque instead of suddenly changing it stepwise.

本発明によれば、車両に搭載された内燃機関が出力すると想定されるエンジントルクの大きさを適切に推定し、車両の性能を高く維持することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnitude|size of the engine torque which the internal combustion engine mounted in a vehicle presumes to output can be estimated appropriately, and the performance of a vehicle can be maintained highly.

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle internal combustion engine and a control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。FIG. 4 is a flow diagram showing an example of the procedure of processing executed by the control device according to the embodiment according to the program; 同実施形態の制御装置が推定する想定エンジントルクの推移を示すタイミング図。FIG. 4 is a timing chart showing changes in assumed engine torque estimated by the control device of the embodiment; 同実施形態の変形例において制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。The flowchart which shows the procedure example of the process which a control apparatus performs according to a program in the modification of the same embodiment. 従前の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。FIG. 10 is a flowchart showing an example of a procedure of processing executed by a conventional control device according to a program;

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100の概要を示す。本実施形態の内燃機関100は、ポート噴射式の4ストローク火花点火エンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を包有する。各気筒1の吸気ポートの近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ11を気筒1毎に設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a vehicle internal combustion engine 100 according to this embodiment. The internal combustion engine 100 of the present embodiment is a port-injection four-stroke spark ignition 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 toward the intake port is provided for each cylinder. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1 . The spark plug 12 receives an induced voltage generated by an ignition coil and induces spark discharge between a center electrode and a ground electrode. The ignition coil is integrally built into the coil case together with the igniter, which is a semiconductor switching element.

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、吸気絞り弁である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。 An intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1 . An air cleaner 31, an electronic throttle valve 32 which is an intake throttle valve, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order on the intake passage 3 from upstream.

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。 An exhaust passage 4 for exhausting exhaust guides the exhaust generated as a result of burning fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and a three-way catalyst 41 for purifying exhaust gas are arranged on the exhaust passage 4 .

排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、排気通路4と吸気通路3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における触媒41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若しくは吸気マニホルド34)に接続している。 The exhaust gas recirculation device 2 includes an external EGR passage 21 that communicates the exhaust passage 4 and the intake passage 3, an EGR cooler 22 provided on the EGR passage 21, and an EGR passage 21 to open and close the EGR An EGR valve 23 for controlling the flow rate of EGR gas flowing through the passage 21 is included as an element. The inlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 . The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3 (in particular, the surge tank 33 or the intake manifold 34).

内燃機関100の出力軸であるクランクシャフトと車両の駆動輪との間に介在するトランスミッション(図示せず)は、既知のトルクコンバータ及び自動変速機(有段自動変速機(Automatic Transmission)または無段変速機(Continuously Variable Transmission))を用いたものであってもよく、手動変速機(Manual Transmission)を用いたものであってもよい。 A transmission (not shown) interposed between the crankshaft, which is the output shaft of the internal combustion engine 100, and the driving wheels of the vehicle may be a known torque converter and an automatic transmission (stepped automatic transmission or stepless transmission). A transmission (Continuously Variable Transmission) may be used, or a manual transmission (Manual Transmission) may be used.

内燃機関100の制御装置たるEFI-ECU0は、CPU(Central Processing Unit)01、RAM(Random Access Memory)02、フラッシュメモリを含むROM(Read Only Memory)03、入力インタフェース04及び出力インタフェース05等を有したマイクロコンピュータシステムである。CPU01により実行されるべきプログラムはROM03に格納されており、プログラムの実行の際にはROM03からRAM02に読み込まれ、CPU01によって解読される。EFI-ECU0は、プログラムに従ってハードウェア資源を作動させ、内燃機関100の運転を制御する。 The EFI-ECU 0, which is a control device for the internal combustion engine 100, has a CPU (Central Processing Unit) 01, a RAM (Random Access Memory) 02, a ROM (Read Only Memory) 03 including a flash memory, an input interface 04, an output interface 05, and the like. It is a microcomputer system that A program to be executed by the CPU01 is stored in the ROM03, and when the program is executed, it is read from the ROM03 to the RAM02 and decoded by the CPU01. The EFI-ECU0 operates hardware resources according to a program to control the operation of the internal combustion engine 100. FIG.

EFI-ECU0の入力インタフェース04には、例えば、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、内燃機関100の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クランク角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(いわば、内燃機関100に対して要求されるエンジン負荷率またはエンジントルク)を検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、気筒1に連なる吸気通路3(スロットルバルブ32の下流、特に、サージタンク33若しくは吸気マニホルド34)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、内燃機関100の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号e、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号f、気筒1を内包しているシリンダブロックの振動の大きさを検出する振動式のノックセンサから出力される振動信号g、車両の運転者が操作するシフトレバー(または、セレクタレバー)の位置を検出するシフトポジションスイッチから出力されるシフトポジション信号h等が入力される。 The input interface 04 of the EFI-ECU 0 receives, for example, a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed, and an output from a crank angle sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft of the internal combustion engine 100. A crank angle signal b output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal or the opening of the throttle valve 32 (so to speak, the engine load factor or the engine torque required for the internal combustion engine 100). c, Intake temperature/intake pressure signal output from a temperature/pressure sensor for detecting the intake air temperature and pressure in the intake passage 3 (downstream of the throttle valve 32, especially the surge tank 33 or the intake manifold 34) connected to the cylinder 1. d, a coolant temperature signal e output from a coolant temperature sensor for detecting the coolant temperature of the internal combustion engine 100, an atmospheric pressure signal f output from an atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure, and vibration of the cylinder block containing the cylinder 1. A vibration signal g output from a vibrating knock sensor that detects the magnitude of the knock, and a shift position signal h output from a shift position switch that detects the position of a shift lever (or selector lever) operated by the vehicle driver. etc. are entered.

EFI-ECU0の出力インタフェース05からは、点火プラグ12に付随するイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGRバルブ23に対して開度操作信号l等を出力する。 From the output interface 05 of the EFI-ECU 0, an ignition signal i for the igniter attached to the spark plug 12, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, and an EGR valve 23 In response, an opening operation signal l or the like is output.

EFI-ECU0は、運転パラメータを演算して内燃機関100の運転を制御する。EFI-ECU0は、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に吸入される空気(新気)量を推算する。そして、吸入空気量に見合った(理論空燃比またはその近傍の目標空燃比を達成できるような)要求燃料噴射量、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(一度の燃焼に対する点火の回数を含む)、要求EGR率(または、EGRガス量、EGRガス分圧)等といった各種運転パラメータを決定する。EFI-ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、lを出力インタフェースを介して印加する。 The EFI-ECU 0 calculates operating parameters and controls the operation of the internal combustion engine 100 . The EFI-ECU 0 acquires various types of information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for control through an input interface, and ascertains the engine speed and the air intake into the cylinder 1 ( fresh air) amount. Then, the required fuel injection amount (which can achieve the stoichiometric air-fuel ratio or a target air-fuel ratio near it) that matches the intake air amount, the fuel injection timing (including the number of fuel injections for one combustion), the fuel injection pressure, Various operating parameters such as ignition timing (including the number of times of ignition for one combustion), required EGR rate (or EGR gas amount, EGR gas partial pressure), etc. are determined. The EFI-ECU 0 applies various control signals i, j, k, l corresponding to operating parameters through an output interface.

EFI-ECU0は、車両に敷設されたCAN等の電気通信回線のバスに接続しており、他のECU、即ち車両の駆動系のトランスミッションを制御するECU5や、ABSまたはVSCを制御するECU6、車体に設置されたランプやワイパ等への通電を制御するボデーECU7、車室内を空調するエアコンディショナを制御するECU8等との間で、相互にデータ通信を行うことが可能である。 The EFI-ECU 0 is connected to a bus of electric communication lines such as CAN installed in the vehicle, and is connected to other ECUs, that is, the ECU 5 that controls the transmission of the drive system of the vehicle, the ECU 6 that controls the ABS or VSC, and the vehicle body. A body ECU 7 for controlling energization of lamps, wipers, etc. installed in the vehicle, an ECU 8 for controlling an air conditioner for air-conditioning the interior of the vehicle, and the like can perform mutual data communication.

内燃機関100の運転制御を司るEFI-ECU0は、気筒1に充填された混合気への火花点火のタイミングを決定するにあたり、現在の内燃機関100の運転領域に応じてベース点火タイミングを設定し、そのベース点火タイミングに、気筒1の燃焼室内でのノッキングの発生の有無に応じた遅角補正量を加える。 The EFI-ECU 0, which controls the operation of the internal combustion engine 100, sets the base ignition timing according to the current operating range of the internal combustion engine 100 when determining the spark ignition timing of the air-fuel mixture charged in the cylinder 1, A retard correction amount is added to the base ignition timing according to the presence or absence of knocking in the combustion chamber of the first cylinder.

ベース点火タイミングは、人の聴覚に認識される程度のノッキングが起こる可能性が小さく、それでいて内燃機関100の熱機械変換効率を最大化できるようなタイミングに定められる。アクセル開度が大きくない部分負荷領域におけるベース点火タイミングは、MBTまたはその近傍のタイミングとなる。アクセル開度が全開または全開に近い全負荷ないし高負荷領域におけるベース点火タイミングは、MBTよりも遅れる。EFI-ECU0のRAM02またはROM03には予め、内燃機関100の運転領域を示すパラメータ[エンジン回転数,エンジン負荷率(即ち、アクセル開度、サージタンク33若しくは吸気マニホルド34の吸気圧、吸気量または燃料噴射量等)]と、ベース点火タイミングとの関係を規定したマップデータが格納されている。EFI-ECU0は、現在の内燃機関100の運転領域のパラメータをキーとしてマップデータを検索し、設定するべきベース点火タイミングを得る。因みに、マップデータを検索するキーとなる吸気圧は、現在の大気圧の高低による補正を加味したものであることがある
その上で、EFI-ECU0は、KCSの機能として、ノックセンサの出力信号gを参照して各気筒1におけるノッキングの有無を判定し、その判定結果に応じた点火タイミングの調整を行うという制御を実施する。EFI-ECU0は、気筒1またはシリンダブロックの振動の強度を示す振動信号gをサンプリングし、ノッキングに起因して生じる振動が持つ周波数成分(例えば、7kHzないし15kHzの成分)を通過させつつ、この振動以外の成分を減衰させるバンドパスフィルタに入力する。しかして、バンドパスフィルタで処理した後の信号gの値をノック判定値と比較し、前者が後者を上回ったならば、膨脹行程を迎えた気筒1でノッキングが起こったと判定する。前者が後者以下であるならば、当該気筒1でノッキングは起こっていないと判定する。
The base ignition timing is determined at a timing at which the possibility of knocking that can be perceived by human hearing is small and the thermomechanical conversion efficiency of the internal combustion engine 100 can be maximized. The base ignition timing in the partial load region where the accelerator opening is not large is the MBT or its vicinity. The base ignition timing in the full-load or high-load region where the accelerator opening is fully open or nearly fully open lags MBT. In the RAM 02 or ROM 03 of the EFI-ECU 0, parameters indicating the operating range of the internal combustion engine 100 [engine speed, engine load factor (that is, accelerator opening, intake pressure of surge tank 33 or intake manifold 34, intake air amount or fuel injection amount, etc.)] and the base ignition timing. The EFI-ECU 0 retrieves the map data using the current operating range parameter of the internal combustion engine 100 as a key to obtain the base ignition timing to be set. By the way, the intake pressure, which is the key to search the map data, may be the one that takes into account the correction due to the current atmospheric pressure. g is referred to determine whether or not there is knocking in each cylinder 1, and the ignition timing is adjusted according to the determination result. The EFI-ECU 0 samples the vibration signal g indicating the strength of the vibration of the cylinder 1 or the cylinder block, and passes the frequency component (for example, 7 kHz to 15 kHz component) of the vibration caused by knocking, and extracts the vibration. input to a bandpass filter that attenuates components other than Then, the value of the signal g after being processed by the bandpass filter is compared with the knock determination value, and if the former exceeds the latter, it is determined that knocking has occurred in cylinder 1 in the expansion stroke. If the former is less than or equal to the latter, it is determined that the cylinder 1 is not knocking.

気筒1におけるノッキングの発生を感知したときには、以後ノッキングが起こらなくなるまで点火タイミングを徐々に遅角させる、換言すればベース点火タイミングに加える遅角補正量を徐々に増大させる。一方で、ノッキングの発生を感知していないときには、ノッキングが起こらない限りにおいて点火タイミングを徐々に進角させる、即ちベース点火タイミングに加える遅角補正量を減少させて、内燃機関100の出力及び燃費性能の向上を図る。ノッキングの有無の判定及び点火タイミングの補正は、各気筒1毎に個別に行うことが可能である。 When the occurrence of knocking in cylinder 1 is sensed, the ignition timing is gradually retarded until knocking no longer occurs, in other words, the retardation correction amount added to the base ignition timing is gradually increased. On the other hand, when the occurrence of knocking is not detected, the ignition timing is gradually advanced as long as knocking does not occur. Improve performance. The determination of the presence or absence of knocking and the correction of the ignition timing can be performed individually for each cylinder.

また、EFI-ECU0は、所定の燃料カット条件が成立したときに、気筒1への燃料供給を一時的に中断する燃料カットを実行する。EFI-ECU0は、少なくとも、内燃機関100の冷却水温が既に所定の下限値以上に上昇しており、アクセル開度が0または0に近い閾値以下となり、かつ現在のエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上に高いことを以て、燃料カット条件が成立したと判断する。 Also, the EFI-ECU 0 executes a fuel cut to temporarily interrupt the fuel supply to the cylinder 1 when a predetermined fuel cut condition is satisfied. The EFI-ECU 0 determines that at least the cooling water temperature of the internal combustion engine 100 has already risen to a predetermined lower limit value or more, the accelerator opening is 0 or a threshold close to 0 or less, and the current engine speed is the fuel cut permission rotation. It is determined that the fuel cut condition is established when the value is higher than the number.

燃料カット条件が成立したとしても、即時にインジェクタ11からの燃料噴射を停止するとは限らない。燃料カットに起因するトルクショックを抑止または軽減するべく、EFI-ECU0は、燃料カット条件の成立後、遅延期間の経過またはエンジントルクの低下を待って、はじめて燃料噴射を停止する。遅延期間中には、気筒1に充填された混合気に対する火花点火タイミングをベース点火タイミングよりも遅角したり、内燃機関100が有する複数の気筒1のうちの一部において燃料噴射(及び、燃料の着火燃焼)を休止したりして、積極的にエンジントルクを低下させることがある。 Even if the fuel cut condition is satisfied, the fuel injection from the injector 11 is not necessarily stopped immediately. In order to suppress or reduce the torque shock caused by the fuel cut, the EFI-ECU 0 waits for the delay period to elapse or the engine torque to drop after the fuel cut condition is satisfied before stopping the fuel injection. During the delay period, the spark ignition timing for the air-fuel mixture filled in the cylinder 1 is retarded from the base ignition timing, or fuel injection (and fuel (ignition combustion) may be suspended to actively reduce the engine torque.

燃料カット条件の成立後、所定の燃料カット終了条件が成立したならば、燃料カットを終了することとし、インジェクタ11からの燃料噴射を再開する。EFI-ECU0は、アクセル開度が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数を下回るまで低下した、等のうちの何れかを以て、燃料カット終了条件が成立したと判断する。 After the fuel cut condition is satisfied, if a predetermined fuel cut termination condition is satisfied, the fuel cut is terminated and the fuel injection from the injector 11 is restarted. The EFI-ECU 0 determines that the fuel cut end condition is met when the accelerator opening exceeds a threshold, or when the engine speed falls below the fuel cut return speed.

なお、EFI-ECU0は、気筒1の燃焼室内でノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合に、内燃機関100の出力するエンジントルク(または、その上限)を低減するような制限を加えることがある。所定の条件とは、例えば、内燃機関100の冷却水温が所定の上限値を超えて顕著に高温化していることであったり、EFI-ECU0がVSE-ECU6から現在車輪が空転している旨の通知を受信していることであったりする。エンジントルク制限時には、スロットルバルブ32の開度を平常時よりも縮小し(または、開度の上限を平常時よりも引き下げ)たり、インジェクタ11から噴射する燃料の量を平常時よりも削減し(または、燃料噴射量の上限を平常時よりも引き下げ)たり、(ノックセンサの出力信号gを参照するKCSによる遅角補正とは別に)点火タイミングを平常時よりも大きく遅角したりすることのうちの、少なくとも一つを実行する。 Note that the EFI-ECU 0 detects the engine torque output by the internal combustion engine 100 (or (upper limit) may be imposed. The predetermined condition is, for example, that the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 100 exceeds a predetermined upper limit value and is remarkably high, or that the EFI-ECU 0 is notified by the VSE-ECU 6 that the wheels are currently spinning. It may be that you are receiving a notification. When the engine torque is limited, the opening of the throttle valve 32 is reduced (or the upper limit of the opening is lowered), or the amount of fuel injected from the injector 11 is reduced ( Alternatively, the upper limit of the fuel injection amount may be lowered from the normal time), or the ignition timing may be retarded more than the normal time (in addition to the retardation correction by the KCS that refers to the output signal g of the knock sensor). Execute at least one of them.

本実施形態のEFI-ECU0は、内燃機関100が出力することになると想定されるエンジントルクの大きさを推定する。この想定エンジントルクは、内燃機関100が出力するべきエンジントルクの目標値と捉えることもできる。想定エンジントルクは、EFI-ECU0が操作するスロットルバルブ32の開度、ひいては気筒1に吸入される空気量や、インジェクタ11から気筒1に対する燃料噴射量、点火タイミング等に影響を及ぼし得る。運転者によるアクセルペダルの踏込量に基づく要求エンジントルクと、想定エンジントルクとの間に差がある場合、その差を縮小するように(これより以降の想定エンジントルクが要求エンジントルクに近づいてゆくように)スロットルバルブ32の開度、燃料噴射量、及び/または、点火タイミングを調整することになる。 The EFI-ECU 0 of this embodiment estimates the magnitude of the engine torque that the internal combustion engine 100 is expected to output. This assumed engine torque can also be regarded as a target value of the engine torque that the internal combustion engine 100 should output. The assumed engine torque can affect the opening of the throttle valve 32 operated by the EFI-ECU 0, the amount of air taken into the cylinder 1, the amount of fuel injected from the injector 11 to the cylinder 1, the ignition timing, and the like. If there is a difference between the required engine torque based on the amount of depression of the accelerator pedal by the driver and the assumed engine torque, the difference is reduced (the assumed engine torque from this point onwards approaches the required engine torque. ), the opening of the throttle valve 32, the amount of fuel injection, and/or the ignition timing are adjusted.

並びに、EFI-ECU0は、想定エンジントルクの値を、他のECU5、6、7、8に通知する。これを受信した他のECU5、6、7、8は、想定エンジントルクの多寡に応じて、車両の駆動系のトランスミッションが具現する変速比または変速段位、トルクコンバータのロックアップの可否、内燃機関100のクランクシャフトに従動して稼働する冷媒圧縮用コンプレッサの出力等を調整する。 In addition, the EFI-ECU 0 notifies the other ECUs 5, 6, 7, 8 of the assumed engine torque value. The other ECUs 5, 6, 7, 8 that have received this information, according to the amount of assumed engine torque, determine the gear ratio or gear stage realized by the transmission of the drive system of the vehicle, whether or not the torque converter can be locked up, the internal combustion engine 100 It adjusts the output, etc. of the compressor for compressing the refrigerant, which is driven by the crankshaft.

図2または図4に、本実施形態のEFI-ECU0による想定エンジントルクの算定の手順を示している。EFI-ECU0は、現状燃料カットを実行しておらず(ステップS1)、冷却水温の高温化や車輪の空転等といったエンジントルク制限を実行するべき事情も生じていない(ステップS2)平常時、現在の内燃機関100の運転領域及び混合気への火花点火タイミング等を基に、内燃機関100が出力すると想定されるエンジントルクを求める。 FIG. 2 or FIG. 4 shows the procedure for calculating the assumed engine torque by the EFI-ECU 0 of this embodiment. The EFI-ECU 0 is currently not executing a fuel cut (step S1), and there are no circumstances requiring engine torque limitation, such as an increase in the temperature of the cooling water or spinning of the wheels (step S2). The engine torque assumed to be output by the internal combustion engine 100 is obtained based on the operating range of the internal combustion engine 100, the spark ignition timing of the air-fuel mixture, and the like.

EFI-ECU0のRAM02またはROM03には予め、内燃機関100の運転領域を示すパラメータ[エンジン回転数,エンジン負荷率(即ち、吸気圧等)]と、平常時の想定エンジントルクの基本量との関係を規定したマップデータが格納されている。EFI-ECU0は、現在の内燃機関100の運転領域のパラメータをキーとして当該マップデータを検索し、想定エンジントルクの基本量を得る(ステップS3)。因みに、マップデータを検索するキーとなる吸気圧は、現在の大気圧の高低による補正を加味したものであることがある。 The RAM 02 or ROM 03 of the EFI-ECU 0 prestores the relationship between the parameters indicating the operating range of the internal combustion engine 100 [engine speed, engine load factor (i.e., intake pressure, etc.)] and the basic amount of normal assumed engine torque. Stores map data that defines The EFI-ECU 0 searches the map data using the parameters of the current operating range of the internal combustion engine 100 as a key, and obtains the basic amount of assumed engine torque (step S3). By the way, the intake pressure, which is the key for retrieving the map data, may be corrected according to the current atmospheric pressure.

さらに、図4に示すように、EFI-ECU0が、上記の想定エンジントルクの基本量に、現在の火花点火タイミングに応じた熱機械変換効率を反映させるための修正を加える(ステップS4)こととしてもよい。ここに言う点火タイミングは、KCSによる遅角補正が加味されたものであることがある。熱機械変換効率は、点火タイミングがMBTから遅角するほど低下する。それ故、ステップS4にて、EFI-ECU0は、現在の点火タイミングの、現在の内燃機関100の運転領域に対応するベース点火タイミングまたはMBTからの遅角量が多いほど、想定エンジントルクの基本量からトルクの値を割り引くか減量して、最終的な想定エンジントルクを算定する。 Furthermore, as shown in FIG. 4, the EFI-ECU 0 modifies the basic amount of assumed engine torque to reflect the thermomechanical conversion efficiency corresponding to the current spark ignition timing (step S4). good too. The ignition timing referred to here may be the one to which the retardation correction by the KCS is added. The thermomechanical conversion efficiency decreases as the ignition timing is retarded from the MBT. Therefore, in step S4, the EFI-ECU 0 determines that the greater the retardation amount of the current ignition timing from the base ignition timing or the MBT corresponding to the current operating region of the internal combustion engine 100, the more the basic amount of assumed engine torque The final assumed engine torque is calculated by subtracting or subtracting the torque value from .

しかしながら、当該ステップS4は必須ではなく、寧ろそのような修正を加えない方がよいかもしれない。と言うのも、KSCが作動して点火タイミングが微調整されると、内燃機関100が出力する実エンジントルクが上下動することになるが、その振動をそのまま想定エンジントルク値として他のECU5、6、7、8に伝達すると、トランスミッション等の制御に瞬時的な変動が生じ、車両のドライバビリティの低下を招く可能性があるからである。 However, the step S4 is not essential, and it may be better not to make such modifications. This is because when the KSC operates and the ignition timing is finely adjusted, the actual engine torque output by the internal combustion engine 100 fluctuates. This is because transmission to 6, 7, and 8 may cause momentary fluctuations in the control of the transmission and the like, resulting in deterioration of the drivability of the vehicle.

燃料カットを実行している最中であっても(ステップS1)、EFI-ECU0は、現在の内燃機関100の運転領域及び混合気への火花点火タイミング等を基に、内燃機関100が出力すると想定されるエンジントルクを求める。 Even during execution of fuel cut (step S1), the EFI-ECU 0 determines that the internal combustion engine 100 outputs based on the current operating range of the internal combustion engine 100 and the spark ignition timing to the air-fuel mixture. Obtain the assumed engine torque.

EFI-ECU0のRAM02またはROM03には予め、内燃機関100の運転領域を示すパラメータと、燃料カット時の想定エンジントルクの基本量との関係を規定したマップデータが格納されている。このマップデータは、平常時のマップデータとは別に策定されている。のみならず、現在内燃機関100の全ての気筒1で燃料カットを実行しているか、一部の気筒1に限り燃料カットを実行しているかによって(ステップS5)、参照するマップデータが異なる(ステップS6またはS8)。当然ながら、全ての気筒1で燃料カットを実行しているときには、内燃機関100の出力するエンジントルクが0または0に近くなる。EFI-ECU0は、現在の内燃機関100の運転領域のパラメータをキーとして当該マップデータを検索し、想定エンジントルクの基本量を得る(ステップS6またはS8)。マップデータを検索するキーとなる吸気圧は、現在の大気圧の高低による補正を加味したものであることがある。 The RAM 02 or ROM 03 of the EFI-ECU 0 stores in advance map data defining the relationship between a parameter indicating the operating range of the internal combustion engine 100 and the basic amount of assumed engine torque during fuel cut. This map data is formulated separately from the normal map data. In addition, the map data to be referred to differs depending on whether fuel cut is currently being executed in all cylinders 1 of the internal combustion engine 100 or fuel cut is being executed only in some cylinders 1 (step S5) (step S6 or S8). Naturally, when fuel cut is being executed in all cylinders 1, the engine torque output from the internal combustion engine 100 is 0 or close to 0. The EFI-ECU 0 searches the map data using the parameters of the current operating range of the internal combustion engine 100 as a key to obtain the basic amount of assumed engine torque (step S6 or S8). The intake pressure, which is the key to search for map data, may be the one that takes into account the correction due to the current atmospheric pressure.

燃料カットの実行中も、図4に示しているように、EFI-ECU0が、想定エンジントルクの基本量に、現在の火花点火タイミングに応じた熱機械変換効率を反映させるための修正を加える(ステップS7)こととしてもよい。ここに言う点火タイミングは、KCSによる遅角補正が加味されたものであることがある。ステップS7にて、EFI-ECU0は、現在の点火タイミングの、現在の内燃機関100の運転領域に対応するベース点火タイミングまたはMBTからの遅角量が多いほど、想定エンジントルクの基本量からトルクの値を割り引くか減量して、最終的な想定エンジントルクを算定する。 Even during execution of fuel cut, as shown in FIG. 4, the EFI-ECU 0 modifies the basic amount of assumed engine torque to reflect the thermomechanical conversion efficiency according to the current spark ignition timing ( Step S7) may be performed. The ignition timing referred to here may be the one to which retardation correction by the KCS is added. In step S7, the EFI-ECU 0 determines that the greater the amount of retardation of the current ignition timing from the base ignition timing or MBT corresponding to the current operating range of the internal combustion engine 100, the greater the torque shift from the base amount of assumed engine torque. The value is discounted or subtracted to determine the final expected engine torque.

但し、ステップS4と同様、当該ステップS7は必須ではなく、寧ろそのような修正を加えない方がよいかもしれない。また、全ての気筒1で燃料カットを実行している(ステップS5)ときには、想定エンジントルクの算出のために点火タイミングを反映させる必要がない。そもそも、燃料カット中の気筒1では、点火プラグ12による火花放電を行っていない可能性がある(点火プラグ12の保温を目的として、燃料カット中にも火花放電を続行することはある)。 However, like step S4, step S7 is not essential, and it may be better not to make such a correction. Also, when fuel cut is being executed in all cylinders 1 (step S5), it is not necessary to reflect the ignition timing for calculating the assumed engine torque. In the first place, in cylinder 1 during fuel cut, there is a possibility that the spark plug 12 is not performing spark discharge (in order to keep the spark plug 12 warm, spark discharge may continue even during fuel cut).

翻って、EFI-ECU0は、冷却水温の高温化や車輪の空転等のエンジントルク制限を実行するべき所定の条件が成立している場合(ステップS2)、平常時に比して内燃機関100の出力するエンジントルク(または、その上限)を低減するように制限する。それとともに、現在の内燃機関100の運転領域等を基に、内燃機関100が出力すると想定されるエンジントルクを求める。 On the other hand, the EFI-ECU 0 increases the output of the internal combustion engine 100 compared to the normal time when a predetermined condition for executing engine torque limitation, such as an increase in the temperature of the cooling water or idling of the wheels, is satisfied (step S2). engine torque (or its upper limit) to be reduced. At the same time, the engine torque assumed to be output by the internal combustion engine 100 is obtained based on the current operating range of the internal combustion engine 100 and the like.

EFI-ECU0のRAM02またはROM03には予め、内燃機関100の運転領域を示すパラメータと、エンジントルク制限時の想定エンジントルクとの関係を規定したマップデータが格納されている。このマップデータは、平常時のマップデータ及び燃料カット時のマップデータとは別に策定されている。運転領域[エンジン回転数,エンジン負荷率(即ち、吸気圧等)]が同等であるとして、KCSによる点火タイミングの遅角補正分を加味しなければ、エンジントルク制限時のエンジントルクは平常時のエンジントルク(の基本量)以下となる。EFI-ECU0は、現在の内燃機関100の運転領域のパラメータをキーとして当該マップデータを検索し、想定エンジントルクを得る(ステップS9)。マップデータを検索するキーとなる吸気圧は、現在の大気圧の高低による補正を加味したものであることがある。 The RAM 02 or ROM 03 of the EFI-ECU 0 stores in advance map data that defines the relationship between the parameters indicating the operating range of the internal combustion engine 100 and the assumed engine torque when the engine torque is limited. This map data is prepared separately from the map data for normal operation and the map data for fuel cut. Assuming that the operating range [engine speed, engine load factor (i.e., intake pressure, etc.)] is the same, the engine torque at the time of engine torque limit will be lower than that at normal times unless the ignition timing retardation correction by KCS is taken into account. Engine torque (basic amount) or less. The EFI-ECU 0 retrieves the map data using the current operating range parameter of the internal combustion engine 100 as a key to obtain an assumed engine torque (step S9). The intake pressure, which is the key to search for map data, is sometimes corrected for the current atmospheric pressure.

尤も、この場合においては、KCSによる点火タイミングの遅角補正に伴うエンジントルクの低減に、さらにエンジントルク制限が加重される可能性がある。よって、エンジントルク制限時、そのときの火花点火タイミングに応じて、想定エンジントルクに修正を加えることが望ましい。従って、図2または図4に示すように、EFI-ECU0は、想定エンジントルクの基本量に、現在の火花点火タイミングに応じた熱機械変換効率を反映させるための修正を加える(ステップS10)。ここに言う点火タイミングは、KCSによる遅角補正が加味されたものであることがある。EFI-ECU0は、現在の点火タイミングの、現在の内燃機関100の運転領域に対応するベース点火タイミングまたはMBTからの遅角量が多いほど、想定エンジントルクの基本量からトルクの値を割り引くか減量して、最終的な想定エンジントルクを算定する。 However, in this case, there is a possibility that the reduction of engine torque accompanying retardation correction of the ignition timing by KCS is further weighted by engine torque limitation. Therefore, when the engine torque is limited, it is desirable to correct the assumed engine torque according to the spark ignition timing at that time. Therefore, as shown in FIG. 2 or 4, the EFI-ECU 0 modifies the basic amount of assumed engine torque to reflect the thermomechanical conversion efficiency according to the current spark ignition timing (step S10). The ignition timing referred to here may be the one to which the retardation correction by the KCS is added. The EFI-ECU 0 discounts or reduces the torque value from the assumed engine torque base amount as the current ignition timing is retarded from the base ignition timing or MBT corresponding to the current operating range of the internal combustion engine 100. Then, the final assumed engine torque is calculated.

無論、エンジントルク制限を実行している(ステップS2)が、ノッキングの発生を感知したことに起因してKCSによる点火タイミングの遅角補正を行っていない(即ち、KCSによる点火タイミングの遅角補正量が所定値(0または0に近い値であることがある)未満である)ときには、専ら上記のマップデータ(ステップS9)のみから想定エンジントルクを求めることが許される。要するに、現在の火花点火タイミングに応じた熱機械変換効率を反映させる修正(ステップS10)を加える必要がない。 Of course, the engine torque is limited (step S2), but the ignition timing is not retarded by the KCS due to the detection of knocking (that is, the ignition timing is retarded by the KCS). is less than a predetermined value (which may be 0 or close to 0)), it is permitted to obtain the assumed engine torque exclusively from the above map data (step S9). In short, there is no need to add a correction (step S10) to reflect the thermomechanical conversion efficiency according to the current spark ignition timing.

なお、エンジントルク制限を実行するべき所定の条件が成立しているとしても(ステップS2)、ノッキングの発生を感知したことに起因して点火タイミングの遅角補正を行っている(即ち、KCSによる点火タイミングの遅角補正量が所定値以上である)ときには、敢えてエンジントルク制限を実行せず、かつ平常時と同様にして想定エンジントルクを求める(ステップS3、S4)ようにしてもよい。つまり、エンジントルク制限時のマップデータではなく、平常時のマップデータを参照して想定エンジントルクの基本量を得、それを現在の点火タイミングに応じて修正して、最終的な想定エンジントルクを算定する。これは、エンジントルク制限をキャンセルし、KCSによる点火タイミングの遅角補正のみを行って、内燃機関100のオーバーヒートや車輪の空転を回避しようとすることを意味する。 Even if a predetermined condition for executing engine torque limitation is satisfied (step S2), the ignition timing is retarded due to the detection of knocking (that is, by KCS). When the retardation correction amount of the ignition timing is equal to or greater than a predetermined value, the engine torque limit may not be intentionally executed, and the assumed engine torque may be obtained in the same manner as in normal times (steps S3 and S4). In other words, instead of the map data for when the engine torque is limited, refer to the map data for normal times to obtain the basic amount of the assumed engine torque, correct it according to the current ignition timing, and obtain the final assumed engine torque. Calculate. This means that the engine torque limitation is canceled and only the retardation correction of the ignition timing by the KCS is performed to avoid overheating of the internal combustion engine 100 and spinning of the wheels.

想定エンジントルクを算定したEFI-ECU0は、そのエンジントルク値をCAN等の電気通信回線を介して他のECU5、6、7、8に送信する。 The EFI-ECU 0 that has calculated the assumed engine torque transmits the engine torque value to other ECUs 5, 6, 7, 8 via electric communication lines such as CAN.

本実施形態のEFI-ECU0は、平常時(ステップS3)、燃料カット時(ステップS6またはS8)、エンジントルク制限時(ステップS9)の各々で、想定エンジントルクを求めるために参照するマップデータを切り替える。従って、燃料カットを実行していない状態と実行する状態との間で遷移するときや、エンジントルク制限を実行していない状態と実行する状態との間で遷移するときに、算出する想定エンジントルクの値がステップ的に急変する可能性が生じる。EFI―ECU0から他のECU5、6、7、8に通知する想定エンジントルクの値が急変することは、駆動系のトランスミッションが具現する変速比の急変等を招くことに繋がるため、好ましくない。 The EFI-ECU 0 of the present embodiment uses map data to refer to to obtain the assumed engine torque in each of normal operation (step S3), fuel cut (step S6 or S8), and engine torque limitation (step S9). switch. Therefore, when transitioning between the state where fuel cut is not executed and the state where it is executed, or when transitioning between the state where engine torque limitation is not executed and the state where it is executed, the calculated assumed engine torque There is a possibility that the value of will suddenly change stepwise. A sudden change in the value of the assumed engine torque notified from the EFI-ECU 0 to the other ECUs 5, 6, 7, 8 is not preferable because it leads to a sudden change in the gear ratio realized by the transmission of the driving system.

そこで、本実施形態のEFI-ECU0は、燃料カットを実行していない状態と実行する状態との間で遷移するとき、及び/または、エンジントルク制限を実行していない状態と実行する状態との間で遷移するときに、想定エンジントルクの値を徐々に変化させるようになまし処理(または、ローパスフィルタ処理)する。 Therefore, the EFI-ECU 0 of the present embodiment changes between a state where the fuel cut is not executed and a state where the fuel cut is executed, and/or between a state where the engine torque limitation is not executed and a state where the engine torque limit is executed. When transitioning between, smoothing processing (or low-pass filtering) is performed so as to gradually change the value of the assumed engine torque.

その模様を、図3に例示している。図3中、時点t1以前は平常の運転状態にあり、時点t1にてエンジントルク制限(または、燃料カット)を実行開始し、時点t2にてそのエンジントルク制限(または、燃料カット)を終了して、以後は平常の運転状態に復帰する。破線は、EFI―ECU0がマップデータを参照して求めた、なまし処理を加えていない想定エンジントルクの推移を表しており、実線は、それになまし処理を加えた想定エンジントルクの推移を表している。前者がステップ的に変動しているのに対し、後者はより緩やかに変化しながら前者の値に収束してゆく。EFI-ECU0は、実線で描画しているように徐変する想定エンジントルクの値を、他のECU5、6、7、8に通知する。 The pattern is illustrated in FIG. In FIG. 3 , before time t1, the operating state is normal, and at time t1, engine torque limitation (or fuel cut) is started, and at time t2, the engine torque limitation (or fuel cut) is started. and then return to normal operation. The dashed line represents the transition of the assumed engine torque without smoothing, which is obtained by the EFI-ECU 0 referring to the map data, and the solid line represents the transition of the assumed engine torque after smoothing. ing. While the former fluctuates stepwise, the latter converges to the former value while changing more moderately. The EFI-ECU 0 notifies the other ECUs 5, 6, 7 and 8 of the value of the assumed engine torque that gradually changes as drawn by the solid line.

状態が遷移する時点t1、t2後の、想定エンジントルクを徐変させる期間の長さは、例えば0.5秒ないし1秒程度である。状態が遷移した時点t1、t2の直後の時期は、想定エンジントルクの単位時間または単位演算サイクルあたりの変化量、即ち減少量または増加量の絶対値を大きくとる。そして、当該時点t1、t2から時間が経過するにつれて、単位時間または単位演算サイクルあたりの変化量をより小さくしてゆく。 The length of the period during which the assumed engine torque is gradually changed after the state transition times t1 and t2 is, for example, about 0.5 seconds to 1 second . Immediately after the time points t 1 and t 2 when the state transitions, the amount of change in the assumed engine torque per unit time or unit calculation cycle, that is, the absolute value of the amount of decrease or increase, is large. Then, as time elapses from the time points t 1 and t 2 , the amount of change per unit time or unit operation cycle is made smaller.

想定エンジントルクの単位時間または単位演算サイクルあたりの変化量を、そのときの想定エンジントルクと、内燃機関100が現に出力している実際のエンジントルクとの偏差に応じて調整することもあり得る。その場合には、想定エンジントルクと実エンジントルクとの偏差の絶対値が大きいほど、想定エンジントルクの単位時間または単位演算サイクルあたりの変化量の絶対値を大きくする。EFI-ECU0にあっては、実エンジントルクを、実際の気筒1への吸入空気量及び燃料噴射量から、既知の手法に則って推算することができる。必要であれば、エンジン回転数(気筒1内を往復動するピストンの運動速度)をも加味して、実エンジントルクを推算してよい。 The amount of change in the assumed engine torque per unit time or unit calculation cycle may be adjusted according to the deviation between the assumed engine torque at that time and the actual engine torque actually output by the internal combustion engine 100. In that case, the larger the absolute value of the deviation between the assumed engine torque and the actual engine torque, the larger the absolute value of the amount of change in the assumed engine torque per unit time or unit calculation cycle. In the EFI-ECU 0, the actual engine torque can be estimated from the actual intake air amount to cylinder 1 and the actual fuel injection amount according to a known method. If necessary, the actual engine torque may be estimated in consideration of the engine speed (motion speed of the piston reciprocating in cylinder 1).

本実施形態では、車両に搭載される内燃機関100を制御する制御装置0であって、内燃機関100が出力することになると想定されるエンジントルクの大きさを求めるにあたり、ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立していない場合、その制限が加わっていない想定エンジントルクを求める(ステップS3)が、ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合(ステップS2)、その制限が加わった想定エンジントルクを求める(ステップS9)内燃機関の制御装置100を構成した。 In this embodiment, the control device 0 for controlling the internal combustion engine 100 mounted on the vehicle senses the occurrence of knocking when determining the magnitude of the engine torque assumed to be output by the internal combustion engine 100. If the predetermined condition for limiting the engine torque is not satisfied, the assumed engine torque without the limitation is obtained (step S3). When a predetermined condition to be limited is established (step S2), the control device 100 for the internal combustion engine is configured to obtain the assumed engine torque with the limitation applied (step S9).

加えて、本制御装置0は、ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合(ステップS2)、その制限が加わった想定エンジントルクを求め(ステップS9)、なおかつ、前記条件が成立している場合に、ノッキングの発生を感知したことに起因して点火タイミングを遅角させる補正を行っているならば、その遅角補正量に応じて低減した想定エンジントルクを求める(ステップS10)ものである。 In addition, when the control device 0 satisfies a predetermined condition for restricting the engine torque other than the detection of the occurrence of knocking (step S2), the control device 0 obtains the assumed engine torque with the restriction applied (step S9). ), and if the ignition timing is retarded due to the detection of the occurrence of knocking when the above conditions are satisfied, then it is assumed that the ignition timing is reduced according to the retardation correction amount. The engine torque is obtained (step S10).

しかも、本制御装置0は、前記条件が成立しエンジントルクに制限を加えている状態(ステップS9)から同条件が成立せずエンジントルクに制限を加えない状態(ステップS3)に遷移するとき、または、前記条件が成立せずエンジントルクに制限を加えていない状態(ステップS3)から同条件が成立しエンジントルクに制限を加える状態(ステップS9)に遷移するときに、図3に示しているように、想定エンジントルクをステップ的に急変させずに徐変させる。 Moreover, when the control device 0 transitions from a state in which the condition is satisfied and the engine torque is limited (step S9) to a state in which the condition is not satisfied and the engine torque is not limited (step S3), Alternatively, when the condition is not satisfied and the engine torque is not limited (step S3) to the condition is satisfied and the engine torque is limited (step S9), as shown in FIG. Thus, the assumed engine torque is gradually changed without being suddenly changed in a stepwise manner.

本制御装置0は、KSCの働きにより点火タイミングを遅角補正しているときに、その遅角補正による熱機械変換効率の低下を考慮に入れて、より精確な想定エンジントルクを求める(ステップS3及びS4、S6及びS7、または、S9及びS10)ことができる。よって、想定エンジントルクと実エンジントルクとの乖離が縮小し、他のECU5、6、7、8による制御、典型的にはトランスミッションの変速比やトルクコンバータのロックアップの制御等が最適化される。結果、車両のドライバビリティ及び実用燃費性能を高く保つことが可能となる。 When the ignition timing is retarded by the function of KSC, the control device 0 takes into consideration the decrease in the thermomechanical conversion efficiency due to the retardation correction, and obtains a more accurate assumed engine torque (step S3). and S4, S6 and S7, or S9 and S10). Therefore, the difference between the assumed engine torque and the actual engine torque is reduced, and the control by the other ECUs 5, 6, 7, 8, typically the gear ratio of the transmission, the lockup control of the torque converter, etc., are optimized. . As a result, it is possible to maintain high drivability and practical fuel consumption performance of the vehicle.

冷却水温の高温化や車輪の空転等といった、エンジントルク制限を実行するべき条件が成立している場合であっても(ステップS2)、KCSの働きにより既に点火タイミングをある程度以上遅角補正しているときには、エンジントルク制限を実行せずにキャンセルして構わない。点火タイミングの遅角補正に伴ってエンジントルクが低減しているところに、さらなるエンジントルク制限が加重されることが避けられるため、車両が常時必要な加速性能を発揮できるようになる。車両の発進や加速のもたつきが緩和され、不満を感じた運転者がアクセルペダルを強く踏み込んで燃料消費量が不当に増加することも抑えられる。のみならず、エンジントルク制限を実行していないときの想定エンジントルク(ステップS3及び図4)と、エンジントルク制限を実行しているときの想定エンジントルク(ステップS9)との落差がより小さくなる。これにより、エンジントルク制限を実行していない状態から実行する状態へと遷移する際、あるいは逆に遷移する際に、トランスミッションの変速比等が急変することが回避される。 Even if conditions for engine torque limitation, such as an increase in coolant temperature or wheel slip, are met (step S2), the KCS has already retarded the ignition timing to a certain extent or more. If so, the engine torque limitation may be canceled without being executed. Since it is avoided that the engine torque is reduced due to the retardation correction of the ignition timing, further engine torque limitation is avoided, so that the vehicle can always exhibit the required acceleration performance. The sluggish start and acceleration of the vehicle can be alleviated, and the fuel consumption can be prevented from unreasonably increasing due to a dissatisfied driver depressing the accelerator pedal strongly. In addition, the gap between the assumed engine torque (step S3 and FIG. 4) when the engine torque is not limited and the assumed engine torque when the engine torque is limited (step S9) becomes smaller. . As a result, sudden changes in the gear ratio of the transmission and the like are avoided when the engine torque limitation is changed from a state in which it is not executed to a state in which it is executed, or vice versa.

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。各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments detailed above. Various modifications can be made to the specific configuration of each part, the procedure of processing, and the like without departing from the spirit of the present invention.

100…内燃機関
1…気筒
11…インジェクタ
12…点火プラグ
3…吸気通路
32…スロットルバルブ
0…内燃機関の制御装置(EFI-ECU)
b…クランク角信号
c…アクセル開度信号
d…吸気温・吸気圧信号
e…冷却水温信号
f…大気圧信号
g…ノックセンサの出力信号
i…点火信号
j…燃料噴射信号
k…スロットルバルブの開度操作信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Internal combustion engine 1... Cylinder 11... Injector 12... Spark plug 3... Intake passage 32... Throttle valve 0... Control device (EFI-ECU) of an internal combustion engine
b Crank angle signal c Accelerator opening signal d Intake air temperature/intake pressure signal e Cooling water temperature signal f Atmospheric pressure signal g Knock sensor output signal i Ignition signal j Fuel injection signal k Throttle valve Opening operation signal

Claims (3)

車両に搭載される内燃機関を制御する制御装置であって、
内燃機関の現在の運転領域に応じて内燃機関が出力すると想定されるエンジントルクの大きさを求めるにあたり、
ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立していない場合、その制限が加わっていない想定エンジントルクを求めるが、
ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合、その制限が加わった想定エンジントルクを求める内燃機関の制御装置。
A control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle,
In determining the magnitude of the engine torque assumed to be output by the internal combustion engine according to the current operating range of the internal combustion engine,
If a predetermined condition for limiting the engine torque other than the fact that knocking has been sensed does not hold, then the assumed engine torque without the limitation is obtained.
A control device for an internal combustion engine that, when a predetermined condition for limiting engine torque other than the detection of knocking is satisfied, obtains assumed engine torque with the limit applied.
車両に搭載される内燃機関を制御する制御装置であって、
内燃機関の現在の運転領域に応じて内燃機関が出力すると想定されるエンジントルクの大きさを求めるにあたり、
ノッキングの発生を感知したこと以外の、エンジントルクを制限するべき所定の条件が成立した場合、その制限が加わった想定エンジントルクを求め、
なおかつ、前記条件が成立している場合に、ノッキングの発生を感知したことに起因して点火タイミングを遅角させる補正を行っているならば、その遅角補正量に応じて低減した想定エンジントルクを求める内燃機関の制御装置。
A control device for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle,
In determining the magnitude of the engine torque assumed to be output by the internal combustion engine according to the current operating range of the internal combustion engine,
when a predetermined condition for limiting the engine torque other than the detection of the occurrence of knocking is met, obtaining the assumed engine torque with the limitation applied;
In addition, if the ignition timing is retarded due to the detection of knocking when the above condition is satisfied, the assumed engine torque that is reduced according to the retardation correction amount is performed. A control device for an internal combustion engine that requires
前記条件が成立しエンジントルクに制限を加えている状態から同条件が成立せずエンジントルクに制限を加えない状態に遷移するとき、または、前記条件が成立せずエンジントルクに制限を加えていない状態から同条件が成立しエンジントルクに制限を加える状態に遷移するときに、想定エンジントルクをステップ的に急変させずに徐変させる請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。 When the condition is satisfied and the engine torque is limited, the condition is not satisfied and the engine torque is not limited, or the condition is not satisfied and the engine torque is not limited. 3. A control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the same condition is established and the state is changed to a state in which the engine torque is limited, the assumed engine torque is gradually changed without being suddenly changed in a stepwise manner.
JP2021060022A 2021-03-31 2021-03-31 Internal combustion engine control device Active JP7418933B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021060022A JP7418933B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Internal combustion engine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021060022A JP7418933B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Internal combustion engine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022156373A true JP2022156373A (en) 2022-10-14
JP7418933B2 JP7418933B2 (en) 2024-01-22

Family

ID=83558469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021060022A Active JP7418933B2 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Internal combustion engine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7418933B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04171271A (en) * 1990-11-02 1992-06-18 Mitsubishi Motors Corp Engine output control device
JP2007263096A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Toyota Motor Corp Torque control device of internal combustion engine
JP2011017306A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Toyota Motor Corp Vehicle control apparatus
JP2014047737A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Honda Motor Co Ltd Intake control device of internal combustion engine
JP2015090124A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04171271A (en) * 1990-11-02 1992-06-18 Mitsubishi Motors Corp Engine output control device
JP2007263096A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Toyota Motor Corp Torque control device of internal combustion engine
JP2011017306A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Toyota Motor Corp Vehicle control apparatus
JP2014047737A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Honda Motor Co Ltd Intake control device of internal combustion engine
JP2015090124A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP7418933B2 (en) 2024-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6024700B2 (en) Engine speed control device
JP2005351215A (en) Control system of internal combustion engine
JP5171738B2 (en) Electric throttle characteristic learning control device and method
CN110869598B (en) Method and device for controlling internal combustion engine
US6843225B1 (en) Controller for control at engine startup
JP6024699B2 (en) Engine speed control device
JP2022156373A (en) Control device for internal combustion engine
US9429089B2 (en) Control device of engine
JP2005146908A (en) Vibration dampening control device of internal combustion engine
JP6146367B2 (en) Engine speed control device
JP2004143969A (en) Cooling control system of internal combustion engine
US12000350B1 (en) Controller for hydrogen engine
JP6153342B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6157139B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5787029B2 (en) Ignition timing control device for internal combustion engine
JP2022133866A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007170198A (en) Torque control device of internal combustion engine
JP2017160809A (en) Engine control system
JP2016147562A (en) Control device of internal combustion engine
JP2007239564A (en) Controller of internal combustion engine
JP2022013204A (en) Internal combustion engine control device
JP5894041B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3239373B2 (en) Ignition timing control device
JP2014109196A (en) Control device for internal combustion engine
JP2018100632A (en) Control device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230706

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231201

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7418933

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150