JP2023142639A - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023142639A
JP2023142639A JP2022049634A JP2022049634A JP2023142639A JP 2023142639 A JP2023142639 A JP 2023142639A JP 2022049634 A JP2022049634 A JP 2022049634A JP 2022049634 A JP2022049634 A JP 2022049634A JP 2023142639 A JP2023142639 A JP 2023142639A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
upper limit
throttle
throttle opening
opening degree
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.)
Pending
Application number
JP2022049634A
Other languages
English (en)
Inventor
学 石本
Manabu Ishimoto
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022049634A priority Critical patent/JP2023142639A/ja
Priority to US18/181,628 priority patent/US20230304451A1/en
Priority to CN202310267585.2A priority patent/CN116804396A/zh
Publication of JP2023142639A publication Critical patent/JP2023142639A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/106—Detection of demand or actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0223—Cooling water temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0225—Intake air or mixture temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0227—Atmospheric pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0296—Throttle control device with stops for limiting throttle opening or closing beyond a certain position during certain periods of operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501—Vehicle speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703—Atmospheric pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

【課題】吸気のこもり音を抑制する。【解決手段】ＥＣＭ２１は、エンジン１０が、吸気のこもり音が問題となり易い運転状態にあり、かつエンジン回転数が既定の範囲内にあるときに、スロットルバルブ１５の開度の制御範囲の上限値である上限スロットル開度を縮小するスロットル絞り制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、スロットルバルブの制御を行うエンジン制御装置に関する。
特許文献１には、分枝管の管長を可変とする機構を有したインテークマニホールドが記載されている。
特開２００９－１７４３８４号公報
ところで、エンジンでは、吸気バルブの開閉に応じた断続的な燃焼室への吸気の流入により、吸気通路の吸気の流れに脈動が発生する。そうした吸気脈動の周波数は、エンジン回転数により変化する。よって、特定のエンジン回転数域では、吸気脈動の周波数と吸気系の共鳴周波数とが一致して、こもり音と呼ばれる低周波の振動、騒音が発生する。
インテークマニホールドの分枝管の管長が変われば、吸気系の共鳴周波数が変化する。そのため、上記文献１のインテークマニホールドを備えるエンジンでは、吸気脈動の周波数と重ならないように、吸気系の共鳴周波数をエンジン回転数に応じて変化させることが可能となる。これにより、こもり音の発生は抑制できるが、インテークマニホールドの分枝管の管長を可変とする複雑な機構が必要なため、エンジンの製造コストが増加してしまう。
上記課題を解決するエンジン制御装置は、エンジン回転数が既定の範囲内にあるときに、エンジンのスロットルバルブの開度の制御範囲の上限値である上限スロットル開度を縮小するスロットル絞り制御を行う。
吸気のこもり音は、吸気脈動の周波数と吸気系の共鳴周波数とが重なるエンジン回転数の範囲で発生する。一方、スロットル開度を絞ると、吸気通路におけるスロットルバルブよりも上流側の部分に吸気の脈動が伝わり難くなるため、吸気のこもり音が小さくなる。そのため、吸気のこもり音が発生し易いエンジン回転数域で、スロットルバルブ開度の上限値を縮小すれば、吸気のこもり音を抑制できる。なお、上記エンジン制御装置は、ハードウェアを追加することなく、ソフトウェアの変更だけで、吸気のこもり音の抑制を実現する。そのため、エンジンの製造コストの増加は、制御プログラムの変更に伴う限られたものとなる。
スロットル絞り制御により上限スロットル開度を縮小しているときには、エンジンの最大出力が低下する。よって、スロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、吸気のこもり音が問題となり易い状況にあるときにのみ実施することが望ましい。また、エンジンの出力性能の確保が優先される場合には、スロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は実施しないことが望ましい。
適正なエンジン性能を発揮するには、エンジン水温を適正範囲に保つ必要がある。よって、上記エンジン制御装置のスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、エンジン水温が既定範囲内の温度であることを条件に行うことが望ましい。
吸気温が高くなると、熱膨張のため、吸気の充填効率が低下して、エンジンの出力性能が低下する。そのため、上限スロットル開度の縮小と、熱膨張による吸気の充填効率が低下と、が重なると、エンジンの出力性能が大幅に低下してしまう。よって、上記エンジン制御装置でのスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、エンジンの吸気温が既定温度未満であることを条件に行うことが望ましい。
高地のような低気圧環境では、吸気の密度が低いため、吸気の充填効率が低下してエンジンの出力性能が低下する。そのため、低気圧環境下で上限スロットル開度を縮小すると、エンジンの出力性能が大幅に低下してしまう。そのため、上記エンジン制御装置でのスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、外気圧が既定圧力以上であることを条件に行うことが望ましい。
スロットル絞り制御により上限スロットル開度を縮小すると、スロットル開度が本来の要求とは異なる開度に変更される場合がある。一方、極低気温、或いは極高気温の環境下ではエンジンの運転状態の維持が困難となる。そうした環境下では、スロットル絞り制御により上限スロットル開度を縮小すると、エンジンの運転状態が悪化する可能性がある。よって、上記エンジン制御装置でのスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、外気温が既定範囲内の温度であることを条件に行うことが望ましい。
低車速での加速時や高速走行時には、暗騒音が大きくなるため、吸気のこもり音が問題となり難い。そのため、上記エンジン制御装置でのスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、前記エンジンを搭載する車両の走行速度が既定範囲内の速度であることを条件に行うことが望ましい。
車両の発進時や加速時、高速走行時には、大きい動力性能が必要となる。車両の動力性能の確保が必要な状況では、スロットル絞り制御によるエンジンの出力性能の低下は回避することが望ましい。一方、車両の発進時や加速時には、車両の変速機の変速比を大きくしている。また、車両の高速走行時には、変速機の変速比を小さくしている。よって、上記エンジン制御装置でのスロットル絞り制御による上限スロットル開度の縮小は、エンジンを搭載する車両の変速機の変速比が既定範囲内の変速比であることを条件に行うことが望ましい。
エンジン制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。 図１のエンジン制御装置が実行するスロットル開度制御ルーチンのフローチャートである。 図２のスロットル開度制御ルーチンで使用される演算マップにおけるエンジン回転数と上限スロットル開度との関係を示すグラフである。
以下、エンジン制御装置の一実施形態を、図１～図３を参照して詳細に説明する。
＜エンジン制御装置の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態のエンジン制御装置の構成を説明する。図１に示すエンジン１０は、車載用の火花点火式内燃機関として構成されている。
エンジン１０は、吸気と燃料との混合気の燃焼を行う燃焼室１１と、燃焼室１１への吸気の導入路である吸気通路１２と、燃焼室１１での混合気の燃焼により生じた排気の排出路である排気通路１３と、を備えている。燃焼室１１は、吸気バルブ１２Ａを介して吸気通路１２に、排気バルブ１３Ａを介して排気通路１３に、それぞれ接続されている。
吸気通路１２には、吸気中の塵等を濾過するエアクリーナ１４と、開口面積の変更により燃焼室１１への吸気の流入量を変化させるスロットルバルブ１５と、吸気中に燃料を噴射するインジェクタ１６と、が設けられている。また、燃焼室１１には、火花放電により混合気を点火する点火装置１７が設けられている。こうしたエンジン１０の出力軸であるクランク軸１８は、自動変速機１９を介して車輪２０に接続されている。
エンジン１０のスロットルバルブ１５、インジェクタ１６、点火装置１７は、ＥＣＭ（エンジン制御モジュール）２１により制御されている。ＥＣＭ２１は、エンジン制御用のプログラムやデータを記憶した記憶装置２２と、記憶装置２２からプログラムを読み込んで実行する演算処理装置２３と、を備えている。また、ＥＣＭ２１には、車両の各部に設置された各種のセンサが接続されている。そして、ＥＣＭ２１は、そうしたセンサの検出結果に基づき、スロットルバルブ１５の開度、インジェクタ１６の燃料噴射量、点火装置１７の点火時期等を制御することで、エンジン制御を行っている。
ＥＣＭ２１に接続されたセンサには、エアフローメータ２４、クランク角センサ２５、水温センサ２６、吸気温センサ２７、外気温センサ２８、外気圧センサ２９、アクセルペダルセンサ３０、及び車速センサ３１が含まれる。エアフローメータ２４は、吸気通路１２の吸気流量ＧＡを検出するセンサである。クランク角センサ２５は、クランク軸１８の回転位相を検出するセンサである。水温センサ２６は、エンジン冷却水の温度であるエンジン水温ＴＨＷを検出するセンサである。吸気温センサ２７は、吸気通路１２内の吸気の温度である吸気温ＴＨＡを検出するセンサである。外気温センサ２８は、車両の外気の温度である外気温ＴＨＡＯを検出するセンサである。外気圧センサ２９は、車両の外気の圧力である外気圧ＰＡを検出するセンサである。アクセルペダルセンサ３０は、運転者のアクセルペダルの操作量ＡＣＣを検出するセンサである。車速センサ３１は、エンジン１０を搭載した車両の走行速度である車速Ｖを検出するセンサである。なお、ＥＣＭ２１は、クランク角センサ２５の検出結果に基づいて、エンジン回転数ＮＥを求めている。また、ＥＣＭ２１には、自動変速機１９に現在設定されているギア段の情報が入力されている。なお、自動変速機１９のギア段は、同自動変速機１９の変速比を表わしている。
＜スロットルバルブ１５の開度制御＞
次に、ＥＣＭ２１が実施するスロットルバルブ１５の開度制御について説明する。以下の説明では、スロットルバルブ１５の開度をスロットル開度ＴＡと記載する。
図２は、スロットル開度ＴＡを制御するためにＥＣＭ２１が実行するスロットル開度制御ルーチンのフローチャートである。ＥＣＭ２１は、エンジン１０の運転中、同ルーチンを既定の制御周期毎に繰り返し実行している。
本ルーチンの処理を開始すると、ＥＣＭ２１はまずステップＳ１００において、エンジン回転数ＮＥとアクセルペダルの操作量ＡＣＣに基づき、エンジン１０の負荷率ＫＬの要求値である要求負荷率ＫＬ＊を演算する。エンジン１０の負荷率ＫＬは、燃焼室１１の吸気の充填率を表わしている。
次にＥＣＭ２１は、ステップＳ１１０において、エンジン回転数ＮＥと要求負荷率ＫＬ＊とに基づき、要求スロットル開度ＴＡＲを演算する。ＥＣＭ２１は、現在のエンジン回転数ＮＥの下で、要求負荷率ＫＬ＊の値に等しい負荷率ＫＬが得られるスロットル開度ＴＡを要求スロットル開度ＴＡＲの値として演算している。
続いてＥＣＭ２１は、ステップＳ１２０において、スロットル絞り実施条件が成立しているか否かを判定する。スロットル絞り実施条件は、次の各要件（Ａ）～（Ｆ）の全てが満たされた場合に成立となる。
（Ａ）自動変速機１９のギア段が既定の範囲内のギア段であること。ここでの既定の範囲は、車両の発進や加速に用いる低速側のギア段、及び車両の高速巡行走行に用いる高速側のギア段を除いた中速域のギア段の範囲である。
（Ｂ）エンジン水温ＴＨＷが絞り実施下限水温Ｔ１以上、かつ絞り実施上限水温Ｔ２未満であること。絞り実施下限水温Ｔ１にはエンジン水温ＴＨＷの適正範囲の下限値が、絞り実施上限水温Ｔ２には同適正範囲の上限値がそれぞれ値として設定されている。ここでの適正範囲は、適正なエンジン性能の発揮に必要なエンジン水温ＴＨＷの範囲、すなわちエンジン１０の暖機が完了した状態にあり、かつエンジン１０が過熱した状態とならないエンジン水温ＴＨＷの範囲を表わしている。
（Ｃ）吸気温ＴＨＡが絞り実施上限吸気温Ｔ３未満であること。吸気温ＴＨＡが高くなると、吸気の熱膨張により燃焼室１１の吸気の充填効率が低下して、エンジン１０の出力性能が低下する。絞り実施上限吸気温Ｔ３には、後述のスロットル絞り制御を実施した場合にも、エンジン１０の出力性能の低下が許容可能な範囲に留まる吸気温ＴＨＡの上限値が値として設定されている。
（Ｄ）外気圧ＰＡが絞り実施下限気圧Ｐ１以上であること。外気圧ＰＡが低下した場合にも、燃焼室１１の吸気の充填効率が低下して、エンジン１０の出力性能が低下する。絞り実施下限気圧Ｐ１には、後述のスロットル絞り制御を実施した場合にも、エンジン１０の出力性能の低下が許容可能な範囲に留まる外気圧ＰＡの下限値が値として設定されている。
（Ｅ）外気温ＴＨＡＯが絞り実施下限外気温Ｔ４以上、かつ絞り実施上限外気温Ｔ５未満であること。エンジン１０は、既定の通常使用環境温度帯内の外気温ＴＨＡＯでの使用を想定して設計されている。絞り実施下限外気温Ｔ４には通常使用環境温度帯の下限値が、絞り実施上限外気温Ｔ５には通常使用環境温度帯の上限値が、それぞれ値として設定されている。
（Ｆ）車速Ｖが絞り実施下限車速Ｖ１以上、かつ絞り実施上限車速Ｖ２未満であること。絞り実施下限車速Ｖ１には吸気のこもり音が問題となる車速域の下限値が、絞り実施上限車速Ｖ２には同車速域の上限値がそれぞれ設定されている。なお、車両の高速走行時には、風切り音やロードノイズなどの暗騒音が大きくなる。一方、吸気のこもり音が大きくなるのは、スロットルバルブ１５がある程度よりも大きく開かれたときである。低車速でスロットル開度ＴＡが大きくなるのは、車両が加速しているときである。そして、加速時には、暗騒音が大きくなる。暗騒音が大きいときに吸気のこもり音が発生しても暗騒音に紛れてしまうため、吸気のこもり音が問題となり難い。よって、吸気のこもり音は、低車速域、高車速域を除いた車速域で問題となる。
ＥＣＭ２１は、上記ステップＳ１２０においてスロットル絞り実施条件が成立していないと判定した場合（ＮＯ）にはステップＳ１３０に、成立していると判定した場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１４０に、それぞれ処理を進める。ステップＳ１３０においてＥＣＭ２１は、既定の最大開度ＴＡＭＡＸを上限スロットル開度ＴＡＭの値として設定する。一方、ステップＳ１４０においてＥＣＭ２１は、記憶装置２２にっ記憶された演算マップＭＡＰを用いて、エンジン回転数ＮＥに基づき上限スロットル開度ＴＡＭの値を演算する。そして、ＥＣＭ２１は、ステップＳ１３０又はステップＳ１４０の処理の後、ステップＳ１５０に処理を進める。
図３に、ステップＳ１４０での演算に用いられる演算マップＭＡＰにおけるエンジン回転数ＮＥと上限スロットル開度ＴＡＭとの関係を示す。図３の「Ｎ１」「Ｎ２」は吸気脈動の周波数と吸気系の共鳴周波数とが重なるエンジン回転数ＮＥの範囲の下限値、及び上限値をそれぞれ示している。図３の演算マップＭＡＰでは、エンジン回転数ＮＥが「Ｎ１－α」未満の領域、及びエンジン回転数ＮＥが「Ｎ２＋α」を超過する領域では、最大開度ＴＡＭＡＸが上限スロットル開度ＴＡＭの値として設定されている。一方、エンジン回転数ＮＥが「Ｎ１」以上、かつ「Ｎ２」以下の領域では、最大開度ＴＡＭＡＸよりも小さい既定の絞り開度ＴＡＤが上限スロットル開度ＴＡＭの値として設定されている。そして、エンジン回転数ＮＥが「Ｎ１－α」から「Ｎ１」までの領域、及び「Ｎ２」から「Ｎ２＋α」までの領域では、最大開度ＴＡＭＡＸと絞り開度ＴＡＤとの間で徐々に変化していくように上限スロットル開度ＴＡＭの値が設定されている。
さて、ステップＳ１５０に処理を進めると、ＥＣＭ２１はそのステップＳ１５０において、要求スロットル開度ＴＡＲ及び上限スロットル開度ＴＡＭのうち、小さい方の値を目標スロットル開度ＴＡＴの値として設定する。そして、ＥＣＭ２１は、続くステップＳ１６０において、スロットル開度ＴＡを目標スロットル開度ＴＡＴに近づけるようにスロットルバルブ１５の駆動制御を実施して、今回の制御周期における本ルーチンの処理を終了する。なお、本実施形態では、こうしたスロットル開度制御ルーチンにおけるステップＳ１２０、ステップＳ１４０、及びステップＳ１５０の処理が、スロットル絞り制御に対応する処理となっている。
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
エンジン１０の吸気のこもり音は、吸気脈動の周波数と吸気系の共鳴周波数とが重なるエンジン回転数ＮＥの範囲で発生する。吸気脈動は、吸気バルブ１２Ａの開閉により発生する。そして、吸気の脈動は、吸気通路１２を通って同吸気通路１２の上流へと伝搬する。スロットル開度ＴＡを縮小すると、吸気通路１２におけるスロットルバルブ１５よりも上流側の部分に吸気の脈動が伝わり難くなるため、吸気のこもり音が小さくなる。
ＥＣＭ２１は、エンジン回転数ＮＥが、吸気のこもり音が発生し易い範囲内にあるときに、スロットル開度ＴＡの制御範囲の上限値である上限スロットル開度ＴＡＭを縮小するスロットル絞り制御を行っている。このときのスロットルバルブ１５は、縮小した上限スロットル開度ＴＡＭよりも大きく開かれなくなる。そのため、吸気のこもり音が抑制される。
なお、上限スロットル開度ＴＡＭを縮小すると、エンジン１０の最大出力が低下する。ここでの最大出力は、カタログスペック上の値ではなく、その時点のエンジン１０が発生可能な出力の最大値を意味している。これに対してＥＣＭ２１は、エンジン水温ＴＨＷ、吸気温ＴＨＡ、外気圧ＰＡ、外気温ＴＨＡＯ、車速Ｖ、及び自動変速機１９のギア段に基づき、次の状況下でのみ、上限スロットル開度ＴＡＭを縮小している。すなわち、大きいエンジン出力が必要でなく、かつ吸気のこもり音が問題となり易い状況下である。
以上の本実施形態のエンジン制御装置は、以下の効果を奏する。
（１）エンジン回転数ＮＥが、吸気のこもり音が発生し易い範囲内にある場合に、エンジン１０のスロットル開度ＴＡの制御範囲の上限値である上限スロットル開度ＴＡＭを縮小するスロットル絞り制御を行っている。そのため、吸気のこもり音を抑制できる。
（２）上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、限られた回転数域でのみ実施している。そのため、吸気のこもり音の抑制に伴う出力性能の低下が生じるのは、エンジン１０の運転領域の一部に限定される。すなわち、上記範囲外の回転数域では、エンジン１０の本来の出力性能が得られる。
（３）ハードウェアを追加することなく、ソフトウェアの変更だけで、吸気のこもり音の抑制を実現している。そのため、エンジン１０の製造コストの増加は、制御プログラムの変更に伴う限られたものとなる。
（４）スロットル絞り制御での上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、大きいエンジン出力が必要でなく、かつ吸気のこもり音が問題となり易い状況下でのみ実施している。そのため、吸気のこもり音の抑制と、エンジン１０の出力性能の確保と、を好適に両立できる。
（５）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、エンジン水温ＴＨＷが既定範囲内の温度であることを条件に行っている。そのため、エンジン水温ＴＨＷを適正範囲に保持可能な範囲で、吸気のこもり音を抑制できる。
（６）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、エンジン１０の吸気温ＴＨＡが既定温度未満であることを条件に行っている。そのため、熱膨張による吸気の充填効率が低下と、上限スロットル開度ＴＡＭの縮小と、が重なって、エンジン１０の出力性能が大幅に低下してしまうことが避けられる。
（７）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、外気圧ＰＡが既定圧力以上であることを条件に行っている。そのため、低気圧環境下での吸気密度の低下による吸気の充填効率の低下と、上限スロットル開度ＴＡＭの縮小と、が重なって、エンジン１０の出力性能が大幅に低下してしまうことが避けられる。
（８）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、外気温ＴＨＡＯが既定範囲内の温度であることを条件に行っている。そのため、極低気温、或いは極高気温の環境下で上限スロットル開度ＴＡＭを縮小した結果、エンジン１０の運転状態が悪化することが避けられる。
（９）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、エンジン１０を搭載する車両の走行速度である車速Ｖが既定範囲内の速度であることを条件に行っている。そのため、暗騒音が大きく、吸気のこもり音が問題となり難い車速域では、スロットル絞り制御によってエンジン１０の出力性能が低下されなくなる。
（１０）スロットル絞り制御による上限スロットル開度ＴＡＭの縮小を、自動変速機１９のギア段が既定範囲内にあること、すなわち自動変速機１９の変速比が既定範囲内の変速比であることを条件に行っている。そのため、大きい動力性能を必要とする車両の発進時や加速時、高速走行時には、スロットル絞り制御によってエンジン１０の出力性能が低下されなくなる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・スロットル絞り実施条件の要件（Ａ）～（Ｆ）のうちの一つ以上を割愛してもよい。また、スロットル絞り実施条件に、他の要件を追加してもよい。
・スロットル絞り実施条件を設定せずに、スロットル絞り制御において、エンジン回転数ＮＥが既定の範囲内であることだけを条件に、上限スロットル開度ＴＡＭを縮小するようにしてもよい。
・上記実施形態のスロットル絞り制御は、図１の構成以外のエンジンにも適用できる。
１０…エンジン
１１…燃焼室
１２…吸気通路
１２Ａ…吸気バルブ
１３…排気通路
１３Ａ…排気バルブ
１４…エアクリーナ
１５…スロットルバルブ
１６…インジェクタ
１７…点火装置
１８…クランク軸
１９…自動変速機
２０…車輪
２１…ＥＣＭ（エンジン制御モジュール）
２２…記憶装置
２３…演算処理装置
２４…エアフローメータ
２５…クランク角センサ
２６…水温センサ
２７…吸気温センサ
２８…外気温センサ
２９…外気圧センサ
３０…アクセルペダルセンサ
３１…車速センサ

Claims (7)

  1. エンジン回転数が既定の範囲内にあるときに、エンジンのスロットルバルブの開度の制御範囲の上限値である上限スロットル開度を縮小するスロットル絞り制御を行うエンジン制御装置。
  2. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、エンジン水温が既定範囲内の温度であることを条件に行われる請求項１に記載のエンジン制御装置。
  3. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、前記エンジンの吸気温が既定温度未満であることを条件に行われる請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。
  4. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、外気圧が既定圧力以上であることを条件に行われる請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
  5. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、外気温が既定範囲内の温度であることを条件に行われる請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
  6. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、前記エンジンを搭載する車両の走行速度が既定範囲内の速度であることを条件に行われる請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
  7. 前記スロットル絞り制御による前記上限スロットル開度の縮小は、前記エンジンを搭載する車両の変速機の変速比が既定範囲内の変速比であることを条件に行われる請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
JP2022049634A 2022-03-25 2022-03-25 エンジン制御装置 Pending JP2023142639A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022049634A JP2023142639A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 エンジン制御装置
US18/181,628 US20230304451A1 (en) 2022-03-25 2023-03-10 Engine controller
CN202310267585.2A CN116804396A (zh) 2022-03-25 2023-03-20 发动机控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022049634A JP2023142639A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 エンジン制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023142639A true JP2023142639A (ja) 2023-10-05

Family

ID=88078847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022049634A Pending JP2023142639A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 エンジン制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230304451A1 (ja)
JP (1) JP2023142639A (ja)
CN (1) CN116804396A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230304451A1 (en) 2023-09-28
CN116804396A (zh) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5047376B1 (ja) 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法
JP5451687B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2007205194A (ja) 車両用制御装置
CN113153550B (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法
CN113175385A (zh) 内燃机的控制装置以及控制方法
JP2008286073A (ja) 内燃機関の制御装置
US10391999B2 (en) Control apparatus for diesel engine
US7263429B2 (en) Cruise idle speed control to enhance low speed and light throttle drivability
JP2023142639A (ja) エンジン制御装置
JP2010163938A (ja) 排気再循環装置
JP2023091575A (ja) エンジン制御装置
JP2006258106A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4710804B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009281264A (ja) 車両の騒音低減制御装置
JP2001235019A (ja) 無段変速機の制御装置
JP7435518B2 (ja) 車両の制御装置
JP2021060019A (ja) 車載エンジンの制御装置
JP2000080930A (ja) 電制スロットル式内燃機関のスロットル制御装置
JPS595845A (ja) デイ−ゼル機関の吸気絞り制御方法
WO2024069852A1 (ja) 車両用制御装置
JP2008202524A (ja) 内燃機関
JP2010223003A (ja) 内燃機関の排気回収装置
JP5023879B2 (ja) エンジンの制御装置
JPH11294265A (ja) 排気再循環制御装置
JP4285086B2 (ja) 内燃機関の２次空気供給制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240618