JP3740878B2 - Engine control device - Google Patents

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JP3740878B2
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
リーン空燃比(理論空燃比よりも希薄な空燃比)の運転域での加速時に、空燃比をリッチ側に移行してエンジン出力を高めようとすると、NOx発生量が大幅に増加するので、空燃比は変えずに過給を行うことで、リーン空燃比の運転域での加速時にNOxの発生量を増加させることなくエンジン出力を高めるようにしたものがある(特開平7−158462号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時には、リーン空燃比の運転域での加速時ほど過給圧変化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち上がり、これによってトルクの応答性が良好となるのであるが、過給圧変化が大きくなるリーン空燃比の運転域での加速時には過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時とはトルクの立ち上がりが異なってしまう。
【0004】
このように、同レベルの加速を行っても、空燃比の設定によってトルクの立ち上がりが異なるのでは、運転性に違和感が生じる。
【0005】
そこで、リーン空燃比の運転域での加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御することにより、リーン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上がりが得られるようにすることが考えられる(特願平10−305870号参照)。
【0006】
この場合に、実過給圧をセンサにより検出するのでは、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差による実過給圧の違いがあるときも、基準大気圧(たとえば標準大気圧)の状態およびエンジン個体差がないとしたときのエンジン(このエンジン個体差がないとしたときのエンジンを、以下「標準エンジン」という。)の状態のときと同じリーン空燃比の運転域での加速時の空気量増量補正が行われる。
【0007】
しかしながら、空気量を増量補正するといっても、スロットル弁の全開位置以上に空気量を増やすことができないため、リーン空燃比の運転域かつ高地(基準大気圧よりも低い大気圧状態の土地)における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ低地(基準大気圧状態の得られる土地)における劣化エンジン(標準エンジンよりも過給圧が低下することになったエンジン)での加速時にはアクセルペダルを踏み増ししてもトルクを増加させることができず、運転性に違和感を与えてしまう。
【0008】
これをさらに説明すると、エンジン回転数、アクセル操作量が一定の条件で、低地であれば、実過給圧が200mmHgまで上昇するとしたとき、高地になると、実過給圧が150mmHgまでしか上昇しなかったとする(ただし、これらの数値は基準大気圧を0mmHgとする相対圧である)。このときもコントロールユニットでは、リーン空燃比の運転域での加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御する。同様にして、エンジン回転数、アクセル操作量が一定の条件で、標準エンジンであれば、低地で実過給圧が200mmHgまで上昇するとしたとき、劣化エンジンになると、実過給圧が150mmHgまでしか上昇しなかったとする。このときもコントロールユニットでは、リーン空燃比の運転域での加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御する。つまり、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差による実過給圧の違いで実過給圧が50mmHgも小さくなると、これに対応して空気量の増量補正値が大きくなるため、このときの第2目標吸入空気量が、スロットル弁を全開にしたときの空気量を超えるときは、第2目標吸入空気量の全てをエンジンに導入できないことになり、吸入空気量の不足が生じてしまう。この空気量不足によりドライバがトルク不足を感じてアクセルペダルを踏み増ししても、トルク増加が望めないことから、運転性に違和感が生じる。
【0009】
そこで本発明は、標準エンジンを基準大気圧のもとで使用する場合の実過給圧を、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差に依存しない推定値(演算値)で与え、基準大気圧からの実過給圧推定値のずれ分に応じて目標吸入空気量を補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御することにより、または実過給圧をセンサにより検出する場合に、エアフローメータ上流圧(大気圧)を検出するセンサを追加し、基準大気圧からの大気圧検出値のずれ分に応じて目標過給圧を減量補正し、この減量補正された目標過給圧からの実過給圧検出値のずれ分に応じて過給圧補正値を演算することにより、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時に、アクセルペダルを踏み増ししてもトルク増加が望めないことによる運転性の違和感を防止することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、図23に示すように、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置31と、所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比tDMLを演算する手段32と、理論空燃比の得られる燃料量をこの目標当量比tDMLで補正して目標燃料量を演算する手段33と、この目標燃料量をエンジンに供給する手段34と、理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量として演算する手段35と、この基準目標吸入空気量を前記目標当量比tDMLで除算した値を目標吸入空気量tTPとして演算する手段36と、前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧が得られるように作動する過給機37と、標準エンジンを基準大気圧(たとえば標準大気圧)のもとで使用する場合の実過給圧推定値Pcrを演算する手段38と、前記リーン空燃比の運転域での加速時に、基準大気圧とこの実過給圧推定値Pcrのずれ分に応じた過給圧補正値ηpを演算する手段39と、この過給圧補正値ηpで前記目標吸入空気量tTPを増量補正した値を第2目標吸入空気量tTP´として演算する手段40と、この第2目標吸入空気量tTP´がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置31を駆動する手段41とを設けた。
【0011】
第2の発明では、第1の発明において前記実過給圧推定値Pcrの前記加速時の変化を無駄時間と一次遅れで近似する。
【0012】
第3の発明では、第1の発明において前記実過給圧推定値Pcrの前記加速時の変化を無駄時間と一次遅れで近似するとともに、無駄時間のあいだ減量補正する。
【0013】
第4の発明では、第3の発明において前記減量補正量が、前記加速時のアクセル操作量の所定時間当たりの変化量に応じた値である。
【0014】
第5の発明では、第3の発明において前記減量補正量が、エンジンの負荷と回転数に応じた値である。
【0015】
第6の発明では、第1の発明において前記実過給圧推定値Pcrの前記加速時の変化を無駄時間とランプ応答で近似する。
【0016】
第7の発明では、第6の発明において前記ランプ応答の所定時間当たり変化量をエンジンの負荷と回転数に応じて設定する。
【0017】
第8の発明は、図24に示すように、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置31と、所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比tDMLを演算する手段32と、理論空燃比の得られる燃料量をこの目標当量比tDMLで補正して目標燃料量を演算する手段33と、この目標燃料量をエンジンに供給する手段34と、理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量として演算する手段35と、この基準目標吸入空気量を前記目標当量比tDMLで除算した値を目標吸入空気量tTPとして演算する手段36と、前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧Pcmが得られるように作動する過給機37と、標準エンジンを基準大気圧(たとえば標準大気圧)のもとで使用する場合の目標過給圧Pcmを演算する手段51と、大気圧を検出する手段52と、基準大気圧とこの大気圧検出値のずれ分に応じて前記目標過給圧Pcmを減量補正する手段53と、実過給圧を検出する手段54と、前記リーン空燃比の運転域での加速時に、前記減量補正した目標過給圧Pcmとこの実過給圧検出値PCRのずれ分に応じた過給圧補正値ηpを演算する手段55と、この過給圧補正値ηpで前記目標吸入空気量tTPを増量補正した値を第2目標吸入空気量tTP´として演算する手段40と、この第2目標吸入空気量tTP´がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置31を駆動する手段41とを設けた。
【0018】
【発明の効果】
リーン空燃比の運転域に過給機を作動させる領域が重なる場合に、リーン空燃比の運転域で加速を行ったとき、過給圧の応答遅れにより、実過給圧が目標過給圧より遅れて立ち上がるのであるが、このとき、第1の発明によれば、過給圧補正値により目標吸入空気量よりも大きくなった第2目標吸入空気量がエンジンに導入され、これによって、過給圧の応答遅れに伴う空気量不足によるトルク落ちを避けることができる。言い換えると、リーン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比の運転域での加速時と同じパターンのトルク変化を実現できることから、設定空燃比が異なることによる運転性の違いを解消できる。
【0019】
この場合に、実過給圧をセンサにより検出し、目標過給圧からの実過給圧検出値のずれ分に応じて過給圧補正値を演算するのでは、標準エンジンでも高地の場合に過給圧補正値が低地の場合より大きくなり、あるいは低地でも劣化エンジンの場合に過給圧補正値が標準エンジンの場合より大きくなり、これによってスロットル弁開度が、大きくなる側に補正される(つまりスロットル弁開度が高度変化による大気圧変化やエンジン個体差に依存する)ところ、空気量を増量補正するといっても、スロットル弁の全開位置以上に空気量を増やすことができないため、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にはアクセルペダルを踏み増ししてもトルクを増加させることができず、運転性に違和感を与えてしまうことがあるのであるが、第1の発明では、実過給圧推定値が、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差に依存しない演算値であるため、高地になっても低地と同じ値の過給圧補正値が演算され、あるいは劣化エンジンになっても標準エンジンと同じ値の過給圧補正値が演算されるため、運転性に違和感を与えることがない。第1の発明によれば、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にアクセルペダルを踏み増しすれば、その踏み増し分に応じてトルクを増加させることができるのである。
【0020】
第2の発明によれば、実過給圧の加速時の変化を精度よく近似できる。
【0021】
第3の発明によれば、実過給圧の加速初期の変化をも精度よく近似できる。
【0022】
第4の発明によれば、アクセル操作量の動きに合わせて実過給圧の加速初期の変化を精度よく近似できる。
【0023】
第5の発明によれば、エンジンの負荷と回転数に関係なく実過給圧の加速初期の変化を精度よく近似できる。
【0024】
第6の発明によれば、実過給圧推定値を演算する際の演算負荷とROM容量を小さくできる。
【0025】
第7の発明によれば、エンジンの負荷と回転数に関係なく実過給圧の加速時の変化を簡易に近似できる。
【0026】
第8の発明では、実過給圧検出値が高度変化による大気圧変化やエンジン個体差により低下したとき、この低下分に対応する大気圧補正値により目標過給圧が減量補正され、これによって、大気圧変化やエンジン個体差による実過給圧検出値の違いがあっても過給圧補正値が同じになるので、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にアクセルペダルを踏み増しすれば、その踏み増し分に応じてトルクを増加させることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1において 1はエンジン本体、2は吸気通路、3は排気通路、4は燃焼室5に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、6は点火栓、7はスロットル弁、8はこのスロットル弁7の開度を電子制御するスロットル弁制御装置である。
【0028】
エンジンにはターボチャージャ11を備える。ターボチャージャ11は、吸気を圧縮するコンプレッサ12と、このコンプレッサ12を駆動する力を排気エネルギーから吸収するタービン13とを同軸14でつないだものである。過給圧が設定圧力を超えることを防止するため、タービン13入口の排気を、タービン13をバイパスして流すウェイストゲートバルブ15が設けられている。
【0029】
アクセルセンサ22からのアクセル操作量(アクセルペダルの踏み込み量のこと)、クランク角センサ23からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号からの各信号が、エアフローメータ24からの吸入空気流量、水温センサ25からの冷却水温の各信号とともにコントロールユニット21に入力され、コントロールユニット21では、燃料噴射弁4を介して燃料噴射(空燃比)を制御し、またスロットル弁制御装置8を介してスロットル弁7の開度を制御する。
【0030】
ここで、燃料噴射の制御内容の概略を説明すると、燃料噴射弁4は、低負荷などにおいて、燃料を圧縮行程の後半に噴射して、これにより、圧縮上死点付近において、点火栓6の近傍のキャビティに可燃混合気を形成し、点火栓6による点火に伴い燃料を成層燃焼させ、全体としては空燃比が40を超える超希薄燃焼を行う。また、高負荷域では、燃料を吸気行程で噴射し、燃料と空気の混合を早め、燃焼室5の全域を均質的な混合気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を行う。さらに、成層燃焼域と均質燃焼域との中間負荷域において、成層燃焼よりも空燃比としては濃いが、理論空燃比よりは薄い希薄燃焼を行う。
【0031】
このように、制御域として空燃比が大きく異なる3つの領域が存在するので、各領域での燃焼状態を、空燃比の大きな側(リーン側)から、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼という。
【0032】
さて、均質リーン燃焼域の一部に過給を行う領域を重ねている場合に(図9参照)、過給圧変化が大きくなる均質リーン燃焼域での加速時に、過給圧の応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、均質ストイキ燃焼域での同レベルの加速時とはトルクの立ち上がりが異なってしまう。
【0033】
これに対処するため、リーン空燃比の運転域での加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御することにより、リーン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比の運転域での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上がりが得られるようにすることが考えられる。
【0034】
この場合に、実過給圧をセンサにより検出するのでは、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差による実過給圧の違いがあるときも、標準大気圧状態(基準大気圧状態)および標準エンジン状態のときと同じリーン空燃比の運転域での加速時の空気量増量補正が行われる。
【0035】
しかしながら、空気量を増量補正するといっても、スロットル弁の全開位置以上に空気量を増やすことができないため、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にはアクセルペダルを踏み増ししてもトルクを増加させることができず、運転性に違和感を与えてしまうことがあるので、これに対処するためコントロールユニット21では、実過給圧推定値を、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差に依存しない演算値で与え、標準大気圧からのこの実過給圧推定値のずれ分に応じて目標吸入空気量を補正した値を第2目標吸入空気量として演算し、その第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるようにスロットル弁開度を制御する。
【0036】
コントロールユニット21で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【0037】
まず図2は、スロットル弁の目標開度tTPSを演算するためのもので、一定時間毎(たとえば4ms毎)に実行する。
【0038】
なお、アクセル操作量とエンジン回転数に基づいてスロットル弁の目標開度を演算するという基本的な部分は先願装置(特願平9−38773号)ですでに開示している。
【0039】
ステップ1ではアクセル操作量APSとエンジン回転数Neに基づいてドライバ(運転者)の要求する吸入空気量を演算する。具体的には予め実験的に得ているドライバ要求吸入空気量のデータ(図3参照)を、アクセル操作量APSとエンジン回転数Neとをパラメータとするマップにして記憶しておき、そのマップから検索する方法であってよい。
【0040】
ステップ2ではアイドル回転の安定のために必要な吸入空気量を演算し、このアイドル安定化のために必要な吸入空気量を、ステップ3において上記のドライバ要求吸入空気量に加算し、その加算値を基準目標吸入空気量とする。
【0041】
このようにして得られる基準目標吸入空気量は、均質ストイキ燃焼域でそのときのアクセル操作量とエンジン回転数に見合った目標トルクが得られる吸入空気量である。
【0042】
基準目標吸入空気量として、本実施形態では、1吸気行程毎の吸入空気量に対応する均質ストイキ燃焼時の基本噴射パルス幅を用いているが、1吸気行程毎の吸入空気量そのもの、単位時間毎の吸入空気量、これら吸入空気量に対応する均質ストイキ燃焼時の燃料量のいずれを用いてもよい。
【0043】
ステップ4では、この基準目標吸入空気量を目標当量比tDML(求め方は図15により後述する)と燃費率補正係数FCrateとで補正し、目標吸入空気量tTPを演算する。具体的には
【0044】
【数1】
tTP=(基準目標吸入空気量/tDML)×FCrate
の式により目標吸入空気量tTPを演算する。
【0045】
この結果、目標吸入空気量tTPは、目標当量比tDML(つまり目標空燃比)で、そのときのアクセル操作量とエンジン回転数に見合った目標トルクが得られる吸入空気量となる。
【0046】
なお、数1式の燃費率補正係数FCrateは、図4に示したように目標当量比tDMLが1.0より小さくなるほど(つまり理論空燃比よりリーン側になるほど)、1.0より小さくなる値である。数1式によりリーン側になるほど目標吸入空気量tTPが減量補正されるようにしているのは、リーン側になるほど燃費率がよくなるので、そのぶん目標吸入空気量が少なくて良いからである。
【0047】
ステップ5では、標準大気圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸入空気量tTPを増量補正した値を第2目標吸入空気量tTP´として演算する。この第2目標吸入空気量tTP´の演算については図7により説明する。
【0048】
図7のフローチャートは図2のステップ5のサブルーチンで、これも一定時間毎に実行する。
【0049】
ステップ11では実過給圧推定値を演算する。この演算については図8により説明する。図8のフローチャートは図7のステップ11のサブルーチンで、一定時間毎に実行する。
【0050】
ステップ21では、エンジン負荷としての基準目標吸入空気量とエンジン回転数から、予め設定してある燃焼状態毎のマップを検索して基準過給圧を求める。
【0051】
ここで、基準過給圧とは標準エンジンを標準大気圧(760mmHg)のもとで使用した場合に得られる平衡状態での過給圧のことである。また、燃焼状態には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼の3つがあり、図9に示したように、運転条件に応じてどの燃焼状態とするかは予め決められている。燃焼状態が違えば実過給圧が異なるので、各燃焼状態に対応して基準過給圧のマップを持たせており、したがって、各燃焼状態に対応する基準過給圧を求めるのである。なお、全ての燃焼状態に共通する基準過給圧の概略の特性は、図10に示したようになる(基準目標吸入空気量が大きくなるほど、またエンジン回転数が高くなるほど大きな値となる)。
【0052】
さて、実過給圧の加速時の変化を図12上段にモデル的に示すと、基準過給圧Pchがステップ変化するのに対して、実過給圧はターボラグにより無駄時間の後に一次遅れで増加する。しかも、加速時には無駄時間のあいだで実過給圧がステップ変化する前よりも低下する。そこで、こうした実過給圧の加速時の変化を近似するため、無駄時間のあいだはアクセル操作量APSの所定時間当たりの変化量に応じた減量補正を行うとともに、無駄時間後は基準過給圧の加重平均値を求める。
【0053】
具体的には、図8のステップ22で現在の燃焼状態が図9に示すいずれの燃焼状態であるかをみて、現在の燃焼状態が成層燃焼であるときは、ステップ23、24に進み、成層燃焼に対する基準過給圧Pch1をPchに、成層燃焼に対する加重平均係数Kr1をKrに入れる。同様にして、現在の燃焼状態が均質リーン燃焼であるときは、ステップ25、26に進み、均質リーン燃焼に対する基準過給圧Pch2をPchに、均質リーン燃焼に対する加重平均係数Kr2をKrに、また現在の燃焼状態が均質ストイキ燃焼であるときは、ステップ27、28に進み、均質ストイキ燃焼に対する基準過給圧Pch3をPchに、均質ストイキ燃焼に対する加重平均係数Kr3をKrにそれぞれ入れる。
【0054】
上記の加重平均係数Kr1、Kr2、Kr3は、図12上段において、無駄時間後の実過給圧の立ち上がりの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する加重平均係数の概略の特性は、図11に示したものとなる。
【0055】
図8のステップ29では、このようにして得た基準過給圧Pchと加重平均係数Krを用いて、
【0056】
【数2】
Pcr0=Kr×Pch+(1−Kr)×Pcr0-1
ただし、Pcr0-1:Pcr0の前回値
の式により基準過給圧の加重平均値Pcr0を求めるとともに、ステップ40で無駄時間補償を行う。加速時の無駄時間補償は、たとえば、
【0057】
【数3】
Pcr=Pcr0−ΔAPS×K
ただし、K:正の定数
の式で無駄時間補償を行い、その無駄時間補償後の値を実過給圧推定値Pcrとする(図12上段の破線参照)。
【0058】
ここで、数3式右辺第2項のΔAPSはアクセル操作量APSの所定時間当たりの変化量で、加速時にはΔAPSが正となるため、加速直後に数3式の右辺第2項の分だけ実過給圧が加速直前の値より小さくなる。加速直後の圧力低下分(数3式の右辺第2項)をΔAPSに依存させるようにしたのは、ΔAPS(つまりスロットル開度の変化速度)が大きくなるほど、無駄時間内における圧力低下分も大きくなるからである。なお、数3式の第2項目による減量補正は、予め定めた無駄時間内だけで行うようにすることはいうまでもない。
【0059】
これに対して減速時は、図12下段のように通常の無駄時間補償を行う(図12下段の破線参照)。
【0060】
なお、数3式第2項の定数Kは簡単には一定値でもよいが、図13のようにエンジンの負荷と回転数に応じた可変値で設定してもかまわない。図13によればΔAPSが同じでも、低負荷低回転域のほうが高負荷高回転域よりも圧力低下が大きくなる。
【0061】
これで、実過給圧推定値Pcrが求まったので、図7に戻り、ステップ12に進む。ステップ12では
【0062】
【数4】
ηp=Pcr/標準大気圧
の式により過給圧補正値ηpを算出し、ステップ13においてこの補正値ηpを目標吸入空気量tTPに乗算した値を第2目標吸入空気量tTP´(=ηp×tTP)として求める。実過給圧推定値Pcrは基準過給圧Pchに基づいて作られるため、高地では必ず標準大気圧以上の値となり、均質リーン燃焼域における加速時に数4式より過給圧補正値ηpが1.0以上の値となる。したがって補正値ηpにより目標吸入空気量tTPが増量補正された値が第2目標吸入空気量tTP´となる(図14参照)。
【0063】
このようにして第2目標吸入空気量tTP´が求まったら図2に戻り、ステップ6に進む。ステップ6では、第2目標吸入空気量tTP´に基づいてスロットル弁の目標開口面積を演算し、この目標開口面積に応じてスロットル弁の目標開度tTPSをステップ7において演算する。具体的には、第2目標吸入空気量tTP´とエンジン回転数から図5を内容とするマップを検索してスロットル弁の目標開口面積を求め、この目標開口面積から図6を内容とするテーブルを検索してスロットル弁の目標開度tTPSを求める。
【0064】
この目標開度tTPSの信号は前述のスロットル弁制御装置8に入力され、これによってスロットル弁制御装置8は、スロットル弁7の実開度TPSが目標開度tTPSと一致するようにスロットル弁7を駆動する。
【0065】
次に、図15は目標当量比tDMLを演算するためのもので、上記の図2とは独立に一定時間毎に実行する。
【0066】
ステップ41では、エンジン負荷としての基準目標吸入空気量とエンジン回転数に基づいて、さらに冷却水温をも考慮して基準目標当量比tDML0を演算する。具体的には、基準目標吸入空気量とエンジン回転数から図16を内容とするマップを検索して求めればよい。なお、図16は、図9に示した3つの燃焼状態の各領域毎に異なる数値を入れたものである。たとえば、均質ストイキ燃焼域には1.0の値が、均質リーン燃焼域には0.7〜0.8程度の値が、成層燃焼域にはこれ以下の小さな正の値が入っている。
【0067】
ステップ42では、当量比の位相が実際に吸入される空気の位相に合うように補正する。この位相補正を1次遅れとして扱うのであれば、
【0068】
【数5】
tDML=Kt×tDML0+(1−Kt)×tDML-1
ただし、Kt:加重平均係数
tDML-1:tDMLの前回値
の式により目標当量比tDMLを演算すればよい。
【0069】
数5式の加重平均係数Ktはたとえば基準目標吸入空気量とエンジン回転数から図17を内容とするマップを検索して求める。
【0070】
このようにして得られた目標当量比tDMLを用いて、図示しないフローチャートにおいては、
【0071】
【数6】
TI=TP×tDML×2+TS
ただし、TP:基本噴射パルス幅、
TS:無効噴射パルス幅
の式により、従来と同様にシーケンシャル噴射時の燃料噴射パルス幅TIが演算される。
【0072】
数6式のTPはエアフローメータ24により検出される吸入空気流量Qaをエンジン回転数Neで除算した結果に定数を掛けた値で、このTPによりほぼ理論空燃比の混合気が得られる。TSはバッテリ電圧の低下により燃料噴射パルス幅が小さくなっていくことを補償するための値である。
【0073】
このTIを持つ噴射信号が燃料噴射弁4に出力されると、噴射弁4からはエンジン2回転に1回、点火順序に合わせて燃料が噴射される。
【0074】
このように、本実施形態では、均質リーン燃焼域での加速時に、過給圧補正値ηpが1.0以上の値となり、第2目標吸入空気量tTP´が目標吸入空気量tTPよりも大きくなる結果(図14参照)、第2目標吸入空気量tTP´に基づいて演算されるスロットル弁の目標開度tTPSが、目標吸入空気量tTPに基づいて演算されるスロットル弁開度tTPSよりも大きくなり、これによって過給圧が発達していない場合でも目標とする吸入空気量である第2目標吸入空気量tTP´を導入できることになり、過給圧の応答遅れに伴う空気量不足によるトルク落ちを避けることができる。
【0075】
この場合に、実過給圧をセンサにより検出し、目標過給圧からの実過給圧検出値のずれ分に応じて過給圧補正値を演算するのでは、標準エンジンでも高地の場合に過給圧補正値ηpが低地の場合より大きくなり、あるいは低地でも劣化エンジンの場合に過給圧補正値ηpが標準エンジンの場合より大きくなり、これによってスロットル弁開度が大きくなる側に補正される(つまりスロットル開度が大気圧やエンジン個体差に依存する)ところ、空気量を増量補正するといっても、スロットル弁の全開位置以上に空気量を増やすことができないため、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にはアクセルペダルを踏み増ししてもトルクを増加させることができず、運転性に違和感を与えてしまうことがある。
【0076】
これに対して本実施形態では、実過給圧推定値Pcrが、高度変化による大気圧変化やエンジン個体差に依存しない演算値であるため、高地になっても低地と同じ値の過給圧補正値が演算され、あるいは劣化エンジンになっても標準エンジンと同じ値の過給圧補正値が演算されるため、運転性に違和感を与えることがない。本実施形態によれば、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にアクセルペダルを踏み増しすれば、その踏み増し分に応じてトルクを増加させることができるのである。
【0077】
図18の波形図は第2実施形態で、第1実施形態の図12に対応する。第1実施形態では、実過給圧の加速時の変化を無駄時間と一次遅れで近似したが、第2実施形態は、実過給圧の加速時の変化を無駄時間とランプ応答で近似するようにしたものである。
【0078】
第2実施形態によれば、実過給圧推定値の加速時の演算精度において第1実施形態よりも少々落ちるものの、第1実施形態より演算負荷、ROM容量を小さくすることができる。
【0079】
なお、ランプ応答における所定時間当たりの変化量(加速時は増量分、減速時は減量分)は一定値でもよいが、図19のようにエンジンの負荷と回転数に応じた可変値で設定してもかまわない。図19によれば、高負荷高回転域のほうが低負荷低回転域よりも所定時間当たり変化量が大きくなる。
【0080】
図20、図21のフローチャートは第3実施形態で、第1実施形態の図7、図8に置き換わるものである。なお、図20において図7と同一部分には同一のステップ番号を付している。
【0081】
第3実施形態は、実過給圧をセンサにより検出する場合に、エアフローメータ上流圧(大気圧)を検出するセンサを追加し、標準大気圧からの大気圧検出値のずれ分に応じて目標過給圧を減量補正し、この減量補正された目標過給圧からの実過給圧検出値のずれ分に応じて過給圧補正値を演算することにより、実過給圧をセンサにより検出する場合においても、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にアクセルペダルを踏み増しすれば、その踏み増し分に応じてトルクを増加させることができるようにしたものである。
【0082】
具体的に述べると、図20のステップ51では、アクセル操作量APSとエンジン回転数Neに基づいて目標過給圧Pcmを燃焼状態毎に演算する。
【0083】
この目標過給圧Pcmの演算については図21により説明する。図21は図20のステップ51のサブルーチンで、一定時間毎に実行する。
【0084】
図21において、ステップ61では、図8のステップ31と同じに、エンジン負荷としての基準目標吸入空気量とエンジン回転数から、予め設定してある燃焼状態毎のマップを検索して基準過給圧を求める。
【0085】
ステップ62、63、64では各基準過給圧の加重平均値を求めることにより位相補正を行う。具体的には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼に対する各基準過給圧をPch1、Pch2、Pch3とすると、
【0086】
【数7】
Pcm1=Kp1×Pch1+(1−Kp1)×Pcm1-1
Pcm2=Kp2×Pch2+(1−Kp2)×Pcm2-1
Pcm3=Kp3×Pch3+(1−Kp3)×Pcm3-1
ただし、Kp1:成層燃焼での加重平均係数
Kp2:均質リーン燃焼での加重平均係数
Kp3:均質ストイキ燃焼での加重平均係数
Pcm1-1:Pcm1の前回値
Pcm2-1:Pcm2の前回値
Pcm3-1:Pcm3の前回値
の式により3つの基準過給圧の加重平均値Pcm1、Pcm2、Pcm3を求めることができる。
【0087】
数7式の加重平均係数Kp1、Kp2、Kp3は、図22第2段目において、目標過給圧の立ち上がりの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する加重平均係数の概略の特性は、図11に示したものと同様となる。
【0088】
ステップ65では基準目標吸入空気量とエンジン回転数から定まる運転点が、図9に示したいずれの燃焼域にあるかを判定し、現在の運転点が成層燃焼域にあれば、ステップ66に進み、Pcm1を目標過給圧Pcm0に入れる。同様にして、現在の運転点が均質リーン燃焼域にあるときはステップ67に進んでPcm2を目標過給圧Pcm0に入れ、また現在の運転点が均質ストイキ燃焼域にあるときはステップ68に進んでPcm3を目標過給圧Pcm0に入れる。
【0089】
ステップ69では、センサにより検出される大気圧(絶対圧)から
【0090】
【数8】
大気圧補正値=大気圧センサ値/標準大気圧
の式により大気圧補正値を演算し、この補正値をステップ70において上記の目標過給圧Pcm0に乗算した値を目標過給圧Pcmとして計算する。
【0091】
ここで、高地であれば、大気圧センサ値は標準大気圧以下となるので、大気圧補正値は高地で必ず1以下の正の値となる。
【0092】
このようにして目標過給圧Pcmを演算したら図20に戻り、ステップ52でセンサにより検出される実過給圧検出値PCRを読み込み、ステップ53で
【0093】
【数9】
ηp=Pcm/PCR
の式により過給圧補正値ηpを算出する。
【0094】
前述のように実過給圧をセンサにより検出し、目標過給圧からの実過給圧検出値のずれ分に応じて過給圧補正値を演算するのでは、スロットル弁開度が大気圧変化やエンジン個体差に依存し、これによって、リーン空燃比の運転での加速時にスロットル弁開度が、大きくなる側に補正されるところ、第3実施形態では、実過給圧検出値が大気圧変化やエンジン個体差により低下したとき、この低下分に対応する大気圧補正値により目標過給圧が減量補正され、これによって、大気圧変化やエンジン個体差による実過給圧検出値の違いがあっても過給圧補正値が同じになるので、リーン空燃比の運転域かつ高地における高負荷領域での加速時やリーン空燃比の運転域かつ劣化エンジンでの加速時にアクセルペダルを踏み増しすれば、その踏み増し分に応じてトルクを増加させることができるのである。
【0095】
実施形態では、均質リーン燃焼域の一部に過給領域がある場合の均質リーン燃焼域における加速について説明したが、均質リーン燃焼域の全部に過給領域がある場合の均質リーン燃焼域における加速のほか、成層燃焼域の一部や全部に過給領域がある場合の成層燃焼域における加速についても、本発明を適用することができる。
【0096】
実施形態では、基準大気圧として標準大気圧の場合で説明したが、これに限られるものでない。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の制御システム図。
【図2】スロットル弁目標開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図3】ドライバ要求吸入空気量の特性図。
【図4】燃費率補正係数の特性図。
【図5】スロットル弁目標開口面積の特性図。
【図6】スロットル弁目標開度の特性図。
【図7】第2目標吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図8】実過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【図9】燃焼状態の領域図。
【図10】基準過給圧の特性図。
【図11】加重平均係数の特性図。
【図12】実過給圧の過渡時の変化を示す波形図。
【図13】定数Kの特性図。
【図14】第1実施形態の作用を説明するための波形図。
【図15】目標当量比の演算を説明するためのフローチャート。
【図16】基準目標当量比の特性図。
【図17】加重平均係数の特性図。
【図18】第2実施形態の実過給圧の過渡時の変化を示す波形図。
【図19】ランプ応答の所定時間当たり変化量の特性図。
【図20】第3実施形態の第2目標吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図21】目標過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【図22】第3実施形態の作用を説明するための波形図。
【図23】第1の発明のクレーム対応図。
【図24】第8の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
4 燃料噴射弁
7 スロットル弁
8 スロットル弁制御装置
11 ターボチャージャ(過給機)
21 コントロールユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine control device.
[0002]
[Prior art]
When accelerating in the lean air-fuel ratio (air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio), if the air-fuel ratio is shifted to the rich side to increase the engine output, the amount of NOx generated increases significantly. There is a system in which the engine output is increased without increasing the amount of NOx generated at the time of acceleration in the lean air-fuel ratio operation region by performing supercharging without changing the fuel ratio (see JP-A-7-158462). ).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, at the same level of acceleration in the stoichiometric air-fuel ratio operating range, there is no need for the boost pressure change to increase as in the acceleration in the lean air-fuel ratio operating range, and the intake air amount rises quickly, thereby increasing the torque. Although the responsiveness is improved, the rise of the intake air amount is delayed due to the response delay of the boost pressure when accelerating in the lean air fuel ratio operation range where the boost pressure change becomes large. The torque rises differently from the acceleration at the same level.
[0004]
As described above, even when acceleration is performed at the same level, if the rising of the torque differs depending on the setting of the air-fuel ratio, a sense of incongruity occurs in the drivability.
[0005]
Therefore, when accelerating in the lean air-fuel ratio operating range, the value obtained by increasing the target intake air amount according to the deviation of the actual boost pressure from the target boost pressure is calculated as the second target intake air amount. By controlling the throttle valve opening so that the second target intake air amount is introduced into the engine, even when accelerating in the lean air-fuel ratio operating range, It is conceivable to obtain the same torque rise (see Japanese Patent Application No. 10-305870).
[0006]
  In this case, if the actual supercharging pressure is detected by the sensor, even when there is a change in the atmospheric pressure due to an altitude change or a difference in the actual supercharging pressure due to individual engine differences, the state of the reference atmospheric pressure (for example, standard atmospheric pressure)The engine when there is no individual engine difference (the engine when there is no individual engine difference,Standard engine" )The air amount increase correction at the time of acceleration in the same lean air-fuel ratio operation region as in the state of is performed.
[0007]
However, even if the air amount is corrected to increase, the air amount cannot be increased beyond the fully open position of the throttle valve. Therefore, in the lean air-fuel ratio operating region and high altitude (land with atmospheric pressure lower than the reference atmospheric pressure) When accelerating in a high load region or in a deteriorated engine (an engine whose supercharging pressure is lower than the standard engine) in a lean air-fuel ratio operating range and low altitude (land where the reference atmospheric pressure is obtained) Even if the accelerator pedal is stepped on, the torque cannot be increased, and the driving performance is uncomfortable.
[0008]
This will be further explained. If the engine speed and the accelerator operation amount are constant and the low altitude is low, the actual supercharging pressure is increased to 200 mmHg. If the altitude is high, the actual supercharging pressure is only increased to 150 mmHg. (However, these values are relative pressures where the reference atmospheric pressure is 0 mmHg). At this time, the control unit also sets the second target intake air amount to the value obtained by correcting the target intake air amount to be increased according to the deviation of the actual boost pressure from the target boost pressure during acceleration in the lean air-fuel ratio operation range. And the throttle valve opening is controlled so that the second target intake air amount is introduced into the engine. Similarly, if the engine speed and the amount of accelerator operation are constant and the standard engine is used, the actual boost pressure will increase to 200 mmHg in the lowland. If the engine becomes a deteriorated engine, the actual boost pressure will only increase to 150 mmHg. Suppose that it did not rise. At this time, the control unit also sets the second target intake air amount to the value obtained by correcting the target intake air amount to be increased according to the deviation of the actual boost pressure from the target boost pressure during acceleration in the lean air-fuel ratio operation range. And the throttle valve opening is controlled so that the second target intake air amount is introduced into the engine. In other words, if the actual supercharging pressure is reduced by 50 mmHg due to the atmospheric pressure change due to the altitude change or the actual supercharging pressure due to the individual engine difference, the increase correction value of the air amount correspondingly increases. When the 2 target intake air amount exceeds the air amount when the throttle valve is fully opened, the entire second target intake air amount cannot be introduced into the engine, resulting in a shortage of the intake air amount. Even if the driver feels that the torque is insufficient due to this air amount shortage and depresses the accelerator pedal, the torque cannot be increased.
[0009]
Therefore, the present invention provides the actual supercharging pressure when the standard engine is used under the reference atmospheric pressure as an estimated value (calculated value) that does not depend on the atmospheric pressure change due to the altitude change or the individual engine difference, and the reference atmospheric pressure. A value obtained by correcting the target intake air amount according to the deviation of the estimated value of the actual boost pressure from the engine is calculated as the second target intake air amount, and the throttle valve is introduced so that the second target intake air amount is introduced into the engine. A sensor that detects the air flow meter upstream pressure (atmospheric pressure) is added by controlling the opening or when the actual supercharging pressure is detected by a sensor. Accordingly, the target supercharging pressure is corrected to decrease, and the operation of lean air-fuel ratio is calculated by calculating the supercharging pressure correction value according to the deviation of the actual supercharging pressure detection value from the target boost pressure corrected by this decrease. Acceleration in high load areas at high altitudes During the acceleration at or lean air-fuel ratio operating region and degradation engine, and to prevent the uncomfortable feeling of the driver due to not expected increase torque even further depresses the accelerator pedal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIG. 23, the first invention is a device 31 that can control the opening of a throttle valve regardless of the accelerator pedal, and a means 32 for calculating a target equivalent ratio tDML that provides a lean air-fuel ratio in a predetermined operating range. A means 33 for calculating the target fuel amount by correcting the fuel amount at which the theoretical air-fuel ratio is obtained by the target equivalent ratio tDML, a means 34 for supplying the target fuel amount to the engine, and a target intake at the stoichiometric air-fuel ratio Means 35 for calculating the air amount as a reference target intake air amount; means 36 for calculating a value obtained by dividing the reference target intake air amount by the target equivalent ratio tDML as the target intake air amount tTP; and the operation of the lean air-fuel ratio. And a means for calculating an actual supercharging pressure estimated value Pcr when the standard engine is used under a reference atmospheric pressure (for example, standard atmospheric pressure). 8 and means 39 for calculating a supercharging pressure correction value ηp according to the difference between the reference atmospheric pressure and the actual supercharging pressure estimated value Pcr during acceleration in the lean air-fuel ratio operation range, and the supercharging pressure A means 40 for calculating a value obtained by increasing the target intake air amount tTP with the correction value ηp as a second target intake air amount tTP ′, and the throttle so that the second target intake air amount tTP ′ is introduced into the engine. A means 41 for driving the valve control device 31 is provided.
[0011]
In the second invention, in the first invention, the change in the actual boost pressure estimated value Pcr at the time of acceleration is approximated by a dead time and a primary delay.
[0012]
In the third invention, in the first invention, the change in the actual boost pressure estimated value Pcr at the time of acceleration is approximated by a dead time and a first-order lag, and the decrease is corrected during the dead time.
[0013]
According to a fourth aspect, in the third aspect, the amount of reduction correction is a value corresponding to the amount of change per predetermined time in the accelerator operation amount during acceleration.
[0014]
In a fifth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the amount of reduction correction is a value corresponding to the engine load and the engine speed.
[0015]
According to a sixth aspect, in the first aspect, the change in the actual boost pressure estimated value Pcr at the time of acceleration is approximated by a dead time and a ramp response.
[0016]
According to a seventh aspect, in the sixth aspect, the amount of change in the ramp response per predetermined time is set according to the engine load and the engine speed.
[0017]
As shown in FIG. 24, the eighth invention includes a device 31 that can control the opening degree of the throttle valve regardless of the accelerator pedal, and means 32 for calculating a target equivalent ratio tDML that provides a lean air-fuel ratio in a predetermined operating range. A means 33 for calculating the target fuel amount by correcting the fuel amount at which the theoretical air-fuel ratio is obtained by the target equivalent ratio tDML, a means 34 for supplying the target fuel amount to the engine, and a target intake at the stoichiometric air-fuel ratio Means 35 for calculating the air amount as a reference target intake air amount; means 36 for calculating a value obtained by dividing the reference target intake air amount by the target equivalent ratio tDML as the target intake air amount tTP; and the operation of the lean air-fuel ratio. For calculating the target supercharging pressure Pcm when the standard engine is used under the reference atmospheric pressure (for example, standard atmospheric pressure). 51, means 52 for detecting the atmospheric pressure, means 53 for reducing the target supercharging pressure Pcm in accordance with the difference between the reference atmospheric pressure and the detected value of the atmospheric pressure, and means 54 for detecting the actual supercharging pressure. And a means 55 for calculating a boost pressure correction value ηp according to the difference between the target boost pressure Pcm corrected for decrease and the actual boost pressure detection value PCR during acceleration in the lean air-fuel ratio operating range; The means 40 for calculating a value obtained by correcting the target intake air amount tTP by the boost pressure correction value ηp as the second target intake air amount tTP ′, and the second target intake air amount tTP ′ are introduced into the engine. A means 41 for driving the throttle valve control device 31 is provided.
[0018]
【The invention's effect】
When the area where the turbocharger is operated overlaps with the lean air-fuel ratio operating range, when accelerating in the lean air-fuel ratio operating range, the actual boost pressure exceeds the target boost pressure due to a delay in the boost pressure response. At this time, according to the first aspect of the invention, the second target intake air amount that is larger than the target intake air amount due to the boost pressure correction value is introduced into the engine. Torque drop due to insufficient air volume due to pressure response delay can be avoided. In other words, even when accelerating in the lean air-fuel ratio operating range, it is possible to achieve the same pattern of torque changes as in accelerating in the stoichiometric air-fuel ratio operating range, so the difference in drivability due to different set air-fuel ratios can be eliminated. .
[0019]
In this case, the actual boost pressure is detected by the sensor, and the boost pressure correction value is calculated according to the deviation of the actual boost pressure detection value from the target boost pressure. The boost pressure correction value becomes larger than that in the lowland area, or even in the lowland area when the engine is deteriorated, the boost pressure correction value becomes larger than that in the standard engine, thereby correcting the throttle valve opening to the larger side. (That is, the throttle valve opening depends on atmospheric pressure changes due to altitude changes and individual engine differences.) However, even if the air amount is corrected to increase, the air amount cannot be increased beyond the fully open position of the throttle valve. The torque can be increased even if the accelerator pedal is stepped on when accelerating in an air-fuel ratio operating range and high load range in high altitude, or in a lean air-fuel ratio operating range and accelerating with a deteriorated engine. However, in the first aspect of the invention, the actual boost pressure estimated value is a calculated value that does not depend on atmospheric pressure changes due to altitude changes or individual engine differences. The boost pressure correction value of the same value as that of the lowland is calculated even when the altitude is high, or the boost pressure correction value of the same value as that of the standard engine is calculated even when the engine is deteriorated. There is nothing. According to the first aspect of the present invention, if the accelerator pedal is stepped on at the time of acceleration in a lean air-fuel ratio operating range and at a high load region in a high altitude, or at a lean air-fuel ratio operating range and acceleration in a deteriorated engine, the amount of increase Accordingly, the torque can be increased.
[0020]
According to the second invention, it is possible to accurately approximate the change of the actual supercharging pressure during acceleration.
[0021]
According to the third aspect of the invention, it is possible to accurately approximate the change in the actual boost pressure at the initial stage of acceleration.
[0022]
According to the fourth aspect of the invention, it is possible to accurately approximate the initial change in the actual boost pressure in accordance with the movement of the accelerator operation amount.
[0023]
According to the fifth aspect of the invention, it is possible to accurately approximate the initial change in the actual boost pressure regardless of the engine load and the rotational speed.
[0024]
According to the sixth aspect, the calculation load and the ROM capacity when calculating the actual supercharging pressure estimated value can be reduced.
[0025]
According to the seventh aspect, it is possible to easily approximate a change in acceleration of the actual supercharging pressure regardless of the engine load and the rotational speed.
[0026]
In the eighth invention, when the actual supercharging pressure detection value decreases due to atmospheric pressure change due to altitude change or individual engine differences, the target supercharging pressure is reduced by the atmospheric pressure correction value corresponding to this decrease, and thereby Even if there is a difference in the actual supercharging pressure detection value due to changes in atmospheric pressure or individual engine differences, the supercharging pressure correction value will be the same, so when accelerating or leaning in a lean air-fuel ratio operating region and high load region If the accelerator pedal is stepped on at the time of acceleration in the air-fuel ratio operating range and the deteriorated engine, the torque can be increased in accordance with the stepped-up amount.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is an intake passage, 3 is an exhaust passage, 4 is a fuel injection valve provided directly facing the combustion chamber 5, 6 is a spark plug, 7 is a throttle valve, and 8 is this throttle valve. 7 is a throttle valve control device that electronically controls the opening degree of 7.
[0028]
The engine includes a turbocharger 11. The turbocharger 11 is formed by connecting a compressor 12 that compresses intake air and a turbine 13 that absorbs a driving force of the compressor 12 from exhaust energy through a coaxial 14. In order to prevent the supercharging pressure from exceeding the set pressure, a waste gate valve 15 is provided to allow exhaust at the inlet of the turbine 13 to flow bypassing the turbine 13.
[0029]
The accelerator operation amount (accelerator pedal depression amount) from the accelerator sensor 22, the position signal for each unit crank angle from the crank angle sensor 23, and the signal from the reference position signal are the intake air flow rate from the air flow meter 24, Each signal of the cooling water temperature from the water temperature sensor 25 is input to the control unit 21. The control unit 21 controls the fuel injection (air-fuel ratio) via the fuel injection valve 4 and the throttle via the throttle valve control device 8. The opening degree of the valve 7 is controlled.
[0030]
Here, the outline of the control contents of the fuel injection will be described. The fuel injection valve 4 injects fuel in the latter half of the compression stroke at a low load or the like. A combustible air-fuel mixture is formed in a nearby cavity, and the fuel is stratified by combustion with ignition by the spark plug 6, and as a whole, ultra lean combustion with an air-fuel ratio exceeding 40 is performed. Further, in the high load region, fuel is injected in the intake stroke, mixing of fuel and air is accelerated, the entire combustion chamber 5 is filled with a homogeneous mixture, and homogeneous combustion is performed with the mixture near the stoichiometric air-fuel ratio. Further, in the intermediate load region between the stratified combustion region and the homogeneous combustion region, lean combustion is performed which is richer in air-fuel ratio than stratified combustion but thinner than the stoichiometric air-fuel ratio.
[0031]
As described above, there are three regions with greatly different air-fuel ratios as control regions, and the combustion state in each region is referred to as stratified combustion, homogeneous lean combustion, and homogeneous stoichiometric combustion from the side with the larger air-fuel ratio (lean side). .
[0032]
Now, when the supercharging region is overlapped with a part of the homogeneous lean combustion zone (see Fig. 9), the acceleration of the supercharging pressure is delayed during acceleration in the homogeneous lean combustion zone where the supercharging pressure changes greatly. Since the rise of the intake air amount is delayed, the rise of the torque is different from that at the same level of acceleration in the homogeneous stoichiometric combustion region.
[0033]
In order to cope with this, a value obtained by correcting the target intake air amount to be increased according to the deviation of the actual boost pressure from the target boost pressure during acceleration in the lean air-fuel ratio operation range is used as the second target intake air amount. By calculating and controlling the throttle valve opening so that the second target intake air amount is introduced into the engine, even when accelerating in the lean air-fuel ratio operating range, the same level in the stoichiometric air-fuel ratio operating range It is conceivable to obtain the same torque rise as that during acceleration.
[0034]
In this case, if the actual supercharging pressure is detected by the sensor, the standard atmospheric pressure state (reference atmospheric pressure state) and the standard An air amount increase correction at the time of acceleration in the same lean air-fuel ratio operation region as in the engine state is performed.
[0035]
However, even if the air amount is corrected to be increased, the air amount cannot be increased beyond the fully open position of the throttle valve. Therefore, when accelerating in a lean air-fuel ratio operation region and in a high load region at high altitude, or operating at a lean air-fuel ratio. When accelerating with a high-frequency and deteriorated engine, even if the accelerator pedal is stepped on, the torque cannot be increased and the driving performance may be uncomfortable. A value obtained by correcting the target intake air amount according to the deviation of the actual boost pressure estimated value from the standard atmospheric pressure, giving the estimated boost pressure as a calculated value that does not depend on changes in atmospheric pressure due to altitude changes or individual engine differences. Is calculated as the second target intake air amount, and the throttle valve opening is controlled so that the second target intake air amount is introduced into the engine.
[0036]
The contents of this control executed by the control unit 21 will be described according to the following flowchart.
[0037]
First, FIG. 2 is for calculating the target opening tTPS of the throttle valve, and is executed at regular intervals (for example, every 4 ms).
[0038]
The basic part of calculating the target opening of the throttle valve based on the accelerator operation amount and the engine speed has already been disclosed in the prior application device (Japanese Patent Application No. 9-38773).
[0039]
In step 1, the intake air amount requested by the driver (driver) is calculated based on the accelerator operation amount APS and the engine speed Ne. Specifically, driver-requested intake air amount data (see FIG. 3) obtained experimentally in advance is stored as a map using the accelerator operation amount APS and the engine speed Ne as parameters, and the map is used. It may be a method of searching.
[0040]
In step 2, the intake air amount necessary for stabilizing the idling rotation is calculated, and the intake air amount necessary for stabilizing the idle is added to the driver required intake air amount in step 3, and the added value is obtained. Is the reference target intake air amount.
[0041]
The reference target intake air amount obtained in this way is the intake air amount at which a target torque corresponding to the accelerator operation amount and the engine speed is obtained in the homogeneous stoichiometric combustion region.
[0042]
As the reference target intake air amount, in this embodiment, the basic injection pulse width at the time of homogeneous stoichiometric combustion corresponding to the intake air amount for each intake stroke is used, but the intake air amount itself for each intake stroke itself, unit time Either the intake air amount for each, or the fuel amount at the time of homogeneous stoichiometric combustion corresponding to these intake air amounts may be used.
[0043]
In step 4, the reference target intake air amount is corrected with a target equivalent ratio tDML (a method of obtaining the reference target air amount will be described later with reference to FIG. 15) and a fuel consumption rate correction coefficient FCrate to calculate a target intake air amount tTP. In particular
[0044]
[Expression 1]
tTP = (reference target intake air amount / tDML) × FCrate
The target intake air amount tTP is calculated by the following formula.
[0045]
As a result, the target intake air amount tTP is the target equivalent ratio tDML (that is, the target air-fuel ratio), and the intake air amount at which a target torque corresponding to the accelerator operation amount and the engine speed is obtained.
[0046]
As shown in FIG. 4, the fuel efficiency correction coefficient FCrate of Equation 1 is a value that becomes smaller than 1.0 as the target equivalent ratio tDML becomes smaller than 1.0 (that is, the leaner the theoretical air-fuel ratio). It is. The reason why the target intake air amount tTP is corrected to decrease as the value becomes leaner according to the equation (1) is because the fuel efficiency improves as the value becomes leaner, and thus the target intake air amount may be smaller.
[0047]
In step 5, a value obtained by correcting the target intake air amount tTP by increasing in accordance with the deviation of the actual supercharging pressure from the standard atmospheric pressure is calculated as the second target intake air amount tTP ′. The calculation of the second target intake air amount tTP ′ will be described with reference to FIG.
[0048]
The flowchart in FIG. 7 is a subroutine of step 5 in FIG. 2, which is also executed at regular intervals.
[0049]
In step 11, an actual boost pressure estimated value is calculated. This calculation will be described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 8 is a subroutine of step 11 in FIG. 7 and is executed at regular intervals.
[0050]
In step 21, a reference supercharging pressure is obtained by searching a map for each preset combustion state from the reference target intake air amount as the engine load and the engine speed.
[0051]
Here, the reference supercharging pressure is a supercharging pressure in an equilibrium state obtained when a standard engine is used under a standard atmospheric pressure (760 mmHg). Moreover, there are three combustion states, stratified combustion, homogeneous lean combustion, and homogeneous stoichiometric combustion, and as shown in FIG. 9, which combustion state is determined in advance according to the operating conditions. Since the actual supercharging pressure differs depending on the combustion state, a map of the reference supercharging pressure is provided corresponding to each combustion state, and therefore, the reference supercharging pressure corresponding to each combustion state is obtained. Note that the general characteristics of the reference boost pressure common to all combustion states are as shown in FIG. 10 (the larger the reference target intake air amount and the higher the engine speed, the greater the value).
[0052]
Now, when the change in acceleration of the actual supercharging pressure is modeled in the upper part of FIG. 12, the reference supercharging pressure Pch changes stepwise, whereas the actual supercharging pressure is delayed by a primary delay after the dead time due to the turbo lag. To increase. In addition, during acceleration, the actual supercharging pressure is lower than before the step change during the dead time. Therefore, in order to approximate such a change in acceleration of the actual supercharging pressure, a reduction correction according to the amount of change in the accelerator operation amount APS per predetermined time is performed during the dead time, and after the dead time, the reference supercharging pressure is corrected. Find the weighted average of.
[0053]
Specifically, it is determined in step 22 in FIG. 8 which combustion state is the current combustion state shown in FIG. 9. If the current combustion state is stratified combustion, the process proceeds to steps 23 and 24, and stratification is performed. The reference supercharging pressure Pch1 for combustion is set to Pch, and the weighted average coefficient Kr1 for stratified combustion is set to Kr. Similarly, when the current combustion state is homogeneous lean combustion, the routine proceeds to steps 25 and 26, where the reference boost pressure Pch2 for homogeneous lean combustion is set to Pch, the weighted average coefficient Kr2 for homogeneous lean combustion is set to Kr, and When the current combustion state is homogeneous stoichiometric combustion, the routine proceeds to steps 27 and 28, where the reference supercharging pressure Pch3 for homogeneous stoichiometric combustion is set to Pch, and the weighted average coefficient Kr3 for homogeneous stoichiometric combustion is entered to Kr.
[0054]
The weighted average coefficients Kr1, Kr2, and Kr3 define the degree of rise of the actual supercharging pressure after the dead time in the upper part of FIG. 12, and the approximate characteristics of the weighted average coefficients common to all combustion states are as follows: It becomes what was shown in FIG.
[0055]
In step 29 of FIG. 8, using the reference supercharging pressure Pch and the weighted average coefficient Kr thus obtained,
[0056]
[Expression 2]
Pcr0 = Kr × Pch + (1−Kr) × Pcr0-1
However, Pcr0-1: Previous value of Pcr0
The weighted average value Pcr0 of the reference supercharging pressure is obtained by the following equation, and dead time compensation is performed in step 40. For example, compensation for dead time during acceleration is as follows:
[0057]
[Equation 3]
Pcr = Pcr0−ΔAPS × K
Where K is a positive constant
The dead time compensation is performed using the following equation, and the value after the dead time compensation is set as the actual boost pressure estimated value Pcr (see the broken line in the upper part of FIG. 12).
[0058]
Here, ΔAPS in the second term on the right side of Equation 3 is the amount of change in the accelerator operation amount APS per predetermined time, and ΔAPS is positive at the time of acceleration. The supercharging pressure becomes smaller than the value just before acceleration. The reason why the pressure drop immediately after acceleration (the second term on the right side of Equation 3) is made to depend on ΔAPS is that, as ΔAPS (that is, the change rate of the throttle opening) increases, the pressure drop within the dead time increases. Because it becomes. Needless to say, the weight reduction correction based on the second item of Equation 3 is performed only within a predetermined dead time.
[0059]
On the other hand, during deceleration, normal dead time compensation is performed as shown in the lower part of FIG. 12 (see the broken line in the lower part of FIG. 12).
[0060]
The constant K in the second term of Equation 3 may be a constant value, but may be set as a variable value according to the engine load and the number of revolutions as shown in FIG. According to FIG. 13, even when ΔAPS is the same, the pressure drop is larger in the low load low rotation range than in the high load high rotation range.
[0061]
Now that the actual boost pressure estimated value Pcr has been obtained, the process returns to FIG. In step 12
[0062]
[Expression 4]
ηp = Pcr / standard atmospheric pressure
The boost pressure correction value ηp is calculated by the following equation, and a value obtained by multiplying the correction value ηp by the target intake air amount tTP in step 13 is obtained as a second target intake air amount tTP ′ (= ηp × tTP). Since the actual supercharging pressure estimated value Pcr is generated based on the reference supercharging pressure Pch, it always becomes a value equal to or higher than the standard atmospheric pressure at high altitudes, and the supercharging pressure correction value ηp is 1 according to Equation 4 when accelerating in the homogeneous lean combustion region. A value greater than or equal to 0. Accordingly, the value obtained by correcting the target intake air amount tTP by the correction value ηp is the second target intake air amount tTP ′ (see FIG. 14).
[0063]
When the second target intake air amount tTP ′ is obtained in this way, the process returns to FIG. In step 6, the target opening area of the throttle valve is calculated based on the second target intake air amount tTP ′, and the target opening degree tTPS of the throttle valve is calculated in step 7 according to the target opening area. Specifically, a map having the contents shown in FIG. 5 is searched from the second target intake air amount tTP ′ and the engine speed to obtain the target opening area of the throttle valve, and the table having the contents shown in FIG. 6 is obtained from the target opening area. To obtain the target opening tTPS of the throttle valve.
[0064]
The signal of the target opening tTPS is input to the above-described throttle valve control device 8, which causes the throttle valve control device 8 to turn the throttle valve 7 so that the actual opening TPS of the throttle valve 7 matches the target opening tTPS. To drive.
[0065]
Next, FIG. 15 is for calculating the target equivalent ratio tDML, and is executed at regular intervals independently of the above FIG.
[0066]
In step 41, based on the reference target intake air amount as the engine load and the engine speed, the reference target equivalent ratio tDML0 is calculated in consideration of the coolant temperature. Specifically, a map having the contents shown in FIG. 16 may be obtained from the reference target intake air amount and the engine speed. In FIG. 16, different numerical values are entered for each of the three combustion states shown in FIG. For example, the homogeneous stoichiometric combustion region has a value of 1.0, the homogeneous lean combustion region has a value of about 0.7 to 0.8, and the stratified combustion region has a small positive value less than this.
[0067]
In step 42, correction is made so that the phase of the equivalence ratio matches the phase of the actually inhaled air. If this phase correction is treated as a first order lag,
[0068]
[Equation 5]
tDML = Kt × tDML0 + (1-Kt) × tDML-1
Where Kt: weighted average coefficient
tDML-1: Previous value of tDML
The target equivalent ratio tDML may be calculated by the following formula.
[0069]
The weighted average coefficient Kt in Expression 5 is obtained, for example, by searching a map having the contents shown in FIG. 17 from the reference target intake air amount and the engine speed.
[0070]
In the flowchart (not shown) using the target equivalent ratio tDML thus obtained,
[0071]
[Formula 6]
TI = TP × tDML × 2 + TS
Where TP: basic injection pulse width,
TS: Invalid injection pulse width
From this equation, the fuel injection pulse width TI at the time of sequential injection is calculated as in the conventional case.
[0072]
The TP in Equation 6 is a value obtained by multiplying the intake air flow rate Qa detected by the air flow meter 24 by the engine speed Ne and a constant, and this TP provides a substantially stoichiometric air-fuel mixture. TS is a value for compensating for a decrease in the fuel injection pulse width due to a decrease in battery voltage.
[0073]
When an injection signal having this TI is output to the fuel injection valve 4, fuel is injected from the injection valve 4 once in two engine revolutions in accordance with the ignition sequence.
[0074]
As described above, in the present embodiment, at the time of acceleration in the homogeneous lean combustion region, the boost pressure correction value ηp becomes a value of 1.0 or more, and the second target intake air amount tTP ′ is larger than the target intake air amount tTP. As a result (see FIG. 14), the throttle valve target opening tTPS calculated based on the second target intake air amount tTP ′ is larger than the throttle valve opening tTPS calculated based on the target intake air amount tTP. Thus, even when the supercharging pressure is not developed, the second target intake air amount tTP ′ that is the target intake air amount can be introduced, and the torque drop due to the shortage of the air amount due to the response delay of the supercharging pressure. Can be avoided.
[0075]
In this case, the actual boost pressure is detected by the sensor, and the boost pressure correction value is calculated according to the deviation of the actual boost pressure detection value from the target boost pressure. The supercharging pressure correction value ηp is larger than that in the lowland, or even in the lowland, the supercharging pressure correction value ηp is larger than that in the standard engine, and the throttle valve opening is corrected accordingly. (In other words, the throttle opening depends on atmospheric pressure and individual engine differences) However, even if the air amount is corrected to be increased, the air amount cannot be increased beyond the fully open position of the throttle valve. Even when the accelerator pedal is depressed, the torque cannot be increased during acceleration in a high load range in a high range or in a high altitude region, or in a driving range with a lean air-fuel ratio and acceleration with a deteriorated engine. May give an uncomfortable feeling.
[0076]
On the other hand, in this embodiment, since the actual supercharging pressure estimated value Pcr is a calculated value that does not depend on atmospheric pressure changes due to altitude changes or individual engine differences, the supercharging pressure that is the same value as the lowland even when the altitude is high. Even if the correction value is calculated or the engine is deteriorated, the boost pressure correction value of the same value as that of the standard engine is calculated. According to the present embodiment, if the accelerator pedal is stepped on at the time of acceleration in the lean air-fuel ratio driving range and high load region in the high altitude, or at the lean air-fuel ratio driving range and acceleration with the deteriorated engine, the stepping-on amount is increased. Accordingly, the torque can be increased.
[0077]
The waveform diagram of FIG. 18 is the second embodiment and corresponds to FIG. 12 of the first embodiment. In the first embodiment, the change in acceleration of the actual boost pressure is approximated by a dead time and a first-order lag, but in the second embodiment, the change in acceleration of the actual boost pressure is approximated by a dead time and a ramp response. It is what I did.
[0078]
According to the second embodiment, although the calculation accuracy at the time of acceleration of the actual boost pressure estimated value is slightly lower than that of the first embodiment, the calculation load and ROM capacity can be made smaller than those of the first embodiment.
[0079]
Note that the amount of change per predetermined time in ramp response (increase during acceleration and decrease during deceleration) may be a constant value, but it is set as a variable according to the engine load and speed as shown in FIG. It doesn't matter. According to FIG. 19, the amount of change per predetermined time is larger in the high load high rotation range than in the low load low rotation range.
[0080]
The flowcharts of FIGS. 20 and 21 are the third embodiment, which replaces FIGS. 7 and 8 of the first embodiment. In FIG. 20, the same steps as those in FIG. 7 are denoted by the same step numbers.
[0081]
In the third embodiment, when the actual supercharging pressure is detected by a sensor, a sensor for detecting the upstream pressure (atmospheric pressure) of the air flow meter is added, and the target is set according to the deviation of the detected atmospheric pressure from the standard atmospheric pressure. The actual boost pressure is detected by the sensor by correcting the decrease in the boost pressure and calculating the boost pressure correction value according to the deviation of the actual boost pressure detection value from the target boost pressure corrected by this decrease. Even if the accelerator pedal is stepped on when accelerating in a lean air-fuel ratio operating range and high load range in high altitude, or in a lean air-fuel ratio operating range and accelerating with a deteriorated engine, The torque can be increased.
[0082]
Specifically, in step 51 of FIG. 20, the target boost pressure Pcm is calculated for each combustion state based on the accelerator operation amount APS and the engine speed Ne.
[0083]
The calculation of the target supercharging pressure Pcm will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a subroutine of step 51 in FIG. 20, which is executed at regular intervals.
[0084]
In FIG. 21, in step 61, as in step 31 of FIG. 8, a map for each preset combustion state is retrieved from the reference target intake air amount as the engine load and the engine speed, and the reference boost pressure is obtained. Ask for.
[0085]
In steps 62, 63, and 64, phase correction is performed by obtaining a weighted average value of each reference supercharging pressure. Specifically, if the reference supercharging pressures for stratified combustion, homogeneous lean combustion, and homogeneous stoichiometric combustion are Pch1, Pch2, and Pch3,
[0086]
[Expression 7]
Pcm1 = Kp1 × Pch1 + (1−Kp1) × Pcm1-1
Pcm2 = Kp2 * Pch2 + (1-Kp2) * Pcm2-1
Pcm3 = Kp3 × Pch3 + (1-Kp3) × Pcm3-1
However, Kp1: Weighted average coefficient in stratified combustion
Kp2: Weighted average coefficient in homogeneous lean combustion
Kp3: Weighted average coefficient in homogeneous stoichiometric combustion
Pcm1-1: Previous value of Pcm1
Pcm2-1: Previous value of Pcm2
Pcm3-1: Previous value of Pcm3
The weighted average values Pcm1, Pcm2, and Pcm3 of the three reference supercharging pressures can be obtained by the following equation.
[0087]
The weighted average coefficients Kp1, Kp2, and Kp3 in Equation 7 define the degree of rise of the target boost pressure in the second stage of FIG. 22, and the approximate characteristics of the weighted average coefficients common to all combustion states are as follows. This is the same as that shown in FIG.
[0088]
In step 65, it is determined in which combustion region shown in FIG. 9 the operating point determined from the reference target intake air amount and the engine speed is. If the current operating point is in the stratified combustion region, the process proceeds to step 66. , Pcm1 is set to the target supercharging pressure Pcm0. Similarly, when the current operating point is in the homogeneous lean combustion region, the routine proceeds to step 67 and Pcm2 is set to the target supercharging pressure Pcm0, and when the current operating point is in the homogeneous stoichiometric combustion region, the routine proceeds to step 68. To set Pcm3 to the target supercharging pressure Pcm0.
[0089]
In step 69, from the atmospheric pressure (absolute pressure) detected by the sensor.
[0090]
[Equation 8]
Atmospheric pressure correction value = Atmospheric pressure sensor value / Standard atmospheric pressure
The atmospheric pressure correction value is calculated by the following equation, and a value obtained by multiplying the correction value by the target supercharging pressure Pcm0 in step 70 is calculated as the target supercharging pressure Pcm.
[0091]
Here, since the atmospheric pressure sensor value is lower than the standard atmospheric pressure at high altitude, the atmospheric pressure correction value is always a positive value of 1 or lower at high altitude.
[0092]
When the target boost pressure Pcm is calculated in this way, the process returns to FIG. 20, and the actual boost pressure detection value PCR detected by the sensor is read in step 52.
[0093]
[Equation 9]
ηp = Pcm / PCR
The boost pressure correction value ηp is calculated by the following formula.
[0094]
As described above, when the actual boost pressure is detected by the sensor and the boost pressure correction value is calculated according to the deviation of the actual boost pressure detection value from the target boost pressure, the throttle valve opening is at atmospheric pressure. Depending on changes and individual engine differences, the throttle valve opening is corrected to become larger during acceleration at lean air-fuel ratio operation. In the third embodiment, the actual boost pressure detection value is large. When the pressure drops due to atmospheric pressure changes or individual engine differences, the target supercharging pressure is corrected by reducing the atmospheric pressure correction value corresponding to this decrease. The boost pressure correction value will be the same even if there is an engine. If you do It is possible to increase the torque in response to minute.
[0095]
In the embodiment, the acceleration in the homogeneous lean combustion region when the supercharging region is part of the homogeneous lean combustion region has been described. However, the acceleration in the homogeneous lean combustion region when the supercharging region is present in the entire homogeneous lean combustion region. In addition, the present invention can also be applied to acceleration in a stratified combustion region when a supercharging region is present in part or all of the stratified combustion region.
[0096]
In the embodiment, the case where the standard atmospheric pressure is used as the reference atmospheric pressure has been described, but the present invention is not limited to this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control system diagram of one embodiment.
FIG. 2 is a flowchart for explaining calculation of a throttle valve target opening.
FIG. 3 is a characteristic diagram of a driver required intake air amount.
FIG. 4 is a characteristic diagram of a fuel efficiency correction coefficient.
FIG. 5 is a characteristic diagram of a target opening area of a throttle valve.
FIG. 6 is a characteristic diagram of a throttle valve target opening.
FIG. 7 is a flowchart for explaining calculation of a second target intake air amount.
FIG. 8 is a flowchart for explaining calculation of actual supercharging pressure.
FIG. 9 is a region diagram in a combustion state.
FIG. 10 is a characteristic diagram of a reference supercharging pressure.
FIG. 11 is a characteristic diagram of a weighted average coefficient.
FIG. 12 is a waveform diagram showing changes in the actual supercharging pressure during transition.
13 is a characteristic diagram of a constant K. FIG.
FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation of the first embodiment.
FIG. 15 is a flowchart for explaining calculation of a target equivalent ratio.
FIG. 16 is a characteristic diagram of a standard target equivalent ratio.
FIG. 17 is a characteristic diagram of a weighted average coefficient.
FIG. 18 is a waveform diagram showing a change in the actual supercharging pressure during the transition according to the second embodiment.
FIG. 19 is a characteristic diagram of the amount of change in lamp response per predetermined time.
FIG. 20 is a flowchart for explaining calculation of a second target intake air amount according to the third embodiment.
FIG. 21 is a flowchart for explaining calculation of a target boost pressure.
FIG. 22 is a waveform diagram for explaining the operation of the third embodiment.
FIG. 23 is a diagram corresponding to a claim of the first invention.
FIG. 24 is a diagram corresponding to claims of the eighth invention.
[Explanation of symbols]
4 Fuel injection valve
7 Throttle valve
8 Throttle valve control device
11 Turbocharger (supercharger)
21 Control unit

Claims (8)

アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比を演算する手段と、
理論空燃比の得られる燃料量をこの目標当量比で補正して目標燃料量を演算する手段と、
この目標燃料量をエンジンに供給する手段と、
理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量として演算する手段と、
この基準目標吸入空気量を前記目標当量比で除算した値を目標吸入空気量として演算する手段と、
前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
標準エンジンを基準大気圧のもとで使用する場合の実過給圧推定値を演算する手段と、
前記リーン空燃比の運転域での加速時に、基準大気圧とこの実過給圧推定値のずれ分に応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値で前記目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算する手段と、
この第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
A device capable of controlling the opening of the throttle valve regardless of the accelerator pedal;
Means for calculating a target equivalent ratio that becomes a lean air-fuel ratio in a predetermined operating range;
Means for correcting the fuel amount obtained for the theoretical air-fuel ratio by the target equivalent ratio and calculating the target fuel amount;
Means for supplying the target fuel amount to the engine;
Means for calculating a target intake air amount at a theoretical air-fuel ratio as a reference target intake air amount;
Means for calculating a value obtained by dividing the reference target intake air amount by the target equivalent ratio as a target intake air amount;
A supercharger that operates to obtain a target supercharging pressure in the lean air-fuel ratio operating range;
Means for calculating an estimated value of the actual boost pressure when the standard engine is used under the reference atmospheric pressure;
Means for calculating a supercharging pressure correction value according to a deviation between the reference atmospheric pressure and the actual supercharging pressure estimated value at the time of acceleration in the lean air-fuel ratio operation region;
Means for calculating, as the second target intake air amount, a value obtained by correcting the target intake air amount by the boost pressure correction value;
An engine control device comprising: means for driving the throttle valve control device so that the second target intake air amount is introduced into the engine.
前記実過給圧推定値の前記加速時の変化を無駄時間と一次遅れで近似することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。The engine control device according to claim 1, wherein a change in the actual boost pressure estimated value at the time of acceleration is approximated by a dead time and a first-order delay. 前記実過給圧推定値の前記加速時の変化を無駄時間と一次遅れで近似するとともに、無駄時間のあいだ減量補正することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。2. The engine control device according to claim 1, wherein the change in the actual boost pressure estimated value at the time of acceleration is approximated with a dead time and a first-order lag, and the amount of reduction is corrected during the dead time. 前記減量補正量は、前記加速時のアクセル操作量の所定時間当たりの変化量に応じた値であることを特徴とする請求項3に記載のエンジンの制御装置。4. The engine control device according to claim 3, wherein the reduction correction amount is a value corresponding to a change amount per predetermined time of an accelerator operation amount at the time of acceleration. 前記減量補正量は、エンジンの負荷と回転数に応じた値であることを特徴とする請求項3に記載のエンジンの制御装置。4. The engine control apparatus according to claim 3, wherein the amount of reduction correction is a value corresponding to an engine load and a rotational speed. 前記実過給圧推定値の前記加速時の変化を無駄時間とランプ応答で近似することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。2. The engine control device according to claim 1, wherein a change in the actual supercharging pressure estimated value at the time of acceleration is approximated by a dead time and a ramp response. 前記ランプ応答の所定時間当たり変化量をエンジンの負荷と回転数に応じて設定することを特徴とする請求項6に記載のエンジンの制御装置。The engine control device according to claim 6, wherein a change amount of the ramp response per predetermined time is set according to an engine load and a rotational speed. アクセルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な装置と、
所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比を演算する手段と、
理論空燃比の得られる燃料量をこの目標当量比で補正して目標燃料量を演算する手段と、
この目標燃料量をエンジンに供給する手段と、
理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量として演算する手段と、
この基準目標吸入空気量を前記目標当量比で除算した値を目標吸入空気量として演算する手段と、
前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧が得られるように作動する過給機と、
標準エンジンを基準大気圧のもとで使用する場合の目標過給圧を演算する手段と、
大気圧を検出する手段と、
基準大気圧とこの大気圧検出値のずれ分に応じて前記目標過給圧を減量補正する手段と、
実過給圧を検出する手段と、
前記リーン空燃比の運転域での加速時に、前記減量補正した目標過給圧とこの実過給圧検出値のずれ分に応じた過給圧補正値を演算する手段と、
この過給圧補正値で前記目標吸入空気量を増量補正した値を第2目標吸入空気量として演算する手段と、
この第2目標吸入空気量がエンジンに導入されるように前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
A device capable of controlling the opening of the throttle valve regardless of the accelerator pedal;
Means for calculating a target equivalent ratio that becomes a lean air-fuel ratio in a predetermined operating range;
Means for correcting the fuel amount obtained for the theoretical air-fuel ratio by the target equivalent ratio and calculating the target fuel amount;
Means for supplying the target fuel amount to the engine;
Means for calculating a target intake air amount at a theoretical air-fuel ratio as a reference target intake air amount;
Means for calculating a value obtained by dividing the reference target intake air amount by the target equivalent ratio as a target intake air amount;
A supercharger that operates to obtain a target supercharging pressure in the lean air-fuel ratio operating range;
Means for calculating a target boost pressure when using a standard engine at a reference atmospheric pressure;
Means for detecting atmospheric pressure;
Means for reducing the target boost pressure in accordance with the difference between the reference atmospheric pressure and the detected atmospheric pressure value;
Means for detecting the actual supercharging pressure;
Means for calculating a boost pressure correction value according to a difference between the target boost pressure corrected for decrease and the actual boost pressure detection value at the time of acceleration in the operating range of the lean air-fuel ratio;
Means for calculating, as the second target intake air amount, a value obtained by correcting the target intake air amount by the boost pressure correction value;
An engine control device comprising: means for driving the throttle valve control device so that the second target intake air amount is introduced into the engine.
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