JP4821595B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4821595B2
JP4821595B2 JP2006341048A JP2006341048A JP4821595B2 JP 4821595 B2 JP4821595 B2 JP 4821595B2 JP 2006341048 A JP2006341048 A JP 2006341048A JP 2006341048 A JP2006341048 A JP 2006341048A JP 4821595 B2 JP4821595 B2 JP 4821595B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
retard
control
internal combustion
combustion engine
target torque
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006341048A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008151054A (en
Inventor
慎一 副島
憲保 足立
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 JP2006341048A priority Critical patent/JP4821595B2/en
Publication of JP2008151054A publication Critical patent/JP2008151054A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4821595B2 publication Critical patent/JP4821595B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

本発明は、内燃機関を目標トルクに応じて制御する所謂トルクデマンド制御を実行可能な、内燃機関の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for an internal combustion engine capable of executing so-called torque demand control for controlling the internal combustion engine according to a target torque.

この種の装置として、過渡運転時に点火時期を補正するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された内燃機関のトルク制御装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、エンジン負荷に応じて設定される目標トルクと、エンジン回転速度及び空気充填量等に基づいて算出される推定トルクを当該推定トルクが目標トルク側に近付くように補正してなる補正推定トルクとの偏差に応じて点火時期を補正することによって、目標トルクに対する実際のトルクの過不足分を精度良く補正することが可能であるとされている。   As this type of device, one that corrects the ignition timing during transient operation has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the torque control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “conventional technology”), it is based on a target torque set according to an engine load, an engine rotational speed, an air charge amount, and the like. By correcting the ignition timing according to the deviation from the corrected estimated torque obtained by correcting the estimated torque calculated so that the estimated torque approaches the target torque side, the excess or deficiency of the actual torque with respect to the target torque can be calculated. It is said that it can be corrected with high accuracy.

尚、騒音を防止する観点からは、加速時に点火遅角を実行するものにおいて所定以上の負荷上昇速度の場合に遅角を禁止する装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   From the viewpoint of preventing noise, there has been proposed a device that prohibits the retard when the ignition retard is executed at the time of acceleration and the load increase speed exceeds a predetermined value (for example, see Patent Document 2).

また、振動を防止する観点からは、加速時の機関回転変動量に基づいて点火遅角制御を実行する装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   From the viewpoint of preventing vibration, an apparatus that performs ignition retard control based on the engine rotation fluctuation amount during acceleration has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2002−221068号公報JP 2002-221068 A 特開昭63−208672号公報JP-A-63-208672 特開2003−65196号公報JP 2003-65196 A

従来の技術では、目標トルクに対する追従性を向上せしめることにより、ドライバビリティ等を含む快適性の向上が図られるが、一方で、点火時期を遅角することの背反として燃費の悪化が避け難い。特に、急加速時等、動力性能が顕著に要求される状況では、点火時期を遅角することによる動力性能の低下は、必ずしもドライバビリティの向上に結び付かない。それどころか、加速性能の低下が運転者に不満を与え、かえって快適性の低下を招きかねない。従って、補正推定トルクが目標トルクよりも大きい場合に点火時期が遅角されてしまうことにより、場合によっては快適性や燃費等の経済性を含む車両の総合性能は著しく低下する可能性がある。即ち、従来の技術には、目標トルクに応じて内燃機関を制御する際に車両の総合性能が低下しかねないという技術的な問題点がある。   In the conventional technology, by improving the followability to the target torque, the comfort including the drivability is improved. On the other hand, it is difficult to avoid the deterioration of the fuel consumption as a contradiction to retarding the ignition timing. In particular, in situations where power performance is remarkably required, such as during rapid acceleration, a decrease in power performance due to retarding the ignition timing does not necessarily lead to an improvement in drivability. On the contrary, a decrease in acceleration performance can be dissatisfied with the driver and may lead to a decrease in comfort. Therefore, when the corrected estimated torque is larger than the target torque, the ignition timing is retarded, and in some cases, the overall performance of the vehicle including the economy such as comfort and fuel consumption may be significantly lowered. That is, the conventional technique has a technical problem that the overall performance of the vehicle may be lowered when the internal combustion engine is controlled according to the target torque.

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、目標トルクに応じて内燃機関を制御する場合に、車両の総合性能の低下を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine that can suppress a decrease in the overall performance of the vehicle when the internal combustion engine is controlled in accordance with a target torque. This is the issue.

上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を備えた車両において該内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関から出力されるべき目標トルクを特定する目標トルク特定手段と、前記目標トルクが出力されるように前記内燃機関におけるスロットル開度を制御するスロットル制御手段と、前記内燃機関から出力される実トルクを特定する実トルク特定手段と、前記実トルクが前記目標トルクよりも大きい場合に、前記実トルクが前記目標トルクに近付くように前記内燃機関における点火時期を遅角させるものとして規定される遅角制御を実行する遅角制御手段と、前記内燃機関における所定種類の運転条件に応じて前記遅角制御の実行を制限する遅角制限手段と、前記運転条件を規定する指標値として、前記目標トルクの変化の度合いを特定するトルク変化特定手段とを具備し、前記遅角制限手段は、前記変化の度合いに応じて前記遅角制御の実行を制限し、前記トルク変化特定手段は、前記変化の度合いを、単位時間当たりの前記目標トルクの変化量に対応する目標トルク勾配値として特定し、前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が、負の範囲で設定される第1の閾値以上である場合に、前記遅角制御の実行を制限し、前記第1の閾値未満の領域は、ドライバビリティの悪化を回避するために前記遅角制御の実行の制限が禁止される領域であることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an internal combustion engine control apparatus that controls the internal combustion engine in a vehicle including the internal combustion engine, and is a target to be output from the internal combustion engine. Target torque specifying means for specifying torque, throttle control means for controlling the throttle opening in the internal combustion engine so that the target torque is output, and actual torque specifying means for specifying the actual torque output from the internal combustion engine And, when the actual torque is greater than the target torque, a retard control that executes a retard control that is defined as retarding the ignition timing in the internal combustion engine so that the actual torque approaches the target torque to define a unit, and the retard limit means for limiting the execution of the retard control in accordance with a predetermined type of operating condition in the internal combustion engine, the operating conditions Torque change specifying means for specifying the degree of change in the target torque as an index value, and the retard restriction means restricts execution of the retard control according to the degree of change, and the torque change The specifying unit specifies the degree of change as a target torque gradient value corresponding to the amount of change in the target torque per unit time, and the retardation limiting unit sets the target torque gradient value in a negative range. Execution of the retardation control is limited when the threshold value is equal to or greater than the first threshold value, and in order to avoid deterioration of drivability, the execution of the retardation control is limited to an area below the first threshold value. It is a prohibited area .

本発明における「内燃機関」とは、例えば複数の気筒を有し、当該各々の燃焼室において、例えばガソリン或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する爆発力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念であり、例えば2サイクル或いは4サイクルレシプロエンジン等を指す。   The “internal combustion engine” in the present invention has, for example, a plurality of cylinders, and in each of the combustion chambers, an explosion force generated when an air-fuel mixture containing various fuels such as gasoline or alcohol burns, for example, pistons This is a concept that encompasses an engine that can be extracted as power through a connecting rod, a crankshaft, and the like as appropriate, and refers to, for example, a 2-cycle or 4-cycle reciprocating engine.

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、例えばECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される目標トルク特定手段の作用により、例えば運転者が要求するトルク等として、内燃機関から出力されるべきトルクを表す目標トルクが特定される。   According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, during operation, the target torque is configured as various processing units such as an ECU (Electronic Control Unit), various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, or the like. By the action of the specifying means, for example, a target torque representing a torque to be output from the internal combustion engine is specified as a torque requested by the driver.

ここで、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択又は推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。   Here, “specific” in the present invention refers to, for example, detecting directly or indirectly as a physical numerical value or an electrical signal corresponding to the physical numerical value via some detection means, appropriate storage means, etc. Select or estimate the corresponding numerical value from the map etc. stored in, and derive from the detected physical numerical value or electrical signal or the selected or estimated numerical value according to a preset algorithm or calculation formula, etc. Alternatively, it is a broad concept encompassing simply obtaining values, etc. detected, selected, estimated or derived in this way as electrical signals or the like.

このような概念の範囲内において、目標トルク特定手段は、例えば、運転者が行うアクセルペダルの操作に係る操作量(以下、適宜「アクセル開度」と称する)等に基づいて運転者の要求する加速度を算出し、更に例えば当該加速度に基づいた数値演算或いは論理演算を行った結果として目標トルクを特定する。   Within the scope of such a concept, the target torque specifying means requests the driver based on, for example, an operation amount related to the operation of the accelerator pedal performed by the driver (hereinafter referred to as “accelerator opening” as appropriate). The acceleration is calculated, and further, for example, the target torque is specified as a result of performing a numerical operation or a logical operation based on the acceleration.

目標トルクが特定されると、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されるスロットル制御手段が、例えば予め設定され然るべき記憶手段に記憶されてなるマップ等から該当する数値を選択すること等によって、或いはその都度然るべきアルゴリズムや算出式に従った論理演算や数値演算を行うことによって、当該目標トルクが出力されるようにスロットル開度(即ち、スロットルバルブの開閉状態)を制御する。   When the target torque is specified, the throttle control means configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, for example, from a map or the like stored in an appropriate storage means. The throttle opening (that is, opening / closing of the throttle valve) is performed so that the target torque is output by selecting a corresponding numerical value, or by performing logical operation or numerical operation according to an appropriate algorithm or calculation formula each time. Control).

一方、このような目標トルクとは別に、内燃機関から出力されるトルクを表す実トルクは、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される実トルク特定手段により特定される。この際、例えばAFM(Air Flow Meter)等の各種検出手段により推定される吸入空気量(即ち、負荷)又は係る吸入空気量から算出される実負荷率(即ち、最大負荷に対する負荷の割合)及び固定又は可変な値として設定される、基準となる点火時期(以下、適宜「ベース点火時期」と称する)等に基づいて、予め設定され然るべき記憶手段に記憶されてなるマップ等から該当する数値が選択されること等によって、或いはその都度然るべきアルゴリズムや算出式に従った論理演算や数値演算が行われること等によって実トルクが特定される。   On the other hand, apart from such target torque, actual torque representing torque output from the internal combustion engine is, for example, actual torque specifying means configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Specified by. At this time, for example, an intake air amount (that is, load) estimated by various detection means such as an AFM (Air Flow Meter), or an actual load ratio (that is, a ratio of the load to the maximum load) calculated from the intake air amount, and Based on a reference ignition timing (hereinafter referred to as “base ignition timing” where appropriate) set as a fixed or variable value, a corresponding numerical value is obtained from a map or the like that is stored in appropriate storage means. The actual torque is specified by being selected, or by performing logical operation or numerical operation according to an appropriate algorithm or calculation formula each time.

ここで、目標トルクと実トルクとは相互に一致するのが理想的であるが、スロットル開度の変化に対して吸入空気量の応答性は悪いから、スロットル開度のみにより実トルクを目標トルクに正確に追従させることには困難が伴い得る。   Here, it is ideal that the target torque and the actual torque match each other, but since the response of the intake air amount is poor with respect to the change in the throttle opening, the actual torque is calculated only by the throttle opening. It can be difficult to accurately follow this.

このため、本発明に係る内燃機関の制御装置では、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される遅角制御手段により、実トルクを目標トルクへ近付けるべく点火時期を遅角する遅角制御が実行される。点火時期を遅角することによって実トルクは少なくとも減少するから、この遅角制御は無論、実トルクが目標トルクよりも大きい場合に実行される。   Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the actual torque should be brought close to the target torque by the retard control means configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Delay angle control is performed to retard the ignition timing. Since the actual torque is at least reduced by retarding the ignition timing, this retard control is of course executed when the actual torque is larger than the target torque.

尚、例えば点火時期が遅角領域(即ち、TDCよりも遅角側)でのみ設定される或いは遅角領域で顕著に設定される場合等には、実トルクは目標トルクに対し不足しないように制御され、過剰なトルクを点火時期の遅角により減少させる手法が採用されてもよい。この場合、必然的に実トルクは目標トルクに対して過剰となり易くなり、遅角制御の実行機会は増加し得る。点火時期の応答速度は、吸入空気量の応答速度と較べれば明らかに速いから、総体的にみれば、この場合には、スロットル開度によって大略的に、且つ点火時期によって精細に実トルクが制御されることになる。   For example, when the ignition timing is set only in the retard region (that is, the retard side relative to TDC) or set significantly in the retard region, the actual torque should not be insufficient with respect to the target torque. A controlled method may be employed in which excessive torque is reduced by retarding the ignition timing. In this case, the actual torque is inevitably excessive with respect to the target torque, and the execution opportunity of the retard control can be increased. Since the response speed of the ignition timing is obviously faster than the response speed of the intake air amount, in general, in this case, the actual torque is controlled roughly by the throttle opening and finely by the ignition timing. Will be.

このように、目標トルク特定手段、スロットル制御手段、実トルク特定手段及び遅角制御手段によって、目標トルクに基づいたスロットル開度及び点火時期の制御、言い換えれば所謂トルクデマンド方式の制御が実行され、実トルクを目標トルクへ追従させることにより、ドライバビリティを含む快適性が担保される。   Thus, the target torque specifying means, the throttle control means, the actual torque specifying means and the retard angle control means execute control of the throttle opening and ignition timing based on the target torque, in other words, so-called torque demand control. By making the actual torque follow the target torque, comfort including drivability is ensured.

一方、例えば、急加速時や急発進時等、動力性能が顕著に要求され易い状況では、実トルクを目標トルクに追従させることよりも動力性能が優先され易いから、点火時期を遅角することによって実トルクを低下させると、動力性能が低下して結果的に快適性が低下しかねない。また、点火時期を遅角することによって燃費は相応に悪化するから、このような場合には、燃費等の快適性を含む車両の総合性能が低下し易い。そこで、本発明に係る内燃機関の制御装置では、以下の如くにして、トルクデマンド制御における車両の総合性能の低下が抑制される。   On the other hand, for example, in situations where power performance is remarkably required, such as during sudden acceleration or sudden start, power performance is more likely to be prioritized than following the actual torque to the target torque, so retard the ignition timing. If the actual torque is reduced by this, the power performance is lowered, and as a result, the comfort may be lowered. Further, since the fuel consumption is correspondingly deteriorated by retarding the ignition timing, in such a case, the overall performance of the vehicle including the comfort such as the fuel consumption tends to be lowered. Therefore, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a decrease in the overall performance of the vehicle in torque demand control is suppressed as follows.

即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される遅角制限手段により、内燃機関における所定種類の運転条件に応じて遅角制御の実行が制限される。   In other words, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, during operation, the internal combustion engine includes, for example, retard limit means configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Execution of the retard control is restricted according to a predetermined type of operating condition.

ここで、本発明において「実行を制限する」とは、実行を禁止することの他に、点火時期の遅角量を直接的に又は間接的に、且つ二値的に、段階的に或いは連続的に減量補正することにより、点火時期の遅角の度合いを夫々二値的に、段階的に或いは連続的に低下せしめることを含み、点火時期を、何らこのような制限がなされない場合と較べて幾らかなりベース点火時期に近付けることを包括する概念である。尚、「遅角制御の実行を禁止する」とは、点火時期の遅角量を、点火時期がゼロに、或いは実質的にゼロとみなし得る程度の小さい値となるように減量補正することにより実現されてもよい。   Here, in the present invention, “restricting the execution” means that the retard amount of the ignition timing is directly or indirectly, in a binary, stepwise or continuous manner in addition to prohibiting the execution. In other words, the ignition timing is compared with the case where the ignition timing is not limited in any way, including reducing the degree of retardation of the ignition timing in a binary, stepwise or continuous manner. It is a concept encompassing approaching the base ignition timing to some extent. “Prohibit execution of retard angle control” means that the retard amount of the ignition timing is reduced and corrected so that the ignition timing becomes zero or a small value that can be substantially regarded as zero. It may be realized.

ここで、本発明に係る「所定種類の運転条件」とは、ドライバビリティを含む快適性及び燃費等の経済性及び加速性能等の動力性等を包括してなる車両の総合性能と相関する条件を包括してなる概念であり、例えば、車両の加速の度合い、遅角制御の実行に伴う内燃機関の損失の度合い、或いは目標トルクの変化の度合い等を含み得る趣旨である。この際、この種の運転条件をどのように遅角制御の実行の制限に反映させるかについての判断基準は、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、例えば上述した快適性、経済性及び動力性の各々相互間の優先順位やバランス、或いは当該各々に対する遅角制御の影響の度合い等を考慮しつつ車両の総合性能を可及的に最適化し得るように決定されていてもよい。   Here, the “predetermined type of driving condition” according to the present invention is a condition that correlates with the overall performance of the vehicle including comfort, including drivability, economy such as fuel efficiency, and dynamics such as acceleration performance. The concept can include, for example, the degree of acceleration of the vehicle, the degree of loss of the internal combustion engine associated with execution of the retard control, or the degree of change in the target torque. At this time, a criterion for how to reflect this type of operating condition in the restriction of execution of the retard control is, for example, in advance experimentally, empirically, theoretically or based on simulation, For example, the overall performance of the vehicle can be optimized as much as possible in consideration of the priorities and balances of the comfort, economy and power mentioned above, or the degree of influence of the retard control on each of them. May be determined.

このような遅角制限手段によれば、例えば、加速時等において点火時期を遅角することが禁止され快適性及び経済性の両立が図られる、或いは、点火時期を遅角することによる損失を実践上許容し得る範囲に収束させることにより経済性の顕著な悪化を抑制しつつ実トルクを目標トルクへ追従させ快適性を担保する等といった各種利益がもたらされ得る。即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、トルクデマンド方式の制御が実行される際の車両の総合性能の低下を抑制することが可能となるのである。
ここで特に、本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記運転条件を規定する指標値として、目標トルクの変化の度合いを特定するトルク変化特定手段を更に具備しており、遅角制限手段は、この変化の度合いに応じて遅角制御の実行を制限する構成となっている。
即ち、本発明に係る内燃機関の制御装置では、例えばECU等の各種処理、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されるトルク変化特定手段により、目標トルクの変化の度合いが、好適には当該度合いを表す何らかの指標値として、例えば、目標トルクの時間変化量等として特定される。この特定された変化の度合いが、所定種類の運転条件の少なくとも一部として、即ち遅角制御の実行の制限に係る判断指標として供される。
目標トルクの変化の度合いは、車両の総合性能を規定する要素のうち何が優先して求められているかを判断する指標となり得る。従って、当該変化の度合いに応じて遅角制御の実行を制限することにより、車両の総合性能を担保することが可能となる。
また更に具体的には、このトルク変化特定手段は、上記変化の度合いを、単位時間当たりの前記目標トルクの変化量に対応する目標トルク勾配値として特定する構成となっている。
この目標トルク勾配値は、目標トルクの時間変化を表す直線の傾きの値であり、目標トルクの変化の度合いを規定する指標値として好適である。
これらの点を踏まえ、本発明に係る内燃機関の制御装置は、遅角制限手段が、この目標トルク勾配値が、負の範囲で設定される第1の閾値以上である場合に、遅角制御の実行を制限する構成となっている。
目標トルク勾配値が負の範囲にある場合、目標トルク勾配値の概念に鑑みれば、例えば運転者の制動操作、路面状態、内燃機関のフリクション、AT(Automatic Transmission)からの変速要求、或いはFC(Fuel Cut)の実行等に伴って目標トルクは減少していることになる。この際特に、相対的に大きな目標トルクの減少が生じている場合には、ATの変速要求、或いはその他車両において生じた何らかの要請によるものである可能性が高い。
このような場合には、実トルクを目標トルクに追従させないとドライバビリティが顕著に悪化しかねず、車両の総合性能が低下しかねない。そこで、負の範囲で第1の閾値を設定し、目標トルク勾配値が当該第1の閾値以上である場合に遅角制御の実行が制限されることによって、ドライバビリティの悪化を回避し、車両の総合性能を担保することが可能となる。尚、第1の閾値は、好適には、上述したように相対的に大きな目標トルクの減少が生じている旨を規定し得るように相応に小さい(絶対値としては大きい)値に設定される。
尚、本発明において「より大きい」とは、基準値の設定態様如何によって「以上」と相互に置換し得る概念であり、同様に「未満」とは、基準値の設定如何によって「より小さい」と相互に置換し得る概念である。
According to such retard angle limiting means, for example, retarding the ignition timing at the time of acceleration or the like is prohibited, and both comfort and economy are achieved, or loss due to retarding the ignition timing is reduced. By converging to a range that is practically acceptable, various benefits such as ensuring the comfort by causing the actual torque to follow the target torque while suppressing a remarkable deterioration in economy can be provided. That is, according to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the overall performance of the vehicle when the torque demand control is executed.
In particular, the control device for an internal combustion engine according to the present invention further includes torque change specifying means for specifying the degree of change in the target torque as an index value for defining the operating condition, The execution of the retard control is limited according to the degree of this change.
That is, in the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the degree of change in the target torque is suitably set by the torque change specifying means configured as various processes such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Is specified as some index value representing the degree, for example, as a time change amount of the target torque. The specified degree of change is provided as at least a part of the predetermined type of operating condition, that is, as a determination index related to the restriction of execution of the retard control.
The degree of change in the target torque can be an index for determining what is prioritized among the elements that define the overall performance of the vehicle. Therefore, it is possible to ensure the overall performance of the vehicle by restricting the execution of the retard control according to the degree of the change.
More specifically, the torque change specifying unit is configured to specify the degree of change as a target torque gradient value corresponding to the amount of change in the target torque per unit time.
This target torque gradient value is a value of the slope of a straight line representing the time change of the target torque, and is suitable as an index value that defines the degree of change in the target torque.
In consideration of these points, the control device for an internal combustion engine according to the present invention provides the retard angle control means when the target torque gradient value is equal to or greater than the first threshold value set in the negative range. It is the structure which restricts execution of.
When the target torque gradient value is in a negative range, in view of the concept of the target torque gradient value, for example, the driver's braking operation, road surface condition, internal combustion engine friction, shift request from AT (Automatic Transmission), or FC ( The target torque decreases with the execution of Fuel Cut. At this time, in particular, when a relatively large reduction in the target torque occurs, there is a high possibility that it is due to an AT shift request or some other request generated in the vehicle.
In such a case, if the actual torque does not follow the target torque, drivability may be significantly deteriorated and the overall performance of the vehicle may be reduced. Accordingly, the first threshold value is set in a negative range, and execution of the retard control is restricted when the target torque gradient value is equal to or greater than the first threshold value, thereby avoiding deterioration in drivability, and the vehicle It is possible to guarantee the overall performance of the system. The first threshold value is preferably set to a correspondingly small value (large in absolute value) so that it can be defined that a relatively large reduction in target torque has occurred as described above. .
In the present invention, “greater than” is a concept that can be interchanged with “more than” depending on how the reference value is set. Similarly, “less than” is “less than” depending on how the reference value is set. It is a concept that can be mutually replaced.

本発明に係る内燃機関の制御装置の一の態様では、前記内燃機関が過渡状態にあるか否かの判別を行う過渡判別手段を更に具備し、前記遅角制限手段は、前記内燃機関が前記過渡状態にある旨の前記判別がなされた場合に前記遅角制御の実行を制限する。   In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control apparatus further includes a transient determination unit that determines whether or not the internal combustion engine is in a transient state, and the retard restriction unit includes The execution of the retard control is limited when the determination that the state is in a transient state is made.

この態様によれば、例えばECU等の各種処理、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される過渡判別手段により、内燃機関が、例えば、急加速状態や急発進状態等の過渡状態にあるか否かの判別がなされる。遅角制限手段は、この判別手段によって内燃機関が過渡状態にある旨の判別がなされた場合に、遅角制御の実行を制限する。   According to this aspect, for example, the internal combustion engine is brought into a transient state such as a sudden acceleration state or a sudden start state by the transient determination means configured as various processes such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. A determination is made whether or not there is. The retard angle limiting means limits execution of the retard angle control when it is determined by the determining means that the internal combustion engine is in a transient state.

ここで、本発明に係る「過渡状態」とは、車両の前後加速度(以下、適宜「前後G」と称する)が相対的に大きい状態、内燃機関の機関回転数の変動が相対的に大きい状態、或いは目標トルク又は実トルクの変動が相対的に大きい状態等を含み、内燃機関の動作状態を規定する各種指標値が相対的にみて大きく変化している状態を包括する概念である。この種の過渡状態では、点火時期を遅角しても実トルクを目標トルクへ追従させることに実践上の困難が伴い易く、遅角制御の実行に起因する燃費の悪化が相対的に顕在化し易い。   Here, the “transient state” according to the present invention refers to a state in which the longitudinal acceleration of the vehicle (hereinafter referred to as “front-rear G” as appropriate) is relatively large, and the variation in the engine speed of the internal combustion engine is relatively large. Alternatively, it is a concept that includes a state in which various index values that define the operating state of the internal combustion engine are relatively large, including a state in which the fluctuation of the target torque or the actual torque is relatively large. In this type of transient state, even if the ignition timing is retarded, it is easy to have practical difficulties in following the actual torque to the target torque, and the deterioration of fuel consumption due to execution of the retard angle control becomes relatively obvious. easy.

従って、このような過渡期間について遅角制御の実行が制限された場合には、快適性の低下を顕在化させることなく燃費を相対的に向上させることが可能となって、車両の総合性能の低下を抑制することが可能となる。尚、この際、遅角制御を如何なる態様の下に制限するかについては特に限定されず、上述したように遅角制御の実行そのものを禁止してもよいし、遅角量を一定又は不定の量だけ減量せしめてもよい。また、「過渡期間にある旨の判別がなされた場合に」とは、過渡期間にある旨の判別がなされた場合の全てでなくてもよく、過渡期間にある旨の判別がなされた場合の少なくとも一部であってよい。   Therefore, when the execution of the retard control is restricted during such a transition period, it becomes possible to relatively improve the fuel efficiency without revealing a decrease in comfort, and to improve the overall performance of the vehicle. It is possible to suppress the decrease. At this time, there is no particular limitation as to what kind of aspect the retard angle control is restricted to, the execution of the retard angle control itself may be prohibited as described above, and the retard amount may be constant or indefinite. The amount may be reduced by the amount. Also, “when it is determined that it is in the transition period” does not have to be all of the case where it is determined that it is in the transition period, but when it is determined that it is in the transition period. It may be at least a part.

尚、判別手段に係る過渡状態の判別の態様は、内燃機関の動作状態が、遅角制御の実行が禁止されることにより車両の総合性能の低下が抑制され得るような状態である旨を判別可能な限りにおいて何ら限定されず、その判別基準は、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて実践上十分な精度を担保し得るものとして定められていてもよい。   It should be noted that the mode of determination of the transient state according to the determination means is to determine that the operating state of the internal combustion engine is such that the deterioration of the overall performance of the vehicle can be suppressed by prohibiting execution of the retard control. It is not limited at all as much as possible, and the determination criteria may be determined in advance as, for example, experimentally, empirically, theoretically or based on simulation or the like that can ensure sufficient accuracy in practice. Good.

尚、この態様では、前記過渡状態は、前記スロットル開度が最大であり且つ前記車両が加速している状態として規定されるWOT加速状態を含む。   In this aspect, the transient state includes a WOT acceleration state in which the throttle opening is maximum and the vehicle is accelerating.

この場合、過渡状態として、WOT(Wide Open Throttle:全開開度)加速状態が含まれる。WOT加速状態ではスロットル開度が最大の状態で車両が加速しているため、動力性能が顕著に要求される。また、この場合、運転者は最大加速度を要求している場合が多い。このように動力性能が顕著に要求された状態で点火時期を遅角せしめた場合には、既に述べたように動力性能の低下がかえって快適性の低下を招き、且つ燃費の悪化は回避されないため、車両の総合性能が著しく低下する可能性がある。従って、WOT加速状態にある場合に遅角制御の実行が制限されることにより、車両の総合性能の低下が極めて効果的に抑制される。   In this case, the transient state includes a WOT (Wide Open Throttle) acceleration state. In the WOT acceleration state, since the vehicle is accelerating with the throttle opening being maximum, power performance is remarkably required. In this case, the driver often requests the maximum acceleration. When the ignition timing is retarded in a state where the power performance is remarkably required in this way, as described above, the power performance is lowered and the comfort is lowered, and the fuel consumption is not avoided. The overall performance of the vehicle may be significantly reduced. Therefore, when the execution of the retard angle control is limited in the WOT acceleration state, a decrease in the overall performance of the vehicle is extremely effectively suppressed.

尚、過渡状態判別手段を備えた態様では、前記遅角制限手段は、前記遅角制御の実行を禁止することにより前記遅角制御の実行を制限してもよい。   In the aspect provided with the transient state determining means, the retardation limiting means may restrict the execution of the retardation control by prohibiting the execution of the retardation control.

過渡状態では、遅角制御の効果が現れ難く、且つ燃費の悪化は拡大する傾向がある。従って、このような場合には、遅角制御の実行を禁止することによって、より効果的に車両の総合性能の低下を抑制することが可能となる。尚、「遅角制御の実行を禁止する」とは、実践上遅角制御が実行されないことと等価な効果が得られる限りにおいてその態様は限定されない趣旨であり、例えば遅角制御手段或いは他の手段によって決定され得る点火時期の遅角量がゼロ或いは実質的にゼロとみなし得る程度の小さい値に減量補正されてもよいし、このような遅角量に関係なく、遅角制御の実行が制御上禁止されてもよい。   In the transient state, the effect of the retard control is difficult to appear, and the deterioration of fuel consumption tends to increase. Therefore, in such a case, it is possible to more effectively suppress a decrease in the overall performance of the vehicle by prohibiting execution of the retard control. Note that “prohibiting execution of the retard control” means that the mode is not limited as long as an effect equivalent to the fact that the retard control is not actually executed is obtained. The retard amount of the ignition timing that can be determined by the means may be corrected to be reduced to a value that is small enough to be regarded as zero or substantially zero, and the retard control is executed regardless of the retard amount. Control may be prohibited.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記運転条件を規定する指標値として、前記遅角制御が実行されることによる前記内燃機関の損失を特定する損失特定手段を更に具備し、前記遅角制限手段は、前記損失に応じて前記点火時期の遅角量を減量補正することにより前記遅角制御の実行を制限する。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, loss control means for specifying a loss of the internal combustion engine due to execution of the retardation control is further provided as an index value that defines the operating condition. The retard limiter limits the execution of the retard control by correcting the retard amount of the ignition timing to be reduced according to the loss.

この態様によれば、例えばECU等の各種処理、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される損失特定手段により、遅角制御に起因する内燃機関における損失が、例えば損失エネルギの値等として特定される。この際、例えば、当該損失を規定する指標値(例えば、損失エネルギの値)と、遅角制御に係る遅角量又は当該遅角量に対応するトルク(即ち、目標トルクと実トルクとの偏差)等とを対応付けてなるマップ等から該当する数値が選択されること、或いは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて当該損失を実践上十分な精度を担保しつつ導出し得るように設定されてなるアルゴリズムや算出式に基づいた論理演算や数値演算がなされること等によって損失が特定される。この特定された損失が、所定種類の運転条件の少なくとも一部として、即ち遅角制御の実行の制限に係る判断指標として供される。尚、「損失を特定する」とは、上述した特定の概念に鑑みれば、当該損失そのもののみならず、当該損失と一対一又は多対一に対応する指標値を取得することを含む趣旨である。   According to this aspect, for example, the loss in the internal combustion engine caused by the retard angle control is caused by, for example, the value of the loss energy by the loss identification means configured as various processes such as ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Identified as At this time, for example, an index value that defines the loss (for example, a value of loss energy) and a retard amount related to the retard control or a torque corresponding to the retard amount (that is, a deviation between the target torque and the actual torque). ) Etc., the corresponding numerical value is selected from a map or the like, or the loss is practically sufficiently accurate based on experiments, empirical, theoretical or simulation. However, the loss is specified by performing a logical operation or a numerical operation based on an algorithm or a calculation formula set so as to be derived. The identified loss is provided as at least a part of the predetermined type of operating condition, that is, as a determination index related to the restriction of execution of the retard control. In addition, in view of the specific concept described above, “specifying a loss” is intended to include acquiring not only the loss itself but also an index value corresponding to the loss on a one-to-one or many-to-one basis. .

特定された損失に応じて遅角制御の実行を制限する際、遅角制御手段は、遅角制御に係る点火時期の遅角量を、例えば損失が所定値以下となるように、又は損失が所定の割合減少するように、或いは損失が所定量減少するように減量補正すること等により遅角制御の実行を制限する。従って、この態様によれば、遅角量が、燃費と相関を有する内燃機関の損失に応じて二値的に、段階的に或いは連続的に減量され、車両の総合性能が効率的且つ効果的に担保される。   When limiting the execution of the retard control in accordance with the specified loss, the retard control means determines the retard amount of the ignition timing related to the retard control, for example, so that the loss becomes a predetermined value or less, or Execution of the retard control is limited by correcting the decrease so that the predetermined rate decreases or the loss decreases by a predetermined amount. Therefore, according to this aspect, the retard amount is reduced in a binary, stepwise or continuous manner according to the loss of the internal combustion engine having a correlation with the fuel consumption, and the overall performance of the vehicle is efficiently and effectively Secured by

尚、この態様では、前記遅角制限手段は、前記損失が所定の上限値よりも大きい場合に前記遅角制御の実行を制限してもよい。   In this aspect, the retard angle limiting means may limit the execution of the retard angle control when the loss is larger than a predetermined upper limit value.

内燃機関における損失は、燃費に直結する要素であるから、損失に対し、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、例えば実践上無視し得ない燃費の悪化を生じさせ得る値として、或いはそのような値に、燃費の悪化を防止する観点から一定又は不定のマージンを付与してなる値として、上限値を設定することが可能である。この際、損失が係る上限値よりも大きい場合に遅角制御の実行を制限(この場合、遅角量の減量補正)すれば、例えば実トルクを目標トルクに追従させることによって快適性を担保しつつ、実践上無視し得ない燃費の悪化については確実に防止することが可能となり、極めて有益である。   Since the loss in the internal combustion engine is a factor directly related to the fuel consumption, the deterioration of the fuel consumption, which cannot be ignored in practice, for example, based on the experiment in advance, empirically, theoretically or based on simulation, etc. The upper limit value can be set as a value that can be generated or a value obtained by adding a constant or indefinite margin to such a value from the viewpoint of preventing deterioration of fuel consumption. At this time, if the execution of the retard control is limited when the loss is larger than the upper limit value (in this case, the retard amount is corrected), for example, the actual torque follows the target torque to ensure comfort. On the other hand, it is possible to reliably prevent the deterioration of fuel consumption that cannot be ignored in practice, which is extremely beneficial.

上述したように損失に上限値が設定される態様では更に、前記遅角制限手段は、前記損失が前記上限値以下となるように前記遅角制御の実行を制限してもよい。   As described above, in the aspect in which the upper limit value is set for the loss, the retard angle limiting unit may limit the execution of the retard angle control so that the loss is equal to or less than the upper limit value.

遅角制御の実行を制限した結果、損失が未だ上限値を超えている場合には、上限値の設定態様によっては燃費の悪化が顕在化しかねない。このように、遅角制御の実行を制限するに際して損失が上限値以下となるように遅角量が減量補正された場合には、燃費の悪化を確実に防止しつつ、実トルクを目標トルクに追従させることによる快適性の向上効果をある程度担保することが可能となり実践上有益である。尚、「上限値以下」の好適な一態様としては、上限値或いは上限値とみなし得る程度に上限値に近い値が採用されてもよい。   As a result of restricting the execution of the retard angle control, if the loss still exceeds the upper limit value, the deterioration of the fuel consumption may become apparent depending on how the upper limit value is set. In this way, when the retard amount is corrected so that the loss becomes equal to or less than the upper limit when restricting the execution of the retard control, the actual torque is set to the target torque while reliably preventing the deterioration of fuel consumption. It is possible to ensure a certain level of comfort improvement effect by following, which is useful in practice. As a preferred embodiment of “below the upper limit value”, an upper limit value or a value close to the upper limit value that can be regarded as the upper limit value may be adopted.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が、前記負の範囲で設定されると共に前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上であり、且つ正の範囲で設定される第3の閾値以下となる、ドライバビリティよりも燃費を優先すべき領域にある場合に、前記遅角制御の実行を禁止することにより前記遅角制御の実行を制限する In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the retard angle limiting means includes a second threshold value in which the target torque gradient value is set in the negative range and is larger than the first threshold value. The retard control is performed by prohibiting the execution of the retard control when the fuel efficiency is prioritized over the drivability, which is equal to or less than the third threshold set in the positive range. to limit the execution.

この場合、第2の閾値以上第3の閾値以下の範囲は、目標トルク勾配値の絶対値が相対的に小さい、言い換えれば目標トルクの変化の度合いが小さい範囲となる。このような範囲では、実トルクを目標トルクに追従させずともドライバビリティの悪化は顕在化し難い。従って、このような場合について、点火時期を遅角することによる燃費の悪化が回避されることにより、車両の総合性能の低下が抑制される。尚、第2の閾値は第1の閾値よりも大きい(負の範囲であることに鑑みれば、絶対値としては小さい)値である限りにおいて、特に限定されないが、享受され得る利益の性質に鑑みれば、相対的に小さな目標トルクの減少が生じている旨を規定し得るように相応に大きい(絶対値としては小さい)値に設定される。   In this case, the range from the second threshold value to the third threshold value is a range in which the absolute value of the target torque gradient value is relatively small, in other words, the degree of change in the target torque is small. In such a range, the deterioration of drivability is difficult to be realized without causing the actual torque to follow the target torque. Therefore, in such a case, the deterioration of the overall performance of the vehicle is suppressed by avoiding the deterioration of the fuel consumption caused by retarding the ignition timing. The second threshold value is not particularly limited as long as it is larger than the first threshold value (in terms of the negative range, it is small as an absolute value), but in view of the nature of profits that can be enjoyed. For example, the value is set to a correspondingly large value (small in absolute value) so that it can be defined that a relatively small reduction in the target torque has occurred.

第2の範囲が設定される場合には更に、前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が前記第1の閾値以上且つ前記第2の閾値未満の第1の範囲にある場合、及び前記第3の閾値よりも大きい第2の範囲にある場合に、前記点火時期の遅角量を減量補正することにより前記遅角制御の実行を制限してもよい。   In the case where the second range is set, the retard angle limiting means further includes the target torque gradient value in a first range that is not less than the first threshold and less than the second threshold, and The execution of the retard control may be limited by correcting the retard amount of the ignition timing by decreasing when the second range is larger than the third threshold.

第1の範囲及び第2の範囲は、定性的に言えば相応に目標トルクの変化が生じている領域である。このような領域では、燃費の悪化を抑制しつつ快適性を追及する必要がある。点火時期の遅角量が減量補正される場合には、点火時期の遅角制御が、典型的な意味合いとして制限される(即ち、禁止はされない)ため、このような燃費の悪化抑制と快適性向上との両立が図られ、車両の総合性能の低下が効果的に抑制される。   Qualitatively speaking, the first range and the second range are regions where the target torque changes accordingly. In such a region, it is necessary to pursue comfort while suppressing deterioration in fuel consumption. When the retard amount of the ignition timing is corrected to decrease, the retard control of the ignition timing is limited as a typical meaning (that is, is not prohibited). A balance with improvement is achieved, and a decrease in the overall performance of the vehicle is effectively suppressed.

尚、このように快適性と経済性との両立を図る際に好適な一態様として、上述した遅角制御の実行に起因する損失に基づいて、例えば損失が所定の上限値以下となるように、或いは損失が所定範囲に収束するように遅角量が減量補正されてもよい。   In addition, as one aspect suitable for achieving both comfort and economy in this way, based on the loss resulting from the execution of the retard control described above, for example, the loss becomes a predetermined upper limit value or less. Alternatively, the retard amount may be corrected to decrease so that the loss converges to a predetermined range.

また、この場合には更に、前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が前記第1の範囲にあり、且つ前記車両が減速状態にない場合に、前記遅角制御の実行を制限してもよい。   Further, in this case, the retardation limiting means restricts execution of the retardation control when the target torque gradient value is in the first range and the vehicle is not in a deceleration state. Also good.

目標トルク勾配値が第1の範囲にあっても、車両が減速状態にある場合には、遅角制御の実行が制限されることによってドライバビリティの悪化が顕在化しかねない。このように、車両が減速状態にない場合に遅角制御の実行が制限される場合、好適には車両が減速状態にある場合について遅角制御の実行が許可され得るため、更に車両の総合性能が精細に制御され、車両の総合性能の低下が一層効果的に抑制される。   Even if the target torque gradient value is in the first range, if the vehicle is in a decelerating state, the execution of the retard angle control is limited, which may cause a deterioration in drivability. As described above, when the execution of the retard control is restricted when the vehicle is not in the deceleration state, preferably the execution of the retard control can be permitted when the vehicle is in the deceleration state. Is precisely controlled, and the deterioration of the overall performance of the vehicle is further effectively suppressed.

尚、減速状態にあるか否かの判別は、例えば、ブレーキペダルの操作状態(操作量や操作速度)等に基づいてなされてもよく、この場合、判別基準となる閾値は、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて車両の総合性能の低下を効果的に抑制し得るように決定されていてもよい。   The determination as to whether or not the vehicle is in the deceleration state may be made based on, for example, the operation state (operation amount or operation speed) of the brake pedal. In particular, it may be determined so as to effectively suppress a decrease in the overall performance of the vehicle based on experience, theory, or simulation.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るエンジンシステム10の構成について説明する。ここに、図1は、エンジンシステム10の模式図である。
<Embodiment of the Invention>
Various preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the engine system 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of the engine system 10.

図1において、エンジンシステム10は、図示せぬ車両に搭載され、ECU100、エンジン200、ブレーキペダル300、ブレーキペダルセンサ310、アクセルペダル400及びアクセルポジションセンサ410を備える。   1, the engine system 10 is mounted on a vehicle (not shown) and includes an ECU 100, an engine 200, a brake pedal 300, a brake pedal sensor 310, an accelerator pedal 400, and an accelerator position sensor 410.

ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、エンジン200の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例である。   The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the entire operation of the engine 200. It is an example of “apparatus”.

エンジン200は、車両の動力源として機能するガソリンエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。エンジン200は、シリンダ201内にその一部たる点火プラグの一部が露出してなる点火装置202の点火動作により混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクションロッド204を介してクランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成されている。また、クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転位置を検出するクランクポジションセンサ206が設置されている。クランクポジションセンサ206は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100は、クランクポジションセンサ206によって検出されたクランクシャフト205の回転位置に基づいて、点火装置202の点火時期等を制御することが可能に構成されている。また、ECU100は、クランクシャフト205の回転位置に基づいてエンジン200の機関回転数Neを算出することが可能に構成されている。以下に、エンジン200の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。   The engine 200 is a gasoline engine that functions as a power source for a vehicle, and is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention. The engine 200 causes the air-fuel mixture to explode by the ignition operation of the ignition device 202 in which a part of the spark plug that is part of the cylinder 201 is exposed, and the reciprocating motion of the piston 203 that occurs according to the explosive force is connected. It can be converted into a rotational motion of the crankshaft 205 via the rod 204. A crank position sensor 206 that detects the rotational position of the crankshaft 205 is installed in the vicinity of the crankshaft 205. The crank position sensor 206 is electrically connected to the ECU 100, and the ECU 100 can control the ignition timing of the ignition device 202 based on the rotational position of the crankshaft 205 detected by the crank position sensor 206. It is configured. Further, the ECU 100 is configured to be able to calculate the engine speed Ne of the engine 200 based on the rotational position of the crankshaft 205. Below, the principal part structure of the engine 200 is demonstrated with a part of the operation | movement.

シリンダ201内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気は吸気管207を通過し、吸気ポート213において、インジェクタ214から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。燃料は、燃料タンク215に貯留されており、低圧ポンプ217の作用によりデリバリパイプ216を介してインジェクタ214に圧送供給されている。インジェクタ214は、ECU100と電気的に接続されており、この供給される燃料を、ECU100の制御に従って吸気ポート213に噴射することが可能に構成されている。   When the fuel in the cylinder 201 is burned, the air sucked from the outside passes through the intake pipe 207 and is mixed with the fuel injected from the injector 214 at the intake port 213 to become the above-mentioned air-fuel mixture. The fuel is stored in the fuel tank 215 and is pumped and supplied to the injector 214 via the delivery pipe 216 by the action of the low pressure pump 217. The injector 214 is electrically connected to the ECU 100, and is configured to be able to inject the supplied fuel into the intake port 213 according to the control of the ECU 100.

シリンダ201内部と吸気管207とは、吸気バルブ218の開閉によって連通状態が制御されている。シリンダ201内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ218の開閉に連動して開閉する排気バルブ219の開弁時に排気ポート220を介して排気管221に導かれる。   The communication state between the inside of the cylinder 201 and the intake pipe 207 is controlled by opening and closing the intake valve 218. The air-fuel mixture combusted in the cylinder 201 becomes exhaust gas and is guided to the exhaust pipe 221 via the exhaust port 220 when the exhaust valve 219 that opens and closes in conjunction with opening and closing of the intake valve 218 is opened.

吸気管207上には、クリーナ208が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される構成となっている。クリーナ208の下流側(シリンダ側)には、エアフローメータ209が配設されている。エアフローメータ209は、ホットワイヤー式と称される形態を有しており、吸入された空気の質量流量(即ち、吸入空気量)を直接検出することが可能に構成されている。尚、エアフローメータ209は、ECU100と電気的に接続されており、検出された吸入空気の質量流量は、ECU100によって絶えず或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。   A cleaner 208 is disposed on the intake pipe 207 to purify air sucked from the outside. An air flow meter 209 is disposed on the downstream side (cylinder side) of the cleaner 208. The air flow meter 209 has a form called a hot wire type, and is configured to be able to directly detect the mass flow rate of the sucked air (that is, the intake air amount). The air flow meter 209 is electrically connected to the ECU 100, and the detected mass flow rate of the intake air is grasped by the ECU 100 continuously or at a constant or indefinite period.

吸気管207におけるエアフローメータ209の下流側には、シリンダ201内部へ吸入される吸入空気に係る吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ210が配設されている。このスロットルバルブ210には、スロットルポジションセンサ212が電気的に接続されており、その開度たるスロットル開度を検出することが可能に構成されている。尚、スロットルポジションセンサ212は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたスロットル開度は絶えず、或いは一定又は不定の周期でECU100に把握される構成となっている。   A throttle valve 210 capable of adjusting the amount of intake air related to the intake air sucked into the cylinder 201 is disposed downstream of the air flow meter 209 in the intake pipe 207. A throttle position sensor 212 is electrically connected to the throttle valve 210, and is configured to be able to detect the throttle opening that is the opening. Note that the throttle position sensor 212 is electrically connected to the ECU 100, and the detected throttle opening degree is constantly recognized by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

一方、ECU100は、後述するアクセルポジションセンサ410によって検出されるアクセル開度に基づいてスロットルバルブモータ211の駆動状態を制御する。スロットルバルブ210は、係るスロットルバルブモータ211の駆動力によって駆動される構成となっている。尚、スロットルバルブ210は、ECU100により制御されたスロットルバルブモータ211の駆動力により駆動される電子制御式のスロットルバルブであり、スロットル開度は、ECU100によって、運転者の意思(即ち、アクセル開度)とは無関係に制御され得る。   On the other hand, ECU 100 controls the drive state of throttle valve motor 211 based on an accelerator opening detected by an accelerator position sensor 410 described later. The throttle valve 210 is configured to be driven by the driving force of the throttle valve motor 211. The throttle valve 210 is an electronically controlled throttle valve that is driven by the driving force of the throttle valve motor 211 controlled by the ECU 100. The throttle opening is determined by the ECU 100 according to the driver's intention (that is, the accelerator opening). ) Can be controlled independently.

排気管221には、三元触媒223が設置されている。三元触媒223は、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化することが可能な触媒である。排気管221における三元触媒223の上流側には、空燃比センサ222が配設されている。空燃比センサ222は、排気ポート220を介して排出される排気ガスから、エンジン200の空燃比を検出することが可能に構成されている。空燃比センサ222は、ECU100と電気的に接続されており、検出された空燃比は、絶えずECU100によって把握される構成となっている。   A three-way catalyst 223 is installed in the exhaust pipe 221. The three-way catalyst 223 is a catalyst capable of purifying CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide) discharged from the engine 200, respectively. An air-fuel ratio sensor 222 is disposed upstream of the three-way catalyst 223 in the exhaust pipe 221. The air-fuel ratio sensor 222 is configured to detect the air-fuel ratio of the engine 200 from the exhaust gas discharged through the exhaust port 220. The air-fuel ratio sensor 222 is electrically connected to the ECU 100, and the detected air-fuel ratio is constantly grasped by the ECU 100.

また、シリンダ201を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン200を冷却するための冷却水の温度を検出するための温度センサ224が配設されている。温度センサ224は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたエンジン冷却水温は、ECU100によって絶えず或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。   A temperature sensor 224 for detecting the temperature of the cooling water for cooling the engine 200 is disposed in the water jacket installed in the cylinder block that houses the cylinder 201. The temperature sensor 224 is electrically connected to the ECU 100, and the detected engine coolant temperature is grasped by the ECU 100 continuously or at a constant or indefinite period.

ブレーキペダル300は、運転者により操作されるペダルであり、車両は、このブレーキペダルが操作された場合に制動される構成となっている。このブレーキペダル300の操作量たるブレーキ操作量は、ブレーキペダル300の近傍に配されたブレーキペダルセンサ310により検出される構成となっている。また、ブレーキペダルセンサ310は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたブレーキ操作量は、ECU100により絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。   The brake pedal 300 is a pedal operated by a driver, and the vehicle is configured to be braked when the brake pedal is operated. The brake operation amount that is the operation amount of the brake pedal 300 is detected by a brake pedal sensor 310 disposed in the vicinity of the brake pedal 300. The brake pedal sensor 310 is electrically connected to the ECU 100, and the detected brake operation amount is grasped by the ECU 100 continuously or at a constant or indefinite period.

尚、ECU100には、車両の個々の車輪に制動力を付与する図示せぬ制動装置の制御系、例えばブレーキアクチュエータ等が電気的に接続されており、ブレーキペダルセンサ310によって検出されたブレーキ操作量に応じて制動力が制御される構成となっている。   The ECU 100 is electrically connected to a control system of a braking device (not shown) that applies a braking force to each wheel of the vehicle, for example, a brake actuator, and the brake operation amount detected by the brake pedal sensor 310. The braking force is controlled according to the above.

アクセルペダル400は、運転者により操作されるペダルである。アクセルペダル400は、運転者が加速を求める際に顕著に操作されるペダルであり、その操作量たるアクセル開度は、上述したようにスロットルバルブ210の開度が制御される際に使用される。また、アクセルペダル400の近傍には、アクセルポジションセンサ410が設置されており、アクセル開度がリアルタイムに検出される構成となっている。アクセルポジションセンサ410は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度はECU100によって絶えず或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。   The accelerator pedal 400 is a pedal operated by the driver. The accelerator pedal 400 is a pedal that is remarkably operated when the driver seeks acceleration, and the accelerator opening that is the operation amount is used when the opening of the throttle valve 210 is controlled as described above. . An accelerator position sensor 410 is installed in the vicinity of the accelerator pedal 400 so that the accelerator opening is detected in real time. The accelerator position sensor 410 is electrically connected to the ECU 100, and the detected accelerator opening is grasped by the ECU 100 continuously or at a constant or indefinite period.

<実施形態の動作>
以下に、上記構成を有する本実施形態に係るエンジンシステム10の動作について説明する。
<Operation of Embodiment>
Below, operation | movement of the engine system 10 which concerns on this embodiment which has the said structure is demonstrated.

<トルクデマンド制御>
エンジンシステム10では、エンジン200の動作状態が目標トルクに応じてECU100により制御され、所謂トルクデマンド制御が実行される。ここで、図2を参照し、トルクデマンド制御の詳細について説明する。ここに、図2は、トルクデマンド制御のロジックを概念的に表してなるブロック図である。
<Torque demand control>
In the engine system 10, the operation state of the engine 200 is controlled by the ECU 100 according to the target torque, and so-called torque demand control is executed. Here, the details of the torque demand control will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram conceptually showing the logic of torque demand control.

図2において、ECU100には、スロットル開度マップ101、トルクマップ102及び遅角量マップ104の三種類のマップが格納されている。   In FIG. 2, the ECU 100 stores three types of maps: a throttle opening map 101, a torque map 102, and a retard amount map 104.

スロットル開度マップ101は、エンジン200のスロットル開度指示値thrが目標トルクTrrefに対応付けられて設定されたマップである。ECU100は、目標トルクTrrefを取得し、スロットル開度マップ101を参照して、取得された目標トルクTrrefに対応する値を選択することにより、スロットル開度指示値thrを決定する。ECU100は、この決定されたスロットル開度指示値thrに基づいて上述したようにスロットルバルブモータ211を制御し、スロットルバルブ210の開閉状態(即ち、スロットル開度)を制御する。   The throttle opening map 101 is a map in which the throttle opening instruction value thr of the engine 200 is set in association with the target torque Trref. The ECU 100 acquires the target torque Trref, refers to the throttle opening map 101, and determines a throttle opening instruction value thr by selecting a value corresponding to the acquired target torque Trref. The ECU 100 controls the throttle valve motor 211 as described above based on the determined throttle opening instruction value thr, and controls the open / closed state of the throttle valve 210 (that is, the throttle opening).

尚、この際、ECU100は、アクセルポジションセンサ410を介して取得されるアクセル開度から運転者が要求する前後加速度を算出し、係る前後加速度に基づいて目標トルクTrrefを算出する。目標トルクTrrefは、運転者が要求する要求トルクであり、エンジン200から出力されるべきトルクを表す。取得された目標トルクTrrefの値は、スロットル開度指示値thrの決定に供されると共に、後述する加減算器103に出力される。   At this time, the ECU 100 calculates the longitudinal acceleration requested by the driver from the accelerator opening obtained via the accelerator position sensor 410, and calculates the target torque Trref based on the longitudinal acceleration. Target torque Trref is a required torque requested by the driver, and represents a torque to be output from engine 200. The acquired value of the target torque Trref is used for determination of the throttle opening instruction value thr and is output to the adder / subtractor 103 described later.

トルクマップ102は、エンジン200により出力されている実トルクの推定値を表す推定トルク(即ち、本発明に係る「実トルク」の一例)Trmesが格納されたマップである。   The torque map 102 is a map in which estimated torque (ie, an example of “actual torque” according to the present invention) Trmes representing an estimated value of actual torque output by the engine 200 is stored.

ECU100は、エアフローメータ209により検出される吸入空気量と機関最大吸入空気量とに基づいて実負荷率KLを算出すると共に、予めROMに格納されてなるベース点火時期pgbseを取得する。トルクマップ102には、この実負荷率KLとベース点火時期pgbseとに対応付けられる形で推定トルクTrmesの値が格納されており、ECU100は、該当する数値を選択することにより、推定トルクTrmesの値を取得する。取得された推定トルクTrmesの値は、加減算器103に出力される。また、ベース点火時期pgbseの値は、推定トルクTrmesの取得に供されると共に、後述する加減算器105に出力される。   The ECU 100 calculates the actual load factor KL based on the intake air amount detected by the air flow meter 209 and the engine maximum intake air amount, and acquires the base ignition timing pgbse stored in advance in the ROM. The torque map 102 stores the value of the estimated torque Trmes in a form associated with the actual load ratio KL and the base ignition timing pgbse, and the ECU 100 selects the corresponding numerical value to thereby calculate the estimated torque Trmes. Get the value. The acquired estimated torque Trmes value is output to the adder / subtractor 103. Further, the value of the base ignition timing pgbse is used for obtaining the estimated torque Trmes and is output to the adder / subtractor 105 described later.

加減算器103では、目標トルクTrrefの値から推定トルクTrmesの値が減算される。この結果、加減算器103からは、「Trref−Trmes」に相当するトルク偏差の値が遅角量マップ104に出力される。遅角量マップ104は、点火装置202の点火時期をベース点火時期に対しどれだけ遅角させるかを表す遅角量DLが、係るトルク偏差の値に対応付けられて格納されている。点火時期を遅角することによりエンジン200の実トルクは低下するから、遅角量マップ104には、当該偏差の値が負である場合(即ち、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefよりも大きい場合)についてのみ有意な遅角量が設定されている。その他の場合については遅角量はゼロに設定される。   In the adder / subtractor 103, the value of the estimated torque Trmes is subtracted from the value of the target torque Trref. As a result, the torque deviation value corresponding to “Trref−Trmes” is output from the adder / subtractor 103 to the retardation amount map 104. In the retard amount map 104, a retard amount DL indicating how much the ignition timing of the ignition device 202 is retarded with respect to the base ignition timing is stored in association with the value of the torque deviation. Since the actual torque of the engine 200 decreases by retarding the ignition timing, the value of the deviation is negative in the retard amount map 104 (that is, when the estimated torque Trmes is greater than the target torque Trref). A significant retardation amount is set only for. In other cases, the retardation amount is set to zero.

ECU100は、遅角量マップ104から該当する遅角量DLを選択して加減算器105に出力する。加減算器105には、既に述べたようにベース点火時期pgbseの値が出力されており、加減算器105は、「pgbse−DL」に相当する減算処理を行って、最終的に点火時期指示値pgを算出する。ECU100は、この決定された点火時期指示値pgに基づいて点火装置202を制御し、エンジン200の点火時期を制御する。   The ECU 100 selects the corresponding retardation amount DL from the retardation amount map 104 and outputs it to the adder / subtractor 105. As described above, the value of the base ignition timing pgbse is output to the adder / subtractor 105, and the adder / subtracter 105 performs a subtraction process corresponding to “pgbse-DL”, and finally the ignition timing instruction value pg. Is calculated. ECU 100 controls ignition device 202 based on this determined ignition timing instruction value pg, and controls the ignition timing of engine 200.

このように、エンジンシステム10では、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefよりも大きい場合について点火時期の遅角量DLが設定され、点火時期が遅角される。即ち、本発明に係る「遅角制御」の一例たる点火時期の遅角制御が実行される。この結果、推定トルクTrmesを目標トルクTrrefに追従させることが可能となり、ドライバビリティを含む快適性の向上が図られる。   Thus, in the engine system 10, the ignition timing retard amount DL is set and the ignition timing is retarded when the estimated torque Trmes is greater than the target torque Trref. In other words, the ignition timing retarding control, which is an example of the “retarding control” according to the present invention, is executed. As a result, the estimated torque Trmes can be made to follow the target torque Trref, and comfort including drivability can be improved.

ここで、図3を参照し、このようなトルクデマンド制御の実行過程を視覚的に説明する。ここに、図3は、エンジン200の動作状態の推移を表すチャートである。   Here, the execution process of such torque demand control will be described visually with reference to FIG. FIG. 3 is a chart showing the transition of the operating state of the engine 200.

図3において、横軸は時刻であり、縦軸の系列には、上段から順にトルク、スロットル開度THR、実負荷率KL及び点火時期PGが表されている。尚、スロットル開度THRは、上述したスロットル開度指示値thrに基づいた制御を経た実際のスロットルバルブ210の開度を表し、点火時期PGは、上述した点火時期指示値pgに基づいた点火時期制御を経た点火装置202の実際の点火時期を表す。   In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents torque, throttle opening THR, actual load factor KL, and ignition timing PG in order from the top. The throttle opening THR represents the actual opening of the throttle valve 210 that has been controlled based on the throttle opening instruction value thr, and the ignition timing PG represents the ignition timing based on the ignition timing instruction value pg described above. It represents the actual ignition timing of the ignition device 202 that has undergone control.

図3において、時刻T0において目標トルクTrref(トルクのグラフにおける実線)がTr1からTr0へと変化したとする。この際、この目標トルクTrrefの変化に伴ったスロットル開度指示値thrの変更を経てスロットル開度THRが従前のTHR1からTHR0へと変化する。   In FIG. 3, it is assumed that the target torque Trref (solid line in the torque graph) changes from Tr1 to Tr0 at time T0. At this time, the throttle opening THR changes from the previous THR1 to THR0 through the change of the throttle opening instruction value thr according to the change of the target torque Trref.

ところが、スロットル開度THRの変化速度に較べて吸入空気量の変化速度は鈍重であり、実負荷率KLは時刻T0において、従前のKL1からスロットル開度THR0に対応するKL0に瞬時には変化せず、相応の時間遅延を経た時刻T1において、KL0に到達する。従って、エンジン200の実トルクを表す推定トルクTrmes(トルクのグラフにおける破線)も、時刻T0におけるTr1から瞬時には変化せず、時刻T1において初めて目標トルクTrrefに追従することになる。即ち、時刻T0から時刻T0にかけて、推定トルクTrmesは目標トルクTrrefよりも大きくなる。   However, the rate of change of the intake air amount is slower than the rate of change of the throttle opening THR, and the actual load factor KL instantaneously changes from the previous KL1 to KL0 corresponding to the throttle opening THR0 at time T0. Instead, KL0 is reached at time T1 after a corresponding time delay. Therefore, the estimated torque Trmes (the broken line in the torque graph) representing the actual torque of the engine 200 does not change instantaneously from Tr1 at time T0, but follows the target torque Trref for the first time at time T1. That is, the estimated torque Trmes becomes larger than the target torque Trref from time T0 to time T0.

このため、点火時期PGは、時刻T0から時刻T1にかけて、上述した点火時期の遅角制御により遅角されることになる。即ち、点火時期PGは、ベース点火時期PGBSE(即ち、ベース点火時期指示値pgbseに対応する点火時期)から時刻T0においてPGDLまで遅角され、時刻T1にかけて徐々に遅角量が減少せしめられ、時刻T1においてベース点火時期PGBSEに復帰する。このような点火時期PGの制御に伴い、トルクのグラフに破線で示す如き推定トルクTrmesの追従遅れは解消され、エンジン200の実トルクは目標トルクTrrefに追従することになって、ドライバビリティを含む快適性が担保される。   For this reason, the ignition timing PG is retarded from time T0 to time T1 by the ignition timing retarding control described above. That is, the ignition timing PG is retarded from the base ignition timing PGBSE (that is, the ignition timing corresponding to the base ignition timing instruction value pgbse) to PGDL at time T0, and the retard amount is gradually decreased until time T1. At T1, the base ignition timing PGBSE is restored. With such control of the ignition timing PG, the follow-up delay of the estimated torque Trmes as indicated by the broken line in the torque graph is eliminated, and the actual torque of the engine 200 follows the target torque Trref, which includes drivability. Comfort is guaranteed.

ここで、図4を参照し、このような点火時期の遅角制御が、WOT加速時に適用される場合について説明する。ここに、図4は、WOT加速時のエンジン200の動作状態の推移を表すチャートである。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、「WOT加速時」とは、スロットルバルブ210が全開の状態で車両が加速している期間を指す。   Here, with reference to FIG. 4, the case where such ignition timing retardation control is applied during WOT acceleration will be described. FIG. 4 is a chart showing the transition of the operating state of the engine 200 during WOT acceleration. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted as appropriate. “WOT acceleration” refers to a period during which the vehicle is accelerating with the throttle valve 210 fully open.

図4において、図4(a)には、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefに追従している場合が示される。即ち、時刻T2において目標トルクTrrefが上昇を開始し、それに伴いスロットル開度THRが全開に対応するTHRmax(即ち、WOT)に設定される。この際、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefに追従しているため、点火時期PGは遅角されることなくベース点火時期PGBSEで一定に推移する。尚、この際、WOT加速に伴うノッキングの発生を抑制する観点からは、ベース点火時期PGBSEが若干遅角されてもよい。   In FIG. 4, FIG. 4A shows a case where the estimated torque Trmes follows the target torque Trref. That is, the target torque Trref starts increasing at time T2, and accordingly, the throttle opening THR is set to THRmax (that is, WOT) corresponding to full open. At this time, since the estimated torque Trmes follows the target torque Trref, the ignition timing PG remains constant at the base ignition timing PGBSE without being retarded. At this time, the base ignition timing PGBSE may be slightly retarded from the viewpoint of suppressing the occurrence of knocking due to WOT acceleration.

一方、図4(b)には、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefに追従せずに、目標トルクTrrefよりも大きくなる場合が示される。この場合、時刻T2において目標トルクTrrefが上昇を開始し、それに伴いスロットル開度THRがTHRmaxに設定されても、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefよりも大きくなっているため、上述したトルク偏差が負となって遅角量DLが設定され、点火時期PGはベース点火時期PGBSEから遅角される。   On the other hand, FIG. 4B shows a case where the estimated torque Trmes does not follow the target torque Trref but becomes larger than the target torque Trref. In this case, even when the target torque Trref starts increasing at time T2, and the throttle opening THR is set to THRmax accordingly, the estimated torque Trmes is larger than the target torque Trref, so that the torque deviation described above is negative. Thus, the retardation amount DL is set, and the ignition timing PG is retarded from the base ignition timing PGBSE.

ここで、このようなWOT加速時には、エンジン200の実トルクは、どちらかと言えば吸入空気量の追従遅れに起因して目標トルクTrrefに対し小さくなるのが一般的であり、図4(b)のように、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefに対し大きくなることは少ない。従って、この場合、吸入空気量を検出するエアフローメータ209の検出精度やバラツキ等に起因して、推定トルクTrmesが正確に実トルクを推定できていない可能性がある。推定トルクTrmesの精度が担保されない状態で点火時期が遅角されると、本来不要であるにもかかわらず点火時期の遅角制御が実行される可能性があり、加速性能の低下が運転者に不満を与え、快適性が低下しかねない。或いは、推定トルクTrmesが正確に実トルクを推定し得ている場合、即ち、何らかの理由で実際に実トルクが目標トルクTrrefを上回っている場合、運転者が例えばアクセルペダル400をべた踏みする等してWOT状態における相対的に急激な加速を求めている状況に鑑みれば、実トルクは大きい程運転者の要求を満たすことになり、点火時期を遅角することによる利益はほとんど生じない。それどころか、トルクを抑制することによる動力性能の低下がかえって運転者に不満を与えかねない。即ち、いずれにしろ、WOT加速時には、ドライバビリティを含む快適性への寄与に対し、点火時期の遅角制御による燃費の悪化の方が明らかに顕在化し易く、点火時期を遅角する必要性が極端に低下し易い。   Here, at the time of such WOT acceleration, the actual torque of the engine 200 is generally smaller than the target torque Trref due to the follow-up delay of the intake air amount, and FIG. As described above, the estimated torque Trmes is rarely larger than the target torque Trref. Therefore, in this case, there is a possibility that the estimated torque Trmes cannot accurately estimate the actual torque due to the detection accuracy and variation of the air flow meter 209 that detects the intake air amount. If the ignition timing is retarded in a state where the accuracy of the estimated torque Trmes is not ensured, there is a possibility that the retarding control of the ignition timing may be executed even though it is not necessary, and the deterioration of the acceleration performance is caused to the driver. It can be frustrating and reduce comfort. Alternatively, if the estimated torque Trmes can accurately estimate the actual torque, that is, if the actual torque actually exceeds the target torque Trref for some reason, the driver may step on the accelerator pedal 400, for example. In view of the situation where relatively rapid acceleration is demanded in the WOT state, the larger the actual torque, the more the driver's request is satisfied, and there is almost no benefit from retarding the ignition timing. On the contrary, a decrease in power performance due to torque suppression may cause the driver to be dissatisfied. That is, in any case, at the time of WOT acceleration, the deterioration of fuel consumption due to the ignition timing delay control is clearly more obvious than the contribution to comfort including drivability, and there is a need to retard the ignition timing. It is extremely easy to decrease.

そこで、本実施形態において、ECU100は、図2において説明したトルクデマンド制御のロジックとは別に点火時期制御処理を実行することによって、車両の総合性能を勘案しつつ点火時期の遅角を伴うトルクデマンド制御を可能としている。ここで、図5を参照し、点火時期制御処理の詳細について説明する。ここに、図5は、点火時期制御処理のフローチャートである。   Therefore, in the present embodiment, the ECU 100 executes the ignition timing control process separately from the torque demand control logic described with reference to FIG. 2, so that the torque demand with a retarded ignition timing is taken into consideration while considering the overall performance of the vehicle. Control is possible. Here, the details of the ignition timing control process will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of the ignition timing control process.

図5において、ECU100は、図2において説明したトルクデマンド制御のロジックにより決定された、スロットル開度指示値thr及び点火時期指示値pgを取得する(ステップA10)。   In FIG. 5, the ECU 100 obtains the throttle opening instruction value thr and the ignition timing instruction value pg determined by the torque demand control logic described in FIG. 2 (step A10).

次に、ECU100は、係るトルクデマンド制御のロジックにおいて点火時期の遅角量DLが0より大きい値として設定されたか否か、即ち、遅角量マップ104に基づいてゼロではない遅角量DLが設定されたか否かを判別する(ステップA11)。遅角量DLがゼロである場合、即ち、点火時期の遅角がなされることなく点火時期指示値pgが決定された場合(ステップA11:NO)、ECU100は、処理をステップA14に移行して、ステップA10に係る処理で取得された点火時期指示値pgに基づいて点火時期を制御する。ステップA14に係る点火時期制御を経ると、処理はステップA10に戻され、ステップA10以降の処理が繰り返される。   Next, the ECU 100 determines whether or not the retard amount DL of the ignition timing is set as a value larger than 0 in the torque demand control logic, that is, the retard amount DL that is not zero based on the retard amount map 104 is determined. It is determined whether or not it has been set (step A11). When the retard amount DL is zero, that is, when the ignition timing instruction value pg is determined without retarding the ignition timing (step A11: NO), the ECU 100 proceeds to step A14. Then, the ignition timing is controlled based on the ignition timing instruction value pg obtained in the processing according to step A10. After the ignition timing control according to step A14, the process is returned to step A10, and the processes after step A10 are repeated.

一方、遅角量DLがゼロでない場合(ステップA11:YES)、ECU100は、スロットル開度指示値thrに基づいてスロットルバルブ210がWOT状態であるか否かを判別する(ステップA12)。スロットルバルブ210がWOT状態にない場合(ステップA12:NO)、ECU100は、処理を上述したステップA14に移行する。即ち、この場合、トルクデマンド制御のロジックにより決定された点火時期指示値pgに基づいて点火時期が遅角制御される。   On the other hand, if the retard amount DL is not zero (step A11: YES), the ECU 100 determines whether or not the throttle valve 210 is in the WOT state based on the throttle opening instruction value thr (step A12). If the throttle valve 210 is not in the WOT state (step A12: NO), the ECU 100 proceeds to step A14 described above. That is, in this case, the ignition timing is retarded based on the ignition timing instruction value pg determined by the torque demand control logic.

ここで、ステップA12に係る判別処理の結果、スロットルバルブ210がWOT状態である旨の判別がなされた場合(ステップA12:YES)、ECU100は、トルクデマンド制御のロジックにより決定された遅角量DLを強制的にゼロに補正し(ステップA13)、処理をステップA14に移行する。即ち、ステップA13に係る処理を経た場合には、点火時期の遅角制御が実質的に禁止され、点火時期指示値pgはベース点火時期指示値pgbseに従って制御される。   Here, when it is determined that the throttle valve 210 is in the WOT state as a result of the determination processing in step A12 (step A12: YES), the ECU 100 determines the retard amount DL determined by the torque demand control logic. Is forcibly corrected to zero (step A13), and the process proceeds to step A14. That is, when the processing related to step A13 is performed, the ignition timing retardation control is substantially prohibited, and the ignition timing instruction value pg is controlled according to the base ignition timing instruction value pgbse.

以上説明したように、本実施形態に係る点火時期制御処理によれば、スロットルバルブ210がWOT状態にある場合には、点火時期の遅角制御が禁止される。従って、運転者が要求する最大加速が何ら阻害されることなく実現され、ドライバビリティの低下が抑制される。更に、点火時期の遅角による燃費の悪化が生じないため、経済性が顕著に向上する。即ち、車両の総合性能の低下が抑制されるのである。   As described above, according to the ignition timing control process according to the present embodiment, when the throttle valve 210 is in the WOT state, the retard control of the ignition timing is prohibited. Therefore, the maximum acceleration required by the driver is realized without any hindrance, and the drivability is suppressed from being lowered. Further, since the fuel consumption is not deteriorated due to the retard of the ignition timing, the economy is remarkably improved. That is, a decrease in the overall performance of the vehicle is suppressed.

尚、図5においては、スロットル開度指示値thrに基づいてスロットルバルブ210がWOT状態にあるか否かが判別されているが、無論スロットルポジションセンサ212により検出されるスロットル開度THRに基づいて当該判別がなされてもよい。   In FIG. 5, it is determined whether or not the throttle valve 210 is in the WOT state based on the throttle opening instruction value thr. Of course, based on the throttle opening THR detected by the throttle position sensor 212. The determination may be made.

また、本実施形態では、スロットルバルブ210がWOT状態である場合には点火時期の遅角が禁止される。即ち、図5のフローチャートによれば、スロットルバルブ210がWOT状態のまま車両が定速走行している場合についても点火時期の遅角制御は禁止され、必ずしも車両が加速しているか否かは判断要素に含まれない。然るに、スロットルバルブ210がWOT状態にある場合、加速中か否かによらずエンジン200は高負荷であり、高出力が要求されているから、点火時期の遅角による快適性の低下は、加速中と同様に生じ得るものと考えられる。従って、車両が加速中であるか否かによらずスロットルバルブ210がWOT状態にある場合に点火時期の遅角制御を禁止することにより、より効果的に車両の総合性能の低下を抑制することができる。但し、快適性の低下が顕著に生じ得るのはWOT加速時であり、図5のフローチャートに更に、車両が加速中であるか否かの判別処理を加えても、同様に本実施形態に係る利益が享受される。
<第2実施形態>
第1実施形態では、スロットルバルブがWOT状態にある場合に点火時期の遅角制御が実質的に禁止され、車両の総合性能の低下が抑制されたが、車両の総合性能の低下は、他の方法によっても抑制することが可能である。ここで、図6乃至図8を参照し、そのような本発明の第2実施形態について説明する。ここに、図6は、本発明の第2実施形態に係る点火時期制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図5と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
In the present embodiment, when the throttle valve 210 is in the WOT state, retarding the ignition timing is prohibited. That is, according to the flowchart of FIG. 5, even when the vehicle is traveling at a constant speed while the throttle valve 210 is in the WOT state, the retard control of the ignition timing is prohibited, and it is determined whether the vehicle is necessarily accelerating. Not included in the element. However, when the throttle valve 210 is in the WOT state, the engine 200 has a high load regardless of whether it is accelerating or not, and a high output is required. It is thought that it can occur as well as inside. Therefore, by inhibiting the retard control of the ignition timing when the throttle valve 210 is in the WOT state regardless of whether or not the vehicle is accelerating, the deterioration of the overall performance of the vehicle can be suppressed more effectively. Can do. However, it is possible to noticeably reduce the comfort during WOT acceleration. Even if a process for determining whether the vehicle is accelerating is added to the flowchart of FIG. Benefits are enjoyed.
Second Embodiment
In the first embodiment, when the throttle valve is in the WOT state, the retard control of the ignition timing is substantially prohibited and the deterioration of the overall performance of the vehicle is suppressed. It can also be suppressed by a method. Here, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart of the ignition timing control process according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 5, and the description thereof is omitted as appropriate.

図6において、ステップA10に係る処理によりスロットル開度指示値thr及び点火時期指示値pgを取得すると、ECU100は、エンジン200において点火時期を遅角することによって発生する損失エネルギ(即ち、本発明に係る「損失」の一例)の値である損失エネルギ値Elossを取得する(ステップB10)。   In FIG. 6, when the throttle opening instruction value thr and the ignition timing instruction value pg are obtained by the processing related to step A10, the ECU 100 causes the energy loss generated by retarding the ignition timing in the engine 200 (that is, the present invention). A loss energy value Eloss which is an example of such “loss” is acquired (step B10).

ここで、図7を参照し、損失エネルギ値Elossの詳細について説明する。ここに、図7は、損失エネルギ値Elossの特性を表してなる模式図である。   Here, the details of the loss energy value Eloss will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing the characteristic of the loss energy value Eloss.

図7において、損失エネルギ値Elossは、横軸に負側のトルク偏差(即ち、目標トルクTrrefよりも推定トルクTrmesの方が大きい場合のトルク偏差)の絶対値ΔTrを採った場合に、図示特性線PRF_Elossとして表される。即ち、エンジン200の損失エネルギは、トルク偏差が大きい程大きくなる。   In FIG. 7, the loss energy value Eloss is an illustrated characteristic when the horizontal axis takes the absolute value ΔTr of the negative torque deviation (that is, the torque deviation when the estimated torque Trmes is larger than the target torque Trref). Represented as line PRF_Eloss. That is, the loss energy of the engine 200 increases as the torque deviation increases.

損失エネルギ値Elossの値は、エンジン200の燃費と相関があり、大きい程燃費は悪化する。従って、本実施形態においては、燃費の悪化を許容し得る範囲の上限を規定する上限値Elossthが設定される。上限値Elossthは、負のトルク偏差の絶対値ΔTrthに対応している。ECU100は、図7に示すような損失エネルギElossの特性を、例えば予めマップ等の形態で保有している。尚、負のトルク偏差は、既に述べたように、ECU100がトルクマップ104を参照することによって、点火時期の遅角量DLと一対一の関係を有し得る。   The value of the loss energy value Eloss has a correlation with the fuel consumption of the engine 200, and the greater the value, the worse the fuel consumption. Therefore, in the present embodiment, the upper limit value Elossth that defines the upper limit of the range in which the deterioration of fuel consumption can be allowed is set. The upper limit value Elossth corresponds to the absolute value ΔTrth of the negative torque deviation. The ECU 100 has a characteristic of loss energy Eloss as shown in FIG. 7, for example, in the form of a map or the like in advance. Note that the negative torque deviation can have a one-to-one relationship with the retard amount DL of the ignition timing when the ECU 100 refers to the torque map 104 as described above.

図6に戻り、ECU100は、ステップB10に係る処理において、加減算器103から出力されるトルク偏差の値に対応する損失エネルギ値Elossをマップから取得する。次に、ECU100は、目標トルク勾配値Lがゼロよりも大きいか否かを判別する(ステップB11)。ここで、図8を参照し、目標トルク勾配値の詳細について説明する。ここに、図8は、目標トルクTrrefの変化態様を概念的に表してなる模式図である。   Returning to FIG. 6, the ECU 100 acquires the loss energy value Eloss corresponding to the value of the torque deviation output from the adder / subtractor 103 from the map in the process according to step B <b> 10. Next, the ECU 100 determines whether or not the target torque gradient value L is greater than zero (step B11). Here, the details of the target torque gradient value will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram conceptually showing a change mode of the target torque Trref.

図8において、縦軸には目標トルクTrrefの偏差(即ち、変化量)が表されており、横軸には時間が表されている。即ち、図8に示される座標平面では、目標トルクTrrefの偏差の時間特性が、直線として表される。この直線の傾きの値が、目標トルク勾配値Lであり、目標トルクの変化の度合いを規定する指標値となる。ここで、目標トルク勾配値Lがゼロより大きい場合とは、目標トルクTrrefの偏差の時間特性を表す直線が、図示第2又は第3領域を通過する場合を指す。尚、目標トルク勾配値Lを規定する時間(即ち、目標トルク勾配値Lの算出周期)は、エンジン200の動作制御に支障をきたさない限りにおいて特に限定されない。   In FIG. 8, the vertical axis represents the deviation (that is, the amount of change) of the target torque Trref, and the horizontal axis represents time. That is, on the coordinate plane shown in FIG. 8, the time characteristic of the deviation of the target torque Trref is represented as a straight line. The value of the slope of this straight line is the target torque gradient value L, which is an index value that defines the degree of change in the target torque. Here, the case where the target torque gradient value L is greater than zero indicates a case where a straight line representing the time characteristic of the deviation of the target torque Trref passes through the second or third region shown in the figure. The time for defining the target torque gradient value L (that is, the calculation cycle of the target torque gradient value L) is not particularly limited as long as it does not hinder the operation control of the engine 200.

図6に戻り、目標トルク勾配値Lがゼロより大きい場合(ステップB11:YES)、ECU100は更に、目標トルク勾配値Lが閾値Lth1よりも大きいか否かを判別する(ステップB13)。閾値Lth1は、図8において、境界線LTH1(即ち、例えば時間Ts1の間にΔTrref1(ΔTrref1>0)なる目標トルクの変化が生じている旨を規定する直線)の傾きに相当する値であり、本発明に係る「第3の閾値」の一例である。   Returning to FIG. 6, when the target torque gradient value L is larger than zero (step B11: YES), the ECU 100 further determines whether or not the target torque gradient value L is larger than the threshold value Lth1 (step B13). In FIG. 8, the threshold value Lth1 is a value corresponding to the slope of the boundary line LTH1 (that is, a straight line defining that a change in the target torque ΔTrref1 (ΔTrref1> 0) occurs during the time Ts1, for example) It is an example of a “third threshold” according to the present invention.

目標トルク勾配値Lが閾値Lth1よりも大きい場合(ステップB13:YES)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第2領域(即ち、本発明に係る「第2の範囲」の一例)に存在する場合、ECU100は、ステップB10に係る処理において取得された損失エネルギ値Elossが前述した上限値Elossthよりも大きいか否かを判別する(ステップB14)。尚、ECU100は、上述したように損失エネルギ値Elossとトルク偏差とを対応付けてなるマップを保有しているから、ステップB14に係る判別処理自体は、ステップB10に係る処理において実行されていてもよく、その場合、ステップB14に係る処理では当該判別の結果のみが参照されてもよい。   When the target torque gradient value L is larger than the threshold value Lth1 (step B13: YES), that is, a straight line having a gradient corresponding to the target torque gradient value L is the second region in FIG. ECU 100 determines whether or not the loss energy value Eloss acquired in the process according to step B10 is larger than the above-described upper limit value Elossth (step B14). Note that since the ECU 100 has a map in which the loss energy value Eloss and the torque deviation are associated with each other as described above, the determination process itself related to step B14 is executed in the process related to step B10. In that case, only the result of the determination may be referred to in the process according to step B14.

損失エネルギ値Elossが上限値Elossthよりも大きい場合(ステップB14:YES)、ECU100は、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthとなるように点火時期の遅角量DLを減量補正する(ステップB15)。既に述べたように、損失エネルギ値Elossは、トルク偏差に対応付けられており、当該トルク偏差の値は、遅角量マップ104により、遅角量DLと対応付けられている。従って、ECU100は、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthとなるトルク偏差の値ΔTrthに対応する遅角量DLを遅角量マップ104から取得し、トルクデマンド制御のロジックにより設定された遅角量DLを減量補正する(即ち、本発明において「損失が上限値以下となるように」なされる遅角量の減量補正の一例)。遅角量DLが減量補正されると、ECU100は、処理をステップA14に移行し、点火時期制御を実行する。   When the loss energy value Eloss is larger than the upper limit value Elossth (step B14: YES), the ECU 100 corrects the retard amount DL of the ignition timing to be reduced so that the loss energy value Eloss becomes the upper limit value Elossth (step B15). As already described, the loss energy value Eloss is associated with the torque deviation, and the value of the torque deviation is associated with the retardation amount DL by the retardation amount map 104. Therefore, the ECU 100 acquires the retardation amount DL corresponding to the torque deviation value ΔTrth at which the loss energy value Eloss becomes the upper limit value Elossth from the retardation amount map 104, and the retardation amount DL set by the torque demand control logic. (That is, an example of retardation amount reduction correction that is performed so that the loss becomes equal to or less than the upper limit value) in the present invention. When the retard amount DL is corrected to decrease, the ECU 100 proceeds to step A14 and executes ignition timing control.

一方、損失エネルギ値Elossが上限値Elossth以下である場合(ステップB14:NO)、遅角量DLの補正は行われず、トルクデマンド制御のロジックにより決定された遅角量DLがそのまま適用され、処理はステップA14に移行する。即ち、目標トルク勾配値Lが第2領域にある場合には、点火時期の遅角制御に起因する損失エネルギ値Elossが上限値Elossthを超える場合に限って遅角量DLが減量補正され、快適性と経済性との両立が図られることによって車両の総合性能低下が抑制される。   On the other hand, when the loss energy value Eloss is equal to or less than the upper limit value Elossth (step B14: NO), the retardation amount DL is not corrected, and the retardation amount DL determined by the torque demand control logic is applied as it is. Shifts to Step A14. That is, when the target torque gradient value L is in the second region, the retard amount DL is corrected to decrease only when the loss energy value Eloss resulting from the retard control of the ignition timing exceeds the upper limit value Elossth, and the comfort level is reduced. As a result, the overall performance of the vehicle is prevented from being lowered.

一方、目標トルク勾配値Lが上限値Lth1以下である場合(ステップB13:NO)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第3領域に存在する場合、ECU100は、損失エネルギElossの値にかかわらず無条件に遅角量DLをゼロに補正し、点火時期の遅角制御の実行を禁止する(ステップA13)。ステップA13に係る処理を経ると処理はステップA14に移行され、この場合、点火時期はベース点火時期PGBSEに制御される。即ち、この場合、目標トルク勾配値が相対的にみて小さいために、推定トルクTrmesが目標トルクTrrefから乖離しても実践上快適性の低下は生じないものとして燃費の悪化抑制が優先され、スロットル開度の制御のみによる目標トルクTrrefへの追従が図られる。   On the other hand, when the target torque gradient value L is equal to or less than the upper limit value Lth1 (step B13: NO), that is, when a straight line having a gradient corresponding to the target torque gradient value L exists in the third region in FIG. Regardless of the value of the loss energy Eloss, the retard amount DL is unconditionally corrected to zero, and execution of the retard control of the ignition timing is prohibited (step A13). After the process related to step A13, the process proceeds to step A14. In this case, the ignition timing is controlled to the base ignition timing PGBSE. That is, in this case, since the target torque gradient value is relatively small, priority is given to suppression of deterioration of fuel consumption, assuming that there is no practical decrease in comfort even if the estimated torque Trmes deviates from the target torque Trref. The target torque Trref can be tracked only by controlling the opening degree.

ステップB11に係る処理において、目標トルク勾配値Lがゼロ以下である旨の判別がなされた場合(ステップB11:NO)、ECU100は、目標トルク勾配値Lが負の値である閾値Lth2未満であるか否かを判別する(ステップB12)。ここで、閾値Lth2は、図8において、境界線LTH2(即ち、例えば時間Ts0の間にΔTrref2(ΔTrref2<0)なる目標トルクの変化が生じている旨を規定する直線)の傾きに相当する値であり、本発明に係る「第1の閾値」の一例である。尚、閾値Lth2は負の値であるから、目標トルク勾配値Lの絶対値が閾値Lth2の絶対値より大きい場合に、ステップB12に係る判別処理が「YES」となる。   When it is determined in step B11 that the target torque gradient value L is equal to or less than zero (step B11: NO), the ECU 100 is less than the threshold value Lth2 where the target torque gradient value L is a negative value. Is determined (step B12). Here, the threshold value Lth2 is a value corresponding to the slope of the boundary line LTH2 (that is, a straight line defining that a change in target torque ΔTrref2 (ΔTrref2 <0) occurs during time Ts0) in FIG. And is an example of the “first threshold” according to the present invention. Since the threshold value Lth2 is a negative value, when the absolute value of the target torque gradient value L is larger than the absolute value of the threshold value Lth2, the determination process related to step B12 is “YES”.

目標トルク勾配値Lが閾値Lth2未満である場合(ステップB12:YES)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第5領域に存在する場合、言い換えれば、相対的にみて大きな目標トルクTrrefの減少が生じている場合、ECU100は、点火時期の遅角量DLを補正することなく無条件に処理をステップA14に移行する。即ち、この場合、車両に備わるATからの変速要求等により相対的に大きい目標トルクTrrefの減少が発生しているものとして、ドライバビリティが優先され、エンジン200の実トルクが目標トルクTrrefに正確に追従せしめられる。   When the target torque gradient value L is less than the threshold value Lth2 (step B12: YES), that is, when a straight line having a gradient corresponding to the target torque gradient value L exists in the fifth region in FIG. If the target torque Trref is greatly reduced, the ECU 100 unconditionally shifts the processing to step A14 without correcting the retard amount DL of the ignition timing. That is, in this case, it is assumed that a relatively large reduction in the target torque Trref has occurred due to a shift request from the AT provided in the vehicle, and drivability is given priority, and the actual torque of the engine 200 is accurately set to the target torque Trref. It is made to follow.

目標トルク勾配値Lが閾値Lth2以上である場合(ステップB12:NO)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第1領域又は第4領域に存在するか、或いは目標トルクTrrefの変化が生じていない(即ち、目標トルク勾配値Lがゼロである)場合、ECU100は更に、目標トルク勾配値Lが閾値Lth3未満であるか否かを判別する(ステップB16)。ここで、閾値Lth3は、図8において境界線LTH3の傾きに相当する値であり、本発明に係る「第2の閾値」の一例である。   When the target torque gradient value L is greater than or equal to the threshold value Lth2 (step B12: NO), that is, a straight line having a gradient corresponding to the target torque gradient value L exists in the first region or the fourth region in FIG. If the change in the target torque Trref has not occurred (that is, the target torque gradient value L is zero), the ECU 100 further determines whether or not the target torque gradient value L is less than the threshold value Lth3 (step B16). Here, the threshold value Lth3 is a value corresponding to the slope of the boundary line LTH3 in FIG. 8, and is an example of the “second threshold value” according to the present invention.

目標トルク勾配値Lが閾値Lth3以上である場合(ステップB16:NO)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第4領域に存在するか、或いは目標トルク勾配値Lがゼロである場合、ECU100は、ステップB13に係る処理が「NO」である場合と同様に、損失エネルギElossの値にかかわらず無条件に遅角量DLをゼロに補正し、点火時期の遅角制御の実行を禁止する。即ち、先に述べた第3領域と併せ、目標トルク勾配値Lが相対的に小さい範囲では、エンジン200における点火時期の遅角制御が禁止される。   When the target torque gradient value L is greater than or equal to the threshold value Lth3 (step B16: NO), that is, a straight line having a gradient corresponding to the target torque gradient value L exists in the fourth region in FIG. When L is zero, the ECU 100 unconditionally corrects the retardation amount DL to zero regardless of the value of the loss energy Eloss, similarly to the case where the process related to step B13 is “NO”, and Prohibit execution of retard angle control. That is, in conjunction with the third region described above, the retard control of the ignition timing in the engine 200 is prohibited in a range where the target torque gradient value L is relatively small.

一方、目標トルク勾配値Lが閾値Lth3未満である場合(ステップB16:YES)、即ち、目標トルク勾配値Lに相当する傾きを有する直線が図8における第1領域(即ち、本発明に係る「第1の範囲」の一例)に存在する場合、ECU100は更に車両が減速中であるか否かを判別する(ステップB17)。車両が減速中である場合には(ステップB17:YES)、ECU100は、処理をステップA14に移行し、ステップB12に係る処理が「YES」である場合と同様に、点火時期の遅角量DLを何ら補正することなく点火時期制御を実行する。   On the other hand, when the target torque gradient value L is less than the threshold value Lth3 (step B16: YES), that is, the straight line having the gradient corresponding to the target torque gradient value L is the first region in FIG. If it is within an example of “first range”, the ECU 100 further determines whether or not the vehicle is decelerating (step B17). When the vehicle is decelerating (step B17: YES), the ECU 100 proceeds to step A14 and, similarly to the case where the process according to step B12 is “YES”, the retard amount DL of the ignition timing. The ignition timing control is executed without correcting any of the above.

車両が減速中でない場合(ステップB17:NO)、ECU100は、ステップB14に係る処理と同様に、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthよりも大きいか否かを判別する(ステップB18)。損失エネルギ値Elossが上限値Elossth以下である場合(ステップB18:NO)、遅角量DLの補正は行われず、トルクデマンド制御のロジックにより決定された遅角量DLがそのまま適用され、処理はステップA14に移行する。   When the vehicle is not decelerating (step B17: NO), the ECU 100 determines whether or not the loss energy value Eloss is larger than the upper limit value Elossth (step B18), similarly to the processing according to step B14. When the loss energy value Eloss is equal to or less than the upper limit value Elossth (step B18: NO), the retardation amount DL is not corrected, and the retardation amount DL determined by the logic of torque demand control is applied as it is, and the process is step. Move to A14.

一方で、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthよりも大きい場合(ステップB18:YES)、ECU100は、ステップB15に係る処理と同様に、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthとなるように点火時期の遅角量DLを減量補正する(ステップB19)。ステップB19に係る処理を経ると、ECU100は処理をステップA14に移行して、点火時期制御を実行する。即ち、目標トルク勾配値Lが第1の範囲にある場合には、車両が減速中でなく、且つ点火時期の遅角制御に起因する損失エネルギ値Elossが上限値Elossthを超える場合に限って遅角量DLが減量補正され、快適性と経済性との両立が図られることによって車両の総合性能低下が抑制される。このような多様な判断分岐を経てステップA14に係る処理が実行されると、処理はステップA10に戻され、一連の処理が繰り返される。   On the other hand, when the loss energy value Eloss is larger than the upper limit value Elossth (step B18: YES), the ECU 100 delays the ignition timing so that the loss energy value Eloss becomes the upper limit value Elossth, similarly to the process related to step B15. The angular amount DL is corrected to decrease (step B19). After the processing according to step B19, the ECU 100 shifts the processing to step A14 and executes ignition timing control. That is, when the target torque gradient value L is in the first range, the vehicle is not decelerating, and only when the loss energy value Eloss resulting from the retard control of the ignition timing exceeds the upper limit Elossth. The angular amount DL is corrected to be reduced, and a reduction in the overall performance of the vehicle is suppressed by achieving both comfort and economy. When the process according to step A14 is executed through such various decision branches, the process returns to step A10, and a series of processes is repeated.

以上説明したように、本発明の第2実施形態によれば、目標トルク勾配値L及び損失エネルギ値Elossといった、車両の総合性能を担保する上で、或いは燃費及びドライバビリティ相互間の優先順位を判断する上で有効な指標値(即ち、夫々が本発明に係る「所定種類の運転条件」の一例)に基づいて点火時期の遅角量DLが適宜に補正され、例えば目標トルクTrrefの時間変化量が相対的に小さい領域では点火時期の遅角が禁止され、目標トルクTrrefの時間変化量が負であり且つ相対的に大きい領域では無条件に点火時期が遅角される。或いは、それらに属さない、相応に目標トルクTrrefの変化が生じている場合には、損失エネルギ値Elossが上限値Elossthを超えない範囲で点火時期PGが遅角される。従って、車両において刻々と変化する運転条件に応じて、車両の総合性能を低下させない範囲で、点火時期の遅角制御を効率的に実行することができる。即ち、トルクデマンド制御を実行する際に、車両の総合性能の低下を抑制することが可能となるのである。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, in order to ensure the overall performance of the vehicle, such as the target torque gradient value L and the loss energy value Eloss, or priorities between fuel efficiency and drivability are set. The retard amount DL of the ignition timing is appropriately corrected based on an index value effective for determination (that is, each example of the “predetermined type of operating condition” according to the present invention), for example, a time change of the target torque Trref. In a region where the amount is relatively small, retarding of the ignition timing is prohibited, and in a region where the amount of time change of the target torque Trref is negative and relatively large, the ignition timing is unconditionally retarded. Alternatively, if there is a corresponding change in the target torque Trref that does not belong to them, the ignition timing PG is retarded within a range where the loss energy value Eloss does not exceed the upper limit value Elossth. Therefore, the retard control of the ignition timing can be efficiently executed within a range in which the overall performance of the vehicle is not deteriorated in accordance with the driving condition that changes every moment in the vehicle. That is, it is possible to suppress a decrease in the overall performance of the vehicle when executing the torque demand control.

尚、第2実施形態に係る点火時期制御処理は、第1実施形態に係る点火時期制御処理と相反するものではなく、相互に協調して実行可能である。図8において、スロットルバルブ210がWOT状態となる領域は、例えば図示鎖線で囲まれたWOT領域として表すことができる。当該WOT領域は第2実施形態に係る第2領域の一部であり、即ち、損失エネルギ値Elossが上限値Elossth以下となるように点火時期の遅角量DLが減量補正され得る領域であるが、このようなWOT領域については、第1実施形態で説明したように、点火時期の遅角制御を実質的に禁止して、燃費の向上を優先してもよい。このような場合には、車両の総合性能が更に精細に制御され得るため、当該総合性能の低下をより効果的に抑制することが可能となる。   The ignition timing control process according to the second embodiment is not contrary to the ignition timing control process according to the first embodiment, and can be executed in cooperation with each other. In FIG. 8, the region where the throttle valve 210 is in the WOT state can be represented as, for example, a WOT region surrounded by a chain line. The WOT region is a part of the second region according to the second embodiment, that is, a region where the retard amount DL of the ignition timing can be corrected to decrease so that the loss energy value Eloss is equal to or less than the upper limit value Elossth. In such a WOT region, as described in the first embodiment, ignition timing retarding control may be substantially prohibited to give priority to improving fuel efficiency. In such a case, since the overall performance of the vehicle can be controlled more precisely, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the overall performance.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the control of the internal combustion engine accompanying such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の第1実施形態に係るエンジンシステムの模式図である。It is a mimetic diagram of an engine system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のエンジンシステムにおいて実行されるトルクデマンド制御のロジックを概念的に表してなるブロック図である。FIG. 2 is a block diagram conceptually showing torque demand control logic executed in the engine system of FIG. 1. 図2のトルクデマンド制御におけるエンジンの動作状態の推移を表すチャートである。It is a chart showing transition of the operating state of the engine in the torque demand control of FIG. 図3において、特にWOT加速時のエンジンの動作状態の推移を表すチャートである。In FIG. 3, it is a chart showing the transition of the operating state of the engine especially at the time of WOT acceleration. ECUが実行する点火時期制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ignition timing control process which ECU performs. 本発明に第2実施形態に係る点火時期制御処理のフローチャートである。6 is a flowchart of an ignition timing control process according to a second embodiment of the present invention. 図6の点火時期制御処理において参照される損失エネルギ値の特性を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the characteristic of the loss energy value referred in the ignition timing control process of FIG. 目標トルクの変化態様を概念的に表してなる模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram conceptually showing a change mode of a target torque.

符号の説明Explanation of symbols

10…エンジンシステム、100…ECU、200…エンジン、202…点火装置、209…エアフローメータ、210…スロットルバルブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine system, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 202 ... Ignition device, 209 ... Air flow meter, 210 ... Throttle valve.

Claims (10)

内燃機関を備えた車両において該内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関から出力されるべき目標トルクを特定する目標トルク特定手段と、
前記目標トルクが出力されるように前記内燃機関におけるスロットル開度を制御するスロットル制御手段と、
前記内燃機関から出力される実トルクを特定する実トルク特定手段と、
前記実トルクが前記目標トルクよりも大きい場合に、前記実トルクが前記目標トルクに近付くように前記内燃機関における点火時期を遅角させるものとして規定される遅角制御を実行する遅角制御手段と、
前記内燃機関における所定種類の運転条件に応じて前記遅角制御の実行を制限する遅角制限手段と
前記運転条件を規定する指標値として、前記目標トルクの変化の度合いを特定するトルク変化特定手段と
を具備し、
前記遅角制限手段は、前記変化の度合いに応じて前記遅角制御の実行を制限し、
前記トルク変化特定手段は、前記変化の度合いを、単位時間当たりの前記目標トルクの変化量に対応する目標トルク勾配値として特定し、
前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が、負の範囲で設定される第1の閾値以上である場合に、前記遅角制御の実行を制限し、
前記第1の閾値未満の領域は、ドライバビリティの悪化を回避するために前記遅角制御の実行の制限が禁止される領域である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine for controlling the internal combustion engine in a vehicle including the internal combustion engine,
Target torque specifying means for specifying target torque to be output from the internal combustion engine;
Throttle control means for controlling the throttle opening in the internal combustion engine so that the target torque is output;
Actual torque specifying means for specifying the actual torque output from the internal combustion engine;
Retard control means for executing retard control defined as retarding the ignition timing in the internal combustion engine so that the actual torque approaches the target torque when the actual torque is greater than the target torque; ,
Retard angle limiting means for limiting execution of the retard angle control according to a predetermined type of operating condition in the internal combustion engine ;
Torque change specifying means for specifying the degree of change in the target torque as an index value for defining the operating condition;
Comprising
The retard restriction means restricts execution of the retard control according to the degree of change,
The torque change specifying means specifies the degree of change as a target torque gradient value corresponding to a change amount of the target torque per unit time,
The retardation limiting means restricts execution of the retardation control when the target torque gradient value is equal to or greater than a first threshold set in a negative range,
The region less than the first threshold is a region where restriction of execution of the retard angle control is prohibited in order to avoid deterioration of drivability.
A control device for an internal combustion engine.
前記内燃機関が過渡状態にあるか否かの判別を行う過渡判別手段を更に具備し、
前記遅角制限手段は、前記内燃機関が前記過渡状態にある旨の前記判別がなされた場合に前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising transient determining means for determining whether or not the internal combustion engine is in a transient state;
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the retard angle limiting unit limits execution of the retard angle control when the determination that the internal combustion engine is in the transient state is made. 3. .
前記過渡状態は、前記スロットル開度が最大であり且つ前記車両が加速している状態として規定されるWOT加速状態を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the transient state includes a WOT acceleration state defined as a state where the throttle opening is maximum and the vehicle is accelerating.
前記遅角制限手段は、前記遅角制御の実行を禁止することにより前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the retard restriction means restricts execution of the retard control by prohibiting execution of the retard control.
前記運転条件を規定する指標値として、前記遅角制御が実行されることによる前記内燃機関の損失を特定する損失特定手段を更に具備し、
前記遅角制限手段は、前記損失に応じて前記点火時期の遅角量を減量補正することにより前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
As an index value that defines the operating condition, further comprising a loss specifying means for specifying a loss of the internal combustion engine due to the execution of the retard control.
5. The delay angle limiting unit limits the execution of the delay angle control by correcting the amount of delay of the ignition timing to be decreased according to the loss. 6. The internal combustion engine control device described.
前記遅角制限手段は、前記損失が所定の上限値よりも大きい場合に前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the retard angle limiting unit limits the execution of the retard angle control when the loss is larger than a predetermined upper limit value.
前記遅角制限手段は、前記損失が前記上限値以下となるように前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the retard angle limiting unit limits execution of the retard angle control so that the loss is equal to or less than the upper limit value.
前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が、前記負の範囲で設定されると共に前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上であり、且つ正の範囲で設定される第3の閾値以下となる、ドライバビリティよりも燃費を優先すべき領域にある場合に、前記遅角制御の実行を禁止することにより前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The retardation limiting means has a third torque range in which the target torque gradient value is set in the negative range, is equal to or larger than a second threshold value that is larger than the first threshold value, and is set in a positive range. equal to or less than a threshold, if the region is to be prioritized fuel economy than drivability claim 1, characterized in that to limit the execution of the retard control by prohibiting execution of the retard control 7 The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above.
前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が前記第1の閾値以上且つ前記第2の閾値未満の第1の範囲にある場合、及び前記第3の閾値よりも大きい第2の範囲にある場合に、前記点火時期の遅角量を減量補正することにより前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。
The retardation limiting means is in a first range where the target torque gradient value is in a first range that is greater than or equal to the first threshold and less than the second threshold, and in a second range that is greater than the third threshold. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 8 , wherein execution of the retard control is limited by correcting the retard amount of the ignition timing to be reduced.
前記遅角制限手段は、前記目標トルク勾配値が前記第1の範囲にあり、且つ前記車両が減速状態にない場合に、前記遅角制御の実行を制限する
ことを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。
The retard limiting means is in the range the target torque gradient value is the first, and if the vehicle is not in the deceleration state, to claim 9, characterized in that to limit the execution of the retard control The internal combustion engine control device described.
JP2006341048A 2006-12-19 2006-12-19 Control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4821595B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006341048A JP4821595B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006341048A JP4821595B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008151054A JP2008151054A (en) 2008-07-03
JP4821595B2 true JP4821595B2 (en) 2011-11-24

Family

ID=39653495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006341048A Expired - Fee Related JP4821595B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4821595B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5120273B2 (en) * 2009-01-22 2013-01-16 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
CN101861458B (en) * 2009-01-26 2012-09-19 丰田自动车株式会社 Vehicle control apparatus
JP6156125B2 (en) * 2013-12-19 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63138164A (en) * 1986-12-01 1988-06-10 Japan Electronic Control Syst Co Ltd Ignition control device for electronically controlled fuel-injection type internal combustion engine
JPS63246472A (en) * 1987-03-31 1988-10-13 Mazda Motor Corp Ignition timing control device for engine
JPH0636301Y2 (en) * 1987-09-16 1994-09-21 株式会社ユニシアジェックス Ignition timing control device for internal combustion engine
JPH0363775U (en) * 1989-10-26 1991-06-21
JP2002047989A (en) * 2000-08-02 2002-02-15 Toyota Motor Corp Controller for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008151054A (en) 2008-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9181879B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine and control apparatus for vehicle equipped with internal combustion engine
KR101781719B1 (en) Controlling device for internal combustion engine
US8306722B2 (en) Power-based engine speed control
JP4780003B2 (en) Control device for internal combustion engine
US8340888B2 (en) System and method for reducing powertrain disturbances based on system energy
US20100037859A1 (en) Control device for internal combustion engine, control method, program for performing control method
JP6070838B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP3097294B1 (en) Control device forn an internal combustion engine
JP2010024963A (en) Controller for internal combustion engine
CN110714841A (en) Deceleration cylinder cut-off system including intelligent phaser
JP4821595B2 (en) Control device for internal combustion engine
US11041450B2 (en) Vehicle control device
JP2016205233A (en) Control device of engine
JP6296430B2 (en) Engine control device
JP2015132237A (en) Control device of internal combustion engine
JP2016014354A (en) Internal combustion engine control unit
JP6758451B1 (en) Internal combustion engine control device
US8219301B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3738805B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4793318B2 (en) Fuel injection control device
JP2021113512A (en) Controller of internal combustion engine
JP4367145B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4357388B2 (en) Control method for internal combustion engine
JP5093511B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2011085064A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110719

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110809

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110822

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4821595

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees