JP5195064B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、スロットルとEGR弁とを吸気系に備えている内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that includes a throttle and an EGR valve in an intake system.

排気ガスを筒内に還流させるための外部EGR装置を備えた内燃機関が知られている。外部EGR装置は、排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路と、EGR通路に設けられたEGR弁とから構成されている。筒内に還流させるEGRガスの量(以下、EGR量)はEGR弁の開度によって制御することができる。   An internal combustion engine having an external EGR device for recirculating exhaust gas into a cylinder is known. The external EGR device includes an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage, and an EGR valve that is provided in the EGR passage. The amount of EGR gas recirculated into the cylinder (hereinafter referred to as EGR amount) can be controlled by the opening degree of the EGR valve.

このような外部EGR装置付の内燃機関においては、筒内ガスに占めるEGRガスの割合(以下、EGR率)を大きくしすぎると、混合ガスの燃焼が不安定になって失火が発生してしまう。失火が発生するとトルク変動によってドライバビリティを低下させるだけでなく、触媒にダメージを与えてしまう。このため、外部EGR装置付の内燃機関では、減速時、スロットルを閉じると同時にEGR弁も閉じることによって、スロットルの閉弁によって吸入空気量が減少する分、EGR量も減らすようにしている。   In such an internal combustion engine with an external EGR device, if the ratio of the EGR gas to the in-cylinder gas (hereinafter referred to as the EGR rate) is excessively increased, the combustion of the mixed gas becomes unstable and misfire occurs. . When misfire occurs, not only drivability is reduced due to torque fluctuation, but also the catalyst is damaged. For this reason, in an internal combustion engine with an external EGR device, at the time of deceleration, the EGR valve is closed simultaneously with the throttle, so that the amount of intake air is reduced by the closing of the throttle so that the EGR amount is also reduced.

しかし、EGR通路におけるEGR弁の下流にはEGRガスが残留しているため、スロットルと同時にEGR弁を閉じた場合でも、残留EGRガスが筒内に流入することでEGR率は一時的に急上昇することになる。このため、定常運転時のEGR率が高く設定されていると、減速時に一時的にEGR率が急上昇したときにEGR率が燃焼限界を超えてしまうおそれがある。従来の内燃機関では、減速時の失火を防止するため、定常運転時のEGR率は燃焼限界よりも十分な余裕をもって低めに設定されていた。   However, since EGR gas remains downstream of the EGR valve in the EGR passage, even when the EGR valve is closed at the same time as the throttle, the EGR rate temporarily increases rapidly due to the residual EGR gas flowing into the cylinder. It will be. For this reason, if the EGR rate during steady operation is set high, the EGR rate may exceed the combustion limit when the EGR rate suddenly rises temporarily during deceleration. In a conventional internal combustion engine, in order to prevent misfire during deceleration, the EGR rate during steady operation is set to be lower with a sufficient margin than the combustion limit.

EGRには、内燃機関のポンプロスを低減させて燃費を向上させる効果がある。EGRによるポンプロスの低減効果は、EGR率を高くするほど大きくすることができる。したがって、燃費の観点からはEGR率は可能な限り高く設定したいが、前述のように、減速時の失火を考慮すると定常運転時のEGR率はあまり高く設定することはできない。定常運転時のEGR率を高く設定するのであれば、何らかの方法によって減速時のEGR率の急上昇を抑える必要がある。   EGR has the effect of improving the fuel efficiency by reducing the pump loss of the internal combustion engine. The effect of reducing pump loss by EGR can be increased as the EGR rate is increased. Therefore, from the viewpoint of fuel efficiency, the EGR rate is desired to be set as high as possible. However, as described above, the EGR rate during steady operation cannot be set so high considering misfire during deceleration. If the EGR rate during steady operation is set high, it is necessary to suppress the rapid increase in the EGR rate during deceleration by some method.

減速時のEGR率の急上昇を抑える技術としては、特開2006−194143号公報に記載された技術が存在する。この技術は、内燃機関に対して減速要求があった場合に、吸気圧、機関回転数及びEGR弁開度に基づいて筒内のEGR率を推定し、推定されたEGR率が所定値以下になるまでは減速要求時のスロットル開度を維持するようにしたものである。この技術によれば、吸気通路内の残留EGRガスが十分に少なくなってからスロットルが閉じられるので、吸入空気量の減少に伴う相対的なEGR率の上昇を低く抑えることができる。
特開2006−194143号公報
As a technique for suppressing the rapid increase in the EGR rate during deceleration, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-194143. This technique estimates the in-cylinder EGR rate based on the intake pressure, the engine speed, and the EGR valve opening when a deceleration request is made to the internal combustion engine, and the estimated EGR rate falls below a predetermined value. Until then, the throttle opening at the time of deceleration request is maintained. According to this technique, since the throttle is closed after the residual EGR gas in the intake passage becomes sufficiently small, an increase in the relative EGR rate accompanying a decrease in the intake air amount can be suppressed low.
JP 2006-194143 A

しかしながら、特開2006−194143号公報に記載の技術は、内燃機関の減速性能を犠牲にしている点において問題がある。この技術では、減速要求があった場合に直ぐにスロットルを閉じるのではなく、暫くは減速要求時のスロットル開度を維持するため、その分、機関回転数の低下が遅れることになる。失火を防止する上で減速時のEGR率の急上昇を抑えることは重要ではあるが、それにより減速性能が低下してしまうことはドライバリティの観点からは好ましくない。   However, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-194143 has a problem in that the speed reduction performance of the internal combustion engine is sacrificed. In this technique, when the deceleration request is made, the throttle is not closed immediately, but the throttle opening at the time of the deceleration request is maintained for a while. Therefore, the decrease in the engine speed is delayed by that amount. In order to prevent misfire, it is important to suppress the rapid increase in the EGR rate at the time of deceleration. However, it is not preferable from the viewpoint of drivability that the deceleration performance is reduced.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、減速時のEGR率の上昇を抑えて失火を防止しつつ、減速要求に応じた減速性能を確保できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is an internal combustion engine that can prevent a misfire by suppressing an increase in the EGR rate at the time of deceleration while ensuring a deceleration performance according to a deceleration request. An object of the present invention is to provide a control device.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気通路と吸気通路とを結ぶEGR通路に設けられたEGR弁と、前記吸気通路に設けられたスロットルとを有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関への減速要求を取得する減速要求取得手段と、
前記減速要求が取得されたときには前記スロットルを閉じ方向に動作させ、前記減速要求の大きさから決まる最終スロットル開度と前記減速要求の取得時点でのスロットル開度との中間開度まで前記スロットルを閉じたときに、前記スロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させる吸気制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first aspect of the invention controls an internal combustion engine having an EGR valve provided in an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and a throttle provided in the intake passage. In the device
Deceleration request acquisition means for acquiring a deceleration request to the internal combustion engine;
When the deceleration request is acquired, the throttle is operated in the closing direction, and the throttle is moved to an intermediate opening between the final throttle opening determined based on the magnitude of the deceleration request and the throttle opening at the time when the deceleration request is acquired. Intake control means for temporarily stopping or slowing down the closing operation of the throttle when closed;
It is characterized by having.

また、第2の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気通路と吸気通路とを結ぶEGR通路に設けられたEGR弁と、前記吸気通路に設けられたスロットルとを有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の筒内に流入するEGRガスの量(以下、EGR量)を算出するEGR量算出手段と、
前記EGR量に基づいて前記内燃機関の燃焼限界に対応する燃焼限界充填効率を算出する燃焼限界充填効率算出手段と、
前記内燃機関への減速要求を取得する減速要求取得手段と、
前記減速要求が取得されたときには前記スロットルを閉じ方向に動作させ、前記スロットルの開度から算出される実際の充填効率が前記燃焼限界充填効率まで低下したら、前記スロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させる吸気制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the second invention has an EGR valve provided in an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and a throttle provided in the intake passage. In the control device of
EGR amount calculation means for calculating the amount of EGR gas flowing into the cylinder of the internal combustion engine (hereinafter referred to as EGR amount) based on the operating state of the internal combustion engine;
Combustion limit filling efficiency calculating means for calculating a combustion limit filling efficiency corresponding to a combustion limit of the internal combustion engine based on the EGR amount;
Deceleration request acquisition means for acquiring a deceleration request to the internal combustion engine;
When the deceleration request is acquired, the throttle is operated in the closing direction, and when the actual charging efficiency calculated from the opening of the throttle is reduced to the combustion limit charging efficiency, the closing operation of the throttle is temporarily stopped. Or intake control means for slowing down,
It is characterized by having.

そして、第3の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気通路と吸気通路とを結ぶEGR通路に設けられたEGR弁と、前記吸気通路に設けられたスロットルとを有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関への減速要求を示す信号を取得する減速要求取得手段と、
前記減速要求信号を複数のパラメータを経由して前記スロットルの制御信号に変換する吸気制御手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の筒内に流入するEGRガスの量(以下、EGR量)を算出するEGR量算出手段と、
前記EGR量に基づいて前記内燃機関の燃焼限界に対応する燃焼限界充填効率を算出する燃焼限界充填効率算出手段と、
前記複数のパラメータの中の所定のパラメータの値を充填効率に換算し、当該換算充填効率が前記燃焼限界充填効率よりも小さいときには、充填効率を前記燃焼限界充填効率以上とするように前記所定パラメータの値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine having an EGR valve provided in an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine and a throttle provided in the intake passage in order to achieve the above object. In the control device of
Deceleration request acquisition means for acquiring a signal indicating a deceleration request to the internal combustion engine;
Intake control means for converting the deceleration request signal into the throttle control signal via a plurality of parameters;
EGR amount calculation means for calculating the amount of EGR gas flowing into the cylinder of the internal combustion engine (hereinafter referred to as EGR amount) based on the operating state of the internal combustion engine;
Combustion limit filling efficiency calculating means for calculating a combustion limit filling efficiency corresponding to a combustion limit of the internal combustion engine based on the EGR amount;
The predetermined parameter value of the plurality of parameters is converted into a charging efficiency, and when the converted charging efficiency is smaller than the combustion limit charging efficiency, the predetermined parameter is set so that the charging efficiency is equal to or higher than the combustion limit charging efficiency. Correction means for correcting the value of
It is characterized by having.

第4の発明は、第3の発明において、
前記吸気制御手段は、
前記減速要求信号に基づいて前記内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記目標トルクから目標充填効率を算出する目標充填効率算出手段と、
前記目標充填効率から目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、
前記目標スロットル開度に基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段と、を有し、
前記補正手段は、前記目標充填効率を前記所定パラメータとして使用し、前記目標充填効率が前記燃焼限界充填効率よりも小さいときには、前記目標充填効率を前記燃焼限界充填効率以上の値に補正することを特徴としている。
According to a fourth invention, in the third invention,
The intake control means includes
Target torque setting means for setting a target torque of the internal combustion engine based on the deceleration request signal;
A target charging efficiency calculating means for calculating a target charging efficiency from the target torque;
Target throttle opening calculating means for calculating a target throttle opening from the target charging efficiency;
Control signal generating means for generating the control signal based on the target throttle opening,
The correction means uses the target charging efficiency as the predetermined parameter, and corrects the target charging efficiency to a value equal to or higher than the combustion limit charging efficiency when the target charging efficiency is smaller than the combustion limit charging efficiency. It is a feature.

第5の発明は、第4の発明において、
前記補正手段は、前記目標充填効率を下限値でガードする手段であって、前記燃焼限界充填効率を下限値として設定することを特徴としている。
A fifth invention is the fourth invention,
The correcting means guards the target charging efficiency with a lower limit value, and sets the combustion limit charging efficiency as a lower limit value.

第6の発明は、第3の発明において、
前記吸気制御手段は、
前記減速要求信号に基づいて前記内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記目標トルクから目標充填効率を算出する目標充填効率算出手段と、
前記目標充填効率から目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、
前記目標スロットル開度に基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段と、を有し、
前記補正手段は、前記目標トルクを前記所定パラメータとして使用し、前記目標トルクから換算される充填効率が前記燃焼限界充填効率よりも小さいときには、当該換算充填効率に対する前記燃焼限界充填効率の比に基づいて前記目標トルクを補正することを特徴としている。
According to a sixth invention, in the third invention,
The intake control means includes
Target torque setting means for setting a target torque of the internal combustion engine based on the deceleration request signal;
A target charging efficiency calculating means for calculating a target charging efficiency from the target torque;
Target throttle opening calculating means for calculating a target throttle opening from the target charging efficiency;
Control signal generating means for generating the control signal based on the target throttle opening,
The correction means uses the target torque as the predetermined parameter, and when the charging efficiency converted from the target torque is smaller than the combustion limit charging efficiency, based on the ratio of the combustion limit charging efficiency to the converted charging efficiency. Then, the target torque is corrected.

第7の発明は、第4乃至第6の何れか1つの発明において、
点火時期を最適点火時期に設定したときの推定トルクを実際のスロットル開度に基づいて計算する推定トルク計算手段と、
前記減速要求信号に基づいて設定された目標トルクと前記推定トルクとの比をトルク効率として算出するトルク効率算出手段と、
前記トルク効率を用いて最適点火時期に対する点火遅角量を算出し、前記点火遅角量に基づいて点火時期を制御する点火時期制御手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
A seventh invention is the invention according to any one of the fourth to sixth inventions,
Estimated torque calculation means for calculating an estimated torque when the ignition timing is set to the optimal ignition timing based on the actual throttle opening;
Torque efficiency calculating means for calculating, as torque efficiency, a ratio between the target torque set based on the deceleration request signal and the estimated torque;
An ignition timing control means for calculating an ignition delay amount with respect to an optimal ignition timing using the torque efficiency, and controlling the ignition timing based on the ignition delay amount;
Is further provided.

第8の発明は、第7の発明において、
前記内燃機関は複数の気筒を有する内燃機関であって、
前記目標充填効率と前記EGR量とに基づいて点火時期の遅角限界値を設定する遅角限界設定手段と、
点火時期の遅角を前記遅角限界値で制限する遅角制限手段と、
点火時期を前記遅角限界値に設定したときの遅角限界トルクを算出する遅角限界トルク算出手段と、
前記遅角限界トルクが前記目標トルクよりも大きいときには、そのトルク差に応じて一部の気筒を休止させる気筒休止手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
In an eighth aspect based on the seventh aspect,
The internal combustion engine is an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
A retard limit setting means for setting a retard limit value of the ignition timing based on the target charging efficiency and the EGR amount;
A retard limiting means for limiting the retard of the ignition timing with the retard limit value;
Retard angle limit torque calculating means for calculating a retard angle limit torque when the ignition timing is set to the retard angle limit value;
Cylinder deactivation means for deactivating some cylinders according to the torque difference when the retard limit torque is greater than the target torque;
Is further provided.

第9の発明は、第7の発明において、
前記内燃機関は排気弁の開弁時期を変更可能な内燃機関であって、
前記目標充填効率と前記EGR量とに基づいて点火時期の遅角限界値を設定する遅角限界設定手段と、
点火時期の遅角を前記遅角限界値で制限する遅角制限手段と、
点火時期を前記遅角限界値に設定したときの遅角限界トルクを算出する遅角限界トルク算出手段と、
前記遅角限界トルクが前記目標トルクよりも大きいときには、そのトルク差に応じて前記排気弁の開弁時期を変更する排気弁制御手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
According to a ninth invention, in the seventh invention,
The internal combustion engine is an internal combustion engine capable of changing the opening timing of the exhaust valve,
A retard limit setting means for setting a retard limit value of the ignition timing based on the target charging efficiency and the EGR amount;
A retard limiting means for limiting the retard of the ignition timing with the retard limit value;
Retard angle limit torque calculating means for calculating a retard angle limit torque when the ignition timing is set to the retard angle limit value;
An exhaust valve control means for changing a valve opening timing of the exhaust valve according to the torque difference when the retard limit torque is larger than the target torque;
Is further provided.

第1の発明によれば、減速要求があった場合にスロットルを最終スロットル開度まで一気に閉じるのではなく、中間開度においてその閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることで、減速過程での充填効率の減少を一時的に停止或いは鈍化させることができる。これによれば、EGR弁の閉弁後に残留EGRガスが筒内に流入したときのEGR率の上昇を抑えることが可能であり、その分、定常運転時のEGR率を高く設定することができる。また、この発明によれば、減速要求を取得したら一旦スロットルを中間開度まで閉じることで、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすことができる。つまり、この発明によれば、燃費性能と減速性能とを両立させることができる。   According to the first aspect of the present invention, when the deceleration is requested, the throttle is not closed at a stroke until the final throttle opening, but the closing operation is temporarily stopped or slowed down at the intermediate opening. The decrease in filling efficiency can be temporarily stopped or slowed down. According to this, it is possible to suppress an increase in the EGR rate when the residual EGR gas flows into the cylinder after the EGR valve is closed, and the EGR rate during steady operation can be set higher accordingly. . Further, according to the present invention, once the deceleration request is acquired, the throttle is temporarily closed to the intermediate opening, so that the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced from the time when the deceleration request is acquired. That is, according to this invention, it is possible to achieve both fuel efficiency and deceleration performance.

第2の発明によれば、減速要求があった場合にスロットルを最終スロットル開度まで一気に閉じるのではなく、EGR量に基づいて燃焼限界充填効率を算出し、その燃焼限界充填効率まで充填効率が低下した時点でスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることで、減速過程での充填効率の減少を一時的に停止或いは鈍化させることができる。これによれば、充填効率の減少によってEGR率が燃焼限界を超えてしまうことを防止することが可能であり、その分、定常運転時のEGR率を高く設定することができる。また、この発明によれば、減速要求の取得後、充填効率が燃焼限界充填効率になるまではスロットルを閉じることができるので、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすことができる。つまり、この発明によれば、燃費性能と減速性能とを両立させることができる。   According to the second aspect of the invention, instead of closing the throttle at a stroke to the final throttle opening when a deceleration request is made, the combustion limit charging efficiency is calculated based on the EGR amount, and the charging efficiency is reduced to the combustion limit charging efficiency. By temporarily stopping or slowing down the throttle closing operation at the time of the drop, the reduction in filling efficiency during the deceleration process can be temporarily stopped or slowed down. According to this, it is possible to prevent the EGR rate from exceeding the combustion limit due to a decrease in the charging efficiency, and accordingly, the EGR rate during steady operation can be set high. In addition, according to the present invention, after the deceleration request is acquired, the throttle can be closed until the charging efficiency reaches the combustion limit charging efficiency, so that the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced from the time when the deceleration request is acquired. it can. That is, according to this invention, it is possible to achieve both fuel efficiency and deceleration performance.

また、第3の発明によれば、内燃機関への減速要求があった場合、その減速要求信号を複数のパラメータを経由してスロットルの制御信号に変換する。その際、複数のパラメータのうち所定のパラメータの値を充填効率に換算し、その換算充填効率がEGR量に基づく燃焼限界充填効率よりも小さくなったときには、充填効率を燃焼限界充填効率以上とするように当該所定パラメータの値を補正する。このような補正処理を行うことで、スロットルを最終スロットル開度まで閉じていく過程においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることができる。その結果、減速過程での充填効率の減少は、充填効率が燃焼限界充填効率を下回る直前において一時的に停止或いは鈍化することになり、EGR率の急上昇による失火の発生は防止される。したがって、この発明によれば、減速時のEGR率の上昇が抑えられる分、定常運転時のEGR率を高く設定することができる。また、この発明によれば、減速要求の取得後、所定パラメータの値から換算される充填効率が燃焼限界充填効率よりも小さくなるまではスロットルを閉じることができるので、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすことができる。つまり、この発明によれば、燃費性能と減速性能とを両立させることができる。   According to the third invention, when there is a deceleration request to the internal combustion engine, the deceleration request signal is converted into a throttle control signal via a plurality of parameters. At that time, the value of a predetermined parameter among a plurality of parameters is converted into the charging efficiency, and when the converted charging efficiency becomes smaller than the combustion limit charging efficiency based on the EGR amount, the charging efficiency is set to be equal to or higher than the combustion limit charging efficiency. As described above, the value of the predetermined parameter is corrected. By performing such correction processing, the closing operation of the throttle can be temporarily stopped or slowed down in the process of closing the throttle to the final throttle opening. As a result, the decrease in the charging efficiency in the deceleration process temporarily stops or slows down immediately before the charging efficiency falls below the combustion limit charging efficiency, and the occurrence of misfire due to a rapid increase in the EGR rate is prevented. Therefore, according to the present invention, the EGR rate during steady operation can be set higher as much as the increase in the EGR rate during deceleration is suppressed. Further, according to the present invention, after the deceleration request is acquired, the throttle can be closed until the charging efficiency converted from the value of the predetermined parameter becomes smaller than the combustion limit charging efficiency. In addition, the rotational speed of the internal combustion engine can be reduced. That is, according to this invention, it is possible to achieve both fuel efficiency and deceleration performance.

第4の発明によれば、目標充填効率から算出された目標スロットル開度に基づいてスロットルの制御信号が生成されることから、目標充填効率はスロットルの動作によって実現される充填効率の将来値に相当する。したがって、目標充填効率が燃焼限界充填効率よりも小さくなったら目標充填効率を燃焼限界充填効率以上の値に補正することによって、実際に充填効率が燃焼限界充填効率を下回る直前においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させ、充填効率が燃焼限界充填効率を下回ってしまうことを確実に予防することができる。   According to the fourth aspect of the invention, since the throttle control signal is generated based on the target throttle opening calculated from the target charging efficiency, the target charging efficiency is set to the future value of the charging efficiency realized by the operation of the throttle. Equivalent to. Therefore, when the target charging efficiency becomes smaller than the combustion limit filling efficiency, the target closing efficiency is corrected to a value equal to or higher than the combustion limit filling efficiency, so that the throttle closing operation is performed immediately before the charging efficiency actually falls below the combustion limit filling efficiency. By temporarily stopping or slowing down, it is possible to reliably prevent the charging efficiency from falling below the combustion limit charging efficiency.

第5の発明によれば、目標充填効率を補正するためには、目標充填効率とその下限値である燃焼限界充填効率とを比較し、目標充填効率と燃焼限界充填効率の何れか大きいほうを選択するだけでよいので、補正処理に要する計算を簡素化することができ、制御装置の計算負荷を抑えることができる。   According to the fifth aspect of the invention, in order to correct the target charging efficiency, the target charging efficiency is compared with the combustion limit charging efficiency that is the lower limit value, and the larger of the target charging efficiency and the combustion limit charging efficiency is determined. Since only the selection is required, the calculation required for the correction process can be simplified, and the calculation load on the control device can be suppressed.

第6の発明によれば、目標トルクから目標充填効率が算出され、目標充填効率から算出された目標スロットル開度に基づいてスロットルの制御信号が生成されることから、目標トルクから換算される充填効率はスロットルの動作によって実現される充填効率の将来値に相当する。したがって、その換算充填効率が燃焼限界充填効率よりも小さくなったら当該換算充填効率に対する燃焼限界充填効率の比に基づいて目標トルクを補正することによって、実際に充填効率が燃焼限界充填効率を下回る直前においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させ、充填効率が燃焼限界充填効率を下回ってしまうことを確実に予防することができる。   According to the sixth aspect, the target charging efficiency is calculated from the target torque, and the throttle control signal is generated based on the target throttle opening calculated from the target charging efficiency. The efficiency corresponds to the future value of the charging efficiency realized by the operation of the throttle. Therefore, when the converted charging efficiency becomes smaller than the combustion limit charging efficiency, the target torque is corrected based on the ratio of the combustion limit charging efficiency to the converted charging efficiency before the actual charging efficiency falls below the combustion limit charging efficiency. In this case, the closing operation of the throttle is temporarily stopped or slowed down to reliably prevent the charging efficiency from falling below the combustion limit charging efficiency.

第7の発明によれば、実際のスロットル開度で実現できるトルクが内燃機関の推定トルクとして算出され、推定トルクと目標トルクとの比であるトルク効率に基づいて最適点火時期に対する点火遅角量が算出される。したがって、EGR率が燃焼限界を超えないようにスロットルの閉動作が一時的に停止或いは鈍化させられた場合には、それによるトルクの低下の遅れを補償するように自動的に点火時期が遅角されることになる。したがって、この発明によれば、減速時のEGR率の上昇を抑えて失火を防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   According to the seventh aspect, the torque that can be realized with the actual throttle opening is calculated as the estimated torque of the internal combustion engine, and the ignition delay amount with respect to the optimal ignition timing based on the torque efficiency that is the ratio between the estimated torque and the target torque. Is calculated. Therefore, when the throttle closing operation is temporarily stopped or slowed down so that the EGR rate does not exceed the combustion limit, the ignition timing is automatically retarded so as to compensate for the delay in torque reduction caused thereby. Will be. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while suppressing the increase in the EGR rate during deceleration and preventing misfire.

第8の発明によれば、目標充填効率とEGR量とに基づいて設定される遅角限界値によって点火時期の遅角が制限された場合には、遅角限界値に対応する遅角限界トルクと目標トルクとのトルク差に応じて一部の気筒が休止されることになる。したがって、この発明によれば、EGR率の急上昇による失火だけでなく点火時期の過遅角による失火も確実に防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, when the retard of the ignition timing is limited by the retard limit value set based on the target charging efficiency and the EGR amount, the retard limit torque corresponding to the retard limit value. Some cylinders are deactivated according to the torque difference between the target torque and the target torque. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while surely preventing not only misfiring due to a rapid increase in the EGR rate but also misfiring due to the excessive delay of the ignition timing. Can do.

第9の発明によれば、目標充填効率とEGR量とに基づいて設定される遅角限界値によって点火時期の遅角が制限された場合には、遅角限界値に対応する遅角限界トルクと目標トルクとのトルク差に応じて排気弁の開弁時期が変更されることになる。したがって、この発明によれば、EGR率の急上昇による失火だけでなく点火時期の過遅角による失火も確実に防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   According to the ninth aspect, when the retard of the ignition timing is limited by the retard limit set based on the target charging efficiency and the EGR amount, the retard limit torque corresponding to the retard limit is set. The opening timing of the exhaust valve is changed according to the torque difference between the target torque and the target torque. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while surely preventing not only misfiring due to a rapid increase in the EGR rate but also misfiring due to the excessive delay of the ignition timing. Can do.

本発明の実施の形態についての説明に先立ち、各実施の形態に共通する本発明のポイントについて図1及び図2を用いて説明する。   Prior to the description of the embodiments of the present invention, the points of the present invention common to the embodiments will be described with reference to FIGS.

図1は吸入空気量(以下、空気量)とEGR量と燃焼限界EGR率との関係を示すグラフである。なお、本明細書でいう吸入空気量(空気量)とは、1サイクルあたりの筒内吸入空気量のことであって、単位時間当たりに流れる空気量(空気流量)とは異なる。この吸入空気量を無次元化した充填効率や負荷率を用いてもよい。図中の実線は空気量の各値における燃焼限界EGR率を示す線であって、この線よりも下側の領域が燃焼可能な領域となる。そして、この線よりも上側の領域が失火領域となる。図中の各破線はEGR量を一定としたときの空気量とEGR率との関係を示す線である。EGR量の大小に応じて空気量とEGR率との関係は変化する。   FIG. 1 is a graph showing a relationship among an intake air amount (hereinafter, air amount), an EGR amount, and a combustion limit EGR rate. The intake air amount (air amount) referred to in this specification is the in-cylinder intake air amount per cycle and is different from the air amount (air flow rate) flowing per unit time. A charging efficiency or load factor obtained by making the intake air amount dimensionless may be used. The solid line in the figure indicates the combustion limit EGR rate at each value of the air amount, and the region below this line is a combustible region. And the area | region above this line turns into a misfire area | region. Each broken line in the figure is a line showing the relationship between the air amount and the EGR rate when the EGR amount is constant. The relationship between the air amount and the EGR rate changes according to the magnitude of the EGR amount.

ここで、空気量とEGR量とで定まる内燃機関の運転状態が図1のグラフ上では点P0に位置していたとする。この状態で運転者から減速要求があった場合には、その減速要求の大きさに応じてスロットルを閉じ方向に動作させ、空気量を現在のKL0から減少させる。減速要求通りにスロットルを閉じたときの最終的な空気量をKLrefとする。   Here, it is assumed that the operating state of the internal combustion engine determined by the air amount and the EGR amount is located at a point P0 on the graph of FIG. In this state, when a driver requests deceleration, the throttle is operated in the closing direction according to the magnitude of the deceleration request, and the air amount is decreased from the current KL0. KLref is the final air volume when the throttle is closed as required for deceleration.

減速時には外部EGR装置のEGR弁も閉じられる。しかし、EGR通路におけるEGR弁の下流にはEGRガスが残留しているため、筒内に流入するEGR量は直ぐには低下しない。このため、スロットルを一気に閉じて空気量をKLrefまで低下させてしまうと、図1のグラフ上に点P1で示すように、EGR率が燃焼限界EGR率を超えて失火領域に入ってしまう。   During deceleration, the EGR valve of the external EGR device is also closed. However, since EGR gas remains downstream of the EGR valve in the EGR passage, the amount of EGR flowing into the cylinder does not decrease immediately. Therefore, if the throttle is closed at once and the air amount is reduced to KLref, the EGR rate exceeds the combustion limit EGR rate and enters the misfire region, as indicated by a point P1 on the graph of FIG.

そこで、本発明では、空気量をKL0からKLrefまで一気に減少させるのではなく、図1のグラフ上に点P2で示すように、EGR率が燃焼限界EGR率を超える手前のKLref2まで減少させるようにした。そして、図1のグラフ上に点P3で示すように、EGR量が低下するのを待ってから、空気量をKLref2からKLrefまで減少させるようにした。このような空気量の変化はスロットルを用いた吸気制御によって実現することができる。本発明では、減速途中においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることによって上記のような空気量の変化を実現した。   Therefore, in the present invention, the air amount is not reduced from KL0 to KLref all at once, but is reduced to KLref2 before the EGR rate exceeds the combustion limit EGR rate as indicated by a point P2 on the graph of FIG. did. Then, as indicated by a point P3 on the graph of FIG. 1, after waiting for the EGR amount to decrease, the air amount is decreased from KLref2 to KLref. Such a change in the air amount can be realized by intake control using a throttle. In the present invention, the change in the air amount as described above is realized by temporarily stopping or slowing down the throttle closing operation during deceleration.

図2は減速時の機関回転数、空気量、EGR弁の開閉状態、EGR量及びEGR率の各時間変化を示すタイムチャートである。空気量に関しては本発明に係る吸気制御を実施したときの時間変化を実線で示し、従来制御による時間変化を破線で示している。また、本発明に係る吸気制御によって実現されるEGR率の時間変化を実線で示し、従来制御の場合のEGR率の時間変化を破線で示している。   FIG. 2 is a time chart showing temporal changes in engine speed, air amount, EGR valve open / close state, EGR amount, and EGR rate during deceleration. Regarding the air amount, the time change when the intake control according to the present invention is performed is shown by a solid line, and the time change by the conventional control is shown by a broken line. Further, the time change of the EGR rate realized by the intake control according to the present invention is indicated by a solid line, and the time change of the EGR rate in the case of the conventional control is indicated by a broken line.

図2に示すように、本発明に係る吸気制御によれば、空気量を減少させていく過程の途中で空気量の減少速度が一旦落とされるので、EGR量の減少の遅れによるEGR率の上昇を抑えることが可能であり、その分、定常運転時のEGR率を高く設定することができる。これに対し、従来制御の場合には減速時には空気量の急減に伴ってEGR率が急上昇することから、定常運転時のEGR率はあまり高く設定することができない。つまり、従来制御と比較した場合、本発明に係る吸気制御を実施することで定常運転時のEGR率を従来よりも高く設定することが可能になる。   As shown in FIG. 2, according to the intake air control according to the present invention, the rate of decrease of the air amount is temporarily reduced during the process of decreasing the amount of air, so that the EGR rate increases due to a delay in the decrease of the EGR amount. Therefore, the EGR rate during steady operation can be set higher accordingly. On the other hand, in the case of the conventional control, the EGR rate suddenly rises with a sudden decrease in the air amount during deceleration, so the EGR rate during steady operation cannot be set too high. That is, when compared with the conventional control, it is possible to set the EGR rate at the time of steady operation higher than the conventional one by performing the intake control according to the present invention.

なお、図2では空気量は二段階に減少しているが、これは本発明の吸気制御によって実現される空気量変化の形態の一例にすぎない。たとえば、スロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させた後、スロットルを緩やかに開いていくのであれば、空気量の減少速度は緩やかに増大していくことになる。   In FIG. 2, the air amount decreases in two stages, but this is only an example of the form of air amount change realized by the intake control of the present invention. For example, if the throttle is gradually opened after the closing operation of the throttle is temporarily stopped or slowed down, the rate of decrease in the air amount gradually increases.

また、本発明に係る吸気制御によれば、EGR量が十分に減少するのを待ってから空気量を一気に減少させるのではなく、図2に示すように、減速要求を取得したら直ぐにある程度まで空気量を減少させるので、減速要求に対する減速開始の遅れをなくすことができる。つまり、本発明に係る吸気制御を実施することで燃費性能と減速性能とを両立させることができる。   Further, according to the intake air control according to the present invention, the air amount is not decreased at a stroke after waiting for the EGR amount to sufficiently decrease, but as shown in FIG. Since the amount is decreased, it is possible to eliminate the delay in the deceleration start with respect to the deceleration request. That is, by performing the intake air control according to the present invention, both fuel efficiency and deceleration performance can be achieved.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1について図を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は外部EGR装置付きの内燃機関に適用され、外部EGR装置付き内燃機関のアクチュエータであるスロットルとEGR弁の各動作を制御する制御装置として構成されている。以下、図3を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control device for the internal combustion engine as the first embodiment of the present invention. The control device of the present embodiment is applied to an internal combustion engine with an external EGR device, and is configured as a control device that controls operations of a throttle and an EGR valve that are actuators of the internal combustion engine with an external EGR device. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図3に示すように、本実施の形態の制御装置は、スロットル8の動作を制御する吸気制御部4と、EGR弁10の動作を制御するEGR制御部6とを備えている。また、アクセル開度に基づいて運転者の減速要求の有無を判定する減速要求判定部2を備えている。減速要求判定部2は、減速要求が有ったと判定した場合、吸気制御部4とEGR制御部6とに減速要求信号を送信する。減速要求信号には減速要求の大きさが情報として含まれている。吸気制御部4は、減速要求信号を受信したときにはスロットル8を閉じ方向に動作させる。また、減速要求信号を受信したEGR制御部6は、EGR弁10を閉じ方向に動作させる。   As shown in FIG. 3, the control device of the present embodiment includes an intake control unit 4 that controls the operation of the throttle 8 and an EGR control unit 6 that controls the operation of the EGR valve 10. Moreover, the deceleration request | requirement determination part 2 which determines the presence or absence of a driver | operator's deceleration request | requirement based on an accelerator opening is provided. When it is determined that there is a deceleration request, the deceleration request determination unit 2 transmits a deceleration request signal to the intake control unit 4 and the EGR control unit 6. The deceleration request signal includes the magnitude of the deceleration request as information. When receiving the deceleration request signal, the intake control unit 4 operates the throttle 8 in the closing direction. Further, the EGR control unit 6 that has received the deceleration request signal operates the EGR valve 10 in the closing direction.

本実施の形態の制御装置は、EGR量算出部12と燃焼限界判定部14とをさらに備えている。EGR量算出部12は、内燃機関の筒内に流入するEGR量をEGR弁の開度に基づいて算出する。EGR量の計算には、EGR弁の動作に対するEGR量の応答を流体力学等に基づいてモデル化した数式やマップを用いることができる。また、EGR量やその変化速度は機関回転数や吸入空気量の影響を受けるので、EGR量の計算ではそれらをパラメータとして使用する。   The control device of the present embodiment further includes an EGR amount calculation unit 12 and a combustion limit determination unit 14. The EGR amount calculation unit 12 calculates the EGR amount flowing into the cylinder of the internal combustion engine based on the opening degree of the EGR valve. For the calculation of the EGR amount, a mathematical formula or a map obtained by modeling the response of the EGR amount to the operation of the EGR valve based on fluid dynamics or the like can be used. Further, since the EGR amount and its changing speed are affected by the engine speed and the intake air amount, they are used as parameters in the calculation of the EGR amount.

燃焼限界判定部14は、EGR量算出部12で算出されたEGR量に基づいて内燃機関の燃焼限界に対応する燃焼限界空気量を計算する。具体的には、燃焼限界判定部14は、図1に示す空気量とEGR量と燃焼限界EGR率との関係をマップ化したものを記憶しており、このマップを用いて燃焼限界空気量を算出する。例えば、図1においてEGR量がegr1のときには燃焼限界空気量はKLref2となる。次に、燃焼限界判定部14は、現在の空気量が燃焼限界空気量を下回っていないか否か判定し、その判定結果を吸気制御部4に入力する。現在の空気量はスロットル開度に基づいて計算する。   The combustion limit determination unit 14 calculates a combustion limit air amount corresponding to the combustion limit of the internal combustion engine based on the EGR amount calculated by the EGR amount calculation unit 12. Specifically, the combustion limit determination unit 14 stores a map of the relationship between the air amount, the EGR amount, and the combustion limit EGR rate shown in FIG. 1, and the combustion limit air amount is determined using this map. calculate. For example, in FIG. 1, when the EGR amount is egr1, the combustion limit air amount is KLref2. Next, the combustion limit determination unit 14 determines whether or not the current air amount is less than the combustion limit air amount, and inputs the determination result to the intake control unit 4. The current air amount is calculated based on the throttle opening.

吸気制御部4は、空気量が燃焼限界空気量まで低下したと判定されたときには、スロットル8の閉動作を一時的に停止或いは鈍化させるようになっている。その間に筒内に流入するEGR量は減少していき、それに応じて燃焼限界空気量も低下していく。燃焼限界空気量が減速要求の大きさから決まる最終的な空気量以下まで低下したと判定されたら、吸気制御部4はスロットル8の閉動作を再開し、最終的なスロットル開度までスロットル8を閉じるようになっている。   When it is determined that the air amount has decreased to the combustion limit air amount, the intake control unit 4 temporarily stops or slows down the closing operation of the throttle 8. Meanwhile, the EGR amount flowing into the cylinder decreases, and the combustion limit air amount also decreases accordingly. If it is determined that the combustion limit air amount has decreased below the final air amount determined from the magnitude of the deceleration request, the intake control unit 4 restarts the closing operation of the throttle 8 and the throttle 8 is made to the final throttle opening. It is supposed to close.

以上のように、本実施の形態の制御装置は、運転者からの減速要求があった場合、スロットル8を最終スロットル開度まで一気に閉じるのではなく、燃焼限界空気量まで空気量が低下した時点でスロットル8の閉動作を一時的に停止或いは鈍化させる。これによれば、減速過程での空気量の減少は一時的に停止或いは鈍化することになるので、空気量の減少によってEGR率が燃焼限界を超えてしまうことを防止し、失火を未然に防ぐことができる。また、減速要求の取得後、空気量が燃焼限界空気量になるまではスロットル8を閉じていくことができるので、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすこともできる。つまり、本実施の形態の制御装置によれば、失火の防止と減速性能とを両立させることができる。   As described above, the control device according to the present embodiment, when there is a deceleration request from the driver, does not close the throttle 8 to the final throttle opening at once, but when the air amount is reduced to the combustion limit air amount. Thus, the closing operation of the throttle 8 is temporarily stopped or slowed down. According to this, since the decrease in the air amount during the deceleration process is temporarily stopped or slowed down, the EGR rate is prevented from exceeding the combustion limit due to the decrease in the air amount, and misfire is prevented in advance. be able to. In addition, since the throttle 8 can be closed until the air amount reaches the combustion limit air amount after obtaining the deceleration request, the rotational speed of the internal combustion engine can be quickly reduced from the time when the deceleration request is obtained. That is, according to the control device of the present embodiment, it is possible to achieve both prevention of misfire and deceleration performance.

なお、本実施の形態では、減速要求判定部2が第2の発明の「減速要求取得手段」に相当している。また、EGR量算出部12は第2の発明の「EGR量算出手段」に相当し、燃焼限界判定部14の一部機能が第2の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当している。そして、燃焼限界判定部14の一部機能と吸気制御部4とにより第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   In the present embodiment, the deceleration request determination unit 2 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the second invention. The EGR amount calculation unit 12 corresponds to the “EGR amount calculation unit” of the second invention, and a partial function of the combustion limit determination unit 14 corresponds to the “combustion limit charging efficiency calculation unit” of the second invention. Yes. The partial function of the combustion limit determination unit 14 and the intake control unit 4 constitute the “intake control means” of the second invention.

さらに、本実施の形態は第1の発明とも対応している。本実施の形態では、減速要求判定部2が第1の発明の「減速要求取得手段」に相当している。そして、燃焼限界判定部14と吸気制御部4とにより第1の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   Further, the present embodiment also corresponds to the first invention. In the present embodiment, the deceleration request determination unit 2 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the first invention. The combustion limit determination unit 14 and the intake control unit 4 constitute the “intake control means” of the first invention.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について図を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態2では、目標トルクを設定して空気量によってトルク制御を行うトルクデマンド型の制御装置に本発明を適用する。図4は、本発明の実施の形態2としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。以下、図4を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   In the second embodiment, the present invention is applied to a torque demand type control device that sets a target torque and performs torque control according to the amount of air. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control device for the internal combustion engine as the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態の制御装置には、図示しないアクセルセンサからアクセル開度信号が入力される。アクセル開度信号は運転者のアクセル操作が反映された信号であって、減速要求もこのアクセル開度信号に含まれている。入力されたアクセル開度信号は目標トルク設定部20において目標トルクに変換される。アクセル開度信号に含まれる要求が加速要求である場合には目標トルクはより大きい値に設定され、減速要求である場合には目標トルクはより小さい値に設定される。   The accelerator opening signal is input to the control device of the present embodiment from an accelerator sensor (not shown). The accelerator opening signal is a signal reflecting the driver's accelerator operation, and a deceleration request is included in the accelerator opening signal. The input accelerator opening signal is converted into a target torque by the target torque setting unit 20. When the request included in the accelerator opening signal is an acceleration request, the target torque is set to a larger value, and when the request is a deceleration request, the target torque is set to a smaller value.

目標トルクは目標空気量算出部22において目標空気量に変換される。変換にはトルクと空気量との関係を定めたマップを使用する。このマップでは、機関回転数、A/F、点火時期等、トルクと空気量との関係に影響する各種の運転条件がパラメータとして用いられている。目標空気量算出部22で得られた目標空気量(KLref)は、目標空気量補正部30に入力される。   The target torque is converted into the target air amount by the target air amount calculation unit 22. A map that defines the relationship between torque and air volume is used for the conversion. In this map, various operating conditions that affect the relationship between torque and air amount, such as engine speed, A / F, and ignition timing, are used as parameters. The target air amount (KLref) obtained by the target air amount calculation unit 22 is input to the target air amount correction unit 30.

目標空気量補正部30には、EGR量算出部28で算出されたEGR量も入力される。EGR量算出部28は、EGR弁の開度に基づいて内燃機関の筒内に流入するEGR量を算出する。なお、図4ではEGR弁の制御系は省略しているが、EGR弁は空気量と機関回転数とに応じてその開度を制御されている。減速時には、EGR量を減らすようにEGR弁を閉じ方向に動作させる制御が行われる。なお、EGR量の計算には、EGR弁の動作に対するEGR量の応答を流体力学等に基づいてモデル化した数式やマップを用いることができる。また、EGR量やその変化速度は機関回転数や空気量の影響を受けるので、EGR量の計算ではそれらをパラメータとして使用する。   The EGR amount calculated by the EGR amount calculation unit 28 is also input to the target air amount correction unit 30. The EGR amount calculation unit 28 calculates the EGR amount that flows into the cylinder of the internal combustion engine based on the opening degree of the EGR valve. In FIG. 4, the control system of the EGR valve is omitted, but the opening degree of the EGR valve is controlled according to the air amount and the engine speed. At the time of deceleration, control is performed to operate the EGR valve in the closing direction so as to reduce the EGR amount. In calculating the EGR amount, a mathematical formula or a map obtained by modeling the response of the EGR amount to the operation of the EGR valve based on fluid dynamics or the like can be used. Further, since the EGR amount and its changing speed are affected by the engine speed and the air amount, they are used as parameters in the calculation of the EGR amount.

目標空気量補正部30には、図1に示す空気量とEGR量と燃焼限界EGR率との関係をマップ化したものが記憶されている。目標空気量補正部30は、EGR量算出部28から入力されたEGR量をマップデータと照合して、そのEGR量に対応する燃焼限界空気量を算出する。そして、目標空気量(KLref)と燃焼限界空気量とを比較して、大きいほうを補正後の目標空気量(KLref2)として出力する。   The target air amount correction unit 30 stores a map of the relationship among the air amount, the EGR amount, and the combustion limit EGR rate shown in FIG. The target air amount correction unit 30 compares the EGR amount input from the EGR amount calculation unit 28 with the map data, and calculates a combustion limit air amount corresponding to the EGR amount. Then, the target air amount (KLref) is compared with the combustion limit air amount, and the larger one is output as the corrected target air amount (KLref2).

補正後の目標空気量(KLref2)は目標スロットル開度算出部24において目標スロットル開度に変換される。変換にはエア逆モデルを使用する。エア逆モデルは、スロットルの動作に対する吸入空気量の応答を流体力学等に基づいてモデル化し、それを数式で表したものの逆モデルである。目標スロットル開度算出部24で得られた目標スロットル開度は、スロットル制御部26にセットされる。スロットル制御部26はスロットルを動作させるための制御信号を目標スロットル開度に基づいて生成する。   The corrected target air amount (KLref2) is converted into the target throttle opening by the target throttle opening calculation unit 24. The air inverse model is used for conversion. The air inverse model is an inverse model obtained by modeling the response of the intake air amount to the operation of the throttle on the basis of fluid dynamics and the like and expressing it by a mathematical expression. The target throttle opening obtained by the target throttle opening calculation unit 24 is set in the throttle control unit 26. The throttle control unit 26 generates a control signal for operating the throttle based on the target throttle opening.

以上のように、本実施の形態の制御装置は、内燃機関への減速要求があった場合、その減速要求信号を目標トルク、目標空気量そして目標スロットル開度を経由してスロットルの制御信号に変換する。その際、目標空気量と燃焼限界空気量とを比較し、大きいほうを最終的な目標空気量として選択することによって、実際に空気量が燃焼限界空気量を下回る直前においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることができる。その結果、減速過程での空気量の減少は、空気量が燃焼限界空気量を下回る直前において一時的に停止或いは鈍化することになり、EGR率の急上昇による失火の発生は防止される。また、本実施の形態の制御装置によれば、運転者からの減速要求の取得後、目標空気量が燃焼限界空気量よりも小さくなるまではスロットルを閉じることができるので、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすことができる。   As described above, when there is a deceleration request to the internal combustion engine, the control device of the present embodiment converts the deceleration request signal into a throttle control signal via the target torque, target air amount, and target throttle opening. Convert. At that time, the target air amount is compared with the combustion limit air amount, and the larger one is selected as the final target air amount, so that the throttle closing operation is temporarily stopped immediately before the air amount actually falls below the combustion limit air amount. Can be stopped or blunted. As a result, the decrease in the air amount during the deceleration process temporarily stops or slows down immediately before the air amount falls below the combustion limit air amount, and the occurrence of misfire due to a rapid increase in the EGR rate is prevented. Further, according to the control device of the present embodiment, after obtaining the deceleration request from the driver, the throttle can be closed until the target air amount becomes smaller than the combustion limit air amount. The speed of the internal combustion engine can be quickly reduced.

なお、本実施の形態では、目標トルク設定部20が第3の発明の「減速要求取得手段」に相当している。また、目標トルク設定部20、目標空気量算出部22、目標スロットル開度算出部24及びスロットル制御部26によって第3の発明の「吸気制御手段」が構成されている。特に、目標トルク設定部20は第4の発明の「目標トルク設定手段」に相当し、目標空気量算出部22は第4の発明の「目標充填効率算出手段」に相当し、目標スロットル開度算出部24は第4の発明の「目標スロットル開度算出手段」に相当し、スロットル制御部26は第4の発明の「制御信号生成手段」に相当している。また、本実施の形態では、EGR量算出部28は第3の発明の「EGR量算出手段」に相当している。そして、目標空気量補正部30が第3の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」並びに第3及び第4の発明の「補正手段」に相当している。   In the present embodiment, the target torque setting unit 20 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the third invention. The target torque setting unit 20, the target air amount calculation unit 22, the target throttle opening calculation unit 24 and the throttle control unit 26 constitute the “intake control means” of the third invention. In particular, the target torque setting unit 20 corresponds to the “target torque setting means” of the fourth invention, the target air amount calculation unit 22 corresponds to the “target charging efficiency calculation means” of the fourth invention, and the target throttle opening degree The calculation unit 24 corresponds to “target throttle opening calculation means” of the fourth invention, and the throttle control unit 26 corresponds to “control signal generation means” of the fourth invention. Further, in the present embodiment, the EGR amount calculation unit 28 corresponds to “EGR amount calculation means” of the third invention. The target air amount correction unit 30 corresponds to the “combustion limit charging efficiency calculation means” of the third invention and the “correction means” of the third and fourth inventions.

本実施の形態は第2の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部20が第2の発明の「減速要求取得手段」に相当している。EGR量算出部28は第2の発明の「EGR量算出手段」に相当し、目標空気量補正部30の一部機能が第2の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当している。そして、目標トルク設定部20、目標空気量算出部22、目標空気量補正部30、目標スロットル開度算出部24及びスロットル制御部26によって第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   This embodiment also corresponds to the second invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 20 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the second invention. The EGR amount calculation unit 28 corresponds to the “EGR amount calculation unit” of the second invention, and a partial function of the target air amount correction unit 30 corresponds to the “combustion limit charging efficiency calculation unit” of the second invention. . The target torque setting unit 20, the target air amount calculation unit 22, the target air amount correction unit 30, the target throttle opening calculation unit 24, and the throttle control unit 26 constitute the “intake control means” of the second invention. .

さらに、本実施の形態は第1の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部20が第1の発明の「減速要求取得手段」に相当している。そして、目標トルク設定部20、目標空気量算出部22、目標空気量補正部30、目標スロットル開度算出部24及びスロットル制御部26によって第1の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   Further, the present embodiment also corresponds to the first invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 20 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the first invention. The target torque setting unit 20, the target air amount calculation unit 22, the target air amount correction unit 30, the target throttle opening calculation unit 24, and the throttle control unit 26 constitute the “intake control means” of the first invention. .

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について図を参照して説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図5は、本発明の実施の形態3としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態2の制御装置の構成をベースとしつつ、目標空気量の補正に係る部分を一部変形した構成になっている。図5において実施の形態2と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図5を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態2と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態2とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control device for the internal combustion engine as the third embodiment of the present invention. The control device of the present embodiment has a configuration in which a part related to the correction of the target air amount is partially modified while being based on the configuration of the control device of the second embodiment. In FIG. 5, elements common to the second embodiment are given the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the second embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from the second embodiment is mainly described.

本実施の形態の制御装置は、目標空気量に対する燃焼限界空気量の比率を算出する空気量比率算出部32を備えている。空気量比率算出部32には、図1に示す空気量とEGR量と燃焼限界EGR率との関係をマップ化したものが記憶されている。空気量比率算出部32は、EGR量算出部28から入力されたEGR量をマップデータと照合して、そのEGR量に対応する燃焼限界空気量(KLref2)を算出する。そして、目標空気量(KLref)に対する燃焼限界空気量(KLref2)の比率(=Klref2/KLef)である空気量比率を算出する。ただし、空気量比率は1以上とされ、目標空気量(KLref)が燃焼限界空気量(KLref2)よりも大きい値のときには空気量比率は1に設定される。   The control device of the present embodiment includes an air amount ratio calculation unit 32 that calculates the ratio of the combustion limit air amount to the target air amount. The air amount ratio calculation unit 32 stores a map of the relationship among the air amount, the EGR amount, and the combustion limit EGR rate shown in FIG. The air amount ratio calculation unit 32 compares the EGR amount input from the EGR amount calculation unit 28 with the map data, and calculates a combustion limit air amount (KLref2) corresponding to the EGR amount. Then, an air amount ratio that is a ratio (= Klref2 / KLef) of the combustion limit air amount (KLref2) to the target air amount (KLref) is calculated. However, the air amount ratio is set to 1 or more, and the air amount ratio is set to 1 when the target air amount (KLref) is larger than the combustion limit air amount (KLref2).

空気量比率は目標空気量(KLref)とともに目標空気量補正部34に入力される。目標空気量補正部34は目標空気量(KLref)に空気量比率を乗算し、その乗算結果を補正後の目標空気量として出力する。この補正後の目標空気量が目標スロットル開度に変換され、それに基づいて生成された制御信号によってスロットルの動作が制御される。   The air amount ratio is input to the target air amount correction unit 34 together with the target air amount (KLref). The target air amount correction unit 34 multiplies the target air amount (KLref) by the air amount ratio and outputs the multiplication result as a corrected target air amount. The corrected target air amount is converted into a target throttle opening, and the operation of the throttle is controlled by a control signal generated based thereon.

本実施の形態の制御装置の各構成要素と第1、第2、第3及び第4の各発明との関係は実施の形態2の場合と同様である。ただし、本実施の形態では空気量比率算出部32が第3の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当し、空気量比率算出部32と目標空気量補正部34とにより第3及び第4の発明の「補正手段」が構成されている。   The relationship between each component of the control device of the present embodiment and each of the first, second, third, and fourth inventions is the same as in the second embodiment. However, in the present embodiment, the air amount ratio calculation unit 32 corresponds to the “combustion limit charging efficiency calculation means” of the third invention, and the third and third operations are performed by the air amount ratio calculation unit 32 and the target air amount correction unit 34. The “correction means” of the fourth invention is configured.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4について図を参照して説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態4では、空気量だけでなく点火時期も併用してトルクを制御することができるトルクデマンド型の制御装置に本発明を適用する。図6は、本発明の実施の形態4としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。以下、図6を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   In the fourth embodiment, the present invention is applied to a torque demand type control device that can control torque by using not only the air amount but also the ignition timing. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態に係る内燃機関は、その動作を制御するためのアクチュエータとして、図示略のスロットル、バルブタイミング可変装置、バルブリフト量可変装置、外部EGR装置(EGR通路及びEGR弁から構成されている)、点火装置及び燃料供給装置を備えている。これらのアクチュエータを制御するため、図6に示す制御装置には、各アクチュエータのドライバであるスロットル制御部70,VVT制御部72、VL制御部74、外部EGR制御部76、点火時期制御部78及び燃料供給制御部80が設けられている。これらの制御部70,72,74,76,78,80は、制御装置に入力された各種情報から計算された制御量にしたがって担当するアクチュエータの操作量を計算する。   The internal combustion engine according to the present embodiment includes a throttle, a variable valve timing device, a variable valve lift amount device, an external EGR device (an EGR passage and an EGR valve) as actuators for controlling the operation thereof. ), An ignition device and a fuel supply device. In order to control these actuators, the control device shown in FIG. 6 includes a throttle control unit 70, a VVT control unit 72, a VL control unit 74, an external EGR control unit 76, an ignition timing control unit 78, and a driver for each actuator. A fuel supply control unit 80 is provided. These control units 70, 72, 74, 76, 78, 80 calculate the operation amount of the actuator in charge according to the control amount calculated from various information input to the control device.

制御装置に入力される情報には、機関回転数等の内燃機関の運転状態情報に加え、内燃機関の各種機能に関する要求が含まれている。内燃機関の機能には、ドライバビリティ、排気ガス、燃費、騒音、振動等が挙げられる。車両の駆動装置全体を制御する上位制御装置(図示略)は、これら機能に関する要求をトルク、効率及び空燃比の3種の物理量で表現して制御装置へ供給する。すなわち、制御装置にはトルク要求値、効率要求値及び空燃比要求値が入力される。ここでいう効率とはトルクに変換可能な熱エネルギのトルクへの変換効率という意味であり、最適点火時期で得られるトルクを1とした比率で表される。最適点火時期とはMBT若しくはトレースノック点火時期のうち遅角側を指す。   The information input to the control device includes requests regarding various functions of the internal combustion engine in addition to the operating state information of the internal combustion engine such as the engine speed. The functions of the internal combustion engine include drivability, exhaust gas, fuel consumption, noise, vibration, and the like. A host control device (not shown) that controls the entire drive device of the vehicle expresses the requests related to these functions as three physical quantities of torque, efficiency, and air-fuel ratio, and supplies them to the control device. That is, the torque request value, the efficiency request value, and the air-fuel ratio request value are input to the control device. The term “efficiency” as used herein means the conversion efficiency of thermal energy that can be converted into torque to torque, and is expressed as a ratio where the torque obtained at the optimal ignition timing is 1. The optimum ignition timing refers to the retard side of the MBT or trace knock ignition timing.

本実施の形態では、運転者がアクセル操作を介して発する減速要求は、アクセル開度信号に乗って上位制御装置に入力される。上位制御装置はアクセル開度信号からトルク要求値を算出し、それを制御装置に供給するので、内燃機関に対する減速要求はトルク要求値で表現されて制御装置に入力されることになる。   In the present embodiment, the deceleration request issued by the driver through the accelerator operation is input to the host control device on the accelerator opening signal. Since the host controller calculates the torque request value from the accelerator opening signal and supplies it to the controller, the deceleration request for the internal combustion engine is expressed by the torque request value and input to the controller.

また、この制御装置は、センサ等の計測手段や検出手段では得ることのできない内燃機関の運転状態情報を、他の情報に基づいて推定する機能を備えている。具体的には、トルクを推定する機能として推定トルク算出部48を備え、EGR量を推定する機能として推定EGR量算出部50を備えている。   Further, this control device has a function of estimating the operating state information of the internal combustion engine that cannot be obtained by measuring means such as a sensor or detecting means based on other information. Specifically, the estimated torque calculating unit 48 is provided as a function for estimating the torque, and the estimated EGR amount calculating unit 50 is provided as a function for estimating the EGR amount.

推定トルク算出部48は、現在のスロットル開度のもとで点火時期を最適点火時期に設定した場合に得られるトルクを推定トルクとして算出する。推定トルクの計算には、機関回転数やA/F、バルブタイミング、EGR弁開度等、スロットル開度とトルクとの関係に影響する各種の運転条件がパラメータとして用いられる。   The estimated torque calculation unit 48 calculates the torque obtained when the ignition timing is set to the optimum ignition timing based on the current throttle opening as the estimated torque. For the calculation of the estimated torque, various operating conditions that affect the relationship between the throttle opening and the torque, such as the engine speed, A / F, valve timing, and EGR valve opening, are used as parameters.

推定EGR量算出部50は、バルブタイミング可変装置、バルブリフト量可変装置及び外部EGR装置の現在の動作状態で得られるEGR量を推定EGR量として算出する。バルブタイミング可変装置とバルブリフト量可変装置は、いずれも内部EGR量を調整する内部EGRアクチュエータに相当する。外部EGR装置は外部EGR量を調整することができる。推定EGR量の計算には、各アクチュエータの動作に対するEGR量の応答を流体力学等に基づいてモデル化した数式やマップを用いることができる。それら数式やマップでは、機関回転数や吸入空気量等、EGR量の応答に影響する各種の運転条件をパラメータとして用いることができる。なお、実施の形態1乃至3では、このように計算で求めたEGR量を単にEGR量と表現していたが、本実施の形態では実際値ではなく推定値であることを明確にするため推定EGR量と表現する。   The estimated EGR amount calculation unit 50 calculates the EGR amount obtained in the current operation state of the variable valve timing device, the variable valve lift amount device, and the external EGR device as the estimated EGR amount. Both the variable valve timing device and the variable valve lift amount device correspond to an internal EGR actuator that adjusts the internal EGR amount. The external EGR device can adjust the external EGR amount. For the calculation of the estimated EGR amount, a mathematical formula or a map obtained by modeling the response of the EGR amount to the operation of each actuator based on fluid dynamics or the like can be used. In these mathematical formulas and maps, various operating conditions that affect the response of the EGR amount, such as the engine speed and the intake air amount, can be used as parameters. In the first to third embodiments, the EGR amount thus calculated is simply expressed as the EGR amount, but in this embodiment, the estimation is made to clarify that it is not an actual value but an estimated value. Expressed as EGR amount.

制御装置は、内燃機関のトルクの目標値を設定する目標トルク設定部40、効率の目標値を設定する目標効率設定部42、空燃比(以下、A/F)の目標値を設定する目標A/F設定部44、及び、EGR量の目標値を設定する目標EGR量設定部46を備えている。このうち目標トルク設定部40、目標効率設定部42及び目標A/F設定部44は、上位制御装置から入力された各要求値に基づいてそれぞれの目標値を設定する。目標EGR量設定部46は、内燃機関の運転状態を示す複数のパラメータ、例えば、機関回転数や要求負荷を軸とするマップを用いて目標EGR量を設定する。   The control device includes a target torque setting unit 40 that sets a target value of torque of the internal combustion engine, a target efficiency setting unit 42 that sets a target value of efficiency, and a target A that sets a target value of an air-fuel ratio (hereinafter referred to as A / F). A / F setting unit 44 and a target EGR amount setting unit 46 for setting a target value of the EGR amount are provided. Among these, the target torque setting unit 40, the target efficiency setting unit 42, and the target A / F setting unit 44 set their respective target values based on the required values input from the host controller. The target EGR amount setting unit 46 sets the target EGR amount using a plurality of parameters indicating the operating state of the internal combustion engine, for example, a map having the engine speed and the required load as axes.

目標トルクと目標効率は、吸入空気量(以下、単に空気量)の目標値の計算に使用される。目標空気量は、減速要求信号をスロットルの制御信号に変換するための計算過程で使用されるパラメータの一つである。目標空気量は、バルブタイミング可変装置、バルブリフト量可変装置、及び外部EGR装置の各制御信号の生成にも使用される。制御装置には、目標空気量を計算する手段として、目標トルク補正部52とトルク−空気量変換部54と下限ガード部56とを備えている。   The target torque and the target efficiency are used for calculating a target value of the intake air amount (hereinafter simply referred to as air amount). The target air amount is one of parameters used in a calculation process for converting a deceleration request signal into a throttle control signal. The target air amount is also used to generate control signals for the variable valve timing device, the variable valve lift amount device, and the external EGR device. The control device includes a target torque correction unit 52, a torque-air amount conversion unit 54, and a lower limit guard unit 56 as means for calculating the target air amount.

目標トルク補正部52には、目標トルクと目標効率とが入力される。目標トルク補正部52は目標トルクを目標効率で除算して補正し、その補正目標トルクをトルク−空気量変換部54に出力する。目標効率が通常値の1であれば、目標トルク設定部40で設定された目標トルクがそのままトルク−空気量変換部54に出力される。一方、目標効率が通常値の1よりも小さければ、目標効率による除算によって目標トルクは嵩上げされ、嵩上げされた補正目標トルクがトルク−空気量変換部54に出力される。   The target torque and target efficiency are input to the target torque correction unit 52. The target torque correction unit 52 divides and corrects the target torque by the target efficiency, and outputs the corrected target torque to the torque-air amount conversion unit 54. If the target efficiency is a normal value of 1, the target torque set by the target torque setting unit 40 is output to the torque-air amount conversion unit 54 as it is. On the other hand, if the target efficiency is smaller than the normal value 1, the target torque is raised by division by the target efficiency, and the raised corrected target torque is output to the torque-air amount conversion unit 54.

トルク−空気量変換部54は、補正目標トルクの実現に必要な空気量を空気量マップを用いて計算する。空気量マップは補正目標トルクを空気量に変換するためのマップであって、点火時期が最適点火時期のときのトルクと空気量との関係が記されている。また、空気量マップでは、機関回転数、A/F、EGR量等、トルクと空気量との関係に影響する各種の運転条件がパラメータとして用いられている。このうちEGR量に関しては、目標EGR量と推定EGR量のうち大きいほうが最大値選択部62で選択されて空気量マップに入力される。   The torque-air amount conversion unit 54 calculates an air amount necessary for realizing the corrected target torque using an air amount map. The air amount map is a map for converting the corrected target torque into the air amount, and describes the relationship between the torque and the air amount when the ignition timing is the optimal ignition timing. In the air amount map, various operating conditions that affect the relationship between torque and air amount, such as engine speed, A / F, and EGR amount, are used as parameters. Among these, regarding the EGR amount, the larger one of the target EGR amount and the estimated EGR amount is selected by the maximum value selection unit 62 and input to the air amount map.

図7は空気量マップのイメージを示した図である。この図に示すように、内燃機関の運転域はEGR量と空気量との関係によって燃焼可能領域と失火領域とに分けられる。空気量マップは、EGR量と空気量との関係が燃焼可能領域に収まるように作られている。例えば、補正目標トルクと機関回転数等の他のパラメータ値とから算出される最適空気量がαの場合でも、空気量マップでは、EGR量γを考慮して空気量としてはβが算出されるようになっている。   FIG. 7 shows an image of the air amount map. As shown in this figure, the operating region of the internal combustion engine is divided into a combustible region and a misfire region depending on the relationship between the EGR amount and the air amount. The air amount map is created so that the relationship between the EGR amount and the air amount is within the combustible region. For example, even when the optimum air amount calculated from the corrected target torque and other parameter values such as the engine speed is α, the air amount map calculates β as the air amount in consideration of the EGR amount γ. It is like that.

トルク−空気量変換部54で得られた空気量は、下限ガード部56にてガード処理される。下限ガード部56は、入力された空気量と燃焼限界空気量とを比較し、入力空気量が燃焼限界空気量以上であれば入力空気量をそのまま出力する。一方、入力空気量が燃焼限界空気量よりも小さければ入力空気量に代えて燃焼限界空気量を出力する。下限ガード部56から出力された空気量が最終的な目標空気量となる。下限ガード部56によるガード処理は、空気量の減少に伴うEGR率の上昇を抑制し、それにより燃焼可能領域での運転を確実にするための処理である。   The air amount obtained by the torque-air amount conversion unit 54 is guarded by the lower limit guard unit 56. The lower limit guard unit 56 compares the input air amount with the combustion limit air amount, and outputs the input air amount as it is when the input air amount is equal to or greater than the combustion limit air amount. On the other hand, if the input air amount is smaller than the combustion limit air amount, the combustion limit air amount is output instead of the input air amount. The air amount output from the lower limit guard unit 56 is the final target air amount. The guard process by the lower limit guard unit 56 is a process for suppressing an increase in the EGR rate due to a decrease in the air amount, thereby ensuring operation in the combustible region.

下限ガード部56で使用される燃焼限界空気量は、燃焼限界空気量算出部58にて計算される。燃焼限界空気量算出部58は、燃焼限界空気量マップを用いて燃焼限界空気量を計算する。燃焼限界空気量マップは、EGR量と燃焼限界空気量との関係を記憶したマップであって、機関回転数等、EGR導入時の燃焼状態に影響する各種の運転条件がパラメータとして用いられている。図8は燃焼限界空気量マップのイメージを示した図である。燃焼限界空気量を決定する上で基礎とするEGR量は、最大値選択部62で選択されたEGR量、すなわち、目標EGR量と推定EGR量のうち大きいほうのEGR量である。   The combustion limit air amount used in the lower limit guard unit 56 is calculated by the combustion limit air amount calculation unit 58. The combustion limit air amount calculation unit 58 calculates the combustion limit air amount using the combustion limit air amount map. The combustion limit air amount map is a map in which the relationship between the EGR amount and the combustion limit air amount is stored, and various operating conditions that affect the combustion state when EGR is introduced, such as the engine speed, are used as parameters. . FIG. 8 is a diagram showing an image of a combustion limit air amount map. The EGR amount that is the basis for determining the combustion limit air amount is the EGR amount selected by the maximum value selection unit 62, that is, the larger EGR amount of the target EGR amount and the estimated EGR amount.

下限ガード部56から出力される目標空気量は、目標EGR量とともに吸気系目標制御量算出部60で使用される。吸気系目標制御量算出部60は、エア逆モデル、VVTモデル、VLモデル及び外部EGRモデルを用いて各アクチュエータの制御量を計算する。VVTモデルは、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングの変化に対する内部EGR量の応答を数式で表したものである。VLモデルは、吸気バルブのリフト量の変化に対する内部EGR量の応答を数式で表したものである。そして、外部EGRモデルは、EGR弁の動作に対する外部EGR量の応答を数式で表したものである。吸気系目標制御量算出部60は、これらのモデルを用いて各アクチュエータの目標制御量を計算し、対応する制御部70,72,74,76にセットする。例えば、スロットル制御部70には目標スロットル開度をセットする。   The target air amount output from the lower limit guard unit 56 is used by the intake system target control amount calculation unit 60 together with the target EGR amount. The intake system target control amount calculation unit 60 calculates the control amount of each actuator using an air inverse model, a VVT model, a VL model, and an external EGR model. The VVT model is a numerical expression of the response of the internal EGR amount to changes in the valve timing of the intake valve and the exhaust valve. The VL model expresses the response of the internal EGR amount to a change in the lift amount of the intake valve by a mathematical expression. The external EGR model is a mathematical expression of the response of the external EGR amount to the operation of the EGR valve. The intake system target control amount calculation unit 60 calculates the target control amount of each actuator using these models, and sets it in the corresponding control units 70, 72, 74, 76. For example, the target throttle opening is set in the throttle control unit 70.

次に、点火に関わるアクチュエータの操作量の計算について説明する。点火に関わるアクチュエータは点火装置であり、TDCを基準とした点火時期(クランク角で表される)が操作量として用いられる。制御装置は、目標点火時期算出部68において目標点火時期を計算し、点火時期制御部78にセットする。   Next, calculation of the operation amount of the actuator related to ignition will be described. An actuator related to ignition is an ignition device, and an ignition timing (represented by a crank angle) based on TDC is used as an operation amount. The control device calculates the target ignition timing in the target ignition timing calculation unit 68 and sets it in the ignition timing control unit 78.

目標点火時期算出部68における目標点火時期の計算には、トルク効率が用いられる。トルク効率は内燃機関の推定トルクに対する目標トルクの比であってトルク効率算出部64にて計算される。トルク効率算出部64は、目標トルク設定部40で設定された目標トルクを推定トルク算出部48で算出された推定トルクで除算し、その計算結果をトルク効率として算出する。ただし、トルク効率算出部64から出力されるトルク効率がそのまま目標点火時期算出部68に入力されるのではなく、下限ガード部66にてガード処理された修正トルク効率が目標点火時期算出部68に入力される。   Torque efficiency is used for calculation of the target ignition timing in the target ignition timing calculation unit 68. The torque efficiency is a ratio of the target torque to the estimated torque of the internal combustion engine, and is calculated by the torque efficiency calculation unit 64. The torque efficiency calculation unit 64 divides the target torque set by the target torque setting unit 40 by the estimated torque calculated by the estimated torque calculation unit 48, and calculates the calculation result as torque efficiency. However, the torque efficiency output from the torque efficiency calculation unit 64 is not input to the target ignition timing calculation unit 68 as it is, but the corrected torque efficiency subjected to the guard processing by the lower limit guard unit 66 is input to the target ignition timing calculation unit 68. Entered.

目標点火時期算出部68は、まず、入力されたトルク効率から最適点火時期に対する点火遅角量を計算する。点火遅角量の計算には、点火時期マップが用いられる。点火時期マップは、トルク効率を含む複数のパラメータを軸とする多次元マップであって、EGR量やA/Fや機関回転数等、点火時期の決定に影響する各種の運転条件をパラメータとして用いられている。これらのパラメータには現在値が入力される。ただし、EGR量に関しては目標EGR量と推定EGR量のうち大きいほうが用いられ、A/Fには目標A/Fが用いられる。   The target ignition timing calculation unit 68 first calculates an ignition delay amount with respect to the optimal ignition timing from the input torque efficiency. An ignition timing map is used to calculate the ignition retard amount. The ignition timing map is a multi-dimensional map with a plurality of parameters including torque efficiency as axes, and uses various operating conditions that affect the determination of ignition timing, such as EGR amount, A / F, and engine speed, as parameters. It has been. These parameters are entered with current values. However, the larger one of the target EGR amount and the estimated EGR amount is used for the EGR amount, and the target A / F is used for A / F.

点火時期マップでは、トルク効率が1のときの点火遅角量はゼロに設定され、トルク効率が1よりも小さいほど点火遅角量は大きい値に設定されている。したがって、推定トルクと目標トルクとが一致するときには、トルク効率が1になることにより、点火遅角量はゼロとなる。一方、トルク効率が1よりも小さいとき、つまり、推定トルクと目標トルクとの間に差が生じたときには、それを点火時期の遅角によるトルク調整で補償するための点火遅角量が算出される。目標点火時期算出部68は、点火時期マップを用いて決定された点火遅角量と内燃機関の運転状態から決まる最適点火時期とから目標点火時期を計算し、それを点火時期制御部78にセットする。   In the ignition timing map, the ignition delay amount when the torque efficiency is 1 is set to zero, and the smaller the torque efficiency is, the larger the ignition delay amount is set. Therefore, when the estimated torque and the target torque match, the torque efficiency becomes 1, so that the ignition retardation amount becomes zero. On the other hand, when the torque efficiency is smaller than 1, that is, when there is a difference between the estimated torque and the target torque, an ignition delay amount is calculated to compensate for the difference by torque adjustment by retarding the ignition timing. The The target ignition timing calculation unit 68 calculates the target ignition timing from the ignition delay amount determined using the ignition timing map and the optimal ignition timing determined from the operating state of the internal combustion engine, and sets it in the ignition timing control unit 78. To do.

下限ガード部66によるトルク効率のガード処理は、点火時期の過遅角による失火を防止するための処理である。下限ガード部66は、入力されたトルク効率と下限効率とを比較し、トルク効率が下限効率以上であればトルク効率をそのまま出力する。一方、トルク効率が下限効率よりも小さければトルク効率に代えて下限効率を出力する。ここで、下限効率はEGR量に応じて設定される。EGRの導入下では、点火遅角量が同じであってもEGR量によって失火の可能性は変わってくるからである。下限効率を決めるEGR量としては、目標EGR量と推定EGR量のうち大きいほうが用いられる。   The torque efficiency guard process by the lower limit guard unit 66 is a process for preventing misfiring due to excessive retard of the ignition timing. The lower limit guard unit 66 compares the input torque efficiency with the lower limit efficiency, and outputs the torque efficiency as it is if the torque efficiency is equal to or higher than the lower limit efficiency. On the other hand, if the torque efficiency is smaller than the lower limit efficiency, the lower limit efficiency is output instead of the torque efficiency. Here, the lower limit efficiency is set according to the EGR amount. This is because, under the introduction of EGR, the possibility of misfire varies depending on the EGR amount even if the ignition retard amount is the same. As the EGR amount that determines the lower limit efficiency, the larger one of the target EGR amount and the estimated EGR amount is used.

最後に燃料供給に関わるアクチュエータの操作量の計算について説明する。燃料供給に関わるアクチュエータは燃料供給装置であり、インジェクタの駆動時間、すなわち、燃料噴射時間が操作量として用いられる。燃料供給装置はシリンダ内に直接燃料を供給するものでも、吸気ポート内に燃料を噴射するものでもよい。燃料供給制御部80は、目標A/F設定部44で設定された目標A/Fを制御量とし、目標A/Fに基づいて操作量である燃料噴射時間を計算する。   Finally, calculation of the operation amount of the actuator related to fuel supply will be described. An actuator related to fuel supply is a fuel supply device, and the drive time of the injector, that is, the fuel injection time is used as an operation amount. The fuel supply device may supply fuel directly into the cylinder or may inject fuel into the intake port. The fuel supply control unit 80 uses the target A / F set by the target A / F setting unit 44 as a control amount, and calculates a fuel injection time that is an operation amount based on the target A / F.

以上、本実施の形態の制御装置についてその構成及び機能を説明した。次に、本実施の形態の制御装置の動作について図9を用いて説明する。   The configuration and function of the control device according to the present embodiment have been described above. Next, the operation of the control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図9は運転者からの減速要求に対する制御装置の動作をタイムチャートで表した図である。運転者がアクセル操作を介して発する減速要求は、上位制御装置からトルク要求値で表現されて制御装置に入力される。制御装置はこのトルク要求値に基づいて目標トルクを設定する。具体的には、タイムチャートの最上段に実線で示すように、減速要求に素早く応えるべく目標トルクをステップ状に大きく低下させる。   FIG. 9 is a time chart showing the operation of the control device in response to a deceleration request from the driver. The deceleration request issued by the driver through the accelerator operation is expressed as a torque request value from the host controller and is input to the controller. The control device sets a target torque based on this torque request value. Specifically, as shown by the solid line at the top of the time chart, the target torque is greatly reduced stepwise to quickly respond to the deceleration request.

タイムチャートの2段目には目標空気量の変化を実線で示している。本実施の形態ではトルク−空気量変換部54と下限ガード部56のそれぞれにおいてEGR量を考慮した目標空気量の補正を行っている。タイムチャートの3段目にはスロットル開度の変化を実線で示している。このタイムチャートに示すように、本実施の形態の制御装置によれば、スロットルを最終スロットル開度まで閉じていく過程においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることができる。   The second stage of the time chart shows the change in the target air amount with a solid line. In the present embodiment, each of the torque-air amount conversion unit 54 and the lower limit guard unit 56 corrects the target air amount in consideration of the EGR amount. In the third stage of the time chart, the change in the throttle opening is shown by a solid line. As shown in this time chart, according to the control device of the present embodiment, the closing operation of the throttle can be temporarily stopped or slowed down in the process of closing the throttle to the final throttle opening.

一方、EGR量を考慮した補正を行わない場合には、タイムチャートの2段目に破線で示すように、目標空気量は目標トルクの変化に合わせてステップ状に低下することになる。この場合、タイムチャートの3段目に破線で示すように、スロットルは最終スロットル開度をアンダーシュートするように一気に閉じられ、その後、最終スロットル開度まで戻されることになる。   On the other hand, when the correction considering the EGR amount is not performed, the target air amount decreases stepwise in accordance with the change of the target torque, as indicated by a broken line in the second stage of the time chart. In this case, as indicated by a broken line in the third stage of the time chart, the throttle is closed at a stroke so as to undershoot the final throttle opening, and then returned to the final throttle opening.

また、タイムチャートの4段目にはEGR弁開度の変化を示している。減速要求によって目標トルクが低下させられたときには、スロットルの閉じ方向への動作に合わせてEGR弁も閉じ方向に動作させられる。このときのEGR弁の開度は、タイムチャートの5段目に示す目標EGR率を実現するように制御される。なお、目標EGR率は、目標EGR量設定部46で設定された目標EGR量と目標空気量とから計算することができる。また、本実施の形態では目標EGR量を設定するようになっているが、機関回転数や要求負荷などに基づいて目標EGR率を設定し、目標EGR量は目標EGR率と目標空気量とから計算するのでもよい。   The fourth stage of the time chart shows the change in the EGR valve opening. When the target torque is reduced due to the deceleration request, the EGR valve is also operated in the closing direction in accordance with the operation in the closing direction of the throttle. The opening degree of the EGR valve at this time is controlled so as to realize the target EGR rate shown in the fifth stage of the time chart. The target EGR rate can be calculated from the target EGR amount and the target air amount set by the target EGR amount setting unit 46. In this embodiment, the target EGR amount is set, but the target EGR rate is set based on the engine speed, the required load, etc., and the target EGR amount is calculated from the target EGR rate and the target air amount. It may be calculated.

タイムチャートの5段目には、目標EGR率と併せて実際のEGR率の変化も示している。実線で示すのは、本実施の形態の制御装置によるEGR率の変化、すなわち、EGR量を考慮して目標空気量を補正した場合のEGR率の変化である。一方、破線で示すのは、目標空気量を補正しない場合のEGR率の変化である。   In the fifth stage of the time chart, the actual EGR rate change is shown together with the target EGR rate. A solid line indicates a change in the EGR rate by the control device of the present embodiment, that is, a change in the EGR rate when the target air amount is corrected in consideration of the EGR amount. On the other hand, a broken line indicates a change in the EGR rate when the target air amount is not corrected.

目標空気量の補正を行わない場合には、EGR弁を閉じた後にEGR率が急上昇する。EGR弁の下流に残留していたEGRガスが筒内に流入するためである。結果、EGR率は一時的に目標EGR率を超えることになり、目標EGR率が燃焼限界EGR率ぎりぎりに設定されている場合には、失火が発生する可能性が増大する。これに対して、本実施の形態の制御装置によれば、空気量が燃焼限界空気量を下回る直前においてスロットルの閉動作が一時的に停止或いは鈍化させられるので、EGR率の上昇は抑制され、EGR率の急上昇による失火の発生は防止される。   When the target air amount is not corrected, the EGR rate increases rapidly after the EGR valve is closed. This is because the EGR gas remaining downstream of the EGR valve flows into the cylinder. As a result, the EGR rate temporarily exceeds the target EGR rate, and when the target EGR rate is set at the limit of the combustion limit EGR rate, the possibility of misfire increases. On the other hand, according to the control device of the present embodiment, the throttle closing operation is temporarily stopped or slowed down immediately before the air amount falls below the combustion limit air amount, so that the increase in the EGR rate is suppressed, The occurrence of misfire due to a rapid rise in the EGR rate is prevented.

タイムチャートの最下段には、本実施の形態の制御装置による点火時期の変化を実線で示している。本実施の形態の制御装置によれば、点火時期を最適点火時期にしたときの推定トルク(タイムチャートの最上段に点線で示す)が算出され、その推定トルクと目標トルクとの比であるトルク効率に基づいて最適点火時期(タイムチャートの最下段に点線で示す)に対する点火遅角量が算出される。したがって、EGR率が燃焼限界を超えないように空気量の減少が一時的に停止或いは鈍化させられるときには、それによるトルクの低下の遅れを補償するように自動的に点火時期が遅角されることになる。   At the bottom of the time chart, the change in the ignition timing by the control device of the present embodiment is shown by a solid line. According to the control device of the present embodiment, an estimated torque (indicated by a dotted line at the top of the time chart) when the ignition timing is set to the optimal ignition timing is calculated, and a torque that is a ratio between the estimated torque and the target torque Based on the efficiency, an ignition retardation amount with respect to the optimal ignition timing (indicated by a dotted line at the bottom of the time chart) is calculated. Therefore, when the decrease in the air amount is temporarily stopped or slowed down so that the EGR rate does not exceed the combustion limit, the ignition timing is automatically retarded so as to compensate for the delay in the decrease in torque. become.

以上説明したように、本実施の形態の制御装置によれば、内燃機関への減速要求があった場合、その減速要求信号を目標トルク、目標空気量そして目標スロットル開度を経由してスロットルの制御信号に変換する。その際、目標空気量とその下限値である燃焼限界空気量とを比較し、目標空気量を燃焼限界空気量でガードすることによって、実際に空気量が燃焼限界空気量を下回る直前においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることができる。その結果、減速過程での空気量の減少は、空気量が燃焼限界空気量を下回る直前において一時的に停止或いは鈍化することになり、EGR率の急上昇による失火の発生は防止される。したがって、本実施の形態の制御装置によれば、減速時のEGR率の上昇が抑えられる分、定常運転時のEGR率を高く設定することができる。   As described above, according to the control apparatus of the present embodiment, when there is a deceleration request to the internal combustion engine, the deceleration request signal is sent to the throttle via the target torque, target air amount, and target throttle opening. Convert to control signal. At that time, the target air amount is compared with the lower limit combustion limit air amount, and the target air amount is guarded by the combustion limit air amount. The closing operation can be temporarily stopped or slowed down. As a result, the decrease in the air amount during the deceleration process temporarily stops or slows down immediately before the air amount falls below the combustion limit air amount, and the occurrence of misfire due to a rapid increase in the EGR rate is prevented. Therefore, according to the control device of the present embodiment, the EGR rate during steady operation can be set higher as much as the increase in the EGR rate during deceleration is suppressed.

また、本実施の形態の制御装置によれば、減速要求の取得後、目標空気量が燃焼限界空気量よりも小さくなるまではスロットルを閉じることができるので、減速要求の取得時点から速やかに内燃機関の回転数を落とすことができる。さらに、スロットルの閉動作が一時的に停止或いは鈍化させられた場合には、それによるトルクの低下の遅れを補償するように自動的に点火時期が遅角されるようにもなっている。したがって、本実施の形態の制御装置によれば、減速時のEGR率の上昇を抑えて失火を防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   Further, according to the control device of the present embodiment, after the deceleration request is acquired, the throttle can be closed until the target air amount becomes smaller than the combustion limit air amount. The engine speed can be reduced. Further, when the closing operation of the throttle is temporarily stopped or slowed down, the ignition timing is automatically retarded so as to compensate for the delay in torque reduction caused by the operation. Therefore, according to the control device of the present embodiment, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while suppressing the increase in the EGR rate during deceleration and preventing misfire.

なお、本実施の形態では、目標トルク設定部40が第3の発明の「減速要求取得手段」に相当している。また、目標トルク設定部40、トルク−空気量変換部54、吸気系目標制御量算出部60及びスロットル制御部70によって第3の発明の「吸気制御手段」が構成されている。特に、目標トルク設定部40は第4の発明の「目標トルク設定手段」に相当し、トルク−空気量変換部54は第4の発明の「目標充填効率算出手段」に相当し、吸気系目標制御量算出部60は第4の発明の「目標スロットル開度算出手段」に相当し、スロットル制御部70は第4の発明の「制御信号生成手段」に相当している。   In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the third invention. Further, the target torque setting unit 40, the torque-air amount conversion unit 54, the intake system target control amount calculation unit 60, and the throttle control unit 70 constitute the “intake control means” of the third invention. In particular, the target torque setting unit 40 corresponds to the “target torque setting means” of the fourth invention, the torque-air amount conversion unit 54 corresponds to the “target charging efficiency calculation means” of the fourth invention, and the intake system target The control amount calculation unit 60 corresponds to “target throttle opening calculation means” of the fourth invention, and the throttle control unit 70 corresponds to “control signal generation means” of the fourth invention.

また、本実施の形態では、推定EGR量算出部50及び目標EGR量設定部46は第3の発明の「EGR量算出手段」に相当している。燃焼限界空気量算出部58は第3の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当している。そして、下限ガード部56は第3乃至第5の発明の「補正手段」に相当している。   In the present embodiment, the estimated EGR amount calculation unit 50 and the target EGR amount setting unit 46 correspond to the “EGR amount calculation means” of the third invention. The combustion limit air amount calculation unit 58 corresponds to “combustion limit filling efficiency calculation means” of the third invention. The lower limit guard unit 56 corresponds to the “correction unit” of the third to fifth inventions.

また、本実施の形態では、推定トルク算出部48は第7の発明の「推定トルク計算手段」に相当している。トルク効率算出部64は第7の発明の「トルク効率算出手段」に相当している。目標点火時期算出部68と点火時期制御部78とにより第7の発明の「点火時期制御手段」が構成されている。   In the present embodiment, the estimated torque calculator 48 corresponds to the “estimated torque calculator” of the seventh invention. The torque efficiency calculation unit 64 corresponds to the “torque efficiency calculation means” of the seventh invention. The target ignition timing calculation unit 68 and the ignition timing control unit 78 constitute the “ignition timing control means” of the seventh invention.

本実施の形態は第2の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部40が第2の発明の「減速要求取得手段」に相当している。推定EGR量算出部50は第2の発明の「EGR量算出手段」に相当し、燃焼限界空気量算出部58は第2の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当している。そして、目標トルク設定部40、トルク−空気量変換部54、下限ガード部56、吸気系目標制御量算出部60及びスロットル制御部70によって第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   This embodiment also corresponds to the second invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the second invention. The estimated EGR amount calculation unit 50 corresponds to “EGR amount calculation means” of the second invention, and the combustion limit air amount calculation unit 58 corresponds to “combustion limit charging efficiency calculation means” of the second invention. The target torque setting unit 40, the torque-air amount conversion unit 54, the lower limit guard unit 56, the intake system target control amount calculation unit 60, and the throttle control unit 70 constitute the “intake control means” of the second invention. .

さらに、本実施の形態は第1の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部40が第1の発明の「減速要求取得手段」に相当している。そして、目標トルク設定部40、トルク−空気量変換部54、下限ガード部56、燃焼限界空気量算出部58、吸気系目標制御量算出部60及びスロットル制御部70によって第1の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   Further, the present embodiment also corresponds to the first invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the first invention. The target torque setting unit 40, the torque-air amount conversion unit 54, the lower limit guard unit 56, the combustion limit air amount calculation unit 58, the intake system target control amount calculation unit 60, and the throttle control unit 70, Control means "is configured.

実施の形態5.
次に、本発明の実施の形態5について図を参照して説明する。
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図10は、本発明の実施の形態5としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態4の制御装置と同じく、空気量だけでなく点火時期も併用してトルクを制御することができるトルクデマンド型の制御装置である。図10において実施の形態4と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図10を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態4と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態4とは異なる構成について説明するものとする。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the fifth embodiment of the present invention. Similar to the control device of the fourth embodiment, the control device of the present embodiment is a torque demand type control device that can control the torque by using not only the air amount but also the ignition timing. In FIG. 10, elements common to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the fourth embodiment will be omitted or simplified, and a configuration different from that of the fourth embodiment will be described.

本実施の形態では、実施の形態4とは異なり、内部EGRアクチュエータであるバルブタイミング可変装置やバルブリフト量可変装置、及び外部EGR装置の制御に目標EGR量は使用されない。図10ではこれらアクチュエータの制御系は省略しているが、これらのアクチュエータは、空気量と機関回転数とを主たるパラメータとするマップを用いて制御されるようになっている。例えば、外部EGR装置の場合は、空気量と機関回転数に応じてEGR弁の開度が制御されるようになっている。また、減速要求があったときには、EGR量を減らすようにEGR弁を閉じ方向に動作させる制御が行われる。   In the present embodiment, unlike the fourth embodiment, the target EGR amount is not used to control the valve timing variable device, the valve lift amount variable device, and the external EGR device which are internal EGR actuators. In FIG. 10, the control system of these actuators is omitted, but these actuators are controlled using a map having air quantity and engine speed as main parameters. For example, in the case of an external EGR device, the opening degree of the EGR valve is controlled according to the air amount and the engine speed. Further, when there is a deceleration request, control is performed to operate the EGR valve in the closing direction so as to reduce the EGR amount.

このため、本実施の形態の制御装置は、目標EGR量を設定する機能を有していない。すなわち、実施の形態4の制御装置が備えている目標EGR量設定部46は本実施の形態の制御装置には備えられていない。また、目標EGR量に関係する最大値選択部62も本実施の形態の制御装置は備えていない。   For this reason, the control device of the present embodiment does not have a function of setting the target EGR amount. That is, the target EGR amount setting unit 46 provided in the control device of the fourth embodiment is not provided in the control device of the present embodiment. Further, the maximum value selection unit 62 related to the target EGR amount is not provided with the control device of the present embodiment.

本実施の形態の制御装置は、吸気系アクチュエータのうちスロットルのみを制御対象とし、その目標制御量を計算する手段として目標スロットル開度算出部82を備えている。目標スロットル開度算出部82はエア逆モデルを用いて目標空気量を目標スロットル開度に変換し、スロットル制御部70に目標スロットル開度を入力する。   The control device according to the present embodiment includes only a throttle among intake system actuators as a control target, and includes a target throttle opening calculation unit 82 as means for calculating a target control amount. The target throttle opening calculation unit 82 converts the target air amount into the target throttle opening using an air inverse model, and inputs the target throttle opening to the throttle control unit 70.

目標スロットル開度の基礎となる目標空気量は、実施の形態4と同様、トルク−空気量変換部54と下限ガード部56とを用いて計算される。本実施の形態では、推定EGR量算出部50で算出される推定EGR量が目標空気量の補正に使用される。具体的には、トルク−空気量変換部54では空気量マップのパラメータの1つとして推定EGR量が用いられる。また、下限ガード部56では推定EGR量から決まる燃焼限界空気量が目標空気量の下限値として使用される。   The target air amount serving as the basis for the target throttle opening is calculated using the torque-air amount conversion unit 54 and the lower limit guard unit 56 as in the fourth embodiment. In the present embodiment, the estimated EGR amount calculated by the estimated EGR amount calculation unit 50 is used for correcting the target air amount. Specifically, the torque-air amount conversion unit 54 uses the estimated EGR amount as one of the parameters of the air amount map. Further, the lower limit guard unit 56 uses the combustion limit air amount determined from the estimated EGR amount as the lower limit value of the target air amount.

また、本実施の形態では、目標スロットル開度算出部82における目標スロットル開度の算出、下限ガード部66における下限効率の設定、及び、目標点火時期算出部68における点火遅角量の算出において、推定EGR量算出部50で算出される推定EGR量が参照されるようになっている。   In the present embodiment, the target throttle opening calculation unit 82 calculates the target throttle opening, the lower limit guard unit 66 sets the lower limit efficiency, and the target ignition timing calculation unit 68 calculates the ignition retard amount. The estimated EGR amount calculated by the estimated EGR amount calculation unit 50 is referred to.

以上説明したように、本実施の形態の制御装置では各EGRアクチュエータが目標EGR量に従って制御されておらず、EGR量の制御は空気量の制御とは独立して行われている。しかし、内燃機関への減速要求によって目標空気量が下げられるときには、推定EGR量から算出される燃焼限界空気量と目標空気量とが比較され、目標空気量は燃焼限界空気量で自動的にガードされる。したがって、本実施の形態の制御装置によれば、各EGRアクチュエータが目標EGR量に従って制御されておらずとも、減速過程でのEGR率の一時的な上昇を抑えることができ、EGR率の急上昇による失火の発生を防止することができる。   As described above, in the control device of the present embodiment, each EGR actuator is not controlled according to the target EGR amount, and the control of the EGR amount is performed independently of the control of the air amount. However, when the target air amount is lowered due to the deceleration request to the internal combustion engine, the combustion limit air amount calculated from the estimated EGR amount and the target air amount are compared, and the target air amount is automatically guarded by the combustion limit air amount. Is done. Therefore, according to the control device of the present embodiment, even if each EGR actuator is not controlled according to the target EGR amount, it is possible to suppress a temporary increase in the EGR rate during the deceleration process, and due to a sudden increase in the EGR rate. The occurrence of misfire can be prevented.

なお、本実施の形態の制御装置の各構成要素と第1、第2、第3、第4、第5及び第7の各発明との関係は実施の形態4の場合と同様である。ただし、本実施の形態では目標スロットル開度算出部82が第4の発明の「目標スロットル開度算出手段」に相当する。   The relationship between each component of the control device of the present embodiment and each of the first, second, third, fourth, fifth, and seventh inventions is the same as in the fourth embodiment. However, in the present embodiment, the target throttle opening calculation unit 82 corresponds to the “target throttle opening calculation means” of the fourth invention.

実施の形態6.
次に、本発明の実施の形態6について図を参照して説明する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図11は、本発明の実施の形態6としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態4及び5の制御装置と同じく、空気量だけでなく点火時期も併用してトルクを制御することができるトルクデマンド型の制御装置である。また、本実施の形態の制御装置は、実施の形態5の制御装置と同じく、各アクチュエータの制御量を算出するための情報として目標EGR量を使用せず、推定EGR量のみを使用する構成になっている。図11において実施の形態5と共通する要素は同一の符号を付している。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the sixth embodiment of the present invention. Similar to the control devices of the fourth and fifth embodiments, the control device of the present embodiment is a torque demand type control device that can control the torque by using not only the amount of air but also the ignition timing. In addition, the control device of the present embodiment is configured to use only the estimated EGR amount as information for calculating the control amount of each actuator, as in the control device of the fifth embodiment, without using the target EGR amount. It has become. In FIG. 11, elements common to the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態の制御装置と実施の形態5の制御装置とは、吸入空気量がEGR量から決まる燃焼限界空気量を下回らないように、減速要求信号をスロットルの制御信号に変換するための複数のパラメータの1つを補正する点においては共通する。ただし、実施の形態5の制御装置は目標空気量を補正しているのに対し、本実施の形態の制御装置は目標トルクを補正する点において違いがある。   The control device of the present embodiment and the control device of the fifth embodiment include a plurality of units for converting a deceleration request signal into a throttle control signal so that the intake air amount does not fall below the combustion limit air amount determined from the EGR amount. This is common in that one of the parameters is corrected. However, the control device of the fifth embodiment corrects the target air amount, whereas the control device of the present embodiment is different in that the target torque is corrected.

まず、本実施の形態で採っている目標トルクの補正方法について、実施の形態1の説明で使用した図1を用いて説明する。本実施の形態では、目標トルクを空気量に換算する。その換算空気量を図1中に示すKLrefとする。また、EGR量を取得し、そのEGR量に基づいてEGR率が燃焼限界EGR率となる空気量を算出する。その燃焼限界空気量を図1中に示すKLref2とする。本実施の形態では、目標トルクから換算された空気量に対する燃焼限界空気量の比率(=KLref2/KLef)を空気量比率と定義する。   First, the target torque correction method employed in the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 used in the description of the first embodiment. In the present embodiment, the target torque is converted into an air amount. The converted air amount is assumed to be KLref shown in FIG. Further, an EGR amount is acquired, and an air amount at which the EGR rate becomes the combustion limit EGR rate is calculated based on the EGR amount. Let the combustion limit air amount be KLref2 shown in FIG. In the present embodiment, the ratio of the combustion limit air amount to the air amount converted from the target torque (= KLref2 / KLef) is defined as the air amount ratio.

次に、空気量比率をトルク比率に変換する処理を行う。本実施の形態では、燃焼限界空気量で実現可能なトルクに対する換算空気量で実現可能なトルクの比率をトルク比率と定義する。換算空気量で実現可能なトルクは、燃焼限界EGR率を無視したときのトルクであって、これは目標トルクに等しい。この定義によれば、トルク比率は換算空気量が燃焼限界空気量に等しいときに1となり、換算空気量が燃焼限界空気量を下回る場合に1よりも小さい値になる。ただし、換算空気量が燃焼限界空気量よりも大きいときにはトルク比率は1に固定する。   Next, processing for converting the air amount ratio into the torque ratio is performed. In the present embodiment, the ratio of the torque that can be realized with the converted air amount to the torque that can be realized with the combustion limit air amount is defined as the torque ratio. The torque that can be realized with the converted air amount is the torque when the combustion limit EGR rate is ignored, and is equal to the target torque. According to this definition, the torque ratio is 1 when the converted air amount is equal to the combustion limit air amount, and is smaller than 1 when the converted air amount is less than the combustion limit air amount. However, the torque ratio is fixed to 1 when the converted air amount is larger than the combustion limit air amount.

次に、目標トルクをトルク比率で除算し、その計算結果を補正目標トルクとして使用する。補正目標トルクはEGR量に基づく燃焼限界空気量で実現可能なトルクに等しい。本実施の形態では、この補正目標トルクを用いて目標空気量を算出し、その目標空気量から目標スロットル開度を算出してスロットルを制御する。   Next, the target torque is divided by the torque ratio, and the calculation result is used as the corrected target torque. The corrected target torque is equal to the torque that can be realized with the combustion limit air amount based on the EGR amount. In the present embodiment, the target air amount is calculated using the corrected target torque, and the throttle is controlled by calculating the target throttle opening from the target air amount.

本実施の形態で採っているトルクデマンド制御では、目標トルクから目標空気量が算出され、目標空気量から算出された目標スロットル開度に基づいてスロットルが制御される。このような制御順序によれば、目標トルクから換算される空気量はスロットルの動作によって実現される空気量の将来値に相当する。したがって、その換算空気量と燃焼限界空気量との比率に対応するトルク比率で目標トルクを補正することによって、実際空気量が燃焼限界空気量を下回る直前においてスロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させることができる。   In the torque demand control employed in the present embodiment, the target air amount is calculated from the target torque, and the throttle is controlled based on the target throttle opening calculated from the target air amount. According to such a control sequence, the air amount converted from the target torque corresponds to a future value of the air amount realized by the operation of the throttle. Therefore, by correcting the target torque with a torque ratio corresponding to the ratio between the converted air amount and the combustion limit air amount, the throttle closing operation is temporarily stopped immediately before the actual air amount falls below the combustion limit air amount or Can be slowed down.

以上説明した補正方法を実現するための構成が図11に示す制御装置の構成である。以下、図11を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態5と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態5とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   The configuration for realizing the correction method described above is the configuration of the control device shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the fifth embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from the fifth embodiment is mainly described.

本実施の形態の制御装置は、実施の形態5の制御装置から下限ガード部56と燃焼限界空気量算出部58とを除き、代わりに目標トルクの補正に使用するトルク比率を計算するための計算要素84,86,88を加えた構成になっている。なお、図11では、目標A/F設定部等、実施の形態5の制御装置と共通する構成要素であって、本実施の形態の特徴部分との関連が薄い構成要素に関しては図示を省略している。   The control device of the present embodiment excludes the lower limit guard unit 56 and the combustion limit air amount calculation unit 58 from the control device of the fifth embodiment, and instead calculates for calculating the torque ratio used for correcting the target torque. The configuration is such that elements 84, 86 and 88 are added. In FIG. 11, the components that are common to the control device of the fifth embodiment, such as the target A / F setting unit, and are not related to the characteristic portions of the present embodiment are not shown. ing.

本実施の形態の制御装置では、目標トルク設定部40で設定された目標トルクは、目標トルク補正部90とトルク効率算出部64とに入力されるのと並行して、空気量換算部84にも入力される。空気量換算部84は、点火時期が最適点火時期であるとの前提条件のもとで目標トルクを空気量に換算する。換算には空気量マップを使用する。ここで使用される空気量マップはトルク−空気量変換部54で使用される空気量マップと同じものでもよい。   In the control device of the present embodiment, the target torque set by the target torque setting unit 40 is input to the air amount conversion unit 84 in parallel with being input to the target torque correction unit 90 and the torque efficiency calculation unit 64. Is also entered. The air amount conversion unit 84 converts the target torque into an air amount under the precondition that the ignition timing is the optimal ignition timing. An air volume map is used for conversion. The air amount map used here may be the same as the air amount map used in the torque-air amount converter 54.

空気量換算部84で得られた空気量は空気量比率算出部86に入力される。空気量比率算出部86には、推定EGR量算出部50で算出された推定EGR量も同時に入力されている。空気量比率算出部86には、図1に示す空気量とEGR量と燃焼限界EGR率との関係をマップ化したものが記憶されている。空気量比率算出部86は、推定EGR量に対応する燃焼限界空気量をマップから読み出し、空気量換算部84から入力された空気量に対する燃焼限界空気量の比率を算出する。   The air amount obtained by the air amount conversion unit 84 is input to the air amount ratio calculation unit 86. The estimated EGR amount calculated by the estimated EGR amount calculation unit 50 is also input to the air amount ratio calculation unit 86 at the same time. The air amount ratio calculation unit 86 stores a map of the relationship between the air amount, the EGR amount, and the combustion limit EGR rate shown in FIG. The air amount ratio calculation unit 86 reads the combustion limit air amount corresponding to the estimated EGR amount from the map, and calculates the ratio of the combustion limit air amount to the air amount input from the air amount conversion unit 84.

空気量比率のトルク比率への変換はトルク比率算出部88で行われる。トルク比率算出部88は、変換式若しくはマップを用いて空気量比率に対応するトルク比率を算出する。前述のように、目標トルクに基づく空気量がEGR量に基づく燃焼限界空気量以上であればトルク比率は1となるが、燃焼限界空気量を下回っているときにはトルク比率は1よりも小さい値になる。算出されたトルク比率は目標トルク補正部90に入力される。   The conversion of the air amount ratio to the torque ratio is performed by the torque ratio calculation unit 88. The torque ratio calculation unit 88 calculates a torque ratio corresponding to the air amount ratio using a conversion formula or a map. As described above, if the air amount based on the target torque is equal to or greater than the combustion limit air amount based on the EGR amount, the torque ratio is 1. However, if the air amount is less than the combustion limit air amount, the torque ratio is smaller than 1. Become. The calculated torque ratio is input to the target torque correction unit 90.

目標トルク補正部90は目標トルクを目標効率とトルク比率とで除算して補正し、その補正目標トルクをトルク−空気量変換部54に出力する。トルク比率が1であれば、目標効率で補正された目標トルクがトルク−空気量変換部54に出力される。一方、トルク比率が1よりも小さければ、トルク比率による除算によって目標トルクは嵩上げされ、嵩上げされた補正目標トルクがトルク−空気量変換部54に出力される。   The target torque correction unit 90 corrects the target torque by dividing the target torque by the target efficiency and the torque ratio, and outputs the corrected target torque to the torque-air amount conversion unit 54. If the torque ratio is 1, the target torque corrected with the target efficiency is output to the torque-air amount converter 54. On the other hand, if the torque ratio is smaller than 1, the target torque is raised by division by the torque ratio, and the raised corrected target torque is output to the torque-air amount conversion unit 54.

トルク−空気量変換部54は、補正目標トルクの実現に必要な空気量を空気量マップを用いて計算する。EGR量を考慮した補正は既に目標トルクに施されているので、本実施の形態では、トルク−空気量変換部54で算出された空気量がそのまま目標空気量として使用される。つまり、トルク−空気量変換部54で得られた空気量はそのまま目標スロットル開度算出部82に入力される。目標スロットル開度算出部82は、エア逆モデルを用いて目標スロットル開度を計算し、算出した目標スロットル開度をスロットル制御部70にセットする。なお、図では省略しているが、トルク−空気量変換部54及び目標スロットル開度算出部82では推定EGR量を参照情報として使用することもできる。   The torque-air amount conversion unit 54 calculates an air amount necessary for realizing the corrected target torque using an air amount map. Since the correction in consideration of the EGR amount has already been performed on the target torque, in the present embodiment, the air amount calculated by the torque-air amount conversion unit 54 is used as it is as the target air amount. That is, the air amount obtained by the torque-air amount conversion unit 54 is input to the target throttle opening calculation unit 82 as it is. The target throttle opening calculation unit 82 calculates the target throttle opening using an air inverse model, and sets the calculated target throttle opening in the throttle control unit 70. Although not shown in the drawing, the torque-air amount conversion unit 54 and the target throttle opening calculation unit 82 can also use the estimated EGR amount as reference information.

本実施の形態では、目標トルク設定部40が第3の発明の「減速要求取得手段」に相当している。また、目標トルク設定部40、トルク−空気量変換部54、目標スロットル開度算出部82及びスロットル制御部70によって第3の発明の「吸気制御手段」が構成されている。特に、目標トルク設定部40は第6の発明の「目標トルク設定手段」に相当し、トルク−空気量変換部54は第6の発明の「目標充填効率算出手段」に相当し、目標スロットル開度算出部82は第6の発明の「目標スロットル開度算出手段」に相当し、スロットル制御部70は第6の発明の「制御信号生成手段」に相当している。   In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the third invention. Further, the target torque setting unit 40, the torque-air amount conversion unit 54, the target throttle opening calculation unit 82, and the throttle control unit 70 constitute the “intake control means” of the third invention. In particular, the target torque setting unit 40 corresponds to “target torque setting means” of the sixth invention, and the torque-air amount conversion unit 54 corresponds to “target charging efficiency calculation means” of the sixth invention, and the target throttle opening. The degree calculator 82 corresponds to the “target throttle opening calculator” of the sixth invention, and the throttle controller 70 corresponds to the “control signal generator” of the sixth invention.

また、本実施の形態では、推定EGR量算出部50によって第3の発明の「EGR量算出手段」が実現され、空気量比率算出部86の一部機能によって第3の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」が実現されている。また、空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88及び目標トルク補正部90により第3及び第6の発明の「補正手段」が構成されている。本実施の形態の制御装置の各構成要素と第7の各発明との関係は実施の形態5の場合と同様である。   In the present embodiment, the estimated EGR amount calculation unit 50 implements the “EGR amount calculation means” of the third invention, and the partial function of the air amount ratio calculation unit 86 enables the “combustion limit filling” of the third invention. "Efficiency calculation means" is realized. The air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, and the target torque correction unit 90 constitute the “correction means” of the third and sixth aspects of the invention. The relationship between each component of the control device of the present embodiment and each of the seventh inventions is the same as in the case of the fifth embodiment.

本実施の形態は第2の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部40が第2の発明の「減速要求取得手段」に相当している。推定EGR量算出部50は第2の発明の「EGR量算出手段」に相当し、空気量比率算出部86の一部機能は第2の発明の「燃焼限界充填効率算出手段」に相当している。そして、目標トルク設定部40、空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88、目標トルク補正部90、トルク−空気量変換部54、目標スロットル開度算出部82及びスロットル制御部70によって第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   This embodiment also corresponds to the second invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the second invention. The estimated EGR amount calculation unit 50 corresponds to the “EGR amount calculation unit” of the second invention, and a partial function of the air amount ratio calculation unit 86 corresponds to the “combustion limit charging efficiency calculation unit” of the second invention. Yes. Then, the target torque setting unit 40, the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, the target torque correction unit 90, the torque-air amount conversion unit 54, the target throttle opening calculation unit 82, and the throttle The control unit 70 constitutes the “intake control means” of the second invention.

さらに、本実施の形態は第1の発明とも対応している。本実施の形態では、目標トルク設定部40が第1の発明の「減速要求取得手段」に相当している。そして、目標トルク設定部40、空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88、目標トルク補正部90、トルク−空気量変換部54、目標スロットル開度算出部82及びスロットル制御部70によって第1の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   Further, the present embodiment also corresponds to the first invention. In the present embodiment, the target torque setting unit 40 corresponds to the “deceleration request acquisition means” of the first invention. Then, the target torque setting unit 40, the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, the target torque correction unit 90, the torque-air amount conversion unit 54, the target throttle opening calculation unit 82, and the throttle The control unit 70 constitutes the “intake control means” of the first invention.

なお、本実施の形態では、空気量比率の算出に際して推定EGR量から燃焼限界空気量を求めているが、目標EGR量を用いて各アクチュエータを制御する制御装置では、燃焼限界空気量の算出に目標EGR量を用いてもよい。例えば、目標EGR量と推定EGR量とを比較して大きいほうを選択し、選択したEGR量を空気量比率算出部86に入力するようにしてもよい。   In this embodiment, the combustion limit air amount is obtained from the estimated EGR amount when calculating the air amount ratio. However, a control device that controls each actuator using the target EGR amount calculates the combustion limit air amount. A target EGR amount may be used. For example, the target EGR amount and the estimated EGR amount may be compared to select the larger one, and the selected EGR amount may be input to the air amount ratio calculation unit 86.

実施の形態7.
次に、本発明の実施の形態7について図を参照して説明する。
Embodiment 7 FIG.
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図12は、本発明の実施の形態7としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態6の制御装置の構成をベースとしつつ、目標トルクの補正に係る部分を一部変形した構成になっている。図12において実施の形態6と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図12を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態6と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態6とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. The control device according to the present embodiment is based on the configuration of the control device according to the sixth embodiment, but has a configuration in which a part related to correction of the target torque is partially modified. In FIG. 12, elements common to the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the sixth embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from that of the sixth embodiment is mainly described.

本実施の形態の制御装置と実施の形態6の制御装置とは、トルク比率を目標トルクに反映させる部分の構成に違いがある。実施の形態6の制御装置では、トルク比率と目標効率の双方によって目標トルクが除算されている。このため、トルク比率と目標効率とがともに1よりも小さい値のときには、目標トルクの二重補正によってトルク−空気量変換部54で得られる目標空気量は大きく嵩上げされてしまう。図11に示す構成によれば、空気量の増量分を補償するように自動的に点火時期が遅角されるので、目標トルクの実現は可能であるものの、遅角量が大きくなることで燃費は悪化してしまう。   The control device of the present embodiment is different from the control device of the sixth embodiment in the configuration of the part that reflects the torque ratio in the target torque. In the control device of the sixth embodiment, the target torque is divided by both the torque ratio and the target efficiency. For this reason, when both the torque ratio and the target efficiency are values smaller than 1, the target air amount obtained by the torque-air amount conversion unit 54 is greatly increased by the double correction of the target torque. According to the configuration shown in FIG. 11, the ignition timing is automatically retarded so as to compensate for the increased amount of air, so that the target torque can be realized, but the fuel consumption is increased by increasing the retard amount. Will get worse.

そこで、本実施の形態の制御装置は、トルク比率と目標効率とによる目標トルクの二重補正を防止できる構成を採っている。本実施の形態の制御装置では、図12に示すように、トルク比率算出部88で算出されたトルク比率は補正係数選択部92に入力されるようになっている。この補正係数選択部92には目標効率設定部42で設定された目標効率も入力されている。実施の形態6ではトルク比率と目標効率とを共に用いて目標トルクを補正していたが、本実施の形態ではトルク比率と目標効率の何れか一方のみが選択されて目標トルクの補正に用いられる。   Therefore, the control apparatus of the present embodiment employs a configuration that can prevent double correction of the target torque based on the torque ratio and the target efficiency. In the control device of the present embodiment, the torque ratio calculated by the torque ratio calculation unit 88 is input to the correction coefficient selection unit 92 as shown in FIG. The target efficiency set by the target efficiency setting unit 42 is also input to the correction coefficient selection unit 92. In the sixth embodiment, the target torque is corrected by using both the torque ratio and the target efficiency. However, in this embodiment, only one of the torque ratio and the target efficiency is selected and used for correcting the target torque. .

補正係数選択部92の出力の切り替えは、所定の切り替え条件に従って自動的に行われるようになっている。点火時期制御の精度が優先される場合には目標効率が選択され、減速時にEGR率が燃焼限界を超えないための空気量制御が優先される場合にはトルク比率が選択される。例えば、通常は目標効率を出力し、トルク比率が1よりも小さくなった場合にはトルク比率を出力するのでもよい。また、トルク比率と目標効率とを比較してより小さいほうを出力するのでもよい。目標トルク補正部52は補正係数選択部92で選択されたトルク比率或いは目標効率によって目標トルクを除算し、その補正目標トルクをトルク−空気量変換部54に出力する。   The output of the correction coefficient selection unit 92 is automatically switched according to a predetermined switching condition. The target efficiency is selected when priority is given to the accuracy of ignition timing control, and the torque ratio is selected when priority is given to air amount control so that the EGR rate does not exceed the combustion limit during deceleration. For example, the target efficiency may be normally output, and when the torque ratio becomes smaller than 1, the torque ratio may be output. Further, the torque ratio and the target efficiency may be compared and the smaller one may be output. The target torque correction unit 52 divides the target torque by the torque ratio or target efficiency selected by the correction coefficient selection unit 92 and outputs the corrected target torque to the torque-air amount conversion unit 54.

本実施の形態の制御装置の各構成要素と第1、第2、第3、第6及び第7の各発明との関係は実施の形態6の場合と同様である。ただし、本実施の形態では空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88、補正係数選択部92及び目標トルク補正部52により第3及び第6の発明の「補正手段」が構成されている。また、本実施の形態では、目標トルク設定部40、空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88、目標トルク補正部52、トルク−空気量変換部54、目標スロットル開度算出部82及びスロットル制御部70によって第1及び第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   The relationship between each component of the control device of the present embodiment and each of the first, second, third, sixth and seventh inventions is the same as that of the sixth embodiment. However, in the present embodiment, the “correction means” according to the third and sixth aspects of the invention includes the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, the correction coefficient selection unit 92, and the target torque correction unit 52. Is configured. In the present embodiment, the target torque setting unit 40, the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, the target torque correction unit 52, the torque-air amount conversion unit 54, the target throttle opening. The degree calculating section 82 and the throttle control section 70 constitute the “intake control means” of the first and second aspects of the invention.

実施の形態8.
次に、本発明の実施の形態8について図を参照して説明する。
Embodiment 8 FIG.
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図13は、本発明の実施の形態8としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態6の制御装置の構成をベースとしつつ、目標トルクの補正に係る部分を一部変形した構成になっている。図13において実施の形態6と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図13を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。ただし、実施の形態6と共通する構成についてはその説明を省略或いは簡略し、実施の形態6とは異なる構成について重点的に説明するものとする。   FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the control apparatus for an internal combustion engine as the eighth embodiment of the present invention. The control device according to the present embodiment is based on the configuration of the control device according to the sixth embodiment, but has a configuration in which a part related to correction of the target torque is partially modified. In FIG. 13, elements common to the sixth embodiment are given the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the description of the configuration common to the sixth embodiment is omitted or simplified, and the configuration different from that of the sixth embodiment is mainly described.

前述のように、実施の形態6の制御装置の構成では、トルク比率と目標効率とによって目標トルクが二重補正された場合に点火時期が大きく遅角されてしまう。このため、実施の形態7の制御装置では、目標トルクの二重補正を防止できる構成を採った。これに対し、本実施の形態の制御装置では、トルク比率によって目標トルクを補正しても点火時期は遅角されない構成を採った。トルク比率によって目標トルクを補正する目的は空気量が燃焼限界空気量を下回らないようにすることにあるので、トルクを補償するための点火時期の遅角は必ずしも必要ではない。   As described above, in the configuration of the control device of the sixth embodiment, when the target torque is doubly corrected by the torque ratio and the target efficiency, the ignition timing is greatly retarded. For this reason, the control device of the seventh embodiment employs a configuration that can prevent double correction of the target torque. In contrast, the control device of the present embodiment employs a configuration in which the ignition timing is not retarded even if the target torque is corrected by the torque ratio. The purpose of correcting the target torque based on the torque ratio is to prevent the air amount from falling below the combustion limit air amount, so that the ignition timing delay for compensating the torque is not necessarily required.

図13に示すように、本実施の形態の制御装置では、目標トルク設定部40で設定された目標トルクは、まず、目標トルク第1補正部94にてトルク比率によって除算される。そして、目標トルク第1補正部94で補正された目標トルクがトルク効率算出部64に入力される。これによれば、トルク効率が反映された補正目標トルクと推定トルクとの比に基づいて点火時期が遅角されるので、トルク比率が1よりも小さくなったことによって点火時期が遅角されることはない。   As shown in FIG. 13, in the control device of the present embodiment, the target torque set by the target torque setting unit 40 is first divided by the torque ratio by the target torque first correction unit 94. Then, the target torque corrected by the target torque first correction unit 94 is input to the torque efficiency calculation unit 64. According to this, since the ignition timing is retarded based on the ratio between the corrected target torque reflecting the torque efficiency and the estimated torque, the ignition timing is retarded when the torque ratio becomes smaller than 1. There is nothing.

本実施の形態の制御装置は、目標トルク第1補正部94で補正された目標トルクをさらに目標効率で除算する目標トルク第2補正部96を備えている。また、目標トルク第1補正部94から出力される補正目標トルクと、目標トルク第2補正部96から出力される補正目標トルクの何れか一方を選択して出力する目標トルク選択部98を備えている。目標トルク選択部98で選択された補正目標トルクはトルク−空気量変換部54に出力される。目標トルク選択部98の出力の切り替えは、所定の切り替え条件に従って自動的に行われる。減速時にEGR率が燃焼限界を超えないための空気量制御が優先される場合には、目標トルク第1補正部94から出力される補正目標トルクが選択される。点火時期制御の精度が優先される場合には、目標トルク第2補正部96から出力される補正目標トルクが選択される。   The control device according to the present embodiment includes a target torque second correction unit 96 that further divides the target torque corrected by the target torque first correction unit 94 by the target efficiency. Further, a target torque selection unit 98 that selects and outputs either one of the correction target torque output from the target torque first correction unit 94 and the correction target torque output from the target torque second correction unit 96 is provided. Yes. The corrected target torque selected by the target torque selector 98 is output to the torque-air amount converter 54. The output of the target torque selector 98 is automatically switched according to a predetermined switching condition. When priority is given to air amount control so that the EGR rate does not exceed the combustion limit during deceleration, the corrected target torque output from the target torque first correction unit 94 is selected. When the accuracy of the ignition timing control is prioritized, the corrected target torque output from the target torque second correction unit 96 is selected.

本実施の形態の制御装置の各構成要素と第1、第2、第3及び第6の各発明との関係は実施の形態6の場合と同様である。ただし、本実施の形態では空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88及び目標トルク第1補正部94により第3及び第6の発明の「補正手段」が構成されている。また、本実施の形態では、目標トルク設定部40、空気量換算部84、空気量比率算出部86、トルク比率算出部88、目標トルク第1補正部94、トルク−空気量変換部54、目標スロットル開度算出部82及びスロットル制御部70によって第1及び第2の発明の「吸気制御手段」が構成されている。   The relationship between each component of the control device of the present embodiment and each of the first, second, third, and sixth inventions is the same as that of the sixth embodiment. However, in the present embodiment, the “correction means” of the third and sixth inventions is configured by the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, and the target torque first correction unit 94. Yes. In the present embodiment, the target torque setting unit 40, the air amount conversion unit 84, the air amount ratio calculation unit 86, the torque ratio calculation unit 88, the target torque first correction unit 94, the torque-air amount conversion unit 54, the target The throttle opening calculation section 82 and the throttle control section 70 constitute the “intake control means” of the first and second inventions.

実施の形態9.
次に、本発明の実施の形態9について図を参照して説明する。
Embodiment 9 FIG.
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図14は、本発明の実施の形態9としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、図6に示す実施の形態4の制御装置の構成をベースとしつつ、新たな計算要素を追加した構成になっている。図14には本実施の形態の特徴部分の構成を取り出して示している。図14において実施の形態4と共通する要素は同一の符号を付している。   FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine as the ninth embodiment of the present invention. The control apparatus according to the present embodiment is based on the configuration of the control apparatus according to the fourth embodiment shown in FIG. FIG. 14 shows the configuration of the characteristic part of this embodiment. In FIG. 14, elements common to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態のベースとなっている実施の形態4の制御装置では、点火時期を最適点火時期に設定したときの推定トルクと目標トルクとの比であるトルク効率に従って点火時期制御が行われる。このため、内燃機関の減速時、EGR率が燃焼限界を超えないようにスロットルの閉動作が一時的に停止或いは鈍化させられた場合には、それによるトルクの低下の遅れを補償するように自動的に点火時期が遅角されることになる。ただし、点火時期を遅角しすぎると失火が発生してしまうので、実施の形態4の制御装置では、下限ガード部66(図6参照)によってトルク効率をガードすることで点火時期の遅角を制限している。   In the control device of the fourth embodiment, which is the base of the present embodiment, the ignition timing control is performed according to the torque efficiency that is the ratio between the estimated torque and the target torque when the ignition timing is set to the optimum ignition timing. For this reason, when the internal combustion engine decelerates, if the throttle closing operation is temporarily stopped or slowed down so that the EGR rate does not exceed the combustion limit, automatic compensation is made so as to compensate for the delay in torque reduction caused by the throttle closing operation. Therefore, the ignition timing is retarded. However, if the ignition timing is retarded too much, misfire will occur. Therefore, in the control device of the fourth embodiment, the ignition timing is retarded by guarding the torque efficiency by the lower limit guard unit 66 (see FIG. 6). Restricted.

点火時期の遅角を制限することは失火を防止する上では必要である。しかし、トルクを目標トルクまで低下させることができなくなるため、減速性能は低下してしまう。この点に関して更なる改良を施したものが本実施の形態の制御装置である。以下、図14を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   Limiting the retard of the ignition timing is necessary to prevent misfire. However, since the torque cannot be reduced to the target torque, the deceleration performance is reduced. The control device of the present embodiment has been further improved in this regard. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態において新たに追加された計算要素は、最小トルク算出部100と気筒休止判定部102である。最小トルク算出部100は、下限ガード部56から出力される目標空気量に基づいて点火時期制御で実現可能な最小トルク、すなわち、点火時期を限界まで遅角したときのトルクを算出する。下限ガード部66でトルク効率がガードされたときの点火時期が遅角限界点火時期である。   Calculation elements newly added in the present embodiment are a minimum torque calculation unit 100 and a cylinder deactivation determination unit 102. The minimum torque calculation unit 100 calculates the minimum torque that can be realized by the ignition timing control based on the target air amount output from the lower limit guard unit 56, that is, the torque when the ignition timing is retarded to the limit. The ignition timing when the torque efficiency is guarded by the lower limit guard 66 is the retard limit ignition timing.

最小トルクは空気量とEGR量との関係によって変わる。このため、最小トルク算出部100には、空気量とEGR量と最小トルクとの関係を記した最小トルクマップが記憶されている。最小トルク算出部100は、この最小トルクマップに目標空気量とEGR量とを入力し、それらの入力条件から決まる最小トルクを出力する。なお、本実施の形態は実施の形態4をベースとしているので、ここで用いられるEGR量は目標EGR量と推定EGR量のうち大きいほうである。   The minimum torque varies depending on the relationship between the air amount and the EGR amount. For this reason, the minimum torque calculation unit 100 stores a minimum torque map that describes the relationship among the air amount, the EGR amount, and the minimum torque. The minimum torque calculation unit 100 inputs the target air amount and the EGR amount to the minimum torque map, and outputs the minimum torque determined from those input conditions. Since the present embodiment is based on the fourth embodiment, the EGR amount used here is the larger of the target EGR amount and the estimated EGR amount.

図15は最小トルクマップのイメージを示した図である。図中にはトルクとEGR量との関係を示す曲線が2本描かれている。上側の曲線は、燃焼限界空気量のもとで点火時期を最適点火時期に設定したときのトルクとEGR量との関係を示す曲線である。下側の曲線は、燃焼限界空気量のもとで点火時期を遅角限界点火時期に設定したときのトルクとEGR量との関係を示す曲線である。点火時期制御によって実現可能なトルク範囲は上側曲線と下側曲線とで挟まれた範囲であって、下側曲線よりも下側のトルク範囲は点火時期制御のみでは実現することができない範囲である。   FIG. 15 is a diagram showing an image of the minimum torque map. In the figure, two curves showing the relationship between torque and EGR amount are drawn. The upper curve is a curve showing the relationship between the torque and the EGR amount when the ignition timing is set to the optimum ignition timing under the combustion limit air amount. The lower curve is a curve showing the relationship between the torque and the EGR amount when the ignition timing is set to the retard limit ignition timing under the combustion limit air amount. The torque range that can be realized by the ignition timing control is a range between the upper curve and the lower curve, and the torque range below the lower curve is a range that cannot be realized only by the ignition timing control. .

本実施の形態では、目標トルク設定部40(図6参照)で設定された目標トルクが最小トルクよりも小さい場合、すなわち、点火時期を遅角限界点火時期に設定しても目標トルクを実現できない場合には、内燃機関の一部の気筒を休止させてトルクを低下させる。気筒休止は当該気筒への燃料供給の停止、すなわち、フューエルカットによって実現する。気筒休止は吸気弁や排気弁の動作の停止を伴ってもよい。   In the present embodiment, when the target torque set by the target torque setting unit 40 (see FIG. 6) is smaller than the minimum torque, that is, even if the ignition timing is set to the retard limit ignition timing, the target torque cannot be realized. In some cases, some cylinders of the internal combustion engine are deactivated to reduce the torque. The cylinder deactivation is realized by stopping fuel supply to the cylinder, that is, by fuel cut. The cylinder deactivation may be accompanied by a stop of the operation of the intake valve or the exhaust valve.

気筒休止判定部102は、最小トルクと目標トルクとを比較し、目標トルクが実現可能か否かを判定する。そして、目標トルクの実現は不可能と判定したときには、最小トルクと目標トルクとのトルク差に応じて休止する気筒数を決定し、休止気筒数を示す気筒休止フラグを出力する。燃料供給制御部80(図6参照)は、この気筒休止フラグを受けて対象気筒に対してフューエルカットを実行する。   The cylinder deactivation determination unit 102 compares the minimum torque with the target torque and determines whether or not the target torque can be achieved. When it is determined that the target torque cannot be realized, the number of cylinders to be deactivated is determined according to the torque difference between the minimum torque and the target torque, and a cylinder deactivation flag indicating the number of deactivated cylinders is output. In response to the cylinder deactivation flag, the fuel supply control unit 80 (see FIG. 6) performs fuel cut on the target cylinder.

以上のように、本実施の形態の制御装置は、内燃機関の減速時に点火時期の遅角を遅角限界点火時期で制限した場合には、その遅角限界点火時期で実現できる最小トルクと目標トルクとのトルク差に応じて一部の気筒を休止する。これによれば、EGR率の急上昇による失火だけでなく点火時期の過遅角による失火も確実に防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   As described above, the control device according to the present embodiment, when the retard of the ignition timing is limited by the retard limit ignition timing at the time of deceleration of the internal combustion engine, the minimum torque that can be realized at the retard limit ignition timing and the target Some cylinders are deactivated according to the torque difference from the torque. According to this, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while reliably preventing not only misfire due to the rapid increase in the EGR rate but also misfire due to the excessive delay of the ignition timing.

本実施の形態では、トルク効率をガードする下限ガード部66が第8の発明の「遅角限界設定手段」と「遅角制限手段」とに相当する。また、最小トルク算出部100は第8の発明の「遅角限界トルク算出手段」に相当し、気筒休止判定部102と燃料供給制御部80とにより第8の発明の「気筒休止手段」が構成されている。   In the present embodiment, the lower limit guard part 66 that guards the torque efficiency corresponds to the “retard angle limit setting means” and the “retard angle limit means” of the eighth invention. The minimum torque calculation unit 100 corresponds to the “retarding limit torque calculation unit” of the eighth invention, and the cylinder deactivation determination unit 102 and the fuel supply control unit 80 constitute the “cylinder deactivation unit” of the eighth invention. Has been.

なお、図14に示す構成は実施の形態4の制御装置の構成をベースにしているが、本実施の形態の特徴部分である最小トルク算出部100と気筒休止判定部102は、実施の形態5乃至8の制御装置と組み合わせることもできる。   The configuration shown in FIG. 14 is based on the configuration of the control device according to the fourth embodiment. However, the minimum torque calculation unit 100 and the cylinder deactivation determination unit 102 which are characteristic portions of the present embodiment are the same as those in the fifth embodiment. It can also be combined with the control device of 8 thru | or 8.

実施の形態10.
次に、本発明の実施の形態10について図を参照して説明する。
Embodiment 10 FIG.
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図16は、本発明の実施の形態9としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御装置は、実施の形態9の制御装置と同じく、点火時期の遅角が制限されたときのトルク低下の遅れを他の手段によって補償する構成になっている。図16において実施の形態9と共通する要素は同一の符号を付している。以下、図16を参照して本実施の形態の制御装置の構成について説明する。   FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a control device for an internal combustion engine according to the ninth embodiment of the present invention. Similar to the control device of the ninth embodiment, the control device of the present embodiment is configured to compensate for the delay in torque reduction when the retard of the ignition timing is limited by other means. In FIG. 16, elements common to the ninth embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the configuration of the control device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施の形態の制御装置と実施の形態9の制御装置とは、点火時期の遅角が制限された場合にさらにトルクを低下させるための手段に違いがある。本実施の形態では、排気弁の開弁時期(以下、EVO)を変更することによってトルクの低下を図る。このため、本実施の形態の制御装置は、実施の形態9の制御装置の気筒休止判定部102に代えて、EVOを算出するためのEVO算出部104を備えている。   The control device of the present embodiment and the control device of the ninth embodiment are different in the means for further reducing the torque when the ignition timing retardation is limited. In the present embodiment, the torque is reduced by changing the valve opening timing (hereinafter referred to as EVO) of the exhaust valve. For this reason, the control device of the present embodiment includes an EVO calculation unit 104 for calculating EVO instead of the cylinder deactivation determination unit 102 of the control device of the ninth embodiment.

EVO算出部104は、最小トルクと目標トルクとを比較して目標トルクが実現可能か否かを判定する。そして、目標トルクの実現は不可能と判定したときには、最小トルクと目標トルクとのトルク差に基づいてEVOを算出する。VVT制御部72(図6参照)は、算出されたEVOを実現するように排気弁側のバルブタイミング可変装置を制御する。図17において、実線で示す範囲が排気弁の通常の開弁期間であり、最小トルクよりも目標トルクが低いときには破線で示すようにEVOを進角する。図18のP−V線図に示すように、EVOを進角することによって膨張行程での筒内圧の低下を速めることができ、その分、トルクを低下させることができる。   The EVO calculation unit 104 compares the minimum torque with the target torque to determine whether the target torque can be achieved. When it is determined that the target torque cannot be achieved, EVO is calculated based on the torque difference between the minimum torque and the target torque. The VVT control unit 72 (see FIG. 6) controls the variable valve timing device on the exhaust valve side so as to realize the calculated EVO. In FIG. 17, the range indicated by the solid line is the normal valve opening period of the exhaust valve, and when the target torque is lower than the minimum torque, the EVO is advanced as indicated by the broken line. As shown in the PV diagram of FIG. 18, by advancing EVO, the decrease in the in-cylinder pressure in the expansion stroke can be accelerated, and the torque can be decreased accordingly.

以上のように、本実施の形態の制御装置は、内燃機関の減速時に点火時期の遅角を遅角限界点火時期で制限した場合には、その遅角限界点火時期で実現できる最小トルクと目標トルクとのトルク差に応じてEVOを進角する。これによれば、EGR率の急上昇による失火だけでなく点火時期の過遅角による失火も確実に防止しつつ、内燃機関の発生トルクを減速要求に応じたトルクまで速やかに低下させることができる。   As described above, the control device according to the present embodiment, when the retard of the ignition timing is limited by the retard limit ignition timing at the time of deceleration of the internal combustion engine, the minimum torque that can be realized at the retard limit ignition timing and the target The EVO is advanced according to the torque difference from the torque. According to this, it is possible to quickly reduce the generated torque of the internal combustion engine to the torque according to the deceleration request while reliably preventing not only misfire due to the rapid increase in the EGR rate but also misfire due to the excessive delay of the ignition timing.

本実施の形態では、トルク効率をガードする下限ガード部66が第9の発明の「遅角限界設定手段」と「遅角制限手段」とに相当する。また、最小トルク算出部100は第9の発明の「遅角限界トルク算出手段」に相当し、EVO算出部104とVVT制御部72とにより第9の発明の「排気弁制御手段」が構成されている。   In the present embodiment, the lower limit guard unit 66 that guards the torque efficiency corresponds to the “retard angle limit setting means” and the “retard angle limit means” of the ninth invention. The minimum torque calculator 100 corresponds to the “retarding limit torque calculator” of the ninth invention, and the EVO calculator 104 and the VVT controller 72 constitute the “exhaust valve controller” of the ninth invention. ing.

なお、図16に示す構成は実施の形態4の制御装置の構成をベースにしているが、本実施の形態の特徴部分である最小トルク算出部100とEVO算出部104は、実施の形態5乃至8の制御装置と組み合わせることもできる。   The configuration shown in FIG. 16 is based on the configuration of the control device according to the fourth embodiment. However, the minimum torque calculation unit 100 and the EVO calculation unit 104, which are characteristic parts of the present embodiment, are provided in the fifth to fifth embodiments. It can also be combined with eight control devices.

その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、第3の発明の実施の形態としては、目標空気量や目標トルクを補正する代わりに、吸入空気量を燃焼限界吸入空気量以上とするように(充填効率を燃焼限界充填効率以上とするように)、目標スロットル開度を補正するようにしてもよい。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, as an embodiment of the third invention, instead of correcting the target air amount and target torque, the intake air amount is set to be equal to or higher than the combustion limit intake air amount (the charging efficiency is set to be equal to or higher than the combustion limit charging efficiency). Thus, the target throttle opening degree may be corrected.

吸入空気量とEGR量と燃焼限界EGR率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between intake air amount, EGR amount, and combustion limit EGR rate. 減速時の機関回転数、空気量、EGR弁の開閉状態、EGR量及びEGR率の各時間変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows each time change of the engine speed at the time of deceleration, air quantity, the opening-and-closing state of an EGR valve, EGR amount, and an EGR rate. 本発明の実施の形態1としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 4 of this invention. 目標空気量の算出の際に使用される空気量マップのイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the air quantity map used in the case of calculation of target air quantity. 燃焼限界空気量の算出の際に使用される燃焼限界空気量マップのイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the combustion limit air amount map used in the case of calculation of the combustion limit air amount. 本発明の実施の形態4としての内燃機関の制御装置の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 9 of this invention. 最小トルクの算出の際に使用される最小トルクマップのイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the minimum torque map used in the case of calculation of the minimum torque. 本発明の実施の形態10としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the internal combustion engine as Embodiment 10 of this invention. 本発明の実施の形態10に係る排気弁制御を説明するためのバルブタイミング図である。It is a valve timing diagram for demonstrating the exhaust valve control which concerns on Embodiment 10 of this invention. 排気弁の開弁時期の調整によるトルクダウン効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the torque reduction effect by adjustment of the valve opening time of an exhaust valve.

符号の説明Explanation of symbols

2 減速要求判定部
4 吸気制御部
6 EGR制御部
8 スロットル
10 EGR弁
12 EGR量算出部
14 燃焼限界判定部
20 目標トルク設定部
22 目標空気量算出部
24 目標スロットル開度算出部
26 スロットル制御部
28 EGR量算出部
30 目標空気量補正部
32 空気量比率算出部
34 目標空気量補正部
40 目標トルク設定部
42 目標効率設定部
44 目標A/F設定部
46 目標EGR量設定部
48 推定トルク算出部
50 推定EGR量算出部
52 目標トルク補正部
54 トルク−空気量変換部
56 下限ガード部
58 燃焼限界空気量算出部
60 吸気系目標制御量算出部
62 最大値選択部
64 トルク効率算出部
66 下限ガード部
68 目標点火時期算出部
70 スロットル制御部
72 VVT制御部
74 VL制御部
76 外部EGR制御部
78 点火時期制御部
80 燃料供給制御部
82 目標スロットル開度算出部
84 空気量換算部
86 空気量比率算出部
88 トルク比率算出部
90 目標トルク補正部
92 補正係数選択部
94 目標トルク第1補正部
96 目標トルク第2補正部
98 目標トルク選択部
100 最小トルク算出部
102 気筒休止判定部
104 EVO算出部
2 Deceleration request determination unit 4 Intake control unit 6 EGR control unit 8 Throttle 10 EGR valve 12 EGR amount calculation unit 14 Combustion limit determination unit 20 Target torque setting unit 22 Target air amount calculation unit 24 Target throttle opening calculation unit 26 Throttle control unit 28 EGR amount calculation unit 30 Target air amount correction unit 32 Air amount ratio calculation unit 34 Target air amount correction unit 40 Target torque setting unit 42 Target efficiency setting unit 44 Target A / F setting unit 46 Target EGR amount setting unit 48 Estimated torque calculation Unit 50 estimated EGR amount calculation unit 52 target torque correction unit 54 torque-air amount conversion unit 56 lower limit guard unit 58 combustion limit air amount calculation unit 60 intake system target control amount calculation unit 62 maximum value selection unit 64 torque efficiency calculation unit 66 lower limit Guard unit 68 Target ignition timing calculation unit 70 Throttle control unit 72 VVT control unit 74 VL control unit 76 External EGR control unit 78 Ignition timing control unit 80 Fuel supply control unit 82 Target throttle opening calculation unit 84 Air amount conversion unit 86 Air amount ratio calculation unit 88 Torque ratio calculation unit 90 Target torque correction unit 92 Correction coefficient selection unit 94 Target torque first correction unit 96 Target torque second correction unit 98 Target torque selection unit 100 Minimum torque calculation unit 102 Cylinder deactivation determination unit 104 EVO calculation unit

Claims (2)

内燃機関の排気通路と吸気通路とを結ぶEGR通路に設けられたEGR弁と、前記吸気通路に設けられたスロットルとを有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関への減速要求を取得する減速要求取得手段と、
前記減速要求が取得されたときには前記スロットルを閉じ方向に動作させ、前記減速要求の大きさから決まる最終スロットル開度と前記減速要求の取得時点でのスロットル開度との中間開度まで前記スロットルを閉じたときに、前記スロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させる吸気制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control device for an internal combustion engine having an EGR valve provided in an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and a throttle provided in the intake passage,
Deceleration request acquisition means for acquiring a deceleration request to the internal combustion engine;
When the deceleration request is acquired, the throttle is operated in the closing direction, and the throttle is moved to an intermediate opening between the final throttle opening determined based on the magnitude of the deceleration request and the throttle opening at the time when the deceleration request is acquired. Intake control means for temporarily stopping or slowing down the closing operation of the throttle when closed;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の排気通路と吸気通路とを結ぶEGR通路に設けられたEGR弁と、前記吸気通路に設けられたスロットルとを有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の筒内に流入するEGRガスの量(以下、EGR量)を算出するEGR量算出手段と、
前記EGR量に基づいて前記内燃機関の燃焼限界に対応する燃焼限界充填効率を算出する燃焼限界充填効率算出手段と、
前記内燃機関への減速要求を取得する減速要求取得手段と、
前記減速要求が取得されたときには前記スロットルを閉じ方向に動作させ、前記スロットルの開度から算出される実際の充填効率が前記燃焼限界充填効率まで低下したら、前記スロットルの閉動作を一時的に停止或いは鈍化させる吸気制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control device for an internal combustion engine having an EGR valve provided in an EGR passage connecting an exhaust passage and an intake passage of the internal combustion engine, and a throttle provided in the intake passage,
EGR amount calculation means for calculating the amount of EGR gas flowing into the cylinder of the internal combustion engine (hereinafter referred to as EGR amount) based on the operating state of the internal combustion engine;
Combustion limit filling efficiency calculating means for calculating a combustion limit filling efficiency corresponding to a combustion limit of the internal combustion engine based on the EGR amount;
Deceleration request acquisition means for acquiring a deceleration request to the internal combustion engine;
When the deceleration request is acquired, the throttle is operated in the closing direction, and when the actual charging efficiency calculated from the opening of the throttle is reduced to the combustion limit charging efficiency, the closing operation of the throttle is temporarily stopped. Or intake control means for slowing down,
A control device for an internal combustion engine, comprising:
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