JP5364636B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、気筒内に供給された混合気を圧縮着火により燃焼させ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 that burns an air-fuel mixture supplied into a cylinder by compression ignition.
従来の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この内燃機関は、気筒内に供給された混合気を圧縮着火により燃焼させる予混合圧縮着火式のものであり、吸気通路に設けられ、吸気を加熱する熱交換器と、吸気弁および排気弁の開閉時期を互いに独立して変更する可変動弁機構とを備えている。この制御装置では、内燃機関の負荷および回転数に応じ、所定のマップを検索することによって、気筒内の混合気の温度が圧縮着火が可能な範囲にあるか否かを判定する。混合気の温度が圧縮着火が可能な範囲にないときには、熱交換器による吸気の加熱や可変動弁機構による内部EGR量の変更を行うことによって、混合気の温度を圧縮着火が可能な範囲内に調整する。
As a control device for a conventional internal combustion engine, for example, one disclosed in
また、従来の他の内燃機関の制御装置として、特許文献2に開示されたものが知られている。この内燃機関は、吸気弁を駆動する吸気カムを高速カムと低速カムに切り換えることによって、吸気弁のリフトおよび開弁期間を変更する可変動弁機構を備えている。この制御装置では、吸気カムを低速カムから高速カムに切り換えたときに、燃料噴射量を所定の割合、減少させる。これにより、空燃比をリーン化し、エンジントルクを補正することで、低速カムから高速カムへの切換に伴うトルクの急激な増加が抑制される。一方、吸気カムを高速カムから低速カムに切り換えたときには、燃料噴射量を所定の割合、増加させる。これにより、空燃比をリッチ化し、エンジントルクを増大させることで、高速カムから低速カムへの切換に伴うトルクの急激な減少が抑制される。また、以上のような吸気カムの切換時における燃料噴射量の増減は、切換指令が出力された後、吸気カムの切換に要する時間に相当する所定時間が経過した時に行われ、この所定時間は、内燃機関の冷却水および吸気の温度に応じて設定される。 Moreover, what was disclosed by patent document 2 is known as another conventional internal combustion engine control apparatus. This internal combustion engine includes a variable valve mechanism that changes a lift and a valve opening period of an intake valve by switching an intake cam that drives the intake valve to a high-speed cam and a low-speed cam. In this control device, when the intake cam is switched from the low speed cam to the high speed cam, the fuel injection amount is decreased by a predetermined ratio. As a result, by making the air-fuel ratio lean and correcting the engine torque, a rapid increase in torque accompanying switching from the low speed cam to the high speed cam is suppressed. On the other hand, when the intake cam is switched from the high speed cam to the low speed cam, the fuel injection amount is increased by a predetermined rate. As a result, the air-fuel ratio is enriched and the engine torque is increased, thereby suppressing a rapid decrease in torque accompanying switching from the high speed cam to the low speed cam. Further, the increase or decrease of the fuel injection amount at the time of switching of the intake cam as described above is performed when a predetermined time corresponding to the time required for switching of the intake cam has elapsed after the switching command is output. It is set according to the temperature of the cooling water and the intake air of the internal combustion engine.
しかし、特許文献1の制御装置では、熱交換器による吸気の加熱や可変動弁機構による内部EGR量の変更に遅れを伴うため、混合気の温度の調整が完了するまでに、混合気の温度が圧縮着火が可能な温度範囲から外れることがあり、その場合には、失火やノッキングが発生しやすくなり、安定した燃焼を確保することができない。特に、要求トルクが大きく変化したときには、そのような不具合の発生期間が長くなってしまう。
However, in the control device of
また、特許文献2の制御装置では、吸気カムの切換機構の動作遅れを考慮しているものの、吸気カムの切換指令が出力されてから所定時間が経過するまでの間は、燃料噴射量は、切換指令の出力時の値に保持される。このため、例えば、この制御手法を、圧縮着火式の内燃機関において要求トルクが増加したときの内部EGR量の制御に適用し、吸気カムを切り換えた場合には、その切換指令が出力されてから所定時間が経過するまでの間は、燃料噴射量が切換指令の出力時の値に保持されるため、内燃機関の圧縮端温度を適切に制御することができず、安定した燃焼を確保することができない。さらに、所定時間が経過した時に、燃料噴射量が急激に変化するので、内燃機関の出力が急激に変動し、ドライバビリティが悪化してしまう。 Further, in the control device of Patent Document 2, although the operation delay of the intake cam switching mechanism is taken into consideration, the fuel injection amount is set until a predetermined time elapses after the intake cam switching command is output. It is held at the value when the switching command is output. For this reason, for example, when this control method is applied to the control of the internal EGR amount when the required torque increases in a compression ignition type internal combustion engine, and the intake cam is switched, the switching command is output. Until the predetermined time elapses, the fuel injection amount is held at the value at the time of output of the switching command, so the compression end temperature of the internal combustion engine cannot be controlled appropriately, and stable combustion is ensured. I can't. Furthermore, since the fuel injection amount changes abruptly when a predetermined time has elapsed, the output of the internal combustion engine fluctuates abruptly and drivability deteriorates.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、要求トルクが大きく変化したときでも、各燃焼サイクルにおいて、圧縮着火による安定した燃焼を確保することができる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 to solve the above-described problems, and controls an internal combustion engine that can ensure stable combustion by compression ignition in each combustion cycle even when the required torque greatly changes. An object is to provide an apparatus.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、可変動弁装置(実施形態における(以下、本項において同じ)カム位相可変機構10)の作動量(カム位相CAEX)に応じて吸気弁および排気弁の少なくとも一方である機関弁(排気弁9)の動作特性(開閉タイミング)を変更することにより、気筒3a内に既燃ガスを残留させる内部EGRを制御するとともに、気筒3a内に供給された混合気を圧縮着火により燃焼させる内燃機関の制御装置1であって、内燃機関3に要求される要求トルクBMEPを算出する要求トルク算出手段(ECU2、図4のステップ3)と、算出された要求トルクに応じて、燃料噴射弁4から気筒3aに供給すべき燃料噴射量QINJを算出する燃料噴射量算出手段(ECU2、図6)と、圧縮着火による燃焼を行う際の圧縮端温度T_TDCの目標となる目標圧縮端温度T_TDCCMDを設定する目標圧縮端温度設定手段(ECU2、図4のステップ1)と、算出された要求トルクBMEPに応じて、目標圧縮端温度T_TDCCMDが得られるような内部EGR量に対応する可変動弁装置の作動量の目標となる目標作動量(目標カム位相CAEXCMD)を設定する目標作動量設定手段(ECU2、図4)と、設定された目標作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける可変動弁装置の次回作動量(次回位相CAEX(k+1))を推定する次回作動量推定手段(ECU2、図6のステップ13,14、図7)と、推定された次回の作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける圧縮端温度T_TDCが目標圧縮端温度T_TDCCMDになるように、燃料噴射量QINJの算出に用いる要求トルクBMEPを補正する要求トルク補正手段(ECU2、図6のステップ15、図8)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この内燃機関によれば、可変動弁装置の作動量に応じて機関弁の動作特性が変更され、それにより、気筒内に既燃ガスを残留させる内部EGRが制御される。また、気筒内に供給された混合気は圧縮着火により燃焼する。また、この制御装置によれば、算出された要求トルクに応じて、燃料噴射量を算出する。また、要求トルクに応じて、目標圧縮端温度が得られるような内部EGR量に対応する可変動弁装置の目標作動量を設定し、設定された目標作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける可変動弁装置の次回作動量を推定する。そして、推定された次回作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける圧縮端温度が目標圧縮端温度になるように、燃料噴射量の算出に用いる要求トルクを補正する。 According to this internal combustion engine, the operating characteristics of the engine valve are changed in accordance with the operation amount of the variable valve operating device, thereby controlling the internal EGR that causes the burned gas to remain in the cylinder. Further, the air-fuel mixture supplied into the cylinder is burned by compression ignition. Further, according to this control device, the fuel injection amount is calculated according to the calculated required torque. Further, the target operating amount of the variable valve operating apparatus corresponding to the internal EGR amount that can obtain the target compression end temperature is set according to the required torque, and in the next combustion cycle according to the set target operating amount. Estimate the next operation amount of the variable valve gear. Then, according to the estimated next operation amount, the required torque used for calculating the fuel injection amount is corrected so that the compression end temperature in the next combustion cycle becomes the target compression end temperature.
要求トルクが変化したときには、気筒内の圧縮端温度を目標圧縮端温度に保つために、内部EGR量を変更することがある。例えば、要求トルクが増加したときには、気筒内に供給される混合気の量が増加し、それに伴って気筒内に発生する燃焼エネルギが増加するので、既燃ガスの温度が高くなる。このため、気筒内の圧縮端温度を目標圧縮端温度に保つためには、内部EGR量を減らす必要がある。しかし、内部EGR量を制御する可変動弁装置の動作は、不可避的な応答遅れを伴うため、要求トルクが大きく変化したときには、次回の燃焼サイクルまでに要求トルクに応じた内部EGR量に制御することができない。本発明によれば、次回の燃焼サイクルにおける可変動弁装置の次回作動量を推定し、推定された次回作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける圧縮端温度が目標圧縮端温度になるように、燃料噴射量の算出に用いる要求トルクを補正する。これにより、要求トルクが大きく変化したときでも、各燃焼サイクルにおいて、圧縮端温度を目標圧縮端温度に精度良く制御でき、それにより、気筒内に供給された混合気を圧縮着火により安定して燃焼させることができる。 When the required torque changes, the internal EGR amount may be changed in order to keep the compression end temperature in the cylinder at the target compression end temperature. For example, when the required torque increases, the amount of air-fuel mixture supplied into the cylinder increases, and the combustion energy generated in the cylinder increases accordingly, so the temperature of burned gas increases. For this reason, in order to keep the compression end temperature in the cylinder at the target compression end temperature, it is necessary to reduce the internal EGR amount. However, since the operation of the variable valve system that controls the internal EGR amount involves an inevitable response delay, when the required torque changes greatly, the internal EGR amount is controlled to the internal EGR amount according to the required torque until the next combustion cycle. I can't. According to the present invention, the next operation amount of the variable valve operating apparatus in the next combustion cycle is estimated, and the compression end temperature in the next combustion cycle becomes the target compression end temperature in accordance with the estimated next operation amount. The required torque used for calculating the fuel injection amount is corrected. As a result, even when the required torque changes greatly, in each combustion cycle, the compression end temperature can be accurately controlled to the target compression end temperature, so that the air-fuel mixture supplied into the cylinder is stably combusted by compression ignition. Can be made.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置1において、今回の燃焼サイクルにおける既燃ガスの温度TEXを取得する既燃ガス温度取得手段(ECU2、図4のステップ4)をさらに備え、目標作動量設定手段は、取得された既燃ガスの温度TEXに応じて、可変動弁装置の目標作動量を設定する(図4のステップ5,6)ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the
この構成によれば、各燃焼サイクルにおいて、取得された既燃ガスの温度に応じて、可変動弁装置の目標作動量を設定するので、燃焼サイクルごとに変化する既燃ガスの温度をきめ細かく反映させながら、内部EGR量を適切に制御することができ、それにより、圧縮端温度を目標圧縮端温度に精度良く制御でき、より安定した圧縮着火による燃焼を確保することができる。 According to this configuration, in each combustion cycle, the target operating amount of the variable valve operating device is set according to the acquired temperature of the burned gas, so that the temperature of the burned gas that changes for each combustion cycle is precisely reflected. Thus, the internal EGR amount can be appropriately controlled, whereby the compression end temperature can be accurately controlled to the target compression end temperature, and more stable combustion by compression ignition can be ensured.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置1において、内燃機関3の負荷(要求トルクBMEP)を検出する負荷検出手段(クランク角センサ21、アクセル開度センサ25)をさらに備え、既燃ガス温度取得手段は、既燃ガスの温度TEXを、検出された内燃機関3の負荷に応じて算出する(図4のステップ4、図5)ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the
内燃機関の負荷は、既燃ガスの温度を良好に反映する。この構成によれば、既燃ガスの温度を、検出された内燃機関の実際の負荷に応じて算出するので、より正確な既燃ガスの温度を取得することができる。したがって、そのようにして取得された正確な既燃ガスの温度が得られるような目標作動量を設定することによって、さらに安定した圧縮着火による燃焼を確保することができる。 The load on the internal combustion engine well reflects the temperature of the burnt gas. According to this configuration, the temperature of the burned gas is calculated according to the detected actual load of the internal combustion engine, so that a more accurate burned gas temperature can be acquired. Therefore, by setting the target operation amount so as to obtain the accurate temperature of the burned gas thus obtained, it is possible to ensure more stable combustion by compression ignition.
請求項4に係る発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置1において、燃料噴射弁4から気筒3aに供給すべき燃料の噴射時期TINJを算出する燃料噴射時期算出手段(ECU2)をさらに備え、既燃ガス温度取得手段は、既燃ガスの温度TEXを、算出された燃料噴射時期TINJおよび燃料噴射量QINJの少なくとも一方に応じて算出することを特徴とする
According to a fourth aspect of the invention, in the
既燃ガスの温度は、燃料噴射時期に応じて変化する。例えば、燃料を、内燃機関の膨張行程において燃料噴射弁から気筒内に供給した場合や、吸気行程に加えて圧縮行程においても供給した場合には、着火から次回の燃焼サイクルを開始するまでの期間が短くなることによって、既燃ガスの温度が高くなる。また、既燃ガスの温度は、燃料噴射量が多いほど、燃焼に用いられる燃料の量が増えるため、より高くなる。この構成によれば、既燃ガスの温度を、算出された燃料噴射時期および燃料噴射量の少なくとも一方に応じて算出するので、より正確な既燃ガスの温度を取得することができる。したがって、さらに安定した圧縮着火による燃焼を確保することができる。 The temperature of the burned gas changes according to the fuel injection timing. For example, when fuel is supplied into the cylinder from the fuel injection valve in the expansion stroke of the internal combustion engine, or in the compression stroke in addition to the intake stroke, the period from ignition to the start of the next combustion cycle By shortening, the temperature of burned gas becomes high. In addition, the temperature of burned gas becomes higher because the amount of fuel used for combustion increases as the fuel injection amount increases. According to this configuration, the temperature of the burned gas is calculated according to at least one of the calculated fuel injection timing and the fuel injection amount, so that a more accurate burned gas temperature can be acquired. Therefore, more stable combustion by compression ignition can be ensured.
請求項5に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置1において、次回作動量推定手段は、可変動弁装置の応答特性に応じて、可変動弁装置の次回作動量を推定する(図6のステップ13,14、図7)ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the invention, in the
この構成によれば、可変動弁装置の応答特性に応じて、可変動弁装置の次回作動量を推定するので、応答特性を反映した、より正確な次回作動量を推定することができる。また、そのようにして推定された次回作動量に応じて、圧縮端温度が目標圧縮端温度になるように、燃料噴射量の算出に用いる要求トルクを補正することによって、各燃焼サイクルの圧縮端温度を目標圧縮端温度に適切に制御することができる。 According to this configuration, since the next operation amount of the variable valve apparatus is estimated in accordance with the response characteristic of the variable valve apparatus, a more accurate next operation amount that reflects the response characteristic can be estimated. In addition, by correcting the required torque used for calculating the fuel injection amount so that the compression end temperature becomes the target compression end temperature in accordance with the next operation amount estimated as described above, the compression end of each combustion cycle is corrected. The temperature can be appropriately controlled to the target compression end temperature.
請求項6に係る発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置1において、内燃機関3は、モータ31とともに、車両Vに動力源として搭載されており、要求トルク補正手段により要求トルクBMEPを補正しているときに、補正された要求トルクBMEPを補償するように、モータ31の出力を設定するモータ出力設定手段(ECU2、パワードライブユニット32、図10のステップ21〜23)をさらに備えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the internal combustion
この構成によれば、要求トルクが補正されているときに、補正された要求トルクをモータの出力によって補償するので、運転者が要求した出力を確保することができ、ドライバビリティを良好に維持することができる。 According to this configuration, when the required torque is corrected, the corrected required torque is compensated by the output of the motor, so that the output requested by the driver can be ensured and drivability is maintained well. be able to.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1に示すように、本発明を適用した制御装置1はECU2を備えており、このECU2は、後述するように、内燃機関(以下「エンジン」という)3の各種の制御処理を行う。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a
エンジン3は、車両Vに搭載されたものであり、この車両Vは、その駆動源として、エンジン3に加えてモータ31(電動機)を備えている。また、車両Vは、モータ31を停止し、エンジン3のみで車両Vを駆動するエンジン駆動モード、エンジン3およびモータ31の両方で車両Vを駆動する併用モード、または、エンジン3を停止し、モータ31のみで車両Vを駆動するモータ駆動モードによって、運転される。
The
エンジン3は、4気筒(1つのみ図示)タイプのガソリンエンジンであり、各気筒のピストン3bとシリンダヘッド3cの間には燃焼室3dが形成されている。また、シリンダヘッド3cには、気筒3aごとに、吸気ポート3eおよび排気ポート3fが形成されており、吸気ポート3eには吸気管12の吸気マニホールド12aが、排気ポート3fには排気管14の排気マニホールド14aが接続されている。吸気ポート3eの開口部には一対の吸気弁8,8が、排気ポート3fの開口部には一対の排気弁9,9が、それぞれ燃焼室1dに臨むように設けられている。
The
また、吸気マニホールド12aには、燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)4が、気筒3aごとに、吸気ポート3eに臨むように設けられている。インジェクタ4は、燃料ポンプ(図示せず)で昇圧された燃料を吸気ポート3eに向かって噴射する。インジェクタ4の燃料噴射量QINJおよび燃料噴射時期TINJは、ECU2によって算出されるとともに、それらに基づく制御信号がECU2から出力されることによって制御される。
The
さらに、エンジン3は、吸気カムシャフト6および排気カムシャフト7を備えている。これらの吸気および排気カムシャフト6,7はそれぞれ、吸気弁8および排気弁9を開閉する吸気カム6aおよび排気カム7aを有している。吸気および排気カムシャフト6,7は、タイミングベルト(図示せず)を介してクランクシャフト3gに連結されており、クランクシャフト3gが2回転するごとに1回転する。この排気カムシャフト7の一端部には、カム位相可変機構10が設けられている。
Further, the
カム位相可変機構10は、油圧によって作動し、クランクシャフト3gに対する排気カム7aの位相(以下「カム位相CAEX」という)を無段階に進角または遅角させることにより、排気弁9の開閉タイミングを変更する。これにより、吸気弁8と排気弁9とのバルブオーバーラップを変化させることによって、内部EGR量を増減させるとともに、充填効率を変化させる。なお、この場合のバルブオーバーラップは、排気弁9が閉弁した後に吸気弁8が開弁する、いわゆる負のオーバーラップである。
The cam phase
図2に示すように、カム位相可変機構10は、電磁弁10aを有している。この電磁弁10aは、スプール弁機構10bとソレノイド10cを組み合わせたものであり、進角油路17aおよび遅角油路17bを介して、進角室15および遅角室16にそれぞれ接続されている。電磁弁10aは、油圧ポンプ11から供給された作動油圧POILを制御し、進角油圧Padおよび遅角油圧Prtとして、進角室15および遅角室16にそれぞれ供給する。ソレノイド10cは、ECU2からの位相制御入力U_CAEXにより、スプール弁機構10bのスプール弁体を所定の範囲内で移動させることによって、進角油圧Padおよび遅角油圧Prtを変化させる。
As shown in FIG. 2, the cam phase
油圧ポンプ11は、クランクシャフト3gに連結された機械式のものであり、クランクシャフト3gの回転に伴い、エンジン3のオイルパン3hに蓄えられた作動油を、油路11aを介して吸い込むとともに昇圧した後、油路11aを介して電磁弁10aに供給する。
The
以上の構成のカム位相可変機構10では、油圧ポンプ11の作動中、電磁弁10aが位相制御入力U_CAEXに応じて動作することにより、進角油圧Padが進角室15に、遅角油圧Prtが遅角室16にそれぞれ供給され、その結果、前述したカム位相CAEXが、所定の最遅角値と最進角値の間で連続的に変化し、それにより、排気弁9のバルブタイミングは、図3に実線で示す最遅角タイミングと、2点鎖線で示す最進角タイミングとの間で無段階に変更される。
In the cam phase
また、排気カムシャフト7のカム位相可変機構10と反対側の端部には、カム角センサ24が設けられている。このカム角センサ24は、排気カムシャフト7の回転に伴い、パルス信号であるCAM信号を所定のカム角(例えば1゜)ごとにECU2に出力する。ECU2は、このCAM信号と後述するCRK信号およびTDC信号から、実際のカム位相CAEXを算出する。
A
一方、クランクシャフト3gには、クランク角センサ21が設けられている。このクランク角センサ21は、クランクシャフト3gの回転に伴い、パルス信号であるCRK信号およびTDC信号を出力する。
On the other hand, a
CRK信号は、所定のクランク角(例えば30゜)ごとに出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。TDC信号は、いずれかの気筒3aにおいてピストン3bが吸気行程開始時の上死点付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、エンジン3が4気筒タイプの本例では、クランク角180゜ごとに出力される。
The CRK signal is output every predetermined crank angle (for example, 30 °). The ECU 2 calculates the engine speed (hereinafter referred to as “engine speed”) NE of the
また、エンジン3の本体には、水温センサ22が取り付けられている。水温センサ22は、エンジン3の本体内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温TWを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
A
一方、エンジン3の吸気管12には、スロットル弁13が設けられている。このスロットル弁13には、アクチュエータ13aが連結されている。スロットル弁13の開度は、ECU2により、エンジン3の運転状態に応じて、アクチュエータ13aを制御することによって制御され、それにより、エンジン3への吸入空気量が制御される。
On the other hand, a
また、吸気管12のスロットル弁13よりも下流側には、吸気温センサ23が設けられている。吸気温センサ23は、吸気の温度(以下「吸気温」という)TAを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
An intake
また、ECU2には、アクセル開度センサ25から、車両のアクセルペダル(図示せず)の操作量(以下「アクセル開度」という)APを表す検出信号が出力される。
Further, the ECU 2 outputs a detection signal representing an operation amount (hereinafter referred to as “accelerator opening”) AP of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle from the
また、モータ31は、エンジン3のクランクシャフト3gに直結されるとともに、トルクコンバータを有する自動変速機(いずれも図示せず)などを介して、車両Vの駆動輪(図示せず)に連結されている。また、モータ31は、その駆動源であるバッテリ33に、パワードライブユニット32を介して接続されている。このパワードライブユニット32は、インバータなどからなる電気回路で構成されている。さらに、モータ31は、駆動輪(図示せず)の回転エネルギを用いて発電を行うジェネレータとしての機能を有しており、発電された電気エネルギは、パワードライブユニット32を介してバッテリ33に充電(回生)される。
The
また、ECU2は、CPU、RAM、ROMおよび入出力インターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータ(図示せず)で構成されている。前述したセンサ21〜25の検出信号はそれぞれ、ECU2に入力され、入力インターフェースでA/D変換や整形がなされた後、CPUに入力される。CPUは、これらの入力信号に応じ、ROMに記憶された制御プログラムなどに基づいて、各種の演算処理を実行する。例えば、ECU2は、検出されたカム位相CAEXが目標カム位相CAEXCMDに収束するように、フィードバック制御によって、位相制御入力U_CAEXを算出する。
The ECU 2 includes a microcomputer (not shown) including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface (all not shown), and the like. The detection signals of the above-described
なお、本実施形態では、ECU2は、要求トルク算出手段、燃料噴射量算出手段、目標圧縮端温度設定手段、目標作動量設定手段、次回作動量推定手段、要求トルク補正手段、燃料噴射量算出手段、既燃ガス温度取得手段、モータ出力設定手段、および燃料噴射時期算出手段に相当する。 In the present embodiment, the ECU 2 includes the required torque calculation means, the fuel injection amount calculation means, the target compression end temperature setting means, the target operation amount setting means, the next operation amount estimation means, the required torque correction means, and the fuel injection amount calculation means. These correspond to burned gas temperature acquisition means, motor output setting means, and fuel injection timing calculation means.
次に、図4〜図11を参照しながら、ECU2で実行されるエンジン3の制御処理について説明する。この制御処理は、TDC信号の発生に同期して実行される。
Next, the control process of the
図4は、カム位相CAEXの目標となる目標カム位相CAEXCMDの設定処理を示す。 本処理ではまず、ステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、圧縮端温度T_TDCの目標となる目標圧縮端温度T_TDCCMDを、所定の圧縮着火温度THCCI(例えば730℃)に設定する。この圧縮端温度T_TDCとは、ピストン3bが圧縮行程の上死点に位置するときの気筒3a内の温度である。また、圧縮着火温度THCCIは、圧縮行程の上死点において、ガソリンと空気との混合気が圧縮着火により燃焼する温度に相当し、実験などによりあらかじめ求められる。
FIG. 4 shows a setting process of a target cam phase CAEXCMD that is a target of the cam phase CAEX. In this process, first, in step 1 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), a target compression end temperature T_TDCCMD that is a target of the compression end temperature T_TDC is set to a predetermined compression ignition temperature THCCI (for example, 730 ° C.). The compression end temperature T_TDC is the temperature in the
次に、ステップ2において、目標圧縮端温度T_TDCCMD、エンジン3の所定の圧縮比CRおよびエンジン水温TWに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、圧縮着火前温度TPREHCCIを算出する。この圧縮着火前温度TPREHCCIは、目標圧縮端温度T_TDCCMD(=圧縮着火温度THCCI)が得られるような圧縮行程の開始直前における気筒3a内の温度(以下「圧縮前温度」という)T_IVCに相当し、このマップでは、圧縮着火前温度TPREHCCIは、目標圧縮端温度T_TDCCMDが高いほど、圧縮比CRが低いほど、エンジン水温TWが低いほど、より大きな値に設定されている。
Next, in step 2, a pre-compression ignition temperature TPREHCCI is calculated by searching a predetermined map (not shown) according to the target compression end temperature T_TDCCMD, the predetermined compression ratio CR of the
次に、ステップ3において、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、エンジン3に要求されている要求トルクBMEPを算出する。このマップでは、要求トルクBMEPは、エンジン回転数NEが高いほど、また、アクセル開度APが高いほど、より大きな値に設定されている。
Next, in
次に、ステップ4において、算出された要求トルクBMEPおよびエンジン回転数NEに応じ、図5に示すマップを検索することによって、混合気の燃焼によって生成される既燃ガスの温度(以下「既燃ガス温度」という)TEXを算出する。このマップでは、既燃ガス温度TEXは、3つのエンジン回転数NE1〜NE3(NE1<NE2<NE3)に対し、要求トルクBMEPが大きいほど、またエンジン回転数NEが高いほど、より大きな値に設定されている。なお、エンジン回転数NEが上記の3つの値以外のときには、補間計算により既燃ガス温度TEXを算出する。
Next, in
次に、ステップ5において、算出された既燃ガス温度TEX、圧縮着火前温度TPREHCCIおよび吸気温TAに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、圧縮着火EGR率RHCCIを算出する。この圧縮着火EGR率RHCCIは、圧縮着火前温度TPREHCCIが得られるような内部EGR率REGRに相当する。また、内部EGR率REGRは、吸気弁8が閉弁した後に燃焼室3d内に存在する総ガス量(新気量+既燃ガス量)に対する既燃ガス量の比率を表す。上記のマップでは、圧縮着火EGR率RHCCIは、圧縮着火前温度TPREHCCIが高いほど、吸気温TAが低いほど、また既燃ガス温度TEXが低いほど、より大きな値に設定されている。
Next, in
次に、ステップ6において、算出された圧縮着火EGR率RHCCIに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、目標カム位相CAEXCMDを算出し、本処理を終了する。このマップでは、目標カム位相CAEXCMDは、内部EGR率REGRが大きいほど、より進角側の値になるように設定されている。
Next, in
目標カム位相CAEXCMDが以上のように設定される結果、カム位相CAEXをこの目標カム位相CAEXCMDに制御することにより、内部EGR率REGRが圧縮着火EGR率RHCCIになり、圧縮前温度I_IVCが圧縮着火前温度TPREHCCIになり、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIになるように制御され、混合気が圧縮着火により燃焼する。 As a result of setting the target cam phase CAEXCMD as described above, by controlling the cam phase CAEX to the target cam phase CAEXCMD, the internal EGR rate REGR becomes the compression ignition EGR rate RHCCI, and the pre-compression temperature I_IVC is before the compression ignition. The temperature TPREHCCI is controlled so that the compression end temperature T_TDC becomes the compression ignition temperature THCCI, and the air-fuel mixture is combusted by compression ignition.
図6は、インジェクタ4の燃料噴射量QINJの算出処理を示す。本処理ではまず、ステップ11において、目標カム位相CAEXCMDと今回の燃焼サイクルにおけるカム位相(以下「今回位相」という)CAEX(k)との位相差DCAEXを算出する。
FIG. 6 shows a process for calculating the fuel injection amount QINJ of the
次に、ステップ12において、位相差DCAEXが0よりも小さいか否かを判別する。この答がYESのとき、すなわち、カム位相CAEXが目標カム位相CAEXCMDに向かって進角側に変化しているときには、ステップ13において、図7に示す遅角用のマップを用いて、次回の燃焼サイクルにおける位相(以下「次回位相」という)CAEX(k+1)を算出する。
Next, in
このマップは、目標カム位相CAEXCMDに対するカム位相CAEXの応答特性を、あらかじめ実験によって求め、その結果を表したものであり、このマップを用いて、次回位相CAEX(k+1)の算出が次のようにして行われる。まず、マップを検索し、今回位相CAEX(k)に対応するタイミングt1を算出する。次に、エンジン回転数NEに基づいて、今回の燃焼サイクルから次回の燃焼サイクルまでの時間差Δtcを算出する。次に、算出された時間差Δtcをタイミングt1に加算することによって、次回の燃焼タイミングt2を算出する。そして、マップを検索し、タイミングt2に対応するカム位相CAEXを次回位相CAEX(k+1)として算出する。 In this map, the response characteristic of the cam phase CAEX with respect to the target cam phase CAEXCMD is obtained in advance by experiment, and the result is expressed. Using this map, the next phase CAEX (k + 1) is calculated as follows. Done. First, the map is searched, and the timing t1 corresponding to the current phase CAEX (k) is calculated. Next, based on the engine speed NE, a time difference Δtc from the current combustion cycle to the next combustion cycle is calculated. Next, the next combustion timing t2 is calculated by adding the calculated time difference Δtc to the timing t1. Then, the map is searched, and the cam phase CAEX corresponding to the timing t2 is calculated as the next phase CAEX (k + 1).
一方、前記ステップ12の答がNOで、カム位相CAEXが目標カム位相CAEXCMDに向かって遅角側に変化しているときには、ステップ14において、所定の進角用のマップを用いて、次回位相CAEX(k+1)を算出する。図示しないが、この進角用のマップは、前述した図7のマップと同様に、目標カム位相CAEXCMDに対するカム位相CAEXの応答特性を、あらかじめ実験によって求め、その結果を表したものであり、次回位相CAEX(k+1)の算出は、前述した遅角用のマップを用いた場合と同様に行われる。
On the other hand, if the answer to step 12 is NO and the cam phase CAEX is changing toward the retard angle toward the target cam phase CAEXCMD, in
次に、ステップ15において、算出された次回位相CAEX(k+1)に応じ、図8に示すマップを検索することによって、補正要求トルクBMEPCORを算出する。この補正要求トルクBMEPCORは、次回位相CAEX(k+1)における圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIになるような要求トルクBMEPに相当し、このマップでは、補正要求トルクBMEPCORは、次回位相CAEX(k+1)が遅角側にあるほど、より大きな値に設定されている。
Next, in
次に、ステップ16において、補正要求トルクBMEPCORに応じ、図9に示すマップを検索することによって、燃料噴射量QINJを算出し、本処理を終了する。このマップでは、燃料噴射量QINJは、補正要求トルクBMEPCORが大きいほど、より大きな値に設定されている。
Next, in
図10は、モータ31から出力すべきモータトルクTQMCMDの設定処理を示す。本処理ではまず、ステップ21において、エンジン3の要求トルクBMEPが補正要求トルクBMEPCORよりも大きいか否かを判別する。この答がYESで、前記ステップ15で算出された補正要求トルクBMEPCORによって要求トルクBMEPが制限されているときには、ステップ22において、要求トルクBMEPと補正要求トルクBMEPCORとの差を、トルク偏差DBMEP(=BMEP−BMEPCOR)として算出する。
FIG. 10 shows a process for setting the motor torque TQMCMD to be output from the
次に、ステップ23において、モータトルクTQMCMDをトルク偏差DBMEPに設定し、本処理を終了する。このようにモータトルクTQMCMDが設定されると、それに応じた電力がパワードライブユニット32からモータ31に供給されることによって、モータトルクTQMCMDに相当するトルクがモータ31から出力される。
Next, in
一方、前記ステップ21の答がNOで、BMEP≦BMEPCORのとき、すなわち、補正要求トルクBMEPCORによって要求トルクBMEPが制限されていないときには、モータトルクTQMCMDを値0に設定し、本処理を終了する。
On the other hand, if the answer to step 21 is NO and BMEP ≦ BMEPCOR, that is, if the required torque BMEP is not limited by the correction required torque BMEPCOR, the motor torque TQMCMD is set to a
図11は、本実施形態の制御によって得られる動作例(同図(a))を、比較例(同図(b))とともに示す。なお、吸気温TAは一定であり、要求トルクBMEPは前回の燃焼サイクル(以下「前回サイクル」という)から大きく増加しているものとする。 FIG. 11 shows an operation example (the same figure (a)) obtained by the control of the present embodiment together with a comparative example (the same figure (b)). It is assumed that the intake air temperature TA is constant and the required torque BMEP is greatly increased from the previous combustion cycle (hereinafter referred to as “previous cycle”).
エンジン3は、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIのときには、混合気を圧縮着火により安定して燃焼させることができる。しかし、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIよりも高い場合、すなわち、同図にT_TDC=THCCIで示す境界線よりもカム位相CAEXが進角側の領域(同図の上側)にある場合には、圧縮端温度T_TDCが高いため、ピストン3bが上死点に達する前に、気筒3a内の温度が圧縮着火温度THCCIに達してしまい、ノッキングが発生しやすい。なお、この領域においては、境界線から離れるほど、圧縮端温度T_TDCはより高くなり、ノッキングがより発生しやすくなる。
When the compression end temperature T_TDC is the compression ignition temperature THCCI, the
一方、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIよりも低い場合、すなわち、同図にT_TDC=THCCIで示す境界線よりもカム位相CAEXが遅角側の領域(同図の下側)にある場合には、圧縮端温度T_TDCが低いため、ピストン3bが上死点に達しても、圧縮端温度T_TDCは圧縮着火温度THCCIまで上昇せず、失火が発生しやすい。なお、この領域においては、境界線から離れるほど、圧縮端温度T_TDCはより低くなり、失火がより発生しやすくなる。
On the other hand, when the compression end temperature T_TDC is lower than the compression ignition temperature THCCI, that is, when the cam phase CAEX is in the retarded side region (lower side of the figure) with respect to the boundary line indicated by T_TDC = THCCI in the figure. Since the compression end temperature T_TDC is low, even if the
同図(a)に示す比較例は、実施形態とは異なり、要求トルクBMEPを補正要求トルクBMEPCORで補正することなく、要求トルクBMEPに応じて燃料噴射量QINJを設定した場合の例である。この場合には、前回サイクルにおいて発生した既燃ガス温度TEX(k−1)の既燃ガスと、今回の燃焼サイクル(以下「今回サイクル」という)の要求トルクBMEP(k)に応じて算出された燃料噴射量QINJによる燃料と、所定温度の吸気が、燃焼室3d内において混合されることで、混合気が生成される。このときのカム位相はCAEX(k)であり、それにより、内部EGR率がREGR(k)に制御され、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIに制御された状態で、混合気が燃焼する。
Unlike the embodiment, the comparative example shown in FIG. 6A is an example in which the fuel injection amount QINJ is set according to the required torque BMEP without correcting the required torque BMEP with the corrected required torque BMEPCOR. In this case, it is calculated according to the burned gas at the burned gas temperature TEX (k−1) generated in the previous cycle and the required torque BMEP (k) of the current combustion cycle (hereinafter referred to as “current cycle”). The fuel with the fuel injection amount QINJ and the intake air at a predetermined temperature are mixed in the
その後、次回の燃焼サイクル(以下「次回サイクル」という)では、今回サイクルにおいて発生した既燃ガス温度TEXA(k)の既燃ガスと、次回サイクルの要求トルクBMEP(k+1)に応じて算出された燃料噴射量QINJによる燃料と、吸気との混合気が、燃焼室3d内において生成される。この場合、要求トルクBMEPの大きな増加に対して、カム位相CAEXが遅れを伴うため、その次回位相CAEX(k+1)は、今回サイクルの要求トルクBMEP(k)に対応する目標カム位相CAEXCMDにまだ達しておらず、それよりも遅角側にあり、同図の境界線よりも上側の領域に位置する。このため、次回サイクルの内部EGR率REGR(k+1)が目標カム位相CAEXCMDに対応する値RHCCIよりも高い値になり、その結果、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIよりも高くなることによって、ノッキングが発生しやすくなる。
After that, in the next combustion cycle (hereinafter referred to as “next cycle”), it was calculated according to the burnt gas at the burnt gas temperature TEXA (k) generated in the current cycle and the required torque BMEP (k + 1) of the next cycle. An air-fuel mixture of fuel and intake air by the fuel injection amount QINJ is generated in the
これに対し、同図(b)に示すように、実施形態によれば、今回サイクルにおいて、要求トルクBMEP(k)よりも小さな補正要求トルクBMEPCOR(k)が設定され(図6のステップ15)、補正要求トルクBMEPCOR(k)に応じて、より少量の燃料噴射量QINJが設定される(図6のステップ16)。補正要求トルクBMEPCOR(k)が前述したように設定されているので、次回サイクルの圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIにほぼ一致するように制御され、その結果、ノッキングや失火を抑制でき、安定した燃焼が確保される。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, according to the embodiment, a correction required torque BMEPCOR (k) smaller than the required torque BMEP (k) is set in the current cycle (
以上のように、本実施形態によれば、カム位相可変機構10の次回位相CAEX(k+1)を推定し、推定された次回位相CAEX(k+1)に応じて、次回の燃焼サイクルにおける圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIになるように、燃料噴射量QINJの設定に用いる補正要求トルクBMEPCORを算出する。これにより、要求トルクBMEPが大きく変化したときでも、各燃焼サイクルにおいて、圧縮端温度T_TDCを圧縮着火温度THCCIに精度良く制御でき、それにより、気筒3a内に供給された混合気を圧縮着火により安定して燃焼させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the next phase CAEX (k + 1) of the cam phase
また、各燃焼サイクルにおいて、既燃ガス温度TEXに応じて、目標カム位相CAEXCMDを設定するので、燃焼サイクルごとに変化する既燃ガス温度TEXをきめ細かく反映させながら、内部EGR率REGRを適切に制御することができる。それにより、圧縮端温度T_TDCを圧縮着火温度THCCIに精度良く制御でき、より安定した圧縮着火による燃焼を確保することができる。 In each combustion cycle, the target cam phase CAEXCMD is set in accordance with the burnt gas temperature TEX, so that the internal EGR rate REGR is appropriately controlled while finely reflecting the burnt gas temperature TEX that changes with each burn cycle. can do. Thereby, the compression end temperature T_TDC can be accurately controlled to the compression ignition temperature THCCI, and more stable combustion by compression ignition can be ensured.
また、既燃ガス温度TEXを、要求トルクBMEPに応じて算出するので、より正確な既燃ガス温度TEXを取得することができる。したがって、そのようにして取得された正確な既燃ガス温度TEXが得られるような目標カム位相CAEXCMDを設定することによって、さらに安定した圧縮着火による燃焼を確保することができる。 Moreover, since the burnt gas temperature TEX is calculated according to the required torque BMEP, a more accurate burned gas temperature TEX can be acquired. Therefore, by setting the target cam phase CAEXCMD so that the accurate burned gas temperature TEX acquired in this way can be obtained, more stable combustion by compression ignition can be ensured.
また、図7のマップを用い、カム位相可変機構10の応答特性に応じて、次回位相CAEX(k+1)を推定するので、応答特性を反映した、より正確な次回位相CAEX(k+1)を推定することができる。また、そのようにして推定された次回位相CAEX(k+1)に応じて、圧縮端温度T_TDCが圧縮着火温度THCCIになるような、補正要求トルクBMEPCORを算出することによって、各燃焼サイクルの圧縮端温度T_TDCを圧縮着火温度THCCIに適切に制御することができる。
Further, since the next phase CAEX (k + 1) is estimated according to the response characteristic of the cam phase
さらに、補正要求トルクBMEPCORによって要求トルクBMEPが制限されているときに、トルク偏差DBMEPをモータトルクTQMCMDとして設定し、モータ31から出力するので、運転者が要求した出力を確保することができ、ドライバビリティを良好に維持することができる。
Furthermore, when the required torque BMEPOR is limited by the correction required torque BMEPCOR, the torque deviation DBMEP is set as the motor torque TQMCMD and output from the
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、既燃ガス温度TEXの算出を、要求トルクBMEPに応じて行っているが、これに加えてまたは代えて、エンジン3の負荷を表す他のパラメータ、例えば検出された吸気量や吸気圧に応じて行ってもよい。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the burnt gas temperature TEX is calculated according to the required torque BMEP, but in addition to or instead of this, another parameter indicating the load of the
また、エンジン3の負荷を表すこれらのパラメータに加えてまたは代えて、既燃ガス温度TEXの算出を、燃料噴射量QINJに応じて行ってもよい。さらに、燃料を燃焼室1d内に直接、噴射する直噴タイプのエンジン3を用いた場合には、既燃ガス温度TEXの算出を、燃料噴射時期TINJおよび/または燃料噴射量QINJに応じて行ってもよい。
In addition to or instead of these parameters representing the load of the
また、実施形態では、内部EGRを制御するための可変動弁装置として、排気弁9の開閉タイミングを早めまたは遅らせるカム位相可変機構10を用いているが、これに代えて、例えば、排気弁9のリフトを変更する排気リフト可変機構を用いてもよい。その場合には、可変動弁装置の作動量として排気弁9のリフトが用いられる。
Further, in the embodiment, as the variable valve operating apparatus for controlling the internal EGR, the cam phase
また、実施形態では、内部EGRを制御するために、機関弁として排気弁9を用い、排気弁9の開閉タイミングを変更しているが、これに代えて、吸気弁8、または吸気弁8および排気弁9を用い、その開閉タイミングやリフトを変更してもよい。 Further, in the embodiment, in order to control the internal EGR, the exhaust valve 9 is used as the engine valve, and the opening / closing timing of the exhaust valve 9 is changed, but instead, the intake valve 8 or the intake valve 8 and The exhaust valve 9 may be used to change its opening / closing timing and lift.
また、実施形態では、圧縮着火温度THCCIは固定値であるが、例えば大気圧PAを検出し、それに応じて補正してもよい。また、実施形態では、目標圧縮端温度T_TDCCMDを所定値に設定しているが、所定の温度範囲(例えば720〜740℃)に設定してもよい。その場合には、例えば、圧縮端温度T_TDCがその温度範囲の上限値および下限値になるような補正要求トルクをそれぞれ算出し、それらの平均値に応じて燃料噴射量QINJを算出してもよい。 In the embodiment, the compression ignition temperature THCCI is a fixed value. However, for example, the atmospheric pressure PA may be detected and corrected accordingly. In the embodiment, the target compression end temperature T_TDCCMD is set to a predetermined value, but may be set to a predetermined temperature range (for example, 720 to 740 ° C.). In that case, for example, the correction request torques such that the compression end temperature T_TDC becomes the upper limit value and the lower limit value of the temperature range are calculated, and the fuel injection amount QINJ is calculated according to the average value thereof. .
また、実施形態は、本発明を車両に搭載されたガソリンエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ガソリンエンジン以外のディーゼルエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 The embodiment is an example in which the present invention is applied to a gasoline engine mounted on a vehicle, but the present invention is not limited to this, and may be applied to various engines such as a diesel engine other than a gasoline engine. Also, the present invention can be applied to engines other than those for vehicles, for example, engines for marine propulsion devices such as outboard motors having a crankshaft arranged vertically. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.
1 制御装置
2 ECU(要求トルク算出手段、燃料噴射量算出手段、目標圧縮端温度設定手段、 目標作動量設定手段、次回作動量推定手段、要求トルク補正手段、
燃料噴射量算出手段、既燃ガス温度取得手段、モータ出力設定手段、
燃料噴射時期算出手段)
3 エンジン(内燃機関)
3a 気筒
4 インジェクタ(燃料噴射弁)
9 排気弁(機関弁)
10 カム位相可変機構(可変動弁装置)
21 クランク角センサ(負荷検出手段)
24 アクセル開度センサ(負荷検出手段)
31 モータ
32 パワードライブユニット(モータ出力設定手段)
V 車両
CAEX カム位相(可変動弁装置の作動量)
BMEP 要求トルク(内燃機関の負荷)
QINJ 燃料噴射量
TINJ 燃料噴射時期
T_TDC 圧縮端温度
T_TDCCMD 目標圧縮端温度
CAEXCMD 目標カム位相(可変動弁装置の目標作動量)
CAEX(k+1) 次回位相(可変動弁装置の次回作動量)
TEX 既燃ガス温度(既燃ガスの温度)
DESCRIPTION OF
Fuel injection amount calculation means, burnt gas temperature acquisition means, motor output setting means,
Fuel injection timing calculation means)
3 Engine (Internal combustion engine)
9 Exhaust valve (engine valve)
10 Cam phase variable mechanism (Variable valve operating device)
21 Crank angle sensor (load detection means)
24 Accelerator opening sensor (load detection means)
31
V vehicle
CAEX cam phase (operation amount of variable valve operating device)
BMEP required torque (load of internal combustion engine)
QINJ Fuel injection amount
TINJ Fuel injection timing T_TDC Compression end temperature T_TDCCMD Target compression end temperature CAEXCMD Target cam phase (target operation amount of variable valve gear)
CAEX (k + 1) Next phase (Next operation amount of variable valve gear)
TEX Burnt gas temperature (burnt gas temperature)
Claims (6)
前記内燃機関に要求される要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
当該算出された要求トルクに応じて、燃料噴射弁から前記気筒に供給すべき燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
圧縮着火による燃焼を行う際の圧縮端温度の目標となる目標圧縮端温度を設定する目標圧縮端温度設定手段と、
前記算出された要求トルクに応じて、前記目標圧縮端温度が得られるような内部EGR量に対応する前記可変動弁装置の作動量の目標となる目標作動量を設定する目標作動量設定手段と、
当該設定された目標作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける前記可変動弁装置の次回作動量を推定する次回作動量推定手段と、
当該推定された次回作動量に応じて、次回の燃焼サイクルにおける前記圧縮端温度が前記目標圧縮端温度になるように、前記燃料噴射量の算出に用いる要求トルクを補正する要求トルク補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 By changing the operating characteristic of the engine valve that is at least one of the intake valve and the exhaust valve in accordance with the operation amount of the variable valve operating device, the internal EGR that causes the burned gas to remain in the cylinder is controlled, and the inside of the cylinder A control device for an internal combustion engine that combusts the air-fuel mixture supplied to the engine by compression ignition,
Required torque calculating means for calculating required torque required for the internal combustion engine;
Fuel injection amount calculating means for calculating a fuel injection amount to be supplied from the fuel injection valve to the cylinder according to the calculated required torque;
Target compression end temperature setting means for setting a target compression end temperature, which is a target compression end temperature when performing combustion by compression ignition,
A target operating amount setting means for setting a target operating amount that is a target of the operating amount of the variable valve operating device corresponding to the internal EGR amount so as to obtain the target compression end temperature according to the calculated required torque; ,
A next operation amount estimating means for estimating a next operation amount of the variable valve operating device in a next combustion cycle according to the set target operation amount;
Requested torque correction means for correcting the required torque used for calculation of the fuel injection amount so that the compression end temperature in the next combustion cycle becomes the target compression end temperature according to the estimated next operation amount;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記目標作動量設定手段は、前記取得された既燃ガスの温度に応じて、前記可変動弁装置の目標作動量を設定することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 It further comprises a burnt gas temperature acquisition means for acquiring the burnt gas temperature in the current combustion cycle,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target operation amount setting means sets a target operation amount of the variable valve operating device in accordance with the acquired temperature of burned gas. .
前記既燃ガス温度取得手段は、前記既燃ガスの温度を、前記検出された内燃機関の負荷に応じて算出することを特徴とする、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 A load detecting means for detecting a load of the internal combustion engine;
3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the burned gas temperature acquisition means calculates the temperature of the burned gas according to the detected load of the internal combustion engine.
前記既燃ガス温度取得手段は、前記既燃ガスの温度を、前記算出された燃料噴射時期および燃料噴射量の少なくとも一方に応じて算出することを特徴とする、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 A fuel injection timing calculating means for calculating an injection timing of fuel to be supplied from the fuel injection valve to the cylinder;
The internal combustion engine according to claim 2, wherein the burnt gas temperature acquisition means calculates the burnt gas temperature according to at least one of the calculated fuel injection timing and fuel injection amount. Control device.
前記要求トルク補正手段により前記要求トルクを補正しているときに、当該補正された要求トルクを補償するように、前記モータの出力を設定するモータ出力設定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine is mounted on a vehicle as a power source together with a motor,
The motor output setting means for setting the output of the motor so as to compensate the corrected required torque when the required torque is corrected by the required torque correction means. Item 6. The control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 5.
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