JP5641241B2 - 内燃機関の吸気量制御装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の装置では、吸気量を調節するための吸気量調節機構が吸気通路に設けられた内燃機関において、目標となるアイドル回転速度が得られるアイドル運転時における吸気量を学習するアイドル学習処理、および、吸気量調節機構の作動量と通過吸気量との関係(流量特性)を学習する特性学習処理がそれぞれ実行される。そして、アイドル学習処理を通じて学習したアイドル学習値と特性学習処理を通じて学習した特性学習値とに基づいて調節制御が実行されて内燃機関の吸気量が調節される。しかも、アイドル運転時において所定レベル以上の機関回転速度の変化が生じたときには、アイドル学習値や特性学習値を誤学習した可能性が高いとして、それらアイドル学習値および特性学習値の一方が修正される。
以下、本発明にかかる内燃機関の吸気量制御装置を具体化した第1の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、エアクリーナや、吸気管、サージタンク、吸気マニホールド等により構成された吸気通路11および、スロットルバルブ13、吸気バルブ16からなる機関吸気系をモデル化した物理モデルが構築されている。そして、その物理モデルを通じて内燃機関10の運転状態に見合う筒内吸気量(後述する要求筒内吸気量TklA)と実際の筒内吸気量とが一致するようになるスロットル開度TAについての制御目標値(目標スロットル開度TtaA)が算出される。詳しくは、スロットル機構12の通過吸気量、機関回転速度NE、筒内吸気量、スロットルバルブ13の開度、大気圧PAを変数とするモデル式(吸気モデル式)が予め定められ、同吸気モデル式を通じて上記目標スロットル開度TtaAが算出される。
さらに本実施の形態では、スロットル特性学習値の更新が内燃機関10の運転を開始するべく運転スイッチ23がオン操作されたときにのみ実行される。本実施の形態では詳しくは、スロットル特性学習値の算出および記憶は内燃機関10の運転中において実行条件が成立する度に実行される。ただし、そのように算出および記憶される値は仮の値であり、目標スロットル開度TtaAの算出には用いられない。そして、運転スイッチ23がオン操作されると、前回のトリップ中に算出されて記憶されていた仮の値を新たなスロットル特性学習値として記憶させるといったように、同スロットル特性学習値が更新される。そして、以後においては更新された新たなスロットル特性学習値が目標スロットル開度TtaAの算出に用いられる。
図2に学習値を修正する処理(学習値修正処理)の実行態様を示す。同図2のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット50により実行される処理である。
(1)アイドル運転時に所定レベル以上の機関回転速度NEの変化が生じたときに、スロットル特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J1以上であるときには、各学習値のうちのスロットル特性学習値のみを修正し、上記更新量が判定値J1未満であるときには各学習値のうちのISC学習値のみを修正するようにした。そのため、ISC学習値やスロットル特性学習値を誤学習した場合であれ、それら学習値の修正を適正に行うことができる。
以下、本発明にかかる内燃機関の吸気量制御装置を具体化した第2の実施の形態について、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
・スロットル開度TAについての制御目標値(目標スロットル開度TtaB)。
・吸気バルブ16の作用角VLについての制御目標値(目標作用角Tvl)。
・吸気バルブタイミングVTについての制御目標値(目標吸気バルブタイミングTvt)。
筒内吸気量は、吸気バルブ16の作用角VLの可変制御(作用角制御)とスロットル開度TAの可変制御(スロットル制御)との協働制御を通じて調節される。ここで内燃機関30にあってはスロットル開度TAが大きいほど、また吸気バルブ16の作用角VLが大きいほど筒内吸気量が多くなる。そのため本実施の形態の協働制御では基本的に、要求される筒内吸気量(上記要求筒内吸気量TklB)の多い高負荷領域ほど、スロットル開度TAが大きくなるようにスロットル制御が実行され、吸気バルブ16の作用角VLが大きくなるように作用角制御が実行される。
本実施の形態のスロットル特性学習処理では、前記実行条件が成立したときに、機関回転速度NE、スロットル開度TA、作用角VL、吸気バルブタイミングVT、および大気圧PAに基づいて吸気モデル式から、スロットル機構12が標準的な流量特性を有するものと仮定した場合における筒内吸気量(基本筒内吸気量)が算出される。また、通路吸気量GA、機関回転速度NE、スロットル開度TA、作用角VL、吸気バルブタイミングVT、および大気圧PAに基づいて上吸気モデル式から、実際の筒内吸気量が算出される。そして、それら基本筒内吸気量と実際の筒内吸気量とのずれを補償することの可能な値が算出されるとともに、同値が上記スロットル特性学習処理における学習値(スロットル特性学習値)として記憶される。
図4に本実施の形態の学習値修正処理の実行態様を示す。同図4のフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット50により実行される処理である。
ここで、ISC学習値、スロットル特性学習値、およびバルブ特性学習値のいずれかの誤学習によって機関回転速度NEが大きく変化する状況においては、その原因である学習値の更新量も大きくなる。そのため、そうした状況においてはISC学習値の更新量、スロットル特性学習値の更新量、およびバルブ特性学習値の更新量のうちのいずれかが大きくなると云える。また前述したように、トリップ中においてスロットル機構12の流量特性が大きく変化する可能性は低く、スロットル特性学習値が適正に学習される状況のもとでは、同スロットル特性学習値の更新量が大きくなる可能性は低いと云える。
(3)アイドル運転時に所定レベル以上の機関回転速度NEの変化が生じたときに、スロットル特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J1以上であるときには、各学習値のうちのスロットル特性学習値のみを修正するようにした。また、スロットル特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J1未満であり、且つバルブ特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J2以上であるときには各学習値のうちのバルブ特性学習値のみを修正するようにした。さらに、スロットル特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J1未満であり、且つバルブ特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値J2未満であるときには各学習値のうちのISC学習値のみを修正するようにした。そのため、ISC学習値やスロットル特性学習値、バルブ特性学習値を誤学習した場合であれ、それら学習値の修正を適正に行うことができる。
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・基本筒内噴射量や実際の筒内噴射量を、吸気モデル式(各実施の形態)や算出モデル式(第2の実施の形態)などのモデル式を通じて算出することに限らず、予め定められた演算式や演算マップを通じて算出するようにしてもよい。
Claims (6)
- 吸気量を調節するための吸気量調節機構が吸気通路に設けられた内燃機関に適用されて、目標となるアイドル回転速度が得られるアイドル運転時における吸気量を学習するアイドル学習処理、および、前記吸気量調節機構の作動量と通過吸気量との関係を学習する特性学習処理を実行するとともに、前記アイドル学習処理を通じて学習したアイドル学習値と前記特性学習処理を通じて学習した特性学習値とに基づいて吸気量の調節制御を実行する内燃機関の吸気量制御装置において、
アイドル運転時に所定レベル以上の機関回転速度の変化が生じたときに、前記特性学習値の直近の更新時における更新量が判定値以上であるときには、前記アイドル学習値および前記特性学習値のうちの同特性学習値のみを修正し、前記更新量が前記判定値未満であるときには、前記アイドル学習値および前記特性学習値のうちの同アイドル学習値のみを修正する
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の吸気量制御装置において、
前記吸気量調節機構は、スロットルバルブの開度を変更するスロットル機構である
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の吸気量制御装置において、
前記吸気量調節機構は、吸気バルブの最大リフト量および作用角の少なくとも一方であるバルブ特性を変更するバルブ特性変更機構である
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気量制御装置において、
当該装置は、前記特性学習値の更新を、前記内燃機関の運転が開始されてから該運転が停止されるまでの期間において一回のみ行う
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。 - スロットルバルブの開度を変更するスロットル機構と吸気バルブの最大リフト量および作用角の少なくとも一方であるバルブ特性を変更するバルブ特性変更機構とが設けられた内燃機関に適用されて、目標となるアイドル回転速度が得られるアイドル運転時における吸気量を学習するアイドル学習処理、および、前記スロットル機構の作動量と通過吸気量との関係を学習する第1特性学習処理、および、前記バルブ特性変更機構の作動量と通過吸気量との関係を学習する第2特性学習処理を実行するとともに、前記アイドル学習処理を通じて学習したアイドル学習値と前記第1特性学習処理を通じて学習した第1特性学習値と前記第2特性学習処理を通じて学習した第2特性学習値とに基づいて吸気量の調節制御を実行する内燃機関の吸気量制御装置において、
アイドル運転時に所定レベル以上の機関回転速度の変化が生じたときに、前記第1特性学習値の直近の更新時における更新量が第1判定値以上であるときには各学習値のうちの前記第1特性学習値のみを修正し、前記第1特性学習値の直近の更新時における更新量が前記第1判定値未満であり且つ前記第2特性学習値の直近の更新時における更新量が第2判定値以上であるときには各学習値のうちの前記第2特性学習値のみを修正し、前記第1特性学習値の直近の更新時における更新量が前記第1判定値未満であり且つ前記第2特性学習値の直近の更新時における更新量が前記第2判定値未満であるときには各学習値のうちの前記アイドル学習値のみを修正する
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。 - 請求項5に記載の内燃機関の吸気量制御装置において、
当該装置は、前記第1特性学習値の更新と前記第2特性学習値の更新とを共に、前記内燃機関の運転が開始されてから該運転が停止されるまでの期間において一回のみ行う
ことを特徴とする内燃機関の吸気量制御装置。
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