JP5831295B2 - Engine control device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関に吸入される吸気量および内燃機関における点火時期を調整して内燃機関の出力トルクを制御するエンジン制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device that controls an output torque of an internal combustion engine by adjusting an intake air amount taken into the internal combustion engine and an ignition timing in the internal combustion engine.

従来、内燃機関に吸入される吸気量および内燃機関における点火時期を調整して内燃機関の出力トルクを制御することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
このように、吸気量および点火時期を調整して出力トルクを制御する場合、マップや物理モデルが示すトルク特性に基づいて各種制御量を決定するか、制御した結果を推定することが行われている。しかしながら、マップや物理モデルが示すトルク特性には、機差、経時変化または環境条件の変化等により誤差が生じることがある。
Conventionally, the output torque of an internal combustion engine is controlled by adjusting the amount of intake air taken into the internal combustion engine and the ignition timing in the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).
As described above, when the output torque is controlled by adjusting the intake air amount and the ignition timing, various control amounts are determined based on the torque characteristics indicated by the map or the physical model, or the control result is estimated. Yes. However, an error may occur in the torque characteristics indicated by the map or physical model due to machine differences, changes with time, changes in environmental conditions, or the like.

そこで、特許文献1では、出力トルクとして要求される要求出力トルクを実現する目標吸気量から吸気系の逆モデルを用いてスロットル装置のスロットル開度を求め、求めたスロットル開度に基づいてスロットル装置を制御する。そして、スロットル開度センサによって検出するスロットル装置の実際のスロットル開度から、スロットル装置で調整される見込み吸気量を吸気系の順モデルを用いて求める。   Therefore, in Patent Document 1, the throttle opening of the throttle device is obtained from the target intake air amount that achieves the required output torque required as the output torque by using an inverse model of the intake system, and the throttle device is based on the obtained throttle opening. To control. Then, from the actual throttle opening of the throttle device detected by the throttle opening sensor, the expected intake amount adjusted by the throttle device is obtained using a forward model of the intake system.

吸気系の逆モデルと順モデルとを用いて目標吸気量に基づいてスロットル装置を制御して調整される見込み吸気量を求めることにより、特許文献1では、吸気系の両モデルの誤差を打ち消して目標吸気量から見込み吸気量を求めている。   In Patent Document 1, the estimated intake air amount that is adjusted by controlling the throttle device based on the target intake air amount is obtained using the inverse model of the intake system and the forward model. The expected intake air amount is obtained from the target intake air amount.

特開2009−174328号公報JP 2009-174328 A

しかしながら、スロットル装置の作動誤差のために、スロットル装置に対する要求スロットル開度とスロットル開度センサが検出する実スロットル開度とが一致せず誤差が生じることがある。要求スロットル開度と実スロットル開度とに誤差が生じると、実スロットル開度から求める見込み吸気量と目標吸気量とに誤差が生じ、見込み吸気量から求める推定出力トルクと要求出力トルクとに誤差が生じる。   However, due to the operation error of the throttle device, the required throttle opening for the throttle device may not match the actual throttle opening detected by the throttle opening sensor, and an error may occur. If an error occurs between the required throttle opening and the actual throttle opening, an error occurs between the expected intake air amount and the target intake air amount that are obtained from the actual throttle opening, and there is an error between the estimated output torque and the required output torque that are obtained from the expected intake air amount. Occurs.

特許文献1では、推定出力トルクと要求出力トルクとに誤差が生じると推定出力トルクと要求出力トルクとの比較値に応じて点火時期を補正するので、スロットル装置の作動誤差のために点火時期が定常的または頻繁に補正され遅角した状態になるおそれがある。点火時期が定常的または頻繁に遅角されると、燃費が悪化するという問題がある。 In Patent Document 1, if an error occurs between the estimated output torque and the required output torque, the ignition timing is corrected according to a comparison value between the estimated output torque and the required output torque. There is a risk of being retarded by regular or frequent correction. If the ignition timing is retarded regularly or frequently, there is a problem that fuel consumption deteriorates .

また、比較値と点火時期とに特性誤差が生じている場合、推定出力トルクと要求出力トルクとの比較値に応じて点火時期を補正しても、実際の出力トルクが要求出力トルクに一致するとは限らない。   In addition, if there is a characteristic error between the comparison value and the ignition timing, even if the ignition timing is corrected according to the comparison value between the estimated output torque and the required output torque, the actual output torque will match the required output torque. Is not limited.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、トルク制御において点火時期を極力遅角させないエンジン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 an object of the present invention is to provide an engine control device that prevents the ignition timing from being retarded as much as possible in torque control.

請求項1から3に記載の発明によると、トルク制御手段は、内燃機関に吸入される吸気量および内燃機関における点火時期を調整して内燃機関の出力トルクを制御し、吸気量決定手段は、出力トルクとして内燃機関に要求される要求出力トルクに基づいて、トルク制御手段が調整する吸気量である要求吸気量を決定する。吸気量推定手段は、吸気量決定手段が決定する要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んで、内燃機関に吸入される推定吸気量を推定し、点火時期決定手段は、吸気量推定手段が推定する推定吸気量に基づいてトルク制御手段が調整する点火時期を決定する。 According to the first to third aspects of the present invention, the torque control means controls the output torque of the internal combustion engine by adjusting the intake air amount sucked into the internal combustion engine and the ignition timing in the internal combustion engine, and the intake air amount determination means comprises: Based on the required output torque required for the internal combustion engine as the output torque, a required intake air amount that is an intake air amount adjusted by the torque control means is determined . Intake air amount estimating means, in anticipation of the intake air amount of delay intake air quantity determining means is sucked into the internal combustion engine for a required intake air quantity to be determined, to estimate the estimated intake air amount sucked into the internal combustion engine, the ignition timing determining means Determines the ignition timing to be adjusted by the torque control means based on the estimated intake air amount estimated by the intake air amount estimating means.

この構成によれば、要求吸気量が一定または緩やかに変化し要求吸気量と内燃機関に吸入される吸気量とが一致すると推定される場合には、要求吸気量と推定吸気量とが一致する。要求吸気量と推定吸気量とが一致する場合には、点火時期を調整して遅角させる必要がない。   According to this configuration, when it is estimated that the required intake air amount changes constant or slowly and the required intake air amount and the intake air amount sucked into the internal combustion engine match, the required intake air amount and the estimated intake air amount match. . When the required intake air amount and the estimated intake air amount match, there is no need to retard the ignition timing by adjusting it.

このように、要求吸気量と実際の吸気量(以下、実吸気量とも言う。)とに誤差が生じても、その誤差を考慮せず、要求吸気量に基づいて推定される推定吸気量に基づいて点火時期を決定するので、実際の出力トルク(以下、実出力トルクとも言う。)と要求出力トルクとに誤差は生じるかも知れないが、点火時期を遅角させることが必要なとき以外に点火時期が遅角されることを極力防止できる。これにより、燃費の悪化を防止できる。 As described above, even if an error occurs between the required intake air amount and the actual intake air amount (hereinafter also referred to as the actual intake air amount), the estimated intake air amount estimated based on the required intake air amount is not taken into consideration. Since the ignition timing is determined on the basis of this, an error may occur between the actual output torque (hereinafter also referred to as the actual output torque) and the required output torque, except when it is necessary to retard the ignition timing. It is possible to prevent the ignition timing from being retarded as much as possible. Thereby, deterioration of fuel consumption can be prevented.

点火時期を遅角させることが必要なときとは、例えば、吸気量を予め増加してリザーブトルクを確保するとともに、リザーブトルクを確保することにより増加する出力トルクの増加を点火時期を遅角させて相殺する所謂トルクリザーブ制御を実行するか、あるいは要求出力トルクが急激に減少するときに出力トルクを速やかに低下させるために点火時期を遅角させる場合である。   When it is necessary to retard the ignition timing, for example, the reserve amount is secured by increasing the intake air amount in advance, and the increase in output torque that is increased by securing the reserve torque is retarded. This is a case where so-called torque reserve control that cancels out is executed or when the ignition timing is retarded in order to quickly reduce the output torque when the required output torque decreases rapidly.

さらに、請求項1から3に記載の発明によると、求出力トルクの変化に伴い要求吸気量が変化する場合には、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んで内燃機関に吸入される推定吸気量を高精度に推定できる。そして、高精度に推定された推定吸気量に基づいて要求出力トルクとなるように点火時期を決定するので、要求出力トルクとの誤差はあるものの、要求出力トルクの変化に応じて実際の出力トルク(以下、実出力トルクとも言う。)を変化させることができる。 Furthermore, according to the invention described in claims 1 to 3, when the required intake air amount changes with a change in request output torque expected to delay of the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount Thus, the estimated intake air amount taken into the internal combustion engine can be estimated with high accuracy. Since the ignition timing is determined so as to be the required output torque based on the estimated intake air amount estimated with high accuracy, there is an error from the required output torque, but the actual output torque according to the change in the required output torque. (Hereinafter also referred to as actual output torque) can be changed.

また、要求吸気量が一定または緩やかに変化する場合には、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んでも要求吸気量と内燃機関に吸入される吸気量とが一致していると推定される。この場合には、要求吸気量と推定吸気量とが一致するので、点火時期を遅角させる必要がない。
さらに、請求項1から3に記載の発明によると、実際の吸気量を取得する実吸気量取得手段を備える。吸気量推定手段は、内燃機関の始動完了前において実吸気量取得手段が取得する実吸気量を推定吸気量とし、始動開始からの実吸気量の積算値が吸気管容積に係数を乗じた所定値を上回ると内燃機関の始動が完了したと判定する。
この構成によれば、内燃機関の始動完了前において、要求吸気量に基づいて推定吸気量を推定せず実吸気量を推定吸気量とするので、推定吸気量の推定に要する処理時間を短縮できる。さらに、実吸気量の積算値と予め分かっている所定値とを比較すればよいので、内燃機関の始動が完了したか否かを容易に判定できる。
Further, when the required intake air amount changes constantly or slowly, the required intake air amount and the intake air amount sucked into the internal combustion engine are the same even if a delay in the intake air amount sucked into the internal combustion engine is expected with respect to the required intake air amount. Presumed to have done. In this case, since the required intake air amount and the estimated intake air amount coincide, it is not necessary to retard the ignition timing.
Further, according to the first to third aspects of the present invention, the actual intake air amount acquisition means for acquiring the actual intake air amount is provided. The intake air amount estimation means uses the actual intake air amount acquired by the actual intake air amount acquisition means before the completion of startup of the internal combustion engine as an estimated intake air amount, and the integrated value of the actual intake air amount from the start of the start multiplied by a coefficient to the intake pipe volume. When the value is exceeded, it is determined that the internal combustion engine has been started.
According to this configuration, since the estimated intake air amount is not estimated based on the required intake air amount and the estimated intake air amount is used as the estimated intake air amount before the start of the internal combustion engine, the processing time required for estimating the estimated intake air amount can be shortened. . Furthermore, since it is only necessary to compare the integrated value of the actual intake air amount with a predetermined value that is known in advance, it is possible to easily determine whether or not the start of the internal combustion engine has been completed.

請求項2に記載の発明によると、吸気量決定手段は、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込み、要求吸気量が増加する場合、増加後の要求吸気量よりも一時的に要求吸気量を増加し、要求吸気量が減少する場合、減少後の要求吸気量よりも一時的に要求吸気量を減少する。 According to the second aspect of the present invention, the intake air amount determining means expects a delay in the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount, and when the required intake air amount increases, However, when the required intake air amount is temporarily increased and the required intake air amount is decreased, the required intake air amount is temporarily reduced from the decreased required intake air amount.

この構成によれば、要求吸気量が増減する場合、増減方向に合わせて増減後の要求吸気量よりも要求吸気量を一時的に増加または減少するので、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量に遅れがあっても、内燃機関に吸入される吸気量を速やかに要求吸気量に追随させることができる。 According to this configuration, when the required intake air amount increases or decreases, the required intake air amount is temporarily increased or decreased from the required intake air amount after the increase / decrease in the increase / decrease direction. Even if there is a delay in the intake air amount , the intake air amount taken into the internal combustion engine can quickly follow the required intake air amount.

ところで、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れは、吸気通路の長さおよび吸気通路の抵抗などの吸気通路を吸気が流れることにより生じる遅れ、ならびに流量調整装置に作動を指令してから指令に応じた吸気量に調整されるまでの作動遅れが主な原因である。 By the way, the delay of the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount is caused by the intake air flowing through the intake passage such as the length of the intake passage and the resistance of the intake passage, and the flow control device is operated. The main cause is the operation delay from when the command is issued until the intake air amount is adjusted according to the command.

そこで、請求項3に記載の発明によると、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れは、吸気系の吸気通路を流れることによる吸気流れの遅れと、吸気量を調整するためにトルク制御手段が制御する流量調整装置の作動遅れとの合計により設定されている。これにより、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを高精度に設定できる。 Therefore, according to the third aspect of the present invention, the delay in the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount adjusts the intake air flow delay caused by the intake passage of the intake system and the intake air amount. Therefore, it is set by the sum of the operation delay of the flow rate adjusting device controlled by the torque control means. Thereby, the delay of the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount can be set with high accuracy.

、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。 The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.

本実施形態によるエンジン制御システムを示すブロック図。The block diagram which shows the engine control system by this embodiment. 本実施形態のトルク制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the torque control process of this embodiment. (A)は空気トルクと吸気量との関係を示す特性図、(B)は点火効率と点火遅角量との関係を示す特性図。(A) is a characteristic diagram showing the relationship between air torque and intake air amount, (B) is a characteristic diagram showing the relationship between ignition efficiency and ignition retard amount. 本実施形態によるトルク制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the torque control by this embodiment. 本実施形態による他のトルク制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the other torque control by this embodiment. 本実施形態による吸気量制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the intake air amount control by this embodiment. 比較例によるトルク制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the torque control by a comparative example. 比較例による他のトルク制御を示すタイムチャート。The time chart which shows the other torque control by a comparative example.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1に示すエンジン制御システム2は、気筒内に吸入する混合気を点火プラグ22で点火するガソリン用の内燃機関(以下、「エンジン」とも言う。)10の運転を制御するシステムである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
An engine control system 2 shown in FIG. 1 is a system that controls the operation of a gasoline internal combustion engine (hereinafter also referred to as “engine”) 10 that ignites an air-fuel mixture sucked into a cylinder with a spark plug 22.

エンジン10の吸気管100の上流部に、図示しないエアクリーナが設置され、このエアクリーナから吸気流れの下流側のエンジン10に向けて、エアフローメータ12、スロットル装置14、吸気圧センサ18、インジェクタ20が設置されている。   An air cleaner (not shown) is installed upstream of the intake pipe 100 of the engine 10. An air flow meter 12, a throttle device 14, an intake pressure sensor 18, and an injector 20 are installed from the air cleaner toward the engine 10 on the downstream side of the intake flow. Has been.

エアフローメータ12は、吸気管100を流れる吸気量を検出する。スロットル装置14は、モータ15によりスロットル開度を制御されることにより、吸気管100からエンジン10に吸入される吸気量を調整する。スロットル装置14にはスロットル開度を検出するスロットル開度センサ16が取付けられている。   The air flow meter 12 detects the amount of intake air flowing through the intake pipe 100. The throttle device 14 adjusts the amount of intake air taken into the engine 10 from the intake pipe 100 by controlling the throttle opening degree by the motor 15. The throttle device 14 is provided with a throttle opening sensor 16 for detecting the throttle opening.

スロットル装置14の下流側のサージタンク102に、吸気圧を検出する吸気圧センサ18が設置されている。サージタンク102からエンジン10の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド104の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ20が設置されている。   An intake pressure sensor 18 for detecting intake pressure is installed in the surge tank 102 on the downstream side of the throttle device 14. An injector 20 for injecting fuel is installed in the vicinity of an intake port of an intake manifold 104 that introduces air from the surge tank 102 to each cylinder of the engine 10.

また、エンジン10のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ22が設置されている。気筒内の混合気は、点火プラグ22の火花放電によって点火される。エンジン10のシリンダブロックには、冷却水温を検出する水温センサ24と、エンジン回転数を検出する回転数センサ(クランク角センサ)26が設けられている。   A spark plug 22 is installed in the cylinder head of the engine 10 for each cylinder. The air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of the spark plug 22. The cylinder block of the engine 10 is provided with a water temperature sensor 24 that detects the cooling water temperature and a rotation speed sensor (crank angle sensor) 26 that detects the engine rotation speed.

前述したエアフローメータ12、スロットル開度センサ16、吸気圧センサ18、水温センサ24、回転数センサ26センサ、および図示しないアクセルセンサを含む各種センサからの出力は電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)40に入力される。   The output from the various sensors including the air flow meter 12, the throttle opening sensor 16, the intake pressure sensor 18, the water temperature sensor 24, the rotation speed sensor 26, and the accelerator sensor (not shown) is an electronic control unit (ECU). 40.

ECU40は、CPU、RAM、ROM、入出力インタフェース等を備えるマイクロコンピュータにより主に構成されている。ECU40は、ROMに記憶されている制御プログラムをCPUが実行することにより、スロットル装置14に対するスロットル開度制御、インジェクタ20に対する噴射制御、点火プラグ22に対する点火制御等の各種のエンジン制御を実現する。   The ECU 40 is mainly configured by a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like. The ECU 40 implements various engine controls such as a throttle opening control for the throttle device 14, an injection control for the injector 20, and an ignition control for the spark plug 22 by the CPU executing a control program stored in the ROM.

(トルク制御)
ECU40は、エンジン10の出力トルクとして要求される要求出力トルクに基づいて、スロットル装置14のスロットル開度を制御してエンジン10に吸入される吸気量を調整するとともに、点火プラグ22の点火時期を調整する。スロットル開度を大きくして吸気量を増加すると出力トルクは増加し、スロットル開度を小さくして吸気量を減少すると出力トルクは減少する。また、点火時期を進角させると出力トルクは増加し、点火時期を遅角させると出力トルクは減少する。
(Torque control)
The ECU 40 controls the throttle opening of the throttle device 14 based on the required output torque required as the output torque of the engine 10 to adjust the amount of intake air sucked into the engine 10 and sets the ignition timing of the spark plug 22. adjust. When the throttle opening is increased and the intake amount is increased, the output torque is increased. When the throttle opening is decreased and the intake amount is decreased, the output torque is decreased. Further, when the ignition timing is advanced, the output torque increases, and when the ignition timing is retarded, the output torque decreases.

ECU40は、エンジン10の出力トルクとして要求される要求出力トルクを、以下に説明する基本要求トルクと要求外部トルクとの合計として取得する。
(1)基本要求トルク
基本要求トルクは、さらに要求駆動トルクとロストルクとアイドルフィードバックトルクとの合計として算出される。
The ECU 40 acquires the required output torque required as the output torque of the engine 10 as the sum of the basic required torque and the required external torque described below.
(1) Basic required torque The basic required torque is further calculated as the sum of the required drive torque, loss torque, and idle feedback torque.

(a)要求駆動トルク
アクセル開度とエンジン回転数とに基づいて、車両走行に必要な要求駆動トルクをマップ等から取得する。
(A) Required drive torque Based on the accelerator opening and the engine speed, the required drive torque necessary for vehicle travel is acquired from a map or the like.

(b)ロストルク
エンジン回転数、水温、吸気圧等から、エンジン10の回転を妨げる負荷となるロストルクをマップ等から取得する。
(B) Loss torque From the map or the like, a loss torque that becomes a load that hinders the rotation of the engine 10 is acquired from the engine speed, the water temperature, the intake pressure, and the like.

(c)アイドルフィードバックトルク
アイドル運転時のエンジン回転数を目標回転数に一致させるためのトルク制御量をフィードバック制御器から取得する。
(2)要求外部トルク
エアコン等の補機のオンオフ、シフトチェンジなどに起因する外部負荷によるトルク増減の要求に基づいて、他のECUから直接要求されるか、あるいは他のECUから出力される制御信号に基づいてマップ等から取得する。
(C) Idle feedback torque A torque control amount for causing the engine speed during idling to coincide with the target speed is acquired from the feedback controller.
(2) Required external torque Control requested directly from another ECU or output from another ECU based on a request for torque increase / decrease due to an external load caused by ON / OFF of an auxiliary machine such as an air conditioner or a shift change. Obtained from a map or the like based on the signal.

通常のトルク制御では、燃費が最適になるように点火時期をMBT(Minimum Advance for Best Torque)に設定しているので、吸気量はMBTにおいて要求出力トルクを実現する値に設定される。   In normal torque control, since the ignition timing is set to MBT (Minimum Advance for Best Torque) so that the fuel efficiency is optimized, the intake air amount is set to a value that realizes the required output torque in MBT.

(リザーブトルク)
補機等の駆動またはシフトチェンジの実行要求により要求出力トルクが増加しエンジン10に外部負荷が加わる場合には、要求出力トルクの増加に応じて出力トルクを増加する前に予め吸気量を増加してリザーブトルクを一時的に確保するとともに、リザーブトルクを確保することにより増加する出力トルクを減少するために点火時期を予め遅角させるトルクリザーブ制御を実行することが考えられる。
(Reserve torque)
When the required output torque increases due to a drive request for auxiliary equipment or a shift change and an external load is applied to the engine 10, the intake air amount is increased in advance before increasing the output torque in response to the increase in the required output torque. Thus, it is conceivable to execute torque reserve control in which the ignition timing is retarded in advance in order to temporarily secure the reserve torque and reduce the output torque that increases by securing the reserve torque.

リザーブトルクが確保された状態で点火時期を進角させれば、補機等の駆動またはシフトチェンジの実行に応じて要求出力トルクが急激に増加しても速やかに出力トルクを増加できるので、要求出力トルクの増加に対して出力トルクが不足するためにエンジン回転数が低下することを防止できる。   If the ignition timing is advanced with the reserve torque secured, the output torque can be increased rapidly even if the required output torque increases rapidly in response to driving of auxiliary equipment or shift change. Since the output torque is insufficient with respect to the increase in the output torque, it is possible to prevent the engine speed from decreasing.

また、本実施形態では、アイドル運転時に要求出力トルクの増加に対して速やかに出力トルクを増加させてエンジン回転数を目標回転数に一致させるために、要求出力トルクが増加するときに備えて吸気量を予め増加して継続的にリザーブトルクを確保しておき、リザーブトルクを確保することにより増加する出力トルクを減少するために点火時期を遅角させるトルクリザーブ制御を実行してもよい。   Further, in the present embodiment, in order to increase the output torque promptly with respect to the increase in the required output torque during the idling operation so that the engine speed matches the target speed, the intake air is provided in preparation for when the required output torque increases. The reserve torque may be continuously increased by increasing the amount in advance, and torque reserve control may be executed to retard the ignition timing in order to reduce the output torque that increases by ensuring the reserve torque.

これにより、吸気量が増加して要求出力トルクの増加量に相当するリザーブトルクが確保されるまで出力トルクの増加を待ち合わせる必要がないので、要求出力トルクの増加に対して点火時期を進角させ出力トルクを速やかに増加することができる。   As a result, there is no need to wait for an increase in output torque until the intake amount increases and a reserve torque corresponding to the increase in the required output torque is ensured, so the ignition timing is advanced with respect to the increase in the required output torque. The output torque can be increased quickly.

アイドル運転時に、補機等の駆動またはシフトチェンジのためにエンジン10に外部負荷が加わる場合には、継続的に確保されているリザーブトルクと、外部負荷により一時的に確保を要求されるリザーブトルクとの合計または大きい方のトルクを確保するリザーブトルクとして決定する。   When an external load is applied to the engine 10 for driving an auxiliary machine or a shift change during idle operation, a reserve torque that is continuously secured and a reserve torque that is temporarily required to be secured by the external load And a reserve torque that secures the larger torque or the larger torque.

尚、アイドルフィードバックトルクが出力トルクの減少を要求する場合のために、継続的に確保されるリザーブトルクを相殺するために設定される点火時期の遅角量は、遅角量の遅角限界値よりも進角側に設定し、遅角余裕分を確保しておくことが望ましい。   Note that when the idle feedback torque requires a decrease in output torque, the retard amount of the ignition timing that is set to cancel the reserve torque that is continuously secured is the retard limit value of the retard amount. It is desirable to set a more advanced angle side and to secure a retard angle margin.

また、エンジン回転数を目標回転数に一致させる要求の高い暖機運転時においても、アイドル運転時と同様に継続的にリザーブトルクを確保することが望ましい。
(トルク制御処理)
次に、ECU40がROMに記憶された制御プログラムに基づいて実行するトルク制御処理を図2に示すフローチャートに基づいて説明する。図2のフローチャートは所定時間間隔で実行される。フローチャートに記載の「S」はステップを表わしている。
In addition, it is desirable to ensure the reserve torque continuously even during warm-up operation where there is a high demand for matching the engine speed to the target speed, as during idle operation.
(Torque control processing)
Next, torque control processing executed by the ECU 40 based on the control program stored in the ROM will be described based on the flowchart shown in FIG. The flowchart of FIG. 2 is executed at predetermined time intervals. “S” in the flowchart represents a step.

ECU40は、前述したように、要求駆動トルクとロストルクとアイドルフィードバックトルクとの合計である基本要求トルク、ならびに、補機の駆動、シフトチェンジ等のエンジン10に加わる外部負荷を表わす要求外部トルクを取得し、基本要求トルクと要求外部トルクとを合計してエンジン10に対する要求出力トルクを取得する(S400)。   As described above, the ECU 40 acquires the basic required torque that is the sum of the required drive torque, the loss torque, and the idle feedback torque, and the required external torque that represents the external load applied to the engine 10 such as driving of auxiliary equipment and shift change. Then, the basic required torque and the required external torque are summed to obtain the required output torque for the engine 10 (S400).

そして、補機の駆動、シフトチェンジ等の要求外部トルクにより要求出力トルクに急激な増加要求がある場合には、要求出力トルクの増加量をリザーブトルクとして取得する(S402)。アイドル運転時および暖機運転時にそれぞれアイドル用リザーブトルクおよび暖機用リザーブトルクが確保される場合には、リザーブトルクにアイドル用リザーブトルクまたは暖機用リザーブトルクを加算する。リザーブトルクの要求がない場合にはリザーブトルクを0とする。   If there is a request for a sudden increase in the required output torque due to the required external torque such as driving of the auxiliary machine or shift change, the increase amount of the required output torque is acquired as the reserve torque (S402). When the idle reserve torque and the warm-up reserve torque are secured during the idle operation and the warm-up operation, respectively, the idle reserve torque or the warm-up reserve torque is added to the reserve torque. When no reserve torque is required, the reserve torque is set to zero.

要求出力トルクとリザーブトルクとを加算したトルクを吸気量で決定される要求空気トルクとして取得し、図3の(A)の実線で示す空気トルクと吸気量との基本吸気特性200に基づいて、要求空気トルクを実現する要求吸気量を取得する(S404)。   The torque obtained by adding the required output torque and the reserve torque is acquired as the required air torque determined by the intake air amount, and based on the basic intake air characteristic 200 of the air torque and the intake air amount indicated by the solid line in FIG. A required intake air amount for realizing the required air torque is acquired (S404).

始動が完了していない場合には(S406:No)、エアフローメータ12で検出した実吸気量を推定吸気量とし(S410)、S412に処理を移行する。エアフローメータ12で検出した実吸気量を推定吸気量とすることにより、要求吸気量に基づいて推定吸気量を推定する場合に比べ、推定吸気量を推定する処理時間を短縮できる。   When the start is not completed (S406: No), the actual intake air amount detected by the air flow meter 12 is set as the estimated intake air amount (S410), and the process proceeds to S412. By using the actual intake air amount detected by the air flow meter 12 as the estimated intake air amount, the processing time for estimating the estimated intake air amount can be shortened as compared with the case where the estimated intake air amount is estimated based on the required intake air amount.

尚、始動が完了していることは、以下のいずれかの条件で判定する。
(1)エンジン回転数が所定回転数をこえたか、あるいは所定回転数を超えてから所定時間経過した。
(2)実吸気量と要求吸気量との差が所定範囲内である。
(3)実吸気量の積算値が吸気系容積として吸気管容積に基づいて設定された所定値を上回る。この場合、誤差を考慮し、吸気管容積に係数を乗算した所定値を実吸気量の積算値と比較してもよい。
Whether the start is completed is determined under any of the following conditions.
(1) A predetermined time has elapsed since the engine speed exceeded the predetermined speed or exceeded the predetermined speed.
(2) The difference between the actual intake air amount and the required intake air amount is within a predetermined range.
(3) The integrated value of the actual intake air amount exceeds a predetermined value set based on the intake pipe volume as the intake system volume. In this case, in consideration of an error, a predetermined value obtained by multiplying the intake pipe volume by a coefficient may be compared with the integrated value of the actual intake air amount.

始動が完了している場合には(S406:Yes)、次式(1)からエンジン10に吸入される推定吸気量を推定し(S408)、S412に処理を移行する。
推定吸気量={前回の推定吸気量+(要求吸気量−前回の推定吸気量)/吸気管時定数}+調整項 ・・・(1)
始動完了前の状態から最初に始動完了状態になるときには、式(1)において前回の推定吸気量にエアフローメータ12で検出した実吸気量を設定する。式(1)において吸気管時定数は、吸気管100における吸気流れの応答遅れを示す時定数であり、要求吸気量に対して吸気管100における吸気流れの応答遅れを見込んで推定吸気量を推定している。調整項は、誤差等を含めて推定吸気量の値を調整し要求吸気量に一致させるための項である。
When the start is completed (S406: Yes), the estimated intake air amount sucked into the engine 10 is estimated from the following equation (1) (S408), and the process proceeds to S412.
Estimated intake air amount = {Previous estimated intake air amount + (Required intake air amount−Previous estimated intake air amount) / Intake pipe time constant} + Adjustment term (1)
When the start completion state is first reached from the state before the start is completed, the actual intake air amount detected by the air flow meter 12 is set to the previous estimated intake air amount in the equation (1). In the equation (1), the intake pipe time constant is a time constant indicating a response delay of the intake flow in the intake pipe 100, and the estimated intake amount is estimated in consideration of a response delay of the intake flow in the intake pipe 100 with respect to the required intake amount. doing. The adjustment term is a term for adjusting the value of the estimated intake air amount including an error or the like to match the required intake air amount.

式(1)から、要求吸気量が一定または緩やかに変化する場合には、要求吸気量と推定吸気量とは一致することが分かる。この場合には、要求吸気量を推定吸気量と見なすことができる。   From equation (1), it can be seen that the required intake air amount and the estimated intake air amount coincide with each other when the required intake air amount changes constantly or gently. In this case, the required intake air amount can be regarded as the estimated intake air amount.

要求吸気量が急激に変化する場合には、式(1)から、要求吸気量の変化に応じて要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んで推定吸気量が算出される。
S412において、S408またはS410で取得した推定吸気量から、基本吸気特性
200に基づいて推定吸気量に対応する推定空気トルクを取得する。そして、推定空気トルクに対する要求出力トルクの割合である点火効率を算出し、図3の(B)の実線で示す点火効率と点火遅角量との基本点火特性210に基づいて、点火効率から点火遅角量を取得する(S414)。
When the required intake air amount changes abruptly, the estimated intake air amount is calculated from the equation (1) in consideration of a delay in the intake air amount that is sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount according to the change in the required intake air amount. Is done.
In S412, the estimated air torque corresponding to the estimated intake air amount is acquired based on the basic intake air characteristic 200 from the estimated intake air amount acquired in S408 or S410. Then, the ignition efficiency, which is the ratio of the required output torque to the estimated air torque, is calculated, and the ignition efficiency is calculated from the ignition efficiency based on the basic ignition characteristic 210 of the ignition efficiency and the ignition delay amount indicated by the solid line in FIG. The retard amount is acquired (S414).

S404で取得した要求吸気量からスロットル開度を取得し(S416)、S414で取得した点火遅角量から点火時期を取得する(S418)。そして、S416で取得したスロットル開度でスロットル装置14を制御して吸気量を調整し、S418で取得した点火時期で点火プラグ22に点火する。   The throttle opening is acquired from the required intake air amount acquired in S404 (S416), and the ignition timing is acquired from the ignition retardation amount acquired in S414 (S418). Then, the throttle device 14 is controlled with the throttle opening acquired in S416 to adjust the intake air amount, and the spark plug 22 is ignited at the ignition timing acquired in S418.

ここで、図4の(A)に要求出力トルク300が急激に減少するとき、図4の(B)に要求出力トルク300が急激に増加するとき、それぞれにおける実空気トルク302、推定空気トルク304および実出力トルク310の変化を示す。   Here, when the required output torque 300 rapidly decreases in FIG. 4A and when the required output torque 300 increases rapidly in FIG. 4B, the actual air torque 302 and the estimated air torque 304 in each of them. And the change of the actual output torque 310 is shown.

図4の(A)では、要求出力トルクが減少するときに、吸気量の減少だけでは出力トルクの減少に遅れが生じるので、点火時期を遅角させて出力トルクを速やかに減少しようとしている。また、図4の(B)では、要求出力トルク300が増加するときに、要求出力トルク300が増加する前に予め要求吸気量320を増加し、点火時期を遅角させてリザーブトルクを確保するトルクリザーブ制御が行われている。   In FIG. 4A, when the required output torque decreases, a decrease in the output torque is delayed only by a decrease in the intake air amount, so that the ignition torque is retarded to promptly decrease the output torque. In FIG. 4B, when the required output torque 300 increases, the required intake air amount 320 is increased in advance before the required output torque 300 increases, and the ignition timing is retarded to secure the reserve torque. Torque reserve control is performed.

本実施形態では、図4に示すように要求出力トルク300の変化時を除いて要求吸気量320が一定の場合、あるいは図5に示すように要求出力トルク300および要求吸気量320が緩やかに変化する場合には、前述したように要求吸気量320と推定吸気量324とが一致するので、基本吸気特性200に基づいて取得する推定空気トルク304は要求出力トルク300と一致する。   In the present embodiment, the required intake air amount 320 is constant except when the required output torque 300 changes as shown in FIG. 4, or the required output torque 300 and the required intake air amount 320 gradually change as shown in FIG. In this case, since the required intake air amount 320 and the estimated intake air amount 324 match as described above, the estimated air torque 304 acquired based on the basic intake air characteristic 200 matches the required output torque 300.

要求出力トルクおよび要求吸気量が急激に変化する場合、あるいは一定または緩やかに変化する場合のいずれにおいても、スロットル装置14の作動誤差により要求吸気量320と実吸気量322とに誤差が生じると、要求出力トルク300と実空気トルク302とに誤差が生じる。その結果、要求吸気量320に基づいて設定される推定吸気量324と実吸気量322との誤差のために、推定空気トルク304と実空気トルク302とに誤差が生じる。   When the required output torque and the required intake air amount change abruptly or when the required intake air amount changes constantly or gently, if an error occurs between the required intake air amount 320 and the actual intake air amount 322 due to an operation error of the throttle device 14, An error occurs between the required output torque 300 and the actual air torque 302. As a result, an error occurs between the estimated air torque 304 and the actual air torque 302 due to an error between the estimated intake air amount 324 and the actual intake air amount 322 set based on the required intake air amount 320.

しかしながら、本実施形態では、推定吸気量324から基本吸気特性200に基づいて推定空気トルク304を取得し、推定空気トルク304に対する要求出力トルク300の割合である点火効率から点火遅角量を取得している。つまり、実吸気量322と推定吸気量324との誤差との誤差を考慮せず、推定吸気量324から取得する推定空気トルク304に対する要求出力トルク300の割合である点火効率から点火遅角量を取得する。   However, in the present embodiment, the estimated air torque 304 is acquired from the estimated intake amount 324 based on the basic intake characteristic 200, and the ignition retardation amount is acquired from the ignition efficiency that is the ratio of the required output torque 300 to the estimated air torque 304. ing. That is, the ignition delay amount is calculated from the ignition efficiency that is the ratio of the required output torque 300 to the estimated air torque 304 acquired from the estimated intake air amount 324 without considering the error between the actual intake air amount 322 and the estimated intake air amount 324. get.

要求吸気量320が一定または緩やかに変化する場合には要求吸気量320と推定吸気量324とが一致し、要求出力トルク300と推定空気トルク304とが一致するので、点火効率は100%になり点火遅角量はMBTに保持されて変化しない。したがって、実吸気量322と推定吸気量324とに誤差が生じても、点火遅角量が定常的または頻繁に遅角されることを防止できる。   When the required intake air amount 320 changes constantly or slowly, the required intake air amount 320 and the estimated intake air amount 324 match, and the required output torque 300 and the estimated air torque 304 match, so the ignition efficiency becomes 100%. The ignition retard amount is held in MBT and does not change. Therefore, even if an error occurs between the actual intake air amount 322 and the estimated intake air amount 324, it is possible to prevent the ignition delay amount from being retarded regularly or frequently.

図4に示すように要求出力トルク300が急激に変化する場合には、式(1)から取得する推定吸気量324には要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れが見込まれているので、要求出力トルク300と、推定吸気量324から基本吸気特性200に基づいて取得する推定空気トルク304とは一致せず点火効率が低下する。これにより、推定空気トルク304が速やかに要求出力トルク300に一致するように点火時期は基本点火特性210に基づいて遅角される。 As shown in FIG. 4, when the required output torque 300 changes abruptly, the estimated intake air amount 324 obtained from the equation (1) is expected to have a delay in the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount. Therefore, the required output torque 300 and the estimated air torque 304 acquired from the estimated intake air amount 324 based on the basic intake air characteristic 200 do not coincide with each other, and the ignition efficiency decreases. As a result, the ignition timing is retarded based on the basic ignition characteristic 210 so that the estimated air torque 304 quickly matches the required output torque 300.

尚、要求出力トルクに応じて要求吸気量320が急激に減少する場合、図6の(A)に示すように減少後の要求吸気量320よりも一時的に要求吸気量320を減少し、要求出力トルクに応じて要求吸気量が320が急激に増加する場合、図6の(B)に示すように増加後の要求吸気量320よりも要求吸気量320を増加してもよい。   When the required intake air amount 320 decreases rapidly according to the required output torque, the required intake air amount 320 is temporarily reduced from the reduced required intake air amount 320 as shown in FIG. When the required intake air amount 320 increases rapidly according to the output torque, the required intake air amount 320 may be increased from the increased required intake air amount 320 as shown in FIG.

このように、要求吸気量が急激に増減する場合、増減方向に合わせて増減後の要求吸気量320よりも要求吸気量320を増加または減少するので、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量に遅れがあっても、エンジン10に吸入される吸気量を速やかに要求吸気量に追随させることができる。 As described above, when the required intake air amount suddenly increases or decreases, the required intake air amount 320 is increased or decreased relative to the increased or decreased required intake air amount 320 in accordance with the increase / decrease direction. Even if there is a delay in the intake air amount , the intake air amount sucked into the engine 10 can quickly follow the required intake air amount.

本実施形態に対し図7の(A)に示す比較例では、エアフローメータ等で検出する実吸気量322から基本吸気特性200に基づいて推定空気トルク330を取得し、推定空気トルク330と要求出力トルク300との割合である点火効率から点火遅角量を取得する。   In the comparative example shown in FIG. 7A with respect to the present embodiment, the estimated air torque 330 is acquired based on the basic intake characteristics 200 from the actual intake air amount 322 detected by an air flow meter or the like, and the estimated air torque 330 and the required output are obtained. The ignition delay amount is acquired from the ignition efficiency that is a ratio with the torque 300.

ここで、要求吸気量320と実吸気量322とに誤差が生じると、実吸気量322に基づいて取得する推定空気トルク330と要求出力トルク300とが一致せず、定常的に点火時期が遅角される。   Here, if an error occurs between the required intake air amount 320 and the actual intake air amount 322, the estimated air torque 330 acquired based on the actual intake air amount 322 does not match the required output torque 300, and the ignition timing is steadily delayed. Horned.

また、基本吸気特性200と実吸気特性202との誤差のために、推定空気トルク330と実空気トルク302とに誤差が生じることがある。この場合、実吸気量322に基づいて取得する推定空気トルク330と要求出力トルク300との割合である点火効率から取得する点火遅角量で点火時期を調整すると、実出力トルク340と要求出力トルク300とが一致しない。さらに、基本点火特性210と実点火特性212との誤差のために、実出力トルク340と要求出力トルク300との誤差が拡大することがある。   Further, due to an error between the basic intake characteristic 200 and the actual intake characteristic 202, an error may occur between the estimated air torque 330 and the actual air torque 302. In this case, when the ignition timing is adjusted by the ignition delay amount acquired from the ignition efficiency that is the ratio of the estimated air torque 330 acquired based on the actual intake air amount 322 and the required output torque 300, the actual output torque 340 and the required output torque 300 does not match. Further, due to an error between the basic ignition characteristic 210 and the actual ignition characteristic 212, an error between the actual output torque 340 and the required output torque 300 may increase.

したがって、実吸気量322を検出し、実吸気量322から推定空気トルク330を取得し、この推定空気トルク330から点火遅角量を取得しても、特性誤差のために実出力トルク340と要求出力トルク300とが一致しない結果になる。さらには、定常的に点火時期が遅角されるために燃費が悪化するという問題が生じる。   Therefore, even if the actual intake air amount 322 is detected, the estimated air torque 330 is acquired from the actual intake air amount 322, and the ignition retardation amount is acquired from the estimated air torque 330, the actual output torque 340 and the request are required due to characteristic errors. As a result, the output torque 300 does not match. Furthermore, there is a problem that fuel consumption deteriorates because the ignition timing is constantly retarded.

実吸気量322から基本吸気特性200に基づいて推定空気トルク330を取得し、推定空気トルク330と要求出力トルク300との割合である点火効率から点火遅角量を取得する比較例の場合、図8に示すように、要求出力トルク300が緩やかに変化しても、同様に定常的に点火時期は遅角される。   In the case of the comparative example in which the estimated air torque 330 is acquired from the actual intake amount 322 based on the basic intake characteristic 200 and the ignition delay amount is acquired from the ignition efficiency that is the ratio of the estimated air torque 330 and the required output torque 300, As shown in FIG. 8, even if the required output torque 300 changes gradually, the ignition timing is similarly steadily retarded.

ここで、エアフローメータ12で検出する実吸気量322と要求吸気量320との誤差を学習し、図7の(B)に示すように実吸気量322を要求吸気量320に近づけることはできる。   Here, an error between the actual intake air amount 322 detected by the air flow meter 12 and the required intake air amount 320 is learned, and the actual intake air amount 322 can be brought close to the required intake air amount 320 as shown in FIG.

このように実吸気量322を要求吸気量320に近づけることにより、推定空気トルク330は要求出力トルク300に近づくので、点火時期が遅角される期間は短くなる。しかし、基本吸気特性200と実吸気特性202との誤差のために、実空気トルク302と要求出力トルク300との誤差が却って拡大することがある。   By bringing the actual intake air amount 322 closer to the required intake air amount 320 in this way, the estimated air torque 330 approaches the required output torque 300, so the period during which the ignition timing is retarded is shortened. However, due to an error between the basic intake characteristic 200 and the actual intake characteristic 202, the error between the actual air torque 302 and the required output torque 300 may increase instead.

そして、実空気トルク302に対して誤差のある推定空気トルク330に対する要求出力トルク300の割合である点火効率に基づいて図3の(B)の基本点火特性210から点火遅角量を取得すると、基本点火特性210と実点火特性212との誤差から、図7の(B)に示すように、吸気量を学習しない場合よりも、要求出力トルク300と実出力トルク340との誤差の変化が大きくなる恐れがある。   Then, when the ignition retardation amount is acquired from the basic ignition characteristic 210 of FIG. 3B based on the ignition efficiency that is the ratio of the required output torque 300 to the estimated air torque 330 having an error with respect to the actual air torque 302, From the error between the basic ignition characteristic 210 and the actual ignition characteristic 212, as shown in FIG. 7B, the change in the error between the required output torque 300 and the actual output torque 340 is larger than when the intake air amount is not learned. There is a fear.

これに対し本実施形態では、要求吸気量に基づいて推定吸気量を推定し、この推定吸気量から推定空気トルクを取得するので、要求吸気量が一定または緩やかに変化する場合には、要求吸気量と推定吸気量とが一致し、要求出力トルクと推定空気トルクとが一致する。この場合、点火時期は遅角されない。   In contrast, in the present embodiment, the estimated intake air amount is estimated based on the required intake air amount, and the estimated air torque is acquired from the estimated intake air amount. The amount matches the estimated intake air amount, and the requested output torque matches the estimated air torque. In this case, the ignition timing is not retarded.

これにより、実吸気量と推定吸気量との誤差、ならびに吸気特性および点火特性の誤差のために要求出力トルクと実出力トルクとに誤差は生じるものの、点火時期が定常的または頻繁に遅角されることを防止できる。その結果、燃費の悪化を防止できる。 This causes errors in the required output torque and the actual output torque due to errors between the actual intake air amount and the estimated intake air amount, and errors in the intake and ignition characteristics, but the ignition timing is retarded regularly or frequently. Can be prevented. As a result, deterioration of fuel consumption can be prevented.

以上説明した図1において、ECU40は本発明のエンジン制御装置に相当し、ECU40は本発明のトルク制御手段、吸気量決定手段、吸気量推定手段、点火時期決定手段および実吸気量取得手段として機能する。   In FIG. 1 described above, the ECU 40 corresponds to the engine control device of the present invention, and the ECU 40 functions as torque control means, intake amount determination means, intake amount estimation means, ignition timing determination means, and actual intake amount acquisition means of the present invention. To do.

また、図2のS400、S402、S416およびS418の処理は本発明のトルク制御手段が実行する機能に相当し、S404で要求吸気量を取得する処理は本発明の吸気量決定手段が実行する機能に相当し、S406、S408、およびS410において実吸気量を推定吸気量とする処理は本発明の吸気量推定手段が実行する機能に相当し、S410においてエアフローメータ12から実吸気量を取得する処理は本発明の実吸気量取得手段が実行する機能に相当し、S414において点火遅角量を取得する処理は本発明の点火時期決定手段が実行する機能に相当する。   Also, the processing of S400, S402, S416 and S418 in FIG. 2 corresponds to the function executed by the torque control means of the present invention, and the processing of acquiring the requested intake air amount at S404 is the function of the intake air amount determination means of the present invention. In S406, S408, and S410, the process of setting the actual intake air amount as the estimated intake air amount corresponds to the function executed by the intake air amount estimating means of the present invention, and the process of acquiring the actual intake air amount from the air flow meter 12 in S410. Corresponds to the function executed by the actual intake air amount acquisition means of the present invention, and the processing of acquiring the ignition retard amount in S414 corresponds to the function executed by the ignition timing determination means of the present invention.

[他の実施形態]
上記実施形態では、式(1)に基づいて、吸気管における吸気流れの応答遅れを見込んで始動完了後の推定吸気量を取得した。これに対し、さらに、スロットル装置14の作動遅れを考慮し、次式(2)から推定吸気量を取得してもよい。
推定吸気量={前回の推定吸気量+(要求吸気量−前回の推定吸気量)/(吸気管時定数+スロットル時定数)}+調整項 ・・・(2)
また、式(1)で取得する推定吸気量にスロットル装置14の作動に対する一次遅れを加えて推定吸気量としてもよい。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the estimated intake air amount after the completion of the start is acquired based on the formula (1) in consideration of the response delay of the intake flow in the intake pipe. In contrast, the estimated intake air amount may be obtained from the following equation (2) in consideration of the operation delay of the throttle device 14.
Estimated intake air amount = {previously estimated intake air amount + (required intake air amount−previously estimated intake air amount) / (intake pipe time constant + throttle time constant)} + adjustment term (2)
Further, the estimated intake air amount may be obtained by adding a first-order delay with respect to the operation of the throttle device 14 to the estimated intake air amount acquired by the expression (1).

また、式(1)で用いる要求吸気量に代えて、スロットル装置14の作動に対する一次遅れを要求吸気量に加えた次式(3)の要求スロットル流量を使用し、次式(4)から推定吸気量を取得してもよい。
要求スロットル流量=要求吸気量の一次遅れ×単位変換 ・・・(3)
推定吸気量=[前回の推定吸気量+{(要求スロットル流量/単位変換)−前回の推定吸気量}/吸気管時定]+調整項 ・・・(4)
式(3)、(4)における単位変換は、エンジン10の1回転当たりの流量を表わす吸気量と、毎秒当たりの流量を表わすスロットル流量との単位を変換するための係数を、エンジン回転数に基づいて設定したものである。
Further, instead of the required intake air amount used in equation (1), a required throttle flow rate of the following equation (3) obtained by adding a first-order lag with respect to the operation of the throttle device 14 to the required intake air amount is estimated from the following equation (4). The intake air amount may be acquired.
Requested throttle flow rate = Requested intake air amount primary delay x Unit conversion (3)
Estimated intake air amount = [Previous estimated intake air amount + {(Required throttle flow rate / unit conversion) −Previous estimated intake air amount} / Intake pipe timing] + Adjustment term (4)
In the unit conversion in the equations (3) and (4), a coefficient for converting the unit of the intake air amount representing the flow rate per rotation of the engine 10 and the throttle flow rate representing the flow rate per second is converted into the engine speed. It is set based on.

また、上記実施形態では、要求吸気量が一定または緩やかに変化するかを判定することなく、式(1)に基づいて吸気管における吸気流れの応答遅れを考慮して始動完了後の推定吸気量を取得した。   Further, in the above embodiment, the estimated intake air amount after completion of the start-up is considered in consideration of the response delay of the intake air flow in the intake pipe based on the equation (1) without determining whether the required intake air amount is constant or gently changing. Acquired.

これに対し、例えば、要求吸気量の変化量が所定範囲内であるか否を判定し、要求吸気量の変化量が所定範囲内の場合には要求吸気量を推定吸気量と推定し、要求吸気量の変化量が所定範囲を超える場合には、要求吸気量に対して内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んで式(1)等を使用して推定吸気量を推定してもよい。 On the other hand, for example, it is determined whether the change amount of the required intake air amount is within a predetermined range. If the change amount of the required intake air amount is within the predetermined range, the required intake air amount is estimated as the estimated intake air amount, If the change amount of the intake air amount exceeds the predetermined range, the estimated intake air amount can be estimated using the equation (1) etc. in consideration of the delay of the intake air amount taken into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount. Good.

上記実施形態では、トルク制御手段、吸気量決定手段、吸気量推定手段、点火時期決定手段および実吸気量取得手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるECU40により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。   In the above embodiment, the functions of the torque control means, intake air amount determination means, intake air amount estimation means, ignition timing determination means, and actual intake air amount acquisition means are realized by the ECU 40 whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least some of the functions of the plurality of means may be realized by hardware whose functions are specified by the circuit configuration itself.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

10:エンジン(内燃機関)、40:ECU(エンジン制御装置、トルク制御手段、吸気量決定手段、吸気量推定手段、点火時期決定手段、実吸気量取得手段) 10: Engine (internal combustion engine), 40: ECU (engine control device, torque control means, intake amount determination means, intake amount estimation means, ignition timing determination means, actual intake amount acquisition means)

Claims (3)

内燃機関に吸入される吸気量および前記内燃機関における点火時期を調整して前記内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段と、
前記出力トルクとして前記内燃機関に要求される要求出力トルクに基づいて、前記トルク制御手段が調整する吸気量である要求吸気量を決定する吸気量決定手段と、
前記吸気量決定手段が決定する前記要求吸気量に対して前記内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込んで、前記内燃機関に吸入される推定吸気量を推定する吸気量推定手段と、
実際の前記吸気量を取得する実吸気量取得手段と、
前記吸気量推定手段が推定する前記推定吸気量に基づいて前記トルク制御手段が調整する前記点火時期を決定する点火時期決定手段と、
を備え、
前記吸気量推定手段は、前記内燃機関の始動完了前において前記実吸気量取得手段が取得する実吸気量を前記推定吸気量とし、始動開始からの前記実吸気量の積算値が吸気管容積に係数を乗算した所定値を上回ると前記内燃機関の始動が完了したと判定する、
ことを特徴とするエンジン制御装置。
Torque control means for controlling the output torque of the internal combustion engine by adjusting the amount of intake air taken into the internal combustion engine and the ignition timing in the internal combustion engine;
An intake air amount determining means for determining a required intake air amount that is an intake air amount to be adjusted by the torque control means, based on a required output torque required for the internal combustion engine as the output torque;
Anticipates a delay in intake air amount, wherein the intake air amount determining means is sucked into the internal combustion engine for the required intake air quantity to be determined, and the intake air quantity estimating means for estimating the estimated intake air amount sucked into the internal combustion engine,
An actual intake air amount acquisition means for acquiring the actual intake air amount;
Ignition timing determining means for determining the ignition timing adjusted by the torque control means based on the estimated intake air amount estimated by the intake air amount estimating means;
With
The intake air amount estimation means uses the actual intake air amount acquired by the actual intake air amount acquisition means before the completion of startup of the internal combustion engine as the estimated intake air amount, and the integrated value of the actual intake air amount from the start of the start is the intake pipe volume. When the value exceeds a predetermined value multiplied by a coefficient, it is determined that the start of the internal combustion engine is completed.
An engine control device characterized by that.
前記吸気量決定手段は、前記要求吸気量に対して前記内燃機関に吸入される吸気量の遅れを見込み、前記要求吸気量が増加する場合、増加後の前記要求吸気量よりも一時的に前記要求吸気量を増加し、前記要求吸気量が減少する場合、減少後の前記要求吸気量よりも一時的に前記要求吸気量を減少することを特徴とする請求項1に記載のエンジン制御装置。 The intake air amount determining means expects a delay in the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount, and when the required intake air amount increases , the intake air amount determination means temporarily exceeds the increased required intake air amount. 2. The engine control device according to claim 1 , wherein when the required intake air amount is increased and the required intake air amount is decreased, the required intake air amount is temporarily decreased from the reduced required intake air amount. 前記要求吸気量に対して前記内燃機関に吸入される吸気量の遅れは、前記吸気系の吸気通路を流れることによる吸気流れの遅れと、前記吸気量を調整するために前記トルク制御手段が制御する流量調整装置の作動遅れとの合計により設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン制御装置。 The delay of the intake air amount sucked into the internal combustion engine with respect to the required intake air amount is controlled by the torque control means to adjust the intake air amount and the delay of the intake air flow caused by flowing through the intake passage of the intake system. The engine control device according to claim 1 , wherein the engine control device is set by a sum of operation delays of the flow rate adjusting device.
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