JP6012400B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP6012400B2
JP6012400B2 JP2012237694A JP2012237694A JP6012400B2 JP 6012400 B2 JP6012400 B2 JP 6012400B2 JP 2012237694 A JP2012237694 A JP 2012237694A JP 2012237694 A JP2012237694 A JP 2012237694A JP 6012400 B2 JP6012400 B2 JP 6012400B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
fuel cut
alternator
internal combustion
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012237694A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014088780A (en
Inventor
伊藤 彰
彰 伊藤
拓真 大芝
拓真 大芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2012237694A priority Critical patent/JP6012400B2/en
Publication of JP2014088780A publication Critical patent/JP2014088780A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6012400B2 publication Critical patent/JP6012400B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

本発明は、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.

車両等に搭載される内燃機関では、その運転状況に応じて燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを行うことが知られている。通常、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始する。そして、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットを終了、燃料噴射を再開する。   In an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, it is known to perform a fuel cut that temporarily stops fuel injection in accordance with the operation state. Normally, when the accelerator pedal depression amount is 0 or less than a threshold value close to 0 and the engine speed is equal to or higher than the fuel cut permission speed, the fuel cut is started assuming that the fuel cut condition is satisfied. Then, when any fuel cut end condition is satisfied, such as when the accelerator pedal depression amount exceeds the threshold value, or the engine speed decreases to the fuel cut return speed, the fuel cut ends and the fuel injection resumes. .

エンジントルクが比較的大きい段階で、急に燃料供給を遮断すると、エンジン回転数や車速がステップ的に急落するトルクショックが発生し、運転者を含む搭乗者に衝撃を感じさせる。このトルクショックを軽減するべく、従来より、燃料カット条件が成立しても即時には燃料噴射を停止せず、一定の遅延時間の経過を待ってから燃料噴射を停止するようにしている(例えば、下記特許文献1を参照)。   If the fuel supply is cut off suddenly when the engine torque is relatively large, a torque shock that causes the engine speed and the vehicle speed to drop stepwise occurs, causing the passengers including the driver to feel the shock. In order to reduce this torque shock, conventionally, even if the fuel cut condition is satisfied, the fuel injection is not stopped immediately, and the fuel injection is stopped after waiting for a certain delay time (for example, (See Patent Document 1 below).

また、燃料噴射の停止と同時に、オルタネータによる発電量を増大させ、運動エネルギを電気エネルギに変換して回収する回生制動を行うことも知られている(例えば、下記特許文献2または3を参照)。   It is also known to perform regenerative braking in which the amount of power generated by the alternator is increased simultaneously with the stop of fuel injection, and kinetic energy is converted into electric energy and recovered (see, for example, Patent Document 2 or 3 below). .

特開平10−030477号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-030477 特開平11−107805号公報JP-A-11-107805 特開平2004−064811号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-064811

燃料カット条件の成立から実際に燃料カットを開始するまでの遅延時間にも、燃料噴射及び燃焼は継続されている。よって、その分だけ実効燃費が悪化することになる。   Fuel injection and combustion are also continued during the delay time from when the fuel cut condition is satisfied to when fuel cut is actually started. Therefore, the effective fuel consumption is deteriorated accordingly.

また、燃料カットの開始とともにオルタネータによる発電量を増大させることは、燃料供給の遮断によるエンジントルクの低落とオルタネータによる機械的負荷の増加とが重なってトルクショックをより大きくしてしまうきらいがある。   Further, increasing the amount of power generated by the alternator with the start of fuel cut tends to increase torque shock due to a combination of a decrease in engine torque due to the interruption of fuel supply and an increase in mechanical load due to the alternator.

本発明は、上述の問題に着目してなされたものであり、燃料カットの際のトルクショックを抑制しつつ燃費の一層の改善を図ることを所期の目的としている。   The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and an object of the present invention is to further improve fuel consumption while suppressing torque shock at the time of fuel cut.

本発明では、所定の燃料カット条件が成立した場合に気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを行うものであって、燃料カット条件成立に伴い、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の供給を受けて発電する発電機による発電量を一旦増大させることで気筒への燃料供給を継続しつつも内燃機関から車軸に向けて供給される正回転方向のトルクを減少させ、その後、実際に気筒への燃料供給を停止する以前に、増大させていた発電量を低下させることを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。 In the present invention, when a predetermined fuel cut condition is satisfied, a fuel cut is performed to temporarily stop the fuel supply to the cylinder. When the fuel cut condition is satisfied, the driving force is supplied from the crankshaft of the internal combustion engine. subject to reduce the forward rotational direction of the torque supplied toward the axle from the internal combustion engine while continuing the fuel supply to temporarily cylinder in Rukoto increase power generation by the power generator to generate power, then, actually cylinders Before stopping the fuel supply to the engine, the control device for the internal combustion engine is configured to reduce the increased power generation amount.

即ち、燃料カット条件成立から実際に燃料供給を遮断するまでの期間に発電量を増大させることにより、運動エネルギを電気エネルギに変換して回収しながら、エンジントルクを速やかに低下させるようにした。燃料供給の遮断前にエンジントルクが十分に低下していれば、燃料供給を遮断したとしても大きなトルクショックは発生しない。そして、実際に燃料供給を遮断したときには、既に発電機による発電量を低下させているので、燃料供給の遮断によるエンジントルクの低落と発電機による機械的負荷の増加とが重ならずに済む。   That is, by increasing the amount of power generation during the period from when the fuel cut condition is established until the fuel supply is actually cut off, the engine torque is quickly reduced while converting the kinetic energy into electric energy and collecting it. If the engine torque is sufficiently reduced before the fuel supply is cut off, a large torque shock will not occur even if the fuel supply is cut off. When the fuel supply is actually cut off, the amount of power generated by the generator has already been reduced, so that a decrease in engine torque due to the cut off of the fuel supply does not overlap with an increase in mechanical load caused by the generator.

本発明によれば、燃料カットの際のトルクショックを抑制しつつ燃費の一層の改善を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to further improve fuel efficiency while suppressing torque shock at the time of fuel cut.

本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in one Embodiment of this invention. 同実施形態の制御装置がエアコンディショナのコンプレッサや各種電気負荷を作動させるための電気回路を示す図。The figure which shows the electric circuit for the control apparatus of the embodiment to operate the compressor of an air conditioner, and various electric loads. 同実施形態の制御装置が燃料カット条件成立から燃料カット開始までの期間に実施する制御の内容を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the content of the control which the control apparatus of the embodiment implements in the period from fuel cut condition establishment to the fuel cut start. 同実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment implements.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4.

車両には、複数の外部負荷が付随する。外部負荷の具体例として、エアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサや、各種の電気負荷、例えば、エアコンディショナの送風用ブロワ、リアガラスの曇りを取るデフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯(ヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ、ウィンカ(ターンシグナルランプ)等)、冷却水を空冷するラジエータのファン、電動パワーステアリング装置等を挙げることができる。   The vehicle is accompanied by a plurality of external loads. Specific examples of external loads include air conditioner refrigerant compression compressors, various electrical loads such as air conditioner blowers, defoggers for removing fog on rear glass, audio equipment, car navigation systems, and lighting (heads) Lamps, tail lamps, fog lamps, turn signals (turn signal lamps, etc.), radiator fans for cooling cooling water, electric power steering devices, and the like.

エアコンディショナのコンプレッサは、内燃機関のクランクシャフトから回転トルクの伝達を受けて回転駆動され、冷媒を圧縮する。図2に示すように、コンプレッサとクランクシャフトとの間には、断接切換可能なマグネットクラッチ61が介在している。エアコンディショナを稼働するときには、このマグネットクラッチ61に車載バッテリ62及び/またはオルタネータ63からの電流を通電し、マグネットクラッチ61を締結する。逆に、エアコンディショナを稼働しないときには、マグネットクラッチ61に通電せず、クラッチ61を切断する。マグネットクラッチ61への通電及びその遮断は、リレースイッチ64のON/OFFによって行う。   The compressor of the air conditioner is rotationally driven in response to transmission of rotational torque from the crankshaft of the internal combustion engine, and compresses the refrigerant. As shown in FIG. 2, a magnet clutch 61 that can be connected and disconnected is interposed between the compressor and the crankshaft. When operating the air conditioner, the magnet clutch 61 is energized with current from the in-vehicle battery 62 and / or the alternator 63 and the magnet clutch 61 is engaged. On the contrary, when the air conditioner is not operated, the magnet clutch 61 is not energized and the clutch 61 is disconnected. Energization and disconnection of the magnet clutch 61 is performed by turning ON / OFF the relay switch 64.

送風用ブロワを回転駆動するモータ66や、デフォッガとしてリアガラスに敷設された電熱線ヒータ68は、バッテリ62及び/またはオルタネータ63から電力供給を受けて作動する。モータ66やヒータ68への通電及びその遮断は、リレースイッチ67のON/OFF、または半導体スイッチング素子(パワートランジスタ、パワーMOSFET等に代表されるパワーデバイス)69の点弧/消弧によって行う。   A motor 66 that rotationally drives the blower for blower and a heating wire heater 68 laid on the rear glass as a defogger operate by receiving power supply from the battery 62 and / or the alternator 63. Energization and interruption of the motor 66 and the heater 68 are performed by turning on / off the relay switch 67 or starting / extinguishing a semiconductor switching element (power device represented by a power transistor, power MOSFET, etc.) 69.

オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯、ラジエータファンを回転駆動するモータその他の電気負荷についても、上記と同様である。   Audio devices, car navigation systems, illumination lights, motors for rotating the radiator fan, and other electrical loads are the same as described above.

電気負荷への電力供給の源であるオルタネータ63は、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の伝達を受けて回転駆動され、発電を行う一種の発電機である。オルタネータ63は、ベルト及びプーリを要素とする巻掛伝動機構等を介してクランクシャフトに接続している。オルタネータ63が発電し出力する電圧の大きさは、レギュレータ65を介して制御することができる。レギュレータ65は、オルタネータ63に付帯するIC式の既知のもので、オルタネータ63のフィールドコイルへの通電をON/OFF切り替えするスイッチング動作を行う。   An alternator 63, which is a source of power supply to an electric load, is a type of generator that generates power by being rotationally driven by receiving a driving force transmitted from a crankshaft of an internal combustion engine. The alternator 63 is connected to the crankshaft via a winding transmission mechanism having a belt and a pulley as elements. The magnitude of the voltage generated and output by the alternator 63 can be controlled via the regulator 65. The regulator 65 is a known IC type attached to the alternator 63 and performs a switching operation for switching ON / OFF the energization of the field coil of the alternator 63.

オルタネータ63の出力電圧、即ちオルタネータ63のステータコイルに誘起される電圧は、フィールドコイルを流れるフィールド電流のDUTY比であるfDUTYに比例して大きくなる。レギュレータ65は、ECU(Electronic Control Unit)0からオルタネータの出力電圧を指令する信号rを受け付け、その指令された出力電圧を実現するようにfDUTYを調節するPWM制御を行う。このPWM制御により、オルタネータ63の発電する電力を増減させることができる。オルタネータ63による発電量、換言すればバッテリ62への充電量及び/または電気負荷への給電量は、fDUTYが高いほど増加し、fDUTYが低いほど減少する。   The output voltage of the alternator 63, that is, the voltage induced in the stator coil of the alternator 63 increases in proportion to fDUTY which is the DUTY ratio of the field current flowing through the field coil. The regulator 65 receives a signal r for instructing an output voltage of an alternator from an ECU (Electronic Control Unit) 0, and performs PWM control for adjusting fDUTY so as to realize the instructed output voltage. With this PWM control, the power generated by the alternator 63 can be increased or decreased. The amount of power generated by the alternator 63, in other words, the amount of charge to the battery 62 and / or the amount of power supplied to the electrical load increases as fDUTY increases and decreases as fDUTY decreases.

広汎に普及している車両用オルタネータ63のレギュレータ65では、オルタネータ63の出力電圧を二段階、例えば14.5Vまたは12.8Vに切り替えることができる。この場合のECU0は、レギュレータ65に対し、オルタネータ63の出力電圧をHI電位=14.5Vとするか、LO電位=12.8Vとするかを指令する信号rを入力する。   In the regulator 65 of the vehicular alternator 63 that is widely used, the output voltage of the alternator 63 can be switched to two stages, for example, 14.5V or 12.8V. In this case, the ECU 0 inputs to the regulator 65 a signal r that instructs whether the output voltage of the alternator 63 is HI potential = 14.5V or LO potential = 12.8V.

レギュレータ65として、オルタネータ63の出力電圧を所定範囲、例えば12V〜15.5Vの間で連続的に変えることのできるリニアレギュレータを採用することもできる。この場合のECU0は、レギュレータ65に対し、オルタネータ63の出力電圧を範囲内の何れの値にするかを指令する信号rを入力する。   As the regulator 65, a linear regulator capable of continuously changing the output voltage of the alternator 63 within a predetermined range, for example, between 12V and 15.5V may be employed. In this case, the ECU 0 inputs a signal r that instructs the regulator 65 to set the output voltage of the alternator 63 to any value within the range.

オルタネータ63のLO電位または最低出力電圧は、バッテリ62の電圧以下またはバッテリ62の電圧に近い低電圧に定めることが望ましい。バッテリ電圧はバッテリ62の充電状態等に応じて上下するものの、通常は所定電圧、例えば12V以上である。   The LO potential or minimum output voltage of the alternator 63 is preferably set to a voltage lower than the voltage of the battery 62 or a low voltage close to the voltage of the battery 62. The battery voltage varies depending on the state of charge of the battery 62 and the like, but is usually a predetermined voltage, for example, 12 V or more.

オルタネータ63は、内燃機関から見れば機械的な負荷となる。オルタネータ63の出力電圧がバッテリ62の電圧を超越するとき、バッテリ62が充電され、かつオルタネータ63から電気負荷に電力が供給される。つまり、オルタネータ63がクランクシャフトの回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事をする。バッテリ62への充電量及び電気負荷への給電量は、オルタネータ63の出力電圧とバッテリ電圧との電位差に依存する。   The alternator 63 becomes a mechanical load when viewed from the internal combustion engine. When the output voltage of the alternator 63 exceeds the voltage of the battery 62, the battery 62 is charged and power is supplied from the alternator 63 to the electric load. That is, the alternator 63 performs the work of generating electric energy by consuming energy of rotation of the crankshaft. The amount of charge to the battery 62 and the amount of power supplied to the electrical load depend on the potential difference between the output voltage of the alternator 63 and the battery voltage.

逆に、オルタネータ63の出力電圧がバッテリ電圧に満たないか、バッテリ電圧に近いときには、バッテリ62が充電されず、またオルタネータ63からは電気負荷に電力が供給されない(バッテリ62から電気負荷に電力供給されることはある)。つまり、オルタネータ63がクランクシャフトの回転のエネルギを費やす仕事をしないか、またはその仕事が小さくなる。   Conversely, when the output voltage of the alternator 63 is less than or close to the battery voltage, the battery 62 is not charged, and no power is supplied from the alternator 63 to the electric load (power supply from the battery 62 to the electric load). Sometimes). That is, the alternator 63 does not perform work that consumes the energy of rotation of the crankshaft, or the work is reduced.

要するに、ECU0からレギュレータ65に高い出力電圧を指令すると、エンジン回転に対するオルタネータ63の機械負荷が増し、低い出力電圧を指令すると、エンジン回転に対するオルタネータ63の機械負荷が減る。   In short, when a high output voltage is commanded from the ECU 0 to the regulator 65, the mechanical load of the alternator 63 with respect to engine rotation increases, and when a low output voltage is commanded, the mechanical load of the alternator 63 with respect to engine rotation decreases.

本実施形態の制御装置たるECU0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   The ECU 0 as the control device of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(運転者が要求する機関出力、いわば要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ(シフトポジションスイッチ)から出力されるシフトレンジ信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号g、車載バッテリ62の充電状態を示唆する指標(バッテリ電流、バッテリ電圧、及び/または、バッテリ温度)を検出するセンサから出力されるバッテリ状態信号h、オルタネータによる発電量を示唆する指標(出力電流または出力電力)を検出するセンサから出力される発電量信号s等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft, and depression of an accelerator pedal. A sensor for knowing an accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount or the opening of the throttle valve 32 as an accelerator opening (engine output required by the driver, that is, a required load), and a shift lever range ( Shift range signal d output from the shift position switch), intake air temperature / intake pressure signal e output from the temperature / pressure sensor for detecting the intake air temperature and intake pressure in the intake passage 3 (especially the surge tank 33), internal combustion Cooling water temperature signal f output from a water temperature sensor that detects the cooling water temperature indicating the temperature of the engine, intake camshaft Detect cam angle signal g output from cam angle sensor at multiple cam angles of the camshaft or exhaust camshaft, and indicators (battery current, battery voltage, and / or battery temperature) that indicate the state of charge of in-vehicle battery 62 The battery status signal h output from the sensor to be output, the power generation amount signal s output from the sensor for detecting the index (output current or output power) indicating the power generation amount by the alternator, and the like are input.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、マグネットクラッチ61に通電する電気回路上のスイッチ64に対してクラッチ締結信号o、モータ66やヒータ68その他の電気負荷に通電する電気回路上のスイッチ67、69に対してスイッチON信号p、q、オルタネータ63が発電する電圧を制御する電圧レギュレータ65に対して電圧指示信号r等を出力する。   From the output interface, an ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, and a switch on the electric circuit for energizing the magnet clutch 61 A voltage regulator that controls the clutch engagement signal o for 64, the switch ON signals p and q for the switches 67 and 69 on the electric circuit for energizing the motor 66, the heater 68 and other electric loads, and the voltage generated by the alternator 63. A voltage instruction signal r or the like is output to 65.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、h、sを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミングといった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、o、p、q、rを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, h, and s necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and fills the cylinder 1 Estimate the amount of intake air. Based on the engine speed, the intake air amount, and the like, various operating parameters such as required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, and ignition timing are determined. As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, o, p, q, r corresponding to the operation parameters via the output interface.

本実施形態のECU0は、運転状況に応じてインジェクタ11からの燃料噴射(及び、点火プラグ12による点火)を一時的に停止する燃料カットを実行する。通常、アクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとする。   The ECU 0 of the present embodiment executes a fuel cut that temporarily stops fuel injection from the injector 11 (and ignition by the spark plug 12) according to the driving situation. Normally, it is assumed that the fuel cut condition is satisfied when the accelerator pedal depression amount is 0 or less than a threshold value close to 0 and the engine speed is equal to or higher than the fuel cut permission speed.

但し、燃焼カット条件が成立したとしても、即座に気筒1への燃料噴射を停止するわけではない。図4に、本実施形態のECU0が燃料カットに際して実行する処理の手順を示す。   However, even if the combustion cut condition is satisfied, the fuel injection to the cylinder 1 is not immediately stopped. FIG. 4 shows a procedure of processing executed by the ECU 0 of the present embodiment at the time of fuel cut.

燃料カット条件が成立したとき(ステップS1)、ECU0は、気筒1に燃料を噴射して燃焼させる運転を維持しつつ(ステップS2)、オルタネータ63の出力電圧(fDUTY)を増大させることでオルタネータ63による発電量を増大させる(ステップS3)。そして、燃料噴射を停止してよい状況が整ったと思しきタイミングにて(ステップS4)、一時的に増大させていた発電量を低下させ(ステップS5)、燃料噴射(及び、点火)を停止する(ステップS6)。   When the fuel cut condition is satisfied (step S1), the ECU 0 maintains the operation of injecting and burning fuel into the cylinder 1 (step S2), and increases the output voltage (fDUTY) of the alternator 63 by increasing the alternator 63. The amount of power generated by is increased (step S3). Then, at the timing when it seems that the situation where fuel injection can be stopped is ready (step S4), the power generation amount temporarily increased is decreased (step S5), and the fuel injection (and ignition) is stopped ( Step S6).

図3は、本実施形態のECU0による燃料カット制御の内容を説明するタイミングチャートである。図3中、実線は本実施形態のECU0による制御がもたらすエンジントルク(内燃機関から車軸に向けて供給される正回転方向のトルク。燃料カット中は負値となる)、発電量及び燃料カットフラグの推移を表し、鎖線は従来の制御に則ったそれらの推移を表している。   FIG. 3 is a timing chart for explaining the content of the fuel cut control by the ECU 0 of the present embodiment. In FIG. 3, the solid lines indicate engine torque (torque in the positive rotation direction supplied from the internal combustion engine toward the axle, which is negative during fuel cut) caused by control by the ECU 0 of the present embodiment, power generation amount, and fuel cut flag. The chain line represents the transition according to the conventional control.

図3において、アクセルペダルの踏込量(アクセル開度)が0近傍となった時点t0が、燃料カット条件の成立時点である。燃料カット条件が成立する場合、アクセルペダルは踏み込まれていないことから、スロットルバルブ32の開度が小さくなっており、気筒1に充填される吸気量及び燃料噴射量が顕著に減少する。その上、内燃機関に対するオルタネータ63の機械的負荷を増加させる(ステップS3)ので、気筒1への燃料供給を継続している(ステップS2)といえども、エンジントルクは速やかに減少する。 In FIG. 3, the time t 0 when the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) becomes close to 0 is the time when the fuel cut condition is satisfied. When the fuel cut condition is satisfied, since the accelerator pedal is not depressed, the opening degree of the throttle valve 32 is reduced, and the intake air amount and the fuel injection amount charged into the cylinder 1 are remarkably reduced. In addition, since the mechanical load of the alternator 63 on the internal combustion engine is increased (step S3), the engine torque decreases rapidly even though the fuel supply to the cylinder 1 is continued (step S2).

燃料噴射を停止してよい状況とは、エンジントルクが必要十分に低下し、燃料噴射を停止しても大きなトルクショックを引き起こさないような状況のことである。ECU0は、エンジントルクが許容トルク以下に低下した頃、内燃機関に対するオルタネータ63の機械的負荷を減少させて(ステップS5)気筒1への燃料供給を遮断する(ステップS6)。   The situation where the fuel injection may be stopped is a situation where the engine torque is sufficiently low and does not cause a large torque shock even if the fuel injection is stopped. When the engine torque drops below the allowable torque, the ECU 0 reduces the mechanical load of the alternator 63 on the internal combustion engine (step S5) and shuts off the fuel supply to the cylinder 1 (step S6).

この結果、従来の制御と比較して、燃料カット条件成立から燃料カットフラグがONになり実際に燃料噴射を停止するまでの遅延時間が短縮される。図3に示しているように、本実施形態の制御では時点t1にて燃料カットフラグがONになるが、従来の制御ではそれよりも遅い時点t2になってはじめて燃料カットフラグがONになる。つまり、時点t1から時点t2までの区間だけ、時点t0からの遅延時間が短くなる。ひいては、無駄な燃料消費が削減される。 As a result, as compared with the conventional control, the delay time from when the fuel cut condition is satisfied until the fuel cut flag is turned ON and fuel injection is actually stopped is shortened. As shown in FIG. 3, at time t 1 is the control of this embodiment the fuel cut flag is ON, it first fuel cut flag becomes later point in time t 2 than is the ON in the conventional control Become. That is, the delay time from time t 0 is shortened only in the section from time t 1 to time t 2 . As a result, useless fuel consumption is reduced.

加えて、本実施形態の制御では、燃料カット中(時点t1以降)もオルタネータ63による発電を続行するが、そのときの発電量は、従来の制御における燃料カット開始後(時点t2以降)の発電量よりは小さい。故に、本実施形態の制御による燃料カット開始時点t1でのエンジントルクの落差T1は、従来の制御による燃料カット開始時点t2でのエンジントルクの落差T2よりも小さくなる。 In addition, in the control of the present embodiment, power generation by the alternator 63 is continued even during the fuel cut (after time t 1 ), but the power generation at that time is after the start of the fuel cut in the conventional control (after time t 2 ). Is less than the amount of electricity generated. Thus, drop T 1 of the engine torque in the fuel cut start time t 1 by the control of the present embodiment is smaller than the drop T 2 of the engine torque in the fuel cut start time t 2 according to the conventional control.

ステップS4の分岐判断が真となる条件、つまり実際に燃焼噴射を停止するための条件については、幾つかの態様が考えられる。典型的な手法は、燃料カット条件成立後のエンジントルクを反復的に推算し、そのエンジントルクが許容トルクに達したときに、燃料噴射を停止するというものである。   There are several possible modes for the condition at which the branch determination in step S4 is true, that is, the condition for actually stopping the combustion injection. A typical method is to repeatedly estimate the engine torque after the fuel cut condition is established and stop the fuel injection when the engine torque reaches the allowable torque.

許容トルクは、運転者または搭乗者に衝撃を感じさせないような車速の減速度に相当するトルクの低下量;
トルク低下量=許容減速度×(車両重量+搭乗者重量)÷伝達効率×車輪(タイヤ)径÷変速機ギア比÷デファレンシャル比
に依存する。許容減速度は、例えば0.08Gとする。搭乗員重量は、例えば60kgに想定人数を乗じたものとする。主として二人乗りを想定するならば、搭乗員重量は120kgとなる。伝達効率は、トランスミッション(トルクコンバータ、前後進切換装置、CVTやデファレンシャル装置を含む)及び車輪等の総体の伝達効率であり、例えば0.9とする。変速機8、9のギア比は、燃料カット条件成立時の変速比やシフトポジションに応じた値とする。
The allowable torque is the amount of torque reduction corresponding to the deceleration of the vehicle speed that does not cause the driver or passenger to feel an impact;
Torque reduction amount = allowable deceleration × (vehicle weight + passenger weight) ÷ transmission efficiency × wheel (tire) diameter ÷ transmission gear ratio ÷ differential ratio. The allowable deceleration is 0.08G, for example. The crew weight is, for example, 60 kg multiplied by the assumed number of people. If mainly two passengers are assumed, the crew weight is 120 kg. The transmission efficiency is the overall transmission efficiency of a transmission (including a torque converter, a forward / reverse switching device, a CVT and a differential device) and wheels, and is set to, for example, 0.9. The gear ratio of the transmissions 8 and 9 is a value corresponding to the gear ratio and shift position when the fuel cut condition is satisfied.

許容トルクは、燃料カット即ち燃料噴射の停止に起因するエンジントルクの低下について許容される最大値;
許容トルク=トルク低下量−燃料カット条件成立後の機関の及び機関に対する機械的損失
によって規定される。燃料カットに起因するエンジントルクの低下分のうちの機械的損失の項は、燃料カット条件成立後のエンジン回転数及び機関の冷却温度、エアコンディショナのコンプレッサの稼働状況、さらにはオルタネータ63の発電量等に応じた値とする。機械的損失の項は、エンジン回転数が高いほど大きくなり、冷却水温が低いほど大きくなる。特に、冷却水温は、機関各部のフリクションを示唆する。冷却水温が低いほど、機関の温度が低く、潤滑油の粘性が高く、そしてフリクションが大きい。
The allowable torque is the maximum value allowed for a reduction in engine torque due to fuel cut or fuel injection stop;
Allowable torque = torque reduction amount−defined by the mechanical loss of the engine and the engine after the fuel cut condition is satisfied. The term of mechanical loss in the decrease in engine torque caused by fuel cut includes the engine speed and engine cooling temperature after the fuel cut condition is satisfied, the operating condition of the compressor of the air conditioner, and the power generation of the alternator 63. The value depends on the amount. The term of mechanical loss increases as the engine speed increases, and increases as the cooling water temperature decreases. In particular, the cooling water temperature suggests friction in various parts of the engine. The lower the coolant temperature, the lower the engine temperature, the higher the viscosity of the lubricating oil, and the greater the friction.

コンプレッサが稼働している場合は、そうでない場合と比較して機械的損失が大きくなる。   When the compressor is operating, the mechanical loss is greater than when it is not.

さらには、オルタネータ63の発電量が大きいほど、機械的損失が大きくなることは言うまでもない。オルタネータ63の発電量は、そのときの電気負荷の稼働状況やバッテリ62の充電状態にも依存する(例えば、電気負荷が殆ど稼働しておらず、かつバッテリ62が満充電に近いと、高い出力電圧をレギュレータ65に指令してもオルタネータ63は無負荷運転に近い状態となる)。オルタネータ63の発電量(出力電流または出力電力)を直接計測できるのであれば、その計測値を以て機械的損失を算定すればよい。さもなくば、fDUTY、バッテリの充電状態及びエンジン回転数等に基づいてオルタネータ63の発電量を推測し、機械的損失を算定する。   Furthermore, it goes without saying that the mechanical loss increases as the power generation amount of the alternator 63 increases. The amount of power generated by the alternator 63 also depends on the operating state of the electric load at that time and the state of charge of the battery 62 (for example, when the electric load is almost not operating and the battery 62 is nearly fully charged, a high output is obtained. Even if the voltage is commanded to the regulator 65, the alternator 63 is in a state close to no-load operation). If the power generation amount (output current or output power) of the alternator 63 can be directly measured, the mechanical loss may be calculated using the measured value. Otherwise, the power generation amount of the alternator 63 is estimated based on fDUTY, the state of charge of the battery, the engine speed, etc., and the mechanical loss is calculated.

他方、燃料カット条件成立後、燃料カット開始前の遅延時間におけるエンジントルクは、そのときのエンジン回転数、燃料噴射量及び冷却水温等に基づいて推算する。エンジントルクの算定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。   On the other hand, the engine torque in the delay time after the fuel cut condition is established and before the fuel cut is started is estimated based on the engine speed, the fuel injection amount, the coolant temperature, and the like at that time. A known engine torque calculation method can be used.

総じて言えば、ECU0は、ステップS4にて、推算した現在のエンジントルクと許容トルクとを比較し、現在のエンジントルクが許容トルク以下となっていることを以て、燃焼噴射を停止してよい状況に至ったものと判断する(燃料カットフラグをONとする)。   Generally speaking, in step S4, the ECU 0 compares the estimated current engine torque with the allowable torque, and if the current engine torque is less than the allowable torque, the ECU 0 may stop the combustion injection. Judgment is made (the fuel cut flag is turned ON).

この他の手法としては、燃料カット条件の成立時の状況を基に、実際に燃料噴射を停止するまでの遅延時間を決定することが挙げられる。   Another method is to determine the delay time until the fuel injection is actually stopped based on the situation when the fuel cut condition is satisfied.

例えば、ECU0のメモリに予め、燃料カット条件成立時のエンジン回転数、冷却水温、エアコンディショナや電気負荷の稼働状況やバッテリの充電状態と、設定するべき遅延時間との関係を規定したマップデータを格納しておく。ECU0は、燃料カット条件の成立時に、そのときのエンジン回転数、冷却水温等をキーとして当該マップを検索し、遅延時間を読み出す。   For example, the map data that prescribes the relationship between the engine speed, the coolant temperature, the operating condition of the air conditioner and the electric load, the state of charge of the battery, and the state of charge of the battery and the delay time to be set in the memory of the ECU 0 Is stored. When the fuel cut condition is satisfied, the ECU 0 searches the map using the engine speed, the coolant temperature, etc. at that time as keys, and reads the delay time.

しかして、燃焼カット条件成立からの経過時間を計数しておき、ステップS4にて、その経過時間がマップデータから決定された遅延時間に到達したことを以て、燃焼噴射を停止してよい状況に至ったものと判断する(燃料カットフラグをONとする)。   Thus, the elapsed time since the combustion cut condition is established is counted, and in step S4, the elapsed time has reached the delay time determined from the map data, and the combustion injection may be stopped. (The fuel cut flag is set to ON).

燃料カットの開始即ち燃料噴射を停止した(ステップS6)後、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立した暁には(ステップS7)、燃料カットを終了することとし、燃料噴射(及び、点火)を再開する(ステップS8)。燃料カットからの復帰時には、低落したエンジン回転数を回復するべく、ある期間燃料噴射量を増量して空燃比をリッチ化した後、空燃比を本来の目標である理論空燃比近傍の値に収束させる空燃比制御を実施する。   After the fuel cut is started, that is, the fuel injection is stopped (step S6), one of the fuel cut end conditions is satisfied, such as the accelerator pedal depression amount exceeds the threshold value, or the engine speed is reduced to the fuel cut return speed. In step S7, the fuel cut is terminated and fuel injection (and ignition) is resumed (step S8). When recovering from a fuel cut, the fuel injection amount is increased for a certain period to enrich the air-fuel ratio in order to recover the reduced engine speed, and then the air-fuel ratio converges to a value close to the theoretical target air-fuel ratio. The air-fuel ratio control is performed.

本実施形態では、所定の燃料カット条件が成立した場合に気筒1への燃料供給を一時停止する燃料カットを行うものであって、燃料カット条件成立に伴い、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の供給を受けて発電する発電機63による発電量を一旦増大させ、その後、実際に気筒1への燃料供給を停止する以前に、増大させていた発電量を低下させることを特徴とする内燃機関の制御装置0を構成した。   In the present embodiment, when a predetermined fuel cut condition is satisfied, a fuel cut that temporarily stops the fuel supply to the cylinder 1 is performed. When the fuel cut condition is satisfied, the driving force is reduced from the crankshaft of the internal combustion engine. An internal combustion engine characterized by temporarily increasing the amount of power generated by a generator 63 that generates power upon receipt of power, and then decreasing the amount of power that has been increased before actually stopping the fuel supply to the cylinder 1 A control device 0 was configured.

本実施形態によれば、トルクショックが軽減されるのに必要十分な遅延時間(燃料カット条件成立時点から実際の燃料カット開始までの時間)を短縮することが可能となり、遅延時間における燃料の浪費を削減できる。加えて、その遅延時間において運動エネルギを電気エネルギに変換して回収することでも、燃費の良化に貢献する。しかも、気筒1への燃料供給の停止に伴うトルクショックを抑制して、ドライバビリティを維持することができる。   According to this embodiment, it is possible to shorten the delay time (time from the time when the fuel cut condition is established until the actual fuel cut is started) necessary to reduce the torque shock, and waste of fuel in the delay time. Can be reduced. In addition, converting kinetic energy into electrical energy and recovering it during the delay time also contributes to improved fuel efficiency. In addition, it is possible to maintain the drivability by suppressing the torque shock accompanying the stop of the fuel supply to the cylinder 1.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、一旦増大させていた発電量を低下させる(ステップS5)タイミングと気筒1への燃料供給を停止する(ステップS6)タイミングとが同時または略同時であったが、これらステップの間にタイムラグが存在してもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, in the above-described embodiment, the timing for reducing the power generation amount that has been once increased (step S5) and the timing for stopping the fuel supply to the cylinder 1 (step S6) are the same or substantially the same. There may be a time lag between.

また、発電機63は、内燃機関の始動時にクランキングを行う、及び/または、内燃機関の始動後にクランクシャフトの回転をアシストする機能を兼ね備えたモータジェネレータであることがある。   Further, the generator 63 may be a motor generator that has a function of performing cranking at the start of the internal combustion engine and / or assisting rotation of the crankshaft after the internal combustion engine is started.

その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。   The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
11…インジェクタ
12…点火プラグ
63…発電機(オルタネータ)
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 11 ... Injector 12 ... Spark plug 63 ... Generator (alternator)

Claims (1)

所定の燃料カット条件が成立した場合に気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを行うものであって、
燃料カット条件成立に伴い、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の供給を受けて発電する発電機による発電量を一旦増大させることで気筒への燃料供給を継続しつつも内燃機関から車軸に向けて供給される正回転方向のトルクを減少させ、
その後、実際に気筒への燃料供給を停止する以前に、増大させていた発電量を低下させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A fuel cut for temporarily stopping fuel supply to the cylinder when a predetermined fuel cut condition is satisfied,
With the establishment fuel cut-off condition, toward the axle from even the internal combustion engine while continuing the fuel supply to the cylinders at Rukoto temporarily increase the power generation amount by the power generator that generates electric power by being supplied with driving force from the crankshaft of the internal combustion engine Reduce the torque in the forward rotation direction
After that, before the fuel supply to the cylinder is actually stopped, the power generation amount that has been increased is reduced.
JP2012237694A 2012-10-29 2012-10-29 Control device for internal combustion engine Active JP6012400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012237694A JP6012400B2 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012237694A JP6012400B2 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014088780A JP2014088780A (en) 2014-05-15
JP6012400B2 true JP6012400B2 (en) 2016-10-25

Family

ID=50790871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012237694A Active JP6012400B2 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6012400B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025408A (en) * 2013-07-25 2015-02-05 ダイハツ工業株式会社 Control device of internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112896141B (en) * 2021-03-31 2024-04-16 吉林大学 Range extender control method and device, storage medium, electronic equipment and vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3747521B2 (en) * 1996-07-12 2006-02-22 日産自動車株式会社 Fuel cut control device for internal combustion engine
JP2001182584A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP3925336B2 (en) * 2001-11-14 2007-06-06 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine stop / start control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025408A (en) * 2013-07-25 2015-02-05 ダイハツ工業株式会社 Control device of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014088780A (en) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015120462A (en) Device for controlling vehicle
JP6091169B2 (en) Vehicle control device
JP6223038B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6012400B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6238595B2 (en) Control device
JP6406835B2 (en) Control device
JP6146973B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2017046525A (en) Control apparatus
JP2016070144A (en) Control device for internal combustion engine
JP2014163320A (en) Control device
JP2016044614A (en) Vehicular control device
JP2017065442A (en) Control device
JP2014163281A (en) Control device
JP5941934B2 (en) Vehicle control device
JP5988753B2 (en) Control device
JP6103901B2 (en) Control device
JP5858775B2 (en) Control device
JP2015143478A (en) control device
JP6614967B2 (en) Vehicle control device
JP6222940B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2016043916A (en) Control device of vehicle
JP2014177908A (en) Control device
JP6562604B2 (en) Vehicle control device
JP6422244B2 (en) Control device
JP2016044615A (en) Vehicular control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160712

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6012400

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250