JP6419650B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関のアイドル状態における回転数を制御する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly to an internal combustion engine control device that controls the rotational speed of an internal combustion engine in an idle state.
内燃機関（エンジン）のアイドル状態においては、燃費向上のためにエンジン回転数の目標回転数を低くするとともに、エンジン回転数を安定させるために、エンジンの実際の回転数と目標回転数をもとにフィードバック制御を行っている。このフィードバック制御の実現方法としては、吸入空気量あるいは点火時期を制御する方法が広く知られており（例えば、特許文献１参照）、その点火時期や吸入空気量を決定する際に、湿度を考慮することも広く知られている。上記フィードバック制御中に、エンジンの回転数が目標回転数よりも更に低くなる場合があり、その一例として、エンジンの出力トルク（駆動トルクともいう）を利用して駆動される補機が停止状態から作動状態に遷移した場合が挙げられる。上記補機の状態が停止状態から作動状態に遷移すると、補機を駆動するためのトルクが必要となり、瞬間的にエンジンのトルクが不足し、実回転数の低下や、最悪の場合、エンストを引き起こす。このような現象を防止するために、エンジンの出力トルクが最大となる点火時期MBT（Minimum Advance for Best Torque）よりも点火時期を遅角側に設定することが知られている。このような対策により、補機が作動状態に遷移した場合に、高応答である点火時期を進角してエンジンの出力トルクを増加させ、エンジン回転数の低下を防止する。ここで、上記余裕代、言い換えれば遅角側に設定した点火時期を進角した場合のMBTからの遅角量に関しては、補機を駆動するためのトルクを実験によって測定し、その最大トルクを考慮して予め設定するのが一般的である。 In the idling state of the internal combustion engine (engine), the target engine speed is lowered to improve fuel efficiency and the engine speed is stabilized in order to stabilize the engine speed based on the actual engine speed and the target engine speed. Feedback control is performed. As a method for realizing this feedback control, a method for controlling the intake air amount or the ignition timing is widely known (see, for example, Patent Document 1), and humidity is taken into account when determining the ignition timing and the intake air amount. It is also well known to do. During the feedback control, the engine speed may be lower than the target speed. As an example, the auxiliary machine driven by using the engine output torque (also referred to as drive torque) is stopped. The case where it changes to an operating state is mentioned. When the auxiliary machine transitions from the stopped state to the activated state, torque is required to drive the auxiliary machine, and the engine torque is momentarily insufficient, resulting in a decrease in the actual engine speed or, in the worst case, the engine stall. cause. In order to prevent such a phenomenon, it is known that the ignition timing is set to be retarded from the ignition timing MBT (Minimum Advance for Best Torque) at which the output torque of the engine is maximum. By taking such measures, when the auxiliary machine changes to the operating state, the ignition timing, which is a high response, is advanced to increase the output torque of the engine, thereby preventing the engine speed from decreasing. Here, regarding the retard amount from the MBT when the ignition timing set on the retard side, in other words, the retard timing side is advanced, the torque for driving the auxiliary machine is measured by experiment, and the maximum torque is calculated. Generally, it is set in advance in consideration.
しかしながら、上記した従来のアイドル制御では、エンジン回転数を目標回転数とするために必要なトルクのうち、上記点火時期の余裕代で発生するトルク分を、エンジンの吸入空気量および燃料噴射量を増加することにより補っているため、最適な燃費性能を実現することができなかった。また、上記余裕代の設定は、例えばエアコンといった湿度に応じて一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化する補機を考慮していないため、過剰な余裕代を設定している場合があり、その過剰な余裕代で発生するトルク分を吸入空気量および燃料噴射量を増加することにより補っているため、その点からも最適な燃費性能を実現することができなかった。 However, in the conventional idle control described above, of the torque required for setting the engine speed to the target speed, the torque generated at the margin of the ignition timing is used as the intake air amount and the fuel injection amount of the engine. Since it compensated by increasing, the optimal fuel consumption performance could not be realized. Moreover, since the setting of the above margin does not consider an auxiliary machine that changes the driving torque necessary for obtaining a constant output according to humidity such as an air conditioner, an excessive margin may be set. In addition, since the torque generated by the excessive margin is compensated by increasing the intake air amount and the fuel injection amount, the optimum fuel efficiency cannot be realized in this respect.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内燃機関（エンジン）がアイドル状態の時に、湿度の変化によって一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化する補機類が作動しても、エンジン回転数の低下を抑制するとともに、アイドル状態の時の燃費の向上を図ることのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a driving torque necessary for obtaining a constant output due to a change in humidity when the internal combustion engine (engine) is in an idle state. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress a decrease in engine speed and improve fuel efficiency in an idle state even when a changing accessory is operated.
上記する課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関のアイドル状態における回転数を制御するための内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関に吸入される空気の湿度を検知する湿度検知部と、前記内燃機関の駆動トルクを利用して駆動されると共に前記空気の湿度に応じて一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化する補機の動作状態を検知する補機動作状態検知部と、を備え、前記空気の湿度及び前記補機の動作状態に基づいて前記内燃機関の点火時期を補正し、補正後の点火時期に応じて前記内燃機関の吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an internal combustion engine control apparatus for controlling the rotational speed of an internal combustion engine in an idle state, and the air taken into the internal combustion engine Operating state of an auxiliary machine that is driven by using the driving torque of the internal combustion engine and that has a driving torque required to obtain a constant output according to the humidity of the air An auxiliary machine operating state detecting unit that detects the ignition timing of the internal combustion engine based on the humidity of the air and the operating state of the auxiliary machine, and according to the corrected ignition timing of the internal combustion engine It is characterized in that at least one of the intake air amount and the fuel injection amount is controlled.
本発明によれば、内燃機関に吸入される空気の湿度及び内燃機関の駆動トルクを利用して駆動される補機の動作状態に基づいて点火時期を補正すると共に、補正後の点火時期に応じて吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方を制御することにより、内燃機関のアイドル状態において、湿度の変化によって一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化する補機類が作動した時に、実回転数の低下を抑制するとともに、アイドル状態の時の燃費の向上を図ることができる。 According to the present invention, the ignition timing is corrected based on the humidity of the air sucked into the internal combustion engine and the operating state of the auxiliary machine driven using the driving torque of the internal combustion engine, and according to the corrected ignition timing. By controlling at least one of the intake air amount and the fuel injection amount, when the auxiliary machinery in which the driving torque necessary for obtaining a constant output is changed due to the change of humidity is operated in the idling state of the internal combustion engine, It is possible to suppress the decrease in the actual rotational speed and improve the fuel consumption in the idle state.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の一実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置（ＥＣＵ）の一実施形態を含む内燃機関の全体構成を概略的に示したものである。 FIG. 1 schematically shows an overall configuration of an internal combustion engine including an embodiment of a control device (ECU) for an internal combustion engine according to the present invention.
図示するように、エンジン（内燃機関）１には、基本的に、ピストン２、吸気弁３、排気弁４が備えられる。吸入空気は、エアフロセンサ（空気流量計）１２および湿度センサ２８を通過してスロットル弁１９に入り、分岐部であるコレクタ１５より吸気管１０、吸気弁３を介してエンジン１の燃焼室２１に供給される。前記エアフロセンサ１２からは、吸入空気の吸気流量を表す信号がＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）９に出力され、前記湿度センサ２８からは、吸入空気の湿度を表す信号がＥＣＵ９に出力される。燃料は、燃料タンク２３から低圧燃料ポンプ２４によってエンジン１へと供給され、さらに高圧燃料ポンプ２５によって燃料噴射に必要な圧力に高められる。高圧となった燃料は、燃料噴射弁５からエンジン１の燃焼室２１に噴射供給され、点火コイル７によりエネルギーを受けた点火プラグ６によって点火される。点火制御は、ＥＣＵ９による所望の点火タイミングでの点火コイル７への通電制御により行われる仕組みとなっている。燃焼後の排気ガスは、排気弁４を介して排気管１１に排出される。なお、ＥＣＵ９には、アクセル開度を計測するアクセル開度センサ２２の信号、エンジン１のクランクシャフトの回転角度を計測するクランク角センサ１６の信号、スロットル弁１９の開度を計測するスロットルセンサ（不図示）の信号等も入力されるとともに、ＥＣＵ９によって、スロットル弁１９に設けられた電制スロットル１８、低圧燃料ポンプ２４、高圧燃料ポンプ２５、燃料噴射弁５等も制御される仕組みとなっている。 As shown in the figure, the engine (internal combustion engine) 1 basically includes a piston 2, an intake valve 3, and an exhaust valve 4. The intake air passes through the airflow sensor (air flow meter) 12 and the humidity sensor 28 and enters the throttle valve 19, and enters the combustion chamber 21 of the engine 1 through the intake pipe 10 and the intake valve 3 from the collector 15, which is a branch portion. Supplied. The airflow sensor 12 outputs a signal representing the intake flow rate of the intake air to the ECU (Engine Control Unit) 9, and the humidity sensor 28 outputs a signal representing the intake air humidity to the ECU 9. Fuel is supplied from the fuel tank 23 to the engine 1 by the low-pressure fuel pump 24, and further increased to a pressure required for fuel injection by the high-pressure fuel pump 25. The high pressure fuel is injected and supplied from the fuel injection valve 5 to the combustion chamber 21 of the engine 1, and is ignited by the spark plug 6 that receives energy from the ignition coil 7. The ignition control is a mechanism that is performed by energization control to the ignition coil 7 at a desired ignition timing by the ECU 9. The exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust pipe 11 via the exhaust valve 4. The ECU 9 includes a signal from the accelerator opening sensor 22 that measures the accelerator opening, a signal from the crank angle sensor 16 that measures the rotation angle of the crankshaft of the engine 1, and a throttle sensor that measures the opening of the throttle valve 19 ( The ECU 9 controls the electric throttle 18, the low pressure fuel pump 24, the high pressure fuel pump 25, the fuel injection valve 5 and the like provided in the throttle valve 19 as well. Yes.
補機の一例として、エアコン（車両用空調装置）（不図示）が配設され、ＥＣＵ９がエアコンＣＵ（エアコンコントロールユニット）２７を介してエアコンスイッチ２９をオンオフすることにより、前記エアコンの動作状態を制御する。不図示のエアコンシステムは、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータ等から構成され、コンプレッサはプーリーおよびベルトを介してエンジン１に連結されており、エンジン１によって駆動される。なお、本実施形態では、エアコンＣＵ２７を介してＥＣＵ９がエアコンシステムを制御しているが、エアコンＣＵ２７を介さずＥＣＵ９がエアコンシステムを直接制御しても良い。 As an example of an auxiliary machine, an air conditioner (vehicle air conditioner) (not shown) is provided, and the ECU 9 turns on and off an air conditioner switch 29 via an air conditioner CU (air conditioner control unit) 27, thereby changing the operating state of the air conditioner. Control. An air conditioner system (not shown) includes a compressor, a condenser, an evaporator, and the like. The compressor is connected to the engine 1 via a pulley and a belt, and is driven by the engine 1. In the present embodiment, the ECU 9 controls the air conditioner system via the air conditioner CU27. However, the ECU 9 may directly control the air conditioner system without using the air conditioner CU27.
図２は、図１に示すＥＣＵ９の内部構成の一例を概略的に示したものであり、図１に示すＥＣＵ９の入出力信号の関係を示すブロック線図である。 FIG. 2 schematically shows an example of the internal configuration of ECU 9 shown in FIG. 1, and is a block diagram showing the relationship between input and output signals of ECU 9 shown in FIG.
前記ＥＣＵ９は、Ａ／Ｄ変換器を含むI／Ｏ ＬＳＩ９ａ、ＣＰＵ９ｂ等から構成され、前記したように、アクセル開度センサ２２の信号、クランク角センサ１６の信号、スロットルセンサの信号、エアフロセンサ１２の吸入空気量に関する信号、湿度センサ２８の吸入空気の湿度に関する信号、エアコンの動作状態を切り替えるエアコンスイッチ２９のオン／オフ信号等が入力される。また、前記ＥＣＵ９は、所定の演算処理にて算出した各種の制御信号を、アクチュエータである、電制スロットル１８、高圧燃料ポンプ２５、低圧燃料ポンプ２４、点火コイル７、コントロールユニットであるエアコンＣＵ２７等に出力して各アクチュエータの動作状態を制御する。 The ECU 9 includes an I / O LSI 9a including an A / D converter, a CPU 9b, and the like. As described above, the signal of the accelerator opening sensor 22, the signal of the crank angle sensor 16, the signal of the throttle sensor, the airflow sensor 12 A signal related to the intake air amount, a signal related to the humidity of the intake air from the humidity sensor 28, an on / off signal of the air conditioner switch 29 for switching the operation state of the air conditioner, and the like. Further, the ECU 9 converts various control signals calculated by a predetermined calculation process into an actuator, such as an electric throttle 18, a high pressure fuel pump 25, a low pressure fuel pump 24, an ignition coil 7, an air conditioner CU 27 as a control unit, and the like. To control the operating state of each actuator.
図３は、図１に示すＥＣＵの内部構成を示したものである。このような制御ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらを組み合わせたものによって実現される。 FIG. 3 shows an internal configuration of the ECU shown in FIG. Such a control block is realized by hardware, software, or a combination thereof.
図３に示すＥＣＵ９の回転数演算部３０１では、クランク角センサ１６の信号に基づいてエンジン回転速度を演算し、その演算結果をアイドル判定部３０５及び基本点火時期演算部３０６に送信する。 3 calculates the engine rotation speed based on the signal from the crank angle sensor 16, and transmits the calculation result to the idle determination unit 305 and the basic ignition timing calculation unit 306.
負荷演算部３０２では、スロットルセンサから得られるスロットル弁１９の開度、エアフロセンサ１２から得られる吸入空気量を基に、エンジン１の負荷状態を演算し、その演算結果をアイドル判定部３０５及び基本点火時期演算部３０６に送信する。 The load calculation unit 302 calculates the load state of the engine 1 based on the opening degree of the throttle valve 19 obtained from the throttle sensor and the intake air amount obtained from the airflow sensor 12, and the calculation result is used as an idle determination unit 305 and a basic unit. It transmits to the ignition timing calculation unit 306.
湿度検知部３０３では、湿度センサ２８から得られる吸入空気の湿度情報を基に、吸入空気の湿度を検知し、その検知結果を点火時期補正量演算部３０７に送信する。 The humidity detection unit 303 detects the humidity of the intake air based on the humidity information of the intake air obtained from the humidity sensor 28 and transmits the detection result to the ignition timing correction amount calculation unit 307.
エアコン動作状態検知部（補機動作状態検知部）３０４では、エアコンＣＵ２７を介して得られるエアコンシステム情報を基に、エアコンが動作中か停止中かを判定（検知）し、その判定結果を点火時期補正量演算部３０７に送信する。 The air conditioner operation state detection unit (auxiliary device operation state detection unit) 304 determines (detects) whether the air conditioner is operating or stopped based on the air conditioner system information obtained via the air conditioner CU 27 and ignites the determination result. This is transmitted to the timing correction amount calculation unit 307.
アイドル判定部３０５では、アクセル開度センサ２２から得られるアクセル開度、前述の回転数演算部３０１で演算したエンジン回転数、負荷演算部３０２で演算したエンジン１の負荷を基に、エンジン１がアイドル状態か否かを判定し、その判定結果を基本点火時期演算部３０６及び点火時期補正量演算部３０７に送信する。 In the idle determination unit 305, the engine 1 is controlled based on the accelerator opening obtained from the accelerator opening sensor 22, the engine speed calculated by the above-described rotation speed calculation unit 301, and the load of the engine 1 calculated by the load calculation unit 302. It is determined whether or not the engine is in an idle state, and the determination result is transmitted to the basic ignition timing calculation unit 306 and the ignition timing correction amount calculation unit 307.
基本点火時期演算部３０６では、前述の回転数演算部３０１で演算したエンジン回転数、負荷演算部３０２で演算したエンジン１の負荷、アイドル判定部３０５で判定したアイドル状態の情報を基に、基本点火時期を演算し、その演算結果を最終点火時期演算部３０８に送信する。なお、基本点火時期を演算する際に、湿度検知部３０３で検知した湿度を考慮しても良い。 The basic ignition timing calculation unit 306 is based on the information on the engine speed calculated by the above-described rotation number calculation unit 301, the load of the engine 1 calculated by the load calculation unit 302, and the idle state information determined by the idle determination unit 305. The ignition timing is calculated, and the calculation result is transmitted to the final ignition timing calculation unit 308. Note that the humidity detected by the humidity detector 303 may be taken into account when calculating the basic ignition timing.
点火時期補正量演算部３０７では、前述の湿度検知部３０３で演算した吸入空気の湿度、エアコン動作状態検知部３０４で判定したエアコンの動作状態、アイドル判定部３０５で判定したアイドル状態の情報を基に、点火時期補正量を演算し、その演算結果を最終点火時期演算部３０８に送信する。なお、この点火時期補正量演算部３０７での点火時期補正量の演算処理については後で詳述する。 The ignition timing correction amount calculation unit 307 is based on the intake air humidity calculated by the humidity detection unit 303, the air conditioner operation state determined by the air conditioner operation state detection unit 304, and the idle state information determined by the idle determination unit 305. Then, the ignition timing correction amount is calculated, and the calculation result is transmitted to the final ignition timing calculation unit 308. The ignition timing correction amount calculation processing in the ignition timing correction amount calculation unit 307 will be described in detail later.
最終点火時期演算部３０８では、前述の基本点火時期演算部３０６で演算した基本点火時期と点火時期補正演算部３０７で演算した点火時期補正量を基に、最終点火時期演算を演算し、その演算結果により点火コイル７を制御して点火プラグ６により点火する。 The final ignition timing calculation unit 308 calculates the final ignition timing calculation based on the basic ignition timing calculated by the basic ignition timing calculation unit 306 and the ignition timing correction amount calculated by the ignition timing correction calculation unit 307, and the calculation As a result, the ignition coil 7 is controlled and ignited by the spark plug 6.
図４は、図３に示す点火時期補正演算部３０７で点火時期補正値を演算する際に参照する、湿度と点火時期補正量の関係を示すテーブルの一例である。補機としてのエアコンは、湿度が低下することによって、一定の出力を得るために必要な駆動トルクが低下するため、湿度が低いほど点火時期補正量の進角値を大きくしている。ここで、前述した理由により、点火時期は予めMBTよりも遅角側に設定されているため、図４に示す点火時期補正量を用いることにより、湿度が低くなるに従って点火時期はMBTに近づくように進角方向に補正される（言い換えれば、MBTからの遅角量が小さくなる、あるいは、補正後の点火時期のMBTからの余裕代が小さくなるように補正される）ことになる。 FIG. 4 is an example of a table showing the relationship between the humidity and the ignition timing correction amount that is referred to when the ignition timing correction value is calculated by the ignition timing correction calculating unit 307 shown in FIG. In the air conditioner as an auxiliary machine, the driving torque necessary for obtaining a constant output decreases as the humidity decreases. Therefore, the advance value of the ignition timing correction amount increases as the humidity decreases. Here, for the reason described above, the ignition timing is set to the retard side in advance from the MBT. Therefore, by using the ignition timing correction amount shown in FIG. 4, the ignition timing approaches the MBT as the humidity decreases. (In other words, it is corrected so that the retard amount from the MBT is reduced or the margin of the corrected ignition timing from the MBT is reduced).
図５は、本発明と従来技術の、最終点火時期、点火時期余裕、及びトルク余裕の関係を示したものである。 FIG. 5 shows the relationship between the final ignition timing, ignition timing margin, and torque margin between the present invention and the prior art.
前述したように、従来技術では、エンジンのアイドル状態かつエアコンが停止中である場合、エアコンが動作状態に遷移した際のエンジン回転数低下を防止するために、最終点火時期をエンジンの出力トルクが最大となる点火時期MBTよりも遅角側に設定して余裕代を持っている。この余裕代は、補機としてのエンジンを駆動するためのトルクを実験によって測定し、その最大トルクを考慮して予め設定するのが一般的である。すなわち、その余裕代は、湿度が高い場合、すなわち出力が最大となるときを考慮して設定されている。そのため、上記実施形態で述べたように、湿度が相対的に低いとき、つまりエアコンを作動したときの駆動トルク（出力）が低いときに、MBTからの余裕代を小さく、つまり最終点火時期を従来技術のものよりも進角しても、エアコンが動作状態に遷移したときに、エンジンの回転数の低下を引き起こさない。このように、図４に示すような点火時期補正テーブルを基に最終点火時期を補正することにより、従来技術の最終点火時期よりも進角することができるとともに、最終点火時期を進角したことにより増加したトルクを減らすように吸入空気量および燃料噴射量を減らすことにより、アイドル状態の時の燃費の向上を図ることができる。なお、最終点火時期を進角したことにより増加したトルクを減らす際には、吸入空気量および燃料噴射量の一方のみを制御するようにしても良い。 As described above, in the prior art, when the engine is in an idle state and the air conditioner is stopped, in order to prevent a decrease in engine speed when the air conditioner transitions to the operating state, the final ignition timing is set to the engine output torque. It is set on the retard side with respect to the maximum ignition timing MBT and has a margin. This margin is generally set in advance by measuring the torque for driving the engine as an auxiliary machine by experiment and taking the maximum torque into consideration. That is, the margin is set in consideration of when the humidity is high, that is, when the output becomes maximum. Therefore, as described in the above embodiment, when the humidity is relatively low, that is, when the driving torque (output) when the air conditioner is operated is low, the margin from the MBT is reduced, that is, the final ignition timing is set to the conventional value. Even if the angle of advance is higher than that of the technology, the engine speed does not decrease when the air conditioner transitions to the operating state. In this way, by correcting the final ignition timing based on the ignition timing correction table as shown in FIG. 4, it is possible to advance from the final ignition timing of the prior art and advance the final ignition timing. By reducing the intake air amount and the fuel injection amount so as to reduce the torque increased by the above, it is possible to improve the fuel efficiency in the idle state. Note that when reducing the torque increased by advancing the final ignition timing, only one of the intake air amount and the fuel injection amount may be controlled.
図６を参照して、図１に示すＥＣＵ９の点火時期補正量演算部３０７で演算した点火時期補正量を利用した制御処理の一例を説明する。図６は、図１に示すＥＣＵ９による制御処理における各要素の変化を説明したタイムチャートである。 With reference to FIG. 6, an example of a control process using the ignition timing correction amount calculated by the ignition timing correction amount calculation unit 307 of the ECU 9 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 6 is a time chart for explaining changes in each element in the control process by the ECU 9 shown in FIG.
エンジン回転数が上限閾値以下および下限閾値以上のとき、アイドル判定部３０５ではエンジン１がアイドル状態であると判定し、エアコンスイッチ２９がオフのとき、エアコン動作状態検知部３０４ではエアコンが停止中であると判定し、点火時期補正量演算部３０７では、エンジン１がアイドル状態かつエアコンが停止中であるときに（図６中のＴ１〜Ｔ２の領域）、前記した点火時期補正値を演算する。点火時期補正値演算部３０７では、湿度が高ければ点火時期補正量の進角量は小さく、湿度が低ければ点火時期補正量の進角量は大きくなるように、点火時期補正量を演算する。そして、最終点火時期演算部３０８では、最終点火時期をその点火時期補正量で補正することにより、最終点火時期は進角方向に補正される。前述したように、最終点火時期を進角することによりエンジン１の出力トルクが増加するため、増加するトルクを減らすように吸入空気量および燃料噴射量を減らす。このように、吸入空気量および燃料噴射量を減らすことにより、エンジン１の出力トルクを一定に保ち、エンジン１の回転数変動を抑えるとともに、燃料噴射量を減らしたことにより燃費性能の向上を図ることができる。 When the engine speed is less than or equal to the upper limit threshold and greater than or equal to the lower limit threshold, the idle determination unit 305 determines that the engine 1 is in an idle state, and when the air conditioner switch 29 is off, the air conditioner operation state detection unit 304 is stopping the air conditioner. The ignition timing correction amount calculation unit 307 calculates the ignition timing correction value described above when the engine 1 is in an idle state and the air conditioner is stopped (region T1 to T2 in FIG. 6). The ignition timing correction value calculation unit 307 calculates the ignition timing correction amount so that the advance amount of the ignition timing correction amount is small when the humidity is high, and the advance amount of the ignition timing correction amount is large when the humidity is low. The final ignition timing calculation unit 308 corrects the final ignition timing in the advance direction by correcting the final ignition timing with the ignition timing correction amount. As described above, since the output torque of the engine 1 increases by advancing the final ignition timing, the intake air amount and the fuel injection amount are reduced so as to reduce the increasing torque. As described above, by reducing the intake air amount and the fuel injection amount, the output torque of the engine 1 is kept constant, fluctuations in the rotational speed of the engine 1 are suppressed, and fuel efficiency is improved by reducing the fuel injection amount. be able to.
また、図６のＴ２においてエアコンスイッチ２９がオンされて、エアコンが停止状態から動作状態に遷移すると、エアコンの駆動トルクが増加するが、前述のように、エアコンの駆動トルクを補うことが可能な点火時期の余裕代が存在するため、最終点火時期を進角することにより、エンジンの実回転数の低下を防止することができる。また、エアコンが動作中には、MBTまでの余裕代は小さくなるため、点火時期補正量演算部３０７で演算される点火時期補正量は０とし、前記したような点火時期の補正は行わない。 Further, when the air conditioner switch 29 is turned on at T2 in FIG. 6 and the air conditioner transitions from the stopped state to the operating state, the driving torque of the air conditioner increases. As described above, the driving torque of the air conditioner can be supplemented. Since there is a margin for the ignition timing, it is possible to prevent a decrease in the actual engine speed by advancing the final ignition timing. Further, while the air conditioner is in operation, the margin to MBT is small, so the ignition timing correction amount calculated by the ignition timing correction amount calculation unit 307 is set to 0, and the ignition timing correction as described above is not performed.
図７は、図１に示すＥＣＵ９による制御処理における点火時期補正量の演算処理手順を説明したフローチャートである。図７に示す演算処理は、予め定められた演算周期で繰り返し実行される。すなわち、ステップＳ７００からステップＳ７０６までの処理は、図１に示すＥＣＵ９によって予め定められた演算周期で繰り返し実行される（例えば、所定の時間である１ｍｓ毎や、所定のクランク角度である１０ｄｅｇ毎）。また、図１に示すＥＣＵ９への各種装置からの割込み処理を契機として演算するものとしても良い。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the calculation process procedure of the ignition timing correction amount in the control process by the ECU 9 shown in FIG. The calculation process shown in FIG. 7 is repeatedly executed at a predetermined calculation cycle. That is, the processing from step S700 to step S706 is repeatedly executed at a predetermined calculation cycle by the ECU 9 shown in FIG. 1 (for example, every 1 ms that is a predetermined time or every 10 deg that is a predetermined crank angle). . Moreover, it is good also as what calculates by the interruption process from the various apparatuses to ECU9 shown in FIG.
まず、ステップＳ７００では、アイドル判定部３０５にて、アクセル開度センサ２２から得られるアクセル開度、前述の回転数演算部３０１で演算したエンジン回転数、負荷演算部３０２で演算したエンジンの負荷を基に、エンジン１がアイドル状態か否かを判定する。 First, in step S700, the idle determination unit 305 calculates the accelerator opening obtained from the accelerator opening sensor 22, the engine speed calculated by the above-described rotation speed calculation unit 301, and the engine load calculated by the load calculation unit 302. Based on this, it is determined whether or not the engine 1 is in an idle state.
次いで、ステップＳ７０１では、点火時期補正量演算部３０７にて、ステップＳ７００で判定した判定結果からエンジン１がアイドル状態であるかを判断し、エンジン１がアイドル状態である場合は、ステップＳ７０２に進む。一方で、アイドル状態でない場合は、ステップＳ７０６に進み、点火時期補正量を０として本演算処理を終了する。 Next, in step S701, the ignition timing correction amount calculation unit 307 determines whether the engine 1 is in an idle state from the determination result determined in step S700. If the engine 1 is in an idle state, the process proceeds to step S702. . On the other hand, if the engine is not in the idle state, the process proceeds to step S706, the ignition timing correction amount is set to 0, and the present calculation process is terminated.
次に、ステップＳ７０２では、エアコン動作状態検知部３０４にて、エアコンＣＵ２７から得られるエアコンシステム情報を基に、エアコンが動作中か否かを判定する。 Next, in step S702, the air conditioner operation state detection unit 304 determines whether or not the air conditioner is operating based on the air conditioner system information obtained from the air conditioner CU27.
次いで、ステップＳ７０３では、点火時期補正量演算部３０７にて、ステップＳ７０２で判定した判定結果からエアコンが停止中かを判断し、エアコンが停止中である場合は、ステップＳ７０４に進む。一方で、エアコンが動作中である場合は、ステップＳ７０６に進み、点火時期補正量は０として本演算処理を終了する。 In step S703, the ignition timing correction amount calculation unit 307 determines whether the air conditioner is stopped from the determination result determined in step S702. If the air conditioner is stopped, the process proceeds to step S704. On the other hand, if the air conditioner is operating, the process proceeds to step S706, the ignition timing correction amount is set to 0, and the present calculation process is terminated.
次に、ステップＳ７０４では、湿度検知部３０３にて、湿度センサ２８から得られる吸入空気の湿度情報を基に、吸入空気の湿度を検知する。 Next, in step S704, the humidity detection unit 303 detects the humidity of the intake air based on the humidity information of the intake air obtained from the humidity sensor 28.
なお、上記した、ステップＳ７００及びＳ７０１、ステップＳ７０２及びＳ７０３、ステップＳ７０４は順不同である。 Note that steps S700 and S701, steps S702 and S703, and step S704 described above are in no particular order.
次に、ステップＳ７０５では、点火時期補正量演算部３０７にて、ステップＳ７０４で検知した湿度を基に、点火時期補正量を演算する。前述したように、湿度が低いときには点火時期補正量の進角量を大きくし、湿度が高いときには点火時期補正量の進角量を小さくするように点火時期補正量を設定する。 Next, in step S705, the ignition timing correction amount calculation unit 307 calculates an ignition timing correction amount based on the humidity detected in step S704. As described above, the ignition timing correction amount is set such that the advance amount of the ignition timing correction amount is increased when the humidity is low, and the advance amount of the ignition timing correction amount is decreased when the humidity is high.
そして、図７に示す演算処理により演算された点火時期補正量を基に、最終点火時期演算部３０８にて、基本点火時期を補正して最終点火時期を演算するとともに、最終点火時期を補正することにより増加した分のトルクを減らすように吸入空気量および燃料噴射量を減らす。 Then, based on the ignition timing correction amount calculated by the calculation process shown in FIG. 7, the final ignition timing calculation unit 308 corrects the basic ignition timing to calculate the final ignition timing, and corrects the final ignition timing. Thus, the intake air amount and the fuel injection amount are reduced so as to reduce the increased torque.
これにより、エンジン１の出力トルクを一定に保ち、エンジン１の回転数変動を抑えるとともに、燃料噴射量を減らしたことにより燃費性能の向上を図ることができる。また、エンジン１のアイドル状態の時に、湿度の変化によって一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化するエアコンといった補機類が作動しても、実回転数の低下を防止することができる。 As a result, the output torque of the engine 1 can be kept constant, the rotational speed fluctuation of the engine 1 can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved by reducing the fuel injection amount. In addition, when the engine 1 is in an idling state, even if an auxiliary machine such as an air conditioner whose driving torque required to obtain a constant output due to a change in humidity is activated, a decrease in the actual rotational speed can be prevented. .
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various deformation | transformation forms are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
１…エンジン（内燃機関）
２…ピストン
３…吸気弁
４…排気弁
５…燃料噴射弁
６…点火プラグ
７…点火コイル
９…ＥＣＵ
１０…吸気管
１１…排気管
１２…エアフロセンサ
１５…コレクタ
１６…クランク角センサ
１８…電制スロットル
１９…スロットル弁
２１…燃焼室
２２…アクセル開度センサ
２３…燃料タンク
２５…高圧燃料ポンプ
２７…エアコンＣＵ
２８…湿度センサ
２９…エアコンスイッチ
３０１…回転数演算部
３０２…負荷演算部
３０３…湿度検知部
３０４…エアコン動作状態検知部（補機動作状態検知部）
３０５…アイドル判定部
３０６…基本点火時期演算部
３０７…点火時期補正量演算部
３０８…最終点火時期演算部
1. Engine (internal combustion engine)
2 ... Piston 3 ... Intake valve 4 ... Exhaust valve 5 ... Fuel injection valve 6 ... Spark plug 7 ... Ignition coil 9 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Intake pipe 11 ... Exhaust pipe 12 ... Air flow sensor 15 ... Collector 16 ... Crank angle sensor 18 ... Electric throttle 19 ... Throttle valve 21 ... Combustion chamber 22 ... Accelerator opening sensor 23 ... Fuel tank 25 ... High pressure fuel pump 27 ... Air conditioner CU
28 ... Humidity sensor 29 ... Air conditioner switch 301 ... Rotational speed calculation unit 302 ... Load calculation unit 303 ... Humidity detection unit 304 ... Air conditioner operation state detection unit (auxiliary device operation state detection unit)
305 ... Idle determination unit 306 ... Basic ignition timing calculation unit 307 ... Ignition timing correction amount calculation unit 308 ... Final ignition timing calculation unit
Claims (4)
前記内燃機関に吸入される空気の湿度を検知する湿度検知部と、前記内燃機関の駆動トルクを利用して駆動されると共に前記空気の湿度に応じて一定の出力を得るために必要な駆動トルクが変化する補機の動作状態を検知する補機動作状態検知部と、前記内燃機関のアイドル状態を判定するアイドル判定部とを備え、
前記内燃機関がアイドル状態かつ前記補機が停止中であると判定したときに、前記空気の湿度に基づいて前記内燃機関の点火時期を補正し、補正後の点火時期に応じて前記内燃機関の吸入空気量及び燃料噴射量の少なくとも一方を制御するとともに、
前記補機が動作中であると判定したときには、前記点火時期の補正は行わないことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine for controlling the rotational speed in an idle state of the internal combustion engine,
A humidity detector for detecting the humidity of the air sucked into the internal combustion engine, and a drive torque required to obtain a constant output according to the humidity of the air while being driven using the drive torque of the internal combustion engine An auxiliary machine operating state detecting unit that detects an operating state of the auxiliary machine that changes, and an idle determining unit that determines an idle state of the internal combustion engine ,
When it is determined that the internal combustion engine is in an idle state and the auxiliary machine is stopped, the ignition timing of the internal combustion engine is corrected based on the humidity of the air, and the internal combustion engine is corrected according to the corrected ignition timing. While controlling at least one of the intake air amount and the fuel injection amount ,
The control apparatus for an internal combustion engine , wherein the ignition timing is not corrected when it is determined that the auxiliary machine is operating .
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