JP6773545B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

特許文献1には、燃焼室内の燃焼圧力を検出し、検出した燃焼圧力の変化率の最大値を算出し、算出した最大値が、内燃機関の運転状態に応じて設定される目標最大燃焼圧変化率と一致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御する内燃機関の燃料噴射制御装置が開示されている。また、特許文献1には、アイドリング運転状態のとき、エンジン回転数およびエンジンの要求トルク応じて、基本噴射時期マップを検索し、基本噴射時期を算出することが開示されている。 In Patent Document 1, the combustion pressure in the combustion chamber is detected, the maximum value of the detected change rate of the combustion pressure is calculated, and the calculated maximum value is the target maximum combustion pressure set according to the operating state of the internal combustion engine. A fuel injection control device for an internal combustion engine that feedback-controls the fuel injection timing so as to match the rate of change is disclosed. Further, Patent Document 1 discloses that when the engine is idling, the basic injection timing map is searched and the basic injection timing is calculated according to the engine speed and the required torque of the engine.

特開2006−9600号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-9600

ところで、内燃機関の制御装置には、内燃機関本体の筒内圧に基づいて、内燃機関本体が所望の燃焼状態となるようにフィードバック制御を行うものがある。このようなフィードバック制御を行う内燃機関の制御装置は、内燃機関本体の筒内圧の圧力上昇が小さいと、適切にフィードバック制御を行うことができない場合がある。例えば、内燃機関本体の筒内圧の圧力上昇が小さいと、筒内圧から算出する内燃機関本体の燃焼状態の精度が悪くなり(例えば、S/N比が小さくなり)、内燃機関の制御装置は、筒内圧に基づくフィードバック制御を適切に行うことができない場合がある。 By the way, some control devices for an internal combustion engine perform feedback control so that the internal combustion engine main body is in a desired combustion state based on the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body. A control device for an internal combustion engine that performs such feedback control may not be able to appropriately perform feedback control if the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine body is small. For example, if the pressure rise in the internal combustion engine body pressure is small, the accuracy of the combustion state of the internal combustion engine body calculated from the internal combustion engine body becomes poor (for example, the S / N ratio becomes small), and the control device of the internal combustion engine becomes It may not be possible to properly perform feedback control based on the in-cylinder pressure.

そのため、内燃機関は、筒内圧に基づく燃焼状態のフィードバック制御が適切に行われなくなると、エンスト等を起こし、適切な運転状態でなくなるという問題があった。 Therefore, the internal combustion engine has a problem that if the feedback control of the combustion state based on the in-cylinder pressure is not properly performed, an engine stall or the like occurs and the internal combustion engine is not in an appropriate operating state.

なお、特許文献1には、アイドリング運転状態のとき、基本噴射時期マップを検索し、基本噴射時期を算出することが記載されているが、アイドリング運転状態以外の筒内圧の圧力上昇が小さいときの制御に関しては記載がない。そのため、特許文献1の内燃機関は、アイドリング運転状態以外において、エンスト等を起こす可能性がある。 It should be noted that Patent Document 1 describes that the basic injection timing map is searched and the basic injection timing is calculated in the idling operation state, but when the pressure rise in the cylinder pressure other than the idling operation state is small. There is no description about control. Therefore, the internal combustion engine of Patent Document 1 may cause an engine stall or the like in a state other than the idling operation state.

本発明の目的は、内燃機関が適切な運転状態となるように制御する内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that controls the internal combustion engine so as to be in an appropriate operating state.

本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関本体が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が所定値以下の第1の状態にあるとき、前記内燃機関本体の回転数とアクセル開度とに基づいて、前記内燃機関本体が所望の燃焼状態となるようにフィードフォワード制御を行う燃焼フィードフォワード制御部と、前記内燃機関本体が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が前記所定値より大きい第2の状態にあるとき、筒内圧に基づいて、前記内燃機関本体が所望の燃焼状態となるようにフィードバック制御を行う燃焼フィードバック制御部と、を有する。 In the internal combustion engine control device of the present invention, when the internal combustion engine main body is in a non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure is in the first state of a predetermined value or less, the rotation speed and the accelerator opening degree of the internal combustion engine main body are Based on the above, the combustion feed forward control unit that performs feed forward control so that the internal combustion engine main body is in a desired combustion state, and the internal combustion engine main body are in a non-idle state, and the pressure increase in the cylinder pressure is determined. It has a combustion feedback control unit that performs feedback control so that the internal combustion engine main body becomes a desired combustion state based on the in-cylinder pressure when it is in a second state larger than the value.

本発明によれば、内燃機関が適切な運転状態となるように制御することができる。 According to the present invention, the internal combustion engine can be controlled to be in an appropriate operating state.

本発明の実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the internal combustion engine which concerns on embodiment of this invention. 燃焼F/F制御部のブロック構成例を示した図である。It is a figure which showed the block composition example of the combustion F / F control part. 燃焼F/B制御部の動作例を説明する図である。It is a figure explaining the operation example of the combustion F / B control unit. 内燃機関本体のアイドル状態、アイドル近傍状態、および燃焼F/B可状態と、ECUの制御との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the idle state, the idle vicinity state, and the combustion F / B enable state of the internal combustion engine main body, and the control of an ECU. 切替え部の切替え動作を説明する図である。It is a figure explaining the switching operation of a switching part.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。図1に示すように、内燃機関1は、エアクリーナ11と、ターボチャージャ12と、インタークーラ13と、内燃機関本体14と、燃料噴射装置15と、クランク角センサ21と、筒内圧センサ22と、アクセルセンサ23と、吸気通路31と、排気通路32と、ECU(Engine Control Unit)40と、を有している。内燃機関1は、インテークスロットルやEGR(Exhaust Gas Recirculation)等を有するが、図1では図示を省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes an air cleaner 11, a turbocharger 12, an intercooler 13, an internal combustion engine main body 14, a fuel injection device 15, a crank angle sensor 21, an in-cylinder pressure sensor 22, and the like. It has an accelerator sensor 23, an intake passage 31, an exhaust passage 32, and an ECU (Engine Control Unit) 40. The internal combustion engine 1 has an intake throttle, an EGR (Exhaust Gas Recirculation), and the like, but is not shown in FIG.

ターボチャージャ12は、排気通路32内を流れる排気の力によって回転するタービン12aと、タービン12aとともに回転して吸気通路31内の空気を内燃機関本体14に送り出すコンプレッサ12bとを有している。エアクリーナ11から吸気通路31内に導入された空気は、コンプレッサ12bによって加圧され、インタークーラ13を介し、内燃機関本体14の燃焼室に送り込まれる。 The turbocharger 12 has a turbine 12a that rotates by the force of exhaust gas flowing in the exhaust passage 32, and a compressor 12b that rotates together with the turbine 12a and sends air in the intake passage 31 to the internal combustion engine main body 14. The air introduced from the air cleaner 11 into the intake passage 31 is pressurized by the compressor 12b and sent to the combustion chamber of the internal combustion engine main body 14 via the intercooler 13.

燃料噴射装置15は、ECU40の指示に応じて、内燃機関本体14に燃料を噴射する。燃料噴射装置15は、例えば、インジェクタである。 The fuel injection device 15 injects fuel into the internal combustion engine main body 14 in response to an instruction from the ECU 40. The fuel injection device 15 is, for example, an injector.

クランク角センサ21は、内燃機関本体14に設けられ、内燃機関本体14の回転数を検出する。クランク角センサ21は、検出した内燃機関本体14の回転数を、ECU40に出力する。 The crank angle sensor 21 is provided on the internal combustion engine main body 14 and detects the rotation speed of the internal combustion engine main body 14. The crank angle sensor 21 outputs the detected rotation speed of the internal combustion engine main body 14 to the ECU 40.

筒内圧センサ22は、内燃機関本体14に設けられ、内燃機関本体14の筒内圧を検出する。筒内圧センサ22は、検出した内燃機関本体14の筒内圧を、ECU40に出力する。 The in-cylinder pressure sensor 22 is provided in the internal combustion engine main body 14 and detects the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14. The in-cylinder pressure sensor 22 outputs the detected in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 to the ECU 40.

アクセルセンサ23は、アクセルに設けられ、アクセルのアクセル開度を検出する。アクセルセンサ23は、検出したアクセル開度を、ECU40に出力する。 The accelerator sensor 23 is provided on the accelerator and detects the accelerator opening degree of the accelerator. The accelerator sensor 23 outputs the detected accelerator opening degree to the ECU 40.

ECU40は、内燃機関1の全体を制御するとともに、内燃機関本体14の運転状態を制御する。ECU40は、図1に示すように、回転F/B(F/B:feedback)制御部41と、燃焼F/F(F/F:feedforward)制御部42と、燃焼F/B制御部43と、切替え部44と、記憶部45と、を有している。 The ECU 40 controls the entire internal combustion engine 1 and also controls the operating state of the internal combustion engine main body 14. As shown in FIG. 1, the ECU 40 includes a rotation F / B (F / B: feedback) control unit 41, a combustion F / F (F / F: feedback) control unit 42, and a combustion F / B control unit 43. , A switching unit 44, and a storage unit 45.

ECU40の回転F/B制御部41、燃焼F/F制御部42、燃焼F/B制御部43、および切替え部44は、例えば、CPU(Central Processing Unit)によってその機能が実現される。記憶部45は、例えば、メモリによってその機能が実現される。記憶部45には、CPUが実行するプログラムや各種データが記憶される。 The functions of the rotation F / B control unit 41, the combustion F / F control unit 42, the combustion F / B control unit 43, and the switching unit 44 of the ECU 40 are realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit). The function of the storage unit 45 is realized by, for example, a memory. A program executed by the CPU and various data are stored in the storage unit 45.

回転F/B制御部41は、内燃機関本体14がアイドル状態にあるとき、クランク角センサ21によって検出された回転数に基づいて、内燃機関本体14がアイドル回転数となるようにF/B制御を行う。例えば、回転F/B制御部41は、燃料噴射装置15の噴射量および噴射タイミングを操作することで、内燃機関本体14のアイドル回転数を制御する。なお、アイドル状態とは、内燃機関本体14の無負荷状態であり、例えば、アクセル開度が「0」であって、内燃機関本体14が予め設定されたアイドル回転数にある状態をいう。 The rotation F / B control unit 41 controls the F / B so that the internal combustion engine main body 14 becomes the idle speed based on the rotation speed detected by the crank angle sensor 21 when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state. I do. For example, the rotation F / B control unit 41 controls the idle rotation speed of the internal combustion engine main body 14 by manipulating the injection amount and injection timing of the fuel injection device 15. The idle state is a no-load state of the internal combustion engine main body 14, for example, a state in which the accelerator opening degree is “0” and the internal combustion engine main body 14 is at a preset idle speed.

燃焼F/F制御部42は、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇(圧力上昇の幅値)が所定値以下のとき、クランク角センサ21によって検出された回転数と、アクセルセンサ23によって検出されたアクセル開度とに基づいて、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるようにF/F制御を行う。例えば、燃焼F/F制御部42は、燃料噴射装置15の噴射量および噴射タイミングを操作することで、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるように制御を行う。 The combustion F / F control unit 42 uses the crank angle sensor 21 when the internal combustion engine main body 14 is in the non-idle state and the pressure rise (width value of the pressure rise) in the cylinder of the internal combustion engine main body 14 is equal to or less than a predetermined value. Based on the detected rotation speed and the accelerator opening degree detected by the accelerator sensor 23, the F / F control is performed so that the internal combustion engine main body 14 is in a desired combustion state. For example, the combustion F / F control unit 42 controls the internal combustion engine main body 14 to be in a desired combustion state by manipulating the injection amount and injection timing of the fuel injection device 15.

なお、所定値は、後述する燃焼F/B制御部43が、内燃機関本体14の筒内圧に基づいて、F/B制御を適切に行うことができる、筒内圧の圧力上昇の最小値以上の値である。所定値は、例えば、予め記憶部45に記憶されている。また、内燃機関本体14の燃焼状態とは、例えば、内燃機関本体14の燃焼重心およびトルクの状態をいう。以下では、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が所定値以下の状態を、「アイドル近傍状態」と呼ぶことがある。 The predetermined value is equal to or greater than the minimum value of the pressure increase in the in-cylinder pressure, which allows the combustion F / B control unit 43, which will be described later, to appropriately perform F / B control based on the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14. The value. The predetermined value is stored in the storage unit 45 in advance, for example. Further, the combustion state of the internal combustion engine main body 14 means, for example, the state of the combustion center of gravity and the torque of the internal combustion engine main body 14. Hereinafter, a state in which the internal combustion engine main body 14 is in a non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure is equal to or less than a predetermined value may be referred to as a “near idle state”.

図2は、燃焼F/F制御部42のブロック構成例を示した図である。図2に示すように、燃焼F/F制御部42は、算出部51と、フィルタ52と、を有している。 FIG. 2 is a diagram showing a block configuration example of the combustion F / F control unit 42. As shown in FIG. 2, the combustion F / F control unit 42 includes a calculation unit 51 and a filter 52.

算出部51は、クランク角センサ21によって検出された回転数と、アクセルセンサ23によって検出されたアクセル開度とに基づいて、例えば、燃焼マップを参照し、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるための燃料噴射量指示値(例えば、燃料の噴射タイミングおよび燃料の噴射量)を算出する。 The calculation unit 51 refers to, for example, a combustion map based on the number of revolutions detected by the crank angle sensor 21 and the accelerator opening degree detected by the accelerator sensor 23, and sets the internal combustion engine main body 14 to a desired combustion state. The fuel injection amount indicated value (for example, the fuel injection timing and the fuel injection amount) is calculated.

フィルタ52は、算出部51によって算出された燃料噴射量指示値の低域周波数成分を通過させる。フィルタ52は、例えば、1次遅れ系のフィルタまたは2次遅れ系のローパスフィルタである。なお、内燃機関本体14には、燃料噴射装置15によって、フィルタ52から出力される燃料噴射量指示値の燃料が噴射される。 The filter 52 passes the low frequency component of the fuel injection amount indicated value calculated by the calculation unit 51. The filter 52 is, for example, a first-order lag filter or a second-order lag low-pass filter. The fuel injection device 15 injects the fuel of the fuel injection amount indicated value output from the filter 52 into the internal combustion engine main body 14.

上記したように、算出部51は、内燃機関本体14の回転数と、アクセル開度とに基づいて燃焼マップを参照し、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるための燃料噴射量指示値を算出する。このため、例えば、アクセル開度がある値から「0」になると、燃料噴射量指示値もある値から「0」になる。燃料噴射量指示値が、例えば、急に「0」に変化すると、内燃機関本体14は、エンスト等を起こす場合がある。そこで、フィルタ52は、算出部51から出力される燃料噴射量指示値を緩やかに変化させ、出力する。これにより、内燃機関本体14は、エンスト等が抑制される。 As described above, the calculation unit 51 refers to the combustion map based on the rotation speed of the internal combustion engine main body 14 and the accelerator opening degree, and the fuel injection amount indicated value for bringing the internal combustion engine main body 14 into a desired combustion state. Is calculated. Therefore, for example, when the accelerator opening degree becomes "0" from a certain value, the fuel injection amount indicated value also becomes "0" from a certain value. For example, when the fuel injection amount indicated value suddenly changes to "0", the internal combustion engine main body 14 may cause an engine stall or the like. Therefore, the filter 52 gently changes and outputs the fuel injection amount indicated value output from the calculation unit 51. As a result, the internal combustion engine main body 14 is suppressed from stalling and the like.

図1の説明に戻る。燃焼F/B制御部43は、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値より大きいとき、筒内圧センサ22によって検出された筒内圧に基づいて、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるようにF/B制御を行う。すなわち、燃焼F/B制御部43は、燃焼状態の適切な算出精度が得られるときに動作する。例えば、燃焼F/B制御部43は、燃料噴射装置15の噴射量および噴射タイミングを操作することで、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるように制御を行う。 Returning to the description of FIG. The combustion F / B control unit 43 is based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 22 when the internal combustion engine main body 14 is in the non-idle state and the pressure increase of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 is larger than a predetermined value. Then, F / B control is performed so that the internal combustion engine main body 14 is in a desired combustion state. That is, the combustion F / B control unit 43 operates when an appropriate calculation accuracy of the combustion state can be obtained. For example, the combustion F / B control unit 43 controls the internal combustion engine main body 14 to be in a desired combustion state by manipulating the injection amount and injection timing of the fuel injection device 15.

なお、所望の燃焼状態とは、例えば、アクセルセンサ23によって検出されるアクセル開度に応じた燃焼状態をいう。また、燃焼状態(燃焼重心およびトルク)は、例えば、内燃機関本体14の各クランク角度における、筒内圧センサ22によって検出される筒内圧から算出できる。以下では、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が所定値より大きい状態を、「燃焼F/B可状態」と呼ぶことがある。 The desired combustion state means, for example, a combustion state according to the accelerator opening degree detected by the accelerator sensor 23. Further, the combustion state (combustion center of gravity and torque) can be calculated from, for example, the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 22 at each crank angle of the internal combustion engine main body 14. Hereinafter, a state in which the internal combustion engine main body 14 is in a non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure is larger than a predetermined value may be referred to as a “combustion F / B enabled state”.

図3は、燃焼F/B制御部43の動作例を説明する図である。図3には、図1に示した内燃機関本体14と、燃焼F/B制御部43と、が示してあり、その他の図示を省略している。 FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of the combustion F / B control unit 43. FIG. 3 shows the internal combustion engine main body 14 and the combustion F / B control unit 43 shown in FIG. 1, and other illustrations are omitted.

図3に示すように、燃焼F/B制御部43は、内燃機関本体14の各クランク角度における筒内圧から、内燃機関本体14の燃焼状態(燃焼重心、トルク)を算出する。そして、燃焼F/B制御部43は、算出した内燃機関本体14の燃焼状態が所望の燃焼状態となるように、内燃機関本体14に噴射される燃料の燃料噴射量および噴射タイミングを算出する。なお、内燃機関本体14のクランク角度は、内燃機関本体14に設けられたクランク角センサ21から取得できる。 As shown in FIG. 3, the combustion F / B control unit 43 calculates the combustion state (combustion center of gravity, torque) of the internal combustion engine main body 14 from the in-cylinder pressure at each crank angle of the internal combustion engine main body 14. Then, the combustion F / B control unit 43 calculates the fuel injection amount and the injection timing of the fuel injected into the internal combustion engine main body 14 so that the calculated combustion state of the internal combustion engine main body 14 becomes a desired combustion state. The crank angle of the internal combustion engine main body 14 can be obtained from the crank angle sensor 21 provided on the internal combustion engine main body 14.

ここで、内燃機関本体14のアイドル状態、アイドル近傍状態、および燃焼F/B可状態と、回転F/B制御部41、燃焼F/F制御部42、および燃焼F/B制御部43との関係について説明する。 Here, the idle state, the idle vicinity state, and the combustion F / B enable state of the internal combustion engine main body 14, and the rotation F / B control unit 41, the combustion F / F control unit 42, and the combustion F / B control unit 43 The relationship will be explained.

図4は、内燃機関本体14のアイドル状態、アイドル近傍状態、および燃焼F/B可状態と、ECU40の制御との関係を説明する図である。図4に示すように、内燃機関本体14は、アイドル状態と非アイドル状態とに分けられる。また、図4に示すように、内燃機関本体14の非アイドル状態は、筒内圧の圧力上昇が所定値以下のアイドル近傍状態と、筒内圧の圧力上昇が所定値より大きい燃焼F/B可状態とに分けられる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the idle state, the idle vicinity state, and the combustion F / B enabled state of the internal combustion engine main body 14 and the control of the ECU 40. As shown in FIG. 4, the internal combustion engine main body 14 is divided into an idle state and a non-idle state. Further, as shown in FIG. 4, the non-idle state of the internal combustion engine main body 14 is a state near idle in which the pressure rise in the cylinder pressure is equal to or less than a predetermined value, and a combustion F / B enabled state in which the pressure rise in the cylinder pressure is larger than the predetermined value. It is divided into.

図4に示すように、内燃機関本体14がアイドル状態にあるとき、回転F/B制御部41が動作する。すなわち、内燃機関本体14がアイドル状態にあるとき、回転F/B制御部41が、内燃機関本体14の回転数に基づいて、内燃機関本体14をF/B制御する。 As shown in FIG. 4, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state, the rotary F / B control unit 41 operates. That is, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state, the rotation F / B control unit 41 controls the internal combustion engine main body 14 by F / B based on the rotation speed of the internal combustion engine main body 14.

また、図4に示すように、内燃機関本体14がアイドル近傍状態にあるとき、燃焼F/F制御部42が動作する。すなわち、内燃機関本体14がアイドル近傍状態にあるとき、燃焼F/F制御部42が、クランク角センサ21によって検出された内燃機関本体14の回転数と、アクセルセンサ23によって取得されたアクセルのアクセル開度とに基づいて、内燃機関本体14をF/F制御する。 Further, as shown in FIG. 4, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle vicinity state, the combustion F / F control unit 42 operates. That is, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle vicinity state, the combustion F / F control unit 42 determines the rotation speed of the internal combustion engine main body 14 detected by the crank angle sensor 21 and the accelerator of the accelerator acquired by the accelerator sensor 23. The internal combustion engine main body 14 is F / F controlled based on the opening degree.

また、図4に示すように、内燃機関本体14が燃焼F/B可状態にあるとき、燃焼F/B制御部43が動作する。すなわち、内燃機関本体14が燃焼F/B可状態にあるとき、燃焼F/B制御部43が、筒内圧センサ22によって検出された内燃機関本体14の筒内圧に基づいて、内燃機関本体14をF/B制御する。 Further, as shown in FIG. 4, when the internal combustion engine main body 14 is in the combustion F / B enabled state, the combustion F / B control unit 43 operates. That is, when the internal combustion engine main body 14 is in the combustion F / B enabled state, the combustion F / B control unit 43 presses the internal combustion engine main body 14 based on the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 detected by the in-cylinder pressure sensor 22. F / B control.

ここで、内燃機関本体14は、アイドル状態にあるとき、またはアイドル状態の近傍にあるとき、筒内圧の圧力上昇が小さい。内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が小さいと、筒内圧から算出される燃焼状態のS/N比が小さくなる。そのため、内燃機関本体14がアイドル状態にあるときの筒内圧、またはアイドル状態の近傍にあるときの筒内圧を用いて、燃焼状態のF/B制御を行うと、F/B制御は適切に行われない場合がある。 Here, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state or is in the vicinity of the idle state, the pressure increase in the cylinder pressure is small. When the pressure rise of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 is small, the S / N ratio of the combustion state calculated from the in-cylinder pressure becomes small. Therefore, if the F / B control in the combustion state is performed using the in-cylinder pressure when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state or the in-cylinder pressure when the internal combustion engine main body 14 is in the vicinity of the idle state, the F / B control is performed appropriately. It may not be broken.

そこで、内燃機関本体14がアイドル状態にあるときには、図4に示すように、回転F/B制御部41が動作する。これにより、内燃機関本体14は、アイドル状態において、例えば、エンスト等を起こすことがなく、適切な運転状態となる。 Therefore, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state, the rotary F / B control unit 41 operates as shown in FIG. As a result, the internal combustion engine main body 14 is in an appropriate operating state in the idle state without causing, for example, an engine stall.

また、内燃機関本体14がアイドル近傍状態にあるときには、図4に示すように、燃焼F/F制御部42が動作する。これにより、内燃機関本体14は、アイドル近傍状態においても、例えば、エンスト等を起こすことがなく、適切な運転状態となる。 Further, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle vicinity state, the combustion F / F control unit 42 operates as shown in FIG. As a result, the internal combustion engine main body 14 is in an appropriate operating state without causing, for example, an engine stall even in a state near idle.

図1の説明に戻る。切替え部44は、回転F/B制御部41、燃焼F/F制御部42、および燃焼F/B制御部43の制御を切替える。例えば、切替え部44は、内燃機関本体14がアイドル状態にあるときにアクセルが踏み込まれ、回転F/B制御による燃料噴射量よりも燃焼F/F制御による計算値が大きくなった場合、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行うように制御を切替える。なお、燃焼F/F制御部42は、回転F/B制御部41とは独立して燃料噴射量を計算する。 Returning to the description of FIG. The switching unit 44 switches the control of the rotation F / B control unit 41, the combustion F / F control unit 42, and the combustion F / B control unit 43. For example, in the switching unit 44, when the accelerator is depressed while the internal combustion engine main body 14 is in the idle state and the calculated value by the combustion F / F control becomes larger than the fuel injection amount by the rotation F / B control, the combustion F The control is switched so that the / F control unit 42 performs F / F control. The combustion F / F control unit 42 calculates the fuel injection amount independently of the rotation F / B control unit 41.

また、切替え部44は、内燃機関本体14がアイドル近傍状態にあるときに、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値より大きくなると、燃焼F/B制御部43がF/B制御を行うように制御を切替える。言い換えれば、切替え部44は、燃焼F/F制御部42が動作しているときに、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値より大きくなると、燃焼F/B制御部43がF/B制御を行うように制御を切替える。 Further, in the switching unit 44, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle vicinity state and the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 becomes larger than a predetermined value, the combustion F / B control unit 43 controls the F / B. Switch control to do. In other words, in the switching unit 44, when the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 becomes larger than a predetermined value while the combustion F / F control unit 42 is operating, the combustion F / B control unit 43 is F / The control is switched so as to perform the B control.

また、切替え部44は、内燃機関本体14がアイドル近傍状態にあるときに、クランク角センサ21によって検出される回転数がアイドル回転数になり、かつ回転F/B制御によって計算された燃料噴射量が燃焼F/F制御による計算値を上回っていた場合、回転F/B制御部41がF/B制御を行うように制御を切替える。言い換えれば、切替え部44は、燃焼F/F制御部42が動作しているときに、クランク角センサ21によって検出される回転数がアイドル回転数になり、かつ回転F/B制御によって計算された燃料噴射量が燃焼F/F制御による計算値より大きい場合、回転F/B制御部41がF/B制御を行うように制御を切替える。なお、回転F/B制御部41は、燃焼F/F制御部42とは独立して燃料噴射量を計算する。 Further, in the switching unit 44, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle vicinity state, the rotation speed detected by the crank angle sensor 21 becomes the idle rotation speed, and the fuel injection amount calculated by the rotation F / B control. When exceeds the calculated value by the combustion F / F control, the control is switched so that the rotary F / B control unit 41 performs the F / B control. In other words, in the switching unit 44, the rotation speed detected by the crank angle sensor 21 becomes the idle rotation speed when the combustion F / F control unit 42 is operating, and the rotation speed is calculated by the rotation F / B control. When the fuel injection amount is larger than the value calculated by the combustion F / F control, the control is switched so that the rotary F / B control unit 41 performs the F / B control. The rotary F / B control unit 41 calculates the fuel injection amount independently of the combustion F / F control unit 42.

また、切替え部44は、内燃機関本体14が燃焼F/B可状態にあるときに、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値以下になると、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行うように制御を切替える。言い換えれば、切替え部44は、燃焼F/B制御部43が動作しているときに、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値以下になると、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行うように制御を切替る。 Further, in the switching unit 44, when the internal combustion engine main body 14 is in the combustion F / B enabled state and the pressure rise of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 becomes equal to or less than a predetermined value, the combustion F / F control unit 42 F / F / F. The control is switched so as to perform F control. In other words, when the combustion F / B control unit 43 is operating and the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 becomes equal to or less than a predetermined value, the switching unit 44 causes the combustion F / F control unit 42 to F / The control is switched so as to perform F control.

図5は、切替え部44の切替え動作を説明する図である。図5の矢印A1に示すように、回転F/B制御部41がF/B制御を行っているときに、矢印A11に示すように、アクセルが踏み込まれ、かつ燃焼F/F制御で計算される燃料噴射量が、回転F/B制御で計算される燃料噴射量より大きい場合、切替え部44は、矢印A2に示すように、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行うように制御を切替える。 FIG. 5 is a diagram illustrating a switching operation of the switching unit 44. As shown by arrow A1 in FIG. 5, when the rotary F / B control unit 41 is performing F / B control, the accelerator is depressed and calculated by combustion F / F control as shown by arrow A11. When the fuel injection amount is larger than the fuel injection amount calculated by the rotary F / B control, the switching unit 44 causes the combustion F / F control unit 42 to perform F / F control as shown by arrow A2. Switch control.

図5の矢印A2に示すように、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行っているときに、矢印A12に示すように、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値より大きくなると、切替え部44は、矢印A3に示すように、燃焼F/B制御部43がF/B制御を行うように制御を切替える。 As shown by arrow A2 in FIG. 5, when the combustion F / F control unit 42 is performing F / F control, as shown by arrow A12, the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 is greater than a predetermined value. When it becomes large, the switching unit 44 switches the control so that the combustion F / B control unit 43 performs the F / B control as shown by the arrow A3.

図5の矢印A3に示すように、燃焼F/B制御部43がF/B制御を行っているときに、矢印A21に示すように、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値以下になると、切替え部44は、矢印A2に示すように、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行うように制御を切替える。 As shown by arrow A3 in FIG. 5, when the combustion F / B control unit 43 is performing F / B control, as shown by arrow A21, the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 is equal to or less than a predetermined value. Then, as shown by the arrow A2, the switching unit 44 switches the control so that the combustion F / F control unit 42 performs the F / F control.

図5の矢印A2に示すように、燃焼F/F制御部42がF/F制御を行っているときに、矢印A22に示すように、内燃機関本体14の回転数がアイドル回転数になり、かつ回転F/B制御で計算される燃料噴射量が、燃料F/F制御で計算される燃料噴射量より大きい場合、切替え部44は、矢印A22に示すように、回転F/B制御部41がF/B制御を行うように制御を切替える。 As shown by the arrow A2 in FIG. 5, when the combustion F / F control unit 42 is performing the F / F control, the rotation speed of the internal combustion engine main body 14 becomes the idle rotation speed as shown by the arrow A22. When the fuel injection amount calculated by the rotary F / B control is larger than the fuel injection amount calculated by the fuel F / F control, the switching unit 44 changes the rotary F / B control unit 41 as shown by an arrow A22. Switches the control so that F / B control is performed.

以上説明したように、回転F/B制御部41は、内燃機関本体14がアイドル状態にあるとき、内燃機関本体14の回転数に基づいて、内燃機関本体14がアイドル回転数となるようにF/B制御を行う。燃焼F/F制御部42は、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値以下のアイドル近傍状態にあるとき、内燃機関本体14の回転数とアクセル開度とに基づいて、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるようにF/F制御を行う。燃焼F/B制御部43は、内燃機関本体14が非アイドル状態にあって、内燃機関本体14の筒内圧の圧力上昇が所定値より大きい燃焼F/B可状態にあるとき、内燃機関本体14の筒内圧に基づいて、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるようにF/B制御を行う。これにより、ECU40は、内燃機関本体14がアイドル状態およびアイドル近傍状態にあっても、例えば、内燃機関本体14がエンスト等を起こさないように、適切な運転状態に制御できる。 As described above, when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state, the rotation F / B control unit 41 F so that the internal combustion engine main body 14 becomes the idle rotation speed based on the rotation speed of the internal combustion engine main body 14. / B control is performed. The combustion F / F control unit 42 rotates the internal combustion engine body 14 when the internal combustion engine body 14 is in a non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine body 14 is near an idle value of a predetermined value or less. F / F control is performed so that the internal combustion engine main body 14 is in a desired combustion state based on the accelerator opening degree and the accelerator opening degree. When the internal combustion engine main body 14 is in the non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure of the internal combustion engine main body 14 is larger than a predetermined value, the combustion F / B control unit 43 is in the combustion F / B enabled state. F / B control is performed so that the internal combustion engine main body 14 is in a desired combustion state based on the in-cylinder pressure of. As a result, the ECU 40 can control the internal combustion engine main body 14 to an appropriate operating state so that the internal combustion engine main body 14 does not stall or the like even when the internal combustion engine main body 14 is in the idle state and the idle vicinity state.

また、燃焼F/F制御部42の算出部51は、内燃機関本体14が所望の燃焼状態となるための燃料噴射量指示値を算出し、フィルタ52は、算出部51によって算出される燃料噴射量指示値の低域周波数成分を通過させる。これにより、燃焼F/F制御部42から出力される燃料噴射量指示値は、緩やかに変化し、内燃機関本体14のエンストを抑制することができる。 Further, the calculation unit 51 of the combustion F / F control unit 42 calculates the fuel injection amount indicated value for the internal combustion engine main body 14 to be in a desired combustion state, and the filter 52 calculates the fuel injection by the calculation unit 51. Pass the low frequency component of the quantity indication value. As a result, the fuel injection amount indicated value output from the combustion F / F control unit 42 gradually changes, and the engine stall of the internal combustion engine main body 14 can be suppressed.

1 内燃機関
11 エアクリーナ
12 ターボチャージャ
13 インタークーラ
14 内燃機関本体
21 クランク角センサ
22 筒内圧センサ
23 アクセルセンサ
31 吸気通路
32 排気通路
40 ECU
41 回転F/B制御部
42 燃焼F/F制御部
43 燃焼F/B制御部
44 切替え部
45 記憶部
51 算出部
52 フィルタ
1 Internal combustion engine 11 Air cleaner 12 Turbocharger 13 Intercooler 14 Internal combustion engine body 21 Crank angle sensor 22 In-cylinder pressure sensor 23 Accelerator sensor 31 Intake passage 32 Exhaust passage 40 ECU
41 Rotation F / B control unit 42 Combustion F / F control unit 43 Combustion F / B control unit 44 Switching unit 45 Storage unit 51 Calculation unit 52 Filter

Claims (7)

内燃機関本体が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が所定値以下の第1の状態にあるとき、前記内燃機関本体の回転数とアクセル開度とに基づいて、前記内燃機関本体が所望の燃焼状態となるようにフィードフォワード制御を行う燃焼フィードフォワード制御部と、
前記内燃機関本体が非アイドル状態にあって、筒内圧の圧力上昇が前記所定値より大きい第2の状態にあるとき、筒内圧に基づいて、前記内燃機関本体が所望の燃焼状態となるようにフィードバック制御を行う燃焼フィードバック制御部と、
を有する内燃機関の制御装置。
When the internal combustion engine main body is in the non-idle state and the pressure rise in the cylinder pressure is in the first state of a predetermined value or less, the internal combustion engine main body moves based on the rotation speed of the internal combustion engine main body and the accelerator opening. A combustion feed forward control unit that performs feed forward control so as to obtain a desired combustion state,
When the internal combustion engine main body is in a non-idle state and the pressure rise of the in-cylinder pressure is in a second state larger than the predetermined value, the internal combustion engine main body is brought into a desired combustion state based on the in-cylinder pressure. Combustion feedback control unit that performs feedback control and
Internal combustion engine control device.
前記燃焼フィードフォワード制御部は、前記内燃機関本体が所望の燃焼状態となるための燃料噴射量指示値を算出する算出部と、
前記燃料噴射量指示値の低域周波数成分を通過させるフィルタと、
を有する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The combustion feedforward control unit includes a calculation unit that calculates a fuel injection amount instruction value for the internal combustion engine main body to be in a desired combustion state.
A filter that passes the low frequency component of the fuel injection amount indicated value and
The control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記内燃機関本体が前記第1の状態にあるときに、筒内圧の圧力上昇が前記所定値より大きくなると、前記燃焼フィードバック制御部がフィードバック制御を行うように制御を切替える切替え部を有する、
請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
When the internal combustion engine main body is in the first state and the pressure rise of the in-cylinder pressure becomes larger than the predetermined value, the combustion feedback control unit has a switching unit that switches the control so as to perform feedback control.
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
前記内燃機関本体が前記第2の状態にあるときに、筒内圧の圧力上昇が前記所定値以下になると、前記燃焼フィードフォワード制御部がフィードフォワード制御を行うように制御を切替る切替え部を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
When the internal combustion engine main body is in the second state and the pressure rise of the in-cylinder pressure becomes equal to or less than the predetermined value, the combustion feedforward control unit has a switching unit that switches the control so as to perform feedforward control. ,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記内燃機関本体がアイドル状態にあるとき、前記内燃機関本体の回転数に基づいて、前記内燃機関本体がアイドル回転数となるようにフィードバック制御を行う回転フィードバック制御部を有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
It has a rotation feedback control unit that performs feedback control so that the internal combustion engine main body becomes an idle rotation speed based on the rotation speed of the internal combustion engine main body when the internal combustion engine main body is in an idle state.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
前記内燃機関本体がアイドル状態にあるときに、アクセルが踏み込まれ、前記燃焼フィードフォワード制御部で計算される燃料噴射量が、前記回転フィードバック制御部で計算される燃料噴射量より大きい場合、前記燃焼フィードフォワード制御部がフィードフォワード制御を行うように制御を切替える切替え部を有する、
請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
When the accelerator is depressed when the internal combustion engine main body is in the idle state and the fuel injection amount calculated by the combustion feedforward control unit is larger than the fuel injection amount calculated by the rotation feedback control unit, the combustion It has a switching unit that switches the control so that the feedforward control unit performs feedforward control.
The control device for an internal combustion engine according to claim 5.
前記内燃機関本体が前記第1の状態にあるときに、前記内燃機関本体の回転数がアイドル回転数になり、前記回転フィードバック制御部で計算される燃料噴射量が、前記フィードフォワード制御部で計算される燃料噴射量より大きい場合、前記回転フィードバック制御部がフィードバック制御を行うように制御を切替える切替え部を有する、
請求項5または6に記載の内燃機関の制御装置。
When the internal combustion engine main body is in the first state, the rotation speed of the internal combustion engine main body becomes the idle rotation speed, and the fuel injection amount calculated by the rotation feedback control unit is calculated by the feedforward control unit. When the fuel injection amount is larger than the fuel injection amount, the rotation feedback control unit has a switching unit that switches the control so as to perform feedback control.
The control device for an internal combustion engine according to claim 5 or 6.
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