JP7052669B2 - Engine control unit - Google Patents
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本発明は、エンジンの吸気量を演算するとともに、同吸気量の演算値に基づき燃料噴射量を決定してインジェクタの燃料噴射制御を行うエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that calculates the intake amount of an engine and determines the fuel injection amount based on the calculated value of the intake amount to control the fuel injection of the injector.
気筒内で燃焼する混合気の空燃比(空気に対する燃料の質量比率)を適切に制御するには、エンジンの吸気量を、すなわち気筒内に流入する吸気の質量を正確に把握する必要がある。従来、吸気量の演算方式として、マスフロー方式、スピードデンシティ方式、及びスロットルスピード方式の3つの方式が知られている。マスフロー方式では、吸気通路におけるスロットルバルブよりも上流側の部分に設置されたエアフローメータにより検出した吸気流量から吸気量を演算する。スピードデンシティ方式では、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分に設置された吸気管圧力センサにより吸気管圧力を検出するとともに、その吸気管圧力とエンジン回転数とに基づき推定した吸気流量から吸気量を演算する。さらに、スロットルスピード方式では、スロットル開度とエンジン回転数とに基づき推定した吸気流量から吸気量を演算する。 In order to properly control the air-fuel ratio (mass ratio of fuel to air) of the air-fuel mixture burned in the cylinder, it is necessary to accurately grasp the intake amount of the engine, that is, the mass of the intake air flowing into the cylinder. Conventionally, three methods of calculating the intake air amount are known: a mass flow method, a speed density method, and a throttle speed method. In the mass flow method, the intake amount is calculated from the intake flow rate detected by the air flow meter installed in the portion upstream of the throttle valve in the intake passage. In the speed density method, the intake pipe pressure is detected by the intake pipe pressure sensor installed in the portion downstream of the throttle valve in the intake passage, and the intake air is taken from the intake air flow rate estimated based on the intake pipe pressure and the engine rotation speed. Calculate the amount. Further, in the throttle speed method, the intake amount is calculated from the intake flow rate estimated based on the throttle opening and the engine speed.
通常は、これら3つの演算方式の中でマスフロー方式が、エンジンの定常運転時の吸気量を最も精度良く演算することができる。ただし、エンジンの各気筒は、吸気弁の開閉に応じて間欠的に吸気を吸入しているため、吸気通路の吸気の流れは脈動を伴ったものとなる。そしてそうした吸気脈動の影響は、エアフローメータの検出値にも表れるため、吸気脈動の大きいエンジンの運転領域では、マスフロー方式よりもスピードデンシティ方式やスロットルスピード方式の方が高い精度で吸気量を演算できる場合がある。これに対して従来、特許文献1に見られるように、吸気脈動が小さいときにはマスフロー方式により吸気量を演算し、吸気脈動が大きいときにはスピードデンシティ方式又はスロットルスピード方式により吸気量を演算するように、吸気脈動の大小に応じて演算方式を切り替えつつ吸気量を演算するエンジン制御装置が提案されている。
Usually, among these three calculation methods, the mass flow method can calculate the intake amount during steady operation of the engine with the highest accuracy. However, since each cylinder of the engine intermittently sucks intake air according to the opening and closing of the intake valve, the flow of intake air in the intake passage is accompanied by pulsation. And since the effect of such intake pulsation also appears in the detected value of the air flow meter, the speed density method and throttle speed method can calculate the intake amount with higher accuracy than the mass flow method in the operating area of the engine with large intake pulsation. In some cases. On the other hand, conventionally, as seen in
スピードデンシティ方式及びスロットルスピード方式では、推定した吸気流量から吸気量を演算しているため、吸気流量の推定に誤差があると、その演算値にも誤差が生じてしまう。上記従来のエンジン制御装置では、吸気脈動が大きくなったときにそうした誤差が生じていると、空燃比が目標とする値から乖離してエンジンの排気性能の低下を招く虞がある。 In the speed density method and the throttle speed method, the intake air amount is calculated from the estimated intake air flow rate. Therefore, if there is an error in the estimation of the intake air flow rate, the calculated value also has an error. In the above-mentioned conventional engine control device, if such an error occurs when the intake pulsation becomes large, the air-fuel ratio may deviate from the target value and the exhaust performance of the engine may be deteriorated.
上記課題を解決するエンジン制御装置は、エンジンの吸気量を演算するとともに、同吸気量の演算値に基づき燃料噴射量を決定してインジェクタの燃料噴射制御を行うものであって、エアフローメータの吸気流量の検出値に基づいて吸気量を演算する第1吸気量演算処理と、同吸気流量の検出値を用いずに、吸気管圧力の検出値、及びスロットル開度のうちのいずれか一方に基づいて吸気量を演算する第2吸気量演算処理と、吸気通路内の吸気脈動が大きい状態にあるか否かを判定する判定処理と、を行っている。 The engine control device that solves the above problems calculates the intake amount of the engine, determines the fuel injection amount based on the calculated value of the intake amount, and controls the fuel injection of the injector. Based on either the first intake amount calculation process that calculates the intake amount based on the detected value of the flow rate, the detected value of the intake pipe pressure, or the throttle opening without using the detected value of the same intake flow rate. A second intake amount calculation process for calculating the intake amount and a determination process for determining whether or not the intake pulsation in the intake passage is in a large state are performed.
第1吸気量演算処理では、エアフローメータの吸気流量の検出値に基づいたマスフロー方式の吸気量の演算が行われる。第2吸気量演算処理では、吸気管圧力の検出値に基づいたスピードデンシティ方式の吸気量の演算、又はスロットル開度に基づいたスロットルスピード方式の吸気量の演算が行われる。ここで、第1吸気量演算処理による吸気量の演算値を第1吸気量とするとともに、第2吸気量演算処理による吸気量の演算値を第2吸気量とする。このとき、上記エンジン制御装置は更に、判定処理において吸気脈動が大きい状態にないと判定されているときに第1吸気量に対する第2吸気量の偏差量を演算する偏差量演算処理と、判定処理において吸気脈動が大きい状態にないと判定されているときには第1吸気量を吸気量の演算値として設定するとともに、判定処理において吸気脈動が大きい状態にあると判定されているときには第2吸気量に偏差量を加えた和である補正後第2吸気量を吸気量の演算値として設定する演算方式切替処理と、を行っている。 In the first intake amount calculation process, the intake amount of the mass flow method is calculated based on the detected value of the intake flow rate of the air flow meter. In the second intake amount calculation process, the speed density type intake amount is calculated based on the detected value of the intake pipe pressure, or the throttle speed type intake amount is calculated based on the throttle opening degree. Here, the calculated value of the intake amount by the first intake amount calculation process is defined as the first intake amount, and the calculated value of the intake amount by the second intake amount calculation process is defined as the second intake amount. At this time, the engine control device further performs a deviation amount calculation process and a determination process for calculating the deviation amount of the second intake amount with respect to the first intake amount when it is determined in the determination process that the intake pulsation is not in a large state. When it is determined that the intake pulsation is not large, the first intake amount is set as the calculated value of the intake amount, and when it is determined in the determination process that the intake pulsation is large, the second intake amount is set. The calculation method switching process of setting the corrected second intake amount, which is the sum of the deviation amounts, as the calculation value of the intake amount is performed.
上記エンジン制御装置では、判定処理により吸気脈動が大きい状態にないと判定(以下、脈動小判定と記載する)されているときには、エアフローメータの吸気流量の検出精度は低下しておらず、その検出値に基づく第1吸気量演算処理での第1吸気量の演算の精度も高いと考えられる。そこで、上記エンジン制御装置では、脈動小判定時には、マスフロー方式で演算した第1吸気量を吸気量の演算値として演算される。また、このときの第1吸気量が正確な値であるとすれば、第1吸気量に対する第2吸気量の偏差は、第2吸気量の演算値の誤差となる。上記エンジン制御装置では、偏差量演算処理において、脈動小判定時の第1吸気量に対する第2吸気量の偏差量を演算している。 In the above engine control device, when it is determined by the determination process that the intake pulsation is not in a large state (hereinafter referred to as pulsation small determination), the detection accuracy of the intake flow rate of the air flow meter is not lowered and the detection is performed. It is considered that the accuracy of the calculation of the first intake amount in the first intake amount calculation process based on the value is also high. Therefore, in the engine control device, at the time of small pulsation determination, the first intake amount calculated by the mass flow method is calculated as the calculated value of the intake amount. Further, if the first intake amount at this time is an accurate value, the deviation of the second intake amount with respect to the first intake amount becomes an error of the calculated value of the second intake amount. In the engine control device, in the deviation amount calculation process, the deviation amount of the second intake amount with respect to the first intake amount at the time of pulsation small determination is calculated.
一方、判定処理により吸気脈動が大きい状態にあると判定(以下、脈動大判定と記載する)されているときには、エアフローメータの吸気流量の検出精度が低下して、第1吸気量の演算精度も低下する。このときの上記エンジン制御装置では、脈動小判定時に演算した上記偏差量を第2吸気量に加えた和である補正後第2吸気量が吸気量の演算値として演算される。すなわち、このときには、脈動小判定時に確認された第2吸気量の誤差分の補償を、第2吸気量に施した値が吸気量の演算値として演算される。したがって、上記エンジン制御装置によれば、吸気脈動が大きい運転領域での吸気量の演算精度を向上できる。 On the other hand, when it is determined by the determination process that the intake pulsation is in a large state (hereinafter referred to as pulsation large determination), the detection accuracy of the intake flow rate of the air flow meter is lowered, and the calculation accuracy of the first intake amount is also. descend. At this time, in the engine control device, the corrected second intake amount, which is the sum of the deviation amount calculated at the time of pulsation small determination added to the second intake amount, is calculated as the calculated value of the intake amount. That is, at this time, the value obtained by applying the compensation for the error of the second intake amount confirmed at the time of the small pulsation determination to the second intake amount is calculated as the calculated value of the intake amount. Therefore, according to the engine control device, it is possible to improve the calculation accuracy of the intake air amount in the operating region where the intake air pulsation is large.
さらに上記エンジン制御装置での偏差量演算処理では、第1吸気量に対する補正後第2吸気量のずれ量に応じて値の更新を行うことで偏差量の学習値である偏差量学習値を学習している。吸気量の演算値に偏差量学習値が反映されるのは、吸気脈動が発生するエンジン運転領域である脈動領域となる。脈動領域とその脈動領域から離れた運転領域とでは、第1吸気量と第2吸気量との偏差量が異なる場合がある。よって、学習精度を確保するには、偏差量学習値を学習する運転領域を脈動領域近傍の運転領域に限定することが望ましい。しかしながら、そうした場合、学習機会が限定されてしまい偏差量学習値の学習が完了する迄に長い時間を要してしまう虞がある。 Further, in the deviation amount calculation process in the engine control device, the deviation amount learning value, which is the learning value of the deviation amount, is learned by updating the value according to the deviation amount of the second intake amount after correction with respect to the first intake amount. are doing. The deviation amount learning value is reflected in the calculated value of the intake air amount in the pulsation region, which is the engine operating region where the intake air pulsation occurs. The deviation amount between the first intake amount and the second intake amount may differ between the pulsating region and the operating region away from the pulsating region. Therefore, in order to ensure the learning accuracy, it is desirable to limit the operating region for learning the deviation amount learning value to the operating region near the pulsating region. However, in such a case, the learning opportunity is limited, and it may take a long time to complete the learning of the deviation amount learning value.
そこで、上記エンジン制御装置での偏差量演算処理では、偏差量学習値の学習完了前には吸気脈動が発生するエンジン運転領域である脈動領域を含む第1学習領域においてずれ量に応じた偏差量学習値の学習を行い、且つ偏差量学習値の学習完了後には脈動領域を含む領域であって第1学習領域よりも狭い第2学習領域においてずれ量に応じた偏差量学習値の学習を行っている。そのため、学習完了前には、学習機会を確保して学習完了に要する時間を短縮する一方で、学習完了後には高い精度で学習を行うことが可能となる。そのため、偏差量学習値の学習を好適に行うことができる。 Therefore, in the deviation amount calculation process in the engine control device, the deviation amount according to the deviation amount in the first learning region including the pulsation region, which is the engine operating region where the intake pulsation occurs before the learning of the deviation amount learning value is completed. The learning value is learned, and after the learning of the deviation amount learning value is completed, the deviation amount learning value is learned according to the deviation amount in the second learning area which is a region including the pulsating region and is narrower than the first learning area. ing. Therefore, before the learning is completed, it is possible to secure a learning opportunity and shorten the time required to complete the learning, and at the same time, it is possible to perform the learning with high accuracy after the learning is completed. Therefore, the deviation amount learning value can be preferably learned.
演算方式の違いによる第1吸気量と第2吸気量の偏差量がエンジン回転数により異なった量となることがある。こうした場合には、偏差量学習値、第1学習領域、及び第2学習領域を、エンジン回転数に応じて区分けされた複数の回転数域毎にそれぞれ個別に設定するとともに、偏差量学習値の学習の完了の有無を、複数の回転数域のそれぞれにおいて個別に判定するとよい。 The deviation amount between the first intake amount and the second intake amount due to the difference in the calculation method may be different depending on the engine speed. In such a case, the deviation amount learning value, the first learning area, and the second learning area are individually set for each of a plurality of rotation speed areas divided according to the engine speed, and the deviation amount learning value is set. Whether or not the learning is completed may be individually determined in each of the plurality of rotation speed ranges.
偏差量学習値の学習は、脈動領域でのずれ量が十分小さい値となるまで値が更新されれば、完了したと判定することができる。一方、上記のように、演算方式の違いによる第1吸気量と第2吸気量の偏差量が、脈動領域に近い運転領域と脈動領域からはられた運転領域とでは異なった量となることがある。そのため、偏差量学習値の学習の完了の有無の判定を第1学習領域全体で行うと、脈動領域から離れた運転領域で判定が行われ、脈動領域に近い運転領域では十分にずれ量が小さくなっていない状態で学習が完了したと判定される可能性がある。その点、偏差量学習値の学習の完了は第2学習領域におけるずれ量に基づいて判定すれば、学習完了前の偏差量学習値の学習を第1学習領域で行いつつも、同学習の完了を適切に判定できるようになる。 It can be determined that the learning of the deviation amount learning value is completed if the value is updated until the deviation amount in the pulsation region becomes a sufficiently small value. On the other hand, as described above, the deviation amount between the first intake amount and the second intake amount due to the difference in the calculation method may be different in the operating region near the pulsating region and the operating region separated from the pulsating region. be. Therefore, when it is determined whether or not the learning of the deviation amount learning value is completed in the entire first learning region, the determination is made in the operating region far from the pulsating region, and the deviation amount is sufficiently small in the operating region close to the pulsating region. There is a possibility that it will be judged that the learning is completed in the state where it is not. In that respect, if the completion of learning of the deviation amount learning value is determined based on the deviation amount in the second learning area, the learning of the deviation amount learning value before the completion of learning is performed in the first learning area, but the learning is completed. Can be judged appropriately.
ちなみに、学習の完了の有無の判定は、例えば次の態様で行うことができる。すなわち、第2学習領域でエンジンが運転されているときにずれ量の絶対値が規定の収束判定値以下であるか否かの判定を規定の判定周期毎に行う。そして、ずれ量の絶対値が収束判定値以下であると判定された回数が規定の学習完了判定値以上となった場合に偏差量学習値の学習が完了したと判定する。 Incidentally, the determination of whether or not the learning is completed can be performed, for example, in the following embodiment. That is, when the engine is being operated in the second learning region, it is determined at each specified determination cycle whether or not the absolute value of the deviation amount is equal to or less than the specified convergence test value. Then, when the number of times that the absolute value of the deviation amount is determined to be equal to or less than the convergence test value is equal to or greater than the specified learning completion determination value, it is determined that the learning of the deviation amount learning value is completed.
なお、第1学習領域及び第2学習領域は、例えば次のように吸気管圧力に基づいて範囲を設定することができる。すなわち、第1学習領域を吸気管圧力が規定の第1下限値以上の領域とし、且つ第2学習領域を、吸気管圧力が第1下限値よりも高い第2下限値以上の領域とする。 The range of the first learning area and the second learning area can be set based on the intake pipe pressure as follows, for example. That is, the first learning region is a region where the intake pipe pressure is equal to or higher than the specified first lower limit value, and the second learning region is a region where the intake pipe pressure is higher than the first lower limit value and is equal to or higher than the second lower limit value.
ここではまず、第1実施形態のエンジン制御装置の元になったエンジン制御装置について説明する。第1実施形態のエンジン制御装置は、この元になったエンジン制御装置(以下、前提構成と記載する)に改良を加えたものとなっている。 Here, first, the engine control device which is the basis of the engine control device of the first embodiment will be described. The engine control device of the first embodiment is an improvement of the engine control device (hereinafter referred to as a premise configuration) which is the basis of the engine control device.
図1に示すように、前提構成のエンジン制御装置が適用されるエンジン10の吸気通路11の最上流部には、吸気中の塵等をろ過するエアクリーナ12が設けられている。吸気通路11におけるエアクリーナ12よりも下流側の部分には、吸気流量を検出するエアフローメータ13が設けられている。さらに吸気通路11におけるエアフローメータ13よりも下流側の部分には、吸気通路11の吸気流量を調整するための弁であるスロットルバルブ14が設けられている。スロットルバルブ14の近傍には、同スロットルバルブ14を開閉駆動するためのスロットルモータ15と、スロットルバルブ14の開度(スロットル開度TA)を検出するためのスロットルセンサ16と、が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
吸気通路11におけるスロットルバルブ14よりも下流側の部分には、エンジン10の各気筒に吸気を分配するための分枝管であるインテークマニホールド(以下、インマニ17と記載する)が設けられている。インマニ17の各分枝管は、気筒別の吸気ポート18を介して各気筒の燃焼室19にそれぞれ接続されている。各気筒の吸気ポート18には、同吸気ポート18を通って燃焼室19に流入する吸気中に燃料を噴射するインジェクタ20がそれぞれ設けられている。また、各気筒の燃焼室19には、内部に流入した燃料と吸気との混合気を放電により点火する点火装置21がそれぞれ設けられている。なお、各気筒には、エンジン10の出力軸であるクランクシャフト22の回転に連動して開閉する吸気弁23、及び排気弁24がそれぞれ設けられている。そして、吸気弁23の開弁に応じて吸気ポート18から燃焼室19に吸気が流入し、排気弁24の開弁に応じて燃焼室19から排気が排出される。
An intake manifold (hereinafter referred to as an intake manifold 17), which is a branch pipe for distributing intake air to each cylinder of the
エンジン10は、エンジン制御装置としての電子制御ユニット25により制御されている。電子制御ユニット25は、エンジン制御に係る各種の演算処理を行う演算処理回路26と、制御用のプログラムやデータを記憶したメモリ27とを備えている。そして、電子制御ユニット25には、上述のエアフローメータ13、スロットルセンサ16に加え、吸気温度THAを検出する吸気温度センサ28、大気圧PAを検出する大気圧センサ29、及びクランクシャフト22の回転角(クランク角CRNK)を検出するクランク角センサ30などの各種センサの検出信号が入力されている。そして、電子制御ユニット25は、それらセンサの検出信号に基づき、スロットルモータ15、インジェクタ20、点火装置21などのアクチュエータを制御することで、エンジン10の各種制御を行っている。なお、電子制御ユニット25は、クランク角センサ30によるクランク角CRNKの検出結果からエンジン回転数NEを演算している。
The
図2に、インジェクタ20の燃料噴射量の制御に係る電子制御ユニット25の処理の流れを示す。燃料噴射量の制御に際して電子制御ユニット25はまず、吸気量演算処理P1において、エアフローメータ13の吸気流量の検出値であるAFM検出吸気量GA、スロットル開度TA、エンジン回転数NEに基づき、エンジン10の吸気量を演算する。この吸気量演算処理P1で演算する吸気量(以下、吸気量演算値MCと記載する)は、燃焼室19での燃焼に供される空気の質量の推定値を表している。続いて、電子制御ユニット25は、噴射量決定処理P2において、吸気量演算処理P1で演算した吸気量演算値MCに基づき、燃焼室19で燃焼する混合気の空燃比が目標とする値となるように燃料噴射量QINJを決定する。そして、電子制御ユニット25は、インジェクタ駆動処理P3において、燃料噴射量QINJ分の燃料噴射を行うように各気筒のインジェクタ20を駆動する。
FIG. 2 shows the flow of processing of the
図3に、吸気量演算処理P1に係る電子制御ユニット25の処理の流れを示す。吸気量演算処理P1は、第1吸気量演算処理P4、第2吸気量演算処理P5、判定処理P6、偏差量演算処理P7、及び演算方式切替処理P8の各処理を通じて実行されている。
FIG. 3 shows the flow of processing of the
第1吸気量演算処理P4では、エアフローメータ13の吸気流量の検出値であるAFM検出吸気量GAとエンジン回転数NEとに基づく吸気量の演算が行われる。具体的には、第1吸気量演算処理P4では、AFM検出吸気量GAをエンジン回転数NEで割った商に規定の係数Kを掛けた積(=K×GA/NE)を定常運転時の吸気量の値として求めている。そして、その定常運転時の吸気量に追従しつつ緩変化する値として吸気量を演算している。すなわち、第1吸気量演算処理P4では、エアフローメータ13の吸気流量の検出値を用いた、いわゆるマスフロー方式による吸気量の演算が行われる。以下の説明では、第1吸気量演算処理P4による吸気量の演算値を第1吸気量MC1と記載する。
In the first intake amount calculation process P4, the intake amount is calculated based on the AFM detected intake amount GA, which is the detected value of the intake flow rate of the
第2吸気量演算処理P5では、スロットル開度TAとエンジン回転数NEとに基づく吸気量の演算が行われる。具体的には、第2吸気量演算処理P5では、スロットル開度TAとエンジン回転数NEとに基づき吸気流量を推定するとともに、その吸気流量の推定値(推定吸気流量GA*)をエンジン回転数NEで割った商に上記係数Kを掛けた積(=K×GA*/NE)を定常運転時の吸気量の値として求めている。そして、その定常運転時の吸気量に追従しつつ緩変化する値として吸気量を演算している。すなわち、第2吸気量演算処理P5では、エアフローメータ13の吸気流量の検出値の代わりに、スロットル開度TA及びエンジン回転数NEに基づく吸気流量の推定値を用いた、いわゆるスロットルスピード方式による吸気量の演算が行われる。以下の説明では、第2吸気量演算処理P5による吸気量の演算値を第2吸気量MC2と記載する。
In the second intake amount calculation process P5, the intake amount is calculated based on the throttle opening TA and the engine speed NE. Specifically, in the second intake air amount calculation process P5, the intake air flow rate is estimated based on the throttle opening TA and the engine rotation speed NE, and the estimated value of the intake air flow rate (estimated intake air flow rate GA *) is used as the engine rotation speed. The product (= K × GA * / NE) obtained by multiplying the quotient divided by NE by the above coefficient K is obtained as the value of the intake air amount during steady operation. Then, the intake amount is calculated as a value that slowly changes while following the intake amount during the steady operation. That is, in the second intake amount calculation process P5, instead of the detected value of the intake flow of the
判定処理P6では、吸気通路11内の吸気脈動が大きい状態にあるか否かの判定が行われる。判定処理P6の詳細については後述する。
偏差量演算処理P7では、判定処理P6において吸気脈動が大きい状態にないとの判定(以下、脈動小判定と記載する)がなされているときに、第1吸気量MC1に対する第2吸気量MC2の偏差量DEVを演算する。具体的には、偏差量演算処理P7では、脈動小判定時に、第1吸気量MC1から第2吸気量MC2を引いた差を求めるとともに、その差が偏差量DEVの更新後の値となるように偏差量DEVの値を更新する。なお、判定処理P6において吸気脈動が大きい状態にあるとの判定(以下、脈動大判定と記載する)がなされているときには、偏差量演算処理P7は実施されず、偏差量DEVの値が保持される。
In the determination process P6, it is determined whether or not the intake pulsation in the
In the deviation amount calculation process P7, when it is determined in the determination process P6 that the intake pulsation is not in a large state (hereinafter referred to as pulsation small determination), the second intake amount MC2 with respect to the first intake amount MC1 Calculate the deviation amount DEV. Specifically, in the deviation amount calculation process P7, the difference obtained by subtracting the second intake amount MC2 from the first intake amount MC1 is obtained at the time of pulsation small determination, and the difference becomes the value after the deviation amount DEV is updated. The value of the deviation amount DEV is updated to. When it is determined in the determination process P6 that the inspiratory pulsation is in a large state (hereinafter referred to as a large pulsation determination), the deviation amount calculation process P7 is not executed and the value of the deviation amount DEV is retained. To.
演算方式切替処理P8では、脈動小判定時には、第1吸気量MC1を吸気量演算値MCの値として設定する。また、演算方式切替処理P8では、脈動大判定時には、第2吸気量MC2に偏差量DEVを加えた和である補正後第2吸気量MC3(=MC2+DEV)を吸気量演算値MCの値として設定する。 In the calculation method switching process P8, the first intake amount MC1 is set as the value of the intake amount calculation value MC at the time of pulsation small determination. Further, in the calculation method switching process P8, at the time of determining the large pulsation, the corrected second intake amount MC3 (= MC2 + DEV), which is the sum of the second intake amount MC2 plus the deviation amount DEV, is set as the value of the intake amount calculation value MC. do.
続いて、判定処理P6の詳細を説明する。判定処理P6には、図4に示すような、規定の期間TにおけるAFM検出吸気量GAの最大値GMAX、最小値GMIN、及び平均値GAVEが用いられる。なお、期間Tは、吸気脈動の周期よりも長い時間となるように設定されている。 Subsequently, the details of the determination process P6 will be described. As the determination process P6, the maximum value GMAX, the minimum value GMIN, and the average value GAVE of the AFM-detected intake amount GA in the specified period T as shown in FIG. 4 are used. The period T is set to be longer than the cycle of the inspiratory pulsation.
図5に、判定処理P6において実行される脈動判定ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンの処理は、エンジン10の運転中、吸気量の演算周期毎に電子制御ユニット25により繰り返し実行される。
FIG. 5 shows a flowchart of the pulsation determination routine executed in the determination process P6. The processing of this routine is repeatedly executed by the
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS100において、脈動率RTEの演算が行われる。脈動率RTEの値は、上述したAFM検出吸気量GAの最大値GMAXから最小値GMINを引いた差を平均値GAVEで割った商(=(GMAX-GMIN)/GAVE)として演算されている。続いて、ステップS110において、脈動率RTEの値が規定の脈動大判定値α以上であるか否かが判定される。 When the processing of this routine is started, first, in step S100, the pulsation rate RTE is calculated. The value of the pulsation rate RTE is calculated as the quotient (= (GMAX-GMIN) / GAVE) obtained by dividing the difference obtained by subtracting the minimum value GMIN from the maximum value GMAX of the above-mentioned AFM-detected intake amount GA by the average value GAVE. Subsequently, in step S110, it is determined whether or not the value of the pulsation rate RTE is equal to or greater than the specified pulsation large determination value α.
脈動率RTEの値が脈動判定値α以上の場合(S110:YES)、ステップS120に処理が進められ、そのステップS120において、脈動大フラグFがセットされる。さらにこの場合には、ステップS130においてカウンタCOUNTの値が0にリセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。脈動大フラグFは、判定処理P6の判定結果を示すフラグであって、脈動大判定時にはセットされ、脈動小判定時にはクリアされる。上述の偏差量演算処理P7、及び演算方式切替処理P8では、こうした脈動大フラグFがセットされているか否かにより、判定処理P6の判定結果を確認している。 When the value of the pulsation rate RTE is equal to or higher than the pulsation determination value α (S110: YES), the process proceeds to step S120, and the pulsation large flag F is set in the step S120. Further, in this case, after the value of the counter COUNT is reset to 0 in step S130, the processing of this routine is terminated. The pulsation large flag F is a flag indicating the determination result of the determination process P6, is set at the time of the pulsation large determination, and is cleared at the time of the pulsation small determination. In the above-mentioned deviation amount calculation process P7 and calculation method switching process P8, the determination result of the determination process P6 is confirmed depending on whether or not the pulsation large flag F is set.
一方、脈動率RTEの値が脈動大判定値α未満の場合(S110:NO)、ステップS140に処理が進められる。そして、ステップS140において、脈動大フラグFがセットされているか否かが判定される。ここで、脈動大フラグFがセットされていなければ(S140:NO)、上述のステップS130に処理が進められ、そのステップS130においてカウンタCOUNTの値が0にリセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、脈動大フラグFがセットされている場合には(S140:YES)、ステップS150に処理が進められる。 On the other hand, when the value of the pulsation rate RTE is less than the pulsation large determination value α (S110: NO), the process proceeds to step S140. Then, in step S140, it is determined whether or not the pulsation large flag F is set. Here, if the large pulsation flag F is not set (S140: NO), the process proceeds to step S130 described above, and after the value of the counter COUNT is reset to 0 in step S130, this routine of this time The process is finished. On the other hand, when the large pulsation flag F is set (S140: YES), the process proceeds to step S150.
ステップS150に処理が進められると、そのステップS150においてカウンタCOUNTの値のインクリメントが行われる。そして、続くステップS160において、インクリメント後のカウンタCOUNTの値が規定の脈動オフ判定値β以上であるか否かが判定される。このときのカウンタCOUNTの値が脈動オフ判定値β未満である場合には(S160:NO)、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。これに対してカウンタCOUNTの値が脈動オフ判定値β以上である場合には(S160:YES)、ステップS170において脈動大フラグFがクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the process proceeds to step S150, the value of the counter COUNT is incremented in step S150. Then, in the subsequent step S160, it is determined whether or not the value of the counter COUNT after the increment is equal to or greater than the specified pulsation off determination value β. If the value of the counter COUNT at this time is less than the pulsation off determination value β (S160: NO), the processing of this routine is terminated as it is. On the other hand, when the value of the counter COUNT is equal to or higher than the pulsation off determination value β (S160: YES), the processing of this routine is terminated after the pulsation large flag F is cleared in step S170.
以上の脈動判定ルーチンにおいて脈動大フラグFは、脈動大判定値α未満の値から同脈動大判定値α以上の値へと脈動率RTEの値が増加したときに、クリアされた状態からセットされた状態へと切り替えられる。また、脈動大フラグFは、脈動率RTEが脈動大判定値α未満であり、且つカウンタCOUNTの値が脈動判定値β以上となったときにセットされた状態からクリアされた状態に切り替えられる。一方、カウンタCOUNTの値は、脈動率RTEが脈動大判定値α未満であって、且つ脈動大フラグFがセットされている場合にインクリメントされ、それ以外の場合には0にリセットされる。すなわち、カウンタCOUNTの値のインクリメントは、脈動率RTEが脈動大判定値α以上の値から脈動大判定値α未満の値に低下したときに開始され、その後、脈動率RTEが脈動大判定値α以上となるか、脈動大フラグFがクリアされるか、のいずれかとなるまで継続される。そして、このときのカウンタCOUNTの値のインクリメントは脈動判定ルーチンの実行毎に行われ、さらに脈動判定ルーチンは吸気量の演算周期毎に実行される。よって、脈動大フラグFのセットからクリアへの切替は、脈動率RTEが脈動大判定値α以上の値から脈動大判定値α未満の値に低下し、且つその後、脈動率RTEが脈動大判定値α未満の値となっている状態が一定の時間継続したときに行われる。 In the above pulsation judgment routine, the pulsation large flag F is set from the cleared state when the pulsation rate RTE value increases from a value less than the pulsation large judgment value α to a value of the same pulsation large judgment value α or more. It can be switched to the state. Further, the pulsation large flag F is switched from the set state to the cleared state when the pulsation rate RTE is less than the pulsation large determination value α and the counter COUNT value becomes the pulsation determination value β or more. On the other hand, the value of the counter COUNT is incremented when the pulsation rate RTE is less than the pulsation large determination value α and the pulsation large flag F is set, and is reset to 0 in other cases. That is, the increment of the value of the counter COUNT is started when the pulsation rate RTE decreases from the value of the pulsation large judgment value α or more to the value less than the pulsation large judgment value α, and then the pulsation rate RTE is changed to the pulsation large judgment value α. It continues until either the above or the pulsation large flag F is cleared. Then, the value of the counter COUNT at this time is incremented every time the pulsation determination routine is executed, and the pulsation determination routine is further executed every calculation cycle of the intake air amount. Therefore, in the switching from the setting of the pulsation large flag F to the clear, the pulsation rate RTE decreases from the value of the pulsation large judgment value α or more to the value of less than the pulsation large judgment value α, and then the pulsation rate RTE is determined to be the pulsation large judgment value. It is performed when the state where the value is less than the value α continues for a certain period of time.
続いて、以上説明したエンジン制御装置の作用効果を説明する。
図6に、このエンジン制御装置における吸気量演算処理P1の実施態様の一例を示す。
エンジン10の吸気通路11では、吸気弁23の間欠的な開弁により、吸気の脈動が発生する。エンジン10の高負荷運転時等には、こうした吸気脈動が大きくなり、その影響がエアフローメータ13の検出結果に表れる。そのため、吸気脈動が大きい状態にあるときには、エアフローメータ13の検出精度が低下する。
Subsequently, the operation and effect of the engine control device described above will be described.
FIG. 6 shows an example of an embodiment of the intake air amount calculation process P1 in this engine control device.
In the
一方、マスフロー方式による吸気量の演算は、エアフローメータ13の吸気流量の検出値(AFM検出吸気量GA)に基づいて行われる。そのため、吸気脈動が大きい状態にあってエアフローメータ13の検出精度が低下すると、マスフロー方式による吸気量の演算精度も低下する。
On the other hand, the calculation of the intake air amount by the mass flow method is performed based on the detected value of the intake air flow rate of the air flow meter 13 (AFM detected intake air amount GA). Therefore, if the detection accuracy of the
これに対して、このエンジン制御装置では、判定処理P6において吸気脈動が大きい状態にあるか否かを判定している。そして、脈動小判定時にはマスフロー方式により吸気量を演算する一方、脈動大判定時にはスロットルスピード方式により吸気量を演算するようにしている。 On the other hand, in this engine control device, it is determined in the determination process P6 whether or not the intake pulsation is in a large state. The mass flow method is used to calculate the intake amount when the pulsation is small, while the throttle speed method is used to calculate the intake amount when the pulsation is large.
図6の場合、時刻t1までは判定処理P6により脈動小判定がなされており、脈動大フラグFはクリアされている。そして、時刻t1に判定処理P6の判定結果が脈動小判定から脈動大判定に切り替わり、その時刻t1以降は脈動大フラグFがセットされた状態となっている。脈動小判定中は、エアフローメータ13の検出精度は低下しておらず、第1吸気量演算処理P4での第1吸気量MC1の演算精度も高いと考えられる。そこで、前提構成のエンジン制御装置では、脈動小判定中は、第1吸気量MC1を吸気量演算値MCの値として演算するようにしている。
In the case of FIG. 6, the pulsation small determination is made by the determination process P6 until the time t1, and the pulsation large flag F is cleared. Then, at time t1, the determination result of the determination process P6 is switched from the pulsation small determination to the pulsation large determination, and after that time t1, the pulsation large flag F is set. It is considered that the detection accuracy of the
また、脈動小判定中の第1吸気量MC1が正確な値であるとすると、このときの第1吸気量MC1に対する第2吸気量MC2の偏差量DEV分の誤差が、第2吸気量MC2の演算値に生じていることになる。前提構成のエンジン制御装置では、偏差量演算処理P7において、脈動小判定中にそうした偏差量DEVの演算を行っている。 Further, assuming that the first intake amount MC1 during the pulsation small determination is an accurate value, the error of the deviation amount DEV of the second intake amount MC2 with respect to the first intake amount MC1 at this time is the error of the second intake amount MC2. It will occur in the calculated value. In the engine control device of the premise configuration, such a deviation amount DEV is calculated during the pulsation small determination in the deviation amount calculation process P7.
一方、脈動小判定から脈動大判定に切り替わると、エアフローメータ13の検出精度が低下して、第1吸気量演算処理P4による第1吸気量MC1の演算精度も低下する。このときの上記エンジン制御装置では、脈動小判定時に演算した偏差量DEVを第2吸気量MC2に加算した和である補正後第2吸気量MC3を、吸気量演算値MCの値として演算している。すなわち、脈動小判定時の偏差量DEVの演算結果から確認された第2吸気量MC2の誤差を補償した値が、脈動大判定時の吸気量演算値MCの値として演算されている。そのため、吸気脈動が大きい状態にあるときにも、吸気量演算値MCを精度良く演算できる。
On the other hand, when the pulsation small determination is switched to the pulsation large determination, the detection accuracy of the
また、第1吸気量MC1に対する第2吸気量MC2の偏差が偏差量DEVの値として適切に設定されていれば、時刻t1における第1吸気量MC1と、第2吸気量MC2に偏差量DEVを加えた和である補正後第2吸気量MC3とは同値となる。そのため、上記エンジン制御装置によれば、演算方式の切替前後の吸気量演算値MCの値に段差が生じることを抑えられる。 Further, if the deviation of the second intake amount MC2 with respect to the first intake amount MC1 is appropriately set as the value of the deviation amount DEV, the deviation amount DEV is set to the first intake amount MC1 and the second intake amount MC2 at time t1. It becomes the same value as the corrected second intake amount MC3 which is the sum of the additions. Therefore, according to the engine control device, it is possible to suppress the occurrence of a step in the value of the intake amount calculation value MC before and after the switching of the calculation method.
(第1実施形態)
続いて、以上説明した前提構成に対する第1実施形態のエンジン制御装置の相違点を説明する。本実施形態のエンジン制御装置では、偏差量演算処理P7において、エンジン運転中の第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3のずれ量DIに基づき、同ずれ量DIが小さくなる側に値を更新することで偏差量DEVの学習値である偏差量学習値の学習を行っている。また、本実施形態では、偏差量学習値の学習を、エンジン回転数に応じて区分けされた複数の偏差量学習領域毎にそれぞれ個別に学習している。
(First Embodiment)
Subsequently, the difference between the engine control device of the first embodiment and the premise configuration described above will be described. In the engine control device of the present embodiment, in the deviation amount calculation process P7, the value is on the side where the deviation amount DI becomes smaller based on the deviation amount DI of the corrected second intake amount MC3 with respect to the first intake amount MC1 during engine operation. The deviation amount learning value, which is the learning value of the deviation amount DEV, is learned by updating. Further, in the present embodiment, the learning of the deviation amount learning value is individually learned for each of a plurality of deviation amount learning areas divided according to the engine rotation speed.
図7に、偏差量学習値の学習にかかる偏差量学習ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンの処理は、エンジン10の運転中、吸気量の演算周期毎に電子制御ユニット25により繰り返し実行される。
FIG. 7 shows a flowchart of the deviation amount learning routine for learning the deviation amount learning value. The processing of this routine is repeatedly executed by the
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS300において、学習実行条件が成立しているか否かが判定される。そして、学習実行条件が不成立の場合(NO)には、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。本実施形態では、(1)エンジン10の暖機が完了していること、(2)エンジン10の運転条件の変化が大きい過渡時ではないこと、及び(3)センサやアクチュエータ系に異常がないこと、のすべてが満たされていることが学習実行条件の成立要件となっている。
When the processing of this routine is started, it is first determined in step S300 whether or not the learning execution condition is satisfied. If the learning execution condition is not satisfied (NO), the processing of this routine is terminated as it is. In this embodiment, (1) the warm-up of the
学習実行条件が成立している場合(S300:YES)には、ステップS310に処理が進められ、そのステップS310において、脈動小判定時であるか否かが判定される。具体的には、ここでの判定は、図5の脈動大フラグFに基づいて行われている。すなわち、脈動大フラグFがクリアされている場合には脈動小判定時であると判定され、脈動大フラグFがセットされている場合には脈動小判定時ない(脈動大判定時である)と判定される。そして、脈動小判定時である場合(YES)にはステップS320に処理が進められ、脈動小判定時でない場合(NO)、すなわち脈動大判定時にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the learning execution condition is satisfied (S300: YES), the process proceeds to step S310, and in step S310, it is determined whether or not the pulsation is small. Specifically, the determination here is made based on the large pulsation flag F in FIG. That is, when the pulsation large flag F is cleared, it is determined that the pulsation is small, and when the pulsation large flag F is set, it is determined that there is no pulsation small determination (when the pulsation is large). The flag. Then, when the pulsation small determination is made (YES), the process proceeds to step S320, and when the pulsation small determination is not made (NO), that is, when the pulsation large determination is made, the processing of this routine is terminated as it is.
なお、本実施形態では、エンジン10の運転領域を、エンジン回転数に応じて複数の回転数域に区分けしている。そして、回転数域のそれぞれにおいて個別に偏差量DEVの学習を行っている。本実施形態では、5つの回転数域を設定した場合を例として説明する。そして、以下の説明では、5つの回転数域を、エンジン回転数NEの小さい側から順に、回転数域[1]、回転数域[2]、回転数域[3]、回転数域[4]、回転数域[5]とそれぞれ記載する。また、「i」を1、2、3、4、5のうちのいずれかとしたとき、回転数域[i]に対応した偏差量DEVの学習値を偏差量学習値DEV[i]と記載する。
In the present embodiment, the operating area of the
ステップS320に処理が進められると、そのステップS320において、エンジン10が現在運転中の回転数域の特定が行われる。なお、以下の説明では、エンジン10が現在運転中の回転数域を現回転数域と記載する。そして、続くステップS330において、現回転数域[i]に対応した学習完了フラグFG[i]がセットされているか否かが判定される。学習完了フラグFG[i]は、回転数域[i]毎、すなわち偏差量学習値DEV[i]毎にそれぞれ個別に設定されている。そして、学習完了フラグFG[i]は、セットされた状態にあることをもって対応する回転数域[i]の偏差量学習値DEV[i]の学習が完了していることを、クリアされた状態にあることをもって対応する回転数域[i]の偏差量学習値DEV[i]の学習が完了していないことをそれぞれ示すフラグとなっている。こうした学習完了フラグFG[i]の状態は、後述する学習完了判定ルーチンの処理において操作される。
When the process proceeds to step S320, the rotation speed range in which the
現回転数域の学習完了フラグFG[i]がクリアされている場合(S330:NO)、すなわち現回転数域[i]の偏差量学習値DEV[i]の学習が完了していない場合には、ステップS350において吸気管圧力PMが規定の第1下限値PMGL以上であるか否かが判定される。吸気管圧力PMが第1下限値PMGL以上の場合(YES)にはステップS360に処理が進められ、吸気管圧力PMが第1下限値PMGL未満の場合(NO)にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、第1下限値PMGLには、エアフローメータ13の検出精度の低下を招く程度の大きい吸気脈動が発生するエンジン10の運転領域である脈動領域における吸気管圧力PMの最小値よりも低い圧力が値として設定されている。
When the learning completion flag FG [i] in the current rotation speed range is cleared (S330: NO), that is, when the learning of the deviation amount learning value DEV [i] in the current rotation speed range [i] is not completed. Is determined in step S350 whether or not the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the specified first lower limit value PMGL. When the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the first lower limit value PMGL (YES), the process proceeds to step S360, and when the intake pipe pressure PM is less than the first lower limit value PMGL (NO), the process of this routine is performed as it is. The process is finished. The first lower limit PMGL has a pressure lower than the minimum value of the intake pipe pressure PM in the pulsation region, which is the operating region of the
これに対して、現回転数域の学習完了フラグFG[i]がセットされている場合(S330:YES)、すなわち現回転数域の偏差量学習値DEV[i]の学習が完了している場合には、ステップS340において、吸気管圧力PMが規定の第2下限値PMGH以上であるか否かが判定される。そして、吸気管圧力PMが第2下限値PMGH以上の場合(YES)にはステップS360に処理が進められ、吸気管圧力PMが第2下限値PMGH未満の場合(NO)にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、第2下限値PMGHには、脈動領域における吸気管圧力PMの最小値よりも低く、且つ第1下限値PMGLよりも高い圧力が値として設定されている。 On the other hand, when the learning completion flag FG [i] in the current rotation speed range is set (S330: YES), that is, the learning of the deviation amount learning value DEV [i] in the current rotation speed range is completed. In this case, in step S340, it is determined whether or not the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the specified second lower limit value PMGH. Then, when the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the second lower limit value PMGH (YES), the process proceeds to step S360, and when the intake pipe pressure PM is less than the second lower limit value PMGH (NO), this book is used as it is. Routine processing is terminated. The second lower limit value PMGH is set to a pressure lower than the minimum value of the intake pipe pressure PM in the pulsating region and higher than the first lower limit value PMGL.
ステップS340又はステップS350での判定の結果、ステップS360に処理が進められた場合には、そのステップS360において、第1吸気量MC1に対する第2吸気量MC2の差から現回転数域の偏差量学習値DEV[i]を引いた値(=MC1-MC2-DEV[i])が、すなわち第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3(=MC2+DEV[i])の差がずれ量DIの値として演算される。そして、続くステップS370において、ずれ量DIに基づいて現回転数域の偏差量学習値DEV[i]の更新が行われた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。このときの偏差量学習値DEV[i]の更新量ΔDEVは、ずれ量DIと学習完了フラグFG[i]の状態とにより決定される。 If the process is advanced to step S360 as a result of the determination in step S340 or step S350, in step S360, the deviation amount learning in the current rotation speed range from the difference between the first intake amount MC1 and the second intake amount MC2. The value obtained by subtracting the value DEV [i] (= MC1-MC2-DEV [i]), that is, the difference between the corrected second intake amount MC3 (= MC2 + DEV [i]) with respect to the first intake amount MC1 is the deviation amount DI. Calculated as a value. Then, in the subsequent step S370, after the deviation amount learning value DEV [i] in the current rotation speed range is updated based on the deviation amount DI, the processing of this routine is terminated. The update amount ΔDEV of the deviation amount learning value DEV [i] at this time is determined by the deviation amount DI and the state of the learning completion flag FG [i].
図8には、学習完了フラグFG[i]がクリアされている場合の偏差量学習値DEV[i]の更新量ΔDEVとずれ量DIとの関係が実線で示されている。また、同図8には、学習完了フラグFG[i]がセットされている場合の偏差量学習値DEV[i]の更新量ΔDEVとずれ量DIとの関係が点線で示されている。同図に示される値εは、収束判定値であり、学習完了判定ルーチンでの偏差量学習値DEV[i]の学習完了の判定に用いられる。 In FIG. 8, the relationship between the update amount ΔDEV of the deviation amount learning value DEV [i] and the deviation amount DI when the learning completion flag FG [i] is cleared is shown by a solid line. Further, in FIG. 8, the relationship between the update amount ΔDEV of the deviation amount learning value DEV [i] and the deviation amount DI when the learning completion flag FG [i] is set is shown by a dotted line. The value ε shown in the figure is a convergence test value, and is used for determining the learning completion of the deviation amount learning value DEV [i] in the learning completion determination routine.
ずれ量DIの絶対値が収束判定値εを超過する領域では、学習完了フラグFG[i]がセット、クリアのいずれの状態にあっても、ずれ量DIの値が同じであれば同じ値が更新量ΔDEVの値として設定される。具体的には、この領域における更新量ΔDEVの値は、次のような値となるように設定される。すなわち、ずれ量DIの値を収束判定値εから次第に増加させていったときの更新量ΔDEVの値は、ずれ量DIの増加と共に増加していく値となるように設定される。また、ずれ量DIの値を「-ε」から次第に減少させていったときの更新量ΔDEVの値は、ずれ量DIの減少と共に減少していく値となるように設定される。 In the region where the absolute value of the deviation amount DI exceeds the convergence test value ε, the same value is the same regardless of whether the learning completion flag FG [i] is set or cleared, as long as the deviation amount DI value is the same. It is set as the value of the update amount ΔDEV. Specifically, the value of the update amount ΔDEV in this region is set to be as follows. That is, the value of the update amount ΔDEV when the value of the deviation amount DI is gradually increased from the convergence test value ε is set to be a value that increases as the deviation amount DI increases. Further, the value of the update amount ΔDEV when the value of the deviation amount DI is gradually decreased from “−ε” is set so as to be a value that decreases as the deviation amount DI decreases.
これに対して、ずれ量DIが0を超え、且つ「ε」以下の領域では、学習完了フラグFG[i]がクリアされている場合には規定の正の値「ζ1」が、学習完了フラグFG[i]がセットされている場合には「ζ1」よりも小さい正の値である「ζ2」が、それぞれ更新量ΔDEVの値として設定される。また、ずれ量DIが0未満、且つ「-ε」以上の領域では、学習完了フラグFG[i]がクリアされている場合には「-ζ1」が、学習完了フラグFG[i]がセットされている場合には「-ζ1」よりも大きい(絶対値が小さい)負の値である「-ζ2」が、それぞれ更新量ΔDEVの値として設定される。なお、ずれ量DIが0の場合には、学習完了フラグFG[i]の状態に関わらず、0が更新量ΔDEVの値として設定される。 On the other hand, in the region where the deviation amount DI exceeds 0 and is "ε" or less, the specified positive value "ζ1" is the learning completion flag when the learning completion flag FG [i] is cleared. When FG [i] is set, “ζ2”, which is a positive value smaller than “ζ1”, is set as the value of the update amount ΔDEV, respectively. Further, in the region where the deviation amount DI is less than 0 and is "-ε" or more, "-ζ1" is set and the learning completion flag FG [i] is set when the learning completion flag FG [i] is cleared. If so, “−ζ2”, which is a negative value larger than “−ζ1” (the absolute value is small), is set as the value of the update amount ΔDEV, respectively. When the deviation amount DI is 0, 0 is set as the value of the update amount ΔDEV regardless of the state of the learning completion flag FG [i].
以上の偏差量学習ルーチンでは、脈動小判定時の第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3のずれ量DIに応じて値の更新を行うことで偏差量学習値DEV[i]の学習が行われる。また偏差量学習ルーチンでは、こうした脈動小判定時におけるずれ量DIに応じた偏差量学習値DEV[i]の学習を行うエンジン10の運転領域である偏差量学習領域が、偏差量学習値DEV[i]の学習完了の有無により切り替えられるようになっている。
In the above deviation amount learning routine, the deviation amount learning value DEV [i] is learned by updating the value according to the deviation amount DI of the corrected second intake amount MC3 with respect to the first intake amount MC1 at the time of pulsation small determination. Will be done. Further, in the deviation amount learning routine, the deviation amount learning area, which is the operating area of the
図9に、本実施形態での偏差量学習領域の設定を示す。同図の線Lは、エンジン10の運転領域におけるエンジン回転数毎の吸気管圧力の最高値を示している。また、同図にハッチングで示された脈動領域は、エアフローメータ13の検出精度の低下を招く程度の大きい吸気脈動が発生するエンジン10の運転領域を表している。
FIG. 9 shows the setting of the deviation amount learning area in the present embodiment. The line L in the figure shows the maximum value of the intake pipe pressure for each engine speed in the operating region of the
上述のように偏差量学習ルーチンでは、偏差量学習値DEV[i]の学習完了前(S330:NO)には、吸気管圧力PMが第1下限値PMGL以上の場合(S350:YES)に、ステップS360及びステップS370でのずれ量DIに応じた偏差量学習値DEV[i]の値の更新が行われる。これに対して偏差量学習値DEV[i]の学習完了後(S330:YES)には、吸気管圧力PMが第2下限値PMGH(>PMGL)以上の場合に、ステップS360及びステップS370でのずれ量DIに応じた偏差量学習値DEV[i]の値の更新が行われる。また、第1下限値PMGL及び第2下限値PMGHは、脈動領域における吸気管圧力PMの最小値よりも低い圧力が値として設定されている。ここで、各回転数域[i]における吸気管圧力PMが第1下限値PMGL以上の領域を各回転数域[i]における第1学習領域とし、各回転数域[i]における吸気管圧力PMが第2下限値PMGH以上の領域を各回転数域[i]における第2学習領域とする。本実施形態では、各回転数域[i]でのずれ量DIに応じた偏差量学習値DEV[i]の学習は、偏差量学習値DEV[i]の学習完了前には脈動領域を含む第1学習領域において、偏差量学習値DEV[i]の学習完了後には脈動領域を含む領域であって第1学習領域よりも狭い第2学習領域において、それぞれ行われるようになっている。 As described above, in the deviation amount learning routine, before the learning of the deviation amount learning value DEV [i] is completed (S330: NO), when the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the first lower limit value PMGL (S350: YES). The value of the deviation amount learning value DEV [i] is updated according to the deviation amount DI in steps S360 and S370. On the other hand, after the learning of the deviation amount learning value DEV [i] is completed (S330: YES), when the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the second lower limit value PMGH (> PMGL), the steps S360 and S370 are performed. The value of the deviation amount learning value DEV [i] is updated according to the deviation amount DI. Further, the first lower limit value PMGL and the second lower limit value PMGH are set as values lower than the minimum value of the intake pipe pressure PM in the pulsating region. Here, the region where the intake pipe pressure PM in each rotation speed region [i] is equal to or higher than the first lower limit value PMGL is defined as the first learning region in each rotation speed region [i], and the intake pipe pressure in each rotation speed region [i]. The region where PM is equal to or higher than the second lower limit value PMGH is defined as the second learning region in each rotation speed region [i]. In the present embodiment, the learning of the deviation amount learning value DEV [i] according to the deviation amount DI in each rotation speed range [i] includes the pulsating region before the learning of the deviation amount learning value DEV [i] is completed. In the first learning area, after the learning of the deviation amount learning value DEV [i] is completed, the learning is performed in the second learning area, which is the area including the pulsating area and narrower than the first learning area.
図10に、学習完了判定ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンの処理は、エンジン10の運転中、規定の判定周期毎に電子制御ユニット25により繰り返し実行される。
FIG. 10 shows a flowchart of the learning completion determination routine. The processing of this routine is repeatedly executed by the
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS400において、現回転数域[i]の学習完了フラグFG[i]がクリアされているか否かが判定される。そして、学習完了フラグFG[i]がクリアされている場合(YES)にはステップS410に処理が進められ、学習完了フラグFG[i]が既にセットされている場合(NO)にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the processing of this routine is started, it is first determined in step S400 whether or not the learning completion flag FG [i] in the current rotation speed range [i] is cleared. Then, when the learning completion flag FG [i] is cleared (YES), the process proceeds to step S410, and when the learning completion flag FG [i] is already set (NO), this time as it is. The processing of this routine is terminated.
ステップS410に処理が進められると、そのステップS410において、吸気管圧力PMが上述の規定値PMGH以上であるか否かが判定される。そして、吸気管圧力PMが規定値PMGH以上の場合(YES)にはステップS420に処理が進められ、そうでない場合(NO)にはそのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the process proceeds to step S410, it is determined in step S410 whether or not the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the above-mentioned specified value PMGH. If the intake pipe pressure PM is equal to or higher than the specified value PMGH (YES), the process proceeds to step S420, and if not (NO), the process of this routine is terminated as it is.
ステップS420に処理が進められると、そのステップS420において、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下の値となっているか否かが判定される。そして、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下の場合(YES)にはステップS430に、そうでない場合(NO)にはステップS460に、それぞれ処理が進められる。 When the process proceeds to step S420, it is determined in step S420 whether or not the absolute value of the deviation amount DI is equal to or less than the convergence test value ε. Then, if the absolute value of the deviation amount DI is equal to or less than the convergence test value ε (YES), the process proceeds to step S430, and if not (NO), the process proceeds to step S460.
ステップS430に処理が進められると、そのステップS430において、回転数域[i]毎に設定された判定用カウンタGCNT[i]のカウントアップが行われる。すなわち、更新前の値に1を加えた和が更新後の値となるように判定用カウンタGCNTの値が更新される。続いてステップS440において、判定用カウンタGCNT[i]が学習完了判定値ι以上の値となっているか否かが判定される。そして、判定用カウンタGCNT[i]が完了判定値ι以上の値である場合(YES)にはステップS450に処理が進められ、そうでない場合(NO)にはそのまま今回の処理が終了される。ステップS450に処理が進められた場合には、そのステップS450において現回転数域[i]の学習完了フラグFG[i]がセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the process proceeds to step S430, the determination counter GCNT [i] set for each rotation speed range [i] is counted up in step S430. That is, the value of the determination counter GCNT is updated so that the sum of the value before the update plus 1 is the value after the update. Subsequently, in step S440, it is determined whether or not the determination counter GCNT [i] has a value equal to or higher than the learning completion determination value ι. Then, if the determination counter GCNT [i] is a value equal to or greater than the completion determination value ι (YES), the process proceeds to step S450, and if not (NO), the current process is terminated as it is. If the process is advanced to step S450, the process of this routine is terminated after the learning completion flag FG [i] of the current rotation speed range [i] is set in step S450.
一方、ステップS460に処理が進められると、そのステップS460において、ずれ量DIの絶対値が乖離判定値ηを超過する値となっているか否かが判定される。乖離判定値ηには収束判定値εよりも大きい値が設定されている。ここで、ずれ量DIの絶対値が乖離判定値ηを超過している場合(YES)にはステップS470に処理が進められ、そうでない場合(NO)にはそのまま今回の処理が終了される。ステップS470に処理が進められた場合には、そのステップS470において判定用カウンタGCNT[i]の値が0にリセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 On the other hand, when the process is advanced to step S460, it is determined in step S460 whether or not the absolute value of the deviation amount DI exceeds the deviation determination value η. The deviation determination value η is set to a value larger than the convergence test value ε. Here, if the absolute value of the deviation amount DI exceeds the deviation determination value η (YES), the process proceeds to step S470, and if not (NO), the current process is terminated as it is. If the process is advanced to step S470, the value of the determination counter GCNT [i] is reset to 0 in step S470, and then the process of this routine is terminated.
図11に、上記学習完了判定ルーチンによる偏差量学習値DEV[i]の学習完了判定の実施態様の一例を示す。偏差量学習値DEV[i]の学習は、吸気脈動に応じた吸気量の演算方式の切替に際して吸気量の演算値に段差が生じないようにするため、第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3とのずれ量DIが十分小さくなるように行われる。本実施形態では、学習完了判定ルーチンにおいて、第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3のずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下であるか否かを規定の演算周期毎に行っている。そして、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下と判定された回数を示す判定用カウンタGCNT[i]の値が学習完了判定値ι以上となったことを条件に、偏差量学習値DEV[i]の学習が完了したと判定している。 FIG. 11 shows an example of an embodiment of learning completion determination of the deviation amount learning value DEV [i] by the learning completion determination routine. In the learning of the deviation amount learning value DEV [i], in order to prevent a step in the calculated value of the intake amount when switching the calculation method of the intake amount according to the intake pulsation, the second corrected second with respect to the first intake amount MC1. It is performed so that the deviation amount DI from the intake amount MC3 is sufficiently small. In the present embodiment, in the learning completion determination routine, whether or not the absolute value of the deviation amount DI of the corrected second intake amount MC3 with respect to the first intake amount MC1 is equal to or less than the convergence determination value ε is performed every specified calculation cycle. ing. Then, on condition that the value of the determination counter GCNT [i] indicating the number of times that the absolute value of the deviation amount DI is determined to be equal to or less than the convergence determination value ε is equal to or greater than the learning completion determination value ι or more, the deviation amount learning value DEV It is determined that the learning of [i] is completed.
同図における時刻t1以降の期間には、第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3のずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下まで減少した状態となっている。ただし、本実施形態では、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下、且つ吸気管圧力PMが第2下限値PMGH以上の場合に判定用カウンタGCNT[i]の値をカウントアップするようにしている。すなわち、判定用カウンタGCNT[i]のカウントアップを第2学習領域でのみ行うようにしている。そのため、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下となっていても、吸気管圧力PMが第2下限値PMGH未満となっている時刻t1から時刻t2までの期間、及び時刻t3から時刻t4までの期間には、判定用カウンタGCNT[i]の値は保持されている。そして、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下、且つ吸気管圧力PMが第2下限値PMGH以上の状態でのカウントアップにより判定用カウンタGCNT[i]の値が学習完了判定値ιに達した時刻t5に、学習が完了したとして学習完了フラグFG[i]をセットしている。 In the period after the time t1 in the figure, the absolute value of the deviation amount DI of the corrected second intake amount MC3 with respect to the first intake amount MC1 is reduced to the convergence test value ε or less. However, in the present embodiment, the value of the determination counter GCNT [i] is counted up when the absolute value of the deviation amount DI is equal to or less than the convergence test value ε and the intake pipe pressure PM is equal to or more than the second lower limit value PMGH. ing. That is, the count-up of the determination counter GCNT [i] is performed only in the second learning area. Therefore, even if the absolute value of the deviation amount DI is equal to or less than the convergence determination value ε, the period from time t1 to time t2 and the time t3 to time t4 when the intake pipe pressure PM is less than the second lower limit value PMGH. The value of the determination counter GCNT [i] is retained during the period up to. Then, the value of the determination counter GCNT [i] becomes the learning completion determination value ι by counting up when the absolute value of the deviation amount DI is equal to or less than the convergence determination value ε and the intake pipe pressure PM is equal to or more than the second lower limit value PMGH. At the reached time t5, the learning completion flag FG [i] is set assuming that the learning is completed.
このように本実施形態では、第2学習領域でエンジン10が運転されているときにずれ量DIの絶対値が規定の収束判定値ε以下であるか否かの判定が規定の判定周期毎に行われ、ずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下であると判定された回数が判定用カウンタGCNTの値として記録される。そして、判定用カウンタGCNTの値が、すなわちずれ量DIの絶対値が収束判定値ε以下であると判定された回数が規定の学習完了判定値ι以上となった場合に偏差量学習値DEV[i]の学習が完了したと判定している。なお、こうした偏差量学習値DEV[i]の学習の完了の有無の判定は、回転数域[i]のそれぞれにおいて個別に実施されている。
As described above, in the present embodiment, when the
本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態のエンジン制御装置では、脈動小判定時には、第1吸気量演算処理P4によりエアフローメータ13の検出結果に基づき演算された第1吸気量MC1を吸気量演算値MCの値として演算している。これに対してエアフローメータ13の検出精度が低下する脈動大判定時には、補正後第2吸気量MC3を吸気量演算値MCの値として演算している。補正後第2吸気量MC3は、第2吸気量演算処理P5によりエアフローメータ13の検出結果を用いずに演算された第2吸気量MC2に偏差量学習値DEV[i]を加えた和として求められている。そして、脈動小判定時の第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC3のずれ量DIに応じて値の更新を行うことで偏差量学習値DEV[i]を学習している。
The operation and effect of this embodiment will be described.
In the engine control device of the present embodiment, at the time of small pulsation determination, the first intake amount MC1 calculated based on the detection result of the
このように偏差量学習値DEV[i]は、脈動大判定時の吸気量演算値MCの演算に用いられる。すなわち、偏差量学習値DEV[i]が吸気量演算値MCに反映されるのは、脈動領域であるエンジン10の高負荷運転領域に限られる。一方、演算方式の違いによる第1吸気量MC1、第2吸気量MC2の偏差は、エンジン10の運転領域により異なるため、軽負荷運転領域と高負荷運転領域とでは、偏差量学習値DEV[i]の学習結果に違いが生じる可能性がある。よって、学習精度を確保するには、偏差量学習値DEV[i]の学習を高負荷運転領域でのみ行うことが望ましい。しかしながら、偏差量学習値DEV[i]の学習は、脈動小判定時に行う必要があり、高負荷運転領域だけでは学習機会が限定されてしまう。そのため、偏差量学習値DEV[i]の学習を第2学習領域だけで行うと、学習が完了する迄に要する時間が長くなりやすい。
As described above, the deviation amount learning value DEV [i] is used for the calculation of the intake amount calculation value MC at the time of determining the large pulsation. That is, the deviation amount learning value DEV [i] is reflected in the intake amount calculation value MC only in the high load operation region of the
その点、本実施形態では、偏差量学習値DEV[i]の学習完了前には、脈動領域から離れた軽負荷運転領域も含んだ第1学習領域において偏差量学習値DEV[i]の学習を行うようにしている。そのため、学習機会を確保して、学習完了迄に要する時間を短縮できる。一方、学習完了後にも、エアフローメータ13の検出特性やスロットルバルブ14の開度特性などの経時変化により、第1吸気量MC1と第2吸気量MC2との偏差量が変化する。こうした経時変化は長い時間を掛けて緩やかに進行するため、学習機会があまりなくても、偏差量学習値DEV[i]の値をその変化に追従させられる。そこで、本実施形態では、学習完了後には、第2学習領域だけで偏差量学習値DEV[i]の学習を行うようにしている。このように本実施形態では、偏差量学習値DEV[i]の学習を行うエンジン10の運転領域として、学習完了前には学習機会を確保するために広い領域を設定する一方で、学習完了後には学習精度を確保するために狭い領域を設定している。そのため、偏差量学習値DEV[i]の学習を好適に行うことができる。
In that respect, in the present embodiment, before the learning of the deviation amount learning value DEV [i] is completed, the deviation amount learning value DEV [i] is learned in the first learning region including the light load operation region away from the pulsating region. I try to do. Therefore, it is possible to secure learning opportunities and shorten the time required to complete learning. On the other hand, even after the learning is completed, the deviation amount between the first intake amount MC1 and the second intake amount MC2 changes due to changes over time such as the detection characteristic of the
上述のように演算方式の違いによる第1吸気量MC1と第2吸気量MC2との偏差量はエンジン10の運転領域により異なるため、脈動領域から離れた運転領域ではずれ量DIが十分に小さくなっていても、脈動領域に近い運転領域ではずれ量DIが未だ十分に縮小していない場合が生じうる。その点、本実施形態では、学習完了前には第1学習領域で偏差量学習値DEV[i]の学習を行う一方で、学習完了の判定は第2学習領域でのみ行っているため、学習完了迄に要する時間を短縮しながらも、学習完了の判定を精度良く行うことができる。
As described above, the deviation amount between the first intake amount MC1 and the second intake amount MC2 due to the difference in the calculation method differs depending on the operating region of the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、エンジン回転数NEに応じて区分けされた5つの回転数域[i]のそれぞれにおいて個別に偏差量学習値DEV[i]の学習を行う場合を説明したが、回転数域[i]の数は適宜に変更してもよい。また、回転数域の区分けを行わず、単一の偏差量学習値を使用するようにしてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-In the above embodiment, the case where the deviation amount learning value DEV [i] is individually learned in each of the five rotation speed ranges [i] divided according to the engine rotation speed NE has been described. The number of [i] may be changed as appropriate. Further, a single deviation amount learning value may be used without dividing the rotation speed range.
・上記実施形態では、第2吸気量演算処理P5における第2吸気量MC2の演算を、スロットル開度TA及びエンジン回転数NEに基づく吸気流量の推定値を用いた、いわゆるスロットルスピード方式により行っていた。こうした第2吸気量MC2の演算を、吸気管圧力PM及びエンジン回転数NEの検出結果に基づく吸気流量の推定値を用いた、いわゆるスピードデンシティ方式により行うようにしてもよい。 -In the above embodiment, the calculation of the second intake air amount MC2 in the second intake air amount calculation process P5 is performed by the so-called throttle speed method using the estimated values of the intake air flow rate based on the throttle opening TA and the engine rotation speed NE. rice field. The calculation of the second intake air amount MC2 may be performed by a so-called speed density method using an estimated value of the intake air flow rate based on the detection results of the intake pipe pressure PM and the engine speed NE.
・上記実施形態では、エンジン回転数NEに関わらず、第2下限値PMGHを固定した値としていた。エンジン回転数NEにより脈動領域の下限となる吸気管圧力PMが異なる場合などには、第2下限値PMGHを回転数域[i]毎に変えるようにしたり、エンジン回転数NEにより変化する値として第2下限値PMGHを設定するようにしたり、してもよい。 -In the above embodiment, the second lower limit value PMGH is fixed regardless of the engine speed NE. When the intake pipe pressure PM, which is the lower limit of the pulsation region, differs depending on the engine speed NE, the second lower limit value PMGH may be changed for each rotation speed range [i], or as a value that changes depending on the engine speed NE. The second lower limit value PMGH may be set or may be set.
・上記実施形態では、第1学習領域及び第2学習領域の範囲をエンジン回転数NEと吸気管圧力PMとにより規定していたが、エンジン負荷率KLやスロットル開度TAのようなエンジン負荷に相関するパラメータを吸気管圧力PMの代わりに用いて第1学習領域及び第2学習領域の範囲を規定するようにしてもよい。 -In the above embodiment, the range of the first learning area and the second learning area is defined by the engine rotation speed NE and the intake pipe pressure PM, but the engine load factor KL and the throttle opening TA may be used. Correlated parameters may be used in place of the intake pipe pressure PM to define the range of the first learning region and the second learning region.
(第2実施形態)
車載等のエンジンでは、運転者の手動操作により、エンジンの制御モードの切替が行われるものがある。こうしたエンジンでは、制御モードにより、エンジンの制御内容が変わり、その結果として脈動領域が変化することがある。本実施形態では、こうした制御モードの切替を行うエンジンにおける第2学習領域の設定態様について説明する。
(Second Embodiment)
In some engines such as in-vehicle engines, the control mode of the engine is switched by the manual operation of the driver. In such an engine, the control content of the engine may change depending on the control mode, and as a result, the pulsating region may change. In the present embodiment, a setting mode of the second learning area in the engine for switching the control mode will be described.
図12に、制御モードの切替を行うエンジン100の一例の構成を示す。同図に示すように、エンジン100は、排気の一部を吸気中に再循環する排気再循環(EGR)システムを備えている。EGRシステムは、排気通路31と吸気通路11におけるスロットルバルブ14よりも下流側の部分(例えば吸気マニホールド17)とを連通するEGR通路32を備えている。EGR通路32には、同EGR通路32を通って吸気中に再循環される排気(EGRガス)を冷却するEGRクーラ33と、EGRガスの流量を調整するための流量調整弁であるEGRバルブ34とが設けられている。また、エンジン10には、吸気弁23のバルブタイミング(開閉弁時期)を可変とする可変動弁機構35が設けられている。
FIG. 12 shows a configuration of an example of the
同エンジン100では、運転席に設けられたスイッチの操作により、エンジン100の制御モードとして、燃費モードとパワーモードとを選択できるようになっている。燃費モードは、高負荷運転時にも大量のEGRガスを導入することで、エンジン100の燃費を向上する制御モードとなっている。これに対して、パワーモードは、高負荷運転時のEGRガスの導入量を抑えて、その分、燃焼室19に導入する空気量を増やすことで、エンジン100の最大出力を増大する制御モードとなっている。
In the
なお、パワーモードでは、高負荷運転時に、吸気弁23の閉弁時期が吸気下死点よりも遅い時期となるように可変動弁機構35を制御している。吸気弁23の閉弁時期を吸気下死点よりも遅い時期とすると、吸気下死点から吸気弁23の閉弁までの期間に燃焼室19に導入された吸気の一部が吸気通路11に押し戻されて、その分、吸気管圧力PMが高くなる。そのため、燃費モードでは、EGRガスの大量導入に必要な吸気負圧を確保するため、高負荷運転時における吸気弁23の閉弁時期がパワーモードの場合よりも早い時期となるように可変動弁機構35を制御している。
In the power mode, the
こうしたエンジン100では、EGRバルブ34の開度や吸気弁23のバルブタイミングも吸気量を決める要素となる。そのため、このエンジン100に適用する場合の第1吸気量演算処理P4では、AFM検出吸気量GA及びエンジン回転数NEに加え、EGRバルブ34の開度及び吸気弁23のバルブタイミングにも基づいて第1吸気量MC1を演算するとよい。また、第2吸気量演算処理P5では、スロットル開度TA及びエンジン回転数NEに加え、EGRバルブ34の開度及び吸気弁23のバルブタイミングにも基づいて第2吸気量MC2を演算するとよい。
In such an
本実施形態でも、第1実施形態の場合と同様に、脈動小判定時には第1吸気量MC1に対する補正後第2吸気量MC2のずれ量DIに応じて偏差量学習値DEV[i]を学習し、脈動大判定時にはその偏差量学習値DEV[i]を用いて吸気量を演算するようにしている。また、偏差量学習値DEV[i]の学習を行う運転領域を、学習完了に応じて第1学習領域から第2学習領域に切り替えている。 Also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, the deviation amount learning value DEV [i] is learned according to the deviation amount DI of the corrected second intake amount MC2 with respect to the first intake amount MC1 at the time of pulsation small determination. At the time of determining the large pulsation, the intake amount is calculated using the deviation amount learning value DEV [i]. Further, the driving area for learning the deviation amount learning value DEV [i] is switched from the first learning area to the second learning area according to the completion of learning.
なお、上述のように、第2学習領域の範囲を規定するエンジン負荷の指標値としては、吸気管圧力PMの他、エンジン負荷率KLやスロットル開度TAを用いることが可能である。ただし、上記のような制御モードの切替を行うエンジン100の場合には、第2学習領域の範囲の設定に際して、制御モードによる脈動領域の変化を考慮する必要がある。以下の説明では、吸気管圧力PM、エンジン負荷率KL、及びスロットル開度TAのいずれかをエンジン負荷の指標値とし、そのエンジン負荷の指標値とエンジン回転数NEとをそれぞれ座標軸とした直交座標系に脈動領域の範囲を描いたときの脈動領域におけるエンジン負荷の指標値の下限値とエンジン回転数NEとの関係を示す線を脈動領域境界線と記載する。また、上記直交座標系に第2学習領域の範囲を描いたときの第2学習領域における上記エンジン負荷の指標値の下限値とエンジン回転数NEとの関係を示す線を学習切替線と記載する。
As described above, as the index value of the engine load that defines the range of the second learning region, it is possible to use the engine load factor KL and the throttle opening TA in addition to the intake pipe pressure PM. However, in the case of the
ここではまず、制御モードの切替を行うエンジン100において、エンジン負荷率KLを用いて第2学習領域の範囲を規定する場合について説明する。
吸気脈動によるエアフローメータ13の検出精度の低下は、吸気弁23の開閉に応じた燃焼室19への間欠的なガス(吸気+EGRガス)の流入により生じた吸気ポート18内の圧力変動がエアフローメータ13の設置箇所まで吸気通路11を遡上することで発生する。エンジン回転数NEが同じであれば、吸気ポート18内の圧力変動は、吸気ポート18を流れるガスの流量(以下、ポート流量)が多いほど大きくなる。一方、エンジン回転数NE及びエンジン負荷率KLを一定としたときのポート流量は、EGRガスの導入量が多い分、パワーモード時よりも燃費モード時の方が多くなる。そのため、エンジン回転数NEを一定としたときの脈動領域におけるエンジン負荷率KLの下限値は、燃費モード時の方がパワーモード時よりも小さい値となる。一方、第2学習領域は、脈動領域近傍の高負荷運転領域となるように設定する必要がある。そのため、上記のような制御モードの切替を行うエンジン100において、エンジン負荷率KLを用いて第2学習領域を規定する場合には、制御モードによる脈動領域の変化に応じて、第2学習領域の範囲も制御モードにより切り替える必要がある。図13には、この場合のパワーモード時及び燃費モード時の脈動領域境界線L1,L2、それらに応じて第2学習領域を設定したときのパワーモード時及び燃費モード時の学習切替線L3,L4の設定態様の一例が示されている。
Here, first, in the
The decrease in the detection accuracy of the
続いて、制御モードの切替を行うエンジン100において、スロットル開度TAを用いて第2学習領域の範囲を規定する場合について説明する。エンジン回転数NE及びスロットル開度TAを一定としたときのポート流量は、EGRガスの導入量が多い分、パワーモード時よりも燃費モード時の方が多くなる。よって、エンジン回転数NEを一定としたときの脈動領域におけるスロットル開度TAの下限値は、燃費モード時の方がパワーモード時よりも小さい値となる。そのため、この場合にも、制御モードによる脈動領域の変化に応じて、第2学習領域の範囲も制御モードにより切り替える必要がある。図14には、この場合のパワーモード時及び燃費モード時の脈動領域境界線L5,L6、及びそれらに応じて第2学習領域を設定したときのパワーモード時及び燃費モード時の学習切替線L7,L8の設定態様の一例が示されている。
Subsequently, in the
最後に、制御モードの切替を行うエンジン100において、吸気管圧力PMを用いて第2学習領域の範囲を規定する場合について説明する。ポート流量は、エンジン回転数NEと吸気管圧力PMとによりほぼ一義的に定まるため、脈動領域の下限値となる吸気管圧力PMとエンジン回転数NEとの関係は制御モードが変わっても変化しない。そのため、この場合には、第2学習領域の範囲を制御モードにより切り替える必要はないことになる。すなわち、エンジン回転数NEと吸気管圧力PMとでエンジン100の運転領域を規定した場合には、パワーモード及び燃費モードのいずれの制御モードにおいても、脈動領域の範囲は同じとなるため、第2学習領域として共通の範囲を設定できることになる。図15には、この場合の脈動領域境界線L9、及びその脈動領域境界線L9に応じて第2学習領域を設定したときの学習切替線L10の設定態様の一例が示されている。同図に示すように、この場合には、パワーモード及び燃費モードの双方の制御モードでの脈動領域境界線L9及び学習切替線L10は、それぞれ共通となる。
Finally, in the
10,100…エンジン、11…吸気通路、12…エアクリーナ、13…エアフローメータ、14…スロットルバルブ、15…スロットルモータ、16…スロットルセンサ、17…吸気マニホールド、18…吸気ポート、19…燃焼室、20…インジェクタ、21…点火プラグ、22…クランクシャフト、23…吸気弁、24…排気弁、25…電子制御ユニット(エンジン制御装置)、26…演算処理回路、27…メモリ、28…吸気温度センサ、29…大気圧センサ、30…クランク角センサ、31…排気通路、32…EGR通路、33…EGRクーラ、34…EGRバルブ、35…可変動弁機構、P1…吸気量演算処理、P2…噴射量決定処理、P3…インジェクタ駆動処理、P4…第1吸気量演算処理、P5…第2吸気量演算処理、P6…判定処理、P7…偏差量演算処理、P8…演算方式切替処理。 10,100 ... engine, 11 ... intake passage, 12 ... air cleaner, 13 ... airflow meter, 14 ... throttle valve, 15 ... throttle motor, 16 ... throttle sensor, 17 ... intake manifold, 18 ... intake port, 19 ... combustion chamber, 20 ... Injector, 21 ... Ignition plug, 22 ... Crank shaft, 23 ... Intake valve, 24 ... Exhaust valve, 25 ... Electronic control unit (engine control device), 26 ... Arithmetic processing circuit, 27 ... Memory, 28 ... Intake temperature sensor , 29 ... atmospheric pressure sensor, 30 ... crank angle sensor, 31 ... exhaust passage, 32 ... EGR passage, 33 ... EGR cooler, 34 ... EGR valve, 35 ... variable valve mechanism, P1 ... intake amount calculation processing, P2 ... injection Amount determination processing, P3 ... Injector drive processing, P4 ... First intake amount calculation processing, P5 ... Second intake amount calculation processing, P6 ... Judgment processing, P7 ... Deviation amount calculation processing, P8 ... Calculation method switching processing.
Claims (5)
エアフローメータの吸気流量の検出値に基づいて吸気量を演算する第1吸気量演算処理と、
前記吸気流量の検出値を用いずに、吸気管圧力の検出値、及びスロットル開度のうちのいずれか一方に基づいて前記吸気量を演算する第2吸気量演算処理と、
前記エンジンの吸気通路内の吸気脈動が大きい状態にあるか否かを判定する判定処理と、
前記第1吸気量演算処理による前記吸気量の演算値を第1吸気量とするとともに、前記第2吸気量演算処理による前記吸気量の演算値を第2吸気量としたとき、前記判定処理において前記吸気脈動が大きい状態にないと判定されているときに前記第1吸気量に対する前記第2吸気量の偏差量を演算する偏差量演算処理と、
前記判定処理において前記吸気脈動が大きい状態にないと判定されているときには前記第1吸気量を前記吸気量の演算値として設定するとともに、前記判定処理において前記吸気脈動が大きい状態にあると判定されているときには前記第2吸気量に前記偏差量を加えた和である補正後第2吸気量を前記吸気量の演算値として設定する演算方式切替処理と、
を行い、
且つ前記偏差量演算処理では、前記第1吸気量に対する前記補正後第2吸気量のずれ量に応じて値の更新を行うことで前記偏差量の学習値である偏差量学習値を学習するとともに、前記偏差量学習値の学習完了前には前記吸気脈動が発生するエンジン運転領域である脈動領域を含む第1学習領域において前記ずれ量に応じた前記偏差量学習値の学習を行い、且つ前記偏差量学習値の学習完了後には前記脈動領域を含む領域であって前記第1学習領域よりも狭い第2学習領域において前記ずれ量に応じた前記偏差量学習値の学習を行う
エンジン制御装置。 In an engine control device that calculates the intake amount of the engine and determines the fuel injection amount based on the calculated value of the same intake amount to control the fuel injection of the injector.
The first intake amount calculation process that calculates the intake amount based on the detected value of the intake flow rate of the air flow meter,
A second intake amount calculation process for calculating the intake amount based on either the detection value of the intake pipe pressure or the throttle opening without using the detection value of the intake flow rate.
Judgment processing for determining whether or not the intake pulsation in the intake passage of the engine is large, and
When the calculated value of the intake amount by the first intake amount calculation process is set as the first intake amount and the calculated value of the intake amount by the second intake amount calculation process is set as the second intake amount, the determination process is performed. A deviation amount calculation process for calculating the deviation amount of the second intake amount with respect to the first intake amount when it is determined that the intake pulsation is not in a large state.
When it is determined in the determination process that the inspiratory pulsation is not in a large state, the first inspiratory amount is set as a calculated value of the inspiratory amount, and it is determined in the determination process that the inspiratory pulsation is in a large state. When, the calculation method switching process for setting the corrected second intake amount, which is the sum of the second intake amount and the deviation amount, as the calculation value of the intake amount, and
And
Further, in the deviation amount calculation process, the deviation amount learning value, which is the learning value of the deviation amount, is learned by updating the value according to the deviation amount of the corrected second intake amount with respect to the first intake amount. Before the learning of the deviation amount learning value is completed, the deviation amount learning value is learned according to the deviation amount in the first learning region including the pulsation region which is the engine operating region where the intake pulsation is generated, and the deviation amount learning value is learned. An engine control device that learns the deviation amount learning value according to the deviation amount in a second learning area which is a region including the pulsation region and is narrower than the first learning region after the learning of the deviation amount learning value is completed.
且つ前記偏差量学習値の学習の完了の有無は、前記複数の回転数域のそれぞれにおいて個別に判定されている
請求項1に記載のエンジン制御装置。 The deviation amount learning value, the first learning area, and the second learning area are individually set for each of a plurality of rotation speed regions divided according to the engine rotation speed.
The engine control device according to claim 1, wherein the presence or absence of learning of the deviation amount learning value is individually determined in each of the plurality of rotation speed ranges.
請求項1又は2に記載のエンジン制御装置。 The engine control device according to claim 1 or 2, wherein the completion of learning of the deviation amount learning value is determined based on the deviation amount in the second learning region.
且つ前記ずれ量の絶対値が前記収束判定値以下であると判定された回数が規定の学習完了判定値以上となった場合に前記偏差量学習値の学習が完了したと判定する
請求項3に記載のエンジン制御装置。 When the engine is being operated in the second learning region, it is determined at each specified determination cycle whether or not the absolute value of the deviation amount is equal to or less than the specified convergence test value.
In claim 3, when the number of times that the absolute value of the deviation amount is determined to be equal to or less than the convergence determination value is equal to or greater than the specified learning completion determination value, it is determined that the learning of the deviation amount learning value is completed. The engine control device described.
請求項1~4の何れか1項に記載のエンジン制御装置。 The first learning region is a region where the intake pipe pressure is equal to or higher than the specified first lower limit value, and the second learning region is a region where the intake pipe pressure is higher than the first lower limit value and is equal to or higher than the second lower limit value. The engine control device according to any one of claims 1 to 4, which is an area.
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