WO2013111781A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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torque
internal combustion
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Inventor
健太郎 山野
佐々木　祐治
尚夫 川崎
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日産自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1508—Digital data processing using one central computing unit with particular means during idling
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine that suppresses rotational fluctuation due to load change during idling.
  • An internal combustion engine mounted as a drive source in a vehicle also serves as a drive source for so-called auxiliary machines such as an air conditioner compressor and a power steering oil pump. Therefore, the load of the internal combustion engine varies depending on the operating state of these auxiliary machines, and the output torque of the internal combustion engine varies. For example, when these auxiliary machines are driven, the load on the internal combustion engine increases and the output torque of the internal combustion engine decreases.
  • Such load fluctuations of the internal combustion engine can be dealt with by changing the output torque of the internal combustion engine by controlling the intake air amount so as to match the load fluctuation.
  • the amount of intake air is controlled to change the output torque of the internal combustion engine, a certain amount of response delay occurs before the change in throttle opening appears as a change in the amount of air charged into the combustion chamber.
  • the control of the intake air amount cannot compensate for fluctuations in the output torque of the internal combustion engine due to fluctuations in the load of the internal combustion engine with good responsiveness.
  • the influence of the load fluctuation of the internal combustion engine on the output torque of the internal combustion engine is relatively large.
  • Patent Document 1 during idle operation when the output torque of the internal combustion engine is small, the intake air amount is equal to or greater than the amount corresponding to the actual output torque so that the load fluctuation of the internal combustion engine can be accommodated by adjusting the ignition timing.
  • the ignition timing is shifted to the ignition timing on the side of reducing the output (efficiency), and a predetermined margin torque is set in advance as a torque that can be increased only by adjusting the ignition timing.
  • an internal combustion engine is disclosed that can change the output torque of the internal combustion engine with good responsiveness only by adjusting the ignition timing when the load of the internal combustion engine fluctuates during idle operation.
  • Patent Document 1 the surplus torque is set so as to increase when the load on the internal combustion engine during idling is large.
  • the present invention provides a control device for an internal combustion engine in which a predetermined margin torque is set so that a predetermined idle speed can be maintained by adjusting an ignition timing.
  • the margin torque is set so as to decrease as the value increases.
  • the surplus torque is set to an appropriate value, and the fuel consumption performance during idling of the internal combustion engine can be improved.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a system configuration of an internal combustion engine 1 to which the present invention is applied.
  • the internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle such as an automobile, and an intake passage 4 is connected to a combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1 via an intake valve 3, and an exhaust passage 6 is connected via an exhaust valve 5. Is connected.
  • a spark plug 7 is arranged at the center top of the combustion chamber 2.
  • a fuel injection valve 8 that directly injects fuel into the combustion chamber 2 is disposed on the side of the combustion chamber 2 on the intake valve 3 side.
  • a fuel adjusted to a predetermined pressure by a high pressure fuel pump (not shown) or the like is supplied to the fuel injection valve 8 through a high pressure fuel passage 9.
  • an air flow meter 10 for detecting the amount of intake air is disposed, and a throttle valve 11 is disposed at a position downstream of the air flow meter 10.
  • the throttle valve 11 includes an actuator 11a made of an electric motor, and its opening degree is controlled by a control signal given from an engine control unit (ECU) 12.
  • ECU engine control unit
  • the valve opening (throttle opening) of the throttle valve 11 is detected by a throttle valve opening sensor 11b built in the throttle valve 11, and the throttle valve 11 is detected based on a detection signal of the throttle valve opening sensor 11b. Control is performed so that the valve opening becomes the target opening.
  • the exhaust passage 6 is provided with a catalytic converter 13, a second catalytic converter 14, and a silencer (muffler) 15 in order from the upstream side.
  • An air-fuel ratio sensor 16 that detects the air-fuel ratio is provided upstream of the catalytic converter 13.
  • an EGR passage 17 for returning a part of the exhaust to the intake system.
  • One end of the EGR passage 17 is connected to the intake passage 4 on the downstream side of the throttle valve 11, and the other end is connected to the exhaust passage 6 at a position between the catalytic converter 13 and the second catalytic converter 14.
  • the recirculation amount of the exhaust gas flowing through the EGR passage 17 is adjusted by the EGR control valve 18.
  • the temperature of the exhaust gas (EGR gas) flowing through the EGR passage 17 is detected by an EGR temperature sensor 19.
  • the ECU 12 is operated by a driver, a crank angle sensor 20 for detecting an engine speed (engine speed) and a crank angle position, in addition to detection signals from the air flow meter 10, the air-fuel ratio sensor 16, and the EGR temperature sensor 19 described above.
  • Detection signals of various sensors such as an accelerator opening sensor 22 for detecting the depression amount (accelerator opening) of the accelerator pedal 21 and a vehicle speed sensor 23 for detecting the vehicle speed are input.
  • the ECU 12 controls the fuel injection amount, the fuel injection timing, the ignition timing, the throttle opening, the EGR control valve 18 opening, and the like based on these input various detection signals.
  • an air conditioner compressor, a radiator fan, an alternator that generates electric power for charging an in-vehicle battery, a power steering oil pump, and the like are driven by the internal combustion engine 1. That is, there is a request for driving various auxiliary machines such as an air conditioner, a radiator, an alternator, and an oil pump for a power steering. When these auxiliary machines are driven, an auxiliary machine load is applied to the internal combustion engine 1. The load of the internal combustion engine 1 fluctuates (increases).
  • the rotational fluctuation is caused by the delay in the increase in the output torque due to the increase in the intake air amount with respect to the load fluctuation accompanying the operation of the auxiliary machinery.
  • the ignition timing is adjusted to compensate for the delay in the increase in output torque due to the increase in the intake air amount, and a predetermined margin torque is set so that rotation fluctuation due to load fluctuation is prevented. ing.
  • the ignition timing is retarded by a predetermined ignition timing correction amount from the optimum ignition timing (MBT) at this operating point, and the ignition timing Compensating the decrease in torque due to retard by increasing the amount of intake air, and as a whole, securing the output torque necessary for idle operation at a certain operating point, the torque decrease due to ignition timing retard at this time It is possible to set a torque corresponding to the minute, that is, a margin torque that can be increased only by adjusting the ignition timing.
  • the surplus torque is obtained by shifting the ignition timing to the ignition timing on the side that reduces the output (efficiency) (retarding side) while supplying the intake air amount more than the amount corresponding to the actual output torque.
  • the ignition timing is advanced from this state to increase the output torque with good responsiveness, and the increase in the output torque due to the increase in the intake air amount. It is in a state where it is possible to compensate for the delay and suppress the rotation fluctuation.
  • the surplus torque needs to correspond to all loads such as auxiliary loads that may act on the internal combustion engine 1. is there. Therefore, in a state where the load of the internal combustion engine during idle operation is low, for example, in a state where all the auxiliary machines are not operating, it is necessary to cope with all the auxiliary machine loads. In addition, in a state where the load of the internal combustion engine during idle operation is high, for example, in a state where all the auxiliary load is acting, it is not necessary to deal with the auxiliary load any more. It may be small enough to absorb idle speed hunting.
  • the surplus torque in this embodiment is set so as to decrease as the load of the internal combustion engine 1 during idling increases. This is because the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing as the margin torque is set larger, and if the margin torque is increased more than necessary, the fuel consumption performance is deteriorated accordingly.
  • the surplus torque is calculated using the surplus torque calculation map that can calculate the surplus torque from the fill efficiency by using the fill efficiency as a parameter indicating the magnitude of the load acting on the internal combustion engine 1. Is calculated.
  • the charging efficiency is calculated by the ECU 12 based on the detection value of the air flow meter 10.
  • the margin torque calculation map is obtained in advance by experimental adaptation or the like according to the actual machine, and is set so that the margin torque increases as the charging efficiency decreases.
  • FIG. 2 is a timing chart showing changes in charging efficiency and margin torque in the first embodiment.
  • the broken line in FIG. 2 shows a comparative example in which the margin torque is set larger as the load acting on the internal combustion engine 1 becomes larger during the idling operation.
  • a margin torque is set that is large enough to cope with all loads that may act on the internal combustion engine 1 during the idle operation.
  • the margin torque and the charging efficiency do not change stepwise at the time t0 timing, but change so as to reach the desired values at predetermined ratios from the time t0 timing in consideration of drivability.
  • the surplus torque gradually increases from the timing at time t0 when the idle operation state is reached, and coincides with the target value at the current operating point at the timing at time t1.
  • the charging efficiency gradually decreases from the timing at time t0 when the idle operation state is reached, and coincides with the target value at the current operating point at the timing at time t1. Therefore, the torque step when the operating state of the internal combustion engine 1 is switched to the idle operating state is reduced, and drivability can be improved.
  • the radiator fan load accompanying the rotation drive of the radiator fan is acting on the internal combustion engine 1.
  • the battery load accompanying the drive of the alternator is acting on the internal combustion engine 1.
  • the air conditioner load accompanying the drive of the compressor of the air conditioner acts on the internal combustion engine 1.
  • the margin torque is set to decrease as the load on the internal combustion engine 1 during idling increases, so the margin torque decreases step by step at times t2, t3, and t4. Yes.
  • the margin torque is set to be smaller as the load of the internal combustion engine 1 during idle operation becomes higher, so that the margin torque is set to be larger as the load of the internal combustion engine 1 during idle operation becomes higher.
  • the charging efficiency can be made relatively small, and the fuel efficiency performance during idling can be relatively improved.
  • the margin torque is set to an appropriate value by setting the margin torque to be smaller as the load of the engine becomes higher. The fuel efficiency performance at the time can be improved.
  • the charging efficiency as a parameter indicating the operating state of the auxiliary machinery, it is possible to easily calculate the operating status of the auxiliary machinery.
  • the margin torque can be increased by setting the margin torque smaller. A more appropriate value can be obtained.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a calculation procedure of the target throttle opening and the target ignition timing during idle operation in the first embodiment.
  • a surplus torque is calculated using a first surplus torque calculation map that has been created in advance by experiment fitting or the like and the charging efficiency.
  • the first margin torque calculation map is set so that the margin torque increases as the charging efficiency decreases.
  • the optimum ignition timing (MBT) in the current operating state is determined from the MBT ignition engine torque calculation map prepared beforehand by experimental adaptation, the charging efficiency, and the current engine speed detected by the crank angle sensor 20. ) To calculate the output torque of the internal combustion engine 1 (MBT ignition engine torque).
  • the torque reduction rate is calculated by dividing the surplus torque calculated in S11 by the MBT ignition engine torque calculated in S12.
  • the ignition timing correction amount is calculated by using the ignition timing correction amount calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the torque down rate calculated in S13. That is, this S14 corresponds to the ignition timing correction amount calculation means.
  • the ignition timing correction amount may be calculated directly from the surplus torque, but the ignition timing correction amount can be satisfactorily calculated with a simple map setting from the torque down rate calculated using the surplus torque. Become.
  • the ignition timing correction amount can be calculated from the ignition timing correction amount calculation map that is one map data in which the ignition timing correction amount and the torque reduction rate are associated with each other, the ignition timing correction amount can be calculated from a large number of map data. Compared to the calculation, the number of map data can be reduced, and the control program for calculating the ignition timing correction amount can be simplified.
  • the base idle ignition timing is calculated by subtracting the ignition timing correction amount calculated in S14 from the optimum ignition timing (MBT) in the current operating state.
  • the current engine speed detected by the crank angle sensor 20 is subtracted from the current target engine speed to calculate the speed difference.
  • a torque correction rate is calculated so that the engine speed matches the current target engine speed based on the speed difference calculated in S16.
  • the engine speed of the internal combustion engine 1 is made to coincide with the target speed by using the ISC required ignition timing correction amount calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the torque correction rate calculated in S17.
  • An ISC required ignition timing correction amount based on a required idle speed control request is calculated. That is, S16 to S18 calculate the feedback correction amount of the ignition timing when feedback control is performed so that the engine speed of the internal combustion engine 1 matches the target speed.
  • the requested engine indicated torque required for the internal combustion engine 1 during idle operation is calculated.
  • the required engine indicated torque is obtained by adding the auxiliary machine drive request torque required to move the auxiliary machines that have a drive request to the idle rotation maintenance request torque required to maintain the predetermined idle speed. It is calculated by adding other required torques corresponding to those that increase the load of the internal combustion engine 1 due to the above factors (for example, operation of a wiper, power window, etc.), in other words, it can be regarded as a target value of charging efficiency. it can.
  • Auxiliary machine drive request torque corresponds to the air conditioner request torque corresponding to the air conditioner load, the radiator fan request torque corresponding to the radiator fan load, the battery request torque corresponding to the battery load, and the drive request of the power steering oil pump. There is a required power steering torque.
  • the required margin torque is calculated using the second margin torque calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the required engine indicated torque calculated in S21.
  • This second margin torque calculation map is set so that the margin torque increases as the requested engine indicated torque decreases.
  • the target throttle opening is calculated by using the throttle opening calculation map prepared in advance by experiment adaptation and the MBT ignition required engine indicated torque (requested torque) calculated in S23.
  • This throttle opening calculation map is set so that the target slot opening becomes larger as the MBT ignition required engine indicated torque (required torque) is larger.
  • the required engine indicated torque (target value of charging efficiency) which is a torque as a required value in consideration of auxiliary device driving torque and the like, whereas the latter is an actual charging based on a detected value of the air flow meter 10
  • the change in the actual charging efficiency with respect to the change in the throttle opening is delayed, the change in the ignition timing can be made in accordance with the change in the charging efficiency. It is possible to prevent the occurrence of a torque step due to a sudden change in timing.
  • the required engine indicated torque target value of charging efficiency
  • the required torque is used as the surplus torque used to calculate the ignition timing.
  • target value of charging efficiency which is the required torque
  • which one to use may be selected according to the speed of change in the throttle opening.
  • FIG. 4 is a timing chart showing an example of changes in various parameters during idle operation in the first embodiment.
  • the requested engine indicated torque calculated in S21 increases between time T1 and time T2 when any of the above-mentioned auxiliary machines is operated between time T1 and time T2.
  • the required margin torque calculated in S22 becomes smaller as the load acting on the internal combustion engine 1 increases due to the input of the auxiliary machine load.
  • the MBT ignition-time required engine indicated torque calculated in S23 increases from time T1 to time T2 as the intake air amount increases.
  • the target throttle opening calculated in S24 also increases from time T1 to time T2 in order to increase the intake air amount.
  • the MBT ignition-time engine torque calculated in S12 increases, and the torque-down rate calculated in S13 decreases. Then, between time T1 and time T2, the ignition timing correction amount (retard amount) calculated in S14 decreases.
  • the ignition timing calculated in S19 is retarded between time T1 and time T2.
  • the surplus torque is decreased to suppress the increase in the intake air amount.
  • the retard amount of the ignition timing with respect to the optimal ignition timing (MBT) is relatively small between times T1 and T2.
  • the second embodiment of the present invention is set so that the surplus torque decreases as the load of the internal combustion engine 1 increases, as in the first embodiment described above. This is a value obtained by subtracting the load already acting on the internal combustion engine 1 from the total of all loads that may act on the internal combustion engine 1 during operation.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a calculation procedure for the target throttle opening and the target ignition timing during idle operation in the second embodiment of the present invention.
  • a requested engine indicated torque required for the internal combustion engine 1 during idle operation is calculated.
  • the required engine indicated torque is calculated by adding the auxiliary machine drive required torque to the idle rotation maintenance required torque, and further adding the other required torque.
  • the surplus torque calculated in S32 is added to the required engine indicated torque calculated in S31 to calculate the target engine indicated torque (required torque).
  • the target throttle opening is calculated by using the throttle opening calculation map created in advance by experiment adaptation or the like and the target engine indicated torque (requested torque) calculated in S33.
  • This throttle opening calculation map is set so that the target slot opening increases as the target engine indicated torque (requested torque) increases.
  • the optimal ignition timing (MBT) in the current operating state is determined from the MBT ignition engine torque calculation map created beforehand by experimental adaptation, the charging efficiency, and the current engine speed detected by the crank angle sensor 20. ) To calculate the output torque of the internal combustion engine 1 (MBT ignition engine torque).
  • the torque reduction rate is calculated by dividing the surplus torque calculated in S32 by the output torque (MBT ignition engine torque) calculated in S41.
  • the ignition timing correction amount is calculated using the ignition timing correction amount calculation map prepared in advance by experimentation and the like and the torque down rate calculated in S42.
  • the base idle ignition timing is calculated by subtracting the ignition timing correction amount calculated in S43 from the optimum ignition timing (MBT) in the current operating state.
  • the current engine speed detected by the crank angle sensor 20 is subtracted from the current target engine speed to calculate a speed difference.
  • a torque correction rate is calculated so that the engine speed matches the current target engine speed based on the speed difference calculated in S45.
  • S47 in order to make the engine speed of the internal combustion engine 1 coincide with the target speed using the ISC required ignition timing correction amount calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the torque correction rate calculated in S46.
  • An ISC required ignition timing correction amount based on a required idle speed control request is calculated.
  • the base idle ignition timing calculated in S44 and the ISC required ignition timing correction amount calculated in S47 are added to calculate the final ignition timing.
  • the third embodiment of the present invention is set so that the surplus torque decreases as the load of the internal combustion engine 1 increases, as in the first embodiment described above. It is calculated only from the required engine indicated torque required for the internal combustion engine 1 during operation.
  • the engine speed of the internal combustion engine 1 is determined by using the requested engine indicated torque, which is the target torque, as a parameter indicating the value of the load that may act on the internal combustion engine during idle operation. Since the surplus torque can be calculated prior to the feedback control of the engine speed that is performed so as to achieve a predetermined idle speed, it is possible to suppress the engine speed from dropping or surging. Also in the third embodiment, since the margin torque is set to be smaller as the load of the internal combustion engine 1 becomes higher, the fuel efficiency performance during the idling operation of the internal combustion engine 1 as in the first embodiment described above. Can be improved.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a calculation procedure of the target throttle opening and the target ignition timing during idle operation in the third embodiment of the present invention.
  • the requested engine indicated torque required for the internal combustion engine 1 during idle operation is calculated.
  • the required engine indicated torque is calculated by adding the auxiliary machine drive required torque to the idle rotation maintenance required torque, and further adding the other required torque.
  • a surplus torque is calculated using a surplus torque calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the required engine indicated torque calculated in S51.
  • This margin torque calculation map is set so that the margin torque increases as the requested engine indicated torque decreases.
  • the target engine indicated torque (requested torque) is calculated by adding the surplus torque calculated in S52 to the required engine indicated torque calculated in S31.
  • the target throttle opening is calculated using the throttle opening calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the target engine indicated torque (requested torque) calculated in S53.
  • This throttle opening calculation map is set so that the target slot opening increases as the target engine indicated torque (requested torque) increases.
  • the optimal ignition timing (MBT) in the current operating state is determined from the MBT ignition engine torque calculation map prepared beforehand by experimental adaptation, the charging efficiency, and the current engine speed detected by the crank angle sensor 20. ) To calculate the output torque of the internal combustion engine 1 (MBT ignition engine torque).
  • the torque reduction rate is calculated by dividing the margin torque calculated in S52 by the output torque (MBT ignition engine torque) calculated in S61.
  • the ignition timing correction amount is calculated using the ignition timing correction amount calculation map created in advance through experimentation and the like, and the torque down rate calculated in S62.
  • the base idle ignition timing is calculated by subtracting the ignition timing correction amount calculated in S63 from the optimum ignition timing (MBT) in the current operating state.
  • S65 the current engine speed detected by the crank angle sensor 20 is subtracted from the current target engine speed to calculate a speed difference.
  • a torque correction rate is calculated such that the engine speed matches the current target engine speed based on the speed difference calculated in S65.
  • S67 in order to make the engine speed of the internal combustion engine 1 coincide with the target speed by using the ISC required ignition timing correction amount calculation map created in advance by experimental adaptation or the like and the torque correction factor calculated in S66.
  • An ISC required ignition timing correction amount based on a required idle speed control request is calculated.
  • S68 the base idle ignition timing calculated in S64 and the ISC required ignition timing correction amount calculated in S67 are added to calculate the final ignition timing.

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Abstract

アイドル運転中の負荷変動に対して、点火時期を調整することで所定のアイドル回転数を維持することが可能となるように、所定の余裕トルクが設定されている。そして、アイドル運転中の内燃機関（１）に作用する負荷が高くなるほど、この余裕トルクの値は小さくなるよう設定される。これによって、余裕トルクが適正な値に設定されることなり、内燃機関（１）のアイドル運転時における燃費性能を向上させることができる。

Description

内燃機関の制御装置
　本発明は、アイドル運転中の負荷変化による回転変動を抑制する内燃機関の制御装置に関する。
　車両に駆動源として搭載された内燃機関は、エアコンのコンプレッサや、パワーステアリングのオイルポンプ等のいわゆる補機類の駆動源をも兼ねている。そのため、これら補機類の運転状態によって、内燃機関の負荷が変動し、内燃機関の出力トルクが変動することになる。例えば、これら補機類を駆動させると、内燃機関の負荷が増大し、内燃機関の出力トルクが減少する。
　このような内燃機関の負荷変動に対しては、この負荷の変動に見合うように吸入空気量を制御して、内燃機関の出力トルクを変化させることで対応可能である。しかし、吸入空気量を制御して内燃機関の出力トルクを変化させる場合、スロットル開度の変化が燃焼室内に充填される空気量の変化として現れるまでにはある程度の応答遅れが生じてしまう。そのため、吸入空気量の制御では、内燃機関の負荷変動による内燃機関の出力トルクの変動を応答性良く補償することはできない。また、内燃機関の出力トルクが小さくなっているアイドル運転時においては、内燃機関の出力トルクに対して、内燃機関の負荷変動が与える影響は相対的に大きくなる。
　そこで、特許文献１においては、内燃機関の出力トルクが小さくなっているアイドル運転時に、点火時期の調整で内燃機関の負荷変動に対応できるよう、吸入空気量を実際の出力トルクに対応する分以上に供給しつつ、点火時期を出力（効率）を低下させる側の点火時期にずらしておき、点火時期の調整のみで増加させることが可能なトルクとしての、所定の余裕トルクを予め設定しておくことで、アイドル運転中に内燃機関の負荷が変動した際には点火時期の調整のみにより内燃機関の出力トルクを応答性良く変化させることが可能な内燃機関が開示されている。
　しかしながら、この特許文献１においては、余裕トルクが、アイドル運転時の内燃機関の負荷が大きいときには大きくなるよう設定されている。
　アイドル運転中に内燃機関に作用する負荷は、補機類等が作動すると増加することになるため、アイドル運転中の負荷が大きければ、すでに多くの補機類が作動中であり、アイドル運転中の負荷が小さければ多くの補機類が作動していない状態にあると考えられる。つまり、アイドル運転中に内燃機関の負荷が大きい場合には、この状態から内燃機関に作用する可能性のある補機類等の負荷の総量は少なく、アイドル運転中に内燃機関の負荷が小さい場合には、この状態から内燃機関に作用する可能性のある補機類等の負荷の総量は多くなると考えられる。
　そのため、アイドル運転中の負荷が大きい場合に、特許文献１のように、余裕トルクを大きく設定することは、実情にあった余裕トルクの設定とはなっていないという問題がある。
特表平１０－５０３２５９号公報
　そこで、本発明は、点火時期を調整することで所定のアイドル回転数を維持することが可能となるように、所定の余裕トルクが設定されている内燃機関の制御装置において、上記内燃機関の負荷が高くなるほど上記余裕トルクが小さくなるよう設定されることを特徴としている。
　本発明によれば、余裕トルクが適正な値に設定されることなり、内燃機関のアイドル運転時における燃費性能を向上させることができる。
本発明が適用される内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。 本発明の第１実施例における充填効率及び余裕トルクの変化を示したタイミングチャート。 本発明の第１実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図。 本発明の第１実施例におけるアイドル運転中の各種パラメータの変化の一例を示したタイミングチャート。 本発明の第２実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図。 本発明の第３実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関１のシステム構成の概略を模式的に示した説明図である。
　内燃機関１は、自動車等の車両に搭載されたものであって、内燃機関１の燃焼室２には、吸気弁３を介して吸気通路４が接続され、排気弁５を介して排気通路６が接続されている。燃焼室２の中央頂上部には、点火プラグ７が配置されている。また、燃焼室２の吸気弁３側の側部には、この燃焼室２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁８が配置されている。この燃料噴射弁８には、図示せぬ高圧燃料ポンプ等によって所定の圧力に調整された燃料が高圧燃料通路９を介して供給されている。
　吸気通路４には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１０が配置されていると共に、このエアフローメータ１０の下流側となる位置にスロットル弁１１が配置されている。このスロットル弁１１は、電気モータからなるアクチュエータ１１ａを備え、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２から与えられる制御信号によって、その開度が制御される。尚、スロットル弁１１の弁開度（スロットル開度）は、スロットル弁１１に内蔵されたスロットル弁開度センサ１１ｂによって検出され、スロットル弁開度センサ１１ｂの検出信号に基づいて、スロットル弁１１の弁開度が目標開度となるように制御される。
　排気通路６には、上流側から順に、触媒コンバータ１３、第２の触媒コンバータ１４、消音器（マフラー）１５が設けられている。また、触媒コンバータ１３の上流側には、空燃比を検出する空燃比センサ１６が設けられている。
　吸気通路４と排気通路６との間には、排気の一部を吸気系に還流するＥＧＲ通路１７が設けられている。このＥＧＲ通路１７は、一端がスロットル弁１１の下流側で吸気通路４に接続され、他端が触媒コンバータ１３と第２の触媒コンバータ１４との間の位置で排気通路６に接続されている。ＥＧＲ通路１７を流れる排気の還流量は、ＥＧＲ制御弁１８により調整される。ＥＧＲ通路１７を流れる排気（ＥＧＲガス）の温度はＥＧＲ温度センサ１９により検出される。
　ＥＣＵ１２は、上述したエアフローメータ１０、空燃比センサ１６、ＥＧＲ温度センサ１９の検出信号のほか、機関回転数（エンジン回転数）及びクランク角位置を検出するクランク角センサ２０、運転者により操作されるアクセルペダル２１の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２２、車速を検出する車速センサ２３等の各種センサ類の検出信号が入力されている。
　そして、ＥＣＵ１２は、これら入力される各種の検出信号等に基づいて、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、スロットル開度、ＥＧＲ制御弁１８開度等を制御する。
　また、本実施例においては、エアコンのコンプレッサ、ラジエータファン、車載バッテリへの充電のために発電するオルタネータ、パワーステアリングのオイルポンプ等が、内燃機関１によって駆動されている。つまり、エアコン、ラジエータ、オルタネータ、パワーステアリングのオイルポンプ等の各種補機類の駆動要求があり、これらの補機類が駆動した場合には、内燃機関１に補機負荷が作用することになり、内燃機関１の負荷が変動（増加）することになる。
　本発明では、内燃機関１の出力トルクが小さくなっているアイドル運転時には、上記補機類の作動に伴う負荷変動に対して吸入空気量の増大による出力トルクの増大が遅れることにより回転変動になってしまうのを防ぐため、点火時期を調整することで吸入空気量の増大による出力トルクの増大が遅れるのを補って、負荷変動による回転変動が防止されるように、所定の余裕トルクが設定されている。
　詳述すると、内燃機関１が、とある運転点でアイドル運転中の場合、点火時期をこの運転点における最適点火時期（ＭＢＴ）よりも所定の点火時期補正量だけリタードし、かつこの点火時期のリタードによるトルクの減少分を吸入空気量を増加させることで補い、全体として、とある運転点でのアイドル運転に必要な出力トルクを確保することで、このときの点火時期のリタードによるトルクの減少分に相当する大きさのトルク、すなわち、点火時期の調整のみで増加させることが可能な余裕トルクを設定することが可能となっている。つまり、余裕トルクは、吸入空気量を実際の出力トルクに対応する分以上に供給しつつ、点火時期を出力（効率）を低下させる側（遅角側）の点火時期にずらしておくことで得られる、点火時期の調整のみで増加させることが可能なトルクである。そして、このように制御されたアイドル運転中の内燃機関１においては、この状態から点火時期を進角させることで、応答性良く出力トルクを増加させ、吸入空気量の増加による出力トルクの増加の遅れを補い、回転変動になってしまうことを抑制することが可能な状態となっている。
　ここで、アイドル運転中の負荷変動よる機関回転数の回転変動を防止するためには、余裕トルクが、内燃機関１に作用する可能性がある補機負荷等の全ての負荷に対応する必要がある。従って、アイドル運転時における内燃機関の負荷が低い状態、例えば全ての補機が作動していない状態では、全ての補機負荷に対応する必要があるため、余裕トルクを大きくとる必要ある。また、アイドル運転時における内燃機関の負荷が高い状態、例えば全ての補機負荷が作用しているような状態では、これ以上補機負荷に対応する必要がないため、余裕トルクは定常状態でのアイドル回転数のハンチングを吸収できる程度の小さいものでよい。
　そこで、本実施例の余裕トルクは、アイドル運転時の内燃機関１の負荷が高くなるほど小さくなるように設定されている。これは、余裕トルクを大きく設定するほど、点火時期は最適点火時期からリタードすることになり、余裕トルクを必要以上に大きくとれば、その分だけ燃費性能が悪化してしまうからである。
　そして、充填効率が高くなるほど内燃機関１の出力トルクが増加するので、アイドル運転時に補機類等の駆動により内燃機関１の負荷が高くなるほど充填効率は高くなる。そこで、本発明の第１実施例においては、内燃機関１に作用している負荷の大きさを示すパラメータとして充填効率を用い、充填効率から余裕トルクを算出できる余裕トルク算出マップを用いて余裕トルクを算出する。尚、充填効率は、エアフローメータ１０の検出値に基づいてＥＣＵ１２にて算出される。また、余裕トルク算出マップは、実機に応じて予め実験適合等により求めておくものであり、充填効率が低いほど余裕トルクが大きくなるように設定されるものである。
　図２は、第１実施例における充填効率及び余裕トルクの変化を示したタイミングチャートである。尚、図２中の破線は、アイドル運転中に、内燃機関１に作用する負荷が大きくなるほど、余裕トルクを大きく設定した比較例を示すものである。
　時刻ｔ０のタイミングでアイドル運転状態となると、アイドル運転中に内燃機関１に作用する可能性のある全ての負荷が同時に作用しても対応できる大きさの余裕トルクが設定される。
　余裕トルク及び充填効率は、時刻ｔ０タイミングでステップ的に変化するのではなく、運転性を考慮して、時刻ｔ０タイミングからそれぞれ所定の割合で所期の値となるように変化する。余裕トルクは、アイドル運転状態になった時刻ｔ０のタイミングから徐々に増加し、時刻ｔ１のタイミングで現在の運転点の目標値と一致する。充填効率は、アイドル運転状態になった時刻ｔ０のタイミングから徐々に減少し、時刻ｔ１のタイミングで現在の運転点の目標値と一致する。そのため、内燃機関１の運転状態がアイドル運転状態に切り替わった際のトルク段差が軽減され、運転性を向上させることができる。
　そして、時刻ｔ２のタイミングからは、ラジエータファンの回転駆動に伴うラジエータファン負荷が内燃機関１に作用している。時刻ｔ３のタイミングからは、オルタネータの駆動に伴うバッテリ負荷が内燃機関１に作用している。時刻ｔ４のタイミングからはエアコンのコンプレッサの駆動に伴うエアコン負荷が内燃機関１に作用している。
　この第１実施例では、アイドル運転中の内燃機関１の負荷が高くなるほど、余裕トルクが小さくなるよう設定されているので、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４のタイミングで余裕トルクが段階的に小さくなっている。
　一方、図２中に破線で示す比較例のように、アイドル運転中の内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクが大きくなるよう設定に設定した場合、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４のタイミングで余裕トルクが段階的に大きくなる。このような比較例においては、負荷の増加に併せて余裕トルクを増加させた分、吸入空気量を増加させる必要があるため、充填効率が相対的に高くなってしまう。
　そこで、この第１実施例のように、アイドル運転中の内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクを小さく設定することによって、アイドル運転中の内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクを大きく設定する比較例に比べ、充填効率を相対的に小さくすることができ、アイドル運転中の燃費性能を相対的に向上させることができる。換言すれば、この第１実施例においては、内燃機関の負荷が高負荷になるほど余裕トルクが小さくなるよう設定することで、余裕トルクが適正な値に設定されることなり、内燃機関のアイドル運転時における燃費性能を向上させることができる。
　また、補機類の作動状態を示すパラメータとして充填効率を用いることで、補機類の作動状態を簡易に算出することが可能となる。
　尚、機関回転数が大きくなれば空気量が多くなる分、燃焼が安定して回転変動が少なくなるので、機関回転数が大きくなるほど、余裕トルクを小さく設定するようにすれば、余裕トルクをより一層適正な値とすることができる。
　図３は、第１実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図である。
　Ｓ１１では、予め実験適合等により作成された第１余裕トルク算出マップと、充填効率と、を用いて余裕トルクを算出する。この第１余裕トルク算出マップは、充填効率が小さいほど余裕トルクが大きくなるよう設定される。
　Ｓ１２では、予め実験適合等により作成されたＭＢＴ点火時エンジントルク算出マップと、充填効率と、クランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数と、から現在の運転状態で最適点火時期（ＭＢＴ）で点火した場合の内燃機関１の出力トルク（ＭＢＴ点火時エンジントルク）を算出する。
　Ｓ１３では、Ｓ１１で算出された余裕トルクを、Ｓ１２で算出されたＭＢＴ点火時エンジントルクで除してトルクダウン率を算出する。
　そして、Ｓ１４では、予め実験適合等により作成された点火時期補正量算出マップと、Ｓ１３で算出されたトルクダウン率と、を用いて点火時期補正量を算出する。つまり、このＳ１４が、点火時期補正量算出手段に相当する。
　余裕トルクから点火時期の補正量を直接算出しても良いが、余裕トルクを用いて算出されるトルクダウン率からは、点火時期の補正量を簡単なマップ設定で良好に算出することが可能となる。
　すなわち、点火時期補正量とトルクダウン率とを対応させた１つのマップデータである点火時期補正量算出マップから点火時期補正量を算出することができるので、多数のマップデータから点火時期補正量を算出する場合に比べて、マップデータの数を削減できると共に、点火時期補正量を算出する制御プログラムを簡便にすることができる。
　そして、全ての運転シーンで使用する最適点火時期を基準とできるため、この最適点火時期の中に、水温、吸気温、吸気弁及び排気弁のバルブタイミング等の補正を予め加味しておけば、アイドル運転時の点火時期補正量に、これらの補正を加味する必要はなく、マップデータ数の増加を防止することができる。
　Ｓ１５では、Ｓ１４で算出された点火時期補正量を、現在の運転状態における最適点火時期（ＭＢＴ）から減じてベースアイドル点火時期を算出する。
　Ｓ１６では、現在の目標機関回転数からクランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数を減じて、回転数差を算出する。Ｓ１７では、Ｓ１６で算出された回転数差に基づき、機関回転数が現在の目標機関回転数と一致するようなトルク補正率を算出する。Ｓ１８では、予め実験適合等により作成されたＩＳＣ要求点火時期補正量算出マップと、Ｓ１７で算出されたトルク補正率とを用いて、内燃機関１の機関回転数を目標回転数に一致させるために必要なアイドルスピードコントロール要求に基づくＩＳＣ要求点火時期補正量を算出する。つまり、Ｓ１６～Ｓ１８は、内燃機関１の機関回転数が目標回転数と一致するようにフィードバック制御する際の点火時期のフィードバック補正量を算出している。
　そして、Ｓ１９では、Ｓ１５で算出されたベースアイドル点火時期と、Ｓ１８で算出されたＩＳＣ要求点火時期補正量と、を加算し最終的な点火時期を算出する。
　Ｓ２１では、アイドル運転時に内燃機関１に要求されている要求エンジン図示トルクを算出する。要求エンジン図示トルクは、所定のアイドル回転数を維持するのに必要なアイドル回転維持要求トルクに、駆動要求のある補機類を動かすために必要な補機駆動要求トルクを加算し、さらに上記以外の要因による内燃機関１の負荷を増加させるもの（例えば、ワイパーやパワーウインドの作動等）に対応するその他分の要求トルクを加算することによって算出され、言い換えれば充填効率の目標値と捉えることができる。補機駆動要求トルクとしては、上記エアコン負荷に対応するエアコン要求トルク、ラジエータファン負荷に対応するラジエータファン要求トルク、上記バッテリ負荷に対応するバッテリ要求トルク、上記パワーステアリングのオイルポンプの駆動要求に対応するパワステ要求トルクがある。
　Ｓ２２では、予め実験適合等により作成された第２余裕トルク算出マップと、Ｓ２１で算出された要求エンジン図示トルクとを用い、要求余裕トルクを算出する。この第２余裕トルク算出マップは、要求エンジン図示トルクが小さいほど余裕トルクが大きくなるよう設定される。
　Ｓ２３では、Ｓ２１で算出された要求エンジン図示トルクと、Ｓ２２で算出された要求余裕トルクとを加算し、ＭＢＴ点火時要求エンジン図示トルク（要求トルク）を算出する。
　Ｓ２４では、予め実験適合等により作成されたスロットル開度算出マップと、Ｓ２３で算出されたＭＢＴ点火時要求エンジン図示トルク（要求トルク）とを用い、目標スロットル開度を算出する。このスロットル開度算出マップは、ＭＢＴ点火時要求エンジン図示トルク（要求トルク）が大きいほど、目標スロット開度が大きくなるように設定される。
　尚、スロットル開度（の増加量）算出に用いた余裕トルク（第２余裕トルク算出マップＳ２２）と、点火時期（の遅角量）算出に用いた余裕トルク（第１余裕トルク算出マップＳ１１）とは、前者が補器駆動トルク等を加味した要求値としてのトルクである要求エンジン図示トルク（充填効率の目標値）としているのに対し、後者はエアフローメータ１０の検出値に基づく実際の充填効率としているが、このようにすれば、スロットル開度の変化に対する実際の充填効率の変化が遅れた場合に、点火時期の変化が充填効率の変化に応じたものとすることができるので、点火時期の急変によるトルク段差の発生を防止することができる。ただし、スロットル開度の変化の遅れが少ない（変化がゆっくりしている）場合などに、点火時期算出に用いる余裕トルクとして、要求値としてのトルクである要求エンジン図示トルク（充填効率の目標値）を用いることができるのは勿論である。例えば、スロットル開度の変化の速さに応じて、どちらを用いるかを選択するようにしても良い。
　図４は、第１実施例において、アイドル運転中の各種パラメータの変化の一例を示したタイミングチャートである。
　時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間、上記補機類のいずれかが作動したことにより、Ｓ２１で算出される要求エンジン図示トルクは、時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間増加する。このとき、Ｓ２２で算出される要求余裕トルクは、補機負荷が入力されて内燃機関１に作用する負荷が増加した分小さくなる。またＳ２３で算出されるＭＢＴ点火時要求エンジン図示トルクは、吸入空気量の増大に伴い時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間増加する。そして、Ｓ２４で算出される目標スロットル開度も、吸入空気量を増大させるために時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間増大する。
　また、時刻Ｔ１～Ｔ２の間、内燃機関１に作用する負荷が増大することになるので、充填効率は増加することになる。そのため、Ｓ１１で算出される余裕トルクは、補機類が作動している時刻Ｔ１～Ｔ２の間は減少する。
　そして、時刻Ｔ１～Ｔ２の間、Ｓ１２で算出されるＭＢＴ点火時エンジントルクは増加し、Ｓ１３で算出されるトルクダウン率は減少する。そして、時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間、Ｓ１４で算出される点火時期補正量（リタード量）は減少する。
　そして、Ｓ１９で算出される点火時期は、時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の間、遅角する。ここで、本実施例では、内燃機関１の負荷が増加している時刻Ｔ１～時刻Ｔ２、余裕トルクを減少させて、吸入空気量の増加を抑制しているので、図４中に破線で示す最適点火時期（ＭＢＴ）に対する点火時期のリタード量は、時刻Ｔ１～Ｔ２の間で相対的に小さくなっている。
　次に、本発明の他の実施例について説明するが上述した第１実施例と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　本発明の第２実施例は、上述した第１実施例と同様に、内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクが小さくなるよう設定されているが、この第２実施例における余裕トルクは、アイドル運転中に内燃機関１に作用する可能性のある全ての負荷の合計から内燃機関１に既に作用している負荷を減じた値となっている。
　このような第２実施例においては、アイドル運転中に内燃機関１に作用する可能性がある負荷の値を正確に把握しておくことで、必要となる余裕トルクを精度よく設定することが可能となる。そのため、この第２実施例においても、上述した第１実施例と同様に、内燃機関１のアイドル運転時における燃費性能を向上させることができる。
　図５は、本発明の第２実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図である。
　Ｓ３１では、アイドル運転時に内燃機関１に要求されている要求エンジン図示トルクを算出する。要求エンジン図示トルクは、上記アイドル回転維持要求トルクに、上記補機駆動要求トルクを加算し、さらに上記その他分の要求トルクを加算することによって算出される。
　Ｓ３２では、アイドル運転中の内燃機関１に作用する可能性がある全ての補機負荷の合計から既に内燃機関１に作用している負荷を減じた値を余裕トルクとして算出する。
　Ｓ３３では、Ｓ３１で算出された要求エンジン図示トルクに、Ｓ３２で算出された余裕トルクを加算し、目標エンジン図示トルク（要求トルク）を算出する。
　Ｓ３４では、予め実験適合等により作成されたスロットル開度算出マップと、Ｓ３３で算出された目標エンジン図示トルク（要求トルク）とを用い、目標スロットル開度を算出する。このスロットル開度算出マップは、目標エンジン図示トルク（要求トルク）が大きいほど、目標スロット開度が大きくなるように設定される。
　Ｓ４１では、予め実験適合等により作成されたＭＢＴ点火時エンジントルク算出マップと、充填効率と、クランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数と、から現在の運転状態で最適点火時期（ＭＢＴ）で点火した場合の内燃機関１の出力トルク（ＭＢＴ点火時エンジントルク）を算出する。
　Ｓ４２では、Ｓ３２で算出された余裕トルクを、Ｓ４１で算出された出力トルク（ＭＢＴ点火時エンジントルク）で除してトルクダウン率を算出する。
　そして、Ｓ４３では、予め実験適合等により作成された点火時期補正量算出マップと、Ｓ４２で算出されたトルクダウン率と、を用いて点火時期補正量を算出する。
　Ｓ４４では、Ｓ４３で算出された点火時期補正量を、現在の運転状態における最適点火時期（ＭＢＴ）から減じてベースアイドル点火時期を算出する。
　Ｓ４５では、現在の目標機関回転数からクランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数を減じて、回転数差を算出する。Ｓ４６では、Ｓ４５で算出された回転数差に基づき、機関回転数が現在の目標機関回転数と一致するようなトルク補正率を算出する。Ｓ４７では、予め実験適合等により作成されたＩＳＣ要求点火時期補正量算出マップと、Ｓ４６で算出されたトルク補正率とを用いて、内燃機関１の機関回転数を目標回転数に一致させるために必要なアイドルスピードコントロール要求に基づくＩＳＣ要求点火時期補正量を算出する。そして、Ｓ４８では、Ｓ４４で算出されたベースアイドル点火時期と、Ｓ４７で算出されたＩＳＣ要求点火時期補正量と、を加算し最終的な点火時期を算出する。
　次に、本発明の第３実施例について説明する。本発明の第３実施例は、上述した第１実施例と同様に、内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクが小さくなるよう設定されているが、この第３実施例における余裕トルクは、アイドル運転時に内燃機関１に要求されている要求エンジン図示トルクのみから算出されている。
　すなわち、この第３実施例においては、アイドル運転中の内燃機関に作用する可能性がある負荷の値を示すパラメータとして目標トルクである要求エンジン図示トルク用いることで、内燃機関１の機関回転数が所定のアイドル回転数となるように実施される機関回転数のフィードバック制御に先だって、余裕トルクを算出することができるので、機関回転数の回転落ちや吹け上がりを抑制することができる。また、この第３実施例においても、内燃機関１の負荷が高くなるほど余裕トルクが小さくなるよう設定されているので、上述した第１実施例と同様に、内燃機関１のアイドル運転時における燃費性能を向上させることができる。
　図６は、本発明の第３実施例におけるアイドル運転時の目標スロットル開度と目標点火時期の算出手順を示すブロック図である。
　Ｓ５１では、アイドル運転時に内燃機関１に要求されている要求エンジン図示トルクを算出する。要求エンジン図示トルクは、上記アイドル回転維持要求トルクに、上記補機駆動要求トルクを加算し、さらに上記その他分の要求トルクを加算することによって算出される。
　Ｓ５２では、予め実験適合等により作成された余裕トルク算出マップと、Ｓ５１で算出された要求エンジン図示トルクとを用い、余裕トルクを算出する。この余裕トルク算出マップは、要求エンジン図示トルクが小さいほど余裕トルクが大きくなるよう設定される。
　Ｓ５３では、Ｓ３１で算出された要求エンジン図示トルクに、Ｓ５２で算出された余裕トルクを加算し、目標エンジン図示トルク（要求トルク）を算出する。
　Ｓ５４では、予め実験適合等により作成されたスロットル開度算出マップと、Ｓ５３で算出された目標エンジン図示トルク（要求トルク）とを用い、目標スロットル開度を算出する。このスロットル開度算出マップは、目標エンジン図示トルク（要求トルク）が大きいほど、目標スロット開度が大きくなるように設定される。
　Ｓ６１では、予め実験適合等により作成されたＭＢＴ点火時エンジントルク算出マップと、充填効率と、クランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数と、から現在の運転状態で最適点火時期（ＭＢＴ）で点火した場合の内燃機関１の出力トルク（ＭＢＴ点火時エンジントルク）を算出する。
　Ｓ６２では、Ｓ５２で算出された余裕トルクを、Ｓ６１で算出された出力トルク（ＭＢＴ点火時エンジントルク）で除してトルクダウン率を算出する。
　そして、Ｓ６３では、予め実験適合等により作成された点火時期補正量算出マップと、Ｓ６２で算出されたトルクダウン率と、を用いて点火時期補正量を算出する。
　Ｓ６４では、Ｓ６３で算出された点火時期補正量を、現在の運転状態における最適点火時期（ＭＢＴ）から減じてベースアイドル点火時期を算出する。
　Ｓ６５では、現在の目標機関回転数からクランク角センサ２０で検出された現在の機関回転数を減じて、回転数差を算出する。Ｓ６６では、Ｓ６５で算出された回転数差に基づき、機関回転数が現在の目標機関回転数と一致するようなトルク補正率を算出する。Ｓ６７では、予め実験適合等により作成されたＩＳＣ要求点火時期補正量算出マップと、Ｓ６６で算出されたトルク補正率とを用いて、内燃機関１の機関回転数を目標回転数に一致させるために必要なアイドルスピードコントロール要求に基づくＩＳＣ要求点火時期補正量を算出する。そして、Ｓ６８では、Ｓ６４で算出されたベースアイドル点火時期と、Ｓ６７で算出されたＩＳＣ要求点火時期補正量と、を加算し最終的な点火時期を算出する。

Claims (8)

  1. 　アイドル運転中の負荷変動に対して、吸入空気量を実際の出力トルクに対応する分以上に供給しつつ、点火時期を出力低下させる側の点火時期にずらしておくことで得られる、点火時期の調整で増加させることが可能な余裕トルクが設定されている内燃機関の制御装置において、
    　上記内燃機関のアイドル運転中の負荷が高くなるほど上記余裕トルクが小さくなるよう設定される内燃機関の制御装置。
  2. 　点火時期を最適点火時期よりもリタードさせると共に、吸入空気量を上記最適点火時期に対応させた基本吸入空気量よりも増加させることによって、上記余裕トルクが設定されている請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 　アイドル運転時における内燃機関の機関回転数が大きくなるほど、上記余裕トルクが小さくなるよう設定される請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 　上記内燃機関の充填効率を算出する充填効率算出手段を有し、
    　上記余裕トルクは、充填効率が低いほど、大きくなるよう設定される請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  5. 　上記余裕トルクは、アイドル運転中の上記内燃機関に作用する可能性がある全ての負荷の合計から該内燃機関に既に作用している負荷を減じた値として算出される請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  6. 　上記内燃機関の目標トルクを算出する目標トルク算出手段を有し、
    　上記余裕トルクは、目標トルクが低いほど、大きくなるよう設定される請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  7. 　上現在の運転状態で点火時期を最適点火時期とした場合に得られる内燃機関の出力トルクで上記余裕トルクを除すことでトルクダウン率を算出するトルクダウン率算出手段と、
    　上記トルクダウン率を用いて上記内燃機関のアイドル運転中の点火時期補正量を算出する点火時期補正量算出手段と、を有する請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  8. 　上記内燃機関の運転状態がアイドル状態に切り替わると、上記余裕トルクは、所定の増加割合で所期の値に変化するよう設定されている請求項１～７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101610722B1 (ko) * 2014-12-15 2016-04-08 현대오트론 주식회사 엔진 토크 제어방법 및 그 장치
DE102015006976A1 (de) * 2015-06-01 2016-12-01 Man Truck & Bus Ag Magerbetrieb im Leerlauf zur Partikelzahlreduzierung
KR102261346B1 (ko) * 2017-04-27 2021-06-07 현대자동차주식회사 토크 리저브 제어 방법
CN113187642B (zh) * 2021-04-26 2022-09-13 东风汽车集团股份有限公司 基于发动机燃空比请求的点火控制系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH102246A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンの回転数制御装置
JPH10503259A (ja) 1995-05-13 1998-03-24 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 内燃機関のトルク制御方法
JPH11182284A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2002036867A (ja) * 2000-07-31 2002-02-06 Zexel Valeo Climate Control Corp 空調制御装置
JP2009167991A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Denso Corp 内燃機関のアイドル運転制御装置
JP2010065571A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Toyota Motor Corp 車載内燃機関の制御装置
JP2011017253A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2011256738A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Mitsubishi Motors Corp 車両の出力制御装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04203250A (ja) * 1990-11-29 1992-07-23 Mitsubishi Motors Corp 走行負荷分補償式速度制御部付ドライブバイワイヤ式車両
JP3318945B2 (ja) * 1992-03-02 2002-08-26 株式会社日立製作所 自動車用制御装置、自動車制御システム及び自動車の制御方法
JP2002276447A (ja) * 2001-03-19 2002-09-25 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2003269306A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置
ITBO20030213A1 (it) 2003-04-11 2004-10-12 Magneti Marelli Powertrain Spa Metodo per il controllo del regime di un motore
DE10324958B4 (de) 2003-06-03 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
DE102004012522B3 (de) 2004-03-16 2006-01-12 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP2006138300A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Denso Corp 内燃機関のトルク制御装置
US7314033B2 (en) * 2004-11-18 2008-01-01 Massachusetts Institute Of Technology Fuel management system for variable ethanol octane enhancement of gasoline engines
JP4483789B2 (ja) * 2006-01-13 2010-06-16 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
JP4654173B2 (ja) * 2006-11-16 2011-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の制御装置
JP4597156B2 (ja) * 2007-03-19 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 トルクディマンド型の内燃機関の制御装置
JP4407711B2 (ja) * 2007-03-19 2010-02-03 トヨタ自動車株式会社 トルクディマンド型の内燃機関の制御装置
JP4816813B2 (ja) * 2008-10-31 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5293717B2 (ja) * 2010-10-01 2013-09-18 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
JP5287818B2 (ja) * 2010-10-01 2013-09-11 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10503259A (ja) 1995-05-13 1998-03-24 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 内燃機関のトルク制御方法
JPH102246A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンの回転数制御装置
JPH11182284A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2002036867A (ja) * 2000-07-31 2002-02-06 Zexel Valeo Climate Control Corp 空調制御装置
JP2009167991A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Denso Corp 内燃機関のアイドル運転制御装置
JP2010065571A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Toyota Motor Corp 車載内燃機関の制御装置
JP2011017253A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2011256738A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Mitsubishi Motors Corp 車両の出力制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2808523A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2942513A3 (en) * 2014-04-11 2015-12-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine rotational speed control apparatus

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