JP7269104B2 - internal combustion engine controller - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control system.
近年,自動車の排気規制が強化されている。例えば、欧州では、RDE(Real Driving Emission)という試験方法が規定されており、この試験方法では、実際の街中での運転相当の条件で排気の成分評価を行う。また、RDEには、高地条件や-7℃といった低気温条件での試験も規定されており、このような外部環境においても筒内の空気量を高精度に検出し、燃料噴射量を制御して高精度な空燃比の制御を実施する必要がある。 In recent years, automobile exhaust regulations have been strengthened. For example, in Europe, a test method called RDE (Real Driving Emission) is stipulated, and in this test method, exhaust components are evaluated under conditions equivalent to actual driving on the street. The RDE also stipulates tests under high altitude conditions and low temperature conditions of -7°C. Therefore, it is necessary to control the air-fuel ratio with high accuracy.
ところで、気温-7℃でエンジンを始動する際は、エンジンが冷えているため、燃焼室の部材が完全に温まった安定状態の場合に比べて空気の密度が増加し、吸入空気量が増加する。特許文献1には、過渡において事前に適合した筒内温度に基づいて、筒内空気量の推定値を補正する方法が記載されている。
By the way, when starting the engine at an air temperature of -7°C, the engine is cold, so the density of the air increases compared to when the components of the combustion chamber are completely warmed up, and the amount of intake air increases. .
しかしながら、低温条件からの始動時においては事前に適合した筒内温度とは異なる状態であるため、特許文献1に記載された発明では、低温条件における空気量の推定値の精度(推定精度)が低くなる。また、エンジンの冷却水温を用いて空気量を補正する方法がある。しかし、この方法では、実際に空気に触れるシリンダ部材の壁面温度と冷却水の温度にかい離が生じる場合に、空気量の推定精度が低下してしまう。
However, at the time of starting from low temperature conditions, the in-cylinder temperature is in a state different from the preliminarily adapted temperature, so in the invention described in
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、吸入空気量の推定精度を高めることができる内燃機関制御装置を実現することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize an internal combustion engine control apparatus capable of improving the accuracy of estimating an intake air amount in consideration of the above problems.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の内燃機関制御装置は、空気量推定部と、燃料噴射制御部と、壁面温度検出部を備える。空気量推定部は、吸気管の圧力、吸気管の温度、内燃機関の回転数、又は可変動弁の位相に基づいて内燃機関の気筒内の空気量である筒内空気量を推定する。燃料噴射制御部は、空気量推定部により推定された筒内空気量に応じて燃料噴射量を制御する。壁面温度検出部は、内燃機関の気筒の壁面温度を検出する。そして、空気量推定部は、内燃機関の冷却水温度が予め定めた閾値温度より低い場合に、気筒の壁面温度が予め定めた閾値より低いと判定し、気筒の壁面温度が閾値より低い場合に吸気効率を補正することで筒内空気量を増加するように補正する。また、空気量推定部は、吸気管の圧力計測値と、吸気管の圧力推定値とに基づいて吸気効率の補正量を学習する。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, an internal combustion engine control device of the present invention includes an air amount estimator, a fuel injection controller, and a wall surface temperature detector. The air quantity estimator estimates a cylinder air quantity, which is an air quantity in a cylinder of the internal combustion engine, based on the pressure of the intake pipe, the temperature of the intake pipe, the rotational speed of the internal combustion engine, or the phase of the variable valve. The fuel injection control section controls the fuel injection amount according to the in-cylinder air amount estimated by the air amount estimating section. The wall temperature detector detects the wall temperature of the cylinder of the internal combustion engine. The air amount estimating unit determines that the wall surface temperature of the cylinder is lower than a predetermined threshold when the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is lower than a predetermined threshold temperature, and determines that the wall surface temperature of the cylinder is lower than the threshold temperature. By correcting the intake efficiency, correction is made so as to increase the in-cylinder air amount. Further, the air amount estimator learns a correction amount for the intake efficiency based on the measured pressure value of the intake pipe and the estimated pressure value of the intake pipe.
上記構成の内燃機関制御装置によれば、気筒内への吸入空気量(筒内空気量)の推定精度を高めることができる。 According to the internal combustion engine control device configured as described above , it is possible to improve the accuracy of estimating the intake air amount into the cylinder (in-cylinder air amount).
1.第1の実施形態
以下、本発明の第1の実施形態に係る内燃機関制御装置について、図1~図6を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
1. First Embodiment An internal combustion engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member which is common in each figure.
[内燃機関のシステム構成]
まず、図1を参照して内燃機関のシステム構成について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る内燃機関のシステム構成図である。
[System Configuration of Internal Combustion Engine]
First, the system configuration of the internal combustion engine will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an internal combustion engine according to the first embodiment.
図1に示すエンジン100は、火花点火式内燃機関である。エンジン100は、吸気管7の入り口の空気流量を計測する質量流量計3と,吸入ガスを圧縮する過給器の圧縮機4aと、圧縮された空気を冷却する熱交換器5と、燃焼室9に吸入するガスの量を調節するスロットルバルブ6と、吸気管圧力センサ8とを備えている。質量流量計3、圧縮機4a、熱交換器5、スロットルバルブ6、及び吸気管圧力センサ8は、吸気管7の各々の適宜位置に配置されている。
The
また、エンジン100は、燃焼室9に燃料を噴射する燃料噴射装置11と、点火エネルギーを供給する点火プラグ12と、冷却水温度を検出する冷却水温度センサ16と、吸気バルブ10aと、排気バルブ10bとを備えている。燃焼室9は、吸入するガスが通る吸入口と、燃焼した後のガスを排出する排気口を有している。吸気バルブ10aは、燃焼室9の吸入口に配置されており、排気バルブ10bは、燃焼室9の排気口に配置されている。
The
さらに、エンジン100は、タービン4bと、ウェイストゲートバルブ4cと、排気ガス中の有害物質を浄化する三元触媒13と、車両床下に設置される三元触媒14と、空燃比センサ15とを備えている。タービン4b、ウェイストゲートバルブ4c、三元触媒13,14、及び空燃比センサ15は、排気管17の各々の適宜位置に配置されている。
Further, the
タービン4bは、排気のエネルギーを利用して圧縮機4aを駆動し、ウェイストゲートバルブ4cは、タービン4bに加わる圧力を逃がす。空燃比センサ15は、空燃比検出器の一態様であり、三元触媒13の上流側にて排気ガスの空燃比を検出する。なお、空燃比センサ15は、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしてもよい。
The
ECU(Engine Control Unit)1は、エンジン100を制御する。このECU1には、質量流量計3から得られる検出信号Ss3と、スロットルバルブ6から得られる検出信号Ss6と、吸気管圧力センサ8から得られる信号Ss8が送られる。また、ECU1には、空燃比センサ15から得られる検出信号Ss15と、冷却水温度センサ16から得られる検出信号Ss16が送られる。さらに、ECU1には、アクセルペダルの踏込量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ2から得られる出力信号Ss2が送られる。
An ECU (Engine Control Unit) 1 controls an
ECU1は、アクセル開度センサ2の出力信号Ss2や各種センサ信号に基づいて要求トルクを演算する。すなわち、アクセル開度センサ2は、エンジン100への要求トルクを検出する要求トルク検出センサとして用いられる。
The
また、ECU1は、各種センサの出力から得られるエンジン100の運転状態に基づいて、スロットルバルブ6の開度、燃料噴射装置11の噴射パルス期間及び噴射開始時期、点火プラグ12の点火時期を演算する。さらに、ECU1は、各種センサの出力から得られるエンジン100の運転状態に基づいて、吸気バルブ10a及び排気バルブ10bの開閉時期、ウェイストゲートバルブ4cの開度などを演算する。
The
ECU1は、燃焼室9への吸入空気量(筒内空気量)に応じた燃料量(目標噴射量)を決定し、燃料量に応じた燃料噴射パルス期間を演算する。ECU1で演算された燃料噴射パルス期間は、燃料噴射装置駆動信号Ds11に変換され、燃料噴射装置11に送られる。ECU1で演算されたスロットルバルブ6の開度は、スロットルバルブ駆動信号Ds6としてスロットルバルブ6へ送られる。
The
また、ECU1で演算された吸気バルブ駆動信号Ds10aは、吸気バルブ10aに送られ、排気バルブ駆動信号Ds10bは、排気バルブ10bに送られる。同様に、ECU1で演算された燃料噴射装置駆動信号Ds11は、燃料噴射装置11に送られ、点火プラグ駆動信号Ds12は、点火プラグ12へ送られる。
An intake valve drive signal Ds10a calculated by the
このような構成を有するエンジン100では、吸気管7から吸気バルブ10aを経て燃焼室9内に吸入されたガスに対し、燃料噴射装置11が燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、所定の点火時期で点火プラグ12から発生される火花により燃焼し、その燃焼圧によりピストンを押し下げて駆動力を発生させる。燃焼後の排気は排気バルブ10b及び排気管17、タービン4bを経て三元触媒13に送られ、NOx、CO、HC成分などの有害物質が浄化される。
In the
[ECUの内部構成]
次に、図2を参照してエンジン100を制御するECU1の内部構成について説明する。
図2は、第1の実施形態に係るECUの構成を示すシステムブロック図である。
[Internal configuration of ECU]
Next, the internal configuration of the
FIG. 2 is a system block diagram showing the configuration of the ECU according to the first embodiment.
図2に示すように、ECU1は、内燃機関制御装置の一具体例を示すものであり、入力回路30aと、入出力ポート30bと、RAM(Random Access Memory)30cと、ROM(Read Only Memory)30dと、CPU(Central Processing Unit)30eを有する。また、ECU1は、スロットル駆動回路30fと、VTC(variable timing camshaft)駆動回路30gと、燃料噴射装置駆動回路30hと、点火出力回路30iと、ウェイストゲートバルブ駆動回路30jを有する。
As shown in FIG. 2, the
入力回路30aには、アクセル開度センサ2、質量流量計3、スロットルバルブ6、吸気管圧力センサ8、空燃比センサ15、冷却水温度センサ16の各出力信号(Ss2,Ss3,Ss6,Ss8,Ss10a,Ss10b,Ss15,Ss16)が入力される。なお、入力回路30aに入力される信号は、これらだけに限定されず、その他の各種センサの出力が入力されるようにしてもよい。
Output signals (Ss2, Ss3, Ss6, Ss8, Ss10a, Ss10b, Ss15, Ss16) are input. The signals input to the
入力回路30aは、入力された信号に対してノイズ除去等の信号処理を行って、入出力ポート30b内の入力ポートへ送る。このとき、入力回路30aに送られる入力信号のうちアナログ信号で構成される信号は、入力回路30aに設けられたA/D変換器によりデジタル信号に変換される。入出力ポート30bに送られた入力信号の値は、RAM30cに格納される。
The
ROM30dには、CPU30eにより実行される各種演算処理の内容を記述した制御プログラムや、各処理に用いられるMAPやデータテーブル等が記憶されている。RAM30cには、入出力ポート30bの入力ポートに入力された値や、制御プログラムに従って演算された各アクチュエータの操作量を表す値を格納する格納領域が設けられている。また、RAM30cに格納された各アクチュエータの操作量を表す値は、入出力ポート30bの出力ポートに送られる。
The
CPU30eは、本発明に係る空気量推定部の一具体例を示すものである。このCPU30eは、吸気管7の圧力、吸気管7の温度、エンジン100の回転数、又は可変動弁(吸気バルブ10a、排気バルブ10b)の位相に基づいて燃焼室9内の空気量である筒内空気量(後述のシリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定する。
The
スロットル駆動回路30fは、スロットルバルブ6を制御する。すなわち、入出力ポート30bの出力ポートにセットされたスロットルバルブ駆動信号Ds6は、スロットル駆動回路30fを経て、スロットルバルブ6を駆動するモータに送られる。
A
VTC駆動回路30gは、吸気バルブ10a及び排気バルブ10bを制御する。すなわち、入出力ポート30bの出力ポートにセットされた吸気バルブ駆動信号Ds10aは、VTC駆動回路30gを経て、吸気バルブ10aを駆動するモータに送られる。また、入出力ポート30bの出力ポートにセットされた排気バルブ駆動信号Ds10bは、VTC駆動回路30gを経て、排気バルブ10bを駆動するモータに送られる。
The
燃料噴射装置駆動回路30hは、本発明に係る燃料噴射制御部の一具体例を示すものであり、燃料噴射装置11を制御する。すなわち、入出力ポート30bの出力ポートにセットされた燃料噴射装置駆動信号Ds11は、燃料噴射装置駆動回路30hで燃料噴射装置11を駆動するのに十分なエネルギーに増幅されて、燃料噴射装置11に供給される。
The fuel injection
点火出力回路30iは、点火プラグ12を制御する。すなわち、入出力ポート30bの出力ポートにセットされた点火プラグ駆動信号Ds12は、点火出力回路30iで点火に必要な十分なエネルギーに増幅されて、点火プラグ12に供給される。
The
ウェイストゲートバルブ駆動回路30jは、ウェイストゲートバルブ4cを制御する。すなわち、入出力ポート30bの出力ポートにセットされたウェイストゲートバルブ駆動信号Ds4cは、ウェイストゲートバルブ駆動回路30jを経て、ウェイストゲートバルブ4cを駆動するモータに送られる。
The wastegate
なお、本実施形態のECU1は、ECU1内に上述した駆動回路を備えているが、これに限るものでは無い。本発明に係るECUとしては、上述した駆動回路のいずれか或いは全てがECUの外部に設けられ、その外部に設けられた駆動回路に信号を送るものであってもよい。
In addition, although the
[ECUによる吸気効率補正制御]
次に、図3を参照してECU1による吸気効率補正制御について説明する。
図3は、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御の概要を示すフローチャートである。
[Intake efficiency correction control by ECU]
Next, the intake efficiency correction control by the
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of intake efficiency correction control according to the first embodiment.
まず、ECU1のCPU30eは、冷却水温TWが事前に設定した閾値温度CTWCOR未満であるか否かを判別する(S301)。なお、閾値温度CTWCORは、過去の冷却水温、吸気効率、燃料噴射量等のデータに基づいて決定する。
First, the
S301において、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満でないと判別したとき(S301がYES判定の場合)、CPU30eは、燃焼室9の壁面温度(以下、「シリンダ壁面温度」とする)に応じた吸気効率補正の実施条件を満たしていないと判定し、壁面温度影響補正値KETATWALLを「1」に設定する(S302)。すなわち、CPU30eは、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満でないと判別したとき、シリンダ壁面温度が閾値以上であると判定し、吸気効率補正の実施条件を満たしていないと判定する。S302の処理後、CPU30eは、後述のS305の処理を行う。
When it is determined in S301 that the cooling water temperature TW is not less than the threshold temperature CTWCOR (when S301 determines YES), the
一方、S301において、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満であると判別したとき(S301がYES判定の場合)、CPU30eは、シリンダ壁面温度に応じた吸気効率補正の実施条件を満たしたと判定し、シリンダ壁面温度TCYLWALLを算出する(S303)。すなわち、CPU30eは、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満であると判別したとき、シリンダ壁面温度が閾値よりも低いと判定し、吸気効率補正の実施条件を満たしたと判定する。
On the other hand, when it is determined in S301 that the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR (if the determination in S301 is YES), the
S303の処理において、CPU30eは、少なくとも冷却水温度、燃料噴射量、筒内空気量、点火時期などからシリンダ壁面温度TCYLWALLを算出する。例えば、エンジン100の燃焼運転状態において、CPU30eは、冷却水温度、筒内空気量の積算値(燃料噴射量の積算値)、機関負荷及び機関回転速度などに基づいてシリンダ壁面温度TCYLWALLを算出する。
In the process of S303, the
次に、CPU30eは、シリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、ROM30dに格納されたテーブルから壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出す(S304)。この壁面温度影響補正値KETATWALLの読み出し処理については、後述の図4を参照しながら後で説明する。
Next, the
S302又はS304の処理後、CPU30eは、暖機後吸気効率INTKEF_VTCを算出する(S305)。暖機後吸気効率INTKEF_VTCは、吸気管圧力推定値、エンジン回転数を引数とするテーブルから読み出した基本吸気効率に、VTC位相による吸気効率の変化率を乗じて算出する。
After the processing of S302 or S304, the
次に、CPU30eは、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出する(S306)。壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWは、次式(数1)により算出する。
INTKEF_TW=INTKEF_VTC×KETATWALL・・・数1
Next, the
INTKEF_TW=INTKEF_VTC×KETATWALL . . .
次に、CPU30eは、燃焼室9に吸入した空気量(筒内空気量)であるシリンダ吸入空気量DG_CYLを算出する(S307)。この処理において、CPU30eは、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWと、エンジン回転数NEと、シリンダ行程容積VCYLと、シリンダ数NCYLと、吸気管圧推定値P_IMANIと、吸気管温度T_IMANIと、定数RAIRを用いて、シリンダ吸入空気量DG_CYLを次式(数2)により算出する。
DG_CYL=INTKEF_TW×NE×VCYL×NCYL/120×P_IMANI/(RAIR×T_IMANI)・・・数2
Next, the
DG_CYL=INTKEF_TW×NE×VCYL×NCYL/120×P_IMANI/(RAIR×T_IMANI)
なお、本実施形態では、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満である場合に、壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出して、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出した。しかし、本発明に係る吸気効率補正制御としては、シリンダ壁面温度TCYLWALLが所定の値(設定値)未満である場合に、面温度影響補正値KETATWALLを読み出して、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出するようにしてもよい。 In the present embodiment, when the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the wall surface temperature effect correction value KETATWALL is read to calculate the air intake efficiency INTKEF_TW after wall surface temperature effect correction. However, as the intake efficiency correction control according to the present invention, when the cylinder wall surface temperature TCYLWALL is less than a predetermined value (set value), the surface temperature influence correction value KETATWALL is read and the intake efficiency INTKEF_TW after wall surface temperature influence correction is calculated. You may make it calculate.
[壁面温度影響補正値の読み出し処理]
次に、図4を参照してECU1による吸気効率補正制御のS304において行われる壁面温度影響補正値の読み出し処理について説明する。
図4は、第1の実施形態に係る吸気効率補正値の読み出し概要を示すフローチャートである。
[Wall surface temperature effect correction value reading process]
Next, referring to FIG. 4, the reading process of the wall surface temperature influence correction value performed in S304 of the intake efficiency correction control by the
FIG. 4 is a flow chart showing an outline of reading the intake efficiency correction value according to the first embodiment.
まず、ECU1のCPU30eは、ROM30dに格納された非過給時壁面温度影響補正値テーブルから非過給時壁面温度影響補正値KETATWALLPを読み出す(S401)。なお、非過給時壁面温度影響補正値テーブルの引数は、吸気効率補正制御(図3参照)のステップS303で算出したシリンダ壁面温度TCYLTWALLである。
First, the
次に、CPU30eは、ROM30dに格納された過給時壁面温度影響補正値テーブルから過給時壁面温度影響補正値KETATWALLBを読み出す(S402)。なお、過給時壁面温度影響補正値テーブルの引数は、吸気効率補正制御(図3参照)のステップS303で算出したシリンダ壁面温度TCYLTWALLである。
Next, the
次に、CPU30eは、エンジン100が現時点で非過給状態であるか否かを判別する(S403)。S403処理において、CPU30eは、吸気管圧推定値P_IMANIが大気圧P_ATM未満の場合に非過給と判定する。
Next, the
S403において、エンジン100が現時点で非過給状態であると判別したとき(S403がYES判定の場合)、CPU30eは、非過給時壁面温度影響補正値KETATWALLPを壁面温度影響補正値KETATWALLとして決定する(S404)。その後、CPU30eは、壁面温度影響補正値の読み出し処理を終了し、処理を吸気効率補正制御(図3参照)のS305に移す。
When it is determined in S403 that the
一方、S403において、エンジン100が現時点で非過給状態でないと判別したとき(S403がNO判定の場合)、すなわち、過給状態であると判別したとき、CPU30eは、過給時壁面温度影響補正値KETATWALLBを壁面温度影響補正値KETATWALLとして決定する(S405)。その後、CPU30eは、壁面温度影響補正値の読み出し処理を終了し、処理を吸気効率補正制御(図3参照)のS305に移す。
On the other hand, when it is determined in S403 that the
図5は、第1の実施形態に係るシリンダ壁面温度と吸気効率補正値の関係を示すグラフである。非過給状態は、過給状態に比べてシリンダ壁面温度の変化率が大きい。そのため、図5に示すように、非過給状態と過給状態では、シリンダ壁面温度と壁面温度影響補正置との関係を示す直線の傾きが異なる。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between cylinder wall surface temperature and intake efficiency correction value according to the first embodiment. In the non-supercharged state, the change rate of the cylinder wall surface temperature is greater than in the supercharged state. Therefore, as shown in FIG. 5, the slope of the straight line indicating the relationship between the cylinder wall surface temperature and the wall surface temperature effect correction device differs between the non-supercharging state and the supercharging state.
そこで、本実施形態では、非過給状態と過給状態との2領域において補正計数を異ならせ、非過給状態のときの壁面温度影響補正値テーブル(非過給時壁面温度影響補正値テーブル)と、過給状態のときの壁面温度影響補正値テーブル(過給時壁面温度影響補正値テーブル)を設けている。これにより、非過給状態と過給状態に応じて壁面温度影響補正値を変えることができ、壁面温度影響補正値を用いて算出する筒内空気量の誤差を低減することができる。 Therefore, in the present embodiment, the correction coefficients are made different in the two regions of the non-supercharging state and the supercharging state, and the wall surface temperature effect correction value table for the non-supercharging state (non-supercharging wall temperature effect correction value table ) and a wall surface temperature effect correction value table in supercharging state (supercharging wall surface temperature effect correction value table). As a result, the wall surface temperature effect correction value can be changed according to the non-supercharging state and the supercharging state, and the error in the cylinder air amount calculated using the wall surface temperature effect correction value can be reduced.
図6は、第1の実施形態に係るシリンダ壁面温度を用いた吸気効率補正制御の概要を示す制御ブロック図である。図6に示すように、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御では、エンジン回転数NE、吸気管圧推定値P_IMANI及びVTC影響項を用いて暖機後吸気効率INTKEF_VTCを算出する。なお、VTC影響項とは、VTC位相による吸気効率の変化率である。 FIG. 6 is a control block diagram showing an overview of intake efficiency correction control using the cylinder wall surface temperature according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, in the intake efficiency correction control according to the first embodiment, the post-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC is calculated using the engine speed NE, the intake pipe pressure estimated value P_IMANI, and the VTC influence term. The VTC influence term is the rate of change of the intake efficiency due to the VTC phase.
また、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御では、冷却水温度、燃料噴射量などからシリンダ壁面温度TCYLWALLを推定する。そして、シリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、非過給時壁面温度影響補正値テーブル又は過給時壁面温度影響補正値テーブルから壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出す。 Further, in the intake efficiency correction control according to the first embodiment, the cylinder wall surface temperature TCYLWALL is estimated from the cooling water temperature, the fuel injection amount, and the like. Then, using the cylinder wall surface temperature TCYLWALL as an argument, the wall surface temperature effect correction value KETATWALL is read from the non-supercharging wall surface temperature effect correction value table or the supercharging wall surface temperature effect correction value table.
さらに、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御では、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満であれば、壁面温度影響補正値テーブルから読み出した値を壁面温度影響補正値KETATWALLとする。一方、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満でなければ壁面温度影響補正値KETATWALLを「1」とする。 Furthermore, in the intake efficiency correction control according to the first embodiment, if the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the value read from the wall surface temperature effect correction value table is used as the wall surface temperature effect correction value KETATWALL. On the other hand, if the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the wall surface temperature influence correction value KETATWALL is set to "1".
そして、暖機後吸気効率INTKEF_VTCと壁面温度影響補正値KETATWALLを乗じて、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出する。その結果、壁面温度影響補正値KETATWALLを「1」としなかった場合は、シリンダ壁面温度TCYLWALLに応じて増加するように筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)が推定される。 Then, the after-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC is multiplied by the wall surface temperature effect correction value KETATWALL to calculate the wall surface temperature effect corrected intake efficiency INTKEF_TW. As a result, when the wall surface temperature influence correction value KETATWALL is not set to "1", the in-cylinder air amount (cylinder intake air amount DG_CYL) is estimated so as to increase according to the cylinder wall surface temperature TCYLWALL.
このように、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御では、シリンダ壁面温度を推定し、シリンダ壁面によって冷やされることで生じる空気密度の増加分を補正する。これにより、筒内空気量の推定誤差を低減することができる。すなわち、筒内空気量の推定精度を高めることができる。 Thus, in the intake efficiency correction control according to the first embodiment, the cylinder wall surface temperature is estimated, and the increase in air density caused by cooling by the cylinder wall surface is corrected. As a result, it is possible to reduce the estimation error of the in-cylinder air amount. That is, it is possible to improve the estimation accuracy of the in-cylinder air amount.
さらに、シリンダ壁面に接触する筒内空気量の割合が多い過給と、シリンダ壁面に接触する筒内空気量の割合が少ない非過給領域において、壁面温度影響補正値を変える。これにより、壁面温度影響補正値を用いて算出する筒内空気量の推定誤差を低減することができる。 Furthermore, the wall surface temperature influence correction value is changed in the supercharging region in which the proportion of the cylinder air amount contacting the cylinder wall surface is large and the non-supercharging region in which the proportion of the cylinder internal air quantity contacting the cylinder wall surface is small. As a result, it is possible to reduce the estimation error of the in-cylinder air amount calculated using the wall surface temperature influence correction value.
2.第2の実施形態
次に、本発明の第2の実施形態に係る内燃機関制御装置について、図7~図9を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
2. Second Embodiment Next, an internal combustion engine control system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member which is common in each figure.
第2の実施形態に係る内燃機関制御装置は、第1の実施形態に係る内燃機関制御装置と同様の構成を有しており、異なる点は、壁面温度影響補正値の読み出し処理である。そのため、ここでは、第2の実施形態に係る壁面温度影響補正値の読み出し処理について説明し、その他の第1の実施形態と共通する部分の説明を省略する。 The internal combustion engine control device according to the second embodiment has the same configuration as the internal combustion engine control device according to the first embodiment, except for the process of reading the wall surface temperature influence correction value. Therefore, here, the reading process of the wall surface temperature effect correction value according to the second embodiment will be described, and the description of other parts common to the first embodiment will be omitted.
[壁面温度影響補正値の読み出し処理]
図7は、第2の実施形態に係る吸気効率補正値の読み出し概要を示すフローチャートである。ECU1のCPU30eは、吸気管圧推定値P_IMANIに基づいて、使用する壁面温度影響補正値テーブルを選択する(S701)。
[Wall surface temperature effect correction value reading process]
FIG. 7 is a flow chart showing an outline of reading the intake efficiency correction value according to the second embodiment. The
次に、CPU30eは、S701で選択した壁面温度影響補正値テーブルからシリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出す(S702)。なお、壁面温度影響補正値テーブルの引数は、吸気効率補正制御(図3参照)のステップS303で算出したシリンダ壁面温度TCYLTWALLである。その後、CPU30eは、壁面温度影響補正値の読み出し処理を終了し、処理を吸気効率補正制御(図3参照)のS305に移す。
Next, the
図8は、第2の実施形態に係るシリンダ壁面温度と吸気効率補正値の関係を示すグラフである。図8に示すように、シリンダ壁面温度と壁面温度影響補正置との関係を示す直線の傾きは、エンジン負荷の値(エンジン100の吸気圧)によって変化する。シリンダ壁面温度と壁面温度影響補正置との関係を示す直線の傾きは、例えば、エンジン100の吸気圧が低いほどが大きくなる。また、過給条件が同じものは、傾きがほぼ同一になる。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the cylinder wall surface temperature and the intake efficiency correction value according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the slope of the straight line indicating the relationship between the cylinder wall surface temperature and the wall surface temperature influence correction value varies depending on the engine load value (intake pressure of engine 100). For example, the lower the intake pressure of the
そこで、第2の実施形態では、吸気管圧に応じた複数の壁面温度影響補正値テーブルを設け、吸気管圧に基づいて使用する壁面温度影響補正値テーブルを選択する。なお、本実施形態では、エンジン負荷の値として、吸気管圧推定値P_IMANIを用いるが、本発明に係るエンジン負荷の値としては、例えば、質量流量計3で計測した空気量や、燃焼トルク、エンジン出力などを適用してもよい。 Therefore, in the second embodiment, a plurality of wall surface temperature effect correction value tables are provided according to the intake pipe pressure, and the wall surface temperature effect correction value table to be used is selected based on the intake pipe pressure. In this embodiment, the estimated intake pipe pressure value P_IMANI is used as the value of the engine load. An engine output or the like may be applied.
図9は、第2の実施形態に係るシリンダ壁面温度を用いた吸気効率補正制御の概要を示す制御ブロック図である。図9に示すように、第2の実施形態に係る吸気効率補正制御では、エンジン回転数NE、吸気管圧推定値P_IMANI及びVTC影響項を用いて暖機後吸気効率INTKEF_VTCを算出する。なお、VTC影響項とは、VTC位相による吸気効率の変化率である。 FIG. 9 is a control block diagram showing an outline of intake efficiency correction control using cylinder wall surface temperature according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, in the intake efficiency correction control according to the second embodiment, the post-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC is calculated using the engine speed NE, the intake pipe pressure estimated value P_IMANI, and the VTC influence term. The VTC influence term is the rate of change of the intake efficiency due to the VTC phase.
また、第2の実施形態に係る吸気効率補正制御では、冷却水温度、燃料噴射量などからシリンダ壁面温度TCYLWALLを推定する。そして、吸気管圧推定値P_IMANIに基づいて、使用する壁面温度影響補正値テーブルを選択し、シリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出す。なお、第2の実施形態に係る壁面温度影響補正値テーブルとしては、吸気管圧推定値P_IMANIとシリンダ壁面温度TCYLWALLの2変数を引数とするテーブルとしてもよい。 Further, in the intake efficiency correction control according to the second embodiment, the cylinder wall surface temperature TCYLWALL is estimated from the cooling water temperature, the fuel injection amount, and the like. Then, the wall surface temperature effect correction value table to be used is selected based on the intake pipe pressure estimated value P_IMANI, and the wall surface temperature effect correction value KETATWALL is read using the cylinder wall surface temperature TCYLWALL as an argument. The wall surface temperature influence correction value table according to the second embodiment may be a table using two variables, the intake pipe pressure estimated value P_IMANI and the cylinder wall surface temperature TCYLWALL, as arguments.
さらに、第2の実施形態に係る吸気効率補正制御では、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満であれば、壁面温度影響補正値テーブルから読み出した値を壁面温度影響補正値KETATWALLとする。一方、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満でなければ壁面温度影響補正値KETATWALLを「1」とする。 Furthermore, in the intake efficiency correction control according to the second embodiment, if the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the value read from the wall surface temperature effect correction value table is used as the wall surface temperature effect correction value KETATWALL. On the other hand, if the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the wall surface temperature influence correction value KETATWALL is set to "1".
そして、暖機後吸気効率INTKEF_VTCと壁面温度影響補正値KETATWALLを乗じて、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出する。その結果、壁面温度影響補正値KETATWALLを「1」としなかった場合は、シリンダ壁面温度TCYLWALLに応じて増加するように筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)が推定される。 Then, the after-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC is multiplied by the wall surface temperature effect correction value KETATWALL to calculate the wall surface temperature effect corrected intake efficiency INTKEF_TW. As a result, when the wall surface temperature influence correction value KETATWALL is not set to "1", the in-cylinder air amount (cylinder intake air amount DG_CYL) is estimated so as to increase according to the cylinder wall surface temperature TCYLWALL.
第2の実施形態に係る吸気効率補正制御は、第1の実施形態に係る吸気効率補正制御において過給と非過給で別の吸気温度補正値を読み出していたものを、シリンダ壁面との熱交換率との相関がより高い吸気菅圧でさらに細分化して読み出すようにした。これにより、壁面温度影響補正値を用いて算出する筒内空気量の推定誤差を、第1の実施形態よりも低減することができる。 In the intake efficiency correction control according to the second embodiment, different intake air temperature correction values are read out for supercharging and non-supercharging in the intake efficiency correction control according to the first embodiment. The intake manifold pressure, which has a higher correlation with the exchange rate, is further subdivided and read out. As a result, the estimation error of the in-cylinder air amount calculated using the wall surface temperature influence correction value can be reduced more than in the first embodiment.
3.第3の実施形態
次に、本発明の第3の実施形態に係る内燃機関制御装置について、図10及び図11を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
3. Third Embodiment Next, an internal combustion engine control system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member which is common in each figure.
第3の実施形態に係る内燃機関制御装置は、第1の実施形態に係る内燃機関制御装置と同様の構成を有しており、異なる点は、吸気効率補正制御である。そのため、ここでは、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御について説明し、その他の第1の実施形態と共通する部分の説明を省略する。 The internal combustion engine control system according to the third embodiment has the same configuration as the internal combustion engine control system according to the first embodiment, except for the intake efficiency correction control. Therefore, here, the intake efficiency correction control according to the third embodiment will be described, and the description of other parts common to the first embodiment will be omitted.
[ECUによる吸気効率補正制御]
図10は、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御の概要を示すフローチャートである。
吸気効率補正を行う場合は、エンジンの個体差やテーブルの設定値の誤差によって、補正の効果が低下することがある。そこで、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御では、吸気効率補正の効果を保つための学習機能を有する。
[Intake efficiency correction control by ECU]
FIG. 10 is a flowchart showing an overview of intake efficiency correction control according to the third embodiment.
When performing intake efficiency correction, the effect of correction may be reduced due to individual differences in engines and errors in table setting values. Therefore, the intake efficiency correction control according to the third embodiment has a learning function for maintaining the effect of the intake efficiency correction.
まず、ECU1のCPU30eは、冷却水温TWが事前に設定した閾値温度CTWCOR未満であるか否かを判別する(S1001)。S1001において、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満でないと判別したとき(S1001がNO判定の場合)、CPU30eは、シリンダ壁面温度に応じた吸気効率補正の実施条件を満たしていないと判定し、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を「1」に設定する(S1002)。S1002の処理後、CPU30eは、後述のS1011の処理を行う。
First, the
一方、S1001において、冷却水温TWが閾値温度CTWCOR未満であると判別したとき(S1001がYES判定の場合)、CPU30eは、シリンダ壁面温度に応じた吸気効率補正の実施条件を満たしたと判定し、シリンダ壁面温度TCYLWALLを算出する(S1003)。S1003の処理において、CPU30eは、少なくとも冷却水温度、燃料噴射量、筒内空気量、点火時期などからシリンダ壁面温度TCYLWALLを算出する。
On the other hand, when it is determined in S1001 that the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR (if the determination in S1001 is YES), the
次に、CPU30eは、シリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、ROM30dに格納されたテーブルから壁面温度影響補正値KETATWALLを読み出す(S1004)。この壁面温度影響補正値KETATWALLの読み出し処理については、前述の図4を参照して説明したものと同じである。なお、壁面温度影響補正値KETATWALLの読み出し処理としては、図6を参照して説明したものであってもよい。
Next, the
次に、CPU30eは、吸気管圧推定誤差PMERRORを次式(数3)により算出する(S1005)。すなわち、吸気管圧推定誤差PMERRORは、吸気管圧推定値P_IMANIを吸気管圧計測値PMTPBIで除することで算出する。
PMERROR=P_IMANI/PMTPBI・・・数3
Next, the
PMERROR=P_IMANI/
次に、CPU30eは、吸気管圧推定誤差PMERRORが吸気管圧推定誤差閾値CPME未満であるか否かを判別する(S1006)。なお、吸気管圧推定誤差閾値CPMEは、過去の吸気管圧推定値、吸気管圧計測値、吸気効率、燃料噴射量等のデータに基づいて決定する。
Next, the
S1006において、吸気管圧推定誤差PMERRORが吸気管圧推定誤差閾値CPME未満でないと判別したとき(S1006がNO判定の場合)、CPU30eは、吸気管圧推定誤差PMERRORを補正学習値KEWLとして更新する(S1007)。S1007の処理後、CPU30eは、後述のS1009の処理を行う。
When it is determined in S1006 that the intake pipe pressure estimation error PMERROR is not less than the intake pipe pressure estimation error threshold value CPME (if the determination in S1006 is NO), the
一方、S1006において、吸気管圧推定誤差PMERRORが吸気管圧推定誤差閾値CPME未満であると判別したとき(S1006がYES判定の場合)、CPU30eは、シリンダ壁面温度TCYLWALLを引数として、ROM30dに格納されたテーブルから補正学習値KEWLを読み出す(S1008)。
On the other hand, when it is determined in S1006 that the intake pipe pressure estimation error PMERROR is less than the intake pipe pressure estimation error threshold CPME (if the determination in S1006 is YES), the
S1007又はS1008の処理後、CPU30eは、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を次式(数4)により算出する(S1009)。すなわち、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2は、壁面温度影響補正値KETATWALLに、補正学習値KEWLを乗じて算出する。
KETATWALL2=KETATWALL×KEWL・・・数4
After the processing of S1007 or S1008, the
KETATWALL2=KETATWALL×KEWL . . . 4
次に、CPU30eは、暖機後吸気効率INTKEF_VTCを算出する(S1010)。暖機後吸気効率INTKEF_VTCは、吸気管圧力推定値、エンジン回転数を引数とするテーブルから読み出した基本吸気効率に、VTC位相による吸気効率の変化率を乗じて算出する。
Next,
次に、CPU30eは、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出する(S1011)。壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWは、次式(数5)により算出する。すなわち、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWは、暖機後吸気効率INTKEF_VTCに、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を乗じて算出する。
INTKEF_TW=INTKEF_VTC×KETATWALL2・・・数5
Next, the
INTKEF_TW=INTKEF_VTC×KETATWALL2
次に、CPU30eは、燃焼室9に吸入した空気量であるシリンダ吸入空気量DG_CYLを算出する(S1012)。この処理において、CPU30eは、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWと、エンジン回転数NEと、シリンダ行程容積VCYLと、シリンダ数NCYLと、吸気管圧推定値P_IMANIと、吸気管温度T_IMANIと、定数RAIRを用いて、シリンダ吸入空気量DG_CYLを上述の数2により算出する。
Next, the
図11は、第3の実施形態に係るシリンダ壁面温度を用いた吸気効率補正制御の概要を示す制御ブロック図である。図11に示すように、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御における暖機後吸気効率INTKEF_VTCの算出は、第1及び第2の実施形態と同じである。 FIG. 11 is a control block diagram showing an outline of intake efficiency correction control using cylinder wall surface temperature according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, calculation of the post-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC in the intake efficiency correction control according to the third embodiment is the same as in the first and second embodiments.
第3の実施形態に係る吸気効率補正制御では、吸気管圧推定値P_IMANIを吸気管圧計測値PMTPBIで割り、吸気管圧推定誤差PMERRORを算出する。そして、吸気管圧推定誤差PMERRORが吸気管圧推定誤差閾値CPME(以下、「閾値CPME」とする)以上であれば、吸気管圧推定誤差PMERRORを補正学習値KEWLとして更新する。一方、吸気管圧推定誤差PMERRORが閾値CPME未満であれば、シリンダ壁面温度TCYLWALLから補正学習値KEWLを読み出す。 In the intake efficiency correction control according to the third embodiment, the intake pipe pressure estimation value P_IMANI is divided by the intake pipe pressure measurement value PMTPBI to calculate the intake pipe pressure estimation error PMERROR. Then, if the intake pipe pressure estimation error PMERROR is equal to or greater than the intake pipe pressure estimation error threshold CPME (hereinafter referred to as "threshold CPME"), the intake pipe pressure estimation error PMERROR is updated as the correction learning value KEWL. On the other hand, if the intake pipe pressure estimation error PMERROR is less than the threshold CPME, the correction learning value KEWL is read from the cylinder wall surface temperature TCYLWALL.
さらに、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御では、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満でなければKETATWALLを「1」とする。一方、冷却水温度TWが閾値温度CTWCOR未満であれば、壁面温度影響補正値テーブルから読み出した値を壁面温度影響補正値KETATWALLとする。 Further, in the intake efficiency correction control according to the third embodiment, KETATWALL is set to "1" unless the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR. On the other hand, if the cooling water temperature TW is less than the threshold temperature CTWCOR, the value read from the wall surface temperature effect correction value table is used as the wall surface temperature effect correction value KETATWALL.
そして、壁面温度影響補正値KETATWALLと補正学習値KEWLを乗じて、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を算出する。その後、暖機後吸気効率INTKEF_VTCと壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を乗じて、壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを算出する。その結果、壁面温度影響学習後補正値KETATWALL2を「1」としなかった場合は、シリンダ壁面温度TCYLWALLに応じて増加するように筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)が推定される。 Then, the wall surface temperature effect correction value KETATWALL and the correction learned value KEWL are multiplied to calculate the wall surface temperature effect post-learning correction value KETATWALL2. After that, the after-warm-up intake efficiency INTKEF_VTC is multiplied by the correction value KETATWALL2 after wall temperature effect learning to calculate the post-wall temperature effect corrected intake efficiency INTKEF_TW. As a result, when the correction value KETATWALL2 after wall surface temperature influence learning is not set to "1", the cylinder air amount (cylinder intake air amount DG_CYL) is estimated so as to increase according to the cylinder wall surface temperature TCYLWALL.
このように、第3の実施形態に係る吸気効率補正制御では、質量流量計3とシリンダ内空気量推定値をもとに算出する吸気管圧推定値と、吸気管圧計測値の差からシリンダ壁面温度が所定温度よりも低い場合の吸気効率を補正する。これにより、機差、経時劣化によるシリンダ壁面と空気との熱交換率の違いを修正することができる。
As described above, in the intake efficiency correction control according to the third embodiment, the cylinder pressure is calculated based on the difference between the intake pipe pressure estimated value calculated based on the
4.まとめ
以上説明したように、上述した第1~第3の実施形態の内燃機関制御装置は、空気量推定部(CPU30e)と、燃料噴射制御部(燃料噴射装置駆動回路30h)と、壁面温度検出部(S303又はS1003の処理を行うCPU30e)を備える。空気量推定部は、吸気管(吸気管7)の圧力、吸気管の温度、内燃機関(エンジン100)の回転数、又は可変動弁(吸気バルブ10a、排気バルブ10b)の位相に基づいて内燃機関の気筒(燃焼室9)内の空気量である筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定する。燃料噴射制御部は、空気量推定部により推定された筒内空気量に応じて燃料噴射量を制御する。そして、空気量推定部は、気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)に応じて筒内空気量を増加するように補正する。これにより、気筒(燃焼室9)壁面によって冷やされることで生じる空気密度の増加分を補正することができ、気筒内への筒内空気量の推定誤差を低減することができる。すなわち、気筒内への筒内空気量の推定精度を高めることができる。
4. Summary As described above, the internal combustion engine control device of the first to third embodiments described above includes an air amount estimator (
また、上述した第1~第3の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)が予め定めた閾値より低い場合に吸気効率を補正する(壁面温度影響補正後吸気効率INTKEF_TWを用いる)ことで筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定する。これにより、気筒(燃焼室9)壁面によって冷やされることで生じる空気密度の増加分を補正することができ、気筒内への筒内空気量の推定誤差を低減することができる。すなわち、気筒内への筒内空気量の推定精度を高めることができる。
Further, the air amount estimator (
また、上述した第1~第3の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、内燃機関の冷却水温度(冷却水温度センサ16の検出結果)が設定値(閾値温度CTWCOR)より低い場合に、気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)が予め定めた閾値より低いと判定する。これにより、吸気効率を補正するか否かを容易に決定することができる。
Further, the air amount estimator (
また、上述した第1~第3の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、少なくとも過給か非過給かにより異なる補正係数(過給時壁面温度影響補正値KETATWALLB、非過給時壁面温度影響補正値KETATWALLP)に基づいて筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定する。これにより、気筒(燃焼室9)壁面に接触する筒内空気量の割合の大小に応じて補正係数を変えることができ、筒内空気量の推定誤差を低減することができる。
Further, the air amount estimator (
また、上述した第2の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、内燃機関の負荷水準(例えば、吸気管圧推定値P_IMANI、燃焼トルクやエンジン出力)により異なる補正係数(吸気管圧推定値P_IMANIに基づいて選択された壁面温度影響補正値テーブルから読み出した壁面温度影響補正値KETATWALL)に基づいて筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定する。これにより、内燃機関の負荷水準に応じて補正係数を細分化することができ、筒内空気量の推定誤差をより低減することができる。
Further, the air amount estimator (
また、上述した第2の実施形態の内燃機関制御装置に係る内燃機関の負荷水準は、吸気管の圧力推定値(吸気管圧推定値P_IMANI)とする。これにより、気筒(燃焼室9)壁面との熱交換率の相関がより高い(比較的高い)吸気管圧に応じて補正係数を細分化することができ、筒内空気量の推定誤差をより低減することができる。 Further, the load level of the internal combustion engine according to the internal combustion engine control apparatus of the second embodiment described above is assumed to be the intake pipe pressure estimated value (intake pipe pressure estimated value P_IMANI). As a result, the correction coefficient can be subdivided according to the intake pipe pressure, which has a higher (relatively high) correlation of the heat exchange rate with the wall surface of the cylinder (combustion chamber 9), and the estimation error of the cylinder air amount can be reduced. can be reduced.
また、上述した第2の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、吸気管の圧力推定値(吸気管圧推定値P_IMANI)と気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)の2変数を引数とするテーブルから、筒内空気量(シリンダ吸入空気量DG_CYL)を推定するための補正値(壁面温度影響補正値KETATWALL)を取得する。これにより、吸気管の圧力推定値に応じた複数のテーブルを設ける必要が無く、吸気効率を補正するために必要なデータ量の削減を図ることができる。
In addition, the air amount estimator (
また、上述した第3の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、吸気管の圧力計測値(吸気管圧計測値PMTPBI)と、吸気管の圧力推定値(吸気管圧推定値P_IMANI)とに基づいて吸気効率の補正量(補正学習値KEWL)を学習する。これにより、機差、経時劣化による気筒(燃焼室9)壁面と空気との熱交換率の違いを修正することができる。
In addition, the air amount estimator (
また、上述した第3の実施形態の内燃機関制御装置における空気量推定部(CPU30e)は、吸気管の圧力計測値(吸気管圧計測値PMTPBI)に対する吸気管の圧力推定値(吸気管圧推定値P_IMANI)の割合(吸気管圧推定誤差PMERROR)が予め定めた閾値(吸気管圧推定誤差閾値CPME)以上である場合に、その割合を気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)に対応付けた学習値(補正学習値KEWL)として記憶する。そして、学習値に基づいて吸気効率を補正する。これにより、機差、経時劣化による気筒(燃焼室9)壁面と空気との熱交換率の違いを修正することができる。
In addition, the air amount estimator (
また、上述した第1~第3の実施形態の内燃機関制御装置における壁面温度検出部(S303又はS1003の処理を行うCPU30e)は、少なくとも内燃機関の冷却水温度、燃料噴射量、筒内空気量、又は点火時期に基づいて気筒の壁面温度(シリンダ壁面温度TCYLWALL)を推定する。これにより、冷却水温度等に基づいて気筒の壁面温度を推定することができ、推定した気筒の壁面温度に応じて筒内空気量を推定することができる。
Further, the wall surface temperature detection unit (
以上、本発明の内燃機関制御装置の実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の内燃機関制御装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The embodiment of the internal combustion engine control device of the present invention has been described above, including its effects. However, the internal combustion engine control system of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention described in the claims.
また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Also, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、上述した第1の実施形態では、非過給時壁面温度影響補正値テーブルと、過給時壁面温度影響補正値テーブルを設ける構成とした。しかし、本発明に係る内燃機関制御装置としては、過給・非過給と、シリンダ壁面温度TCYLWALLの2つ要素を引数とするテーブルを設ける構成としてもよい。 For example, in the above-described first embodiment, a non-supercharging wall surface temperature effect correction value table and a supercharging wall surface temperature effect correction value table are provided. However, the internal combustion engine control device according to the present invention may have a configuration in which a table having two parameters of supercharging/non-supercharging and cylinder wall surface temperature TCYLWALL as arguments is provided.
また、上述した第1~第3の実施形態によって説明した本発明は、内燃機関とモータのハイブリッドシステムに適用することができる。 Moreover, the present invention described in the first to third embodiments can be applied to a hybrid system of an internal combustion engine and a motor.
1…ECU(内燃機関制御装置)、 2…アクセル開度センサ、 3…質量流量計、 4a…圧縮機、 4b…タービン、 4c…ウェイストゲートバルブ、 5…熱交換器、 6…スロットルバルブ、 7…吸気管、 8…吸気管圧力センサ、 9…燃焼室(シリンダ)、 10a…吸気バルブ、 10b…排気バルブ、 11…燃料噴射装置、 12…点火プラグ、 13,14…三元触媒、 15…空燃比センサ、 16…冷却水温度センサ、 17…排気管、 30a…入力回路、 30b…入出力ポート、 30c…RAM、 30d…ROM、 30e…CPU、 30f…スロットル駆動回路、 30g…VTC駆動回路、 30h…燃料噴射装置駆動回路、 30i…点火出力回路、 30j…ウェイストゲートバルブ駆動回路、 100…エンジン
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記空気量推定部により推定された前記筒内空気量に応じて燃料噴射量を制御する燃料噴射制御部と、
前記内燃機関の気筒の壁面温度を検出する壁面温度検出部と、を備え、
前記空気量推定部は、前記内燃機関の冷却水温度が予め定めた閾値温度より低い場合に、前記気筒の壁面温度が予め定めた閾値より低いと判定し、前記気筒の壁面温度が前記閾値より低い場合に吸気効率を補正することで前記筒内空気量を増加するように補正し、前記吸気管の圧力計測値と、前記吸気管の圧力推定値とに基づいて吸気効率の補正量を学習する
内燃機関制御装置。 an air amount estimating unit that estimates a cylinder air amount, which is an air amount in a cylinder of the internal combustion engine, based on the pressure of the intake pipe, the temperature of the intake pipe, the rotational speed of the internal combustion engine, or the phase of the variable valve;
a fuel injection control unit that controls a fuel injection amount according to the in-cylinder air amount estimated by the air amount estimation unit;
a wall temperature detection unit that detects the wall surface temperature of the cylinder of the internal combustion engine,
The air amount estimating unit determines that the wall surface temperature of the cylinder is lower than a predetermined threshold when the cooling water temperature of the internal combustion engine is lower than a predetermined threshold temperature, and determines that the wall surface temperature of the cylinder is lower than the threshold. If it is low, the intake efficiency is corrected to increase the in -cylinder air amount, and the intake efficiency correction amount is learned based on the intake pipe pressure measurement value and the intake pipe pressure estimation value. do
Internal combustion engine controller.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the air amount estimator estimates the in-cylinder air amount based on at least a correction coefficient that differs depending on whether supercharging or non-supercharging.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the air amount estimating section estimates the in-cylinder air amount based on a correction coefficient that varies depending on the load level of the internal combustion engine.
請求項3に記載の内燃機関制御装置。 4. The internal combustion engine control device according to claim 3 , wherein the load level of the internal combustion engine is an estimated pressure value of the intake pipe.
請求項3に記載の内燃機関制御装置。 4. The air amount estimator according to claim 3 , wherein the air amount estimator acquires a correction value for estimating the in-cylinder air amount from a table having two variables, an estimated pressure value of the intake pipe and a wall surface temperature of the cylinder, as arguments. internal combustion engine controller.
請求項1に記載の内燃機関制御装置。 When the ratio of the estimated pressure value of the intake pipe to the measured pressure value of the intake pipe is equal to or greater than a predetermined threshold value, the air amount estimating unit uses the ratio as a learning value associated with the wall surface temperature of the cylinder. 2. The internal combustion engine control device according to claim 1 , wherein the learning value is stored and the intake efficiency is corrected based on the learned value.
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