JP2007138869A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸気バルブの閉弁タイミングが下死点付近であって同下死点を含む所定範囲A内に入ったときには、点火時期指令値STを求めるのに用いられるノック限界点火時期(BT−R・H)が遅角側に補正される。そして、この遅角補正されたノック限界点火時期(BT−R・H)に対し学習値AG1による補正等が加えられて点火時期指令値STが算出される。この学習値AG1については閉弁タイミングIVCが所定範囲A外にあるときに更新されたものであるが、その学習値AG1を用いて点火時期指令値STを算出したとしても、上記ノック限界点火時期(BT−R・H)が遅角側に補正されているため、当該点火時期指令値STが進角し過ぎた状態になることは抑制される。
【選択図】図7
Description
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、吸気バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える内燃機関に適用され、機関運転状態に基づき算出されるノック限界点火時期に対し、ノック発生の有無に応じて増減するフィードバック項による補正を加えるとともに、前記フィードバック項に基づき更新される学習値による補正を加えることで点火時期指令値を算出し、その点火時期指令値に基づき点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置において、前記吸気バルブの閉弁タイミングが下死点付近であって且つ同下死点を含む所定範囲内にあるとき、前記ノック限界点火時期を遅角側に補正する補正手段を備えた。
以下、本発明を自動車用エンジンの点火時期制御装置に具体化した第1実施形態を図1〜図11に従って説明する。
エンジン1の点火時期制御装置は、エンジン1の各種運転制御を実行する電子制御装置26を備えている。この電子制御装置26は、上記制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル27の踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ28。
・エンジン1でのノック発生を検出するノックセンサ31。
・クランクシャフト7の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出等に用いられるクランクポジションセンサ34。
電子制御装置26の出力ポートには、点火プラグ5の駆動回路 バルブタイミング可変機構13の駆動回路、及びリフト量可変機構14の駆動回路などが接続されている。
エンジン1の点火時期は、以下の式(1)から求められる点火時期指令値STに基づいて制御される。
ST :点火時期指令値
(BT−R):ノック限界点火時期
BT :ベース点火時期
R :ノック余裕代
F :フィードバック項
AG1 :学習値
式(1)のノック限界点火時期(BT−R)は、エンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき標準的な環境条件下においてノックを生じさせない最も進角側の点火時期として算出されるベース点火時期BTから、実験等により予め定められた固定値であるノック余裕代Rを減算することにより算出される。こうした算出されたノック限界点火時期(BT−R)は、上記ベース点火時期BTからノック余裕代Rだけ遅角させた値となり、最もノックが発生しやすい環境条件下においてノックを生じさせない最も進角側の点火時期を表す値となる。なお、上記環境条件としては気温、湿度、大気圧、及びエンジン冷却水温等があげられ、これらの条件に応じてエンジン1でのノックの発生しやすさが変化することとなる。
(B)読み込んだ記憶用学習値AGを点火時期指令値STの算出に用いられる学習値AG1として設定する。
(D)フィードバック項Fに基づき学習値AG1を更新する。
(F)記憶用学習値AGを電子制御装置26の不揮発性メモリに記憶する。
ここで、上記式(1)を用いた点火時期指令値STの算出の概要について、図4を参照して説明する。
ST :点火時期指令値
(BT−R・H):ノック限界点火時期
BT :ベース点火時期
R :補正前のノック余裕代
H :補正係数
R・H :補正後のノック余裕代
F :フィードバック項
AG1 :学習値
これにより、閉弁タイミングIVCが所定範囲A内にあるときには、遅角側に補正されたノック限界点火時期(BT−R・H)に対し、学習値AG1による補正等を加えて点火時期指令値STが算出される。従って、閉弁タイミングIVCが所定範囲A外から所定範囲A内に入ったとき、上記点火時期指令値STが進角し過ぎた状態になるのを抑制することができ、上述したように同点火時期指令値STが適正な値になるよう学習値AG1が更新されるまでの間にノックが発生するのを抑制することができる。
(1)吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A内に入ったときには、点火時期指令値STを求めるのに用いられるノック限界点火時期(BT−R・H)が遅角側に補正される。そして、この遅角補正されたノック限界点火時期(BT−R・H)に対し学習値AG1による補正等が加えられて点火時期指令値STが算出される。この学習値AG1については閉弁タイミングIVCが所定範囲A外にあるときに更新されたものであるが、その学習値AG1を用いて点火時期指令値STを算出したとしても、上記ノック限界点火時期(BT−R・H)が遅角側に補正されているため、当該点火時期指令値STが進角し過ぎた状態になるのを抑制することができる。従って、閉弁タイミングIVCが所定範囲A外から所定範囲A内に入ったとき、点火時期指令値STが適正な値になるよう学習値AG1が更新されるまでの間にノックが発生するという不具合が生じるのを抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態について図12〜図14を参照して説明する。
この実施形態は、第1実施形態において、吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A外から所定範囲A内に入ったとき、図7に示されるように点火時期指令値STが適正な値(点P3)よりも遅角側の値(点P4)になるのを抑制し、点火時期指令値STの上記適正な値への収束性を向上させるようにしたものである。また、この実施形態では、第1実施形態において、吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A内から所定範囲A外に出たとき、点火時期指令値STが図10に示されるように適正な値(点P1)から若干進角側にずれた値になるのを抑制し、点火時期指令値STの上記適正な値への収束性を高めるようにもしている。
(5)吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A外から所定範囲A内に入ったとき、図7に示されるように点火時期指令値STが適正な値(点P3)よりも遅角側の値(点P4)になるのを抑制し、点火時期指令値STの上記適正な値への収束性を向上させることができる。
次に、本発明の第3実施形態について図15を参照して説明する。
吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A内にあるときには、それ以外のときに比べてノックが発生しやすい。このため、当該状況下においては、ノック発生時に同ノックを抑制すべくフィードバック項Fを遅角更新量aずつ減少させる際、その遅角更新量aを閉弁タイミングIVCが所定範囲A外にあるときに比べて大きくすることが、フィードバック項Fによって点火時期指令値STをノック抑制のための適正な値に速やかに収束させるうえで好ましい。この実施形態では、吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A内にあるときには、それ以外のときに比べてフィードバック項Fの遅角更新量aを大とし、同フィードバック項Fによって点火時期指令値STを適正な値に速やかに収束させるようにしたものである。
(7)吸気バルブ9の閉弁タイミングIVCが所定範囲A内に入ったとき、それ以外のときに比べてフィードバック項Fの遅角更新量a・{(R・H)/R}を大とし、同フィードバック項Fによって点火時期指令値STを適正な値に速やかに収束させることができる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第3実施形態において、閉弁タイミングIVCが所定範囲A内にあるとき、遅角更新量aを予め定められた固定値だけ大きくするようにしてもよい。
Claims (7)
- 吸気バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える内燃機関に適用され、機関運転状態に基づき算出されるノック限界点火時期に対し、ノック発生の有無に応じて増減するフィードバック項による補正を加えるとともに、前記フィードバック項に基づき更新される学習値による補正を加えることで点火時期指令値を算出し、その点火時期指令値に基づき点火時期を制御する内燃機関の点火時期制御装置において、
前記吸気バルブの閉弁タイミングが下死点付近であって且つ同下死点を含む所定範囲内にあるとき、前記ノック限界点火時期を遅角側に補正する補正手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記補正手段は、前記吸気バルブの閉弁タイミングが前記所定範囲内にあるとき、前記吸気バルブの開閉タイミングに基づき内燃機関の圧縮比を求め、その後に予め設定された標準圧縮比に対する前記内燃機関の圧縮比の変化量を算出し、その変化量の大きさが大となるほど前記ノック限界点火時期を遅角側に大きく補正する
請求項1記載の内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記補正手段は、前記吸気バルブの閉弁タイミングが前記所定範囲内から同所定範囲外に変化したとき、前記ノック限界点火時期における遅角側への補正量を「0」にする
請求項1又は2記載の内燃機関の点火時期制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関の点火時期制御装置において、
ノック発生があるときには前記フィードバック項を遅角更新量ずつ減少させ、ノック発生がないときには前記フィードバック項を進角更新量ずつ増加させるフィードバック制御手段を更に備え、
吸気バルブの閉弁タイミングが前記所定範囲内にあるときには、それ以外のときに比べて前記遅角更新量を大とする
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記ノック限界点火時期は、機関運転状態に基づき標準的な環境条件下でのノック限界点火時期として算出されるベース点火時期から予め定められたノック余裕代だけ遅角させた値である最もノックが発生しやすい環境条件下でのノック限界点火時期であって、
前記補正手段は、前記ノック余裕代の補正を通じて前記ノック限界点火時期を遅角側に補正するものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の点火時期制御装置。 - 請求項5記載の内燃機関の点火時期制御装置において、
前記学習値を前記フィードバック項に基づき更新してメモリに記憶用学習値として記憶し、同メモリに記憶された前記記憶用学習値を読み込んで前記点火時期指令値を算出するための学習値として用いる学習値更新手段を更に備え、
前記補正手段によるノック限界点火時期の遅角側への補正は、最もノックが発生しやすい環境条件であることを前提に大きく行われるものであって、
前記学習値更新は、前記補正手段による補正前のノック余裕代をRとし、前記補正手段による補正後のノック余裕代をR・Hとすると、前記点火時期指令値を算出するための学習値として前記メモリに記憶された前記記憶用学習値に「(R・H)/R」を乗算したものを用い、前記フィードバック項に基づき更新された学習値に「R/(R・H)」を乗算したものを記憶用学習値として前記メモリに記憶する
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記フィードバック項は、ノック発生があるときには遅角更新量ずつ減少させられ、ノック発生がないときには進角更新量ずつ増加させられるものであり、
前記フィードバック項の遅角更新量は、予め定められたベース値に「(R・H)/R」を乗算したものが用いられる
請求項6記載の内燃機関の点火時期制御装置。
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