JP2010024901A - Controller for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関における点火時期を制御する技術に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly to a technique for controlling ignition timing in an internal combustion engine.
従来より、EGR(Engine Gas Recirculation)システムが設けられた内燃機関が知られている。EGRシステムでは、気筒から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に再循環させる外部EGRにより、ポンピングロスならびに未燃焼ガスを低減することができる。 Conventionally, an internal combustion engine provided with an EGR (Engine Gas Recirculation) system is known. In the EGR system, the pumping loss and the unburned gas can be reduced by the external EGR that recirculates the exhaust gas discharged from the cylinder to the exhaust passage to the intake passage.
EGRシステムにより排気通路から吸気通路に再循環される排気ガスの量は、EGRガス通路上に設けられたEGRバルブにより調整される。EGRバルブが開くと排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環が行なわれ、EGRバルブが閉じると排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環が停止される。 The amount of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the intake passage by the EGR system is adjusted by an EGR valve provided on the EGR gas passage. When the EGR valve is opened, the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage, and when the EGR valve is closed, the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped.
排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態とを切替えると、外部EGRにより気筒に充填される排気ガスの量が過渡的に変化する。外部EGRにより気筒に充填される排気ガスの量が過渡的に変化している間は、気筒内での燃焼状態が不安定になり、ノックが発生し得る。そこで、外部EGRを行なう状態と停止する状態との切替時には点火時期を遅角する技術が提案されている。 When the state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is switched to the state in which the exhaust gas is stopped, the amount of exhaust gas charged into the cylinder by the external EGR changes transiently. While the amount of exhaust gas charged into the cylinder by the external EGR is changing transiently, the combustion state in the cylinder becomes unstable and knocking may occur. Therefore, a technique has been proposed in which the ignition timing is retarded when switching between a state in which external EGR is performed and a state in which it is stopped.
特開2007−23971号公報(特許文献1)は、ノック判定期間内におけるノックセンサのバックグランドノイズに基づいてノック判定レベルを学習するとともに、学習されたノック判定レベルとノック判定期間内におけるノックセンサの出力信号との比較を通じてノッキング(ノック)発生の有無を判定し、判定結果に基づいて設定される点火時期補正量に応じて機関の点火時期を進角側または遅角側に補正するノッキング判定制御部を備え、排気を吸気通路に再循環させる排気再循環装置による排気再循環の実行または停止による燃料噴射時期の変更により、燃料噴射弁の動作に伴う振動ノイズの発生時期がノック判定期間内に変化した場合には、機関運転状態の変化時に行われるノック判定レベルの学習に際し、ノック判定レベルの学習が完了するまで、ノッキング判定制御部によるノッキング判定を禁止するとともに、ノッキング判定制御部によって設定される時期よりもさらに機関の点火時期を遅角側に補正する内燃機関の点火時期制御装置を開示する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-23971 (Patent Document 1) learns a knock determination level based on the background noise of the knock sensor within the knock determination period, and also learns the knock determination level and the knock sensor within the knock determination period. Knocking determination that determines whether knocking (knocking) has occurred through comparison with the output signal of the engine, and corrects the ignition timing of the engine to the advance side or retard side according to the ignition timing correction amount set based on the determination result Due to the change of the fuel injection timing by executing or stopping the exhaust gas recirculation by the exhaust gas recirculation device that has a control unit and recirculates the exhaust gas to the intake passage, the generation timing of vibration noise due to the operation of the fuel injection valve is within the knock determination period When the knock determination level is learned when the engine operating state changes, the knock determination level Disclosed is an internal combustion engine ignition timing control device that prohibits knocking determination by the knocking determination control unit until learning is completed and corrects the ignition timing of the engine further to the retard side than the timing set by the knocking determination control unit. To do.
この公報に記載の点火時期制御装置によれば、排気を吸気通路に再循環させる排気再循環装置による排気再循環の実行または停止により、振動ノイズがノック判定期間内で発生するようになった場合でもノック判定レベルの学習が行われる。これにより同振動ノイズがノックセンサのバックグランドノイズとして取り込まれる。したがって、ノック判定レベルは同振動ノイズが反映された値として学習され、同振動ノイズをノッキングとして誤判定することがない程度にノック判定レベルは大きく設定される。そのため、ノックセンサの出力信号に燃料噴射弁の動作に伴う振動ノイズが乗っていても、その振動ノイズのレベルが学習完了後のノック判定レベルを超えるようなことはない。したがって、同振動ノイズをノッキングとして誤判定することがなく、燃料噴射弁の動作に伴う振動ノイズに起因した誤遅角の発生は抑制され、ひいてはノック判定期間や燃料噴射時期をそれぞれ最適な時期に設定することができるようになる。 According to the ignition timing control device described in this publication, when vibration noise is generated within a knock determination period due to execution or stop of exhaust gas recirculation by an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas into an intake passage. However, learning of the knock determination level is performed. As a result, the vibration noise is captured as background noise of the knock sensor. Therefore, the knock determination level is learned as a value in which the vibration noise is reflected, and the knock determination level is set large enough that the vibration noise is not erroneously determined as knocking. Therefore, even if the output signal of the knock sensor is accompanied by vibration noise accompanying the operation of the fuel injection valve, the vibration noise level does not exceed the knock determination level after completion of learning. Therefore, the same vibration noise is not erroneously determined as knocking, and the occurrence of erroneous retardation due to vibration noise associated with the operation of the fuel injection valve is suppressed, so that the knock determination period and the fuel injection timing are each set to the optimum time. Can be set.
ただし、燃料噴射弁の動作に伴って発生する振動ノイズがノック判定レベルに反映されるまで、ノッキング判定が禁止される。これにより、振動ノイズをノッキングと判定してしまうといった誤判定の発生が防止され、もってそうした誤遅角の発生も防止することができる。 However, knocking determination is prohibited until vibration noise generated with the operation of the fuel injection valve is reflected in the knock determination level. As a result, it is possible to prevent an erroneous determination that the vibration noise is determined to be knocking, and thus to prevent such an erroneous retardation.
さらに、ノック判定レベルの学習が完了するまで、点火時期が遅角される。これにより、ノック判定レベルの学習が完了するまでノッキングの発生を抑えることができるようになる。
しかしながら、外部EGRを行なう状態と停止する状態との切替時には、新たに内燃機関に吸入された新気と再循環された排気ガスとの混合状態は不明である。したがって、ノックの発生を防ぎ得る点火時期の遅角量を正確に定めるのは困難である。そのため、外部EGRの実行直後または停止直後に点火時期を遅角してもノックの発生を防ぐことができない場合があり得る。一方、ノックの発生を防ぐために点火時期を大きく遅角すると、内燃機関の出力が必要以上に低下し得る。 However, at the time of switching between the state in which the external EGR is performed and the state in which it is stopped, the mixed state of the fresh air newly sucked into the internal combustion engine and the recirculated exhaust gas is unknown. Therefore, it is difficult to accurately determine the retard amount of the ignition timing that can prevent the occurrence of knocking. For this reason, knocking may not be prevented even if the ignition timing is retarded immediately after the execution of external EGR or immediately after stopping. On the other hand, if the ignition timing is greatly retarded in order to prevent knocking, the output of the internal combustion engine can be reduced more than necessary.
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ノックが発生する回数を低減するとともに、内燃機関の出力の低下量を低減することができる内燃機関の制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to control an internal combustion engine capable of reducing the number of times that knocking occurs and reducing the amount of decrease in the output of the internal combustion engine. Is to provide.
第1の発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に再循環させる再循環システムが設けられた内燃機関の制御装置である。この制御装置は、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態とを切替えるように再循環システムを制御するための再循環制御手段と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に、内燃機関における点火時期を遅角するように制御するための遅角手段と、ノックが発生したか否かを判定し、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御するためのノック制御手段とを備える。ノック制御手段は、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することを継続するための手段を含む。 An internal combustion engine control apparatus according to a first aspect of the present invention is an internal combustion engine control apparatus provided with a recirculation system that recirculates exhaust gas discharged from a cylinder to an exhaust passage into an intake passage. The control device includes a recirculation control means for controlling the recirculation system so as to switch between a state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which the exhaust gas is stopped. At the time of switching between a state where exhaust gas is recirculated and a state where it is stopped, a retarding means for controlling the ignition timing in the internal combustion engine to retard, and whether or not knocking has occurred, And a knock control means for controlling the ignition timing so as to delay when it occurs. The knock control means continues to control the ignition timing so as to be retarded when a knock occurs at the time of switching between a state where exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state where it is stopped. Means for.
この構成によると、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に、点火時期が遅角されることに加えて、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続される。これにより、ノックが発生したか否かにかかわらず点火時期を遅角するとともに、ノックが発生した場合には点火時期をさらに遅角して、ノックが発生する回数を低減することができる。また、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続されているので、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態とを切替えたことによる点火時期が遅角量を必要以上に大きくしなくても、ノックが発生する回数を低減することができる。そのため、ノックが発生する回数を低減するとともに、内燃機関の出力の低下量を低減することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。 According to this configuration, the ignition timing is retarded when the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the state where the exhaust gas is stopped. Thus, the ignition timing is continuously controlled. As a result, the ignition timing is retarded regardless of whether or not knocking has occurred, and when knocking occurs, the ignition timing can be further retarded to reduce the number of times that knocking occurs. In addition, since the ignition timing is continuously controlled so as to be retarded when knocking occurs, the state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the state where it is stopped are switched. Therefore, even if the ignition timing does not increase the retard amount more than necessary, the number of knocks can be reduced. Therefore, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can reduce the number of occurrences of knocking and reduce the amount of decrease in the output of the internal combustion engine.
第2の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1の発明の構成に加え、ノック制御手段は、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように点火時期を制御するための手段を含む。制御装置は、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期を学習するための手段をさらに備える。遅角手段は、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値との差が大きいほど、点火時期をより大きく遅角するように制御するための手段を含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the knock control means retards when knocking occurs, and advances when the knock does not occur. Means for controlling the ignition timing. The control device further includes means for learning the ignition timing controlled so as to be retarded when knocking occurs and to advance when knocking does not occur. The retarding means is a learning value of the ignition timing in a state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage, and a learned value of the ignition timing in a state where the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped. The means for controlling the ignition timing to be retarded more greatly is included as the difference between is increased.
この構成によると、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように点火時期が制御される。ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期が学習される。排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値との差が大きいほど、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期がより大きく遅角される。これにより、内燃機関の気筒内における燃焼状態の変化が大きいほど、点火時期をより大きく遅角することができる。そのため、ノックが発生する可能性が大きいほど、点火時期をより大きく遅角することができる。そのため、ノックが発生する回数を低減することができる。 According to this configuration, the ignition timing is controlled so as to be retarded when knocking occurs and to advance when knocking does not occur. The ignition timing controlled to be retarded when knocking occurs and to advance when knocking does not occur is learned. There is a large difference between the learned value of the ignition timing when exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the learned value of ignition timing when exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. Thus, the ignition timing is more retarded when switching between a state where exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state where it is stopped. Thereby, the ignition timing can be retarded more greatly as the change in the combustion state in the cylinder of the internal combustion engine is larger. Therefore, the ignition timing can be retarded more greatly as the possibility of knocking increases. Therefore, the number of times that knocking occurs can be reduced.
第3の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1の発明の構成に加え、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように点火時期を制御するための手段を含む。制御装置は、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期を学習するための手段と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が予め定められた第1の点火時期よりも遅く、かつ排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2の点火時期よりも遅い場合、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを許可するための手段と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が第1の点火時期よりも早い場合および排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が第2の点火時期よりも早い場合のうちの少なくともいずれか一方の場合、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを禁止するための手段とをさらに備える。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the ignition timing is such that when the knocking occurs, the angle is retarded, and when no knocking occurs, the angle is advanced. Means for controlling. The control device includes means for learning the ignition timing controlled to retard when knocking occurs and advance when knocking does not occur, and exhaust from the exhaust passage to the intake passage. The learned value of the ignition timing in a state where the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped when the learned value of the ignition timing in the state where the gas is recirculated is later than the predetermined first ignition timing. Is controlled to delay the ignition timing when switching between a state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which it is stopped when the ignition timing is later than the predetermined second ignition timing. Means for permitting and when the learning value of the ignition timing in a state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is earlier than the first ignition timing and when the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. Circulation In at least one of the cases where the learning value of the ignition timing in the stop state is earlier than the second ignition timing, there is a state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which the stop is stopped And a means for prohibiting control to retard the ignition timing at the time of switching.
この構成によると、ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように点火時期が制御される。ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期が学習される。排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が予め定められた第1の点火時期よりも遅く、かつ排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2の点火時期よりも遅い場合、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することが許可される。排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が第1の点火時期よりも早い場合および排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が第2の点火時期よりも早い場合のうちの少なくともいずれか一方の場合、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することが禁止される。これにより、点火時期が大きく遅角されている場合、すなわちノックが発生している回数が高い場合は、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角し、そうでない場合は遅角しないようにすることができる。そのため、点火時期を遅角する回数を最小限にすることができる。そのため、内燃機関の出力が必要以上に低下しないようにすることができる。 According to this configuration, the ignition timing is controlled so as to be retarded when knocking occurs and to advance when knocking does not occur. The ignition timing controlled to be retarded when knocking occurs and to advance when knocking does not occur is learned. The learning value of the ignition timing in the state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is later than the predetermined first ignition timing, and the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped. If the learned value of the ignition timing in the state to be activated is later than the predetermined second ignition timing, the ignition timing is delayed when switching between the state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the state in which it is stopped. It is allowed to control to horn. Ignition when the learning value of the ignition timing in the state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is earlier than the first ignition timing and in the state in which the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped In at least one of the cases where the learning value of the timing is earlier than the second ignition timing, the ignition timing is changed at the time of switching between the state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the state where it is stopped. Control to retard is prohibited. As a result, when the ignition timing is greatly retarded, that is, when the number of knocks is high, when switching between a state where exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state where it is stopped The ignition timing can be retarded, otherwise it can be prevented from retarding. Therefore, the number of times to retard the ignition timing can be minimized. Therefore, the output of the internal combustion engine can be prevented from decreasing more than necessary.
第4の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1〜3のいずれかの発明の構成に加え、内燃機関には、吸気弁および排気弁のうちの少なくともいずれか一方の開閉タイミングを変更する変更機構が設けられる。制御装置は、吸気弁および排気弁の両方が同時に開いた状態になる期間が無いように変更機構を制御するための手段をさらに備える。再循環制御手段は、吸気弁および排気弁の両方が同時に開いた状態になる期間が無いように変更機構が制御された後、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態を予め定められた時間だけ維持するように再循環システムを制御するための手段と、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態を予め定められた時間だけ維持するように再循環システムが制御された後、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態になるように再循環システムを制御するための手段とを含む。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, the internal combustion engine has a change in opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve. A changing mechanism is provided. The control device further includes means for controlling the changing mechanism so that there is no period in which both the intake valve and the exhaust valve are open simultaneously. The recirculation control means is configured to stop the exhaust gas recirculation from the exhaust passage to the intake passage after the change mechanism is controlled so that there is no period in which both the intake valve and the exhaust valve are open simultaneously. Means for controlling the recirculation system to maintain for a predetermined time, and recirculation to maintain the state of stopping the exhaust gas recirculation from the exhaust passage to the intake passage for a predetermined time And means for controlling the recirculation system to be in a state of recirculation of exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage after the system is controlled.
この構成によると、吸気弁および排気弁のうちの少なくともいずれか一方の開閉タイミングが変更機構により変更される。たとえば、気筒から排気通路に排出された排気ガスを気筒に吸い戻す内部EGRから外部EGRへ切替える際、吸気弁および排気弁の両方が同時に開いた状態になる期間、すなわちオーバーラップが無いように変更機構が制御される。吸気弁と排気弁とのオーバーラップが無いように変更機構が制御された後、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態が、予め定められた時間だけ維持される。排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態を予め定められた時間だけ維持するように再循環システムが制御された後、排気通路から吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態になるように再循環システムが制御される。これにより、外部EGRを停止した状態から外部EGRを行なう状態への移行時に、外部EGRおよび内部EGRのいずれも行なわれない期間を設けることができる。そのため、外部EGRを停止した状態から外部EGRを行なう状態への移行時における気筒内の気流の乱れを低減することができる。その結果、ノックの発生を抑制することができる。 According to this configuration, the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is changed by the changing mechanism. For example, when switching from internal EGR back to the cylinder for exhaust gas exhausted into the exhaust passage from the cylinder to the external EGR, it is changed so that both the intake valve and the exhaust valve are open simultaneously, that is, there is no overlap The mechanism is controlled. After the change mechanism is controlled so that there is no overlap between the intake valve and the exhaust valve, the state in which the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped is maintained for a predetermined time. After the recirculation system is controlled to maintain the state in which the recirculation of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped for a predetermined time, the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. The recirculation system is controlled to be in the state. Thus, it is possible to provide a period during which neither the external EGR nor the internal EGR is performed during the transition from the state where the external EGR is stopped to the state where the external EGR is performed. Therefore, it is possible to reduce the turbulence of the airflow in the cylinder at the time of transition from the state where the external EGR is stopped to the state where the external EGR is performed. As a result, occurrence of knock can be suppressed.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両のエンジン100について説明する。エンジン100には4つの気筒が設けられる。なお、気筒の数は「4」限らず、「5」、「6」、「8」、「10」および「12」などであってもよい。
With reference to FIG. 1, an
本実施の形態に係る制御装置は、たとえばエンジンECU(Electronic Control Unit)200が実行するプログラムにより実現される。なお、エンジンECU200により実行されるプログラムをCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
The control device according to the present embodiment is realized by a program executed by an engine ECU (Electronic Control Unit) 200, for example. The program executed by
エンジン100は、エアクリーナ102から吸入された空気とインジェクタ104から噴射される燃料との混合気を、燃焼室内で点火プラグ106により点火して燃焼させる内燃機関である。
点火時期は、エンジン100の運転状態に応じて設定される。以下、エンジン100の運転状態に応じて設定される点火時期を基本点火時期とも記載する。ノッキングが発生した場合などには、点火時期は基本点火時期から遅角される。
The ignition timing is set according to the operating state of
基本点火時期は、エンジン回転数NEおよび負荷KLをパラメータとして有するマップに従って設定される。負荷KLは、後述するエアフローメータ314により検出された吸入空気量およびエンジン回転数NEなどに基づいて算出される。なお、負荷KLを算出する方法は周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
The basic ignition timing is set according to a map having the engine speed NE and the load KL as parameters. The load KL is calculated based on the intake air amount detected by an
混合気が燃焼すると、燃焼圧によりピストン108が押し下げられ、クランクシャフト110が回転する。燃焼後の混合気(排気ガス)は、三元触媒112により浄化された後、車外に排出される。エンジン100に吸入される空気の量は、スロットルバルブ114により調整される。吸気バルブ116が開いた際に燃焼室に混合気が導入される。排気バルブ118が開いた際に燃焼室から排気ガスが排出される。
When the air-fuel mixture burns, the
吸気バルブ116の位相、すなわち開閉タイミングは、VVT(Variable Valve Timing)機構120により変更される。なお、吸気バルブ116に加えて排気バルブ118の位相を変更するようにしてもよい。
The phase of
本実施の形態において、エンジン100には、EGRシステムが設けられている。EGRシステムは、気筒から排気通路130に排出された排気ガスを吸気通路132に再循環させる外部EGRにより、ポンピングロスならびに未燃焼ガスを低減する。
In the present embodiment,
EGRシステムにより排気通路130から吸気通路132に再循環される排気ガスの量は、EGRガス通路134上に設けられたEGRバルブ136により調整される。EGRバルブ136が開くと排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環が行なわれる。EGRバルブ136が閉じると排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環が停止される。
The amount of exhaust gas recirculated from the
エンジン100は、エンジンECU200により制御される。エンジンECU200には、ノックセンサ300と、水温センサ302と、タイミングロータ304に対向して設けられたクランクポジションセンサ306と、スロットル開度センサ308と、車速センサ310と、イグニッションスイッチ312と、エアフローメータ314とが接続されている。
ノックセンサ300は、エンジン100のシリンダブロックに設けられる。ノックセンサ300は、圧電素子により構成されている。ノックセンサ300は、エンジン100の振動により電圧を発生する。電圧の大きさは、振動の大きさと対応した大きさとなる。ノックセンサ300は、電圧を表わす信号をエンジンECU200に送信する。
本実施の形態において、エンジンECU200には、ノックセンサ300から送信された信号に基づいてノックが発生したか否かを判定し、ノックが発生したと判定された場合には点火時期を遅角し、ノックが発生していないと判定された場合には点火時期を進角するノックコントロールシステムが実装されている。
In the present embodiment,
たとえば、ノックセンサ300により検出された振動の大きさがしきい値よりも大きい場合にノックが発生したと判定される。なお、ノックが発生したか否かを判定する方法には周知の一般的な技術を利用すればよいためここではその詳細な説明は繰り返さない。
For example, when the magnitude of vibration detected by
水温センサ302は、エンジン100のウォータージャケット内の冷却水の温度(水温)を検出し、検出結果を表わす信号を、エンジンECU200に送信する。
タイミングロータ304は、クランクシャフト110に設けられており、クランクシャフト110と共に回転する。タイミングロータ304の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ306は、タイミングロータ304の突起に対向して設けられている。タイミングロータ304が回転すると、タイミングロータ304の突起と、クランクポジションセンサ306とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ306のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ306は、起電力を表わす信号を、エンジンECU200に送信する。エンジンECU200は、クランクポジションセンサ306から送信された信号に基づいて、クランク角およびクランクシャフト110の回転数(エンジン回転数NE)を検出する。
The
スロットル開度センサ308は、スロットル開度を検出し、検出結果を表わす信号をエ
ンジンECU200に送信する。車速センサ310は、車輪(図示せず)の回転数を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンECU200に送信する。エンジンECU200は、車輪の回転数から、車速を算出する。イグニッションスイッチ312は、エンジン100を始動させる際に、運転者によりオン操作される。
エアフローメータ314は、エンジン100に吸入される空気量を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンECU200に送信する。本実施の形態において、エアフローメータ314には、吸気温センサが内蔵されたホットワイヤ式のエアフローメータが用いされる。したがって、エアフローメータ314は、エンジン100に吸入される空気の温度(吸気温)を検出するとともに、エンジン100に吸入される空気量を検出する。なお、吸気温センサをエアフローメータ314とは別に設けるようにしてもよい。
エンジンECU200は、電源である補機バッテリ320から供給された電力により作動する。エンジンECU200は、各センサおよびイグニッションスイッチ312から送信された信号、ROM(Read Only Memory)202に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン100が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。
図2を参照して、エンジンECU200の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
The function of
エンジンECU200は、VVT制御部500と、EGR制御部502と、遅角部504と、ノック制御部510と、学習部512と、許可部520と、禁止部522とを備える。
VVT制御部500は、VVT機構120を制御する。たとえば、吸気バルブ116の位相が、エンジン回転数NEおよび負荷KLをパラメータに有するマップに従って定められる位相になるようにVVT機構120が制御される。
また、エンジン100の運転状態(エンジン回転数NEおよび負荷KL)が図3に示すマップにおいて斜線で示される領域にある場合、吸気バルブ116および排気バルブ118の両方が同時に開いた状態になる期間、すなわち吸気バルブ116および排気バルブ118のオーバーラップが無いようにVVT機構120が制御される。
In addition, when the operating state of engine 100 (engine speed NE and load KL) is in the region indicated by hatching in the map shown in FIG. 3, the period during which both
なお、図3において斜線で示される領域は、EGRシステムにより外部EGRが行なわれる領域を示す。よって、エンジン100の運転状態が図3において斜線で示される領域外にある場合、EGRシステムにより外部EGRが停止されるとともに、吸気バルブ116と排気バルブ118とのオーバーラップによって、気筒から吸気通路132に排出された排気ガスが気筒に吸い戻される内部EGRが行なわれる。なお、VVT機構120の制御方法はこれらに限らない。
In FIG. 3, the hatched area indicates an area where external EGR is performed by the EGR system. Therefore, when the operating state of the
EGR制御部502は、気筒から排気通路130に排出された排気ガスを吸気通路132に再循環させる外部EGRを行なう状態と停止する状態とを切替えるようにEGRバルブ136を制御する。
The EGR control unit 502 controls the
エンジン100の運転状態が図3に示すマップにおいて斜線で示される領域にある場合、EGRバルブ136が開くように制御され、外部EGRが実行される。エンジン100の運転状態が図3において斜線で示される領域外にある場合、EGRバルブ136が閉じるように制御され、外部EGRが停止される。
When the operating state of the
内部EGRから外部EGRへの切替時には、図4に示すように、時間T1において吸気バルブ116と排気バルブ118とのオーバーラップが無くなるようにVVT機構120が制御された後、すなわち内部EGRにより再循環される排気ガスの量(以下、再循環される排気ガスの量をEGR量とも記載する)が零になるように制御された後、外部EGRによるEGR量が徐々に増加するように、EGRバルブ136が制御される。
When switching from the internal EGR to the external EGR, as shown in FIG. 4, after the
なお、図5に示すように、内部EGRから外部EGRへの切替時、時間T2において吸気バルブ116と排気バルブ118とのオーバーラップが無くなるようにVVT機構120が制御された後、予め定められた時間ΔTだけ外部EGRを停止した状態を維持し、さらにその後、時間T3から外部EGRによるEGR量が徐々に増加するように、EGRバルブ136を制御してもよい。
As shown in FIG. 5, when switching from the internal EGR to the external EGR, after the
これにより、外部EGRを停止した状態から外部EGRを行なう状態への移行時に、外部EGRおよび内部EGRのいずれも行なわれない期間を設けることができる。そのため、外部EGRを停止した状態から外部EGRを行なう状態への移行時における気筒内の気流の乱れを低減することができる。その結果、ノックの発生を抑制することができる。 Thus, it is possible to provide a period during which neither the external EGR nor the internal EGR is performed during the transition from the state where the external EGR is stopped to the state where the external EGR is performed. Therefore, it is possible to reduce the turbulence of the airflow in the cylinder at the time of transition from the state where the external EGR is stopped to the state where the external EGR is performed. As a result, occurrence of knock can be suppressed.
図2に戻って、遅角部504は、排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環、すなわち外部EGRを実行する状態と停止するとの切替時に、点火時期を遅角するように点火プラグ106を制御する。図6に示すように、時間T4において予め定められた値だけ点火時期が遅角された後、予め定められた変化率で遅角量が低減される。
Returning to FIG. 2, the retarding
なお、図7に示すように、時間T5において吸気バルブ116と排気バルブ118とのオーバーラップが無くなるようにVVT機構120が制御された後、予め定められた時間ΔTだけ外部EGRを停止した状態を維持する場合、吸気バルブ116と排気バルブ118とのオーバーラップが無くなった時間T5において点火時期を遅角するようにしてもよい。また、図8に示すように、時間T5からΔTだけ経過して外部EGRによるEGR量が増加する時間T6において点火時期を遅角するようにしてもよい。
As shown in FIG. 7, after the
また、遅角部504は、後述する点火時期の学習値に応じた遅角量だけ点火時期を遅角するように点火プラグ106を制御する。外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値と、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値との差が大きいほど点火時期がより大きく遅角される。
The
外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値と、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値との差に加えて、外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値もしくは外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値自体に応じて遅角量を決定するようにしてもよい。なお、点火時期の遅角方法はこれらに限らない。 In addition to the difference between the learned value of the ignition timing in the state where the external EGR is executed and the learned value of the ignition timing in the state where the external EGR is stopped, the learned value of the ignition timing or the external EGR in the state where the external EGR is executed is stopped. The retard amount may be determined according to the learning value itself of the ignition timing in the state to be performed. The ignition timing retarding method is not limited to these.
図2に戻って、ノック制御部510は、ノックセンサ300から送信された信号に基づいてノックが発生したか否かを判定し、ノックが発生したと判定された場合には点火時期を遅角し、ノックが発生していないと判定された場合には点火時期を進角するように点火プラグ106を制御する。
Returning to FIG. 2, knock
より具体的には、ノックが発生したか否かに応じて基本点火時期に対する遅角量(補正量)akcsを増減することにより、点火時期が遅角されたり進角されたりする。基本点火時期に対する遅角量akcsは、ノックが発生したと判定される毎に予め定められた値だけ大きくされ、ノックが発生していないと判定される毎に予め定められた値だけ小さくされる。 More specifically, the ignition timing is retarded or advanced by increasing or decreasing the retardation amount (correction amount) acs for the basic ignition timing depending on whether or not knocking has occurred. The retardation amount akcs with respect to the basic ignition timing is increased by a predetermined value every time it is determined that knocking has occurred, and is decreased by a predetermined value every time it is determined that knocking has not occurred. .
なお、ノックコントロールシステムにおいて基本点火時期に対する遅角量akcsを算出する方法には周知の一般的な技術を利用すればよいためここではその詳細な説明は繰り返さない。 It should be noted that a known general technique may be used as a method for calculating the retardation amount akcs with respect to the basic ignition timing in the knock control system, and therefore detailed description thereof will not be repeated here.
本実施の形態において、排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環、すなわち外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時には、ノックが発生したと判定された場合には遅角するように点火時期を制御することが継続される。
In the present embodiment, when exhaust gas is recirculated from the
なお、ノックが発生していないと判定された場合には進角するように点火時期を制御することを停止するようにしてもよく、継続するようにしてもよい。ノックが発生していないと判定された場合には進角するように点火時期を制御することを停止する場合には、たとえば、予め定められた時間だけ、進角するように点火時期を制御することが停止される。 If it is determined that knock has not occurred, the control of the ignition timing so as to advance may be stopped or continued. When it is determined that knocking has not occurred, the ignition timing is controlled to advance only for a predetermined time, for example, in order to stop controlling the ignition timing to advance. That will be stopped.
学習部512は、ノックが発生したと判定された場合には点火時期を遅角し、ノックが発生していないと判定された場合には点火時期を進角するように制御された点火時期を学習する。すなわち、ノックコントロールシステムにより制御された点火時期が学習される。
The
たとえば、基本点火時期に対する遅角量akcsを学習することにより点火時期が学習される。図9に示すように、遅角量akcsがしきい値akcs1以上になった場合もしくはしきい値akcs2以下になった場合、遅角量akcsの学習値akgが更新される。 For example, the ignition timing is learned by learning the retardation amount akcs with respect to the basic ignition timing. As shown in FIG. 9, when the retard amount akcs is equal to or greater than the threshold value acsc1 or less than the threshold value acsc2, the learning value akg of the retard amount acs is updated.
遅角量akcsがしきい値akcs1以上になった場合、学習値akgがしきい値akcs1の絶対値分だけ大きくされ、遅角量akcsがしきい値akcs2以下になった場合、学習値akgがしきい値akcs2の絶対値分だけ小さくされる。 When the retard amount akcs is greater than or equal to the threshold value acsc1, the learned value akg is increased by the absolute value of the threshold value acsc1, and when the retard amount acs is less than or equal to the threshold value acsc2, the learned value akg is Decrease by the absolute value of the threshold value akks2.
たとえば遅角量akcsと学習値akgとの和が正である場合、基本点火時期を遅角量akcsと学習値akgとの和の絶対値分だけ遅角した値が、ノックコントロールシステムにより制御された点火時期である。遅角量akcsと学習値akgとの和が負である場合、基本点火時期を遅角量akcsと学習値akgとの和の絶対値分だけ進角した値が、ノックコントロールシステムにより制御された点火時期である。 For example, if the sum of the retard amount akcs and the learned value akg is positive, a value obtained by retarding the basic ignition timing by the absolute value of the sum of the retard amount akcs and the learned value akg is controlled by the knock control system. Ignition timing. When the sum of the retard amount akcs and the learned value akg is negative, the value obtained by advancing the basic ignition timing by the absolute value of the sum of the retard amount akcs and the learned value akg is controlled by the knock control system. Ignition timing.
また、学習値akgが正である場合、基本点火時期を学習値akgの絶対値分だけ遅角した値が、ノックコントロールシステムにより制御された点火時期の学習値である。学習値akgが負である場合、基本点火時期を学習値akgの絶対値分だけ進角した値が、ノックコントロールシステムにより制御された点火時期の学習値である。 When the learning value akg is positive, a value obtained by delaying the basic ignition timing by the absolute value of the learning value akg is the learning value of the ignition timing controlled by the knock control system. When the learned value akg is negative, a value obtained by advancing the basic ignition timing by the absolute value of the learned value akg is the learned value of the ignition timing controlled by the knock control system.
点火時期の学習は、外部EGRが実行される状態ならびに外部EGRが停止される状態のそれぞれにおいて行なわれる。 The ignition timing is learned in each of a state where the external EGR is executed and a state where the external EGR is stopped.
なお、点火時期の学習方法はこれらに限らない。また、ノックコントロールシステムにおいて点火時期を学習する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。 Note that the ignition timing learning method is not limited to these. In addition, as a method of learning the ignition timing in the knock control system, a known general technique may be used, and thus detailed description thereof will not be repeated here.
許可部520は、排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環、すなわち外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも遅く、かつ、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも遅く、かつ吸気温が予め定められた温度以上である場合、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを許可する。なお、吸気温を考慮しないようにしてもよい。
The
禁止部522は、排気通路130から吸気通路132への排気ガスの再循環、すなわち外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも早い場合、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも早い場合、および吸気温が予め定められた温度より低い場合のうちのいずれか一つ場合、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを禁止する。なお、吸気温を考慮しないようにしてもよい。
The
図10を参照して、エンジンECU200が実行するプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 10, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、エンジンECU200は、ノックが発生したか否かを判定する。ノックが発生したと判定されると(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS104に移される。
In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100,
S102にて、エンジンECU200は、点火時期を遅角する。S104にて、エンジンECU200は、点火時期を進角する。
In S102,
S106にて、エンジンECU200は、ノックが発生したと判定された場合には点火時期を遅角し、ノックが発生していないと判定された場合には点火時期を進角するように制御された点火時期を学習する。
In S106,
S200にて、エンジンECU200は、外部EGRを実行する状態と停止する状態とを切替えるか否かを判断する。外部EGRを実行する状態と停止する状態とを切替える場合(S200にてYES)、処理はS202に移される。もしそうでないと(S204にてNO)、処理はS100に戻される。
In S200,
S202にて、エンジンECU200は、内部EGRから外部EGRに切替えるか否かを判断する。すなわち、外部EGRを停止する状態から実行する状態に切替えるかが判断される。内部EGRから外部EGRに切替える場合(S202にてYES)、処理はS204に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、処理はS208に移される。
In S202,
S204にて、エンジンECU200は、吸気バルブ116および排気バルブ118の両方が同時に開いた状態になる期間、すなわち吸気バルブ116および排気バルブ118のオーバーラップが無いようにVVT機構120を制御する。
In S204,
S206にて、エンジンECU200は、外部EGRを実行する。すなわち、EGRバルブ136が開くように制御する。
In S206,
S208にて、エンジンECU200は、外部EGRを停止する。すなわち、EGRバルブ136が閉じるように制御する。
In S208,
S210にて、エンジンECU200は、外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも遅く、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも遅く、かつ吸気温が予め定められた温度以上であるか否かを判断する。
In S210,
外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも遅く、かつ、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも遅く、かつ吸気温が予め定められた温度以上であると(S210にてYES)、処理はS212に移される。もしそうでないと(S210にてNO)、処理はS218に移される。 The learned value of the ignition timing in the state where the external EGR is executed is later than the predetermined first ignition timing, and the learned value of the ignition timing in the state where the external EGR is stopped is greater than the predetermined second ignition timing. If it is late and the intake air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (YES in S210), the process proceeds to S212. If not (NO in S210), the process proceeds to S218.
S212にて、エンジンECU200は、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを許可する。S214にて、エンジンECU200は、点火時期を遅角するように制御する。
In S212,
S216にて、エンジンECU200は、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することを継続する。
In S216,
S218にて、エンジンECU200は、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを禁止する。
In S218,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置の動作について説明する。 An operation of the control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
エンジン100の運転中、ノックが発生したか否かを判定される(S100)。ノックが発生したと判定されると(S100にてYES)、点火時期が遅角される(S102)。これにより、ノックが発生する回数を低減することができる。ノックが発生していないと判定されると(S100にてNO)、点火時期が進角される(S104)。これにより、エンジン100の出力を向上することができる。
It is determined whether knock has occurred during operation of engine 100 (S100). If it is determined that knock has occurred (YES in S100), the ignition timing is retarded (S102). Thereby, the frequency | count that a knock generate | occur | produces can be reduced. If it is determined that knock has not occurred (NO in S100), the ignition timing is advanced (S104). Thereby, the output of
その後、ノックが発生したと判定された場合には点火時期を遅角し、ノックが発生していないと判定された場合には点火時期を進角するように制御された点火時期が学習される(S106)。 Thereafter, when it is determined that knocking has occurred, the ignition timing is retarded, and when it is determined that knocking has not occurred, the ignition timing controlled to advance the ignition timing is learned. (S106).
外部EGRを実行する状態と停止する状態とを切替える場合(S200にてYES)、内部EGRから外部EGRに切替えるか否かが判断される(S202)。 When switching between the state in which external EGR is executed and the state in which it is stopped (YES in S200), it is determined whether to switch from internal EGR to external EGR (S202).
内部EGRから外部EGRに切替える場合(S202にてYES)、吸気バルブ116および排気バルブ118の両方が同時に開いた状態になる期間、すなわち吸気バルブ116および排気バルブ118のオーバーラップが無いようにVVT機構120が制御される(S204)。その後、外部EGRが実行される(S206)。
When switching from internal EGR to external EGR (YES in S202), the VVT mechanism is such that both
外部EGRから内部EGRに切替える場合(S202にてNO)、外部EGRが停止される(S208)。 When switching from external EGR to internal EGR (NO in S202), external EGR is stopped (S208).
外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも遅く、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも遅く、かつ吸気温が予め定められた温度以上であると(S210にてYES)、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することが許可される(S212)。 The learning value of the ignition timing in the state where the external EGR is executed is later than the predetermined first ignition timing, and the learning value of the ignition timing in the state where the external EGR is stopped is later than the predetermined second ignition timing, If the intake air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (YES in S210), it is permitted to control the ignition timing to be retarded when switching between the state in which the external EGR is executed and the state in which it is stopped ( S212).
したがって、点火時期が遅角するように制御される(S214)。また、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続される(S216)。 Therefore, the ignition timing is controlled to be retarded (S214). Further, when the knock occurs, the ignition timing is continuously controlled so as to be retarded (S216).
これにより、ノックが発生したか否かにかかわらず点火時期を遅角するとともに、ノックが発生した場合には点火時期をさらに遅角して、ノックが発生する回数を低減することができる。また、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続されているので、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時における点火時期が遅角量を必要以上に大きくしなくても、ノックが発生する回数を低減することができる。そのため、ノックが発生する回数を低減するとともに、内燃機関の出力の低下量を低減することができる。 As a result, the ignition timing is retarded regardless of whether or not knocking has occurred, and when knocking occurs, the ignition timing can be further retarded to reduce the number of times that knocking occurs. In addition, since the ignition timing is continuously controlled to be retarded when knocking occurs, the ignition timing needs to be retarded when switching between the state in which the external EGR is executed and the state in which it is stopped. Even if it is not made larger than this, the number of times that knocking occurs can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the number of occurrences of knocking and reduce the amount of decrease in the output of the internal combustion engine.
また、前述したように、外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値と、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値との差が大きいほど点火時期がより大きく遅角される。これにより、エンジン100の気筒内における燃焼状態の変化が大きいほど、点火時期をより大きく遅角することができる。そのため、ノックが発生する可能性が大きいほど、点火時期をより大きく遅角することができる。その結果、ノックが発生する回数を低減することができる。
Further, as described above, the ignition timing is delayed more as the difference between the learned value of the ignition timing in the state in which the external EGR is executed and the learned value of the ignition timing in the state in which the external EGR is stopped is larger. Thus, the ignition timing can be retarded more greatly as the change in the combustion state in the cylinder of
一方、外部EGRを実行する状態における点火時期の学習値が予め定められた第1点火時期よりも早い場合、外部EGRを停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2点火時期よりも早い場合、および吸気温が予め定められた温度より低い場合のうちのいずれか一つ場合(S210にてNO)、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することが禁止される(S218)。 On the other hand, when the learning value of the ignition timing in the state where the external EGR is executed is earlier than the predetermined first ignition timing, the learning value of the ignition timing in the state where the external EGR is stopped is greater than the predetermined second ignition timing. If it is earlier or if the intake air temperature is lower than a predetermined temperature (NO in S210), the ignition timing is retarded when switching between the state in which the external EGR is executed and the state in which it is stopped. It is prohibited to perform control so as to be performed (S218).
これにより、点火時期が大きく遅角されている場合、すなわちノックが発生している回数が高い場合は、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角し、そうでない場合は遅角しないようにすることができる。そのため、点火時期を遅角する回数を最小限にすることができる。そのため、内燃機関の出力が必要以上に低下しないようにすることができる。 As a result, when the ignition timing is greatly retarded, that is, when the number of occurrences of knocking is high, the ignition timing is retarded at the time of switching between the state in which the external EGR is executed and the state in which it is stopped. If you can not retard. Therefore, the number of times to retard the ignition timing can be minimized. Therefore, the output of the internal combustion engine can be prevented from decreasing more than necessary.
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時に、点火時期が遅角するように制御されるとともに、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続される。これにより、ノックが発生したか否かにかかわらず点火時期を遅角するとともに、ノックが発生した場合には点火時期をさらに遅角して、ノックが発生する回数を低減することができる。また、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することが継続されているので、外部EGRを実行する状態と停止する状態との切替時における点火時期が遅角量を必要以上に大きくしなくても、ノックが発生する回数を低減することができる。そのため、ノックが発生する回数を低減するとともに、内燃機関の出力の低下量を低減することができる。 As described above, according to the control device according to the present embodiment, when switching is performed between the state in which the external EGR is executed and the state in which the external EGR is stopped, the ignition timing is controlled to be retarded and a knock occurs. In this case, the ignition timing is continuously controlled so as to be retarded. As a result, the ignition timing is retarded regardless of whether or not knocking has occurred, and when knocking occurs, the ignition timing can be further retarded to reduce the number of times that knocking occurs. In addition, since the ignition timing is continuously controlled to be retarded when knocking occurs, the ignition timing needs to be retarded when switching between the state in which the external EGR is executed and the state in which it is stopped. Even if it is not made larger than this, the number of times that knocking occurs can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the number of occurrences of knocking and reduce the amount of decrease in the output of the internal combustion engine.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 エンジン、104 インジェクタ、106 点火プラグ、110 クランクシャフト、112 三元触媒、114 スロットルバルブ、116 吸気バルブ、118 排気バルブ、120 VVT機構、130 排気通路、132 吸気通路、134 EGRガス通路、136 EGRバルブ、200 エンジンECU、202 ROM、300 ノックセンサ、302 水温センサ、304 タイミングロータ、306 クランクポジションセンサ、308 スロットル開度センサ、310 車速センサ、312 イグニッションスイッチ、314 エアフローメータ、320 補機バッテリ、500 VVT制御部、502 EGR制御部、504 遅角部、510 ノック制御部、512 学習部、520 許可部、522 禁止部。 100 Engine, 104 Injector, 106 Spark plug, 110 Crankshaft, 112 Three-way catalyst, 114 Throttle valve, 116 Intake valve, 118 Exhaust valve, 120 VVT mechanism, 130 Exhaust passage, 132 Intake passage, 134 EGR gas passage, 136 EGR Valve, 200 Engine ECU, 202 ROM, 300 Knock sensor, 302 Water temperature sensor, 304 Timing rotor, 306 Crank position sensor, 308 Throttle opening sensor, 310 Vehicle speed sensor, 312 Ignition switch, 314 Air flow meter, 320 Auxiliary battery, 500 VVT control unit, 502 EGR control unit, 504 retard angle unit, 510 knock control unit, 512 learning unit, 520 permission unit, 522 prohibition unit.
Claims (4)
前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態とを切替えるように前記再循環システムを制御するための再循環制御手段と、
前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に、前記内燃機関における点火時期を遅角するように制御するための遅角手段と、
ノックが発生したか否かを判定し、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御するためのノック制御手段とを備え、
前記ノック制御手段は、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に、ノックが発生した場合には遅角するように点火時期を制御することを継続するための手段を含む、内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine provided with a recirculation system for recirculating exhaust gas discharged from a cylinder to an exhaust passage to an intake passage,
Recirculation control means for controlling the recirculation system to switch between a state in which exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which it is stopped;
Retarding means for controlling the ignition timing in the internal combustion engine to be retarded when switching between a state in which exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which it is stopped;
A knock control means for determining whether or not knocking has occurred, and for controlling the ignition timing so as to retard when knocking occurs,
The knock control means controls an ignition timing so as to delay when a knock occurs when switching between a state in which exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and a state in which the exhaust gas is stopped. A control apparatus for an internal combustion engine, including means for continuing the operation.
ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期を学習するための手段をさらに備え、
前記遅角手段は、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値と、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値との差が大きいほど、点火時期をより大きく遅角するように制御するための手段を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The knock control means includes means for controlling the ignition timing so as to retard when knocking occurs and advance when knocking does not occur,
Means for learning the ignition timing controlled to retard when knocking occurs and advance when knocking does not occur;
The retarding means is a learning value of the ignition timing in a state where exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage, and in a state where exhaust gas recirculation from the exhaust passage to the intake passage is stopped. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for controlling the ignition timing to be delayed more greatly as the difference between the ignition timing and the learned value is larger.
ノックが発生した場合には遅角し、ノックが発生していない場合には進角するように制御された点火時期を学習するための手段と、
前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が予め定められた第1の点火時期よりも遅く、かつ前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が予め定められた第2の点火時期よりも遅い場合、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを許可するための手段と、
前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態における点火時期の学習値が前記第1の点火時期よりも早い場合および前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態における点火時期の学習値が前記第2の点火時期よりも早い場合のうちの少なくともいずれか一方の場合、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態と停止する状態との切替時に点火時期を遅角するように制御することを禁止するための手段とをさらに備える、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The knock control means includes means for controlling the ignition timing so as to retard when knocking occurs and advance when knocking does not occur,
Means for learning ignition timing controlled to retard when knocking occurs and advance when knocking does not occur;
The learning value of the ignition timing in a state in which the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is later than a predetermined first ignition timing, and the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is When the learning value of the ignition timing in the state where the recirculation is stopped is later than the predetermined second ignition timing, the state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage and the state where it stops Means for permitting control to retard the ignition timing at the time of switching;
When the learning value of the ignition timing in the state where the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage is earlier than the first ignition timing, and when the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. When the learning value of the ignition timing in the stop state is at least one of the cases where the learning value of the ignition timing is earlier than the second ignition timing, the stop is performed when the exhaust gas is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for prohibiting control to retard the ignition timing when switching to a state.
前記吸気弁および排気弁の両方が同時に開いた状態になる期間が無いように前記変更機構を制御するための手段をさらに備え、
前記再循環制御手段は、
前記吸気弁および排気弁の両方が同時に開いた状態になる期間が無いように前記変更機構が制御された後、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態を予め定められた時間だけ維持するように前記再循環システムを制御するための手段と、
前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を停止する状態を前記予め定められた時間だけ維持するように前記再循環システムが制御された後、前記排気通路から前記吸気通路への排気ガスの再循環を行なう状態になるように前記再循環システムを制御するための手段とを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine is provided with a change mechanism that changes the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve,
Means for controlling the changing mechanism such that there is no period in which both the intake valve and the exhaust valve are open at the same time;
The recirculation control means includes
A state in which recirculation of exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped after the change mechanism is controlled so that there is no period in which both the intake valve and the exhaust valve are simultaneously open is determined. Means for controlling the recirculation system to maintain for a given time;
After the recirculation system is controlled to maintain the state in which the recirculation of exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage is stopped for the predetermined time, the exhaust from the exhaust passage to the intake passage is performed. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for controlling the recirculation system so as to be in a state of performing gas recirculation.
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