JP2010133256A - Engine ignition timing control device and ignition timing control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine ignition timing control device and an ignition timing control method, certainly suppressing knocking even during sudden acceleration. <P>SOLUTION: This engine ignition timing control device includes: a basic ignition timing calculation means (S3) calculating basic ignition timing based on the rotational speed and load of an engine; a cylinder gas temperature rise calculation means (S8) calculating a rise in temperature of cylinder gas according to a temperature difference between cylinder gas temperature at a predetermined timing during an engine transient operation and cylinder gas temperature when steady operation is performed at the rotational speed and load at the predetermined timing; correction amount calculation means (steps S11, S12) calculating the amount of correction of ignition timing based on the rise in temperature of cylinder gas; and an ignition timing calculation means (step S13) calculating the ignition timing during the transient operation by delaying the amount of correction from the basic ignition timing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、エンジンの点火時期を制御する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for controlling the ignition timing of an engine.

特許文献1の発明は、今現在のエンジン運転状態が高負荷状態であるか否か、すなわち排気温度が上昇するエンジン運転状態であるか否かを判定し、排気温度が上昇する場合であって気筒内にEGRガスが導入されているときには点火時期を進角側に制御する。このようにすれば、排気温度が下がるので、ノッキングを抑制することができる。
特開2007−46466号公報
The invention of Patent Document 1 is a case where it is determined whether or not the current engine operation state is a high load state, that is, whether or not the engine operation state is such that the exhaust temperature rises, and the exhaust temperature rises. When the EGR gas is introduced into the cylinder, the ignition timing is controlled to the advance side. In this way, since the exhaust gas temperature is lowered, knocking can be suppressed.
JP 2007-46666 A

前述した従来装置では、今現在のエンジン運転状態が高負荷状態であるか否かに応じて点火時期を制御(特に点火時期を進角制御)している。しかしながら、そのように制御しても急加速中は必ずしもノッキングを抑制しきれないことが発明者らによって知見された。   In the above-described conventional device, the ignition timing is controlled (particularly, the ignition timing is advanced) in accordance with whether or not the current engine operating state is a high load state. However, the inventors have found that even if such control is performed, knocking cannot always be suppressed during rapid acceleration.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、急加速中においても確実にノッキングを抑制可能なエンジンの点火時期制御装置及び点火時期制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ignition timing control device and an ignition timing control method for an engine that can reliably suppress knocking even during sudden acceleration. And

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、エンジンの回転速度及び負荷に基づいて基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段(ステップS3)と、エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差に応じて筒内ガスの温度の上昇量を算出する筒内ガス温度上昇量算出手段(ステップS8)と、前記筒内ガス温度上昇量に基づいて点火時期の補正量を算出する補正量算出手段(ステップS11,S12)と、前記補正量を前記基本点火時期から遅角することで過渡運転中の点火時期を算出する点火時期算出手段(ステップS13)と、を有することを特徴とする。   The present invention relates to basic ignition timing calculation means (step S3) for calculating basic ignition timing based on engine rotation speed and load, in-cylinder gas temperature at a predetermined timing during engine transient operation, and rotation speed at that timing. In-cylinder gas temperature increase amount calculating means (step S8) for calculating the increase amount of the in-cylinder gas temperature in accordance with the temperature difference between the in-cylinder gas temperature in the case of steady operation with a load, and the in-cylinder gas temperature Correction amount calculation means (steps S11 and S12) for calculating the correction amount of the ignition timing based on the amount of increase, and the ignition timing for calculating the ignition timing during transient operation by retarding the correction amount from the basic ignition timing And calculating means (step S13).

本発明によれば、エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差に応じて筒内ガスの温度の上昇量を算出し、その上昇量に応じて点火時期を遅角補正するようにしたので、適切なタイミングに適切な量だけ点火時期を遅角することができ、ノッキングを確実に防止することができる。また点火時期を不要に遅角補正してしまうことによる燃費悪化や運転性悪化を回避できる。   According to the present invention, the in-cylinder gas temperature in accordance with the temperature difference between the in-cylinder gas temperature at a predetermined timing during the transient operation of the engine and the in-cylinder gas temperature in the case of steady operation at the rotational speed and load at that timing. Since the amount of temperature rise is calculated and the ignition timing is corrected to be retarded according to the amount of increase, the ignition timing can be retarded by an appropriate amount at an appropriate timing, thus reliably preventing knocking. be able to. Further, fuel consumption deterioration and drivability deterioration due to unnecessary correction of the ignition timing can be avoided.

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明によるエンジンの点火時期制御装置の一実施形態を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an engine ignition timing control apparatus according to the present invention.

点火時期制御装置1は、クランク角センサ21と、エアフローセンサ12と、吸気圧センサ13と、点火プラグ14と、コントローラ70と、を備え、クランク角センサ21、エアフローセンサ12及び吸気圧センサ13の信号に基づいて点火プラグ14の点火時期を制御する。   The ignition timing control device 1 includes a crank angle sensor 21, an airflow sensor 12, an intake pressure sensor 13, an ignition plug 14, and a controller 70, and includes the crank angle sensor 21, the airflow sensor 12, and the intake pressure sensor 13. The ignition timing of the spark plug 14 is controlled based on the signal.

クランク角センサ21は、エンジンのクランク軸の回転を検出する。この検出信号によってエンジンの回転速度Neを算出することができる。   The crank angle sensor 21 detects the rotation of the crankshaft of the engine. The engine speed Ne can be calculated from this detection signal.

エアフローセンサ12は、吸気通路11を流れる空気の流量を検出する。   The air flow sensor 12 detects the flow rate of air flowing through the intake passage 11.

吸気圧センサ13は、吸気通路11における空気の圧力を検出する。   The intake pressure sensor 13 detects the pressure of air in the intake passage 11.

点火プラグ14は、筒内の混合気に着火する。   The spark plug 14 ignites the air-fuel mixture in the cylinder.

コントローラ70は、クランク角センサ21、エアフローセンサ12及び吸気圧センサ13の信号を入力し、それらの信号に基づいて点火プラグ14の点火時期などを制御する。コントローラ70は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ70を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。具体的な動作については後述する。   The controller 70 receives signals from the crank angle sensor 21, the airflow sensor 12, and the intake pressure sensor 13, and controls the ignition timing of the spark plug 14 based on these signals. The controller 70 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). The controller 70 may be composed of a plurality of microcomputers. Specific operations will be described later.

(基本的な技術思想)
ここで本発明の理解を容易にするために基本的な技術思想について説明する。
(Basic technical concept)
Here, in order to facilitate understanding of the present invention, a basic technical idea will be described.

従来から定常運転時のノッキングを抑制する手法は種々提案されていたが、その手法を急加速中に適用しても必ずしもノッキングを抑制しきれないことが発明者らによって知見された。これについて図2を参照して説明する。   Conventionally, various methods for suppressing knocking during steady operation have been proposed. However, the inventors have found that even if the method is applied during rapid acceleration, knocking cannot always be suppressed. This will be described with reference to FIG.

図2(A)の上側ラインは、アイドルから全開加速した状態(過渡状態)における吸気バルブ閉弁タイミング(IVC)での筒内ガス温度変化を示す。図2(A)の下側ラインは、上側ラインに黒丸でプロットしたタイミングにおけるエンジン回転速度及び充填効率で定常運転し、そのときの吸気バルブ閉弁タイミング(IVC)での筒内ガス温度をプロットした白丸をつないだラインである。   The upper line in FIG. 2 (A) shows the in-cylinder gas temperature change at the intake valve closing timing (IVC) in a state (transient state) in which the engine is fully opened from idle. The lower line in FIG. 2 (A) plots the in-cylinder gas temperature at the intake valve closing timing (IVC) at a steady operation at the engine speed and charging efficiency at the timing plotted with black circles on the upper line. It is a line that connects white circles.

図2(A)を見ると、エンジン回転速度及び充填効率が同一でも、加速状態(過渡状態)では、定常状態に比べて筒内ガス温度が高くなっていることが分かる。   From FIG. 2A, it can be seen that the in-cylinder gas temperature is higher in the acceleration state (transient state) than in the steady state even if the engine speed and the charging efficiency are the same.

図2(B)は、充填効率と、吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度と、の関係をエンジン回転速度ごとに示した図である。   FIG. 2B is a graph showing the relationship between the charging efficiency and the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing (IVO) for each engine speed.

すなわち図2(B)のラインは、所定の回転速度及び充填効率(負荷)でエンジンを定常運転し、そのときの吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度をプロットし、エンジン回転速度ごとにつないだラインである。   That is, the line in FIG. 2 (B) plots the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing (IVO) at a steady operation of the engine at a predetermined rotational speed and charging efficiency (load), and the engine rotational speed. Each line is connected.

急加速中であっても微小時間で見れば、エンジン回転速度はほぼ一定であり、充填効率(負荷)が上昇していると考えることができる。そしてエンジン回転速度が一定のまま充填効率(負荷)が上昇すると、図2(B)に示されているように吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度が低下していることが分かる。すなわち急加速時は、充填効率(負荷)が低くて高温であったガスの残留分があり、この残留分の影響によって筒内ガス温度が高温になる。そのため図2(A)に示されているように、加速状態は、定常状態に比べて筒内ガス温度が高いということが発明者らによって知見された。   Even during sudden acceleration, the engine rotation speed is almost constant when viewed in a short time, and it can be considered that the charging efficiency (load) is increased. When the charging efficiency (load) increases while the engine speed remains constant, it is understood that the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing (IVO) decreases as shown in FIG. . That is, at the time of rapid acceleration, there is a residue of gas that has a high filling efficiency (load) and is high temperature, and the in-cylinder gas temperature becomes high due to the influence of this residue. Therefore, as shown in FIG. 2A, the inventors have found that the in-cylinder gas temperature is higher in the acceleration state than in the steady state.

筒内ガス温度が高ければノッキングしやすい。そしてエンジンの回転速度及び負荷が同じでも、定常状態よりも加速状態(過渡状態)のほうが、筒内ガス温度が高い。そのため定常状態よりも加速状態(過渡状態)のほうがノッキングしやすいのである。そこで発明者らは、エンジンの運転状態に応じて筒内ガス温度を正確に推定し、その筒内ガス温度に応じて点火時期を補正することでノッキングを防止しようとしたのである。以下ではコントローラ70の具体的なエンジンの点火時期制御装置ロジックについてフローチャートに沿って説明する。   Knocking is easier if the in-cylinder gas temperature is high. Even if the engine speed and load are the same, the in-cylinder gas temperature is higher in the acceleration state (transient state) than in the steady state. Therefore, it is easier to knock in the acceleration state (transient state) than in the steady state. Therefore, the inventors tried to prevent knocking by accurately estimating the in-cylinder gas temperature according to the operating state of the engine and correcting the ignition timing according to the in-cylinder gas temperature. The specific engine ignition timing control device logic of the controller 70 will be described below with reference to flowcharts.

図3は、本発明によるエンジンの点火時期制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。なおコントローラ70はこの処理を微少時間サイクル(たとえば10ミリ秒サイクル又はRef信号ごとのサイクル)で繰り返し実行する。   FIG. 3 is a main flowchart for explaining the operation of the engine ignition timing control apparatus according to the present invention. The controller 70 repeatedly executes this process in a minute time cycle (for example, a cycle of 10 milliseconds or a cycle for each Ref signal).

ステップS1においてコントローラ70は、クランク角センサの信号に基づいてエンジン回転速度Neを検出する。   In step S1, the controller 70 detects the engine rotational speed Ne based on the signal from the crank angle sensor.

ステップS2においてコントローラ70は、次回点火する#n気筒のエンジンの負荷(充填効率Itac)を検出する。具体的には、たとえば燃焼室容積に対するエアフローセンサ12で検出した吸入空気量の割合から算出すればよい。また吸気圧センサ13で検出した吸気圧と、外気温センサから検出された吸気温度と、から吸入空気量を推定し、その吸入空気量を用いて算出してもよい。   In step S2, the controller 70 detects the engine load (charging efficiency Itac) of the #n cylinder to be ignited next time. Specifically, for example, it may be calculated from the ratio of the intake air amount detected by the air flow sensor 12 to the combustion chamber volume. Alternatively, the intake air amount may be estimated from the intake pressure detected by the intake pressure sensor 13 and the intake air temperature detected from the outside air temperature sensor, and calculated using the intake air amount.

ステップS3においてコントローラ70は、次回点火する#n気筒の基本点火時期base_adv[degBTDC]を設定する。具体的には、エンジンの回転速度Ne及び充填効率Itacを、あらかじめROMに格納された例えば図4に示す特性のマップに適用することで、基本点火時期base_adv[degBTDC]を設定する。   In step S3, the controller 70 sets the basic ignition timing base_adv [degBTDC] of the #n cylinder to be ignited next time. Specifically, the basic ignition timing base_adv [degBTDC] is set by applying the engine rotational speed Ne and the charging efficiency Itac to a characteristic map shown in FIG. 4 stored in advance in the ROM, for example.

ステップS4においてコントローラ70は、充填効率閾値Itac0[%]を設定する。具体的には、エンジンの回転速度Neを、あらかじめROMに格納された例えば図5(A)に示す特性のマップに適用することで、充填効率閾値Itac0[%]を設定する。なお充填効率閾値Itac0とは、ノッキングが発生するほど充填効率が高いか否かを判定するための基準値である。ノッキングは充填効率が低ければ、そもそも発生しない。そこでこの充填効率閾値Itac0を用いて、ノッキングが発生する可能性の有無を判定するのである。   In step S4, the controller 70 sets the filling efficiency threshold Itac0 [%]. Specifically, the charging efficiency threshold Itac0 [%] is set by applying the engine rotational speed Ne to a characteristic map shown in FIG. The filling efficiency threshold Itac0 is a reference value for determining whether or not the filling efficiency is so high that knocking occurs. If knocking efficiency is low, knocking does not occur in the first place. Therefore, using this filling efficiency threshold Itac0, it is determined whether or not knocking may occur.

ステップS5においてコントローラ70は、充填効率Itacが充填効率閾値Itac0よりも大きいか否かを判定する。大きければステップS6へ処理を移行し、そうでなければステップS12へ処理を移行する。   In step S5, the controller 70 determines whether or not the filling efficiency Itac is larger than the filling efficiency threshold Itac0. If it is larger, the process proceeds to step S6, and if not, the process proceeds to step S12.

ステップS6においてコントローラ70は、吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度temp_ivoを求める。具体的には、エンジンの回転速度Ne及び充填効率Itacを、あらかじめROMに格納された例えば図6(A)に示す特性のマップに適用することで、筒内ガス温度temp_ivoを求める。   In step S6, the controller 70 obtains the in-cylinder gas temperature temp_ivo at the intake valve opening timing (IVO). Specifically, the in-cylinder gas temperature temp_ivo is obtained by applying the engine rotational speed Ne and the charging efficiency Itac to a characteristic map shown in FIG.

ステップS7においてコントローラ70は、筒内ガスの残ガス率resrを求める。具体的には、エンジンの回転速度Ne及び充填効率Itacを、あらかじめROMに格納された例えば図6(B)に示す特性のマップに適用することで、筒内残ガス率resrを求める。   In step S7, the controller 70 obtains the residual gas rate resr of the in-cylinder gas. Specifically, the in-cylinder residual gas ratio resr is obtained by applying the engine rotational speed Ne and the charging efficiency Itac to the characteristic map shown in FIG. 6B stored in advance in the ROM, for example.

ステップS8においてコントローラ70は、過渡状態における筒内ガス温度上昇量delta_tempを求める。具体的には次式(1)に基づいて求めればよい。   In step S8, the controller 70 obtains the in-cylinder gas temperature increase amount delta_temp in the transient state. Specifically, it may be obtained based on the following equation (1).

Figure 2010133256
Figure 2010133256

なおtemp_ivo_oldは1サイクル前の吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度である。   Note that temp_ivo_old is the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing (IVO) one cycle before.

ここで式(1)について補足する。過渡状態における筒内ガス温度上昇量delta_tempは、次式(2)に基づいて求めることができる。   Here, it supplements about Formula (1). The in-cylinder gas temperature increase amount delta_temp in the transient state can be obtained based on the following equation (2).

Figure 2010133256
Figure 2010133256

過渡状態でのIVCにおける筒内ガス温度temp_ivc_tra及び定常状態でのIVCにおける筒内ガス温度temp_ivc_cnstは、次式(3-1)(3-2)で近似できる。   The in-cylinder gas temperature temp_ivc_tra in IVC in the transient state and the in-cylinder gas temperature temp_ivc_cnst in IVC in the steady state can be approximated by the following equations (3-1) and (3-2).

Figure 2010133256
Figure 2010133256

過渡状態における残ガス率resr_traと、定常状態における残ガス率resr_cnstと、は図7に示すように略同じである。そこで次式(4)で近似できる。   The residual gas rate resr_tra in the transient state and the residual gas rate resr_cnst in the steady state are substantially the same as shown in FIG. Therefore, it can be approximated by the following equation (4).

Figure 2010133256
Figure 2010133256

したがって式(2)は以下のように変形できる。   Therefore, equation (2) can be modified as follows.

Figure 2010133256
Figure 2010133256

これが上式(1)である。   This is the above equation (1).

ステップS9においてコントローラ70は、温度上昇閾値delta_temp0[K]を設定する。具体的は、エンジンの回転速度Neを、あらかじめROMに格納された例えば図5(B)に示す特性のマップに適用することで、温度上昇閾値delta_temp0[K]を設定する。なお温度上昇閾値delta_temp0とは、ノッキングが発生するほど温度が上昇しているか否かを判定するための基準値である。ノッキングは温度上昇が低ければ、そもそも発生しないので、この温度上昇閾値delta_temp0を用いて、ノッキングが発生する可能性の有無を判定するのである。   In step S9, the controller 70 sets the temperature increase threshold value delta_temp0 [K]. Specifically, the temperature increase threshold value delta_temp0 [K] is set by applying the engine rotational speed Ne to a characteristic map shown in FIG. The temperature increase threshold value delta_temp0 is a reference value for determining whether or not the temperature increases as knocking occurs. Since knocking does not occur in the first place if the temperature rise is low, the presence or absence of the possibility of knocking is determined using this temperature rise threshold value delta_temp0.

ステップS10においてコントローラ70は、ガス温度上昇量delta_tempが温度上昇閾値delta_temp0よりも大きいか否かを判定する。大きければステップS11へ処理を移行し、そうでなければステップS12へ処理を移行する。   In step S10, the controller 70 determines whether or not the gas temperature increase amount delta_temp is larger than the temperature increase threshold value delta_temp0. If it is larger, the process proceeds to step S11, and if not, the process proceeds to step S12.

ステップS11においてコントローラ70は、点火時期補正量adv_ret[degCA]を求める。具体的には、ガス温度上昇量delta_tempを、あらかじめROMに格納された例えば図8に示す特性のマップに適用することで、点火時期補正量adv_retを求める。   In step S11, the controller 70 obtains the ignition timing correction amount adv_ret [degCA]. Specifically, the ignition timing correction amount adv_ret is obtained by applying the gas temperature increase amount delta_temp to, for example, a characteristic map shown in FIG.

ステップS12においてコントローラ70は、点火時期補正量adv_retとしてゼロを設定する。   In step S12, the controller 70 sets zero as the ignition timing correction amount adv_ret.

ステップS13においてコントローラ70は、点火時期adv[degBTDC]を求める。具体的には次式(6)に基づいて求めればよい。   In step S13, the controller 70 obtains the ignition timing adv [degBTDC]. Specifically, it may be obtained based on the following equation (6).

Figure 2010133256
Figure 2010133256

本実施形態によれば図2及び式(2)に示したように、エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差が大きいほど、筒内ガスの温度の上昇量を大きく算出する。そして筒内ガスの温度の上昇量が大きいほどノッキングしやすいと判定して点火時期を大きく遅角するようにした。このようにしたので、適切なタイミングに適切な量だけ点火時期を遅角することができ、ノッキングを確実に防止することができる。また点火時期を不要に遅角補正してしまうことによる燃費悪化や運転性悪化を回避できる。   According to this embodiment, as shown in FIG. 2 and equation (2), the in-cylinder gas temperature at the predetermined timing during the transient operation of the engine, and the in-cylinder gas in the case of steady operation at the rotational speed and load at that timing The larger the temperature difference from the temperature, the greater the amount of increase in the temperature of the in-cylinder gas. The ignition timing is greatly retarded by determining that knocking is more likely to occur as the amount of increase in the temperature of the in-cylinder gas increases. Since it did in this way, ignition timing can be retarded by an appropriate amount at an appropriate timing, and knocking can be reliably prevented. Further, fuel consumption deterioration and drivability deterioration due to unnecessary correction of the ignition timing can be avoided.

また筒内ガス温度上昇量やエンジンの負荷(充填効率)が所定の値よりも小さいときは、そもそもノッキングが発生しない。そのようなときには点火時期の遅角補正を実行しないので、このことによっても点火時期を不要に遅角補正してしまうことによる燃費悪化や運転性悪化を回避できる。   Further, when the in-cylinder gas temperature rise amount or the engine load (filling efficiency) is smaller than a predetermined value, knocking does not occur in the first place. In such a case, the ignition timing retardation correction is not executed, so that it is possible to avoid deterioration in fuel consumption and drivability due to unnecessary delay correction of the ignition timing.

そしてその所定値はエンジン回転速度に応じて設定する。過渡運転でのノッキングが発生する運転領域はエンジン回転数が低いほど広くなる。この点を考慮して点火時期を遅角させる領域を定めることで、点火時期を不要に遅角補正してしまうことによる燃費悪化や運転性悪化を回避できるのである。   The predetermined value is set according to the engine speed. The operation region where knocking occurs during transient operation becomes wider as the engine speed is lower. By taking into account this point and determining a region in which the ignition timing is retarded, it is possible to avoid deterioration in fuel consumption and drivability due to unnecessary delay correction of the ignition timing.

さらに今サイクルの吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度と、1サイクル前の吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度と、今サイクルの残ガス率と、に基づいて、筒内ガスの温度の上昇量を算出するようにした。一般的に温度センサは応答性が悪く、過渡での温度を正確に遅れなく計測することは非常に困難であるが、本実施形態によれば、容易に筒内温度の変化量を推定できる。   Further, based on the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing of the current cycle, the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing of the previous cycle, and the remaining gas ratio of the current cycle, the temperature of the in-cylinder gas is The amount of increase was calculated. In general, the temperature sensor has poor responsiveness, and it is very difficult to accurately measure the transient temperature without delay. However, according to this embodiment, the amount of change in the cylinder temperature can be easily estimated.

さらにまた吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度を、吸気行程中のエンジン回転速度と、吸気行程中の吸入空気量又は吸気圧力に基づいて算出するようにした。ノック発生の要因は同じ気筒の前後サイクル間での運転状態変化によるものであるので、比較する対象を適切化することで、遅角タイミングの精度を向上できる。   Further, the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing is calculated based on the engine rotation speed during the intake stroke and the intake air amount or intake pressure during the intake stroke. Since the cause of knocking is due to the change in the operating state between the front and rear cycles of the same cylinder, the accuracy of the retard timing can be improved by optimizing the object to be compared.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。   Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によるエンジンの点火時期制御装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the ignition timing control apparatus of the engine by this invention. 本発明によるエンジンの点火時期制御装置の基本的な技術思想を説明する図である。It is a figure explaining the fundamental technical idea of the ignition timing control apparatus of the engine by this invention. 本発明によるエンジンの点火時期制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。4 is a main flowchart for explaining the operation of the engine ignition timing control device according to the present invention. 基本点火時期を設定するためのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for setting a basic ignition timing. 充填効率閾値及び温度上昇閾値を設定するためのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for setting a filling efficiency threshold value and a temperature rise threshold value. 吸気バルブ開弁タイミング(IVO)における筒内ガス温度及び充填効率を求めるためのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for calculating | requiring the in-cylinder gas temperature and charging efficiency in an intake valve opening timing (IVO). 過渡状態における残ガス率と、定常状態における残ガス率と、が略等しいことを説明する図である。It is a figure explaining that the residual gas rate in a transient state and the residual gas rate in a steady state are substantially equal. 点火時期補正量を設定するためのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for setting an ignition timing correction amount.

符号の説明Explanation of symbols

1 点火時期制御装置
12 エアフローセンサ
13 吸気圧センサ
14 点火プラグ
21 クランク角センサ
70 コントローラ
ステップS3 基本点火時期算出手段/基本点火時期算出工程
ステップS8 筒内ガス温度上昇量算出手段/筒内ガス温度上昇量算出工程
ステップS11,S12 補正量算出手段/補正量算出工程
ステップS13 点火時期算出手段/点火時期算出工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition timing control apparatus 12 Air flow sensor 13 Intake pressure sensor 14 Spark plug 21 Crank angle sensor 70 Controller Step S3 Basic ignition timing calculation means / basic ignition timing calculation step Step S8 In-cylinder gas temperature increase calculation means / in-cylinder gas temperature increase Amount calculation step Steps S11, S12 Correction amount calculation means / correction amount calculation step Step S13 Ignition timing calculation means / Ignition timing calculation step

Claims (12)

エンジンの回転速度及び負荷に基づいて基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と、
エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差に応じて筒内ガスの温度の上昇量を算出する筒内ガス温度上昇量算出手段と、
前記筒内ガス温度上昇量に基づいて点火時期の補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量を前記基本点火時期から遅角することで過渡運転中の点火時期を算出する点火時期算出手段と、
を有するエンジンの点火時期制御装置。
Basic ignition timing calculating means for calculating basic ignition timing based on the engine speed and load;
Calculates the amount of increase in the in-cylinder gas temperature according to the temperature difference between the in-cylinder gas temperature at a predetermined timing during transient operation of the engine and the in-cylinder gas temperature in the case of steady operation at the rotation speed and load at that timing. In-cylinder gas temperature rise amount calculating means,
Correction amount calculation means for calculating a correction amount of the ignition timing based on the in-cylinder gas temperature increase amount;
Ignition timing calculating means for calculating an ignition timing during transient operation by retarding the correction amount from the basic ignition timing;
An ignition timing control device for an engine.
前記ガス温度上昇量算出手段は、エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差が大きいほど、筒内ガスの温度の上昇量を大きく算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The gas temperature increase amount calculating means, as the temperature difference between the in-cylinder gas temperature at a predetermined timing during the transient operation of the engine and the in-cylinder gas temperature at the time of steady operation at the rotation speed and load at that timing is larger, Large increase in the temperature of the in-cylinder gas temperature,
The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein:
前記ガス温度上昇量算出手段は、エンジンの過渡運転中における充填効率の変化に基づいて筒内ガスの温度の上昇量を算出する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The gas temperature increase amount calculating means calculates an increase amount of the temperature of the in-cylinder gas based on a change in charging efficiency during the transient operation of the engine.
The engine ignition timing control device according to claim 1 or 2, wherein the engine ignition timing control device is provided.
前記ガス温度上昇量算出手段は、エンジンの充填効率が低いときの筒内ガスの温度が高温であると算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The gas temperature increase amount calculating means calculates that the temperature of the in-cylinder gas when the charging efficiency of the engine is low is high.
The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine ignition timing control device is provided.
前記補正量算出手段は、前記筒内ガス温度上昇量が大きいほど、点火時期の補正量を大きく算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The correction amount calculating means calculates the ignition timing correction amount as the in-cylinder gas temperature increase amount increases.
The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the ignition timing control device for an engine is provided.
前記補正量算出手段は、前記筒内ガス温度上昇量が上昇量閾値よりも小さいときには、点火時期の補正量をゼロと算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The correction amount calculation means calculates the ignition timing correction amount as zero when the in-cylinder gas temperature increase amount is smaller than the increase amount threshold value;
The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the engine ignition timing control device is provided.
前記上昇量閾値は、エンジン回転速度に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The increase amount threshold is set based on the engine speed.
The engine ignition timing control device according to claim 6.
前記補正量算出手段は、エンジン負荷が負荷閾値よりも小さいときには、点火時期の補正量をゼロと算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The correction amount calculation means calculates the correction amount of the ignition timing as zero when the engine load is smaller than a load threshold.
The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the engine ignition timing control device is provided.
前記負荷閾値は、エンジン回転速度に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項8に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The load threshold is set based on the engine speed.
The engine ignition timing control device according to claim 8.
前記ガス温度上昇量算出手段は、今サイクルの吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度と、1サイクル前の吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度と、今サイクルの残ガス率と、に基づいて、筒内ガスの温度の上昇量を算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The gas temperature increase amount calculation means is based on the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing of the current cycle, the in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing of the previous cycle, and the remaining gas ratio of the current cycle. Calculating the amount of temperature rise in the cylinder,
The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the engine ignition timing control device is provided.
前記吸気バルブ開弁タイミングにおける筒内ガス温度は、吸気行程中のエンジン回転速度と、吸気行程中の吸入空気量又は吸気圧力に基づいて算出される、
ことを特徴とする請求項10に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The in-cylinder gas temperature at the intake valve opening timing is calculated based on the engine rotation speed during the intake stroke and the intake air amount or intake pressure during the intake stroke.
The engine ignition timing control device according to claim 10.
エンジンの回転速度及び負荷に基づいて基本点火時期を算出する基本点火時期算出工程と、
エンジンの過渡運転中の所定タイミングにおける筒内ガス温度と、そのタイミングにおける回転速度及び負荷で定常運転した場合における筒内ガス温度と、の温度差に応じて筒内ガスの温度の上昇量を算出する筒内ガス温度上昇量算出工程と、
前記筒内ガス温度上昇量に基づいて点火時期の補正量を算出する補正量算出工程と、
前記補正量を前記基本点火時期から遅角することで過渡運転中の点火時期を算出する点火時期算出工程と、
を有するエンジンの点火時期制御方法。
A basic ignition timing calculation step for calculating a basic ignition timing based on the engine speed and load;
Calculates the amount of increase in the in-cylinder gas temperature according to the temperature difference between the in-cylinder gas temperature at a predetermined timing during transient operation of the engine and the in-cylinder gas temperature in the case of steady operation at the rotation speed and load at that timing. An in-cylinder gas temperature increase calculation step,
A correction amount calculating step of calculating a correction amount of the ignition timing based on the in-cylinder gas temperature increase amount;
An ignition timing calculation step of calculating an ignition timing during transient operation by retarding the correction amount from the basic ignition timing;
An ignition timing control method for an engine having
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