JP2010270687A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この装置は、内燃機関の運転を間欠的に停止させる間欠停止制御が実行される車両に適用される。機関運転状態に基づき設定した基本値をノッキング発生の有無に応じて更新されるフィードバック補正項と同フィードバック補正項に基づき更新される学習値とにより補正して点火時期の制御目標値を設定する。機関運転状態により区画される複数の学習領域について各別に学習値を定め、冷却水温度THWが開始温度T1以上になると学習値の更新開始を許可する(時刻t1)。学習値の更新開始を許可した後に冷却水温度THWが開始温度T1未満になった場合であっても、冷却水温度THWが開始温度T1より低い停止温度T2以上であるときには学習値の更新継続を許可する(時刻t2〜t3,t4以降)。
【選択図】図12
Description
点火時期制御では、基本的に、内燃機関の運転状態に基づいて点火時期についての制御目標値が設定される。この制御目標値は、ノッキング発生の有無に応じて更新されるフィードバック補正項によって補正される。フィードバック補正項は、ノッキングの発生時には予め定められた遅角更新量分だけ変更されて点火時期を遅角補正し、ノッキングが発生していないときには予め定められた進角更新量分だけ変更されて点火時期を進角補正する。また上記制御目標値は、フィードバック補正項に基づき更新される学習値によっても補正される。この学習値は内燃機関の経時変化や個体差に起因して生じるフィードバック補正項とその基準値(例えば「0」)との差分(同フィードバック補正項による補正分)を補償するための値であり、同学習値としては、例えばフィードバック補正項に徐変処理を施した値が算出される。なお、学習値が更新されることによってフィードバック補正項とその基準値との差分が学習値に移行されるために同フィードバック補正項が基準値に近い値になる。
請求項1に記載の発明は、車両駆動源としての内燃機関の運転を間欠的に停止させる間欠停止制御が実行される車両に適用されて、前記内燃機関の運転状態に基づき設定した基本値をノッキング発生の有無に応じて更新されるフィードバック補正項と同フィードバック補正項に基づき更新される学習値とにより補正して点火時期の制御目標値を設定し、前記内燃機関の運転状態により区画される複数の学習領域を設定するとともにそれら学習領域について各別に前記学習値を定め、前記内燃機関の温度を検出するとともに該検出した温度が第1の所定温度以上であることを条件に前記学習値の更新開始を許可する内燃機関の点火時期制御装置において、前記更新開始を許可した後に、前記内燃機関の温度が前記第1の所定温度より低い第2の所定温度以上であることを条件に前記学習値の更新継続を許可することをその要旨とする。
図1に、本実施の形態にかかる内燃機関の点火時期制御装置が適用される車両の概略構成を示す。
本実施の形態の点火時期制御では、内燃機関11の運転状態等から求められる制御目標値(具体的には、点火時期指令値ST)に基づいて内燃機関11の点火時期が制御され、同点火時期指令値STが小さい値であるときほど内燃機関11の点火時期が遅角側の時期に制御される。
ST=(BT−R)+F+AGT …(1)
なお、関係式(1)における合計学習値AGTは、基本学習値AG[i]と多点学習値AGdp[n]とに基づいて、以下の関係式(2)から求められる値である。
AGT=AG[i]+AGdp[n] …(2)
関係式(2)における多点学習値AGdp[n]は、内燃機関11の燃焼室14内にデポジットが付着するなどといった内燃機関11の経時変化が生じたときに、ノッキング発生に対する同経時変化の影響のばらつきに応じたかたちで点火時期(具体的には、点火時期指令値ST)を補正するための補正項である。
図3に示すように、複数の多点学習領域nは、複数の基本学習領域iのうちの機関回転速度NEの変化方向について最も低回転側に存在する基本学習領域i[i=1]内において、機関負荷KLの変化方向について低負荷側の領域に設定されている。これは、こうした領域において、ノッキング発生に対する内燃機関11の経時変化に起因する影響の度合いのばらつきが大きくなるためである。そして、この領域が機関回転速度NEの変化方向において4つに区画されるとともに機関負荷KLの変化方向において6つに区画されることにより、同領域には合計で24の多点学習領域n(n=1〜24)が設定されている。なお本実施の形態では、多点学習領域nが第1の学習領域として機能し、多点学習値AGdp[n]が第1の学習値として機能し、基本学習領域i[i=1]の上記多点学習領域nを除く領域が第2の学習領域として機能し、基本学習領域i[i=1]に対応する基本学習値AG[i]が第2の学習値として機能する。
通常、燃料タンク17への燃料補給は内燃機関11の運転を停止させた状態で行われるために、運転スイッチ35の操作による内燃機関11の運転開始時においては、その直前において燃料タンク17への燃料補給が行われた可能性があると云える。
本実施の形態では、ノック判定期間におけるノックセンサ37の出力信号のピークホールド値VKPEAKの対数変換値LVPKが正規分布(図6に一例を示す)を示すとの前提に基づき、今回サンプリングされた対数変換値LVPKのその分布内での位置によりノッキング発生の有無の判定を行うノック判定方式が採用されている。なお、ノック判定期間としては、内燃機関11の気筒の圧縮上死点後の10°CAから90°CAの期間が設定されている。
同図7に示すように、この処理の実行が開始されると先ず、ノック判定期間であるか否かが判断される(ステップS101)。そして、ノック判定期間である場合には(ステップS101:YES)、ノックセンサ37の出力信号のピークホールドが開始される(ステップS102)。すなわち、ノック判定期間におけるノックセンサ37の出力信号の最大値であるピークホールド値VKPEAKが求められる。
(イ)対数変換値LVPKが分布中央値VMEDより大きいときには(LVPK>VMED)、分布中央値VMEDに所定量ΔMを加算した値が新たな分布中央値VMEDとして算出される(VMED←VMED+ΔM)。
(ロ)対数変換値LVPKが分布中央値VMED以下であるときには(LVPK≦VMED)、分布中央値VMEDから所定量ΔMを減算した値が新たな分布中央値VMEDとして算出される(VMED←VMED−ΔM)。
(ハ)対数変換値LVPKが分布中央値VMEDから標準偏差値SGMを減算した値より大きく且つ分布中央値VMEDより小さいときには(VMED−SGM<LVPK<VMED)、標準偏差値SGMから所定量ΔSを二倍した値を減算した値が新たな標準偏差値SGMとして算出される(SGM←SGM−2×ΔS)。
(二)対数変換値LVPKが分布中央値VMEDから標準偏差値SGMを減算した値以下であるとき、または対数変換値LVPKが分布中央値VMED以上であるときには(LVPK≦VMED−SGM、またはLVPK≧VMED)、標準偏差値SGMに所定量ΔSを加算した値が新たな標準偏差値SGMとして算出される(SGM←SGM+ΔS)。
ノック判定値←VMED+u×SGM …(3)
そして、このようにして求められたノック判定値と今回サンプリングされた対数変換値LVPKとの対比に基づいて、ノック判定が行われる(図7のステップS106)。具体的には、今回サンプリングされた対数変換値LVPKがノック判定値以下である場合にはノッキングが発生していないと判定される一方、今回サンプリングされた対数変換値LVPKがノック判定値より大きい場合にはノッキングが発生していると判定される。
同図8に示されるように、この処理では先ず、上記各種のセンサ類の出力信号を通じて車両10や内燃機関11の運転状態が読み込まれるとともに(ステップS201)、それらの運転状態から自動停止条件が成立したか否かが判断される(ステップS202)。具体的には、例えば以下の各条件[条件1]〜[条件5]が全て満たされたことをもって、自動停止条件が成立したと判断される。
[条件1]内燃機関11の暖機が終了していること(冷却水温度THWが水温下限値より高いこと)。
[条件2]アクセルペダルが踏まれていないこと(アイドルスイッチが「オン」されていること)。
[条件3]ブレーキペダルが踏み込まれていること(ブレーキスイッチが「オン」されていること)。
[条件4]車両10が停止していること。
[条件5]上記[条件1]〜[条件4]の全てが満たされた後において、内燃機関11の自動停止が実行された履歴がないこと。
同図9に示されるように、この処理では先ず、上記各種のセンサ類の出力信号を通じて車両10や内燃機関11の運転状態が読み込まれるとともに(ステップS301)、それらの運転状態から再始動条件が成立したか否かが判断される(ステップS302)。具体的には、上述した自動停止処理を通じて内燃機関11が停止状態にあるとの条件下において、上記[条件1]〜[条件4]のうちの1つでも満足されなくなった場合に再始動条件が成立したと判断される。
なお図11は上記更新許可処理の具体的な実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として電子制御装置30により実行される。また図12は上記更新許可処理の実行態様の一例を示すタイミングチャートである。
(1)基本学習値AG[i]および多点学習値AGdp[n]の更新開始が一旦許可された後に冷却水温度THWが開始温度T1を下回った場合であっても、同冷却水温度THWが開始温度T1より低い停止温度T2以上で維持されている限り、それら基本学習値AG[i]および多点学習値AGdp[n]の更新継続を許可するようにした。そのため、学習領域の変化に際してフィードバック補正項Fの基準値からのずれの増大に起因して生じる内燃機関11の点火時期の不要な変化を抑えることができ、同点火時期を好適に調節することができる。
・上記実施の形態では、更新許可処理(図11)のステップS401の処理やステップS406の処理において冷却水温度THWを内燃機関11の温度の指標値として用いるようにした。これに代えて、内燃機関11の温度についての他の指標値であるオイル温度や同内燃機関11の温度そのものを新たに設けた温度センサによって検出して用いることができる。
Claims (5)
- 車両駆動源としての内燃機関の運転を間欠的に停止させる間欠停止制御が実行される車両に適用されて、前記内燃機関の運転状態に基づき設定した基本値をノッキング発生の有無に応じて更新されるフィードバック補正項と同フィードバック補正項に基づき更新される学習値とにより補正して点火時期の制御目標値を設定し、前記内燃機関の運転状態により区画される複数の学習領域を設定するとともにそれら学習領域について各別に前記学習値を定め、前記内燃機関の温度を検出して該検出した温度が第1の所定温度以上であることを条件に前記学習値の更新開始を許可する内燃機関の点火時期制御装置において、
前記更新開始を許可した後に、前記内燃機関の温度が前記第1の所定温度より低い第2の所定温度以上であることを条件に前記学習値の更新継続を許可する
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の点火時期制御装置において、
前記内燃機関の振動の強度を検出するノックセンサが設けられてなるとともに、同ノックセンサにより検出される振動の強度とノック判定値との比較に基づいてノッキングの有無を判定するものであり、
前記ノックセンサにより検出される振動の強度に基づいて前記ノック判定値を変更する変更手段と、前記検出する内燃機関の温度が前記第1の所定温度以上であることを条件に前記ノック判定値の変更開始を許可するとともに、前記検出する内燃機関の温度が前記第1の所定温度以下の温度である第3の所定温度より低いときに前記ノック判定値の変更を禁止する禁止手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 請求項1または2に記載の内燃機関の点火時期制御装置において、
前記複数の学習領域として前記内燃機関の経時変化による点火時期への影響のばらつきが大きい第1の学習領域と前記影響のばらつきが小さい第2の学習領域とを含む領域が定められてなり、前記第1の学習領域は機関運転状態に応じて区画された複数の多点学習領域からなるとともにそれら多点学習領域毎に前記第1の学習値が設定されてなり、
前記第1の学習領域では前記複数の多点学習領域のうちの現在の機関運転状態が含まれる領域についての前記第1の学習値を更新し、前記第2の学習領域では第2の学習値を更新し、
前記第1の学習領域では前記第1の学習値および前記第2の学習値によって前記基本値を補正して前記制御目標値を設定し、前記第2の学習領域では前記第2の学習値のみによって前記基本値を補正して前記制御目標値を設定する
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 請求項3に記載の内燃機関の点火時期制御装置において、
前記第1の学習値および前記第2の学習値は共に、所定周期毎に実行される学習処理を通じて更新される値であり、
前記学習処理は、前記第1の学習領域において前記第1の学習値の更新を禁止するとともに前記フィードバック補正項に基づく前記第2の学習値の更新を実行するとの処理を、前記内燃機関の運転を開始するべく運転スイッチが操作されてから前記第2の学習値が所定回数だけ更新されるまでの所定期間にわたって実行する
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 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において、
前記内燃機関の温度として、その指標値である機関冷却水の温度を検出する
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。
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