JP2012041902A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自着火燃焼の発生時には正常燃焼時よりも筒内温度が高くなることに着目して、所定の筒内温度推定期間中にイオン電流検出回路22から出力されるイオン電流信号に基づいて筒内温度を推定し、その筒内温度推定値が所定の判定値を越えたか否かによって、初期段階の自着火燃焼(燃焼エネルギが比較的小さい自着火燃焼)が発生しているか否かを判定する。そして、初期段階の自着火燃焼が発生していると判定されたときに、その自着火燃焼を抑制するようにエンジン11を制御する自着火燃焼抑制制御を実行する。この自着火燃焼抑制制御では、例えば、吸気バルブ23の閉弁時期を遅角補正することで、混合気の実圧縮比を低下させて燃焼温度を低下させて筒内温度を低下させる。
【選択図】図1
Description
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ(図示せず)が設けられ、このエアクリーナの下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ13が設けられている。このエアフローメータ13の下流側には、DCモータ等のスロットルアクチュエータ14によって開度調節されるスロットルバルブ15が設けられ、このスロットルバルブ15の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ(図示せず)がスロットルアクチュエータ14に内蔵されている。
以下、ECU31が実行する図5乃至図8の各ルーチンの処理内容を説明する。
図5に示す基本処理ルーチンは、ECU31の電源オン中に実行される。本ルーチンが起動されると、ステップ101で、プログラムの初期化処理を行った後、ステップ102〜104の処理を所定周期で繰り返し実行する。
図6に示す筒内温度推定ルーチンは、前記図5の基本処理ルーチンのステップ102で実行されるサブルーチンであり、クランク角センサ30の信号出力毎(例えば6℃A毎)に実行され、特許請求の範囲でいう筒内温度取得手段としての役割を果たす。
THCY=KION×IONCY
図7に示す自着火燃焼判定ルーチンは、前記図5の基本処理ルーチンのステップ103で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう自着火燃焼判定手段としての役割を果たす。
このステップ301で、自着火燃焼判定期間中ではないと判定された場合には、ステップ302以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
図8に示す自着火燃焼抑制ルーチンは、前記図5の基本処理ルーチンのステップ104で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう自着火燃焼抑制手段としての役割を果たす。
このステップ401で、実行タイミングではないと判定された場合には、ステップ402〜408の処理を飛ばして、ステップ409に進む。
このステップ403で、自着火燃焼判定フラグXCIが「1」であると判定された場合、つまり、自着火燃焼有り(初期段階の自着火燃焼が発生している)と判定された場合には、ステップ404に進み、吸気バルブ23の閉弁時期を遅角補正するための遅角側変更量TVVTAAを算出する。この場合、遅角側変更量TVVTAAのマップM3を参照して、エンジン回転速度Neと吸入空気量Gaに応じた遅角側変更量TVVTAAを算出する。この遅角側変更量TVVTAAのマップM3は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU31のROMに記憶されている。
TVVTATI(i) =TVVTATI(i-1) +TVVTAA
TVVTATI(i) =TVVTATI(i-1) −TVVTAS
VVTA=TVVTABSE−TVVTATI
イオン電流信号IONCYに基づいて算出した筒内温度推定値THCYが自着火燃焼判定値TH1よりも高くなった時点t1 で、自着火燃焼有り(初期段階の自着火燃焼が発生している)と判定して、自着火燃焼判定フラグXCIを「1」にセットする。
また、上記各実施例1,2では、自着火燃焼抑制制御として、吸気バルブ23の閉弁時期を遅角する制御を実行するようにしたが、これに限定されず、例えば、燃料噴射量を増量する制御、筒内に燃料を直接噴射する場合の燃料噴射時期を遅角する制御、EGR量(排出ガス還流量)を増量する制御、燃料カット(燃料噴射を停止する制御)等を実行するようにしても良い。
Claims (5)
- 点火プラグの火花放電により点火して混合気を燃焼させる火花点火式の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の全ての気筒又は少なくとも1つの気筒の筒内温度を検出又は推定する筒内温度取得手段と、
前記筒内温度取得手段で検出又は推定した筒内温度に基づいて、混合気が自着火して燃焼する自着火燃焼が発生しているか否かを判定する自着火燃焼判定手段と、
前記自着火燃焼判定手段により前記自着火燃焼が発生していると判定されたときに該自着火燃焼を抑制するように前記内燃機関を制御する自着火燃焼抑制制御を実行する自着火燃焼抑制手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 筒内の燃焼状態に応じて変化するイオン電流を検出するイオン電流検出手段を備え、
前記筒内温度取得手段は、前記イオン電流検出手段で検出したイオン電流に基づいて筒内温度を推定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 筒内の燃焼状態に応じて変化する筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段を備え、
前記筒内温度取得手段は、前記筒内圧力検出手段で検出した筒内圧力に基づいて筒内温度を推定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記自着火燃焼判定手段は、前記筒内温度取得手段で検出又は推定した筒内温度が所定の判定値を越えたか否かによって前記自着火燃焼が発生しているか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記自着火燃焼抑制手段は、前記自着火燃焼抑制制御として、燃料噴射量を増量する制御、吸気バルブの閉弁時期を遅角する制御、筒内に燃料を直接噴射する場合の燃料噴射時期を遅角する制御、排出ガス還流量を増量する制御、燃料噴射を停止する制御のうちの少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
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