JP2014173559A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン(1)が所定運転条件で運転されており、且つシフト装置(10)にてRレンジが選択されていると、スレッショルドオフセット値Vofs(t)を第1所定値に設定する。そして、スレッショルドオフセット値Vofs(t)とノックセンサ(2)にて検出されるノッキングの強度とを用いて、ノッキング判別スレッショルドVth(t)とノッキング検出量Vk(t)を算出する。そして、当該ノッキング検出量Vk(t)が0より大きければ、ノッキングが発生していると判定し、1点火毎のリタード量θn(t)とリタード補正量θk(t)を算出する。そして、ノッキング学習値Kkni(t)とリタード補正量θk(t)とに基づいて、点火時期を算出し点火信号を点火プラグ(4)に供給する。
【選択図】図1
Description
そこで、特許文献1のように、エンジンにノッキングを検出するノックセンサを設け、当該ノックセンサにてノッキングが検出されると予め設定された通常燃焼時の点火時期に対して、ノッキングが抑制されるまで点火時期を遅角(リタード)させるノッキングリタード補正制御を行ってノッキングの発生を抑制している。
しかしながら、点火時期を遅角させると、エンジンの出力トルクが最大となる理想の点火時期よりも遅くなるのでエンジンの出力トルクが低下することとなる。
例えば、このような車両後退走行時に無段変速機の保護を行う車両に、特許文献1の技術を適用すると、当該車両が急勾配の坂道を後退走行して登坂する時にノッキングが発生すると、ノッキングの発生を抑制するために点火時期の遅角補正が行われ、エンジンの出力トルクが低下する。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、急勾配の坂道を車両の後退走行で登坂することのできる内燃機関の点火時期制御装置を提供することにある。
よって、車両の後退走行時には、点火時期の遅角による内燃機関の出力トルクの低下がないので、急勾配の坂道であっても、車両の後退走行での登坂を行うことができる。
また、請求項3の発明によれば、車両の後退走行時にはノッキング学習値を所定値にクリップすることで、ノッキング学習による点火時期の遅角側への補正量を小さくできるので、点火時期の遅角側への補正量の過大による内燃機関の出力トルクの低下を抑制することができる。
図1は、本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置が適用されたエンジンの概略構成図示す図である。図2は、本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置の全体構成を示す制御ブロック図である。
図1に示すように、本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置は、動力源として図示しない車両に搭載されるエンジン1に設けられるノックセンサ(ノッキング検出手段)2、水温センサ3及び点火プラグ4と、シフト装置(走行状態検出手段)10と、ミッションコントロールユニット(走行状態検出手段)20と、エンジンコントロールユニット(ノッキング制御感度設定手段、ノッキング学習手段、点火時期補正手段)30とから構成される。
水温センサ3は、エンジン1に配設され、エンジン1の冷却水温度を検出し、当該冷却水温度を冷却水温度信号として、エンジンコントロールユニット30に供給するものである。
シフト装置10は、車両の車室内に配設され、トランスミッションの変速モードやギヤ段を選択するものである。そして、シフト装置10は、選択された変速モードやギヤ段をシフト信号として、ミッションコントロールユニット20に供給する。
エンジンコントロールユニット30は、車両やエンジン1に設けられる各センサの出力信号に基づいて、図示しない燃料タンクより燃料配管を介して燃料が供給され、トランスミッション介して図示しない駆動輪を駆動するエンジン1の作動制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)及び中央演算処理装置(CPU)等を含んで構成される。
一方、エンジンコントロールユニット30の出力側には、上記点火プラグ4が接続されている。そして、エンジンコントロールユニット30は、各種センサ類からの検出情報に基づいて、点火プラグ4に点火信号を出力する。
制御モード判定部31は、エンジン1がノッキング制御モードを実行可能な所定運転条件で運転されているか否かを判定し、エンジン1がノッキング制御モードが実行可能な運転条件で運転されていれば、制御モードをノッキング制御モードとする。そして、制御モード判定部31は、ノッキング学習判定部33及び補正量算出部34に当該ノッキング制御モード判定結果を供給する。
点火時期制御部36は、点火時期算出部35より供給される点火時期に基づいて、点火プラグ4に点火信号を供給するものである。
図3は、本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置におけるノッキングリタード補正制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。また、図4は、本発明に係る内燃機関の点火時期制御装置におけるノッキング学習制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
図3に示すように、ステップS110では、制御モード判別部31にて、ノッキング制御モードが成立したか、否かを判別する。詳しくは、エンジン1がノッキング制御モードを実行可能な所定運転条件で運転されているか、否かを判別する。判別結果が真(Yes)でエンジン1がノッキング制御モードを実行可能な所定運転条件で運転されていれば、ステップS112に進み、判別結果が偽(No)でエンジン1がノッキング制御モードを実行可能な所定運転条件で運転されていなければ、ステップS130に進む。
ステップS118では、補正量算出部33にて、ノッキング判別スレッショルドVth(t)を算出する。詳しくは、スレッショルドオフセット値Vofs(t)、スレッショルド係数Kth、及び所定フィルタの平均値Vbgl2(t)より、下記式(1)に基づいて、ノッキング判別スレッショルドVth(t)を算出する。そして、ステップS120に進む。
ステップS120では、補正量算出部33にて、ノッキング検出量Vk(t)を算出する。詳しくは、ノックセンサ2にて検出されるノッキングの強度のピークホールド値Vp(t)及びノッキング判別スレッショルドVth(t)より、下記式(2)に基づいて、ノッキング検出量Vk(t)を算出する。そして、ステップS122に進む。
ステップS122では、補正量算出部33にて、ノッキング検出量Vk(t)が0より大きいか、否かを判別する。判別結果が真(Yes)でノッキング検出量Vk(t)が0より大きければ、ノッキングが発生していると判定し、ステップS124に進み、判別結果が偽(No)でノッキング検出量Vk(t)が0以下であれば、ノッキングが発生していないと判定し、ステップS126に進む。
θn(t)=Vk(t)/Vth(t)×Kg+所定オフセット値A・・・(3)
ステップS126では、補正量算出部33にて、ノッキングが発生していないため1点火毎のリタード量θn(t)を0(ゼロ)に設定する。そして、ステップS128に進む。即ち、1点火毎のリタード量θn(t)を0(ゼロ)に設定することは、ノッキングによる点火時期補正を行わないことを意味する。
θk(t)=θk(t-1)+θn(t)−所定オフセット値A/τ・・・(4)
また、ステップS130では、補正量算出部33にて、リタード補正量θk(t)を0(ゼロ)に設定する。詳しくは、1点火毎のリタード量θn(t)、前回のリタード補正量θk(t-1)、及びリタード復帰時間τより、下記式(4)に基づいて、リタード補正量θk(t)を算出する。そして、ステップS132に進む。
次に、ノッキング学習制御について説明する。
また、ステップS218では、ノッキング学習値算出部34にて、ノッキング学習を実施する。即ち、前回のノッキング学習値Kkni(t-1)と補正量算出部33より供給されるノッキングリタード補正量θk(t)より算出される積算ゲインKGLより、下記式(5)に基づいて、ノッキング学習値Kkni(t)を算出し記憶するノッキング学習を実施する。そして、本ルーチンをリターンする。
また、ステップS220では、ノッキング学習値算出部34にて、ノッキング学習条件が成立していないとしてノッキング学習を禁止する。そして、本ルーチンをリターンする。
このように、本発明の内燃機関の点火時期制御装置では、ノッキングリタード補正制御において、エンジン1がノッキング制御モードを実行可能な所定運転条件で運転されており、且つシフト装置10にてR(リバース)レンジ(車両後退)が選択されていると、スレッショルドオフセット値Vofs(t)をRレンジ以外にて選択される第2所定値より大きな値に設定される第1所定値に設定する。そして、当該スレッショルドオフセット値Vofs(t)を用いて、ノッキング判別スレッショルドVth(t)を算出する。そして、当該、ノッキング判別スレッショルドVth(t)を用いてノッキング検出量Vk(t)を算出し、当該ノッキング検出量Vk(t)が0より大きければ、ノッキングが発生していると判定する。そして、ノッキング検出量Vk(t)とノッキング判別スレッショルドVth(t)とを用いて1点火毎のリタード量θn(t)を算出し、当該1点火毎のリタード量θn(t)を用いてリタード補正量θk(t)を算出する。そして、ノッキング学習制御でのノッキング学習値Kkni(t)とリタード補正量θk(t)とを用いて点火時期を算出し、当該点火時期に基づいて、点火プラグ4に点火信号を供給している。
また、ノッキング学習制御においては、ノッキング学習条件が成立し、且つシフト装置10にてRレンジが選択されていると、ノッキングリタード補正量θk(t)に基づき、ノッキング発生以降の点火時にノッキングが発生しない点火時期となるようにノッキングリタード補正量θk(t)を考慮した点火時期をノッキング学習値Kkni(t)として記憶するノッキング学習を禁止し、更にノッキング学習値Kkni(t)を所定値に設定している。
以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は実施形態に限定されるものではない。
また、本実施形態では、車両の前進走行時に対して点火時期の遅角側への補正量が小さくなるように、スレッショルドオフセット値Vofsを第2所定値より大きな値に設定される第1所定値に設定することで、点火時期の遅角側への補正量を小さくすることとしたが、これに限られるものではなく、例えば後退時は前進に対し点火時期の遅角側への補正量を小さくするように設定してもよい。
2 ノックセンサ(ノッキング検出手段)
3 水温センサ
4 点火プラグ
10 シフト装置(走行状態検出手段)
20 ミッションコントロールユニット(走行状態検出手段)
30 エンジンコントロールユニット
31 制御判定モード部
32 シフトポジション判定部(ノッキング感度設定手段)
33 補正量算出部(ノッキング制御感度設定手段)
34 ノッキング学習値算出部(ノッキング学習手段)
35 点火時期算出部(点火時期補正手段)
36 点火時期制御部
Claims (3)
- 車両に搭載される内燃機関のノッキングの強度を検出するノッキング検出手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段での検出結果に基づき、ノッキング制御感度を設定するノッキング制御感度設定手段と、
前記ノッキング制御感度設定手段にて設定される前記ノッキング制御感度と前記ノッキング検出手段にて検出される前記ノッキングの強度とに基づいて、前記内燃機関の点火時期を遅角側に補正する遅角補正制御を行う点火時期補正手段と、を備え、
前記ノッキング制御感度は、前記車両の前進走行時に設定される第1ノッキング制御感度と前記第1ノッキング制御感度に対して前記点火時期補正手段での前記点火時期の遅角側への補正量が小さくなるように設定される第2ノッキング制御感度とからなり、
前記ノッキング感度設定手段は、前記走行状態検出手段にて前記車両の後退走行が検出されると、前記ノッキング制御感度を前記第2ノッキング制御感度に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。 - 前記ノッキング検出手段で検出される前記ノッキングの強度に基づいて、ノッキング学習値を算出し記憶するノッキング学習を行うノッキング学習手段を備え、
前記点火時期補正手段は、前記遅角補正制御時に、前記ノッキング制御感度に加え、前記ノッキング学習手段に記憶される前記ノッキング学習値に基づいて、前記内燃機関の前記点火時期を遅角側に補正し、
前記ノッキング学習手段は、前記走行状態検出手段にて前記車両の後退走行が検出されると、前記ノッキング学習を制限することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記ノッキング学習手段は、前記走行状態検出手段にて前記車両の後退走行が検出されると、前記ノッキング学習での前記ノッキング学習値を所定値にクリップするとともに、前記ノッキング学習を禁止することを特徴とする、請求項2に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
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