JP2017180247A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン(10)の制御装置は、点火プラグ(14)による基準点火時期をエンジンの運転状態に応じて設定し、ノッキングを抑制するために点火リタードを行い、リタード限界と点火リタード量との差に基づき目標トルクの減少量を決定し、ノッキングが発生した場合、目標トルクを、決定された減少量だけ第1の変化率により減少させ、目標トルクを減少させている場合においてノッキングが発生していない場合、目標トルクの減少を解除して第1の変化率よりも小さい第2の変化率により目標トルクを増大させ、目標トルクをエンジンに出力させるための目標空気量を、エンジンの運転状態に応じて設定するPCM(60)を有する。
【選択図】図4
Description
このように構成された本発明においては、目標トルク補正手段は、ノッキングが発生した場合、目標トルクを、第1の変化率により、最大許容遅角量と点火時期補正手段による遅角量との差に基づき決定した減少量だけ減少させ、目標トルクを減少させている場合においてノッキングが発生していない場合、目標トルクの減少を解除し、第1の変化率よりも小さい第2の変化率により目標トルクを増大させるので、ノッキングが発生したときに点火時期がリタード限界近傍まで遅角されている場合には、目標トルクを減少させて吸入空気量を減少させることによりノッキングの発生を抑制することができ、これにより、点火時期がリタード限界近傍まで遅角されているために点火リタードによるノッキング抑制が難しい場合においても、ノッキングの発生を確実に抑制することができる。
このように構成された本発明においては、目標トルク補正手段は、点火時期がリタード限界近傍まで遅角されている場合において、ノッキングの強度が大きいほど目標トルクの減少に応じて吸入空気量を迅速に低下させることができ、これにより、再び強いノッキングが発生することを確実に抑制することができる。
このように構成された本発明においては、トルク減少量決定手段は、ノッキングが発生した場合において、最大許容遅角量と点火時期補正手段による遅角量との差が小さいために点火リタードによるノッキングの抑制が難しくなるほど、目標トルクの減少量を大きくして吸入空気量の減少量を増大させることによりノッキングの発生を確実に抑制することができる。また、最大許容遅角量と点火時期補正手段による遅角量との差が大きい場合には目標トルクの減少量を小さくして吸入空気量の減少を抑えることにより、点火リタードも利用してノッキングの発生を確実に抑制しつつ、不要なトルク低下を回避することができる。
このように構成された本発明においては、目標空気量設定手段は、ノッキング抑制のために点火リタードが行われている場合においても、点火リタードされた点火時期に対応する吸入空気量が得られるようにスロットル開度や吸気バルブの開閉時期を制御して目標トルクをエンジンに出力させることができ、これにより、トルクダウンを行う必要がない状況では、ノッキング抑制のための点火リタードに伴うトルク低下を抑制できる。
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図であり、図2は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
次に、図3を参照して、本発明の実施形態において行われるエンジン10の基本制御について説明する。図3は、本発明の実施形態によるエンジン制御処理のフローチャートである。このエンジン制御処理は、車両のイグニッションがオンにされ、PCM60に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
その結果、ノッキングが検出された場合、ステップS5に進み、PCM60は、ノッキングを抑制するために点火時期を遅角側に補正するときの補正量(点火リタード量)を増大させる。一方、ノッキングが検出されなかった場合、ステップS6に進み、PCM60は、点火リタード量を減少させる。これにより、ノックセンサ54によりノッキングが検出される度に点火時期は徐々に遅角側に補正され、ノッキングが検出されない場合、点火時期は進角側に戻される。ただし、点火リタード量は、燃焼効率の著しい悪化や失火を考慮した燃焼安定性の観点から予め実験により定められたリタード限界を超えないように設定される。
その結果、ノッキングが発生している場合、ステップS27に進み、PCM60は、検出されたノッキングの強度(ノック強度)が予め定められた閾値Kより大きいか否かを判定する。
ステップS11、S14及びS15の後、PCM60は、エンジン制御処理を終了する。
次に、図5を参照して、本発明の実施形態によるトルクダウン量決定処理を実行した場合のエンジンの動作を説明する。図5は、本発明の実施形態によるトルクダウン量決定処理を実行した場合のタイムチャートの一例である。具体的には、図5では、上から順に、アクセル開度、エンジン回転数、充填効率、ノック領域判定、点火時期閾値、点火リタード量、点火マージン、ノック強度、トルクダウン量を示している。なお、この図5は、アクセル開度が最大となるまでアクセルペダルを踏み込んだときの、エンジン10の動作を例示している。また、充填効率のタイムチャートにおいて、実線はトルクダウンを行った場合の充填効率を示し、点線はトルクダウンを行わない場合の充填効率を示している。また、点火時期閾値のタイムチャートにおいて、実線は実際の点火時期、点線はノック限界点火時期、一点鎖線はリタード限界まで遅角した点火時期を示している。
図5の例では、点火リタード量がある程度減少したときにノッキングが再び発生しているので、その後ノッキングが発生しなくなるまで、各時点における点火マージン及びエンジン回転数に応じたトルクダウン量が維持され、トルクダウンを実行しない場合(ノッキングが発生しなかった場合)と比較して充填効率が低減されている。
上述した実施形態では、PCM60は、ノッキングが発生していない場合にトルクダウンを解除すると説明したが、他の条件に基づきトルクダウンを解除するようにしてもよい。例えば、エンジン10の運転状態がノック発生領域外となった場合や、点火マージンが所定の閾値以上となった場合にトルクダウンを解除するようにしてもよい。
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例によるエンジンの制御装置の作用効果を説明する。
4 ターボ過給機
4a コンプレッサ
4b タービン
6 スロットルバルブ
10 エンジン
13 燃料噴射弁
14 点火プラグ
18 可変吸気バルブ機構
25 排気通路
31 WGバルブ
40 アクセル開度センサ
53 車速センサ
54 ノックセンサ
60 PCM
100 エンジンシステム
Claims (4)
- 目標トルクを出力させるようにエンジンを制御するエンジンの制御装置であって、
上記エンジンの点火装置による基準点火時期を、上記エンジンの運転状態に応じて設定する点火時期設定手段と、
ノッキングを抑制するために、上記基準点火時期を遅角側に補正する点火時期補正手段と、
上記運転状態に応じて予め設定されている最大許容遅角量と、上記点火時期補正手段による遅角量との差に基づき、上記目標トルクの減少量を決定するトルク減少量決定手段と、
ノッキングが発生した場合、上記目標トルクを、上記トルク減少量決定手段により決定された減少量だけ減少させ、上記目標トルクを減少させている場合においてノッキングが発生していない場合、上記目標トルクの減少を解除する目標トルク補正手段と、
上記目標トルクを上記エンジンに出力させるための目標空気量を、上記エンジンの運転状態に応じて設定する目標空気量設定手段とを有し、
上記目標トルク補正手段は、上記目標トルクを減少させる場合、第1の変化率により上記目標トルクを減少させ、上記目標トルクの減少を解除する場合、上記第1の変化率よりも小さい第2の変化率により上記目標トルクを増大させる
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 上記目標トルク補正手段は、発生したノッキングの強度が大きいほど上記第1の変化率を大きくする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 上記トルク減少量決定手段は、上記運転状態に応じて予め設定されている最大許容遅角量と、上記点火時期補正手段による遅角量との差が小さくなるほど、上記目標トルクの減少量を大きくする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。
- 上記目標空気量設定手段は、上記目標空気量を、上記基準点火時期又は上記点火時期補正手段により遅角側に補正された点火時期に応じて設定する請求項1乃至3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
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