JP2018197514A - Control system of internal combustion engine and control system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御システム及び内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control system and an internal combustion engine control method.
内燃機関における強度の低いノッキングが発生する運転状態においては内燃機関の熱効率は高くなるが、その一方で、強度の高いノッキングが発生すると、熱効率の低下や、場合によっては内燃機関の破損等の原因となる。そこで、内燃機関のノッキングが発生する地点を予測すると共に、予測されたノッキングが発生する地点に到達するまでに内燃機関を冷却してノッキングの発生を抑制する制御装置が提案されている(例えば、特許文献1)。 In an operating state where low-strength knocking occurs in the internal combustion engine, the thermal efficiency of the internal combustion engine increases. On the other hand, if high-strength knocking occurs, the thermal efficiency is reduced, and in some cases, the internal combustion engine is damaged. It becomes. Therefore, a control device has been proposed that predicts a point where knocking of the internal combustion engine occurs and suppresses the occurrence of knocking by cooling the internal combustion engine before reaching the point where the predicted knocking occurs (for example, Patent Document 1).
ところで、特許文献1に記載の制御装置では、自車両の走行情報(以下、「車両走行情報」という)及び自車両の内燃機関の運転情報(以下、「機関運転情報」という)に基づいてノッキングの発生する地点を予測している。ここで、車両走行情報には、例えば、自車両の位置、自車両の走行予定路、道路勾配等が含まれ、機関運転情報には、例えば、機関負荷や点火プラグによる点火時期等が含まれる。
By the way, in the control device described in
しかしながら、このような自車両からの情報のみでノッキングの発生する地点を予測するには限界がある。このため、ノッキングの発生する地点の予測精度には向上の余地がある。 However, there is a limit to predicting a point where knocking occurs only with information from the own vehicle. For this reason, there is room for improvement in the prediction accuracy of the point where knocking occurs.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ノッキング発生の予測精度を高めることによってノッキングの発生を抑制することができる制御システム及び制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a control system and a control method capable of suppressing the occurrence of knocking by increasing the prediction accuracy of the occurrence of knocking.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist thereof is as follows.
(1) 車両に搭載された内燃機関を制御する制御システムであって、複数の車両のそれぞれに搭載された車載制御装置と、該車載制御装置との間で相互に通信可能なサーバとを備え、各車載制御装置は、当該車載制御装置が搭載された車両の内燃機関の運転情報である機関運転情報と当該車載制御装置が搭載された車両の走行情報である車両走行情報とを含む車両情報を前記サーバに送信する車両情報送信部を備え、前記サーバは、複数の車両の車載制御装置から送信された車両情報に基づいて各地域毎にノッキングの発生し易さを表す地域ノック指標値を算出する地域ノック指標値算出部を備え、各車載制御装置又は前記サーバは、当該車載制御装置が搭載された車両が将来走行する地域を予測する走行地域予測部と、前記走行地域予測部によって予測された地域について前記地域ノック指標値算出部によって算出された地域ノック指標値と、に基づいて前記車両の将来におけるノック指標値を算出するノック指標値算出部と、を備え、各車載制御装置は、前記ノック指標値算出部によって算出された前記ノック指標値に基づいて当該車載制御装置が搭載された車両の内燃機関を制御する機関制御部を備える、制御システム。 (1) A control system for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle, comprising: an in-vehicle control device mounted in each of a plurality of vehicles; and a server capable of mutual communication with the in-vehicle control device Each vehicle-mounted control device includes vehicle information including engine operation information that is operation information of an internal combustion engine of a vehicle in which the vehicle-mounted control device is mounted and vehicle travel information that is travel information of a vehicle in which the vehicle-mounted control device is mounted. Vehicle information transmitting unit for transmitting to the server, the server, based on the vehicle information transmitted from the vehicle-mounted control device of a plurality of vehicles, a regional knock index value indicating the ease of occurrence of knocking for each region Each vehicle-mounted control device or server includes a travel region prediction unit that predicts a region in which a vehicle in which the vehicle-mounted control device is mounted will travel in the future, and the travel region prediction. A knock index value calculation unit that calculates a knock index value in the future of the vehicle based on the region knock index value calculated by the region knock index value calculation unit for the region predicted by A control system is provided with an engine control part which controls an internal-combustion engine of vehicles with which the in-vehicle control device is carried based on the knock index value computed by the knock index value calculation part.
(2) 前記車載制御装置及び前記サーバの少なくともいずれか一方は、各車載制御装置を搭載した車両周りの交通環境情報を検出する環境情報検出部を更に備え、前記ノック指標値算出部は、前記走行地域予測部によって予測された地域について前記地域ノック指標値算出部によって算出された地域ノック指標値と、前記環境情報検出部によって検出された前記車載制御装置を搭載した車両周りの交通環境情報と、に基づいてノック指標値を算出する、上記(1)に記載の制御システム。 (2) At least one of the in-vehicle control device and the server further includes an environment information detection unit that detects traffic environment information around a vehicle on which each in-vehicle control device is mounted, and the knock index value calculation unit includes: The region knock index value calculated by the region knock index value calculation unit for the region predicted by the travel region prediction unit, and the traffic environment information around the vehicle equipped with the in-vehicle control device detected by the environment information detection unit, The control system according to (1), wherein a knock index value is calculated based on
(3) 前記車両情報は、前記車載制御装置が搭載された車両周りの環境情報を更に含む、上記(1)又は(2)に記載の制御システム。 (3) The control system according to (1) or (2), wherein the vehicle information further includes environment information around a vehicle on which the in-vehicle control device is mounted.
(4) 前記環境情報は、前記車載制御装置が搭載された車両周りの交通環境に関する交通環境情報と、当該車両周りの大気環境に関する大気環境情報とを含み、
前記車両情報送信部は、前記交通環境情報を前記大気環境情報よりも高い送信頻度で前記サーバに送信する、上記(3)に記載の制御システム。
(4) The environment information includes traffic environment information related to a traffic environment around a vehicle on which the vehicle-mounted control device is mounted, and air environment information related to an air environment around the vehicle,
The control system according to (3), wherein the vehicle information transmission unit transmits the traffic environment information to the server at a transmission frequency higher than that of the atmospheric environment information.
(5) 車両に搭載された内燃機関の制御方法あって、車載制御装置が搭載された車両の内燃機関の運転情報及び当該車載制御装置が搭載された車両の車両走行情報を含む車両情報を車載制御装置がサーバに送信し、複数の車両の車載制御装置から送信された車両情報に基づいて各地域毎にノッキングの発生し易さを表す基本ノック指標値を前記サーバが算出し、前記車載制御装置が搭載された車両が将来走行する地域を前記サーバ又は前記車載制御装置が予測し、前記予測された地域における基本ノック指標値に基づいてノック指標値を前記サーバ又は前記車載制御装置が算出し、前記ノック指標値に基づいて前記車載制御装置が搭載された車両の内燃機関を前記車載制御装置が制御する、内燃機関の制御方法。 (5) A method for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle, the vehicle information including operation information of the internal combustion engine of the vehicle mounted with the vehicle-mounted control device and vehicle travel information of the vehicle mounted with the vehicle-mounted control device mounted on the vehicle The server calculates a basic knock index value indicating the likelihood of occurrence of knocking for each region based on the vehicle information transmitted from the in-vehicle control device of a plurality of vehicles to the server, and the in-vehicle control The server or the in-vehicle control device predicts a region where the vehicle on which the device is mounted will travel in the future, and the server or the in-vehicle control device calculates a knock index value based on a basic knock index value in the predicted region. A control method for an internal combustion engine, wherein the in-vehicle control device controls an internal combustion engine of a vehicle in which the in-vehicle control device is mounted based on the knock index value.
本発明によれば、ノッキング発生の予測精度を高めることによってノッキングの発生を抑制することができる制御システム及び制御方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control system and control method which can suppress generation | occurrence | production of knocking by improving the prediction precision of knocking generation are provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are assigned to similar components.
<第一実施形態>
≪システム構成≫
まず、図1〜図4を参照して、車両に搭載された内燃機関を制御する制御システムの構成について説明する。図1は、車両に搭載された内燃機関を制御する制御システムを概略的に示す図である。図1に示したように、制御システムは、複数の車両10(図1に示した例では、10A〜10D)のそれぞれに搭載された車載制御装置100と、サーバ200とを備える。
<First embodiment>
<< System configuration >>
First, the configuration of a control system that controls an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing a control system for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle. As illustrated in FIG. 1, the control system includes an in-
車載制御装置100とサーバ200とは、例えば3GPPによって策定されたロングタームエボリューション(LTE)によって、相互に通信可能に構成される。なお、車載制御装置100とサーバ200との間の無線通信の規格は、LTEに限らず様々な通信規格を採用可能であり、無線LAN(IEEE 802.11a/b/g/n/ac)、Mobile WiMAX(IEEE 802.16e)、iBurstやWAVE(IEEE 802.20)、DSRC(専用境域通信)等であってもよい。
The in-
図2は、サーバ200の構成を概略的に示す図である。図2に示したように、サーバ200は、サーバ制御部201と、データ蓄積部202と、通信インターフェイス203とを備える。これらサーバ制御部201、データ蓄積部202及び通信インターフェイス203は、有線のネットワークにより相互に接続されており、よってこれらの間で相互に通信が可能となっている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
サーバ制御部201は、演算処理を行うCPUやMPU等のプロセッサ、及びメモリ等の記憶装置を備える。プロセッサは、記憶装置に格納されているプログラムを読み込んで実行することで、種々の機能を実現する。サーバ制御部201において行われる演算処理については後述する。
The
データ蓄積部202は、多数の記憶媒体から構成され、サーバ制御部201における演算処理によって算出された情報や、通信インターフェイス203を介して外部から送信された情報を格納する。加えて、データ蓄積部202は、サーバ制御部201からの要求や、通信インターフェイスを介した外部からの要求によって格納されている情報をサーバ制御部201や通信インターフェイス203に送信する。
The
通信インターフェイス203は、有線又は無線によりコアネットワークに接続され、このコアネットワークを介して各無線基地局に接続される。各無線基地局は、その無線基地局が担当する領域内で稼働している車両の車載制御装置100と無線により通信を行う。従って、サーバ200は、この通信インターフェイス203を介して、各車両の車載制御装置100と相互に通信を行うことができる。
The
図3は、各車両10の車載通信機90及び車載制御装置100の構成を概略的に示す図である。図3に示したように、各車両10は、車載通信機90及び車載制御装置100を備える。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the in-
車載通信機90は、各車両10が位置する範囲を担当する無線基地局との無線通信を行うように構成される。したがって、車載通信機90は、無線基地局及びコアネットワークを介して、サーバ200との間でデータの送受信を行うことができる。
The in-
車載制御装置100は、各機能毎のECUを備える。本実施形態では、車載制御装置100は、内燃機関の制御を行う機関制御ECU110と、車両10の走行情報の収集や走行の制御を行う車両走行ECU120と、車両10周りの環境情報を収集する環境情報ECU130とを備える。各ECU110、120、130は、演算処理を行うCPUやMPU等のプロセッサ、及びメモリ等の記憶装置を備える。なお、車載制御装置100は、これら全ての機能を行う一つのECUを備えてもよいし、上述した機能とは異なる機能毎に分けられた複数のECUを備えてもよい。
The in-
機関制御ECU110は、内燃機関20の各種センサ及びアクチュエータに接続される。図4は、各車両に搭載されて機関制御ECU110によって制御される内燃機関20を概略的に示す図である。図4に示すように、内燃機関20の機関本体21は、シリンダブロック22、シリンダヘッド23、ピストン24、燃焼室25、燃焼室25の頂面中央部に配置された点火プラグ26、吸気弁27、吸気ポート28、排気弁29、排気ポート30を備える。また、シリンダヘッド23には、燃焼室25内に燃料を直接噴射する燃焼噴射弁31が設けられる。
The
シリンダブロック22は、各気筒周りに形成された冷却水通路32を有する。加えて、本実施形態では、シリンダヘッド23は、吸気ポート28の周りに形成された冷却水通路33が形成される。これら冷却水通路32、33には冷却水ポンプ34を駆動することによって冷却水が供給される。
The
吸気ポート28は吸気枝管41を介してサージタンク42に連結され、サージタンク42は吸気ダクト43を介してエアクリーナ44に連結される。吸気ダクト43内にはアクチュエータ45によって駆動されるスロットル弁46が配置される。一方、排気ポート30は排気マニホルド47を介して例えば三元触媒を内蔵した触媒コンバータ48に連結される。
The
吸気ダクト43内には吸気ダクト43内を流れる吸入空気の流量を検出する吸入空気量検出器51が設けられる。また、排気マニホルド47内には排気マニホルド47内を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ52が配置される。また、機関本体21には、燃焼室25内で生じているノッキングの強度を検出するノックセンサ53が配置される。さらに、シリンダブロック22には冷却水通路32内を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ54が配置される。
An intake
加えて、内燃機関20は、アクセルペダルの踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ55と、クランク角の回転位置を検出するクランク角センサ56と、燃焼室25に供給される燃料の性状を検出する燃料性状センサ57とを備える。これら、吸入空気量検出器51、空燃比センサ52、ノックセンサ53、水温センサ54、負荷センサ55、クランク角センサ56及び燃料性状センサ57は機関制御ECU110に接続されると共に、これらセンサの出力は機関制御ECU110に入力される。
In addition, the
また、機関制御ECU110は、点火プラグ26、燃焼噴射弁31、冷却水ポンプ34、スロットル駆動アクチュエータ45に接続され、これらアクチュエータの作動を制御する。
The
車両走行ECU120は、図3に示したように、例えば、GPS受信機121、速度センサ122、切れ角センサ123に接続される。GPS受信機121は、GPS信号を受信し、受信した信号を車両走行ECU120へ送信する。速度センサ122は、例えば車輪の回転速度を検出することによって車両10の速度を検出する。加えて、切れ角センサ123は、車両10のステアリングホイール(図示せず)の切れ角を検出し、車両10の車輪の向きを検出する。これら速度センサ122及び切れ角センサ123による検出値は車両走行ECU120に送信される。
As shown in FIG. 3, the
環境情報ECU130は、図3に示したように、例えば、カメラ131、レーダ132、大気センサ133に接続される。カメラ131は、可視光カメラや赤外線カメラ等であり、車両10周りの状態を撮影する。レーダ132は、ミリ波レーダ、近赤外線レーザーレーダ等であり、車両10周りの障害物等の位置を把握するのに用いられる。大気センサ133は、車両10周りの大気の温度、圧力及び湿度等を検出するセンサであり、複数のセンサから構成される。
As shown in FIG. 3, the
≪制御システムにおける制御≫
図5は、本実施形態の制御システムによって行われる内燃機関の制御の動作シーケンス図である。この動作シーケンス図を用いて、例として、車両10Aが或る特定の地域を走行したときの車両情報をサーバ200に送信すると共に、車両10Bが特定の地域を走行するにあたりサーバ200からの情報に基づいて内燃機関20の制御を行う場合の各装置の動作を説明する。
≪Control in control system≫
FIG. 5 is an operation sequence diagram of control of the internal combustion engine performed by the control system of the present embodiment. By using this operation sequence diagram, as an example, vehicle information when the
図5に示したように、車両10Aは、車両10Aが有する各種センサ等を用いて、車両10Aに関する車両情報を検出する(S11)。車両情報には、機関運転情報、車両走行情報及び環境情報が含まれる。
As shown in FIG. 5, the
機関運転情報は、各車両(図5に示した例では車両10A)に搭載された内燃機関の運転に関する情報である。機関運転情報としては、具体的には、内燃機関20の負荷(機関負荷)、内燃機関20の回転速度(機関回転速度)、内燃機関20を冷却する冷却水の温度(機関冷却水温)、内燃機関20で用いられるオイルの温度(油温)、点火プラグ26による点火時期、吸気弁27及び排気弁29のバルブタイミング、内燃機関20の燃焼室25内で混合気が燃焼する際の空燃比(燃焼空燃比)、及び燃焼室25に供給される燃料のオクタン価、及び燃焼室25内で生じるノッキングの強度等が挙げられる。また、機関運転情報には、例えば、内燃機関の圧縮比、排気量、気筒数といった内燃機関の諸元も含まれる。さらに、内燃機関20が排気ターボチャージャ(図示せず)を備える場合には機関運転情報には過給圧が含まれる。
The engine operation information is information related to the operation of the internal combustion engine mounted on each vehicle (
これら機関運転情報は、基本的に内燃機関20に設けられた各種センサによって検出される。例えば、内燃負荷は負荷センサ55によって検出され、機関回転速度はクランク角センサ56の出力に基づいて算出される。また、機関冷却水温は水温センサ54によって検出され、油温は内燃機関20で用いられるオイルの温度を検出する油温センサ(図示せず)によって検出される。さらに、燃焼空燃比は空燃比センサ52によって検出され、燃料のオクタン価は燃料性状センサ57によって検出され、ノッキング強度はノックセンサ53によって検出される。また、点火時期については、機関制御ECU110から点火プラグ26への指令値に基づいて算出される。
The engine operation information is basically detected by various sensors provided in the
車両走行情報は、各車両(図5に示した例では車両10A)の走行に関する情報である。車両走行情報としては、具体的には、車両10Aの現在地、車両10Aの進行方向及び速度、車両10Aの目的地(又は目的地までの予想経路)等が挙げられる。車両10Aの現在地は、例えば、GPS受信機121によって受信されたGPS信号に基づいて算出される。また、車両10Aの進行方向及び速度はGPS受信機121によって受信されたGPS信号に加えて、速度センサ122によって検出された車両10Aの速度や切れ角センサ123によって検出された車両10Aのステアリングホイールの切れ角に基づいて算出される。車両10Aの目的地は、例えば、車両10Aのナビゲーションシステム(図示せず)等を介して、ユーザによって入力される。
The vehicle travel information is information relating to travel of each vehicle (
環境情報は、各車両(図5に示した例では車両10A)周りの環境に関する情報である。環境情報としては、各車両周りの交通環境に関する交通環境情報と、各車両周りの大気の状態に関する大気環境情報とが含まれる。交通環境情報としては、具体的には、車両10A周りの車両の位置や速度、車両10A周りの道路等の状態や、車両10A周りの信号機の信号情報、車両10A周りの渋滞情報等が挙げられる。信号情報には、車両10A周りの信号機が青であるのか赤であるのか及び信号が変わるまでの時間等の情報等が含まれる。
The environmental information is information about the environment around each vehicle (
車両10A周りの車両の位置や速度及び車両10A周りの道路等の状態は、カメラ131に撮影された画像やレーダ132の出力を処理することによって検出される。また、車両10A周りの信号機の信号情報及び車両10A周りの渋滞情報は、例えば、車載通信機90を介して、サーバ200や信号機に取り付けられた発信器から取得される。
The position and speed of the vehicle around the
一方、大気環境情報としては、具体的には、車両10A周りの大気の温度、大気の圧力、大気の湿度等が挙げられる。これら大気の温度、圧力及び湿度は、大気センサ133によって検出される。
On the other hand, the atmospheric environment information specifically includes the temperature of the atmosphere around the
ステップS11において車両情報が検出されると、その後、検出された車両情報のうちサーバ200へ送信される車両情報が特定される(ステップS12)。特に、本実施形態では、検出された車両情報のうち一部の車両情報に関しては高い頻度(例えば、100ms毎)にサーバ200へ送信されるが、他の一部の車両情報に関しては比較的低い頻度(例えば、5分毎)にサーバ200へ送信される。従って、ステップS11では、短い時間間隔毎に、サーバ200へ送信すべき車両情報を特定している。このように特定された車両情報は、車載通信機90を介してサーバ200へ送信される。
If vehicle information is detected in step S11, vehicle information transmitted to the
サーバ200へは車両10Aを含む多数の車両から車両情報が送信される。サーバ200では、このようにして受信した車両情報に基づいて、各地域毎に地域ノック指標値を算出する(ステップS21)。この地域ノック指標値は、各地域におけるノッキングの起こりやすさを示す指標値である。すなわち、地域ノック指標値は、他の地域と比較したときの当該地域におけるノッキングの起こりやすさを示す指標値であり、よって地域毎に決まる指標値である。
Vehicle information is transmitted to the
この地域ノック指標値は、例えば、その地域の大気の温度、圧力及び湿度等に応じて変化する。大気の温度が高ければノッキングが起こりやすくなるため、地域ノック指標値は大きくなる。また、大気の圧力が高ければノッキングが起こりやすくなるため、地域ノック指標値は大きくなる。加えて、地域ノック指標値は、その地域の地形に応じて変化する。例えば、その地域に上り坂がある場合には、基本的に機関出力が高くなって吸入空気量が増大することから、地域ノック指標値は大きくなる。 This regional knock index value varies depending on, for example, the temperature, pressure, humidity, and the like of the air in the region. Since knocking is likely to occur if the temperature of the atmosphere is high, the regional knock index value becomes large. In addition, since knocking is likely to occur when the atmospheric pressure is high, the regional knock index value increases. In addition, the regional knock index value changes according to the topography of the region. For example, when there is an uphill in the area, the engine output is basically increased and the intake air amount is increased, so the area knock index value is increased.
地域ノック指標値の算出方法としては、例えば、以下のような二つの方法が考えられる。まず、一つ目の方法としては、各車両10から送信された車両情報のうち、当該車両10のノッキング強度を用いて地域ノック指標値を算出する方法が挙げられる。
As a method of calculating the regional knock index value, for example, the following two methods are conceivable. First, as a first method, there is a method of calculating a regional knock index value using the knocking strength of the
上述したように、各車両10から送信された車両情報には、各車両10の現在地、及び各車両10のノッキング強度が含まれる。このノッキング強度は、この車両10が現在位置する地域におけるノッキングの起こりやすさを示しており、ノッキング強度が高いほどその地域ではノッキングが起こりやすいことを示している。そこで、一つ目の方法では、各車両10の現在地に基づいて車両10の現在位置する地域が特定されると共に、このときの車両10のノッキング強度に応じた値としてこの地域の地域ノック指標値が算出される。
As described above, the vehicle information transmitted from each
ただし、ノッキング強度は、車両10に搭載されている内燃機関の種別や、内燃機関の運転状態(機関負荷、機関回転速度、機関冷却水温等)等に応じて変化する。したがって、このときのノッキング強度は、必ずしも他の車両のノッキングの起こりやすさをそのまま表したものではない。したがって、本実施形態では、各車両10のノッキング強度から、各車両10の内燃機関の種別や機関運転状態等による影響を除去したものが、地域ノック指標値として算出される。
However, the knocking strength varies depending on the type of the internal combustion engine mounted on the
具体的には、例えば、機関冷却水温が低い場合にはノッキングが生じにくいことから、機関冷却水温が低いときには車両10のノッキング強度に対応する値よりも地域ノック指標値が大きくなるように地域ノック指標値を算出する。また、機関負荷が高い場合にはノッキングが生じ易いことから、機関負荷が高いときには車両10のノッキング強度に対応する値よりも地域ノック指標値が小さくなるように地域ノック指標値を算出する。
Specifically, for example, knocking is unlikely to occur when the engine cooling water temperature is low, and therefore, when the engine cooling water temperature is low, the regional knock index value becomes larger than the value corresponding to the knocking strength of the
また、地域ノック指標値を算出する際には、その地域における過去の地域ノック指標値も考慮して新たな地域ノック指標値が算出される。例えば、各地域の新たな地域ノック指標値は、過去に算出された地域ノック指標値と今回算出された地域ノック指標値との加重平均により算出される。 Further, when calculating the regional knock index value, a new regional knock index value is calculated in consideration of the past regional knock index value in the region. For example, a new regional knock index value for each region is calculated by a weighted average of the previously calculated regional knock index value and the currently calculated regional knock index value.
二つ目の方法としては、各車両10から送信された車両情報のうちノッキングに影響を与えるパラメータに基づいて地域ノック指標値を算出する方法が挙げられる。この場合には、地域ノック指標値を算出するにあたり、各車両10から送信されたその車両10におけるノッキング強度は用いられない。
As a second method, there is a method of calculating a regional knock index value based on a parameter that affects knocking among vehicle information transmitted from each
上述したように、ノッキングの起こりやすさは、その地域の大気の温度、圧力及び湿度や、その地域の地形等に応じて変化する。そして、その地域の大気の温度、圧力及び湿度等については各車両10において大気センサ133によって検出されて、車両情報として各車両10からサーバ200に送信される。また、その地域の地形等については、車両10の現在地から、車両10又はデータ蓄積部202に格納された地図データ等を用いて算出される。したがって、二つ目の方法では、このようにして検出されたその地域の大気の温度、圧力及び湿度等並びにその地域の地形情報に基づいて、地域ノック指標値が算出される。なお、この場合にも、一つ目の方法と同様に、過去の地域ノック指標値との加重平均により、新たな地域ノック指標値が算出される。
As described above, the likelihood of knocking varies depending on the atmospheric temperature, pressure and humidity in the area, the topography of the area, and the like. Then, the atmospheric temperature, pressure, humidity, and the like in the area are detected by the
ステップS21において地域ノック指標値が算出されると、その後、算出された地域ノック指標値が、地域ノック指標値を算出した際の各車両10の車両情報と共に、データ蓄積部202に格納される(ステップS22)。したがって、データ蓄積部202には、各地域毎に地域ノック指標値が格納されると共に、各車両10から送信された車両情報が格納されることになる。
When the regional knock index value is calculated in step S21, the calculated regional knock index value is then stored in the
一方、上述したように、車両10Bは、特定の地域を走行するにあたりサーバ200からの情報に基づいて当該車両10Bの内燃機関20の制御を行う。斯かる制御を行うにあたって、まず、車両10Bは、車両10Bが有する各種センサ等を用いて、車両10Bに関する車両情報を検出する(S31)。車両情報の検出は、車両10Aに対して行われるステップS11と同様に行われる。
On the other hand, as described above, the
ステップS31において車両情報が検出されると、その後、ステップS12と同様に、検出された車両情報のうちサーバ200へ送信される車両情報が特定される(ステップS32)。
If vehicle information is detected in step S31, vehicle information transmitted to the
サーバ200は、車両10Bから車両情報が送信されると、送信された車両情報に基づいて、車両10Bの将来の走行地域を予測する(ステップS23)。車両10Bの将来の走行地域は、具体的には現在から所定時間経過後に車両10Bが走行していると予想される地域を意味する。ここでの所定時間は必ずしも一つの時間のみではなく複数の時間を含んでもよい。したがって、将来の走行地域は、車両10Bが数秒後に走行していると予想される地域、車両10Bが1分後に走行していると予想される地域、及び車両10Bが5分後に走行していると予想される地域のように、異なる複数の経過時間後に走行していると予想される地域を含んでもよい。
When the vehicle information is transmitted from the
車両10Bの将来の走行地域の予測は、例えば、送信された車両情報のうち、車両10Bの現在地、車両10Aの進行方向及び速度、車両10Aの目的地等に基づいて行われる。サーバ200では、これら車両情報に基づいて、車両10Bの現在値から目的地までの走行経路が予想され、この予想される走行経路に基づいて将来の走行地域の予想が行われる。
The prediction of the future travel region of the
加えて、車両10Bの将来の走行地域の予測は、車両情報のうち、更に車両10B周りの信号機の信号情報、車両10B周りの渋滞情報等に基づいて行われてもよい。例えば、信号機の信号情報により車両10Bが停止するまでの時間や、停止中の車両10Bが発車するまでの時間を予想することができる。このため、車両10Bの将来の走行地域をより正確に予測することができる。また、車両10B周りの渋滞情報により、車両10Bが渋滞に到達するまでの時間や、車両10Bが渋滞から抜け出すまでの時間を算出することができ、よって車両10Bの将来の走行地域をより正確に予測することができる。
In addition, prediction of the future travel region of the
次いで、サーバ200は、ステップS23で予測された車両10Bの将来の走行地域における地域ノック指標値を抽出する(ステップS24)。上述したように、各地域における地域ノック指標値はデータ蓄積部202に格納されている。したがって、ステップS24では、データ蓄積部202から、ステップS23で予測された走行地域における地域ノック指標値が抽出される。なお、上述したように、ステップS23において車両10Bの将来の走行地域が異なる複数の経過時間毎に複数予想されている場合には、各走行地域毎に地域ノック指標値が抽出される。
Next, the
次いで、サーバ200は、ステップS24で抽出された地域ノック指標値に基づいて、車両10Bにおけるノック指標値を算出する(ステップS25)。上述したように、ノッキングの起こりやすさは、各車両10に搭載されている内燃機関の種別や、内燃機関の運転状態等に応じて変化する。したがって、車両10Bに最適なノック指標値を算出するためには、ステップS24で抽出された地域ノック指標値を、内燃機関の種別や内燃機関の運転状態に合わせて補正することが必要となる。
Next, the
また、ノッキングの起こりやすさは交通環境に応じても変化する。例えば、車両10Bが停止している状態で赤信号が青信号に変わったときには車両10Bが急激に加速することになり、ノッキングは起こりやすくなる。したがって、車両10Bに最適なノック指標値を算出するためには、ステップS24で抽出された地域ノック指標値を、現在赤信号である車両10Bの前の信号機が青信号に変わるまでの時間等、交通環境に合わせて補正することが必要となる。
Also, the likelihood of knocking varies depending on the traffic environment. For example, when the red signal changes to a green signal while the
そこで、サーバ200は、ステップS25において、内燃機関の種別や車両10Bに搭載された内燃機関20の機関運転情報、及び車両10B周りの交通環境情報等に基づいて、ステップS24で抽出された地域ノック指標値を補正してノック指標値を算出している。これにより、車両10Bの内燃機関の状態に適したノック指標値を算出することができる。このようにして算出されたノック指標値は、通信インターフェイス203を介して車両10Bへ送信される。
Therefore, the
なお、ステップS24において異なる複数の経過時間毎に地域ノック指標値が算出されている場合には、異なる複数の経過時間毎にノック指標値が算出されてもよい。或いは、異なる複数の経過時間毎の地域ノック指標値に基づいて一つのノック指標値が算出されてもよい。この場合には、例えば、交通環境情報等を考慮して、最も対応が必要な地域ノック指標値に合わせてノック指標値が算出される。 In addition, when the regional knock index value is calculated for each of a plurality of different elapsed times in step S24, the knock index value may be calculated for each of a plurality of different elapsed times. Alternatively, one knock index value may be calculated based on the regional knock index values for a plurality of different elapsed times. In this case, for example, in consideration of traffic environment information and the like, the knock index value is calculated in accordance with the regional knock index value that requires the most correspondence.
車両10Bは、このようにしてサーバ200から送信されたノック指標値に基づいて車両10Bの内燃機関を制御する(ステップS33)。具体的には、ノック指標値が大きい場合には、ノッキングが起きにくくなるように、内燃機関の温度が低くなるように冷却水の流量を制御したり、点火プラグ26による点火時期を遅角したりせしめられる。
The
異なる複数の経過時間毎にノック指標値が算出されている場合、ノック指標値に応じて変化させるアクチュエータは、この経過時間とノック指標値との関係に基づいて変更してもよい。例えば、現在からの経過時間が短い時期におけるノック指標値が高い場合には、応答性の高いアクチュエータによってノッキングの起こりやすさを制御する必要があることから、例えば、点火プラグ26による点火時期が遅角されるように補正せしめられる。一方、現在からの経過時間が長い時期におけるノック指標値が高い場合には、アクチュエータの応答性はそれほど高い必要はない。このため、このような場合には、内燃機関の温度が低くなるように冷却水の流量が補正せしめられる。点火時期を遅角すると燃費の悪化を招いてしまうのに対して、冷却水の流量の調整によって内燃機関の温度を低下させれば燃費の悪化を抑制することができる。
When knock index values are calculated for a plurality of different elapsed times, the actuator to be changed according to the knock index value may be changed based on the relationship between the elapsed time and the knock index value. For example, when the knock index value is high at a time when the elapsed time from the present time is short, it is necessary to control the likelihood of knocking by a highly responsive actuator. For example, the ignition timing by the
図5からわかるように、本実施形態では、多数の車両10から提供された情報に基づいて各地域の地域ノック指標値が算出され、この地域ノック指標値に基づいて各車両10の内燃機関の制御が行われる。この結果、本実施形態によれば、他車両の情報をも利用してノッキングの発生が予測されるため、自車両の情報のみに基づいて内燃機関を制御する場合に比べて、ノッキングの発生を高い精度で予測することができ、よってノッキングの発生を適切に抑制することができる。
As can be seen from FIG. 5, in this embodiment, the regional knock index value of each region is calculated based on information provided from a large number of
なお、図5に示した動作シーケンス図では、車両10Aの車両情報のみが地域ノック指標値を算出するのに用いられ、車両10Bのみがサーバ200によって算出されたノック指標値を利用している。しかしながら、サーバ200と通信する全ての車両の車両情報は図5の車両10Aの車両情報と同様に、地域ノック指標値を算出するのに用いられてもよい。また、サーバ200と通信する全ての車両は、サーバ200によって算出されたノック指標値を利用してもよい。
In the operation sequence diagram shown in FIG. 5, only the vehicle information of the
≪制御システムの機能ブロック≫
次に、図6及び図7を参照して、車載制御装置100及びサーバ制御部201の機能について説明する。図6は、車載制御装置100の機能ブロック図である。
≪Function block of control system≫
Next, functions of the in-
図6に示したように、車載制御装置100は、機関運転情報検出部151と、車両走行情報検出部152と、環境情報検出部153と、車両情報送信部154と、機関制御部155とを備える。
As shown in FIG. 6, the in-
機関運転情報検出部151は、内燃機関20の各種センサの出力等に基づいて、車両情報のうち機関運転情報を検出又は算出する処理を行う(図5のステップS11、S31の一部を実行する)。この処理は、特に機関制御ECU110によって行われる。具体的には、機関運転情報検出部151では、上述したように、各種センサ等により、機関負荷、機関回転速度、機関冷却水温、油温、点火時期、バルブタイミング、空燃比、ノッキング強度等が検出又は算出される。このようにして検出又は算出された機関運転情報は全て、車両情報送信部154に送信される。
The engine operation
車両走行情報検出部152は、車両10に搭載された各種センサの出力等に基づいて、車両情報のうち車両走行情報を検出又は算出する処理を行う(図5のステップS11、S31の一部を実行する)。この処理は、特に車両走行ECU120によって行われる。具体的には、車両走行情報検出部152では、上述したように、車両10の現在地、車両10の進行方向及び速度、車両10の目的地等が検出又は算出される。このようにして検出又は算出された車両走行情報は全て、車両情報送信部154に送信される。
The vehicle travel
環境情報検出部153は、車両10に搭載された各種センサの出力等に基づいて、車両情報のうち環境情報を検出又は算出する処理を行う(図5のステップS11、S31の一部を実行する)。この処理は、特に環境情報ECU130によって行われる。具体的には、環境情報検出部153では、上述したように、車両10周りの車両の位置や速度、車両10周りの道路等の状態や、車両10周りの信号機の信号情報、車両10周りの渋滞情報、車両10周りの大気の温度、大気の圧力、及び大気の湿度等が検出又は算出される。このようにして検出又は算出された環境情報は全て、車両情報送信部154に送信される。
The environment
なお、本実施形態では、環境情報検出部153は車両10の車載制御装置100に設けられているが、サーバ200のサーバ制御部201に設けられてもよいし、一部の環境情報(例えば、交通環境情報)のみをサーバ制御部201に設けられた環境情報検出部によって検出してもよい。この場合、サーバ制御部201には、例えば、各地域の信号機からの信号情報や、渋滞情報が送信される。
In the present embodiment, the environment
車両情報送信部154は、機関運転情報検出部151によって検出又は算出された機関運転情報、車両走行情報検出部152によって検出又は算出された車両走行情報、及び環境情報検出部153によって検出又は算出された環境情報を、車載通信機90に送信し、よってサーバ200に送信する処理を行う。すなわち、車両情報送信部154は、車両情報をサーバ200に送信する(図5のステップS12、S32を実行する)。
The vehicle
車両情報送信部154は、車両情報をサーバ200に送信するにあたり、車両情報のうち変化速度の速い情報(以下、「高速変化情報」という)については、車両情報のうち変化速度の遅い情報(以下、「低速変化情報」という)よりも高い送信頻度で送信を行っている。例えば、高速変化情報については100ms毎に送信が行われ、低速変化情報については5分毎に送信が行われる。車両情報送信部154において行われる車両情報送信処理については図8を参照して後述する。
When the vehicle
低速変化情報としては、例えば、大気環境情報、機関運転情報のうちの一部の情報(具体的には、機関冷却水温、油温、オクタン価等)及び車両走行情報のうち目的地等が挙げられる。すなわち、大気環境情報である車両10周りの大気の温度、圧力、湿度等はそれほど急激には変化しないため、変化速度が遅い。また、機関冷却水温や油温は暖機後においては比較的一定の温度に保持され、また、オクタン価は燃料の給油が行われない限り変化しないため、変化速度が遅い。加えて、目的地は、基本的に一度設定されるとその目的地に到達するまで変更されないため、変化速度が遅い。
The low-speed change information includes, for example, part of the atmospheric environment information, engine operation information (specifically, engine cooling water temperature, oil temperature, octane number, etc.), and the destination of the vehicle travel information. . That is, the temperature, pressure, humidity, and the like of the atmosphere around the
一方、高速変化情報としては、交通環境情報、機関運転情報のうち一部の情報(機関負荷、機関回転速度、点火時期、ノッキング強度)、車両10の現在地、車両10の進行方向及び速度等が挙げられる。すなわち、交通環境情報である信号機の信号情報や渋滞情報等は時々刻々と変化するため、変化速度が速い。また、機関負荷、機関回転速度、点火時期、ノッキング強度は、内燃機関の運転状態が変化するのに伴って変化するため、変化速度が速い。加えて、車両10の現在地、車両10の進行方向及び速度等は、車両が走行するのに従って変化するため、変化速度が速い。
On the other hand, as the high-speed change information, some information (engine load, engine rotation speed, ignition timing, knocking intensity) of traffic environment information and engine operation information, the current location of the
このように、低速変化情報の送信頻度を低くすることにより、各車両10とサーバ200との間のデータ通信量を低減することができる。その一方で、変化速度の速い高速変化情報については高い送信頻度で送信が行われるため、ノッキングの発生を高い精度で予測することができる。したがって、本実施形態によれば、データ通信量を低減しつつノッキングの発生を適切に抑制することができる。
Thus, by reducing the transmission frequency of the low-speed change information, the amount of data communication between each
なお、本実施形態では、車両情報を変化速度の速い情報と変化速度の遅い情報との2段階に分けている。しかしながら、車両情報を変化速度毎に3段階以上に分けて、変化速度の遅い情報ほど送信頻度を低くするようにしてもよい。 In the present embodiment, the vehicle information is divided into two stages: information with a fast change speed and information with a slow change speed. However, the vehicle information may be divided into three or more stages for each change speed, and the transmission frequency may be lowered for information with a slower change speed.
機関制御部155は、サーバ200によって算出されたノック指標値に基づいて、内燃機関を制御する対象となる車両(以下、「対象車両」という)10の内燃機関を制御する(図5のステップS33を実行する)。具体的には、例えば、ノック指標値に基づいて、冷却水の流量の補正量や点火時期の補正量が算出される。このようにして算出された補正量は、機関運転状態に基づいて算出された冷却水の目標流量や目標点火時期を補正するのに用いられる。機関制御部155において行われる内燃機関の運転制御については図13を参照して後述する。
Based on the knock index value calculated by
図7は、サーバ制御部201の機能ブロック図である。図7に示したように、サーバ制御部201は、地域ノック指標値算出部251と、各種データ格納部252と、走行地域予測部253と、地域ノック指標値抽出部254と、ノック指標値算出部255とを備える。
FIG. 7 is a functional block diagram of the
地域ノック指標値算出部251は、各車両10から送信された車両情報に基づいて、各地域毎に地域ノック指標値を算出する処理を行う(図5のステップS21を実行する)。地域ノック指標値算出部251は、サーバ200と通信する全ての車両から各車両の車両情報を受信する。また、地域ノック指標値算出部251は、各車両の車両情報に基づいて算出された地域ノック指標値を各種データ格納部252に送る。地域ノック指標値算出部251において行われる地域ノック指標値算出処理については図9を参照して後述する。
The regional knock index
各種データ格納部252は、地域ノック指標値算出部251から送られた地域ノック指標値をデータ蓄積部202に格納する処理を行う(図5のステップS22を実行する)。
The various
走行地域予測部253は、内燃機関を制御する対象となる車両10から送られた車両情報に基づいて、その対象車両10の将来の走行地域を予測する処理を行う(図5のステップS23を実行する)。特に、本実施形態では、現在からの複数の異なる経過時間後(例えば、10秒後、1分後、5分後、等)の走行地域を予測する。走行地域予測部253は、対象車両10からこの対象車両10の車両情報を受信する。また、走行地域予測部253は、予想された対象車両10の将来の予測された走行地域を、地域ノック指標値抽出部254に送る。走行地域予測部253において行われる走行地域予測処理については図10を参照して説明する。
The travel
地域ノック指標値抽出部254は、対象車両10の将来の走行地域における地域ノック指標値を抽出する処理を行う(図5のステップS24を実行する)。地域ノック指標値抽出部254には、走行地域予測部253によって予測された対象車両10の将来の走行地域が入力される。地域ノック指標値抽出部254は、入力された走行地域に基づいて、データ蓄積部202に格納されているその走行地域における地域ノック指標値を抽出する。そして、地域ノック指標値抽出部254は、対象車両10の将来の走行地域における地域ノック指標値をノック指標値算出部255に送る。地域ノック指標値抽出部254において行われる地域ノック指標値抽出処理については図11を参照して説明する。
The regional knock index
ノック指標値算出部255は、地域ノック指標値抽出部254から送られた地域ノック指標値と、対象車両10の車両情報の一部とに基づいて、対象車両10におけるノック指標値を算出する処理を行う(図5のステップS25を実行する)。ノック指標値算出部255には、地域ノック指標値抽出部254によって抽出された車両10の将来の走行地域における地域ノック指標値と、対象車両10の車両情報の一部が入力される。この一部の車両情報には、対象車両10周りの交通環境情報及び対象車両10の機関運転情報が含まれる。そして、ノック指標値算出部255は、算出されたノック指標値を対象車両10へと送信する。ノック指標値算出部255において行われるノック指標値算出処理については図12を参照して説明する。
The knock index
≪フローチャートの説明≫
図8は、車両情報送信部154において行われる車両情報送信処理のフローチャートである。本処理は、例えば、一定時間間隔(例えば、数ms)毎に実行される。
≪Explanation of flowchart≫
FIG. 8 is a flowchart of the vehicle information transmission process performed in the vehicle
図8に示したように、まず、ステップS111では、短時間タイマTf及び長時間タイマTsにそれぞれ1が加算される。短時間タイマTfは、変化速度の速い情報(高速変化情報)をサーバ200へ前回送信してからの経過時間を示すタイマである。一方、長時間タイマTsは、変化速度の遅い情報(低速変化情報)をサーバ200へ前回送信してからの経過時間を示すタイマである。
As shown in FIG. 8, first, in step S111, 1 is added to each of the short time timer Tf and the long time timer Ts. The short-time timer Tf is a timer that indicates an elapsed time since the previous transmission of fast change information (high-speed change information) to the
次いで、ステップS112では、短時間タイマTfの現在の値が予め定められた所定値Tfref(例えば、100msに相当)以上であるか否かが判定される。短時間タイマTfの値が所定値Tfref未満であると判定された場合には、ステップS113〜S115がスキップされる。ステップS112において、短時間タイマTfの値が所定値Tfref以上であると判定された場合にはステップS113へと進む。 Next, in step S112, it is determined whether or not the current value of the short-time timer Tf is equal to or greater than a predetermined value Tfref (for example, equivalent to 100 ms). If it is determined that the value of the short time timer Tf is less than the predetermined value Tfref, steps S113 to S115 are skipped. If it is determined in step S112 that the value of the short-time timer Tf is equal to or greater than the predetermined value Tfref, the process proceeds to step S113.
ステップS113では、機関運転情報検出部151、車両走行情報検出部152及び環境情報検出部153によって検出又は算出された車両情報のうち高速変化情報が取り込まれる。次いで、ステップS114では、ステップS113において取り込まれた高速変化情報が車載通信機90に送信され、よってサーバ200に送信される。次いで、ステップS115では、短時間タイマTfがゼロにリセットされる。
In step S113, high-speed change information is captured from the vehicle information detected or calculated by the engine operation
その後、ステップS116では、長時間タイマTsの現在の値が予め定められた所定値Tsref(例えば、5分に相当)以上であるか否かが判定される。長時間タイマTsの値が所定値Tsref未満であると判定された場合には、ステップS117〜S119がスキップされて、本処理が終了せしめられる。ステップS116において、長時間タイマTsの値が所定値Tsref以上であると判定された場合にはステップS117へと進む。 Thereafter, in step S116, it is determined whether or not the current value of the long time timer Ts is equal to or greater than a predetermined value Tsref (for example, corresponding to 5 minutes). If it is determined that the value of the long time timer Ts is less than the predetermined value Tsref, steps S117 to S119 are skipped, and this process is terminated. If it is determined in step S116 that the value of the long-time timer Ts is equal to or greater than the predetermined value Tsref, the process proceeds to step S117.
ステップS117では、機関運転情報検出部151、車両走行情報検出部152及び環境情報検出部153によって検出又は算出された車両情報のうち低速変化情報が取り込まれる。次いで、ステップS118では、ステップS116において取り込まれた低速変化情報が車載通信機90に送信され、よってサーバ200に送信される。次いで、ステップS119では、長時間タイマTsがゼロにリセットされて、本処理が終了せしめられる。
In step S117, low-speed change information is captured from the vehicle information detected or calculated by the engine operation
図9は、地域ノック指標値算出部251において行われる地域ノック指標値算出処理のフローチャートである。本処理は、例えば、サーバ200が各車両10から車両情報を取得する毎に行われる。
FIG. 9 is a flowchart of the regional knock index value calculation process performed in the regional knock index
図9に示したように、まず、ステップS121では、各車両10からサーバ200に送信された各車両10の車両情報が取得される。次いで、ステップS122では、各車両の車両情報に基づいて、車両情報を送信した車両10が位置する地域の地域ノック指標値が算出される。
As shown in FIG. 9, first, in step S121, vehicle information of each
次いで、ステップS123では、その地域における過去の地域ノック指標値を考慮して新たな地域ノック指標値が更新される。例えば、上述したように、各地域の新たな地域ノック指標値は、過去に算出された地域ノック指標値と今回算出された地域ノック指標値との加重平均により算出される。次いで、ステップS124では、ステップS213で算出された地域ノック指標値がデータ蓄積部202に格納され、本処理が終了せしめられる。
Next, in step S123, a new regional knock index value is updated in consideration of the past regional knock index value in that region. For example, as described above, a new regional knock index value for each region is calculated by a weighted average of the previously calculated regional knock index value and the currently calculated regional knock index value. Next, in step S124, the regional knock index value calculated in step S213 is stored in the
図10は、走行地域予測部253において行われる走行地域予測処理のフローチャートである。本処理は、例えば、サーバ200が対象となる車両10から車両情報を取得する毎に行われる。
FIG. 10 is a flowchart of the travel area prediction process performed in the travel
図10に示したように、まず、ステップS131では、対象車両10の車両情報のうち車両走行情報(車両10の現在地等)が読み込まれる。次いで、ステップS132において、対象車両10の車両情報のうち当該車両周りの交通環境情報(信号情報等)が読み込まれる。次いで、ステップS133では、ステップS131で取得された車両走行情報と、ステップS132で取得された交通環境情報とに基づいて、各車両10の将来の走行地域が予測され、本処理が終了せしめられる。このとき、現在からの複数の異なる経過時間(例えば、10秒後、1分後、5分後、等)後毎の走行地域が予測されてもよい。
As shown in FIG. 10, first, in step S <b> 131, vehicle travel information (the current location of the vehicle 10) is read from the vehicle information of the
図11は、地域ノック指標値抽出部254において行われる地域ノック指標値抽出処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば、走行地域予測処理により各車両10の将来の走行地域が算出される毎に実行される。
FIG. 11 is a flowchart showing a regional knock index value extraction process performed by the regional knock index
図11に示したように、まずステップS141において、走行地域予測処理により算出された車両10の将来の走行地域が読み込まれる。次いで、ステップS142では、ステップS142において取得された走行地域における地域ノック指標値が、データ蓄積部202から抽出され、本処理が終了せしめられる。上述したように経過時間毎に複数の走行地域が予想されている場合には、各走行地域毎に地域ノック指標値が算出される。
As shown in FIG. 11, first, in step S141, the future travel area of the
図12は、ノック指標値算出部255において行われるノック指標値算出処理のフローチャートである。本処理は、例えば、地域ノック指標値抽出処理により地域ノック指標値が算出される毎に実行される。
FIG. 12 is a flowchart of the knock index value calculation process performed in knock index
図12に示したように、まず、ステップS151において、地域ノック指標値抽出処理によって抽出された地域ノック指標値が取り込まれる。次いで、ステップS152において、対象車両10周りの交通環境情報が取り込まれる。次いで、ステップS153では、ステップS151にて取り込まれた地域ノック指標値と、ステップS152にて取り込まれた交通環境情報とに基づいて、対象車両10のノック指標値が算出される。なお、ステップS153では現在からの複数の異なる経過時間(例えば、10秒後、1分後、5分後、等)後毎のノック指標値が算出されてもよい。
As shown in FIG. 12, first, in step S151, the regional knock index value extracted by the regional knock index value extraction process is fetched. Next, in step S152, traffic environment information around the
図13は、機関制御部155において行われる内燃機関の運転制御のフローチャートである。本処理は、例えば、サーバ200から車両10へノック指標値が送信されると実行される。
FIG. 13 is a flowchart of the operation control of the internal combustion engine performed in the
図13に示したように、まず、ステップS161では、ノック指標値を考慮することなく、機関運転状態に基づいて、各アクチュエータの目標値が算出される。各アクチュエータの目標値には、例えば、点火プラグ26による目標点火時期や、機関本体21の冷却通路に供給される冷却水の目標流量等が挙げられる。
As shown in FIG. 13, first, in step S161, the target value of each actuator is calculated based on the engine operating state without considering the knock index value. Examples of the target value of each actuator include a target ignition timing by the
次いで、ステップS162では、ノック指標値算出処理において算出されて各車両10へ送信されたノック指標値が読み込まれる。次いで、ステップS163では、ステップS162にて読み込まれたノック指標値に基づいて、各アクチュエータの目標値が補正される。各アクチュエータの補正された目標値に基づいて各アクチュエータの作動が制御される。
Next, in step S162, the knock index value calculated in the knock index value calculation process and transmitted to each
このとき、経過時間毎のノック指標値が読み込まれている場合には、経過時間毎に補正するアクチュエータを変更してもよい。例えば、経過時間が短い場合、すなわち近い将来(例えば、10秒後)におけるノック指標値に基づいて、点火プラグ26の目標点火時期が補正される。一方、経過時間が長い場合、すなわち先の将来(例えば、数分後)におけるノック指標値に基づいて、冷却水の目標流量が補正される。点火プラグ26及び冷却水ポンプ34はこのようにして補正された目標値に基づいて制御される。
At this time, when the knock index value for each elapsed time is read, the actuator to be corrected for each elapsed time may be changed. For example, when the elapsed time is short, that is, based on the knock index value in the near future (for example, after 10 seconds), the target ignition timing of the
<第二実施形態>
次に、図14〜図16を参照して、第二実施形態に係る制御システム及び制御方法について説明する。第二実施形態に係る制御システムの構成及び制御は、基本的に第一実施形態に係る制御システムの構成及び制御と同様であるため、以下では、主に異なる部分についてのみ説明する。
<Second embodiment>
Next, a control system and a control method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Since the configuration and control of the control system according to the second embodiment are basically the same as the configuration and control of the control system according to the first embodiment, only different parts will be described below.
図14は、本実施形態の制御システムによって行われる内燃機関の制御の動作シーケンス図である。図14は、図5と同様に、車両10Aが或る特定の地域を走行したときの車両情報をサーバ200に送信すると共に、車両10Bが特定の地域を走行するにあたりサーバ200からの情報に基づいて内燃機関20の制御を行う場合を示している。図14のステップS41、S42、S51、S52、S53、S64は、それぞれ図5のステップS11、S12、S21、S22、S24、S33と同様であるため説明を省略する。
FIG. 14 is an operation sequence diagram of control of the internal combustion engine performed by the control system of the present embodiment. As in FIG. 5, FIG. 14 transmits vehicle information when the
車両10Bは、特定の地域を走行するにあたりサーバ200からの情報に基づいて当該車両10Bの内燃機関20の制御を行う。斯かる制御を行うにあたって、まず、車両10Bは、図5のステップS31と同様に、車両10Bに関する車両情報を検出する(S61)。
The
その後、車両10Bは、図5のステップS23と同様に、検出された車両情報に基づいて、車両10Bの将来の走行地域を予測する(ステップS62)。したがって、本実施形態では、車両10Bの将来の走行地域の予測がサーバ200ではなく各車両10において行われる。このようにして予測された車両10Bの将来の走行地域は、サーバ200に送信される。
Thereafter, the
車両10Bから将来の走行地域が送信されると、サーバ200は、図5のステップS24と同様に、車両10Bから送信された車両10Bの将来の走行地域における地域ノック指標値を抽出する(ステップS53)。抽出された地域ノック指標値は、車両10Bに送信される。
When the future travel region is transmitted from the
サーバ200から地域ノック指標値が送信されると、車両10Bは、図5のステップS25と同様に、送信された地域ノック指標値に基づいて車両10Bにおけるノック指標値を算出する(ステップS63)。したがって、本実施形態では、車両10Bのノック指標値の算出がサーバ200ではなく各車両10において行われる。このようにして算出されたノック指標値に基づいて、図5のステップS33と同様に内燃機関が制御される(ステップS64)。
When the regional knock index value is transmitted from
以上より、本実施形態では、車両10の将来の走行地域の予測及び車両10のノック指標値の算出が、サーバ200ではなく車両10において行われる。
As described above, in the present embodiment, prediction of the future travel region of the
次に、図15及び図16を参照して、本実施形態における車載制御装置100’及びサーバ制御部201’の機能について説明する。図15は、車載制御装置100’の機能ブロック図であり、図16は、サーバ制御部201’の機能ブロック図である。
Next, functions of the in-
図15に示したように、車載制御装置100’は、機関運転情報検出部151と、車両走行情報検出部152と、環境情報検出部153と、車両情報送信部154と、走行地域予測部156と、ノック指標値算出部157と、機関制御部155とを備える。本実施形態では、図6に示した第一実施形態に対して、車載制御装置100’は、走行地域予測部156及びノック指標値算出部157を更に備えている。
As shown in FIG. 15, the in-
走行地域予測部156は、自車両10の車両情報に基づいて、自車両10の将来の走行地域を予測する処理を行う(図14のステップS62を実行する)。具体的な予測処理は、第一実施形態におけるサーバ制御部201の走行地域予測部253によって行われる処理と同様である。
The travel
ノック指標値算出部157は、サーバ200から送信された地域ノック指標値と、自車両10の車両情報の一部とに基づいて、対象車両10におけるノック指標値を算出する処理を行う(図14のステップS63を実行する)。具体的な算出処理は、第一実施形態におけるサーバ制御部201のノック指標値算出部255によって行われる処理と同様である。
The knock index
一方、図16に示したように、本実施形態では、サーバ制御部201’は、地域ノック指標値算出部251、各種データ格納部252及び地域ノック指標値抽出部254を備える。しかしながら、図7に示した第一実施形態とは異なり、本実施形態に係るサーバ制御部201は、走行地域予測部及びノック指標値算出部は備えていない。
On the other hand, as illustrated in FIG. 16, in the present embodiment, the
10 車両
20 内燃機関
26 点火プラグ
31 燃料噴射弁
53 ノックセンサ
90 車載通信機
100 車載制御装置
110 機関制御ECU
120 車両走行ECU
130 環境情報ECU
121 GPS受信機
200 サーバ
201 サーバ制御部
202 データ蓄積部
DESCRIPTION OF
120 vehicle travel ECU
130 Environmental Information ECU
121
Claims (5)
複数の車両のそれぞれに搭載された車載制御装置と、該車載制御装置との間で相互に通信可能なサーバとを備え、
各車載制御装置は、当該車載制御装置が搭載された車両の内燃機関の運転情報である機関運転情報と当該車載制御装置が搭載された車両の走行情報である車両走行情報とを含む車両情報を前記サーバに送信する車両情報送信部を備え、
前記サーバは、複数の車両の車載制御装置から送信された車両情報に基づいて各地域毎にノッキングの発生し易さを表す地域ノック指標値を算出する地域ノック指標値算出部を備え、
各車載制御装置又は前記サーバは、当該車載制御装置が搭載された車両が将来走行する地域を予測する走行地域予測部と、前記走行地域予測部によって予測された地域について前記地域ノック指標値算出部によって算出された地域ノック指標値と、に基づいて前記車両の将来におけるノック指標値を算出するノック指標値算出部と、を備え、
各車載制御装置は、前記ノック指標値算出部によって算出された前記ノック指標値に基づいて当該車載制御装置が搭載された車両の内燃機関を制御する機関制御部を備える、制御システム。 A control system for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle,
A vehicle-mounted control device mounted on each of a plurality of vehicles, and a server capable of mutual communication with the vehicle-mounted control device,
Each in-vehicle control device includes vehicle information including engine operation information, which is operation information of an internal combustion engine of a vehicle in which the in-vehicle control device is mounted, and vehicle travel information, which is travel information in a vehicle in which the in-vehicle control device is mounted. A vehicle information transmission unit for transmitting to the server;
The server includes a regional knock index value calculation unit that calculates a regional knock index value representing the ease of occurrence of knocking for each region based on vehicle information transmitted from the in-vehicle control devices of a plurality of vehicles,
Each in-vehicle control device or the server includes a travel region prediction unit that predicts a region in which a vehicle in which the vehicle control device is mounted will travel in the future, and the region knock index value calculation unit for the region predicted by the travel region prediction unit A knock index value calculation unit for calculating a future knock index value of the vehicle based on the regional knock index value calculated by
Each on-vehicle controller is a control system comprising an engine controller that controls an internal combustion engine of a vehicle on which the on-vehicle controller is mounted based on the knock index value calculated by the knock index value calculator.
前記ノック指標値算出部は、前記走行地域予測部によって予測された地域について前記地域ノック指標値算出部によって算出された地域ノック指標値と、前記環境情報検出部によって検出された前記車載制御装置を搭載した車両周りの交通環境情報と、に基づいてノック指標値を算出する、請求項1に記載の制御システム。 At least one of the in-vehicle control device and the server further includes an environment information detection unit that detects traffic environment information around a vehicle equipped with each in-vehicle control device,
The knock index value calculation unit includes the region knock index value calculated by the region knock index value calculation unit for the region predicted by the travel region prediction unit, and the in-vehicle control device detected by the environment information detection unit. The control system according to claim 1, wherein the knock index value is calculated based on traffic environment information around the mounted vehicle.
前記車両情報送信部は、前記交通環境情報を前記大気環境情報よりも高い送信頻度で前記サーバに送信する、請求項3に記載の制御システム。 The environmental information includes traffic environment information related to the traffic environment around the vehicle on which the in-vehicle control device is mounted, and atmospheric environment information related to the air environment around the vehicle,
The control system according to claim 3, wherein the vehicle information transmission unit transmits the traffic environment information to the server at a transmission frequency higher than the air environment information.
車載制御装置が搭載された車両の内燃機関の運転情報及び当該車載制御装置が搭載された車両の車両走行情報を含む車両情報を車載制御装置がサーバに送信し、
複数の車両の車載制御装置から送信された車両情報に基づいて各地域毎にノッキングの発生し易さを表す基本ノック指標値を前記サーバが算出し、
前記車載制御装置が搭載された車両が将来走行する地域を前記サーバ又は前記車載制御装置が予測し、
前記予測された地域における基本ノック指標値に基づいてノック指標値を前記サーバ又は前記車載制御装置が算出し、
前記ノック指標値に基づいて前記車載制御装置が搭載された車両の内燃機関を前記車載制御装置が制御する、内燃機関の制御方法。 There is a method of controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle,
The in-vehicle control device transmits to the server vehicle information including the operation information of the internal combustion engine of the vehicle equipped with the in-vehicle control device and the vehicle travel information of the vehicle equipped with the in-vehicle control device
The server calculates a basic knock index value representing the ease of occurrence of knocking for each region based on vehicle information transmitted from the in-vehicle control devices of a plurality of vehicles,
The server or the in-vehicle control device predicts a region where the vehicle in which the in-vehicle control device is mounted will travel in the future,
The server or the in-vehicle control device calculates a knock index value based on a basic knock index value in the predicted area,
A control method for an internal combustion engine, wherein the in-vehicle control device controls an internal combustion engine of a vehicle in which the in-vehicle control device is mounted based on the knock index value.
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CN111980821A (en) * | 2020-08-20 | 2020-11-24 | 联合汽车电子有限公司 | Super knock control system and method |
CN113250837A (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-13 | 联合汽车电子有限公司 | Super detonation monitoring system and method and pre-control system and method |
-
2017
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