JP2019031959A - Ignition timing control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide an ignition timing control device of an internal combustion engine capable of suppressing occurrence of a situation that an ignition timing is excessively retarded on the basis of inappropriate update of a knock learning value.SOLUTION: A control device 50 as an ignition timing control device of an internal combustion engine includes a base ignition timing calculation portion 53, a knock determination portion 54, a correction portion 55 for calculating a feedback correction value ekcs for correcting the base ignition timing ebse to a retard side, a learning portion 56 for updating the knock learning value eknk based on the feedback correction value ekcs in a learning region determined according to an operation state of the internal combustion engine, and a required ignition timing setting portion 57 for setting a required ignition timing efin on the basis of the base ignition timing ebse, the feedback correction value ekcs and the knock learning value eknk. The learning portion 56 does not update the knock learning value eknk when a vehicle in which the internal combustion engine is mounted, is stopped when the operation state of the internal combustion engine is in the learning region.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関の点火時期制御装置に関する。   The present invention relates to an ignition timing control device for an internal combustion engine.

特許文献1に記載の内燃機関の点火時期制御装置は、内燃機関に設けられているノックセンサからの出力信号に基づいて内燃機関でのノッキングの発生を判定する。ノッキングの発生を判定したときには、ベース点火時期を遅角側に補正するためのフィードバック補正値を算出する。フィードバック補正値は、ノッキングが発生したときに即座に点火時期を遅角側に変更するために用いられる制御量である。また、特許文献1に記載の内燃機関の点火時期制御装置は、フィードバック補正値に基づいてノック学習値を更新する。ノック学習値は、内燃機関の経時変化等により発生するノッキングを抑制するための制御量である。内燃機関の点火時期制御装置では、ベース点火時期、フィードバック補正値、及びノック学習値に基づいて要求点火時期を算出することで、ノッキングの発生を抑制する。特許文献1に記載の内燃機関の点火時期制御装置は、内燃機関の運転領域が所定の機関負荷域であるノック制御領域にあるときにノック学習値の更新を行う。   The ignition timing control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 determines the occurrence of knocking in the internal combustion engine based on an output signal from a knock sensor provided in the internal combustion engine. When it is determined that knocking has occurred, a feedback correction value for correcting the base ignition timing to the retard side is calculated. The feedback correction value is a control amount used for immediately changing the ignition timing to the retard side when knocking occurs. The ignition timing control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 updates the knock learning value based on the feedback correction value. The knock learning value is a control amount for suppressing knocking that occurs due to a change with time of the internal combustion engine. The ignition timing control device for an internal combustion engine suppresses the occurrence of knocking by calculating the required ignition timing based on the base ignition timing, the feedback correction value, and the knock learning value. The ignition timing control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 updates the knock learning value when the operation region of the internal combustion engine is in a knock control region that is a predetermined engine load region.

特開平8‐42434号公報JP-A-8-42434

ノックセンサは、内燃機関の振動を検出するものであり、その出力信号にはノッキング以外の他の要因に起因した振動も反映されることとなる。特に、車両が停車してアイドル運転状態である時には、車両走行時の通常運転状態に比して燃焼間隔が長いことから、回転変動に起因した振動等、ノッキング以外の他の要因に起因した振動が生じやすい。ノックセンサからの出力信号に基づいてノッキングの発生を判定する場合、他の要因に起因した振動により、実際にはノッキングが発生していないにも拘わらず、ノッキングが発生していると誤判定してしまうことがある。この場合、点火時期を遅角しても、ノックセンサの出力信号に変化が生じ難いため、点火時期が遅角され続けるおそれがある。この状態でノック学習値の更新を行うと、ノック学習値は大きく遅角された値に更新されることとなる。そのため、アイドル運転から通常運転に移行した際に、点火時期が過度に遅角された状態となり、内燃機関の出力トルクを増大しにくくなる。   The knock sensor detects vibrations of the internal combustion engine, and the output signal also reflects vibrations caused by factors other than knocking. In particular, when the vehicle is stopped and in an idle operation state, the combustion interval is longer than that in the normal operation state when the vehicle is running, so vibrations caused by other factors other than knocking such as vibrations caused by rotational fluctuations. Is likely to occur. When determining the occurrence of knocking based on the output signal from the knock sensor, it is erroneously determined that knocking has occurred despite the fact that knocking has not actually occurred due to vibration caused by other factors. May end up. In this case, even if the ignition timing is retarded, the output signal of the knock sensor is unlikely to change, and the ignition timing may continue to be retarded. If the knock learning value is updated in this state, the knock learning value is updated to a greatly retarded value. For this reason, when shifting from idle operation to normal operation, the ignition timing is excessively retarded and the output torque of the internal combustion engine is less likely to increase.

特許文献1に記載の内燃機関の点火時期制御装置は、アイドル運転時において、内燃機関の運転領域がノック制御領域でないときには、ノック学習値の更新を行わない。そのため、ノック制御領域よりも機関負荷が低い運転領域であるときには上述した問題は生じ難い。   The ignition timing control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 does not update the knock learning value when the operation region of the internal combustion engine is not the knock control region during idle operation. Therefore, the problem described above is unlikely to occur when the engine load is lower than the knock control range.

ところで、例えば駆動源として内燃機関とモータとを備えるハイブリッド車両では、車両停車時においてバッテリの充電のために内燃機関を駆動させることがある。バッテリの充電を行う場合、内燃機関はジェネレータに連結される。そして、内燃機関の駆動力によってジェネレータを回転駆動することで発電を行う。こうした運転状態では、内燃機関の負荷が増大するため、ノッキング以外の要因に起因した振動が生じやすいアイドル運転時であっても、内燃機関の運転領域が上記ノック制御領域となる場合もある。このような場合に、特許文献1に記載されているような点火時期制御を行うと、上述した課題が生じることもある。特許文献1に記載の内燃機関の点火時期制御装置では、この点については考慮されておらず、改善の余地がある。   By the way, for example, in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor as drive sources, the internal combustion engine may be driven to charge a battery when the vehicle is stopped. When charging the battery, the internal combustion engine is connected to a generator. Then, the generator is rotated by the driving force of the internal combustion engine to generate power. In such an operating state, the load on the internal combustion engine increases, and therefore the operating region of the internal combustion engine may be the knocking control region even during idle operation where vibration due to factors other than knocking is likely to occur. In such a case, when the ignition timing control described in Patent Document 1 is performed, the above-described problem may occur. In the ignition timing control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1, this point is not considered and there is room for improvement.

上記課題を解決するための内燃機関の点火時期制御装置は、ベース点火時期を算出するベース点火時期算出部と、ノックセンサからの出力信号に基づいて内燃機関でノッキングが発生しているか否かを判定するノック判定部と、前記ノック判定部がノッキングの発生を判定したことに基づいて、前記ベース点火時期を遅角側に補正するフィードバック補正値を算出する補正部と、前記内燃機関の運転状態に応じて設定された学習領域にあるときに前記フィードバック補正値に基づいたノック学習値の更新を行う学習部と、前記ベース点火時期、前記フィードバック補正値、及び前記ノック学習値に基づいて要求点火時期を設定する要求点火時期設定部とを備え、前記学習部は、前記内燃機関の運転状態が前記学習領域にあるときにおいて前記内燃機関が搭載されている車両が停車しているときには、前記ノック学習値の更新を行わない。   An ignition timing control device for an internal combustion engine for solving the above-described problem includes a base ignition timing calculation unit that calculates a base ignition timing, and whether or not knocking has occurred in the internal combustion engine based on an output signal from a knock sensor. A knock determination unit for determining, a correction unit for calculating a feedback correction value for correcting the base ignition timing to the retard side based on the occurrence of knocking by the knock determination unit, and an operating state of the internal combustion engine A learning unit that updates a knock learning value based on the feedback correction value when in a learning region set in accordance with, and a required ignition based on the base ignition timing, the feedback correction value, and the knock learning value A required ignition timing setting unit for setting a timing, and the learning unit is configured to perform the operation when the operating state of the internal combustion engine is in the learning region. When a vehicle combustion engine is mounted is parked does not update the knock learned value.

上記構成では、内燃機関の運転状態がノック学習値の更新が行われる学習領域にあるときであっても、車両が停車してアイドル運転状態にあるときには、ノック学習値の更新は行わない。そのため、ノッキング以外の他の要因に起因した振動が生じ易い状態においてノック学習値の更新を禁止することができる。これにより、ノッキングの発生を誤判定することによるノック学習値の遅角側への更新が抑制される。したがって、上記構成によれば、車両の状態が停止から走行へと移行する際に、ノック学習値の不適切な更新に基づいて点火時期が過度に遅角された状態となる事態の発生を抑えることができる。   In the above configuration, even when the operation state of the internal combustion engine is in the learning region where the knock learning value is updated, the knock learning value is not updated when the vehicle is stopped and in the idle operation state. Therefore, the update of the knock learning value can be prohibited in a state in which vibration due to other factors other than knocking is likely to occur. Thereby, the update to the retard side of the knock learning value due to erroneous determination of the occurrence of knocking is suppressed. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the ignition timing is excessively retarded based on an inappropriate update of the knock learning value when the vehicle state shifts from stop to travel. be able to.

内燃機関の点火時期制御装置が搭載される車両の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the vehicle by which the ignition timing control apparatus of an internal combustion engine is mounted. ノック制御に係る要求点火時期の設定態様を示す模式図。The schematic diagram which shows the setting aspect of the request | requirement ignition timing which concerns on knock control. 内燃機関の点火時期制御装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the ignition timing control apparatus of an internal combustion engine. ノック制御禁止領域及びノック制御実行領域を示すマップ。The map which shows a knock control prohibition area | region and a knock control execution area | region. ノック制御に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning knock control.

内燃機関の点火時期制御装置の一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関の点火時期制御装置が搭載される車両100は、動力源として内燃機関10とモータ20とを備えている。内燃機関10は、複数の燃焼室11Aが形成されている機関本体11を有している。機関本体11には、燃焼室11A毎に燃料噴射弁12が設けられている。燃料噴射弁12は、燃焼室11A内に燃料を噴射する。また、機関本体11には、燃焼室11A毎に点火プラグ13が設けられている。機関本体11には、吸気通路14が連結されている。吸気通路14を流れる吸気は、各燃焼室11Aに供給される。燃焼室11Aでは、吸気通路14から供給された吸気と燃料噴射弁12から噴射された燃料とが混合して混合気が生成される。混合気が点火プラグ13によって点火されると燃焼し、排気が生成される。
An embodiment of an ignition timing control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a vehicle 100 on which an ignition timing control device for an internal combustion engine is mounted includes an internal combustion engine 10 and a motor 20 as power sources. The internal combustion engine 10 has an engine body 11 in which a plurality of combustion chambers 11A are formed. The engine body 11 is provided with a fuel injection valve 12 for each combustion chamber 11A. The fuel injection valve 12 injects fuel into the combustion chamber 11A. The engine body 11 is provided with a spark plug 13 for each combustion chamber 11A. An intake passage 14 is connected to the engine body 11. The intake air flowing through the intake passage 14 is supplied to each combustion chamber 11A. In the combustion chamber 11A, the intake air supplied from the intake passage 14 and the fuel injected from the fuel injection valve 12 are mixed to generate an air-fuel mixture. When the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 13, it combusts and exhaust is generated.

機関本体11には、排気通路15が連結されている。排気通路15には、各燃焼室11Aから排気が排出される。排気通路15には、排気を浄化するための触媒16が設けられている。排気通路15に排出された排気は、触媒16を通過する際に浄化され、車両100の外部に放出される。機関本体11には、ノックセンサ30及び水温センサ31が取り付けられている。ノックセンサ30は、機関本体11の振動に対応した電気信号を出力する。水温センサ31は、機関本体11の冷却水の水温に対応した電気信号を出力する。   An exhaust passage 15 is connected to the engine body 11. Exhaust gas is discharged from each combustion chamber 11 </ b> A into the exhaust passage 15. A catalyst 16 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 15. Exhaust gas discharged to the exhaust passage 15 is purified when passing through the catalyst 16 and is released to the outside of the vehicle 100. A knock sensor 30 and a water temperature sensor 31 are attached to the engine body 11. Knock sensor 30 outputs an electrical signal corresponding to the vibration of engine body 11. The water temperature sensor 31 outputs an electrical signal corresponding to the coolant temperature of the engine body 11.

機関本体11のクランクシャフト11Bは、動力分割機構40に連結されている。動力分割機構40には、モータ20の駆動軸20Aも連結されている。モータ20は、バッテリ45に接続されていて、該バッテリ45から電力が供給されることにより回転駆動される。動力分割機構40には、減速機46が連結されている。減速機46には、車輪48に連結されている出力軸47が連結されている。動力分割機構40は、内燃機関10の駆動力及びモータ20の駆動力を、減速機46を介して出力軸47に伝達する。これにより車輪48が回転し、車両100が走行する。また、動力分割機構40は、内燃機関10のクランクシャフト11Bの回転力をモータ20の駆動軸20Aに伝達可能に構成されている。これにより、内燃機関10の駆動力によってモータ20が回転駆動される。モータ20は、内燃機関10の駆動力によって回転駆動されることで発電するジェネレータとしての機能も有している。モータ20が発電した電力は、バッテリ45に充電される。   The crankshaft 11 </ b> B of the engine body 11 is connected to the power split mechanism 40. A drive shaft 20 </ b> A of the motor 20 is also connected to the power split mechanism 40. The motor 20 is connected to a battery 45 and is driven to rotate when electric power is supplied from the battery 45. A reduction gear 46 is connected to the power split mechanism 40. An output shaft 47 connected to a wheel 48 is connected to the speed reducer 46. The power split mechanism 40 transmits the driving force of the internal combustion engine 10 and the driving force of the motor 20 to the output shaft 47 via the speed reducer 46. Thereby, the wheel 48 rotates and the vehicle 100 travels. The power split mechanism 40 is configured to be able to transmit the rotational force of the crankshaft 11B of the internal combustion engine 10 to the drive shaft 20A of the motor 20. Thereby, the motor 20 is rotationally driven by the driving force of the internal combustion engine 10. The motor 20 also has a function as a generator that generates electric power by being rotationally driven by the driving force of the internal combustion engine 10. The electric power generated by the motor 20 is charged in the battery 45.

車両100には、該車両100の各種制御を行う制御装置50が搭載されている。制御装置50には、ノックセンサ30及び水温センサ31からの出力信号が入力される。また、クランクシャフト11Bの回転速度、すなわち機関回転速度を検出するクランク角センサ32、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ33、車両100のシフトレンジを検出するシフトセンサ34、及びバッテリ45の充電量を検知する充電量センサ35などからの出力信号が入力される。制御装置50は、所定の充電要求があったときに、内燃機関10の駆動力によりモータ20を回転駆動してバッテリ45を充電する充電制御を行う。本実施形態では、制御装置50は、充電量センサ35によって検出されたバッテリ45の充電量が所定量以下であり、且つ車両が停車して内燃機関10がアイドル運転状態であるときに、所定の充電要求があると判断する。また、制御装置50は、内燃機関10の運転時に、内燃機関10の点火プラグ13の点火時期を制御して、ノッキングの発生を抑制するノック制御を実行する。制御装置50は、内燃機関の点火時期制御装置として機能する。   The vehicle 100 is equipped with a control device 50 that performs various controls of the vehicle 100. Output signals from the knock sensor 30 and the water temperature sensor 31 are input to the control device 50. Further, the crank angle sensor 32 for detecting the rotation speed of the crankshaft 11B, that is, the engine rotation speed, the accelerator sensor 33 for detecting the accelerator operation amount, the shift sensor 34 for detecting the shift range of the vehicle 100, and the charge amount of the battery 45 are set. An output signal from the charge amount sensor 35 to be detected is input. The control device 50 performs charge control for charging the battery 45 by rotating the motor 20 with the driving force of the internal combustion engine 10 when a predetermined charging request is made. In the present embodiment, the control device 50 performs a predetermined operation when the charge amount of the battery 45 detected by the charge amount sensor 35 is equal to or less than a predetermined amount, and when the vehicle is stopped and the internal combustion engine 10 is in an idle operation state. It is determined that there is a charge request. Further, the control device 50 controls the ignition timing of the ignition plug 13 of the internal combustion engine 10 during the operation of the internal combustion engine 10 to execute knock control that suppresses the occurrence of knocking. The control device 50 functions as an ignition timing control device for the internal combustion engine.

図2を参照してノック制御の概要について説明する。以下では、点火時期をクランク角[°CA]で示す。点火時期は、圧縮上死点よりも進角側への進角量として表す。
図2に示すように、要求点火時期efinは、ベース点火時期ebseと、フィードバック補正値ekcsと、ノック学習値eknkとに基づいて設定される。
An overview of knock control will be described with reference to FIG. Hereinafter, the ignition timing is indicated by a crank angle [° CA]. The ignition timing is expressed as an advance amount from the compression top dead center to the advance side.
As shown in FIG. 2, the required ignition timing efin is set based on the base ignition timing ebse, the feedback correction value ekcs, and the knock learning value eknk.

ベース点火時期ebseは、MBT点ambt及び進角側ノック限界点aknok1のうち、より遅角側の値と同じ値に設定される。MBT点ambtは、現状の機関運転条件において、最大トルクを得ることのできる点火時期である。進角側ノック限界点aknok1は、内燃機関10の経時変化を考慮しない場合においてノッキングが発生しない範囲における最進角側の点火時期である。MBT点ambt及び進角側ノック限界点aknok1は、現状の機関回転速度や機関負荷などに基づき、制御装置50のメモリに記憶された設定マップを参照して算出される。機関負荷は、機関回転速度及びアクセル操作量に基づいて算出できる。   The base ignition timing ebse is set to the same value as the more retarded value of the MBT point ambt and the advance side knock limit point aknok1. The MBT point ambt is an ignition timing at which the maximum torque can be obtained under the current engine operating conditions. The advance angle side knock limit point aknok1 is the ignition timing on the most advanced angle side in a range where knocking does not occur when changes with time of the internal combustion engine 10 are not taken into consideration. The MBT point ambt and the advance side knock limit point aknok1 are calculated with reference to the setting map stored in the memory of the control device 50 based on the current engine speed, engine load, and the like. The engine load can be calculated based on the engine rotation speed and the accelerator operation amount.

フィードバック補正値ekcsは、ノッキングが発生しているか否かの判定結果に基づいて設定される。フィードバック補正値ekcsは、ノッキングが発生していないと判定されているときには、徐々に減少されて小さい値となる一方で、ノッキングが発生していると判定されているときには、徐々に増大されて大きい値となる。   The feedback correction value ekcs is set based on a determination result of whether knocking has occurred. The feedback correction value ekcs is gradually decreased to a small value when it is determined that knocking has not occurred, and is gradually increased when it is determined that knocking has occurred. Value.

ノック学習値eknkは、内燃機関10の経時変化等を要因とする点火時期の変化分を補償するための値である。内燃機関10の経時変化の要因としては、例えば、内燃機関10へのデポジットの付着などを挙げることができる。ノック学習値eknkは、フィードバック補正値ekcsに基づいて導出される。   The knock learning value eknk is a value for compensating for a change in ignition timing caused by a change with time of the internal combustion engine 10 or the like. As a factor of the time-dependent change of the internal combustion engine 10, for example, deposit adhesion to the internal combustion engine 10 can be cited. Knock learning value eknk is derived based on feedback correction value ekcs.

要求点火時期efinは、ベース点火時期ebseに対して、フィードバック補正値ekcs及びノック学習値eknkの分だけ遅角側に補正した時期として算出される。本実施形態では、フィードバック補正値ekcsは、点火時期を遅角側に変更するときには正の値に設定される一方、点火時期を進角側に変更するときには負の値に設定される。すなわち、要求点火時期efinをフィードバック補正値ekcsによって補正するときには、フィードバック補正値ekcsが大きいほど要求点火時期efinは遅角側に補正される。また、ノック学習値eknkは、「0」以上の値に設定される。すなわち、要求点火時期efinをノック学習値eknkで補正するときには、ノック学習値eknkが大きいほど要求点火時期efinが遅角側に補正される。   The required ignition timing efin is calculated as a timing that is corrected to the retard side by the feedback correction value ekcs and the knock learning value eknk with respect to the base ignition timing ebse. In the present embodiment, the feedback correction value ekcs is set to a positive value when the ignition timing is changed to the retard side, and is set to a negative value when the ignition timing is changed to the advance side. That is, when the required ignition timing efin is corrected by the feedback correction value ekcs, the required ignition timing efin is corrected to the retard side as the feedback correction value ekcs increases. The knock learning value eknk is set to a value equal to or greater than “0”. That is, when the required ignition timing efin is corrected by the knock learning value eknk, the required ignition timing efin is corrected to the retard side as the knock learning value eknk is larger.

遅角側ノック限界点aknok2は、内燃機関10の経時変化を考慮しない場合において、ノッキングが発生しない範囲における最も遅角側の点火時期である。遅角側ノック限界点aknok2は、現状の機関回転速度や機関負荷率などを考慮して設定される。遅角側ノック限界点aknok2よりも進角側には、規定時期eakmf1が設定されている。規定時期eakmf1と遅角側ノック限界点aknok2との間の領域は、加速不良領域R1となっている。点火時期が加速不良領域R1内に含まれている場合、車両100の加速性能が著しく低下するおそれがある。   The retard side knock limit point aknok2 is the most retarded ignition timing within a range in which knocking does not occur when the temporal change of the internal combustion engine 10 is not taken into consideration. The retard side knock limit point aknok2 is set in consideration of the current engine speed, engine load factor, and the like. A specified time eakmf1 is set on the advance side of the retard side knock limit point aknok2. A region between the specified time eakmf1 and the retard side knock limit point aknok2 is an acceleration failure region R1. When the ignition timing is included in the acceleration failure region R1, the acceleration performance of the vehicle 100 may be significantly deteriorated.

本実施形態では、フィードバック補正値ekcsとノック学習値eknkとの和が、ベース点火時期ebseと遅角側ノック限界点aknok2との差である最大遅角量ekmaxを超えないように制御される。   In the present embodiment, control is performed such that the sum of the feedback correction value ekcs and the knock learning value eknk does not exceed the maximum retard amount ekmax, which is the difference between the base ignition timing ebse and the retard side knock limit point aknok2.

図3に示すように、制御装置50は、ノック制御を実行するための機能部として、運転領域判定部51、シフト判定部52、ベース点火時期算出部53、ノック判定部54、補正部55、学習部56、要求点火時期設定部57、点火制御部58を有している。   As shown in FIG. 3, the control device 50 includes an operation region determination unit 51, a shift determination unit 52, a base ignition timing calculation unit 53, a knock determination unit 54, a correction unit 55, as functional units for executing knock control. A learning unit 56, a required ignition timing setting unit 57, and an ignition control unit 58 are provided.

運転領域判定部51は、現状の機関回転速度及び機関負荷に基づいて、現在の運転領域を判定する。運転領域としては、図4に示すように、ノック制御禁止領域R2と、ノック制御実行領域R3とを含む。ノック制御禁止領域R2には、車両100の停車時において、上記充電制御を実行していない場合のアイドル運転領域が含まれる。また、ノック制御実行領域R3は、ノック制御禁止領域R2よりも、機関回転速度及び機関負荷が増大した領域に設定されていて、車両100の停車時において、上記充電制御を実行しているときのアイドル運転領域が含まれる。   The operation region determination unit 51 determines the current operation region based on the current engine speed and engine load. As shown in FIG. 4, the operation region includes a knock control prohibition region R2 and a knock control execution region R3. The knock control prohibition region R2 includes an idle operation region when the charge control is not being executed when the vehicle 100 is stopped. The knock control execution region R3 is set to a region where the engine speed and the engine load are increased compared to the knock control prohibition region R2, and the charge control is executed when the vehicle 100 is stopped. The idle operation area is included.

図3に示すように、シフト判定部52は、シフトセンサ34からの出力信号に基づいて、現状の車両100のシフトレンジがパーキングポジション(以下「Pポジション」という。)であるか否かを判定する。   As shown in FIG. 3, the shift determination unit 52 determines whether or not the current shift range of the vehicle 100 is a parking position (hereinafter referred to as “P position”) based on an output signal from the shift sensor 34. To do.

ベース点火時期算出部53は、現状の機関回転速度及び機関負荷に基づいて、MBT点ambt及び進角側ノック限界点aknok1を算出する。ベース点火時期算出部53は、MBT点ambt及び進角側ノック限界点aknok1のうちのより遅角側の値と同じ値をベース点火時期ebseとして算出する。   The base ignition timing calculation unit 53 calculates the MBT point ambt and the advance side knock limit point aknok1 based on the current engine speed and engine load. The base ignition timing calculation unit 53 calculates the same value as the more retarded value of the MBT point ambt and the advance side knock limit point aknok1 as the base ignition timing ebse.

ノック判定部54は、ノックセンサ30からの出力信号に基づいて内燃機関10でノッキングが発生しているか否かを判定する。
補正部55は、ノック判定部54がノッキングの発生を判定したことに基づいて、ベース点火時期を遅角側に補正するフィードバック補正値ekcsを算出する。
Knock determination unit 54 determines whether or not knocking has occurred in internal combustion engine 10 based on the output signal from knock sensor 30.
The correction unit 55 calculates a feedback correction value ekcs for correcting the base ignition timing to the retard side based on the knock determination unit 54 determining the occurrence of knocking.

学習部56は、運転領域判定部51によって判定された運転領域が、ノック制御実行領域R3にあるときに補正部55によって算出されたフィードバック補正値ekcsに基づいたノック学習値eknkを算出する。そして、学習部56は、学習値更新条件が成立したときには、ノック学習値eknkの更新を行う。更新されたノック学習値eknkは、学習部56に記憶される。なお、学習値更新条件としては、内燃機関10の運転状態がノック制御実行領域R3にあること、シフト判定部52によって判定されたシフトレンジがPポジションではないこと、及び水温センサ31によって検出された冷却水温が所定温度以上であることが含まれている。このように、学習部56は、内燃機関10の運転状態に応じて設定されたノック制御実行領域R3にあるときにノック学習値eknkの更新を行う。本実施形態では、ノック制御実行領域R3が学習領域に相当する。   The learning unit 56 calculates a knock learning value eknk based on the feedback correction value ekcs calculated by the correction unit 55 when the driving region determined by the driving region determination unit 51 is in the knock control execution region R3. Then, the learning unit 56 updates the knock learning value eknk when the learning value update condition is satisfied. The updated knock learning value eknk is stored in the learning unit 56. The learning value update condition is detected by the water temperature sensor 31 that the operation state of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3, the shift range determined by the shift determination unit 52 is not the P position, and the water temperature sensor 31. It is included that the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Thus, the learning unit 56 updates the knock learning value eknk when it is in the knock control execution region R3 set according to the operating state of the internal combustion engine 10. In the present embodiment, the knock control execution region R3 corresponds to the learning region.

要求点火時期設定部57は、ベース点火時期算出部53で設定されたベース点火時期ebse、補正部55によって算出されたフィードバック補正値ekcs、及び学習部56によって算出されたノック学習値eknkに基づいて、要求点火時期efinを設定する。   The required ignition timing setting unit 57 is based on the base ignition timing ebse set by the base ignition timing calculation unit 53, the feedback correction value ekcs calculated by the correction unit 55, and the knock learning value eknk calculated by the learning unit 56. Then, the required ignition timing efin is set.

点火制御部58は、要求点火時期設定部57によって設定された要求点火時期efinで点火が行われるように点火プラグ13を制御する。
図5のフローチャートを参照して、制御装置50が実行するノック制御に係る一連の処理の流れについて説明する。この一連の処理は、制御装置50によって所定終期毎に実行される。
The ignition control unit 58 controls the spark plug 13 so that ignition is performed at the required ignition timing efin set by the required ignition timing setting unit 57.
With reference to the flowchart of FIG. 5, a flow of a series of processes related to knock control executed by the control device 50 will be described. This series of processes is executed by the control device 50 every predetermined end.

図5に示すように、制御装置50は、この一連の処理を開始するとまず、運転領域判定部51が、内燃機関10の現状の運転領域がノック制御実行領域R3にあるか否かを判定する(ステップS500)。運転領域判定部51が、内燃機関10の現状の運転領域がノック制御実行領域R3にあると判定すると(ステップS500:YES)、制御装置50はノック制御を開始する。   As shown in FIG. 5, when the control device 50 starts this series of processing, first, the operation region determination unit 51 determines whether or not the current operation region of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3. (Step S500). When operation region determination unit 51 determines that the current operation region of internal combustion engine 10 is in knock control execution region R3 (step S500: YES), control device 50 starts knock control.

本実施形態では、駆動源として内燃機関10とモータ20とを備える車両100において、充電残量が少なく、車両100が停車している時には、上記充電要求があるとして、充電制御を行う。この場合、車両100が停車しているアイドル運転領域であっても、機関回転速度及び機関負荷が高い状態となり、内燃機関10の現状の運転領域がノック制御禁止領域R2からノック制御実行領域R3に変化することとなる。充電制御では、内燃機関10のクランクシャフト11Bがモータ20の駆動軸20Aに連結してモータ20を回転駆動する。そのため、内燃機関10にはモータ20が停止している状態から回転させる際の衝撃やモータ20の回転変動が伝達される等して、内燃機関10に振動が生じやすい状態となる。すなわち、充電制御の実行中には、内燃機関10は、ノッキング以外の要因に起因した振動が生じやすい運転状態となる。そのため、本実施形態では、ノック制御において以下のように点火時期を制御する。   In the present embodiment, in the vehicle 100 including the internal combustion engine 10 and the motor 20 as drive sources, when the remaining charge amount is small and the vehicle 100 is stopped, the charging control is performed assuming that the charging request is made. In this case, even in the idling operation region where the vehicle 100 is stopped, the engine speed and the engine load are high, and the current operation region of the internal combustion engine 10 is changed from the knock control prohibition region R2 to the knock control execution region R3. Will change. In the charging control, the crankshaft 11B of the internal combustion engine 10 is connected to the drive shaft 20A of the motor 20 to rotationally drive the motor 20. For this reason, the internal combustion engine 10 is in a state in which vibration is likely to be generated, for example, by receiving an impact when rotating the motor 20 from a stopped state or a rotational fluctuation of the motor 20. That is, during the execution of the charge control, the internal combustion engine 10 is in an operating state in which vibrations due to factors other than knocking are likely to occur. Therefore, in the present embodiment, the ignition timing is controlled as follows in the knock control.

制御装置50がノック制御を開始すると、ノック判定部54は、内燃機関10でノッキングが発生しているか否かを判定する(ステップS501)。この処理では、例えば、ノックセンサ30の出力信号が所定の振動態様を示しているときにノッキングが発生していると判定する。ノック判定部54によってノッキングが発生していることが判定されると(ステップS501:YES)、次に、補正部55がフィードバック補正値ekcsを算出する(ステップS502)。ステップS502の処理では、ノッキングの発生が判定されていることから、補正部55は、フィードバック補正値ekcsを増大して算出する。   When control device 50 starts knock control, knock determination unit 54 determines whether knock has occurred in internal combustion engine 10 (step S501). In this process, for example, it is determined that knocking has occurred when the output signal of the knock sensor 30 indicates a predetermined vibration mode. If knock determination unit 54 determines that knocking has occurred (step S501: YES), then correction unit 55 calculates feedback correction value ekcs (step S502). In the process of step S502, since the occurrence of knocking is determined, the correction unit 55 calculates the feedback correction value ekcs by increasing it.

また、ステップS501の処理において、ノック判定部54によってノッキングが発生していないと判定されると(ステップS501:NO)、次に、補正部55がフィードバック補正値ekcsを算出する(ステップS503)。ステップS503の処理では、ノッキングの発生が判定されていないことから、補正部55は、フィードバック補正値ekcsを減少して算出する。   In the process of step S501, if the knock determination unit 54 determines that knocking has not occurred (step S501: NO), then the correction unit 55 calculates a feedback correction value ekcs (step S503). In step S503, since the occurrence of knocking is not determined, the correction unit 55 calculates the feedback correction value ekcs by decreasing it.

その後、学習部56は、補正部55によって算出されたフィードバック補正値ekcsに基づいたノック学習値eknkを算出する(ステップS504)。この処理では、例えば、学習部56に記憶されているノック学習値eknkとフィードバック補正値ekcsとを平滑化したなまし値を新たなノック学習値eknkとして算出する。平滑化する方法としては、学習部56に記憶されているノック学習値eknkに対する重み付けを、フィードバック補正値ekcsに対する重み付けよりも大きくした加重平均を算出する方法などを採用できる。   Thereafter, the learning unit 56 calculates a knock learning value eknk based on the feedback correction value ekcs calculated by the correction unit 55 (step S504). In this process, for example, a smoothed value obtained by smoothing the knock learning value eknk and the feedback correction value ekcs stored in the learning unit 56 is calculated as a new knock learning value eknk. As a smoothing method, a method of calculating a weighted average in which the weighting for the knock learning value eknk stored in the learning unit 56 is larger than the weighting for the feedback correction value ekcs can be employed.

学習部56は次に、学習値更新条件が成立しているか否かを判定する(ステップS505)。学習値更新条件としては、内燃機関10の運転状態がノック制御実行領域R3にあること、シフト判定部52によって判定されたシフトレンジがPポジションではないこと、及び水温センサ31によって検出された冷却水温が所定温度以上であることが含まれている。そのため、この処理において学習部56は、シフトレンジがPポジションでなく、車両が走行状態にあるときには肯定判定し(ステップS505:YES)、ステップS506の処理に移行する。ステップS506の処理において学習部56は、ステップS504の処理で算出したノック学習値eknkを新たな学習値として更新する(ステップS506)。そして、更新したノック学習値eknkを記憶する。   Next, the learning unit 56 determines whether or not a learning value update condition is satisfied (step S505). The learning value update condition is that the operating state of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3, that the shift range determined by the shift determination unit 52 is not the P position, and the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 31. Is above a predetermined temperature. Therefore, in this process, the learning unit 56 makes an affirmative determination when the shift range is not the P position and the vehicle is in a traveling state (step S505: YES), and proceeds to the process of step S506. In the process of step S506, the learning unit 56 updates the knock learning value eknk calculated in the process of step S504 as a new learning value (step S506). Then, the updated knock learning value eknk is stored.

その後、ベース点火時期算出部53がベース点火時期を算出する(ステップS507)。そして、要求点火時期設定部57は、算出されたベース点火時期及びフィードバック補正値ekcsと、学習部56に記憶されているノック学習値eknkとに基づいて、要求点火時期efinを算出する(ステップS508)。   Thereafter, the base ignition timing calculation unit 53 calculates the base ignition timing (step S507). Then, the required ignition timing setting unit 57 calculates the required ignition timing efin based on the calculated base ignition timing and feedback correction value ekcs and the knock learning value eknk stored in the learning unit 56 (step S508). ).

こうして要求点火時期を設定すると、点火制御部58は、要求点火時期efinで点火が行われるように点火プラグ13を制御して点火制御を実行する(ステップS509)。その後、制御装置50は、ノック制御に係る一連の処理を終了する。   When the required ignition timing is set in this way, the ignition control unit 58 controls the spark plug 13 so that ignition is performed at the required ignition timing efin, and executes ignition control (step S509). Thereafter, the control device 50 ends a series of processes related to knock control.

一方で、シフトレンジがPポジションにある場合、すなわち車両100が停車していると判断できるときには、ステップS505の処理において、学習部56が学習値更新条件が成立していないと判定する(ステップS505:NO)。この場合には、制御装置50は、学習部56によるステップS506の処理を実行せずに、ステップS507の処理に移行する。すなわち、学習部56では、ステップS503の処理において算出されたノック学習値eknkの更新が行われない。そのため、以降のステップS507〜ステップS509の処理を実行することにより、このノック制御に係る一連の処理を実行する前に学習部56に記憶されているノック学習値eknkに変化を生じさせずに、この記憶されているノック学習値eknkに基づいてノック制御における点火時期が制御される。   On the other hand, when the shift range is in the P position, that is, when it can be determined that the vehicle 100 is stopped, the learning unit 56 determines in step S505 that the learning value update condition is not satisfied (step S505). : NO). In this case, the control device 50 proceeds to the process of step S507 without executing the process of step S506 by the learning unit 56. That is, the learning unit 56 does not update the knock learning value eknk calculated in the process of step S503. Therefore, by performing the processing of the subsequent steps S507 to S509, without causing a change in the knock learning value eknk stored in the learning unit 56 before executing a series of processing related to the knock control, The ignition timing in the knock control is controlled based on the stored knock learning value eknk.

また、ステップS500の処理において、運転領域判定部51が、内燃機関10の現状の運転領域がノック制御禁止領域R2にあると判定した場合には(ステップS500:NO)、以下の処理を実行せずに、ノック制御に係る一連の処理を終了する。   Further, in the process of step S500, when the operation region determination unit 51 determines that the current operation region of the internal combustion engine 10 is in the knock control prohibition region R2 (step S500: NO), the following processing is executed. Instead, a series of processes related to the knock control is terminated.

本実施形態の作用効果について説明する。
(1)本実施形態では、内燃機関10の運転状態がノック学習値eknkの更新が行われるノック制御実行領域R3にあるときであっても、車両100が停車してアイドル運転状態にあるときには、ノック学習値eknkの更新は行わない。そのため、ノッキング以外の他の要因に起因した振動が生じ易い状態においてノック学習値eknkの更新を禁止することができる。これにより、ノッキングの発生を誤判定することによるノック学習値eknkの遅角側への更新が抑制される。したがって、上記構成によれば、車両100の状態が停車から走行へと移行する際に、ノック学習値eknkの不適切な更新に基づいて点火時期が過度に遅角された状態となる事態の発生を抑えることができる。
The effect of this embodiment is demonstrated.
(1) In the present embodiment, even when the operation state of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3 in which the knock learning value eknk is updated, when the vehicle 100 stops and is in the idle operation state, The knock learning value eknk is not updated. Therefore, the update of the knock learning value eknk can be prohibited in a state in which vibration due to factors other than knocking is likely to occur. As a result, the update of the knock learning value eknk to the retard side due to erroneous determination of the occurrence of knocking is suppressed. Therefore, according to the above configuration, when the state of the vehicle 100 shifts from the stop state to the travel state, a situation in which the ignition timing is excessively retarded based on the inappropriate update of the knock learning value eknk occurs. Can be suppressed.

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。以下の変更例は、互いに適宜組み合わせて実施することも可能である。
・上記実施形態では、学習部56における学習値更新条件として、内燃機関10の運転状態がノック制御実行領域R3にあること、シフト判定部52によって判定されたシフトレンジがPポジションではないこと、及び水温センサ31によって検出された冷却水温が所定温度以上であることを含んでいた。学習値更新条件はこれに限られない。例えば、冷却水温による判定を省略してもよい。また、シフトレンジがPポジションではないことは、車両100が停車していることを判断するために設けられている条件である。そのため、シフトレンジがPポジションではないという条件に代えて、または加えて、車両100が停車していることを判定するための条件を採用してもよい。こうした条件としては、例えば、車速が「0」であることを挙げることができる。
The above embodiment can be implemented with the following modifications. The following modifications can be implemented in combination with each other as appropriate.
In the above embodiment, as the learning value update condition in the learning unit 56, the operating state of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3, the shift range determined by the shift determination unit 52 is not the P position, and It included that the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 31 was equal to or higher than a predetermined temperature. The learning value update condition is not limited to this. For example, the determination based on the cooling water temperature may be omitted. In addition, the fact that the shift range is not the P position is a condition provided for determining that the vehicle 100 is stopped. Therefore, instead of or in addition to the condition that the shift range is not the P position, a condition for determining that the vehicle 100 is stopped may be employed. An example of such a condition is that the vehicle speed is “0”.

・学習部56は、学習値更新条件が成立したときに、ノック学習値eknkを算出するようにしてもよい。この場合には、ステップS505の処理において肯定判定された後に、ステップS504の処理を実行するようにすればよい。   The learning unit 56 may calculate the knock learning value eknk when the learning value update condition is satisfied. In this case, after a positive determination is made in the process of step S505, the process of step S504 may be executed.

・上記実施形態では、ノック制御において、ノッキングの発生を判定していないときには(ステップS501:NO)、フィードバック補正値ekcsを減少させるようにしていたが、こうした構成は必ずしも備える必要はない。例えば、ノッキングの発生を判定していないときには、フィードバック補正値ekcsを「0」に設定するようにしてもよい。この場合においても、補正部55は、ノック判定部54がノッキングの発生を判定したときにはフィードバック補正値ekcsを増大させることで、ベース点火時期ebseを遅角側に補正することができる。   In the above embodiment, in the knock control, when the occurrence of knocking is not determined (step S501: NO), the feedback correction value ekcs is decreased. However, such a configuration is not necessarily provided. For example, when the occurrence of knocking is not determined, the feedback correction value ekcs may be set to “0”. Even in this case, the correction unit 55 can correct the base ignition timing ebse to the retard side by increasing the feedback correction value ekcs when the knock determination unit 54 determines the occurrence of knocking.

・ノック制御では、内燃機関10の運転領域をノック制御禁止領域R2とノック制御実行領域R3とを含むように構成し、内燃機関10の運転領域がノック制御実行領域R3にあるときにノック制御を実行した。こうした構成に代えて、内燃機関10の運転領域に拘わらず、ノック制御を実行するようにしてもよい。こうした場合であっても、内燃機関10の運転状態に応じて学習領域を設定し、内燃機関10の運転領域が設定された学習領域にあるときにノック学習値eknkの更新を行えばよい。例えば、車両100の停車時において、上記充電制御を実行していない場合のアイドル運転領域を含まず、上記充電制御を実行しているときのアイドル運転領域を学習領域に含むように学習領域を設定することができる。この構成では、充電制御を実行していない場合のアイドル運転領域において、ノック制御を実行しつつもノック学習値eknkの更新は行わない構成とすることができる。また、この構成では、内燃機関10の運転状態が学習領域にあるときであっても、車両100が停車しているときにはノック学習値eknkの更新を行わない。   In the knock control, the operation region of the internal combustion engine 10 is configured to include the knock control prohibition region R2 and the knock control execution region R3, and the knock control is performed when the operation region of the internal combustion engine 10 is in the knock control execution region R3. Executed. Instead of such a configuration, knock control may be executed regardless of the operating region of the internal combustion engine 10. Even in such a case, the learning region may be set according to the operating state of the internal combustion engine 10, and the knock learning value eknk may be updated when the operating region of the internal combustion engine 10 is in the set learning region. For example, when the vehicle 100 is stopped, the learning region is set so that the learning region does not include the idle operation region when the charge control is not performed and includes the idle operation region when the charge control is performed. can do. In this configuration, the knock learning value eknk may not be updated while the knock control is performed in the idle operation region when the charge control is not performed. In this configuration, even when the operating state of the internal combustion engine 10 is in the learning region, the knock learning value eknk is not updated when the vehicle 100 is stopped.

・上記実施形態では、内燃機関の点火時期制御装置を、駆動源として内燃機関10とモータ20とを備える車両100に適用した例を説明したが、内燃機関の点火時期制御装置の適用対象はこれに限らない。例えば、内燃機関10のみを駆動源として備える車両であっても、同様の構成を適用することが可能である。この場合、車両が停車しているアイドル運転領域であるときに、例えば内燃機関10によって補機が回転駆動されるなどして内燃機関10の負荷が増大することで、内燃機関10の運転領域がノック制御禁止領域R2からノック制御実行領域R3に変化することもある。この場合にも、内燃機関10には補機が停止している状態から回転させる際の衝撃や補機の回転変動が伝達される等して、内燃機関10に振動が生じやすい状態となる。したがって、上述した内燃機関の点火時期制御装置と同様の構成を適用することで、上記(1)と同様の作用効果を得ることが可能になる。   In the above embodiment, the example in which the ignition timing control device for the internal combustion engine is applied to the vehicle 100 including the internal combustion engine 10 and the motor 20 as drive sources has been described. Not limited to. For example, the same configuration can be applied even to a vehicle including only the internal combustion engine 10 as a drive source. In this case, when the vehicle is in the idling operation region where the vehicle is stopped, the load on the internal combustion engine 10 is increased, for example, when the auxiliary machine is rotationally driven by the internal combustion engine 10. There are cases where the knock control prohibition region R2 changes to the knock control execution region R3. Also in this case, the internal combustion engine 10 is likely to be vibrated due to, for example, transmission of an impact when rotating the auxiliary machine from a stopped state or a rotational fluctuation of the auxiliary machine. Therefore, by applying a configuration similar to that of the above-described ignition timing control device for an internal combustion engine, it is possible to obtain the same operational effect as in the above (1).

10…内燃機関、11…機関本体、11A…燃焼室、11B…クランクシャフト、12…燃料噴射弁、13…点火プラグ、14…吸気通路、15…排気通路、16…触媒、20…モータ、20A…駆動軸、30…ノックセンサ、31…水温センサ、32…クランク角センサ、33…アクセルセンサ、34…シフトセンサ、35…充電量センサ、40…動力分割機構、45…バッテリ、46…減速機、47…出力軸、48…車輪、50…制御装置、51…運転領域判定部、52…シフト判定部、53…ベース点火時期算出部、54…ノック判定部、55…補正部、56…学習部、57…要求点火時期設定部、58…点火制御部、100…車両。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Engine main body, 11A ... Combustion chamber, 11B ... Crankshaft, 12 ... Fuel injection valve, 13 ... Spark plug, 14 ... Intake passage, 15 ... Exhaust passage, 16 ... Catalyst, 20 ... Motor, 20A DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive shaft, 30 ... Knock sensor, 31 ... Water temperature sensor, 32 ... Crank angle sensor, 33 ... Accelerator sensor, 34 ... Shift sensor, 35 ... Charge amount sensor, 40 ... Power split mechanism, 45 ... Battery, 46 ... Reduction gear , 47 ... output shaft, 48 ... wheels, 50 ... control device, 51 ... driving region determination unit, 52 ... shift determination unit, 53 ... base ignition timing calculation unit, 54 ... knock determination unit, 55 ... correction unit, 56 ... learning , 57 ... Required ignition timing setting unit, 58 ... Ignition control unit, 100 ... Vehicle.

Claims (1)

ベース点火時期を算出するベース点火時期算出部と、
ノックセンサからの出力信号に基づいて内燃機関でノッキングが発生しているか否かを判定するノック判定部と、
前記ノック判定部がノッキングの発生を判定したことに基づいて、前記ベース点火時期を遅角側に補正するフィードバック補正値を算出する補正部と、
前記内燃機関の運転状態に応じて設定された学習領域にあるときに前記フィードバック補正値に基づいたノック学習値の更新を行う学習部と、
前記ベース点火時期、前記フィードバック補正値、及び前記ノック学習値に基づいて要求点火時期を設定する要求点火時期設定部とを備え、
前記学習部は、前記内燃機関の運転状態が前記学習領域にあるときにおいて前記内燃機関が搭載されている車両が停車しているときには、前記ノック学習値の更新を行わない
内燃機関の点火時期制御装置。
A base ignition timing calculation unit for calculating a base ignition timing;
A knock determination unit for determining whether knocking has occurred in the internal combustion engine based on an output signal from the knock sensor;
A correction unit that calculates a feedback correction value for correcting the base ignition timing to the retard side based on the determination of the occurrence of knocking by the knock determination unit;
A learning unit that updates a knock learning value based on the feedback correction value when in a learning region set according to an operating state of the internal combustion engine;
A required ignition timing setting unit that sets a required ignition timing based on the base ignition timing, the feedback correction value, and the knock learning value;
The learning unit does not update the knock learning value when the vehicle on which the internal combustion engine is mounted is stopped when the operating state of the internal combustion engine is in the learning region. apparatus.
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