JP2022041511A - Ignition timing control device of internal combustion engine - Google Patents

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Norihito Hanai
貴之 細木
Takayuki Hosoki
健次 千田
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】ノッキングの発生を抑制した内燃機関の点火時期制御装置の提供。【解決手段】運転条件より区画される基本運転領域、及び基本運転領域を細分化した複数の細分化運転領域を設定し、運転状態が基本運転領域のときは第1学習値を更新し、運転状態が細分化運転領域のときは第2学習値を更新し、第1学習値及び第2学習値と基本点火時期とに基づいて点火時期指令値を算出する。更に、細分化運転領域を学習有効領域又は学習無効領域に割り振り、運転状態が学習有効領域の場合には、ノッキングの有無に基づいて第2学習値を更新し、運転状態が学習無効領域の場合には、第2学習値として、学習有効領域での細分化運転領域における第2学習値の平均値、学習有効領域で最も遅角側の第2学習値、及び運転状態が属する学習無効領域の細分化運転領域から最も近い学習有効領域での細分化運転領域で更新されている第2学習値、の何れかを用いる点火時期制御装置。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition timing control device for an internal combustion engine which suppresses the occurrence of knocking. SOLUTION: A basic operating area partitioned by operating conditions and a plurality of subdivided operating areas in which the basic operating areas are subdivided are set, and when the operating state is the basic operating area, the first learning value is updated and the operation is performed. When the state is in the subdivided operation region, the second learning value is updated, and the ignition timing command value is calculated based on the first learning value, the second learning value, and the basic ignition timing. Further, the subdivided operation area is allocated to the learning effective area or the learning invalid area, and when the operating state is the learning effective area, the second learning value is updated based on the presence or absence of knocking, and when the operating state is the learning invalid area. The second learning value is the average value of the second learning value in the subdivided driving region in the learning effective region, the second learning value on the most retarded side in the learning effective region, and the learning invalid region to which the driving state belongs. An ignition timing control device using any of the second learning values updated in the subdivided operation region in the learning effective region closest to the subdivided operation region. [Selection diagram] FIG. 4

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.

内燃機関の運転条件に基づいて区画される複数の基本運転領域、及び複数の基本運転領域の一部を細分化した複数の細分化運転領域を設定し、運転状態が前記複数の基本運転領域のいずれかにあるときに第1学習値を更新し、運転状態が複数の細分化運転領域のいずれかにあるときに第2学習値を更新し、これら第1学習値及び第2学習値と基本点火時期とに基づいて点火時期指令値を算出する内燃機関の点火時期制御装置が知られている。また、所定の細分化運転領域で第2学習値が更新された場合に、その周辺の細分化運転領域の第2学習値に、更新された第2学習値の更新量を反映させる手法がある(例えば特許文献1参照)。 A plurality of basic operating regions partitioned based on the operating conditions of the internal combustion engine and a plurality of subdivided operating regions in which a part of the plurality of basic operating regions is subdivided are set, and the operating state is the plurality of basic operating regions. The first learning value is updated when it is in any of them, and the second learning value is updated when the operating state is in any of a plurality of subdivided driving regions. An ignition timing control device for an internal combustion engine that calculates an ignition timing command value based on the ignition timing is known. Further, when the second learning value is updated in a predetermined subdivided operation area, there is a method of reflecting the updated amount of the updated second learning value in the second learning value of the surrounding subdivided operation area. (See, for example, Patent Document 1).

特開2010-209886号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-209886

上記の手法では、第2学習値の更新頻度が低い細分化運転領域では、更新頻度が高い細分化運転領域での第2学習値が反映される。このため、運転状態が更新頻度の低い細分化運転領域に属した場合には、その第2学習値により制御される点火時期がノック限界を超えて進角側に設定され、ノッキングが生じるおそれがある。 In the above method, the second learning value in the subdivided operation region where the update frequency is high is reflected in the subdivided operation region where the update frequency of the second learning value is low. Therefore, when the operating state belongs to the subdivided operating region where the update frequency is low, the ignition timing controlled by the second learning value is set to the advance angle side beyond the knock limit, and knocking may occur. be.

そこで本発明は、ノッキングの発生を抑制した内燃機関の点火時期制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ignition timing control device for an internal combustion engine that suppresses the occurrence of knocking.

上記目的は、内燃機関の運転条件に基づいて区画される複数の基本運転領域、及び前記複数の基本運転領域の一部を細分化した複数の細分化運転領域を設定し、前記内燃機関の運転状態が前記複数の基本運転領域のいずれかにあるときに第1学習値を更新し、前記運転状態が前記複数の細分化運転領域のいずれかにあるときに第2学習値を更新し、これら第1学習値及び第2学習値と基本点火時期とに基づいて点火時期指令値を算出する内燃機関の点火時期制御装置において、前記複数の細分化運転領域を、学習有効領域又は学習無効領域に割り振り、前記学習有効領域は、前記内燃機関の運転頻度が高い領域であり、前記学習無効領域は、前記内燃機関の運転頻度が前記学習有効領域よりも低い領域であり、前記運転状態が前記学習有効領域に属する場合には、前記内燃機関でのノッキングの有無に基づいて前記第2学習値を更新し、前記運転状態が前記学習無効領域に属する場合には、前記第2学習値として、前記学習有効領域での前記細分化運転領域毎に更新されている前記第2学習値の平均値、前記学習有効領域で最も遅角側の前記第2学習値、及び前記運転状態が属する前記学習無効領域の前記細分化運転領域から最も近い前記学習有効領域での前記細分化運転領域で更新されている前記第2学習値、の何れかを用いる、内燃機関の点火時期制御装置によって達成できる。 For the above purpose, a plurality of basic operating regions partitioned based on the operating conditions of the internal combustion engine and a plurality of subdivided operating regions in which a part of the plurality of basic operating regions is subdivided are set, and the operation of the internal combustion engine is performed. The first learning value is updated when the state is in any of the plurality of basic operating regions, and the second learning value is updated when the operating state is in any of the plurality of subdivided operating regions. In the ignition timing control device of an internal combustion engine that calculates the ignition timing command value based on the first learning value and the second learning value and the basic ignition timing, the plurality of subdivided operation regions are set as learning effective regions or learning invalid regions. The allocation, the learning effective region is a region where the operation frequency of the internal combustion engine is high, the learning invalid region is a region where the operation frequency of the internal combustion engine is lower than the learning effective region, and the operating state is the learning. When it belongs to the effective region, the second learning value is updated based on the presence or absence of knocking in the internal combustion engine, and when the operating state belongs to the learning invalid region, the second learning value is described as the second learning value. The average value of the second learning value updated for each subdivided operation region in the learning effective region, the second learning value on the most retarded side in the learning effective region, and the learning invalidity to which the operating state belongs. This can be achieved by an ignition timing control device for an internal combustion engine using any of the second learning values updated in the subdivided operating region in the learning effective region closest to the subdivided operating region of the region.

本発明によればノッキングの発生を抑制した内燃機関の点火時期制御装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an ignition timing control device for an internal combustion engine that suppresses the occurrence of knocking.

図1は、内燃機関の概略構成を示した模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine. 図2は、点火時期指令値の算出手順を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the procedure for calculating the ignition timing command value. 図3は、運転領域上における基本学習領域、及び細分化運転領域の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a basic learning area and a subdivided operation area on the operation area. 図4A~図4Cは、細分化運転領域の説明図である。4A to 4C are explanatory views of a subdivided operation region. 図5は、ECUが実行する複数の細分化運転領域を学習有効領域と学習無効領域に区画するための制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an example of control for dividing a plurality of subdivided operation regions executed by the ECU into a learning effective region and a learning invalid region. 図6は、ECUが実行する点火時期指令値の算出の一例を示したフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of calculation of the ignition timing command value executed by the ECU.

図1は、内燃機関10の概略構成を示した模式図である。図1に示すように、内燃機関10の燃焼室11には、吸気通路12を通じて空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁13から噴射された燃料が供給される。そして、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ14による点火が行われると、その混合気が燃焼してピストン15が往復運動し、内燃機関10のクランクシャフト16が回転する。燃焼後の混合気は排気として内燃機関10の燃焼室11から排気通路17に送り出される。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine 10. As shown in FIG. 1, air is sucked into the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 through the intake passage 12, and fuel injected from the fuel injection valve 13 is supplied. When the spark plug 14 ignites the air-fuel mixture composed of the intake air and the injected fuel, the air-fuel mixture burns, the piston 15 reciprocates, and the crankshaft 16 of the internal combustion engine 10 rotates. The air-fuel mixture after combustion is sent out from the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 to the exhaust passage 17 as exhaust gas.

ECU(Electronic Control Unit)30は、内燃機関10の運転のための各種制御を実行する。このECU30は、各種制御に関係する各種の演算処理を実行する中央処理装置、その演算に必要なプログラムやデータが記憶された不揮発性メモリ、中央処理装置の演算結果が一時的に記憶される揮発性メモリ、外部との間で信号を入力及び出力するための入力ポート及び出力ポート等を備えている。 The ECU (Electronic Control Unit) 30 executes various controls for operating the internal combustion engine 10. The ECU 30 is a central processing unit that executes various arithmetic processes related to various controls, a non-volatile memory in which programs and data necessary for the arithmetic are stored, and a volatile memory in which the arithmetic results of the central processing unit are temporarily stored. It is equipped with a volatile memory, an input port and an output port for inputting and outputting signals to and from the outside.

ECU30の入力ポートには各種のセンサ類が接続されている。そうしたセンサ類としては、例えば、アクセルペダル18の踏み込み量(以下、「アクセル踏み込み量AC」)を検出するアクセルセンサ31や、吸気通路12に設けられたスロットルバルブ19の開度(以下、「スロットル開度TA」)を検出するスロットルセンサ32、及び内燃機関10におけるノッキングの発生を検出するノックセンサ33が設けられている。その他、吸気通路12を通過する空気の量(以下、「通路空気量GA」)を検出する空気量センサ34、クランクシャフト16の回転速度(以下、「機関回転速度NE」)及び回転角度を検出するクランクセンサ35、及び内燃機関10の運転開始や運転停止に際して操作されるイグニッションスイッチ36等も設けられている。 Various sensors are connected to the input port of the ECU 30. Examples of such sensors include an accelerator sensor 31 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 18 (hereinafter, “accelerator depression amount AC”) and an opening degree of a throttle valve 19 provided in the intake passage 12 (hereinafter, “throttle”). A throttle sensor 32 for detecting the opening degree TA) and a knock sensor 33 for detecting the occurrence of knocking in the internal combustion engine 10 are provided. In addition, the air amount sensor 34 that detects the amount of air passing through the intake passage 12 (hereinafter, "passage air amount GA"), the rotation speed of the crankshaft 16 (hereinafter, "engine rotation speed NE"), and the rotation angle are detected. The crank sensor 35 and the ignition switch 36 operated at the start and stop of the operation of the internal combustion engine 10 are also provided.

ECU30は、各種センサ類の出力信号に基づき、機関回転速度NEや機関負荷KL等の運転状態を把握する。なお、機関負荷KLは、アクセル踏み込み量AC、スロットル開度TA及び通路吸気量GAに基づいて求められる吸入空気量と機関回転速度NEとに基づき算出される。ECU30は、そのようにして把握した運転状態に応じて、出力ポートに接続された各種の駆動回路に指令信号を出力する。このようにしてECU30により行われる制御としては、スロットルバルブ19の開度を調整するスロットル制御、燃料噴射弁13の噴射量を調整する燃料噴射制御、及び点火プラグ14の点火時期を調整する点火時期制御が挙げられる。ECU30は、内燃機関の点火時期制御装置の一例である。 The ECU 30 grasps the operating state such as the engine rotation speed NE and the engine load KL based on the output signals of various sensors. The engine load KL is calculated based on the intake air amount obtained based on the accelerator depression amount AC, the throttle opening TA, and the passage intake amount GA, and the engine rotation speed NE. The ECU 30 outputs a command signal to various drive circuits connected to the output port according to the operating state thus grasped. The controls performed by the ECU 30 in this way include throttle control for adjusting the opening degree of the throttle valve 19, fuel injection control for adjusting the injection amount of the fuel injection valve 13, and ignition timing for adjusting the ignition timing of the spark plug 14. Control is mentioned. The ECU 30 is an example of an ignition timing control device for an internal combustion engine.

尚、ECU30は、内燃機関10の運転を停止させるためにイグニッションスイッチ36が操作された後においても不揮発性メモリへの電力供給が維持されてその記憶値が保持されるようになっている。 The ECU 30 maintains the power supply to the non-volatile memory and retains the stored value even after the ignition switch 36 is operated to stop the operation of the internal combustion engine 10.

点火時期制御について説明する。図2は、点火時期指令値の算出手順を示すグラフである。点火時期制御では、運転状態に基づいて点火プラグ14に対して送信する点火時期の指令値(以下、「点火時期指令値ST」)を算出する。点火プラグ14の点火時期は、この点火時期指令値STが大きくなるにつれて進角される。 Ignition timing control will be described. FIG. 2 is a graph showing the procedure for calculating the ignition timing command value. In the ignition timing control, the ignition timing command value (hereinafter, “ignition timing command value ST”) to be transmitted to the spark plug 14 is calculated based on the operating state. The ignition timing of the spark plug 14 is advanced as the ignition timing command value ST increases.

図2に示すように、実線L1にて示す基本点火時期(以下、「基本点火時期BT」)は、標準的な環境条件下においてノッキングを発生させない最も進角側の点火時期に相当する値であり、機関負荷KL及び機関回転速度NEに基づき算出される。詳細には、基本点火時期BTは、最もトルクが出るMBT点火時期と、最もノッキングが発生しにくい環境条件下において、ノッキングを生じさせない点火時期の範囲における最も進角側の点火時期である第1ノック限界点火時期とのうち、より遅角側の値を選択して設定される。 As shown in FIG. 2, the basic ignition timing shown by the solid line L1 (hereinafter referred to as “basic ignition timing BT”) is a value corresponding to the ignition timing on the most advanced side that does not cause knocking under standard environmental conditions. Yes, it is calculated based on the engine load KL and the engine rotation speed NE. Specifically, the basic ignition timing BT is the first ignition timing on the advance side in the range of the MBT ignition timing at which the torque is most generated and the ignition timing at which knocking does not occur under the environmental conditions where knocking is least likely to occur. Of the knock limit ignition timing, the value on the retard side is selected and set.

破線L2にて示す第2ノック限界点火時期(以下、「第2ノック限界点火時期BK2」)は、最もノッキングが発生しやすい環境条件下において、ノッキングを生じさせない点火時期の範囲における最も進角側の点火時期を表す値となる。上記環境条件としては、気温、湿度、大気圧、及び機関冷却水温等が挙げることができ、これらの条件に応じて内燃機関10におけるノッキングの発生しやすさが変化する。そして、第2ノック限界点火時期BK2としては、基本点火時期BTからノック余裕代Rを減算した値、即ち基本点火時期BTからノック余裕代Rだけ遅角した値が算出される。また、ノック余裕代Rは、実験等により予め定められた固定値である。ここで、本実施形態では、第2ノック限界点火時期BK2が基本値として機能する。 The second knock limit ignition timing (hereinafter referred to as “second knock limit ignition timing BK2”) indicated by the broken line L2 is the most advanced side in the range of the ignition timing that does not cause knocking under the environmental conditions where knocking is most likely to occur. It is a value indicating the ignition timing of. Examples of the environmental conditions include air temperature, humidity, atmospheric pressure, engine cooling water temperature, and the like, and the susceptibility to knocking in the internal combustion engine 10 changes according to these conditions. Then, as the second knock limit ignition timing BK2, a value obtained by subtracting the knock margin R from the basic ignition timing BT, that is, a value retarded by the knock margin R from the basic ignition timing BT is calculated. Further, the knock margin R is a fixed value predetermined by an experiment or the like. Here, in the present embodiment, the second knock limit ignition timing BK2 functions as a basic value.

フィードバック補正項Fは、ノックセンサ33の出力信号に基づきノッキングが発生していると判断されたときには予め定められた遅角更新量a分だけ減量されて点火時期指令値STを遅角させる。一方、ノッキングが発生していないと判断されたときには予め定められた進角更新量b分だけ増量されて点火時期指令値STを進角させる。このフィードバック補正項Fにより、ノッキングの発生時においては、点火時期指令値STを直ちに遅角させてその発生の抑制が図られる一方、ノッキングが発生していないときには、点火時期指令値STを進角させて機関出力の増大が図られる。 When it is determined that knocking has occurred based on the output signal of the knock sensor 33, the feedback correction term F is reduced by a predetermined retard angle update amount a to retard the ignition timing command value ST. On the other hand, when it is determined that knocking has not occurred, the amount is increased by a predetermined advance angle update amount b to advance the ignition timing command value ST. According to this feedback correction term F, when knocking occurs, the ignition timing command value ST is immediately retarded to suppress the occurrence, while when knocking does not occur, the ignition timing command value ST is advanced. The engine output is increased.

点火時期学習値AGTは、第1学習値である第1学習値AGと第2学習値である第2学習値AGdpとに基づいて、以下の関係式(1)から求められる値である。
AGT=AG+AGdp …(1)
ここで、第1学習値AGは、フィードバック補正項Fに徐変処理を施した値が、そのときどきの機関回転速度NEにより定まる基本学習領域A1~A3のそれぞれに対応する新たな第1学習値AGとして記憶される。こうした第1学習値AGにより、ノッキングの発生を抑制すべく点火時期指令値STが定常的に補正される。また、上記除変処理は、例えば、直前の算出周期において更新された第1学習値AGを「前回学習値」とし、1.0以上の正の数を「n」とすると、関係式[AG={「前回学習値」×(n-1)+「フィードバック補正項F」}/n]を通じて第1学習値AGを算出するといったように実行される。
The ignition timing learning value AGT is a value obtained from the following relational expression (1) based on the first learning value AG which is the first learning value and the second learning value AGdp which is the second learning value.
AGT = AG + AGdp ... (1)
Here, the first learning value AG is a new first learning value corresponding to each of the basic learning areas A1 to A3 in which the value obtained by subjecting the feedback correction term F to the gradual change processing is determined by the engine rotation speed NE at that time. It is stored as AG. By such a first learning value AG, the ignition timing command value ST is constantly corrected in order to suppress the occurrence of knocking. Further, in the above-mentioned deflection processing, for example, assuming that the first learning value AG updated in the immediately preceding calculation cycle is the "previous learning value" and a positive number of 1.0 or more is "n", the relational expression [AG = {"Previous learning value" × (n-1) + “Feedback correction term F”} / n] to calculate the first learning value AG.

そして、第2学習値AGdpは、そのときどきの運転状態が含まれる細分化運転領域nに対応する値がフィードバック補正項Fに基づき更新される。この第2学習値AGdpの更新は、基本的には、第1学習値AGの更新と同様の態様でフィードバック補正項Fに除変処理を施した値を新たな第2学習値AGdpとして記憶するといったように行われる。 Then, the value corresponding to the subdivided operation region n including the operation state at that time is updated based on the feedback correction term F in the second learning value AGdp. The update of the second learning value AGdp basically stores the value obtained by subjecting the feedback correction term F to the feedback correction term F as a new second learning value AGdp in the same manner as the update of the first learning value AG. And so on.

点火時期指令値STは、基本的に運転状態に基づき算出される第2ノック限界点火時期BK2に対して、ノッキングの発生の有無に応じて増減するフィードバック補正項Fによる補正と点火時期学習値AGTによる補正とを加えることによって算出される。即ち、点火時期指令値STが、第2ノック限界点火時期BK2、フィードバック補正項F、及び点火時期学習値AGTに基づいて、以下の関係式(2)から求められる。 The ignition timing command value ST is corrected by the feedback correction term F and the ignition timing learning value AGT, which increases or decreases depending on the presence or absence of knocking with respect to the second knock limit ignition timing BK2, which is basically calculated based on the operating condition. It is calculated by adding the correction by. That is, the ignition timing command value ST is obtained from the following relational expression (2) based on the second knock limit ignition timing BK2, the feedback correction term F, and the ignition timing learning value AGT.

ST=BK2+F+AGT …(2)
以上のように、点火時期指令値STは、第2ノック限界点火時期BK2に対して点火時期学習値AGTによる補正を加えられて算出されるものであり、通常は第2ノック限界点火時期BK2よりも進角側の時期に相当する値となる。この状態にあって、ノッキングの発生の有無に応じてフィードバック補正項Fが増減されると、フィードバック補正項Fの増減分だけ点火時期指令値STが図中の矢印Y1または矢印Y2で示すように増減する。そして、このように増減するフィードバック補正項Fを除変処理した値が新たな点火時期学習値AGTとしてECU30の不揮発性メモリに記憶されることによって点火時期学習値AGTの更新が行われる。
ST = BK2 + F + AGT ... (2)
As described above, the ignition timing command value ST is calculated by adding the correction by the ignition timing learning value AGT to the second knock limit ignition timing BK2, and is usually calculated from the second knock limit ignition timing BK2. Is also a value corresponding to the timing on the advance side. In this state, when the feedback correction item F is increased or decreased depending on the presence or absence of knocking, the ignition timing command value ST is indicated by the arrow Y1 or the arrow Y2 in the figure by the increase or decrease of the feedback correction item F. Increase or decrease. Then, the ignition timing learning value AGT is updated by storing the value obtained by subjecting the feedback correction term F, which increases or decreases in this way, as a new ignition timing learning value AGT in the non-volatile memory of the ECU 30.

次に、第1学習値AG及び第2学習値AGdpについて詳述する。図3は、運転領域上における基本学習領域A1~A3、及び細分化運転領域nの一例を示すグラフである。図3に示すように、機関回転速度NEに応じて区画された複数の基本運転領域である複数の基本学習領域A1~A3が設定されている。そして、基本学習領域A1~A3には、第1学習値AGが用意されている。この第1学習値AGは、フィードバック補正項Fに徐変処理を施した値が、そのときどきの機関回転速度NEにより定まる基本学習領域A1~A3に対応する新たな第1学習値AGとして記憶される。なお、各第1学習値AGは、ECU30の不揮発性メモリに記憶されている。 Next, the first learning value AG and the second learning value AGdp will be described in detail. FIG. 3 is a graph showing an example of the basic learning areas A1 to A3 and the subdivided operation area n on the operation area. As shown in FIG. 3, a plurality of basic learning areas A1 to A3, which are a plurality of basic operation areas partitioned according to the engine rotation speed NE, are set. The first learning value AG is prepared in the basic learning areas A1 to A3. This first learning value AG is stored as a new first learning value AG in which the value obtained by subjecting the feedback correction term F to the gradual change processing corresponds to the basic learning areas A1 to A3 determined by the engine rotation speed NE at that time. To. Each first learning value AG is stored in the non-volatile memory of the ECU 30.

ただし、燃焼室11内のデポジットによるノッキングの発生への影響は、同一の基本学習領域A1内であっても、更に細かな運転領域毎に大きく異なったものとなる可能性がある。従って、基本学習領域A1内での運転状態によっては、上記第1学習値AGが燃焼室11内のデポジットに起因するノッキングの発生を抑制するうえで不適切な値となるおそれがある。詳細には、ノッキングの発生を抑制するうえで上記第1学習値AGが大きすぎる値となってノッキングの発生を効果的に抑制することができなくなる可能性がある。 However, the influence of the deposit in the combustion chamber 11 on the occurrence of knocking may be significantly different for each finer operating region even within the same basic learning region A1. Therefore, depending on the operating state in the basic learning area A1, the first learning value AG may be an inappropriate value for suppressing the occurrence of knocking due to the deposit in the combustion chamber 11. Specifically, there is a possibility that the first learning value AG becomes too large in order to suppress the occurrence of knocking, and the occurrence of knocking cannot be effectively suppressed.

そこで、基本学習領域A1~A3内の中でも燃焼室11内のデポジットによるノッキングの発生の影響度合のばらつきが大きい領域である基本学習領域A1において、基本学習領域A1よりも更に細かい複数の細分化運転領域である複数の細分化運転領域nが設定されている。 Therefore, in the basic learning area A1 which is a region in the basic learning regions A1 to A3 in which the degree of influence of knocking due to the deposit in the combustion chamber 11 varies greatly, a plurality of subdivided operations finer than the basic learning region A1 are performed. A plurality of subdivided operation regions n, which are regions, are set.

運転状態が細分化運転領域n以外の基本学習領域A1~A3に属している場合には、第2学習値AGdpとして「0」が設定される。即ち、第2学習値AGdpが用いられることなく点火時期指令値STが算出される。 When the operating state belongs to the basic learning areas A1 to A3 other than the subdivided operating area n, "0" is set as the second learning value AGdp. That is, the ignition timing command value ST is calculated without using the second learning value AGdp.

図4A~図4Cを参照して、第2学習値AGdpについて詳述する。図4A~図4Cは、細分化運転領域nの説明図である。図4Aに示すように、機関回転速度NE及び機関負荷KLを座標軸とした運転領域に複数の細分化運転領域nが設定されている。細分化運転領域nの全体は、機関回転速度NEの座標軸に対して平行となる一対の辺、及び機関負荷KLの座標軸に対して平行となる一対の辺により囲まれて形成される。そして、細分化運転領域nは、機関回転速度NEの座標軸に対して平行となる辺及び機関負荷KLの座標軸に対して平行となる辺により区画されて複数の多点学習領域が形成されている。具体的には、機関負荷KLの変化方向に8つに区画されるとともに、機関回転速度NEの変化方向に対して8つに区画されることにより、合計で64の細分化運転領域n[n=1~64]が設定されている。 The second learning value AGdp will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4C. 4A to 4C are explanatory views of the subdivided operation region n. As shown in FIG. 4A, a plurality of subdivided operation regions n are set in the operation region with the engine rotation speed NE and the engine load KL as the coordinate axes. The entire subdivided operation region n is formed by being surrounded by a pair of sides parallel to the coordinate axis of the engine rotation speed NE and a pair of sides parallel to the coordinate axis of the engine load KL. The subdivided operation region n is partitioned by a side parallel to the coordinate axis of the engine rotation speed NE and a side parallel to the coordinate axis of the engine load KL, and a plurality of multipoint learning regions are formed. .. Specifically, it is divided into eight in the direction of change of the engine load KL and eight in the direction of change of the engine rotation speed NE, so that a total of 64 subdivided operation regions n [n]. = 1 to 64] is set.

そして、図4B及び図4Cに示すように、複数の細分化運転領域nは、運転状態に応じて学習有効領域R1と学習無効領域R2に区画される。学習有効領域R1及び学習無効領域R2については詳しくは後述するが、運転頻度が高い領域で学習有効領域R1が設定され、それ以外の低い領域では学習無効領域R2が設定される。また、そのときどきの運転状態が学習有効領域R1内の細分化運転領域nにあるときは、第2学習値AGdpの更新が行われる。これに対して、運転状態が学習無効領域R2内の細分化運転領域nにあるときは、学習有効領域R1内の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を、学習無効領域R2内での第2学習値AGdpとして用いられる。 Then, as shown in FIGS. 4B and 4C, the plurality of subdivided operating regions n are divided into a learning effective region R1 and a learning ineffective region R2 according to the operating state. The learning effective region R1 and the learning invalid region R2 will be described in detail later, but the learning effective region R1 is set in the region where the driving frequency is high, and the learning invalid region R2 is set in the other low regions. Further, when the operating state at that time is in the subdivided operating region n in the learning effective region R1, the second learning value AGdp is updated. On the other hand, when the operating state is in the subdivided operating region n in the learning invalid region R2, the average value of the second learning value AGdp in the subdivided operating region n in the learning effective region R1 is used as the learning invalid region. It is used as the second learning value AGdp in R2.

図5は、ECU30が実行する複数の細分化運転領域nを学習有効領域R1と学習無効領域R2に区画するための制御の一例を示したフローチャートである。最初にECU30は、運転状態が属する細分化運転領域nを取得する(ステップS1)。次にECU30は、取得した細分化運転領域nは学習無効領域R2である否かを判定する(ステップS2)。ここで、図4Aに示すように、当初は細分化運転領域nの全てが学習無効領域R2である。ステップS2でNoの場合には本制御は終了する。ステップS2でYesの場合には、ECU30は取得した細分化運転領域nでの滞在時間の計測を開始する(ステップS3)。次に、ECU30は滞在時間が所定時間以上経過したか否かを判定する(ステップS4)。ステップS4でNoの場合には本制御は終了する。ステップS4でYesの場合には、ECU30は取得した細分化運転領域nを学習有効領域R1とする(ステップS5)。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of control for partitioning a plurality of subdivided operation regions n executed by the ECU 30 into a learning effective region R1 and a learning invalid region R2. First, the ECU 30 acquires the subdivided operation region n to which the operation state belongs (step S1). Next, the ECU 30 determines whether or not the acquired subdivided operation region n is the learning invalid region R2 (step S2). Here, as shown in FIG. 4A, initially, all of the subdivided operation regions n are learning invalid regions R2. If No in step S2, this control ends. In the case of Yes in step S2, the ECU 30 starts measuring the staying time in the acquired subdivided operation region n (step S3). Next, the ECU 30 determines whether or not the staying time has elapsed for a predetermined time or more (step S4). If No in step S4, this control ends. In the case of Yes in step S4, the ECU 30 sets the acquired subdivided operation region n as the learning effective region R1 (step S5).

以上の制御により、当初は図4Aのように全ての細分化運転領域nが学習無効領域R2であるが、運転を継続することにより図4Bや図4Cに示すように学習有効領域R1が拡大する。このため、運転者の走行特性や車種による動作特性の違いが学習有効領域R1及び学習無効領域R2に反映される。 By the above control, all the subdivided operation regions n are initially the learning invalid region R2 as shown in FIG. 4A, but as the operation is continued, the learning effective region R1 is expanded as shown in FIGS. 4B and 4C. .. Therefore, the difference in the driving characteristics of the driver and the operating characteristics depending on the vehicle type is reflected in the learning effective region R1 and the learning invalid region R2.

尚、滞在時間は累積的に計測される。例えば、細分化運転領域1[n=1]での滞在期間がステップS4での所定時間に至る前に運転状態が他の細分化運転領域2[n=2]に移動し、その後再度細分化運転領域1に移行した場合には、細分化運転領域1での前回の計測時間から計測される。但し計測時間は、所定のトリップ数毎に又は所定の走行距離毎にリセットされる。 The staying time is cumulatively measured. For example, the operating state shifts to another subdivided operation region 2 [n = 2] before the period of stay in the subdivided operation region 1 [n = 1] reaches the predetermined time in step S4, and then subdivision is performed again. When shifting to the operation area 1, the measurement is performed from the previous measurement time in the subdivided operation area 1. However, the measurement time is reset every predetermined number of trips or every predetermined mileage.

次に細分化運転領域n内での点火時期指令値STの算出について説明する。図6は、ECU30が実行する点火時期指令値STの算出の一例を示したフローチャートである。ECU30は、運転状態は学習有効領域R1に属しているか否かについて判定する(ステップS11)。ステップS11でYesの場合、ECU30は、第2学習値AGdpを更新して使用する(ステップS12)。ステップS11でNoの場合、即ち、運転状態が学習無効領域R2に属している場合には、点火時期指令値STを算出するために、ECU30は学習有効領域R1内での全ての細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を、学習無効領域R2の第2学習値AGdpとして使用する(ステップS13)。 Next, the calculation of the ignition timing command value ST in the subdivided operation region n will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of calculation of the ignition timing command value ST executed by the ECU 30. The ECU 30 determines whether or not the operating state belongs to the learning effective region R1 (step S11). In the case of Yes in step S11, the ECU 30 updates and uses the second learning value AGdp (step S12). If No in step S11, that is, if the operating state belongs to the learning invalid region R2, the ECU 30 has all the subdivided operating regions in the learning effective region R1 in order to calculate the ignition timing command value ST. The average value of the second learning value AGdp in n is used as the second learning value AGdp of the learning invalid region R2 (step S13).

ここで、例えば運転頻度の低い学習無効領域R2内での細分化運転領域nにおいても第2学習値AGdpを更新することを想定する。運転頻度が低い細分化運転領域nにおいても第2学習値AGdpを更新して点火時期の設定に使用すると、運転頻度が低いため更新頻度も低いため、例えば低オクタン価の燃料の使用や燃焼室11でのデポジットの堆積等に起因して耐ノッキング性が低下していた場合であっても、第2学習値AGdpの更新頻度が低いため、点火時期がノッキング限界を超えて進角側に設定され、ノッキングが生じる可能性がある。 Here, for example, it is assumed that the second learning value AGdp is updated even in the subdivided operation region n in the learning invalid region R2 where the operation frequency is low. If the second learning value AGdp is updated and used to set the ignition timing even in the subdivided operation region n where the operation frequency is low, the operation frequency is low and the update frequency is low. Even if the knocking resistance is reduced due to the accumulation of deposits in the above, the ignition timing is set to the advance side beyond the knocking limit because the update frequency of the second learning value AGdp is low. , Knocking may occur.

本実施例では、上述したように運転状態が学習無効領域R2に属している場合には、学習有効領域R1内の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を用いて点火時期が設定されるため、上述した原因により耐ノッキング性が低下していたとしても、運転状態が学習無効領域R2に属している場合での点火時期にこのノッキングの悪化が反映される。このため、ノッキングの発生が抑制される。 In this embodiment, when the operating state belongs to the learning invalid region R2 as described above, the ignition timing is used by using the average value of the second learning value AGdp in the subdivided operating region n in the learning effective region R1. Therefore, even if the knocking resistance is lowered due to the above-mentioned cause, the deterioration of this knocking is reflected in the ignition timing when the operating state belongs to the learning invalid region R2. Therefore, the occurrence of knocking is suppressed.

上記実施例では、運転状態が学習無効領域R2に属している場合には、学習有効領域R1内の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を用いたが、これに限定されず、例えば学習有効領域R1内の複数の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpのうちの最小値、即ち、学習有効領域R1内の複数の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpのうち最も遅角側に設定された第2学習値AGdpを用いてもよい。また、運転状態が学習無効領域R2に属している場合に、運転状態が属する学習無効領域R2内の細分化運転領域nに最も近い、学習有効領域R1内の細分化運転領域nで更新された第2学習値AGdpを用いてもよい。尚、最も近い学習有効領域R1内の細分化運転領域nが2以上ある場合には何れかの細分化運転領域nで更新された第2学習値AGdpを用いる。このような構成によっても、上述した原因による耐ノッキング性が低下していたとしても、ノッキングの発生を抑制できる。 In the above embodiment, when the operating state belongs to the learning invalid region R2, the average value of the second learning value AGdp in the subdivided operating region n in the learning effective region R1 is used, but the present invention is limited to this. For example, the minimum value of the second learning value AGdp in the plurality of subdivided operation regions n in the learning effective region R1, that is, the second learning value in the plurality of subdivided operation regions n in the learning effective region R1. The second learning value AGdp set on the most retarded side of the AGdp may be used. Further, when the operating state belongs to the learning invalid region R2, it is updated in the subdivided operating region n in the learning effective region R1 which is the closest to the subdivided operating region n in the learning invalid region R2 to which the operating state belongs. The second learning value AGdp may be used. When there are two or more subdivided operation regions n in the nearest learning effective region R1, the second learning value AGdp updated in any of the subdivided operation regions n is used. Even with such a configuration, even if the knocking resistance due to the above-mentioned causes is lowered, the occurrence of knocking can be suppressed.

また、運転状態が学習無効領域R2に属している場合には、学習有効領域R1内の全ての細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を用いたが、例えば、学習有効領域R1内の全ての細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値ではなく、運転状態が属している学習無効領域R2内の細分化運転領域nに近い学習有効領域R1内の2以上の細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を用いてもよい。例えば、運転状態が属している学習無効領域R2内の細分化運転領域nから最も近い学習有効領域R1内の4つの細分化運転領域nでの第2学習値AGdpの平均値を用いてもよい。 When the driving state belongs to the learning invalid region R2, the average value of the second learning value AGdp in all the subdivided driving regions n in the learning effective region R1 is used. For example, the learning effective region is used. Not the average value of the second learning value AGdp in all the subdivided operation regions n in R1, but two or more in the learning effective region R1 close to the subdivided operation region n in the learning invalid region R2 to which the operating state belongs. The average value of the second learning value AGdp in the subdivided operation region n of the above may be used. For example, the average value of the second learning values AGdp in the four subdivided operating regions n in the learning effective region R1 closest to the subdivided operating region n in the learning invalid region R2 to which the operating state belongs may be used. ..

また、上記の実施の形態の内燃機関の点火時期制御装置は、車両用内燃機関に適用した例について説明したが、動力源として内燃機関を用いるものであれば適用可能であり、例えば、所謂ハイブリッド車や自動二輪車等に搭載される内燃機関はもとより、船舶や建設機械等のように車両以外のものに搭載される内燃機関にも適用可能である。 Further, the ignition timing control device for an internal combustion engine according to the above embodiment has been described as an example applied to an internal combustion engine for a vehicle, but can be applied as long as an internal combustion engine is used as a power source, for example, a so-called hybrid. It can be applied not only to an internal combustion engine mounted on a car or a motorcycle, but also to an internal combustion engine mounted on something other than a vehicle such as a ship or a construction machine.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10…内燃機関、11…燃焼室、12…吸気通路、13…燃料噴射弁、14…点火プラグ、15…ピストン、16…クランクシャフト、17…排気通路、18…アクセルペダル、19…スロットルバルブ、30…ECU(内燃機関の点火時期制御装置)、31…アクセルセンサ、32…スロットルセンサ、33…ノックセンサ、34…空気量センサ、35…クランクセンサ、36…イグニッションスイッチ。

10 ... Internal combustion engine, 11 ... Combustion chamber, 12 ... Intake passage, 13 ... Fuel injection valve, 14 ... Ignition plug, 15 ... Piston, 16 ... Crankshaft, 17 ... Exhaust passage, 18 ... Accelerator pedal, 19 ... Throttle valve, 30 ... ECU (ignition timing control device for internal combustion engine), 31 ... accelerator sensor, 32 ... throttle sensor, 33 ... knock sensor, 34 ... air volume sensor, 35 ... crank sensor, 36 ... ignition switch.

Claims (1)

内燃機関の運転条件に基づいて区画される複数の基本運転領域、及び前記複数の基本運転領域の一部を細分化した複数の細分化運転領域を設定し、前記内燃機関の運転状態が前記複数の基本運転領域のいずれかにあるときに第1学習値を更新し、前記運転状態が前記複数の細分化運転領域のいずれかにあるときに第2学習値を更新し、これら第1学習値及び第2学習値と基本点火時期とに基づいて点火時期指令値を算出する内燃機関の点火時期制御装置において、
前記複数の細分化運転領域を、学習有効領域又は学習無効領域に割り振り、
前記学習有効領域は、前記内燃機関の運転頻度が高い領域であり、
前記学習無効領域は、前記内燃機関の運転頻度が前記学習有効領域よりも低い領域であり、
前記運転状態が前記学習有効領域に属する場合には、前記内燃機関でのノッキングの有無に基づいて前記第2学習値を更新し、
前記運転状態が前記学習無効領域に属する場合には、前記第2学習値として、前記学習有効領域での前記細分化運転領域毎に更新されている前記第2学習値の平均値、前記学習有効領域で最も遅角側の前記第2学習値、及び前記運転状態が属する前記学習無効領域の前記細分化運転領域から最も近い前記学習有効領域での前記細分化運転領域で更新されている前記第2学習値、の何れかを用いる、内燃機関の点火時期制御装置。
A plurality of basic operating regions partitioned based on the operating conditions of the internal combustion engine and a plurality of subdivided operating regions in which a part of the plurality of basic operating regions is subdivided are set, and the operating states of the internal combustion engine are the plurality. The first learning value is updated when it is in any of the basic operating regions of the above, and the second learning value is updated when the operating state is in any of the plurality of subdivided operating regions. And in the ignition timing control device of the internal combustion engine that calculates the ignition timing command value based on the second learning value and the basic ignition timing.
The plurality of subdivided operation areas are allocated to the learning effective area or the learning invalid area, and the learning effective area or the learning invalid area is allocated.
The learning effective region is a region where the internal combustion engine is operated frequently.
The learning ineffective region is a region in which the operating frequency of the internal combustion engine is lower than the learning effective region.
When the operating state belongs to the learning effective region, the second learning value is updated based on the presence or absence of knocking in the internal combustion engine.
When the operating state belongs to the learning invalid region, the second learning value is an average value of the second learning values updated for each subdivided operating region in the learning effective region, and the learning effective. The second learning value on the most retarded side in the region, and the second learning value updated in the subdivided operation region in the learning effective region closest to the subdivided operation region of the learning ineffective region to which the operation state belongs. An ignition timing control device for an internal combustion engine using any of the two learning values.
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