JP2022092135A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低周波異音の発生を抑制する内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関に設けられたノックセンサの検出結果に基づいて算出された点火時期の遅角量が所定値よりも大きいか否かを判定する遅角量判定部と、点火プラグへのデポジットの付着度合いを示す比率学習値が所定値よりも大きいか否かを判定する比率学習値判定部と、吸気温度が所定値よりも大きいか否かを判定する吸気温度判定部と、前記遅角量判定部、前記比率学習値判定部、及び吸気温度判定部により肯定判定がなされた場合、前記内燃機関の燃焼室の温度を低下させるための温度低下処理を実行する実行部と、を備えた内燃機関の制御装置。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

ノックセンサの検出結果に基づいて点火時期を遅角する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０－２０９８８６号公報

点火時期がＴＤＣ（Top Dead Center）近傍であり、内燃機関の圧縮比が高い状態にあり、吸気温度が高い場合には、ノックセンサでは検出しにくい低周波の異音が発生するおそれがある。

そこで本発明は、低周波異音の発生を抑制する内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、内燃機関に設けられたノックセンサの検出結果に基づいて算出された点火時期の遅角量が所定値よりも大きいか否かを判定する遅角量判定部と、点火プラグへのデポジットの付着度合いを示す比率学習値が所定値よりも大きいか否かを判定する比率学習値判定部と、吸気温度が所定値よりも大きいか否かを判定する吸気温度判定部と、前記遅角量判定部、前記比率学習値判定部、及び吸気温度判定部により肯定判定がなされた場合、前記内燃機関の燃焼室の温度を低下させるための温度低下処理を実行する実行部と、を備えた内燃機関の制御装置によって達成できる。

本発明によれば、低周波異音の発生を抑制する内燃機関の制御装置を提供できる。

図１は、内燃機関の概略構成を示した模式図である。 図２は、ノッキング制御における要求点火時期を設定する手順の説明図である。 図３は、ＥＣＵが実行する低周波異音抑制制御の一例を示したフローチャートである。 図４は、内燃機関を冷却する冷却機構の概略説明図である。 図５は、ＥＣＵが実行する低周波異音抑制制御の第１変形例を示したフローチャートである。 図６は、ＥＣＵが実行する低周波異音抑制制御の第２変形例を示したフローチャートである。

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。

内燃機関１０のシリンダブロックには、オイルジェット２１が設けられている。オイルジェット２１はオイルポンプ２０によって不図示のオイルパンから汲み上げられた潤滑油の一部をピストン１５の裏面に向かって噴射する。これによりピストン１５を冷却することができる。なお、オイルポンプ２０は、吐出量を変更することのできる可変容量型のオイルポンプであり、オイルジェット２１には潤滑油の噴射を停止させる制御弁が設けられている。

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。

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、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、内燃機関１０に取り込まれる吸気の温度（以下、「吸気温度ＴＩＮ」）を検出する吸気温度センサ３７等も設けられている。

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及び通路空気量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、点火プラグ１４の点火時期を調整する点火時期制御、オイルジェット２１の制御弁やオイルポンプ２０の油圧を制御するオイルジェット制御等が挙げられる。尚、ＥＣＵ３０は、詳しくは後述するが、遅角量判定部、比率学習値判定部、吸気温度判定部、及び実行部を機能的に実現する。ＥＣＵ３０は、内燃機関の制御装置の一例である。

以上のように構成される内燃機関１０において、ＥＣＵ３０は、上記ノックセンサ３３によって検出されるノッキングの発生状況に応じて点火時期を調整するノッキング制御を実行する。

［ノッキング制御］
本実施形態でのノッキング制御は、点火時期の制御指令値である要求点火時期ａｆｉｎを設定することで行われる。なお、ここでは点火時期を、点火対象となる気筒の圧縮上死点に対するクランク角の進角量［°ＣＡ］として表すようにしている。図２は、ノッキング制御における要求点火時期ａｆｉｎを設定する手順の説明図である。

要求点火時期ａｆｉｎの設定に際しては、まずはノッキング制御における要求点火時期ａｆｉｎの設定範囲の進角側の限界値である最進角点火時期ａｂｓｅｆ、及びその遅角側の限界値である最遅角点火時期ａｋｍｆが算出される。そして、それらに基づき、ノッキング制御中の最進角点火時期ａｂｓｅｆに対する要求点火時期ａｆｉｎの最大遅角量ａｋｍａｘが算出される。

上記最進角点火時期ａｂｓｅｆは、ＭＢＴ点ａｍｂｔ、及び第１ノック限界点ａｋｎｏｋ１に基づき算出される。具体的には、次式（１）に示すように、それらＭＢＴ点ａｍｂｔ、及び第１ノック限界点ａｋｎｏｋ１のうちで、より遅角側の値が、最進角点火時期ａｂｓｅｆとして設定される。

ａｂｓｅｆ＝ｍｉｎ（ａｍｂｔ、ａｋｎｏｋ１）…（１）
ここでのＭＢＴ点ａｍｂｔは、現状の機関運転条件において、最大トルクの得られる点火時期（最大トルク点火時期）を示している。また第１ノック限界点ａｋｎｏｋ１は、ノック限界の高い高オクタン価燃料の使用時に、想定される最良の条件下で、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界値（ノック限界点火時期）を示している。それらＭＢＴ点ａｍｂｔ、及び第１ノック限界点ａｋｎｏｋ１は、現状の機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬ等に基づき、ＥＣＵ３０のメモリに記憶された設定マップを参照して設定される。

最遅角点火時期ａｋｍｆは、想定される最悪の条件下でも、十分にノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の指標値としてその値が設定される。具体的には、次式（２）に示すように、第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２に対して、デポジット学習値ａｄｅｐの分だけ遅角させた値が、最遅角点火時期ａｋｍｆとして設定される。

ａｋｍｆ＝ａｋｎｏｋ２－ａｄｅｐ …（２）
第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２は、ノック限界の低い低オクタン価燃料の使用時に、想定される最良の条件下で、例えば上述したデポジット付着が全く無いときにあって、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界（ノック限界点火時期）を示している。なお、この第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２についても、現状の機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬ等に基づき、ＥＣＵ３０のメモリに記憶された設定マップを参照して設定される。また、同第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２は、上記第１最遅角点火時期に対応する。

また、デポジット学習値ａｄｅｐは、現状の内燃機関１０のデポジットの付着度合に応じた点火時期の遅角量を示す指標値となっている。具体的には、次式（３）に示すように、遅角幅ＤＬＡＫＮＯＫに比率学習値ｒｇｋｎｋを乗算させた値が、デポジット学習値ａｄｅｐとして設定される。

ａｄｅｐ＝ＤＬＡＫＮＯＫ×ｒｇｋｎｋ …（３）
遅角幅ＤＬＡＫＮＯＫは、デポジット付着の影響が最も顕著に現れる所定の機関運転条件において、想定される最大量のデポジットが付着した状態でのデポジット付着の影響による要求点火時期ａｆｉｎの遅角量を示す値であり、より詳細には、デポジット付着の影響による最遅角点火時期ａｋｍｆの遅角量を示す値である。そして、この遅角幅ＤＬＡＫＮＯＫは、次式（４）に示すように、上記第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２から第３ノック限界点ａｋｎｏｋ３を減算することで算出される。

ＤＬＡＫＮＯＫ＝ａｋｎｏｋ２－ａｋｎｏｋ３ …（４）
第３ノック限界点ａｋｎｏｋ３は、ノック限界の低い低オクタン価燃料の使用時に、想定される最悪の条件下で、例えば上述したデポジット付着が想定される最大量に達しているときにあって、ノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界（ノック限界点火時期）を示している。なお、この第３ノック限界点ａｋｎｏｋ３についても、現状の機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬ等を考慮してその値が設定される。また、同第３ノック限界点ａｋｎｏｋ３は、上記第２最遅角点火時期に対応する。

また、上記比率学習値ｒｇｋｎｋは、内燃機関１０へのデポジットの付着度合いを示す指標値としてその値が設定されている。ここでは、デポジットの付着が完全に無い状態を値「０」とし、デポジットの付着量が想定される最大値となった状態を値「１」として、デポジットの付着度合いを比率学習値ｒｇｋｎｋの値で表すようにしている。

この比率学習値ｒｇｋｎｋは、デポジットの付着が無い工場出荷時に、初期値としてその値が「０」に設定されている。その後、比率学習値ｒｇｋｎｋの値は、「０」以上、「１」以下の範囲内で、ノックセンサ３３により検出されるノッキングの発生頻度に応じて徐々に増減される。具体的には、ノッキングの発生頻度が増大すれば比率学習値ｒｇｋｎｋの値は徐々に増大され、ノッキングの発生頻度が低下すればその値は徐々に減少される。

そして、更新された比率学習値ｒｇｋｎｋの値は、ＥＣＵ３０のバックアップメモリに記憶され、機関停止中もその値が保持される。なお、この比率学習値ｒｇｋｎｋは、デポジットの付着度合に応じて変化するノッキングの発生頻度に対応して更新される上記比率に対応する。

また、この比率学習値ｒｇｋｎｋはノッキングの発生頻度に応じて更新されることにより、同比率学習値ｒｇｋｎｋと上記遅角幅ＤＬＡＫＮＯＫとを乗算して得られる上記ノッキング学習値も、デポジットの付着度合に応じて更新されることになる。

そして以上のように算出された最進角点火時期ａｂｓｅｆ、及び最遅角点火時期ａｋｍｆから、次式（５）に基づいて、上記最大遅角量ａｋｍａｘが算出される。
ａｋｍａｘ＝ａｂｓｅｆ－ａｋｍｆ …（５）

要求点火時期ａｆｉｎの算出は、上記最進角点火時期ａｂｓｅｆに対する要求点火時期ａｆｉｎの遅角量である点火時期遅角量ａｋｎｋを求めることで行われる。点火時期遅角量ａｋｎｋは、次式（６）に示すように、上記最大遅角量ａｋｍａｘ、ＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋ、及びＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓに基づきその値が設定される。

ａｋｎｋ＝ａｋｍａｘ－ａｇｋｎｋ＋ａｋｃｓ …（６）
そして、次式（７）や図２に示すように、最進角点火時期ａｂｓｅｆから上記求められた点火時期遅角量ａｋｎｋを減算して要求点火時期ａｆｉｎが設定される。すなわち、要求点火時期ａｆｉｎは、次式（８）や先の図２に示すように、第２ノック限界点ａｋｎｏｋ２がデポジット学習値ａｄｅｐの分だけ遅角されることで設定される最遅角点火時期ａｋｍｆに対して、ＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋの分だけ進角され、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの分だけ遅角された値となる。なお、算出される要求点火時期ａｆｉｎが最進角点火時期ａｂｓｅｆよりも進角側の時期にならないように、点火時期遅角量ａｋｎｋの値には制限がかけられる。例えば、式（７）に基づいて要求点火時期ａｆｉｎを算出する場合、点火時期遅角量ａｋｎｋは、「０」以上の値となるように制限される。従って、式（６）に基づいて算出された点火時期遅角量ａｋｎｋが負の値となったときには、その値が「０」に設定される。

ａｆｉｎ＝ａｂｓｅｆ－ａｋｎｋ…（７）
ａｆｉｎ＝ａｋｍｆ＋ａｇｋｎｋ－ａｋｃｓ…（８）
上記ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓは、上記ノックセンサ３３により検出されるノッキングの発生状況に応じてその値が設定される。具体的には、検出されたノッキングのレベルが所定の判定値未満で、ノッキングが十分許容できるレベル以下に収まっていると判断されたときには、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの値は徐々に減少される。また検出されたノッキングのレベルが上記判定値以上であるときには、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの値は所定値だけ増加される。なお、このＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓは、上記ノッキング補正値に相当する。

一方、上記ＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋは、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの絶対値が所定値よりも大きい状態（｜ａｋｃｓ｜＞Ａ）が所定時間以上継続したときに、該ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの絶対値を徐々に縮小するようにその値が更新される。すなわち、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓが正の値［Ａ］よりも大きい状態（ａｋｃｓ＞Ａ）が継続したときには、ＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋの値から所定値Ｂが減算される。また、これとともにＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの値からも同じく所定値Ｂが減算される。一方、ＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓが負の値［－Ａ］よりも小さい状態（ａｋｃｓ＜－Ａ）が継続したときには、ＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋの値、及びＫＣＳフィードバック補正値ａｋｃｓの値にそれぞれ所定値Ｂが加算される。

そして、更新されたＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋの値も、ＥＣＵ３０のバックアップメモリに記憶され、機関停止中もその値は保持される。なお、このＫＣＳ学習値ａｇｋｎｋは、上記ノッキング学習値に相当する。

以上のようなノッキング制御により、要求点火時期ａｆｉｎは、許容されるレベル以上のノッキングが発生されない範囲内において、より大きいトルクが得られる、より進角側の値に設定される。

［低周波異音抑制制御］
以上のようにしてノッキングの発生が抑制されるように点火時期が調整されるが、点火時期がＴＤＣ近傍であり、内燃機関１０の圧縮比が高い状態にあり、吸気温度ＴＩＮが高い場合には、ノックセンサ３３では検出しにくい低い周波数の異音（以下、低周波異音と称する）が発生する場合がある。低周波異音は、ノッキングと同じ原理で発生しているものと考えられ、即ち、点火プラグ１４による着火後の火炎伝播の途中で燃焼室１１内の圧力が高くなって火炎伝播の終了前に混合気の未燃焼部分が自己着火することにより発生するものと考えられる。従って、ノッキング発生時は低周波異音も併せて発生していると考えられる。ここで、上述したノックセンサ３３の検出結果に基づく点火遅角により、ノッキングの発生は抑制できるが、ノックセンサ３３では検出し難い低周波異音についてはその発生を抑制できないおそれがある。従って本実施例では、ＥＣＵ３０はこのような低周波異音の発生を抑制する低周波異音制御を実行する。

図３は、ＥＣＵ３０が実行する低周波異音抑制制御の一例を示したフローチャートである。この制御は内燃機関１０の駆動中は繰り返し実行される。ＥＣＵ３０は、ノックセンサ３３の検出結果に基づいた点火時期の遅角量が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１）。遅角量は、例えば、最進角点火時期ａｂｓｅｆから要求点火時期ａｆｉｎまでに相当するクランク角度であるが、これに限定されず、例えば、内燃機関１０のトルク発生効率が最大となるＭＢＴ点ａｍｂｔから、ノックセンサ３３によるノッキングの検出結果に基づいて補正された点火時期までの遅角量であってもよい。いずれにしても、遅角量は、所定時期を基準として、所定時期よりも遅角側であってノックセンサ３３によるノッキングの検出結果に基づいて補正された点火時期までの間のクランク角度である。また、上記の所定値は、点火時期がＴＤＣ近傍であることを示す値に設定されており、具体的には、後述するステップＳ２及びＳ３の判定処理において肯定判定がなされた場合に低周波異音が発生し得る値である。この所定値は、予め実験により取得されＥＣＵ３０の記憶装置に記憶されている。ステップＳ１の処理は、遅角量判定部が実行する処理の一例である。

ステップＳ１でＮｏの場合、低周波異音が発生する可能性は低いものと考えられ、ＥＣＵ３０は通常制御を実行する（ステップＳ４）。

ステップＳ１でＹｅｓの場合、ＥＣＵ３０は上述した比率学習値ｒｇｋｎｋが所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。この所定値は、デポジット堆積量が多いことを示す値に設定されており、具体的には、上述したステップＳ１と後述するステップＳ３の判定処理において肯定判定がなされた場合に低周波異音が発生し得る値である。未燃燃料や潤滑油などに由来するデポジットの堆積が進行すると、燃焼室１１の実質的な容積が減少して圧縮比が大きくなり、低周波異音が生じやすくなるからである。この所定値は、予め実験により取得されＥＣＵ３０の記憶装置に記憶されている。ステップＳ２の処理は、比率学習値判定部が実行する処理の一例である。

ステップＳ２でＮｏの場合、低周波異音が発生する可能性は低いものと考えられ、ＥＣＵ３０は通常制御を実行する（ステップＳ４）。

ステップＳ２でＹｅｓの場合、ＥＣＵ３０は吸気温度ＴＩＮが所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。この所定値は、吸気温度ＴＩＮが高いことを示す値に設定されており、例えば、外気温が高い真夏日に想定される吸気温度ＴＩＮに設定されている。具体的には、上述したステップＳ１及びＳ２の判定処理において肯定判定がなされた場合に低周波異音が発生し得る値である。この所定値は、予め実験により取得されＥＣＵ３０の記憶装置に記憶されている。ステップＳ３の処理は、吸気温度判定部が実行する処理の一例である。尚、吸気温度ＴＩＮは、吸気温度センサ３７からの検出値に基づいてＥＣＵ３０が取得するが、これに限定されず、例えば外気温センサの検出値に基づいて推定してもよいし、その他の公知の手段により推定又は算出してもよい。

ステップＳ３でＮｏの場合、低周波異音が発生する可能性は低いものと考えられ、ＥＣＵ３０は通常制御を実行する（ステップＳ４）。

ステップＳ３でＹｅｓの場合、ＥＣＵ３０はオイルポンプ２０の回転速度を通常時よりも増大させて、オイルジェット２１から噴射される潤滑油の圧力を増大させる油圧増大処理を実行する（ステップＳ５）。これにより、オイルジェット２１からの潤滑油の吐出量が増大し、ピストン１５の冷却がより促進され、燃焼室１１の温度が低下する。これにより、低周波異音の強度が低下してその発生が抑制される。ステップＳ５の処理は、内燃機関１０の燃焼室１１の温度を低下させるための温度低下処理の一例であって、実行部が実行する処理の一例である。

尚、ＥＣＵ３０は、オイルジェット２１の油圧増大処理の実行中にステップＳ１～Ｓ３の何れかでＮｏと判定された場合には、通常制御を実行して（ステップＳ４）、オイルポンプ２０の回転速度を通常時に戻す。

ステップＳ５による油圧の増大量は、一定の固定値であってもよいし、上述した遅角量、比率学習値ｒｇｋｎｋ、及び吸気温度ＴＩＮの少なくとも一つが大きいほど増大するように設定される変動値であってもよい。また、ステップＳ１～Ｓ３の順序は問わない。

［低周波異音抑制制御の第１変形例］
次に、低周波異音抑制制御の第１変形例について説明する。第１変形例では、詳しくは後述するが、内燃機関１０に冷却水を循環させる電動ウォータポンプ５５の回転速度を増大させることにより、低周波異音の発生を抑制する。具体的な制御内容を説明する前に、内燃機関１０を冷却する冷却機構５０の概略構成について説明する。

図４は、内燃機関１０を冷却する冷却機構５０の概略説明図である。内燃機関１０は、シリンダブロック及びシリンダヘッドから構成される内燃機関本体１０Ａを備え、内燃機関本体１０Ａには冷却水が流れるウォータジャケット１０Ｗが設けられている。冷却機構５０は、ウォータジャケット１０Ｗに冷却水を供給することにより内燃機関１０を冷却する。冷却機構５０は、具体的には、冷却水排出管５１ａ、冷却水供給管５１ｂ、バイパス管５１ｃ、ラジエータ５３、サーモスタット５４、電動ウォータポンプ５５、電動ファン５６を含んで構成されている。

冷却水排出管５１ａは、ウォータジャケット１０Ｗとラジエータ５３とを連通しており、ウォータジャケット１０Ｗから排出された冷却水が流れる。冷却水供給管５１ｂは、ラジエータ５３とウォータジャケット１０Ｗとを連通している。バイパス管５１ｃは、冷却水排出管５１ａ及び冷却水供給管５１ｂに連通してラジエータ５３を迂回する。バイパス管５１ｃにおける冷却水の流れ方向の下流端部にサーモスタット５４が設けられている。そして、冷却水供給管５１ｂにおけるサーモスタット５４が設けられている部分とウォータジャケット１０Ｗとの間に電動ウォータポンプ５５が設けられている。冷却機構５０では、この電動ウォータポンプ５５が、図４に矢印で示すようにウォータジャケット１０Ｗを経由して冷却水を循環させる。

電動ウォータポンプ５５は、ＥＣＵ３０により駆動が制御される電動式のウォータポンプである。サーモスタット５４は、内部に設けられた弁体の位置がサーモスタット５４に流れ込む冷却水の温度に応じて変化する感温式のものであり、冷却水供給管５１ｂにおいてラジエータ５３を流通する冷却水の流量を調整する。

即ち、サーモスタット５４に流れ込む冷却水の温度が低いときには、ラジエータ５３からウォータジャケット１０Ｗへの冷却水の流入が禁止され、バイパス管５１ｃからウォータジャケット１０Ｗへの冷却水の流入が許容される。これにより、ラジエータ５３を介さずに冷却水が循環することになり、内燃機関１０の暖機が促進される。

一方、サーモスタット５４に流れ込む冷却水の温度が高いときには、ラジエータ５３からウォータジャケット１０Ｗへの冷却水の流入が許容されることにより、電動ウォータポンプ５５からウォータジャケット１０Ｗに吐出された冷却水が、ラジエータ５３を介して再びウォータジャケット１０Ｗに戻されるようになる。その結果、ラジエータ５３において放熱した後の冷却水が、ウォータジャケット１０Ｗに流入するようになる。

電動ファン５６はＥＣＵ３０により駆動が制御され、電動ファン５６が作動することにより、空気がラジエータ５３を通過し、空気と冷却水との熱交換が促進される。冷却水排出管５１ａには、ウォータジャケット１０Ｗから排出されラジエータ５３に供給される前の冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ３８が設けられている。

図５は、ＥＣＵ３０が実行する低周波異音抑制制御の第１変形例を示したフローチャートである。ステップＳ１～Ｓ３でＹｅｓの場合、ＥＣＵ３０は電動ウォータポンプ５５の回転速度を増大補正するポンプ回転速度増大処理を実行する（ステップＳ５ａ）。具体的には、吸気温度ＴＩＮ、機関回転速度ＮＥ、及び機関負荷ＫＬに基づいて規定された、電動ウォータポンプ５５の駆動デューティ比の増大補正分のマップを参照して、電動ウォータポンプ５５の回転速度を増大させる。これにより、ウォータジャケット１０Ｗ内を流れる冷却水の流量が増大し、内燃機関本体１０Ａの冷却がより促進され、燃料室１１の温度が低下する。これにより、低周波異音の強度が低下してその発生が抑制される。ステップＳ５ａの処理は、温度低下処理の一例である。

また、ポンプ回転速度増大処理の実行中においては、ＥＣＵ３０は上述したＫＣＳ学習を一時的に停止する（ステップＳ６）。ポンプ回転速度増大処理は、ステップＳ１～Ｓ３でＹｅｓと判定される場合にのみ実行される一時的な処理であり、この処理により通常時より内燃機関本体１０Ａの温度が一時的に低下するものである。従って、例えばポンプ回転速度増大処理の実行中にＫＣＳ学習を行うと、ポンプ回転速度増大処理の実行中で適切な点火時期に制御され得るが、ポンプ回転速度増大処理が停止した通常制御への復帰時には、再び点火時期を最適な時期に制御する必要があり、この期間にノッキングが発生する可能性があるからである。従って、ポンプ回転速度増大処理の実行中での点火時期は、ポンプ回転速度増大処理の実行直前での点火時期に維持される。

［低周波異音抑制制御の第２変形例］
図６は、ＥＣＵ３０が実行する低周波異音抑制制御の第２変形例を示したフローチャートである。ステップＳ１～Ｓ３でＹｅｓの場合、ＥＣＵ３０は目標冷却水の温度を低下補正する水温低下処理を実行する（ステップＳ５ｂ）。具体的には、目標冷却水の温度が低下側に補正されると、ＥＣＵ３０は電動ファン５６の回転速度を通常時よりも増大させる。これにより、冷却水の温度を通常時よりも低下させることができ、燃焼室１１の温度を低下させることができ、低周波異音の発生を抑制することができる。ステップＳ５ｂの処理は、温度低下処理の一例である。尚、この場合もＥＣＵ３０はＫＣＳ学習を一時的に停止する（ステップＳ６）。

第２変形例は、例えば上述した電動ウォータポンプ５５が設けられておらずに、内燃機関１０の回転に連動して駆動する機械式ウォータポンプが設けられており上述した第１変形例を実行できない場合に有効である。

以上のように、本実施例の低周波異音抑制制御とその第１及び第２変形例について説明したが、これらのステップＳ５、Ｓ５ａ、及びＳ５ｂのうち、少なくとも２つを同時に実行してもよい。これにより、より早期に内燃機関本体１０Ａを冷却することができ、低周波異音の発生をより早期に抑制できる。

上記の実施の形態の内燃機関の制御装置は、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。

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。

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、３７…吸気温度センサ、３８…冷却水温度センサ、５０…冷却機構、５３…ラジエータ、５５…電動ウォータポンプ、５６…電動ファン

Claims (1)

1. 内燃機関に設けられたノックセンサの検出結果に基づいて算出された点火時期の遅角量が所定値よりも大きいか否かを判定する遅角量判定部と、
   点火プラグへのデポジットの付着度合いを示す比率学習値が所定値よりも大きいか否かを判定する比率学習値判定部と、
   吸気温度が所定値よりも大きいか否かを判定する吸気温度判定部と、
   前記遅角量判定部、前記比率学習値判定部、及び吸気温度判定部により肯定判定がなされた場合、前記内燃機関の燃焼室の温度を低下させるための温度低下処理を実行する実行部と、
   を備えた内燃機関の制御装置。
   

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