JP2023145839A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Toshikatsu Saito
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Abstract

To provide an internal combustion engine control device capable of more appropriately performing knock control even when an actual EGR rate sharply decreases.SOLUTION: An EGR clogging detection section 52 detects an EGR clogging index on the basis of a first EGR rate that is an EGR rate for control and a second EGR rate that is an actual EGR rate. The EGR clogging detection section 52 calculates limitation value relaxation amount on the basis of the EGR clogging index. A knock control section 51 calculates a knock timing delay amount limitation value on the basis of the limitation value relaxation amount.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、内燃機関制御装置に関するものである。 The present disclosure relates to an internal combustion engine control device.

従来の多気筒内燃機関の診断装置では、EGR(Exhaust Gas Recirculation:排気還流)装置の作動時に、ノックセンサにより、気筒毎にノック頻度が求められ、気筒間のノック頻度比が算出される。そして、気筒毎のノック頻度比について、初期ノック頻度比との差が求められ、EGR分配悪化状態が診断される。また、初期ノック頻度比との差が第1判定値を超えた気筒に対して、点火時期が遅角側に補正されるとともに、燃料噴射量が増量側に補正される(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional multi-cylinder internal combustion engine diagnostic device, when an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device is activated, a knock frequency is determined for each cylinder using a knock sensor, and a knock frequency ratio between the cylinders is calculated. Then, the difference between the knock frequency ratio of each cylinder and the initial knock frequency ratio is determined, and the EGR distribution deterioration state is diagnosed. Further, for a cylinder whose difference from the initial knock frequency ratio exceeds the first determination value, the ignition timing is corrected to the retarded side, and the fuel injection amount is corrected to the increased side (for example, Patent Document 1 reference).

特開2010-156295号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-156295

上記のような従来の多気筒内燃機関においては、例えば、EGR弁は正常に作動しているにもかかわらず、大きなデポジットによりEGR通路が急に目詰まりした場合、実際のEGR率が急減する。このような場合、補正される点火時期が、トレースノック点火時期に対して過進角となり、ノック多発状態が継続する。これにより、ノック判定閾値が発散し、ノック頻度を正しく検出できなくなる。 In the conventional multi-cylinder internal combustion engine as described above, for example, even though the EGR valve is operating normally, if the EGR passage suddenly becomes clogged with a large deposit, the actual EGR rate will suddenly decrease. In such a case, the corrected ignition timing is overadvanced with respect to the trace knock ignition timing, and the state of frequent knocking continues. As a result, the knock determination threshold value diverges, making it impossible to correctly detect the knock frequency.

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、実際のEGR率が急減する場合にも、ノック制御をより適切に行うことができる内燃機関制御装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an internal combustion engine control device that can perform knock control more appropriately even when the actual EGR rate suddenly decreases. shall be.

本開示に係る内燃機関制御装置は、ノック遅角量に基づいて内燃機関の点火時期を制御する電子制御装置を備え、電子制御装置は、内燃機関におけるノック強度と、ノック遅角量を制限するノック遅角量制限値とに基づいて、ノック遅角量を算出し、電子制御装置は、EGR通路に設けられているEGRバルブを制御して排気還流を実施する際にノック遅角量制限値を遅角側へ補正可能である。 An internal combustion engine control device according to the present disclosure includes an electronic control device that controls ignition timing of an internal combustion engine based on a knock retard amount, and the electronic control device limits knock intensity and knock retard amount in the internal combustion engine. The electronic control device calculates the knock retard amount based on the knock retard amount limit value, and the electronic control device calculates the knock retard amount limit value when controlling the EGR valve provided in the EGR passage to perform exhaust gas recirculation. can be corrected to the retarded side.

本開示によれば、実際のEGR率が急減する場合にも、ノック制御をより適切に行うことができる。 According to the present disclosure, knock control can be performed more appropriately even when the actual EGR rate suddenly decreases.

実施の形態1による内燃機関、吸気系、排気系、排気還流系、及び内燃機関制御装置を示す概略の構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine, an intake system, an exhaust system, an exhaust gas recirculation system, and an internal combustion engine control device according to a first embodiment. 図1の要部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing main parts of FIG. 1. FIG. 図2の電子制御装置の要部を示すブロック図である。3 is a block diagram showing main parts of the electronic control device of FIG. 2. FIG. 図3のEGR目詰まり検出部の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of the EGR clogging detection section of FIG. 3. FIG. 実施の形態1の内燃機関制御装置において、EGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変した場合の筒内圧ノック指標、ノック信号、ノック遅角量、及び点火時期の時間変化を示すグラフである。5 is a graph showing temporal changes in the in-cylinder pressure knock index, knock signal, knock retard amount, and ignition timing when there is a sudden change from an EGR normal state to an EGR clogging state in the internal combustion engine control device of the first embodiment. 比較例による内燃機関制御装置において、EGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変した場合の筒内圧ノック指標、ノック信号、ノック遅角量、及び点火時期の時間変化を示すグラフである。7 is a graph showing temporal changes in the in-cylinder pressure knock index, knock signal, knock retard amount, and ignition timing when there is a sudden change from an EGR normal state to an EGR clogging state in an internal combustion engine control device according to a comparative example. 実施の形態1の電子制御装置の各機能を実現する処理回路の第1例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that realizes each function of the electronic control device according to the first embodiment. 実施の形態1の電子制御装置の各機能を実現する処理回路の第2例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that implements each function of the electronic control device according to the first embodiment.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による内燃機関、吸気系、排気系、排気還流系、及び内燃機関制御装置を示す概略の構成図である。実施の形態1の内燃機関1は、車両に搭載されているガソリン機関である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine, an intake system, an exhaust system, an exhaust gas recirculation system, and an internal combustion engine control device according to a first embodiment. The internal combustion engine 1 of the first embodiment is a gasoline engine mounted on a vehicle.

内燃機関1は、シリンダ2、ピストン3、点火プラグ4、点火コイル5、可変吸気バルブ機構6、可変排気バルブ機構7、インジェクタ8、及びノックセンサ9を有している。 The internal combustion engine 1 includes a cylinder 2, a piston 3, a spark plug 4, an ignition coil 5, a variable intake valve mechanism 6, a variable exhaust valve mechanism 7, an injector 8, and a knock sensor 9.

ピストン3は、シリンダ2内に設けられている。点火プラグ4は、シリンダ2に設けられている。また、点火プラグ4は、シリンダ2内の混合気に点火する。点火コイル5は、点火プラグ4に接続されている。また、点火コイル5は、点火プラグ4が放電するための高電圧を生成する。 The piston 3 is provided within the cylinder 2. The spark plug 4 is provided in the cylinder 2. Furthermore, the spark plug 4 ignites the air-fuel mixture within the cylinder 2 . The ignition coil 5 is connected to the ignition plug 4. Further, the ignition coil 5 generates a high voltage for the spark plug 4 to discharge.

可変吸気バルブ機構6は、吸気バルブを有している。吸気バルブは、シリンダ2の吸気ポートを開閉する。また、可変吸気バルブ機構6においては、吸気バルブの開閉タイミングが制御可能になっている。 The variable intake valve mechanism 6 has an intake valve. The intake valve opens and closes the intake port of the cylinder 2. Further, in the variable intake valve mechanism 6, the opening/closing timing of the intake valve can be controlled.

可変排気バルブ機構7は、排気バルブを有している。排気バルブは、シリンダ2の排気ポートを開閉する。また、可変排気バルブ機構7においては、排気バルブの開閉タイミングが制御可能になっている。 The variable exhaust valve mechanism 7 has an exhaust valve. The exhaust valve opens and closes the exhaust port of the cylinder 2. Further, in the variable exhaust valve mechanism 7, the opening/closing timing of the exhaust valve can be controlled.

インジェクタ8は、シリンダ2の吸気ポートに設けられている。また、インジェクタ8は、吸気ポートに燃料を噴射する。なお、インジェクタ8は、シリンダ2内に燃料を直接噴射できるように配置されてもよい。 The injector 8 is provided at the intake port of the cylinder 2. Further, the injector 8 injects fuel into the intake port. Note that the injector 8 may be arranged so as to be able to directly inject fuel into the cylinder 2.

ノックセンサ9は、シリンダ2に設けられている。また、ノックセンサ9は、内燃機関1の振動を検出する。 The knock sensor 9 is provided in the cylinder 2. Further, the knock sensor 9 detects vibrations of the internal combustion engine 1.

なお、ノックセンサ9は、例えばシリンダ2内の圧力波を振動データとして検出する筒内圧センサであってもよい。 Note that the knock sensor 9 may be, for example, a cylinder pressure sensor that detects pressure waves within the cylinder 2 as vibration data.

吸気系21は、インテークマニホールド22、エアフローセンサ23、電子制御式スロットルバルブ24、スロットル開度センサ25、サージタンク26、インテークマニホールド圧センサ27、及び吸気温センサ28を有している。 The intake system 21 includes an intake manifold 22, an air flow sensor 23, an electronically controlled throttle valve 24, a throttle opening sensor 25, a surge tank 26, an intake manifold pressure sensor 27, and an intake temperature sensor 28.

インテークマニホールド22の下流端は、シリンダ2の吸気ポートに接続されている。エアフローセンサ23は、インテークマニホールド22に設けられている。また、エアフローセンサ23は、吸入空気流量を検出する。 A downstream end of the intake manifold 22 is connected to an intake port of the cylinder 2. Air flow sensor 23 is provided in intake manifold 22. Furthermore, the air flow sensor 23 detects the intake air flow rate.

電子制御式スロットルバルブ24は、エアフローセンサ23よりも内燃機関1側において、インテークマニホールド22に設けられている。電子制御式スロットルバルブ24の開度は、吸入空気流量を調整するために電子的に制御される。スロットル開度センサ25は、電子制御式スロットルバルブ24の開度を検出する。 The electronically controlled throttle valve 24 is provided in the intake manifold 22 on the side closer to the internal combustion engine 1 than the air flow sensor 23 . The opening degree of the electronically controlled throttle valve 24 is electronically controlled to adjust the intake air flow rate. The throttle opening sensor 25 detects the opening of the electronically controlled throttle valve 24 .

サージタンク26は、電子制御式スロットルバルブ24よりも内燃機関1側において、インテークマニホールド22に設けられている。また、サージタンク26は、空気の流量の増減を平準化する。インテークマニホールド圧センサ27は、サージタンク26内の圧力を検出する。 The surge tank 26 is provided in the intake manifold 22 on the side closer to the internal combustion engine 1 than the electronically controlled throttle valve 24 . Further, the surge tank 26 equalizes the increase/decrease in the air flow rate. Intake manifold pressure sensor 27 detects the pressure within surge tank 26 .

吸気温センサ28は、サージタンク26に設けられている。また、吸気温センサ28は、インテークマニホールド温度、即ち吸入空気の温度を検出する。 The intake temperature sensor 28 is provided in the surge tank 26. Further, the intake temperature sensor 28 detects the intake manifold temperature, that is, the temperature of intake air.

なお、エアフローセンサ23及びインテークマニホールド圧センサ27のいずれか一方が省略されてもよい。例えば、吸入空気流量は、電子制御式スロットルバルブ24の開度に基づいて推定されてもよい。 Note that either the air flow sensor 23 or the intake manifold pressure sensor 27 may be omitted. For example, the intake air flow rate may be estimated based on the opening degree of the electronically controlled throttle valve 24.

また、吸気温センサ28が省略されてもよい。この場合、例えば、エアフローセンサ23に内蔵されている温度センサにより検出される外気温に基づいて、サージタンク26内の温度が推定されてもよい。 Further, the intake air temperature sensor 28 may be omitted. In this case, for example, the temperature inside the surge tank 26 may be estimated based on the outside temperature detected by a temperature sensor built into the air flow sensor 23.

排気系31は、エキゾーストマニホールド32、図示しない酸素センサ、及び図示しない触媒を有している。エキゾーストマニホールド32の上流端は、シリンダ2の排気ポートに接続されている。酸素センサは、排気ガス中の酸素を検出する。触媒は、排気ガスを浄化する。 The exhaust system 31 includes an exhaust manifold 32, an oxygen sensor (not shown), and a catalyst (not shown). The upstream end of the exhaust manifold 32 is connected to the exhaust port of the cylinder 2. The oxygen sensor detects oxygen in exhaust gas. Catalysts purify exhaust gas.

排気還流系41は、EGR通路42、EGRバルブ43、及びEGRバルブ開度センサ44を有している。 The exhaust gas recirculation system 41 includes an EGR passage 42, an EGR valve 43, and an EGR valve opening sensor 44.

EGR通路42の上流端は、エキゾーストマニホールド32に接続されている。EGR通路42の下流端は、電子制御式スロットルバルブ24とサージタンク26との間において、インテークマニホールド22に接続されている。 An upstream end of the EGR passage 42 is connected to the exhaust manifold 32. A downstream end of the EGR passage 42 is connected to the intake manifold 22 between the electronically controlled throttle valve 24 and the surge tank 26.

EGRバルブ43は、EGR通路42に設けられている。また、EGRバルブ43は、EGR量を制御する。EGRバルブ開度センサ44は、EGRバルブ43の開度を検出する。 The EGR valve 43 is provided in the EGR passage 42. Further, the EGR valve 43 controls the amount of EGR. The EGR valve opening sensor 44 detects the opening of the EGR valve 43.

内燃機関制御装置は、内燃機関1、吸気系21、及び排気還流系41を制御する。また、内燃機関制御装置は、電子制御装置50を有している。 The internal combustion engine control device controls the internal combustion engine 1, the intake system 21, and the exhaust gas recirculation system 41. Further, the internal combustion engine control device includes an electronic control device 50.

図2は、図1の要部を示すブロック図である。電子制御装置50には、ノックセンサ9からの振動検出信号が入力される。 FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of FIG. 1. A vibration detection signal from the knock sensor 9 is input to the electronic control device 50 .

また、電子制御装置50には、エアフローセンサ23からの流量検出信号、スロットル開度センサ25からの開度検出信号、インテークマニホールド圧センサ27からの圧力検出信号、及び吸気温センサ28からの温度検出信号も入力される。 The electronic control device 50 also receives a flow rate detection signal from the air flow sensor 23, an opening detection signal from the throttle opening sensor 25, a pressure detection signal from the intake manifold pressure sensor 27, and a temperature detection signal from the intake air temperature sensor 28. A signal is also input.

また、電子制御装置50には、EGRバルブ開度センサ44からの開度検出信号も入力される。 Further, an opening detection signal from the EGR valve opening sensor 44 is also input to the electronic control device 50 .

図1では省略したが、大気圧センサ11は、大気圧を検出する。大気圧センサ11からの大気圧検出信号は、電子制御装置50に入力される。 Although omitted in FIG. 1, the atmospheric pressure sensor 11 detects atmospheric pressure. The atmospheric pressure detection signal from the atmospheric pressure sensor 11 is input to the electronic control device 50 .

なお、大気圧センサ11として、電子制御装置50に内蔵されている大気圧センサが用いられてもよい。また、大気圧は、電子制御装置50によって推定されてもよい。 Note that an atmospheric pressure sensor built into the electronic control device 50 may be used as the atmospheric pressure sensor 11. Further, the atmospheric pressure may be estimated by the electronic control device 50.

また、例えばステッパーモータ式のシステムのように、EGRバルブ開度センサ44が設けられていないシステムにおいては、EGRバルブ43の開度の代わりに、EGRバルブ43に対する制御指示値が用いられてもよい。 Further, in a system in which the EGR valve opening sensor 44 is not provided, such as a stepper motor type system, a control instruction value for the EGR valve 43 may be used instead of the opening of the EGR valve 43. .

また、電子制御装置50には、上記以外の各種センサ12からの信号も入力される。各種センサ12には、アクセル開度センサ、クランク角度センサ等が含まれている。 Further, signals from various sensors 12 other than those described above are also input to the electronic control device 50. The various sensors 12 include an accelerator opening sensor, a crank angle sensor, and the like.

また、電子制御装置50には、図示しない各種コントローラからの信号も入力される。各種コントローラには、自動変速機コントローラ、ブレーキコントローラ、トラクションコントローラ等が含まれている。 Further, signals from various controllers (not shown) are also input to the electronic control device 50. The various controllers include an automatic transmission controller, a brake controller, a traction controller, and the like.

電子制御装置50は、点火コイル5、可変吸気バルブ機構6、可変排気バルブ機構7、インジェクタ8、電子制御式スロットルバルブ24、及びEGRバルブ43を制御する。また、電子制御装置50は、上記以外の各種アクチュエータ13も制御する。 The electronic control device 50 controls the ignition coil 5, the variable intake valve mechanism 6, the variable exhaust valve mechanism 7, the injector 8, the electronically controlled throttle valve 24, and the EGR valve 43. Further, the electronic control device 50 also controls various actuators 13 other than those described above.

電子制御装置50は、アクセル開度、内燃機関1の運転状態等に基づいて、目標スロットル開度を算出する。そして、電子制御装置50は、目標スロットル開度に基づいて、電子制御式スロットルバルブ24を制御する。 The electronic control device 50 calculates a target throttle opening based on the accelerator opening, the operating state of the internal combustion engine 1, and the like. The electronic control device 50 then controls the electronically controlled throttle valve 24 based on the target throttle opening.

また、電子制御装置50は、内燃機関1の運転状態に応じて、可変吸気バルブ機構6、可変排気バルブ機構7、及びEGRバルブ43を制御する。そして、電子制御装置50は、目標空燃比を達成するようにインジェクタ8を駆動する。また、電子制御装置50は、目標点火時期を達成するように点火コイル5への通電を制御する。 Further, the electronic control device 50 controls the variable intake valve mechanism 6, the variable exhaust valve mechanism 7, and the EGR valve 43 according to the operating state of the internal combustion engine 1. Then, the electronic control device 50 drives the injector 8 to achieve the target air-fuel ratio. Furthermore, the electronic control device 50 controls the energization of the ignition coil 5 so as to achieve the target ignition timing.

また、後述の方法によってノックが検出された場合には、電子制御装置50は、目標点火時期を遅角側に設定することによりノックの発生を抑制する。また、電子制御装置50は、ノック非検出時には、点火時期を進角側に復帰させる。また、電子制御装置50は、各種アクチュエータ13に対する指示値を算出する。 Furthermore, when knocking is detected by the method described below, the electronic control device 50 suppresses the occurrence of knocking by setting the target ignition timing to the retarded side. Furthermore, when no knock is detected, the electronic control device 50 returns the ignition timing to the advanced side. Further, the electronic control device 50 calculates instruction values for the various actuators 13.

また、電子制御装置50は、エキゾーストマニホールド32内の温度に基づいて、エキゾーストマニホールド32内における音速を算出する。また、電子制御装置50は、エキゾーストマニホールド32内の温度及び圧力に基づいて、エキゾーストマニホールド32内におけるガス密度を算出する。 Further, the electronic control device 50 calculates the sound velocity inside the exhaust manifold 32 based on the temperature inside the exhaust manifold 32. Further, the electronic control device 50 calculates the gas density inside the exhaust manifold 32 based on the temperature and pressure inside the exhaust manifold 32.

エキゾーストマニホールド32内の温度及び圧力は、エキゾーストマニホールド32に設けられた温度センサ及び圧力センサにより検出されてもよい。また、エキゾーストマニホールド32内の温度及び圧力は、エンジン回転数と、吸入空気量から算出される充填効率とを軸としたマップを用いて、算出されてもよい。 The temperature and pressure inside the exhaust manifold 32 may be detected by a temperature sensor and a pressure sensor provided in the exhaust manifold 32. Further, the temperature and pressure inside the exhaust manifold 32 may be calculated using a map centered on the engine rotation speed and the filling efficiency calculated from the intake air amount.

図3は、図2の電子制御装置50の要部を示すブロック図である。図3では、ノック制御及びEGR目詰まり検出に関する部分のみが示されている。 FIG. 3 is a block diagram showing main parts of the electronic control device 50 of FIG. 2. As shown in FIG. In FIG. 3, only the parts related to knock control and EGR clogging detection are shown.

電子制御装置50は、機能ブロックとして、ノック制御部51と、制限値補正部であるEGR目詰まり検出部52とを有している。 The electronic control device 50 includes, as functional blocks, a knock control section 51 and an EGR clogging detection section 52 which is a limit value correction section.

ノック制御部51は、A/D変換部51a、ノックウィンドウ設定部51b、振動データ抽出部51c、ノック判定閾値算出部51d、ノック強度算出部51e、及びノック遅角量算出部51fを有している。 The knock control section 51 includes an A/D conversion section 51a, a knock window setting section 51b, a vibration data extraction section 51c, a knock determination threshold calculation section 51d, a knock intensity calculation section 51e, and a knock retard amount calculation section 51f. There is.

A/D変換部51aは、ノックセンサ9からの振動検出信号を、一定の時間間隔、例えば10μs又は20μs毎にA/D変換する。そして、A/D変換部51aは、A/D変換された信号をノックウィンドウ設定部51bに送る。 The A/D converter 51a performs A/D conversion on the vibration detection signal from the knock sensor 9 at regular time intervals, for example, every 10 μs or 20 μs. Then, the A/D conversion section 51a sends the A/D converted signal to the knock window setting section 51b.

ノックウィンドウ設定部51bは、ノックウィンドウに基づいて、A/D変換部51aからの信号に含まれる振動データのうち、ノックウィンドウ期間内の振動データのみを振動データ抽出部51cに送る。ノックウィンドウ期間は、例えばエンジン回転数を軸としたテーブルを用いることにより、運転条件に応じて設定されている。 Based on the knock window, the knock window setting section 51b sends only the vibration data within the knock window period to the vibration data extraction section 51c, out of the vibration data included in the signal from the A/D conversion section 51a. The knock window period is set according to the operating conditions, for example, by using a table based on the engine speed.

なお、A/D変換部51aとノックウィンドウ設定部51bとの順番を入れ替えて、ノックウィンドウ期間内のみA/D変換が行われてもよい。 Note that the order of the A/D conversion section 51a and the knock window setting section 51b may be changed to perform A/D conversion only within the knock window period.

振動データ抽出部51cは、デジタル信号処理による時間-周波数解析を実施する。デジタル信号処理としては、STFT(Short-Time Fourier Transform:短時間フーリエ変換)、DFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)等が挙げられる。 The vibration data extraction unit 51c performs time-frequency analysis using digital signal processing. Examples of digital signal processing include STFT (Short-Time Fourier Transform) and DFT (Discrete Fourier Transform).

振動データ抽出部51cは、デジタル信号処理によって、複数の固有周波数のスペクトル列を算出し、固有周波数のスペクトル列毎にピーク値を算出し、固有周波数毎のノック信号VPとして出力する。振動データ抽出部51cからのノック信号VPは、ノック判定閾値算出部51d及びノック強度算出部51eにそれぞれ入力される。 Vibration data extraction section 51c calculates spectral sequences of a plurality of natural frequencies by digital signal processing, calculates a peak value for each spectral sequence of natural frequencies, and outputs the peak value as a knock signal VP for each natural frequency. The knock signal VP from the vibration data extraction section 51c is input to the knock determination threshold calculation section 51d and the knock intensity calculation section 51e, respectively.

なお、デジタル信号処理として、IIR(Infinite Impulse Response:無限インパルス応答)フィルタ、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタ等を用いることにより、固有周波数の振動レベルが抽出されてもよい。 Note that the vibration level of the natural frequency may be extracted by using an IIR (Infinite Impulse Response) filter, FIR (Finite Impulse Response) filter, or the like as digital signal processing.

また、振動データ抽出部51cの演算は、A/D変換を実施しながら実施されてもよいし、内燃機関1の回転に同期した割り込み処理によってまとめて実施されてもよい。 Further, the calculations by the vibration data extraction unit 51c may be performed while performing A/D conversion, or may be performed all at once by interrupt processing synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1.

ノック判定閾値算出部51dは、ノック信号VPに基づいて、バックグラウンドレベルVBGLを算出する。バックグラウンドレベルVBGLは、ノック信号VPのなまし値である。 The knock determination threshold calculation unit 51d calculates the background level VBGL based on the knock signal VP. The background level VBGL is a smoothed value of the knock signal VP.

また、ノック判定閾値算出部51dは、バックグラウンドレベルVBGLにゲインを乗じて、ノック判定閾値VTHを算出し、ノック強度算出部51eに送る。 Further, the knock determination threshold calculation unit 51d calculates a knock determination threshold VTH by multiplying the background level VBGL by a gain, and sends the result to the knock intensity calculation unit 51e.

バックグラウンドレベルVBGLは、複数の固有周波数の各々について、以下の式(1)に示す通り、サイクルごとに算出されたノック信号VPに対してフィルタ処理を施すことによって算出される。なお、K(n)はフィルタ係数、nはサイクル数である。 The background level VBGL is calculated by filtering the knock signal VP calculated for each cycle for each of the plurality of natural frequencies, as shown in equation (1) below. Note that K(n) is a filter coefficient, and n is the number of cycles.

VBGL(n)=K(n)×VBGL(n-1)+(1-K(n))×VP(n) ・・・(1) VBGL(n)=K(n)×VBGL(n-1)+(1-K(n))×VP(n)...(1)

フィルタ係数K(n)としては、2つの値K1、K2が用いられる。但し、K1>K2である。 Two values K1 and K2 are used as the filter coefficient K(n). However, K1>K2.

式(1)の前に、今回サイクルのノック信号VP(n)と、前回サイクルのノック判定閾値VTH(n-1)とが比較され、VP(n)>VTH(n-1)の場合は、K(n)=K1とされる。また、VP(n)≦VTH(n-1)の場合は、K(n)=K2とされる。これにより、ノック発生時のノック信号VPにより、バックグラウンドレベルVBGLが不要に増加することが抑制される。 Before formula (1), the knock signal VP(n) of the current cycle is compared with the knock judgment threshold VTH(n-1) of the previous cycle, and if VP(n)>VTH(n-1), , K(n)=K1. Furthermore, when VP(n)≦VTH(n-1), K(n)=K2. This prevents the background level VBGL from increasing unnecessarily due to the knock signal VP when a knock occurs.

そして、以下の式(2)によって、ノック判定閾値VTHが算出される。なお、Gthは閾値ゲインである。 Then, the knock determination threshold VTH is calculated using the following equation (2). Note that G th is a threshold gain.

VTH(n)=VBGL(n)×Gth(n) ・・・(2) VTH(n)=VBGL(n)×G th (n)...(2)

閾値ゲインGth(n)は、例えばエンジン回転数と充填効率とを軸としたマップを用いることにより、運転状態に応じて設定されている。 The threshold gain G th (n) is set depending on the operating state, for example, by using a map centered on engine speed and charging efficiency.

ノック強度算出部51eは、固有周波数毎にノック信号VPとノック判定閾値VTHとを比較し、以下の式(3)によって、固有周波数毎のノック強度VK'を算出する。 The knock intensity calculation unit 51e compares the knock signal VP and the knock determination threshold value VTH for each natural frequency, and calculates the knock intensity VK' for each natural frequency using the following equation (3).

VK'(n)=max[{VP(n)-VTH(n)}÷VTH(n),0] ・・・(3) VK'(n)=max[{VP(n)-VTH(n)}÷VTH(n),0]...(3)

そして、ノック強度算出部51eは、固有周波数毎のノック強度VK'の合算値を、ノック強度VKとして、ノック遅角量算出部51fに送る。 Then, the knock intensity calculation section 51e sends the total value of the knock intensity VK' for each natural frequency to the knock retard amount calculation section 51f as the knock intensity VK.

なお、ノック強度VKは、例えば、固有周波数毎のノック強度VK'のうちの最大値、又は固有周波数毎のノック強度VK'の二乗和平方根であってもよい。 Note that the knock intensity VK may be, for example, the maximum value of the knock intensities VK' for each natural frequency, or the square root of the sum of squares of the knock intensity VK' for each natural frequency.

ノック遅角量算出部51fは、まず以下の式(4)によって、ノック遅角量制限値θlim(n)を算出する。なお、θlim_bは基本ノック遅角量制限値、θlim_e(n)は制限値緩和量である。 The knock retard amount calculation unit 51f first calculates the knock retard amount limit value θlim(n) using the following equation (4). Note that θlim_b is the basic knock retard amount limit value, and θlim_e(n) is the limit value relaxation amount.

θlim(n)=θlim_b+θlim_e(n) ・・・(4) θlim(n)=θlim_b+θlim_e(n)...(4)

制限値緩和量θlim_eについては、後述する。また、基本ノック遅角量制限値θlim_bは、予め設定される値であるが、例えばエンジン回転数を軸としたテーブルを用いることにより、運転状態に応じて変更される値であってもよい。 The limit value relaxation amount θlim_e will be described later. Further, the basic knock retard amount limit value θlim_b is a value that is set in advance, but may be a value that is changed depending on the driving state, for example, by using a table based on the engine speed.

ノック遅角量算出部51fは、次にノック強度VKとノック遅角量制限値θlimとを用いて、ノック強度VK>0の場合、以下の式(5)によって、ノック強度に応じたノック遅角量θRを算出する。 Next, the knock retard amount calculation unit 51f uses the knock intensity VK and the knock retard amount limit value θlim to calculate the knock retard according to the knock intensity according to the following formula (5) when the knock intensity VK>0. Calculate the angle θR.

θR(n)=max{θR(n-1)-VK(n),θlim(n)} ・・・(5) θR(n)=max{θR(n-1)-VK(n),θlim(n)}...(5)

また、ノック遅角量算出部51fは、ノック強度VK=0の場合、ノック遅角量θRを設定量だけ進角側に復帰させる。 Furthermore, when the knock strength VK=0, the knock retard amount calculation unit 51f returns the knock retard amount θR to the advance side by a set amount.

なお、点火遅角によるトルクショックを抑制するために、ノック遅角量の変化量ΔθR(n)=θR(n)-θR(n-1)に制限が設けられてもよい。 Note that in order to suppress torque shock due to ignition retardation, a limit may be set on the amount of change ΔθR(n)=θR(n)−θR(n−1) in the amount of knock retardation.

このように、ノック制御部51は、ノック強度VKとノック遅角量制限値θlimとに基づいて、ノック遅角量θRを算出し、ノック遅角量θRに基づいて、内燃機関1の点火時期を制御する。また、ノック制御部51は、制限値緩和量θlim_eに基づいて、ノック遅角量制限値θlimを算出する。ノック遅角量制限値θlimは、ノック遅角量θRを制限する値である。制限値緩和量θlim_eは、ノック遅角量制限値θlimを遅角側へ補正する量である。 In this way, the knock control unit 51 calculates the knock retard amount θR based on the knock intensity VK and the knock retard amount limit value θlim, and adjusts the ignition timing of the internal combustion engine 1 based on the knock retard amount θR. control. Further, the knock control unit 51 calculates the knock retard amount limit value θlim based on the limit value relaxation amount θlim_e. The knock retard amount limit value θlim is a value that limits the knock retard amount θR. The limit value relaxation amount θlim_e is an amount by which the knock retard amount limit value θlim is corrected to the retard side.

以上、ノック制御部51によるノック制御として、デジタル信号処理による周波数解析結果を用いたノック検出、及び点火時期を遅角することによるノックの回避を実現する処理方法について説明した。 The knock control performed by the knock control unit 51 has been described above with respect to a processing method that realizes knock detection using frequency analysis results through digital signal processing and avoidance of knock by retarding the ignition timing.

次に、EGR目詰まり検出部52について説明する。EGR目詰まり検出部52は、第1EGR率算出部52a、第2EGR率算出部52b、目詰まり指標算出部52c、EGR故障判定部52d、及び遅角量制限値緩和判定部52eを有している。 Next, the EGR clogging detection section 52 will be explained. The EGR clogging detection section 52 includes a first EGR rate calculation section 52a, a second EGR rate calculation section 52b, a clogging index calculation section 52c, an EGR failure determination section 52d, and a retard amount limit value relaxation determination section 52e. .

第1EGR率算出部52a及び第2EGR率算出部52bには、複数のセンサからの信号がそれぞれ入力される。これにより、第1EGR率算出部52a及び第2EGR率算出部52bは、内燃機関1の今回サイクルにおける運転状態値を取得する。 Signals from a plurality of sensors are input to the first EGR rate calculation unit 52a and the second EGR rate calculation unit 52b, respectively. Thereby, the first EGR rate calculation unit 52a and the second EGR rate calculation unit 52b acquire the operating state value of the internal combustion engine 1 in the current cycle.

複数のセンサには、大気圧センサ11、エアフローセンサ23、インテークマニホールド圧センサ27、吸気温センサ28、EGRバルブ開度センサ44等が含まれている。 The plurality of sensors include an atmospheric pressure sensor 11, an air flow sensor 23, an intake manifold pressure sensor 27, an intake air temperature sensor 28, an EGR valve opening sensor 44, and the like.

また、今回サイクルにおける運転状態値には、エンジン回転数NE(n)、吸入空気量Qa(n)、インテークマニホールド温度Tb(n)、インテークマニホールド圧Pb(n)、大気圧Pa(n)、排気管側圧力Pex(n)、排気管側温度Tex(n)、排気管側ガス密度ρex(n)、及びEGRバルブ43の開度TPe(n)が含まれている。 In addition, the operating state values in this cycle include engine speed NE(n), intake air amount Qa(n), intake manifold temperature Tb(n), intake manifold pressure Pb(n), atmospheric pressure Pa(n), The exhaust pipe side pressure Pex(n), the exhaust pipe side temperature Tex(n), the exhaust pipe side gas density ρex(n), and the opening degree TPe(n) of the EGR valve 43 are included.

排気管側圧力Pex(n)は、エキゾーストマニホールド32内の圧力である。排気管側温度Tex(n)は、エキゾーストマニホールド32内の温度である。排気管側ガス密度ρex(n)は、エキゾーストマニホールド32内のガス密度である。 The exhaust pipe side pressure Pex(n) is the pressure inside the exhaust manifold 32. The exhaust pipe side temperature Tex(n) is the temperature inside the exhaust manifold 32. The exhaust pipe side gas density ρex(n) is the gas density inside the exhaust manifold 32.

第1EGR率算出部52aは、制御用EGR率として使用される第1EGR率R1を算出する。 The first EGR rate calculation unit 52a calculates a first EGR rate R1 used as a control EGR rate.

具体的には、第1EGR率算出部52aは、まず以下の式(6)及び式(7)によって、EGRバルブ43の開口面積に基づいた第1EGR量M1を算出する。 Specifically, the first EGR rate calculation unit 52a first calculates the first EGR amount M1 based on the opening area of the EGR valve 43 using the following equations (6) and (7).

なお、Se(n)はEGRバルブ43の開口面積、κは比熱比、Rは気体定数、Pex(n)は排気管側圧力、Tex(n)は排気管側温度、σe(n)は無次元流量定数である。また、比熱比κとしては、例えば空気の値1.4よりも小さい値である1.33が用いられる。また、Pb(n)はインテークマニホールド圧である。 In addition, Se(n) is the opening area of the EGR valve 43, κ is the specific heat ratio, R is the gas constant, Pex(n) is the exhaust pipe side pressure, Tex(n) is the exhaust pipe side temperature, and σe(n) is nothing. is the dimensional flow constant. Further, as the specific heat ratio κ, a value of 1.33, which is smaller than the value of air, 1.4, is used, for example. Further, Pb(n) is the intake manifold pressure.

EGRバルブ43の開口面積Se(n)は、EGRバルブ43の開度TPe(n)を軸としたテーブルを用いることにより算出される。また、予め学習により得られた開口面積Se(n)とEGRバルブ43の開度TPe(n)との関係が、前記のテーブルに反映されてもよい。 The opening area Se(n) of the EGR valve 43 is calculated by using a table centered on the opening degree TPe(n) of the EGR valve 43. Further, the relationship between the opening area Se(n) and the opening degree TPe(n) of the EGR valve 43 obtained through learning in advance may be reflected in the table.

そして、第1EGR率算出部52aは、算出した第1EGR量M1を吸入空気量Qaによって除算して、第1EGR率R1を算出する。 Then, the first EGR rate calculation unit 52a calculates the first EGR rate R1 by dividing the calculated first EGR amount M1 by the intake air amount Qa.

第2EGR率算出部52bは、第2EGR率R2を算出する。第2EGR率R2は、実際のEGR率に相当する目詰まり判定用EGR率として使用される。 The second EGR rate calculation unit 52b calculates the second EGR rate R2. The second EGR rate R2 is used as a clogging determination EGR rate that corresponds to the actual EGR rate.

具体的には、第2EGR率算出部52bは、まず体積効率補正係数Kv(n)に基づいて下記式8によりシリンダ流量Qallを算出する。 Specifically, the second EGR rate calculation unit 52b first calculates the cylinder flow rate Qall using the following equation 8 based on the volumetric efficiency correction coefficient Kv(n).

なお、Vcはシリンダ容積、TIstrは1行程毎の周期である。 Note that Vc is the cylinder volume, and TIstr is the cycle for each stroke.

体積効率補正係数Kv(n)は、エンジン回転数NEと、大気圧Paとインテークマニホールド圧Pbとの比であるPb÷Paとを軸としたマップを用いることによって算出される。 The volumetric efficiency correction coefficient Kv(n) is calculated by using a map centered on the engine speed NE and Pb÷Pa, which is the ratio of the atmospheric pressure Pa and the intake manifold pressure Pb.

なお、体積効率補正係数Kv(n)は、バルブタイミングにより変化するため、2つKvマップ、即ち、運転条件による目標バルブタイミングに合わせたKvマップと、可変バルブタイミングの不作動時のKvマップとが用いられる。 Note that the volumetric efficiency correction coefficient Kv(n) changes depending on the valve timing, so two Kv maps are used: one that matches the target valve timing according to the operating conditions, and the other when the variable valve timing is not activated. is used.

そして、第2EGR率算出部52bは、算出したシリンダ流量Qallから吸入空気量Qaを減算して第2EGR量M2を算出する。さらに、第2EGR率算出部52bは、第2EGR量M2を吸入空気量Qaにより除算して、第2EGR率R2を算出する。 Then, the second EGR rate calculation unit 52b calculates the second EGR amount M2 by subtracting the intake air amount Qa from the calculated cylinder flow rate Qall. Further, the second EGR rate calculation unit 52b divides the second EGR amount M2 by the intake air amount Qa to calculate the second EGR rate R2.

目詰まり指標算出部52cは、第1EGR率R1と第2EGR率R2とに基づいて、EGR目詰まり指標Ierを算出する。EGR目詰まり指標Ierは、EGR通路42の目詰まり度合いの指標である。この例では、目詰まり指標算出部52cは、第1EGR率R1から第2EGR率R2を減算することにより、EGR目詰まり指標Ierを算出する。 The clogging index calculation unit 52c calculates the EGR clogging index Ier based on the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2. The EGR clogging index Ier is an index of the degree of clogging of the EGR passage 42. In this example, the clogging index calculation unit 52c calculates the EGR clogging index Ier by subtracting the second EGR rate R2 from the first EGR rate R1.

EGR目詰まり指標Ierが正値であれば、制御用EGR率よりも目詰まり判定用EGR率が低く、EGR目詰まりの可能性が懸念される状態である。EGR目詰まり指標Ierが負値であれば、制御用EGR率よりも目詰まり判定用EGR率が高く、EGR過剰の可能性が懸念される状態である。 If the EGR clogging index Ier is a positive value, the EGR rate for clogging determination is lower than the EGR rate for control, and there is concern about the possibility of EGR clogging. If the EGR clogging index Ier has a negative value, the EGR rate for clogging determination is higher than the EGR rate for control, and there is concern about the possibility of excessive EGR.

EGR故障判定部52dには、複数の閾値が設定されている。複数の閾値には、開異常判定実施閾値THR1_fs_hと、開異常判定閾値THIe_fs_hと、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lと、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとが含まれている。 A plurality of threshold values are set in the EGR failure determination section 52d. The plurality of threshold values include an open abnormality determination implementation threshold THR1_fs_h, an open abnormality determination threshold THIe_fs_h, a clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l, and a clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l.

EGR故障判定部52dは、第1EGR率R1と、EGR目詰まり指標Ierと、複数の閾値とに基づいて、EGR故障判定を行う。 The EGR failure determination unit 52d performs EGR failure determination based on the first EGR rate R1, the EGR clogging index Ier, and a plurality of threshold values.

具体的には、EGR故障判定部52dは、第1EGR率R1と、開異常判定実施閾値THR1_fs_hとを比較する。また、EGR故障判定部52dは、EGR目詰まり指標Ierと、開異常判定閾値THIe_fs_hとを比較する。 Specifically, the EGR failure determination unit 52d compares the first EGR rate R1 and the opening abnormality determination implementation threshold THR1_fs_h. Further, the EGR failure determination unit 52d compares the EGR clogging index Ier and the open abnormality determination threshold THIe_fs_h.

そして、EGR故障判定部52dは、以下の条件1が満たされている場合、EGR開異常が発生していると判定する。EGR開異常は、例えばEGRバルブ43が欠損して、第1EGR率R1に対して第2EGR率R2が異常に高くなっている状態である。 Then, the EGR failure determination unit 52d determines that an EGR opening abnormality has occurred when the following condition 1 is satisfied. The EGR opening abnormality is, for example, a state in which the EGR valve 43 is missing and the second EGR rate R2 is abnormally higher than the first EGR rate R1.

条件1:R1<THR1_fs_h、かつ、Ier<THIe_fs_h Condition 1: R1<THR1_fs_h and Ier<THIe_fs_h

また、EGR故障判定部52dは、条件1が満たされていない場合、EGR開異常が発生していないと判定する。 Furthermore, if Condition 1 is not satisfied, the EGR failure determination unit 52d determines that an EGR opening abnormality has not occurred.

EGR故障判定部52dは、制御用EGR率である第1EGR率R1と、開異常判定実施閾値THR1_fs_hとを比較することにより、例えばEGRバルブ43が全閉付近のような制御用EGR率が低い状態であるかどうかを判定する。その上で、EGR故障判定部52dは、EGR目詰まり指標Ierと、開異常判定閾値THIe_fs_hとを比較する。 The EGR failure determination unit 52d compares the first EGR rate R1, which is the control EGR rate, with the opening abnormality determination execution threshold THR1_fs_h, and determines whether the control EGR rate is low, such as when the EGR valve 43 is close to fully closed, for example. Determine whether or not. Then, the EGR failure determination unit 52d compares the EGR clogging index Ier with the open abnormality determination threshold THIe_fs_h.

これにより、EGRバルブ43の開度が指示値通りに正常に作動している場合でも、例えばEGRバルブ43が欠損して、制御用EGR率に対して目詰まり判定用EGR率が非常に高くなっている状態を検出することができる。即ち、EGRバルブ43の開度の指示値と実値との比較のみでは異常状態を判定できない場合でも、EGR開異常が発生しているかどうかを判定することができる。 As a result, even if the opening degree of the EGR valve 43 is operating normally according to the indicated value, for example, the EGR valve 43 may be damaged and the EGR rate for clogging determination may become extremely high compared to the EGR rate for control. It is possible to detect the state in which That is, even if an abnormal state cannot be determined only by comparing the indicated value and the actual value of the opening degree of the EGR valve 43, it is possible to determine whether an EGR opening abnormality has occurred.

なお、開異常判定閾値THIe_fs_hとしては、負値が設定される。また、開異常判定実施閾値THR1_fs_hと、開異常判定閾値THIe_fs_hとは、それぞれ固定値であってもよい。また、開異常判定実施閾値THR1_fs_hと、開異常判定閾値THIe_fs_hとは、例えばエンジン回転数と充填効率とを軸としたマップを用いてそれぞれ設定される値であってもよい。 Note that a negative value is set as the open abnormality determination threshold THIe_fs_h. Further, the opening abnormality determination implementation threshold THR1_fs_h and the opening abnormality determination threshold THIe_fs_h may each be fixed values. Further, the opening abnormality determination implementation threshold THR1_fs_h and the opening abnormality determination threshold THIe_fs_h may be values that are respectively set using, for example, a map centered on the engine rotation speed and the charging efficiency.

EGR故障判定部52dは、EGR開異常が発生していると判定した場合、EGR開異常状態に対するフェールセーフ制御を実施し、制限値緩和量θlim_eをゼロ値にリセットする。EGR開異常状態に対するフェールセーフ制御は、例えばEGR開異常によって燃焼が特に不安定となる低負荷域において、電子制御式スロットルバルブ24を開き側に制御することにより、エンストに至らないようにする制御である。 When determining that an EGR open abnormality has occurred, the EGR failure determination unit 52d implements fail-safe control for the EGR open abnormal state, and resets the limit value relaxation amount θlim_e to a zero value. Fail-safe control for EGR opening abnormality is control that prevents the engine from stalling by controlling the electronically controlled throttle valve 24 to the open side, for example, in a low load range where combustion becomes particularly unstable due to EGR opening abnormality. It is.

また、EGR故障判定部52dは、EGR開異常が発生していないと判定した場合、第1EGR率R1と、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lとを比較する。また、EGR故障判定部52dは、EGR目詰まり指標Ierと、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとを比較する。 Further, when determining that an EGR open abnormality has not occurred, the EGR failure determination unit 52d compares the first EGR rate R1 with a clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l. Further, the EGR failure determination unit 52d compares the EGR clogging index Ier and the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l.

そして、EGR故障判定部52dは、以下の条件2が満たされている場合、EGR目詰まり異常が発生していると判定する。 Then, the EGR failure determination unit 52d determines that an EGR clogging abnormality has occurred when the following condition 2 is satisfied.

条件2:R1>THR1_fs_l、かつ、Ier>THIe_fs_l Condition 2: R1>THR1_fs_l and Ier>THIe_fs_l

また、EGR故障判定部52dは、条件2が満たされていない場合、EGR目詰まり異常が発生していないと判定する。 Furthermore, if condition 2 is not satisfied, the EGR failure determination unit 52d determines that an EGR clogging abnormality has not occurred.

EGR故障判定部52dは、制御用EGR率である第1EGR率R1と、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lとを比較することにより、例えばEGRバルブ43が全開付近のような制御用EGR率が高い状態であるかどうかを判定する。その上で、EGR故障判定部52dは、EGR目詰まり指標Ierと、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとを比較する。 The EGR failure determination unit 52d compares the first EGR rate R1, which is the control EGR rate, with the clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l, and determines whether the control EGR rate is high, such as when the EGR valve 43 is near full open, for example. Determine whether or not. Then, the EGR failure determination unit 52d compares the EGR clogging index Ier with the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l.

これにより、EGRバルブ43の開度が指示値通りに正常に作動している場合でも、例えばEGRバルブ43又はEGR通路42に多くのデポジットが堆積して、制御用EGR率に対して目詰まり判定用EGR率が非常に低くなっている状態を検出できる。即ち、EGR目詰まり異常が発生しているかどうかを判定することができる。 As a result, even if the opening degree of the EGR valve 43 is operating normally according to the indicated value, for example, a large amount of deposits accumulates in the EGR valve 43 or the EGR passage 42, and the control EGR rate is judged to be clogged. It is possible to detect a state where the EGR rate is extremely low. That is, it can be determined whether an EGR clogging abnormality has occurred.

なお、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとしては、正値が設定される。また、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lと、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとは、固定値であってもよい。また、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lと、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lとは、例えばエンジン回転数と充填効率とを軸としたマップを用いてそれぞれ設定される値であってもよい。 Note that a positive value is set as the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l. Furthermore, the clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l and the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l may be fixed values. Further, the clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l and the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l may be values that are respectively set using, for example, a map centered on the engine rotation speed and the charging efficiency.

EGR故障判定部52dは、EGR目詰まり異常が発生していると判定した場合、EGR目詰まり異常に対するフェールセーフ制御を実施し、制限値緩和量θlim_eをゼロ値にリセットする。EGR目詰まり異常に対するフェールセーフ制御において、EGR故障判定部52dは、例えば制御用EGR率をゼロ値にするとともにEGRバルブ43を全閉にして、EGR(排気還流)の実施を禁止する。 When determining that an EGR clogging abnormality has occurred, the EGR failure determination unit 52d implements fail-safe control for the EGR clogging abnormality, and resets the limit value relaxation amount θlim_e to a zero value. In the fail-safe control for the EGR clogging abnormality, the EGR failure determination unit 52d sets the control EGR rate to zero, fully closes the EGR valve 43, and prohibits execution of EGR (exhaust gas recirculation).

また、EGR故障判定部52dによりEGR目詰まり異常が発生していないと判定された場合、遅角量制限値緩和判定部52eは、ノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正の要否を判定する。 Further, when the EGR failure determination unit 52d determines that an EGR clogging abnormality has not occurred, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e determines the need for correction of the knock retard amount limit value θlim to the retard side. Determine whether or not.

具体的には、遅角量制限値緩和判定部52eには、目詰まり判定実施閾値THR1_rtdと、目詰まり判定閾値THIe_rtdとが設定されている。目詰まり判定実施閾値THR1_rtdは、目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lよりも小さい値に設定されている。目詰まり判定閾値THIe_rtdは、目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lよりも小さい値に設定されている。 Specifically, a clogging determination implementation threshold THR1_rtd and a clogging determination threshold THIe_rtd are set in the retard amount limit value relaxation determination unit 52e. The clogging determination implementation threshold THR1_rtd is set to a smaller value than the clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l. The clogging determination threshold THIe_rtd is set to a smaller value than the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l.

遅角量制限値緩和判定部52eは、第1EGR率R1と、目詰まり判定実施閾値THR1_rtdとを比較する。そして、遅角量制限値緩和判定部52eは、以下の条件3が満たされている場合、ノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正が必要であると判定する。即ち、EGR目詰まり検出部52は、第1EGR率R1が目詰まり判定実施閾値THR1_rtdよりも高い場合、ノック遅角量制限値θlimを遅角側へ補正する制限値緩和量θlim_eを算出する。 The retard amount limit value relaxation determination unit 52e compares the first EGR rate R1 and the clogging determination implementation threshold THR1_rtd. Then, when the following condition 3 is satisfied, the retard amount limit value relaxation determining unit 52e determines that it is necessary to correct the knock retard amount limit value θlim to the retard side. That is, when the first EGR rate R1 is higher than the clogging determination execution threshold THR1_rtd, the EGR clogging detection unit 52 calculates a limit value relaxation amount θlim_e that corrects the knock retard amount limit value θlim to the retard side.

条件3:R1>THR1_rtd Condition 3: R1>THR1_rtd

また、遅角量制限値緩和判定部52eは、条件3が満たされていない場合、ノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正は不要であると判定する。 Further, if condition 3 is not satisfied, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e determines that it is unnecessary to correct the knock retard amount limit value θlim to the retard side.

このように、遅角量制限値緩和判定部52eは、制御用EGR率である第1EGR率R1と、目詰まり判定実施閾値THR1_rtdとを比較する。これにより、EGR目詰まり異常は発生していないが、制御用EGR率がある程度高く、制御用EGR率と目詰まり判定用EGR率との差によっては、基本ノック遅角量制限値θlim_bの範囲のノック遅角量で適切にノック制御できない可能性があるかどうかを判定することができる。 In this way, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e compares the first EGR rate R1, which is the control EGR rate, and the clogging determination implementation threshold THR1_rtd. As a result, the EGR clogging abnormality has not occurred, but the control EGR rate is high to some extent, and depending on the difference between the control EGR rate and the clogging determination EGR rate, the range of the basic knock retard amount limit value θlim_b may vary. It is possible to determine whether there is a possibility that knock control cannot be performed appropriately based on the amount of knock retardation.

遅角量制限値緩和判定部52eは、ノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正が不要であると判定した場合、制限値緩和量θlim_eをゼロ値にリセットする。 If the retard amount limit value relaxation determination unit 52e determines that the knock retard amount limit value θlim does not need to be corrected to the retard side, it resets the limit value relaxation amount θlim_e to a zero value.

遅角量制限値緩和判定部52eは、ノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正が必要であると判定した場合、EGR目詰まり指標Ierと、目詰まり判定閾値THIe_rtdとを比較し、以下の条件4が満たされているかどうかを判定する。 When determining that the knock retard amount limit value θlim needs to be corrected to the retard side, the retard amount limit value relaxation determining unit 52e compares the EGR clogging index Ier and the clogging determination threshold THIe_rtd. , it is determined whether the following condition 4 is satisfied.

条件4:Ier>THIe_rtd Condition 4: Ier>THIe_rtd

条件4が満たされている場合、制御用EGR率に対して目詰まり判定用EGR率がある程度低く、両者の差がある程度大きいため、遅角量制限値緩和判定部52eは、設定Aによるノック遅角量制限値θlimの補正を行う。 When condition 4 is satisfied, the EGR rate for clogging determination is lower to some extent than the EGR rate for control, and the difference between the two is large to some extent. The angle limit value θlim is corrected.

設定Aによる補正は、EGR目詰まり指標Ierに応じたノック遅角量制限値θlimの遅角側への補正である。設定Aによる補正では、遅角量制限値緩和判定部52eは、EGR目詰まり指標Ierを軸としたテーブルを用いて、制限値緩和量θlim_eを算出する。 The correction based on setting A is a correction of the knock retard amount limit value θlim to the retard side according to the EGR clogging index Ier. In the correction based on setting A, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e calculates the limit value relaxation amount θlim_e using a table centered on the EGR clogging index Ier.

EGR目詰まり指標Ierを軸としたテーブルにおける各テーブル値は、EGR目詰まり指標Ierが高いほど、制限値緩和量θlim_eが大きくなるよう設定されている。即ち、EGR目詰まり検出部52は、EGR目詰まり指標Ierが目詰まり判定閾値THIe_rtdよりも高い場合、EGR目詰まり指標Ierが高いほど、制限値緩和量θlim_eを大きくする。 Each table value in the table centered on the EGR clogging index Ier is set such that the higher the EGR clogging index Ier, the larger the limit value relaxation amount θlim_e. That is, when the EGR clogging index Ier is higher than the clogging determination threshold THIe_rtd, the EGR clogging index Ier increases the limit value relaxation amount θlim_e as the EGR clogging index Ier increases.

これにより、EGR目詰まり指標Ierに応じた制限値緩和量θlim_eが適用され、基本ノック遅角量制限値θlim_bの範囲におけるノック遅角量θRでは適切にノック制御を実施できない状況でも、適切なノック制御を実施することができる。 As a result, the limit value relaxation amount θlim_e according to the EGR clogging index Ier is applied, and even in a situation where knock control cannot be performed appropriately with the knock retard amount θR in the range of the basic knock retard amount limit value θlim_b, appropriate knock can be achieved. control can be implemented.

条件4が満たされていない場合、制御用EGR率に対して目詰まり判定用EGR率はさほど低くはなく、両者の差は小さい。しかし、遅角量制限値緩和判定部52eは、第1EGR率R1と第2EGR率R2との算出誤差の可能性を考慮し、設定Bによるノック遅角量制限値θlimの補正を行う。第1EGR率R1と第2EGR率R2との算出誤差は、例えば各センサの検出ばらつきによって生じる。 If condition 4 is not satisfied, the clogging determination EGR rate is not so low as compared to the control EGR rate, and the difference between the two is small. However, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e corrects the knock retard amount limit value θlim according to setting B, taking into consideration the possibility of a calculation error between the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2. The calculation error between the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2 is caused by, for example, detection variations of each sensor.

設定Bによる補正では、遅角量制限値緩和判定部52eは、第1EGR率R1を軸としたテーブルを用いて、制限値緩和量θlim_eを算出する。 In the correction based on setting B, the retard amount limit value relaxation determination unit 52e calculates the limit value relaxation amount θlim_e using a table centered on the first EGR rate R1.

第1EGR率R1を軸としたテーブルにおける各テーブル値は、例えば、設定AにおけるEGR目詰まり指標Ierを軸としたテーブルの各テーブル値に対して、1.0未満の正数、例えば0.2を乗算した値に設定されている。これにより、仮に第1EGR率R1と第2EGR率R2との算出誤差がある場合でも、基本ノック遅角量制限値θlim_bの補正をある程度実施し、適切なノック制御を実施することができる。 Each table value in the table centered on the first EGR rate R1 is, for example, a positive number less than 1.0, for example 0.2, with respect to each table value in the table centered on the EGR clogging index Ier in setting A. is set to the value multiplied by . Thereby, even if there is a calculation error between the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2, it is possible to correct the basic knock retard amount limit value θlim_b to some extent and perform appropriate knock control.

このように、EGR目詰まり検出部52は、EGRバルブ43を制御するための制御用EGR率である第1EGR率R1と、実際のEGR率である第2EGR率R2とに基づいて、EGR目詰まり指標Ierを算出する。また、EGR目詰まり検出部52は、EGR目詰まり指標Ierに基づいて、制限値緩和量θlim_eを算出する。 In this way, the EGR clogging detection unit 52 detects EGR clogging based on the first EGR rate R1, which is the control EGR rate for controlling the EGR valve 43, and the second EGR rate R2, which is the actual EGR rate. Calculate the index Ier. Further, the EGR clogging detection unit 52 calculates the limit value relaxation amount θlim_e based on the EGR clogging index Ier.

図4は、図3のEGR目詰まり検出部52の動作を示すフローチャートである。EGR目詰まり検出部52は、図4に示す処理を周期的に実行する。 FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the EGR clogging detection section 52 in FIG. 3. The EGR clogging detection unit 52 periodically executes the process shown in FIG. 4.

EGR目詰まり検出部52は、ステップS101において、複数の運転状態値を取得する。続いて、目詰まり検出部52は、ステップS102において、第1EGR率R1を算出し、ステップS103において、第2EGR率R2を算出する。 The EGR clogging detection unit 52 acquires a plurality of operating state values in step S101. Subsequently, the clogging detection unit 52 calculates the first EGR rate R1 in step S102, and calculates the second EGR rate R2 in step S103.

この後、EGR目詰まり検出部52は、ステップS104において、EGR目詰まり指標Ierを算出する。そして、EGR目詰まり検出部52は、ステップS105において、上記の条件1が満たされているかどうかを判定する。 After this, the EGR clogging detection unit 52 calculates the EGR clogging index Ier in step S104. Then, in step S105, the EGR clogging detection unit 52 determines whether the above condition 1 is satisfied.

条件1が満たされている場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS106において、EGR開異常に対するフェールセーフ制御を実施し、今回の処理を終了する。 If condition 1 is satisfied, the EGR clogging detection unit 52 performs fail-safe control for EGR opening abnormality in step S106, and ends the current process.

条件1が満たされていない場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS107において、上記の条件2が満たされているかどうかを判定する。 If condition 1 is not satisfied, the EGR clogging detection unit 52 determines in step S107 whether condition 2 described above is satisfied.

条件2が満たされている場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS108において、EGR目詰まり異常に対するフェールセーフ制御を実施し、今回の処理を終了する。 If condition 2 is satisfied, the EGR clogging detection unit 52 performs fail-safe control for EGR clogging abnormality in step S108, and ends the current process.

条件2が満たされていない場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS109において、上記の条件3が満たされているかどうかを判定する。 If condition 2 is not satisfied, the EGR clogging detection unit 52 determines whether condition 3 above is satisfied in step S109.

条件3が満たされていない場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS113において、制限値緩和量θlim_eをゼロ値にリセットし、今回の処理を終了する。 If condition 3 is not satisfied, the EGR clogging detection unit 52 resets the limit value relaxation amount θlim_e to zero value in step S113, and ends the current process.

条件3が満たされている場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS110において、上記の条件4が満たされているかどうかを判定する。 If condition 3 is satisfied, the EGR clogging detection unit 52 determines whether condition 4 described above is satisfied in step S110.

条件4が満たされている場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS111において、上記の設定Aによるノック遅角量制限値θlimの補正を行い、今回の処理を終了する。 If condition 4 is satisfied, the EGR clogging detection unit 52 corrects the knock retard amount limit value θlim according to the above setting A in step S111, and ends the current process.

条件4が満たされていない場合、EGR目詰まり検出部52は、ステップS112において、上記の設定Bによるノック遅角量制限値θlimの補正を行い、今回の処理を終了する。 If condition 4 is not satisfied, the EGR clogging detection unit 52 corrects the knock retard amount limit value θlim according to the above setting B in step S112, and ends the current process.

なお、ステップS101の処理において、吸入空気量Qaは、電子制御式スロットルバルブ24の開口面積と、大気圧Paと、インテークマニホールド圧Pbとに基づいて、算出されてもよい。大気圧Paは、電子制御式スロットルバルブ24の上流側圧力に相当する。インテークマニホールド圧Pbは、電子制御式スロットルバルブ24の下流側圧力に相当する。 Note that in the process of step S101, the intake air amount Qa may be calculated based on the opening area of the electronically controlled throttle valve 24, the atmospheric pressure Pa, and the intake manifold pressure Pb. Atmospheric pressure Pa corresponds to the upstream pressure of the electronically controlled throttle valve 24. The intake manifold pressure Pb corresponds to the downstream pressure of the electronically controlled throttle valve 24.

また、ステップS104の処理において、EGR目詰まり指標Ierは、第1EGR率R1と第2EGR率R2との差分に限定されない。例えば、EGR目詰まり指標Ierは、第1EGR率R1と第2EGR率R2との比に基づいて算出されてもよい。 Furthermore, in the process of step S104, the EGR clogging index Ier is not limited to the difference between the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2. For example, the EGR clogging index Ier may be calculated based on the ratio of the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2.

また、ステップS102の処理とステップS103の処理とにおいて、EGR率の代わりにEGR量が算出され、ステップS104以降の処理が、EGR率の代わりに、EGR量に基づいて実行されてもよい。 Further, in the process of step S102 and the process of step S103, the EGR amount may be calculated instead of the EGR rate, and the processes after step S104 may be executed based on the EGR amount instead of the EGR rate.

次に、図5は、実施の形態1の内燃機関制御装置において、EGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変した場合の筒内圧ノック指標、ノック信号、ノック遅角量、及び点火時期の時間変化を示すグラフである。 Next, FIG. 5 shows changes over time in the cylinder pressure knock index, knock signal, knock retard amount, and ignition timing when there is a sudden change from a normal EGR state to a clogged EGR state in the internal combustion engine control device of the first embodiment. This is a graph showing.

また、図6は、比較例による内燃機関制御装置において、EGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変した場合の筒内圧ノック指標、ノック信号、ノック遅角量、及び点火時期の時間変化を示すグラフである。比較例による内燃機関制御装置は、EGR目詰まり検出部52を有していない点において、実施の形態1の内燃機関制御装置と異なっている。 Further, FIG. 6 is a graph showing temporal changes in the cylinder pressure knock index, knock signal, knock retard amount, and ignition timing when there is a sudden change from an EGR normal state to an EGR clogging state in an internal combustion engine control device according to a comparative example. It is. The internal combustion engine control device according to the comparative example differs from the internal combustion engine control device according to the first embodiment in that it does not include the EGR clogging detection section 52.

また、比較例による内燃機関制御装置は、吸入空気量、シリンダ流量と、EGRバルブ前後の圧力などに基づいて、EGRバルブの開口面積を算出する。そして、比較例による内燃機関制御装置は、算出したEGRバルブの開口面積とEGRバルブの開度との関係を学習し、学習した開口面積と開度との関係に基づいて、制御用EGR量及び制御用EGR率を推定する。 Further, the internal combustion engine control device according to the comparative example calculates the opening area of the EGR valve based on the intake air amount, the cylinder flow rate, the pressure before and after the EGR valve, and the like. Then, the internal combustion engine control device according to the comparative example learns the relationship between the calculated opening area of the EGR valve and the opening degree of the EGR valve, and determines the amount of EGR for control based on the learned relationship between the opening area and the opening degree. Estimate the control EGR rate.

図5及び図6において、2点鎖線で示す時刻T1は、EGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変する時刻である。2点鎖線で示す時刻T2は、ノック遅角量が基本ノック遅角量制限値と同じなる時刻である。 In FIGS. 5 and 6, time T1 indicated by a two-dot chain line is the time when the EGR normal state suddenly changes to the EGR clogging state. Time T2 indicated by the two-dot chain line is the time when the knock retard amount is the same as the basic knock retard amount limit value.

筒内圧ノック指標は、ノック発生状況を示す指標であり、シリンダ2内の圧力に基づいて算出される。ノック遅角量において、負値は、遅角側の値である。また、図5では、図6におけるノック遅角量制限値に相当する基本ノック遅角量制限値が追記されている。 The cylinder pressure knock index is an index indicating the knock occurrence status, and is calculated based on the pressure inside the cylinder 2. In the knock retard amount, a negative value is a value on the retard side. Further, in FIG. 5, a basic knock retard amount limit value corresponding to the knock retard amount limit value in FIG. 6 is added.

トレースノック点火時期は、MBT(Minimum Spark Advance for Best Torque)に近い点火時期である。MBTは、内燃機関1のトルクが最大となる点火時期である。 Trace knock ignition timing is ignition timing close to MBT (Minimum Spark Advance for Best Torque). MBT is the ignition timing at which the torque of the internal combustion engine 1 is maximum.

図5及び図6において、時刻T1以前は、EGR正常状態であり、点火時期はトレースノック点火時期に制御されており、筒内圧ノック指標は適度なレベルとなっている。 In FIGS. 5 and 6, before time T1, the EGR is in a normal state, the ignition timing is controlled to trace knock ignition timing, and the cylinder pressure knock index is at an appropriate level.

図6において、時刻T1にEGR正常状態からEGR目詰まり状態に急変すると、比較例による内燃機関制御装置では、上記の学習が完了していないため、点火時期がトレースノック点火時期に対して過進角となる。このため、比較例による内燃機関制御装置では、図6に示すように、筒内圧ノック指標のレベルが急激に大きくなり、ノック多発状態となる。 In FIG. 6, when the EGR normal state suddenly changes to the EGR clogging state at time T1, in the internal combustion engine control device according to the comparative example, since the above learning has not been completed, the ignition timing becomes excessive with respect to the trace knock ignition timing. It becomes a corner. Therefore, in the internal combustion engine control device according to the comparative example, as shown in FIG. 6, the level of the in-cylinder pressure knock index increases rapidly, resulting in a state where knocks occur frequently.

ノック多発状態になると、ノック信号がノック判定閾値を超え、点火時期は遅角していく。しかし、時刻T2にノック遅角量がノック遅角量制限値と同じになるため、時刻T2以降は、ノック信号がノック判定閾値を超えても、ノック遅角量は制限され、点火時期はトレースノック点火時期まで遅角せず、ノック多発状態が継続する。 When knocking occurs frequently, the knocking signal exceeds the knocking determination threshold and the ignition timing is retarded. However, since the knock retard amount becomes the same as the knock retard amount limit value at time T2, after time T2, even if the knock signal exceeds the knock determination threshold, the knock retard amount is limited and the ignition timing is traced. The knock ignition timing is not retarded and the state of frequent knocking continues.

そして、ノック信号が高い状態が継続するため、バックグラウンドレベルが上昇していき、時刻T3にノック判定閾値がノック信号を上回る。時刻T3以降は、ノック判定閾値がノック信号を上回って、ノックが検出されないため、ノック遅角量は進角側に復帰していき、点火時期もさらに過進角側となっていく。これにより、比較例による内燃機関制御装置では、ノック信号、バックグラウンドレベル、及びノック判定閾値はさらに大きくなる状態、即ちノック判定閾値が発散する状態に至る。 Since the knock signal continues to be high, the background level increases, and the knock determination threshold exceeds the knock signal at time T3. After time T3, the knock determination threshold exceeds the knock signal and no knock is detected, so the knock retard amount returns to the advanced side and the ignition timing also becomes more overadvanced. As a result, in the internal combustion engine control device according to the comparative example, the knock signal, the background level, and the knock determination threshold value further increase, that is, the knock determination threshold value diverges.

これに対して、実施の形態1の内燃機関制御装置では、図5に示すように、時刻T1以降に、ノック遅角量制限値がさらに遅角側へ補正される。このため、実施の形態1の内燃機関制御装置では、ノック遅角量がノック遅角量制限値と同じになることがなく、点火時期をトレースノック点火時期に制御することができる。 On the other hand, in the internal combustion engine control device of the first embodiment, as shown in FIG. 5, the knock retard amount limit value is further corrected to the retard side after time T1. Therefore, in the internal combustion engine control device of the first embodiment, the knock retard amount does not become the same as the knock retard amount limit value, and the ignition timing can be controlled to the trace knock ignition timing.

このような内燃機関制御装置において、電子制御装置50は、EGRバルブ43を制御してEGRを実施する際に、ノック遅角量制限値θlimを遅角側へ補正可能になっている。このため、実際のEGR率が急減する場合にも、ノック遅角量制限値θlimを遅角側へ補正することができ、点火時期をトレースノック点火時期に制御し、ノック制御をより適切に行うことができる。 In such an internal combustion engine control device, the electronic control device 50 can correct the knock retard amount limit value θlim to the retard side when controlling the EGR valve 43 to perform EGR. Therefore, even if the actual EGR rate suddenly decreases, the knock retard amount limit value θlim can be corrected to the retard side, the ignition timing is controlled to the trace knock ignition timing, and knock control is performed more appropriately. be able to.

また、EGR目詰まり検出部52は、第1EGR率R1が目詰まり判定実施閾値THR1_rtdよりも高い場合、ノック遅角量制限値θlimを遅角側へ補正する制限値緩和量θlim_eを算出する。このため、第1EGR率R1が低く、トレースノック点火時期への影響が小さい運転状態において、ノック遅角量制限値θlimを不要に遅角側へ補正することを抑制することができる。 Furthermore, when the first EGR rate R1 is higher than the clogging determination execution threshold THR1_rtd, the EGR clogging detection unit 52 calculates a limit value relaxation amount θlim_e that corrects the knock retard amount limit value θlim to the retard side. Therefore, in an operating state where the first EGR rate R1 is low and the influence on the trace knock ignition timing is small, it is possible to suppress the knock retard amount limit value θlim from being unnecessarily corrected to the retard side.

また、EGR目詰まり検出部52は、制御用EGR率である第1EGR率R1と、実際のEGR率である第2EGR率R2とに基づいて、EGR目詰まり指標Ierを算出する。また、EGR目詰まり検出部52は、EGR目詰まり指標Ierに基づいて、制限値緩和量θlim_eを算出する。そして、ノック制御部51は、制限値緩和量θlim_eに基づいて、ノック遅角量制限値θlimを算出する。このため、点火時期をトレースノック点火時期に制御し、ノック制御をより適切に行うことができる。 Further, the EGR clogging detection unit 52 calculates the EGR clogging index Ier based on the first EGR rate R1, which is the control EGR rate, and the second EGR rate R2, which is the actual EGR rate. Further, the EGR clogging detection unit 52 calculates the limit value relaxation amount θlim_e based on the EGR clogging index Ier. Then, the knock control unit 51 calculates the knock retard amount limit value θlim based on the limit value relaxation amount θlim_e. Therefore, the ignition timing can be controlled to trace knock ignition timing, and knock control can be performed more appropriately.

また、EGR目詰まり検出部52は、EGR目詰まり指標Ierが高いほど、制限値緩和量θlim_eを大きくする。このため、EGR目詰まり指標Ierに応じた制限値緩和量θlim_eが適用され、基本ノック遅角量制限値θlim_bの範囲におけるノック遅角量では適切にノック制御を実施できない状況でも、適切なノック制御を実施することができる。 Furthermore, the EGR clogging detection unit 52 increases the limit value relaxation amount θlim_e as the EGR clogging index Ier increases. Therefore, the limit value relaxation amount θlim_e according to the EGR clogging index Ier is applied, and even in a situation where knock control cannot be performed appropriately with the knock retard amount within the range of the basic knock retard amount limit value θlim_b, appropriate knock control can be performed. can be carried out.

また、EGR目詰まり指標Ierが目詰まり判定閾値THIe_rtd以下である場合、EGR目詰まり指標Ierが目詰まり判定閾値THIe_rtdよりも高い場合における制限値緩和量θlim_eに対して、1.0未満の正数を乗算して制限値緩和量θlim_eが算出される。これにより、仮に第1EGR率R1と第2EGR率R2との算出誤差がある場合でも、基本ノック遅角量制限値θlim_bの補正をある程度実施し、適切なノック制御を実施することができる。 In addition, when the EGR clogging index Ier is less than or equal to the clogging determination threshold THIe_rtd, a positive number less than 1.0 is set for the limit value relaxation amount θlim_e when the EGR clogging index Ier is higher than the clogging determination threshold THIe_rtd. The limit value relaxation amount θlim_e is calculated by multiplying the limit value relaxation amount θlim_e. Thereby, even if there is a calculation error between the first EGR rate R1 and the second EGR rate R2, it is possible to correct the basic knock retard amount limit value θlim_b to some extent and perform appropriate knock control.

また、EGR目詰まり検出部52は、第1EGR率R1が開異常判定実施閾値THR1_fs_hよりも低く、かつ、目詰まり指標Ierが開異常判定閾値THIe_fs_hよりも低い場合、EGR開異常が発生していると判定する。このため、EGRバルブ43が指示値通りに正常に作動している場合でも、EGR開異常を検出することができ、EGR開異常が発生している状態のまま、EGR制御が継続されることを抑制することができる。 Further, the EGR clogging detection unit 52 determines that an EGR opening abnormality has occurred when the first EGR rate R1 is lower than the opening abnormality determination implementation threshold THR1_fs_h and the clogging index Ier is lower than the opening abnormality determination threshold THIe_fs_h. It is determined that Therefore, even if the EGR valve 43 is operating normally according to the indicated value, an EGR open abnormality can be detected, and it is possible to detect that the EGR control will continue even when the EGR open abnormality has occurred. Can be suppressed.

また、EGR目詰まり検出部52は、第1EGR率R1が目詰まり異常判定実施閾値THR1_fs_lよりも高く、かつ、目詰まり指標Ierが目詰まり異常判定閾値THIe_fs_lよりも高い場合、EGR目詰まり異常が発生していると判定する。このため、EGRバルブ43の開度が指示値通りに正常に作動している場合でも、EGR目詰まり異常を検出することができ、EGR目詰まり異常が発生している状態のまま、EGR制御が継続されることを抑制することができる。 Further, the EGR clogging detection unit 52 detects that when the first EGR rate R1 is higher than the clogging abnormality determination implementation threshold THR1_fs_l and the clogging index Ier is higher than the clogging abnormality determination threshold THIe_fs_l, an EGR clogging abnormality has occurred. It is determined that the Therefore, even if the opening degree of the EGR valve 43 is operating normally according to the indicated value, the EGR clogging abnormality can be detected, and the EGR control can be performed while the EGR clogging abnormality has occurred. It is possible to prevent it from continuing.

なお、第2EGR率R2の算出は、省略されてもよい。そして、電子制御装置50は、第1EGR率R1に基づいて、ノック遅角量制限値を遅角側へ補正する量を変更してもよい。これによっても、ノック制御をより適切に行うことができる。なお、この場合、図4において、ステップS103~S108、S110、S111は、省略される。 Note that the calculation of the second EGR rate R2 may be omitted. Then, the electronic control device 50 may change the amount by which the knock retard amount limit value is corrected to the retard side based on the first EGR rate R1. This also allows knock control to be performed more appropriately. Note that in this case, steps S103 to S108, S110, and S111 in FIG. 4 are omitted.

また、実施の形態1の電子制御装置50の各機能は、処理回路によって実現される。図7は、実施の形態1の電子制御装置50の各機能を実現する処理回路の第1例を示す構成図である。第1例の処理回路100は、専用のハードウェアである。 Further, each function of the electronic control device 50 of the first embodiment is realized by a processing circuit. FIG. 7 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that implements each function of the electronic control device 50 of the first embodiment. The processing circuit 100 in the first example is dedicated hardware.

また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。また、電子制御装置50の各機能それぞれを個別の処理回路100で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路100で実現してもよい。 Further, the processing circuit 100 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. Applicable. Further, each function of the electronic control device 50 may be realized by a separate processing circuit 100, or each function may be realized by the processing circuit 100 collectively.

また、図8は、実施の形態1の電子制御装置50の各機能を実現する処理回路の第2例を示す構成図である。第2例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。 Further, FIG. 8 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that implements each function of the electronic control device 50 of the first embodiment. The processing circuit 200 of the second example includes a processor 201 and a memory 202.

処理回路200では、電子制御装置50の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。 In the processing circuit 200, each function of the electronic control device 50 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software and firmware are written as programs and stored in memory 202. The processor 201 implements each function by reading and executing programs stored in the memory 202.

メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。 It can also be said that the program stored in the memory 202 causes the computer to execute the procedures or methods of each part described above. Here, the memory 202 includes, for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Electrical Non-volatile memory such as ically Erasable and Programmable Read Only Memory) It is a permanent or volatile semiconductor memory. Furthermore, magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini disks, DVDs, etc. also correspond to the memory 202.

なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。 Note that some of the functions of each part described above may be realized by dedicated hardware, and some may be realized by software or firmware.

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。 In this way, the processing circuit can implement the functions of each section described above using hardware, software, firmware, or a combination thereof.

1 内燃機関、42 EGR通路、43 EGRバルブ、50 電子制御装置。 1 internal combustion engine, 42 EGR passage, 43 EGR valve, 50 electronic control device.

Claims (8)

ノック遅角量に基づいて内燃機関の点火時期を制御する電子制御装置
を備え、
前記電子制御装置は、前記内燃機関におけるノック強度と、前記ノック遅角量を制限するノック遅角量制限値とに基づいて、前記ノック遅角量を算出し、
前記電子制御装置は、EGR通路に設けられているEGRバルブを制御して排気還流を実施する際に前記ノック遅角量制限値を遅角側へ補正可能である内燃機関制御装置。
Equipped with an electronic control device that controls the ignition timing of the internal combustion engine based on the knock retard amount,
The electronic control device calculates the knock retard amount based on the knock intensity in the internal combustion engine and a knock retard amount limit value that limits the knock retard amount,
The electronic control device is an internal combustion engine control device that can correct the knock retard amount limit value to the retard side when controlling an EGR valve provided in an EGR passage to perform exhaust gas recirculation.
前記電子制御装置には、目詰まり判定実施閾値が設定されており、
前記電子制御装置は、前記EGRバルブを制御するための制御用EGR率である第1EGR率が、前記目詰まり判定実施閾値よりも高い場合に、前記ノック遅角量制限値を遅角側へ補正する請求項1記載の内燃機関制御装置。
A clogging determination implementation threshold is set in the electronic control device,
The electronic control device corrects the knock retard amount limit value to the retard side when a first EGR rate that is a control EGR rate for controlling the EGR valve is higher than the clogging determination implementation threshold. The internal combustion engine control device according to claim 1.
前記電子制御装置は、前記第1EGR率に基づいて、前記ノック遅角量制限値を遅角側へ補正する量を変更する請求項2記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device according to claim 2, wherein the electronic control device changes the amount by which the knock retard amount limit value is corrected to the retard side based on the first EGR rate. 前記電子制御装置は、前記第1EGR率と、実際のEGR率である第2EGR率とに基づいて、前記EGR通路の目詰まり度合いの指標であるEGR目詰まり指標を算出し、前記EGR目詰まり指標に基づいて、前記ノック遅角量制限値を遅角側へ補正する量である制限値緩和量を算出する請求項2記載の内燃機関制御装置。 The electronic control device calculates an EGR clogging index that is an index of the degree of clogging of the EGR passage based on the first EGR rate and a second EGR rate that is an actual EGR rate, and calculates an EGR clogging index that is an index of the degree of clogging of the EGR passage. The internal combustion engine control device according to claim 2, wherein a limit value relaxation amount, which is an amount by which the knock retard amount limit value is corrected to the retard side, is calculated based on the above. 前記電子制御装置は、前記EGR目詰まり指標が高いほど、前記制限値緩和量を大きくする請求項4記載の内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control device according to claim 4, wherein the electronic control device increases the limit value relaxation amount as the EGR clogging index increases. 前記電子制御装置には、目詰まり判定閾値が設定されており、
前記電子制御装置は、前記EGR目詰まり指標が、前記目詰まり判定閾値以下である場合、前記EGR目詰まり指標が前記目詰まり判定閾値よりも高い場合における前記制限値緩和量に対して、1.0未満の正数を乗算して前記制限値緩和量を算出する請求項5記載の内燃機関制御装置。
A clogging determination threshold is set in the electronic control device,
When the EGR clogging index is less than or equal to the clogging determination threshold, the electronic control device determines that: 1. The internal combustion engine control device according to claim 5, wherein the limit value relaxation amount is calculated by multiplying by a positive number less than 0.
前記電子制御装置には、開異常判定実施閾値と、開異常判定閾値とが設定されており、
前記電子制御装置は、前記第1EGR率が前記開異常判定実施閾値よりも低く、かつ、前記目詰まり指標が前記開異常判定閾値よりも低い場合、前記第1EGR率に対して前記第2EGR率が異常に高い状態であるEGR開異常が発生していると判定する請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載の内燃機関制御装置。
An opening abnormality determination implementation threshold and an opening abnormality determination threshold are set in the electronic control device,
When the first EGR rate is lower than the opening abnormality determination implementation threshold and the clogging index is lower than the opening abnormality determination threshold, the electronic control device is configured to adjust the second EGR rate to the first EGR rate. The internal combustion engine control device according to any one of claims 4 to 6, wherein it is determined that an abnormally high EGR opening abnormality has occurred.
前記電子制御装置には、目詰まり異常判定実施閾値と、目詰まり異常判定閾値とが設定されており、
前記電子制御装置は、前記第1EGR率が前記目詰まり異常判定実施閾値よりも高く、かつ、前記目詰まり指標が前記目詰まり異常判定閾値よりも高い場合、EGR目詰まり異常が発生していると判定する請求項4から請求項7までのいずれか1項に記載の内燃機関制御装置。
A clogging abnormality determination implementation threshold and a clogging abnormality determination threshold are set in the electronic control device,
The electronic control device determines that an EGR clogging abnormality has occurred when the first EGR rate is higher than the clogging abnormality determination implementation threshold and the clogging index is higher than the clogging abnormality determination threshold. The internal combustion engine control device according to any one of claims 4 to 7, wherein the internal combustion engine control device makes a determination.
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