JP4978075B2 - Engine ignition timing control method and engine ignition timing control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン(内燃機関)の点火時期制御方法及びエンジンの点火時期制御装置に関する。 The present invention relates to an ignition timing control method for an engine (internal combustion engine) and an ignition timing control device for the engine.
吸気バルブの作動角は一定のまま吸気バルブの開閉タイミング(開時期と閉時期)を指令値に応じて進遅角する可変バルブタイミング機構を備えるエンジンにおいて、吸気バルブ閉時期IVCが吸気下死点(吸気行程が終了するときにおけるピストンの下死点のこと)であるのときのトレース点火時期をトレース点火時期基本値とし、これに吸気バルブ閉時期IVCが吸気下死点からズレたとき、このトレース点火時期基本値に吸気バルブ閉時期IVCの吸気下死点からのズレ量に応じたトレース点火時期補正量を加えることで、トレース点火時期推定値を算出するものがある(特許文献1参照)。
ところで、上記の可変バルブタイミング機構に加えて、吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構を備えるエンジンがある。こうしたエンジンでは、可変バルブタイミング機構に与える指令値は変わらないのに、可変バルブ機構に与える指令値によって吸気バルブの開閉タイミング(開時期や閉時期)が進角したり遅角したりするため、この進遅角後の吸気バルブ開閉タイミングに最適なトレース点火時期基本値が、この進遅角前の吸気バルブ開閉タイミングに最適なトレース点火時期基本値と相違することになる。 By the way, in addition to the variable valve timing mechanism described above, there is an engine including a variable valve mechanism that variably controls the valve lift maximum amount of the intake valve and the operation angle of the intake valve according to a command value. In such an engine, the command value given to the variable valve timing mechanism does not change, but the command value given to the variable valve mechanism causes the opening / closing timing (open timing or closing timing) of the intake valve to advance or retard, The optimum trace ignition timing basic value for the intake valve opening / closing timing after the advance / retarding is different from the optimum trace ignition timing basic value for the intake valve opening / closing timing before the advance / retarding.
しかしながら、上記特許文献1の技術には可変バルブ機構について一切記載がないため、可変バルブタイミング機構と可変バルブ機構とを備えるエンジンに特許文献1の技術をそのまま適用した場合において、可変バルブ機構に与える指令値によって吸気バルブの開閉タイミングが進遅角したときに全く対応できず、トレース点火時期基本値の算出に誤差が生じてしまう。
However, since there is no description about the variable valve mechanism in the technique of
そこで本発明は、可変バルブタイミング機構と可変バルブ機構とを備えるエンジンにおいて、可変バルブタイミング機構に与える指令値は変わらないのに、可変バルブ機構に与える指令値によって吸気バルブの開閉タイミング(開時期や閉時期)が進角したり遅角したりした場合でも、トレース点火時期基本値を精度良く算出し得るエンジンの点火時期制御方法及びエンジンの点火時期制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an engine having a variable valve timing mechanism and a variable valve mechanism, and the command value given to the variable valve timing mechanism does not change, but the intake valve open / close timing (open timing or It is an object of the present invention to provide an engine ignition timing control method and an engine ignition timing control device that can accurately calculate a trace ignition timing basic value even when the closing timing is advanced or retarded.
本発明は、吸気バルブの作動角は一定のまま吸気バルブの開閉タイミングを指令値に応じて進遅角する可変バルブタイミング機構と、吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構とを備えるエンジンにおいて、トレース点火時期基本値を、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第1一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出し、この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う一方で、前記第1一次式の傾きと切片とを前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第2一次式で近似し、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいて前記第1一次式の傾きと切片とを算出するように構成する。
また、本発明は、吸気バルブの作動角は一定のまま吸気バルブの開閉タイミングを指令値に応じて進遅角する可変バルブタイミング機構と、吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構とを備えるエンジンにおいて、トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第3一次式で近似し、前記トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出し、この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う一方で、前記第3一次式の傾きと切片とを前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第4一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいて前記第3一次式の傾きと切片とを算出するように構成する。
The present invention provides a variable valve timing mechanism for advancing and retarding the opening / closing timing of an intake valve according to a command value while the operating angle of the intake valve is constant, and a command value for a valve lift maximum amount and an intake valve operating angle. In an engine including a variable valve mechanism that variably controls according to the above , the trace ignition timing basic value is approximated by a first primary expression of any one of a command value given to the variable valve timing mechanism and an intake valve central angle, The trace ignition timing basic value is calculated based on one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the intake valve central angle, and spark ignition is performed using the calculated trace ignition timing basic value . (1) Any one of a command value, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount that gives the slope and intercept of the linear expression to the variable valve mechanism. Approximated by a linear equation, the command value to be given to the variable valve timing, the intake valve operating angle, configured to calculate the slope and intercept of the first linear expression based on any one of the intake valve lift maximum amount .
The present invention also provides a variable valve timing mechanism for advancing / delaying the opening / closing timing of the intake valve according to a command value while maintaining the operating angle of the intake valve, the maximum valve lift of the intake valve, and the operating angle of the intake valve. In an engine including a variable valve mechanism that variably controls according to a command value, a third one of a command value, an intake valve operating angle, and a maximum intake valve lift that gives a trace ignition timing basic value to the variable valve mechanism. The trace ignition timing basic value is calculated based on one of the command value given to the variable valve mechanism, the intake valve operating angle, and the maximum intake valve lift. The spark ignition is performed with the calculated trace ignition timing basic value, while the slope and the intercept of the third primary expression are used as the variable valve timing mechanism. Approximating with any one of the fourth linear expression of the command value to be given and the intake valve central angle, and the inclination of the third primary expression based on one of the command value to be given to the variable valve timing mechanism and the central angle of the intake valve And intercept are calculated.
本発明によれば、可変バルブタイミング機構と可変バルブ機構とを備えるエンジンにおいて、トレース点火時期基本値を、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第1一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出し、この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う一方で、前記第1一次式の傾きと切片とを前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第2一次式で近似し、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいて前記第1一次式の傾きと切片とを算出するので、また、本発明は、吸気バルブの作動角は一定のまま吸気バルブの開閉タイミングを指令値に応じて進遅角する可変バルブタイミング機構と、吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構とを備えるエンジンにおいて、トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第3一次式で近似し、前記トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出し、この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う一方で、前記第3一次式の傾きと切片とを前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第4一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいて前記第3一次式の傾きと切片とを算出するので、可変バルブタイミング機構に与える指令値は変わらないのに、可変バルブ機構に与える指令値によって吸気バルブの開閉タイミング(開時期や閉時期)が進角したり遅角したりした場合でも、トレース点火時期基本値を精度良く算出することができ、トレース点火時期基本値の算出(推定)精度が向上する。 According to the present invention, in an engine having a variable valve timing mechanism and a variable valve mechanism, a first primary expression of any one of a command value and an intake valve central angle that gives a trace ignition timing basic value to the variable valve timing mechanism. The trace ignition timing basic value is calculated based on one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the intake valve central angle, and spark ignition is performed using the calculated trace ignition timing basic value. On the other hand, the variable valve mechanism is approximated by any one of the second primary expression of a command value, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount that gives the inclination and intercept of the first primary expression to the variable valve mechanism. command value given to the intake valve operating angle, so that calculates the slope and intercept of the first linear expression based on any one of the intake valve lift maximum amount Further, the present invention includes a variable valve timing mechanism to advance retarded in accordance with the command value closing timing of the operating angle remains constant intake valve of an intake valve, an operating angle of the valve lift up amount and the intake valve of the intake valve In an engine including a variable valve mechanism that variably controls according to a command value, a third one of a command value, an intake valve operating angle, and a maximum intake valve lift that gives a trace ignition timing basic value to the variable valve mechanism. The trace ignition timing basic value is calculated based on one of the command value given to the variable valve mechanism, the intake valve operating angle, and the maximum intake valve lift. While the spark ignition is performed with the calculated trace ignition timing basic value, the slope and intercept of the third primary expression are used as the variable valve timing machine. Is approximated by any one of the fourth linear expression of the command value given to the intake valve central angle, and the third primary expression is calculated based on any one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the intake valve central angle. Since the inclination and intercept are calculated, the command value given to the variable valve timing mechanism does not change, but the opening / closing timing (opening timing or closing timing) of the intake valve is advanced or retarded by the command value given to the variable valve mechanism. Even if it does, the trace ignition timing basic value can be calculated with high accuracy, and the calculation (estimation) accuracy of the trace ignition timing basic value is improved.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、エンジンの点火時期制御方法の実施に直接使用するエンジンの点火時期制御装置の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an ignition timing control apparatus for an engine that is directly used for carrying out an ignition timing control method for an engine.
空気は吸気コレクタ2に蓄えられた後、吸気マニホールド3を介して各気筒の燃焼室5に導入される。燃料は各気筒の吸気ポート4に配置された燃料インジェクタ21より噴射供給される。空気中に噴射された燃料は気化しつつ空気と混合してガス(混合気)を作り、燃焼室5に流入する。この混合気は吸気弁15が閉じることで燃焼室5内に閉じこめられ、ピストン6の上昇によって圧縮される。
The air is stored in the
この圧縮混合気に対して高圧火花により点火を行うため、パワートランジスタ内蔵の点火コイルを各気筒に配した電子配電システムの点火装置11を備える。すなわち、点火装置11は、バッテリからの電気エネルギーを蓄える点火コイル13と、点火コイル13の一次側への通電、遮断を行うパワートランジスタ(図示しない)と、燃焼室5の天井に設けられ点火コイル13の一次電流の遮断によって点火コイル13の二次側に発生する高電圧を受けて、火花放電を行う点火プラグ14とからなっている。
In order to ignite this compressed air-fuel mixture with a high-pressure spark, an
圧縮上死点より少し手前で点火プラグ14により火花が飛ばされ圧縮混合気に着火されると、火炎が広がりやがて爆発的に燃焼し、この燃焼によるガス圧がピストン6を押し下げる仕事を行う。この仕事はクランクシャフト7の回転力として取り出される。燃焼後のガス(排気)は排気弁16が開いたときに排気通路8へと排出される。
When a spark is blown by the
排気通路8には三元触媒9、10を備える。三元触媒9、10は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲(ウインドウ)にあるとき、排気中に含まれるHC、CO、NOxといった有害三成分を同時に効率よく除去できる。空燃比は吸入空気量と燃料量の比であるので、エンジンの1サイクル(4サイクルエンジンではクランク角で720°区間)当たりに燃焼室5に導入される吸入空気量と、燃料インジェクタ21からの燃料噴射量との比が理論空燃比となるように、エンジンコントローラ31ではエアフローセンサ32からの吸入空気流量の信号とクランク角センサ(33、34)からの信号に基づいて燃料インジェクタ21からの燃料噴射量を定めると共に、三元触媒9の上流に設けたO2センサ35からの信号に基づいて空燃比をフィードバック制御している。
The
吸気コレクタ2の上流には絞り弁23がスロットルモータ24により駆動される、いわゆる電子制御スロットル22を備える。運転者が要求するトルクはアクセルペダル41の踏み込み量(アクセル開度)に現れるので、エンジンコントローラ31ではアクセルセンサ42からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ24を介して絞り弁23の開度を制御する。
A so-called electronically controlled
吸気バルブ15、排気バルブ16は、クランクシャフト7を動力源として、各々吸気側カムシャフト25及び排気側カムシャフト26に設けられたカムの動作により開閉駆動される。吸気側には、吸気バルブ15のバルブリフト最大量及び作動角を連続的に可変制御する多節リンク状の機構で構成される可変バルブ機構(VEL機構)28を備える。このVEL機構28には吸気バルブ15のバルブリフト最大量及び作動角を検出するVEL角度センサ43が併設されている。
The
同じく吸気側には、クランクシャフト7と吸気側カムシャフト25との回転位相差を連続的に可変制御して、吸気バルブ15の開閉タイミング(開時期IVOと閉時期IVC)を進遅角する可変バルブタイミング機構(VTC機構)27を備える。また、吸気側カムシャフト25の他端には吸気側カムシャフト25の回転位置を検出するためのカム角度センサ34が併設されている。
Similarly, on the intake side, the rotational phase difference between the
これらVEL機構28及びVTC機構27を備える場合のバルブリフト特性を図2に示す。VTC機構27の非作動時かつVEL機構28の非作動時のバルブリフト特性が実線であるとすると、VTC機構27の非作動状態でVEL機構28に指令値(VEL角度)を与えて作動させたときには吸気バルブ15の作動角及びバルブリフト最大量がVEL機構28の非作動時より大きくなるためバルブリフト特性が破線の特性へと移り、吸気バルブ開時期IVOはVEL機構28の非作動時より進角され、吸気バルブ閉時期IVCはVEL機構28の非作動時より遅角される。またVEL機構28の非作動状態でVTC機構27に指令値(VTC角度)を与えて作動させたときには作動角一定のまま吸気バルブ開時期IVO及び吸気バルブ閉時期IVCが進角されるためバルブリフト特性が一点鎖線の特性へと移る。さらに、VTC機構27に指令値を与えて作動させると共にVEL機構28にも指令値を与えて作動させたときは二点鎖線の特性へと移る。このようにして、VEL機構28及びVTC機構27を組み合わせて用いることで、任意のクランク角位置における吸気バルブの開閉制御が可能となる。これらVEL機構28及びVTC機構27(可変動弁装置)の具体的な構成は特開2003−3872号公報により公知であるので、その詳しい説明は省略する。
FIG. 2 shows valve lift characteristics when the
VEL機構28、VTC機構27の各アクチュエータに指令して、吸気バルブ15のリフト特性(バルブタイミング(開閉時期)や吸気バルブ15のバルブリフト最大量)を変えると燃焼室5に残留する不活性ガスの量が変化する。燃焼室5内の不活性ガスの量が増えるほどポンピングロスが減って燃費がよくなるので、運転条件によりどのくらいの不活性ガスが燃焼室5内に残留したらよいかを目標吸気バルブ閉時期や目標バルブリフト最大量にして予め定めており、エンジンコントローラ31ではそのときの運転条件(エンジンの負荷と回転速度)より目標吸気バルブ閉時期と目標バルブリフト最大量とを定め、それら目標値が得られるようにVTC機構27及びVEL機構28の各アクチュエータを介して吸気バルブ15の閉時期とバルブリフト最大量とを制御する。
When the actuators of the
また、ノックセンサ37からの信号、エンジンの負荷と回転速度の信号がVEL角度センサ43からのVEL角度の信号、カム角度センサ34からのVTC角度の信号と共に入力されるエンジンコントローラ31では、点火コイル13を介して点火プラグ14の一次側電流の遮断時期である点火時期を制御する。ここで、VEL角度とは、VEL機構28に与える指令値のことで、このVEL角度がゼロであるときVEL機構28は非作動状態にあり、VEL角度が正の値で大きくなるほど吸気バルブ15の作動角及びバルブリフト最大量が大きくなる。また、VTC角度とは、VTC機構27に与える指令値のことで、このVTC角度がゼロであるときVTC機構28は非作動状態の最遅角位置にあり、VTC角度が正の値で大きくなるほど吸気バルブ開時期IVO及び吸気バルブ閉時期IVCが進角される。
Further, in the
さて、点火時期は、MBT(最大トルクの得られる最小進角値)とトレース点火時期とから定まる。ここで、トレース点火時期とは、エンジンにダメージを与えることのない軽いノックを許容している点火時期のことで、トレース点火時期よりも点火時期を進めることは避けなければならない。 The ignition timing is determined from MBT (minimum advance value for obtaining the maximum torque) and the trace ignition timing. Here, the trace ignition timing is an ignition timing that allows a light knock without damaging the engine, and it must be avoided to advance the ignition timing rather than the trace ignition timing.
そこで、VTC機構27に加えてVEL機構28をも備えるエンジンを対象としてトレース点火時期について検討したところを次に述べる。
Then, the place which examined the trace ignition timing for the engine provided with the
図3は、エンジン回転速度NRPMと充填効率ITACとを所定値に保った状態でVTC角度とVEL角度を様々に相違させたときにトレース点火時期基本値がどうなるかを、横軸にVTC角度を、縦軸にトレース点火時期を採ったグラフにまとめたものである(実験結果)。 FIG. 3 shows what happens to the basic value of the trace ignition timing when the engine speed NRPM and the charging efficiency ITAC are kept at predetermined values and the VTC angle and the VEL angle are varied, and the horizontal axis shows the VTC angle. The graph shows the trace ignition timing on the vertical axis (experimental results).
図3より、最小VEL角度のときVTC角度を大きくするほどトレース点火時期基本値が進角側に向かい、VTC角度の小さな領域であればVEL角度を大きくするほどトレース点火時期基本値が進角側に向かい、VTC角度の大きな領域ではVEL角度を大きくするほどトレース点火時期基本値が逆の遅角側に向かっている。このため、本発明では実線で示したようにVTC角度に対するトレース点火時期基本値の特性を一次式(直線)で近似することとする。つまり、VTC角度を変数として次式によりトレース点火時期基本値を算出する。 As shown in FIG. 3, when the VTC angle is the minimum VEL angle, the basic value of the trace ignition timing increases toward the advance side, and when the VTC angle is small, the basic value of the trace ignition timing increases as the VEL angle increases. In the region where the VTC angle is large, the basic value of the trace ignition timing is directed toward the reverse retard side as the VEL angle is increased. Therefore, in the present invention, as shown by the solid line, the characteristic of the trace ignition timing basic value with respect to the VTC angle is approximated by a linear expression (straight line). That is, the basic value of the trace ignition timing is calculated by the following equation using the VTC angle as a variable.
トレー点火時期基本値=一次式傾き×VTC角度+一次式切片
…(補1)
ただし、一次式切片:VTC角度がゼロのときのトレース点火時期基本値、
このようにトレース点火時期基本値を一次式で近似したとき、その一次式は傾きと切片とで特定できるので、一次式傾き(近似式傾き)、一次式切片(近似式切片)を、横軸をVEL角度として改めてまとめてみたところ、一次式傾きについて図4の特性が、一次式切片について図5の特性が得られた。図4、図5より、本発明ではVEL角度に対する一次式傾き、VEL角度に対する一次式切片の各特性についても一次式で近似することとする。つまり、VEL角度を変数として次式により一次式傾き、一次式切片を算出する。
Tray ignition timing basic value = primary equation slope × VTC angle + primary equation intercept
... (Supplement 1)
However, the primary intercept: the basic value of the trace ignition timing when the VTC angle is zero,
In this way, when the basic value of the trace ignition timing is approximated by a linear expression, the linear expression can be specified by the slope and intercept, so the primary slope (approximation slope) and the primary intercept (approximation intercept) are plotted on the horizontal axis. Are again summarized as VEL angles. As a result, the characteristics shown in FIG. 4 were obtained for the primary slope and the characteristics shown in FIG. 5 were obtained for the primary intercept. From FIG. 4 and FIG. 5, in the present invention, it is assumed that the linear equation with respect to the VEL angle and the characteristics of the primary equation intercept with respect to the VEL angle are also approximated by the linear equation. That is, the primary equation slope and the primary equation intercept are calculated by the following equation using the VEL angle as a variable.
一次式傾き=一次式傾きの傾き×VEL角度+一次式傾きの切片
…(補2)
一次式切片=一次式切片の傾き×VEL角度+一次式切片の切片
…(補3)
ただし、一次式傾きの切片:VEL角度がゼロのときの一次式傾き、
一次式切片の切片:VEL角度がゼロのときの一次式切片、
すると、一次式傾きを近似する一次式、一次式切片を近似する一次式も、傾きと切片とで特定できることとなる。この場合に、図4、図5に示した一次式の傾きと切片(k、l、m、n)はエンジン回転速度NRPM、充填効率ηc毎に異なるはずであるから、図4、図5に示した一次式の傾きと切片(一次式傾きの傾きk、一次式傾きの切片l、一次式切片の傾きm、一次式切片の切片n)つまり、図4に示した一次式傾きについてその傾きと切片(k、l)、図5に示した一次式切片についてその傾きと切片(m、n)はエンジン回転速度NRPMと充填効率ηcのマップとする。
Linear slope = primary slope slope × VEL angle + primary slope intercept
... (Supplement 2)
Primary intercept = slope of primary intercept x VEL angle + intercept of primary intercept
... (Supplement 3)
Where the intercept of the primary slope: the slope of the primary slope when the VEL angle is zero,
Intercept of primary intercept: primary intercept when VEL angle is zero,
Then, a linear expression that approximates a linear expression gradient and a linear expression that approximates a linear expression intercept can also be specified by the inclination and the intercept. In this case, the slope and intercept (k, l, m, n) of the linear expression shown in FIGS. 4 and 5 should be different for each engine speed NRPM and charging efficiency ηc. The slope and intercept of the linear expression shown (primary slope slope k, primary slope intercept l, primary intercept slope m, primary intercept intercept n), that is, the slope of the primary slope shown in FIG. , Intercept (k, l), and the slope and intercept (m, n) of the linear intercept shown in FIG. 5 are maps of engine speed NRPM and charging efficiency ηc.
次に、このトレース点火時期基本値の一次式での近似方法が妥当か否かを検討したところを述べる。 Next, a description will be given of whether or not the approximation method using the linear expression of the basic value of the trace ignition timing is appropriate.
図6(A)は上記一次式傾き、一次式切片の傾きと切片(k、l、m、n)を用い、VTC角度が最大値に近くかつVEL角度がほぼ中央の位置をトレース点火時期基本値の適合点(★印参照)としてトレース点火時期基本値を設定したところを破線で書き入れたものであるが、破線で示した第1のトレース点火時期基本値のままでは、○印で囲んだVEL角度、VTC角度のときつまり適合点以外で、第1のトレース点火時期基本値(破線)が実トレース点火時期より進角するためノックが発生する。 FIG. 6A uses the above-mentioned linear slope, the slope of the primary intercept and the intercept (k, l, m, n), and trace ignition timing is based on the position where the VTC angle is close to the maximum value and the VEL angle is approximately in the middle. The place where the basic value of the trace ignition timing is set as a conforming point of the value (see the ★ mark) is entered with a broken line, but the first trace ignition timing basic value indicated by the broken line is enclosed in a circle Since the first trace ignition timing basic value (broken line) is advanced from the actual trace ignition timing at the VEL angle and VTC angle, that is, other than the matching point, knocking occurs.
そこで、図6(B)に示したように実トレース点火時期を辿る位置まで、第1のトレース点火時期基本値を遅角側にオフセットすることで(一点鎖線参照)、ノックの発生を抑制できることとなる。しかしながら、適合点以外で実トレース点火時期より進角しないよう遅角側にオフセットして設定しているトレース点火時期基本値、つまり一点鎖線で示した第2のトレース点火時期基本値によれば、今度は★印で示した適合点のVTC角度のとき、実トレース点火時期とこの第2のトレース点火時期基本値(一点鎖線)との間に点火時期の誤差が発生してしまう。このため、適合点のVTC角度のときに、第2のトレース点火時期基本値と実トレース点火時期とが一致する補正機能を追加する必要がある。ただし、適合点のVTC角度のときのみ補正して第2のトレース点火時期基本値と実トレース点火時期とを一致させると、適合点を外れたVTC角度のとき第2のトレース点火時期基本値と実トレース点火時期との間に点火時期差が生じトルク段差を誘発する可能性がある。 Therefore, as shown in FIG. 6B, the occurrence of knock can be suppressed by offsetting the first trace ignition timing basic value to the retard side to the position where the actual trace ignition timing is traced (see the one-dot chain line). It becomes. However, according to the trace ignition timing basic value that is set to be offset to the retarded angle side so as not to advance from the actual trace ignition timing except at the conforming point, that is, according to the second trace ignition timing basic value indicated by the one-dot chain line, In this case, when the VTC angle is a conforming point indicated by an asterisk, an ignition timing error occurs between the actual trace ignition timing and the second trace ignition timing basic value (one-dot chain line). For this reason, it is necessary to add a correction function for matching the second trace ignition timing basic value with the actual trace ignition timing at the VTC angle of the matching point. However, if the second trace ignition timing basic value is matched with the actual trace ignition timing by correcting only at the VTC angle of the conforming point, the second trace ignition timing basic value is obtained when the VTC angle is out of the conforming point. There is a possibility that a difference in ignition timing occurs between the actual trace ignition timing and a torque step is induced.
そこで、図6(C)に示したように適合点のVTC角度を中心として所定の補正範囲を設け、この補正範囲において適合点のVTC角度のときに、第2のトレース点火時期基本値と実トレース点火時期とが一致するように滑らかにつなぐトレース点時期補正量を導入する。すなわち、
トレース点火時期補正量=適合点の実トレース点火時期
−第2のトレース点火時期基本値の、適合点のVTC角度のときの値
…(補4)
の式により与えられるトレース点火時期補正量が最大となり、後はVTC角度が適合点より小さい側に(あるいは大きい側に)離れるほど徐々に小さくなって最後は補正範囲の境界でゼロとなるトレース点火時期補正量を算出させる。
Therefore, as shown in FIG. 6C, a predetermined correction range is provided centering on the VTC angle of the matching point, and when the VTC angle of the matching point is within this correction range, the second trace ignition timing basic value and the actual value are obtained. A trace point timing correction amount that smoothly connects the trace ignition timing so as to coincide with the trace ignition timing is introduced. That is,
Trace ignition timing correction amount = actual trace ignition timing of conforming point-value of second trace ignition timing basic value at VTC angle of conforming point
... (Supplement 4)
Trace ignition timing correction amount given by the equation (1) becomes the maximum, and thereafter, the VTC angle gradually decreases as it moves away from the matching point (or toward the larger side) and finally becomes zero at the boundary of the correction range. Calculate the amount of time correction.
そして、第2のトレース点火時期基本値にこのトレース点時期補正量を加算した値をトレース点火時期推定値として、つまり次式によりトレース点火時期推定値を算出する。 Then, the value obtained by adding the trace point timing correction amount to the second trace ignition timing basic value is used as the trace ignition timing estimated value, that is, the trace ignition timing estimated value is calculated by the following equation.
トレース点火時期推定値=第2のトレース点火時期基本値+トレース点火時期補正量
…(補5)
(補5)式右辺の第2のトレース点火時期基本値の単位は圧縮上死点より進角側に計測した値[degBTDC]であるため、正の値のトレース点火時期補正量[deg]を加算することは、第2のトレース点火時期基本値よりも進角されることを意味する。こうして算出されたトレース点火時期推定値は、図6(C)に示した破線のように、補正範囲内において、第2のトレース点火時期基本値(一点鎖線)から離れて適合点の実トレース時期に向かう直線(破線)となる。
Trace ignition timing estimated value = second trace ignition timing basic value + trace ignition timing correction amount
... (Supplement 5)
Since the unit of the second trace ignition timing basic value on the right side of (Supplement 5) is the value [degBTDC] measured on the advance side from the compression top dead center, the positive value of the trace ignition timing correction [deg] is set to a positive value. The addition means that the lead angle is advanced from the second trace ignition timing basic value. The trace ignition timing estimated value calculated in this way is within the correction range, as shown by the broken line shown in FIG. 6C, and is away from the second trace ignition timing basic value (dashed line) and is the actual trace timing of the matching point. A straight line (broken line) toward
図3では横軸をVTC角度に採り、図4、図5では横軸にVEL角を採った場合で説明したが、実はVTC角度とVEL角度を入れ換えても、同様となることを確認している。つまり、図3において横軸にVEL角度を採っても、図3に示したのと同様の特性が、また、図4、図5において横軸にVTC角度を採っても、図4、図5に示したのと同様の特性が得られるので、この場合にも図6(A)〜図6(C)で説明したのと同様にしてトレース点火時期推定値の算出方法を考えることができる。 In FIG. 3, the horizontal axis is taken as the VTC angle, and in FIGS. 4 and 5, the VEL angle was taken as the horizontal axis. However, in fact, it is confirmed that the same is true even if the VTC angle and the VEL angle are switched. Yes. That is, even if the VEL angle is taken on the horizontal axis in FIG. 3, the same characteristics as shown in FIG. 3 can be obtained, and even if the VTC angle is taken on the horizontal axis in FIGS. Since the same characteristics as those shown in FIG. 6 can be obtained, a method of calculating the trace ignition timing estimated value can be considered in this case as in the case described with reference to FIGS. 6 (A) to 6 (C).
なお、実施形態では、図6(A)〜図6(C)に示したように、適合点をVTC角度が最大値に近くかつVEL角度がほぼ中央の位置としているが、適合点はこの場合に限られるものでない。 In the embodiment, as shown in FIGS. 6A to 6C, the conforming point is set to the position where the VTC angle is close to the maximum value and the VEL angle is approximately the center. It is not limited to.
このようにして、トレース点火時期推定値の算出方法に対する考え方が定まったので、次には具体的に考える。 In this way, since the way of thinking about the method of calculating the estimated value of the trace ignition timing has been determined, a specific consideration will be given next.
上記のVTC角度、VEL角度はVTC機構27、VEL機構28に対する指令値のため、実際の吸気バルブ15のリフト特性を直接表している値でないので、図19に示したように、バルブリフト最大量の位置のクランク角より吸気下死点(BDC)までのクランク角区間を吸気バルブ15の「中心角」として定義すると、吸気バルブ15の作動角及びバルブリフト最大量はVEL角度により定まり、吸気バルブ15の中心角はVTC角度により定まるので、上記の(補1)式〜(補3)式は次のように書き直すことができる。
Since the above VTC angle and VEL angle are command values for the
トレー点火時期基本値=近似式傾き×中心角+近似式切片
…(補1’)
近似式傾き=近似式傾きの傾き×作動角(またはリフト)+近似式傾きの切片
…(補2’)
近似式切片=近似式切片の傾き×作動角(またはリフト)+近似式切片の切片
…(補3’)
(補1’)式、(補2’)式右辺の作動角は、吸気バルブ15の開時期IVOより閉時期IVCまでのクランク角区間のことである。また、吸気バルブ15のバルブリフト最大量は吸気バルブ15のバルブリフトが最大となる位置のバルブリフト量であるが、(補1’)式、(補2’)式を含めて、以下ではこれを単に吸気バルブ15の「リフト」という。
Tray ignition timing basic value = approximate equation slope x center angle + approximate equation intercept
... (Supplement 1 ')
Approximate formula tilt = approximate formula tilt slope x working angle (or lift) + approximate formula tilt intercept
... (Supplement 2 ')
Approximation formula intercept = Approximation formula intercept slope x Working angle (or lift) + Approximation formula intercept intercept
... (Supplement 3 ')
The operating angle on the right side of (
また、(補1’)式〜(補3’)式において、作動角(またはリフト)と中心角とを入れ換えた次式が考えられる。 Further, in the (complement 1 ') to (complement 3') equations, the following equations can be considered in which the operating angle (or lift) and the central angle are interchanged.
トレー点火時期基本値=近似式傾き×作動角(またはリフト)+近似式切片
…(補1”)
近似式傾き=近似式傾きの傾き×中心角+近似式傾きの切片
…(補2”)
近似式切片=近似式切片の傾き×中心角+近似式切片の切片
…(補3”)
これら(補1’)式〜(補3’)式や(補1”)式〜(補3”)式では3つの傾きと3つの切片が出てくるので、それぞれを区別するため、(補1’)式〜(補3’)式を次の(補6)式〜(補8)式のように、また(補1”)式〜(補3”)式を次の(補6’)式〜(補8’)式のように書き換える。
Tray ignition timing basic value = approximate equation slope x operating angle (or lift) + approximate equation intercept
... (
Approximate formula slope = Approximate formula slope x center angle + approximate formula intercept
... (
Approximation formula intercept = Approximation formula intercept slope x center angle + approximation formula intercept intercept
... (
In these (
トレー点火時期基本値=作動角感度×作動角+作動角切片
…(補6)
作動角感度=作動角感度中心角感度×中心角+作動角感度中心角切片
…(補7)
作動角切片=作動角切片中心角感度×中心角+作動角切片中心角切片
…(補8)
トレー点火時期基本値=リフト感度×リフト+リフト切片
…(補6’)
リフト感度=リフト感度中心角感度×中心角+リフト感度中心角切片
…(補7’)
リフト切片=リフト切片中心角感度×中心角+リフト切片中心角切片
…(補8’)
後述するように、(補6)式〜(補8)式に従う場合が第1実施形態、(補6’)式〜(補8’)式に従う場合が第2実施形態である。
Tray ignition timing basic value = operating angle sensitivity x operating angle + operating angle intercept
... (Supplement 6)
Operating angle sensitivity = Operating angle sensitivity Center angle sensitivity x Center angle + Operating angle sensitivity Center angle intercept
... (Supplement 7)
Working angle intercept = Working angle intercept center angle sensitivity x Center angle + Working angle intercept center angle intercept
... (Supplement 8)
Tray ignition timing basic value = lift sensitivity x lift + lift intercept
... (Supplement 6 ')
Lift sensitivity = lift sensitivity center angle sensitivity x center angle + lift sensitivity center angle intercept
... (Supplement 7 ')
Lift intercept = lift intercept central angle sensitivity x central angle + lift intercept central angle intercept
... (Supplement 8 ')
As will be described later, the case according to (complement 6) to (complement 8) is the first embodiment, and the case according to (complement 6 ') to (complement 8') is the second embodiment.
エンジンコントローラ31で実行されるこの制御について以下のフローチャートに基づいて詳述する。
This control executed by the
図7〜図10は第1実施形態のフローチャートである。このうち、図7はトレース点火時期推定値を算出するためのもので、Ref信号の入力毎に実行する。 7 to 10 are flowcharts of the first embodiment. Among these, FIG. 7 is for calculating the estimated value of the trace ignition timing, and is executed every time the Ref signal is input.
ステップ01では、クランク角センサ(33、34)により検出されるエンジン回転数NRPM[rpm]、エアフローセンサ32により検出される吸入空気量MA[kg/s]を読み込む。この吸入空気量MAからは次式により充填効率を算出する。
In step 01, the engine speed NRPM [rpm] detected by the crank angle sensors (33, 34) and the intake air amount MA [kg / s] detected by the
ITAC=MA/MAMX …(補9)
ただし、MAMX:充填効率最大値の吸入空気量[kg/s]、実機による適合値 とする
ステップ02では、基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1[degBTDC]を算出する。この値の算出については図8により後述する。
ITAC = MA / MAMX (Supplement 9)
However, MAMX: intake air amount [kg / s] with maximum charging efficiency, which is a value adapted to the actual machine In step 02, a basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 [degBTDC] is calculated. The calculation of this value will be described later with reference to FIG.
ステップ03ではノックセンサ37の出力に基づいてノック補正量KNKRET[deg]を算出する。例えば、ノックを判定したときにはクランク角で1degのリタード量をノック補正量として、またノック判定しないときには一定時間経過ごとにクランク角で1deg進角するような進角量をノック補正量として算出する。この場合、ノックを判定したときのノック補正量KNKRETには負の符号を、ノック判定しないときのノック補正量KNKRETには正の符号を付ける。
In step 03, a knock correction amount KNKRET [deg] is calculated based on the output of the
ステップ04では、基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1にノック補正量KNKRETを加算した値をトレース点火時期推定値ESTTRACE1として、つまり次式によりトレース点火時期推定値ESTTRACE1[degBTDC]を算出する。 In step 04, a value obtained by adding the knock correction amount KNKRET to the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 is set as the trace ignition timing estimated value ESTTRACE1, that is, the trace ignition timing estimated value ESTTRACE1 [degBTDC] is calculated by the following equation.
ESTTRACE1=BESTTRACE1+KNKRET …(2)
このようにして算出したトレース点火時期推定値ESTTRACE1は、図示しないフローにおいて、MBTの得られる基本点火時期MBTCALと比較され、小さい方の値が最終的な点火時期ADV[degBTDC]として選択される。点火時期の単位は、圧縮上死点を基準として進角側に計測したクランク角位置であるので、小さい方を選択するとは、トレース点火時期推定値ESTTRACE1と基本点火時期MBTCALのうち遅角側の値を選択することである。そして、選択された値が点火時期指令値として点火レジスタに移され、実際のクランク角がこの点火時期指令値と一致したタイミングでエンジンコントローラ31より一次電流を遮断する点火信号がパワートランジスタに出力される。
ESTTRACE1 = BESTTRACE1 + KNKRET (2)
The trace ignition timing estimated value ESTTRACE1 calculated in this way is compared with the basic ignition timing MBTCAL from which MBT is obtained in a flow (not shown), and the smaller value is selected as the final ignition timing ADV [degBTDC]. Since the unit of the ignition timing is the crank angle position measured on the advance side with reference to the compression top dead center, selecting the smaller one means that the smaller of the trace ignition timing estimated value ESTTRACE1 and the basic ignition timing MBTCAL is on the retard side. Is to select a value. The selected value is transferred to the ignition register as an ignition timing command value, and an ignition signal for cutting off the primary current is output from the
基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1が選択されているときにノックが生じたときには、次回の点火時に基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1よりノック補正量KNKRETの分だけ遅角された値がトレース点火時期推定値ESTTRACE1となる。 When knocking occurs when the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 is selected, a value that is retarded by the knock correction amount KNKRET from the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 at the next ignition is trace ignition timing estimated value. It becomes ESTTRACE1.
図8は基本トレース点火時期推定値を算出するためのもので、図7のステップ02のサブルーチンである。 FIG. 8 is for calculating the basic trace ignition timing estimated value, and is a subroutine of step 02 of FIG.
ステップ021では、カム角度センサ34により検出される実VTC角度(REVTC)と、VEL角度センサ43により検出される実VEL角度(REVEL)を読み込む。
In step 021, an actual VTC angle (REVTC) detected by the
ステップ022では、実VEL作動角REVELから図11を内容とするテーブルを参照することにより、吸気バルブ15の作動角REEVENTを算出する。図11の作動角のテーブル特性はVEL機構28の仕様により決まる。吸気バルブ15の作動角は図19を用いて説明したように吸気バルブ15の開時期IVOより閉時期IVCまでのクランク角区間のことである。
In step 022, the operating angle REEVENT of the
ステップ022ではまた、実VTC角度REVTCから次式により吸気バルブ15の中心角RETIMINGを算出する。
In step 022, the center angle RETIMING of the
RETIMING=RETIMING0+REVTC …(3)
ただし、RETIMING0:吸気バルブの中心角の初期位置、
(3)式右辺の吸気バルブの中心角の初期位置RETIMING0は、VTC機構27の非作動時の吸気バルブの中心角のことで、エンジンジオメトリーから決まる。吸気バルブ15の中心角は、図19を用いて説明したように、バルブリフト最大量となる位置のクランク角より吸気下死点(BDC)までのクランク角区間のことである。
RETIMING = RETIMING0 + REVTC (3)
Where RETIMING0: initial position of the central angle of the intake valve,
The initial position RETIMING0 of the center angle of the intake valve on the right side of the equation (3) is the center angle of the intake valve when the
ステップ023では、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1[degBTDC]を、またステップ024では、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR1[deg]を算出し、ステップ025で基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1にトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1を加算した値(トレース点火時期誤差補正量TRACEERR1だけ進角側の値)を基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1[degBTDC]として、つまり次式により基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1を算出する。(4)式は上記(補5)式に対応する。
BESTTRACE1=BBESTTRACE1+TRACEERR1
…(4)
(4)式は図6(C)に示したように適合点のVTC角度を中心とする所定の補正範囲で破線の特性を求める操作に相当する。(4)式右辺の基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR1の算出については後述する。
In step 023, the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRTRACE1 [degBTDC] is calculated. In step 024, the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1 [deg] is calculated. In step 025, the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRTRACE1 is trace-ignited. The value obtained by adding the timing error correction amount TRACEERR1 (the value on the advance side by the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1) is used as the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 [degBTDC], that is, the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 is calculated by the following equation: To do. The expression (4) corresponds to the above (complement 5) expression.
BESTTRACE1 = BESTTRACE1 + TRACEERR1
... (4)
Equation (4) corresponds to an operation for obtaining the characteristics of the broken line within a predetermined correction range centered on the VTC angle of the matching point as shown in FIG. The calculation of the basic trace ignition timing estimation basic value BBESTTRACE1 and the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1 on the right side of the equation (4) will be described later.
図9は基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1を算出するためのもので、図8のステップ023のサブルーチンである。 FIG. 9 is a subroutine for calculating the basic trace ignition timing estimation basic value BBESTTRACE1, which is a subroutine of step 023 in FIG.
ステップ0231ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図12を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度中心角感度EVSLTIMSLを、ステップ0232ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図13を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度中心角切片EVSLTIMINをそれぞれ算出し、ステップ0233で次式により基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度を算出する。(5)式は上記(補7)式と同じである。 In step 0231, the engine rotational speed NRPM and the charging efficiency ITAC are referred to, and the operation angle sensitivity center angle sensitivity EVSLTIMSL of the basic trace ignition timing estimation basic value is referred to by referring to the map shown in FIG. 12, and in step 0232, the engine rotational speed NRPM and charging are performed. The operation angle sensitivity central angle intercept EVSLTIMIN of the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated from the efficiency ITAC by referring to the map having the contents shown in FIG. 13, and the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by the following equation in step 0233. Calculate angular sensitivity. The expression (5) is the same as the above (complement 7).
EVSL=EVSLTIMSL×RETIMING+EVSLTIMIN
…(5)
ただし、EVSL :作動角感度、
EVSLTIMSL:作動角感度中心角感度、
RETIMING :吸気バルブの中心角、
EVSLTIMIN:作動角感度中心角切片、
ステップ0234ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図14を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片中心角感度EVINTIMSLを、ステップ0235ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図15を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片中心角切片EVINTIMINをそれぞれ算出し、ステップ0236で次式により基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片を算出する。(6)式は上記(補8)式と同じである。
EVSL = EVSLTIMSL × RETIMING + EVSLTIMIN
... (5)
However, EVSL: Operating angle sensitivity,
EVSLTIMSL: Operating angle sensitivity Center angle sensitivity,
RETIMING: Center angle of intake valve,
EVSLTIMIN: working angle sensitivity central angle intercept,
In step 0234, the engine rotational speed NRPM and charging efficiency ITAC are referred to, and the operating angle intercept center angle sensitivity EVINTIMSL of the basic trace ignition timing estimation basic value is referred to by referring to the map shown in FIG. The operating angle intercept center angle intercept EVINTIMIN of the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated from the efficiency ITAC by referring to the map having the contents shown in FIG. 15, and the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by the following equation in step 0236. Calculate the angular intercept. The expression (6) is the same as the above (complement 8) expression.
EVIN=EVINTIMSL×RETIMING+EVINTIMIN
…(6)
ただし、EVIN :作動角切片、
EVINTIMSL:作動角切片中心角感度、
RETIMING :吸気バルブの中心角、
EVINTIMIN:作動角切片中心角切片、
ステップ0237では、次式により基本トレース点火時期推定基本値を算出する。(7)式は上記(補6)式と同じである。
EVIN = EVINTIMSL × RETIMING + EVINTIMIN
(6)
Where EVIN: working angle intercept,
EVINTIMSL: Operating angle intercept center angle sensitivity,
RETIMING: Center angle of intake valve,
EVINTIMIN: working angle intercept central angle intercept,
In step 0237, a basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by the following equation. The expression (7) is the same as the above (complement 6).
BBESTTRACE1=EVSL×REEVENT+EVIN
…(7)
ただし、BBESTTRACE1:基本トレース点火時期推定基本値、
EVSL :作動角感度、
REEVENT :吸気バルブの作動角、
EVIN :作動角切片、
ここで、図12に示した作動角感度中心角感度EVSLTIMSL、図13に示した作動角感度中心角切片EVSLTIMIN、図14に示した作動角切片中心角感度EVINTIMSL、図15に示した作動角切片中心角切片EVINTIMINの各マップ特性はエンジン回転速度NRPM、充填効率ITAC、VEL角度、VTC角度が変化したとき、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACEが実トレースノック点火時期と同等もしくはリタードするよう予め適合しておく。
BBESTTRACE1 = EVSL × REEVENT + EVIN
... (7)
However, BBESTRACE1: Basic trace ignition timing estimation basic value,
EVSL: Operating angle sensitivity,
REEVENT: The operating angle of the intake valve,
EVIN: Working angle intercept,
Here, the operating angle sensitivity center angle sensitivity EVSLTIMSL shown in FIG. 12, the operating angle sensitivity center angle intercept EVSLTIMIN shown in FIG. 13, the operating angle intercept center angle sensitivity EVINTIMSL shown in FIG. 14, and the operating angle intercept shown in FIG. Each map characteristic of the central angle intercept EVINTIMIN is pre-adapted so that the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTTRACE is equal to or retarded to the actual trace knock ignition timing when the engine speed NRPM, charging efficiency ITAC, VEL angle, and VTC angle change. Keep it.
図10はトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1を算出するためのもので、図8のステップ024のサブルーチンである。 FIG. 10 is for calculating the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1, and is a subroutine of step 024 in FIG.
ステップ0241ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図16を内容とするマップを参照することにより吸気バルブ15の目標作動角TGEVENTを、ステップ0242ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図17を内容とするマップを参照することにより吸気バルブ15の目標中心角TGTIMINGをそれぞれ算出する。図16に示した目標作動角TGEVENT、図17に示した目標中心角TGTIMINGの各マップ特性は、適合したエンジン回転速度NRPM、充填効率ITACの状態でベストな状態となるよう予め適合しておく。ここでベストな状態とは要求により定まるものである。例えば燃費(あるいはエンジン出力)が最適となるように目標作動角TGEVENT及び目標中心角TGTIMINGが定められる。
In step 0241, the target operating angle TGEVENT of the
ステップ0243では、そのときの吸気バルブ15の実作動角REEVENTの目標作動角TGEVENTからの誤差(TGEVENT−REEVENT)と、そのときの吸気バルブ15の実中心角RETIMINGの目標中心角TGTIMINGからの誤差(TGTIMING−RETIMING)とを用いて次式により作動角・中心角の誤差EVTIMERRを算出する。
In step 0243, the error (TGEVENT-REEVENT) of the actual operating angle REEVENT of the
EVTIMERR=((TGEVENT−REEVENT)/a)^2
+((TGTIMING−RETIMING)/b)^2
…(8)
ただし、a、b:定数、
定数a,bはステップ025で算出する基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1が実トレースノック点火時期と同等もしくはリタードするよう予め適合しておく。
EVTIMERR = ((TGEVENT−REEVENT) / a) ^ 2
+ ((TGTIMING-RETIMING) / b) ^ 2
(8)
Where a and b are constants,
The constants a and b are adjusted in advance so that the basic trace ignition timing estimated
ステップ0244では、この作動角・中心角誤差EVTIMERRと作動角・中心角誤差の閾値TH1を比較する。ここで、閾値TH1は図6(C)に示したように適合点よりいずれの範囲で、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1を補正するかを定める値(一定値)で、予め適合しておく。 In step 0244, the operating angle / center angle error EVTIMERR is compared with the threshold value TH1 of the operating angle / center angle error. Here, as shown in FIG. 6C, the threshold value TH1 is a value (a constant value) that determines whether the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTTRACE1 is to be corrected in a range from the compatible point, and is preliminarily adapted. .
従って、作動角・中心角誤差EVTIMERRが閾値TH1より大きいときには補正範囲にないので、ステップ0245に進んでトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1=0とする。 Accordingly, when the operating angle / center angle error EVTIMERR is larger than the threshold value TH1, the correction range is not set, and therefore the process proceeds to step 0245 to set the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1 = 0.
一方、作動角・中心角誤差EVTIMERRが閾値TH1以下であるときには適合点を中心とする所定の補正範囲にあると判断してステップ0246に進み、エンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図18を内容とするマップを参照することにより、トレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR1を算出する。このトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR1は、上記(補4)式の値を求めるものである。 On the other hand, when the operating angle / center angle error EVTIMEERR is equal to or less than the threshold value TH1, it is determined that it is within a predetermined correction range centered on the matching point, and the process proceeds to step 0246, and FIG. 18 is shown from the engine speed NRPM and the charging efficiency ITAC. By referring to the map, the trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERERR1 is calculated. This trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERR1 is used to obtain the value of the above (Supplement 4).
ステップ0247では、次式によりトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1を算出する。 In step 0247, the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1 is calculated by the following equation.
TRACEERR1=BTRACEERR1
×(TH1−EVTIMERR)/TH1
…(9)
(9)式右辺の(EVTIMERR/TH1)は1以下の正の値である。吸気バルブ15の実作動角REEVENTが目標作動角TGEVENTと一致し、吸気バルブ15の実中心角RETIMINGも目標中心角TGTIMINGと一致するとき作動角・中心角誤差EVTIMERR=0となり、このとき、(9)式よりトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR1がそのままトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1となる。また、吸気バルブ15の実作動角REEVENTが目標作動角TGEVENTから離れかつ吸気バルブ15の実中心角RETIMINGが目標中心角TGTIMINGから離れるほど作動角・中心角誤差EVTIMERRが大きくなって閾値TH1に近づいて行き、作動角・中心角誤差EVTIMERRが閾値TH1と一致したとき、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR1はゼロとなる。すなわち、(9)式は図6(C)に示したように適合点を中心とする所定の補正範囲で一点鎖線の特性から破線の特性へと進角側に移すための補正量を求める操作である。
TRACEERR1 = BTRACERR1
× (TH1-EVTIMERR) / TH1
... (9)
(EVTIMERR / TH1) on the right side of the equation (9) is a positive value of 1 or less. When the actual operating angle REEVENT of the
上記のトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR1の特性は、吸気バルブ15の実作動角REEVENTが適合点の吸気バルブ15の作動角(つまり目標作動角TGEVENT)に近づいてゆくほどステップ025で算出する基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1が、適合点の実トレースノック点火時期に近づいて行くように、つまり図6(C)に示した破線の特性が得られるように予め適合しておく。
The characteristic of the above-mentioned trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERR1 is calculated in step 025 as the actual operating angle REEVENT of the
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、VTC機構27とVEL機構28とを備えるエンジンにおいて、エンジンの回転速度NRPM、エンジンの負荷、VTC機構27に与える指令値及びVEL機構28に与える指令値に基づいて基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)を算出し(図8のステップ023、図9参照)、この算出された基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)で火花点火を行うので、VTC角度(VTC機構27に与える指令値)は変わらないのに、VEL角度(VEL機構28に与える指令値)によって吸気バルブ15の開時期や閉時期(開閉タイミング)が進角したり遅角したりした場合でも、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)を精度良く算出することができ、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)の算出(推定)精度が向上する。
According to the present embodiment (the invention described in
本実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)を、吸気バルブ15の作動角REEVENTの一次式で近似するので(図9のステップ0237参照)、吸気バルブ15の作動角、VEL角度(VEL機構28に与える指令値)が相違する場合でも、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)を容易に算出できる。
According to the present embodiment (inventions described in
本実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)を吸気バルブ15の作動角REEVENTの一次式で近似する場合に、基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度EVSL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片EVIN(一次式の切片)とを吸気バルブ15の中心角RETIMINGの一次式で近似するので(図9のステップ0233、0236参照)、吸気バルブ15の中心角、VTC角度(VTC機構27に与える指令値)が相違する場合でも、基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度EVSL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片EVIN(一次式の切片)とを容易に算出できる。
According to the present embodiment (the invention described in
基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度EVSL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片EVIN(一次式の切片)とを、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(一次式で近似した第1のトレース点火時期基本値)が所定の適合点で実トレース点火時期と一致するように設定したとき、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(第1のトレース点火時期基本値)が適合点以外では実トレース点火時期より進角してノックが発生することがあり得るのであるが、本実施形態(請求項4、10に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値の作動角感度EVSL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値の作動角切片EVIN(一次式の切片)とを、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(第1のトレース点火時期基本値)がさらに適合点以外で実トレース点火時期より進角しないよう基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(第1のトレース点火時期基本値)を遅角側にオフセットして設定するので、適合点以外でのノックの発生を回避できる。
The basic trace ignition timing estimated basic value operating angle sensitivity EVSL (primary equation slope) and the basic trace ignition timing estimated basic value operating angle intercept EVIN (primary equation intercept) are used as the basic trace ignition timing estimated basic value BESTTRACE1 (primary The first trace ignition timing basic value BBESTTRACE1 (first trace ignition timing basic value) is set so that the first trace ignition timing basic value approximated by the equation) matches the actual trace ignition timing at a predetermined fitting point. However, according to the present embodiment (the inventions described in
本実施形態(請求項5、11に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(適合点以外で実トレース点火時期より進角しないよう遅角側にオフセットして設定している第2のトレース点火時期基本値)とトレース点火時期誤差補正量TRACEERR1(トレース点火時期補正量)とから基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)を算出し(図8のステップ025参照)、この基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)を基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(第2のトレース点火時期基本値)に代えて火花点火を行うと共に、適合点で基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期とが一致するようにトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR1(トレース点火時期補正量)を設定するので(図10のステップ0246参照)、適合点で基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期との間に点火時期誤差が発生してしまうことを避けることができる。 According to the present embodiment (the inventions described in claims 5 and 11 ), the basic trace ignition timing estimation basic value BBESTRTRACE1 is set by being offset to the retard side so as not to advance from the actual trace ignition timing except at the matching point. 8 is calculated from the second trace ignition timing basic value) and the trace ignition timing error correction amount TRACEERR1 (trace ignition timing correction amount) (step 025 in FIG. 8). The basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 (trace ignition timing estimated value) is replaced with the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRTRACE1 (second trace ignition timing basic value), and spark ignition is performed. Trace ignition timing estimated value BESTTRACE 1 (trace ignition Since the trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACEERR1 (trace ignition timing correction amount) is set so that the actual trace ignition timing matches the actual trace ignition timing (see step 0246 in FIG. 10), the basic trace at the matching point It is possible to avoid the occurrence of an ignition timing error between the ignition timing estimated value BESTTRACE1 (trace ignition timing estimated value) and the actual trace ignition timing.
適合点でのみ基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期とが一致するように基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期補正量)を設定したのでは、適合点とそれ以外とでトレース点火時期推定値と実トレース点火時期との間に点火時期差が生じトルク段差を誘発する可能性があるのであるが、本実施形態(請求項6、12に記載の発明)によれば、適合点を中心として所定の補正範囲を設け、この補正範囲において基本トレース点火時期推定値BESTTRACE1(トレース点火時期推定値)が、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(第2のトレース点火時期基本値の直線)へと滑らかにつながるように、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR1(適合点以外でのトレース点時期補正量)を算出するので(図10のステップ0247参照)、こうしたトルク段差を誘発することがない。 If the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 (trace ignition timing correction amount) is set so that the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 (trace ignition timing estimated value) and the actual trace ignition timing match only at the conforming point, There is a possibility that a difference in ignition timing occurs between the estimated value of the trace ignition timing and the actual trace ignition timing between the point and other points, and a torque step may be induced. In this embodiment (claims 6 and 12 ). In accordance with the present invention, a predetermined correction range is provided centering on the matching point, and in this correction range, the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE1 (trace ignition timing estimated value) is changed to the basic trace ignition timing estimated basic value BESTTRACE1 (second Trace ignition timing error so that the trace ignition timing basic value straight line Since calculates a correction amount TRACEERR1 (trace point timing correction amount other than compatible point) (see step 0247 in FIG. 10), is not to induce such torque difference.
次に、図20〜図23は第2実施形態のフローチャートで、図20、図21、図22、図23はそれぞれ図7、図8、図9、図10に対応する。 Next, FIGS. 20 to 23 are flowcharts of the second embodiment, and FIGS. 20, 21, 22, and 23 correspond to FIGS. 7, 8, 9, and 10, respectively.
ここでは、第1実施形態との違いを主に説明する。 Here, differences from the first embodiment will be mainly described.
図20においてステップ11、14で基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2、トレース点火時期推定値ESTTRACE2を算出するが、内容的には同様の値を算出している。ただし、第1実施形態で算出する値であることを表すために第1実施形態では記号の最後に「1」を付しているので、第2実施形態で算出する値であることを表すために第2実施形態では記号の最後を「1」に代えて「2」を付している。この「2」は図21、図22、図23においても使用している。
In FIG. 20, the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 and the trace ignition timing estimated value ESTTRACE2 are calculated in
図21(図20ステップ12のサブルーチン)においてステップ122では実VEL角度REVELから図24を内容とするテーブルを参照することにより、吸気バルブ15のリフトRELIFTを算出する。図24のリフトのテーブル特性はVEL機構28の仕様により決まる。
In FIG. 21 (subroutine of step 12 in FIG. 20), in step 122, the lift RELIFT of the
ステップ123では、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2[degBTDC]を、またステップ124では、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR2[deg]を算出し、ステップ125で基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2にトレース点火時期誤差補正量TRACEERR2を加算した値(トレース点火時期誤差補正量TRACEERR2だけ進角側の値)を基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2[degBTDC]として、つまり次式により基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2を算出する。(10)式は上記(補5)式に対応する。
BESTTRACE2=BBESTTRACE2+TRACEERR2
…(10)
(10)式は図6(C)に示したように適合点のVTC角度を中心とする所定の補正範囲で破線を求める操作に相当する。(10)式右辺の基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR2の算出については後述する。
In step 123, the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRACE2 [degBTDC] is calculated, and in step 124, the trace ignition timing error correction amount TRACEERR2 [deg] is calculated. In step 125, the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRTRACE2 is trace-ignited. The value obtained by adding the timing error correction amount TRACEERR2 (the value on the advance side by the trace ignition timing error correction amount TRACEERR2) is used as the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 [degBTDC], that is, the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 is calculated by the following equation: To do. The expression (10) corresponds to the above (complement 5) expression.
BESTTRACE2 = BESTTRACE2 + TRACEERR2
(10)
Equation (10) corresponds to an operation for obtaining a broken line within a predetermined correction range centered on the VTC angle of the matching point as shown in FIG. The calculation of the basic trace ignition timing estimation basic value BBESTTRACE2 and the trace ignition timing error correction amount TRACEERR2 on the right side of the equation (10) will be described later.
図22(図21のステップ123のサブルーチン)において、ステップ1231ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図25を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度中心角感度LISLTIMSLを、ステップ1232ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図26を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度中心角切片LISLTIMINをそれぞれ算出し、ステップ1233で次式により基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度を算出する。(11)式は上記(補7’)式と同じである。 In FIG. 22 (subroutine of step 123 in FIG. 21), in step 1231, the lift sensitivity central angle sensitivity of the basic trace ignition timing estimation basic value is obtained by referring to the map containing FIG. 25 from the engine speed NRPM and the charging efficiency ITAC. In step 1232, the lift sensitivity central angle intercept LISLTIMIN of the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by referring to the map containing the contents of FIG. 26 from the engine speed NRPM and the charging efficiency ITAC in step 1232. The lift sensitivity of the basic value for estimating the basic trace ignition timing is calculated from the equation. The expression (11) is the same as the above (complement 7 ') expression.
LISL=LISLTIMSL×RETIMING+LISLTIMIN
…(11)
ただし、LISL :リフト感度、
LISLTIMSL:リフト感度中心角感度、
RETIMING :吸気バルブの中心角、
LISLTIMIN:リフト感度中心角切片、
ステップ1234ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図27を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片中心角感度LIINTIMSLを、ステップ1235ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図28を内容とするマップを参照することにより基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片中心角切片LIINTIMINをそれぞれ算出し、ステップ1236で次式により基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片を算出する。(12)式は上記(補8’)式と同じである。
LISL = LISLTIMSL × RETIMING + LISLTIMIN
... (11)
Where LISL: lift sensitivity,
LISLTIMSL: Lift sensitivity center angle sensitivity,
RETIMING: Center angle of intake valve,
LISLTIMIN: lift sensitivity central angle intercept,
In step 1234, the lift intercept center angle sensitivity LINTIMSL of the basic trace ignition timing estimation basic value is referred to by referring to a map containing the contents of FIG. 27 from the engine speed NRPM and charging efficiency ITAC, and in step 1235, the engine speed NRPM and charging efficiency. The lift intercept center angle intercept LIINITIMIN of the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated from the ITAC by referring to the map having the contents shown in FIG. 28. In step 1236, the lift intercept of the basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by the following equation. calculate. The expression (12) is the same as the above (
LIIN=LIINTIMSL×RETIMING+LIINTIMIN
…(12)
ただし、LIIN :リフト切片、
LIINTIMSL:リフト切片中心角感度、
RETIMING :吸気バルブの中心角、
LIINTIMIN:リフト切片中心角切片、
ステップ1237では、次式により基本トレース点火時期推定基本値を算出する。(13)式は上記(補6’)式と同じである。
LIIN = LIINITIMSL × RETIMING + LITINTIMIN
(12)
Where LIIN: lift intercept,
LIIMSIMS: Lift intercept center angle sensitivity,
RETIMING: Center angle of intake valve,
LIMINTIM: Lift intercept central angle intercept,
In step 1237, a basic trace ignition timing estimation basic value is calculated by the following equation. The expression (13) is the same as the above (complement 6 ′) expression.
BBESTTRACE2=LISL×RELIFT+LIIN
…(13)
ただし、BBESTTRACE2:基本トレース点火時期推定基本値、
LISL :リフト感度、
RELIFT :吸気バルブのリフト、
LIIN :リフト作動角切片、
ここで、図25に示したリフト感度中心角感度LISLTIMSL、図26に示したリフト感度中心角切片LISLTIMIN、図27に示したリフト切片中心角感度LIINTIMSL、図28に示したリフト切片中心角切片LIINTIMINの各マップ特性はエンジン回転速度NRPM、充填効率ITAC、VEL角度、VTC角度が変化したとき、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACEが実トレースノック点火時期と同等もしくはリタードするよう予め適合しておく。
BBESTTRACE2 = LISL × RELIFT + LIIN
... (13)
Where BBESTRACE2: Basic value of basic trace ignition timing estimation,
LISL: lift sensitivity,
RELIFT: Intake valve lift,
LIIN: lift operating angle intercept,
Here, the lift sensitivity center angle sensitivity LISLTIMSL shown in FIG. 25, the lift sensitivity center angle intercept LISLTIMIN shown in FIG. 26, the lift intercept center angle sensitivity LIINITIMSL shown in FIG. 27, and the lift intercept center angle intercept LIINITIMIN shown in FIG. Each map characteristic is adjusted in advance so that the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTTRACE is equal to or retards the actual trace knock ignition timing when the engine speed NRPM, the charging efficiency ITAC, the VEL angle, and the VTC angle change.
図23(図21のステップ124のサブルーチンの)においてステップ1241ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図29を内容とするマップを参照することにより吸気バルブ15の目標リフトTGLIFTを、ステップ1242ではエンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図17を内容とするマップを参照することにより吸気バルブ15の目標中心角TGTIMINGをそれぞれ算出する。図29に示した目標リフトTGLIFT、図17に示した目標中心角TGTIMINGの各マップ特性は、適合したエンジン回転速度NRPM、充填効率ITACの状態でベストな状態となるよう予め適合しておく。ここでベストな状態とは要求により定まるものである。例えば燃費(あるいはエンジン出力)が最適となるように目標リフトTGLIFT及び目標中心角TGTIMINGが定められる。
In FIG. 23 (subroutine of step 124 of FIG. 21), in step 1241, the target lift TGLIFT of the
ステップ1243では、そのときの吸気バルブ15の実リフトRELIFTの目標リフトTGLIFTからの誤差(TGLIFT−RELIFT)と、そのときの吸気バルブ15の実中心角RETIMINGの目標中心角TGTIMINGからの誤差(TGTIMING−RETIMING)とを用いて次式によりリフト・中心角の誤差LITIMERRを算出する。
In step 1243, the error (TGLIFT-RELIFT) of the actual lift RELIFT of the
LITIMERR=((TGLIFT−RELIFT)/c)^2
+((TGTIMING−RETIMING)/d)^2
…(14)
ただし、c、d:定数、
定数c,dはステップ125で算出する基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2が実トレースノック点火時期と同等もしくはリタードするよう予め適合しておく。
LITIMERR = ((TGLIFT-RELIFT) / c) ^ 2
+ ((TGTIMING-RETIMING) / d) ^ 2
... (14)
Where c and d are constants,
The constants c and d are preliminarily adapted so that the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 calculated in step 125 is equal to or retarded from the actual trace knock ignition timing.
ステップ1244では、このリフト・中心角誤差LITIMERRとリフト・中心角誤差の閾値TH2を比較する。ここで、閾値TH2は図6(C)に示したように適合点よりいずれの範囲で、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2を補正するかを定める値(一定値)で、予め適合しておく。 In step 1244, the lift / center angle error LITIMERR is compared with the lift / center angle error threshold value TH2. Here, as shown in FIG. 6C, the threshold TH2 is a value (a constant value) that determines whether the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTRTRACE2 is to be corrected in a range from the compatible point, and is preliminarily adapted. .
従って、リフト・中心角誤差LITIMERRが閾値TH2より大きいときには補正範囲にないので、ステップ1245に進んでトレース点火時期誤差補正量TRACEERR2=0とする。 Accordingly, when the lift / center angle error LITIMERR is larger than the threshold value TH2, it is not within the correction range, so the routine proceeds to step 1245, where the trace ignition timing error correction amount TRACEERR2 = 0 is set.
一方、リフト・中心角誤差LITIMERRが閾値TH2以下であるときには適合点を中心とする所定の補正範囲にあると判断してステップ1246に進み、エンジン回転速度NRPMと充填効率ITACから図30を内容とするマップを参照することにより、トレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR2を算出する。このトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR2は、上記(補4)式の値を求めるものである。 On the other hand, when the lift / center angle error LITIMERR is less than or equal to the threshold value TH2, it is determined that it is within a predetermined correction range centered on the matching point, and the routine proceeds to step 1246, where FIG. 30 is calculated from the engine speed NRPM and the charging efficiency ITAC. By referring to the map, the trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERERR2 is calculated. This trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERERR2 is used to obtain the value of the above (Supplement 4).
ステップ1247では、次式によりトレース点火時期誤差補正量TRACEERR2を算出する。
In
TRACEERR2=BTRACEERR2×(LITIMERR/TH2)
…(15)
(15)式右辺の(LIEVTIMERR/TH2)は1以下の正の値である。吸気バルブ15の実リフトRELIFTが目標リフトTGLIFTと一致し、吸気バルブ15の実中心角RETIMINGも目標中心角TGTIMINGと一致するときリフト作動角・中心角誤差LITIMERR=0となり、このとき、(15)式よりトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR2がそのままトレース点火時期誤差補正量TRACEERR2となる。また、吸気バルブ15の実リフトRELIFTが目標リフトTGLIFTから離れかつ吸気バルブ15の実中心角RETIMINGが目標中心角TGTIMINGから離れるほどリフト作動角・中心角誤差LITIMERRが大きくなって閾値TH1に近づいて行き、リフト作動角・中心角誤差LITIMERRが閾値TH1と一致したとき、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR2はゼロとなる。すなわち、(15)式は図6(C)に示したように適合点を中心とする所定の補正範囲で一点鎖線の特性から破線の特性へと進角側に移すための補正量を求める操作である。
TRACEERR2 = BTRACERR2 × (LITIMERR / TH2)
... (15)
(LIEVTIMERR / TH2) on the right side of the equation (15) is a positive value of 1 or less. When the actual lift RELIFT of the
上記のトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR2の特性は、吸気バルブ15の実リフトRELIFTが適合点の吸気バルブ15のリフト(つまり目標リフトTGLIFT)に近づいてゆくほどステップ125で算出する基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2が、適合点の実トレースノック点火時期に近づいて行くように、つまり図6(C)に示した破線の特性が得られるように予め適合しておく。
The characteristic of the above-mentioned trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACEERR2 is the basic trace calculated in step 125 as the actual lift RELIFT of the
ここで、第2実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of 2nd Embodiment is demonstrated.
第2実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、VTC機構27とVEL機構28とを備えるエンジンにおいて、エンジンの回転速度NRPM、エンジンの負荷、VTC角度(VTC機構27に与える指令値)及びVEL角度(VEL機構28に与える指令値)に基づいて基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)を算出し(図21のステップ123、図22参照)、この算出された基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE1(トレース点火時期基本値)で火花点火を行うので、VTC角度(VTC機構27に与える指令値)は変わらないのに、VEL角度(VEL機構28に与える指令値)によって吸気バルブ15の開時期や閉時期(開閉タイミング)が進角したり遅角したりした場合でも、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)を精度良く算出することができ、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)の算出(推定)精度が向上する。
According to the second embodiment (the invention described in
第2実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)を、吸気バルブ15のリフトRELIFTの一次式で近似するので(図22のステップ1237参照)、吸気バルブ15のリフト、VEL角度(VEL機構28に与える指令値)が相違する場合でも、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)を容易に算出できる。
According to the second embodiment (the inventions described in
第2実施形態(請求項1、2、7、8に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(トレース点火時期基本値)を吸気バルブ15のリフトRELIFT(バルブリフト最大量)の一次式で近似する場合に基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度LISL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片LIIN(一次式の切片)とを吸気バルブ15の中心角RETIMINGの一次式で近似するので(図22のステップ1233、1236参照)、吸気バルブ15の中心角RETIMING、VTC角度(VTC機構27に与える指令値)が相違する場合でも、基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度LISL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片LIIN(一次式の切片)とを容易に算出できる。
According to the second embodiment (the inventions described in
基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度LISL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片LIIN(一次式の切片)とを、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(一次式で近似した第1のトレース点火時期基本値)が所定の適合点で実トレース点火時期と一致するように設定したとき、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(第1のトレース点火時期基本値)が適合点以外では実トレース点火時期より進角してノックが発生することがあり得るのであるが、第2実施形態(請求項4、10に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値のリフト感度LISL(一次式の傾き)と基本トレース点火時期推定基本値のリフト切片LIIN(一次式の切片)とを、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(第1のトレース点火時期基本値)がさらに適合点以外で実トレース点火時期より進角しないよう基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(第1のトレース点火時期基本値)を遅角側にオフセットして設定するので、適合点以外でのノックの発生を回避できる。
The basic trace ignition timing estimation basic value lift sensitivity LISL (primary equation slope) and the basic trace ignition timing estimation basic value lift intercept LIIN (primary equation intercept) are expressed as the basic trace ignition timing estimation basic value BBESTTRACE2 (primary equation). When the approximate first trace ignition timing basic value) is set so as to coincide with the actual trace ignition timing at a predetermined adaptation point, the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTTRACE2 (first trace ignition timing basic value) is compatible. Except for this point, there is a possibility that knocking may occur with an advance from the actual trace ignition timing. However, according to the second embodiment (the inventions according to
第2実施形態(請求項5、11に記載の発明)によれば、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(適合点以外で実トレース点火時期より進角しないよう遅角側にオフセットして設定している第2のトレース点火時期基本値)とトレース点火時期誤差補正量TRACEERR2(トレース点火時期補正量)とから基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)を算出し(図21のステップ125参照)、この基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)を基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(第2のトレース点火時期基本値)に代えて火花点火を行うと共に、適合点で基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期とが一致するようにトレース点火時期推定誤差補正量基本値BTRACEERR2(トレース点火時期補正量)を設定するので(図23のステップ1246参照)、適合点で基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期との間に点火時期誤差が発生してしまうことを避けることができる。 According to the second embodiment (inventions described in claims 5 and 11 ), the basic trace ignition timing estimation basic value BESTTRACE2 is set by being offset to the retard side so as not to advance from the actual trace ignition timing except at the matching point. The basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing estimated value) is calculated from the second trace ignition timing basic value) and the trace ignition timing error correction amount TRACEERR2 (trace ignition timing correction amount) (step of FIG. 21). 125), the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing estimated value) is replaced with the basic trace ignition timing estimated basic value BESTTRACE2 (second trace ignition timing basic value), and spark ignition is performed. Basic trace ignition timing estimate BESTTRACE2 (trace Since the trace ignition timing estimation error correction amount basic value BTRACERERR2 (trace ignition timing correction amount) is set so that the fire timing estimated value) matches the actual trace ignition timing (see step 1246 in FIG. 23), the basic point at the matching point is used. It is possible to avoid occurrence of an ignition timing error between the trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing estimated value) and the actual trace ignition timing.
適合点でのみ基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)と実トレース点火時期とが一致するように基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期補正量)を設定したのでは、適合点とそれ以外とでトレース点火時期推定値と実トレース点火時期との間に点火時期差が生じトルク段差を誘発する可能性があるのであるが、第2実施形態(請求項6、12に記載の発明)によれば、適合点を中心として所定の補正範囲を設け、この補正範囲において基本トレース点火時期推定値BESTTRACE2(トレース点火時期推定値)が、基本トレース点火時期推定基本値BBESTTRACE2(第2のトレース点火時期基本値の直線)へと滑らかにつながるように、トレース点火時期誤差補正量TRACEERR2(適合点以外でのトレース点時期補正量)を算出するので(図23のステップ1247参照)、こうしたトルク段差を誘発することがない。
If the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing correction amount) is set so that the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing estimated value) and the actual trace ignition timing coincide with each other only at the conforming point, There is a possibility that a difference in ignition timing is generated between the estimated value of the trace ignition timing and the actual trace ignition timing between the point and other points, and a torque step may be induced, but the second embodiment (Claims 6 and 12 ). According to the present invention, a predetermined correction range is provided centering on the matching point, and in this correction range, the basic trace ignition timing estimated value BESTTRACE2 (trace ignition timing estimated value) is the basic trace ignition timing estimated basic value BBESTTRACE2 (second Trace ignition timing so that it is smoothly connected to the trace ignition timing basic value line) Since it calculates a difference correction amount TRACEERR2 (trace point timing correction amount other than compatible point) (see
請求項1、2に記載の発明において、トレース点火時期基本値算出処理手順は図8のステップ023、図9によりまたは図21のステップ123、図22により果たされている。 In the first and second aspects of the invention, the trace ignition timing basic value calculation processing procedure is performed by Step 023 and FIG. 9 in FIG. 8 or Step 123 and FIG. 22 in FIG.
請求項7、8に記載の発明において、トレース点火時期基本値算出手段の機能は図8のステップ023、図9によりまたは図21のステップ123、図22により果たされている。
In the inventions according to
11 点火装置
27 VTC機構(可変バルブタイミング機構)
28 VEL機構(可変バルブ機構)
31 エンジンコントローラ
34 カム角度センサ
37 ノックセンサ
43 VEL角度センサ
11
28 VEL mechanism (variable valve mechanism)
31
Claims (12)
吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構と
を備えるエンジンにおいて、
トレース点火時期基本値を、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第1一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出するトレース点火時期基本値算出処理手順と、
この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う火花点火実行処理手順と、
前記第1一次式の傾きと切片とを前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第2一次式で近似し、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいて前記第1一次式の傾きと切片とを算出する傾き・切片算出処理手順と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御方法。 A variable valve timing mechanism that advances and retards the opening and closing timing of the intake valve according to the command value while the operating angle of the intake valve remains constant;
In an engine equipped with a variable valve mechanism that variably controls the valve lift maximum amount of the intake valve and the operating angle of the intake valve according to the command value,
The trace ignition timing basic value is approximated by a first primary expression of any one of a command value given to the variable valve timing mechanism and an intake valve central angle, and any one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the intake valve central angle is determined. Trace ignition timing basic value calculation processing procedure for calculating this trace ignition timing basic value based on one,
Spark ignition execution processing procedure for performing spark ignition with the calculated trace ignition timing basic value,
A command given to the variable valve mechanism by approximating the inclination and intercept of the first primary formula to the variable valve mechanism by any one of the second primary expressions of the command value, intake valve operating angle, and intake valve lift maximum amount. An ignition / ignition calculation procedure for calculating an inclination and an intercept of the first linear expression based on any one of a value, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount Timing control method.
吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構と
を備えるエンジンにおいて、
トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第3一次式で近似し、前記トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出するトレース点火時期基本値算出処理手順と、
この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う火花点火実行処理手順と、
前記第3一次式の傾きと切片とを前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第4一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいて前記第3一次式の傾きと切片とを算出する傾き・切片算出処理手順と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御方法。 A variable valve timing mechanism that advances and retards the opening and closing timing of the intake valve according to the command value while the operating angle of the intake valve remains constant;
In an engine equipped with a variable valve mechanism that variably controls the valve lift maximum amount of the intake valve and the operating angle of the intake valve according to the command value,
The trace ignition timing basic value is approximated by a third primary expression of any one of a command value given to the variable valve mechanism, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount, and the trace ignition timing basic value is set to the variable valve Trace ignition timing basic value calculation processing procedure for calculating this trace ignition timing basic value based on any one of a command value given to the mechanism, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount,
Spark ignition execution processing procedure for performing spark ignition with the calculated trace ignition timing basic value,
The command value to be given to the variable valve timing mechanism is approximated by the fourth value of any one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the central angle of the intake valve, and the inclination and intercept of the third primary formula are given to the variable valve timing mechanism. An ignition timing control method for an engine, comprising: an inclination / intercept calculation processing procedure for calculating an inclination and an intercept of the third linear expression based on any one of the central angles.
このトレース点火時期推定値を前記第2のトレース点火時期基本値に代えて火花点火を行う火花点火実行処理手順と
を含み、
前記適合点で前記トレース点火時期推定値と実トレース点火時期とが一致するように前記トレース点火時期補正量を設定することを特徴とする請求項4に記載のエンジンの点火時期制御方法。 A trace for calculating the estimated value of the trace ignition timing from the second trace ignition timing basic value that is offset and set to the retarded angle side so as not to advance from the actual trace ignition timing except at the above-mentioned conforming point. Ignition timing estimated value calculation processing procedure,
A spark ignition execution processing procedure for performing spark ignition instead of the trace ignition timing estimated value instead of the second trace ignition timing basic value;
5. The engine ignition timing control method according to claim 4, wherein the trace ignition timing correction amount is set so that the trace ignition timing estimated value and the actual trace ignition timing coincide with each other at the matching point.
吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構と
を備えるエンジンにおいて、
トレース点火時期基本値を、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第1一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出するトレース点火時期基本値算出手段と、
この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う火花点火実行手段と、
前記第1一次式の傾きと切片とを前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第2一次式で近似し、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいて前記第1一次式の傾きと切片とを算出する傾き・切片算出手段と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。 A variable valve timing mechanism that advances and retards the opening and closing timing of the intake valve according to the command value while the operating angle of the intake valve remains constant;
In an engine equipped with a variable valve mechanism that variably controls the valve lift maximum amount of the intake valve and the operating angle of the intake valve according to the command value,
The trace ignition timing basic value is approximated by a first primary expression of any one of a command value given to the variable valve timing mechanism and an intake valve central angle, and any one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the intake valve central angle is determined. Trace ignition timing basic value calculating means for calculating the trace ignition timing basic value based on
Spark ignition execution means for performing spark ignition at the calculated trace ignition timing basic value;
A command given to the variable valve mechanism by approximating the inclination and intercept of the first primary formula to the variable valve mechanism by any one of the second primary expressions of the command value, intake valve operating angle, and intake valve lift maximum amount. And an inclination / intercept calculating means for calculating an inclination and an intercept of the first linear expression based on any one of a value, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount. Control device.
吸気バルブのバルブリフト最大量及び吸気バルブの作動角を指令値に応じて可変制御する可変バルブ機構と
を備えるエンジンにおいて、
トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つの第3一次式で近似し、前記トレース点火時期基本値を、前記可変バルブ機構に与える指令値、吸気バルブ作動角、吸気バルブリフト最大量のいずれか一つに基づいてこのトレース点火時期基本値を算出するトレース点火時期基本値算出手段と、
この算出されたトレース点火時期基本値で火花点火を行う火花点火実行手段と、
前記第3一次式の傾きと切片とを前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つの第4一次式で近似し、前記可変バルブタイミング機構に与える指令値、吸気バルブ中心角のいずれか一つに基づいて前記第3一次式の傾きと切片とを算出する傾き・切片算出手段と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。 A variable valve timing mechanism that advances and retards the opening and closing timing of the intake valve according to the command value while the operating angle of the intake valve remains constant
In an engine equipped with a variable valve mechanism that variably controls the valve lift maximum amount of the intake valve and the operating angle of the intake valve according to the command value,
The trace ignition timing basic value is approximated by a third primary expression of any one of a command value given to the variable valve mechanism, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount, and the trace ignition timing basic value is set to the variable valve Trace ignition timing basic value calculation means for calculating this trace ignition timing basic value based on any one of a command value given to the mechanism, an intake valve operating angle, and an intake valve lift maximum amount;
Spark ignition execution means for performing spark ignition at the calculated trace ignition timing basic value;
The command value to be given to the variable valve timing mechanism is approximated by the fourth value of any one of the command value given to the variable valve timing mechanism and the central angle of the intake valve, and the inclination and intercept of the third primary formula are given to the variable valve timing mechanism. An engine ignition timing control device comprising: an inclination / intercept calculating means for calculating an inclination and an intercept of the third linear expression based on any one of the central angles.
このトレース点火時期推定値を前記第2のトレース点火時期基本値に代えて火花点火を行う火花点火実行手段と
を含み、
前記適合点で前記トレース点火時期推定値と実トレース点火時期とが一致するように前記トレース点火時期補正量を設定することを特徴とする請求項10に記載のエンジンの点火時期制御装置。 A trace for calculating the estimated value of the trace ignition timing from the second trace ignition timing basic value that is offset and set to the retarded angle side so as not to advance from the actual trace ignition timing except at the above-mentioned conforming point. Ignition timing estimated value calculation means;
Spark ignition execution means for performing spark ignition instead of the trace ignition timing estimated value instead of the second trace ignition timing basic value;
11. The engine ignition timing control device according to claim 10, wherein the trace ignition timing correction amount is set so that the trace ignition timing estimated value and the actual trace ignition timing coincide with each other at the matching point.
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