JP5229116B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
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Description
こうした内燃機関の点火時期制御は機関運転状態等に基づき算出される点火時期指令値を用いて行われ、同制御を通じて上記点火時期指令値が減少するほど同機関の点火時期が遅角される。上記点火時期指令値は、機関運転状態に基づき算出されるベース点火時期よりも遅角側に設定された最大遅角点火時期に対し、ノック発生の有無に応じて増減するフィードバック項による補正を加えるとともに、前記フィードバック項に基づき更新される基本学習値による補正を加えることによって算出される(特許文献1参照)。
請求項1記載の発明によれば、基本学習領域内における内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域では、複数の多点学習領域が設定されるとともに、それら多点学習領域毎に多点学習値が用意される。そして、現在の機関運転状態が基本学習領域内における内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域にあるときには、上記複数の多点学習領域のうち現在の機関運転状態が存在する多点学習領域の多点学習値がフィードバック項に基づき更新される。これにより、基本学習領域内における内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域において、そのばらつきに応じて同領域を細分化した多点学習領域毎の多点学習値をそれぞれノック発生を抑制するうえで適切な値とすることができる。そして、基本学習領域内における内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域では、最大遅角点火時期に対し、現在の機関運転状態に対応する多点学習領域の多点学習値による補正が加えられ、その上で同多点学習領域の存在する基本学習領域に対応した基本学習値による補正が加えられることとなる。上記のように多点学習値による補正を最大遅角点火時期に対し加えることで、基本学習領域内における内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域において、内燃機関でのノック発生を効果的に抑制できなくなることを抑制できる。
図1に示されるエンジン1においては、その燃焼室2に吸気通路3を通じて空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁4から噴射された燃料が同燃焼室2に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ5による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として各燃焼室2から排気通路8に送り出される。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル27の踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ28。
・エンジン1でのノック発生を検出するノックセンサ31。
・クランクシャフト7の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度(機関回転速度)の算出等に用いられるクランクポジションセンサ34。
そして、電子制御装置26は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、エンジン回転速度やエンジン負荷(エンジン1の1サイクル当たりに燃焼室2に吸入される空気の量)といったエンジン運転状態を把握する。なお、エンジン回転速度はクランクポジションセンサ34からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、アクセルポジションセンサ28、スロットルポジションセンサ30、及び、エアフローメータ32等の検出信号に基づき求められるエンジン1の吸入空気量とエンジン回転速度とから算出される。電子制御装置26は、エンジン負荷やエンジン回転速度といったエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうしてエンジン1の点火時期制御等の各種運転制御が電子制御装置26を通じて実施される。
エンジン1の点火時期に関しては、エンジン運転状態等から求められる点火時期指令値STに基づき、同点火時期指令値STが減少するほど遅角側に制御されることとなる。同点火時期指令値STは、エンジン運転状態に基づき算出されるベース点火時期BT、及びエンジン1でのノック発生を抑制するための点火時期の補正量である遅角量AKCSに基づき、以下の式(1)を用いて算出される。
ST :点火時期指令値
BT :ベース点火時期
AKCS:遅角量
式(1)の上記ベース点火時期BTは、標準的な環境条件のもとエンジン1でノックが発生する限界まで点火時期を進角させたときの同点火時期(以下、ノック限界点火時期AKnという)、及び、同じく標準的な環境条件のもとエンジン1の出力トルクを最大値とすることの可能な点火時期(以下、MBTという)を考慮して算出される。なお、上記環境条件としては気温、湿度、大気圧、及びエンジン冷却水温等があげられ、これらの条件に応じてエンジン1でのノックの発生しやすさが変化することとなる。
AKmax:最大遅角量
AG(i) :基本学習値
F :フィードバック項
式(2)の最大遅角量AKmaxは、上述したベース点火時期BT、及び、最もノックが発生しやすい環境条件下においてノックを生じさせない最も進角側の点火時期を表す値である最大遅角点火時期AKmfに基づき、以下の式(3)を用いて算出される。
BT :ベース点火時期
AKmf :最大遅角点火時期
式(3)の最大遅角点火時期AKmfは、上述したノック限界点火時期AKnからノック余裕代Rを減算した値「AKn−R」である。なお、ここで用いられるノック余裕代Rは、最大遅角点火時期AKmfが上述した意味の値となるよう、予め実験等により設定された固定値である。
=BT−{AKmax−(AG(i) +F)}
=BT−AKmax+(AG(i) +F) …(4)
=BT−(BT−AKmf)+(AG(i) +F)
=AKmf+AG(i) +F …(5)
次に、式(5)で用いられるフィードバック項F及び基本学習値AG(i) について詳しく説明する。
現在のエンジン運転状態が多点学習領域nにあるときには、式(4)の最大遅角量AKmaxに上記多点学習領域nに対応した多点学習値AGdp(n) が反映され、それによって式(4)が以下の式(6)のようになる。
BT :ベース点火時期
AKmax :最大遅角量
AGdp(n) :多点学習値
AG(i) :基本学習値
F :フィードバック項
更に、式(6)は、上記式(3)を用いることにより、以下の式(7)のように変形することが可能である。
=BT−(BT−AKmf)+AGdp(n) +(AG(i) +F)
=AKmf+AGdp(n) +AG(i) +F …(7)
BT :ベース点火時期
AKmf :最大遅角点火時期
AGdp(n) :多点学習値
AG(i) :基本学習値
F :フィードバック項
この式(7)の多点学習値AGdp(n) は、上述したように基本学習領域i内におけるエンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域にエンジン運転状態に応じて同基本学習領域iよりも更に細かく区画された複数の多点学習領域n毎に用意されており、それぞれ電子制御装置26の不揮発性のRAMに記憶されている。これら多点学習値AGdp(n) は、燃焼室2内でのデポジットの付着などエンジン1の経年劣化が生じたとき、その経年劣化によるノック発生への影響のばらつきに対応して点火時期を補正するための補正項である。
多点学習領域nにおいて、多点学習値AGdp(n) が正の値となって同多点学習値AGdp(n) により最大遅角点火時期AKmfが進角補正されると、同補正後の最大遅角点火時期(AKmf+AGdp(n) )が例えば図2の破線L1で示されるようにベース点火時期BTに近い値となる。このため、補正後の最大遅角点火時期のベース点火時期BTに対する遅角量が上記判定値未満となって上記[2]の条件が不成立となり、多点学習値AGdp(n) の更新及びそれ行うためのフィードバック項Fの増減が実行禁止されるおそれがある。
(1)基本学習領域i内におけるエンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域では、複数の多点学習領域nが設定されるとともに、それら多点学習領域n毎に多点学習値AGdp(n) が用意される。そして、現在のエンジン運転状態が基本学習領域i内におけるエンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域にあるときには、上記複数の多点学習領域nのうち現在のエンジン運転状態が存在する多点学習領域nの多点学習値AGdp(n) がフィードバック項Fに基づき更新される。これにより、基本学習領域i内におけるエンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域において、そのばらつきに応じて同領域を細分化した多点学習領域n毎の多点学習値AGdp(n) をそれぞれノック発生を抑制するうえで適切な値とすることができる。そして、上記エンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域では、最大遅角点火時期AKmfに対し、現在のエンジン運転状態に対応する多点学習領域nの多点学習値AGdp(n) による補正が加えられ、その上で同多点学習領域nの存在する基本学習領域iに対応した基本学習値AG(i) による補正が加えられる。上記のように多点学習値AGdp(n) による補正を最大遅角点火時期AKmfに対し加えることで、基本学習領域i内におけるエンジン1の経年劣化によるノック発生への影響のばらつきが大きい領域において、エンジン1でのノック発生を効果的に抑制できなくなることを抑制できる。
・多点学習値AGdp(n) が最大遅角点火時期AKmfを進角補正する値であるか否かの判断、及び同判断に基づく最大遅角点火時期AKmfの上記多点学習値AGdp(n) による進角補正の禁止を、各多点学習領域nのうち最も低負荷側の多点学習領域nに限って実行してもよい。また、上記判断及び上記進角補正の禁止を、上記最も低負荷側の多点学習領域nを含む低負荷側の幾つかの多点学習領域nに限って実行してもよい。これらの場合、最大遅角点火時期AKmfの上記多点学習値AGdp(n) による進角補正の禁止が行われない多点学習領域nにおいて、上記進角補正の禁止によりエンジン1の点火時期が必要以上に遅角側に留められてエンジン出力が低下することを回避できる。
・基本学習領域iの合計数や多点学習領域nの合計数を適宜変更してもよい。
Claims (2)
- 内燃機関の点火時期を点火時期指令値に基づき同指令値が減少するほど遅角側に制御する点火時期制御装置であって、前記点火時期指令値は、機関運転状態に基づき算出されるベース点火時期よりも遅角側の値に設定された最大遅角点火時期に対し、ノック発生の有無に応じて増減するフィードバック項による補正を加えるとともに、前記フィードバック項に基づき更新される基本学習値による補正を加えることで算出されるものであり、前記基本学習値に関しては、機関運転状態に応じて区画された複数の基本学習領域毎に用意されて現在の機関運転状態に対応する基本学習領域の値が前記フィードバック項に基づき更新されるとともに前記最大遅角点火時期の補正に用いられるものであり、前記ベース点火時期に対する前記最大遅角点火時期の遅角量が判定値以上であるときには前記フィードバック項の増減及び前記基本学習値の更新を許可し、前記遅角量が前記判定値未満となるときには前記フィードバック項の増減及び前記基本学習値の更新を禁止する内燃機関の点火時期制御装置において、
前記複数の基本学習領域のうちの少なくとも一つの領域内にあって、内燃機関の経年劣化によるノック発生への影響にばらつきが生じる領域に、機関運転状態に応じて区画された複数の多点学習領域が設定されるとともに、それら多点学習領域毎に前記最大遅角点火時期の補正に用いられる多点学習値が用意され、
前記多点学習値に関しては、現在の機関運転状態が多点学習領域にあるとき、その多点学習領域の値が前記フィードバック項に基づき更新されるとともに前記最大遅角点火時期の補正に用いられるものであり、
前記多点学習値が前記最大遅角点火時期を進角補正する値であるときには、同多点学習値による前記最大遅角点火時期の補正が禁止される
ことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 - 前記多点学習値が前記最大遅角点火時期を進角補正する値であるか否かの判断、及び同判断に基づく前記多点学習値による前記最大遅角点火時期の補正の禁止は、各多点学習領域のうち少なくとも最も低負荷側の多点学習領域にて行われる
請求項1記載の内燃機関の点火時期制御装置。
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