JP5530641B2 - Knocking control device for spark ignition type internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は火花点火式内燃機関のノッキング制御装置に関する。 The present invention relates to a knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine.
従来の火花点火式内燃機関として、吸気弁の開閉時期を制御するなどして有効圧縮比を可変とするものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional spark ignition type internal combustion engine, there is one in which an effective compression ratio is made variable by controlling an opening / closing timing of an intake valve (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の火花点火式内燃機関は、圧縮比を決定したあとに、その圧縮比と運転状態とに基づいてノッキング限界よりも遅角側となるように点火時期を制御していた。そのため、運転状態に応じて最適な燃費となる圧縮比及び点火時期の組み合わせを選択できないという問題点があった。 However, in the conventional spark ignition internal combustion engine, after the compression ratio is determined, the ignition timing is controlled to be retarded from the knocking limit based on the compression ratio and the operating state. For this reason, there is a problem in that a combination of compression ratio and ignition timing that provides optimum fuel consumption cannot be selected according to the driving state.
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、ノッキングを回避しつつ、運転状態に応じて最適な燃費となる圧縮比及び点火時期の組み合わせの選択を可能にすることを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and enables selection of a combination of a compression ratio and an ignition timing that provides optimum fuel consumption according to the driving state while avoiding knocking. With the goal.
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。 The present invention solves the above problems by the following means .
本発明は、機械圧縮比を可変とする圧縮比可変機構を備えた火花点火式内燃機関のノッキング制御装置であって、ノッキングを検出するノッキング検出手段と、低回転低負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、機械圧縮比を固定しつつ点火時期を遅角してノッキングを解消し、高回転高負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、点火時期を固定しつつ機械圧縮比を下げてノッキングを解消するノッキング解消手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention relates to a knock control apparatus for a spark ignition internal combustion institution having a compression ratio variable mechanism for varying the machinery compression ratio, the knocking detection means to detect knocking, operating at low speed and low load When knocking is detected, the ignition timing is retarded while the mechanical compression ratio is fixed to cancel knocking.When knocking is detected when operating at high rotation and high load, the ignition timing is knocking eliminating means to eliminate knock by reducing the mechanical compression ratio fixed while, characterized in that it comprises a.
本発明によれば、運転状態に応じて最適な燃費となる圧縮比及び点火時期でノッキングを解消することができる。 According to the present invention, knocking can be eliminated at a compression ratio and ignition timing that provide optimum fuel consumption according to the driving state.
以下、図面等を参照して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、複リンク式ピストンストローク機構を備えたエンジン1を示す図である。 FIG. 1 is a view showing an engine 1 having a multi-link type piston stroke mechanism.
エンジン1は、シリンダブロック31と、その頂部を覆うシリンダヘッド30とを備える。
The engine 1 includes a
シリンダブロック31には、複数のシリンダ31aが形成される。シリンダ31aには、ピストン60が摺動自在に嵌合する。これらシリンダヘッド30とシリンダブロック31とピストン60とによって、ペントルーフ形の燃焼室40が区画形成される。
In the
シリンダヘッド30には、燃焼室40に開口する吸気通路41及び排気通路42が形成され、吸気通路41の開口を開閉する吸気バルブ43と、排気通路42の開口を開閉する排気バルブ44とが設けられる。また、シリンダヘッド30には、燃料噴射弁46が設けられる。燃料噴射弁46は、吸気通路41の内部に燃料を噴射する。さらに、シリンダヘッド30には、点火栓45が設けられる。点火栓45は、燃焼室40の頂壁中心部で火花を飛ばして混合気を点火する。
An
複リンク式ピストンストローク機構は、ピストン60とクランクシャフト33とを2つのリンク(アッパリンク11、ロアリンク12)で連結するとともに、コントロールリンク13でロアリンク12を制御して圧縮比を変更する。
The multi-link piston stroke mechanism connects the
アッパリンク11は、その上端がピストンピン21を介してピストン60と連結し、その下端がアッパピン22を介してロアリンク12の一端と連結する。ピストン60は、燃焼圧力を受け、シリンダブロック31のシリンダ31a内を往復動する。
The
ロアリンク12は、その一端がアッパピン22を介してアッパリンク11に連結し、その他端がコントロールピン23を介してコントロールリンク13に連結する。また、ロアリンク12は、その略中央の連結孔に、クランクシャフト33のクランクピン33bが挿入され、クランクピン33bを中心軸として揺動する。ロアリンク12は左右の2部材に分割可能である。クランクシャフト33は、複数のジャーナル33aとクランクピン33bとカウンタウェイト33cとを備える。ジャーナル33aは、シリンダブロック31及びラダーフレーム34によって回転自在に支持される。クランクピン33bは、ジャーナル33aから所定量偏心しており、ここにロアリンク12が揺動自在に連結する。カウンタウェイト33cは、ジャーナル33aとクランクピン33bとをつなぐアーム部に設けられ、回転部分の重量アンバランスを取り除く。
One end of the
コントロールリンク13は、その一端がコントロールピン23を介してロアリンク12に連結し、その他端が連結ピン24を介してコントロールシャフト25に連結する。コントロールリンク13は、この連結ピン24を中心として揺動する。またコントロールシャフト25にはギアが形成されており、そのギアがアクチュエータ51の回転軸52に設けられたピニオン53に噛合する。アクチュエータ51によってコントロールシャフト25が回転させられ、連結ピン24が移動する。
One end of the
コントローラ2は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ2には、ノックセンサ71などのエンジンの1運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。コントローラ2は、運転状態に応じてアクチュエータ51を制御して、エンジンの圧縮比(機械圧縮比)を変更する。
The
図2は複リンク式ピストンストローク機構による圧縮比変更方法を説明する図である。 FIG. 2 is a view for explaining a compression ratio changing method by a multi-link type piston stroke mechanism.
複リンク式ピストンストローク機構は、コントロールシャフト25を回転して連結ピン24の位置を変更することで、圧縮比を変更できる。
The multi-link piston stroke mechanism can change the compression ratio by rotating the
例えば図2(A)、図2(C)に示すように連結ピン24を位置Pにすれば、上死点位置(TDC)が高くなり高圧縮比になる。
For example, as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (C), when the connecting
そして図2(B)、図2(C)に示すように、連結ピン24を位置Qにすれば、コントロールリンク13が上方へ押し上げられ、コントロールピン23の位置が上がる。これによりロアリンク12はクランクピン33bを中心として反時計方向に回転し、アッパピン22が下がり、ピストン上死点(TDC)におけるピストン60の位置が下降する。したがって圧縮比が低圧縮比になる。
As shown in FIGS. 2B and 2C, when the connecting
本実施形態のように圧縮比の変更が可能なエンジンの場合には、ノッキングが発生したときの解消方法として、点火時期を遅角する方法の他に、圧縮比を下げるという方法が考えられる。燃費を考慮すると、運転状態によって、点火時期を遅角した方が良い場合と機械圧縮比を下げた方が良い場合とがある。この点について図3及び図4を参照して説明する。 In the case of an engine in which the compression ratio can be changed as in the present embodiment, a method of reducing the compression ratio is conceivable as a method for solving the occurrence of knocking in addition to a method of retarding the ignition timing. Considering the fuel consumption, there are cases where it is better to retard the ignition timing and cases where it is better to lower the mechanical compression ratio depending on the driving state. This point will be described with reference to FIGS.
図3は、低負荷で運転しているときの点火時期と正味燃料消費率(Brake Specific Fuel Consumption;以下「BSFC」という)との関係を圧縮比ごとに示した図である。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ignition timing and the net fuel consumption rate (Brake Specific Fuel Consumption; hereinafter referred to as “BSFC”) for each compression ratio when operating at a low load.
高圧縮比で運転しているときにノッキングが発生した場合について考える。低負荷で運転している場合は、図3に破線で示すように点火時期をノッキング限界まで遅角させてノッキングを解消したときの方が、図3に一点鎖線で示すように圧縮比を下げて点火時期をノッキング限界まで進角させたときよりもBSFCが小さくなる。 Consider the case where knocking occurs when operating at a high compression ratio. When operating at a low load, as shown by the broken line in FIG. 3, when the ignition timing is retarded to the knocking limit and knocking is eliminated, the compression ratio is lowered as shown by the one-dot chain line in FIG. Thus, the BSFC becomes smaller than when the ignition timing is advanced to the knocking limit.
つまり、低負荷で運転しているときにノッキングが発生したときは、圧縮比はそのままで点火時期を遅角させた方が、燃費は良くなる。 In other words, when knocking occurs while driving at a low load, the fuel efficiency is improved by retarding the ignition timing while maintaining the compression ratio.
図4は、高負荷で運転しているときの点火時期とBSFCとの関係を圧縮比ごとに示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ignition timing and the BSFC when operating at a high load for each compression ratio.
高負荷で運転しているときにノッキングが発生した場合について考える。高負荷で運転している場合は、図4に破線で示すように点火時期をノッキング限界まで遅角させてノッキングを解消するよりも、図4に一点鎖線で示すように圧縮比をノッキング限界となる圧縮比まで下げたときの方が、BSFCが小さくなる。 Consider the case where knocking occurs while driving at high load. When operating at a high load, rather than delaying the ignition timing to the knocking limit as shown by the broken line in FIG. 4 and eliminating the knocking, the compression ratio is set to the knocking limit as shown by the one-dot chain line in FIG. The BSFC becomes smaller when the compression ratio is lowered.
つまり、高負荷で運転しているときにノッキングが発生したときは、点火時期はそのままで圧縮比を下げた方が、燃費は良くなる。 In other words, when knocking occurs while driving at a high load, the fuel efficiency is improved by lowering the compression ratio while maintaining the ignition timing.
そこで本実施形態では、運転状態に応じて点火時期を制御してノッキングを解消するか、圧縮比を制御してノッキングを解消するかを切り替える。以下、このノッキング回避制御について説明する。 Therefore, in the present embodiment, switching is performed between controlling whether the ignition timing is controlled to eliminate knocking or controlling the compression ratio to cancel knocking according to the operating state. Hereinafter, this knocking avoidance control will be described.
図5は、本実施形態によるノッキング回避制御について説明するブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram illustrating knocking avoidance control according to the present embodiment.
基本点火時期算出部101には、エンジン回転速度と、エンジン負荷と、が入力される。基本点火時期算出部101は、エンジン回転速度とエンジン負荷とに基づいて基本点火時期を算出し、出力する。
The engine speed and the engine load are input to the basic ignition timing
基本圧縮比算出部102には、エンジン回転速度と、エンジン負荷と、が入力される。基本圧縮比算出部102は、エンジン回転速度とエンジン負荷とに基づいて基本圧縮比を算出する。
The basic compression
ノッキング判定部103には、ノックセンサの出力値が入力される。ノッキング判定部103は、ノックセンサ出力値をノック判定レベルと比較して、ノッキングが発生しているか否かの判定結果を出力する。
The
補正値算出部104には、ノッキングが発生しているか否かの判定結果と、エンジン回転速度と、エンジン負荷と、が入力される。補正値算出部104は、ノッキングが発生している場合には、まずエンジン回転速度とエンジン負荷とから運転状態を検出し、運転状態に応じて、点火時期又は圧縮比のいずれかを優先的に制御するかを決定する。そして、その決定に応じて、基本点火時期に対する補正量(以下「基本点火時期補正量」という)及び基本圧縮比に対する補正量(以下「基本圧縮比補正量」という)を算出し、出力する。
The correction
目標点火時期算出部105には、基本点火時期と、基本点火時期補正量と、が入力される。目標点火時期算出部105は、基本点火時期と基本点火時期補正量とに基づいて目標点火時期を算出し、出力する。
The target ignition timing
目標圧縮比算出部106には、基本圧縮比と、基本圧縮比補正量と、が入力される。の九表圧縮比算出部は、基本圧縮比と基本圧縮比補正量とに基づいて目標圧縮比を算出し、出力する。
The basic compression ratio and the basic compression ratio correction amount are input to the target compression
図6は、本実施形態によるノッキング回避制御について説明するフローチャートである。コントローラ2は、本ルーチンをエンジンの運転中に所定の演算周期(例えば10ms)で実行する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the knocking avoidance control according to the present embodiment. The
ステップS1において、コントローラ2は、運転状態に応じて基本点火時期と基本圧縮比とを算出する。
In step S1, the
ステップS2において、コントローラ2は、ノッキングが発生したか否かを判定する。コントローラ2は、ノッキングが発生していると判定したときはステップS6に処理を移行し、ノッキングが発生していないと判定したときはステップS3に処理を移行する。
In step S2, the
ステップS3において、コントローラ2は、基本点火時期を目標点火時期に設定する。
In step S3, the
ステップS4において、コントローラ2は、基本圧縮比を目標圧縮比に設定する。
In step S4, the
ステップS5において、コントローラ2は、点火時期を目標点火時期に制御し、圧縮比を目標圧縮比に制御する。
In step S5, the
ステップS6において、コントローラ2は、運転状態に応じてノッキングの解消手段を判定する。具体的には、後述する図7のマップを参照して、エンジンが点火時期制御領域で運転しているのか、圧縮比制御領域で運転しているのかを判定する。コントローラ2は、エンジンが点火時期制御領域で運転しているときにはステップS7に処理を移行する。一方で、エンジンが圧縮比制御領域で運転しているときにはステップS9に処理を移行する。
In step S6, the
ステップS7において、コントローラ2は、基本点火時期から所定の基本点火時期補正量だけ遅角させた点火時期を目標点火時期として設定する。
In step S7, the
ステップS8において、コントローラ2は、基本圧縮比を目標圧縮比に設定する。
In step S8, the
ステップS9において、コントローラ2は、基本点火時期を目標点火時期に設定する。
In step S9, the
ステップS10において、コントローラ2は、基本圧縮比から所定の基本圧縮比補正量だけ低下させた圧縮比を目標圧縮比として設定する。
In step S10, the
図7は、運転状態に応じてノッキングの解消手段を判定するためのマップである。 FIG. 7 is a map for determining knocking elimination means according to the driving state.
図7に示すように、低回転低負荷で運転しているが点火時期制御領域となり、高回転又は高負荷で運転しているときが圧縮比制御領域となる。 As shown in FIG. 7, the operation is performed at a low rotation and a low load, but is an ignition timing control region, and the operation is performed at a high rotation or a high load is a compression ratio control region.
図8は、定常低負荷運転時におけるノッキング回避制御の動作について説明するタイムチャートである。フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。 FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of knocking avoidance control during steady low-load operation. In order to clarify the correspondence with the flowchart, the step numbers of the flowchart will be described together.
時刻t1でノッキングが発生すると(図8(D);S2でYes)、定常低負荷運転時の場合、すなわち点火時期制御領域で運転している場合には(図8(A);S6でNo)、圧縮比はそのままで(図8(C);S8)、点火時期をノック限界まで遅角してノッキングを解消する(図8(B)(D);S7)。 When knocking occurs at time t1 (FIG. 8 (D); Yes in S2), during steady low load operation, that is, when operating in the ignition timing control region (FIG. 8 (A); No in S6) The compression ratio remains the same (FIG. 8C; S8), and the ignition timing is retarded to the knock limit to eliminate knocking (FIGS. 8B, 8D, and S7).
時刻t2で再びノッキングが発生したときも同様にしてノッキングを解消する。 Similarly, when knocking occurs again at time t2, knocking is eliminated.
図9は、定常高負荷運転時におけるノッキング回避制御の動作について説明するタイムチャートである。フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。 FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the knocking avoidance control during the steady high load operation. In order to clarify the correspondence with the flowchart, the step numbers of the flowchart will be described together.
時刻t11でノッキングが発生すると(図8(D);S2でYes)、定常高負荷運転の場合、すなわち圧縮比制御領域で運転している場合には(図8(A);S6でYes)、点火時期はそのままで(図8(B);S9)、圧縮比をノック限界まで下げてノッキングを解消する(図8(C)(D);S10)。 When knocking occurs at time t11 (FIG. 8 (D); Yes in S2), in the case of steady high load operation, that is, when operating in the compression ratio control region (FIG. 8 (A); Yes in S6). The ignition timing remains the same (FIG. 8B; S9), and the compression ratio is lowered to the knock limit to eliminate knocking (FIGS. 8C and 8D; S10).
時刻t12で再びノッキングが発生したときも同様にしてノッキングを解消する。 Similarly, when knocking occurs again at time t12, knocking is eliminated.
以上説明した本実施形態によれば、ノッキングが発生した場合に、運転状態に応じて点火時期を優先的に制御してノッキングを解消するか、圧縮比を優先的に制御してノッキングを解消するかを切り替えることにした。 According to the present embodiment described above, when knocking occurs, the ignition timing is preferentially controlled according to the operating state to eliminate knocking, or the compression ratio is preferentially controlled to eliminate knocking. I decided to switch.
これにより、運転状態に応じて最適な燃費となる圧縮比及び点火時期でノッキングを解消することができる。 Thereby, knocking can be eliminated at the compression ratio and ignition timing at which the optimum fuel consumption is achieved according to the driving state.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、運転状態が過渡状態の場合にノッキングが検出されたときは、点火時期及び圧縮比の双方を制御してノッキングを解消する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下の各実施形態では上述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that knocking is eliminated by controlling both the ignition timing and the compression ratio when knocking is detected when the operation state is a transient state. Hereinafter, the difference will be mainly described. In the following embodiments, the same reference numerals are used for portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
図10は、本実施形態によるノッキング回避制御について説明するブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating the knocking avoidance control according to the present embodiment.
過渡状態判定部201には、エンジン回転速度と、エンジン負荷と、が入力される。過渡状態判定部201は、エンジン回転速度とエンジン負荷とに基づいて、運転状態が定常状態か過渡状態かを判定し、その判定結果を出力する。過渡状態判定部201は、急加速時など、所定以上のトルク変動があったときに過渡状態と判定する。
The engine speed and the engine load are input to the transient
過渡時補正値算出部202には、ノッキングが発生しているか否かの判定結果が入力される。過渡時補正値算出部202は、ノッキングが発生しているときには、過渡時における基本点火時期に対する補正量(以下「過渡時基本点火時期補正量」という)及び過渡時における基本圧縮比に対する補正量(以下「過渡時基本圧縮比補正量」という)を出力する。
A determination result as to whether knocking has occurred is input to the transient correction
切替部203には、過渡状態か否かの判定結果と、基本点火時期補正量と、基本圧縮比補正量と、過渡時基本点火時期補正量と、過渡時基本圧縮比補正量と、が入力される。切替部203は、運転状態が定常状態であれば、基本点火時期補正量及び基本圧縮比補正量を出力する。一方で、運転状態が過渡状態であれば、過渡時基本点火時期補正量及び過渡時基本圧縮比補正量を出力する。
The
図11は、本実施形態によるノッキング回避制御について説明するフローチャートである。コントローラ2は、本ルーチンをエンジンの運転中に所定の演算周期(例えば10ms)で実行する。
FIG. 11 is a flowchart illustrating knocking avoidance control according to the present embodiment. The
ステップS21において、コントローラ2は、運転状態が定常状態であるか過渡状態であるかを判定する。コントローラ2は、運転状態が定常状態であればステップS6に処理を移行し、過渡状態であればステップS22に処理を移行する。
In step S21, the
ステップS22において、コントローラ2は、基本点火時期から所定の過渡時基本点火時期補正量だけ遅角させた点火時期を目標点火時期として設定する。
In step S22, the
ステップS23において、コントローラ2は、基本圧縮比から所定の過渡時基本圧縮比補正量だけ低下させた圧縮比を目標圧縮比として設定する。
In step S <b> 23, the
図12は、過渡時におけるノッキング回避制御の動作について説明するタイムチャートである。フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。 FIG. 12 is a time chart for explaining the operation of knocking avoidance control at the time of transition. In order to clarify the correspondence with the flowchart, the step numbers of the flowchart will be described together.
時刻t21で過渡時にノッキングが発生すると(図12(A)(D);S2でYes,S21でYes)、点火時期を基本点火時期から過渡時基本点火時期補正量だけ遅角させ(図12(B);S22)、かつ、圧縮比を基本圧縮比から所定の過渡時基本圧縮比補正量だけ低下させてノッキングを解消する(図12(C)(D);S23)。 If knocking occurs at the transition time t21 (FIGS. 12A and 12D; Yes at S2, Yes at S21), the ignition timing is retarded from the basic ignition timing by the transitional basic ignition timing correction amount (FIG. 12 ( B); S22), and the compression ratio is decreased from the basic compression ratio by a predetermined transient basic compression ratio correction amount to eliminate knocking (FIGS. 12C, 12D, and S23).
以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる他に、過渡時のノッキングを確実に解消することができる。 According to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and knocking at the time of transition can be reliably eliminated.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、ノッキングの頻度が所定値を超えたときに点火時期の遅角量又は圧縮比の低下量を補正する点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that when the knocking frequency exceeds a predetermined value, the retard amount of the ignition timing or the decrease amount of the compression ratio is corrected. Hereinafter, the difference will be mainly described.
図13は、本実施形態によるノッキング回避制御について説明するフローチャートである。コントローラ2は、本ルーチンをエンジンの運転中に所定の演算周期(例えば10ms)で実行する。
FIG. 13 is a flowchart illustrating knocking avoidance control according to the present embodiment. The
ステップS31において、コントローラ2は、ノッキング頻度が所定頻度より高くなったか否かを判定する。コントローラ2は、ノッキング頻度が所定頻度を超えていればステップS32に処理を移行し、そうでなければ今回の処理を終了する。
In step S31, the
ステップS32において、コントローラ2は、予め運転状態に応じて決められた基本点火時期の値を新たな値に更新する。具体的には、先のステップで算出した目標点火時期を次回からの演算で使用する基本点火時期とする。
In step S32, the
ステップS33において、コントローラ2は、予め運転状態に応じて決められた基本圧縮比の値を新たな値に更新する。具体的には、先のステップで算出した目標圧縮比を次回からの演算で使用する基本圧縮比とする。
In step S33, the
以上説明した本実施形態によれば、ノッキング頻度が高いときは、予め運転状態に応じて決められた基本点火時期及び基本圧縮比の値を補正する。これにより、第1実施形態と同様の効果が得られる他に、ノッキングの頻度を低下させることができる。 According to the present embodiment described above, when the knocking frequency is high, the basic ignition timing and the basic compression ratio values determined in advance according to the operating state are corrected. Thereby, in addition to obtaining the same effect as in the first embodiment, the frequency of knocking can be reduced.
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 エンジン(火花点火時期内燃機関)
11 アッパリンク
12 ロアリンク
13 コントロールリンク
25 コントロールシャフト
31 シリンダブロック
33 クランクシャフト
51 アクチュエータ
60 ピストン
101 基本点火時期算出部(基本値算出手段)
102 基本圧縮比算出部(基本値算出手段)
104 補正値算出部(補正値算出手段)
105 目標点火時期算出部(目標値算出手段)
106 目標圧縮比算出部(目標値算出手段)
S1 ノッキング解消手段、基本値算出手段
S2 ノッキング検出手段
S6 ノッキング解消手段
S7 ノッキング解消手段、補正値算出手段、目標値算出手段
S8 ノッキング解消手段、目標値算出手段
S9 ノッキング解消手段、目標値算出手段
S10 ノッキング解消手段、補正値算出手段、目標値算出手段
S21 過渡時ノッキング解消手段
S22 過渡時ノッキング解消手段
S23 過渡時ノッキング解消手段
S31 ノッキング頻度算出手段
S32 基本値変更手段
S33 基本値変更手段
1 Engine (spark ignition timing internal combustion engine)
DESCRIPTION OF
102 Basic compression ratio calculation unit (basic value calculation means)
104 Correction value calculation unit (correction value calculation means)
105 Target ignition timing calculation unit (target value calculation means)
106 Target compression ratio calculation unit (target value calculation means)
S1 Knock elimination means, basic value calculation means S2 Knock detection means S6 Knock elimination means S7 Knock elimination means, correction value calculation means, target value calculation means S8 Knock elimination means, target value calculation means S9 Knock elimination means, target value calculation means S10 Knocking canceling means, correction value calculating means, target value calculating means S21 Transient knocking canceling means S22 Transient knocking canceling means S23 Transient knocking canceling means S31 Knocking frequency calculating means S32 Basic value changing means S33 Basic value changing means
Claims (5)
ノッキングを検出するノッキング検出手段と、
低回転低負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、機械圧縮比を固定しつつ点火時期を遅角してノッキングを解消し、高回転高負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、点火時期を固定しつつ機械圧縮比を下げてノッキングを解消するノッキング解消手段と、
を備えることを特徴とする火花点火式内燃機関のノッキング制御装置。 A knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine provided with a compression ratio variable mechanism that makes a mechanical compression ratio variable,
Knocking detection means for detecting knocking;
When knocking is detected when operating at low rotation and low load, knocking is canceled by retarding the ignition timing while fixing the mechanical compression ratio, and when operating at high rotation and high load. When detected, a knocking canceling means for canceling knocking by lowering the mechanical compression ratio while fixing the ignition timing;
A knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine, comprising:
運転状態に応じて点火時期及び圧縮比の基本値を算出する基本値算出手段と、
低回転低負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、点火時期の補正値を算出し、高回転高負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、機械圧縮比の補正値を算出する補正値算出手段と、
低回転低負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、前記機械圧縮比の基本値を目標圧縮比としつつ、前記点火時期の基本値を前記点火時期の補正値で補正して目標点火時期を算出し、高回転高負荷で運転している場合にノッキングを検出したときは、前記点火時期の基本値を目標点火時期としつつ、前記機械圧縮比の基本値を前記機械圧縮比の補正値で補正して目標機械圧縮比を算出する目標値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の火花点火式内燃機関のノッキング制御装置。 The knock eliminating means is
Basic value calculating means for calculating a basic value of the ignition timing and compression ratio according to the operating state;
When knocking is detected when operating at low speed and low load, the ignition timing correction value is calculated. When knocking is detected when operating at high speed and high load, the mechanical compression ratio is corrected. Correction value calculating means for calculating a value;
When knocking is detected when operating at low rotation and low load, the basic value of the mechanical compression ratio is set as the target compression ratio, and the basic value of the ignition timing is corrected with the correction value of the ignition timing. When the ignition timing is calculated and knocking is detected when the engine is operating at a high rotation and high load, the basic value of the mechanical compression ratio is set to the mechanical compression ratio while the basic value of the ignition timing is set as the target ignition timing. Target value calculating means for calculating a target mechanical compression ratio by correcting with a correction value;
The knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, comprising:
ノッキング頻度が所定頻度より多いときは、運転状態に応じて予め定められた点火時期及び圧縮比の前記基本値を、次回の演算時以降は今回の演算時で算出した前記目標値に変更する基本値変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の火花点火式内燃機関のノッキング制御装置。 Knocking frequency calculating means for calculating the knocking frequency based on the detection result of knocking,
When the knocking frequency is higher than the predetermined frequency, the basic value of the ignition timing and compression ratio determined in advance according to the operating state is changed to the target value calculated at the time of the current calculation after the next calculation. Value changing means,
The knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine according to claim 2, comprising:
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1つに記載の火花点火式内燃機関のノッキング制御装置。 When knocking is detected in a transient state in which a torque fluctuation more than a predetermined value has occurred , the knocking canceling means is stopped, and a transient knocking canceling means for canceling knocking by controlling both the ignition timing and the compression ratio is provided. The knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein:
クランクシャフトに回転自在に支持されるロアリンクと、
前記ピストンと前記ロアリンクとを連結するアッパリンクと、
前記クランクシャフトと平行にシリンダブロックに回転自在に支持され、その回転軸心に対して偏心した偏心軸部を有するコントロールシャフトと、
前記ロアリンクと前記コントロールシャフトの偏心軸部とを連結するコントロールリンクと、
前記コントロールシャフトを所定の角度範囲内で回転させて、そのコントロールシャフトの偏心軸部の位置を変更させるアクチュエータと、
を備えることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1つに記載の火花点火式内燃機関のノッキング制御装置。 The compression ratio variable mechanism is
A lower link supported rotatably on the crankshaft;
An upper link connecting the piston and the lower link;
A control shaft having an eccentric shaft portion that is rotatably supported by the cylinder block in parallel with the crankshaft and is eccentric with respect to the rotation axis;
A control link connecting the lower link and the eccentric shaft portion of the control shaft;
An actuator that rotates the control shaft within a predetermined angle range to change the position of the eccentric shaft portion of the control shaft;
The knocking control device for a spark ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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