WO2023007533A1 - 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 Download PDF

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賢午 米倉
佩瑩 鐘
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日産自動車株式会社
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine control method and an internal combustion engine control device.
  • Patent Literature 1 discloses a technique for judging combustion stability based on rotation fluctuations of an internal combustion engine, and correcting the ignition timing of the internal combustion engine to the retard side when there is a margin in combustion stability, thereby enhancing the effect of increasing the temperature of the catalyst. is disclosed.
  • Patent Document 1 if the angular velocity fluctuation of the crankshaft is larger than the upper limit value of the angular velocity fluctuation data corresponding to the allowable limit of combustion stability of the internal combustion engine, the ignition timing is advanced to stabilize the combustion state. more in control. Further, in Patent Document 1, if there is a margin in the combustion state and the angular velocity fluctuation of the crankshaft is smaller than the lower limit of the angular velocity fluctuation data corresponding to the allowable limit of combustion stability of the internal combustion engine, the ignition timing is retarded. Correction is made to enhance the effect of accelerating the temperature rise of the catalyst.
  • Patent Document 1 the retard limit of the internal combustion engine is determined by the rotation fluctuation of the internal combustion engine even in a situation where the vehicle vibrates due to the influence of the road surface.
  • An internal combustion engine according to the present invention is mounted on a vehicle and controlled so that rotational fluctuation does not exceed a predetermined allowable value.
  • the allowable value is changed according to the road vibration.
  • the internal combustion engine can improve other performances that have a trade-off relationship with combustion stability without causing the driver to feel deterioration in vibration accompanying deterioration in combustion stability.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the schematic configuration of an internal combustion engine according to the present invention
  • 4 is a flow chart showing the control flow of the internal combustion engine when there is a catalyst warm-up request
  • 4 is a flow chart showing a flow of control of the internal combustion engine 1 in a diluted combustion state
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the schematic configuration of an internal combustion engine 1 according to the present invention.
  • the internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle such as an automobile as a drive source.
  • An intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to the internal combustion engine 1 .
  • Fuel is supplied to the internal combustion engine 1 by a fuel injection valve (not shown).
  • the fuel injection valve may, for example, directly inject fuel into a cylinder (into a cylinder (not shown) of the internal combustion engine 1) or may inject fuel into an intake port (not shown) of the internal combustion engine 1.
  • the intake passage 2 is provided with an air flow meter 4 that detects the amount of intake air and an electric throttle valve 5 that adjusts the amount of intake air.
  • the airflow meter 4 is provided upstream of the throttle valve 5 .
  • a catalyst 6 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 3 .
  • the catalyst 6 is composed of, for example, a three-way catalyst.
  • the internal combustion engine 1 has a turbocharger 9 as a supercharger having a compressor 7 provided in the intake passage 2 and a turbine 8 provided in the exhaust passage 3 coaxially.
  • the compressor 7 is positioned upstream of the throttle valve 5 and downstream of the air flow meter 4 .
  • Turbine 8 is positioned upstream of catalyst 6 .
  • a recirculation passage 10 that bypasses the compressor 7 and connects the upstream side and the downstream side of the compressor 7 is connected to the intake passage 2 .
  • the recirculation passage 10 is provided with an electric recirculation valve 11 that controls the flow rate of intake air flowing through the recirculation passage 10 .
  • an intercooler 12 for cooling the intake air compressed (pressurized) by the compressor 7 is provided in the intake passage 2 downstream of the throttle valve 5 .
  • An exhaust bypass passage 13 that bypasses the turbine 8 and connects the upstream side and the downstream side of the turbine 8 is connected to the exhaust passage 3 .
  • a downstream end of the exhaust bypass passage 13 is connected to the exhaust passage 3 at a position upstream of the catalyst 6 .
  • the exhaust bypass passage 13 is provided with an electric wastegate valve 14 that controls the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 13 .
  • the internal combustion engine 1 is capable of exhaust gas recirculation (EGR), and has an EGR passage 15 branched from the exhaust passage 3 and connected to the intake passage 2 .
  • the EGR passage 15 has one end connected to the exhaust passage 3 on the downstream side of the catalyst 6 and the other end connected to the intake passage 2 on the downstream side of the negative pressure regulating valve 16 and upstream of the compressor 7 .
  • the negative pressure control valve 16 is provided in the intake passage 2 and controls the intake pressure on the upstream side of the compressor 7 .
  • the negative pressure regulating valve 16 is positioned downstream of the airflow meter 4 .
  • the EGR passage 15 is provided with an electric EGR valve 17 that adjusts the flow rate of EGR gas in the EGR passage 15, and an EGR cooler 18 that can cool the EGR gas.
  • the opening/closing operation of the EGR valve 17 is controlled by the control unit 21 .
  • the control unit 21 detects the engine speed (engine speed) of the internal combustion engine 1 and the crank angle position of the crank angle sensor 22, and the depression of the accelerator pedal operated by the driver.
  • An accelerator opening sensor 23 that detects the amount (accelerator opening)
  • an exhaust temperature sensor 24 that detects the temperature of the exhaust flowing into the catalyst 6
  • an air-fuel ratio sensor 25 that detects the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the catalyst 6
  • an internal combustion engine Detection from various sensors such as a driving wheel angular velocity sensor 26 that detects the rotation angular velocity of the driving wheels (not shown) of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted, and an acceleration sensor 27 that detects the acceleration of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted.
  • a signal is being input.
  • the required load of the internal combustion engine 1 is calculated using the detected value of the accelerator opening sensor 23 .
  • the control unit 21 controls the ignition timing, air-fuel ratio, etc. of the internal combustion engine 1, and controls the valve opening degrees of the negative pressure control valve 16 and the EGR valve 17 to control the exhaust passage 3.
  • exhaust gas recirculation control (EGR control) for recirculating a part of the exhaust gas from the intake passage 2 to the intake passage 2 is performed.
  • EGR control exhaust gas recirculation control
  • the EGR valve 17 is opened when the operating state of the vehicle is in a predetermined operating range (EGR range), and is opened when the operating state of the vehicle is in a range (non-EGR range) outside the predetermined operating range (EGR range). Close the valve.
  • the internal combustion engine 1 can change the air-fuel ratio, and can be used by switching between stoichiometric combustion, which is combustion in the first combustion mode, and lean combustion, which is combustion in the second combustion mode. It is.
  • Stoichiometric combustion is combustion in which the target air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric).
  • Lean combustion is lean combustion (dilution combustion) in which the target air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 is controlled by the control unit 21.
  • the combustion mode (lean/stoichiometric) of the internal combustion engine 1 is determined according to, for example, the engine speed of the internal combustion engine 1 and the torque of the internal combustion engine 1 (for example, target torque).
  • the opening degrees of the throttle valve 5, the recirculation valve 11, and the wastegate valve 14 are also controlled by the control unit 21.
  • the recirculation valve 11 it is possible to use a so-called check valve which is not controlled to be opened/closed by the control unit 21, but which opens only when the pressure on the downstream side of the compressor 7 reaches or exceeds a predetermined pressure. be.
  • the control unit 21 controls the internal combustion engine 1 so that the rotation fluctuation of the internal combustion engine 1 does not exceed a combustion stability limit value as a predetermined allowable value. That is, the control unit 21 corresponds to the first control section.
  • a rotation fluctuation of the internal combustion engine 1 is detected by a crank angle sensor 22 as a rotation fluctuation detecting section.
  • the combustion stability limit value is determined, for example, so that the ride comfort performance of the vehicle in which the internal combustion engine 1 is mounted is above a certain level.
  • the ride comfort of the vehicle is also affected by the road surface condition of the travel road. For example, when the road surface is uneven, even if the combustion stability of the internal combustion engine 1 deteriorates and the rotation fluctuation of the internal combustion engine 1 increases somewhat, it is difficult for the driver to perceive the vibration of the internal combustion engine 1. . That is, when the road surface vibration of the vehicle that vibrates due to the influence of the road surface of the traveling road is large, it is difficult for the driver to perceive the vibration of the internal combustion engine 1 even if the combustion stability limit value is increased.
  • This road vibration can be detected using the detection values of the driving wheel angular velocity sensor 26 and the acceleration sensor 27, for example. It is assumed that the road vibration increases as the variation per unit time of the values detected by the driving wheel angular velocity sensor 26 and the acceleration sensor 27 increases.
  • the road surface vibration may be estimated by determining the degree of unevenness of the road surface from image information from an in-vehicle camera capable of detecting road surface conditions. Moreover, the road surface vibration may be estimated based on the information of the vehicle-mounted car navigation system. That is, the driving wheel angular velocity sensor 26, the acceleration sensor 27, the vehicle-mounted camera, and the car navigation system correspond to a vibration detection section that detects road vibrations during travel.
  • control unit 21 changes the combustion stability limit value according to the road surface vibration of the vehicle that vibrates under the influence of the road surface of the running road. That is, the control unit 21 corresponds to a second control section.
  • the internal combustion engine 1 can improve other performances that have a trade-off relationship with the combustion stability without making the driver feel the deterioration of the vibration caused by the deterioration of the combustion stability.
  • the internal combustion engine 1 optimizes the ignition timing retard amount for warming up the catalyst, for example, by changing the combustion stability limit value according to the road vibration.
  • the combustion stability limit value is set higher than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold, and the ignition timing retard amount in the catalyst warm-up request is set higher than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold. also increase.
  • the internal combustion engine 1 speeds up the catalyst warm-up and the catalyst 6 early to achieve the desired exhaust gas purification without making the driver feel the deterioration of the vibration caused by the deterioration of the combustion stability due to the increase in the retard amount of the ignition timing. It can be put into a state where performance can be obtained.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the control flow of the internal combustion engine 1 when there is a catalyst warm-up request.
  • step S11 it is determined whether or not there is a catalyst warm-up request. If there is a catalyst warm-up request, the process proceeds to step S12. If there is no catalyst warm-up request, this routine is terminated.
  • step S12 the road surface vibration is read (detected).
  • step S13 it is determined whether or not the read road vibration is greater than the threshold value. If the road vibration is greater than the threshold, the process proceeds from step S13 to step S14. If the road vibration is equal to or less than the threshold, the process proceeds from step S13 to step S15.
  • step S14 the retard amount of the ignition timing in the catalyst warm-up request is increased by a predetermined amount from a preset reference amount, and the internal combustion engine 1 is controlled so that the ignition timing is retarded by the retard amount increased by the predetermined amount from the reference amount. . That is, when the road vibration is greater than the threshold when the catalyst warm-up request is made, the ignition timing retard amount is larger than when the road vibration is less than or equal to the threshold when the catalyst warm-up request is made.
  • the amount of increase of the retard amount from the reference amount may be changed according to the magnitude of the road vibration. That is, the amount of increase in the ignition timing retard amount may be set to increase as the road vibration increases.
  • step S15 the ignition timing retard amount in the catalyst warm-up request is set to a preset reference amount, and the internal combustion engine 1 is controlled so that the ignition timing is retarded by the reference amount. That is, when the road vibration is equal to or less than the threshold when the catalyst warm-up request is made, the ignition timing retard amount is smaller than when the road vibration is greater than the threshold when the catalyst warm-up is requested.
  • the combustion stability limit itself is variably set according to the magnitude of the road vibration read in step S12 (the larger the road vibration, the larger the combustion stability limit is set).
  • the ignition timing retard amount may be feedback-controlled so that the actual combustion stability approaches this combustion stability limit value.
  • the internal combustion engine 1 can optimize dilution combustion, for example, by changing the combustion stability limit value according to road vibration.
  • Dilution combustion is combustion at a high gas-fuel ratio (a value obtained by dividing the cylinder intake gas amount by the fuel amount), and is performed when the operating region is in the EGR region or lean combustion region. More specifically, when the internal combustion engine 1 is in a diluted combustion state during combustion with a high gas-fuel ratio (the value obtained by dividing the cylinder intake gas amount by the fuel amount), if the road vibration is greater than a predetermined threshold, the combustion stability limit is reached. The value is set higher than when the road vibration is equal to or less than the predetermined threshold, and the dilution ratio (gas fuel ratio) in dilution combustion is made greater than when the road vibration is equal to or less than the predetermined threshold.
  • the internal combustion engine 1 can improve the fuel consumption performance without causing the driver to feel the deterioration of vibration caused by the deterioration of the combustion stability due to the large amount of dilution.
  • the diluted combustion state is, for example, a combustion state in which part of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is recirculated to the intake passage 2 of the internal combustion engine 1 as EGR gas.
  • the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 2 is increased more than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold.
  • the diluted combustion state may be, for example, a lean combustion state in which the air-fuel ratio is made leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio is made leaner than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold.
  • the diluted combustion state is, for example, a combustion state in which part of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is recirculated as EGR gas to the intake passage 2 of the internal combustion engine 1 and the air-fuel ratio is made leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the road vibration is greater than the predetermined threshold
  • the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 2 is increased more than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold, and the air flow is increased more than when the road vibration is less than or equal to the predetermined threshold. Make the fuel ratio even leaner.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the control flow of the internal combustion engine 1 in the diluted combustion state.
  • step S21 it is determined whether or not there is a dilution combustion request. If there is a dilution combustion request, the process proceeds to step S22. If there is no dilution combustion request, this routine is terminated.
  • step S22 the road surface vibration is read (detected).
  • step S23 it is determined whether or not the read road vibration is greater than the threshold. If the road vibration is greater than the threshold, the process proceeds to step S24. If the road vibration is equal to or less than the threshold, the process proceeds to step S25.
  • step S24 the dilution ratio (gas-fuel ratio) in dilution combustion is increased by a predetermined ratio from a preset reference dilution ratio, and the internal combustion engine 1 is controlled to perform dilution combustion at a dilution ratio higher than the reference dilution ratio.
  • the dilution ratio is greater than when the road vibration is less than or equal to the threshold when there is a dilution combustion request.
  • the amount of change from the reference dilution ratio may be changed according to the magnitude of road vibration.
  • the dilution ratio in dilution combustion may be set to increase as the road vibration increases.
  • the dilution ratio for the lean burn request is set to a preset reference dilution ratio, and the internal combustion engine 1 is controlled so that the dilution ratio becomes the reference dilution ratio. That is, when the road surface vibration is equal to or less than the threshold when there is a dilution combustion request, the dilution ratio becomes smaller than when the road surface vibration is greater than the threshold when there is a dilution combustion request.
  • the combustion stability limit itself is variably set according to the magnitude of the road vibration read in step S22 (the larger the road vibration, the larger the combustion stability limit is set).
  • the dilution ratio may be feedback-controlled so that the actual combustion stability approaches this combustion stability limit value.
  • the internal combustion engine 1 may be a cylinder direct injection internal combustion engine or a port injection internal combustion engine.
  • the above-described embodiments relate to an internal combustion engine control method and an internal combustion engine control device.

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Abstract

内燃機関（１）は、回転変動が燃焼安定限界値を超えないように制御される。燃焼安定限界値は、走行路の路面の影響で振動する車両の路面振動に応じて変更する。触媒（６）を暖機するために点火時期をリタードする触媒暖機要求がある場合、路面振動が所定の閾値よりも大きければ燃焼安定限界値を路面振動が所定の閾値以下のときよりも高く設定し、触媒暖機要求における点火時期のリタード量を路面振動が所定の閾値以下のときよりも大きくする。

Description

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
　本発明は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。
　例えば、特許文献１には、内燃機関の回転変動により燃焼安定性を判断し、燃焼安定性に余裕がある場合に内燃機関の点火時期をリタード側に補正して触媒の昇温効果を高める技術が開示されている。
　すなわち、特許文献１においては、クランク軸の角速度変動が内燃機関の燃焼安定の許容限界に相当する角速度変動データの上限値よりも大きければ、点火時期を進角側に補正して燃焼状態を安定よりに制御している。また、特許文献１においては、燃焼状態に余裕があってクランク軸の角速度変動が内燃機関の燃焼安定の許容限界に相当する角速度変動データの下限値よりも小さければ、点火時期を遅角側に補正して触媒の昇温促進効果を高めている。
　しかしながら、特許文献１においては、路面からの影響で車両が振動するような状況でも、内燃機関のリタード限界が内燃機関の回転変動で決定される。
　路面からの影響により車両が振動するような状況では、燃焼安定性の悪化による内燃機関の振動が路面からの影響で発生する車両の振動に紛れてしまうため、運転者が内燃機関の振動が大きくなったことを感知しにくくなる。
　つまり、運転者に運転性能の悪化を感じさせないように内燃機関を最適に制御するためには、更なる改善の余地がある。
特開平１１－１０７８３８号公報
　本発明の内燃機関は、車両に搭載され、回転変動が所定の許容値を超えないように制御されるものであって、走行路の路面の影響で振動する上記車両の路面振動を検出し、路面振動に応じて上記許容値を変更する。
　本発明によれば、内燃機関は、運転者に燃焼安定性の悪化に伴う振動悪化を感じさせることなく、燃焼安定性とトレードオフの関係にある他の性能を向上させることができる。
本発明に係る内燃機関の概略構成を模式的に示した説明図。 触媒暖機要求がある場合の内燃機関の制御の流れを示すフローチャート。 希釈燃焼状態の内燃機関１の制御の流れを示すフローチャート。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る内燃機関１の概略構成を模式的に示した説明図である。
　内燃機関１は、駆動源として自動車等の車両に搭載されている。内燃機関１には、吸気通路２と排気通路３が接続されている。
　内燃機関１には、燃料噴射弁（図示せず）によって燃料が供給されている。上記燃料噴射弁は、例えば、筒内（内燃機関１の図示せぬシリンダ内）に燃料を直接噴射するものでも、内燃機関１の吸気ポート（図示せず）に燃料を噴射するものでもよい。
　吸気通路２には、吸入空気量を検出するエアフローメータ４と、吸入空気量を調整する電動のスロットル弁５と、が設けられている。エアフローメータ４は、スロットル弁５の上流側に設けられている。
　排気通路３には、排気浄化用の触媒６が設けられている。触媒６は、例えば三元触媒等からなっている。
　また、この内燃機関１は、吸気通路２に設けられたコンプレッサ７と排気通路３に設けられたタービン８とを同軸上に備えた過給機としてのターボ過給機９を有している。コンプレッサ７は、スロットル弁５の上流側で、かつエアフローメータ４よりも下流側に位置している。タービン８は、触媒６よりも上流側に位置している。
　吸気通路２には、コンプレッサ７を迂回してコンプレッサ７の上流側と下流側とを接続するリサーキュレーション通路１０が接続されている。リサーキュレーション通路１０には、リサーキュレーション通路１０内を流れる吸気の流量を制御する電動のリサーキュレーション弁１１が設けられている。
　また、吸気通路２には、スロットル弁５の下流側に、コンプレッサ７により圧縮（加圧）された吸気を冷却するインタクーラ１２が設けられている。
　排気通路３には、タービン８を迂回してタービン８の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路１３が接続されている。排気バイパス通路１３の下流側端は、触媒６よりも上流側の位置で排気通路３に接続されている。排気バイパス通路１３には、排気バイパス通路１３内を流れる排気の流量を制御する電動のウエストゲート弁１４が設けられている。
　また、内燃機関１は、排気還流（ＥＧＲ）が実施可能なものであって、排気通路３から分岐して吸気通路２に接続されたＥＧＲ通路１５を有している。ＥＧＲ通路１５は、その一端が触媒６の下流側で排気通路３に接続され、その他端が負圧調整弁１６の下流側となりコンプレッサ７の上流側となる位置で吸気通路２に接続されている。負圧調整弁１６は、吸気通路２に設けられ、コンプレッサ７の上流側における吸気圧力を制御する。負圧調整弁１６は、エアフローメータ４の下流側に位置している。
　ＥＧＲ通路１５には、ＥＧＲ通路１５内のＥＧＲガスの流量を調整する電動のＥＧＲ弁１７と、ＥＧＲガスを冷却可能なＥＧＲクーラ１８と、が設けられている。ＥＧＲ弁１７の開閉動作は、コントロールユニット２１によって制御される。
　コントロールユニット２１は、上述したエアフローメータ４の検出信号のほか、内燃機関１の機関回転数（エンジン回転数）及びクランク角位置を検出するクランク角センサ２２、運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２３、触媒６に流入する排気の温度を検出する排気温度センサ２４、触媒６に流入する排気の空燃比を検出する空燃比センサ２５、内燃機関１が搭載される車両の駆動輪（図示せず）の回転角速度を検出する駆動輪角速度センサ２６、内燃機関１が搭載される車両の加速度を検出する加速度センサ２７等の各種センサ類からの検出信号が入力されている。アクセル開度センサ２３の検出値を用いて、内燃機関１の要求負荷が算出される。
　コントロールユニット２１は、これらの検出信号に基づいて、内燃機関１の点火時期や空燃比等の制御を実施すると共に、負圧調整弁１６やＥＧＲ弁１７の弁開度を制御して排気通路３から吸気通路２に排気の一部を還流する排気還流制御（ＥＧＲ制御）を実施している。このＥＧＲ制御により、ＥＧＲ弁１７は、車両の運転状態が所定の運転領域（ＥＧＲ領域）にあるとき開弁し、所定の運転領域（ＥＧＲ領域）の外側の領域（非ＥＧＲ領域）にあるとき閉弁する。
　内燃機関１は、空燃比を変更可能なものであって、第１の燃焼形態での燃焼であるストイキ燃焼と、第２の燃焼形態での燃焼であるリーン燃焼と、を切り替えて使用可能なものである。ストイキ燃焼は、目標空燃比を理論空燃比（ストイキ）とする燃焼である。リーン燃焼は、目標空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とする希薄燃焼（希釈燃焼）である。
　内燃機関１の空燃比は、コントロールユニット２１によって制御される。内燃機関１の燃焼形態（リーン／ストイキ）は、例えば内燃機関１の機関回転数と内燃機関１のトルク（例えば目標トルク）に応じて決定される。
　なお、スロットル弁５、リサーキュレーション弁１１、ウエストゲート弁１４の弁開度もコントロールユニット２１により制御されている。リサーキュレーション弁１１としては、コントロールユニット２１により開閉制御されるものではなく、コンプレッサ７下流側の圧力が所定圧力以上となったときのみ開弁するようないわゆる逆止弁を用いることも可能である。
　コントロールユニット２１は、内燃機関１の回転変動が所定の許容値としての燃焼安定限界値を超えないように内燃機関１を制御している。つまり、コントロールユニット２１は、第１制御部に相当する。内燃機関１の回転変動は、回転変動検出部としてのクランク角センサ２２によって検出される。
　燃焼安定限界値は、例えば内燃機関１が搭載される車両の乗り心地性能がある水準以上になるよう決定される。ここで、車両の乗り心地は、走行路の路面状態によっても影響を受ける。例えば、走行路が路面に凹凸が多い場合には、内燃機関１の燃焼安定度が悪化して内燃機関１の回転変動が多少大きくなっても、運転者は内燃機関１の振動を感知しにくい。つまり、走行路の路面の影響で振動する車両の路面振動が大きい場合には、燃焼安定限界値を大きくしても、運転者は内燃機関１の振動を感知しにくい。
　この路面振動は、例えば駆動輪角速度センサ２６や加速度センサ２７の検出値を用いて検出可能である。路面振動は、例えば、駆動輪角速度センサ２６や加速度センサ２７の検出値の単位時間当たりの変動が大きいほど大きいものとする。なお、路面振動は、路面状態を検出可能な車載カメラからの画像情報から路面の凹凸の程度を判定して推定してもよい。また、路面振動は、車載のカーナビゲーションシステムの情報に基づいて推定してもよい。つまり、駆動輪角速度センサ２６、加速度センサ２７、車載カメラ及びカーナビゲーションシステムは、走行中の路面振動を検出する振動検出部に相当する。
　そこで、コントロールユニット２１は、走行路の路面の影響で振動する車両の路面振動に応じて上述した燃焼安定限界値を変更する。つまり、コントロールユニット２１は、第２制御部に相当する。
　これによって、内燃機関１は、運転者に燃焼安定性の悪化に伴う振動悪化を感じさせることなく、燃焼安定性とトレードオフの関係にある他の性能を向上させることができる。
　内燃機関１は、例えば燃焼安定限界値を路面振動に応じて変更することで、触媒暖機のための点火時期のリタード量を最適化している。
　詳述すると、内燃機関１の冷機時に触媒６の温度が活性化温度よりも低く、触媒６を暖機するために内燃機関１の点火時期をリタードする触媒暖機要求がある場合には、路面振動が所定の閾値よりも大きければ燃焼安定限界値を路面振動が所定の閾値以下のときよりも高く設定し、触媒暖機要求における点火時期のリタード量を路面振動が所定の閾値以下のときよりも大きくする。
　路面振動が大きい場合には、路面振動が小さい場合に比べて触媒暖機要求における点火時期リタード量を大きくすることで排気温度が高くなり、触媒６が早期に暖機（活性化）する。
　これにより、内燃機関１は、点火時期のリタード量の増加による燃焼安定性の悪化に伴う振動悪化を運転者に感じさせることなく、触媒暖機を早め、触媒６を早期に所期の排気浄化性能が得られる状態にできる。
　図２は、触媒暖機要求がある場合の内燃機関１の制御の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ１１では、触媒暖機要求の有無を判定する。触媒暖機要求が有る場合はステップＳ１２へ進む。触媒暖機要求が無い場合は今回のルーチンを終了する。ステップＳ１２では、路面振動を読み込む（検出する）。ステップＳ１３では、読み込まれた路面振動が閾値よりも大きいか否か判定する。路面振動が閾値よりも大きい場合は、ステップＳ１３からステップＳ１４へ進む。路面振動が閾値以下の場合は、ステップＳ１３からステップＳ１５へ進む。ステップＳ１４では、触媒暖機要求における点火時期のリタード量を予め設定された基準量から所定量増加させ、点火時期が基準量から所定量増加させたリタード量だけリタードするよう内燃機関１を制御する。つまり、触媒暖機要求があるときに路面振動が閾値より大きい場合は、触媒暖機要求があるときに路面振動が閾値以下の場合に比べて、点火時期のリタード量が大きくなる。なお、ステップＳ１４においては、路面振動の大きさに応じてリタード量の基準量からの増加量を変更してもよい。つまり、点火時期のリタード量の増加量は、路面振動が大きいほど大きくなるよう設定してもよい。ステップＳ１５では、触媒暖機要求における点火時期のリタード量を予め設定された基準量とし、点火時期が基準量だけリタードするよう内燃機関１を制御する。つまり、触媒暖機要求があるときに路面振動が閾値以下の場合は、触媒暖機要求があるときに路面振動が閾値よりも大きい場合に比べて、点火時期のリタード量が小さくなる。
　また、ステップＳ１３からステップＳ１５の処理に代えて、ステップＳ１２で読み込んだ路面振動の大きさに応じて燃焼安定限界値自体を可変設定（路面振動が大ほど燃焼安定限界値を大に設定）し、この燃焼安定限界値に実際の燃焼安定度が近づくように点火時期のリタード量をフィードバック制御するようにしても良い。
　また、内燃機関１は、例えば燃焼安定限界値を路面振動に応じて変更することで、希釈燃焼を最適化することも可能である。希釈燃焼は、ガス燃料比（シリンダ吸入ガス量を燃料量で除した値）の高い状態での燃焼であり、運転領域がＥＧＲ領域や希薄燃焼領域にある場合に実施される。詳述すると、内燃機関１がガス燃料比（シリンダ吸入ガス量を燃料量で除した値）の高い状態で燃焼中の希釈燃焼状態である場合、路面振動が所定の閾値より大きければ燃焼安定限界値を路面振動が所定の閾値以下のときよりも高く設定し、希釈燃焼における希釈割合（ガス燃料比）を路面振動が所定の閾値以下のときよりも大きくする。
　路面振動が大きい場合には、路面振動が小さい場合に比べて内燃機関１の希釈割合を大きくすることで比熱比の向上や冷却損失低減等が実現される。
　これによって、内燃機関１は、大量希釈による燃焼安定性の悪化に伴う振動悪化を運転者に感じさせることなく、燃費性能を改善することができる。
　ここで希釈燃焼状態は、例えば、内燃機関１の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして内燃機関１の吸気通路２に還流させて行う燃焼状態である。この場合、路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりも吸気通路２に還流するＥＧＲガス量を増加させる。
　希釈燃焼状態は、例えば、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして行う希薄燃焼状態であってもよい。この場合、路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりも空燃比をさらにリーンにする。
　また、希釈燃焼状態は、例えば、内燃機関１の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして内燃機関１の吸気通路２に還流させるとともに、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして行う燃焼状態であってもよい。この場合、路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりも吸気通路２に還流するＥＧＲガス量を増加させるとともに、路面振動が所定の閾値以下のときよりも空燃比をさらにリーンにする。
　図３は、希釈燃焼状態の内燃機関１の制御の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ２１では、希釈燃焼要求の有無を判定する。希釈燃焼要求が有る場合はステップＳ２２へ進む。希釈燃焼要求が無い場合は今回のルーチンを終了する。ステップＳ２２では、路面振動を読み込む（検出する）。ステップＳ２３では、読み込まれた路面振動が閾値よりも大きいか否か判定する。路面振動が閾値よりも大きい場合は、ステップＳ２４へ進む。路面振動が閾値以下の場合は、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２４では、希釈燃焼における希釈割合（ガス燃料比）を予め設定された基準の希釈割合から所定割合増加させ、基準の希釈割合よりも大きい希釈割合で希釈燃焼するよう内燃機関１を制御する。つまり、希釈燃焼要求があるときに路面振動が閾値より大きいの場合は、希釈燃焼要求があるときに路面振動が閾値以下の場合に比べて、希釈割合が大きくなる。なお、ステップＳ２４においては、路面振動の大きさに応じて基準の希釈割合からの変化量（希釈割合の増加割合）を変更してもよい。つまり、希釈燃焼における稀釈割合は、路面振動が大きいほど大きくなるよう設定してもよい。ステップＳ２５では、希薄燃焼要求における稀釈割合を予め設定された基準の希釈割合とし、希釈割合が基準の希釈割合となるよう内燃機関１を制御する。つまり、希釈燃焼要求があるときに路面振動が閾値以下の場合は、希釈燃焼要求があるときに路面振動が閾値よりも大きい場合に比べて、希釈割合が小さくなる。
　また、ステップＳ２３からステップＳ２５の処理に代えて、ステップＳ２２で読み込んだ路面振動の大きさに応じて燃焼安定限界値自体を可変設定（路面振動が大ほど燃焼安定限界値を大に設定）し、この燃焼安定限界値に実際の燃焼安定度が近づくように希釈割合をフィードバック制御するようにしても良い。
　以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、内燃機関１は、筒内直接噴射式の内燃機関やポート噴射式の内燃機関であってもよい。
　上述した実施例は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関するものである。

Claims (9)

  1. 　車両に搭載され、回転変動が所定の許容値を超えないように制御される内燃機関の制御方法において、
    　走行路の路面の影響で振動する上記車両の路面振動を検出し、路面振動に応じて上記許容値を変更する内燃機関の制御方法。
  2. 　排気浄化用の触媒を有し、
    　上記触媒を暖機するために点火時期をリタードする触媒暖機要求がある場合、上記路面振動が所定の閾値よりも大きければ上記許容値を上記路面振動が所定の閾値以下のときよりも高く設定し、上記触媒暖機要求における点火時期のリタード量を上記路面振動が所定の閾値以下のときよりも大きくする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  3. 　内燃機関の点火時期のリタード量は、路面振動の大きさに応じて変更される請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
  4. 　内燃機関が希釈燃焼状態である場合、上記路面振動が所定の閾値より大きければ上記許容値を上記路面振動が所定の閾値以下のときよりも高く設定し、希釈燃焼における希釈割合を上記路面振動が所定の閾値以下のときよりも大きくする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  5. 　内燃機関の希釈割合は、路面振動の大きさに応じて変更される請求項４に記載の内燃機関の制御方法。
  6. 　上記希釈燃焼状態は、内燃機関の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして当該内燃機関の吸気通路に還流させて行う燃焼状態であって、
    　路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりも上記吸気通路に還流するＥＧＲガス量を増加させる請求項４または５に記載の内燃機関の制御方法。
  7. 　上記希釈燃焼状態は、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして行う燃焼状態であって、
    　路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりも空燃比をさらにリーンにする請求項４または５に記載の内燃機関の制御方法。
  8. 　上記希釈燃焼状態は、内燃機関の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして当該内燃機関の吸気通路に還流させるとともに、空燃比を理論空燃比よりもリーンにして行う燃焼状態であって、
    　路面振動が所定の閾値より大きいときには、路面振動が所定の閾値以下のときよりもＥＧＲガス量を増加させるとともに、路面振動が所定の閾値以下のときよりも空燃比をさらにリーンにする請求項４または５に記載の内燃機関の制御方法。
  9. 　内燃機関の回転変動を検出する回転変動検出部と、
    　上記回転変動が所定の許容値を超えないように制御する第１制御部と、
    　走行中の路面振動を検出する振動検出部と、
    　路面振動に応じて上記許容値を変更する第２制御部と、を有する内燃機関の制御装置。
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