JP2001271664A - 内燃機関のノック制御装置 - Google Patents
内燃機関のノック制御装置Info
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノックの発生により点火時期が所定の遅角限
界に達した場合に、点火時期をそれ以上遅角することな
く、ノックの発生を確実に回避する。 【解決手段】 ノックの発生の有無を検出し（Ｓ１）、
ノック発生時に点火時期を遅角する（Ｓ３）。点火時期
が所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生する場
合は、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタイミン
グ、特に吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮
比の減少方向に制御する（Ｓ２→Ｓ４）。具体的には、
吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点より遅くする方向に制御す
るか、下死点より早くする方向に制御する。
界に達した場合に、点火時期をそれ以上遅角することな
く、ノックの発生を確実に回避する。 【解決手段】 ノックの発生の有無を検出し（Ｓ１）、
ノック発生時に点火時期を遅角する（Ｓ３）。点火時期
が所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生する場
合は、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタイミン
グ、特に吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮
比の減少方向に制御する（Ｓ２→Ｓ４）。具体的には、
吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点より遅くする方向に制御す
るか、下死点より早くする方向に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のノック
制御装置に関し、特に点火時期制御と可変動弁制御（バ
ルブタイミング制御）とを併用したノック制御装置に関
する。
制御装置に関し、特に点火時期制御と可変動弁制御（バ
ルブタイミング制御）とを併用したノック制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内燃機関のノック制御装置と
して、ノック（ノッキング）の発生の有無を検出し、ノ
ック発生時に点火時期を遅角（リタード）して、ノック
の発生を回避するようにしたものが良く知られている。
して、ノック（ノッキング）の発生の有無を検出し、ノ
ック発生時に点火時期を遅角（リタード）して、ノック
の発生を回避するようにしたものが良く知られている。
【０００３】一方、内燃機関の可変動弁装置として、特
開平８−２０００２５号公報などに示されるように、例
えば電磁駆動装置を用いて、吸気弁及び排気弁を駆動
し、これらの開閉動作（バルブタイミング）を任意に制
御可能としたものがある。
開平８−２０００２５号公報などに示されるように、例
えば電磁駆動装置を用いて、吸気弁及び排気弁を駆動
し、これらの開閉動作（バルブタイミング）を任意に制
御可能としたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関のノック制御装置では、ノックの発生に対し、点火
時期を遅角することによって対応しているが、燃焼室内
へのデポジットの堆積により有効圧縮比が設計値より大
きくなったり、燃料性状が極端に悪いガソリンを使用し
たり、吸気温の上昇などの条件が重なったりすると、ノ
ック制御の点火時期遅角代で、対応不可能になることが
考えられる。
機関のノック制御装置では、ノックの発生に対し、点火
時期を遅角することによって対応しているが、燃焼室内
へのデポジットの堆積により有効圧縮比が設計値より大
きくなったり、燃料性状が極端に悪いガソリンを使用し
たり、吸気温の上昇などの条件が重なったりすると、ノ
ック制御の点火時期遅角代で、対応不可能になることが
考えられる。
【０００５】また、点火時期の遅角量（遅角限界）を大
きくして、対応しようとすると、排気温度が上昇してし
まう。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ノッ
クの発生により点火時期が所定の遅角限界に達した場合
に、点火時期をそれ以上遅角することなく、可変動弁装
置を用いて、ノックの発生を確実に回避し得るようにす
ることを目的とする。
きくして、対応しようとすると、排気温度が上昇してし
まう。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ノッ
クの発生により点火時期が所定の遅角限界に達した場合
に、点火時期をそれ以上遅角することなく、可変動弁装
置を用いて、ノックの発生を確実に回避し得るようにす
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、図１に示すように、ノックの発生を検出す
るノック検出手段と、ノック発生時に点火時期を遅角す
る点火時期補正制御手段とを備える内燃機関のノック制
御装置において、点火時期が所定の遅角限界に達したこ
とを判定する遅角限界判定手段と、点火時期の遅角限界
でのノック発生時に、可変動弁装置により、吸気弁のバ
ルブタイミングを吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向
に制御するバルブタイミング制御手段と、を設けたこと
を特徴とする。
る発明では、図１に示すように、ノックの発生を検出す
るノック検出手段と、ノック発生時に点火時期を遅角す
る点火時期補正制御手段とを備える内燃機関のノック制
御装置において、点火時期が所定の遅角限界に達したこ
とを判定する遅角限界判定手段と、点火時期の遅角限界
でのノック発生時に、可変動弁装置により、吸気弁のバ
ルブタイミングを吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向
に制御するバルブタイミング制御手段と、を設けたこと
を特徴とする。
【０００７】すなわち、ノックの発生の有無を検出し
て、ノック発生時に点火時期を遅角するが、点火時期が
所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生する場合
は、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタイミングを
吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向に制御して、ノッ
クを回避するのである。
て、ノック発生時に点火時期を遅角するが、点火時期が
所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生する場合
は、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタイミングを
吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向に制御して、ノッ
クを回避するのである。
【０００８】請求項２に係る発明では、前記バルブタイ
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、吸気弁閉時期を下死点より遅くする方向に制御す
ることを特徴とする。
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、吸気弁閉時期を下死点より遅くする方向に制御す
ることを特徴とする。
【０００９】請求項３に係る発明では、前記バルブタイ
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、吸気弁閉時期を下死点より早くする方向に制御す
ることを特徴とする。
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、吸気弁閉時期を下死点より早くする方向に制御す
ることを特徴とする。
【００１０】請求項４に係る発明では、前記バルブタイ
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、ベースの吸気弁閉時期が下死点付近である領域で
は、吸気弁閉時期を早くする方向に制御し、ベースの吸
気弁閉時期が下死点以降である領域では、吸気弁閉時期
を遅くする方向に制御することを特徴とする。
ミング制御手段は、点火時期の遅角限界でのノック発生
時に、ベースの吸気弁閉時期が下死点付近である領域で
は、吸気弁閉時期を早くする方向に制御し、ベースの吸
気弁閉時期が下死点以降である領域では、吸気弁閉時期
を遅くする方向に制御することを特徴とする。
【００１１】請求項５に係る発明では、ノック非発生時
に、前記バルブタイミング制御手段は、バルブタイミン
グをベースのタイミングまで徐々に戻し、前記点火時期
補正制御手段は、バルブタイミングがベースのタイミン
グに戻されてから、点火時期を徐々に進角することを特
徴とする。
に、前記バルブタイミング制御手段は、バルブタイミン
グをベースのタイミングまで徐々に戻し、前記点火時期
補正制御手段は、バルブタイミングがベースのタイミン
グに戻されてから、点火時期を徐々に進角することを特
徴とする。
【００１２】請求項６に係る発明では、前記遅角限界判
定手段により点火時期が所定の遅角限界に達したと判定
されたときに、ベースの点火時期をハイオク（高オクタ
ン価）ガソリン用のベース点火時期からレギュラーガソ
リン用のベース点火時期に切換えるベース点火時期切換
手段を設けたことを特徴とする。
定手段により点火時期が所定の遅角限界に達したと判定
されたときに、ベースの点火時期をハイオク（高オクタ
ン価）ガソリン用のベース点火時期からレギュラーガソ
リン用のベース点火時期に切換えるベース点火時期切換
手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、点火時期
が所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生すると
いった、通常のノック制御では対応できないような異常
事態において、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタ
イミングを吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向に制御
することで、ノックを確実に回避できる。
が所定の遅角限界に達しても、なおノックが発生すると
いった、通常のノック制御では対応できないような異常
事態において、可変動弁装置により、吸気弁のバルブタ
イミングを吸入空気量及び有効圧縮比の減少方向に制御
することで、ノックを確実に回避できる。
【００１４】この方式であれば、点火時期を更に遅角す
る場合と比較して、排気温度の上昇を抑制でき、またス
ロットル弁で空気を単に絞る場合と比較しても、有効圧
縮比を小さくするため、最大燃焼圧力・温度が低くな
り、ノックをより確実に回避できる。
る場合と比較して、排気温度の上昇を抑制でき、またス
ロットル弁で空気を単に絞る場合と比較しても、有効圧
縮比を小さくするため、最大燃焼圧力・温度が低くな
り、ノックをより確実に回避できる。
【００１５】請求項２に係る発明によれば、点火時期の
遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死点よ
り遅くする方向に制御することで、吸入空気量及び有効
圧縮比を減少させて、ノックを確実に回避することがで
きる。
遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死点よ
り遅くする方向に制御することで、吸入空気量及び有効
圧縮比を減少させて、ノックを確実に回避することがで
きる。
【００１６】請求項３に係る発明によれば、点火時期の
遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死点よ
り早くする方向に制御することで、吸気系への吹き返し
を生じさせることなく、吸入空気量及び有効圧縮比を減
少させて、ノックを確実に回避することができる。
遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死点よ
り早くする方向に制御することで、吸気系への吹き返し
を生じさせることなく、吸入空気量及び有効圧縮比を減
少させて、ノックを確実に回避することができる。
【００１７】請求項４に係る発明によれば、点火時期の
遅角限界でのノック発生時に、ベースの吸気弁閉時期が
下死点付近である低回転領域では、吸気弁閉時期を早く
する方向に制御することで、タイミングの微細な制御に
より、また吸気系への吹き返しを生じさせることなく、
吸入空気量及び有効圧縮比を減少させて、ノックを確実
に回避することができる。また、ベースの吸気弁閉時期
が下死点以降である中高回転領域では、吸気弁閉時期を
遅くする方向に制御することで、タイミングの微細な制
御により、ノックを確実に回避することができる。
遅角限界でのノック発生時に、ベースの吸気弁閉時期が
下死点付近である低回転領域では、吸気弁閉時期を早く
する方向に制御することで、タイミングの微細な制御に
より、また吸気系への吹き返しを生じさせることなく、
吸入空気量及び有効圧縮比を減少させて、ノックを確実
に回避することができる。また、ベースの吸気弁閉時期
が下死点以降である中高回転領域では、吸気弁閉時期を
遅くする方向に制御することで、タイミングの微細な制
御により、ノックを確実に回避することができる。
【００１８】請求項５に係る発明によれば、ノック非発
生時に、先ずバルブタイミングをベースのタイミングま
で徐々に戻すことで、できるだけ速やかに通常の点火時
期によるノック制御に移行させることができる。
生時に、先ずバルブタイミングをベースのタイミングま
で徐々に戻すことで、できるだけ速やかに通常の点火時
期によるノック制御に移行させることができる。
【００１９】請求項６に係る発明によれば、特にハイオ
クガソリン仕様のエンジンの場合、点火時期が所定の遅
角限界に達したと判定されたときに、レギュラーガソリ
ンを使用しているものとみなして、ベースの点火時期を
ハイオクガソリン用のベース点火時期からレギュラーガ
ソリン用のベース点火時期に切換えることで、実際にレ
ギュラーガソリンを使用している場合に、トルクヘの跳
ね返りの大きいバルブタイミング制御に移行することな
く、点火時期を適正に遅角して、ノックを回避すること
が可能となる。
クガソリン仕様のエンジンの場合、点火時期が所定の遅
角限界に達したと判定されたときに、レギュラーガソリ
ンを使用しているものとみなして、ベースの点火時期を
ハイオクガソリン用のベース点火時期からレギュラーガ
ソリン用のベース点火時期に切換えることで、実際にレ
ギュラーガソリンを使用している場合に、トルクヘの跳
ね返りの大きいバルブタイミング制御に移行することな
く、点火時期を適正に遅角して、ノックを回避すること
が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は本発明の一実施形態を示す内燃機関
のシステム図である。
て説明する。図２は本発明の一実施形態を示す内燃機関
のシステム図である。
【００２１】内燃機関（以下エンジンという）１の各気
筒のピストン２により画成される燃焼室３には、点火栓
４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁６を
備えている。７は吸気通路、８は排気通路である。
筒のピストン２により画成される燃焼室３には、点火栓
４を囲むように、電磁駆動式の吸気弁５及び排気弁６を
備えている。７は吸気通路、８は排気通路である。
【００２２】吸気弁５及び排気弁６の電磁駆動装置（可
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
変動弁装置）の基本構造を図３に示す。弁体２０の弁軸
２１にプレート状の可動子２２が取付けられており、こ
の可動子２２はスプリング２３，２４により中立位置に
付勢されている。そして、この可動子２２の下側に開弁
用電磁コイル２５が配置され、上側に閉弁用電磁コイル
２６が配置されている。
【００２３】従って、開弁させる際は、上側の閉弁用電
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
磁コイル２６への通電を停止した後、下側の開弁用電磁
コイル２５に通電して、可動子２２を下側へ吸着するこ
とにより、弁体２０をリフトさせて開弁させる。逆に、
閉弁させる際は、下側の開弁用電磁コイル２５への通電
を停止した後、上側の閉弁用電磁コイル２６に通電し
て、可動子２２を上側へ吸着することにより、弁体２０
をシート部に着座させて閉弁させる。
【００２４】図２に戻って、吸気通路７には、吸気マニ
ホールドの上流側に、電制スロットル弁９が設けられて
いる。吸気通路７にはまた、吸気マニホールドの各ブラ
ンチ部に、各気筒毎に、電磁式の燃料噴射弁１０が設け
られている。
ホールドの上流側に、電制スロットル弁９が設けられて
いる。吸気通路７にはまた、吸気マニホールドの各ブラ
ンチ部に、各気筒毎に、電磁式の燃料噴射弁１０が設け
られている。
【００２５】ここにおいて、吸気弁５、排気弁６、電制
スロットル弁９、燃料噴射弁１０及び点火栓４の作動
は、コントロールユニット１１により制御され、このコ
ントロールユニット１１には、エンジン回転に同期して
クランク角信号を出力しこれによりクランク角位置と共
にエンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１
２、アクセル開度（アクセルペダル踏込み量）ＡＰＯを
検出するアクセルペダルセンサ１３、吸気通路７のスロ
ットル弁９上流にて吸入空気量Ｑａを検出するエアフロ
ーメータ１４等の他、ノック検出手段としてのノックセ
ンサ１５から、信号が入力されている。
スロットル弁９、燃料噴射弁１０及び点火栓４の作動
は、コントロールユニット１１により制御され、このコ
ントロールユニット１１には、エンジン回転に同期して
クランク角信号を出力しこれによりクランク角位置と共
にエンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１
２、アクセル開度（アクセルペダル踏込み量）ＡＰＯを
検出するアクセルペダルセンサ１３、吸気通路７のスロ
ットル弁９上流にて吸入空気量Ｑａを検出するエアフロ
ーメータ１４等の他、ノック検出手段としてのノックセ
ンサ１５から、信号が入力されている。
【００２６】ノックセンサ１５は、エンジン１のシリン
ダブロック等の本体に取付けられ、圧電素子によってエ
ンジン振動に応じた信号を出力するもので、その出力信
号からノック振動に関連する特定周波数成分の信号（ノ
ック信号）を取出すことができる。尚、ノックセンサ１
５として、点火栓４にその座金状に形成されて取付けら
れる圧電型の筒内圧センサを用い、その出力信号からノ
ック信号を取出すようにしてもよい。
ダブロック等の本体に取付けられ、圧電素子によってエ
ンジン振動に応じた信号を出力するもので、その出力信
号からノック振動に関連する特定周波数成分の信号（ノ
ック信号）を取出すことができる。尚、ノックセンサ１
５として、点火栓４にその座金状に形成されて取付けら
れる圧電型の筒内圧センサを用い、その出力信号からノ
ック信号を取出すようにしてもよい。
【００２７】コントロールユニット１１における点火栓
４の点火時期の制御は、エンジン運転条件、具体的に
は、エンジン回転数Ｎｅと負荷（アクセル開度、シリン
ダ吸入空気量又は燃料噴射量等）ＴＱとから、マップを
参照して、ベース点火時期ＡＤＶbaseを定め、これをノ
ック制御により補正して、すなわちノックセンサ１５か
らの信号に基づくノックの発生の有無に応じて補正し
て、最終的な点火時期ＡＤＶを算出することにより行
う。
４の点火時期の制御は、エンジン運転条件、具体的に
は、エンジン回転数Ｎｅと負荷（アクセル開度、シリン
ダ吸入空気量又は燃料噴射量等）ＴＱとから、マップを
参照して、ベース点火時期ＡＤＶbaseを定め、これをノ
ック制御により補正して、すなわちノックセンサ１５か
らの信号に基づくノックの発生の有無に応じて補正し
て、最終的な点火時期ＡＤＶを算出することにより行
う。
【００２８】また、本発明では、ノック制御により点火
時期ＡＤＶが遅角限界に達し、それでもノックが発生す
る場合に、可変動弁装置により、吸気弁５及び排気弁６
のバルブタイミング、特に吸気弁閉時期ＩＶＣを制御す
ることで、ノック制御を行うようにしている。
時期ＡＤＶが遅角限界に達し、それでもノックが発生す
る場合に、可変動弁装置により、吸気弁５及び排気弁６
のバルブタイミング、特に吸気弁閉時期ＩＶＣを制御す
ることで、ノック制御を行うようにしている。
【００２９】かかるノック制御について説明する。図４
はノック制御ルーチンのフローチャートである。ステッ
プ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、ノックセン
サ１５からの信号に基づいてノックの発生の有無を検出
する。具体的には、ノックセンサ１５から出力されるエ
ンジン振動に応じた信号より、ノック振動に関連する特
定周波数成分の信号（ノック信号）を抽出することで、
ノック振動のレベルを検出し、その大小によってノック
の発生の有無を判定する。この部分がノックセンサ１５
と共にノック検出手段に相当する。
はノック制御ルーチンのフローチャートである。ステッ
プ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、ノックセン
サ１５からの信号に基づいてノックの発生の有無を検出
する。具体的には、ノックセンサ１５から出力されるエ
ンジン振動に応じた信号より、ノック振動に関連する特
定周波数成分の信号（ノック信号）を抽出することで、
ノック振動のレベルを検出し、その大小によってノック
の発生の有無を判定する。この部分がノックセンサ１５
と共にノック検出手段に相当する。
【００３０】ノック発生時（ノック有りの場合）は、ス
テップ２へ進む。ステップ２では、ノックの連続的な発
生による点火時期ＡＤＶの遅角により、点火時期ＡＤＶ
が所定の遅角限界まで制御されている（遅角量ＲＥＴ≧
所定値）か否かを判定する。この部分が遅角限界判定手
段に相当する。
テップ２へ進む。ステップ２では、ノックの連続的な発
生による点火時期ＡＤＶの遅角により、点火時期ＡＤＶ
が所定の遅角限界まで制御されている（遅角量ＲＥＴ≧
所定値）か否かを判定する。この部分が遅角限界判定手
段に相当する。
【００３１】遅角限界に達していない場合は、ステップ
３へ進む。ステップ３では、ノック回避のため、点火時
期ＡＤＶを所定値遅角する。具体的には、点火時期遅角
量ＲＥＴを所定値ΔＲＥＴ増大させ（ＲＥＴ＝ＲＥＴ＋
ΔＲＥＴ）、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷ＴＱよりマッ
プを参照して定められるベース点火時期（進角値）ＡＤ
Ｖbaseから遅角量ＲＥＴを減じて、点火時期ＡＤＶ＝Ａ
ＤＶbase−ＲＥＴを算出し、制御する。この部分が点火
時期補正制御手段に相当する。
３へ進む。ステップ３では、ノック回避のため、点火時
期ＡＤＶを所定値遅角する。具体的には、点火時期遅角
量ＲＥＴを所定値ΔＲＥＴ増大させ（ＲＥＴ＝ＲＥＴ＋
ΔＲＥＴ）、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷ＴＱよりマッ
プを参照して定められるベース点火時期（進角値）ＡＤ
Ｖbaseから遅角量ＲＥＴを減じて、点火時期ＡＤＶ＝Ａ
ＤＶbase−ＲＥＴを算出し、制御する。この部分が点火
時期補正制御手段に相当する。
【００３２】連続的な遅角により、点火時期ＡＤＶが所
定の遅角限界に達した場合（遅角量ＲＥＴ≧所定値の場
合）は、ステップ２からステップ４へ進む。ステップ４
では、遅角限界でのノック回避のため、可変動弁装置に
より、吸気弁５及び排気弁６のバルブタイミング、特に
吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮比の減少
方向に制御する（ＩＶＣ制御）。この部分がバルブタイ
ミング制御手段に相当する。
定の遅角限界に達した場合（遅角量ＲＥＴ≧所定値の場
合）は、ステップ２からステップ４へ進む。ステップ４
では、遅角限界でのノック回避のため、可変動弁装置に
より、吸気弁５及び排気弁６のバルブタイミング、特に
吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮比の減少
方向に制御する（ＩＶＣ制御）。この部分がバルブタイ
ミング制御手段に相当する。
【００３３】具体的には、図５（ａ）に示す全負荷時
（４／４時）のバルブタイミングに対し、図５（ｂ）に
示すように、ノック制御時は、吸気弁閉時期ＩＶＣを下
死点ＢＤＣより遅くする方向に制御するか（遅閉じのＩ
ＶＣ）、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣより早くす
る方向に制御して（早閉じのＩＶＣ）、吸入空気量及び
有効圧縮比を減少させる。尚、図５中ＥＶＯは排気弁開
時期、ＥＶＣは排気弁閉時期、ＩＶＯは吸気弁開時期で
あり、これらは一定とする。
（４／４時）のバルブタイミングに対し、図５（ｂ）に
示すように、ノック制御時は、吸気弁閉時期ＩＶＣを下
死点ＢＤＣより遅くする方向に制御するか（遅閉じのＩ
ＶＣ）、吸気弁閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣより早くす
る方向に制御して（早閉じのＩＶＣ）、吸入空気量及び
有効圧縮比を減少させる。尚、図５中ＥＶＯは排気弁開
時期、ＥＶＣは排気弁閉時期、ＩＶＯは吸気弁開時期で
あり、これらは一定とする。
【００３４】更に詳しくは、点火時期の遅角限界でのノ
ック発生時に、ベースの吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）
がＢＤＣ付近（又は以前）である低回転領域では、吸気
弁閉時期ＩＶＣを早くする方向（早閉じのＩＶＣ）に制
御し、ベースの吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）がＢＤＣ
以降である中高回転領域では、吸気弁閉時期ＩＶＣを遅
くする方向（遅閉じのＩＶＣ）に制御する。
ック発生時に、ベースの吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）
がＢＤＣ付近（又は以前）である低回転領域では、吸気
弁閉時期ＩＶＣを早くする方向（早閉じのＩＶＣ）に制
御し、ベースの吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）がＢＤＣ
以降である中高回転領域では、吸気弁閉時期ＩＶＣを遅
くする方向（遅閉じのＩＶＣ）に制御する。
【００３５】早閉じと遅閉じとを比較すると、遅閉じの
場合、吸気系への吹き返しにより、吸気温が上昇した
り、エアフローメータにて吸入空気量計測誤差を生じた
りすることから、早閉じの方が有利であるが、ベースの
吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）がＢＤＣ以降の場合に、
早閉じにすると、タイミングの変更代を大きくしなけれ
ばならず（僅かに早めただけでは、吸入空気量は低減す
るが、有効圧縮比は上がってしまうため）、ノック制御
のような微細な制御に適さず、運転性への跳ね返りが懸
念されるからである。
場合、吸気系への吹き返しにより、吸気温が上昇した
り、エアフローメータにて吸入空気量計測誤差を生じた
りすることから、早閉じの方が有利であるが、ベースの
吸気弁閉時期（ベースＩＶＣ）がＢＤＣ以降の場合に、
早閉じにすると、タイミングの変更代を大きくしなけれ
ばならず（僅かに早めただけでは、吸入空気量は低減す
るが、有効圧縮比は上がってしまうため）、ノック制御
のような微細な制御に適さず、運転性への跳ね返りが懸
念されるからである。
【００３６】上記のように制御する場合、図４のステッ
プ４でのＩＶＣ制御を、図６のＩＶＣ制御サブルーチン
に従って実行する。ステップ４１では、ベースＩＶＣが
ＢＤＣ付近（又は以前）か否かを判定し、Ｙｅｓの場合
は、ステップ４２へ進んで、ＩＶＣを所定値早くする
（早閉じ）。Ｎｏの場合（ベースＩＶＣがＢＤＣ以降の
場合）は、ステップ４２へ進んで、ＩＶＣを所定値遅く
する（遅閉じ）。
プ４でのＩＶＣ制御を、図６のＩＶＣ制御サブルーチン
に従って実行する。ステップ４１では、ベースＩＶＣが
ＢＤＣ付近（又は以前）か否かを判定し、Ｙｅｓの場合
は、ステップ４２へ進んで、ＩＶＣを所定値早くする
（早閉じ）。Ｎｏの場合（ベースＩＶＣがＢＤＣ以降の
場合）は、ステップ４２へ進んで、ＩＶＣを所定値遅く
する（遅閉じ）。
【００３７】このような吸気弁閉時期ＩＶＣの制御によ
り、吸入空気量及び有効圧縮比を減少方向に制御するこ
とで、点火時期が所定の遅角限界に達しても、なおノッ
クが発生するといった、通常のノック制御では対応でき
ないような異常事態において、ノックを確実に回避でき
るようになる。
り、吸入空気量及び有効圧縮比を減少方向に制御するこ
とで、点火時期が所定の遅角限界に達しても、なおノッ
クが発生するといった、通常のノック制御では対応でき
ないような異常事態において、ノックを確実に回避でき
るようになる。
【００３８】ノック非発生時（ノック無しの場合）は、
ステップ１からステップ５へ進む。ステップ５では、Ｉ
ＶＣ＝ベースＩＶＣか否かを判定する。この結果、ＩＶ
ＣがベースＩＶＣでない場合（ＩＶＣによるノック制御
を行っている場合）は、ステップ６へ進み、ＩＶＣを所
定値、ベースＩＶＣ側へ戻す。
ステップ１からステップ５へ進む。ステップ５では、Ｉ
ＶＣ＝ベースＩＶＣか否かを判定する。この結果、ＩＶ
ＣがベースＩＶＣでない場合（ＩＶＣによるノック制御
を行っている場合）は、ステップ６へ進み、ＩＶＣを所
定値、ベースＩＶＣ側へ戻す。
【００３９】ＩＶＣ＝ベースＩＶＣの場合（ＩＶＣによ
るノック制御を行っていない場合）は、ステップ７へ進
み、点火時期ＡＤＶがベース点火時期ＡＤＶbaseである
（ＡＤＶ＝ベースＡＤＶ）か否かを判定する。
るノック制御を行っていない場合）は、ステップ７へ進
み、点火時期ＡＤＶがベース点火時期ＡＤＶbaseである
（ＡＤＶ＝ベースＡＤＶ）か否かを判定する。
【００４０】この結果、ＡＤＶがベースＡＤＶでない場
合は、ステップ８へ進み、点火時期ＡＤＶを所定値進角
させる。具体的には、点火時期遅角量ＲＥＴを所定値Δ
ＲＥＴ減少させ（ＲＥＴ＝ＲＥＴ−ΔＲＥＴ）、エンジ
ン回転数Ｎｅ及び負荷ＴＱよりマップを参照して定めら
れるベース点火時期ＡＤＶbaseから遅角量ＲＥＴを減じ
て、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶbase−ＲＥＴを算出し、制
御する。
合は、ステップ８へ進み、点火時期ＡＤＶを所定値進角
させる。具体的には、点火時期遅角量ＲＥＴを所定値Δ
ＲＥＴ減少させ（ＲＥＴ＝ＲＥＴ−ΔＲＥＴ）、エンジ
ン回転数Ｎｅ及び負荷ＴＱよりマップを参照して定めら
れるベース点火時期ＡＤＶbaseから遅角量ＲＥＴを減じ
て、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶbase−ＲＥＴを算出し、制
御する。
【００４１】ＡＤＶ＝ベースＡＤＶの場合は、点火時期
ＡＤＶをベース点火時期ＡＤＶbaseに維持することは言
うまでもない。尚、本フローでは、ノック非発生時に点
火時期ＡＤＶをベース点火時期ＡＤＶbaseに収束させる
ようにしているが、ステップ７を省略し、ステップ５で
の判定でＩＶＣ＝ベースＩＶＣの場合に、ステップ８へ
進むようにすることで、ノック非発生時に点火時期ＡＤ
Ｖをノック限界まで進角させるようにしてもよい。
ＡＤＶをベース点火時期ＡＤＶbaseに維持することは言
うまでもない。尚、本フローでは、ノック非発生時に点
火時期ＡＤＶをベース点火時期ＡＤＶbaseに収束させる
ようにしているが、ステップ７を省略し、ステップ５で
の判定でＩＶＣ＝ベースＩＶＣの場合に、ステップ８へ
進むようにすることで、ノック非発生時に点火時期ＡＤ
Ｖをノック限界まで進角させるようにしてもよい。
【００４２】次に本発明の他の実施形態について説明す
る。ハイオクガソリン仕様のエンジンでは、ベース点火
時期ＡＤＶbase設定用のマップとして、レギュラーガソ
リン用マップに比べ、進角側に設定されたハイオクガソ
リン用マップを使用している。
る。ハイオクガソリン仕様のエンジンでは、ベース点火
時期ＡＤＶbase設定用のマップとして、レギュラーガソ
リン用マップに比べ、進角側に設定されたハイオクガソ
リン用マップを使用している。
【００４３】図７はハイオクガソリン仕様のエンジンで
のノック制御ルーチンのフローチャートであり、図４の
フローに対し、ステップ２１，２２が追加されている。
連続的な遅角により、点火時期ＡＤＶが所定の遅角限界
に達した場合（遅角量ＲＥＴ≧所定値の場合）は、ステ
ップ２からステップ２１へ進む。
のノック制御ルーチンのフローチャートであり、図４の
フローに対し、ステップ２１，２２が追加されている。
連続的な遅角により、点火時期ＡＤＶが所定の遅角限界
に達した場合（遅角量ＲＥＴ≧所定値の場合）は、ステ
ップ２からステップ２１へ進む。
【００４４】ステップ２１では、ベース点火時期ＡＤＶ
base設定用のマップをハイオクガソリン用マップからレ
ギュラーガソリン用マップに既に切換えている（マップ
切換済み）か否かを判定し、未だ切換えていない場合
は、ステップ２２へ進んで、レギュラーガソリン用マッ
プに切換える。この部分がベース点火時期切換手段に相
当する。
base設定用のマップをハイオクガソリン用マップからレ
ギュラーガソリン用マップに既に切換えている（マップ
切換済み）か否かを判定し、未だ切換えていない場合
は、ステップ２２へ進んで、レギュラーガソリン用マッ
プに切換える。この部分がベース点火時期切換手段に相
当する。
【００４５】これにより、レギュラーガソリン用マップ
でのベース点火時期ＡＤＶbase’から現在の遅角量ＲＥ
Ｔを減じて、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶbase’−ＲＥＴを
算出し、制御することになり、ベース点火時期がハイオ
クガソリン用のベース点火時期からレギュラーガソリン
用のベース点火時期に切換えられることで、レギュラー
ガソリンでの遅角限界まで、大きく遅角できる。
でのベース点火時期ＡＤＶbase’から現在の遅角量ＲＥ
Ｔを減じて、点火時期ＡＤＶ＝ＡＤＶbase’−ＲＥＴを
算出し、制御することになり、ベース点火時期がハイオ
クガソリン用のベース点火時期からレギュラーガソリン
用のベース点火時期に切換えられることで、レギュラー
ガソリンでの遅角限界まで、大きく遅角できる。
【００４６】このように、ハイオクガソリン仕様のエン
ジンにおいて、点火時期が所定の遅角限界に達したと判
定されたときに、レギュラーガソリンを使用していると
みなして、ベースの点火時期をハイオクガソリン用のベ
ース点火時期からレギュラーガソリン用のベース点火時
期に切換えることで、実際にレギュラーガソリンを使用
している場合に、バルブタイミング制御に移行すること
なく、点火時期を適正に遅角して、ノックを回避するこ
とが可能となる。
ジンにおいて、点火時期が所定の遅角限界に達したと判
定されたときに、レギュラーガソリンを使用していると
みなして、ベースの点火時期をハイオクガソリン用のベ
ース点火時期からレギュラーガソリン用のベース点火時
期に切換えることで、実際にレギュラーガソリンを使用
している場合に、バルブタイミング制御に移行すること
なく、点火時期を適正に遅角して、ノックを回避するこ
とが可能となる。
【００４７】マップ切換済みの場合、すなわち、マップ
を切換えてノック制御しても、なおノックが発生してい
る場合は、ステップ２１からステップ４へ進む。ステッ
プ４では、遅角限界でのノック回避のため、可変動弁装
置により、吸気弁５及び排気弁６のバルブタイミング、
特に吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮比の
減少方向に制御する（ＩＶＣ制御）。その他は同じであ
る。
を切換えてノック制御しても、なおノックが発生してい
る場合は、ステップ２１からステップ４へ進む。ステッ
プ４では、遅角限界でのノック回避のため、可変動弁装
置により、吸気弁５及び排気弁６のバルブタイミング、
特に吸気弁閉時期ＩＶＣを吸入空気量及び有効圧縮比の
減少方向に制御する（ＩＶＣ制御）。その他は同じであ
る。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態を示すエンジンのシステ
ム図
ム図
【図３】 吸排気弁の電磁駆動装置の基本構造図
【図４】 ノック制御ルーチンのフローチャート
【図５】 バルブタイミングの説明図
【図６】 ＩＶＣ制御サブルーチンのフローチャート
【図７】 他の実施形態を示すノック制御ルーチンのフ
ローチャート
ローチャート
１ エンジン ４ 点火栓 ５ 電磁駆動式の吸気弁 ６ 電磁駆動式の排気弁 ９ 電制スロットル弁 １０ 燃料噴射弁 １１ コントロールユニット １２ クランク角センサ １３ アクセルペダルセンサ １４ エアフローメータ １５ ノックセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｂ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｚ ３６８ ３６８Ａ ３６８Ｄ Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 Ｆターム(参考） 3G022 CA09 DA01 DA02 EA02 FA04 FB08 GA01 GA02 GA05 GA08 GA13 3G084 BA17 BA23 CA04 DA38 EA11 EB02 EB12 EC03 FA25 FA38 3G092 AA01 AA05 AA11 AB02 BA09 BB01 DA01 DA03 DA07 DA08 DD03 DD10 DF01 EA02 EA04 EA11 EA16 FA16 GA08 HA01X HA06Z HA13Z HA14Z HB01Z HC05X HC09X HE03Z HF08Z
Claims (6)
- 【請求項１】ノックの発生を検出するノック検出手段
と、ノック発生時に点火時期を遅角する点火時期補正制
御手段とを備える内燃機関のノック制御装置において、 点火時期が所定の遅角限界に達したことを判定する遅角
限界判定手段と、 点火時期の遅角限界でのノック発生時に、可変動弁装置
により、吸気弁のバルブタイミングを吸入空気量及び有
効圧縮比の減少方向に制御するバルブタイミング制御手
段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関のノック制御装置。 - 【請求項２】前記バルブタイミング制御手段は、点火時
期の遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死
点より遅くする方向に制御することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関のノック制御装置。 - 【請求項３】前記バルブタイミング制御手段は、点火時
期の遅角限界でのノック発生時に、吸気弁閉時期を下死
点より早くする方向に制御することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関のノック制御装置。 - 【請求項４】前記バルブタイミング制御手段は、点火時
期の遅角限界でのノック発生時に、ベースの吸気弁閉時
期が下死点付近である領域では、吸気弁閉時期を早くす
る方向に制御し、ベースの吸気弁閉時期が下死点以降で
ある領域では、吸気弁閉時期を遅くする方向に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のノック制御
装置。 - 【請求項５】ノック非発生時に、前記バルブタイミング
制御手段は、バルブタイミングをベースのタイミングま
で徐々に戻し、前記点火時期補正制御手段は、バルブタ
イミングがベースのタイミングに戻されてから、点火時
期を徐々に進角することを特徴とする請求項１〜請求項
４のいずれか１つに記載の内燃機関のノック制御装置。 - 【請求項６】前記遅角限界判定手段により点火時期が所
定の遅角限界に達したと判定されたときに、ベースの点
火時期をハイオクガソリン用のベース点火時期からレギ
ュラーガソリン用のベース点火時期に切換えるベース点
火時期切換手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請
求項５のいずれか１つに記載の内燃機関のノック制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088272A JP3937680B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関のノック制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088272A JP3937680B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関のノック制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001271664A true JP2001271664A (ja) | 2001-10-05 |
| JP3937680B2 JP3937680B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=18604168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000088272A Expired - Fee Related JP3937680B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 内燃機関のノック制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3937680B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1380739A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Compression ratio controlling apparatus and method for spark-ignited internal combustion engine |
| US6820591B2 (en) | 2003-02-05 | 2004-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for internal combustion engine |
| JP2007092610A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toyota Motor Corp | 可変圧縮比内燃機関 |
| JP2008240520A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの制御装置 |
| KR101072097B1 (ko) | 2005-01-04 | 2011-10-10 | 현대자동차주식회사 | 흡배기 독립 가변 밸브기구의 밸브타이밍 제어를 통한노킹 방지 방법 |
| EP2312143A3 (en) * | 2009-10-19 | 2014-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2014141943A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Nissan Motor Co Ltd | ノッキング抑制装置及びノッキング抑制方法 |
| CN114087083A (zh) * | 2020-06-08 | 2022-02-25 | 现代自动车株式会社 | 控制车辆的设备及其方法 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000088272A patent/JP3937680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101072097B1 (ko) | 2005-01-04 | 2011-10-10 | 현대자동차주식회사 | 흡배기 독립 가변 밸브기구의 밸브타이밍 제어를 통한노킹 방지 방법 |
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| JP2008240520A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの制御装置 |
| EP2312143A3 (en) * | 2009-10-19 | 2014-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus for internal combustion engine |
| JP2014141943A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Nissan Motor Co Ltd | ノッキング抑制装置及びノッキング抑制方法 |
| CN114087083A (zh) * | 2020-06-08 | 2022-02-25 | 现代自动车株式会社 | 控制车辆的设备及其方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3937680B2 (ja) | 2007-06-27 |
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