JP2007239481A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノックの起こりにくさの程度の異なる2つの燃料を第1基準燃料、第2基準燃料として予め定めておき、第1基準燃料に対するトレース点火時期である第1基準トレース点火時期と、第2基準燃料に対するトレース点火時期である第2基準トレース点火時期とをそれぞれ算出する算出手段(51)と、使用燃料のノックの起こりにくさの程度を推定する推定手段(52)と、前記2つの基準トレース点火時期の間を曲線で変化する実際のトレース点火時期を2つの直線で近似し、その近似した2つの直線と前記推定した使用燃料のノックの起こりにくさの程度とに基づいて、使用燃料のトレース点火時期補正量を算出する算出手段(55)と、この算出したトレース点火時期補正量と前記2つの基準トレース点火時期とに基づいて、前記使用燃料に対するトレース点火時期を算出する算出手段(54、56)とを含む。
【選択図】図5
Description
〔1〕ガソリン燃料を対象とする場合におけるオクタン価、
〔2〕アルコール燃料を対象とする場合におけるアルコール混入率、
〔3〕同じオクタン価のガソリン燃料を対象とする場合における外気の湿度
は耐ノック性と相関する値となるので、ガソリン燃料を対象とする場合におけるオクタン価、アルコール燃料を対象とする場合におけるアルコール混入率、同じオクタン価のガソリン燃料を対象とする場合における外気の湿度の総称として、「耐ノック係数」を導入している。
…(1)
ただし、a:直線の傾き
ANTIKNKest:推定耐ノック係数、
ANTIKNKmin:耐ノック係数最小値、
ここで、(1)式の直線の傾きaは、図3においてG点とI点を結ぶ直線(第1基準トレース点火時期に近い側の直線)の傾きであり、本発明ではこの直線の傾きaを改めて「トレース点火時期移動量基本値」という名称で定義する。
ただし、TRCADV1:第1基準トレース点火時期、
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、この点火時期の値が大きくなるほど点火時期は進角側に向かう。従って、(2)式によりトレース点火時期補正量DADVを加算することは、第1基準トレース点火時期よりトレース点火時期補正量DADVだけ進角させた値をトレース点火時期KNKCALとして定めることを意味するので、(2)式によりJ点のトレース点火時期を求めることができている。
…(3)
ただし、b:直線の傾き
ANTIKNKest:推定耐ノック係数、
ANTIKNKmax:耐ノック係数最大値、
ここで、(3)式の直線の傾きbは、図3においてI点とH点を結ぶ直線(第2基準トレース点火時期に近い側の直線)の傾きのことで、本発明ではこの直線の傾きbも「トレース点火時期移動量基本値」と定義する。上記の傾きaとこの傾きbとを区別するため、上記の傾きaを「第1トレース点火時期移動量基本値」、傾きbを「第2トレース点火時期移動量基本値」という。
ただし、TRCADV2:第2基準トレース点火時期
(4)式によりトレース点火時期補正量DADVを減算することは、第2基準トレース点火時期よりトレース点火時期補正量DADVだけ遅角させた値をトレース点火時期KNKCALとして定めることを意味するので、(4)式によりK点のトレース点火時期を求めることができている。
…(5)
ただし、ANTIKNEest(前回):ANTIKNEestの前回値、
(5)式は、ノックが発生したときには、次の(6)式となり、耐ノック係数増加制限の条件でないときには次の(7)式となる。すなわち、ノックが発生しているか否かの判定結果に基づいて、ノックが発生したときには、推定耐ノック係数ANTIKNKestを耐ノック係数減少量DGENだけ小さくし、ノックが発生していないあいだは耐ノック係数増加量DZOUずつ推定耐ノック係数ANTIKNKestを大きくしていく。
…(6)
ANTIKNEest=ANTIKNEest(前回)+DZOU
…(7)
このようにして、推定耐ノック係数ANTIKNEestは、ガソリン燃料を対象とする場合にそのときに使用しているガソリン燃料のオクタン価に応じたものとなる。また、アルコール燃料を対象とする場合には、推定耐ノック係数はそのときに使用しているアルコール燃料のアルコール混入率に応じたものと、さらに、同じオクタン価のガソリン燃料を対象とする場合には、推定耐ノック係数はそのときの環境条件である外気の湿度に応じたものとなる。
〈1〉前回のエンジン停止時の推定耐ノック係数が下限閾値Lo以上かつ上限閾値Hi以 下であること。
〈2〉水温センサ38により検出される始動時水温と、前回のエンジン停止時の水温との 差が所定値以内であること。
〈3〉吸気温度センサ43により検出される始動時の吸気温度と、前回のエンジン停止時 の吸気温度との差が所定値以内であること。
〈4〉大気圧センサ44により検出される始動時の大気圧と、前回のエンジン停止時の大 気圧との差が所定値以内であること。
乗算器106ではトレース点火時期移動量基本値cにこの差分推定耐ノック係数DANTIを乗算した値をトレース点火時期補正量DADV[deg]として、つまり次式によりトレース点火時期補正量DADVを算出する。
図5に戻り、加算器56では基本トレース点火時期TRCADV0とトレース点火時期補正量DADVを加算して、つまり次式によりトレース点火時期KNKCAL[degBTDC]を算出する。
上記(9)式は、推定耐ノック係数ANTIKNKestが、耐ノック係数中間値ANTIKNKmidよりも耐ノック係数最小値ANTIKNKminに近い側にある場合には次の(11)式となり、また耐ノック係数中間値ANTIKNKmidよりも耐ノック係数最大値ANTIKNKmaxに近い側にある場合には次の(12)式となる。
=a×(ANTIKNKest−ANTIKNK1)
=a×(ANTIKNKest−ANTIKNKmin)
…(11)
DADV=b×DANTI
=b×(ANTIKNKest−ANTIKNK2)
=b×(ANTIKNKest−ANTIKNKmax)
…(12)
ここで、(11)式は上記(1)式と同じである。一方、(12)式では、ANTIKNKest<ANTIKNKmaxであることより、トレース点火時期補正量DADVはマイナスの値を含んでいることになる。このため、(12)式と(10)式とを合わせ考えれば、上記(3)式と(4)式の組合せと実質的に同じであることがわかる。
31 エンジンコントローラ
37 ノックセンサ
Claims (56)
- ノックの起こりにくさの程度の異なる2つの燃料を第1基準燃料、第2基準燃料として予め定めておき、第1基準燃料に対するトレース点火時期である第1基準トレース点火時期と、第2基準燃料に対するトレース点火時期である第2基準トレース点火時期とをそれぞれ算出する基準トレース点火時期算出処理手順と、
使用燃料のノックの起こりにくさの程度を推定する推定処理手順と、
前記2つの基準トレース点火時期の間を曲線で変化する実際のトレース点火時期を2つの直線で近似し、その近似した2つの直線と前記推定した使用燃料のノックの起こりにくさの程度とに基づいて、使用燃料のトレース点火時期補正量を算出するトレース点火時期補正量算出処理手順と、
この算出したトレース点火時期補正量と前記2つの基準トレース点火時期とに基づいて、前記使用燃料に対するトレース点火時期を算出するトレース点火時期算出処理手順と
この算出されたトレース点火時期で火花点火を行う火花点火処理手順と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御方法。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 前記耐ノック係数最小値の燃料はガソリン燃料を対象とする場合にレギュラーガソリンであることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記耐ノック係数最大値の燃料はガソリン燃料を対象とする場合にハイオクガソリンであることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定処理手順を含み、
この燃料判定結果に応じ、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには前記第1基準トレース点火時期を、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近いときには前記第2基準トレース点火時期を用いることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかの判定をエンジン始動時に実行することを特徴とする請求項5に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定処理手順を含み、
この推定耐ノック係数が、所定の閾値以上となったとき、前記耐ノック係数最大値に近い側にあると判定することを特徴とする請求項5に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定処理手順を含み、
この推定耐ノック係数が、所定の閾値以下となったとき、前記耐ノック係数最小値に近い側にあると判定することを特徴とする請求項5に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 前記トレース点火時期補正量を、前記2つの直線のうち前記第1基準トレース点火時期の側にある一方の直線の傾きを表す第1トレース点火時期移動量基本値と、前記2つの直線のうち前記第2基準トレース点火時期の側にある他方の直線の傾きを表す第2トレース点火時期移動量基本値とに基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定処理手順と、
この推定耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定処理手順とを含み、
この燃料判定結果に応じ、推定耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには推定耐ノック係数と耐ノック係数最小値との差を差分推定耐ノック係数として算出し、この差分推定耐ノック係数をも用いて前記トレース点火時期補正量を算出することを特徴とする請求項9に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定処理手順と、
この推定耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定処理手順とを含み、
この燃料判定結果に応じ、推定耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近い側にあるときには推定耐ノック係数と耐ノック係数最大値との差を差分推定耐ノック係数として算出し、この差分推定耐ノック係数をも用いて前記トレース点火時期補正量を算出することを特徴とする請求項9に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定処理手順を含み、
この燃料判定結果に応じ、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには前記第1トレース点火時期移動量基本値を、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近い側にあるときには前記第2トレース点火時期移動量基本値を用いることを特徴とする請求項9に記載のエンジンの点火時期制御方法。 - 前記第1トレース点火時期移動量基本値及び第2トレース点火時期移動量基本値を、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つに基づいて算出することを特徴とする請求項12に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記推定耐ノック係数をノックセンサに基づいて算出することを特徴とする請求項10または11に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記ノックセンサに基づきノックが発生したときに前記推定耐ノック係数が小さくなる側に所定の減少量だけ減少させることを特徴とする請求項14に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記減少量だけ減少させた後の推定耐ノック係数が予め記憶された下限値より小さい場合に、前記減少量だけ減少させた後の推定耐ノック係数をこの下限値に制限することを特徴とする請求項15に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記減少量をエンジンの運転条件に応じて算出することを特徴とする請求項15に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記減少量の1回の減算によって前記使用燃料に対するトレース点火時期が、所定時間当たり所定クランク角だけ遅角側にずれるように前記減少量を設定することを特徴とする請求項16に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記エンジンの運転条件は、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項17に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記ノックセンサに基づきノックが非発生のときに前記推定耐ノック係数が大きくなる側に所定の増加量だけ増加させることを特徴とする請求項14に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記増加量だけ増加させた後の推定耐ノック係数が予め記憶された上限値より大きい場合に、前記増加量だけ増加させた後の推定耐ノック係数をこの上限値に制限することを特徴とする請求項20に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 点火時期以外の要求から、耐ノック係数の増加が制限されている場合に、前記推定耐ノック係数を増加させないことを特徴とする請求項20に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記推定耐ノック係数の燃料に対するトレース点火時期が、MBTの得られる基本点火時期より進角した場合に、前記推定耐ノック係数を増加させないことを特徴とする請求項20に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記増加量をエンジンの運転条件に応じて算出することを特徴とする請求項20に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記増加量の1回の加算によって前記使用燃料に対するトレース点火時期が、所定時間当たり所定クランク角だけ進角側にずれるように前記増加量を設定することを特徴とする請求項20に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記エンジンの運転条件は、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項24に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記推定耐ノック係数の初期値をエンジン始動時の環境条件及び前回エンジン停止時の推定耐ノック係数に基づいて設定することを特徴とする請求項10または11に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- 前記トレース点火時期が制限されている場合に、前記耐ノック係数を保持することを特徴とする請求項14に記載のエンジンの点火時期制御方法。
- ノックの起こりにくさの程度の異なる2つの燃料を第1基準燃料、第2基準燃料として予め定めておき、第1基準燃料に対するトレース点火時期である第1基準トレース点火時期と、第2基準燃料に対するトレース点火時期である第2基準トレース点火時期とをそれぞれ算出する基準トレース点火時期算出手段と、
使用燃料のノックの起こりにくさの程度を推定する推定手段と、
前記2つの基準トレース点火時期の間を曲線で変化する実際のトレース点火時期を2つの直線で近似し、その近似した2つの直線と前記推定した使用燃料のノックの起こりにくさの程度とに基づいて、使用燃料のトレース点火時期補正量を算出するトレース点火時期補正量算出手段と、
この算出したトレース点火時期補正量と前記2つの基準トレース点火時期とに基づいて、前記使用燃料に対するトレース点火時期を算出するトレース点火時期算出手段と
この算出されたトレース点火時期で火花点火を行う火花点火実行手段と
を含むことを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であることを特徴とする請求項29に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 前記耐ノック係数最小値の燃料はガソリン燃料を対象とする場合にレギュラーガソリンであることを特徴とする請求項30に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記耐ノック係数最大値の燃料はガソリン燃料を対象とする場合にハイオクガソリンであることを特徴とする請求項30に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定手段を含み、
この燃料判定結果に応じ、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには前記第1基準トレース点火時期を、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近いときには前記第2基準トレース点火時期を用いることを特徴とする請求項30に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかの判定をエンジン始動時に実行することを特徴とする請求項33に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定手段を含み、
この推定耐ノック係数が、所定の閾値以上となったとき、前記耐ノック係数最大値に近い側にあると判定することを特徴とする請求項33に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定手段を含み、
この推定耐ノック係数が、所定の閾値以下となったとき、前記耐ノック係数最小値に近い側にあると判定することを特徴とする請求項33に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 前記トレース点火時期補正量を、前記2つの直線のうち前記第1基準トレース点火時期の側にある一方の直線の傾きを表す第1トレース点火時期移動量基本値と、前記2つの直線のうち前記第2基準トレース点火時期の側にある他方の直線の傾きを表す第2トレース点火時期移動量基本値とに基づいて算出することを特徴とする請求項29に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定手段と、
この推定耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定手段とを含み、
この燃料判定結果に応じ、推定耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには推定耐ノック係数と耐ノック係数最小値との差を差分推定耐ノック係数として算出し、この差分推定耐ノック係数をも用いて前記トレース点火時期補正量を算出することを特徴とする請求項37に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数を推定する耐ノック係数推定手段と、
この推定耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定手段とを含み、
この燃料判定結果に応じ、推定耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近い側にあるときには推定耐ノック係数と耐ノック係数最大値との差を差分推定耐ノック係数として算出し、この差分推定耐ノック係数をも用いて前記トレース点火時期補正量を算出することを特徴とする請求項37に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 前記ノックの起こりにくさの程度を表す耐ノック係数を導入し、この耐ノック係数の値は大きくなるほど耐ノック性の高い値であり、
前記第1基準燃料は耐ノック係数最小値の燃料、前記第2基準燃料は耐ノック係数最大値の燃料であり、
使用燃料の耐ノック係数が前記耐ノック係数最小値と前記耐ノック係数最大値のいずれに近い側にあるのかを判定する燃料判定手段を含み、
この燃料判定結果に応じ、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最小値に近い側にあるときには前記第1トレース点火時期移動量基本値を、使用燃料の耐ノック係数が耐ノック係数最大値に近い側にあるときには前記第2トレース点火時期移動量基本値を用いることを特徴とする請求項37に記載のエンジンの点火時期制御装置。 - 前記第1トレース点火時期移動量基本値及び第2トレース点火時期移動量基本値を、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つに基づいて算出することを特徴とする請求項40に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記推定耐ノック係数をノックセンサに基づいて算出することを特徴とする請求項38または39に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記ノックセンサに基づきノックが発生したときに前記推定耐ノック係数が小さくなる側に所定の減少量だけ減少させることを特徴とする請求項42に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記減少量だけ減少させた後の推定耐ノック係数が予め記憶された下限値より小さい場合に、前記減少量だけ減少させた後の推定耐ノック係数をこの下限値に制限することを特徴とする請求項43に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記減少量をエンジンの運転条件に応じて算出することを特徴とする請求項43に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記減少量の1回の減算によって前記使用燃料に対するトレース点火時期が、所定時間当たり所定クランク角だけ遅角側にずれるように前記減少量を設定することを特徴とする請求項44に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記エンジンの運転条件は、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項45に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記ノックセンサに基づきノックが非発生のときに前記推定耐ノック係数が大きくなる側に所定の増加量だけ増加させることを特徴とする請求項42に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記増加量だけ増加させた後の推定耐ノック係数が予め記憶された上限値より大きい場合に、前記増加量だけ増加させた後の推定耐ノック係数をこの上限値に制限することを特徴とする請求項48に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 点火時期以外の要求から、耐ノック係数の増加が制限されている場合に、前記推定耐ノック係数を増加させないことを特徴とする請求項48に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記推定耐ノック係数の燃料に対するトレース点火時期が、MBTの得られる基本点火時期より進角した場合に、前記推定耐ノック係数を増加させないことを特徴とする請求項48に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記増加量をエンジンの運転条件に応じて算出することを特徴とする請求項48に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記増加量の1回の加算によって前記使用燃料に対するトレース点火時期が、所定時間当たり所定クランク角だけ進角側にずれるように前記増加量を設定することを特徴とする請求項48に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記エンジンの運転条件は、エンジンの負荷と回転速度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項52に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記推定耐ノック係数の初期値をエンジン始動時の環境条件及び前回エンジン停止時の推定耐ノック係数に基づいて設定することを特徴とする請求項38または39に記載のエンジンの点火時期制御装置。
- 前記トレース点火時期が制限されている場合に、前記耐ノック係数を保持することを特徴とする請求項42に記載のエンジンの点火時期制御装置。
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