JPH10508924A - 内燃機関のノッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関の適応型ノッキング制御方法が提案される。この制御方法は、内燃機関の点火角をノッキング発生時に遅角調整し、引き続き進み方向に点火角を戻し調整するのに用いる。同時に内燃機関の動作は種々の動作領域に分割されており、１つの領域での動作中に求められ、当該領域を去るときに記憶された値が、当該領域に再び入り込む際に同時に負荷ダイナミックおよび/または回転数ダイナミックが存在する場合、新たな動作領域における当該動作に対する初期値として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関のノッキング制御方法 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念による適応型ノッキング制御方法に関する。こ のようなノッキング制御はＤＥ−ＯＳ４００８１７０から公知である。ここでは 点火角が、検出された動作パラメータにより特性マップに基づいて調整され、ノ ッキングが発生した際にはこのノッキングを回避するために遅角調整が行われる 。引き続き、遅角調整された点火角は段階的に進み方向に戻され、再び特性マッ プ点火角に近づけられる。内燃機関の動作領域は、この公知のノッキング制御で は種々異なる領域に分割される。１つの動作領域を内燃機関の動作中に去ると、 瞬時の実際点火角が記憶され、内燃機関の新たな動作の際に、この領域では記憶 された点火角が初期値として出力される。 発明の利点 請求項１の特徴部分の構成を有する本発明の方法は公知の方法に対して、点火 角跳躍が回避されるという利点を有する。これによってトルク跳躍が機関に発生 せず、走行快適性が向上する。 従属請求項に記載された手段によって、本発明の方法の有利な改善が可能であ る。先行する動作領域から の点火角（この点火角は当該動作領域をちょうど去ろうとしたときの実際の角度 である）を新たな動作領域での動作に対して維持することは、負荷および/また は回転数ダイナミックが動作領域変化の際に所定の値を上回らない場合に有利で ある。この場合、所定の値は例えば適用される種々異なる動作条件に対して求め られ、メモリに記憶される。さらに、内燃機関の動作の点火角に対する初期値と して領域変化後に、内燃機関の先行する動作で当該領域に発生した点火角を表す 値を計算することは有利である。最終的には、マイクロプロセッサの特性マップ を点火角の出力のために動作パラメータに基づいて連続的に更新することができ る。これによりノッキング限界はマイクロプロセッサにより常時学習される。こ のことは例えば、ノッキング発生前の最後の点火角を当該動作点に対する新たな 点火角として特性マップに書き込むことにより行われる。別の手段では、第１の 点火角をノッキングの発生後に特性マップに書き込む。ノッキング前の点火角を 僅かに補正して、例えば所定の点火補正角ΔＺＷを加えて、この値を特性マップ に書き込むことも考えられる。その他に特性マップ点火角の補正を、特性マップ に記憶された点火角が、特性マップに書き込まれた新たな点火角から所定の差Ｄ ＺＷだけ偏差する場合だけ行うようにすることもできる。このことには、内燃機 関の動作がノッキング限界にできるだけ密に近付くこ とを保証する。 図面 本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。 図１は、適応型ノッキング制御の概略的回路図、 図２は、適応型特性マップの概略図、 図３は、本発明の方法による点火角変化を説明する線図、 図４は、個々の方法ステップのフローチャートである。 実施例の説明 図１は、適応型ノッキング制御方法を実施するためのブロック回路図を示す。 図示しない内燃機関は制御装置１により駆動される。制御装置は、ノッキングセ ンサ評価回路２、マイクロプロセッサ３、アナログ/ディジタル変換器４および 点火出力段５を有する。内燃機関の機関ブロックには１つまたは２つのノッキン グセンサ６が設けられており、ノッキングセンサはノッキングセンサ評価回路２ に接続されている。ノッキングセンサ評価回路２はアナログ/ディジタル変換器 ４を介してマイクロプロセッサ３と接続されている。マイクロプロセッサ３には さらに内燃機関の検出されたパラメータが供給される。従って例えば、負荷Ｌ、 回転数ｎおよび温度Ｔがマイクロプロセッサに供給される。負荷Ｌはスロットル バルブ角度位置および/ま たは吸気管負圧から求められる。ノッキングセンサにより検出された信号ＫＳは 機関ノイズを表す。この信号はノッキングセンサ評価回路２に供給される。この 評価回路２では基準値との比較によって、ノッキングＫが発生しているか否かが 求められる。ノッキングが発生している場合には、マイクロプロセッサにより特 性マップに基づいて出力された点火角が遅角調整され、引き続いて点火角は進み 方向に戻し調整される。このことは特性マップから出力された点火角に近付くこ とに相当する。このノッキング制御とそのために必要な点火角調整はマイクロプ ロセッサ３により行われる。このマイクロプロセッサ３は存在する動作パラメー タからそれぞれ特性マップ点火角を計算する。この特性マップ点火角には、ノッ キングの発生後に適応的な点火角調整量Δαが加算される。マイクロプロセッサ ３には、図２に示すような適応特性マップが記憶されている。この適応特性マッ プはここでは負荷Ｌと回転数ｎに依存して個々の動作領域に分割されている。こ の適応特性マップの詳細な説明はＤＥ−ＯＳ４００８１７０に記載されている。 本発明のノッキング制御方法の経過を図３に基づいて説明する。図３は、任意 の観察時間での内燃機関の動作を示す。時点ｔ０で内燃機関は動作領域Ｉで動作 を開始する。制御装置により、瞬時に検出された動作パラメータと、回転数およ び負荷についての特性マッ プに基づいて、点火角α_KFが検出される。内燃機関が動作領域Ｉで動作している 間にノッキングＫが検知される。これにより点火角はΔαだけ遅角調整される。 点火角の遅角調整の大きさはノッキング強度に依存する。引き続き、点火角は段 階的に進み方向に戻し調整される。このことによって特性マップ点火角に近似す ることが達成される。この戻し調整は、新たなノッキングＫが発生するまで、ま たは特性マップ点火角達するまで行われる。図３の実施例では、動作領域Ｉでの 動作中に別のノッキングＫが発生する。これにより新たに点火角の遅角調整が行 われる。時点ｔ１で内燃機関で領域変化が生じ、例えばエンジンブレーキ動作へ 負荷が変化する。動作領域Ｉを去るときに、この動作領域Ｉに対する最後の点火 角α_ZWIがマイクロプロセッサ３のメモリにファイルされる。最後の点火角では なく、この動作領域の点火角すべてから計算した点火角、例えば平均値？をファ イルすることもできる。 時点ｔ１で領域変化が生じる。すなわち、適応特性マップの領域を去り、新た な領域をとる。図３の実施例では、領域変化は領域Ｉから領域ＩＩへと行われる 。図３の観察時間空間における領域ＩＩのこの最初の発生はＩＩａにより示され ている。これはこの領域ＩＩが図示の観察空間で最初に発生したことを明確にす るためである。時点ｔ１での点火角出力は、従来技術 では通常の点火角出力である。従ってここでは、内燃機関の先行する動作で、動 作領域ＩＩにおいて検出された、この領域ＩＩを去るときの点火角値が領域ＩＩ に対する初期値として出力される。引き続き動作領域ＩＩａでは、特性マップ点 火角へ点火角が戻し調整される。その際、戻し調整のステップの高さと幅は比較 的に小さく行われる。 時点ｔ２で再び内燃機関の動作領域変化が生じる。すなわち、内燃機関の動作 は動作領域ＩＩａから動作領域Ｉｂへ変化する。ここでｂはこの領域の発生が図 ３ではすでに２回目であることを示す。次に時点ｔ２で本発明の方法では、領域 変化の際に同時に負荷ダイナミックが存在するか否かが検査される。領域変化の 際に負荷ダイナミックが発生すれば、ここに図示しない先行する内燃機関動作の 際にこの動作領域に対して記憶された点火角が、この動作領域における動作に対 する初期値として出力される。引き続きこの点火角は特性マップ点火角ないしノ ッキングの発生まで新たに戻し調整される。 時点ｔ３で領域変化が生じる。ここでは内燃機関の動作が動作領域Ｉｂから動 作領域ＩＩｂへ移行する。時点ｔ３で再び、負荷ダイナミックΔＬが発生するか 否かが検査される。時点ｔ３では負荷ダイナミックが検出されないので、瞬時の 点火角が動作領域Ｉｂを去るときに動作領域ＩＩｂに対する初期値として維持さ れる。これにより内燃機関の領域変化の際の点火角跳躍が回避される。 結局、それぞれの点火角はノッキングの発生前に種々異なる動作領域で検出さ れ、瞬時の特性マップに点火角の検出のために書き込まれ、そこにあった先行す る値は上書きされる。これによって点火角特性マップは常に更新され、点火角出 力は内燃機関の動作に最適に適合される。従って自己学習形の点火角特性マップ が得られ、この特性マップは常にノッキング限界に近付く。ここでは記憶された 特性マップ点火角を置換する点火角を選択ないし設定するのに種々の手段がある 。例えばノッキング発生前の最後の点火角またはノッキング発生後の最初の点火 角を、この動作点に対する新たな点火角として、これまで記憶されていた特性マ ップ点火角に対して上書きすることができる。ノッキング発生前の点火角に小さ な補正分、例えば設定可能な点火角ＺＷを加算し、この値を手億世マップに書き 込むことも考えられる。その他さらに特性マップ点火角のこの補正を、特性マッ プの記憶された点火角が、特性マップに書き込むべき新たな点火角から所定の差 ＤＺＷだけ異なるときだけ行うようにすることもできる。 図４は、本発明の方法のフローを概略的に示す。まず負荷Ｌと回転数Ｎが動作 ステップ９で検出される。これに基づいて、問い合わせ１０で領域変化が発生し たか否かが検出される。領域変化が発生していれば引き続き問い合わせ１１で、 同時に負荷ダイナミックおよび/または回転数ダイナミックが存在するか否かが 検査される。この問い合わせ１１の回答に応じて、イエスの場合は動作ステップ １２で、この動作領域に対して適応特性マップに記憶された点火角が初期点火角 として出力される。またノーの場合は動作ステップ１３で、ちょうど去った動作 領域の点火角が維持される。問い合わせ１０で動作領域変化が存在するか否かの 答えがノーであれば、ノッキング制御は公知のように経過する。すなわち、問い 合わせ１４でノッキングＫが存在するか否かが検査される。存在していればステ ップ１５でノッキング制御が、所定の量ΔＺＷだけの点火角遅角調整により行わ れ、瞬時の遅角調整は適応特性マップにファイルされる。問い合わせ１４でノッ キングが識別されなければ、問い合わせ１６で瞬時の点火角変化ΔＺＷと記憶さ れた点火角とが初期の閾値ＤＺＷだけ異なっているか否かが検査される。異なっ ていれば、この問い合わせへのイエスにより動作ステップ１５へ進む。この動作 ステップでは、瞬時の点火角変化が適応特性マップに記憶される。これに対して 問い合わせ１６が否定されれば、瞬時の点火角変化がゼロにセットされ、内燃機 関の動作制御に対して特性マップ点火角が出力される。 ノッキング限界を学習するために種々の手段がある 。例えばノッキングＫの発生直前の点火角、ノッキングＫ発生直後の点火角を、 遅れ方向への最初の補正後に特性マップに書き込みことができる。しかし例えば 、ノッキング発生直前の点火角を点火角変化の所定値だけずらし、この値を特性 マップにノッキング限界の学習のために記憶することも考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー ヘーミング ドイツ連邦共和国 Ｄ−74861 ノイデナ ウ ナハティガレンヴェーク 15 (72)発明者 イワン スルジャディ ドイツ連邦共和国 Ｄ−71665 ファイヒ ンゲン タネンヴェーク 51 (72)発明者 ローベルト スロボダ 神奈川県横浜市都筑区牛久保３丁目９番１ 号 (72)発明者 ミヒャエル ボイエルレ ドイツ連邦共和国 Ｄ−71701 マルクグ レーニンゲン マルクトプラッツ 13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 内燃機関のノッキング制御方法であって、 気筒でのノッキング発生時に当該気筒に対して点火角の遅角調整を行い、引き 続き、ノッキングが発生しなければ点火角を進み方向に戻し調整し、 １つの領域で動作中に求められた点火角遅角調整値を、当該領域を去るときに 適応特性マップに記憶し、 該適応特性マップは、内燃機関の動作パラメータの大きさに依存して分割され た領域を有しており、 当該領域で新たに変化し、同時に負荷ダイナミックおよび/または回転数ダイ ナミックが存在する場合、記憶された点火角遅角調整値を出力する、ことを特徴 とする、内燃機関のノッキング制御方法。 ２． 領域変化と、負荷および/または回転数変化の際に、ちょうど去ろうと する動作領域の点火角遅角調整値の設定可能な値を維持する、請求項１記載の方 法。 ３． ノッキング発生前の点火角を特性マップに書き込む、請求項１または２ 記載の方法。 ４． ノッキング発生直後の点火角を特性マップに書き込む、請求項１または ２記載の方法。 ５． ノッキング発生前の点火角に点火角変化を加算し、当該値を特性マップ に書き込む、請求項１または２記載の方法。 ６． 記憶された特性マップ点火角と新たな点火角とが所定の差ＤＺＷだけ異 なっている場合だけ、前記記憶された特性マップ点火角を前記新たな点火角で置 換する、請求項３から５までのいずれか１項記載の方法。