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JP7352756B2 - Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method - Google Patents
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Description

本発明は、内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method.

近年の排気規制や燃費規制の強化により、ガソリンエンジンの低排気化、及び高効率化が求められている。このような状況下において、エンジン(内燃機関とも呼ぶ)の燃焼室内の状態を推定し、その推定結果に基づいてエンジンを制御する燃焼制御技術が知られている。推定した燃焼状態に応じて点火時期や噴射時期などを適切に制御することによって、エンジンの熱効率を向上させる、あるいは有害ガスの排出を減らす等の対応が可能となる。このような燃焼状態の推定技術の例が、例えば特許文献1に開示されている。 Due to recent tightening of exhaust regulations and fuel economy regulations, lower exhaust emissions and higher efficiency of gasoline engines are required. Under such circumstances, combustion control techniques are known that estimate the state inside the combustion chamber of an engine (also referred to as an internal combustion engine) and control the engine based on the estimation result. By appropriately controlling ignition timing, injection timing, etc. according to the estimated combustion state, it is possible to improve the thermal efficiency of the engine or reduce harmful gas emissions. An example of such a combustion state estimation technique is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1には、「エンジンの回転加速度を算出する手段と、回転加速度に基づいて燃焼室内の燃焼状態を推定する手段」が記載されている。具体的には、回転加速度が極値となる回転位置と燃焼位相との相関を用いて、回転角センサで検出した回転加速度が極値となる回転位置から、燃焼位相を推定することが記載されている。 Patent Document 1 describes "a means for calculating rotational acceleration of an engine, and a means for estimating a combustion state in a combustion chamber based on the rotational acceleration." Specifically, it is described that the combustion phase is estimated from the rotational position where the rotational acceleration detected by the rotational angle sensor is the extreme value, by using the correlation between the rotational position where the rotational acceleration is the extreme value and the combustion phase. ing.

特許文献1に開示された技術に関わるエンジンの実現象の例について説明する。
図1は、クランクアングルに対する筒内圧とエンジンの回転数との関係を示す図である。図1に示す事例では、特許文献1に開示された回転加速度の代わりに、回転数をパラメータとして説明する。
An example of an actual engine phenomenon related to the technology disclosed in Patent Document 1 will be described.
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the cylinder pressure and the engine rotation speed with respect to the crank angle. In the example shown in FIG. 1, the rotation speed will be used as a parameter instead of the rotational acceleration disclosed in Patent Document 1.

図1の上側には、クランク角と筒内圧との関係を示す曲線の例が示される。この曲線上には、点火時期及びMFB50のタイミングが示されている。点火時期に従って混合気に点火が行われた後、燃焼が開始して筒内圧が上昇し、混合気の質量燃焼割合が50%となる燃焼位相(以下、「MFB(Mass Fraction Burned)50」と呼ぶ)を経て、燃焼が終了する。この燃焼位相が、クランクシャフトを通じて回転数が極値(最大値)となる回転位置(以下、「θω_MAX」と呼ぶ)に影響を及ぼす。以下の説明で、質量燃焼割合が50%となる燃焼位相を「燃焼重心」とも呼ぶ。そして、図1の上側に示す曲線は、燃焼重心から点火時期を近似する第2近似曲線の例として用いられる。 In the upper part of FIG. 1, an example of a curve showing the relationship between the crank angle and the cylinder pressure is shown. On this curve, the ignition timing and the timing of MFB50 are shown. After the air-fuel mixture is ignited according to the ignition timing, combustion begins and the cylinder pressure rises, resulting in a combustion phase in which the mass fraction of the air-fuel mixture becomes 50% (hereinafter referred to as "MFB (Mass Fraction Burned) 50"). combustion ends. This combustion phase affects the rotational position (hereinafter referred to as "θω_MAX") at which the rotational speed reaches an extreme value (maximum value) through the crankshaft. In the following explanation, the combustion phase at which the mass combustion ratio is 50% is also referred to as the "combustion center of gravity." The curve shown in the upper part of FIG. 1 is used as an example of a second approximate curve that approximates the ignition timing from the combustion gravity.

図1の下側には、クランク角と、回転数との関係を示す曲線の例が示される。この曲線上には、回転数が最大値となるθω_MAXのタイミングが示されている。図1の下側に示す曲線は、クランク角に対する回転数を近似するための第1近似曲線の例として用いられる。 At the bottom of FIG. 1, an example of a curve showing the relationship between the crank angle and the rotational speed is shown. On this curve, the timing of θω_MAX at which the rotational speed reaches its maximum value is shown. The curve shown at the bottom of FIG. 1 is used as an example of a first approximation curve for approximating the rotation speed to the crank angle.

図2は、θω_MAXとMFB50との関係を示すグラフである。
図1に示した曲線で表される物理現象を背景とした上で、図2では、θω_MAXとMFB50の高い相関の例が示される。そこで、図2に示すθω_MAXとMFB50との関係を基に校正曲線を作成することで、内燃機関制御装置がθω_MAXからMFB50を推定することが可能となる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between θω_MAX and MFB50.
With the physical phenomenon represented by the curve shown in FIG. 1 as a background, FIG. 2 shows an example of a high correlation between θω_MAX and MFB50. Therefore, by creating a calibration curve based on the relationship between θω_MAX and MFB50 shown in FIG. 2, the internal combustion engine control device can estimate MFB50 from θω_MAX.

自動車などの移動体では、運転状態に応じて、燃焼位相が広範囲で変化する可能性がある。本発明者らの検討により、燃焼位相が大きく進角した場合には、燃焼位相が大きく進角しない場合に対して、回転数又は回転加速度が極値となる回転位置と、燃焼位相との相関特性が変化することが明らかになった。
図3は、点火時期が進角することで、θω_MAXとMFB50との関係が変化する様子を示す図である。
In mobile objects such as automobiles, the combustion phase may change over a wide range depending on the driving conditions. The inventors' study revealed that when the combustion phase is greatly advanced, the correlation between the rotational position where the rotational speed or rotational acceleration reaches an extreme value and the combustion phase, compared to the case where the combustion phase is not greatly advanced. It became clear that the characteristics changed.
FIG. 3 is a diagram showing how the relationship between θω_MAX and MFB50 changes as the ignition timing advances.

図中に「通常域」と付した領域では、点火時期が進角するにつれて、図2に示した相関関係でMFB50が減少する。この時のθω_MAXとMFB50との関係は、校正曲線(1)と表される。一方、図中に「進角域」と付した領域では、通常域よりも点火時期が進角した状況であることを表す。この時のθω_MAXとMFB50との関係は、校正曲線(2)と表される。 In the region labeled "normal region" in the figure, as the ignition timing advances, MFB50 decreases according to the correlation shown in FIG. 2. The relationship between θω_MAX and MFB50 at this time is expressed as a calibration curve (1). On the other hand, the region labeled "advanced angle region" in the figure represents a situation where the ignition timing is more advanced than the normal region. The relationship between θω_MAX and MFB50 at this time is expressed as a calibration curve (2).

燃焼位相が広範囲で変化する状況下にて、校正曲線を用いてθω_MAXからMFB50を推定するためには、燃焼位相に応じて校正曲線を切替える必要がある。構成曲線の切替え時の指標として、例えば点火時期を用いる手法が考えられる。具体的には、校正曲線の傾きが変化する変曲点における点火時期の閾値を切替用点火時期とする。そして、点火時期が切替用点火時期に到達した時点で校正曲線を切替えるものである。例えば、点火時期が進角して切替用点火時期に到達すると、校正曲線(1)を校正曲線(2)に切替える制御が行われる。しかし、図中のθω_MAXの一点に対して上下方向の破線で示すように、通常域と進角域とでは、θω_MAXであってもMFB50の値が異なることがある。このため、通常域又は進角域のいずれに点火時期が存在するかを正しく判断する必要があった。 In order to estimate MFB50 from θω_MAX using a calibration curve in a situation where the combustion phase changes over a wide range, it is necessary to switch the calibration curve according to the combustion phase. A possible method is to use, for example, ignition timing as an index at the time of switching the configuration curve. Specifically, the threshold value of the ignition timing at the inflection point where the slope of the calibration curve changes is set as the switching ignition timing. Then, the calibration curve is switched when the ignition timing reaches the switching ignition timing. For example, when the ignition timing advances and reaches the switching ignition timing, control is performed to switch the calibration curve (1) to the calibration curve (2). However, as shown by the broken line in the vertical direction with respect to a point θω_MAX in the figure, the value of MFB50 may differ between the normal range and the advanced angle range even at θω_MAX. Therefore, it was necessary to correctly determine whether the ignition timing exists in the normal range or the advance range.

このような構成曲線の切替え制御に関係する技術が、特許文献2に開示されている。特許文献2では、点火時期が遅角している領域では、点火時期が進角するにつれてMFB50も進角する関係を示すのに対し、そのまま点火時期を進角させると、ある特定の点火時期を境に、点火時期が進角するにつれてMFB50が遅角し、逆の特性を示すことが記載されている。さらに、その対応策として、特定の点火時期を境に点火時期とMFB50の関係式を切替える技術が公開されている。 A technique related to such configuration curve switching control is disclosed in Patent Document 2. In Patent Document 2, in a region where the ignition timing is retarded, as the ignition timing advances, the MFB50 also advances, whereas if the ignition timing is advanced as it is, a certain ignition timing is On the other hand, it is described that as the ignition timing advances, the MFB50 retards, exhibiting the opposite characteristics. Furthermore, as a countermeasure, a technique has been disclosed that switches the relational expression between ignition timing and MFB50 at a specific ignition timing.

特開2017-150393号公報JP 2017-150393 Publication 特開2010-229928号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-229928

しかしながら、本発明者らが更に検討を進めた結果、図3に示した校正曲線の特性が変化するポイントの点火時期が一定では無く、移動体の外部における気温や湿度などの外部環境条件に応じて点火時期が変化することが判明した。したがって、外部環境が変化した際に、適切に校正曲線を切替えることができず、誤ったMFB50を算出すると、最適な点火時期の制御が実施できないおそれがあった。 However, as a result of further investigation by the present inventors, we found that the ignition timing at the point where the characteristics of the calibration curve shown in Figure 3 change is not constant, and depends on external environmental conditions such as temperature and humidity outside the moving object. It was found that the ignition timing changes. Therefore, if the calibration curve cannot be appropriately switched when the external environment changes and an incorrect MFB50 is calculated, there is a risk that optimal ignition timing control cannot be performed.

また、特許文献2に開示された技術では、外部環境の変化に伴う、特定の点火時期の変化に対して何ら考慮されていなかった。このため、特許文献2に開示された技術を用いても、依然として誤ったMFB50を算出してしまい、最適な点火時期の制御が実施できないという課題が解決されなかった。 Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 2 does not take into account any specific changes in ignition timing due to changes in the external environment. For this reason, even if the technique disclosed in Patent Document 2 is used, the problem that an incorrect MFB50 is still calculated and optimal ignition timing control cannot be performed cannot be solved.

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、外部環境の変化によらず、最適な点火時期の制御を実施することを目的とする。 The present invention has been made in view of this situation, and it is an object of the present invention to implement optimal ignition timing control regardless of changes in the external environment.

本発明に係る内燃機関制御装置は、計測されたクランク角を内燃機関の回転数に変換する回転数変換部と、回転数の最大値を検知する最大回転数検知部と、点火時期の進角に伴って、回転数の最大値が規定の閾値に達した時点における点火時期を切替用点火時期とし、切替用点火時期が内燃機関が搭載される移動体の外部環境に応じて変化し、点火時期が切替用点火時期より遅角した場合に、第1校正曲線を用いて回転数の最大値から燃焼重心を推定し、点火時期が切替用点火時期より進角した場合に、第2校正曲線を用いて回転数の最大値から燃焼重心を推定する燃焼重心推定部と、推定された燃焼重心に基づいて点火時期を補正し、混合気に点火する点火プラグに作動信号を出力する点火出力回路に対して、補正した点火時期を出力する点火時期補正部と、を備える。また、外部環境が標準状態である場合に第1校正曲線が用いられ、外部環境が標準状態以外の状態である場合に第2校正曲線が用いられ、燃焼重心推定部は、切替用点火時期と、点火出力回路に出力される補正された点火時期とを比較し、比較結果を出力する比較部と、比較結果に基づいて、第1校正曲線又は第2校正曲線を選択して燃焼重心を演算する選択演算部と、を有する。 The internal combustion engine control device according to the present invention includes a rotation speed converter that converts a measured crank angle into the rotation speed of the internal combustion engine, a maximum rotation speed detection section that detects the maximum value of the rotation speed, and an ignition timing advance angle. Accordingly, the ignition timing at which the maximum rotational speed reaches a specified threshold is set as the switching ignition timing, and the switching ignition timing changes according to the external environment of the mobile body in which the internal combustion engine is mounted, When the ignition timing is retarded than the switching ignition timing, the combustion center of gravity is estimated from the maximum rotation speed using the first calibration curve, and when the ignition timing is advanced from the switching ignition timing, the second calibration curve is estimated. A combustion center estimator that estimates the combustion center of gravity from the maximum rotation speed using and an ignition timing correction section that outputs the corrected ignition timing. Further, the first calibration curve is used when the external environment is in a standard state, the second calibration curve is used when the external environment is in a state other than the standard state, and the combustion center of gravity estimation section , a comparison section that compares the corrected ignition timing output to the ignition output circuit and outputs the comparison result, and calculates the combustion center of gravity by selecting the first calibration curve or the second calibration curve based on the comparison result. and a selection calculation unit.

本発明によれば、点火時期が、外部環境に応じて変化する切替用点火時期より点火時期が進角又は遅角する際に、適切な校正曲線を用いて推定した燃焼重心に基づいて、最適な点火時期の制御を実施できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, when the ignition timing is advanced or retarded from the switching ignition timing that changes depending on the external environment, the optimal combustion center of gravity is estimated using an appropriate calibration curve. ignition timing control can be carried out.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the following description of the embodiments.

従来のクランクアングルに対する筒内圧とエンジン回転数との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between cylinder pressure and engine rotation speed with respect to a conventional crank angle. 従来のθω_MAXとMFB50との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between θω_MAX and MFB50 in the related art. 従来の点火時期が進角することで、θω_MAXとMFB50との関係が変化する様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing how the relationship between θω_MAX and MFB50 changes as the conventional ignition timing advances. 本発明の第1の実施の形態に係る内燃機関の全体構成例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る制御装置のハードウェア構成を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a control device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1の実施の形態に係る燃焼検知部の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a combustion detection section according to the first embodiment of the present invention. 従来の制御装置がMFB50を推定する方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by a conventional control device. 標準状態と高温高湿状態における従来の切替用点火時期の変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the change of the conventional switching ignition timing in a standard state and a high temperature, high humidity state. 標準状態と、高温高湿状態における点火時期(ADV)、校正曲線のモード、推定された従来のMFB50の例を示す図である。It is a figure which shows the example of ignition timing (ADV), the mode of a calibration curve, and estimated conventional MFB50 in a standard state and a high temperature, high humidity state. 本発明の第1の実施の形態に係る制御装置がMFB50を推定する方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by the control device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る状態毎の点火時期と、第1の実施の形態に係る制御装置により推定されたMFB50との例を示す。An example of the ignition timing for each state according to the first embodiment of the present invention and the MFB50 estimated by the control device according to the first embodiment is shown. 本発明の第1の実施の形態に係る制御装置で行われる制御手順の例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a control procedure performed by the control device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る制御装置がMFB50を推定する方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by a control device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る制御装置で行われる制御手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the control procedure performed by the control apparatus based on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this specification and the drawings, components having substantially the same functions or configurations are designated by the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

[第1の実施の形態]
<内燃機関の構成例>
始めに、本発明の第1の実施の形態に係る内燃機関100の構成例について説明する。
図4は、第1の実施の形態に係る内燃機関100の全体構成例を示す図である。
[First embodiment]
<Example of configuration of internal combustion engine>
First, a configuration example of an internal combustion engine 100 according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of internal combustion engine 100 according to the first embodiment.

内燃機関100には、外部から新規に吸入した空気の吸入量を測定するエアフローセンサ1と、より多くの吸気ガスを吸入するために過給を行うコンプレッサ2と、過給された吸入ガスを冷却するインタークーラ3と、シリンダ5内に吸入する吸入ガスの量を調整するスロットルバルブ4が設けられている。 The internal combustion engine 100 includes an air flow sensor 1 that measures the intake amount of air newly taken in from the outside, a compressor 2 that performs supercharging to intake more intake gas, and a compressor 2 that cools the supercharged intake gas. A throttle valve 4 is provided to adjust the amount of intake gas sucked into the cylinder 5.

スロットルバルブ4の近傍には、スロットルバルブ4のスロットル開度を検出するためのスロットルセンサ17が設けられている。吸気ポートには、各気筒のシリンダ5内に燃料を噴射する燃料噴射装置9と、シリンダ5に流入する混合ガスの量を調整する吸気バルブ7とが設けられる。 A throttle sensor 17 is provided near the throttle valve 4 to detect the throttle opening of the throttle valve 4 . The intake port is provided with a fuel injection device 9 that injects fuel into the cylinder 5 of each cylinder, and an intake valve 7 that adjusts the amount of mixed gas flowing into the cylinder 5.

各気筒のシリンダ5には、シリンダ5内の混合ガスに点火する点火プラグ6と、シリンダ5内に流入した燃料と空気との混合ガスを圧縮するピストン10とが設けられる。排気ポートには、燃焼後の排気ガスを排出する排気バルブ8が設けられる。ピストン10は、クランク軸のクランクシャフトにより上下に移動する。クランク軸には、シグナルロータ13が取り付けられ、クランク角度センサ11が、シグナルロータ13の信号を検出する。また、水温センサ12が内燃機関100の冷却水温を測定する。 The cylinder 5 of each cylinder is provided with a spark plug 6 that ignites the mixed gas in the cylinder 5, and a piston 10 that compresses the mixed gas of fuel and air that has flowed into the cylinder 5. The exhaust port is provided with an exhaust valve 8 for discharging exhaust gas after combustion. The piston 10 is moved up and down by a crankshaft. A signal rotor 13 is attached to the crankshaft, and a crank angle sensor 11 detects a signal from the signal rotor 13. Further, the water temperature sensor 12 measures the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 100 .

また、内燃機関100には、排気ガスの運動エネルギを、シャフトを介してコンプレッサ2に伝えるタービン14と、排気ガス中の有害物質を浄化する三元触媒15とが設けられている。三元触媒15の近傍には排気ガス中に含まれる酸素濃度を検出するA/F(Air-Fuel)センサ16が設けられている。 Further, the internal combustion engine 100 is provided with a turbine 14 that transmits kinetic energy of exhaust gas to the compressor 2 via a shaft, and a three-way catalyst 15 that purifies harmful substances in the exhaust gas. An A/F (Air-Fuel) sensor 16 is provided near the three-way catalyst 15 to detect the oxygen concentration contained in the exhaust gas.

前述したスロットルセンサ17、エアフローセンサ1、クランク角度センサ11、水温センサ12、A/Fセンサ16、及びアクセルセンサ18(図5を参照)などの各種センサの出力信号は制御装置200に入力される。 Output signals from various sensors such as the aforementioned throttle sensor 17, air flow sensor 1, crank angle sensor 11, water temperature sensor 12, A/F sensor 16, and accelerator sensor 18 (see FIG. 5) are input to the control device 200. .

<制御装置の構成例>
次に、制御装置200のハードウェア構成例について説明する。
図5は、制御装置200のハードウェア構成を説明するブロック図である。制御装置200は、内燃機関100の動作を制御する内燃機関制御装置の一例として用いられる。
<Example of configuration of control device>
Next, an example of the hardware configuration of the control device 200 will be described.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the control device 200. Control device 200 is used as an example of an internal combustion engine control device that controls the operation of internal combustion engine 100.

制御装置200は、入力回路201、入出力ポート202、RAM(Random Access Memory)203、ROM(Read Only Memory)204、CPU(Central Processing Unit)205、スロットル弁駆動回路206、燃料噴射装置駆動回路207、及び点火出力回路208を備える。 The control device 200 includes an input circuit 201, an input/output port 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a ROM (Read Only Memory) 204, a CPU (Central Processing Unit) 205, a throttle valve drive circuit 206, and a fuel injection device drive circuit 207. , and an ignition output circuit 208.

制御装置200の入力回路201には、各種センサからの出力信号が入力される。図5では、スロットルセンサ17、エアフローセンサ1、クランク角度センサ11、水温センサ12、A/Fセンサ16、アクセルセンサ18を各種センサとして出力信号が入力回路201に入力される例が示される。入力回路201では、各種センサからの出力信号のノイズ除去などの信号処理を行う。そして、入力回路201は、信号処理後の信号を入出力ポート202に送信する。 The input circuit 201 of the control device 200 receives output signals from various sensors. FIG. 5 shows an example in which output signals are input to the input circuit 201 using various sensors such as the throttle sensor 17, air flow sensor 1, crank angle sensor 11, water temperature sensor 12, A/F sensor 16, and accelerator sensor 18. The input circuit 201 performs signal processing such as noise removal from output signals from various sensors. The input circuit 201 then transmits the processed signal to the input/output port 202.

入出力ポート202に送信された信号は、RAM203に記憶される。RAM203に記憶された信号は、CPU205で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムは、ROM204に予め書き込まれており、CPU205がROM204に書き込まれた制御プログラムを実行することで各機能が実装され、この実装された各機能により所定の演算処理が行われる。 The signal sent to the input/output port 202 is stored in the RAM 203. The signals stored in the RAM 203 are processed by the CPU 205. A control program that describes the contents of arithmetic processing is written in the ROM 204 in advance, and each function is implemented by the CPU 205 executing the control program written in the ROM 204, and each of the implemented functions executes a predetermined arithmetic processing. will be held.

CPU205が制御プログラムにしたがって演算した各アクチュエータの操作量を表す値はRAM203に記憶された後、入出力ポート202に送信される。例えば、スロットルバルブ4の目標開度を実現するための駆動信号は、スロットル弁駆動回路206を介してスロットルバルブ4を駆動するモータ(図示せず)に出力される。 Values representing the operation amount of each actuator calculated by the CPU 205 according to the control program are stored in the RAM 203 and then transmitted to the input/output port 202. For example, a drive signal for realizing the target opening degree of the throttle valve 4 is outputted to a motor (not shown) that drives the throttle valve 4 via the throttle valve drive circuit 206.

また、燃料噴射装置9の駆動信号として、開弁時ON、閉弁時OFFとなるON/OFF信号がセットされる。この駆動信号は、燃料噴射装置駆動回路207で燃料噴射装置9を駆動するために十分なエネルギに増幅されて燃料噴射装置9に供給される。 Further, as a drive signal for the fuel injection device 9, an ON/OFF signal is set which is ON when the valve is opened and OFF when the valve is closed. This drive signal is amplified to enough energy to drive the fuel injector 9 by the fuel injector drive circuit 207 and is supplied to the fuel injector 9.

また、点火プラグ6に出力する作動信号として、点火出力回路208に設けられた一次コイル(図示せず)への電流の通流時はONとなり、非通流時はOFFとなるON/OFF信号がセットされる。なお、点火プラグ6の点火時期は電流がONからOFFに変化する時点である。入出力ポート202にセットされた点火プラグ6に供給される信号は、点火出力回路208で点火に必要なエネルギに増幅された後、点火プラグ6に供給される。 Further, as an operating signal output to the spark plug 6, an ON/OFF signal is turned ON when current is flowing to the primary coil (not shown) provided in the ignition output circuit 208, and is OFF when current is not flowing. is set. Note that the ignition timing of the spark plug 6 is the point in time when the current changes from ON to OFF. A signal supplied to the ignition plug 6 set in the input/output port 202 is amplified by the ignition output circuit 208 to the energy necessary for ignition, and then supplied to the ignition plug 6.

また、制御装置200は、A/Fセンサ16の出力値を用いて、三元触媒15の浄化効率が最適となるように燃料噴射量又は吸入空気量を逐次補正するフィードバック制御を行う。 Further, the control device 200 uses the output value of the A/F sensor 16 to perform feedback control to sequentially correct the fuel injection amount or the intake air amount so that the purification efficiency of the three-way catalyst 15 becomes optimal.

<燃焼検知部の構成例>
図6は、燃焼検知部300の構成例を示すブロック図である。燃焼検知部300は、CPU205に実装される機能部の一つであり、MFB50を推定する機能を有する。このため、燃焼検知部300は、内燃機関制御装置が有する一機能である。
<Example of configuration of combustion detection section>
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the combustion detection section 300. The combustion detection unit 300 is one of the functional units installed in the CPU 205, and has a function of estimating MFB50. Therefore, the combustion detection section 300 is a function of the internal combustion engine control device.

燃焼検知部300は、回転数変換部301、θω_MAX検知部302、MFB50推定部303、点火時期補正部304、及び学習部305を備える。 The combustion detection section 300 includes a rotation speed conversion section 301, a θω_MAX detection section 302, an MFB50 estimation section 303, an ignition timing correction section 304, and a learning section 305.

回転数変換部(回転数変換部301)は、計測されたクランク角を内燃機関(内燃機関100)の回転数に変換する。例えば、回転数変換部301は、RAM203から入力されたクランク角度センサ11のパルス信号の数を回転数の値(「回転数」と表記する)を示す回転数信号に変換する。そして、回転数変換部301は、回転数をθω_MAX検知部302に出力する。ここで、回転数変換部(回転数変換部301)は、クランク角に対する回転数を近似する第1近似曲線(図1を参照)を用いてクランク角を回転数に変換する。 The rotation speed conversion unit (rotation speed conversion unit 301) converts the measured crank angle into the rotation speed of the internal combustion engine (internal combustion engine 100). For example, the rotation speed conversion unit 301 converts the number of pulse signals of the crank angle sensor 11 inputted from the RAM 203 into a rotation speed signal indicating a rotation speed value (referred to as "rotation speed"). Then, the rotation speed conversion section 301 outputs the rotation speed to the θω_MAX detection section 302. Here, the rotation speed conversion section (rotation speed conversion section 301) converts the crank angle into the rotation speed using a first approximation curve (see FIG. 1) that approximates the rotation speed to the crank angle.

最大回転数検知部(θω_MAX検知部302)は、入力した回転数信号に基づいて、回転数の最大値(以下、「θω_MAX」と呼ぶ)を検知する。そして、θω_MAX検知部302は、検知したθω_MAXを、MFB50推定部303に出力する。 The maximum rotational speed detection unit (θω_MAX detection unit 302) detects the maximum value of the rotational speed (hereinafter referred to as “θω_MAX”) based on the input rotational speed signal. Then, the θω_MAX detection unit 302 outputs the detected θω_MAX to the MFB50 estimation unit 303.

このMFB50推定部303は、比較部311及び選択演算部312を備える。
MFB50推定部303には、θω_MAX検知部302から校正曲線(1)、(2)が入力する。また、MFB50推定部303は、RAM203より切替用点火時期と、現在の点火時期とを読み出す。
The MFB50 estimation section 303 includes a comparison section 311 and a selection calculation section 312.
The calibration curves (1) and (2) are input to the MFB50 estimation unit 303 from the θω_MAX detection unit 302. Furthermore, the MFB50 estimation unit 303 reads out the switching ignition timing and the current ignition timing from the RAM 203.

燃焼重心推定部(MFB50推定部303)は、点火時期の進角に伴って、回転数の最大値(θω_MAX)が規定の閾値(θω_ch)に達した時点における点火時期を切替用点火時期とする。そして、切替用点火時期が内燃機関(内燃機関100)が搭載される移動体の外部環境に応じて変化し、現在の点火時期が切替用点火時期より遅角した場合に、第1校正曲線(校正曲線(1))を用いて回転数の最大値(θω_MAX)から燃焼重心(MFB50)を推定する。一方、現在の点火時期が切替用点火時期より進角した場合に、第2校正曲線(校正曲線(2))を用いて回転数の最大値(θω_MAX)から燃焼重心(MFB50)を推定する。なお、内燃機関(内燃機関100)の始動後には切替用点火時期を未定とし、外部環境が標準状態である場合に第1校正曲線(校正曲線(1))が用いられ、外部環境が標準状態以外の状態である場合に第2校正曲線(校正曲線(2))が用いられる。また、外部環境を表す外界情報は、外部環境の気温及び湿度のうち、少なくとも一つの値を含む。上述した切替用点火時期は、外部環境を表す外界情報に基づいて変化する。 The combustion center of gravity estimating unit (MFB50 estimating unit 303) sets the ignition timing at the time when the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed reaches a prescribed threshold value (θω_ch) as the ignition timing advances as the switching ignition timing. . Then, when the switching ignition timing changes depending on the external environment of the mobile body in which the internal combustion engine (internal combustion engine 100) is mounted, and the current ignition timing is retarded than the switching ignition timing, the first calibration curve ( The combustion center of gravity (MFB50) is estimated from the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed using the calibration curve (1)). On the other hand, when the current ignition timing is advanced from the switching ignition timing, the combustion center of gravity (MFB50) is estimated from the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed using the second calibration curve (calibration curve (2)). Note that after starting the internal combustion engine (internal combustion engine 100), the switching ignition timing is undetermined, and the first calibration curve (calibration curve (1)) is used when the external environment is in the standard condition. The second calibration curve (calibration curve (2)) is used when the condition is other than the above. Further, the external world information representing the external environment includes at least one value of temperature and humidity of the external environment. The above-mentioned switching ignition timing changes based on external world information representing the external environment.

比較部(比較部311)は、切替用点火時期と、点火出力回路(点火出力回路208)に出力される補正された点火時期とを比較し、比較結果を出力する。例えば、比較部311は、RAM203から読み出した切替用点火時期と、現在の点火時期とを比較し、現在の点火時期が、切替用点火時期を超えているか否かを確認する。そして、比較部311は、比較結果を選択演算部312に出力する。 The comparison unit (comparison unit 311) compares the switching ignition timing with the corrected ignition timing output to the ignition output circuit (ignition output circuit 208), and outputs the comparison result. For example, the comparison unit 311 compares the switching ignition timing read from the RAM 203 and the current ignition timing, and checks whether the current ignition timing exceeds the switching ignition timing. The comparison unit 311 then outputs the comparison result to the selection calculation unit 312.

選択演算部(選択演算部312)は、比較結果に基づいて、第1校正曲線(校正曲線(1))又は第2校正曲線(校正曲線(2))を選択して燃焼重心(MFB50)を演算する。そして、選択演算部312は、推定したMFB50を点火時期補正部304に出力する。 The selection calculation unit (selection calculation unit 312) selects the first calibration curve (calibration curve (1)) or the second calibration curve (calibration curve (2)) based on the comparison result to determine the combustion center of gravity (MFB50). calculate. Then, the selection calculation section 312 outputs the estimated MFB50 to the ignition timing correction section 304.

点火時期補正部(点火時期補正部304)は、推定された燃焼重心(MFB50)に基づいて点火時期を補正し、混合気に点火する点火プラグに作動信号を出力する点火出力回路(点火出力回路208)に対して、補正した点火時期を出力する。例えば、点火時期補正部304は、入力したMFB50の推定値に基づき、最適なMFB50となるように点火時期の補正値(「点火補正値」と呼ぶ)を演算する。この際、点火時期補正部(点火時期補正部304)は、燃焼重心(MFB50)から点火時期を近似する第2近似曲線(図1を参照)を用いて点火時期を補正する。点火補正値は、点火出力回路208に出力される。また、点火時期補正部304は、補正後の点火時期をRAM203に書き込む。RAM203に書き込まれた補正後の点火時期は、現在の点火時期として再びMFB50推定部303に入力される。 The ignition timing correction unit (ignition timing correction unit 304) corrects the ignition timing based on the estimated combustion center of gravity (MFB50), and outputs an activation signal to the spark plug that ignites the air-fuel mixture. 208), the corrected ignition timing is output. For example, the ignition timing correction unit 304 calculates an ignition timing correction value (referred to as "ignition correction value") based on the input estimated value of MFB50 so as to obtain an optimal MFB50. At this time, the ignition timing correction section (ignition timing correction section 304) corrects the ignition timing using a second approximate curve (see FIG. 1) that approximates the ignition timing from the combustion center of gravity (MFB50). The ignition correction value is output to the ignition output circuit 208. Further, the ignition timing correction unit 304 writes the corrected ignition timing into the RAM 203. The corrected ignition timing written in the RAM 203 is inputted again to the MFB50 estimation unit 303 as the current ignition timing.

学習部(学習部305)は、回転数の最大値(θω_MAX)が閾値(θω_ch)に達した時点で、点火出力回路(点火出力回路208)に出力される点火時期を、切替用点火時期として学習する。例えば、学習部305は、RAM203に書き込まれた、補正後の点火時期に基づいて、切替用点火時期を学習する。そして、学習部305は、切替用点火時期をRAM203に書き込む。なお、学習部(学習部305)は、切替用点火時期を学習した後に、回転数の最大値(θω_MAX)が閾値(θω_ch)に達した時点で点火出力回路(点火出力回路208)に出力される点火時期を、切替用点火時期として再び学習し、再び学習した切替用点火時期で、過去に学習した切替用点火時期を更新する。例えば、既にRAM203に書き込まれた切替用点火時期があった場合、学習部305は、以前に書き込まれた切替用点火時期を、今回学習した切替用点火時期に更新する。この更新された切替用点火時期が、比較部311により読み出される。 The learning unit (learning unit 305) sets the ignition timing output to the ignition output circuit (ignition output circuit 208) as the switching ignition timing when the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed reaches the threshold value (θω_ch). learn. For example, the learning unit 305 learns the switching ignition timing based on the corrected ignition timing written in the RAM 203. The learning unit 305 then writes the switching ignition timing into the RAM 203. In addition, after learning the switching ignition timing, the learning unit (learning unit 305) outputs the signal to the ignition output circuit (ignition output circuit 208) when the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed reaches the threshold value (θω_ch). The ignition timing for switching is learned again as the ignition timing for switching, and the previously learned ignition timing for switching is updated with the ignition timing for switching learned again. For example, if there is already a switching ignition timing written in the RAM 203, the learning unit 305 updates the previously written switching ignition timing to the currently learned switching ignition timing. This updated switching ignition timing is read out by the comparator 311.

<従来の校正曲線の切替え制御の例>
次に、本発明の基本的な内容に関して詳細に説明する前に、改めて従来の制御装置における制御動作を説明する。
図7は、従来の制御装置がMFB50を推定する方法を説明するための図である。図中に示す星印は、内燃機関100の現在の動作点を表す。
<Example of conventional calibration curve switching control>
Next, before explaining the basic content of the present invention in detail, the control operation in the conventional control device will be explained again.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by a conventional control device. The asterisk shown in the figure represents the current operating point of the internal combustion engine 100.

図7の説明図(1)に示すように、従来の制御装置は、図2に示した線形の校正曲線を用いて、θω_MAXからMFB50を推定していた。上述したように図2には、校正曲線上に点火時期がプロットされており、進角していくと点火時期は、校正曲線の左下方向へ移行する。 As shown in explanatory diagram (1) of FIG. 7, the conventional control device estimates MFB50 from θω_MAX using the linear calibration curve shown in FIG. As described above, in FIG. 2, the ignition timing is plotted on the calibration curve, and as the ignition timing advances, the ignition timing moves toward the lower left of the calibration curve.

さらに、点火時期が進角すると、図3に示したように校正曲線の傾きが変化する変曲点が現れ、校正曲線の傾きが異なる校正曲線が現れる。ここで、変曲点の点火時期よりも遅角している領域を通常域、それよりも進角している領域を進角域とした場合、通常域の校正曲線を校正曲線(1)、進角域の校正曲線を校正曲線(2)とする。 Furthermore, when the ignition timing is advanced, an inflection point appears where the slope of the calibration curve changes as shown in FIG. 3, and a calibration curve with a different slope appears. Here, if the area where the ignition timing is retarded than the ignition timing at the inflection point is defined as the normal area, and the area where the ignition timing is more advanced than that is defined as the advanced angle area, then the calibration curve for the normal area is the calibration curve (1), Let the calibration curve in the advance angle region be the calibration curve (2).

したがって、一つのθω_MAXに対して、二つのMFB50の値を持つことになる二値問題が起こる。
そこで、従来は、図7の説明図(2)に示すように、校正曲線の切替用点火時期(固定値)を設けていた。そして、制御装置は、点火時期が進角し、現時点における点火時期が切替用点火時期(固定値)と等しくなった場合、切替用点火時期(固定値)と現時点の点火時期を比較する。
Therefore, a binary problem occurs in which one θω_MAX has two MFB50 values.
Therefore, conventionally, as shown in explanatory diagram (2) of FIG. 7, an ignition timing (fixed value) for switching the calibration curve has been provided. Then, when the ignition timing is advanced and the current ignition timing becomes equal to the switching ignition timing (fixed value), the control device compares the switching ignition timing (fixed value) with the current ignition timing.

切替用点火時期(固定値)よりも現時点の点火時期が遅角した場合は、図7の説明図(3)に示すように、制御装置は、校正曲線(1)の使用を維持し、校正曲線(1)を用いてMFB50を推定する。
一方、切替用点火時期(固定値)よりも現時点の点火時期が進角した場合は、図7の説明図(4)に示すように、制御装置は、校正曲線(2)に切替えてMFB50を推定する。
If the current ignition timing is retarded than the switching ignition timing (fixed value), the control device maintains the use of the calibration curve (1) and performs the calibration, as shown in explanatory diagram (3) in Fig. 7. MFB50 is estimated using curve (1).
On the other hand, if the current ignition timing is advanced from the switching ignition timing (fixed value), the control device switches to the calibration curve (2) and sets the MFB50 as shown in the explanatory diagram (4) in FIG. presume.

次に、従来の校正曲線(1)、(2)の切替え方法の問題点について説明する。
図8は、標準状態と高温高湿状態における従来の切替用点火時期の変化の例を示す図である。ここで、標準状態とは、例えば、外界の気温が25℃、湿度が40%であるとする。
Next, problems with the conventional method of switching between calibration curves (1) and (2) will be explained.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a change in the conventional switching ignition timing between a standard state and a high temperature and high humidity state. Here, the standard state is assumed to be, for example, an external temperature of 25° C. and a humidity of 40%.

図8の説明図(1)に示す標準状態では、切替用点火時期が40°である。そして、切替用点火時期は固定とされていた。そして、点火時期が進角し、切替用点火時期である40°を超えると、適切な校正曲線(2)に切替えられていた。このように標準状態であれば、切替用点火時期の前後で適切な校正曲線(1)又は(2)を選択できていた。しかし、環境条件の変化により、切替用点火時期の値が変化してしまうことが分かった。 In the standard state shown in explanatory diagram (1) of FIG. 8, the switching ignition timing is 40°. The switching ignition timing was fixed. Then, when the ignition timing was advanced and exceeded the switching ignition timing of 40°, the calibration curve was switched to the appropriate calibration curve (2). In this way, in the standard state, an appropriate calibration curve (1) or (2) could be selected before and after the switching ignition timing. However, it has been found that the value of the switching ignition timing changes due to changes in environmental conditions.

図8の説明図(2)に示す高温高湿状態では、切替用点火時期が45°に変化する。このため、点火時期が進角し、切替用点火時期である45°を超えたときに、校正曲線(2)に切替えられなければならない。しかし、標準状態に示したように、切替用点火時期が40°で固定されたままだと、従来の制御装置は、不適切な校正曲線を選択し、誤ったMFB50を推定するおそれがあった。 In the high temperature and high humidity state shown in explanatory diagram (2) of FIG. 8, the switching ignition timing changes to 45°. Therefore, when the ignition timing is advanced and exceeds 45°, which is the switching ignition timing, it is necessary to switch to the calibration curve (2). However, as shown in the standard state, if the switching ignition timing remains fixed at 40 degrees, the conventional control device may select an inappropriate calibration curve and estimate an incorrect MFB50.

図9は、標準状態と、高温高湿状態における点火時期(ADV)、校正曲線のモード、推定された従来のMFB50の例を示す図である。図9の横軸は時間を表す。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the ignition timing (ADV), the mode of the calibration curve, and the estimated conventional MFB50 in a standard state and a high temperature and high humidity state. The horizontal axis in FIG. 9 represents time.

図9の上側に示す点火時期(ADV)は、標準状態と高温高湿状態とで進角及び遅角を繰り返す。
図9の中側には、校正曲線のモードの例が示される。校正曲線のモードとは、従来の制御装置が校正曲線(1)、(2)のいずれかを設定したことを表す。そして、図中の破線は、適切に設定された校正曲線のモードを表し、実線は、実際に設定された校正曲線のモードを表す。
The ignition timing (ADV) shown in the upper part of FIG. 9 repeatedly advances and retards in the standard state and in the high temperature and high humidity state.
In the middle part of FIG. 9, an example of the mode of the calibration curve is shown. The calibration curve mode indicates that the conventional control device has set either calibration curve (1) or (2). The broken line in the figure represents the mode of the calibration curve that is appropriately set, and the solid line represents the mode of the calibration curve that is actually set.

標準状態では、点火時期が切替用点火時期(固定値)まで進角したタイミングで、校正曲線(1)から校正曲線(2)に切り替わる。また、点火時期が切替用点火時期(固定値)まで遅角したタイミングで、校正曲線(2)から校正曲線(1)に切り替わる。 In the standard state, the calibration curve (1) is switched to the calibration curve (2) at the timing when the ignition timing is advanced to the switching ignition timing (fixed value). Further, the calibration curve (2) is switched to the calibration curve (1) at the timing when the ignition timing is retarded to the switching ignition timing (fixed value).

しかし、高温高湿状態では、切替用点火時期が進角するにも関わらず、固定された切替用点火時期で校正曲線のモードが設定される。このため、点火時期が進角している時には、適切な校正曲線のモードに対して、実際の校正曲線のモードが遅れて切り替わる。逆に、点火時期が遅角している時には、適切な校正曲線のモードに対して、実際の校正曲線のモードが進んで切り替わる。 However, in a high temperature and high humidity state, the mode of the calibration curve is set with the fixed ignition timing for switching even though the ignition timing for switching is advanced. Therefore, when the ignition timing is advanced, the mode of the actual calibration curve is switched later than the mode of the appropriate calibration curve. Conversely, when the ignition timing is retarded, the mode of the actual calibration curve is progressively switched to the mode of the appropriate calibration curve.

図9の下側には、従来の制御装置が校正曲線を用いて推定したMFB50の変化が示される。図中の破線は、MFB50の実測値を表し、実線は、MFB50の推定値を表す。 The lower part of FIG. 9 shows changes in MFB50 estimated by a conventional control device using a calibration curve. The broken line in the figure represents the measured value of MFB50, and the solid line represents the estimated value of MFB50.

標準状態では、適切に設定された校正曲線のモードによってMFB50が推定されるので、MFB50の実測値は、推定値に一致する。
しかし、高温高湿状態では、適切な校正曲線のモードに対して、実際の校正曲線のモードの切り替わり時期が異なるため、MFB50の実測値は、推定値に一致しない。
In the standard state, the MFB50 is estimated by an appropriately set mode of the calibration curve, so the actual value of the MFB50 matches the estimated value.
However, in a high temperature and high humidity state, the timing at which the mode of the actual calibration curve changes is different from the mode of the appropriate calibration curve, so the actual value of MFB50 does not match the estimated value.

<本発明の第1の実施の形態に係る校正曲線の切替え制御の例>
そこで本発明の第1の実施の形態に係る制御装置200では、切替用点火時期を固定値とせず、θω_MAXの値がある閾値(θω_ch)となった場合に、切替用点火時期を学習する。なお、閾値(θω_ch)は、予め設定された固定値である。
図10は、第1の実施の形態に係る制御装置200がMFB50を推定する方法を説明するための図である。図中に示す星印は、内燃機関100の現在の動作点を表す。
<Example of calibration curve switching control according to the first embodiment of the present invention>
Therefore, in the control device 200 according to the first embodiment of the present invention, the ignition timing for switching is not set to a fixed value, but the ignition timing for switching is learned when the value of θω_MAX reaches a certain threshold value (θω_ch). Note that the threshold value (θω_ch) is a preset fixed value.
FIG. 10 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by control device 200 according to the first embodiment. The asterisk shown in the figure represents the current operating point of the internal combustion engine 100.

図10の説明図(1)に示すように、第1の実施の形態に係る制御装置200においても、線形の校正曲線を用いて、θω_MAXからMFB50を推定する。上述したように図10には、校正曲線(1)上に点火時期がプロットされている。ただし、内燃機関100の始動時には、切替用点火時期の初期値を未定とする。そして、制御装置200は、校正曲線(1)を使用してMFB50を推定する。 As shown in explanatory diagram (1) of FIG. 10, the control device 200 according to the first embodiment also estimates MFB50 from θω_MAX using a linear calibration curve. As described above, in FIG. 10, the ignition timing is plotted on the calibration curve (1). However, when starting the internal combustion engine 100, the initial value of the switching ignition timing is undetermined. Then, the control device 200 estimates MFB50 using the calibration curve (1).

図10の説明図(2)に示すように、点火時期が進角して、現在の動作点が校正曲線の左下方向へ移動し、変曲点に達すると、θω_MAXがθω_chをとる。例えば、学習部305(図6を参照)は、θω_MAXがθω_chになった時点の点火時期を、切替用点火時期として学習し、RAM203に保存する。MFB50推定部303の比較部311は、RAM203から切替用点火時期と、現在の点火時期を読み出す。 As shown in explanatory diagram (2) of FIG. 10, the ignition timing is advanced and the current operating point moves toward the lower left of the calibration curve, and when the inflection point is reached, θω_MAX takes θω_ch. For example, the learning unit 305 (see FIG. 6) learns the ignition timing when θω_MAX becomes θω_ch as the switching ignition timing, and stores it in the RAM 203. The comparison unit 311 of the MFB50 estimation unit 303 reads the switching ignition timing and the current ignition timing from the RAM 203.

比較部311は、切替用点火時期と、現在の点火時期を比較し、比較結果を出力する。 図10の説明図(3)-Aに示すように、選択演算部312は、比較部311により点火時期が遅角したとする比較結果が入力すると、校正曲線(1)を選択して、MFB50を推定するため、校正曲線の切替えは行わない。 The comparison unit 311 compares the switching ignition timing with the current ignition timing and outputs the comparison result. As shown in explanatory diagram (3)-A of FIG. 10, when the comparison result that the ignition timing is retarded is inputted by the comparison unit 311, the selection calculation unit 312 selects the calibration curve (1) and adjusts the MFB50. In order to estimate , the calibration curve is not switched.

一方、図10の説明図(3)-Bに示すように、選択演算部312は、比較部311により点火時期が進角したとする比較結果が入力すると、校正曲線(1)から校正曲線(2)に切替え、校正曲線(2)を用いてMFB50を推定する。 On the other hand, as shown in explanatory diagram (3)-B in FIG. 2) and estimate MFB50 using the calibration curve (2).

このように切替用点火時期を固定値とせず、変化させることで、環境条件によらず最適な点火時期を選択可能である。
図11は、第1の実施の形態に係る状態毎の点火時期と、第1の実施の形態に係る制御装置200により推定されたMFB50との例を示す図である。図11の中段及び下段における破線は、MFB50の真値を表し、実線は、MFB50の推定値を表す。
By changing the switching ignition timing instead of setting it as a fixed value in this way, it is possible to select the optimum ignition timing regardless of environmental conditions.
FIG. 11 is a diagram showing an example of the ignition timing for each state according to the first embodiment and the MFB 50 estimated by the control device 200 according to the first embodiment. The broken lines in the middle and lower rows of FIG. 11 represent the true value of MFB50, and the solid lines represent the estimated value of MFB50.

図11の上段には、点火時期の変化の様子が示される。ここでは、標準状態、高温高湿状態、標準状態の順に時間変化した場合における点火時期の様子が示される。標準状態と、高温高湿状態とが変わるタイミングに合わせて、通常域と進角域における点火時期が変化する。 The upper part of FIG. 11 shows how the ignition timing changes. Here, the state of the ignition timing is shown when the ignition timing changes over time in the order of standard state, high temperature and high humidity state, and standard state. The ignition timing in the normal range and advance range changes in accordance with the timing at which the standard state and the high temperature and high humidity state change.

図11の中段には、第1の実施の形態に係る制御が適用される前にMFB50推定部303で推定されるMFB50の変化の様子が示される。
高温高湿状態では、点火時期が進角領域に入るため、校正曲線(2)を選択するのが適切である。しかし、第1の実施の形態に係る制御が適用される前には、校正曲線(1)が選択されたため、真値と実値に誤差を生じていることが示される。
The middle part of FIG. 11 shows how the MFB50 changes estimated by the MFB50 estimation unit 303 before the control according to the first embodiment is applied.
In high temperature and high humidity conditions, the ignition timing enters the advanced range, so it is appropriate to select the calibration curve (2). However, since the calibration curve (1) was selected before the control according to the first embodiment was applied, it is shown that an error occurs between the true value and the actual value.

図11の下段には、第1の実施の形態に係る制御が適用された後にMFB50推定部303で推定されるMFB50の変化の様子が示される。
高温高湿状態では、点火時期が進角領域に入るため、選択演算部312は、校正曲線(2)を選択する。そして、選択演算部312は、校正曲線(2)を用いてMFB50を推定する。なお、標準状態では、選択演算部312は、校正曲線(1)を選択し、校正曲線(1)を用いてMFB50を推定する。この図では、MFB50の真値に対して、MFB50の推定値が高精度に一致していることが示される。
The lower part of FIG. 11 shows how the MFB50 changes estimated by the MFB50 estimation unit 303 after the control according to the first embodiment is applied.
In high temperature and high humidity conditions, the ignition timing falls into the advanced range, so the selection calculation unit 312 selects the calibration curve (2). Then, the selection calculation unit 312 estimates MFB50 using the calibration curve (2). Note that in the standard state, the selection calculation unit 312 selects the calibration curve (1) and estimates the MFB50 using the calibration curve (1). This figure shows that the estimated value of MFB50 matches the true value of MFB50 with high accuracy.

図12は、第1の実施の形態に係る制御装置200で行われる制御手順の例を示すフローチャートである。図12を参照して、各ステップの実行内容を説明する。 FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a control procedure performed by the control device 200 according to the first embodiment. The execution contents of each step will be explained with reference to FIG.

ドライバが運転を開始すると点火時期が進角する(S1)。この時、MFB50推定部303の選択演算部312は、校正曲線の切替用点火時期を未定として、校正曲線(1)を用いて、MFB50を推定する。 When the driver starts driving, the ignition timing is advanced (S1). At this time, the selection calculation unit 312 of the MFB50 estimating unit 303 estimates MFB50 using the calibration curve (1), with the switching ignition timing of the calibration curve being undetermined.

θω_MAXが校正曲線の切替点であるθω_chになった場合、学習部305は、現時点の点火時期を切替用点火時期(ADV_ch)として学習する(S2)。そして、学習部305は、切替用点火時期(ADV_ch)をRAM203に記憶させる(S3)。 When θω_MAX reaches θω_ch, which is the switching point of the calibration curve, the learning unit 305 learns the current ignition timing as the switching ignition timing (ADV_ch) (S2). The learning unit 305 then stores the switching ignition timing (ADV_ch) in the RAM 203 (S3).

次に、比較部311は、現時点の点火時期と、切替用点火時期(ADV_ch)とを比較し、現時点の点火時期が切替用点火時期より進角したか否かを判定し、判定結果を選択演算部312に出力する(S4)。 Next, the comparison unit 311 compares the current ignition timing and the switching ignition timing (ADV_ch), determines whether the current ignition timing is advanced from the switching ignition timing, and selects the determination result. It is output to the calculation unit 312 (S4).

選択演算部312は、現時点の点火時期が切替用点火時期よりも更に進角したとする判定結果である場合、校正曲線(1)から校正曲線(2)に切替える(S5)。
一方、選択演算部312は、現時点の点火時期が切替用点火時期よりも遅角したとする判定結果である場合、校正曲線(1)の使用を維持する(S6)。
If the determination result is that the current ignition timing is further advanced than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 switches from the calibration curve (1) to the calibration curve (2) (S5).
On the other hand, when the selection calculation unit 312 determines that the current ignition timing is retarded than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 maintains the use of the calibration curve (1) (S6).

次に、選択演算部312は、選択した校正曲線(1)又は(2)を用いて、MFB50を推定し(S7)、推定MFB50を点火時期補正部304に出力する。 Next, the selection calculation unit 312 estimates MFB50 using the selected calibration curve (1) or (2) (S7), and outputs the estimated MFB50 to the ignition timing correction unit 304.

点火時期補正部304は、入力した推定MFB50に基づいて、点火時期を補正する(S8)。点火時期補正部304は、補正した点火時期を点火出力回路208に出力する。点火時期補正部304は、補正した点火時期をRAM203に書き込む。 The ignition timing correction unit 304 corrects the ignition timing based on the input estimated MFB50 (S8). Ignition timing correction section 304 outputs the corrected ignition timing to ignition output circuit 208. The ignition timing corrector 304 writes the corrected ignition timing into the RAM 203.

以上説明した第1の実施の形態に係る制御装置200では、MFB50及びθω_MAXの校正曲線における切替点の点火時期を逐次学習し、学習した切替用点火時期を指標として、校正曲線を切り替えて、MFB50の推定が行われる。 The control device 200 according to the first embodiment described above sequentially learns the ignition timing at the switching point in the calibration curve of MFB50 and θω_MAX, and switches the calibration curve using the learned switching ignition timing as an index. is estimated.

そこで、本実施形態に係るステップとしては、内燃機関100の起動開始時に切替用点火時期を未定とする。その後、点火時期が進角し、θω_MAXがθω_chとなった場合に、その際の点火時期を切替用点火時期として学習する。そして、現時点の点火時期が、切替用点火時期より更に進角した場合、選択演算部312は校正曲線(2)に切替え、MFB50を推定する。一方、現時点の点火時期が、切替用点火時期より遅角した場合は、選択演算部312は校正曲線(1)を使用してMFB50を推定する。 Therefore, as a step according to the present embodiment, the switching ignition timing is left undetermined at the start of startup of the internal combustion engine 100. Thereafter, when the ignition timing is advanced and θω_MAX becomes θω_ch, the ignition timing at that time is learned as the switching ignition timing. If the current ignition timing is further advanced than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 switches to the calibration curve (2) and estimates MFB50. On the other hand, if the current ignition timing is delayed from the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 estimates MFB50 using the calibration curve (1).

このように推定されたMFB50の値は、図11に示したように精度よく真値に一致する。そして、制御装置200は、推定した燃焼重心を基に最適な点火時期を制御するため、従来よりも燃費向上を図ることができる。そのため、近年導入される実路を走行する際に適用される排出ガス規制(RDE規制:Real Driving Emission)等に対して、環境変化による燃費悪化を防止できる。 The value of MFB50 estimated in this way accurately matches the true value as shown in FIG. 11. Since the control device 200 controls the optimal ignition timing based on the estimated combustion center of gravity, it is possible to improve fuel efficiency compared to the conventional method. Therefore, deterioration in fuel efficiency due to environmental changes can be prevented in compliance with recently introduced exhaust gas regulations (Real Driving Emission (RDE) regulations) that are applied when driving on real roads.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る制御装置200の動作例について図13と図14を参照して説明する。
例えば、内燃機関100が搭載された移動体において、既に切替用点火時期が学習された後、移動体の移動した場所の外部環境が変わると、以前に学習された切替用点火時期では、正しく校正曲線を切り替えられなくなる。第2の実施の形態に係る制御装置200で行われる制御の時期は、例えば、移動体が、寒い場所から暖かい場所に移動するように、外界の温度及び湿度が急激に変わる時が想定される。
[Second embodiment]
Next, an example of the operation of the control device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
For example, in a mobile body equipped with the internal combustion engine 100, if the external environment changes in a place where the mobile body has moved after the switching ignition timing has already been learned, the previously learned switching ignition timing may not be correctly calibrated. I can't switch between curves. The timing of the control performed by the control device 200 according to the second embodiment is assumed to be a time when the temperature and humidity of the outside world suddenly change, for example, when a moving object moves from a cold place to a warm place. .

そこで、第2の実施の形態に係る制御装置200は、切替点における点火時期を更新後に、再度点火時期が進角又は遅角し、θω_chに到達した場合は、切替用点火時期を更新する。更新した点火時期を用いて、校正曲線を切替え、MFB50を推定する。 Therefore, after updating the ignition timing at the switching point, the control device 200 according to the second embodiment advances or retards the ignition timing again and updates the switching ignition timing when it reaches θω_ch. Using the updated ignition timing, change the calibration curve and estimate MFB50.

図13は、第2の実施の形態に係る制御装置200がMFB50を推定する方法を説明するための図である。なお、図13では、図10に示した説明図(1)、(2)の記載を省略し、現在の動作点として表される点火時期が校正曲線(2)に達した後の例が示される。 FIG. 13 is a diagram for explaining a method for estimating MFB50 by control device 200 according to the second embodiment. In addition, in FIG. 13, descriptions of explanatory diagrams (1) and (2) shown in FIG. 10 are omitted, and an example is shown after the ignition timing represented as the current operating point reaches the calibration curve (2). It will be done.

図13の説明図(3)-Bは、図10の説明図(3)-Bと同じ図である。1回目の切替用点火時期の学習を終了し、校正曲線(2)を使用しているものとする。そして、切替点における点火時期が更新された後に、再度、点火時期が進角又は遅角したとする。 Explanatory diagram (3)-B in FIG. 13 is the same as explanatory diagram (3)-B in FIG. It is assumed that the first learning of the ignition timing for switching has been completed and that the calibration curve (2) is being used. Assume that after the ignition timing at the switching point has been updated, the ignition timing is advanced or retarded again.

図13の説明図(4)は、点火時期が遅角する様子を示す。
図13の説明図(5)は、遅角した点火時期が、変曲点として学習されたθω_chに到達した場合に、学習部305が再度、切替用点火時期を更新する。すなわち、学習部(学習部305)は、切替用点火時期を学習した後に、切替用点火時期より進角していた点火時期が遅角し、回転数の最大値(θω_MAX)が閾値(θω_ch)に達した時点で点火出力回路(点火出力回路208)に出力される点火時期を、切替用点火時期として再び学習する。そして、比較部311は、現在の点火時期と、切替用点火時期とを比較する。
Explanatory diagram (4) in FIG. 13 shows how the ignition timing is retarded.
In explanatory diagram (5) of FIG. 13, when the retarded ignition timing reaches θω_ch learned as an inflection point, the learning unit 305 updates the switching ignition timing again. That is, after learning the switching ignition timing, the learning unit (learning unit 305) retards the ignition timing that had been advanced from the switching ignition timing, and the maximum value (θω_MAX) of the rotation speed becomes the threshold value (θω_ch). The ignition timing that is output to the ignition output circuit (ignition output circuit 208) at the time when the ignition timing is reached is learned again as the switching ignition timing. The comparison unit 311 then compares the current ignition timing and the switching ignition timing.

図13の説明図(6)-Aに示すように、選択演算部312は、比較部311により点火時期が遅角したとする比較結果が入力すると、校正曲線(2)から校正曲線(1)に切替え、MFB50を推定する。 As shown in explanatory diagram (6)-A in FIG. 13, when the comparison result indicating that the ignition timing is retarded is inputted by the comparison unit 311, the selection calculation unit 312 converts the calibration curve (2) to the calibration curve (1). , and estimate MFB50.

一方、図13の説明図(6)-Bに示すように、選択演算部312は、比較部311により点火時期が進角したとする比較結果が入力すると、校正曲線(2)を維持したままとし、MFB50を推定するため、校正曲線を切替えない。 On the other hand, as shown in explanatory diagram (6)-B in FIG. 13, when the comparison result indicating that the ignition timing has been advanced is inputted by the comparison unit 311, the selection calculation unit 312 maintains the calibration curve (2). In order to estimate MFB50, the calibration curve is not changed.

図14は、第2の実施の形態に係る制御装置200で行われる制御手順の例を示すフローチャートである。図14を参照して、各ステップの実行内容を説明する。 FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a control procedure performed by control device 200 according to the second embodiment. The execution details of each step will be explained with reference to FIG. 14.

図14は、第1の実施の形態に係る制御装置200で行われる制御手順の例を示すフローチャートである。図14を参照して、各ステップの実行内容を説明する。 FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a control procedure performed by the control device 200 according to the first embodiment. The execution details of each step will be explained with reference to FIG. 14.

始めに、MFB50推定部303の選択演算部312は、切替用点火時期よりも点火時期が進角した状態であるとする。このため、選択演算部312は、校正曲線(2)を用いて、MFB50を推定する(S11)。 First, it is assumed that the selection calculation unit 312 of the MFB50 estimation unit 303 is in a state where the ignition timing is advanced from the switching ignition timing. Therefore, the selection calculation unit 312 estimates MFB50 using the calibration curve (2) (S11).

次に、選択演算部312は、点火時期を遅角させ、校正曲線の切替用点火時期を未定として、校正曲線(1)を用いて、MFB50を推定する(S12)。 Next, the selection calculation unit 312 retards the ignition timing, leaves the switching ignition timing of the calibration curve undetermined, and estimates MFB50 using the calibration curve (1) (S12).

次に、選択演算部312は、校正曲線の切替用点火時期を未定として、θω_MAXを、校正曲線の切替点であるθω_chにする(S13)。 Next, the selection calculation unit 312 sets θω_MAX to θω_ch, which is the switching point of the calibration curve, with the switching ignition timing of the calibration curve being undetermined (S13).

次に、θω_MAXが校正曲線の切替点であるθω_chになった場合、学習部305は、現時点の点火時期を切替用点火時期(ADV_ch)として学習する(S14)。 Next, when θω_MAX reaches θω_ch, which is the switching point of the calibration curve, the learning unit 305 learns the current ignition timing as the switching ignition timing (ADV_ch) (S14).

次に、比較部311は、現時点の点火時期と、切替用点火時期とを比較し、現時点の点火時期が切替用点火時期(ADV_ch)より進角したか、又は遅角したかを判定し、判定結果を選択演算部312に出力する(S15)。 Next, the comparison unit 311 compares the current ignition timing and the switching ignition timing, and determines whether the current ignition timing is advanced or retarded from the switching ignition timing (ADV_ch), The determination result is output to the selection calculation section 312 (S15).

選択演算部312は、現時点の点火時期が切替用点火時期よりも進角したとする判定結果である場合、校正曲線(2)の使用を維持する(S16)。
一方、選択演算部312は、現時点の点火時期が切替用点火時期よりも遅角したとする判定結果である場合、校正曲線(2)から校正曲線(1)に切替える(S17)。
When the selection calculation unit 312 determines that the current ignition timing is advanced than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 maintains the use of the calibration curve (2) (S16).
On the other hand, if the selection calculation unit 312 determines that the current ignition timing is retarded than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 switches from the calibration curve (2) to the calibration curve (1) (S17).

次に、選択演算部312は、選択した校正曲線(1)又は(2)を用いて、MFB50を推定し(S18)、推定MFB50を点火時期補正部304に出力する。 Next, the selection calculation unit 312 estimates MFB50 using the selected calibration curve (1) or (2) (S18), and outputs the estimated MFB50 to the ignition timing correction unit 304.

点火時期補正部304は、入力した推定MFB50に基づいて、点火時期を補正する(S19)。点火時期補正部304は、補正した点火時期を点火出力回路208に出力する。点火時期補正部304は、補正した点火時期をRAM203に書き込む。 The ignition timing correction unit 304 corrects the ignition timing based on the input estimated MFB50 (S19). Ignition timing correction section 304 outputs the corrected ignition timing to ignition output circuit 208. The ignition timing corrector 304 writes the corrected ignition timing into the RAM 203.

以上説明した第2の実施の形態に係る制御装置200においても、MFB50及びθω_MAXの校正曲線における切替点の点火時期を逐次学習し、学習した切替用点火時期を指標として、校正曲線を切り替えて、MFB50の推定が行われる。そして、以前に切替用点火時期から進角した状態であっても、点火時期が遅角したことでθω_MAXがθω_chに再度到達した場合は、切替用点火時期が再度学習され、学習された切替用点火時期により、過去に学習された切替用点火時期が更新される。 Also in the control device 200 according to the second embodiment described above, the ignition timing of the switching point in the calibration curve of MFB50 and θω_MAX is sequentially learned, and the calibration curve is switched using the learned switching ignition timing as an index. An estimation of MFB50 is performed. Even if the ignition timing for switching was previously advanced, if θω_MAX reaches θω_ch again due to the retardation of the ignition timing, the ignition timing for switching is learned again, and the ignition timing for switching is learned again. Based on the ignition timing, the previously learned switching ignition timing is updated.

そこで、本実施形態に係るステップとしては、内燃機関100の起動した後、切替用点火時期が学習された後に、θω_MAXがθω_chとなったことが検知される。このω_MAXがθω_chとなった時点における切替用点火時期が再度学習される。そして、現時点の点火時期が、切替用点火時期より更に進角した場合、選択演算部312は校正曲線(2)を維持して、MFB50を推定する。一方、点火時期が、切替用点火時期より遅角した場合、選択演算部312は校正曲線(1)に切替えてMFB50を推定する。 Therefore, as a step according to the present embodiment, after the internal combustion engine 100 is started and the switching ignition timing is learned, it is detected that θω_MAX has become θω_ch. The switching ignition timing at the time when ω_MAX becomes θω_ch is learned again. If the current ignition timing is further advanced than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 maintains the calibration curve (2) and estimates MFB50. On the other hand, when the ignition timing is retarded than the switching ignition timing, the selection calculation unit 312 switches to the calibration curve (1) and estimates MFB50.

このように推定されたMFB50の値についても、図11に示したように精度よく真値に一致する。そして、制御装置200は、推定した燃焼重心を基に最適な点火時期を制御するため、従来よりも燃費向上を図ることができる。そのため、近年導入される実路を走行するRDE規制等に対して、環境変化による燃費悪化を防止できる。 The value of MFB50 estimated in this way also accurately matches the true value as shown in FIG. 11. Since the control device 200 controls the optimal ignition timing based on the estimated combustion center of gravity, it is possible to improve fuel efficiency compared to the conventional method. Therefore, it is possible to prevent deterioration of fuel efficiency due to environmental changes in response to RDE regulations for driving on actual roads that have been introduced in recent years.

なお、第2の実施の形態に係る切替用点火時期の学習タイミングとしては、上述した点火時期がθω_chに達した時だけでなく、例えば、気温センサが検出した外界の気温が所定の値に達した時としてもよい。 The learning timing of the switching ignition timing according to the second embodiment is not only when the above-mentioned ignition timing reaches θω_ch, but also when, for example, the outside temperature detected by the temperature sensor reaches a predetermined value. You can also do it when you do.

[変形例]
上述した第1及び第2の実施の形態では、外界が標準状態から高温高湿状態に変化した時に切替用点火時期を学習する例について説明した。一方、外界が低温低湿状態に変化すると、切替用点火時期が遅角する。そこで、低温低湿状態であっても、学習部305が切替用点火時期を学習し、この学習された切替用点火時期を用いて、選択演算部312がMFB50を推定すればよい。
[Modified example]
In the first and second embodiments described above, an example has been described in which the switching ignition timing is learned when the outside world changes from a standard state to a high temperature and high humidity state. On the other hand, when the outside world changes to a low temperature and low humidity state, the switching ignition timing is retarded. Therefore, even in a low-temperature, low-humidity state, the learning unit 305 may learn the switching ignition timing, and the selection calculation unit 312 may estimate the MFB 50 using the learned switching ignition timing.

また、学習部(学習部305)は、内燃機関(内燃機関100)の始動後に点火時期の学習を開始し、外部環境を表す外界情報の値が、特定の値に達した時に、再び点火時期を学習してもよい。例えば、気温が30℃、湿度が45%になった時を高温高湿状態であるとする。そして、気温が25℃から30℃、湿度が40%から45%になった時に、これらの変化後の値を特定の値と定義することで、学習部305が点火時期を学習することができる。 Further, the learning unit (learning unit 305) starts learning the ignition timing after starting the internal combustion engine (internal combustion engine 100), and when the value of external world information representing the external environment reaches a specific value, the learning unit (learning unit 305) starts learning the ignition timing again. You can also learn. For example, when the temperature is 30° C. and the humidity is 45%, it is considered to be a high temperature and high humidity state. Then, when the temperature changes from 25°C to 30°C and the humidity changes from 40% to 45%, the learning unit 305 can learn the ignition timing by defining the values after these changes as specific values. .

また、選択演算部312が推定する数値としては、MFB50以外であってもよい。例えば、MFB40、MFB60のような数値を選択演算部312が推定してもよい。 Further, the numerical value estimated by the selection calculation unit 312 may be other than MFB50. For example, the selection calculation unit 312 may estimate numerical values such as MFB40 and MFB60.

なお、本発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した各実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and it goes without saying that various other applications and modifications can be made without departing from the gist of the present invention as set forth in the claims.
For example, in each of the embodiments described above, configurations of devices and systems are explained in detail and specifically in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the embodiments are not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of the embodiment described here with the configuration of other embodiments, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of a certain embodiment. It is possible. Furthermore, it is also possible to add, delete, or replace some of the configurations of each embodiment with other configurations.
Further, the control lines and information lines are shown to be necessary for explanation purposes, and not all control lines and information lines are necessarily shown in the product. In reality, almost all components may be considered to be interconnected.

6…点火プラグ、9…燃料噴射装置、10…ピストン、100…内燃機関、200…制御装置、208…点火出力回路、300…燃焼検知部、301…回転数変換部、302…θω_MAX検知部、303…MFB50推定部、304…点火時期補正部、305…学習部、311…比較部、312…選択演算部 6... Spark plug, 9... Fuel injection device, 10... Piston, 100... Internal combustion engine, 200... Control device, 208... Ignition output circuit, 300... Combustion detection section, 301... Rotation speed conversion section, 302... θω_MAX detection section, 303...MFB50 estimation section, 304...Ignition timing correction section, 305...Learning section, 311...Comparison section, 312...Selection calculation section

Claims (8)

計測されたクランク角を内燃機関の回転数に変換する回転数変換部と、
前記回転数の最大値を検知する最大回転数検知部と、
点火時期の進角に伴って、前記回転数の最大値が規定の閾値に達した時点における前記点火時期を切替用点火時期とし、前記切替用点火時期が前記内燃機関が搭載される移動体の外部環境に応じて変化し、前記点火時期が前記切替用点火時期より遅角した場合に、第1校正曲線を用いて前記回転数の最大値から燃焼重心を推定し、前記点火時期が前記切替用点火時期より進角した場合に、第2校正曲線を用いて前記回転数の最大値から燃焼重心を推定する燃焼重心推定部と、
推定された前記燃焼重心に基づいて前記点火時期を補正し、混合気に点火する点火プラグに作動信号を出力する点火出力回路に対して、補正した前記点火時期を出力する点火時期補正部と、を備え
前記外部環境が標準状態である場合に前記第1校正曲線が用いられ、前記外部環境が前記標準状態以外の状態である場合に前記第2校正曲線が用いられ、
前記燃焼重心推定部は、
前記切替用点火時期と、前記点火出力回路に出力される補正された前記点火時期とを比較し、比較結果を出力する比較部と、
前記比較結果に基づいて、前記第1校正曲線又は前記第2校正曲線を選択して前記燃焼重心を演算する選択演算部と、を有する
内燃機関制御装置。
a rotation speed conversion unit that converts the measured crank angle to the rotation speed of the internal combustion engine;
a maximum rotational speed detection unit that detects the maximum value of the rotational speed;
As the ignition timing advances, the ignition timing at the time when the maximum rotation speed reaches a prescribed threshold value is set as the switching ignition timing, and the switching ignition timing is set as the switching ignition timing of the mobile body in which the internal combustion engine is mounted. When the ignition timing changes in accordance with the external environment and is retarded than the switching ignition timing, the combustion center of gravity is estimated from the maximum value of the rotation speed using a first calibration curve, and the ignition timing is retarded from the switching ignition timing. a combustion center of gravity estimating unit that estimates the combustion center of gravity from the maximum value of the rotation speed using a second calibration curve when the ignition timing is advanced from the original ignition timing;
an ignition timing correction unit that corrects the ignition timing based on the estimated combustion center of gravity and outputs the corrected ignition timing to an ignition output circuit that outputs an activation signal to a spark plug that ignites the air-fuel mixture; Equipped with
The first calibration curve is used when the external environment is in a standard state, and the second calibration curve is used when the external environment is in a state other than the standard state,
The combustion center of gravity estimating unit is
a comparison unit that compares the switching ignition timing and the corrected ignition timing output to the ignition output circuit and outputs a comparison result;
a selection calculation unit that selects the first calibration curve or the second calibration curve and calculates the combustion center of gravity based on the comparison result;
Internal combustion engine control device.
前記内燃機関の始動後には前記切替用点火時期を未定とし、前記回転数の最大値が前記閾値に達した時点で、前記点火出力回路に出力される前記点火時期を、前記切替用点火時期として学習する学習部を備える
請求項1に記載の内燃機関制御装置。
After the internal combustion engine starts, the switching ignition timing is undetermined, and when the maximum value of the rotation speed reaches the threshold value, the ignition timing output to the ignition output circuit is set as the switching ignition timing. The internal combustion engine control device according to claim 1, further comprising a learning section that performs learning.
前記学習部は、前記切替用点火時期を学習した後に、前記回転数の最大値が前記閾値に達した時点で前記点火出力回路に出力される前記点火時期を、前記切替用点火時期として再び学習し、再び学習した前記切替用点火時期で、過去に学習した前記切替用点火時期を更新する
請求項に記載の内燃機関制御装置。
After learning the switching ignition timing, the learning section learns again the ignition timing that is output to the ignition output circuit when the maximum value of the rotation speed reaches the threshold value as the switching ignition timing. The internal combustion engine control device according to claim 2 , wherein the previously learned switching ignition timing is updated with the switching ignition timing learned again.
前記学習部は、前記切替用点火時期を学習した後に、前記切替用点火時期より進角していた前記点火時期が遅角し、前記回転数の最大値が前記閾値に達した時点で前記点火出力回路に出力される前記点火時期を、前記切替用点火時期として再び学習する
請求項に記載の内燃機関制御装置。
After learning the switching ignition timing, the learning section retards the ignition timing that was advanced from the switching ignition timing, and when the maximum value of the rotation speed reaches the threshold value, the learning section starts the ignition timing. The internal combustion engine control device according to claim 3 , wherein the ignition timing output to the output circuit is learned again as the switching ignition timing.
前記学習部は、前記内燃機関の始動後に前記点火時期の学習を開始し、前記外部環境を表す外界情報の値が、特定の値に達した時に、再び前記点火時期を学習する
請求項に記載の内燃機関制御装置。
The learning unit starts learning the ignition timing after starting the internal combustion engine, and learns the ignition timing again when a value of external world information representing the external environment reaches a specific value. The internal combustion engine control device described.
前記回転数変換部は、前記クランク角に対する前記回転数を近似する第1近似曲線を用いて前記クランク角を前記回転数に変換し、
前記点火時期補正部は、前記燃焼重心から前記点火時期を近似する第2近似曲線を用いて前記点火時期を補正する
請求項に記載の内燃機関制御装置。
The rotation speed conversion unit converts the crank angle into the rotation speed using a first approximate curve that approximates the rotation speed with respect to the crank angle,
The internal combustion engine control device according to claim 5 , wherein the ignition timing correction section corrects the ignition timing using a second approximate curve that approximates the ignition timing from the combustion center of gravity.
前記外界情報は、前記外部環境の気温及び湿度のうち、少なくとも一つの値を含む
請求項に記載の内燃機関制御装置。
The internal combustion engine control device according to claim 6 , wherein the external world information includes at least one value of temperature and humidity of the external environment.
計測されたクランク角を内燃機関の回転数に変換する処理と、
前記回転数の最大値を検知する処理と、
点火時期の進角に伴って、前記回転数の最大値が規定の閾値に達した時点における前記点火時期を切替用点火時期とし、前記切替用点火時期が前記内燃機関が搭載される移動体の外部環境に応じて変化し、前記点火時期が前記切替用点火時期より遅角した場合に、第1校正曲線を用いて前記回転数の最大値から燃焼重心を推定し、前記点火時期が前記切替用点火時期より進角した場合に、第2校正曲線を用いて前記回転数の最大値から燃焼重心を推定する処理と、
推定された前記燃焼重心に基づいて前記点火時期を補正し、混合気に点火する点火プラグに作動信号を出力する点火出力回路に対して、補正した前記点火時期を出力する処理と、を含み、
前記外部環境が標準状態である場合に前記第1校正曲線が用いられ、前記外部環境が前記標準状態以外の状態である場合に前記第2校正曲線が用いられ、
前記燃焼重心を推定する処理では、
前記切替用点火時期と、前記点火出力回路に出力される補正された前記点火時期とを比較し、比較結果を出力する比較処理と、
前記比較結果に基づいて、前記第1校正曲線又は前記第2校正曲線を選択して前記燃焼重心を演算する選択演算処理と、が行われる
内燃機関制御方法。
A process of converting the measured crank angle into the rotational speed of the internal combustion engine,
a process of detecting the maximum value of the rotational speed;
As the ignition timing advances, the ignition timing at the time when the maximum rotation speed reaches a prescribed threshold value is set as the switching ignition timing, and the switching ignition timing is set as the switching ignition timing of the mobile body in which the internal combustion engine is mounted. When the ignition timing changes in accordance with the external environment and is retarded than the switching ignition timing, the combustion center of gravity is estimated from the maximum value of the rotation speed using a first calibration curve, and the ignition timing is retarded from the switching ignition timing. a process of estimating the combustion center of gravity from the maximum value of the rotational speed using a second calibration curve when the ignition timing is advanced from the original ignition timing;
correcting the ignition timing based on the estimated combustion center of gravity and outputting the corrected ignition timing to an ignition output circuit that outputs an activation signal to a spark plug that ignites the air-fuel mixture;
The first calibration curve is used when the external environment is in a standard state, and the second calibration curve is used when the external environment is in a state other than the standard state,
In the process of estimating the combustion center of gravity,
a comparison process of comparing the switching ignition timing with the corrected ignition timing output to the ignition output circuit and outputting a comparison result;
A selection calculation process of selecting the first calibration curve or the second calibration curve and calculating the combustion center of gravity based on the comparison result is performed.
Internal combustion engine control method.
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