JP7666230B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
内燃機関のノッキングを抑制するため、点火時期を制御する技術が知られている(例えば特許文献1)。センサがノッキングを検出することに応じて、点火時期を遅角させる。 Technology for controlling ignition timing to suppress knocking in an internal combustion engine is known (for example, see Patent Document 1). When a sensor detects knocking, the ignition timing is retarded.
燃料を高い圧力で供給する高圧燃料システムにはリリーフ弁が設けられる。リリーフ弁の開閉時に振動が発生する。センサが振動を誤ってノッキングとして検出する誤検出が発生することがある。誤検出に応じて点火時期の制御を行うと、点火時期が変化する恐れがある。そこで、ノッキングの誤検出による点火時期の変化を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 High-pressure fuel systems that supply fuel at high pressure are equipped with a relief valve. Vibrations occur when the relief valve opens and closes. Sometimes a false detection occurs, where the sensor mistakenly detects the vibration as knocking. If the ignition timing is controlled in response to the false detection, there is a risk that the ignition timing will change. Therefore, the objective of this invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress changes in ignition timing due to false detection of knocking.
上記目的は、内燃機関のノッキングを検出する検出部と、前記検出部が前記ノッキングを検出したことに応じて、KCS(Knock control system)学習により、前記内燃機関の複数の気筒における点火時期を制御する第1点火時期制御部と、前記検出部が前記ノッキングを検出したことに応じて、前記複数の気筒に対して個別に点火時期のノック補正を行う第2点火時期制御部と、燃料の圧力を制御する圧力制御部と、前記燃料の圧力が第1の圧力以上になることで開弁するリリーフ弁と、を具備し、前記圧力制御部が、前記燃料の圧力の目標値を前記第1の圧力に定め、前記燃料の圧力を前記第1の圧力に向けて上昇させた場合、前記第1点火時期制御部は前記KCS学習を停止し、前記KCS学習は前記点火時期のフィードバック制御であり、フィードバック値は前記フィードバック制御によって定められ、前記第1点火時期制御部は、KCS学習値と前記フィードバック値とに基づき前記KCS学習値を更新する前記KCS学習を行い、前記第1点火時期制御部は、前記フィードバック値をなまし処理することでフィードバックなまし値を取得し、前記フィードバックなまし値に基づき前記KCS学習値を更新し、前記圧力制御部が前記燃料の圧力を前記第1の圧力に向けて上昇させた場合、前記第1点火時期制御部は前記フィードバックなまし値を所定の値に定め、前記フィードバックなまし値が前記所定の値である場合、前記第1点火時期制御部は前記KCS学習値の更新を停止する内燃機関の制御装によって達成できる。
The above object is to provide an internal combustion engine having an internal combustion engine including a detection unit that detects knocking of the internal combustion engine, a first ignition timing control unit that controls ignition timing in a plurality of cylinders of the internal combustion engine by KCS (Knock control system) learning in response to the detection of the knocking by the detection unit, a second ignition timing control unit that performs knock correction of ignition timing individually for the plurality of cylinders in response to the detection of the knocking by the detection unit, a pressure control unit that controls a fuel pressure, and a relief valve that opens when the fuel pressure becomes equal to or higher than a first pressure, wherein when the pressure control unit sets a target value of the fuel pressure to the first pressure and increases the fuel pressure toward the first pressure, the first ignition timing control unit stops the KCS learning , the KCS learning is feedback control of the ignition timing, and a feedback value is a feedback value of the feedback control unit. the first ignition timing control unit performs the KCS learning to update the KCS learning value based on a KCS learning value and the feedback value, the first ignition timing control unit obtains a feedback smoothed value by smoothing the feedback value and updates the KCS learning value based on the feedback smoothed value, when the pressure control unit has increased the pressure of the fuel toward the first pressure, the first ignition timing control unit sets the feedback smoothed value to a predetermined value, and when the feedback smoothed value is the predetermined value, the first ignition timing control unit stops updating the KCS learning value .
前記圧力制御部が前記燃料の圧力を前記第1の圧力に向けて上昇させた場合、前記第1点火時期制御部は前記KCS学習を停止し、かつ前記第2点火時期制御部は前記複数の気筒ごとのノック補正を停止してもよい。
When the pressure control unit increases the fuel pressure toward the first pressure , the first ignition timing control unit may stop the KCS learning, and the second ignition timing control unit may stop knock correction for each of the plurality of cylinders.
前記燃料の圧力が前記第1の圧力よりも低い第2の圧力未満まで低下した場合、前記第1点火時期制御部が前記KCS学習を再開する、または前記第2点火時期制御部が前記複数の気筒ごとのノック補正を再開してもよい。 When the fuel pressure drops below a second pressure that is lower than the first pressure, the first ignition timing control unit may resume the KCS learning, or the second ignition timing control unit may resume knock correction for each of the multiple cylinders.
ノッキングの誤検出による点火時期の変化を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。 It is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress changes in ignition timing due to erroneous detection of knocking.
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図1はエンジンシステム100を例示する模式図である。エンジンシステム100は、内燃機関10およびECU(Electronic Control Unit)40を有する。
The control device for an internal combustion engine according to this embodiment will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an
内燃機関10は、例えばガソリンを燃料とするガソリンエンジンであり、例えば4つの気筒10a、10b、10cおよび10dを有する4気筒エンジンである。気筒10aに点火プラグ12aおよび燃料噴射弁14aが設けられている。気筒10bに点火プラグ12bおよび燃料噴射弁14bが設けられている。気筒10cに点火プラグ12cおよび燃料噴射弁14cが設けられている。気筒10dに点火プラグ12dおよび燃料噴射弁14dが設けられている。ノックセンサ26は振動を検出するセンサであり、内燃機関10のノッキングを検知する。
The
内燃機関10には、吸気通路20および排気通路30が接続されている。吸気通路20には、上流側から順にエアフローメータ22およびスロットルバルブ24が設けられている。エアフローメータ22は空気の流量を測定する。スロットルバルブ24は空気の流量を調節する。
An
吸気通路20はスロットルバルブ24よりも下流側において4つに分岐する。分岐した4つの通路は、内燃機関10の4つの気筒10a、10b、10cおよび10dに接続される。分岐後の4つの吸気通路20には、燃料噴射弁16a、16b、16cおよび16dが設けられている。4つの燃料噴射弁16a、16b、16cおよび16dは、内燃機関10の4つの気筒10a、10b、10cおよび10dに対応して配置されている。
The
燃料噴射弁14a、14b、14cおよび14dはデリバリパイプ15に接続されている。燃料噴射弁16a、16b、16cおよび16dはデリバリパイプ17に接続されている。デリバリパイプ15は低圧デリバリパイプである。デリバリパイプ17は高圧デリバリパイプである。
燃料タンク50に燃料が貯留されている。ポンプ51はフィードポンプであり、燃料タンク50に配置されている。燃料経路52の一端はポンプ51に接続されている。燃料経路52から2つの燃料経路53および54が分岐する。燃料経路54は高圧用の経路である。燃料経路53はデリバリパイプ15に接続されている。燃料経路54の途中にポンプ55が設けられている。燃料経路56はデリバリパイプ17に接続されている。
Fuel is stored in
ポンプ51は燃料タンク50内の燃料をくみ出し、燃料経路52に供給する。燃料は燃料経路52から燃料経路53および54に導入される。燃料経路53を流れる燃料はデリバリパイプ17に供給される。燃料噴射弁16a、16b、16cおよび16dはデリバリパイプ17から供給される燃料を噴射する。
ポンプ55は燃料経路54内の燃料を加圧する。高圧の燃料は燃料経路54からデリバリパイプ15に供給される。燃料噴射弁14a、14b、14cおよび14dはデリバリパイプ15から供給される燃料を噴射する。高圧の燃料を気筒内に直接噴射(直噴)することで、エミッションを改善することができる。
圧力センサ57はデリバリパイプ15に設けられており、デリバリパイプ15の燃料の圧力を検出する。デリバリパイプ15にはリリーフ弁19が設けられている。燃料経路56はリリーフ弁19に接続され、リリーフ弁19から燃料タンク50まで延伸している。
The
デリバリパイプ15内の燃料の圧力が所定の圧力(第1の圧力、開弁圧P1)未満の場合、リリーフ弁19は開弁している。燃料は燃料経路56に流れ込まない。デリバリパイプ15内の燃料の圧力が所定の圧力(第1の圧力、開弁圧P1)以上になることで、リリーフ弁19は開弁する。燃料はデリバリパイプ15から燃料経路56へと流出し、燃料タンク50へと戻る。燃料経路56は、デリバリパイプ15から燃料タンク50へと燃料を流出させるリリーフ経路である。
When the pressure of the fuel in the
排気通路30は、4つに分岐した通路を有する。これら4つの通路は、内燃機関10の4つの気筒10a、10b、10cおよび10dに接続されており、かつ下流側で1つの通路に合流する。排気通路30には、上流側から順に空燃比センサ36、圧力センサ32、排気浄化部38、圧力センサ34が設けられている。空燃比センサ36は空燃比を検出する。
The
排気浄化部38は例えばGPF(Gasoline Particle Filter)および触媒を含む。GPFは例えばハニカム構造のフィルタであり、排気中のPMを捕集する。触媒は例えば三元触媒であり、GPFの壁面にコーティングされており、排気中のCOおよびNOxなどを浄化する。
The
圧力センサ32は排気浄化部38よりも上流側に設けられ、排気浄化部38の上流側における排気通路30内の圧力を検出する。圧力センサ34は排気浄化部38よりも下流側に設けられ、排気浄化部38の下流側における排気通路30内の圧力を検出する。内燃機関10にはEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置などが設けられてもよい。
The
ECU40はCPU(Central Processing Unit)などの演算装置、フラッシュメモリ、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などの記憶装置を備える制御装置であり、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。
The
ECU40はスロットルバルブ24の開度を制御する。ECU40は、エアフローメータ22から空気の流量を取得し、空燃比センサ36から空燃比を取得し、圧力センサ32から排気浄化部38よりも上流側の圧力を取得し、圧力センサ34から排気浄化部38よりも下流側の圧力を取得する。ECU40は、圧力センサ32が検出する圧力および圧力センサ34が検出する圧力の差として、排気浄化部38の上流側と下流側との差圧を算出するECU40は、圧力センサ57が検出する燃料の圧力を取得する。ECU40は、ポンプ55を制御することで、デリバリパイプ15の燃料の圧力(燃圧)を制御する圧力制御部として機能する。ECU40は、例えば燃圧の目標値を定め、燃圧が目標値になるように、ポンプ55を駆動させる。
The
ECU40は、ノックセンサ26が出力する信号を取得し、ノッキングを検知する。例えば気筒ごとの燃焼のタイミングおよびノッキングのタイミングに基づき、ECU40は気筒ごとのノッキングの頻度を取得する。
The
ECU40は、燃料噴射弁14aから14dそれぞれからの燃料の供給を制御し、燃料噴射弁16aから16dそれぞれからの燃料の供給を制御する燃料制御部として機能する。ECU40は、4つの気筒のうち少なくとも1つの気筒への燃料の噴射を停止することができる(フューエルカット)。フューエルカット中の気筒からは、燃料供給時に比べて酸素を多く含む排気が排出される。排気浄化部38に酸素が多く導入されることで、PMが酸化され、除去される。
The
ECU40は、点火プラグ12aから12dそれぞれによる点火のオン・オフ、および点火時期を制御する。点火時期の制御は、KCS(Knock control system、ノックコントロールシステム)学習および気筒別ノック補正を含む。KCS学習は、点火プラグ12a、12b、12cおよび12dの点火時期のフィードバック制御である。例えばノッキングが発生すると4つの点火プラグの点火時期を遅角させる。ノッキングが停止すると4つの点火プラグの点火時期を進角させる。KCS学習では4つの点火プラグすべての点火時期を制御する。一方、気筒別ノック補正では、4つの気筒の点火プラグの点火時期を個別に制御する。ECU40は、KCS学習に基づいて4つの気筒10aから10dすべての点火時期を制御する第1点火時期制御部として機能する。ECU40は、気筒ごとの点火時期を制御する第2点火時期制御部として機能する。点火時期を遅角することで、ノッキングを抑制することができる。点火時期を進角することで、内燃機関10の出力を向上させることができる。
The
図2(a)および図2(b)は点火時期を例示する模式図であり、KCS学習による点火時期の決定の例を図示している。図中の上側は進角側であり、下側は遅角側である。KCS学習ではKCS学習値およびフィードバック値(F/B値)を用いる。図2(a)はF/B値がF/B1の例である。図2(b)はF/B値がF/B2の例である。 Figures 2(a) and 2(b) are schematic diagrams illustrating ignition timing, and show an example of determining ignition timing through KCS learning. The upper side of the diagram is the advance side, and the lower side is the retard side. KCS learning uses a KCS learning value and a feedback value (F/B value). Figure 2(a) shows an example where the F/B value is F/B1. Figure 2(b) shows an example where the F/B value is F/B2.
Bkcsはベース点火時期であり、例えば内燃機関10の運転領域(回転数および負荷など)、燃料噴射のタイミングおよび噴射量、EGR量などで決まる。Rmaxは最遅角点火時期であり、例えば車種などにより決まる。A0、図2(a)のA1、図2(b)のA2はKCS学習値である。KCS学習が行われることで、KCS学習値は変化する。図2(a)および図2(b)の例では、KCS学習値の初期値がA0である。図2(a)の例ではKCS学習値がA0からA0よりも遅角したA1に更新される。図2(b)の例ではKCS学習値がA0からA0よりも進角したA2に更新される。 Bkcs is the base ignition timing, which is determined, for example, by the operating range of the internal combustion engine 10 (such as the rotation speed and load), the timing and amount of fuel injection, and the amount of EGR. Rmax is the most retarded ignition timing, which is determined, for example, by the vehicle model. A0, A1 in FIG. 2(a), and A2 in FIG. 2(b) are KCS learning values. The KCS learning value changes as KCS learning is performed. In the examples of FIG. 2(a) and FIG. 2(b), the initial value of the KCS learning value is A0. In the example of FIG. 2(a), the KCS learning value is updated from A0 to A1, which is more retarded than A0. In the example of FIG. 2(b), the KCS learning value is updated from A0 to A2, which is more advanced than A0.
F/B0はF/B値の進角側の限界であり、例えば0°CA(Crank Angle)である。F/B値はF/B0からRmaxまでの範囲の値を取り得る。F/BiはF/B値の初期値であり、F/B0より遅角側かつRmaxより進角側の値であり、例えば-3°CAである。 F/B0 is the limit of the advance side of the F/B value, for example 0° CA (Crank Angle). The F/B value can take on values ranging from F/B0 to Rmax. F/Bi is the initial value of the F/B value, a value that is more retarded than F/B0 and more advanced than Rmax, for example -3° CA.
図2(a)のF/B1はF/B値の一例であり、F/Biよりも遅角側である。Akcsは要求点火時期である。ECU40は、次式を用いて要求点火時期Akcsを算出する。
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B1
2A, F/B1 is an example of the F/B value, which is more retarded than F/Bi. Akcs is the required ignition timing. The
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B1
図2(b)におけるF/B値F/B2は図2(a)のF/B1よりも進角している。ECU40は、次式を用いて要求点火時期Akcsを算出する。
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B2
F/B2を用いて算出される要求点火時期Akcsは、図2(a)のAkcsよりも進角する。
The F/B value F/B2 in Fig. 2(b) is more advanced than the F/B1 in Fig. 2(a). The
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B2
The required ignition timing Akcs calculated using F/B2 is more advanced than Akcs in FIG.
KCS学習は、4つの気筒10a、10b、10cおよび10dすべてを対象とする。つまり、4つの気筒10a、10b、10cおよび10dの点火時期が要求点火時期Akcsになる。
KCS learning applies to all four
ノックセンサ26がノッキングを検出すると、ECU40はF/B値を例えば図2(a)のF/B1など、F/Biよりも遅角側にすることで、要求点火時期Akcsを遅角させる。ノッキングが検出されない場合、ECU40はF/B値を例えば図2(b)のF/B2などF/Biよりも進角側にすることで、要求点火時期Akcsを進角させる。
When knock
ECU40は、F/B値をなまし処理することでF/Bなまし値を取得する。ノッキングが発生するとF/B値は遅角され、F/Bなまし値も遅角する。ノッキングが停止するとF/B値は進角され、F/Bなまし値も進角する。ECU40は、F/Bなまし値に基づいて、KCS学習値の更新を実施するか否かの判断を行う。
The
図2(a)の例ではF/B1がF/Bi(-3°CA)よりも遅角している。F/B1から得られるF/Bなまし値が例えば-4°CAよりも遅角している場合、ECU40はKCS学習値をA0からA1へと遅角させる。ECU40は、更新後のKCS学習値A1を用いて点火時期を遅角させる。
In the example of FIG. 2(a), F/B1 is more retarded than F/Bi (-3° CA). If the F/B smoothing value obtained from F/B1 is more retarded than, for example, -4° CA, the
図2(b)の例ではF/B2がF/Bi(-3°CA)よりも進角している。F/B2から得られるF/Bなまし値が例えば-2°CAよりも進角している場合、ECU40はKCS学習値をA0からA2へと進角させる。ECU40は、更新後のKCS学習値A2を用いて点火時期を進角させる。
In the example of FIG. 2(b), F/B2 is more advanced than F/Bi (-3° CA). If the F/B smoothing value obtained from F/B2 is more advanced than, for example, -2° CA, the
気筒別ノック補正においては、気筒ごとのノッキングの頻度に応じて点火時期を制御する。ノッキングの頻度は、ECU40が計測する。例えば気筒10aでの点火直後にノックセンサ26によりノッキングが検出されると、気筒10aにおいてノッキングが発生したものとして、気筒10aのノッキング頻度が加算される。ノッキングの頻度が大きい気筒の点火時期は遅角させる。ノッキングの頻度が小さい気筒の点火時期は進角させる。表1は気筒ごとのノッキングの頻度と気筒別ノック補正の補正値の例である。補正値とは、点火時期に対する進角量または遅角量である。
表1に示すように、気筒10aのノッキングの頻度はn1であり、補正値はk1である。気筒10bのノッキングの頻度はn2であり、補正値はk2である。気筒10cのノッキングの頻度はn3であり、補正値はk3である。気筒10dのノッキングの頻度はn4であり、補正値はk4である。
As shown in Table 1, the knocking frequency of
例えば気筒10cのノッキングの頻度n3が、他の気筒のノッキングの頻度よりも所定の回数以上多い場合、ECU40は補正値k3を他の補正値よりも遅角側の値とする。所定の回数は1回でもよいし、1回以上でもよい。KCS学習で得られた点火時期Akcsに補正値k3を加えることで、気筒10cの点火時期を遅角させることができる。図2(a)の例において気筒別ノック補正を行い、気筒10cの点火時期を遅角する場合、点火時期は例えば次の式で算出される。
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B1+k3
For example, if the knocking frequency n3 of
Akcs=Bkcs-Rmax+A0-F/B1+k3
例えば気筒10dのノッキングの頻度n4が、他の気筒のノッキングの頻度よりも少ない場合、ECU40は補正値k4を他の補正値よりも進角側の値とする。KCS学習で得られた点火時期Akcsに補正値k4を加えることで、気筒10dの点火時期を進角させることができる。例えば2つ以上の気筒のノッキング頻度が等しい場合、ECU40は当該2つ以上の気筒の補正値を等しくする。以上のようなKCS学習および気筒別ノック補正により、ノッキングを抑制することができる。
For example, if the knocking frequency n4 of
ECU40はポンプ55の動作を制御することで、デリバリパイプ15の燃料の圧力を制御する。ECU40はデリバリパイプ15の燃料圧力(燃圧)の目標値(目標燃圧P0)を定め、燃圧が目標燃圧P0になるようにポンプ55を駆動させる。ECU40は、圧力センサ57から圧力を取得し、圧力センサ57のラショナリティのチェックを行う。
The
図3はタイムチャートを例示する図である。上から順に燃圧、突き当てフラグ、KCS学習フラグ、および気筒別ノック補正フラグを表す。 Figure 3 is a diagram illustrating a time chart. From the top, it shows fuel pressure, the hitting flag, the KCS learning flag, and the individual cylinder knock correction flag.
P0はデリバリパイプ15の燃料の圧力の目標値(目標燃圧)であり、ECU40が定める。P3はデリバリパイプ15の実際の燃圧であり、圧力センサ57が検出する圧力である。P1はリリーフ弁19の開弁圧である。圧力P2およびP4は例えば5MPaである。
P0 is the target value (target fuel pressure) of the fuel pressure in the
時間t1より前の時間における目標燃圧P0はP5であり、開弁圧P1より低い。時間t1において、ECU40は目標燃圧P0を開弁圧P1に定める。目標燃圧P0をP1に設定したことに応じて、ECU40はポンプ55を駆動させ、燃圧P3を高くする。燃圧P3は目標燃圧P0よりも遅延して変化し、時間t2において開弁圧P1まで上昇する。時間t3に、ECU40は目標燃圧P0をP5に定める。燃圧P3は低下し、時間t4には圧力P5よりP4高い圧力(P5+P4、第2の圧力)まで低下する。
At times before time t1, the target fuel pressure P0 is P5, which is lower than the valve opening pressure P1. At time t1, the
時間t1以前、突き当てフラグはオフであり、KCS学習フラグおよび気筒別ノック補正フラグはオンである。時間t1において、突き当てフラグはオンになる。KCS学習フラグおよび気筒別ノック補正フラグはオフになる。時間t1からt4までの期間、突き当てフラグはオンである。ECU40は圧力センサ57が検出する圧力P3を取得し、開弁圧P1と比較し(突き当て制御)、ラショナリティの診断を行う。圧力P3が、例えば開弁圧P1を中心とした所定の範囲内に収まれば、圧力センサ57が正常であることが確認される。
Before time t1, the hitting flag is off, and the KCS learning flag and the cylinder-specific knock correction flag are on. At time t1, the hitting flag is turned on. The KCS learning flag and the cylinder-specific knock correction flag are turned off. During the period from time t1 to t4, the hitting flag is on. The
ラショナリティチェック中、燃圧が開弁圧P1まで上昇し、開弁圧P1から低下するため、リリーフ弁19は開弁と閉弁とを行う。リリーフ弁19の開閉時に振動が発生する。ノックセンサ26は、リリーフ弁19の開閉時の振動をノッキングとして誤検出する恐れがある。誤検出に基づいてKCS学習および気筒別ノック補正を行うと、点火時期が変化する恐れがある。具体的には、点火時期が過剰に遅角し、内燃機関10の出力が低下する可能性がある。図3に示すように、時間t1からt4までの期間では、KCS学習フラグおよび気筒別ノック補正フラグがオフである。本実施形態では、KCS学習および気筒別ノック補正を停止することで、誤検出による点火時期の変化を抑制する。
During the rationality check, the fuel pressure rises to the valve opening pressure P1 and then falls from the valve opening pressure P1, so that the
図4および図5はECU40が実行する処理を例示するフローチャートである。ECU40は、目標燃圧P0が、リリーフ弁19の開弁圧P1から所定の範囲内の圧力、例えばP1よりP2低い圧力(P1-P2)以上であるか否かを判定する(ステップS10)。肯定判定(Yes)の場合、ECU40は突き当てフラグをオンにする(ステップS12)。突き当てフラグがオンの場合、ECU40は突き当て制御を行い、圧力センサ57のラショナリティのチェックを行う。ステップS12の後、ステップS18に進む。
Figures 4 and 5 are flow charts illustrating the processing executed by the
ステップS10で否定判定(No)の場合、ECU40は目標燃圧P0が開弁圧P1より低く、かつ圧力センサ57の測定値P3がP5よりP4高い圧力(P5+P4)未満であるか否かを判定する(ステップS14)。肯定判定の場合、ECU40は突き当てフラグをオフにする(ステップS16)。ステップS14で否定判定、またはステップS16の後、ステップS18に進む。
If the determination in step S10 is negative (No), the
ECU40はノックセンサ26から入力される信号などに基づき、ノッキングが発生しているか否か判定する(ステップS18)。肯定判定の場合、ECU40はF/B値を遅角側に補正する(ステップS20)。否定判定の場合、ECU40はF/B値を進角側に補正する(ステップS22)。ステップS20またはS24の後、ステップS24に進む。
The
ECU40は、突き当てフラグがオフであるか否か判定する(図5のステップS24)。否定判定の場合、ECU40はF/Bなまし値を初期化し、初期値の-3°CAに定める(ステップS26)。肯定判定の場合、ECU40はF/B値をなまし処理することで、F/Bなまし値を算出する(ステップS28)。
The
ECU40は、ステップS26またはS28で取得したF/Bなまし値が-4°CA未満(遅角側)である、またはF/Bなまし値が-2°CAより大きい(進角側)か否か判定する(ステップS30)。肯定判定の場合、ECU40はKCS学習を行い、KCS学習値を更新する(ステップS32)。否定判定の場合、ECU40はKCS学習を停止する(ステップS34)。KCS学習を停止することで、KCS学習値は更新されない。
The
ECU40は、突き当てフラグがオフであるか否か判定する(ステップS36)。肯定判定の場合、ECU40は気筒別ノック補正を行う(ステップS38)。否定判定の場合、ECU40は気筒別ノック補正を停止する(ステップS40)。ステップS38またはS40の後、処理は終了する。
The
本実施形態によれば、ECU40は、突き当てフラグがオンになっている期間(図3の時間t1からt4まで)、燃圧を開弁圧P1まで上昇させ、かつ開弁圧P1から下降させ、圧力センサ57のラショナリティチェックを行う。ECU40はKCS学習を停止し、かつ気筒別ノック補正を停止する(図5のステップS34およびS40)。リリーフ弁19の開閉によって生じる振動が、ノックセンサ26によりノッキングとして誤検出される恐れがある。誤検出が発生した場合でも、KCS学習および気筒別ノック補正を停止することで、点火時期の変化が抑制される。点火時期が遅角しにくいため、内燃機関10の出力の低下が抑制される。
According to this embodiment, during the period when the hitting flag is on (time t1 to t4 in FIG. 3), the
図2(a)および図2(b)に示すように、ECU40は、KCS学習値とF/B値とに基づきKCS学習を行う。圧力センサ57のラショナリティチェック中にKCS学習を行うと、例えば図2(a)の例のようにKCS学習値がA1などに遅角する恐れがある。本実施形態によれば、KCS学習値の更新を停止する。KCS学習値の遅角が抑制され、KCS学習値はラショナリティチェックの開始前の値を維持する。KCS学習値が遅角されないため、点火時期の遅角が抑制される。このため、出力の低下が抑制される。
As shown in Figures 2(a) and 2(b), the
ECU40は、気筒ごとのノッキングの頻度に応じて点火時期を補正する(気筒別ノック補正、表1)。ラショナリティの検出中、ECU40は気筒別ノック補正を停止する。気筒別ノック補正を停止することで、表1に示す補正値の遅角が抑制される。補正値の遅角が抑制されることで、点火時期の遅角が抑制される。したがって出力の低下が抑制される。
The
ECU40は、KCS学習の停止および気筒別ノック補正の停止のうち、少なくとも一方を行ってもよい。点火時期の遅角を抑制し、出力の低下を抑制することができる。図4および図5のようにKCS学習の停止および気筒別ノック補正の両方を実施することで、点火時期の遅角を抑制し、トルクの低下をより効果的に抑制することができる。
The
ラショナリティのチェック中においても、F/B値の遅角および進角は可能である(図4のステップS20およびS22)。F/Bを遅角することで、点火時期を遅角させ、ノッキングを抑制することができる。ノッキングが検出されない場合、F/B値は進角される。F/B値はKCS学習値に比べて迅速に更新される。ノッキングに応じてF/B値を速やかに更新することで、点火時期は適切に調整される。ノッキングを抑制し、かつ過剰な遅角による出力の低下も抑制することができる。 Even during a rationality check, it is possible to retard and advance the F/B value (steps S20 and S22 in FIG. 4). By retarding the F/B, the ignition timing is retarded and knocking can be suppressed. If knocking is not detected, the F/B value is advanced. The F/B value is updated more quickly than the KCS learning value. By quickly updating the F/B value in response to knocking, the ignition timing is appropriately adjusted. Knocking can be suppressed and a decrease in output due to excessive retardation can also be suppressed.
ECU40は、F/B値をなまし処理することでF/Bなまし値を取得する。突き当て制御を行う場合、F/Bなまし値を所定の値(例えば-3°CA)とする。F/Bなまし値が-3°CAである場合、ステップS30で否定判定となり、ECU40はKCS学習を停止し、KCS学習値を更新しない(図5のステップS34)。これにより点火時期の変化を抑制することができる。
The
ラショナリティチェック中、F/B値が進角または遅角されることがある(図4のステップS20およびS22)。当該F/B値からF/Bなまし値を算出すると、F/Bなまし値も進角または遅角する。ラショナリティチェックの終了後、F/Bなまし値に基づいてKCS学習値を更新すると、KCS学習値が変化してしまう。例えばF/Bなまし値が遅角すると、KCS学習開始後にKCS学習値が遅角してしまう。本実施形態によれば、ラショナリティチェック中のF/Bなまし値を所定の値(例えば-3°CA)に定める。KCS学習の開始時に、F/Bなまし値は例えば-3°CAである。KCS学習値の誤学習を抑制することができる。KCS学習値の遅角を抑制し、トルクの低下を抑制することができる。 During the rationality check, the F/B value may be advanced or retarded (steps S20 and S22 in FIG. 4). When the F/B smoothed value is calculated from the F/B value, the F/B smoothed value is also advanced or retarded. If the KCS learning value is updated based on the F/B smoothed value after the rationality check is completed, the KCS learning value will change. For example, if the F/B smoothed value is retarded, the KCS learning value will be retarded after the start of KCS learning. According to this embodiment, the F/B smoothed value during the rationality check is set to a predetermined value (e.g., -3° CA). At the start of KCS learning, the F/B smoothed value is, for example, -3° CA. It is possible to suppress erroneous learning of the KCS learning value. It is possible to suppress retardation of the KCS learning value and suppress a decrease in torque.
圧力P3が開弁圧P1から低下する際、燃料噴射弁14a、14b、14cおよび14dによる直噴が行われ、ポート噴射は行われない。燃料噴射弁の開閉の振動がノックセンサ26によりノッキングとして誤検出される恐れがある。そこで、圧力P3が圧力P5+P4以上の場合、突き当てフラグはオフにされず、オンのままである(図4のステップS14で否定判定)。ECU40はKCS学習および気筒別ノック補正を停止する(図5のステップS34、S40)。点火時期の変化が抑制される。圧力P3が圧力P5+P4未満で低下した後、ECU40はKCS学習および気筒別ノック補正を再開する。
When pressure P3 drops from valve opening pressure P1, direct injection is performed by
内燃機関10の気筒の数は4つ以下でもよいし、4つ以上でもよい。燃料噴射弁の数は気筒の数に対応して変更する。
The number of cylinders in the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
10 内燃機関
10a、10b、10c、10d 気筒
12a、12b、12c、12d 点火プラグ
14a、14b、14c、14d、16a、16b、16c、16d 燃料噴射弁
20 吸気通路
22 エアフローメータ
24 スロットルバルブ
30 排気通路
32、34 圧力センサ
36 空燃比センサ
38 排気浄化部
40 ECU
100 エンジンシステム
REFERENCE SIGNS
100 Engine System
Claims (3)
前記検出部が前記ノッキングを検出したことに応じて、KCS(Knock control system)学習により、前記内燃機関の複数の気筒における点火時期を制御する第1点火時期制御部と、
前記検出部が前記ノッキングを検出したことに応じて、前記複数の気筒に対して個別に点火時期のノック補正を行う第2点火時期制御部と、
燃料の圧力を制御する圧力制御部と、
前記燃料の圧力が第1の圧力以上になることで開弁するリリーフ弁と、を具備し、
前記圧力制御部が、前記燃料の圧力の目標値を前記第1の圧力に定め、前記燃料の圧力を前記第1の圧力に向けて上昇させた場合、前記第1点火時期制御部は前記KCS学習を停止し、
前記KCS学習は前記点火時期のフィードバック制御であり、
フィードバック値は前記フィードバック制御によって定められ、
前記第1点火時期制御部は、KCS学習値と前記フィードバック値とに基づき前記KCS学習値を更新する前記KCS学習を行い、
前記第1点火時期制御部は、前記フィードバック値をなまし処理することでフィードバックなまし値を取得し、前記フィードバックなまし値に基づき前記KCS学習値を更新し、
前記圧力制御部が前記燃料の圧力を前記第1の圧力に向けて上昇させた場合、前記第1点火時期制御部は前記フィードバックなまし値を所定の値に定め、
前記フィードバックなまし値が前記所定の値である場合、前記第1点火時期制御部は前記KCS学習値の更新を停止する内燃機関の制御装置。 A detection unit for detecting knocking of an internal combustion engine;
a first ignition timing control unit that controls ignition timings in a plurality of cylinders of the internal combustion engine by KCS (Knock control system) learning in response to the detection unit detecting the knocking;
a second ignition timing control unit that performs knock correction of ignition timing individually for the plurality of cylinders in response to the detection unit detecting the knocking;
A pressure control unit that controls the pressure of the fuel;
a relief valve that opens when the pressure of the fuel becomes equal to or higher than a first pressure,
When the pressure control unit sets a target value of the pressure of the fuel to the first pressure and increases the pressure of the fuel toward the first pressure, the first ignition timing control unit stops the KCS learning,
The KCS learning is a feedback control of the ignition timing,
The feedback value is determined by the feedback control,
the first ignition timing control unit performs the KCS learning to update the KCS learning value based on a KCS learning value and the feedback value;
The first ignition timing control unit smoothes the feedback value to obtain a feedback smoothed value, and updates the KCS learning value based on the feedback smoothed value.
When the pressure control unit increases the pressure of the fuel toward the first pressure, the first ignition timing control unit sets the feedback smoothing value to a predetermined value,
A control device for an internal combustion engine, wherein the first ignition timing control unit stops updating the KCS learning value when the feedback smoothing value is the predetermined value.
3. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein, when the pressure of the fuel drops to less than a second pressure that is lower than the first pressure, the first ignition timing control unit resumes the KCS learning, or the second ignition timing control unit resumes the knock correction for each of the plurality of cylinders.
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