JP3451769B2 - エンジン制御装置 - Google Patents
エンジン制御装置Info
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- JP3451769B2 JP3451769B2 JP00502395A JP502395A JP3451769B2 JP 3451769 B2 JP3451769 B2 JP 3451769B2 JP 00502395 A JP00502395 A JP 00502395A JP 502395 A JP502395 A JP 502395A JP 3451769 B2 JP3451769 B2 JP 3451769B2
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- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/0002—Controlling intake air
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
のエンジン制御装置に係り、詳しくはエンジンのクラン
ク軸とカム軸との相対的な回転位相を調整して、吸気バ
ルブ又は排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブ
タイミング調整機構を備えるエンジン制御装置に関する
ものである。
軸との相対的な回転位相を調整して、例えば吸気バルブ
の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構
が具体化されており、このバルブタイミング調整機構の
動作によれば、吸気行程における吸気バルブの開弁又は
閉弁時期がエンジン運転状態に応じて最適に制御される
ようになっている。また、近年では、エンジンにおける
ノックの発生時において、そのノックをバルブタイミン
グ調整機構の動作により解消しようとする技術も開示さ
れている(特開昭64−32034号公報)。
グ調整機構が高速域用のバルブタイミングと低速域用の
バルブタイミングとを切替えるように構成されており、
点火時期も上記バルブタイミング調整機構の切替えに対
応させて制御されるようになっている。特に、低速域に
おけるノック発生時には、バルブタイミングを高速域側
に変更すると共にこの高速域のバルブタイミングに対応
した点火時期に調整することを特徴としている。
エンジン制御装置では、以下に示す問題を招く。つま
り、上記制御装置では、単に低速域における点火時期及
びバルブタイミングの設定方法を開示しており、常に好
適なノック抑制が実施できるものではい。そのため、常
にノック抑制とエンジンのトルク制御とを両立できるも
のではなかった。
ものであり、その目的とするとことは、効率良くノック
を抑制し、エンジンのトルクを最大限に発生させること
ができるエンジン制御装置を提供することにある。
に、請求項1に記載の発明は、図13に示すように、エ
ンジンM1のクランク軸と該クランク軸の回転に応じて
吸気バルブ又は排気バルブを開閉するためのカム軸との
相対的な回転位相を調整して、前記吸気バルブ又は排気
バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調
整機構M2と、エンジン運転状態に応じて、エンジンM
1に配設された点火プラグM3による点火時期を演算す
る点火時期演算手段M4と、エンジン運転状態に応じ
て、前記バルブタイミング調整機構M2による吸気バル
ブ又は排気バルブの開閉タイミングを演算するバルブタ
イミング演算手段M5とを備え、前記演算結果に従い点
火プラグM3又はバルブタイミング調整機構M2を動作
させるエンジン制御装置において、前記エンジンM1に
発生するノックの有無を判定するノック判定手段M6
と、前記ノック判定手段M6による判定結果に基づき、
前記点火時期演算手段M4により演算された点火時期を
補正する点火時期補正手段M7と、前記ノック判定手段
M6の判定結果に基づき、前記バルブタイミング演算手
段M5により演算されたバルブタイミングを補正するバ
ルブタイミング補正手段M8と、前記エンジンM1の高
回転,高負荷域において、前記点火時期補正手段M7及
び前記バルブタイミング補正手段M8による両補正を許
可し、それ以外の領域では前記点火時期補正手段M7に
よる補正のみを許可する補正許可手段M9とを備えたこ
とを要旨としている。
のクランク軸と該クランク軸の回転に応じて吸気バルブ
又は排気バルブを開閉するためのカム軸との相対的な回
転位相を調整して、前記吸気バルブ又は排気バルブの開
閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構M2
と、エンジン運転状態に応じて、エンジンM1に配設さ
れた点火プラグM3による点火時期を演算する点火時期
演算手段M4と、エンジン運転状態に応じて、前記バル
ブタイミング調整機構M2による吸気バルブ又は排気バ
ルブの開閉タイミングを演算するバルブタイミング演算
手段M5とを備え、前記演算結果に従い点火プラグM3
又はバルブタイミング調整機構M2を動作させるエンジ
ン制御装置において、前記エンジンM1に発生するノッ
クの有無を判定するノック判定手段M6と、前記ノック
判定手段M6による判定結果に基づき、前記点火時期演
算手段M4により演算された点火時期を補正する点火時
期補正手段M7と、前記ノック判定手段M6の判定結果
に基づき、前記バルブタイミング演算手段M5により演
算されたバルブタイミングを補正するバルブタイミング
補正手段M8と、前記エンジンの高回転,高負荷域にお
いて、前記点火時期補正手段M7及び前記バルブタイミ
ング補正手段M8の補正を許可する補正許可手段M9と
を備え、前記バルブタイミング補正手段M8は、ノック
発生に伴いノック抑制方向にバルブタイミングを補正
し、ノックが解消されると所定点火又は所定時間の周期
でノック発生方向にバルブタイミングを補正することを
要旨としている。
のクランク軸と該クランク軸の回転に応じて吸気バルブ
又は排気バルブを開閉するためのカム軸との相対的な回
転位相を調整して、前記吸気バルブ又は排気バルブの開
閉タイミングを調整するバルブタイミング調整機構M2
と、エンジン運転状態に応じて、エンジンM1に配設さ
れた点火プラグM3による点火時期を演算する点火時期
演算手段M4と、エンジン運転状態に応じて、前記バル
ブタイミング調整機構M2による吸気バルブ又は排気バ
ルブの開閉タイミングを演算するバルブタイミング演算
手段M5とを備え、前記演算結果に従い点火プラグM3
又はバルブタイミング調整機構M2を動作させるエンジ
ン制御装置において、前記エンジンM1に発生するノッ
クの有無を判定するノック判定手段M6と、前記ノック
判定手段M6による判定結果に基づき、前記点火時期演
算手段M4により演算された点火時期を補正する点火時
期補正手段M7と、前記ノック判定手段M6の判定結果
に基づき、前記バルブタイミング演算手段M5により演
算されたバルブタイミングを補正するバルブタイミング
補正手段M8と、前記エンジンの高回転,高負荷域にお
いて、前記点火時期補正手段M7と前記バルブタイミン
グ補正手段M8の両方の補正を許可し、それ以外の領域
では前記点火時期補正手段M7又は前記バルブタイミン
グ補正手段M8のいずれか一方の補正を許可する補正許
可手段M9とを備えたことを要旨としている。
請求項3に記載の発明において、前記バルブタイミング
補正手段M8は、ノック発生時にバルブタイミングを進
角補正するのか又は遅角補正するのかをエンジン運転状
態に基づき決定する。請求項5に記載の発明では、請求
項2に記載の発明において、前記バルブタイミング補正
手段M8は、ノック発生時にバルブタイミングを進角補
正するのか又は遅角補正するのかをエンジン運転状態に
基づき決定する。
3,4のいずれかに記載の発明において、前記バルブタ
イミング補正手段M8は、ノック発生に伴いノック抑制
方向にバルブタイミングを補正し、ノックが解消される
と所定点火又は所定時間の周期でノック発生方向にバル
ブタイミングを補正する。
のいずれかに記載の発明において、前記点火時期補正手
段M7又は前記バルブタイミング補正手段M8はノック
強度に応じた補正を行う。
演算手段M4は、エンジン運転状態に応じて点火プラグ
M3による点火時期を演算する。点火プラグM3は上記
点火時期に従い点火火花を発する。バルブタイミング演
算手段M5は、エンジン運転状態に応じて、バルブタイ
ミング調整機構M2による吸気バルブ又は排気バルブの
開閉タイミングを演算する。バルブタイミング調整機構
M2は、上記開閉タイミングに従いクランク軸とカム軸
との相対的な回転位相を調整する。
するノックの有無を判定する。点火時期補正手段M7
は、ノック判定手段M6による判定結果に基づき、点火
時期演算手段M4により演算された点火時期を補正す
る。バルブタイミング補正手段M8は、ノック判定手段
M6の判定結果に基づき、バルブタイミング演算手段M
5により演算されたバルブタイミングを補正する。
の遅角補正を行うと応答性の良いノック抑制が実現でき
る。しかし、このような点火時期補正では、点火時期の
遅角によりトルクの落ち込み幅が大きくなるおそれがあ
る。そこで、本発明ではエンジン運転状態に応じてバル
ブタイミング調整機構M2によるバルブタイミング補正
を併用する。この場合、トルクの落ち込みを最小限に抑
えつつ、ノックが効率的に抑制される。
正許可手段M9は、エンジンM1の高回転,高負荷域に
おいて、点火時期補正手段M7及びバルブタイミング補
正手段M8による両補正を許可し、それ以外の領域では
前記点火時期補正手段M7による補正のみを許可する。
つまり、エンジンM1の高回転,高負荷域では、ノック
発生時における点火時期の遅角により排気温度が上昇
し、排気系に取り付けられる触媒の溶融やエミッション
の悪化等の諸問題を招くおそれがある。しかし、本構成
によれば、当該領域においてバルブタイミング補正を併
用することにより点火時期の過補正が防止され、上記諸
問題を招くことなく効率的にノックが抑制される。
イミング補正手段M8は、ノック発生に伴いノック抑制
方向にバルブタイミングを補正し、ノックが解消される
と所定点火又は所定時間の周期でノック発生方向にバル
ブタイミングを補正する。つまり、ノック発生時にはノ
ック抑制方向のバルブタイミング補正が直ちに実施され
るが、その後のノック解消時にはノック発生方向のバル
ブタイミング補正が所定の時間間隔で実施される。この
場合、バルブタイミングのバラツキが最小限に抑えら
れ、ドライバビリティの向上が図られる。請求項3に記
載の発明によれば、補正許可手段M9は、エンジンの高
回転,高負荷域において、点火時期補正手段M7とバル
ブタイミング補正手段M8の両方の補正を許可し、それ
以外の領域では点火時期補正手段M7又はバルブタイミ
ング補正手段M8のいずれか一方の補正を許可する。こ
の場合、エンジン運転領域に応じてトルクの落ち込みを
最小限に抑えつつ、ノックが効率的に抑制される。
ブタイミング補正手段M8は、ノック発生時にバルブタ
イミングを進角補正するのか又は遅角補正するのかをエ
ンジン運転状態に基づき決定する。つまり、ノックを抑
制するためのバルブタイミングの補正方向は常に一方向
に限定されるものではなく、エンジン運転状態等に応じ
て変更される。従って、上記構成によれば、ノック抑制
のための有効的なバルブタイミング補正が実現される。
イミング補正手段M8は、ノック発生に伴いノック抑制
方向にバルブタイミングを補正し、ノックが解消される
と所定点火又は所定時間の周期でノック発生方向にバル
ブタイミングを補正する。つまり、ノック発生時にはノ
ック抑制方向のバルブタイミング補正が直ちに実施され
るが、その後のノック解消時にはノック発生方向のバル
ブタイミング補正が所定の時間間隔で実施される。この
場合、バルブタイミングのバラツキが最小限に抑えら
れ、ドライバビリティの向上が図られる。
補正手段M7又はバルブタイミング補正手段M8はノッ
ク強度に応じた補正を行う。この場合、ノック強度に応
じた補正により迅速なノック解消が実現される。
図面に基づいて説明する。
の概略構成を示す図であり、図1の火花点火式多気筒エ
ンジン(以下、単にエンジンという)1はバルブタイミ
ング調整機構としての可変バルブタイミング機構(以
下、単にVVTという)24を備えて構成されるもので
ある。図1のエンジン1において、シリンダブロック2
にはピストン4が配設され、シリンダヘッド3には吸気
バルブ5及び排気バルブ6が配設されている。ピストン
4の図示上方には燃焼室7が区画形成されており、各気
筒の燃焼室7には点火プラグ8が先端を突出させた状態
で配設されている。燃焼室7は吸気バルブ5及び排気バ
ルブ6を介して吸気管9及び排気管10に連通してい
る。
の踏み込み操作に連動するスロットルバルブ11が配設
されると共に、その上流側には吸入空気の流量を測定す
るためのエアフローメータ12が、下流側には前記燃焼
室7に燃料を噴射供給するためのインジェクタ13が配
設されている。排気管10には、排気ガス中の酸素濃度
により空燃比を測定するためのO2 センサ14が配設さ
れている。
ロッド15を介してクランク軸16が連結されており、
このクランク軸16には外周に多数の歯17aを有する
シグナルロータ17が取り付けられている。このシグナ
ルロータ17の回転はマグネットピックアップコイルか
らなる回転数センサ18にて検出される。前記シリンダ
ブロック2には、エンジン1に発生する振動を検出しそ
の検出結果を電気的な信号で出力するノックセンサ19
が取り付けられている。このノックセンサ19としては
例えば圧電セラミック素子が用いられる。
ブ5及び排気バルブ6を駆動するための吸気側カム軸2
0及び排気側カム軸21が配設されている。これらカム
軸20,21の一端には吸気側タイミングプーリ22及
び排気側タイミングプーリ23が設けられ、これらタイ
ミングプーリ22,23は図示しないタイミングベルト
を介してクランク軸16に駆動連結されている。吸気側
タイミングプーリ22には、吸気バルブ5の開閉タイミ
ングを可変にするためのVVT24が設けられている。
このVVT24は、クランク軸16と吸気側カム軸20
との間の相対的な回転位相を調整するための機構であ
り、その動作は図示しないソレノイドバルブによる油圧
制御に従い調整される。すなわち、VVT24の駆動量
に応じて、吸気側カム軸20がクランク軸16に対して
遅角側或いは進角側に作動し、その作動に合わせて吸気
バルブ5の開閉タイミングが遅角側或いは進角側に移行
する。
は、CPU(中央処理装置)、ROM(リードオンリメ
モリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、I/O回
路(入出力回路)等を備える論理演算回路を中心に構成
されており、ECU30には前記各種センサの検出信号
が入力される。ECU30は、回転数センサ18の検出
信号に基づきエンジン回転数NEを、エアフローメータ
12の検出信号に基づき吸入空気量Qを、さらに、上記
エンジン回転数NE及び吸入空気量Qに基づきエンジン
負荷(Q/NE)を、それぞれ算出する。また、ECU
30は、ノックセンサ19の検出信号に基づきノックの
有無を判定すると共にその強度判定を行う。さらに、E
CU30は、各種センサの検出信号に基づくエンジン運
転状態に応じて、インジェクタ13による燃料噴射の制
御、点火プラグ8による点火時期の制御、VVT24に
よるバルブタイミングの制御等を実施する。
火時期演算手段、バルブタイミング演算手段、ノック判
定手段、点火時期補正手段、バルブタイミング補正手段
及び補正許可手段が構成されている。
装置の作用を説明する。図2は点火時期及びバルブタイ
ミングを決定するための制御ルーチンを示すフローチャ
ートであり、同ルーチンは1点火に1回(例えば、TD
C毎に)ECU30により実行される。
ECU30は、先ずステップ100でエンジン回転数N
E、エンジン負荷Q/NEを読み込む。また、ECU3
0は、ステップ110でROMに予め記憶されている図
3に示す2次元マップを用い、その時のエンジン回転数
NE及びエンジン負荷Q/NEに応じた基本点火時期θ
B 及び基本バルブタイミングVB を算出する。
点火時期補正又はバルブタイミング補正のいずれにより
ノック制御を行うのかをエンジン運転状態に基づき判定
する。この場合、例えば図4に示す線図を用い、エンジ
ン回転数NE及びエンジン負荷Q/NEに応じてノック
制御のための補正対象を決定する。図4によれば、高回
転,高負荷域(図の領域)では点火時期補正とバルブ
タイミング補正との両補正を行い、他の領域(図の領
域)では点火時期補正のみを行うように決定される。
ン運転状態が図4の領域である旨が判別された場合、
ECU30はステップ130で点火時期補正値Δθを算
出する。このステップ130の処理は後述する図5の処
理に相当する。また、エンジン運転状態が図4の領域
である旨が判別された場合、ECU30はステップ13
0’で点火時期補正値Δθを算出すると共にステップ1
40でバルブタイミング補正値ΔVを算出する。ここ
で、ステップ130’は前記ステップ130と同じ処理
であり、図5の処理に相当する。また、ステップ140
は後述する図6の処理に相当する。
テップ160に進む。ECU30は、ステップ160で
基本点火時期θB ,基本バルブタイミングVB から点火
時期補正値Δθ,バルブタイミング補正値ΔVを減算し
て最終点火時期θT ,最終バルブタイミングVT を求め
(θT =θB −Δθ,VT =VB −ΔV)、その後、本
ルーチンを終了する。但し、ステップ120→130→
160と進む場合は、バルブタイミング補正値ΔVに初
期値(ΔV=0)が与えられ、バルブタイミング補正が
実行されない。
はBTDC(TDC前角度)にて与えられており、Δθ
>0,ΔV>0であれば基本点火時期θB ,基本バルブ
タイミングVB は遅角側に補正される。また、Δθ<
0,ΔV<0であれば基本点火時期θB ,基本バルブタ
イミングVB は進角側に補正される。
火時期補正値Δθの算出処理を図5のフローチャートを
用いて説明する。図5において、ECU30は、先ずス
テップ131でノックセンサ19の検出信号に基づくノ
ック判定結果からノックの有無を判定する。ノック有り
であれば、ECU30はステップ132で点火時期補正
値Δθに所定の更新幅aを加算する(但し、a>0)。
このとき、点火時期補正値Δθはaだけ遅角側に修正さ
れることになる。また、ノック無しであればステップ1
33に進み、ノック無しのまま所定時間経過したか否か
を判別する。そして、ノック無しが所定時間継続した時
(ステップ133がYESになる時)、ECU30はス
テップ134に進み、点火時期補正値Δθから所定の更
新幅bを減算する(但し、b>0)。このとき、点火時
期補正値Δθはbだけ進角側に修正されることになる。
点火時期補正値Δθが所定の判定値θG を超える値であ
るか否かを判別する。この場合、ECU30は、Δθ≦
θGであればそのまま本ルーチンを終了するが、Δθ>
θG であればステップ136で点火時期補正値Δθを判
定値θG で制限した後、本ルーチンを終了する。
イミング補正値ΔVの算出処理を図6を用いて説明す
る。図6において、ECU30は、先ずステップ141
でバルブタイミングの進角補正又は遅角補正のいずれに
よりノック抑制されるのかを現在のエンジン運転状態に
基づき選別する。つまり、バルブタイミングの補正方向
とノック抑制とは必ずしも一定関係にはならず、例えば
エンジンの性質やエンジン運転状態に応じて変化するこ
とがある。そこで、本実施例では図7の線図を用い、ノ
ック抑制のためのバルブタイミングの補正方向を決定す
る。図7によれば、高回転域(図7のNE1よりも右側
の領域)ではノック発生時にバルブタイミングが遅角側
に補正され、中低回転域(図7のNE1よりも左側の領
域)ではノック発生時にバルブタイミングが進角側に補
正される。
結果に基づき、バルブタイミングの進角補正によりノッ
ク抑制されるのか否かを判別し、その結果に応じて続く
ステップ143,144でバルブタイミング補正値ΔV
の更新幅α,βを決定する。このとき、更新幅αとして
は「x」又は「y」(x<0,y>0)のいずれかが選
択され、更新幅βとしては「w」又は「z」(w<0,
z>0)のいずれかが選択される。ステップ142がY
ESの場合、ECU30はステップ143で更新幅α,
βを共に負の値x,wとする(α=x,β=w)。ま
た、ステップ142がNOの場合、ECU30はステッ
プ144で更新幅α,βを共に正の値y,zとする(α
=y,β=z)。
ノックの有無を判定する。ノック有りであれば、ECU
30はステップ146でバルブタイミング補正値ΔVに
所定値αを加算する。また、ノック無しであればステッ
プ147に進み、ノック無しのまま所定時間経過したか
否かを判別する。そして、ノック無しが所定時間継続し
た時(ステップ147がYESになる時)、ECU30
はステップ148に進み、バルブタイミング補正値ΔV
から所定値βを減算する。
wが設定されていればα<0,β<0となっている。従
って、ノック有りの時はバルブタイミング補正値ΔVが
αだけ進角側に修正され、ノック無しの時はバルブタイ
ミング補正値ΔVがβだけ遅角側に修正されることにな
る。また、ステップ144でα=y,β=zが設定され
ていればα>0,β>0となっている。従って、ノック
有りの時はバルブタイミング補正値ΔVがαだけ遅角側
に修正され、ノック無しの時はバルブタイミング補正値
ΔVがβだけ進角側に修正されることになる。
バルブタイミング補正値ΔVが所定の判定値VG1を超え
る値であるか否かを判別する。そして、ΔV>VG1であ
れば、ECU30はステップ150でバルブタイミング
補正値ΔVを判定値VG1で制限して、本ルーチンを終了
する。また、ΔV≦VG1の場合、ECU30は、ステッ
プ151でバルブタイミング補正値ΔVが所定の判定値
VG2未満であるか否かを判別する(但し、VG1<VG
2)。そして、ΔV<VG2であれば、ECU30はステ
ップ152でバルブタイミング補正値ΔVを判定値VG2
で制限して、本ルーチンを終了する。
御装置によれば、以下に示す効果を奏することができ
る。要するに、本実施例では、ノック発生時には点火時
期の遅角補正を行うと共に、エンジン運転状態に応じて
VVT24によるバルブタイミング補正を併用するよう
にした(図2の120〜140の処理)。その結果、ト
ルクの落ち込みを最小限に抑えつつ、ノックを効率的に
抑制することができる。特に、エンジン1の高回転,高
負荷域では、点火時期補正及びバルブタイミング補正の
両補正を許可し、それ以外の領域では点火時期補正のみ
を許可するようにした(図4の領域区分)。そのため、
点火時期の遅角補正により排気温度上昇のおそれがある
高回転,高負荷域では、点火時期の遅角側の過補正が防
止され、排気管10に取り付けられる触媒の溶融やエミ
ッションの悪化等の諸問題を回避することができる。
進角補正するのか又は遅角補正するのかを、エンジン運
転状態に基づき決定するようにした(図6のステップ1
41〜144の処理)。その結果、ノック抑制のための
バルブタイミング補正をエンジン運転状態に応じて有効
的に実現することができる。
点火時期又はバルブタイミングをノック抑制方向に補正
し、ノックが解消されると所定時間の周期で点火時期又
はバルブタイミングをノック発生方向に補正するように
した(図5のステップ131〜134の処理,図6のス
テップ145〜148の処理)。その結果、点火時期又
はバルブタイミングの制御量のバラツキを最小限に抑
え、ドライバビリティの向上を図ることができる。
ような様態が考えられる。上記実施例に加えて、ノック
発生時における点火時期補正値Δθの更新幅a,バルブ
タイミング補正値ΔVの更新幅αをノック強度に応じて
変更してもよい。例えば図8に示す如くノック強度の判
定結果に応じてバルブタイミング補正値ΔVを設定する
ようにしてもよい。
6をステップ146’に変更すると共に、ステップ14
5とステップ146’との間にステップ171〜174
を追加している。詳しくは、ステップ145でノック発
生が判別された場合、ECU30はステップ171でノ
ック強度判定を行う。そして、ECU30は、ステップ
172〜174でノック強度に応じた係数Kを選択し、
その係数Kを用いてステップ146’でバルブタイミン
グ補正値ΔVを算出する(ΔV=ΔV+α・K)。この
とき、ノック強度=小であればK=0.7、ノック強度
=中であればK=1.0、ノック強度=大であればK=
1.3となる。つまり、ノック強度が大きくなるほど、
バルブタイミング補正の程度が大きくなる。なお、点火
時期についても同様の処理を追加することができる。こ
のような構成によれば、ノック強度に応じた補正により
迅速なノック解消を実現することができる。
41〜144でノック発生時におけるバルブタイミング
の補正方向をエンジン運転状態に応じて選別する旨を記
載したが、この補正方向を一義的に設定しておいてもよ
い。例えば、更新幅α,βを「正」の所定値に設定し、
ノック発生時にはバルブタイミングを常に遅角側に補正
するようにしてもよい。
無いと点火時期又はバルブタイミングをノック抑制方向
に修正しているが(図5のステップ133,134又は
図6のステップ147,148)、これを所定の点火数
毎に修正するように変更してもよい。また、当該点火時
期補正又はバルブタイミング補正を、ノックの有無に関
係なく無条件に所定時間毎に実施するようにしてもよ
い。これらの場合にも、上記実施例と同様の効果が得ら
れる。
について上記第1実施例との相違点を中心に説明する。
図9は第2実施例における点火時期及びバルブタイミン
グの制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルー
チンは上記第1実施例の図2のルーチンに相当し、図2
のルーチンとの相違点はステップ120の選択肢が3つ
に増えたことと、それに伴う処理を増設したことであ
る。
期θB ,基本バルブタイミングVBの算出後、ECU3
0はステップ120で図10に示す線図を用い、エンジ
ン回転数NE及びエンジン負荷Q/NEが〜のいず
れの領域であるかを選択する。図10によれば、低負荷
域(図の領域)では点火時期補正のみを、高負荷,高
回転域(図の領域)では点火時期補正及びバルブタイ
ミング補正の両補正を、高負荷,低回転域(図の領
域)ではバルブタイミング補正のみを、それぞれ行うよ
うに決定される。
ジン運転状態が図10の領域である旨が判別された場
合、ECU30はステップ130で点火時期補正値Δθ
を算出する(図2と同様)。また、エンジン運転状態が
図10の領域である旨が判別された場合、ECU30
はステップ130’で点火時期補正値Δθを算出すると
共にステップ140でバルブタイミング補正値ΔVを算
出する(図2と同様)。さらに、エンジン運転状態が図
10の領域である旨が判別された場合、ECU30は
ステップ140’でバルブタイミング補正値ΔVを算出
する。ステップ140’はステップ140と同じ処理で
あり、このステップ140’に進んだ場合、ECU30
はバルブタイミング補正値ΔVのみを算出する。
では、エンジン運転状態を3領域に区分し、その1つに
バルブタイミング補正のみでノック制御を行う領域(図
10の領域)を設けた。この場合、より多様化したノ
ック制御を実現することができる。
について上記各実施例との相違点を中心に説明する。図
11は第3実施例における点火時期及びバルブタイミン
グの制御ルーチンを示すフローチャートであり、本ルー
チンは上記第1実施例の図2のルーチンに相当する。
U30は、先ずステップ300でエンジン回転数NE及
びエンジン負荷Q/NEを読み込むと共に、ステップ3
01で基本点火時期θB 及び基本バルブタイミングVB
を算出する。なお、ステップ300,301の処理は前
記図2のステップ100,110の処理と同様である。
て点火時期補正によるノック制御を実施するか又はバル
ブタイミング補正によるノック制御を実施するかを示す
補正判定フラグXVTが「1」であるか否かを判別す
る。ここで、XVT=0は点火時期補正によるノック制
御を実施する旨を表し、XVT=1はバルブタイミング
補正によるノック制御を実施する旨を表すものであり、
処理開始当初はXVT=0となっている。
であれば、ECU30はステップ302を否定判別し、
ステップ303〜309で点火時期補正値Δθを算出す
る。また、XVT=1の場合には、ECU30はステッ
プ302を肯定判別し、ステップ310〜315でバル
ブタイミング補正値ΔVを算出する。点火時期補正値Δ
θ又はバルブタイミング補正値ΔVの算出後、ECU3
0はステップ316で基本点火時期θB ,基本バルブタ
イミングVB から点火時期補正値Δθ,バルブタイミン
グ補正値ΔVを減算して最終点火時期θT 及び最終バル
ブタイミングVT を求め(θT =θB −Δθ,VT =V
B −ΔV)、その後、本ルーチンを終了する。
302がNOの場合)、ECU30はステップ303で
ノックの有無を判定し、ノック有りであればステップ3
04に進んで点火時期補正値Δθに所定の更新幅aを加
算する(但し、a>0)。つまり、点火時期補正値Δθ
は遅角側に修正される。また、ECU30は続くステッ
プ305で点火時期補正値Δθが所定の判定値θV を超
える値であるか否かを判別する。ここで、判定値θV は
その時のエンジン運転状態において許容される遅角補正
値の最大量に相当し、点火時期の遅角による大幅なトル
クの落ち込みを招くおそれのないレベルで設定されるの
が望ましい。
まステップ316に進む。また、Δθ>θV であれば、
ECU30はステップ306で点火時期補正値Δθを判
定値θV にホールドすると共に、次のステップ307で
補正判定フラグXVTに「1」をセットした後、ステッ
プ316に進む。
された場合、ECU30はステップ308でノック無し
のまま所定時間経過したか否かを判別する。そして、E
CU30は所定時間経過した時にステップ309に進
む。ECU30は、ステップ309で点火時期補正値Δ
θから所定の更新幅bを減算し(但し、b>0)、その
後、ステップ316に進む。
ECU30はステップ316で最終点火時期θT 及び最
終バルブタイミングVT を算出する。なお、制御開始当
初はバルブタイミング補正値ΔVが「0」であり、点火
時期のみが補正されることになる。
ットされた後は、ECU30はステップ302を肯定判
別し、ステップ310に進む。ECU30は、ステップ
310でノックの有無を判定し、ノック有りであればス
テップ311に進んでバルブタイミング補正値ΔVに所
定の更新幅αを加算する(本実施例では、α>0とす
る)。つまり、バルブタイミング補正値ΔVはαだけ遅
角側に修正される。また、ノック無しであれば、ECU
30はステップ312でノック無しのまま所定時間経過
したか否かを判別する。そして、ECU30は、所定時
間経過した時にステップ313に進み、バルブタイミン
グ補正値ΔVから所定の更新幅βを減算する(本実施例
では、β>0とする)。つまり、バルブタイミング補正
値ΔVはβだけ進角側に修正される。
バルブタイミング補正値ΔVが「0」以下であるか否か
を判別し、ΔV>0であればそのままステップ316に
進む。ステップ316では、ECU30は最終点火時期
θT 及び最終バルブタイミングVT を算出する。このと
き、点火時期補正値Δθは前述のステップ307の処理
により判定値θV (最大遅角量に相当する値)にホール
ドされており、点火時期及びバルブタイミングの両補正
が実施されることになる。
には、ECU30はステップ315で補正判定フラグX
VTを「0」にクリアした後、ステップ316に進む。
このフラグXVTのクリアに伴いバルブタイミング補正
が終了となり、次回の処理では、ECU30はバルブタ
イミング補正(ステップ310〜315)に代えて点火
時期補正(ステップ303〜309)を実施する。
置では、ノック発生当初、ノック制御として点火時期補
正を許可し、該補正がその時のエンジン運転状態に応じ
て許容される最大補正を行う場合には、バルブタイミン
グ補正を許可するようにした。つまり、ノック発生当初
には、応答性の良い点火時期補正のみでノック制御を行
い、点火時期補正値Δθが最大遅角量に達した後は、バ
ルブタイミング補正を併用したノック制御に切り替える
ようにした。その結果、点火時期の過補正が防止され、
排気温の上昇による触媒の溶融やエミッションの悪化等
の諸問題を回避することができる。以上の如く本第3実
施例においても、適正にノックを抑制して本発明の目的
を達成することができる。
けるバルブタイミングの補正方向を遅角側に設定した
が、この補正方向をエンジン運転状態等に応じて適宜進
角側に変更することもできる。また、その補正幅をノッ
ク強度に応じて変更することもできる。
変形例を列挙する。 (1)図12に示すように、ECU30により実行され
るVVT異常発生時のフェイル処理機能を付加してもよ
い。図12において、ECU30はステップ400でV
VT24の異常の有無を判定する。具体的には、VVT
24の実際の制御位相を検出する位相検出センサを設置
し、該センサの検出結果(実際のバルブタイミング)と
制御量(バルブタイミング指示値)との差が所定の許容
レベル以上あればVVT異常であるとする。ステップ4
00が肯定判別された場合、ECU30はステップ41
0でVVT正常と判断する。また、ステップ400が否
定判別された場合、ECU30はステップ420でVV
T異常発生と判断する。このVVT異常発生時には、E
CU30はステップ430でバルブタイミング補正を禁
止する等のフェイル処理を実施する。
/NE」で検出したが、吸気管負圧を検出する吸気圧セ
ンサを設け、該センサの検出結果からエンジン負荷を検
出するようにしてもよい。
図10の線図を用いて補正対象を選別することを記載し
たが、これを変更してエンジン1の性質や過給機の有無
等に応じて最適な補正条件を設定するようにすることも
できる。
グ調整機構を吸気バルブ5の開閉タイミングを調整する
VVT24にて具体化したが、排気バルブ6の開閉タイ
ミングを調整する機構、又は両バルブ5,6の開閉タイ
ミングを調整する機構に変更して具体化することもでき
る。
載の発明によれば、エンジン運転状態に応じて点火時期
補正とバルブタイミング調整機構によるバルブタイミン
グ補正とを併用することにより、効率良くノックを抑制
し、エンジンのトルクを最大限に発生させることができ
るという優れた効果を発揮する。
ック発生時における点火時期の過度な遅角補正を防止
し、排気温度に上昇より発生する諸問題を解消すること
ができる。
ク抑制のためのバルブタイミング補正をエンジン運転状
態に応じて有効的に実現することができる。請求項6に
記載の発明によれば、バルブタイミングのバラツキを最
小限に抑え、ドライバビリティの向上を図ることができ
る。
度に応じた補正により迅速なノック解消を実現すること
ができる。
構成図。
ングの制御ルーチンを示すフローチャート。
するためのマップ。
するための線図。
ャート。
フローチャート。
うための線図。
設定処理を示すフローチャート。
ングの制御ルーチンを示すフローチャート。
別するための線図。
ミングの制御ルーチンを示すフローチャート。
ーチャート。
9…ノックセンサ、20…吸気側カム軸、24…バルブ
タイミング調整機構としてのVVT(可変バルブタイミ
ング機構)、30…点火時期演算手段,バルブタイミン
グ演算手段,ノック判定手段,点火時期補正手段,バル
ブタイミング補正手段,補正許可手段としてのECU
(電子制御装置)。
Claims (7)
- 【請求項1】 エンジンのクランク軸と該クランク軸の
回転に応じて吸気バルブ又は排気バルブを開閉するため
のカム軸との相対的な回転位相を調整して、前記吸気バ
ルブ又は排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブ
タイミング調整機構と、 エンジン運転状態に応じて、エンジンに配設された点火
プラグによる点火時期を演算する点火時期演算手段と、 エンジン運転状態に応じて、前記バルブタイミング調整
機構による吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミング
を演算するバルブタイミング演算手段とを備え、前記演
算結果に従い点火プラグ又はバルブタイミング調整機構
を動作させるエンジン制御装置において、 前記エンジンに発生するノックの有無を判定するノック
判定手段と、 前記ノック判定手段による判定結果に基づき、前記点火
時期演算手段により演算された点火時期を補正する点火
時期補正手段と、 前記ノック判定手段の判定結果に基づき、前記バルブタ
イミング演算手段により演算されたバルブタイミングを
補正するバルブタイミング補正手段と、前記エンジンの高回転,高負荷域において、前記点火時
期補正手段及び前記バルブタイミング補正手段による両
補正を許可し、それ以外の領域では前記点火時期補正手
段による補正のみ を許可する補正許可手段とを備えたこ
とを特徴とするエンジン制御装置。 - 【請求項2】 エンジンのクランク軸と該クランク軸の
回転に応じて吸気バルブ又は排気バルブを開閉するため
のカム軸との相対的な回転位相を調整して、前記吸気バ
ルブ又は排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブ
タイミング調整機構と、 エンジン運転状態に応じて、エンジンに配設された点火
プラグによる点火時期を演算する点火時期演算手段と、 エンジン運転状態に応じて、前記バルブタイミング調整
機構による吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミング
を演算するバルブタイミング演算手段とを備え、前記演
算結果に従い点火プラグ又はバルブタイミング調整機構
を動作さ せるエンジン制御装置において、 前記エンジンに発生するノックの有無を判定するノック
判定手段と、 前記ノック判定手段による判定結果に基づき、前記点火
時期演算手段により演算された点火時期を補正する点火
時期補正手段と、 前記ノック判定手段の判定結果に基づき、前記バルブタ
イミング演算手段により演算されたバルブタイミングを
補正するバルブタイミング補正手段と、 前記エンジンの高回転,高負荷域において、前記点火時
期補正手段及び前記バルブタイミング補正手段の補正を
許可する補正許可手段とを備え、 前記バルブタイミング補正手段は、ノック発生に伴いノ
ック抑制方向にバルブタイミングを補正し、ノックが解
消されると所定点火又は所定時間の周期でノック発生方
向にバルブタイミングを補正することを特徴とする エン
ジン制御装置。 - 【請求項3】 エンジンのクランク軸と該クランク軸の
回転に応じて吸気バルブ又は排気バルブを開閉するため
のカム軸との相対的な回転位相を調整して、前記吸気バ
ルブ又は排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブ
タイミング調整機構と、 エンジン運転状態に応じて、エンジンに配設された点火
プラグによる点火時期を演算する点火時期演算手段と、 エンジン運転状態に応じて、前記バルブタイミング調整
機構による吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミング
を演算するバルブタイミング演算手段とを備え、前記演
算結果に従い点火プラグ又はバルブタイミング調整機構
を動作させるエンジン制御装置において、 前記エンジンに発生するノックの有無を判定するノック
判定手段と、 前記ノック判定手段による判定結果に基づき、前記点火
時期演算手段により演算された点火時期を補正する点火
時期補正手段と、 前記ノック判定手段の判定結果に基づき、前記バルブタ
イミング演算手段により演算されたバルブタイミングを
補正するバルブタイミング補正手段と、 前記エンジンの高回転,高負荷域において、前記点火時
期補正手段と前記バルブタイミング補正手段の両方の補
正を許可し、それ以外の領域では前記点火時期補正手段
又は前記バルブタイミング補正手段のいずれか一方の補
正を許可する補 正許可手段とを備えたことを特徴とする
エンジン制御装置。 - 【請求項4】 前記バルブタイミング補正手段は、ノッ
ク発生時にバルブタイミングを進角補正するのか又は遅
角補正するのかをエンジン運転状態に基づき決定する請
求項1又は請求項3に記載のエンジン制御装置。 - 【請求項5】 前記バルブタイミング補正手段は、ノッ
ク発生時にバルブタイミングを進角補正するのか又は遅
角補正するのかをエンジン運転状態に基づき決定する請
求項2に記載のエンジン制御装置。 - 【請求項6】 前記バルブタイミング補正手段は、ノッ
ク発生に伴いノック抑制方向にバルブタイミングを補正
し、ノックが解消されると所定点火又は所定時間の周期
でノック発生方向にバルブタイミングを補正する請求項
1,3,4のいずれかに記載のエンジン制御装置。 - 【請求項7】 前記点火時期補正手段又は前記バルブタ
イミング補正手段は、ノック強度に応じた補正を行う請
求項1〜6のいずれかに記載のエンジン制御装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00502395A JP3451769B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | エンジン制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00502395A JP3451769B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | エンジン制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08193530A JPH08193530A (ja) | 1996-07-30 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00502395A Expired - Lifetime JP3451769B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | エンジン制御装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3451769B2 (ja) |
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CA2994691C (en) * | 2015-08-06 | 2023-01-03 | General Electric Company | System and method for engine control |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP00502395A patent/JP3451769B2/ja not_active Expired - Lifetime
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