JP5056730B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関にＥＧＲガスを導入すると、燃焼状態が変わるため、点火時期の適正値が変わる。そして、ＥＧＲガス量に基づいて点火時期の制御量を決定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、ＥＧＲガス量が多くなるほど点火時期の進角量を大きくしている。

ところで点火時期の適正値は、ＥＧＲガス量の僅かな違いで大きく変わるため、ＥＧＲガスを導入する運転領域が広いほど、またＥＧＲガス量が多いほど、より多くの運転領域に分けて点火時期を設定する必要がある。これには、多くの実験が必要となり、時間がかかる。

また、ＥＧＲガスを導入しない運転領域からＥＧＲガスを導入する運転領域へ移行する過渡時又はその逆の過渡時では、点火時期を進角しすぎたり遅角しすぎたりする虞もある。これにより、ノッキングの発生、失火の発生、ドライバビリティの悪化等が起こる虞がある。
特開２００７−１６６０９号公報 特開平８−１５１９７１号公報 特開２００５−１２７１５４号公報 特開２００６−２９１７９５号公報

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の制御装置において、ＥＧＲガス量の変化を伴う過渡時に点火時期を適正値とする技術の提供を目的とする。

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気の一部を気筒内に再度導入するＥＧＲ装置と、気筒内に電気火花を発生させる点火プラグと、を備えた内燃機関の制御装置において、
ＥＧＲガスが導入されない運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期を遅角させる場合に、点火時期の基準値からの遅角量を算出する第１補正手段と、
ＥＧＲガスが導入される運転領域においてＥＧＲガス量に応じて点火時期を進角させる場合に、前記第１補正手段により算出される遅角量を前記基準値から遅角させた点火時期を第２基準値とし、前記第２基準値からの進角量をＥＧＲガス量に応じて算出する第２補正手段と、
ＥＧＲガスが導入される運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期を遅角させる場合に、前記第２補正手段により算出される進角量を前記第２基準値から進角させた点火時期を第３基準値とし、該第３基準値からの遅角量を算出する第３補正手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の最大の特徴は、ＥＧＲガスが導入されない運転領域と、ＥＧＲガスが導入される運転領域と、で補正対象を変え、ＥＧＲガスが導入されない運転領域で得られた補正値
をＥＧＲガスが導入される運転領域では基準となる固定値として扱うことにある。つまり、第２基準値は固定値として扱う。

ここで、ＥＧＲガスが導入されない運転領域では、ノッキングが発生すると点火時期が遅角される。このときの遅角量は、所定量としても良く、ノッキングの強さに応じた量としても良い。ここで、点火時期を遅角させすぎると燃焼状態が不安定となるため、遅角量を制限しても良い。このように点火時期を遅角させることにより、ノッキングの発生を抑制できる。また、ＥＧＲガスが導入されない運転領域では、ノッキングが発生しない場合に点火時期を進角させても良い。

一方、ＥＧＲガスを導入する運転領域では、ＥＧＲガス量に応じて点火時期が進角される。ただし、点火時期を進角させたときにノッキングが発生すると、その進角後の値から点火時期が遅角される。つまり、進角の度合いが小さくされる。ノッキングが発生したときの遅角量は、所定量としても良く、ノッキングの強さに応じた量としても良い。

そして本発明では、ＥＧＲガスが導入される運転領域においてＥＧＲガス量に応じて点火時期を進角する際に、ＥＧＲガスが導入されない運転領域において設定された点火時期を第２基準値として用いる。つまり、ＥＧＲガスが導入されない運転領域において補正された後の点火時期を基準とし、その値からＥＧＲガス量に応じた進角を行う。このようにすることで、ＥＧＲガスが導入される運転領域であっても、ＥＧＲガスが導入されない運転領域において算出された遅角量が保持される。そのため、ＥＧＲガスが導入されない運転領域に再度移行する際に、前回設定された遅角量に戻すことができる。

さらに、ＥＧＲガスを導入する運転領域でも、ノッキングの発生により点火時期を遅角させる。このときには、第３基準値から点火時期を遅角させる。つまり、ＥＧＲガスが導入される運転領域であっても、ＥＧＲガスが導入されない運転領域で算出された遅角量の影響を受けることになる。

このように、ＥＧＲガスの導入前後において補正対象を変更している。そして、ＥＧＲガスが導入されない運転領域において算出された遅角量をＥＧＲガスが導入される運転領域において変化させないことで、ＥＧＲガス導入の前後やＥＧＲガス量の変化時において点火時期が過度に進角若しくは遅角されることを抑制できる。

本発明において、前記第３補正手段は、ＥＧＲガスが導入される運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期の遅角量を算出し、ノッキングが発生しないときに点火時期の進角量を算出し、このときの前記第３基準値からの遅角量の限度を前記第２補正手段により算出される進角量と同じ大きさとし、進角量の限度を前記第１補正手段により算出される遅角量と同じ大きさとしても良い。

これは、前記第１補正手段により算出される遅角量の分だけ前記基準値から遅角させた点火時期を遅角側の限度とし、前記第１補正手段により算出される遅角量と同じ大きさの進角量の分だけ前記第３基準値から進角させた点火時期を進角側の限度とすることと同じである。また、第１補正手段により算出される遅角量を０としたときの第３基準値を進角側の点火時期の限度とすることとも同じである。

ここで、ＥＧＲガスが導入されない運転領域でノッキングが発生していても、ＥＧＲガスが導入される運転領域でノッキングが発生するとは限らない。つまり、ＥＧＲガスが導入されない運転領域でノッキングが発生したときに算出された点火時期の遅角量をそのままＥＧＲガスが導入される運転領域で用いると、点火時期が遅くなりすぎる虞がある。これに対し、ノッキングが発生しないときに点火時期を進角するようにすれば、点火時期が
過度に遅くなることを抑制できる。ただし、点火時期を進角させすぎるとノッキングが発生する虞があるため、進角量に限度を設定する。この限度は、第２補正手段により算出される進角量に対し、第１補正手段により算出される遅角量と同じ大きさの進角量を加えた値とする。つまり、第１補正手段による補正がなかったとしたときに第２補正手段により設定される点火時期を、進角側の限度とする。つまり、第１補正手段による影響がなくなる点火時期まで進角させることができる。これにより、ＥＧＲガスが導入されない運転領域でノッキングが発生しているのにもかかわらず、ＥＧＲガスが導入される運転領域でノッキングが発生しない場合に、点火時期が過度に遅くされることを抑制できる。

また、ＥＧＲガスが導入される運転領域でノッキングが発生したときには、点火時期が遅角される。このときの遅角量にも限度を設ける。この限度は、第２補正手段により算出される進角量と同じ大きさの遅角量とする。つまり、第１補正手段により算出される遅角量を適用した点火時期を遅角側の限度とする。これにより、ＥＧＲガスが導入される運転領域では、ＥＧＲガスが導入されない運転領域よりも点火時期が遅角されることがないため、過度に点火時期が遅角されることを抑制できる。

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲガス量の変化を伴う過渡時に点火時期を適正値とすることができる。

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。

図１は、本実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関及びその吸気系、排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有する水冷式の４サイクル・ガソリンエンジンである。

気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド１０に設けられた吸気ポート３を介して吸気管４が接続されている。気筒２への吸気の流入は吸気弁５によって制御される。吸気弁５の開閉は、吸気側カム６の回転駆動によって制御される。また、シリンダヘッド１０に設けられた排気ポート７を介して、排気管８が接続されている。気筒２外への排気の排出は排気弁９によって制御される。排気弁９の開閉は排気側カム１１の回転駆動によって制御される。

そして、内燃機関１のクランクシャフト１３にコンロッド１４を介して連結されたピストン１５が、気筒２内で往復運動を行う。

また、吸気管４の途中には、該吸気管４を流れる吸気の量を調節する吸気絞り弁１６が備えられている。吸気絞り弁１６よりも上流の吸気管４には、該吸気管内を流れる空気の量に応じた信号を出力するエアフローメータ９５が取り付けられている。このエアフローメータ９５により内燃機関１の吸入空気量が検出される。

また、内燃機関１には、ノッキングが発生したことを検知するノックセンサ９４が取り付けられている。このノックセンサ９４は、ノッキングの強さを測定しても良い。

また、内燃機関１には、排気管８内を流通する排気の一部（以下、ＥＧＲガスという。）を吸気管４へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２を備えて構成されている。

ＥＧＲ通路３１は、排気管８と、吸気絞り弁１６よりも下流の吸気管４と、を接続している。このＥＧＲ通路３１を通って、ＥＧＲガスが再循環される。また、ＥＧＲ弁３２は、ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスの量を調整する。

また、内燃機関１の近傍の吸気管４には、燃料を吸気ポート３へ向けて噴射する燃料噴射弁８１が取り付けられている。また、内燃機関１には、気筒２内に電気火花を発生させる点火プラグ８２が取り付けられている。

さらに、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ９０が併設されている。このＥＣＵ９０は、ＣＰＵの他、各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。

ここで、上記各種センサの他、アクセル開度センサ９１およびクランクポジションセンサ９２がＥＣＵ９０と電気的に接続されている。ＥＣＵ９０はアクセル開度センサ９１からアクセル開度に応じた信号を受け取り、この信号に応じて内燃機関１に要求される機関負荷等を算出する。また、ＥＣＵ９０はクランクポジションセンサ９２から内燃機関１の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、内燃機関１の機関回転速度を算出する。

またＥＣＵ９０は、内燃機関１の運転状態に応じてＥＧＲガスを導入したり、ＥＧＲガス量を調節したりする。

そして、本実施例では、ＥＧＲガスを導入しない運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期を遅角補正する。このときの遅角補正量をＡＫＮＫとする。また、ＥＧＲガスを導入する運転領域においては、ＥＧＲガス量に応じて点火時期を進角補正する。このときの進角補正量をＡＥＧＲとする。さらに、ＥＧＲガスを導入する運転領域においては、進角補正量ＡＥＧＲをノッキングが発生したときに補正する。

このように、ＥＧＲガスを導入する運転領域と、ＥＧＲガスを導入しない運転領域とでは、補正対象が異なる。つまり、ＥＧＲガスを導入しない運転領域で算出される遅角補正量ＡＫＮＫは、ＥＧＲガスを導入する運転領域において変更しない。そのため、ＥＧＲガスを導入する運転領域においても遅角補正量ＡＫＮＫの値は、そのまま保持される。

なお、遅角補正量ＡＫＮＫは、基準点火時期ＡＢＡＳＥからの遅角量である。基準点火時期ＡＢＡＳＥは、ノッキングの発生および失火の発生を抑制するように予め設定される値であり、例えば内燃機関１の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷）に応じて設定される。基準点火時期ＡＢＡＳＥは、例えば内燃機関１の運転状態と関連付けて予め実験等により求められ、ＥＣＵ９０に記憶させておく。ＥＧＲガスを導入する運転領域では、基準点火時期ＡＢＡＳＥから遅角補正量ＡＫＮＫ分を遅角させた点火時期となる。なお、本実施例においては基準点火時期ＡＢＡＳＥが、本発明における基準値に相当する。

そして、ノッキングが発生すると、遅角補正量ＡＫＮＫを所定量大きくする。つまり、点火時期を所定量遅らせる。この所定量は、予め実験等により最適値を求めておく。また、ノッキングの強さに応じて所定量を決定しても良い。なお、点火時期を過度に遅らせると失火を招くため、遅角補正量ＡＫＮＫを適用したときの点火時期が遅角ガード値よりも遅角側とならないようにする。つまり、遅角補正量ＡＫＮＫに限度を設ける。これにより遅角補正量ＡＫＮＫは、０から遅角ガード値の間の値となる。この遅角ガード値は、失火を抑制し得る値として予め実験等により求めておく。なお、本実施例では遅角補正量ＡＫ
ＮＫを算出するＥＣＵ９０が、本発明における第１補正手段に相当する。

そして、ＥＧＲガスを導入しない運転領域において設定される点火時期は以下の式により求める。なお、本実施例においては、遅角するほど点火時期が小さくなるものとして考える。
点火時期＝基準点火時期ＡＢＡＳＥ−遅角補正量ＡＫＮＫ・・・式（１）
遅角補正量ＡＫＮＫは、正の値である。なお、本実施例では式（１）により算出される点火時期が、本発明における第２基準値に相当する。

ここで、図２は、ＥＧＲを導入しない運転領域における点火時期を示した図である。

遅角補正量ＡＫＮＫは、基準点火時期ＡＢＡＳＥからの遅角量であるため、最終的に設定される点火時期は、基準点火時期ＡＢＡＳＥと遅角ガード値との間にある。つまり、図２における「ＡＫＮＫの範囲」内に点火時期が設定される。

次に、ＥＧＲガスを導入する運転領域における点火時期について説明する。ＥＧＲガスを導入する運転領域においてノッキングが発生した場合には、進角補正量ＡＥＧＲを遅角側に補正する。進角補正量ＡＥＧＲは、ＥＧＲガスを導入することによる補正量と、ノッキングの発生による補正量とから決定される。ここで、ＥＧＲガスを導入することによる補正量（以下、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢとする。）は、例えば内燃機関１の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷）により決定される。この関係は予め実験等により求めてＥＣＵ９０に記憶させておく。なお、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢは正の値である。また、ノッキングの発生の有無による補正量ＡＥＧＲＫＮＫは、ノッキングが発生すると所定量小さくし、ノッキングが発生しない場合には所定量大きくする。つまり、ノッキングの発生の有無による補正量ＡＥＧＲＫＮＫは、その値が大きいほど点火時期が進角され、その値が小さいほど点火時期が遅角される。そして、ノッキングの発生の有無による補正量ＡＥＧＲＫＮＫは負の値にもなり得る。

すなわち、進角補正量ＡＥＧＲは、以下の式により設定される。
進角補正量ＡＥＧＲ＝ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ＋補正量ＡＥＧＲＫＮＫ

そして、ＥＧＲガスを導入する運転領域における点火時期は以下の式により求める。
点火時期＝基準点火時期ＡＢＡＳＥ−遅角補正量ＡＫＮＫ＋（ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ＋補正量ＡＥＧＲＫＮＫ）・・・式（２）

つまり、ＥＧＲガスを導入する運転領域においては、ＥＧＲガスを導入しない運転領域において得られる遅角補正量ＡＫＮＫをそのまま用いる。そして、ＥＧＲガスを導入する運転領域においては、遅角補正量ＡＫＮＫを変化させずに固定値として扱う。このようにすることで、過渡時において点火時期が過度に補正されることを抑制できる。なお、本実施例においては（基準点火時期ＡＢＡＳＥ−遅角補正量ＡＫＮＫ）に加えるＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢを算出するＥＣＵ９０が、本発明における第２補正手段に相当する。また、本実施例においては（基準点火時期ＡＢＡＳＥ−遅角補正量ＡＫＮＫ＋ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ）に加える補正量ＡＥＧＲＫＮＫを算出するＥＣＵ９０が、本発明における第３補正手段に相当する。さらに、本実施例では（基準点火時期ＡＢＡＳＥ−遅角補正量ＡＫＮＫ＋ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ）が、本発明における第３基準値に相当する。

また、ＥＧＲガスを導入しない運転領域においてノッキングが発生しても、ＥＧＲガスを導入する運転領域でノッキングが発生するとは限らない。そのため、ＥＧＲガスを導入しない運転領域で得られる遅角補正量ＡＫＮＫが、ＥＧＲガスを導入する運転領域では大
きすぎる虞がある。そこで、ＥＧＲを導入する運転領域においてノッキングが発生しない場合には、少なくとも、基準点火時期ＡＢＡＳＥ＋ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢの範囲で点火時期の補正が行えるようにしている。すなわち、設定される点火時期の最大値に限度を設けるが、この限度を基準点火時期ＡＢＡＳＥにＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢを加えた値としている。この基準点火時期ＡＢＡＳＥにＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢを加えた点火時期を進角ガード値とする。

つまり、補正量ＡＥＧＲＫＮＫは−ＡＥＧＲＢを下限値とし、＋ＡＫＮＫを上限値とする。したがって、−ＡＥＧＲＢ≦ＡＥＧＲＫＮＫ≦＋ＡＫＮＫの関係が成り立つ。

図３は、ＥＧＲを導入する運転領域における点火時期を示した図である。

基準点火時期ＡＢＡＳＥから遅角補正量ＡＫＮＫだけ遅らせた点火時期からＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ分だけ進角させる。この点火時期を基準としてノッキング発生の有無に応じて補正量ＡＥＧＲＫＮＫが加えられる。

図４は、本実施例に係る点火時期を算出するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１０１では、ＥＧＲガスを導入する運転領域であるか否か判定される。つまり、ＥＧＲガスを導入しているか否か判定される。ＥＧＲガスの導入の有無により点火時期の算出方法が変わるため、その前提となるＥＧＲガスの導入の有無について判定している。

ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０２では、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ、補正量ＡＥＧＲＫＮＫ及び遅角補正量ＡＫＮＫが読み込まれる。これらの値はＥＣＵ９０に記憶されている値である。

ステップＳ１０３では、ノッキングが発生しているか否か判定される。ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４では、補正量ＡＥＧＲＫＮＫが小さくされる。このときには、予め設定されている量だけ小さくしても良く、ノッキングの強さに応じた量だけ小さくしても良い。

ステップＳ１０５では、補正量ＡＥＧＲＫＮＫが大きくされる。このときには、予め設定されている量だけ大きくする。

ステップＳ１０６では、補正量ＡＥＧＲＫＮＫに対して上限ガード及び下限ガードをかける。つまり、ステップＳ１０４で減算後の値が−ＡＥＧＲＢよりも小さい場合には、補正量ＡＥＧＲＫＮＫに−ＡＥＧＲＢが代入される。また、ステップＳ１０５で加算後の値がＡＫＮＫよりも大きい場合には、補正量ＡＥＧＲＫＮＫにＡＫＮＫが代入される。すなわち、点火時期が遅角ガード値から進角ガード値の間になるように制限する。

ステップＳ１０７では、最終的に設定される点火時期が算出される。つまり、式（２）により点火時期が算出される。

ステップＳ１０８では、補正量ＡＥＧＲＫＮＫが保存される。

次にステップＳ１０９では、遅角補正量ＡＫＮＫが読み込まれる。この値は前回ルーチン時の値である。

ステップＳ１１０では、ノッキングが発生しているか否か判定される。ステップＳ１１０で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１１へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１２へ進む。

ステップＳ１１１では、遅角補正量ＡＫＮＫが大きくされる。このときには、予め設定されている量だけ大きくしても良く、ノッキングの強さに応じた量だけ大きくしても良い。

ステップＳ１１２では、遅角補正量ＡＫＮＫが小さくされる。このときには、予め設定されている量だけ小さくする。

ステップＳ１１３では、遅角補正量ＡＫＮＫに対して上限ガード及び下限ガードをかける。つまり、ステップＳ１１２で減算後の値が０よりも小さい場合には、遅角補正量ＡＫＮＫに０が代入される。また、ステップＳ１１１で加算後の値が遅角ガード値よりも大きい場合には、遅角補正量ＡＫＮＫに遅角ガード値が代入される。この遅角ガード値は予め実験等により求めた最適値とする。

ステップＳ１１４では、最終的に設定される点火時期が算出される。つまり、式（１）により点火時期が算出される。

ステップＳ１１５では、遅角補正量ＡＫＮＫが保存される。

以上説明した処理を行うことで、点火時期を設定することができる。

ここで、ＥＧＲガスを導入している状態からＥＧＲガスの導入を停止するときの過渡時における点火時期の推移について説明する。図５は、ＥＧＲガスを導入している状態からＥＧＲガスの導入を停止するときの過渡時におけるＥＧＲ弁３２の開度及び点火時期の推移を示したタイムチャートである。点火時期における実線は最終的に設定される点火時期を示し、二点差線は基準点火時期ＡＢＡＳＥからＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ分だけ進角させた点火時期を示し、一点鎖線は基準点火時期ＡＢＡＳＥからＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ分だけ進角し更に補正量ＡＥＧＲＫＮＫ分だけ遅角させた点火時期を示している。

ＥＧＲ弁３２は最初全開（開度が１００％）で、Ａで示される時刻から閉じ始め、Ｂで示される時刻において全閉（開度が０％）となる。Ａで示される時刻よりも前からＢで示される時刻まではＥＧＲガスが導入されているため、点火時期は、式（２）により算出される。また、Ｂで示される時刻よりも後における点火時期は、式（１）により算出される。

そして、ＣからＢの期間では、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢが時間と共に小さくなり、補正量ＡＥＧＲＫＮＫに対して下限ガードをかけなければ、点火時期が遅角ガード値よりも遅角側となる（図５の破線参照）。そうすると、Ｂの時刻では、式（１）により算出される点火時期よりも遅角された点火時期となる。つまり、Ｂの時刻では式（１）により算出される点火時期が適正値であるにもかかわらず、それよりも遅角側に点火時期が設定されてしまう。そして、Ｂの時刻において式（２）により算出された点火時期から式（１
）により算出された点火時期へ急激に変化することになる。これに対し本実施例では、補正量ＡＥＧＲＫＮＫに対して下限ガードをかけることにより、点火時期は基準点火時期ＡＢＡＳＥから遅角補正量ＡＫＮＫ分を遅角させた値よりも小さくならない。そのため、ＣからＢの期間では、点火時期は一定となる（図５の実線参照）。

このようにして本実施例では、Ｂにおける点火時期が、式（１）により算出された値と式（２）により算出された値とが等しくなるため、点火時期が円滑に切り替わる。これにより、点火時期が過度に進角または遅角されることを抑制できるので、失火やノッキングが発生することを抑制できる。

なお、本実施例では補正量を加算若しくは減算することにより点火時期を補正しているが、係数を乗じることにより補正してもよい。

図６は、本実施例に係る点火時期を補正係数の乗算により算出するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２０１では、ＥＧＲガスを導入する運転領域であるか否か判定される。つまり、ＥＧＲガスを導入しているか否か判定される。つまり、ＥＧＲガスの導入の有無により点火時期の算出方法が変わるため、その前提となるＥＧＲガスの導入の有無について判定している。

ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０２では、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢ、補正係数ＡＫＥＧＲ及び遅角補正量が読み込まれる。これらの値はＥＣＵ９０に記憶されている値である。また、補正係数ＡＫＥＧＲは、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢに乗じて補正をするのに用いる値である。

ステップＳ２０３では、ノッキングが発生しているか否か判定される。ステップＳ２０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０４へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０４では、補正係数ＡＫＥＧＲが小さくされる。このときには、予め設定されている量だけ小さくしても良く、ノッキングの強さに応じた量だけ小さくしても良い。

ステップＳ２０５では、補正係数ＡＫＥＧＲが大きくされる。このときには、予め設定されている量だけ大きくする。

なお、本実施例ではステップＳ２０４またはステップＳ２０５を処理するＥＣＵ９０も、本発明における第３補正手段に相当する。

ステップＳ２０６では、ＥＧＲ導入時進角量ＡＥＧＲＢに補正係数ＡＫＥＧＲを乗じた値に対して上限ガード及び下限ガードをかける。つまり、ＡＫＥＧＲ×ＡＥＧＲＢが０よりも小さい場合には、ＡＫＥＧＲ×ＡＥＧＲＢに０が代入される。また、ＡＫＥＧＲ×ＡＥＧＲＢがＡＥＧＲＢ＋ＡＫＮＫよりも大きい場合には、ＡＫＥＧＲ×ＡＥＧＲＢにＡＥＧＲＢ＋ＡＫＮＫが代入される。

ステップＳ２０７では、最終的に設定される点火時期が算出される。つまり、以下の式
により点火時期が算出される。
点火時期＝ＡＢＡＳＥ−ＡＫＮＫ＋ＡＫＥＧＲ×ＡＥＧＲＢ

ステップＳ２０８では、補正係数ＡＫＥＧＲが保存される。

ステップＳ２０９以降は、図４におけるステップＳ１０９以降と同じ処理がなされるため、説明を省略する。

このように補正係数を用いても、点火時期を設定することができる。

以上説明したように本実施例によれば、ＥＧＲガスを導入しない運転状態で得られる遅角補正量ＡＫＮＫを、ＥＧＲガスを導入する運転状態で固定値として扱うことで、過渡運転時において点火時期が過度に進角または遅角されることを抑制できる。また、補正後の点火時期に限度を設けることによっても、点火時期が過度に進角または遅角されることを抑制できる。これらにより、失火またはノッキングの発生を抑制できる。

実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関及びその吸気系、排気系の概略構成を示す図である。 ＥＧＲを導入しない運転領域における点火時期を示した図である。 ＥＧＲを導入する運転領域における点火時期を示した図である。 実施例に係る点火時期を算出するフローを示したフローチャートである。 ＥＧＲガスを導入している状態からＥＧＲガスの導入を停止するときの過渡時におけるＥＧＲ弁の開度及び点火時期の推移を示したタイムチャートである。 実施例に係る点火時期を補正係数の乗算により算出するフローを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 気筒
３ 吸気ポート
４ 吸気管
５ 吸気弁
６ 吸気側カム
７ 排気ポート
８ 排気管
９ 排気弁
１０ シリンダヘッド
１１ 排気側カム
１３ クランクシャフト
１４ コンロッド
１５ ピストン
１６ 吸気絞り弁
３０ ＥＧＲ装置
３１ ＥＧＲ通路
３２ ＥＧＲ弁
８１ 燃料噴射弁
８２ 点火プラグ
９０ ＥＣＵ
９１ アクセル開度センサ
９２ クランクポジションセンサ
９４ ノックセンサ
９５ エアフローメータ

Claims (2)

1. 内燃機関の排気の一部を気筒内に再度導入するＥＧＲ装置と、気筒内に電気火花を発生させる点火プラグと、を備えた内燃機関の制御装置において、
   ＥＧＲガスが導入されない運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期を遅角させる場合に、点火時期の基準値からの遅角量を算出する第１補正手段と、
   ＥＧＲガスが導入される運転領域においてＥＧＲガス量に応じて点火時期を進角させる場合に、前記第１補正手段により算出される遅角量を前記基準値から遅角させた点火時期を第２基準値とし、前記第２基準値からの進角量をＥＧＲガス量に応じて算出する第２補正手段と、
   ＥＧＲガスが導入される運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期を遅角させる場合に、前記第２補正手段により算出される進角量を前記第２基準値から進角させた点火時期を第３基準値とし、該第３基準値からの遅角量を算出する第３補正手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記第３補正手段は、ＥＧＲガスが導入される運転領域においてノッキングが発生したときに点火時期の遅角量を算出し、ノッキングが発生しないときに点火時期の進角量を算出し、このときの前記第３基準値からの遅角量の限度を前記第２補正手段により算出される進角量と同じ大きさとし、進角量の限度を前記第１補正手段により算出される遅角量と同じ大きさとすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

Images