(57)【要約】【課題】ノッキングが発生する懸念を軽減し、かつ冷房性能の低下を抑制すること。【解決手段】エンジンＥＣＵは、エアコンスイッチ６８がオンされている状態でエンジン１２のノッキングが検出されたとき、エアコン７２を停止し、かつエンジン１２の目標点火時期を遅角させる。エンジンＥＣＵはまた、目標点火時期が遅角された後のノッキングの非検出に応答して、エアコン７２を再起動する。エンジンＥＣＵはさらに、遅角化によって目標点火時期が最遅角に達したとき、エンジン１２の回転数を上昇させ、かつ目標点火時期を初期化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンスイッチがオンされている状態で内燃機関のノッキングが検出されたときエアコンを停止する停止手段、
前記停止手段の処理に関連して前記内燃機関の目標点火時期を遅角させる遅角手段、
前記遅角手段の処理の後の前記ノッキングの非検出に応答して前記エアコンを再起動する再起動手段、
前記遅角手段の処理によって前記目標点火時期が最遅角に達したとき前記内燃機関の回転数を上昇させる上昇手段、および
前記上昇手段の処理に関連して前記目標点火時期を初期化する初期化手段を備える、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、アイドル状態における内燃機関の点火時期および回転数を制御する、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置が、特許文献１および２に開示されている。特許文献１によれば、エンジンのアイドル運転時にエアコン等の電気負荷が変動するなどしてアイドル回転数が低下すると、スロットル弁を迂回するバイパス通路の電磁弁が開かれ、エンジンへの空気量が増加される。これによって、アイドル回転数の低下によるエンストを防止することができる。
【０００３】
また、特許文献２によれば、エンジンのアイドル運転時にエアコン等の負荷が増加すると、アイドル運転での補機負荷に応じて設定された遅角量に基づいてアイドル基本点火時期が遅角補正される。これによって、アイドル運転時の燃費が改善されるとともに、補機の動作不良やエンストを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−８２４３号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３５６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、外気温が高い環境の下では、アイドル運転時のエアコンの仕事量が増大し、これに伴ってアイドル回転数を維持するために必要な空気量もまた増大する。また、外気温が高い環境の下では、エンジンルーム内の雰囲気温が上昇し、これに伴って吸気温も上昇する。このような空気量の増大および吸気温の上昇は、アイドル状態におけるノッキングの原因となる。ここで、エアコンを停止させるようにすれば、空気量の抑制を通じてノッキングの懸念を軽減できるが、これではアイドル状態での冷房性能が低下する。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ノッキングが発生する懸念を軽減することができ、かつ冷房性能の低下を抑制することができる、内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る制御装置は、エアコンスイッチがオンされている状態で内燃機関のノッキングが検出されたときエアコンを停止する停止手段、停止手段の処理に関連して内燃機関の目標点火時期を遅角させる遅角手段、遅角手段の処理の後のノッキングの非検出に応答してエアコンを再起動する再起動手段、遅角手段の処理によって目標点火時期が最遅角に達したとき内燃機関の回転数を上昇させる上昇手段、および上昇手段の処理に関連して目標点火時期を初期化する初期化手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
ノッキングが検出されたときに停止されるエアコンは、ノッキングの非検出に応答して再起動される。このとき、目標点火時期は遅角化されているため、ノッキングは発生し難く、これによって冷房性能の低下が抑制される。
【０００９】
また、遅角化の繰り返しによって目標点火時期が最遅角に達すると、内燃機関の回転数が上昇され、かつ目標点火時期が初期化される。この結果、エアコンをオンしてもノッキングは発生し難く、冷房性能の低下が継続的に抑制される。
【００１０】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示すブロック図である。
【図２】この実施例の車両の要部構成の他の一部を示すブロック図である。
【図３】図１に示すエンジンＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図４】図１に示すエンジンＥＣＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図５】（Ａ）はエアコンのオン／オフ動作の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は吸気温の変化の一例を示す波形図であり、（Ｃ）はノックセンサの出力の変化の一例を示す波形図であり、（Ｄ）はフラグＦＬＧａｃｃの変化の一例を示す波形図であり、（Ｅ）は目標点火時期の変化の一例を示す波形図であり、（Ｆ）はエンジン回転数の変化の一例を示す波形図であり、（Ｇ）は吸入空気量の変化の一例を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。気筒１４に設けられた燃焼室１６には、吸気弁１８を介して吸気管３２が接続され、排気弁２０を介して排気管３６が接続される。なお、図１では単一の気筒１４しか示していないが、エンジン１２は複数の気筒１４を有する。吸気管３２は、吸気弁１８の上流の位置で各気筒１４に分岐する。
【００１３】
吸気管３２には、大気から粉塵を分離するエアクリーナ３４と、バルブモータ４２によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３８と、吸気管３２に燃料を噴射するべく各気筒１４に割り当てられた燃料噴射装置４０とが設けられる。スロットルバルブ３８よりも下流でかつ燃料噴射装置４０よりも上流の位置（吸気管３２の分岐位置）には、空気流量を平準化するためのサージタンク４４が設けられる。また、サージタンク４４の近傍には、吸気温を検知する温度センサ５０が設けられる。
【００１４】
イグニッションキー（図示せず）によってＩＧオン操作が行われると、エンジンＥＣＵ５４は、エンジン１２を始動するべく図２に示すリレー６２をオンする。バッテリ６４の電力はオン状態のリレー６２を介してスタータ６６に供給され、スタータ６６はバッテリ６４の電力によってクランキングを実行する。これによって、エンジン１２が始動する。
【００１５】
エンジン１２が始動すると、エンジンＥＣＵ５４は、アイドル回転数が維持されるように、バルブモータ４２を通してスロットルバルブ３８の開度を調整する。エアクリーナ３４を経た吸入空気の量は、スロットルバルブ３８によって規定され、燃料噴射装置４０の燃料噴射量は、理論空燃比を示す混合気が生成されるように調整される。
【００１６】
この状態からアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれると、エンジンＥＣＵ５４は、バルブモータ４２を通してスロットルバルブ３８を開く。これによって、理論空燃比を保ちつつ吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量が増大する。
【００１７】
混合気は、吸気弁１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合されたピストン２２が上死点に達する直前に、点火プラグ３０によって点火される。ここで、点火時期は、後述する要領で調整される目標点火時期に合わせられる。
【００１８】
ピストン２２は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト２６が回転する。混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、排気弁２０が開かれたときに燃焼室１６から排出され、排気管３６およびマフラー４８を介して車両１０から排出される。
【００１９】
気筒１４には、ノックセンサ５２が装着される。ノッキングによって気筒１４が振動すると、ノックセンサ５２の出力が上下に振れる。クランクシャフト２６にはフライホイール２８が装着され、クランクシャフト２６の回転数つまりエンジン１２の回転数のぶれはフライホイール２８によって抑制される。また、エンジン１２の回転数は、エンジン回転センサ４６によって検知される。
【００２０】
クランクシャフト２６の回転力は、図２に示すトランスミッション５６を介して、ドライブシャフト（図示せず）に伝達される。これによって、車両１０が前進または後進する。クランクシャフト２６の回転力はまた、ベルト５８を介してオルタネータ６０の回転軸６０ｓに伝達される。回転軸６０ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ６４およびエアコン７２に供給される。
【００２１】
クランクシャフト２６とエアコン７２のコンプレッサ（図示せず）との間には、マグネットクラッチ７４が介在する。室内に設けられたエアコンスイッチ６８がオンされると、エアコンＥＣＵ７０は、エアコン７２を起動するべくマグネットクラッチ７４をコンプレッサに接続する。また、エアコンスイッチ６８がオフされると、エアコンＥＣＵ７０は、エアコン７２を停止するべくマグネットクラッチ７４をコンプレッサから解放する。車室内の温度は、こうして起動／停止するエアコン７２によって調整される。
【００２２】
外気温が高い環境の下では、アイドル運転時のエアコン７２の仕事量が増大し、これに伴ってアイドル回転数を維持するために必要な吸入空気量もまた増大する。また、外気温が高い環境の下では、エンジンルーム内の雰囲気温が上昇し、これに伴って吸気温も上昇する。
【００２３】
このような空気量の増大および吸気温の上昇は、アイドル状態におけるノッキングの原因となる。ここで、エアコン７２を停止させるようにすれば、吸入空気量の抑制を通じてノッキングの懸念を軽減できるが、これではアイドル状態での車室内の快適性が低下する。
【００２４】
そこで、この実施例では、アイドル運転時に、図３〜図４に示すフロー図に従うアイドル制御処理をエンジンＥＣＵ５４に繰り返し実行させるようにしている。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、図１に示すメモリ５４ｍに記憶される。
【００２５】
前提として、ノックセンサ５２の出力に基づいてノッキングの有無を判定するためのルーチン（図示せず）が、このフロー図に従うアイドル制御処理とは別に準備される。
【００２６】
また、後述するステップＳ１３，Ｓ２１およびＳ２５の各々で調整されるフラグＦＬＧａｃｃは、エアコンスイッチ６８がオンされている状態でエアコン７２の一時的なオフを指示するためのフラグであり、エアコンＥＣＵ７０によって参照される。この結果、エアコン７２は、フラグＦＬＧａｃｃが“０”を示すときオンされる一方、フラグＦＬＧａｃｃが“１”を示すときオフされる。
【００２７】
図３を参照して、ステップＳ１では、エアコンスイッチ６８がオンされているか否かを判別する。判別結果がＮＯであればそのまま今回のアイドル制御処理を終了する一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ３に進む。
【００２８】
ステップＳ３では温度センサ５０を通して吸気温を検出し、ステップＳ７では検出された吸気温が閾値ＴＨｔ以上であるか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば今回のアイドル制御処理を終了し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ９に進む。
【００２９】
ステップＳ９ではノッキング判定結果を別ルーチンから取得し、ステップＳ１１ではノッキング判定回数（＝前回のアイドル制御処理の終了後にノッキング有りと判定された回数）が閾値ＴＨｋ以上であるか否かを判別する。
【００３０】
判別結果がＮＯであれば、ノッキングは検出されなかったとみなし、ステップＳ１３でフラグＦＬＧａｃｃを“０”に設定してから今回のアイドル制御処理を終了する。これに対して、判別結果がＹＥＳであれば、ノッキングが検出されたとみなし、ステップＳ１５に進む。
【００３１】
ステップＳ１５ではフラグＦＬＧａｃｃを“１”に設定し、ステップＳ１７では目標点火時期が最遅角に達しているか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１９に進む一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２１に進む。
【００３２】
ステップＳ１９では目標点火時期を所定角度だけ遅角する。ステップＳ２１ではエンジン１２の回転数が所定回転数だけ上昇するようにスロットルバルブ３８を開き、ステップＳ２３では目標点火時期を初期化する。今回の処理は、ステップＳ１９またはステップＳ２３の処理の後に終了する。
【００３３】
図５（Ａ）に示す時刻Ｔ１〜Ｔ７の各々でアイドル制御処理が実行される場合、各々のアイドル制御処理では以下の処理が実行される。
【００３４】
時刻Ｔ１に先立つ時刻Ｔ０に吸気温が閾値ＴＨｔに達し（図５（Ｂ）参照）、その前後で発生したノッキング（図５（Ｃ）参照）によって時刻Ｔ１におけるノッキング判定回数が閾値ＴＨｋに達すると、フラグＦＬＧａｃｃが“０”から“１”に更新され（図５（Ｄ）参照）、エアコン７２が一時的にオフされ（図５（Ａ）参照）、目標点火時期が所定角度だけ遅角される（図５（Ｅ）参照）。この結果、ノッキングが収まる（図５（Ｃ）参照）。
【００３５】
時刻Ｔ２ではノッキングが収まっているため、フラグＦＬＧａｃｃは“０”に戻される（図５（Ｄ）参照）。この結果、エアコン７２がオン状態に戻る。
【００３６】
エアコン７２がオンされることで再度ノッキングが発生し、時刻Ｔ３におけるノッキング判定回数が閾値ＴＨｋに達すると、フラグＦＬＧａｃｃが“０”から“１”に更新され（図５（Ｄ）参照）、エアコン７２が一時的にオフされ（図５（Ａ）参照）、目標点火時期が所定角度だけ遅角される（図５（Ｅ）参照）。この結果、ノッキングが収まる（図５（Ｃ）参照）。
【００３７】
時刻Ｔ４ではノッキングが収まっているため、フラグＦＬＧａｃｃは“０”に戻される（図５（Ｄ）参照）。この結果、エアコン７２がオン状態に戻る。
【００３８】
エアコン７２がオンされることで再度ノッキングが発生し、時刻Ｔ５におけるノッキング判定回数が閾値ＴＨｋに達すると、フラグＦＬＧａｃｃが“０”から“１”に更新され（図５（Ｄ）参照）、エアコン７２が一時的にオフされ（図５（Ａ）参照）、目標点火時期が所定角度だけ遅角される（図５（Ｅ）参照）。この結果、ノッキングが収まる（図５（Ｃ）参照）。ただし、この時点の目標点火時期は最遅角を示す。
【００３９】
時刻Ｔ６ではノッキングが収まっているため、フラグＦＬＧａｃｃは“０”に戻される（図５（Ｄ）参照）。この結果、エアコン７２がオン状態に戻る。
【００４０】
エアコン７２がオンされることで再度ノッキングが発生し、時刻Ｔ７におけるノッキング判定回数が閾値ＴＨｋに達すると、目標点火時期が最遅角を示すことから、エンジン１２の回転数が上昇するようにスロットルバルブ３８が開かれ（図５（Ｆ）参照）、この結果、ノッキングが収まる。
【００４１】
ノッキングが収まるため、目標点火時期が最遅角から初期角に進角される（図５（Ｅ）参照）。目標点火時期が初期角に進角された後にノッキングが発生した場合、ノッキングが発生しなくなるまで図３および図４に示すアイドル制御処理が実行される。
【００４２】
なお、吸入空気量は、エアコン７２のオン／オフに同期して、図５（Ｇ）に示す要領で変化する。
【００４３】
以上の説明から分かるように、エンジンＥＣＵ５４は、エアコンスイッチ６８がオンされている状態でエンジン１２のノッキングが検出されたとき、エアコン７２を停止し(S1, S11, S15)、かつエンジン１２の目標点火時期を遅角させる(S19)。エンジンＥＣＵ５４はまた、目標点火時期が遅角された後のノッキングの非検出に応答して、エアコン７２を再起動する(S13)。エンジンＥＣＵ５４はさらに、遅角化によって目標点火時期が最遅角に達したとき、エンジン１２の回転数を上昇させ(S21)、かつ目標点火時期を初期化する(S23)。
【００４４】
ノッキングが検出されたときに停止されるエアコン７２は、ノッキングの非検出に応答して再起動される。このとき、目標点火時期は遅角化されているため、ノッキングは発生し難く、これによって冷房性能の低下が抑制される。
【００４５】
また、遅角化の繰り返しによって目標点火時期が最遅角に達すると、エンジン１２の回転数が上昇され、かつ目標点火時期が初期化される。この結果、エアコン７２をオンしてもノッキングは発生し難く、動作性能の低下および冷房性能の低下が継続的に抑制される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  …車両
１２  …エンジン
３２  …吸気管
３８  …スロットルバルブ
４６  …エンジン回転センサ
５０  …温度センサ
５２  …ノックセンサ
５４  …ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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