(57)【要約】【課題】異常燃焼抑制制御の要否を、筒内圧センサーを用いることなく、かつ、精度よく判定するエンジン制御装置を提供する。【解決手段】エンジン制御装置は、ノックセンサーの検知信号が予め決められた値よりも大きいとき、ノックセンサーの検知信号に基づいて推定最大燃焼圧力を算出し（ステップＳ１２）、推定最大燃焼圧力分布を算出する（ステップＳ１４）。エンジン制御装置は、推定最大燃焼圧力分布の分布形状を学習する（ステップＳ１５）。エンジン制御装置は、推定最大燃焼圧力分布の分布形状に基づいて、複数の推定最大燃焼圧力の累積燃焼圧力を算出し、累積燃焼圧力に基づいて異常燃焼抑制制御の要否を判定する。【選択図】図３
2015075019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノックセンサーを備えたエンジンのエンジン制御装置であって、
前記エンジン制御装置は、
前記ノックセンサーの検知信号に基づいて、推定最大燃焼圧力を算出し、
前記推定最大燃焼圧力に基づいて、推定最大燃焼圧力分布を算出し、
前記推定最大燃焼圧力分布に基づいて、複数の前記推定最大燃焼圧力の累積燃焼圧力を算出し、
前記累積燃焼圧力に基づいて、異常燃焼抑制制御の要否を判定する
エンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常燃焼抑制制御の要否を判定するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン制御装置は、ノッキング等の異常燃焼がエンジンの耐久性に悪影響をおよぼすと判定したとき、異常燃焼を抑制する制御である異常燃焼抑制制御を開始する。特許文献１に記載されたエンジン制御装置は、過去の一定日数分の負荷筒内最大圧力データから回帰直線を算出し、この回帰直線を基準に設定した閾値直線から外れる筒内圧力の発生頻度に基づいて異常燃焼の予兆を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のエンジン制御装置は、筒内の最大圧力を筒内圧力検出器である筒内圧センサーを用いて検出する。一般に、筒内圧センサーは、高温および高圧の環境下において圧力を検知する構成を有するため、コストが高い。
【０００５】
本発明は、異常燃焼抑制制御の要否を、筒内圧センサーを用いることなく、かつ、精度よく判定するエンジン制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本エンジン制御装置の一形態は、次の事項を有する。ノックセンサーを備えたエンジンのエンジン制御装置であって、前記エンジン制御装置は、前記ノックセンサーの検知信号に基づいて、推定最大燃焼圧力を算出し、前記推定最大燃焼圧力に基づいて、推定最大燃焼圧力分布を算出し、前記推定最大燃焼圧力分布に基づいて、複数の前記推定最大燃焼圧力の累積燃焼圧力を算出し、前記累積燃焼圧力に基づいて、異常燃焼抑制制御の要否を判定する。
【０００７】
本エンジン制御装置によれば、ノックセンサーの検知信号に基づいて算出する推定最大燃焼圧力の推定最大燃焼圧力分布に基づいて、累積燃焼圧力を算出する。このため、推定最大燃焼圧力分布の分布形状が変化したとしても、変化した分布形状に応じた累積燃焼圧力を算出することができる。このため、エンジンが使用される環境が異なる場合やエンジン特性が変動した場合においても、異常燃焼抑制制御の要否を、筒内圧センサーを用いることなく、かつ、精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の車両のブロック図。
【図２】実施形態のクランク回転角度と燃焼圧力との関係を示すグラフ。
【図３】実施形態の累積燃焼圧力適正化処理フローチャート。
【図４】（ａ）実施形態の推定最大燃焼圧力分布の一例を示すヒストグラム。（ｂ）推定最大燃焼圧力分布の別の例を示すヒストグラム。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照して、車両１のブロック構成について説明する。
車両１は、エンジン１０、および、エンジン１０を統括的に制御するエンジン制御装置２０を有している。エンジン１０は、ノックセンサー１１を有している。
【００１０】
エンジン制御装置２０は、エンジン１０の燃料噴射、吸入空気量、および、点火時期等を制御する各種の制御信号をエンジン１０に出力する。ノックセンサー１１は、エンジン１０が発生する振動の大きさに応じて変化する検知信号をエンジン制御装置２０に出力する。
【００１１】
エンジン１０は、異常燃焼が生じたとき、筒内の燃焼圧力が過度に高くなる。異常燃焼が継続すると、エンジン１０のピストンおよびピストンリング等の部品の耐久性に悪影響が及ぶおそれがある。このため、エンジン制御装置２０は、筒内の燃焼圧力が過度に高い異常燃焼が継続しているか否かを判定し、継続していると判断したとき、異常燃焼抑制制御を開始する。エンジン制御装置２０は、この制御の一例として、点火時期を変更した制御を開始する。
【００１２】
図２を参照して、異常燃焼発生時の推定最大燃焼圧力の算出について説明する。
エンジン制御装置２０は、ノックセンサー１１の検知信号に基づいて、推定最大燃焼圧力を算出する。
【００１３】
ノックセンサー１１は、非飽和動作領域および飽和動作領域を有している。ノックセンサー１１は、非飽和動作領域において、エンジン１０が発生する振動の大きさに応じて変化する検知信号を出力する。ノックセンサー１１は、エンジン１０の振動が検知限界を超えるとき、飽和動作領域となり、検知信号の大きさが飽和する。
【００１４】
異常燃焼による燃焼圧力が大きく、燃焼圧力の変動が大きいときほど、エンジン１０の振動は大きくなる。そのため、エンジン１０の振動がノックセンサー１１の検知限界を超え、検知信号の大きさが飽和している期間が長いほど、異常燃焼によって生じた燃焼圧力の最大値、すなわち最大燃焼圧力が大きいと推定できる。
【００１５】
図２における第１回転角度θ１および第２回転角度θ２は、ノックセンサー１１の検知出力が非飽和動作領域の上限となるクランク回転角度である。エンジン制御装置２０は、この第１回転角度θ１、第２回転角度θ２に基づいて最大燃焼圧力の推定値である最大推定燃焼圧力を算出する。
【００１６】
例えば、エンジン制御装置２０は、ノックセンサー１１の振動検知開始からクランク回転角度が第１回転角度θ１に至るまでの期間の長さに基づいて燃焼圧力の上昇曲線を推定し、クランク回転角度が第２回転角度θ２に至ってから振動検知終了までの期間の長さに基づいて燃焼圧力の下降曲線を推定する。そして、図２に示すように、第１回転角度θ１から第２回転角度θ２までの検知信号が飽和している期間の燃焼圧力の推移を、これら上昇曲線と下降曲線を互いに交わるまで延長することにより推定し、ノックセンサー１１の飽和動作領域の推定燃焼圧力（図２の点線）を算出する。推定最大燃焼圧力は、こうしてエンジン制御装置２０が算出した推定燃焼圧力の最大値である。
【００１７】
なお、上記の上昇曲線および下降曲線が予め求められている場合には、クランク回転角度が第１回転角度θ１から第２回転角度θ２に至るまでの時間のみから、ノックセンサー１１の飽和動作領域の推定燃焼圧力を算出することができる。
【００１８】
エンジン制御装置２０は、エンジン１０の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある推定最大燃焼圧力を累積して、累積燃焼圧力を算出する。エンジン制御装置２０は、累積燃焼圧力が予め決められた規定値よりも大きくなるとき、異常燃焼抑制制御を開始する。
【００１９】
エンジン１０は、エンジン１０が使用される環境およびエンジン１０の累積運転時間等に応じて特性が変動する。このため、エンジン制御装置２０は、エンジン１０の運転中に、累積燃焼圧力適正化処理に基づいて、累積燃焼圧力の算出に使用する推定最大燃焼圧力の値を適正化する。
【００２０】
図３を参照して、累積燃焼圧力算出適正化処理について説明する。
エンジン制御装置２０は、エンジン１０の運転中に、この累積燃焼圧力適正化処理を一定の周期毎に繰り返し実行する。
【００２１】
エンジン制御装置２０は、ステップＳ１１において、異常燃焼が発生しているか否かを判定する。エンジン制御装置２０は、ノックセンサー１１の検知信号が予め決められた値よりも大きいとき、異常燃焼が発生したことを判定する。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１１において、異常燃焼が発生していると判定するまで、ステップＳ１１を繰り返す。エンジン制御装置２０は、異常燃焼の発生回数を計数している。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１１において、異常燃焼が発生していると判定したとき、異常燃焼の発生回数を計数した値である異常燃焼累積回数をカウントアップする。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１１において、異常燃焼が発生していると判定したとき、ステップＳ１２において、推定最大燃焼圧力を算出する。
【００２２】
エンジン制御装置２０は、ステップＳ１３において、異常燃焼累積回数が予め決められた規定値に達したか否かを判定する。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１３において、異常燃焼累積回数が規定値に到達するまで、ステップＳ１１〜ステップＳ１３を繰り返す。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１３において、異常燃焼累積回数が規定値に達したと判定したとき、ステップＳ１４において、推定最大燃焼圧力分布（図４参照）を算出する。エンジン制御装置２０は、ステップＳ１５において、新たな推定最大燃焼圧力分布の学習を行い、累積燃焼圧力を適正化する。
【００２３】
累積燃焼圧力を適正化する学習の一例を以下に説明する。
図４は、異常燃焼発生時における推定最大燃焼圧力分布を示している。
エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力分布として、予め決められた規定値の異常燃焼累積回数分の推定最大燃焼圧力ヒストグラムを算出する。図４（ａ）は、例えば、エンジン１０の累積運転時間が極短時間のときの推定最大燃焼圧力ヒストグラムである。図４（ｂ）は、例えば、長時間の累積運転時間が経過した後の推定最大燃焼圧力ヒストグラムである。
【００２４】
エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力が所定の値よりも大きなＤ〜Ｈの推定最大燃焼圧力領域をエンジンの耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある部品ダメージ発生領域と規定する。
【００２５】
エンジン制御装置２０は、それぞれの推定最大燃焼圧力に対して重み係数を付与する。エンジン制御装置２０は、累積燃焼圧力適正化処理を行なうことにより、推定最大燃焼圧力ヒストグラムの分布形状に応じて、重み係数を変更する。
【００２６】
エンジン制御装置２０は、図４（ａ）に示される推定最大燃焼圧力ヒストグラムの分布形状のとき、例えば、複数の推定最大燃焼圧力のそれぞれの重み係数を「１」に設定する。エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力ヒストグラムの分布形状の図４（ａ）からのずれ量に応じて重み係数の値を変更する。
【００２７】
例えば、エンジン制御装置２０は、図４（ｂ）に示される推定最大燃焼圧力ヒストグラムの分布形状のとき、部品ダメージ発生領域における異常燃焼の発生頻度が多いと判定する。エンジン制御装置２０は、部品ダメージ発生領域の複数の推定最大燃焼圧力のそれぞれの重み係数を「１」未満であり「０」よりも大きい値に設定する。
【００２８】
また、エンジン制御装置２０は、図４（ｂ）に示される分布形状においては、Ｅの推定最大燃焼圧力となる異常燃焼の発生頻度が突出して多いと判定する。エンジン制御装置２０は、Ｅの推定最大燃焼圧力の重み係数をさらに小さな値に設定する。
【００２９】
エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力ヒストグラムの部品ダメージ発生領域に含まれる、個々の推定最大燃焼圧力に累積燃焼圧力算出適正化処理によって設定された重み係数を乗じて累積燃焼圧力を算出する。エンジン制御装置２０は、算出した累積燃焼圧力の値に基づいて、異常燃焼抑制制御の要否を判定する。
【００３０】
エンジン制御装置２０は、以下の効果を奏する。
エンジン制御装置２０は、ノックセンサー１１の検知信号に基づいて算出する推定最大燃焼圧力に基づいて、推定最大燃焼圧力分布を算出する。エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力分布の分布形状に応じた重み計数を設定して、累積燃焼圧力を算出する。エンジン制御装置２０は、累積燃焼圧力に基づいて異常燃焼抑制制御の要否を判定する。このため、エンジン制御装置２０は、推定最大燃焼圧力分布の分布形状が変化したとしても、変化した分布形状を学習して新たな分布形状に応じた累積燃焼圧力を算出することができる。このため、エンジン制御装置２０は、エンジン１０が使用される環境が異なる場合やエンジン特性が変動した場合においても、異常燃焼抑制制御の要否を、筒内圧センサーを用いることなく、かつ、精度よく判定することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０…エンジン、１１…ノックセンサー、２０…エンジン制御装置。
【図１】
2015075019.tif 000003
【図２】
2015075019.tif 000004
【図３】
2015075019.tif 000005
【図４】
2015075019.tif 000006