(57)【要約】【課題】ＥＧＲ装置を備える火花点火式内燃機関において、該内燃機関における燃焼を安定させる。【解決手段】点火時期制御装置（１００）は、排気ガスの少なくとも一部を再循環可能なＥＧＲ装置（２２）を備えると共に、点火プラグにより火花を発生させて燃焼が行われる内燃機関（１１）に係る点火時期を制御する。該点火時期制御装置は、ＥＧＲ装置の作動開始時における内燃機関の吸入空気量に応じて、点火時期の進角量を目標値に徐々に近づけるなまし処理に係るなましレートを変更する変更手段（２１）を備える。【選択図】図２
2013124548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの少なくとも一部を再循環可能なＥＧＲ装置を備えると共に、点火プラグにより火花を発生させて燃焼が行われる内燃機関に係る点火時期を制御する点火時期制御装置であって、
前記ＥＧＲ装置の作動開始時における前記内燃機関の吸入空気量に応じて、前記点火時期の進角量を目標値に徐々に近づけるなまし処理に係るなましレートを変更する変更手段を備える
ことを特徴とする点火時期制御装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記吸入空気量が少ないほど、前記なましレートを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の点火時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド車両等の車両に搭載される火花点火式内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環）の実行中に点火時期を進角させると共に、ＥＧＲの開始時及び停止時に進角量を目標値に向けて徐々に近づけるなまし処理を行う装置が提案されている（特許文献１参照）。ここでは特に、なまし処理におけるなまし度合が、ＥＧＲ開始時は、ＥＧＲ停止時に対して相対的に大きくなるように設定することが開示されている。
【０００３】
或いは、ＥＧＲが実行されている時には、（ｉ）エンジン回転数と負荷率とに基づいて設定された基本点火時期、（ｉｉ）ノック補正学習量、（ｉｉｉ）及びエンジンの回転数と負荷率とオクタン価とに基づいて設定されたＥＧＲ補正量、に基づいて目標点火時期を設定する装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
或いは、加速過渡時において、内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を、空気が吸気通路側から排気通路側へ逆流している場合、逆流している空気量が多いほど、内燃機関の点火時期の進角補正量を多く設定する装置が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３０９２９８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１６８００号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６８９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の背景技術では、ＥＧＲ導入時の内燃機関の負荷状況によっては、該内燃機関における燃焼を十分には安定させられない可能性があるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ装置を備える火花点火式内燃機関において、該内燃機関における燃焼を安定させることができる点火時期制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の点火時期制御装置は、上記課題を解決するために、排気ガスの少なくとも一部を再循環可能なＥＧＲ装置を備えると共に、点火プラグにより火花を発生させて燃焼が行われる内燃機関に係る点火時期を制御する点火時期制御装置であって、前記ＥＧＲ装置の作動開始時における前記内燃機関の吸入空気量に応じて、前記点火時期の進角量を目標値に徐々に近づけるなまし処理に係るなましレートを変更する変更手段を備える。
【０００９】
本発明の点火時期制御装置によれば、当該点火時期制御装置は、ＥＧＲ装置を備える火花点火式内燃機関に係る点火時期を制御する。ここで、ＥＧＲ装置は、典型的には、一旦が内燃機関の排気通路に接続され、他端が内燃機関の吸気通路に接続されたＥＧＲ通路を有する、所謂外部ＥＧＲ装置である。
【００１０】
ＥＧＲ装置を備える火花点火式内燃機関では、該ＥＧＲ装置の作動時、再循環された排気ガス（以降、適宜“ＥＧＲガス”と称する）に起因して燃焼速度が低下するので、燃焼速度の低下に応じて点火時期を進角させて、内燃機関における燃焼の安定化が図られる。
【００１１】
ところで、ＥＧＲ装置の作動開始時点から、実際にＥＧＲガス量（又はＥＧＲ率）が目標量に達するまでにはある程度の時間がかかる。このため、実際のＥＧＲガス量の変化に、点火時期の進角量を追従させることを目的として、点火時期の進角量を目標値に徐々に近づけるなまし処理が実施されることが多い。
【００１２】
ここで本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、内燃機関の高負荷領域では、ＥＧＲ装置の作動開始時に点火時期を比較的速く進角させてしまうと、ノッキングが発生する可能性がある。このため、内燃機関の高負荷領域では、ノッキングを防止するために、点火時期を比較的ゆっくり進角させることが望ましい。他方で、内燃機関の軽負荷領域では、該内燃機関の燃焼が比較的弱いため、ＥＧＲ装置の作動開始時に点火時期を比較的速く進角させなければ、燃焼が不安定になりトルク変動が大きくなる可能性がある。
【００１３】
そこで本発明では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる変更手段により、ＥＧＲ装置の作動開始時における内燃機関の吸入空気量に応じて、なまし処理に係るなましレートが変更される。
【００１４】
ここで「なましレート」とは、元の点火時期から目標値まで進角させるまでの期間の長さを意味する。つまり、なましレートが「小さい」とは、短時間で、点火時期を目標値まで進角させる（言い換えれば、進角速度が大きい）ことを意味する。他方、なましレートが「大きい」とは、ある程度時間をかけて（具体的には例えば、ノッキングの発生を確実に防止できる程度に時間をかけて）、点火時期を目標値まで進角させる（言い換えれば、進角速度が小さい）ことを意味する。
【００１５】
そして、吸入空気量が比較的少ない内燃機関の軽負荷領域で、なましレートを小さくして、比較的早期に点火時期を目標値まで進角させれば、燃焼が不安定になることを防止することができる。他方、吸入空気量が比較的多い内燃機関の高負荷領域で、なましレートを大きくすれば、ノッキングの発生を防止することができる。従って、本発明の点火時期制御装置によれば、内燃機関における燃焼を好適に安定させることができる。
【００１６】
本発明の点火時期制御装置の一態様では、前記変更手段は、前記吸入空気量が少ないほど、前記なましレートを小さくする。
【００１７】
この態様によれば、比較的容易にして、内燃機関における燃焼を好適に安定させることができ、実用上非常に有利である。
【００１８】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る点火時期制御処理を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係る非ノッキング領域を規定するマップの一例である。
【図４】エンジン回転数、ＥＧＲ率等の時間変動の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の点火時期制御装置に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
先ず、実施形態に係るハイブリッド車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。
【００２２】
（ハイブリッド車両の構成）
ハイブリッド車両１は、駆動源としての、エンジン１１と、モータ・ジェネレータ１３（ＭＧ１）及び１４（ＭＧ２）と、を備える。ここで、エンジン１１は、点火プラグ（図示せず）により火花を発生させて燃焼を行う火花点火式のエンジンである。尚、本実施形態に係る「エンジン１１」は、本発明に係る「内燃機関」の一例である。
【００２３】
ハイブリッド車両１は更に、エンジン１１やモータ・ジェネレータ１３及び１４で発生した動力を駆動輪１８に伝達したり、駆動輪１８の駆動をエンジン１１やモータ・ジェネレータ１３及び１４に伝達したりする減速機１７と、エンジン１１の発生する動力を駆動輪１８とモータ・ジェネレータ１３との２経路に分配する動力分割機構（例えば、遊星歯車機構）１５と、モータ・ジェネレータ１３及び１４を駆動するための電力を充電するバッテリ１６と、エンジン１１等を制御するＥＣＵ２１と、を備える。
【００２４】
エンジン１１には、排気ガスを再循環させるＥＧＲ装置２２が設けられている。該ＥＧＲ装置２２は、一端が排気通路１１２に接続され、他端が吸気通路１１１に接続されたＥＧＲ通路２２１と、該ＥＧＲ通路２２１を介して再循環される排気ガスの量を調節可能なＥＧＲバルブ２２２と、を備えて構成されている。
【００２５】
（点火時期制御処理）
上述のように構成されたハイブリッド車両１に搭載された点火時期制御装置１００は、例えばＥＧＲ装置２２の作動時に、エンジン１１に係る点火時期が進角されるように、該点火時期を制御する。尚、点火時期の制御は、例えば可変バルブ機構等を制御することにより実施すればよい。
【００２６】
点火時期制御装置１００は、特に、ＥＧＲ装置２２の作動開始時におけるエンジン１１の吸入空気量に応じて、点火時期の進角量を目標値に徐々に近づけるなまし処理に係るなましレートを変更する、本発明に係る「変更手段」の一例としての、ＥＣＵ２１を備えて構成されている。より具体的には、ＥＣＵ２１は、ＥＧＲ装置２２の作動開始時におけるエンジン１１の吸入空気量が少ないほど、なましレートを小さくする。
【００２７】
尚、吸入空気量は、例えば吸気通路１１１に設けられたエアフローメータ（図示せず）等により検出すればよい。また、吸入空気量に代えて又は加えて、エンジン１１に係る負荷率ＫＬに応じて、なましレートが変更されてもよい。ここで、負荷率ＫＬは、エンジン１１の回転数、吸入空気量及び排気量等に基づいて求めればよい。
【００２８】
本実施形態では、ハイブリッド車両１の各種電子制御用のＥＣＵ２１の機能の一部を、点火時期制御装置１００の一部として用いている。
【００２９】
次に、点火時期制御装置１００の一部としてのＥＣＵ２１が実施する点火時期制御処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
図２において、先ず、ＥＣＵ２１は、要求点火時期が、現在の点火時期よりも進角側か否かを判定する（ステップＳ１０１）。要求点火時期が、現在の点火時期よりも進角側ではない（即ち、遅角側である）と判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ２１は、なまし処理をすることなく、点火時期を要求点火時期に変更して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００３１】
他方、要求点火時期が、現在の点火時期よりも進角側であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２１は、ＥＧＲ装置２２の作動中であるか否か（即ち、ＥＧＲガス導入中であるか否か）を判定する（ステップＳ１０２）。ＥＧＲ装置２２の作動中ではないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＥＣＵ２１は、例えばエンジン１１においてノッキングが発生しないようななましレートで、なまし処理を実施しながら、点火時期を要求点火時期に変更して（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００３２】
他方、ＥＧＲ装置２２の作動中であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２１は、エンジン１１の動作状態（例えば、吸入空気量、負荷率等）が非ノッキング領域に該当するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、非ノッキング領域であるか否かの判定は、例えば、エンジン１１の動作状態が、図３に示されるような、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すマップにおいて規定される非ノッキング領域に、該当するか否かを判定することにより行えばよい。ここで、「非ノッキング領域」である場合、エンジン１１の吸入空気量は比較的少ない。つまり、非ノッキング領域は、エンジン１１に係る軽負荷領域に該当する。
【００３３】
非ノッキング領域であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２１は、吸入空気量に応じてなましレートを変更し（具体的には、なましレートを比較的小さくして）、該変更されたなましレートでなまし処理を実施しながら、点火時期を要求点火時期に変更して（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００３４】
他方、非ノッキング領域でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ２１は、吸入空気量に応じてなましレートを変更し（具体的には、なましレートを比較的大きくして）、該変更されたなましレートでなまし処理を実施しながら、点火時期を要求点火時期に変更して（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００３５】
仮に、エンジン１１の動作状態が軽負荷領域に該当し、ＥＧＲガスが導入される場合（図６における時刻ｔ１近傍参照）に、エンジン１１の負荷を考慮せずに点火時期に係るなまし処理が実施されると（図６の下から５段目のグラフ参照）、エンジン１１における燃焼が不安定になることに起因してエンジン１１の回転数が低下する（図６の上から３段目のグラフにおける時刻ｔ１〜時刻ｔ２参照）。そして、エンジン１１の回転数の低下に起因してエンジントルクの変動が大きくなる。更に、図６の最上段のグラフに示すように、ハイブリッド車両１に振動が発生する。
【００３６】
しかるに本実施形態では、ＥＧＲガスが導入される場合には、ＥＣＵ２１により、吸入空気量に応じて（つまり、エンジン１１の負荷に応じて）、なましレートが変更される。このため、エンジン１１における燃焼を好適に安定させることができる。
【００３７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う点火時期制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２…ダンパ、１３、１４…モータ・ジェネレータ、２１…ＥＣＵ、２２…ＥＧＲ装置、１００…点火時期制御装置、１１１…吸気通路、１１２…排気通路、２２１…ＥＧＲ通路、２２２…ＥＧＲバルブ
【図１】
2013124548.tif 000003
【図２】
2013124548.tif 000004
【図３】
2013124548.tif 000005
【図４】
2013124548.tif 000006