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公開番号2024051959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158365
出願日2022-09-30
発明の名称内燃機関の点火時期制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20240404BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】バルブ特性可変機構を備えた内燃機関において、失火限界点火時期を適切に補正することを課題とする。
【解決手段】点火時期制御装置は、内燃機関において失火しない遅角側の限界点火時期である失火限界点火時期を設定する。点火時期制御装置は、吸気バルブの開閉特性の変化に伴って変化する実圧縮比の変化量と、バルブ特性可変機構が吸気バルブ及び排気バルブの開閉特性が変更されるときの基準となる状態として内燃機関において設定されたベース状態であるときの内燃機関におけるベース吸気管圧力と、バルブ特性可変機構の現在の状態を含む内燃機関の現在の状態に応じて定まる現在吸気管圧力との差分値である吸気管圧力差と、を用いて、内燃機関において失火限界点火時期として予め設定された基本失火限界点火時期に対する失火限界点火時期の補正量を算出する失火限界点火時期補正量算出部を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも吸気バルブの開閉特性の変更を行うバルブ特性可変機構を備える内燃機関に適用され、前記内燃機関において失火しない遅角側の限界点火時期である失火限界点火時期を設定する点火時期制御装置であって、
前記吸気バルブの開閉特性の変化に伴って変化する実圧縮比の変化量と、前記バルブ特性可変機構が前記吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉特性が変更されるときの基準となる状態として前記内燃機関において設定されたベース状態であるときの前記内燃機関におけるベース吸気管圧力と、前記バルブ特性可変機構の現在の状態を含む前記内燃機関の現在の状態に応じて定まる現在吸気管圧力との差分値である吸気管圧力差と、を用いて、前記内燃機関において前記失火限界点火時期として予め設定された基本失火限界点火時期に対する失火限界点火時期の補正量を算出する失火限界点火時期補正量算出部を備える、
内燃機関の点火時期制御装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記内燃機関は、過給機及びウエストゲートバルブをさらに備え、
前記失火限界点火時期補正量算出部は、前記バルブ特性可変機構の現在の状態と前記ウエストゲートバルブの現在の状態を含む前記内燃機関の現在の状態に応じて定まる前記現在吸気管圧力を用いて、前記吸気管圧力差を算出する、
請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項３】
前記失火限界点火時期補正量算出部は、前記実圧縮比の変化量を用いて算出した第１点火時期補正量と、前記吸気管圧力差を用いて算出した第２点火時期補正量とを合算して前記失火限界点火時期の補正量を算出する、
請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項４】
前記失火限界点火時期補正量算出部は、エンジントルクが最も高くなる点火時期であるＭＢＴ点火時期に対する補正量を算出するときに前記実圧縮比の変化量及び前記吸気管圧力差に設定された補正感度と異なる補正感度を前記実圧縮比の変化量及び前記吸気管圧力差に設定して前記失火限界点火時期の補正量を算出する、
請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。
【請求項５】
前記失火限界点火時期補正量算出部は、機関負荷と前記内燃機関の回転数とに基づいて算出される補正係数によって補正された前記実圧縮比の変化量に基づいて前記第１点火時期補正量を算出するとともに、機関負荷と前記内燃機関の回転数とに基づいて算出される補正係数によって補正された前記吸気管圧力差に基づいて前記第２点火時期補正量を算出する、
請求項２に記載の内燃機関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、内燃機関の点火時期制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、内部ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）の導入に応じたポンピング損失の低減による燃費性能の向上などを目的として、バルブ特性可変機構が採用された内燃機関が知られている。バルブ特性可変機構が作動すると、内部ＥＧＲ量が変化することがある。内部ＥＧＲ量の変化は、内燃機関における燃焼状態に影響を与えることから、バルブ特性可変機構の作動状況に応じて点火プラグによる点火時期の補正を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２４８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関における点火時期の制御では、内燃機関の作動中における失火を抑制するために失火限界点火時期が設定されている。この場合、内燃機関における点火時期は、失火限界点火時期を超えることがないように設定される。失火が生じる原因としては、バルブ特性可変機構の作動状況や、過給機と共に装備されたウエストゲートバルブが閉弁状態に移行することに伴う背圧増加が考えられる。その一方で、バルブ特性可変機構の作動によって実圧縮比が増大すると失火が生じ難くなる。
【０００５】
上記特許文献１は、点火時期そのものを補正する提案であり、失火限界点火時期の設定については何ら言及しておらず、失火限界点火時期の補正についても何らの提案もされていない。
【０００６】
そこで、本明細書開示の発明は、バルブ特性可変機構を備えた内燃機関において、失火限界点火時期を適切に補正することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、吸気バルブと排気バルブのうちの少なくとも吸気バルブの開閉特性の変更を行うバルブ特性可変機構を備える内燃機関に適用され、前記内燃機関において失火しない遅角側の限界点火時期である失火限界点火時期を設定する点火時期制御装置であって、前記吸気バルブの開閉特性の変化に伴って変化する実圧縮比の変化量と、前記バルブ特性可変機構が前記吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉特性が変更されるときの基準となる状態として前記内燃機関において設定されたベース状態であるときの前記内燃機関におけるベース吸気管圧力と、前記バルブ特性可変機構の現在の状態を含む前記内燃機関の現在の状態に応じて定まる現在吸気管圧力との差分値である吸気管圧力差と、を用いて、前記内燃機関において前記失火限界点火時期として予め設定された基本失火限界点火時期に対する失火限界点火時期の補正量を算出する失火限界点火時期補正量算出部を備える、内燃機関の点火時期制御装置によって達成される。
【０００８】
上記構成の内燃機関の点火時期制御装置において、前記内燃機関は、過給機及びウエストゲートバルブをさらに備え、前記失火限界点火時期補正量算出部は、前記バルブ特性可変機構の現在の状態と前記ウエストゲートバルブの現在の状態を含む前記内燃機関の現在の状態に応じて定まる前記現在吸気管圧力を用いて、前記吸気管圧力差を算出する態様とすることができる。
【０００９】
また、上記構成の内燃機関の点火時期制御装置において、前記失火限界点火時期補正量算出部は、前記実圧縮比の変化量を用いて算出した第１点火時期補正量と、前記吸気管圧力差を用いて算出した第２点火時期補正量とを合算して前記失火限界点火時期の補正量を算出する態様とすることができる。
【００１０】
また、上記構成の内燃機関の点火時期制御装置において、前記失火限界点火時期補正量算出部は、エンジントルクが最も高くなる点火時期であるＭＢＴ点火時期に対する補正量を算出するときに前記実圧縮比の変化量及び前記吸気管圧力差に設定された補正感度と異なる補正感度を前記実圧縮比の変化量及び前記吸気管圧力差に設定して前記失火限界点火時期の補正量を算出する態様とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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