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公開番号2025109600
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003591
出願日2024-01-12
発明の名称エンジンの制御方法
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F02P 5/15 20060101AFI20250717BHJP(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】エンジンに課せられた種々の制約を考慮しつつ、エンジンの燃費性能を最適化する。
【解決手段】エンジンの制御方法は、燃料の噴射時期を第1軸とし、混合気への点火時期を第2軸としたパラメータマップM_lim上での選択に相当するように、噴射時期及び点火時期の組み合わせからなる制御点を選択するステップを有し、パラメータマップM_lim上に、過早着火が抑制される進角限界を示す第1限界ラインLi1と、スモークが抑制される進角限界を示す第2限界ラインLi2と、ノッキングが抑制される進角限界を示す第3限界ラインLi3と、燃焼安定性が確保される遅角限界を示す第4限界ラインLi4と、によって囲まれたパラメータ領域R_limを区画し、そのパラメータ領域R_lim内で点火時期が最進角となるように、制御点を選択するステップをさらに有する。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
シリンダーと、前記シリンダー内へ燃料を噴射するインジェクタと、前記インジェクタから噴射された燃料を含んだ混合気に点火する点火プラグと、前記インジェクタ及び前記点火プラグと電気的に接続され、かつ前記インジェクタ及び前記点火プラグの各々を制御するコントローラと、を用いたエンジンの制御方法であって、
前記コントローラが、前記インジェクタによる燃料の噴射時期を第１軸とし、前記点火プラグによる混合気への点火時期を第２軸としたパラメータマップ上での選択に相当するように、前記噴射時期及び前記点火時期の組み合わせからなる制御点を選択するステップを有し、
前記パラメータマップ上には、それぞれ前記エンジンの運転状態に応じて変化する複数の限界ラインが設けられ、
前記複数の限界ラインは、
過早着火が抑制される進角限界を示す第１限界ラインと、
スモークが抑制される進角限界を示す第２限界ラインと、
ノッキングが抑制される進角限界を示す第３限界ラインと、
燃焼安定性が確保される遅角限界を示す第４限界ラインと、を含むとともに、
前記パラメータマップ上に、前記複数の限界ラインによって囲まれたパラメータ領域を区画し、
前記コントローラが、前記パラメータ領域の範囲内で前記点火時期が最進角となるように、前記制御点を選択するステップをさらに有する
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンの制御方法において、
前記パラメータ領域の縮小に伴って前記制御点が前記パラメータ領域外となった場合に、前記コントローラが、前記パラメータ領域を構成するいずれかの限界ライン上まで前記制御点をシフトさせるステップと、
その後、前記コントローラが、縮小後の前記パラメータ領域の範囲内で前記点火時期が最進角となるように、燃焼サイクルが繰り返されるたびに、前記制御点を段階的にシフトさせるステップと、をさらに有する
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたエンジンの制御方法において、
前記コントローラは、前記いずれかの限界ライン上まで前記制御点をシフトさせるステップを、前記エンジンの運転状態に基づいたフィードフォワード制御によって、一の燃焼サイクルのうちに実行する
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載されたエンジンの制御方法において、
前記パラメータ領域の拡大に伴って前記点火時期が非最進角となった場合、前記コントローラが、拡大後の前記パラメータ領域の範囲内で前記点火時期が最進角となるように、燃焼サイクルが繰り返されるたびに、前記制御点を段階的にシフトさせるステップをさらに有する
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載されたエンジンの制御方法において、
前記シリンダーにはピストンが収容され、
前記ピストンの上面にはキャビティが形成され、
前記複数の限界ラインは、前記インジェクタから噴射された燃料を、前記キャビティ内に到達させる進角限界を示す第５限界ラインをさらに含む
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載されたエンジンの制御方法において、
前記複数の限界ラインには、前記インジェクタから噴射された燃料を、前記点火プラグに到達させる進角限界を示す第６限界ラインをさらに含む
ことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項７】
請求項１に記載されたエンジンの制御方法において、
前記第４限界ラインは、前記点火時期の遅角限界を示す
ことを特徴とするエンジンの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンの制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。具体的に、特許文献１に記載の制御装置は、燃料の噴射時期の限度となる過早着火限界の設定に応じて、低温予混合燃焼領域を拡大又は縮小するように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２には、内燃機関の制御装置が開示されている。具体的に、特許文献２に記載の制御装置は、一燃焼サイクル中の最後の燃料噴射が終了するタイミング（最終噴射タイミング）を、所定の有効噴射期間内に収めるように構成されている。
【０００４】
また、特許文献３には、内燃機関の制御装置の別例が開示されている。具体的に、特許文献３に記載の制御装置は、微弱なノッキングが発生するノッキング限界に点火時期を保つように、点火時期フィードバック制御を行うよう構成されている。
【０００５】
また、特許文献４には、車両の制御装置が開示されている。具体的に、特許文献４に記載の制御装置は、所定の遅角限界よりも進角側の範囲内において、点火プラグの点火時期を遅角させるように構成されている。ここで、特許文献４に記載の遅角限界とは、エンジンの燃焼安定性が確保される遅角側の限界値を意味している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－０４７０１４号公報
国際公開第２０１７／１３５０３８号
特開２０００－０４５９２２号公報
特開２０１８－１５５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１－４に記載されているように、燃料の噴射時期、及び混合気への点火時期の設定に際し、過早着火限界、ノッキング限界、遅角限界等を各々考慮することは以前より知られていた。
【０００８】
しかしながら、これらの制約は、エンジンの燃費性能とは異なる観点から規定されたものである。したがって、エンジンの燃費性能については、依然として最適化の余地がある。
【０００９】
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンに課せられた種々の制約を考慮しつつ、エンジンの燃費性能を最適化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の第１の態様は、シリンダーと、前記シリンダー内へ燃料を噴射するインジェクタと、前記インジェクタから噴射された燃料を含んだ混合気に点火する点火プラグと、前記インジェクタ及び前記点火プラグと電気的に接続され、かつ前記インジェクタ及び前記点火プラグの各々を制御するコントローラと、を用いたエンジンの制御方法に係る。この制御方法は、前記コントローラが、前記インジェクタによる燃料の噴射時期を第１軸とし、前記点火プラグによる混合気への点火時期を第２軸としたパラメータマップ上での選択に相当するように、前記噴射時期及び前記点火時期の組み合わせからなる制御点を選択するステップを有し、前記パラメータマップ上には、それぞれ前記エンジンの運転状態に応じて変化する複数の限界ラインが設けられ、前記複数の限界ラインは、過早着火が抑制される進角限界を示す第１限界ラインと、スモークが抑制される進角限界を示す第２限界ラインと、ノッキングが抑制される進角限界を示す第３限界ラインと、燃焼安定性が確保される遅角限界を示す第４限界ラインと、を含むとともに、前記パラメータマップ上に、前記複数の限界ラインによって囲まれたパラメータ領域を区画し、前記コントローラが、前記パラメータ領域の範囲内で前記点火時期が最進角となるように、前記制御点を選択するステップをさらに有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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