CN113882987A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置，具备：取得部(31、34)，其取得内燃机(1)的转速和向燃烧室(6)供给的进气量中的至少一者的值；指令检测部(32)，其检测对搭载了内燃机(1)的车辆的减速行驶或内燃机(1)的转矩降低的指令；控制部(30、30C、30D)，其控制燃料供给部(18)和点火部(17)；以及判定部(30、30B)，其当由指令检测部(32)检测到指令时，基于由取得部(31、34)取得的值判定点火正时滞后条件的成立与否。当由判定部(30B)判定为点火正时滞后条件成立时，控制部(30D)控制点火部(17)，执行使点火部(17)的点火正时延迟的点火正时滞后控制。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制内燃机以达到产生排气声的效果的内燃机的控制装置。
背景技术
以往已知有在与驾驶员对加速踏板的操作相应的规定时机，使从搭载于车辆的扬声器产生内燃机的模拟排气声的装置。这样的装置记载于例如专利文献1中。
然而，模拟排气声与实际排气声不同，因此如专利文献1记载的装置那样，产生模拟排气声的构成有可能使驾驶员感觉到违和感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-167851号公报(JP2013-167851A)。
发明内容
本发明的一技术方案为对具有向气缸内的燃烧室供给燃料的燃料供给部和将包括供给到燃烧室内的燃料的混合气点火的点火部的内燃机进行控制的内燃机的控制装置，具备：取得部，其取得内燃机的转速和向燃烧室供给的进气量中的至少一者的值或与内燃机的转速和向燃烧室供给的进气量中的至少一者具有相关关系的物理量的值；指令检测部，其检测对搭载了内燃机的车辆的减速行驶或内燃机的转矩降低的指令；控制部，其对燃料供给部和点火部进行控制；以及判定部，其当由指令检测部检测到指令时，基于由取得部取得的值，判定点火正时滞后条件的成立与否。当由判定部判定为点火正时滞后条件成立时，控制部控制点火部执行使点火部的点火正时延迟的点火正时滞后控制。
附图说明
本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
图1是概略地示出应用本发明的实施方式的内燃机的控制装置的发动机的整体构成的图。
图2是概略地示出图1的发动机的主要部分构成的图。
图3是示出表示燃烧状态根据点火正时有无延迟而变化的特性的一例的图。
图4是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的主要部分构成的框图。
图5是示出图4的滞后条件判定部的处理的一例的流程图。
图6是示出图4的火花塞控制部的处理的一例的流程图。
图7是示出点火正时的延迟量与排放之间的关系的一例的图。
图8A是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的动作的第1例的时序图。
图8B是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的动作的第2例的时序图。
图9是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的动作的第3例的时序图。
图10是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的动作的第4例的时序图。
图11是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的动作的第5例的时序图。
具体实施方式
以下参照图1～图11对本发明的一实施方式进行说明。本发明的实施方式的内燃机的控制装置能够应用于作为具有向气缸内的燃烧室供给燃料的燃料供给部和对包括供给至燃烧室内的燃料的混合气进行点火的点火部的内燃机即各种火花点火式的内燃机的发动机。
以下，说明应用于具有在车辆减速行驶时等停止向燃烧室供给燃料的停止供给燃料功能的发动机的例子。发动机为例如多个缸在侧视下配置成V字型而形成了前后一对气缸排的V型6缸发动机，是在动作周期期间经过进气、压缩、膨胀以及排气这四个行程的四冲程发动机。另外，发动机还可以是形成左右一对气缸排的V型发动机。
图1是示出发动机1的多个(6个)气缸#1～#6的配置的图。发动机1在前侧的气缸排(前气缸排)1a具有3个气缸#1～#3，在后侧的气缸排(后气缸排)1b具有3个气缸#4～#6。以下，有时分别将属于前气缸排1a的3个气缸#1～#3称为前气缸排气缸，分别将属于后气缸排1b的3个气缸#4～#6称为后气缸排气缸。各气缸#1～#6彼此构成相同。
图2是概略地示出发动机1的主要部分构成的图。需要说明的是，在图2中示出气缸#1～#6中任一个的构成。如图2所示，发动机1具有形成缸体2的缸3、可滑动地配置在缸3的内部的活塞4、在活塞4与缸盖5之间形成的燃烧室6。活塞4经由连杆7与曲轴8连结，活塞4沿着缸3的内壁往复运动，由此曲轴8旋转。
在缸盖5设置进气口11和排气口12。燃烧室6经由进气口11与进气通路13连通，另一方面经由排气口12与排气通路14连通。进气口11通过进气阀15开闭，排气口12通过排气阀16开闭。在进气阀15的上游侧的进气通路13设置节气门阀19。节气门阀19例如由蝶形阀构成，由节气门阀19调整向燃烧室6的进气量。节气门阀19根据驾驶员对加速踏板的踏入而开闭。进气阀15和排气阀16由气门机构20驱动开闭。
在缸盖5和缸体2分别面对燃烧室6安装火花塞17和直喷式的喷射器18。火花塞17配置于进气口11与排气口12之间，利用电能产生火花，对燃烧室6内的燃料与空气的混合气进行点火。喷射器18配置于进气阀15的附近，由电能驱动，向燃烧室6内斜下方喷射燃料。需要说明的是，喷射器18的配置并不局限于此，也能够将喷射器18配置于火花塞17的附近。
气门机构20具有进气凸轮轴21和排气凸轮轴22。进气凸轮轴21一体具有分别与各气缸(缸3)相对应的进气凸轮21a，排气凸轮轴22一体具有分别与各气缸相对应的排气凸轮22a。进气凸轮轴21与排气凸轮轴22经由未图示的同步带与曲轴8连结，曲轴8每旋转两周，进气凸轮轴21与排气凸轮轴22分别旋转一周。进气阀15通过进气凸轮轴21的旋转，借助未图示的进气摇臂，在与进气凸轮21a的轮廓相对应的规定时机开闭。排气阀16通过排气凸轮轴22的旋转，借助未图示的排气摇臂，在与排气凸轮22a的轮廓相对应的规定时机开闭。
发动机1的输出转矩即借助曲轴8的旋转而产生的转矩被输入到未图示的变速器。变速器为能够根据多个挡位(例如6个挡位)阶段性地变更变速比的有级变速器。需要说明的是，也能够将能够无级地变更变速比的无级变速器作为变速器使用。来自发动机1的旋转在由变速器变速后，传递至驱动轮，由此车辆行驶。变速器为按照预先决定的变速特性根据车速和要求驱动力自动变速的自动变速器。该变速器构成为，能够通过对设置在方向盘附近等的变速指令部的操作，任意地进行升挡和降挡。
如图1所示，前后一对排气歧管23A、23B与发动机1连接，排气歧管23A、23B的端部分别与排气管24连接。前气缸排气缸#1～#3的各排气通路14以及后气缸排气缸#4～#6的各排气通路14分别经由排气歧管23A、23B与排气管24内的排气通路14汇合。需要说明的是，在图1中用箭头示出废气在排气通路14内的流动。
在排气管24配置借助在排气通路14流动的废气而旋转的排气涡轮25A。压缩机25B与排气涡轮25A同轴地与排气涡轮25A连结。排气涡轮25A与压缩机25B一体旋转，它们构成增压器。压缩机25B配置于进气通路13的节气门阀19的上游，通过压缩机25B的旋转被压缩了的进气经由未图示的中间冷却器向图2的缸3内供给。
在排气涡轮25A的下游的排气通路14上夹装用于净化废气的催化剂装置(排气催化剂装置)26。催化剂装置26是具有通过氧化还原作用去除和净化废气中所含的HC、CO、Nox的功能的三效催化剂。需要说明的是，也能够使用对废气中的CO、HC进行氧化的氧化催化剂等其他催化剂装置。当催化剂装置26中所包含的催化剂的温度升高时，催化剂活化，催化剂装置26对废气的净化作用提高。
多个气缸#1～#6中的后气缸排气缸#4～#6是当规定的停止供给燃料条件成立时，停止来自喷射器18的燃料供给而工作休止的休止气缸，前气缸排气缸#1～#3为不进行停止供给燃料的非休止气缸。需要说明的是，不只是后气缸排气缸#4～#6，前气缸排气缸#1～#3也能够作为休止气缸。
然而，为了提高车辆行驶时驾驶员的舒适性，尤其是喜欢运动型行驶的驾驶员的舒适性，有希望在规定时机产生发动机1的排气声(例如燃烧声)这一要求。对于该要求，例如如果使搭载于车辆的扬声器产生发动机1的模拟排气声，则因为模拟排气声与实际排气声不同，所以有可能驾驶员会感觉到违和感，得不到足够的舒适性。尤其是难以构成为，无违和感地模拟产生由混合气的燃烧产生的燃烧声。因此，为了满足驾驶员的要求，优选通过发动机控制，实际地从发动机1产生所希望的排气声。
考虑到这一点，在本实施方式中构成为，在释放加速踏板等指示车辆减速行驶时，通过使利用火花塞17的点火正时延迟(retard)，由此在排气歧管23A、23B、排气管24内使混合气延迟燃烧。图3是示出表示燃烧状态根据点火正时有无延迟而变化的特性的一例的图，横坐标表示曲轴转角，纵坐标表示混合气的燃烧比例。图中的特性f1为点火正时无延迟的情况的特性，特性f2是有延迟的情况的特性。
如图3的特性f1所示，在无延迟的情况下，在曲轴转角θb对混合气进行点火，在成为排气阀16打开的曲轴转角θa前，在燃烧室6完成燃烧。因此，没发生混合气的延迟燃烧，在排气歧管23A、23B等不产生燃烧声。另一方面，如特性f2所示，当点火正时延迟而在曲轴转角θc对混合气进行点火时，直到排气阀16被打开为止，在燃烧室6内没有完成燃烧，超过曲轴转角θa地在排气歧管23A、23B、排气管24内继续燃烧。由此产生延迟燃烧，实际产生燃烧声(图1的BS)。
这样，通过延迟点火正时，并在燃烧室6完成燃烧之前打开排气阀16，由此促进延迟燃烧，产生燃烧声，因此驾驶员的舒适性提高。但是，当延迟点火正时时，有可能损坏发动机1的构成零件、发生发动机失速、排放恶化等。因此，在本实施方式中如下构成内燃机的控制装置，以防止损坏发动机1的构成零件、发生发动机失速等，并能够得到所希望的燃烧声。
图4是示出本发明的实施方式的内燃机的控制装置的主要部分构成的框图。如图4所示，内燃机的控制装置以发动机控制用的控制器30为中心构成。在控制器30连接曲轴转角传感器31、加速器开度传感器32、车速传感器33、进气量传感器34、AF(空燃比)传感器35、水温传感器36、催化剂温度传感器37、涡轮温度传感器38、变速指令检测器39、设置于各气缸#1～#6的多个(仅图示1个)喷射器18以及火花塞17。
曲轴转角传感器31设置于曲轴8，构成为伴随着曲轴8的旋转而输出脉冲信号。控制器30基于来自曲轴转角传感器31的脉冲信号，确定以活塞4的进气行程开始时的上止点TDC的位置为基准的曲轴8的旋转角度(曲轴转角)并且计算发动机转速。加速器开度传感器32设置于车辆的未图示的加速踏板，检测加速踏板的操作量(加速器开度)。根据加速器开度传感器32的检测值指示发动机1的目标转矩。
车速传感器33检测车速。进气量传感器34是检测吸入空气量的传感器，例如由配置于进气通路13的空气流量计构成。AF传感器35设置于催化剂装置26的上游侧的排气通路14，检测排气通路14中的废气的空燃比。
水温传感器36设置于供用于冷却发动机1的发动机冷却水流动的路径，检测发动机冷却水的温度(发动机冷却水温)。发动机冷却水温与发动机1的温度具有相关关系，能够根据水温传感器36的检测值检测(推定)发动机1的温度。需要说明的是，还可以在发动机主体安装温度传感器，由温度传感器检测发动机1的温度。
催化剂温度传感器37设置于催化剂装置26，检测催化剂装置26的温度(催化剂温度)。需要说明的是，考虑当催化剂温度上升时催化剂活化这一点，还可以由AF传感器35检测(推定)催化剂温度。还可以根据与催化剂温度具有相关关系的其他物理量检测(推定)催化剂温度。涡轮温度传感器38设置于排气涡轮25A附近的壳体等，检测排气涡轮25A的温度。还可以根据与涡轮温度具有相关关系的其他物理量检测(推定)涡轮温度。
变速指令检测器39检测通过对设置于方向盘附近的变速指令部的操作做出的升挡指令的输入和降挡指令的输入。当输入升挡指令时，控制变速器，使挡位上升(升挡)。由此变速比减小，发动机转矩减小。另一方面，当输入降挡指令时，控制变速器，使挡位下降(降挡)。由此变速比增大，发动机转矩增大。即，升挡指令为转矩降低的要求指令，降挡指令相当于转矩提高的要求指令。
控制器30由电子控制单元(ECU)构成，包括具有CPU(中央处理器)等运算部、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等存储部以及其他外围电路的计算机而构成。控制器30具有停止供给燃料条件判定部30A、滞后条件判定部30B、喷射器控制部30C、火花塞控制部30D作为功能性结构。
停止供给燃料条件判定部30A基于来自曲轴转角传感器31、加速器开度传感器32、车速传感器33的信号，判定停止供给燃料条件是否成立。停止供给燃料条件在例如规定的减速行驶时成立。具体而言，在由加速器开度传感器32检测出的加速器开度为规定值以下且由曲轴转角传感器31检测出的发动机转速为规定值以上且由车速传感器33检测出的车速为规定值以上时成立。停止供给燃料条件判定部30A当停止供给燃料条件成立时开启停止供给燃料标志，当停止供给燃料条件不成立时关闭停止供给燃料标志。
滞后条件判定部30B基于来自曲轴转角传感器31、加速器开度传感器32、进气量传感器34、水温传感器36、催化剂温度传感器37、涡轮温度传感器38的信号，判定点火正时滞后条件是否成立。点火正时滞后条件是为了通过混合气的延迟燃烧产生燃烧声而进行点火正时的延迟的前提条件。
图5是示出滞后条件判定部30B的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如根据发动机钥匙开关的开启而开始，以规定周期反复进行。
如图5所示，首先在S1(S：处理步骤)中，基于来自加速器开度传感器32的信号，判定在车辆行驶中是否输出规定的减速指令。该判定是例如加速踏板是否被断开(非操作)的判定。需要说明的是，还可以判定加速踏板的踏入操作量是否成为规定值以下。减速指令相当于降低发动机1的转矩的指令。
当S1为肯定(S1：是)时进入S2，判定由水温传感器36检测出的发动机1的冷却水温Tw是否为规定值Tw1以上。该判定是对发动机1暖机是否完成的判定。即，在发动机1暖机完成前排放易恶化，因此需要抑制点火正时的延迟。考虑到这一点，规定值Tw1被预先设定为即使点火正时延迟也能够防止排放恶化那样的值。
当S2为肯定(S2：是)时进入S3，判定由催化剂温度传感器37检测出的催化剂温度Tc是否为规定值Tc1以上。该判定是对催化剂装置26暖机运转是否完成的判定。即，在催化剂装置26暖机完成前催化剂对废气的净化作用较低，因此需要抑制使排放恶化那样的点火正时的延迟。考虑到这一点，规定值Tc1被预先设定为催化剂活化从而能够提高对废气的净化作用那样的值。
当S3为肯定(S3：是)时进入S4，判定由催化剂温度传感器37检测出的催化剂温度Tc是否为规定值Tc2以下。该判定是对当排气温度因点火正时的延迟而上升时催化剂装置26是否有可能损坏的判定。考虑到排气温度的过度上升，规定值Tc2被预先设定为能够在延迟了点火正时的情况下可靠地防止催化剂损坏那样的值。需要说明的是，规定值Tc2比规定值Tc1高。
当S4为肯定(S4：是)时进入S5，判定由进气量传感器34检测出的进气量Ai是否为规定值Ai1以下。该判定是对当排气温度因点火正时的延迟而上升时排气系统的构成零件是否有可能损坏的判定。即，当进气量增加时排气温度易上升，因此需要抑制排气温度过大地上升那样的点火正时的延迟。考虑到这一点，规定值Ai1被预先设定为能够在延迟了点火正时的情况下防止排气系统的构成零件损坏那样的值。
当S5为肯定(S5：是)时进入S6，判定由曲轴转角传感器31检测出的发动机转速Ne是否为规定值Ne1以上。该判定为对是否因点火正时的延迟而发生发动机失速的判定。即，有可能当点火正时延迟时燃烧状态变得不稳定，当发动机转速低时发生发动机失速。考虑到这一点，规定值Ne1被预先设定为即使点火正时延迟也不会发生发动机失速那样的值，例如用于判定停止供给燃料条件成立与否的发动机转速的阈值。
当S6为肯定(S6：是)时进入S7，判定由涡轮温度传感器38检测出的涡轮温度Tb是否为规定值Tb1以下。该判定是对当排气温度因点火正时的延迟而上升时排气涡轮25A是否有可能损坏的判定。考虑到排气温度的过度上升，规定值Tb1被预先设定为能够在点火正时延迟的情况下可靠地防止排气涡轮25A损坏那样的值。
当S7为肯定(S7：是)时进入S8，判定为点火正时滞后条件成立，开启滞后条件标志。另一方面，当S1～S7中的任一步骤为否定时进入S9，判定为点火正时滞后条件不成立，关闭滞后条件标志。
图4的喷射器控制部30C在实施停止供给燃料之前，以各气缸#1～#6的燃烧室6的混合气成为目标空燃比(例如理论空燃比)的方式，基于来自进气量传感器34和AF传感器35的信号计算目标喷射量。并且，以在规定时机喷射与目标喷射量相当的量的燃料的方式控制各气缸#1～#6的喷射器18。例如以在进气行程实施一次喷射(单发进气)或多次喷射(多级进气)、或者在压缩行程实施一次喷射(单发压缩)或多次喷射(多级压缩)、或者分别在进气行程和压缩行程实施规定次数喷射(多级进气压缩)的方式，控制喷射器18。
当从停止供给燃料条件判定部30A输出停止供给燃料标志的开启时，喷射器控制部30C控制后气缸排气缸(休止气缸)#4～#6的喷射器18，实施停止供给燃料。在该情况下，首先进行由火花塞控制部30D实施的点火正时的延迟，当点火正时的延迟完成时，喷射器控制部30C实施停止供给燃料。由此停止供给燃料时的冲击降低。在停止供给燃料时，前气缸排气缸(非休止气缸)#1～#3的喷射器18被控制喷射与进气量相应的目标喷射量。需要说明的是，还可以控制前气缸排气缸#1～#3的喷射器18与后气缸排气缸#4～#6的喷射器18相同地实施停止供给燃料。为了减轻因停止供给燃料引起的转矩的急剧减小所带来的冲击，针对多个气缸依次实施停止供给燃料。
火花塞控制部30D根据停止供给燃料条件判定部30A和滞后条件判定部30B的判定结果，控制火花塞17，使得火花塞17的点火正时成为规定的点火正时。图6是示出火花塞控制部30D的处理的一例、尤其是与后气缸排气缸#4～#6(休止气缸)的火花塞17的点火正时相关的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理通过例如发动机钥匙开关开启而开始，以规定周期反复进行。
如图6所示，首先在S11，判定由滞后条件判定部30B输出的滞后条件标志是否开启。当S11为肯定(S11：是)时进入S12，判定由停止供给燃料条件判定部30A输出的停止供给燃料标志是否开启。当S12为肯定(S12：是)时进入S13，基于来自变速指令检测器39的信号判定是否输入了转矩提高指令。即通过变速指令部的操作判定是否指示了降挡。
当S11和S12中的任一步骤为否定时或者当S13为肯定(S13：是)时进入S20，关闭延迟标志。需要说明的是，延迟标志是在用于通过混合气的延迟燃烧产生燃烧声的点火正时延迟开始时开启的标志。接下来，在S21中判定停止供给燃料标志是否开启。当S21为肯定(S21：是)时进入S19，当为否定(S21：否)时进入S22。在S22中，向火花塞17输出控制信号，使得成为预先存储的规定的点火正时、例如成为得到最大转矩的最佳点火正时θ0。需要说明的是，最佳点火正时θ0与图3的曲轴转角θb相对应。
另一方面，当S13为否定(S13：否)时进入S14，判定延迟标志是否开启。当S14为否定(S14：否)时进入S15，判定在S1中判定为有减速指令(转矩降低指令)的输入之后，是否经过了预先存储的规定时间T1。规定时间T1是从由驾驶员输入减速指令(转矩降低指令)起至因点火正时的延迟致使混合气在排气歧管23A、23B内开始燃烧(延迟燃烧)为止的容许时间。当减速指令的输入时点与在排气歧管23A、23B内的延迟燃烧开始时点之间的时间间隔较长时，驾驶员会对燃烧声感觉到违和感，因此规定时间T1被设定为不使驾驶员感觉到违和感那样的时间(例如1秒左右)。
当S15为肯定(S15：是)时进入S22，当为否定(S15：否)时进入S16。在S16中，开启延迟标志。接下来，在S17中，向火花塞17输出控制信号，使点火正时θ逐渐延迟到预先存储的规定值θ1，并且当点火正时θ达到规定值θ1时，将点火正时维持在规定值θ1。规定值θ1是能够产生因混合气的延迟燃烧而产生的燃烧声的点火正时，由此能够在排气歧管23A、23B内、排气管24内产生燃烧声。
图7是示出点火正时的延迟量与排放之间的关系的一例的图。如图7所示，图中的点P是常规的动作点(最佳点火正时θ0)。点火正时的延迟量越大，越容易产生因延迟燃烧而产生的燃烧声。但是，如图7所示，点火正时从动作点P起延迟，当该点火正时的延迟量超过θd时，燃烧变得不稳定，排放恶化。考虑到这一点，规定值θ1被设定为例如图7的θd。需要说明的是，θd与例如图3的曲轴转角θc相对应。
当图6的S14为肯定(S14)时进入S18，判定在S16中延迟标志开启之后是否经过了预先存储的规定时间T2。规定时间T2为因延迟燃烧而产生的燃烧声的持续时间。当该持续时间较短时，有可能驾驶员没有注意到发生了燃烧声。另一方面，当持续时间较长时，有可能驾驶员会感觉到异常声音。考虑到这一点，规定时间T2被设定为在例如0.3～0.5秒的范围内。
当S18为肯定(S18：是)时进入S19，当为否定(S18：否)时S17。在S19中，向火花塞17输出控制信号，使点火正时θ逐渐延迟到预先存储的规定值θ2，并且当点火正时θ达到规定值θ2时，将点火正时维持在规定值θ2。需要说明的是，规定值θ2的延迟量比规定值θ1大，点火正时成为规定值θ2之后，由喷射器控制部30C实施停止供给燃料。
之后，执行未图示的停止供给燃料处理。在执行停止供给燃料处理的过程中，点火正时维持在规定值θ2。需要说明的是，当在S19中点火正时发生变化时，保持延迟标志开启不变，滞后条件标志关闭。即，在该情况下，因为不需要产生因延迟燃烧而产生的燃烧声，所以作为燃烧声产生的前提的滞后条件标志关闭。
省略图示，在控制作为非休止气缸的前气缸排气缸#1～#3的火花塞17的情况下，省略图6中的S19的处理，当S18为肯定(S18：是)时，进入S20，关闭延迟标志。并且在S22中，向火花塞17输出控制信号，使得点火正时逐渐成为最佳点火正时θ0。需要说明的是，在将前气缸排气缸#1～#3构成为休止气缸的情况下，对于前气缸排气缸#1～#3的火花塞17，也与图6相同地控制点火正时。
更具体地说明本实施方式的内燃机的控制装置的动作。图8A是示出发动机转速Ne、发动机冷却水温Tw、催化剂温度Tc随着时间经过而变化的一例的时序图，尤其是示出发动机1启动时的状况的图。如图8A所示，当发动机1启动时，发动机冷却水温Tw和催化剂温度Tc均上升，在时点t1催化剂温度Tc达到规定值Tc1以上，在时点t2发动机冷却水温Tw达到规定值Tw1以上。由此，满足点火正时的滞后条件的一部分(S2、S3)。
图8B是示出加速踏板的开度(AP开度)、发动机转速Ne、进气量Ai、涡轮温度Tb、滞后条件标志、点火正时随着时间经过而变化的一例的时序图。需要说明的是，点火正时是关于前气缸排气缸#1～#3(非休止气缸)的点火正时。假设发动机冷却水温Tw为规定值Tw1以上，催化剂温度Tc为规定值Tc1以上且规定值Tc2以下，省略图示。
图8B的时序图是从发动机转速Ne为规定值Ne1以上且进气量Ai比规定值Ai1大且涡轮温度Tb为规定值Tb1以下的状态开始的。此时，在时点t3加速器开度变为0(踏板非操作)之后，在时点t4，当进气量Ai达到规定值Ai1以下时，滞后条件标志开启(S1～S8)。从时点t3至时点t4的时间小于规定时间T1，由此点火正时从最佳点火正时θ0逐渐延迟至规定值θ1。其结果是，因混合气的延迟燃烧而在排气歧管23A、23B、排气管24内等产生燃烧声。
之后，在从时点t4经过规定时间T2之前的时点t5，当发动机转速Ne变为低于规定值Ne1时，滞后条件标志关闭(S9)。由此点火正时的延迟结束，点火正时逐渐恢复到最佳点火正时θ0。
图9是示出加速踏板的开度(AP开度)、滞后条件标志、计时器、延迟标志(图6)、点火正时随着时间经过而变化的一例的时序图。需要说明的是，计时器以AP开度为0的时点为起点，对规定时间T1进行计时。点火正时是关于后气缸排气缸#4～#6(休止气缸)的点火正时。
如图9所示，当在时点t6加速器开度达到0时，计时器开始计时，在时点t8经过规定时间T1。此时，如实线所示当在时点t8之前的时点t7滞后条件标志开启时，延迟标志开启，点火正时逐渐延迟到规定值θ1(S16、S17)。之后，在时点t10，当从点火正时的延迟开始经过规定时间T2时，点火正时逐渐延迟到规定值θ2(S19)。
相对于此，如图9中虚线所示，当在时点t8之后的时点t9滞后条件标志开启时，延迟标志保持关闭。在该情况下，点火正时不延迟，被控制为最佳点火正时θ0(S15→S22)。
图10是示出加速踏板的开度(AP开度)、停止供给燃料标志(FC标志)、停止供给燃料执行标志(FC执行标志)、进气量Ai、延迟标志、点火正时、车辆的驱动力(车辆G)随着时间经过而变化的一例的时序图。需要说明的是，停止供给燃料执行标志为指示喷射器控制部30C执行停止供给燃料的标志，当停止供给燃料执行标志开启时，执行停止供给燃料。
如图10所示，当在时点t11加速器开度变为0，停止供给燃料条件成立，停止供给燃料标志开启之后，在时点t12进气量Ai变为规定值Ai1以下，延迟标志开启时，点火正时逐渐延迟到规定值θ1(S17)。此时，车辆的驱动力因进气量的减少和点火正时的延迟而降低。之后，当在时点t13延迟标志关闭时(S20)，点火正时逐渐延迟到规定值θ2(S21→S19)。并且当在时点t14停止供给燃料执行标志开启时，实施停止供给燃料，车辆的驱动力降低。
另一方面，如图10中的虚线所示，在不以停止供给燃料标志开启为条件的情况下延迟标志开启时，在时点t13点火正时向最佳点火正时θ0返回，车辆的驱动力增大。在该情况下，因点火正时的延迟，驱动力暂时地比返回到最佳点火正时θ0后低ΔG，因此驾驶员容易感觉到违和感。对此，如本实施方式那样，在以停止供给燃料标志开启为条件点火正时延迟的情况下，在时点t13车辆的驱动力不增大，之后因停止供给燃料驱动力减小，所以驾驶员不容易感觉到违和感。
图11是示出加速踏板的开度(AP开度)、延迟标志、转矩提高请求标志、点火正时随着时间经过而变化的一例的时序图。需要说明的是，当例如根据变速指令部的操作指示降挡时，转矩提高请求标志开启。
如图11所示，当在加速器开度达到0之后，在时点t15延迟标志开启时，点火正时逐渐延迟到规定值θ1。之后，当在时点t16转矩提高请求标志开启时，延迟标志关闭，点火正时达到最佳点火正时θ0(S13→S20、S22)。即不等经过规定时间T2，混合气的延迟燃烧就结束。由此能够立即得到所希望的发动机转矩。
采用本实施方式能够起到如下的作用效果。
(1)发动机1具有向缸3内的燃烧室6供给燃料的喷射器18和对包括供给到燃烧室6内的燃料的混合气进行点火的火花塞17(图2)。用作这样的发动机1的内燃机的控制装置具备：检测发动机1的转速Ne和向燃烧室6供给的进气量Ai等的曲轴转角传感器31和进气量传感器34等各种传感器、检测对搭载了发动机1的车辆的减速行驶的指令的加速器开度传感器32、控制喷射器18和火花塞17的喷射器控制部30C和火花塞控制部30D以及当由加速器开度传感器32检测出车辆的减速行驶的指令时基于来自曲轴转角传感器31和进气量传感器34等的信号判定点火正时的滞后条件的成立与否的滞后条件判定部30B(图4)。当由滞后条件判定部30B判定为滞后条件成立时(滞后条件标志开启)，火花塞控制部30D控制火花塞17，执行使火花塞17的点火正时延迟至规定值θ1的点火正时滞后控制(图6)。
由此，混合气在排气歧管23A、23B内、排气管24内延迟燃烧，能够在减速指令时得到对于驾驶员来说舒适的希望的燃烧声。并且，能够防止排气温度变得过高，从而能够防止发动机1的构成零件的损坏。还有，也能够防止使点火正时延迟时的发动机失速的发生。
(2)滞后条件判定部30B在由曲轴转角传感器31检测出的发动机转速Ne为规定值Ne1以上时，判定为点火正时的滞后条件成立(图5、8B)。由此能够在因混合气的延迟燃烧而产生燃烧声的情况下，良好地防止发动机失速。
(3)滞后条件判定部30B在由进气量传感器34检测出的向燃烧室6供给的进气量Ai为规定值Ai1以下时，判定为点火正时的滞后条件成立(图5、8B)。由此在因混合气的延迟燃烧产生燃烧声的情况下，能够良好地防止排气温度变得过高。
(4)内燃机的控制装置还具备检测与发动机1的温度具有相关关系的冷却水温Tw的水温传感器36(图4)。滞后条件判定部30B还以由水温传感器36检测出的冷却水温Tw为规定值Tw1以上为条件，判定为点火正时的滞后条件成立(图5、8A)。由此在发动机1暖机后点火正时延迟，能够抑制排放恶化。
(5)发动机1还具有净化发动机1的排气的催化剂装置26(图1)。内燃机的控制装置还具备检测(推定)催化剂装置26的温度的催化剂温度传感器37(图4)。滞后条件判定部30B还以由催化剂温度传感器37检测出的催化剂温度Tc为规定值Tc1以上为条件，判定为点火正时的滞后条件成立(图5、8A)。由此在催化剂装置26暖机后点火正时延迟，能够抑制排放恶化。
(6)火花塞控制部30D判定在由加速器开度传感器32检测到车辆的减速行驶指令之后在规定时间T1内点火正时的滞后条件是否成立(滞后条件标志的开闭)(图6、9)。并且当判定为在规定时间T1内点火正时的滞后条件成立(滞后条件标志开启)时，控制火花塞17执行点火正时滞后控制(图6)。由此驾驶员能够在减速操作时无违和感地感觉到燃烧声。
(7)发动机1具有多个气缸#1～#6(图1)。当由滞后条件判定部30B判定为点火正时的滞后条件成立时，火花塞控制部30D控制火花塞17在各气缸#1～#6执行点火正时滞后控制(图6)。由此能够有效地产生燃烧声。
(8)多个气缸#1～#6具有构成前气缸排气缸的多个气缸#1～#3和构成后气缸排气缸的多个气缸#4～#6(图1)。由此能够分别在与前气缸排气缸#1～#3连接的排气歧管23A内和与后气缸排气缸#4～#6连接的排气歧管23B内有效地产生燃烧声。
(9)停止供给燃料条件判定部30A判定停止供给燃料条件的成立与否(图4)。当判定为停止供给燃料条件成立时，喷射器控制部30C控制喷射器18，一方面对后气缸排气缸#4～#6执行停止供给燃料，另一方面不对前气缸排气缸#1～#3执行停止供给燃料。由此能够结合停止供给燃料良好地施点火正时滞后控制。
(10)当由滞后条件判定部30B判定为点火正时的滞后条件成立且由停止供给燃料条件判定部30A判定为停止供给燃料条件成立时，火花塞控制部30D和喷射器控制部30C控制火花塞17和喷射器18，在执行了点火正时的滞后控制后执行停止供给燃料(图6、10)。这样通过以实施停止供给燃料为条件执行点火正时的滞后控制，驾驶员难以感觉到因点火正时滞后控制致使转矩降低时的违和感。因此能够无违和感地产生燃烧声。
(11)由检测驾驶员所操作的加速踏板的开度的加速器开度传感器32检测作为滞后条件的一部分的减速行驶指令。由此能够在与驾驶员的减速操作相应的最佳时机产生燃烧声。
(12)当由滞后条件判定部30B判定为点火正时的滞后条件成立时，火花塞控制部30D控制火花塞17，将点火正时滞后控制持续进行规定时间T2(图6、9)。由此驾驶员更易感觉到燃烧声。
(13)内燃机的控制装置还具备检测转矩提高指令的输入的变速指令检测器39(图4)。当在开始点火正时的滞后控制之后经过规定时间T2前由变速指令检测器39检测出转矩提高指令的输入时，火花塞控制部30D控制火花塞17中止点火正时的滞后控制(图6、11)。由此能够根据转矩提高请求立即提高发动机转矩。
需要说明的是，在上述实施方式中，当判定为点火正时的滞后条件成立时，在各气缸#1～#6执行点火正时滞后控制，但还可以在实施停止供给燃料的后气缸排气缸(休止气缸)#4～#6执行点火正时滞后控制，在没实施停止供给燃料的前气缸排气缸(非休止气缸)#1～#3不执行点火正时滞后控制。由此能够将多个气缸#1～#6中的一部分即气缸#4～#6作为减速指令时的燃烧声产生用的气缸使用。
在上述实施方式中，喷射器控制部30C向喷射器18输出控制信号使喷射器18在规定时机喷射燃料，但还可以在多个气缸#1～#6的全部或一部分中，在执行点火正时的滞后控制时，使燃料的喷射开始正时比执行滞后控制前延迟。即，还可以在实施单发进气、多级进气、单发压缩、多级压缩以及多级进气压缩中的任一种的喷射的情况下使该喷射正时延迟。还可以在实施多级进气、多级压缩以及多级进气压缩的喷射的情况下，使多次喷射中的至少一次喷射的喷射正时延迟。还可以在执行点火正时的滞后控制前是在压缩行程喷射的情况下，在执行滞后控制时，将燃料的喷射正时从压缩行程变更为排气行程。
在上述实施方式中，面向燃烧室6配置了喷射器18，但向气缸内的燃烧室供给燃料的燃料供给部的构成不局限此。作为对混合气进行点火的点火部的火花塞17的构成也不局限于以上所述。在上述实施方式中，由曲轴转角传感器31检测发动机转速Ne，并且由进气量传感器34检测向燃烧室6供给的进气量Ai，但取得这些值的取得部的构成不局限于此。即，只要取得内燃机的转速和向燃烧室供给的进气量中的至少一者的值，取得部的构成就可以是任何形式。还可以以取得与内燃机的转速和向燃烧室供给的进气量中的至少一者具有相关关系的物理量的值的方式构成取得部。
在上述实施方式中，由加速器开度传感器32检测车辆的减速行驶或发动机1的转矩降低的指令，但指令检测部不限于以上所述。即，只要通过检测驾驶员对用于输入对车辆的要求驱动力的输入部的操作来检测减速指令或转矩降低指令，就可以检测其他输入部的操作。还可以通过检测对将经由内燃机的输出轴输入的旋转进行变速并输出的变速器的变速指令，即通过检测降挡操作，来检测减速行驶的指令或转矩降低的指令。
在上述实施方式中，当由加速器开度传感器32检测出车辆的减速行驶或转矩降低的指令时，滞后条件判定部30B基于由曲轴转角传感器31(转速传感器)、进气量传感器34、水温传感器36以及催化剂温度传感器37等检测部(取得部)检测出(取得)的值，判定点火正时的滞后条件的成立与否，但判定部的构成不局限于此。即，只要基于内燃机的转速和向燃烧室供给的进气量中的至少一者的检测值判定点火正时滞后条件的成立与否，判定部的构成就可以是任何形式。在上述实施方式中，火花塞控制部30D判定在检测出减速行驶或转矩降低的指令之后在规定时间T1内点火正时的滞后条件是否成立，但这也包括在判定部的判定中。在上述实施方式中，停止供给燃料条件判定部30A判定停止供给燃料条件的成立与否，但这也包括在判定部的判定中。
在上述实施方式中，发动机1具有多个后气缸排气缸#4～#6(第1组气缸)和多个前气缸排气缸#1～#3(第2组气缸)，但属于第1组气缸的第1气缸和属于第2组气缸的第2气缸的构成不局限于以上所述。在上述实施方式中，当由停止供给燃料条件判定部30A判定为停止供给燃料条件成立时，作为控制部的喷射器控制部30C一方面对后气缸排气缸#4～#6(第1气缸)执行停止供给燃料，另一方面不对前气缸排气缸#1～#3(第2气缸)执行停止供给燃料，但还可以一方面对第2气缸执行停止供给燃料，另一方面对第1气缸不执行停止供给燃料，还可以对第1气缸和第2气缸二者都执行停止供给燃料。
在上述实施方式中，当由滞后条件判定部30B判定为滞后条件成立且由停止供给燃料条件判定部30A判定为停止供给燃料条件成立时，作为控制部的火花塞控制部30D在执行了点火正时的滞后控制后，执行停止供给燃料，但还可以不以停止供给燃料为条件实施点火正时的滞后控制。在上述实施方式中，使点火正时滞后到规定值θ1后，在实施停止供给燃料的情况下进一步滞后至规定值θ2，但无论有无停止供给燃料，都可以不实施点火正时向规定值θ2的滞后。即，还可以将点火正时最多滞后到规定值θ1。
在上述实施方式中，变速指令检测器39检测转矩提高指令，但转矩提高指令检测部的构成不局限于此。例如在摩擦系数低的路面行驶中，在由于因停止供给燃料产生的减速加速度使得轮胎抱死的情况下，为解除轮胎抱死有时需要实施转矩提高请求，还可以检测该转矩提高请求。点火正时的延迟量与发动机1的转矩降低量具有相关关系，因此还可以将延迟指示值转换成转矩降低指示值，由此控制发动机转矩。例如在输入比用于产生燃烧声的转矩降低指示值小的(转矩降低的程度大)转矩降低指示值的情况下(例如在加速器开度达到0之后要求升挡的情况下)，根据更小的转矩降低指示值控制发动机转矩即可。
在上述实施方式的发动机1中，还可以以能够变更排气阀16的开闭时机的方式构成气门机构20。由此能够挪动图3的曲轴转角θa，因此能够更加存进混合气的延迟燃烧。在上述实施方式中，由催化剂温度传感器37检测催化剂温度，并由涡轮温度传感器38检测涡轮温度。这些各温度有时也根据各传感器37、38的检测值推定，但在推定各温度的情况下，在偏差变大那样的驾驶状态下，还可以不实施温度推定。例如还可以在发动机1起动紧后、再起动紧后等不进行温度推定，在从发动机1起动、再启动起经过规定时间后进行温度推定。
既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够将各变形例彼此进行组合。
采用本发明，能够产生驾驶员的舒适性高的良好的排气声。
上文结合优选实施方式对本发明进行了说明，本领域技术人员应理解为能够在不脱离后述权利要求书的公开范围的情况下进行各种修改和变更。

Claims (15)

1.一种内燃机的控制装置，其对具有向气缸(3)内的燃烧室(6)供给燃料的燃料供给部(18)和将包括供给至所述燃烧室(6)内的燃料的混合气点火的点火部(17)的内燃机(1)进行控制，其特征在于，具备：
取得部(31、34)，其取得所述内燃机(1)的转速和向所述燃烧室(6)供给的进气量中的至少一者的值或与所述内燃机(1)的转速和向所述燃烧室(6)供给的进气量中的至少一者具有相关关系的物理量的值；
指令检测部(32)，其检测对搭载了所述内燃机(1)的车辆的减速行驶或所述内燃机(1)的转矩降低的指令；
控制部(30、30C、30D)，其对所述燃料供给部(18)和所述点火部(17)进行控制；以及
判定部(30、30B)，当由所述指令检测部(32)检测到所述指令时，基于由所述取得部(31、34)取得的值，判定点火正时滞后条件的成立与否，
当由所述判定部(30B)判定为所述点火正时滞后条件成立时，所述控制部(30D)控制所述点火部(17)执行使所述点火部(17)的点火正时延迟的点火正时滞后控制。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述判定部(30B)在由所述取得部(31)取得的所述内燃机(1)的转速为规定值(Ne1)以上时，判定为所述点火正时滞后条件成立。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述判定部(30B)在由所述取得部(34)取得的向所述燃烧室(6)供给的进气量为规定值(Ai1)以下时，判定为所述点火正时滞后条件成立。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述取得部(36)构成为还取得所述内燃机(1)的温度，
所述判定部(30B)还以由所述取得部(36)取得的所述内燃机(1)的温度为规定值(Tw1)以上为条件，判定为所述点火正时滞后条件成立。
5.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机(1)还具备净化所述内燃机(1)的排气的排气催化剂装置(26)，
所述取得部(37)构成为还取得所述排气催化剂装置(26)的温度，
所述判定部(30B)还以由所述取得部(37)取得的所述排气催化剂装置(26)的温度为规定值(Tc1)以上为条件，判定为所述点火正时滞后条件成立。
6.根据权利要求2或3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述控制部(30D)判定在由所述指令检测部(32)检测出所述指令之后在规定时间(T1)内所述点火正时滞后条件是否成立，并且当判定为在所述规定时间(T1)内所述点火正时滞后条件成立时，控制所述点火部(17)执行所述点火正时滞后控制。
7.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述气缸(3)为包括第1气缸(#4-#6)和第2气缸(#1-#3)的多个气缸，
当由所述判定部(30B)判定为所述点火正时滞后条件成立时，所述控制部(30D)分别控制所述第1气缸(#4-#6)和所述第2气缸(#1-#3)的所述点火部(17)，使得在所述第1气缸(#4-#6)和所述第2气缸(#1-#3)各自执行所述点火正时滞后控制。
8.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述气缸(3)为包括第1气缸(#4-#6)和第2气缸(#1-#3)的多个气缸，
当由所述判定部(30B)判定为所述点火正时滞后条件成立时，所述控制部(30D)分别控制所述第1气缸(#4-#6)和所述第2气缸(#1-#3)的所述点火部(17)，使得在所述第1气缸(#4-#6)执行所述点火正时滞后控制，在所述第2气缸(#1-#3)不执行所述点火正时滞后控制。
9.根据权利要求7或8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述多个气缸(3)具有属于第1组的第1组气缸(#4-#6)和属于第2组的第2组气缸，
所述第1组气缸(#4-#6)具有多个所述第1气缸(#4-#6)，所述第2组气缸(#1-#3)具有多个所述第2气缸(#1-#3)。
10.根据权利要求7或8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述判定部(30A)构成为还判定停止供给燃料条件的成立与否，
当由所述判定部(30A)判定为所述停止供给燃料条件成立时，所述控制部(30C)控制所述燃料供给部(18)，一方面执行对所述第1气缸(#4-#6)的停止供给燃料，另一方面不执行对所述第2气缸(#1-#3)的停止供给燃料。
11.根据权利要求7或8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述判定部(30A)构成为还判定停止供给燃料条件的成立与否，
当由所述判定部(30A)判定为所述停止供给燃料条件成立时，所述控制部(30C)控制所述燃料供给部(18)，一方面执行对所述第2气缸(#1-#3)的停止供给燃料，另一方面不执行对所述第1气缸(#4-#6)的停止供给燃料。
12.根据权利要求10或11所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
当由所述判定部(30A、30B)判定为所述点火正时滞后条件成立且判定为所述停止供给燃料条件成立时，所述控制部(30C、30D)控制所述点火部(17)和所述燃料供给部(18)，在执行了所述点火正时滞后控制后执行对所述第1气缸(#4-#6)或所述第2气缸(#1-#3)的停止供给燃料。
13.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述指令检测部(32)检测驾驶员对用于输入对所述车辆的要求驱动力的输入部的操作或对将经由所述内燃机(1)的输出轴输入的旋转进行变速并输出的变速器的变速指令。
14.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
当由所述判定部(30B)判定为所述点火正时滞后条件成立时，所述控制部(30D)控制所述点火部(17)，将所述点火正时滞后控制持续进行规定时间(T2)。
15.根据权利要求14所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
还具备转矩提高指令检测部(39)，所述转矩提高指令检测部(39)检测转矩提高指令，
当在所述点火正时滞后控制开始后经过所述规定时间(T2)之前由所述转矩提高指令检测部(39)检测出转矩提高指令时，所述控制部(30D)控制所述点火部(17)，中止所述点火正时滞后控制。
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