JP2013209911A - 燃料カット時点火時期制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の燃料カット中に点火時期を進角側へ復帰させるタイミングを適切に遅延させて燃料カット中の車両ショックを確実に防止することを目的とする。
【解決手段】未燃燃料残存判定用カウンタCx>0である限りは(S112でYES)、遅角された点火時期を一定に維持して進角開始を遅延する(S114)。このため燃料カット開始直後に内燃機関の出力トルクが高くなることはなく燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。いずれの気筒においても燃料が残存しなくなったら(S112でNO)、直ちに点火時期の進角漸増を開始している(S116)。したがって燃料カット終了後にて点火時期を適切な状態にできるタイミングを逃すことはなく、燃料カット中における点火時期の復帰を開始できる。このため十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができ、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関の点火時期を遅角した状態で複数気筒に対して実行されている燃料カット中に進角側への点火時期の復帰を開始する燃料カット時点火時期制御装置に関する。
燃料カット開始に先立って、予め点火時期を遅角し、燃料カット終了後に点火時期を進角側へ復帰させる燃料カット時点火時期制御装置が知られている(例えば特許文献1〜3参照)。
特許文献1では、燃料カット直前に点火時期において所定クランク角分の遅角がなされる。そして燃料カットが終了すると、一旦更に遅角した後に徐々に遅角量が減少される。このことで進角側への点火時期の復帰が行われる。
特許文献2では、特許文献1と同様に燃料カット直前に点火時期を遅角し、燃料カット終了後に遅角させ、その後に進角側へ徐々に復帰する。ただし特に復帰時においてはトルクの周期変動を抑制するように点火時期を補正している。
特許文献3では、燃料カット時に点火時期制限により実質的に点火遅角を実行する。そして、燃料カット中は、吸気管内やシリンダ内に残存する燃料を考慮して、予め設定された所定時間経過までは点火遅角状態を維持している。
特開平11−107824号公報(第4〜6頁、図2,5) 特開平8−61201号公報(第3〜4頁、図3〜6) 特開2009−174371号公報(第6〜7頁、図5,6)
特許文献1,2では、燃料カット直前に点火時期を遅角した後、その後の燃料カット中においては点火時期を一定に維持している。しかし、このように一定にするのではなく、燃料カット中において徐々に進角側へ点火時期を復帰させることにより、燃料カット終了直後の点火時期を適切な状態にして円滑な加速に移行させることが考えられる。
しかし燃料カット期間の初期から進角側への点火時期の復帰を開始すると、燃焼室内や吸気管内に残存する燃料が燃焼する際に燃料カット開始直前よりも出力トルクが高くなることで車両にショックを生じるおそれがある。
このようなショックを防止するために、特許文献3のごとく、予め設定された所定時間経過まで点火時期を遅角したままにする手法を組み合わせることが考えられる。
しかし所定時間経過を点火時期制限解除条件としたのでは、実際には燃焼室内や吸気管内には燃料が残存しているか否かは不明である。
したがって実際には燃焼室内や吸気管内には燃料が残存している状態で所定時間が経過してしまう場合があり、このような時間経過のタイミングで点火時期の進角を開始すると前述したごとく燃料カット開始直前よりも出力トルクが高くなることで車両にショックを生じるおそれがある。
本発明は、燃料カット中において点火時期を進角側へ復帰させるタイミングを適切に遅延させることにより、燃料カット中の車両ショックを確実に防止することを目的とするものである。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項1に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、内燃機関の点火時期を遅角した状態で複数気筒に対して実行されている燃料カット中に進角側への点火時期の復帰を開始する燃料カット時点火時期制御装置であって、前記複数気筒の少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存しているか否かを判定する未燃燃料残存判定手段と、燃料カット中においては、前記未燃燃料残存判定手段により少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存している場合には、いずれの気筒に対しても未燃燃料が残存していない状態になるまで、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングを遅延させる点火進角遅延手段と、を備えたことを特徴とする。
未燃燃料残存判定手段により少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存している場合には、点火進角遅延手段は、いずれの気筒に対しても未燃燃料が残存していない状態になるまで、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングを遅延させている。
このようにいずれかの気筒に対して未燃燃料が残存している場合には、進角側への点火時期の復帰はなされない。このため燃料カットの開始直後に出力トルクが高くなることはなく、燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。
請求項2に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記点火進角遅延手段は、少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存している状態から、いずれの気筒に対しても未燃燃料が残存しなくなったタイミングを、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングとすることを特徴とする。
このようなタイミングを、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングとしたことにより、実際には既に燃焼室内や吸気管内には燃料が残存していないのにもかかわらず、進角側への点火時期の復帰が開始していない状態が継続することを防止できる。
したがって燃料カット終了後の点火時期を適切な状態にできるタイミングを逃すことなく、燃料カット中における点火時期の復帰を開始できる。
したがって十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができるので、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
請求項3に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1又は2に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記燃料カットは、燃料カット要求に応じて徐々に点火時期が遅角された後に内燃機関の出力トルクが燃料カット移行トルクのレベルに低減したタイミングで開始されると共に、前記点火進角遅延手段は、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングまでは点火時期を一定に維持することを特徴とする。
このように燃料カット前に点火時期を徐々に遅角した後、燃料カット移行トルクのレベルで燃料カットを実行する。燃料カット中は、点火進角遅延手段は、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングまでは点火時期を一定に維持する。
このことにより燃料カットの開始直後に出力トルクが高くなることはなく、燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。
請求項4に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記点火進角遅延手段による進角側への点火時期の復帰を開始するタイミング以後は徐々に点火時期を進角させる点火進角漸増手段を備えたことを特徴とする。
進角側への点火時期の復帰を開始するタイミング以後に、点火進角漸増手段により徐々に点火時期を進角させることで、燃料カット中において、燃料カット終了後における点火時期を適切な状態にできる。このため十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができ、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
請求項5に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記未燃燃料残存判定手段は、燃料噴射回数をカウントした値から、この燃料噴射に対応する点火回数を減算することにより、未燃燃料残存気筒数を算出することを特徴とする。
このような計算により未燃燃料残存気筒数を算出することで進角側への点火時期の復帰開始タイミングを適切に遅延できるので、燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。
そして燃料カット中において、燃料カット終了後における点火時期を適切な状態にできるタイミングを逃すことはなく、十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができるので、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
請求項6に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記未燃燃料残存判定手段は、燃料噴射回数をカウントし、この燃料噴射に対応する点火回数をカウントし、前記点火回数が前記燃料噴射回数未満では少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存していると判定し、前記点火回数が前記燃料噴射回数以上となった場合にはいずれの気筒にも未燃燃料は残存していないと判定することを特徴とする。
このように燃料噴射回数と点火回数との比較により、未燃燃料がいずれの気筒にも残存していない状態とそうでない状態とを区別できる。
したがって進角側への点火時期の復帰開始タイミングを適切に遅延でき、燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。
そして燃料カット中において、燃料カット終了後における点火時期を適切な状態にできるタイミングを逃すことはなく、十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができるので、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
請求項7に記載の燃料カット時点火時期制御装置では、請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、内燃機関は車両用であり、前記燃料カットは、車両減速時に行われるものであることを特徴とする。
このことにより車両減速時における燃料カット中において、点火時期を適切なタイミングで進角側へ復帰させることができ、燃料カット中の車両ショックの防止ができ、更に燃料カット終了後の円滑な加速を実現することができる。
実施の形態1の車両用内燃機関における概略構成を示すブロック図。 実施の形態1のECUにより実行される燃料カット時点火時期制御処理のフローチャート。 同じく未燃燃料残存判定用カウント処理のフローチャート。 実施の形態1での制御の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態1での制御の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態2のECUにより実行される未燃燃料残存判定用カウント処理のフローチャート。 実施の形態2での制御の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態2での制御の一例を示すタイミングチャート。
[実施の形態1]
〈実施の形態1の構成〉図1は上述した発明が適用された車両用内燃機関2の概略構成を表す。この内燃機関2は4気筒のガソリンエンジンである。
内燃機関2のシリンダブロック2a内に形成された各気筒4,6,8,10の燃焼室4a,6a,8a,10aには、シリンダブロック2a内に形成された各吸気ポートを介して、吸気マニホールド12,14,16,18から吸気が導入される。
吸気マニホールド12〜18が集合するサージタンク20には吸気管22を介して外気が導入される。吸気管22には、吸気量を調節するためのスロットルバルブ24が設けられている。スロットルバルブ24の上流側には吸入空気量センサ26が配置されて、吸気管22を流れる吸入空気量GAを検出している。
シリンダブロック2aには各気筒4〜10に燃料を供給するための燃料噴射弁28,30,32,34が設けられている。これらの燃料噴射弁28〜34は、各気筒4〜10の吸気ポートに燃料を噴射するものである。
尚、燃料噴射弁28〜34へは、コモンレール36を介して燃料ポンプ38から、燃料タンク40内の燃料が圧送されている。
吸気ポートに噴射された燃料は、吸気行程時に吸気と共に燃焼室4a〜10a内に吸入されて、燃焼行程時に点火プラグ44,46,48,50により点火される。このことにより燃焼室4a〜10a内にて混合気の燃焼が行われる。
その燃焼後の排気は、排気行程にて排気ポートを介して排気マニホールド52側に排出される。その後は触媒により浄化処理され、マフラーを介して外部に排出される。
上述した構成を制御するために電子制御ユニット(以下、ECUと称する)54が設けられている。ECU54はマイクロコンピュータを中心として構成された電子制御回路であり、ROMに記録されたプログラムにより機能して、内燃機関2に対する制御を実行している。
ここではアクセルペダルの踏み込み量ACCPを検出するアクセル開度センサ56、内燃機関2の回転数NEを検出する機関回転数センサ58、排気成分に基づいて混合気の空燃比A/Fを検出する空燃比センサ60、内燃機関2の冷却水温THWを検出する冷却水温センサ62などにより内燃機関2の運転状態を検出している。更に車両の走行速度である車速SPDを車速センサ63にて検出している。
この検出結果に基づいて、モータ64を駆動することでスロットルバルブ24の開度TAを制御し、このことで吸入空気量GAを調節している。尚、スロットルバルブ24の開度であるスロットル開度TAはスロットル開度センサ66により検出している。
尚、スロットル開度センサ66には、スロットル開度TAが0°であることを確実に検出するためのアイドルスイッチ66aが設けられている。このため、スロットル開度TA=0%である場合にはアイドルスイッチ66aはON信号を出力し、スロットル開度TA>0%である場合にはアイドルスイッチ66aはOFF信号となる。
各燃料噴射弁28〜34に供給される燃料における燃料圧力Pfはコモンレール36に設けられた燃料圧力センサ68により検出している。ECU54は、内燃機関2の運転状態に応じて目標燃料圧力を設定し、燃料圧力センサ68により検出される燃料圧力Pfが目標燃料圧力となるように燃料ポンプ38の駆動や燃料の還流状態を調節している。
ECU54は、そのほかに、空燃比センサ60の検出値に基づいて燃料噴射弁28〜34から吸気ポートへ噴射される燃料量を調節することにより、燃焼室4a〜10aに供給する混合気が、内燃機関2の運転状態に対して適切な空燃比となるように制御している。
ECU54は更に、アイドルスイッチ66aがON信号を出力していて、機関回転数センサ58にて検出されている内燃機関2の回転数NEが所定回転数以上である場合に、燃料カット処理を実行している。
この燃料カット処理においては、実際に燃料噴射弁28〜34からの燃料噴射を停止する前に、点火プラグ44〜50による点火時期の遅角制御が行われて内燃機関2の出力トルクの漸減が実行される。そして遅角制御後は、燃料噴射弁28〜34からの燃料噴射を停止して燃料カット状態になると共に、遅角状態にて点火時期を維持する処理が行われる。
この遅角された点火時期の維持期間は、燃料残留気筒数のカウント値が0となったタイミングで終了し、その後の燃料カット状態においては、燃料カット終了後の点火時期の準備のために、進角側へ点火時期を復帰させる処理を実行する。
〈実施の形態1の作用〉次に本実施の形態の作用について、ECU54により実行される燃料カット時点火時期制御処理(図2)及び未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)に基づいて説明する。
まず燃料カット時点火時期制御処理(図2)について説明する。この処理は一定クランク角周期、例えば5°CA毎に繰り返し実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
処理が開始されると、まず燃料カット条件がONか否かを判定する(S100)。燃料カット条件としては、回転数NEが高回転基準値以上の値であり、かつアイドルスイッチ66aがONである場合に、燃料カット条件がONになる。そして回転数NEが低回転基準値より低い値となった場合、あるいはアイドルスイッチ66aがOFFとなった場合に、燃料カット条件はOFFになる。
ここで燃料カット条件=OFF、すなわち燃料カット要求がなければ(S100でNO)、このまま本処理を出る。したがって実質的な処理はなされない。したがって、このように燃料カット条件=OFFである場合には、ECU54が別途実行している通常時の点火時期制御処理により点火時期が制御される。
燃料カット条件=ON、すなわち燃料カット要求があれば(S100でYES)、次に点火時期遅角処理が完了しているか否かを判定する(S102)。点火時期遅角処理は、実際に燃料カットを実行するに先立って、予め点火時期を徐々に遅角させることにより内燃機関2の出力トルクを低減させて、燃料カット時のショックを防止するためになされる。したがって出力トルクが低トルク基準値である燃料カット移行トルクのレベルに低減した場合に点火時期遅角処理は完了することになる。
ここで未だ点火時期遅角処理が完了していなければ(S102でNO)、上述したごとく点火時期を徐々に遅角させる処理を実行する(S104)。このステップS104の処理を繰り返すことにより、点火時期の遅角側への徐変が行われることになる。図4のタイミングチャートに示す制御例では、タイミングt0において燃料カット条件がONとなり点火進角値の低下が開始、すなわち遅角側への徐変が開始されている。
次に未燃燃料残存判定用カウント処理開始を設定する(S108)。このことにより未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)において実質的な処理が開始される。
ここで未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)について説明する。この処理は燃料カット時点火時期制御処理(図2)と同様に一定クランク角周期で繰り返し実行される。
未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)では、まず、カウント開始か否かを判定する(S150)。すなわち上述したごとく燃料カット時点火時期制御処理(図2)にて未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(S108)がなされた場合にステップS150ではYESと判定され、後述する未燃燃料残存判定用カウント処理停止設定(S118)がなされた場合にステップS150ではNOと判定される。
ここで図2のステップS108が実行される前であるとすると(S150でNO)、未燃燃料残存判定用カウンタCxをクリアして(S152)、本処理を出る。
図2のステップS108が実行された場合には(S150でYES)、直前の1制御周期中にいずれかの気筒に対して燃料噴射弁28〜34から燃料噴射が実行されたか否かを判定する(S154)。
いずれの気筒も燃料噴射を実行していなければ(S154でNO)、次に、未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(図2:S108)の後においてなされた燃料噴射に対して、該当する気筒に対して直前の1制御周期中に点火が実行されたか否かを判定する(S158)。
カウント開始後に、いずれの気筒も該当する点火を実行していなければ(S158でNO)、このまま処理を出る。
以後、ステップS150でYESと判定されても、いずれの気筒も燃料噴射もこれに対する点火も実行していない状態では(S154でNO、S158でNO)、このまま処理を出る状態が継続する(t0〜t2)。尚、図4ではタイミングt0〜t2の間に存在する#2気筒の点火(t1)については、未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火ではないので、ステップS158にてYESと判定されることはない。
図4に示すごとくタイミングt2にて#3気筒について燃料噴射の実行がなされたことが判定されると(S154でYES)、次に未燃燃料残存判定用カウンタCxをインクリメントする(S156)。
その後、#4気筒の点火が実行される(t3)が、これも未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火ではないので、ステップS158にてYESと判定することはない。
そしてタイミングt4にて#1気筒について燃料噴射の実行がなされたことを判定すると(S154でYES)、未燃燃料残存判定用カウンタCxをインクリメントする(S156)。このときには未燃燃料残存判定用カウンタCx=2となっている。
その後、#3気筒の点火が実行される(t5)が、これは未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火であるので(S158でYES)、次に未燃燃料残存判定用カウンタCxをデクリメントする(S160)。このため未燃燃料残存判定用カウンタCx=1となる。
以後は、燃料噴射実行(t6,t8,t10)毎に(S154でYES)、未燃燃料残存判定用カウンタCxをインクリメントし(S156)、点火実行(t7,t9,t11)毎に(S158でYES)、未燃燃料残存判定用カウンタCxをデクリメントする(S160)。したがって未燃燃料残存判定用カウンタCxは1以上の値を維持している。
未燃燃料残存判定用カウンタCx>0の状態が継続し、その間に出力トルクが低下して燃料カット移行トルクのレベルに達すると(図5:t12)、点火時期遅角処理は完了し(S102でYES)、燃料カットの実行が許可される(S110)。したがって以後は(t12〜)、図5に破線にて示す燃料噴射は実行されない。
そして未燃燃料残存判定用カウンタCx>0か否かを判定する(S112)。初期(t12)においてはCx=2であるので(S112でYES)、直前まで遅角していた点火時期を、そのときの点火時期で一定に維持する(S114)。すなわち点火時期の進角をせずに保留して処理を出る。
その後、図5に示すごとく#3気筒について点火が実行されて(t13:S158でYES)、未燃燃料残存判定用カウンタCxはデクリメントされる(S160)。しかし、まだCx=1であるので(S112でYES)、点火時期進角の保留状態が継続する(S114)。
しかし次の#1気筒の点火実行により(t14:S158でYES)、未燃燃料残存判定用カウンタCxのデクリメントが実行されるので(S160)、Cx=0となる。
したがってステップS112ではNOと判定されて、進角側への点火時期復帰を開始する(S116)。そして未燃燃料残存判定用カウント処理停止を設定する(S118)。このことにより未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)のステップS150でNOと判定され、Cx=0に固定される(S152)。このため以後(t14〜)、点火時期は進角を開始する。
その後は、燃料カット条件がOFFとなることにより(S100でNO)、燃料カットが終了して燃料噴射が開始され、進角側に復帰した点火時期にて点火される状態となる。
〈実施の形態1と請求項との関係〉上述した構成において、ECU54が未燃燃料残存判定手段、点火進角遅延手段及び点火進角漸増手段を備えた燃料カット時点火時期制御装置に相当する。ECU54が実行する燃料カット時点火時期制御処理(図2)のステップS112,S114が点火進角遅延手段としての処理に、ステップS116が点火進角漸増手段としての処理に、未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)が未燃燃料残存判定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態1の効果〉(1)図3のカウント処理(S154〜S160)により未燃燃料残存判定用カウンタCx>0である限りは、燃料カット時点火時期制御処理(図2)では(S112でYES)、点火時期進角が保留される。すなわちいずれかの気筒4〜10に対して未燃燃料が、燃焼室4a〜10a内やこれらの吸気ポート内に残存している場合には、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングを遅延させている。
具体的には、燃料カット前に点火時期を徐々に遅角し(S104)、かつ燃料カット移行トルクのレベルで燃料カットを実行すると(S110)、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングまでは点火時期を一定に維持する(S114)。このことで進角側への点火時期復帰を開始するタイミングを遅延している。
このため燃料カットの開始直後、図5ではタイミングt12〜t14の期間に、内燃機関2の出力トルクが高くなることはなく、燃料カット中の車両ショックを確実に防止できる。
(2)いずれの気筒4〜10の燃焼室4a〜10a内やこれらの吸気ポート内においても燃料が残存しなくなったら(S112でNO:t14)、直ちに進角側への点火時期復帰を開始して、徐々に点火時期を進角させている(S116)。
したがって燃料カット終了後にて点火時期を適切な状態にできるタイミングを逃すことはなく、燃料カット中における点火時期の復帰を開始できる。このため十分に進角した状態で燃料カット終了後の加速に移行することができ、燃料カット終了後の円滑な加速が可能となる。
[実施の形態2]
〈実施の形態2の構成〉前記実施の形態1の未燃燃料残存判定用カウント処理(図3)の代わりに図6に示す未燃燃料残存判定用カウント処理がECU54により実行される。これ以外は前記実施の形態1の構成と同じである。したがって図1,2を参照して説明する。
〈実施の形態2の作用〉本実施の形態の作用について燃料カット時点火時期制御処理(図2)及び未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)に基づいて説明する。
燃料カット時点火時期制御処理(図2)については、前記実施の形態にて説明したごとくである。ただし、本実施の形態では、ステップS112の判定に用いられる未燃燃料残存判定用カウンタCxは式1に示すごとくに算出されるものである。
[式1] Cx ← Cinj−Cign
ここで燃料噴射回数カウンタCinj及び点火回数カウンタCignは未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)によりカウントされるものである。
未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)について説明する。この処理は燃料カット時点火時期制御処理(図2)と同様に一定クランク角周期で繰り返し実行される。
未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)では、まず、カウント開始か否かを判定する(S250)。本処理は前記図3のステップS150と同じである。
ここで図2のステップS108が実行される前であるとするとカウント開始ではないので(S250でNO)、燃料噴射回数カウンタCinj及び点火回数カウンタCignをクリアして(S252)、処理を出る。
図2のステップS108が実行された場合にはカウント開始であるので(S250でYES)、直前の1制御周期中にいずれかの気筒に対して燃料噴射弁28〜34から燃料噴射が実行されたか否かを判定する(S254)。
いずれの気筒も燃料噴射を実行していなければ(S254でNO)、次に未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(図2:S108)後においてなされた燃料噴射に対して、該当する気筒に対して点火が実行されたか否かを判定する(S258)。
カウント開始後にいずれの気筒も該当する点火を実行していなければ(S258でNO)、このまま処理を出る。
以後、ステップS250でYESと判定されても、いずれの気筒も燃料噴射もこれに対する点火も実行していない状態では(S254でNO、S258でNO)、このまま処理を出る状態が継続する(図7:t20〜t22)。尚、図7においてタイミングt20〜t22の間に存在する#2気筒の点火(t21)については、未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(図2:S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火ではないので、ステップS258にてYESと判定されることはない。
図7に示すごとくタイミングt22にて#3気筒について燃料噴射の実行がなされたことが判定されると(S254でYES)、次に燃料噴射回数カウンタCinjをインクリメントする(S256)。その後、#4気筒の点火が実行される(t23)が、これも未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(図2:S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火ではないので、ステップS258にてYESと判定することはない。
そしてタイミングt24にて#1気筒について燃料噴射の実行がなされたことを判定すると(S254でYES)、燃料噴射回数カウンタCinjをインクリメントする(S256)。このときには燃料噴射回数カウンタCinj=2となっている。
その後、#3気筒の点火が実行される(t25)が、これは未燃燃料残存判定用カウント処理開始設定(図2:S108)後においてなされた燃料噴射に対する点火であるので(S258でYES)、次に点火回数カウンタCignをインクリメントする(S260)。
以後は、燃料噴射実行(t26,t28,t30)毎に(S254でYES)、燃料噴射回数カウンタCinjをインクリメントし(S256)、点火実行(t27,t29,t31)毎に(S258でYES)、点火回数カウンタCignをインクリメントする(S260)。したがって燃料噴射回数カウンタCinjも点火回数カウンタCignもいずれも上昇する。ただし前記式1に示すごとく、両者の差(Cinj−Cign)を示す未燃燃料残存判定用カウンタCxの値は1以上の値を維持している。
未燃燃料残存判定用カウンタCx>0の状態が継続し、その間に出力トルクが低下して燃料カット移行トルクのレベルに達すると(図8:t32)、点火時期遅角処理は完了し(図2:S102でYES)、燃料カットの実行が許可される(図2:S110)。したがって以後は(t32〜)、図8に破線で示す燃料噴射は実行されない。
そして未燃燃料残存判定用カウンタCx>0か否かを判定する(図2:S112)。初期(t32)においてはCx=2であるので(図2:S112でYES)、直前まで遅角していた点火時期を、そのまま維持する(図2:S114)。すなわち点火時期の進角をせずに保留して処理を出る。
その後、図8に示すごとく#3気筒について点火が実行され(t33:S258でYES)、点火回数カウンタCignはインクリメントされる(S260)が、いまだCx=(Cinj−Cign)=1である(図2:S112でYES)。したがって点火時期進角の保留状態が継続する(図2:S114)。
しかし次の点火である#1気筒の点火実行により(t34:S258でYES)、点火回数カウンタCignはインクリメントされるので(S260)、Cx=(Cinj−Cign)=0となる。
したがって前記図2のステップS112ではNOと判定されて、点火時期進角の開始を実行する(図2:S116)。そして未燃燃料残存判定用カウント処理停止を設定する(図2:S118)。このことにより未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)のステップS250でNOと判定されるので、燃料噴射回数カウンタCinj及び点火回数カウンタCignはクリアされて(S252)、未燃燃料残存判定用カウンタCxは0に固定される。このため以後(t34〜)、点火時期は進角を開始する。
その後は、燃料カット条件がOFFとなることにより(図2:S100でNO)、燃料カットが終了して、燃料噴射が開始されることになる。
〈実施の形態2と請求項との関係〉上述した構成において、ECU54が未燃燃料残存判定手段、点火進角遅延手段及び点火進角漸増手段を備えた燃料カット時点火時期制御装置に相当する。ECU54が実行する燃料カット時点火時期制御処理(図2)のステップS112,S114が点火進角遅延手段としての処理に、ステップS116が点火進角漸増手段としての処理に、未燃燃料残存判定用カウント処理(図6)が未燃燃料残存判定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態2の効果〉(1)燃料噴射回数カウンタCinjと点火回数カウンタCignとの比較により、未燃燃料がいずれの気筒4〜10にも残存していない状態とそうでない状態とを区別している。このことにより前記実施の形態1と同様な効果を生じる。
[その他の実施の形態]
・前記図2の点火時期進角保留(S114)では、点火時期を一定に維持したが、点火時期が進角しなければ良いので、ステップS114では、点火時期を遅角させても良い。
・前記各実施の形態では内燃機関は、4気筒の内燃機関であったが6気筒あるいはこれ以上の気筒数の内燃機関でも良く、更に、直列でもV型でもその他の気筒配列でも良く、同様に本発明を適用でき、同様な効果を生じる。
・各実施の形態において4気筒の点火順序は「#1→#2→#4→#3」であったが、これ以外の点火順序でも良い。すなわち「#1→#3→#4→#2」でも良い。6気筒あるいはこれ以上の気筒数の内燃機関についても、各種の点火順序に適用できる。
・前記各実施の形態では、燃料噴射はポート噴射であったが、筒内噴射でも同様に本発明を適用でき、同様な効果を生じる。
・図2の燃料カット時点火時期制御処理及び図3,6の未燃燃料残存判定用カウント処理は一定のクランク角周期で実行されていたが、一定の時間周期で実行しても良い。
2…内燃機関、2a…シリンダブロック、4,6,8,10…気筒、4a,6a,8a,10a…燃焼室、12,14,16,18…吸気マニホールド、20…サージタンク、22…吸気管、24…スロットルバルブ、26…吸入空気量センサ、28,30,32,34…燃料噴射弁、36…コモンレール、38…燃料ポンプ、40…燃料タンク、44,46,48,50…点火プラグ、52…排気マニホールド、54…ECU、56…アクセル開度センサ、58…機関回転数センサ、60…空燃比センサ、62…冷却水温センサ、63…車速センサ、64…モータ、66…スロットル開度センサ、66a…アイドルスイッチ、68…燃料圧力センサ、Cign…点火回数カウンタ、Cinj…燃料噴射回数カウンタ、Cx…未燃燃料残存判定用カウンタ。

Claims (7)

  1. 内燃機関の点火時期を遅角した状態で複数気筒に対して実行されている燃料カット中に進角側への点火時期の復帰を開始する燃料カット時点火時期制御装置であって、
    前記複数気筒の少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存しているか否かを判定する未燃燃料残存判定手段と、
    燃料カット中においては、前記未燃燃料残存判定手段により少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存している場合には、いずれの気筒に対しても未燃燃料が残存していない状態になるまで、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングを遅延させる点火進角遅延手段と、
    を備えたことを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  2. 請求項1に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記点火進角遅延手段は、少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存している状態から、いずれの気筒に対しても未燃燃料が残存しなくなったタイミングを、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングとすることを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  3. 請求項1又は2に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記燃料カットは、燃料カット要求に応じて徐々に点火時期が遅角された後に内燃機関の出力トルクが燃料カット移行トルクのレベルに低減したタイミングで開始されると共に、
    前記点火進角遅延手段は、進角側への点火時期の復帰を開始するタイミングまでは点火時期を一定に維持することを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記点火進角遅延手段による進角側への点火時期の復帰を開始するタイミング以後は徐々に点火時期を進角させる点火進角漸増手段を備えたことを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記未燃燃料残存判定手段は、燃料噴射回数をカウントした値から、この燃料噴射に対応する点火回数を減算することにより、未燃燃料残存気筒数を算出することを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、前記未燃燃料残存判定手段は、燃料噴射回数をカウントし、この燃料噴射に対応する点火回数をカウントし、前記点火回数が前記燃料噴射回数未満では少なくとも1つの気筒に対して未燃燃料が残存していると判定し、前記点火回数が前記燃料噴射回数以上となった場合にはいずれの気筒にも未燃燃料は残存していないと判定することを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料カット時点火時期制御装置において、内燃機関は車両用であり、前記燃料カットは、車両減速時に行われるものであることを特徴とする燃料カット時点火時期制御装置。
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