JP6079573B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、フューエルカット解除条件が成立した後に実行される点火遅角制御の改良に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to an improvement in ignition retard control executed after a fuel cut cancellation condition is satisfied.
車両に搭載された内燃機関(以下、エンジンという)では、車両の減速中にインジェクタからの燃料噴射を停止するフューエルカット制御が行われる。具体的には、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が「0」(アクセルOFF)であり、且つエンジン回転速度が予め定められた範囲にある(フューエルカット回転速度以上にある)場合に、フューエルカット条件が成立したとしてインジェクタからの燃料噴射を停止する。これにより、車両の減速感の確保および燃料消費量の削減を図る。また、所定のフューエルカット解除条件(エンジン回転速度が燃料噴射復帰回転速度まで低下した場合など)が成立するとインジェクタの燃料噴射を再開する。 In an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) mounted on a vehicle, fuel cut control for stopping fuel injection from an injector is performed during deceleration of the vehicle. Specifically, when the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is “0” (accelerator OFF) and the engine speed is within a predetermined range (more than the fuel cut speed), the fuel cut The fuel injection from the injector is stopped because the condition is satisfied. As a result, a sense of deceleration of the vehicle is ensured and fuel consumption is reduced. In addition, when a predetermined fuel cut cancellation condition (for example, when the engine rotational speed is reduced to the fuel injection return rotational speed) is satisfied, the fuel injection of the injector is resumed.
また、この燃料噴射を再開するに際し、エンジントルクの変動が極端に大きくなることを抑制するために、点火プラグの点火時期を通常の点火時期よりも遅角させることが行われている。 Further, when the fuel injection is restarted, the ignition timing of the spark plug is retarded from the normal ignition timing in order to prevent the fluctuation of the engine torque from becoming extremely large.
また、この点火遅角制御では、フューエルカット解除条件成立後における点火プラグの点火回数が所定値に達すると、点火時期を通常の点火時期に向けて進角させていくことが行われている。例えば、特許文献1には、フューエルカット解除条件が成立して点火時期が遅角された状態から、点火動作が行われる毎に、点火時期を通常の点火時期に向けて所定量だけ進角させていくことが開示されている。
Further, in this ignition delay control, when the number of ignitions of the spark plug after the fuel cut cancellation condition is satisfied reaches a predetermined value, the ignition timing is advanced toward the normal ignition timing. For example, in
しかしながら、前述した如く単に点火プラグの点火回数に基づいて点火時期を進角させていく制御にあっては以下に述べる課題がある。 However, as described above, the control for advancing the ignition timing simply based on the number of ignitions of the spark plug has the following problems.
前記フューエルカット解除条件が成立した際、ある気筒にあっては、燃料噴射タイミングを迎える前に点火タイミングを迎えることがあり、この気筒にあっては、燃料が存在していない状態で点火動作が行われる。つまり、燃焼に寄与しない点火動作を行う気筒が存在する。このため、フューエルカット解除条件が成立したタイミングによっては、この燃焼に寄与しない点火動作を行う気筒の存在に起因し、実際にエンジントルクが発生するタイミングにバラツキが生じる。 When the fuel cut cancellation condition is satisfied, an ignition timing may be reached before reaching the fuel injection timing in a certain cylinder. In this cylinder, the ignition operation is performed in a state where no fuel is present. Done. That is, there is a cylinder that performs an ignition operation that does not contribute to combustion. For this reason, depending on the timing at which the fuel cut cancellation condition is satisfied, the timing at which engine torque is actually generated varies due to the presence of a cylinder that performs an ignition operation that does not contribute to the combustion.
従来の技術にあっては、気筒内に燃料が存在している状態で行われた点火動作(燃焼に寄与する点火動作)と、気筒内に燃料が存在していない状態で行われた点火動作(燃焼に寄与しない点火動作)とが同等に扱われ、それら点火動作の回数に基づいて点火時期を進角させていた。 In the conventional technology, an ignition operation (ignition operation contributing to combustion) performed in a state where fuel exists in the cylinder and an ignition operation performed in a state where fuel does not exist in the cylinder (Ignition operation that does not contribute to combustion) is treated equally, and the ignition timing is advanced based on the number of ignition operations.
このため、前記燃焼に寄与しない点火動作が存在していることに起因し、燃焼に寄与する点火動作が行われた時点(実際にエンジントルクが発生するタイミング)と、点火時期の進角側への移行開始タイミングとが略一致する可能性があり、この場合、エンジン出力の変動が大きくなってショックが発生する可能性がある。 For this reason, due to the presence of the ignition operation that does not contribute to the combustion, the point in time when the ignition operation that contributes to the combustion is performed (the timing at which the engine torque is actually generated) and the advance side of the ignition timing. There is a possibility that the transition start timing substantially coincides with this, and in this case, the engine output fluctuates greatly and a shock may occur.
この点を考慮して、点火時期を遅角させておく期間を長く設定することが考えられるが、これでは、フューエルカット解除条件が成立した後におけるエンジン出力の上昇が緩慢になり、運転者の出力要求に対する応答性が悪化してしまう。 Considering this point, it is conceivable to set a longer period for retarding the ignition timing. However, this slows the increase in engine output after the fuel cut release condition is satisfied, and the driver's Responsiveness to the output request is deteriorated.
本発明は、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、フューエルカット解除条件が成立した後の点火遅角量の適正化を図ることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of optimizing an ignition delay amount after a fuel cut cancellation condition is satisfied. There is to do.
−発明の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、フューエルカット解除条件が成立して点火時期を遅角させた状態から、燃焼に寄与する点火動作の回数に基づいて、点火時期を進角させていくタイミングを決定することにある。
-Solution principle of the invention-
The solution principle of the present invention taken in order to achieve the above object is that the ignition timing is determined based on the number of ignition operations contributing to combustion from the state where the fuel cut release condition is satisfied and the ignition timing is retarded. It is to determine the timing for advancing.
−解決手段−
具体的に、本発明は、フューエルカット中にフューエルカット解除条件が成立した際、点火栓の点火時期を遅角させる内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、インジェクタから噴射された燃料の略全量が気筒内に導入されてその気筒内に所定量の燃料が存在している状態で前記点火栓の点火動作が行われた場合の点火動作を、燃焼に寄与する点火栓の点火動作とし、前記インジェクタから噴射された燃料の一部のみが気筒内に導入されてその気筒内に所定量の燃料が存在していない状態で前記点火栓の点火動作が行われた場合の点火動作を、燃焼に寄与しない点火栓の点火動作とした場合に、前記フューエルカット解除条件が成立した後における、これら燃焼に寄与する点火栓の点火動作および燃焼に寄与しない点火栓の点火動作のうち、前記燃焼に寄与する点火栓の点火動作のみの回数を積算し、その積算値が所定値に達した際に点火遅角量を減少させる構成としている。
-Solution-
Specifically, the present invention is premised on a control device for an internal combustion engine that retards the ignition timing of a spark plug when a fuel cut release condition is satisfied during fuel cut. With respect to the control device for the internal combustion engine, the ignition plug is ignited in a state where substantially the entire amount of fuel injected from the injector is introduced into the cylinder and a predetermined amount of fuel is present in the cylinder. The ignition operation in this case is an ignition operation of a spark plug that contributes to combustion, and only a part of the fuel injected from the injector is introduced into the cylinder and there is no predetermined amount of fuel in the cylinder. the ignition operation when the ignition operation of the ignition plug is performed, when the ignition operation of the ignition plug does not contribute to the combustion, definitive after the fuel cut cancellation condition is satisfied, the ignition of the combustion contributing spark plug Of the ignition plug ignition operation that does not contribute to the operation and combustion, the number of times of only the ignition operation of the ignition plug that contributes to the combustion is integrated, and the ignition delay amount is decreased when the integrated value reaches a predetermined value age There.
この特定事項により、フューエルカット中にフューエルカット解除条件が成立すると、その後、燃焼に寄与する点火栓の点火動作(実際に内燃機関の出力が得られた点火動作)の回数を積算していく。つまり、気筒内に所定量の燃料が存在している状態で点火栓の点火動作が実行された回数を積算していく。その積算値が所定値に達するまでの期間では、未だ点火時期は進角側に移行していないので、内燃機関の出力は比較的低く抑えられている。そして、前記積算値が所定値に達すると、点火遅角量の減少動作が開始され、点火栓の点火時期が通常の点火時期に戻されていく。この点火遅角量の減少動作が開始されることに伴って内燃機関の出力は次第に大きくなっていく。このように、内燃機関の出力が得られている状態が継続された後に、点火遅角量の減少動作を開始させて内燃機関の出力が次第に大きくなるようにしているので、内燃機関の出力の変動が大きくなることを抑制できる。また、点火時期を遅角させておく期間を必要以上に長く設定することがなくなるため、フューエルカット解除条件が成立した後における内燃機関の出力としては運転者の要求に応じたものとして得ることが可能である。 When the fuel cut cancellation condition is satisfied during the fuel cut due to this specific matter, the number of ignition operations of the spark plug that contribute to the combustion (ignition operation in which the output of the internal combustion engine is actually obtained) is integrated thereafter. That is, the number of times that the ignition operation of the spark plug is executed in a state where a predetermined amount of fuel is present in the cylinder is integrated. In the period until the integrated value reaches the predetermined value, the ignition timing has not yet shifted to the advance side, so the output of the internal combustion engine is kept relatively low. When the integrated value reaches a predetermined value, an operation for decreasing the ignition retard amount is started, and the ignition timing of the spark plug is returned to the normal ignition timing. The output of the internal combustion engine gradually increases as the ignition retard amount reduction operation starts. Thus, after the state in which the output of the internal combustion engine is obtained is continued, the ignition retard amount reduction operation is started so that the output of the internal combustion engine gradually increases. An increase in fluctuation can be suppressed. In addition, since the period during which the ignition timing is retarded is not set longer than necessary, the output of the internal combustion engine after the fuel cut cancellation condition is satisfied can be obtained according to the driver's request. Is possible.
本発明では、フューエルカット解除条件が成立して点火時期を遅角させた状態において、燃焼に寄与する点火動作の回数が所定値に達した際に点火遅角量を減少させるようにしている。このため、内燃機関の出力の変動が大きくなることを抑制できる。 In the present invention, when the fuel cut cancellation condition is satisfied and the ignition timing is retarded, the ignition retard amount is decreased when the number of ignition operations contributing to combustion reaches a predetermined value. For this reason, it can suppress that the fluctuation | variation of the output of an internal combustion engine becomes large.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る制御装置を自動車用4気筒ガソリンエンジン(内燃機関)に適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the control device according to the present invention is applied to a four-cylinder gasoline engine (internal combustion engine) for an automobile will be described.
−エンジン−
図1は本実施形態に係るエンジン1および吸排気系の概略構成を示す図である。尚、この図1ではエンジン1の1気筒の構成のみを示している。
-Engine-
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
本実施形態におけるエンジン1は、例えば4気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室11を形成するピストン12および出力軸であるクランクシャフト13を備えている。前記ピストン12はコネクティングロッド14を介してクランクシャフト13に連結されており、ピストン12の往復運動がコネクティングロッド14によってクランクシャフト13の回転に変換されるようになっている。
The
前記クランクシャフト13には、外周面に複数の突起16を有するシグナルロータ15が取り付けられている。このシグナルロータ15の側方近傍にはクランクポジションセンサ71が配置されている。このクランクポジションセンサ71は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト13が回転する際にシグナルロータ15の突起16に対応するパルス状の信号(出力パルス)を発生する。
A
エンジン1のシリンダブロック17には、エンジン水温(冷却水温)を検出する水温センサ72が配置されている。
A
エンジン1の燃焼室11には点火プラグ(点火栓)2が配置されている。この点火プラグ2の点火タイミングはイグナイタ21によって調整される。このイグナイタ21はエンジンECU(Electronic Control Unit)6によって制御される。
An ignition plug (ignition plug) 2 is disposed in the
エンジン1の燃焼室11には吸気通路3と排気通路4とが接続されている。吸気通路3と燃焼室11との間には吸気バルブ31が設けられている。この吸気バルブ31を開閉駆動することにより、吸気通路3と燃焼室11とが連通または遮断される。また、排気通路4と燃焼室11との間には排気バルブ41が設けられている。この排気バルブ41を開閉駆動することにより、排気通路4と燃焼室11とが連通または遮断される。これら吸気バルブ31および排気バルブ41の開閉駆動は、クランクシャフト13の回転が伝達される吸気カムシャフトおよび排気カムシャフト(共に図示省略)の各回転によって行われる。
An
前記吸気通路3には、エアクリーナ32、エアフローメータ73、吸気温センサ74(エアフローメータ73に内蔵)、および、電子制御式のスロットルバルブ33が配置されている。このスロットルバルブ33はスロットルモータ34によって駆動される。スロットルバルブ33の開度はスロットル開度センサ75によって検出される。
An
また、前記吸気通路3にはインジェクタ35が配置されている。このインジェクタ35は、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路3に燃料を噴射する。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン1の燃焼室11に導入される。燃焼室11に導入された混合気(燃料+空気)は、エンジン1の圧縮行程を経た後、点火プラグ2にて点火されて燃焼する。この混合気の燃焼室11内での燃焼によりピストン12が往復運動してクランクシャフト13が回転する。
An
エンジン1の排気通路4には2つの三元触媒42,43が配設されている。これら三元触媒42,43は、排気ガス中のHC,COおよびNOxの浄化が可能となっている。
Two three-
前記排気通路4における三元触媒42の上流側には空燃比センサ76が、下流側には酸素センサ77がそれぞれ配置されている。これら空燃比センサ76および酸素センサ77の出力信号は、それぞれA/D変換された後に、エンジンECU6に入力される。
An air-
−制御ブロックの説明−
以上のエンジン1の運転状態は前記エンジンECU6によって制御される。このエンジンECU6は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)61、ROM(Read Only Memory)62、RAM(Random Access Memory)63およびバックアップRAM64などを備えている。
-Description of control block-
The operating state of the
ROM62は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU61は、ROM62に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。RAM63は、CPU61での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM64は、エンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
The
これらROM62、CPU61、RAM63およびバックアップRAM64は、バス67を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路65および外部出力回路66と接続されている。外部入力回路65には、前記クランクポジションセンサ71、水温センサ72、エアフローメータ73、吸気温センサ74、スロットル開度センサ75、空燃比センサ76、酸素センサ77の他に、アクセル開度センサ78、カム角センサ79、ノックセンサ7A等が接続されている。一方、外部出力回路66には、前記スロットルバルブ33を駆動するスロットルモータ34、前記インジェクタ35、イグナイタ21等が接続されている。各センサの機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。
The
前記エンジンECU6は、前記各種センサの検出信号に基づいて、エンジン1の各種制御を実行する。例えば、点火プラグ2の点火タイミング制御、インジェクタ35の燃料噴射制御(空燃比センサ76および酸素センサ77の各出力に基づいた空燃比フィードバック制御)、スロットルモータ34の駆動制御等が実行される。
The
−点火タイミング制御の基本動作−
前記点火プラグ2の点火タイミング制御の基本動作としては、点火タイミングがMBT(Minimum Spark Advance for Best Torque:最適点火時期)に近付くように点火タイミングの進角補正を行っていきながら、前記ノックセンサ7Aによってノッキングが検知された場合には、点火タイミングの遅角補正を行ってノッキングを解消するといった制御が行われる。
-Basic operation of ignition timing control-
The basic operation of the ignition timing control of the
−フューエルカット制御の概要−
また、エンジンECU6は、以下のフューエルカット制御も行うようになっている。
-Outline of fuel cut control-
The
このフューエルカット制御では、前記クランクポジションセンサ71からの信号に基づいて算出されるエンジン回転速度が予め定められた所定値(フューエルカット回転速度:例えば1000rpm)以上で且つ前記アクセル開度センサ78によって検出されるアクセルペダルの開度が「0」(アクセルOFF)とされた場合にフューエルカット条件が成立したと判断し、前記インジェクタ35からの燃料噴射を停止するようにしている。これにより、燃料消費量の削減や排気エミッションの改善が図れる。
In this fuel cut control, the engine speed calculated based on the signal from the
そして、前記フューエルカット中に車両の速度が低下し、エンジン回転速度が前記フューエルカット回転速度よりも低くなったときには、フューエルカット解除条件が成立したとして、エンジンストールを防止するためにフューエルカットを中止してインジェクタ35からの燃料噴射を再開する。また、フューエルカット中にアクセルペダルが踏まれた場合(加速時)にも、フューエルカット解除条件が成立したとして、フューエルカットを中止してインジェクタ35からの燃料噴射を行う。
When the vehicle speed is reduced during the fuel cut and the engine speed is lower than the fuel cut speed, the fuel cut canceling condition is satisfied and the fuel cut is stopped to prevent engine stall. Then, the fuel injection from the
−燃料噴射復帰制御−
次に、本実施形態の特徴とする動作である燃料噴射復帰制御について説明する。この燃料噴射復帰制御は、前記フューエルカット中に前記フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射が再開した際の制御である。
-Fuel injection return control-
Next, fuel injection return control, which is an operation characteristic of the present embodiment, will be described. This fuel injection return control is control when fuel injection is resumed when the fuel cut cancellation condition is satisfied during the fuel cut.
先ず、この燃料噴射復帰制御の概略について説明する。フューエルカット解除条件が成立してインジェクタ35からの燃料噴射が再開した際には、エンジントルクの変動が極端に大きくなることを抑制するために、点火プラグ2の点火時期を、前述した点火タイミング制御によって決定される通常の点火時期よりも遅角させる。そして、この点火時期を遅角させた状態から、燃焼に寄与する点火動作が行われた回数(後述する燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値)を積算していき、その積算値が所定値に達した際に、点火遅角量を減少させていく(点火時期を前記通常の点火時期に向けて進角させていく)ようにしている。このような燃料噴射復帰制御が行われるようになっているため、本発明に係る制御装置では、入力信号としては、前記クランクポジションセンサ71の出力信号、燃料噴射タイミングの制御信号、点火動作の実行信号等の各種信号が挙げられる。そして、この制御装置は、これら信号に基づいて点火遅角量を求め、この点火遅角量に相当する点火時期指令信号を出力信号として出力する構成となっている。
First, the outline of this fuel injection return control will be described. When the fuel cut cancellation condition is satisfied and the fuel injection from the
次に、燃料噴射復帰制御についてフローチャートを用いて具体的に説明する。図3に示すフローチャートは、燃焼寄与点火回数カウント動作の手順を示すフローチャート図である。また、図5に示すフローチャートは、燃料噴射復帰後点火時期制御の手順を示すフローチャート図である。これらのルーチンは、例えば車両の走行中において所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。 Next, the fuel injection return control will be specifically described with reference to a flowchart. The flowchart shown in FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the combustion contribution ignition frequency counting operation. Further, the flowchart shown in FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of ignition timing control after fuel injection return. These routines are repeatedly executed at a predetermined cycle time while the vehicle is running, for example.
先ず、図3を用いて燃焼寄与点火回数カウント動作について説明する。ステップST1では、エンジン運転状態量が取得される。このエンジン運転状態量としては、エンジン回転速度の情報、燃料噴射タイミングの情報、点火動作の実行情報等が挙げられる。エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ71の出力信号に基づいて算出される。燃料噴射タイミングの情報は、前記エンジンECU6から出力される燃料噴射指令信号から取得される。点火動作の実行情報は、前記エンジンECU6から出力される点火指令信号から取得される。
First, the combustion contribution ignition frequency counting operation will be described with reference to FIG. In step ST1, the engine operating state quantity is acquired. Examples of the engine operating state quantity include engine rotational speed information, fuel injection timing information, ignition operation execution information, and the like. The engine speed is calculated based on the output signal of the
ステップST2では、前記燃料噴射指令信号に基づき、複数気筒のうち対象とする気筒(インジェクタ35からの燃料噴射が行われた気筒)における燃料噴射タイミングが、燃焼寄与タイミングであるか否かを判定する。この燃焼寄与タイミングとは、対象とする気筒(燃焼行程を迎えようとする気筒)でインジェクタ35から噴射された燃料の略全量が気筒内に導入され、その燃料が、直後に行われる燃焼行程での燃焼に寄与するものとなる燃料噴射タイミングである。以下、具体的に説明する。
In step ST2, based on the fuel injection command signal, it is determined whether or not the fuel injection timing in the target cylinder (cylinder in which fuel injection from the
図4は、対象とする気筒のピストン12の圧縮上死点(圧縮TDC)からクランク回転角度で720°(同一気筒の次回サイクルにおけるピストン12の圧縮上死点)までの期間における前記クランクポジションセンサ71の出力信号を表している。図中の360°のタイミングは排気行程が終了し吸気行程が開始される時点でのピストン12の吸気上死点(吸気TDC)である。この図4に示すものでは、図中の期間Iが吸気バルブ31の開弁期間となっている。
FIG. 4 shows the crank position sensor in the period from the compression top dead center (compression TDC) of the
例えば燃料噴射期間が図中の期間Aであった場合には、吸気バルブ31が閉鎖するまでにインジェクタ35からの燃料噴射が終了しており、この場合、噴射された燃料の略全量が気筒内に導入されることになるため、この期間Aでの燃料噴射は燃焼寄与タイミングで行われたものとされる。一方、例えば燃料噴射期間が図中の期間Bであった場合には、吸気バルブ31が閉鎖しているにも拘わらずインジェクタ35からの燃料噴射が継続しており、この場合、噴射された燃料の一部または大部分は気筒内に導入されないことになるため、この期間Bでの燃料噴射は燃焼寄与タイミングで行われたものではないとされる。この燃料噴射期間Bでの燃料噴射動作は、例えば同一気筒の次回サイクルにおける気筒内燃料量を多く確保するために行われる燃料噴射動作等が挙げられる。
For example, when the fuel injection period is the period A in the figure, the fuel injection from the
インジェクタ35からの燃料噴射タイミングが燃焼寄与タイミングであり、ステップST2でYES判定された場合には、ステップST3に移り、対象とする気筒の燃焼寄与フラグをONにした後、ステップST4に移る。この燃焼寄与フラグは、前記エンジンECU6に予め記憶されている。一方、インジェクタ35からの燃料噴射タイミングが燃焼寄与タイミングではなく、ステップST2でNO判定された場合には、対象とする気筒の燃焼寄与フラグをONにすることなくステップST4に移る。
When the fuel injection timing from the
ステップST4では、現在のエンジン1の運転状態がフューエルカット(F/C)制御の実行中であり、且つ全気筒に燃焼に寄与する燃料が存在していない状態であるか否かを判定する。つまり、フューエルカット制御が継続中である場合や、フューエルカット解除条件が成立した直後であって未だ何れの気筒も燃料噴射タイミングを迎えていない場合には、このステップST4でYES判定されることになる。
In step ST4, it is determined whether or not the current operation state of the
そして、このステップST4でYES判定された場合には、前記エンジンECU6に予め記憶されている燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値をクリアしてリターンされる。つまり、何れかの気筒で点火動作が行われた場合であっても、その点火動作は燃焼に寄与しない点火動作になると判断されて燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値がクリアされる。
If YES is determined in step ST4, the count value of the combustion contribution ignition number counter stored in advance in the
一方、ステップST4でNO判定された場合には、ステップST6に移り、点火プラグ2の点火動作が実行されたか否かを判定する。つまり、フューエルカット制御が解除され、何れかの気筒に対してインジェクタ35からの燃料噴射が実行された状態で点火動作が実行されたか否か(燃焼に寄与する点火動作が行われたか否か)を判定する。この判定は、エンジンECU6からイグナイタ21への点火指令信号の有無に応じて行われる。
On the other hand, if NO is determined in step ST4, the process proceeds to step ST6 to determine whether or not the ignition operation of the
点火プラグ2の点火動作が未だ実行されず、ステップST6でNO判定された場合には、点火動作の実行を待つ。
When the ignition operation of the
そして、点火プラグ2の点火動作が実行されてステップST6でYES判定された場合には、ステップST7に移り、前記燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値をインクリメントすると共に、前記対象とする気筒の燃焼寄与フラグをOFFにし、リターンされる。
When the ignition operation of the
このような動作が繰り返されることにより、燃焼に寄与しない点火動作が行われている状況では、前記燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値がクリアされる一方、燃焼に寄与する点火動作が開始されると、その点火動作が行われる度に前記燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値がインクリメントされていくことになる。 When the ignition operation that does not contribute to combustion is performed by repeating such an operation, the count value of the combustion contribution ignition number counter is cleared, while the ignition operation that contributes to combustion is started. Each time the ignition operation is performed, the count value of the combustion contribution ignition counter is incremented.
次に、燃料噴射復帰後点火時期制御を図5のフローチャートを用いて説明する。ステップST11では、前記エンジンECU6に予め記憶されている復帰後点火時期制御フラグがONとなっているか否かを判定する。この復帰後点火時期制御フラグは、後述するようにフューエルカット解除条件が成立して点火時期の遅角動作が開始された場合にONとされるフラグである。
Next, ignition timing control after fuel injection return will be described with reference to the flowchart of FIG. In step ST11, it is determined whether or not a post-return ignition timing control flag stored in advance in the
フューエルカット解除条件が未だ成立していない場合には、復帰後点火時期制御フラグはOFFとなっており、この場合、ステップST11ではNO判定されてステップST12に移る。ステップST12では、遅角量初期値のセット条件が成立したか否かを判定する。この遅角量初期値のセット条件は、フューエルカット解除条件の成立に伴って成立する。つまり、この遅角量初期値のセット条件は、フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射復帰後点火時期制御が開始された時点での点火遅角量(遅角量初期値)を設定するための条件である。 If the fuel cut cancellation condition has not yet been established, the post-return ignition timing control flag is OFF. In this case, a NO determination is made in step ST11 and the process proceeds to step ST12. In step ST12, it is determined whether or not the retardation amount initial value setting condition is satisfied. The initial condition for setting the retard amount is satisfied when the fuel cut cancellation condition is satisfied. In other words, the initial condition of the retard amount is set to set the ignition retard amount (retard amount initial value) at the time when the fuel cut cancellation condition is satisfied and the ignition timing control is started after the fuel injection is restored. Is the condition.
前記遅角量初期値のセット条件が成立しておらず、ステップST12でNO判定された場合には、そのままリターンされる。 If the retardation amount initial value setting condition is not satisfied and the determination is NO in step ST12, the process returns.
一方、前記遅角量初期値のセット条件が成立し、ステップST12でYES判定された場合には、ステップST13に移り、前記遅角量初期値をセットする。この遅角量初期値としては、予め実験やシミュレーションによって規定されている。 On the other hand, if the retard amount initial value setting condition is satisfied and YES is determined in step ST12, the process proceeds to step ST13, and the retard amount initial value is set. The initial value of the retardation amount is defined in advance by experiments and simulations.
その後、ステップST14に移り、前記復帰後点火時期制御フラグをONにする。 Thereafter, the process proceeds to step ST14, and the post-return ignition timing control flag is turned ON.
ステップST15では、前記燃焼寄与点火回数カウント動作によって積算されている燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満であるか否かを判定する。この所定値αも予め実験やシミュレーションによって規定され、例えば「4」に設定されている。この値はこれに限定されるものではない。 In step ST15, it is determined whether or not the count value of the combustion contribution ignition number counter integrated by the combustion contribution ignition number counting operation is less than a predetermined value α. This predetermined value α is also defined in advance by experiments and simulations, and is set to “4”, for example. This value is not limited to this.
前記燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満であり、ステップST15でYES判定された場合には、ステップST16に移り、復帰後点火遅角量の前回値に対して所定量「A」だけ加算し、これを今回の復帰後点火遅角量に設定してリターンされる。この所定量「A」としては例えば「0」に設定されている。つまり、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満である場合には、復帰後点火遅角量を変化させないことになる。 If the count value of the combustion contribution ignition number counter is less than the predetermined value α and YES is determined in step ST15, the process proceeds to step ST16, and a predetermined amount “A” with respect to the previous value of the ignition retard amount after return. Only this is added, and this is set to the ignition delay amount after the current return, and the process returns. For example, the predetermined amount “A” is set to “0”. That is, when the count value of the combustion contribution ignition frequency counter is less than the predetermined value α, the ignition retardation amount after return is not changed.
このように燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満である場合、次回のルーチンにあっては、既に、復帰後点火時期制御フラグはONとなっているため、ステップST11ではYES判定されてステップST15に移る。このステップST15では、前述したように、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満であるか否かを判定する。そして、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が未だ所定値α未満である場合には、ステップST15でYES判定され、ステップST16において復帰後点火遅角量を変化させることなくリターンされる。このように、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値αに達するまでは、復帰後点火遅角量は変化せず、前記遅角量初期値に維持される。 As described above, when the count value of the combustion contribution ignition frequency counter is less than the predetermined value α, in the next routine, the post-return ignition timing control flag is already ON, and therefore YES is determined in step ST11. Then, the process proceeds to step ST15. In step ST15, as described above, it is determined whether or not the count value of the combustion contribution ignition number counter is less than a predetermined value α. If the count value of the combustion contribution ignition frequency counter is still less than the predetermined value α, a YES determination is made in step ST15, and the process returns without changing the post-return ignition retard amount in step ST16. Thus, until the count value of the combustion contribution ignition number counter reaches the predetermined value α, the post-return ignition retard amount does not change and is maintained at the retard amount initial value.
一方、前記燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α以上となり、ステップST15でNO判定された場合には、ステップST17に移り、復帰後点火遅角量の前回値に対して所定量「B」だけ加算し、これを今回の復帰後点火遅角量に設定して点火プラグ2の点火時期を進角させる。この所定量「B」としては前記「A」よりも絶対値が大きい負の値として設定されている。例えばクランク角度で「−1°」に設定される。これにより、点火プラグ2の点火時期としては「1°」だけ進角側に移行することになる。この値はこれに限定されるものではなく、予め実験やシミュレーションによって規定されている。
On the other hand, if the count value of the combustion contribution ignition counter is equal to or greater than the predetermined value α and the determination is NO in step ST15, the process proceeds to step ST17, where the predetermined value “B” is set with respect to the previous value of the ignition retard amount after return. ”Is added, and this is set to the ignition delay amount after the current return to advance the ignition timing of the
その後、ステップST18に移り、前記ステップST17で求められた復帰後点火遅角量(進角側に移行された点火タイミング)が通常時における点火時期となったか否かを判定する。この通常時における点火時期とは、前述したようにノックセンサ7Aからのノッキング検知信号に応じてMBTに近付くように進角補正された点火時期であり、予め実験やシミュレーションによって規定されている。
Thereafter, the process proceeds to step ST18, where it is determined whether or not the post-return ignition delay amount (ignition timing shifted to the advance side) obtained in step ST17 has reached the normal ignition timing. The ignition timing at the normal time is an ignition timing whose advance angle is corrected so as to approach the MBT according to the knocking detection signal from the
そして、復帰後点火遅角量が未だ通常時における点火時期となっていない場合には、ステップST18でNO判定されてリターンされる。 If the post-return ignition retard amount is not yet the normal ignition timing, NO is determined in step ST18, and the process returns.
そして、次回のルーチンにあっては、既に、復帰後点火時期制御フラグはONとなっているため、ステップST11ではYES判定されてステップST15に移る。このステップST15では、前述したように、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値α未満であるか否かを判定する。前述したように燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値は既に所定値α以上となっているため、ステップST15ではNO判定されてステップST17に移る。そして、ステップST17では、復帰後点火遅角量の前回値(前回ルーチンにおいて所定量「B」だけ加算した復帰後点火遅角量)に対して所定量「B」だけ更に加算し、これを今回の復帰後点火遅角量に設定して点火プラグ2の点火時期を更に進角させる。そして、再び、ステップST18において、前記ステップST17で求められた復帰後点火遅角量(進角側に移行された点火タイミング)が通常時における点火時期となったか否かを判定する。
In the next routine, since the post-return ignition timing control flag is already ON, YES is determined in step ST11 and the process proceeds to step ST15. In step ST15, as described above, it is determined whether or not the count value of the combustion contribution ignition number counter is less than a predetermined value α. As described above, since the count value of the combustion contribution ignition frequency counter is already equal to or greater than the predetermined value α, NO is determined in step ST15 and the process proceeds to step ST17. In step ST17, a predetermined amount “B” is further added to the previous value of the post-return ignition delay amount (the post-return ignition delay amount added by the predetermined amount “B” in the previous routine). After the return, the ignition timing of the
このような動作が繰り返され、復帰後点火遅角量が通常時における点火時期になると、ステップST18でYES判定されてステップST19に移る。このステップST19では、点火プラグ2の点火時期制御を前記通常点火時期制御に復帰させる。また、前記復帰後点火時期制御フラグをOFFにする。
When such an operation is repeated and the post-return ignition delay amount reaches the ignition timing at the normal time, YES is determined in step ST18, and the process proceeds to step ST19. In this step ST19, the ignition timing control of the
このように、フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射復帰後点火時期制御が開始されると、燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値αに達するまでは、点火時期は、前記遅角量初期値に維持される。そして、この燃焼寄与点火回数カウンタのカウント値が所定値αに達すると、点火時期が進角されていき、通常の点火時期まで進角されると、通常点火時期制御に復帰するようになっている。 As described above, when the fuel cut cancellation condition is satisfied and the ignition timing control is started after the fuel injection is restored, the ignition timing is set to the retard amount until the count value of the combustion contribution ignition frequency counter reaches the predetermined value α. The initial value is maintained. When the count value of the combustion contribution ignition counter reaches a predetermined value α, the ignition timing is advanced, and when it is advanced to the normal ignition timing, the normal ignition timing control is restored. Yes.
図6は、本実施形態におけるF/C(フューエルカット)要求信号の変化、各気筒(♯1〜♯4)の燃料噴射時期および点火時期、点火遅角量の変化それぞれを示すタイミングチャート図である。また、図7は、前述した従来技術におけるF/C要求信号の変化、各気筒の燃料噴射時期および点火時期、点火遅角量の変化それぞれを示すタイミングチャート図である。これらの図におけるタイミングT1はフューエルカット解除条件が成立したタイミングである。また、これらタイミングチャート図におけるFは燃料噴射時期を表し、Sは点火時期を表している。また、これらタイミングチャート図における破線は、フューエルカット制御中でない場合に燃料噴射および点火動作が行われるタイミングを表している(実際にはフューエルカット制御中であるため燃料噴射および点火動作は行われない)。また、燃焼に寄与しない点火動作(気筒内に所定量の燃料が存在していない状態での点火動作)を実線の細線で表し、燃焼に寄与する点火動作(気筒内に所定量の燃料が存在している状態での点火動作)を実線の太線で表している。また、図6における一点鎖線は前記燃焼寄与フラグである。また、これらの図では、点火回数が「4回」に達した時点で点火時期の進角補正を開始するものとしている。 FIG. 6 is a timing chart showing changes in the F / C (fuel cut) request signal, changes in the fuel injection timing and ignition timing of each cylinder (# 1 to # 4), and changes in the ignition retard amount in the present embodiment. is there. FIG. 7 is a timing chart showing the change in the F / C request signal, the fuel injection timing and the ignition timing of each cylinder, and the change in the ignition retard amount in the above-described prior art. Timing T1 in these figures is the timing when the fuel cut cancellation condition is satisfied. In these timing charts, F represents the fuel injection timing, and S represents the ignition timing. The broken lines in these timing charts indicate the timing at which the fuel injection and ignition operations are performed when the fuel cut control is not being performed (the fuel injection and ignition operations are not actually performed because the fuel cut control is being performed). ). In addition, ignition operation that does not contribute to combustion (ignition operation in a state where a predetermined amount of fuel does not exist in the cylinder) is indicated by a thin solid line, and ignition operation that contributes to combustion (a predetermined amount of fuel exists in the cylinder) Ignition operation in the state of being) is represented by a solid thick line. Moreover, the dashed-dotted line in FIG. 6 is the said combustion contribution flag. In these drawings, the advance correction of the ignition timing is started when the number of ignition times reaches “4 times”.
図7に示す従来技術のものでは、フューエルカット解除条件が成立した後の第4気筒での点火[1]および第2気筒での点火[2]は気筒内に燃料が存在していない状態での点火動作である。つまり、燃焼に寄与しない点火動作である。このような燃焼に寄与しない点火動作が行われた後、燃焼に寄与する点火動作である第1気筒での点火[3]および第3気筒での点火[4]が行われ、この第3気筒での点火[4]が実行される時点から点火時期の進角側への移行が開始している(図7におけるタイミングT3)。つまり、燃焼に寄与する点火動作が未だ「2回」しか行われないにも拘わらず、点火時期の進角側への移行が開始している。このため、エンジン出力の変動が大きくなってショックが発生する可能性がある。 In the prior art shown in FIG. 7, the ignition [1] in the fourth cylinder and the ignition [2] in the second cylinder after the fuel cut cancellation condition is satisfied are in a state in which no fuel exists in the cylinder. Ignition operation. That is, the ignition operation does not contribute to combustion. After such an ignition operation that does not contribute to combustion is performed, ignition [3] in the first cylinder and ignition [4] in the third cylinder, which are ignition operations that contribute to combustion, are performed, and this third cylinder The transition of the ignition timing to the advance side has started from the time when ignition [4] is performed at (timing T3 in FIG. 7). That is, although the ignition operation that contributes to combustion is still performed “twice”, the transition of the ignition timing to the advance side has started. For this reason, the fluctuation of the engine output becomes large and a shock may occur.
これに対し、図6に示す本実施形態のものでは、フューエルカット解除条件が成立した後における燃焼に寄与する点火動作である第1気筒での点火[1]、第3気筒での点火[2]、第4気筒での点火[3]、第2気筒での点火[4]が順に行われ、この第2気筒での点火[4]が行われる時点から点火時期の進角側への移行が開始している。つまり、燃焼に寄与する点火動作が「4回」行われることでエンジントルクが十分に発生している状態から点火時期の進角側への移行が開始している(図6におけるタイミングT2)。このため、エンジン出力の変動が大きくなってしまうことを抑制でき、ショックの発生を防止できる。 On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 6, ignition [1] in the first cylinder and ignition [2] in the third cylinder are ignition operations that contribute to combustion after the fuel cut cancellation condition is satisfied. ], The ignition [3] in the fourth cylinder and the ignition [4] in the second cylinder are sequentially performed, and the ignition timing is shifted to the advance side from the time when the ignition [4] in the second cylinder is performed. Has started. In other words, the ignition operation contributing to combustion is performed “four times”, so that the transition from the state where the engine torque is sufficiently generated to the advance side of the ignition timing has started (timing T2 in FIG. 6). For this reason, it can suppress that the fluctuation | variation of an engine output becomes large, and generation | occurrence | production of a shock can be prevented.
以上説明したように、本実施形態では、フューエルカット中にフューエルカット解除条件が成立すると、その後に、燃焼に寄与する点火動作の回数を積算していく。つまり、気筒内に燃料が存在している状態で点火動作が実行された回数を積算していく。その積算値が所定値に達するまでの期間では、未だ点火時期は進角側に移行していないので、エンジン1の出力は比較的低く抑えられている。そして、前記積算値が所定値に達すると、点火遅角量の減少動作が開始され、点火プラグ2の点火時期が通常の点火時期に戻されていく。このように、エンジン1の出力が得られている状態が継続された後に、点火遅角量の減少動作を開始させてエンジン1の出力が次第に大きくなるようにしているので、エンジン1の出力の変動が大きくなることを抑制できる。また、点火時期を遅角させておく期間を必要以上に長く設定することがなくなるため、フューエルカット解除条件が成立した後におけるエンジン1の出力としては運転者の要求に応じたものとして得ることが可能である。
As described above, in the present embodiment, when the fuel cut cancellation condition is satisfied during the fuel cut, the number of ignition operations contributing to combustion is integrated thereafter. That is, the number of times that the ignition operation is executed in a state where fuel exists in the cylinder is integrated. In the period until the integrated value reaches the predetermined value, the ignition timing has not yet shifted to the advance side, so the output of the
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車用の直列4気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車以外に適用されるエンジンに対しても適用することが可能である。また、気筒数やエンジンの形式(V型や水平対向型等)は特に限定されるものではない。
-Other embodiments-
In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder gasoline engine for automobiles has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to an engine applied to other than automobiles. Further, the number of cylinders and the type of engine (V type, horizontally opposed type, etc.) are not particularly limited.
また、前記実施形態ではコンベンショナル車両(駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両)に本発明を適用した場合について説明したが、ハイブリッド車両(駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両)に対しても本発明は適用可能である。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the conventional vehicle (vehicle which mounted only the engine as a driving force source), with respect to a hybrid vehicle (vehicle which mounted the engine and the electric motor as a driving force source). However, the present invention is applicable.
本発明は、エンジンのフューエルカット解除条件が成立した後の点火遅角量の制御に適用可能である。 The present invention is applicable to control of the ignition retard amount after the fuel cut cancellation condition of the engine is satisfied.
1 エンジン
2 点火プラグ(点火栓)
21 イグナイタ
35 インジェクタ
6 エンジンECU
1
21
Claims (1)
インジェクタから噴射された燃料の略全量が気筒内に導入されてその気筒内に所定量の燃料が存在している状態で前記点火栓の点火動作が行われた場合の点火動作を、燃焼に寄与する点火栓の点火動作とし、前記インジェクタから噴射された燃料の一部のみが気筒内に導入されてその気筒内に所定量の燃料が存在していない状態で前記点火栓の点火動作が行われた場合の点火動作を、燃焼に寄与しない点火栓の点火動作とした場合に、前記フューエルカット解除条件が成立した後における、これら燃焼に寄与する点火栓の点火動作および燃焼に寄与しない点火栓の点火動作のうち、前記燃焼に寄与する点火栓の点火動作のみの回数を積算し、その積算値が所定値に達した際に点火遅角量を減少させる構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In the control device for an internal combustion engine that retards the ignition timing of the spark plug when the fuel cut release condition is satisfied during the fuel cut,
The ignition operation when the ignition plug is ignited in a state where substantially the entire amount of fuel injected from the injector is introduced into the cylinder and a predetermined amount of fuel is present in the cylinder contributes to combustion. The ignition operation of the ignition plug is performed in a state where only a part of the fuel injected from the injector is introduced into the cylinder and there is no predetermined amount of fuel in the cylinder. The ignition operation of the spark plug that does not contribute to combustion is assumed to be the ignition operation of the spark plug that does not contribute to combustion after the fuel cut release condition is satisfied . Among the ignition operations, the number of times of only the ignition operation of the spark plug that contributes to the combustion is integrated, and the ignition delay amount is decreased when the integrated value reaches a predetermined value. Internal combustion machine Control device.
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