JP6345303B1 - Control device and control method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】点火時期の遅角量が変化しても、気筒間のトルク差を望ましい範囲内に制限しつつ、ノックの発生を抑制するために気筒別に点火時期を遅角できる内燃機関の制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期の内、最遅角点火時期θrmaxを判定し、トルク点火時期特性を用い、最遅角点火時期θrmaxにおいて、気筒間許容トルク差ΔTmaxに対応するトルク許容点火時期差Δθmaxを算出し、各気筒の点火時期を、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりもトルク許容点火時期差Δθmaxだけ進角側の進角側上限点火時期との範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期として算出する内燃機関の制御装置及び制御方法。
【選択図】図8A control device for an internal combustion engine capable of retarding the ignition timing for each cylinder in order to suppress the occurrence of knocking while limiting the torque difference between the cylinders within a desirable range even if the retard amount of the ignition timing changes. And a control method.
Among the ignition timings of the cylinders retarded by the cylinder-by-cylinder knock retardation control, the most retarded ignition timing θrmax is determined, and a torque ignition timing characteristic is used to allow the inter-cylinder tolerance at the most retarded ignition timing θrmax. The torque allowable ignition timing difference Δθmax corresponding to the torque difference ΔTmax is calculated, and the ignition timing of each cylinder is set to the most retarded ignition timing θrmax, which is advanced by the torque allowable ignition timing difference Δθmax from the most retarded ignition timing θrmax. A control device and a control method for an internal combustion engine that calculate an ignition timing that is limited within a range of an advance side upper limit ignition timing as a final ignition timing of each cylinder.
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、内燃機関に発生するノックを制御するための内燃機関の制御装置及び制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control device and a control method for an internal combustion engine for controlling knock generated in the internal combustion engine.
従来から、内燃機関に発生するノック現象(ノッキング現象)を、内燃機関の気筒ブロックに直接取り付けられた振動センサ(以下、ノックセンサと称する)により検出する制御装置が知られている。内燃機関の運転中にノックが発生すると、内燃機関のボア径やノックの振動モードに応じて固有の周波数帯の振動が発生するため、制御装置は、この固有周波数の振動強度を測定することでノックの検出を行なう。 2. Description of the Related Art Conventionally, a control device that detects a knock phenomenon (knock phenomenon) generated in an internal combustion engine by a vibration sensor (hereinafter referred to as a knock sensor) directly attached to a cylinder block of the internal combustion engine is known. If a knock occurs during operation of the internal combustion engine, vibration in a specific frequency band is generated according to the bore diameter of the internal combustion engine and the vibration mode of the knock. Therefore, the control device measures the vibration intensity at this natural frequency. Detect knocks.
また、内燃機関の特性として、点火時期を進角させると内燃機関の出力トルクは上昇するがノックは発生し易くなる。そのため、制御装置は、ノックを検出すると、点火時期を遅角側へ補正することでノックを抑制し、ノックを検出しなければ、点火時期を進角側に復帰させることにより、内燃機関の出力トルクの低下を抑制するノック制御を行う。ノック制御により、点火時期は、ノックが発生する直前の最も進角側の点火時期であるノック限界点火時期に制御される。 Further, as a characteristic of the internal combustion engine, when the ignition timing is advanced, the output torque of the internal combustion engine increases, but knocking is likely to occur. Therefore, the control device suppresses the knock by correcting the ignition timing to the retard side when the knock is detected, and returns the ignition timing to the advance side when the knock is not detected, thereby outputting the output of the internal combustion engine. Knock control is performed to suppress torque reduction. By the knock control, the ignition timing is controlled to the knock limit ignition timing that is the most advanced ignition timing immediately before the occurrence of the knock.
このようなノック制御を行う技術として、例えば、下記の特許文献1及び特許文献2に記載された技術が既に知られている。特許文献1の技術では、第1の気筒にノックが発生した場合に、第1の気筒の点火時期を遅角し、その後、第2の気筒にノックが発生した場合に、第2の気筒の点火時期を遅角するように構成されており、気筒別に点火時期を遅角させるように構成されている。特許文献1の技術では、遅角した気筒のトルクの低下による気筒間のトルク変動が大きくなることを抑制するために、第1の気筒の遅角量と第2の気筒の遅角量の合計値が、予め設定された制限値以下になるように、第2の気筒の遅角量を制限するように構成されている。
As a technique for performing such knock control, for example, techniques described in
特許文献2の技術では、気筒別にノックを検出し、気筒別に点火時期を遅角するように構成されている。特許文献2の技術では、ノックセンサの取り付け位置によって異なる、各気筒のノックの検出性に応じて、気筒別に最遅角点火時期からの許容点火時期差を設定し、各気筒の点火時期を制限するように構成されている。
The technique of
ところで、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係特性は、図4に示すようになり、点火時期が遅角側に移動するに従って、点火時期の遅角量に対するトルクの減少量が増加する。すなわち、点火時期の遅角量が大きくなるに従って、トルクの変動感度が高くなる。 Incidentally, the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is as shown in FIG. 4, and as the ignition timing moves to the retard side, the amount of torque decrease with respect to the retard amount of the ignition timing increases. . That is, the torque fluctuation sensitivity increases as the ignition timing retardation amount increases.
しかしながら、特許文献1及び特許文献2の技術では、点火時期の遅角量に応じて、点火時期の変化に対するトルクの変動感度が異なることが考慮されておらず、点火時期の遅角量によっては、制限値又は許容点火時期差が大き過ぎて、気筒間のトルク差が大きくな
り過ぎたり、制限値又は許容点火時期差が小さ過ぎて、気筒間のトルク差が小さく抑制され過ぎたりし、点火時期の遅角量に応じた適切な制限値又は許容点火時期差を設定できなかった。
However, in the techniques of
また、特許文献1の技術では、第2の気筒の遅角量を制限するため、第2の気筒のノックの発生を防止できないおそれがあり、また、他の気筒の点火時期を変化させないため、気筒間のトルク差の低減には限界がある。
Further, in the technique of
そこで、点火時期の遅角量が変化しても、気筒間のトルク差を望ましい範囲内に制限しつつ、ノックの発生を抑制するために気筒別に点火時期を遅角できる内燃機関の制御装置及び制御方法が求められる。 Therefore, even if the retard amount of the ignition timing changes, an internal combustion engine control device capable of retarding the ignition timing for each cylinder in order to suppress the occurrence of knocking while limiting the torque difference between the cylinders within a desired range, and A control method is required.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、複数の気筒が設けられた内燃機関において発生したノックを気筒毎に検出するノック検出部と、ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期を算出する点火時期算出部と、前記点火時期算出部により算出された各気筒の点火時期で、各気筒の混合気を点火させる点火制御部と、を備え、前記点火時期算出部は、前記気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期を判定し、気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差を算出し、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用い、前記最遅角点火時期において、前記気筒間許容トルク差に対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差を算出し、各気筒の点火時期を、前記最遅角点火時期と、前記最遅角点火時期よりも前記トルク許容点火時期差だけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期との範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期として算出するものである。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes a knock detection unit that detects, for each cylinder, a knock generated in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, and retards the ignition timing of the cylinder in which the knock is detected for each cylinder. An ignition timing calculation unit that calculates the ignition timing for each cylinder by performing cylinder-by-cylinder knock retardation control, and ignition that ignites the air-fuel mixture in each cylinder at the ignition timing calculated by the ignition timing calculation unit A control unit, wherein the ignition timing calculation unit determines the most retarded ignition timing that is the most retarded ignition timing among the ignition timings of each cylinder retarded by the cylinder-by-cylinder knock retardation control. Calculating the allowable torque difference between the cylinders, which is the maximum torque difference allowed between the cylinders, and using the torque ignition timing characteristic in which the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is set in advance, the most retarded ignition timing In the above-mentioned, permissible cylinder The torque allowable ignition timing difference, which is the ignition timing difference corresponding to the torque difference, is calculated, and the ignition timing of each cylinder is set to the most retarded ignition timing and the torque allowable ignition timing difference from the most retarded ignition timing. The ignition timing limited within the range of the advance side upper limit ignition timing which is the advance side ignition timing is calculated as the final ignition timing of each cylinder.
また、本発明に係る内燃機関の制御方法は、複数の気筒が設けられた内燃機関において発生したノックを気筒毎に検出するノック検出ステップと、ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期を算出する点火時期算出ステップと、前記点火時期算出ステップにおいて算出された各気筒の点火時期で、各気筒の混合気を点火させる点火制御ステップと、を実行し、前記点火時期算出ステップでは、前記気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期を判定し、気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差を算出し、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用い、前記最遅角点火時期において、前記気筒間許容トルク差に対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差を算出し、各気筒の点火時期を、前記最遅角点火時期と、前記最遅角点火時期よりも前記トルク許容点火時期差だけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期との範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期として算出するものである。 The internal combustion engine control method according to the present invention includes a knock detection step for detecting, for each cylinder, a knock generated in an internal combustion engine provided with a plurality of cylinders, and an ignition timing of the cylinder in which the knock is detected for each cylinder. The ignition timing calculating step for calculating the ignition timing for each cylinder by performing the retarding control for each cylinder to be retarded, and igniting the mixture of each cylinder at the ignition timing of each cylinder calculated in the ignition timing calculating step The ignition timing calculating step, and in the ignition timing calculating step, the most retarded ignition timing which is the most retarded ignition timing among the ignition timings of each cylinder retarded by the cylinder-by-cylinder knock retardation control. And calculating the allowable torque difference between the cylinders, which is the maximum torque difference allowed between the cylinders, and using a torque ignition timing characteristic in which the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is preset, In the most retarded ignition timing, a torque allowable ignition timing difference, which is a difference in ignition timing corresponding to the cylinder allowable torque difference, is calculated, and the ignition timing of each cylinder is determined as the most retarded ignition timing and the most retarded ignition timing. The final ignition timing of each cylinder is calculated by limiting the ignition timing within the range of the advance-side upper limit ignition timing, which is the ignition timing on the advance side, by the torque allowable ignition timing difference from the angular ignition timing. .
本発明に係る内燃機関の制御装置及び制御方法によれば、トルク点火時期特性を用いて、最遅角点火時期において、気筒間許容トルク差に対応するトルク許容点火時期差を算出するので、気筒間の最遅角点火時期が、最大トルク点火時期から、遅角側に変化するに従って、気筒間許容トルク差に対応するトルク許容点火時期差を減少させることができる。そして、各気筒の点火時期をトルク許容点火時期差の範囲内に制限するので、点火時期の遅角量が変化しても、気筒間のトルク差を、気筒間許容トルク差の範囲内に確実に制限することができる。また、最遅角点火時期を除いた各気筒の点火時期が遅角側に変更されるので、各気筒のノックの発生を抑制することができる。 According to the control device and the control method for an internal combustion engine according to the present invention, the torque allowable ignition timing difference corresponding to the cylinder allowable torque difference is calculated at the most retarded ignition timing using the torque ignition timing characteristics. As the most retarded ignition timing during this period changes from the maximum torque ignition timing to the retarded angle side, the torque allowable ignition timing difference corresponding to the inter-cylinder allowable torque difference can be reduced. In addition, since the ignition timing of each cylinder is limited within the range of the torque allowable ignition timing difference, even if the retard amount of the ignition timing changes, the torque difference between the cylinders is reliably within the range of the allowable torque difference between the cylinders. Can be limited to. Further, since the ignition timing of each cylinder excluding the most retarded ignition timing is changed to the retard side, the occurrence of knocking in each cylinder can be suppressed.
実施の形態1.
実施の形態1に係る内燃機関1の制御装置50(以下、単に制御装置50と称す)について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る内燃機関1の概略構成図である。なお、本実施の形態に係る内燃機関1は、複数の気筒25及びピストン5を備えているが、図1には便宜上、1つの気筒25及びピストン5のみを示している。内燃機関1及び制御装置50は、車両に搭載され、内燃機関1は、車両(車輪)の駆動力源となる。
A control device 50 (hereinafter simply referred to as a control device 50) of the
1.内燃機関1の構成
まず、内燃機関1の構成について説明する。内燃機関1は、空気と燃料の混合気を燃焼する複数の気筒25(本例では、4気筒)を有している。内燃機関1は、各気筒25に空気を供給する吸気路23と、各気筒25で燃焼した排気ガスを排出する排気路17とを備えている。内燃機関1は、吸気路23を開閉するスロットルバルブ6を備えている。スロットルバルブ6は、制御装置50により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式スロットルバルブとされている。スロットルバルブ6には、スロットルバルブ6の開度に応じた電気信号を出力するスロットル開度センサ7が設けられている。
1. Configuration of
吸気路23の最上流部には、吸気路23に吸入された空気を浄化するエアクリーナ24が設けられている。スロットルバルブ6の上流側の吸気路23には、吸気路23に吸入される吸入空気流量に応じた電気信号を出力するエアフローセンサ3が設けられている。スロットルバルブ6の下流側の吸気路23の部分は、吸気マニホールド11とされており、複数の気筒25に連結されている。吸気マニホールド11の上流側の部分は、吸気脈動を抑制するサージタンクとされている。
An
吸気マニホールド11には、吸気マニホールド11内の気体の圧力であるマニホールド圧に応じた電気信号を出力するマニホールド圧センサ8が設けられている。なお、エアフローセンサ3及びマニホールド圧センサ8の何れか一方のみが設けられてもよい。吸気マニホールド11の下流側の部分である吸気ポートには、燃料を噴射するインジェクタ13が設けられている。なお、インジェクタ13は、気筒25内に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。
The
各気筒25の頂部には、空気と燃料の混合気に点火する点火プラグ18と、点火プラグ18に点火エネルギーを供給する点火コイル16と、が設けられている。また、各気筒2
5の頂部には、吸気路23から気筒25内に吸入される吸入空気量を調節する吸気バルブ14と、気筒内から排気路17に排出される排気ガス量を調節する排気バルブ15と、が設けられている。吸気バルブ14には、そのバルブ開閉タイミングを可変にする吸気可変バルブタイミング機構が設けられている。吸気可変バルブタイミング機構14は、吸気バルブの開閉タイミングを変化させる電動アクチュエータを有している。
At the top of each
5 is an
内燃機関1のクランク軸には、外周に予め定められた角度間隔で複数の歯が設けられた信号プレートが設けられている。クランク角センサ9は、クランク軸の信号プレートの歯に対向してシリンダブロックに固定されており、歯の通過に同期したパルス信号を出力する。図示は省略するが、内燃機関1のカム軸には、外周に予め定められた角度間隔で複数の歯が設けられた信号プレートが設けられている。カム角センサ10は、カム軸の信号プレートの歯に対向して固定されており、歯の通過に同期したパルス信号を出力する。
The crankshaft of the
制御装置50は、クランク角センサ9及びカム角センサ10の2種類の出力信号に基づいて、各ピストン5の上死点を基準としたクランク角度を検出すると共に、各気筒25の行程を判別する。
The
気筒ブロックにはノックセンサ12が固定されている。ノックセンサ12は、内燃機関1の振動に応じた信号(振動波形信号)を出力する。ノックセンサ12は、圧電素子等により構成される。
A
2.制御装置50の構成
次に、制御装置50について説明する。
制御装置50は、内燃機関1を制御対象とする制御装置である。図2のブロック図に示すように、制御装置50は、ノック検出部51、点火時期算出部52、及び点火制御部53等の制御部を備えている。制御装置50の各制御部51〜53等は、制御装置50が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置50は、図3に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りをする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、及び演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93等を備えている。
2. Next, the
The
演算処理装置90として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、
IC(Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、各種の論理回路、各種の信号処理回路等が備えられてもよ
い。また、演算処理装置90として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置91として、演算処理装置90からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(Random Access Memory)や、演算処理装置90からデータを読み出し可能に構成されたROM(Read Only Memory)等が備えられている。入力回路92は、各種のセンサやスイッチが接続され、これらセンサやスイッチの出力信号を演算処理装置90に入力するA/D変換器等を備えている。出力回路93は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置90から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。
As the
An IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, various signal processing circuits, and the like may be provided. Moreover, as the
そして、制御装置50が備える各制御部51〜53等の各機能は、演算処理装置90が、ROM等の記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、記憶装置91、入力回路92、及び出力回路93等の制御装置50の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部51〜53等が用いるトルク点火時期特性、マップ、判定値等の設定データは、ソフトウェア(プログラム)の一部として、ROM等の記憶装置91に記憶されている。
The
本実施の形態では、入力回路92には、エアフローセンサ3、スロットル開度センサ7、マニホールド圧センサ8、クランク角センサ9、カム角センサ10、ノックセンサ12、及びアクセルポジションセンサ26等が接続されている。出力回路93には、スロットルバルブ6(電気モータ)、インジェクタ13、吸気可変バルブタイミング機構14、及び各気筒用の複数の点火コイル16(本例では4つ)等が接続されている。なお、制御装置50には、図示していない各種のセンサ、スイッチ、及びアクチュエータ等が接続されている。
In the present embodiment, the
制御装置50は、エアフローセンサ3又はマニホールド圧センサ8の出力信号等に基づいて吸入空気量を検出し、スロットル開度センサ7の出力信号に基づいてスロットル開度を検出し、アクセルポジションセンサ26の出力信号に基づいてアクセル開度を検出する。制御装置50は、クランク角センサ9及びカム角センサ10の出力信号に基づいてクランク軸の角度及び回転速度、並びに吸気バルブ14の開閉タイミングを検出する。
The
制御装置50は、基本的な制御として、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、インジェクタ13及び点火コイル16等を駆動制御する。制御装置50は、アクセル開度等に基づいて、運転者が要求している内燃機関1の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する吸入空気量となるように、スロットルバルブ6等を制御する。具体的には、制御装置50は、目標スロットル開度を算出し、スロットル開度が目標スロットル開度に近づくように、スロットルバルブ6の電気モータを駆動制御する。また、制御装置50は、クランク軸(内燃機関1)の回転速度及び吸入空気量等に基づいて吸気バルブ14の目標開閉タイミングを算出し、吸気バルブ14の開閉タイミングが目標開閉タイミングに近づくように、吸気可変バルブタイミング機構14の電動アクチュエータを駆動制御する。
As a basic control, the
2−1.ノック検出部51
ノック検出部51は、複数の気筒25が設けられた内燃機関1において発生したノックを気筒25毎に検出するノック検出処理を実行する。ノック検出部51は、ノックセンサ12の出力信号に対してノック周波数成分の抽出処理を行う。ノック周波数成分の抽出処理は、バンドパスフィルタ処理、又はフーリエ変換処理等により行われる。ノック検出部51は、各気筒のノック検出期間におけるノック周波数成分の抽出値のピーク値を各気筒のノック検出値VP(m)として算出する。各気筒のノック検出期間は、例えば、各気筒のピストンの上死点から上死点後50°CA)までのクランク角度間隔に設定される。
2-1.
The
ここで、「m」は、気筒番号であり、気筒数が4の場合は、VP(1)は、第1気筒のノック検出値であり、VP(2)は、第2気筒のノック検出値であり、VP(3)は、第1気筒のノック検出値であり、VP(4)は、第4気筒のノック検出値である。 Here, “m” is a cylinder number, and when the number of cylinders is 4, VP (1) is a knock detection value of the first cylinder, and VP (2) is a knock detection value of the second cylinder. VP (3) is a knock detection value of the first cylinder, and VP (4) is a knock detection value of the fourth cylinder.
ノック検出部51は、各気筒のノック検出値VP(m)に対して気筒毎に平均化処理等の統計処理を行って、各気筒のノック判定値TH(m)を算出する。例えば、第1気筒のノック検出値VP(1)に対して統計処理を行って、第1気筒のノック判定値TH(1)を算出する。この処理が各気筒について行われる。
The
ノック検出部51は、各気筒のノック検出値VP(m)と、各気筒のノック判定値TH(m)とを比較して、各気筒のノックの発生を判定する。例えば、次式に示すように、ノック検出部51は、第1気筒のノック検出値VP(1)が、第1気筒のノック判定値TH(1)よりも大きい場合に、第1気筒にノックが発生したと判定し、第1気筒のノック検出値VP(1)が、第1気筒のノック判定値TH(1)以下である場合に、第1気筒にノックが発生していないと判定する。このノック判定の処理は、各気筒について行われる。
m=1、2、3、4
1)VP(m)>TH(m)の場合
m番気筒にノックが発生 ・・・(1)
2)VP(m)≦TH(m)の場合
m番気筒にノックが未発生
The
m = 1, 2, 3, 4
1) When VP (m)> TH (m)
Knock occurs in the m-th cylinder (1)
2) When VP (m) ≤ TH (m)
No knock in cylinder m
2−2.点火時期算出部52
点火時期算出部52は、ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期θrf(m)を算出する点火時期算出処理を実行する。点火時期算出部52により算出される各気筒の点火時期θrf(m)は、各気筒の上死点を基準にしたクランク角度とされる。
2-2. Ignition
The ignition
<気筒別ノック遅角制御部52a>
点火時期算出部52は、各気筒の点火時期のノック遅角量Δθr(m)を算出する気筒別ノック遅角制御部52aを備えている。気筒別ノック遅角制御部52aは、ノックが検出された気筒のノック遅角量Δθr(m)を増加させる。例えば、次式に示すように、気筒別ノック遅角制御部52aは、ノック検出部51により第1気筒にノックが発生したと判定された場合は、第1気筒のノック遅角量Δθr(1)を、予め設定された遅角増加量Kinだけ増加させる。一方、気筒別ノック遅角制御部52aは、ノック検出部51により第1気筒にノックが発生しなかったと判定された場合は、第1気筒のノック遅角量Δθr(1)を、予め設定された遅角復帰量Kdcだけ減少させる。遅角復帰量Kdcは遅角増加量Kinよりも小さい値に設定される。遅角増加量Kinは、各気筒のノック検出値VP(m)とノック判定値THとの偏差に応じて変更されてもよい。気筒別ノック遅角制御部52aは、各気筒のノック遅角量Δθr(m)を、0から遅角量上限値Δθrmaxの間に、上下限制限する。
m=1、2、3、4
1)m番気筒にノックが発生した場合
Δθr(m)=Δθr(m)+Kin
2)m番気筒にノックが発生していない場合 ・・・(2)
Δθr(m)=Δθr(m)−Kdc
Kdc<Kin
0≦Δθr(m)≦Δθrmax
<Cylinder-specific knock
The ignition
m = 1, 2, 3, 4
1) When knock occurs in the m-th cylinder
Δθr (m) = Δθr (m) + Kin
2) When knock does not occur in the m-th cylinder (2)
Δθr (m) = Δθr (m) −Kdc
Kdc <Kin
0 ≦ Δθr (m) ≦ Δθrmax
<基本点火時期算出部52b>
点火時期算出部52は、内燃機関1の運転状態に基づいて基本点火時期θbを算出する基本点火時期算出部52bを備えている。基本点火時期算出部52bは、内燃機関1の回転速度及び充填効率等の運転状態と、基本点火時期θbとの関係が予め設定された基本点火時期マップを参照し、現在の回転速度及び充填効率等の運転状態に対応する基本点火時期θbを算出する。
<Basic ignition timing
The ignition
点火時期算出部52は、次式に示すように、基本点火時期θbを各気筒のノック遅角量Δθr(m)により遅角して、各気筒のノック遅角後の点火時期θr(m)を算出する。
m=1、2、3、4
θr(m)=θb−Δθr(m) ・・・(3)
As shown in the following equation, the ignition timing
m = 1, 2, 3, 4
θr (m) = θb−Δθr (m) (3)
<気筒別ノック遅角制御の課題>
しかし、気筒別ノック遅角制御により、気筒毎に点火時期を異ならせると、各気筒が生じるトルクが異なってしまう。気筒間のトルク差が大きくなり過ぎると、内燃機関1の振動が大きくなったり、車輪にトルク変動が伝達されたりするため、望ましくない。そこで、気筒間のトルク変動を望ましい範囲内に収めるため、気筒間の点火時期の差(バラツキ幅)を制限することが考えられる。
<Challenges of knock retard control by cylinder>
However, if the ignition timing is varied for each cylinder by the cylinder-specific knock retard angle control, the torque generated by each cylinder varies. If the torque difference between the cylinders becomes too large, vibration of the
図4に、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係を示すトルク点火時期特性を示す。次式に示すように、トルクTは、点火時期θを変数とした2次関数により近似できる。点火時期θが、最大トルク点火時期Bの時(θ=B)に、トルクTが最大値Cになる。
T=−A×(θ−B)2+C ・・・(4)
FIG. 4 shows torque ignition timing characteristics indicating the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing. As shown in the following equation, the torque T can be approximated by a quadratic function with the ignition timing θ as a variable. When the ignition timing θ is the maximum torque ignition timing B (θ = B), the torque T becomes the maximum value C.
T = −A × (θ−B) 2 + C (4)
基本点火時期θbは、燃費を向上するため基本的に最大トルク点火時期B付近に設定される。点火時期θが基本点火時期θbから遅角されるに従って、トルクTが減少する。しかし、点火時期θが遅角側に移動するに従って、点火時期θの遅角量に対するトルクTの減少量が増加する。すなわち、点火時期θの遅角量が大きくなるに従って、トルクTの変動感度が高くなる。 The basic ignition timing θb is basically set near the maximum torque ignition timing B in order to improve fuel consumption. As the ignition timing θ is retarded from the basic ignition timing θb, the torque T decreases. However, as the ignition timing θ moves to the retard side, the decrease amount of the torque T with respect to the retard amount of the ignition timing θ increases. That is, as the retard amount of the ignition timing θ increases, the fluctuation sensitivity of the torque T increases.
よって、図5に示すように、気筒間の点火時期差Δθmが同じであっても、気筒間の最遅角点火時期θrmaxが、最大トルク点火時期Bから、θ1、θ2、θ3と遅角側に変化するに従って、気筒間のトルク差ΔTmが大きくなる。 Therefore, as shown in FIG. 5, even if the ignition timing difference Δθm between the cylinders is the same, the most retarded ignition timing θrmax between the cylinders is retarded from the maximum torque ignition timing B by θ1, θ2, θ3. The torque difference ΔTm between the cylinders increases with the change to.
そのため、気筒間の点火時期差Δθmを、所定の幅に制限するだけでは、点火時期の遅角量によっては、気筒間のトルク差ΔTmが大きくなったり、小さくなったりし、管理できない。そのため、点火時期の遅角量が変化しても、気筒間のトルク差ΔTmを望ましい範囲内に制限しつつ、気筒別に点火時期を遅角できることが望まれる。 Therefore, if the ignition timing difference Δθm between the cylinders is limited only to a predetermined width, the torque difference ΔTm between the cylinders may increase or decrease depending on the retard amount of the ignition timing, and cannot be managed. For this reason, it is desired that the ignition timing can be retarded for each cylinder while the torque difference ΔTm between the cylinders is limited within a desirable range even if the retard amount of the ignition timing is changed.
<点火時期差制限部52c>
そこで、点火時期算出部52は、気筒間の点火時期の差を制限する点火時期差制限部52cを備えている。点火時期差制限部52cは、気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期θr(m)の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期θrmaxを判定する。また、点火時期差制限部52cは、気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差ΔTmaxを算出する。
<Ignition timing difference limiting unit 52c>
Therefore, the ignition timing
点火時期差制限部52cは、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用い、最遅角点火時期θrmaxにおいて、気筒間許容トルク差ΔTmaxに対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差Δθmaxを算出する。具体的には、図6に示すように、点火時期差制限部52cは、最遅角点火時期θrmaxに対応するトルクである最遅角トルクTrmaxと、最遅角トルクTrmaxに気筒間許容トルク差ΔTmaxを加算したトルクとのトルク差に対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差Δθmaxを、トルク点火時期特性を用いて算出する。 The ignition timing difference limiting unit 52c uses a torque ignition timing characteristic in which the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is set in advance, and the ignition corresponding to the inter-cylinder allowable torque difference ΔTmax at the most retarded ignition timing θrmax. A torque allowable ignition timing difference Δθmax, which is a timing difference, is calculated. Specifically, as shown in FIG. 6, the ignition timing difference limiting unit 52c includes a maximum retard torque Trmax that is a torque corresponding to the most retarded ignition timing θrmax and an allowable torque difference between cylinders to the most retarded torque Trmax. A torque allowable ignition timing difference Δθmax, which is a difference in ignition timing corresponding to a torque difference from the torque obtained by adding ΔTmax, is calculated using torque ignition timing characteristics.
そして、点火時期算出部52は、各気筒の点火時期θr(m)を、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりもトルク許容点火時期差Δθmaxだけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期θamaxとの範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期θrf(m)として算出する。例えば、図7に示すように、第1気筒の点火時期θr(1)が最遅角点火時期θrmaxであり、第2気筒の点火時期θr(2)、第3気筒の点火時期θr(3)、第4気筒の点火時期θr(4)の順に、進角側に設定されており、第3気筒及び第4気筒の点火時期θr(3)、θr(4)が、最遅角点火時期θrmaxから進角側上限点火時期θamax(=θrmax+Δθmax)の範囲外になっている場合は、制限処理により、進角側上限点火時期θamaxが、最終的な第3気筒及び第4気筒の点火時期θrf(3)、θrf(4)に設定される。
The ignition
上記の構成によれば、トルク点火時期特性を用いて、最遅角点火時期θrmaxにおいて、気筒間許容トルク差ΔTmaxに対応するトルク許容点火時期差Δθmaxを算出す
るので、図8に示すように、気筒間の最遅角点火時期θrmaxが、最大トルク点火時期Bから、θ1、θ2、θ3と遅角側に変化するに従って、気筒間許容トルク差ΔTmaxに対応するトルク許容点火時期差Δθmaxを減少させることができている。そして、各気筒の点火時期θr(m)をトルク許容点火時期差Δθmaxの範囲内に制限するので、点火時期の遅角量が変化しても、気筒間のトルク差ΔTmを、気筒間許容トルク差ΔTmaxの範囲内に確実に制限することができる。また、最遅角点火時期θrmaxを除いた各気筒の点火時期θr(m)が変更されるので、最遅角点火時期θrmaxの気筒のノックの発生を抑制することができる。よって、気筒間のトルク差が大きくなり過ぎることを防止でき、内燃機関1の振動が大きくなることを抑制し、車輪にトルク変動が伝達されることを抑制できる。
According to the above configuration, the torque allowable ignition timing difference Δθmax corresponding to the cylinder allowable torque difference ΔTmax is calculated at the most retarded ignition timing θrmax using the torque ignition timing characteristics. Therefore, as shown in FIG. As the most retarded ignition timing θrmax between the cylinders changes from the maximum torque ignition timing B toward the retarded side with θ1, θ2, θ3, the torque allowable ignition timing difference Δθmax corresponding to the inter-cylinder allowable torque difference ΔTmax is decreased. Is able to. Since the ignition timing θr (m) of each cylinder is limited within the range of the torque allowable ignition timing difference Δθmax, even if the retard amount of the ignition timing changes, the inter-cylinder torque difference ΔTm is determined as the allowable cylinder-to-cylinder torque. It can be surely limited within the range of the difference ΔTmax. Further, since the ignition timing θr (m) of each cylinder excluding the most retarded ignition timing θrmax is changed, it is possible to suppress the occurrence of knocking in the cylinder having the most retarded ignition timing θrmax. Therefore, the torque difference between the cylinders can be prevented from becoming too large, the vibration of the
本実施の形態では、点火時期差制限部52cは、トルク点火時期特性として、式(4)に示したような、トルクTを、点火時期θを変数とした2次関数により表した特性を用い、2次関数の各係数A、B、Cを、内燃機関の運転状態に基づいて設定する。例えば、点火時期差制限部52cは、回転速度及び充填効率等の内燃機関の運転状態と各係数A、B、Cとの関係が予め設定された係数設定マップを参照し、現在の内燃機関の運転状態に対応する各係数A、B、Cを算出する。 In the present embodiment, the ignition timing difference limiting unit 52c uses, as the torque ignition timing characteristic, a characteristic represented by a quadratic function with the torque T as a variable as shown in the equation (4). The coefficients A, B, and C of the quadratic function are set based on the operating state of the internal combustion engine. For example, the ignition timing difference limiting unit 52c refers to a coefficient setting map in which the relationship between the operating state of the internal combustion engine such as the rotational speed and the charging efficiency and the coefficients A, B, and C is set in advance, and the current internal combustion engine The respective coefficients A, B, and C corresponding to the driving state are calculated.
点火時期差制限部52cは、式(4)を用い、次式に示すように、最遅角点火時期θrmaxに対応するトルクである最遅角トルクTrmaxを算出する。
Trmax=−A×(θrmax−B)2+C ・・・(5)
The ignition timing difference limiting unit 52c calculates the most retarded angle torque Trmax, which is a torque corresponding to the most retarded ignition timing θrmax, using the equation (4), as shown in the following equation.
Trmax = −A × (θrmax−B) 2 + C (5)
点火時期差制限部52cは、式(4)を点火時期θについて整理した次式を用い、最遅角トルクTrmaxに気筒間許容トルク差ΔTmaxを加算したトルクに対応する点火時期である進角側上限点火時期θamaxを算出する。
θamax=√{(Trmax+ΔTmax−C)/(−A)}+B
・・・(6)
The ignition timing difference limiting unit 52c uses the following equation obtained by arranging the equation (4) with respect to the ignition timing θ, and uses the following equation to calculate the ignition timing corresponding to the torque obtained by adding the inter-cylinder allowable torque difference ΔTmax to the most retarded torque Trmax. The upper limit ignition timing θamax is calculated.
θamax = √ {(Trmax + ΔTmax−C) / (− A)} + B
... (6)
そして、点火時期差制限部52cは、進角側上限点火時期θamaxから最遅角点火時期θrmaxを減算して、トルク許容点火時期差Δθmaxを算出する。なお、進角側上限点火時期θamaxが算出されているので、トルク許容点火時期差Δθmaxを算出しなくてもよい。
Δθmax=θamax−θrmax ・・・(7)
Then, the ignition timing difference limiting unit 52c calculates the torque allowable ignition timing difference Δθmax by subtracting the most retarded ignition timing θrmax from the advance side upper limit ignition timing θamax. Since the advance side upper limit ignition timing θamax is calculated, the torque allowable ignition timing difference Δθmax may not be calculated.
Δθmax = θamax−θrmax (7)
或いは、簡易的な方法として、点火時期差制限部52cは、式(4)を点火時期θについて微分した式(8)を用いて、最遅角点火時期θrmaxにおけるトルクTの傾きdT/dθを算出し、式(9)に示すように、気筒間許容トルク差ΔTmaxをトルクTの傾きdT/dθで除算してトルク許容点火時期差Δθmaxを算出するように構成されてもよい。
dT/dθ=−2×A×(θrmax−B) ・・・(8)
Δθmax=ΔTmax/(dT/dθ) ・・・(9)
Alternatively, as a simple method, the ignition timing difference limiting unit 52c calculates the gradient dT / dθ of the torque T at the most retarded ignition timing θrmax using the equation (8) obtained by differentiating the equation (4) with respect to the ignition timing θ. As shown in the equation (9), the allowable torque difference ΔTmax between the cylinders may be divided by the gradient dT / dθ of the torque T to calculate the allowable torque difference Δθmax.
dT / dθ = −2 × A × (θrmax−B) (8)
Δθmax = ΔTmax / (dT / dθ) (9)
<比較許容点火時期差>
図9に示すように、トルク許容点火時期差Δθmaxによる制限だけでは、最遅角点火時期θrmaxが最大トルク点火時期B付近である場合に、トルク許容点火時期差Δθmaxが大きくなる。そこで、点火時期差制限部52cは、トルク許容点火時期差Δθmaxと、予め設定された比較許容点火時期差Δθcmaxとの小さい方である小許容点火時期差Δθmaxsにより、各気筒の点火時期θr(m)を制限するように構成されている。この構成によれば、最遅角点火時期θrmaxが最大トルク点火時期B付近である場合でも、気筒間の点火時期差が大きくなり過ぎることを防止できる。
<Comparison allowable ignition timing difference>
As shown in FIG. 9, the torque allowable ignition timing difference Δθmax increases when the most retarded ignition timing θrmax is in the vicinity of the maximum torque ignition timing B only by the limitation by the torque allowable ignition timing difference Δθmax. Therefore, the ignition timing difference limiting unit 52c uses the smaller allowable ignition timing difference Δθmaxs, which is the smaller of the torque allowable ignition timing difference Δθmax and the preset comparative allowable ignition timing difference Δθcmax, to determine the ignition timing θr (m ) Is configured to restrict. According to this configuration, even when the most retarded ignition timing θrmax is near the maximum torque ignition timing B, it is possible to prevent the ignition timing difference between the cylinders from becoming too large.
本実施の形態では、点火時期差制限部52cは、比較許容点火時期差として、気筒別に設定された許容点火時期差である気筒別許容点火時期差Δθcmax(m)を用い、各気筒について、各気筒の気筒別許容点火時期差Δθcmax(m)とトルク許容点火時期差Δθmaxとの小さい方である小許容点火時期差Δθmaxs(m)を判定し、各気筒について、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりも各気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(m)だけ進角側の点火時期である気筒別進角側上限点火時期θacmax(m)(=θrmax+Δθmaxs(m))との範囲内に各気筒の点火時期θr(m)を制限する。 In the present embodiment, the ignition timing difference limiting unit 52c uses the per-cylinder permissible ignition timing difference Δθcmax (m), which is the permissible ignition timing difference set for each cylinder, as the comparative permissible ignition timing difference. A small allowable ignition timing difference Δθmaxs (m), which is a smaller one of the per-cylinder allowable ignition timing difference Δθcmax (m) and the torque allowable ignition timing difference Δθmax, is determined, and the most retarded ignition timing θrmax is determined for each cylinder. With respect to the cylinder specific advance side upper limit ignition timing θacmax (m) (= θrmax + Δθmaxs (m)), which is the ignition timing on the advance side by a small allowable ignition timing difference Δθmaxs (m) of each cylinder from the most retarded ignition timing θrmax. The ignition timing θr (m) of each cylinder is limited within the range.
気筒別許容点火時期差Δθcmax(m)は、ノックセンサ12と各気筒との距離等によって変化する各気筒のノック検出性等に基づいて予め設定される。例えば、各気筒の気筒別許容点火時期差Δθcmax(m)は、次式のように設定される。
Δθcmax(1)=1、Δθcmax(2)=3
Δθcmax(3)=3、Δθcmax(4)=1 ・・・(10)
The cylinder-by-cylinder allowable ignition timing difference Δθcmax (m) is set in advance based on the knock detectability of each cylinder, which varies depending on the distance between the
Δθcmax (1) = 1, Δθcmax (2) = 3
Δθcmax (3) = 3, Δθcmax (4) = 1 (10)
トルク許容点火時期差Δθmaxが2に設定されている場合は、第1気筒及び第4気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(1)、(4)は、Δθcmax(1)、(4)(=1)と、Δθmax(=2)との小さい方の1に設定され、第2気筒及び第3気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(2)、(3)は、Δθcmax(2)、(3)(=3)と、Δθmax(=2)との小さい方の2に設定される。 When the torque allowable ignition timing difference Δθmax is set to 2, the small allowable ignition timing differences Δθmaxs (1), (4) between the first cylinder and the fourth cylinder are Δθcmax (1), (4) (= 1) ) And Δθmax (= 2), which is the smaller one, the small allowable ignition timing differences Δθmaxs (2) and (3) between the second and third cylinders are Δθcmax (2), (3) ( = 3) and Δθmax (= 2), whichever is smaller, is set to 2.
そして、第1気筒の点火時期θr(1)は、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりも第1気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(1)(=1)だけ進角側の第1気筒の気筒別進角側上限点火時期θacmax(1)(=θrmax+Δθmaxs(1))との範囲内に制限される。第2気筒の点火時期θr(2)は、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりも第2気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(2)(=2)だけ進角側の第2気筒の気筒別進角側上限点火時期θacmax(2)(=θrmax+Δθmaxs(2))との範囲内に制限される。第3気筒の点火時期θr(3)は、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりも第3気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(3)(=2)だけ進角側の第3気筒の気筒別進角側上限点火時期θacmax(3)(=θrmax+Δθmaxs(3))との範囲内に制限される。第4気筒の点火時期θr(4)は、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりも第4気筒の小許容点火時期差Δθmaxs(4)(=1)だけ進角側の第4気筒の気筒別進角側上限点火時期θacmax(4)(=θrmax+Δθmaxs(4))との範囲内に制限される。 The ignition timing θr (1) of the first cylinder is advanced by the most retarded ignition timing θrmax and a smaller allowable ignition timing difference Δθmaxs (1) (= 1) of the first cylinder than the most retarded ignition timing θrmax. The cylinder-side advance angle upper limit ignition timing θacmax (1) (= θrmax + Δθmaxs (1)) of the first cylinder on the side is limited. The ignition timing θr (2) of the second cylinder is advanced by the most retarded ignition timing θrmax and a small allowable ignition timing difference Δθmaxs (2) (= 2) of the second cylinder from the most retarded ignition timing θrmax. The cylinder-specific advance side upper limit ignition timing θacmax (2) (= θrmax + Δθmaxs (2)) of the second cylinder is limited. The ignition timing θr (3) of the third cylinder is advanced by the most retarded ignition timing θrmax and a small allowable ignition timing difference Δθmaxs (3) (= 2) of the third cylinder from the most retarded ignition timing θrmax. The third cylinder advance angle side upper limit ignition timing θacmax (3) (= θrmax + Δθmaxs (3)) is limited. The ignition timing θr (4) of the fourth cylinder is advanced by the most retarded ignition timing θrmax and a small allowable ignition timing difference Δθmaxs (4) (= 1) of the fourth cylinder from the most retarded ignition timing θrmax. The cylinder-by-cylinder advance side upper limit ignition timing θacmax (4) (= θrmax + Δθmaxs (4)) is limited.
2−3.点火制御部53
点火制御部53は、点火時期算出部52により算出された各気筒の点火時期θrf(m)で、各気筒の混合気を点火させる点火制御処理を行う。点火制御部53は、通電期間、各気筒の点火コイル16を通電させた後、各気筒の点火時期θrf(m)で、各気筒の点火コイル16への通電を遮断し、各気筒の点火プラグ18に火花放電を生じさせる。例えば、点火制御部53は、第1気筒の点火時期θrf(1)で、第1気筒の点火コイル16への通電を遮断し、第1気筒の点火プラグ18に火花放電を生じさせる。
2-3.
The
2−4.フローチャート
本実施の形態に係る制御装置50の概略的な処理の手順(内燃機関1の制御方法)について、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。図10のフローチャートの処理は、演算処理装置90が記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行することにより、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
2-4. Flowchart A schematic processing procedure (control method of the internal combustion engine 1) of the
ステップS01で、ノック検出部51は、上記のように、複数の気筒25が設けられた内燃機関1において発生したノックを気筒毎に検出するノック検出処理(ノック検出ステップ)を実行する。
In step S01, the
次に、ステップS02で、点火時期算出部52は、上記のように、ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期θrf(m)を算出する点火時期算出処理(点火時期算出ステップ)を実行する。点火時期算出部52は、気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期θr(m)の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期θrmaxを判定し、気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差ΔTmaxを算出する。そして、点火時期算出部52は、各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用い、最遅角点火時期θrmaxにおいて、気筒間許容トルク差ΔTmaxに対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差Δθmaxを算出する。点火時期算出部52は、各気筒の点火時期θr(m)を、最遅角点火時期θrmaxと、最遅角点火時期θrmaxよりもトルク許容点火時期差Δθmaxだけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期θamaxとの範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期θrf(m)として算出する。
Next, in step S02, the ignition timing
そして、ステップS03で、点火制御部53は、点火時期算出部52により算出された各気筒の点火時期θrf(m)で、各気筒の混合気を点火させる点火制御処理(点火制御ステップ)を実行する。
In step S03, the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 内燃機関、12 ノックセンサ、50 内燃機関の制御装置、51 ノック検出部、52 点火時期算出部、53 点火制御部、θ 点火時期、θamax 進角側上限点火時期、θacmax 気筒別進角側上限点火時期、θrf(m) 各気筒の点火時期、θrmax 最遅角点火時期、Δθr ノック遅角量、Δθm 点火時期差、Δθmax トルク許容点火時期差、Δθcmax 気筒別許容点火時期差、Δθmaxs 小許容点火時期差、T トルク、Trmax 最遅角トルク、ΔTmax 気筒間許容トルク差
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期を算出する点火時期算出部と、
前記点火時期算出部により算出された各気筒の点火時期で、各気筒の混合気を点火させる点火制御部と、を備え、
前記点火時期算出部は、
前記気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期を判定し、
気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差を算出し、
各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用い、前記最遅角点火時期において、前記気筒間許容トルク差に対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差を算出し、
各気筒の点火時期を、前記最遅角点火時期と、前記最遅角点火時期よりも前記トルク許容点火時期差だけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期との範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期として算出する内燃機関の制御装置。 A knock detection unit for detecting, for each cylinder, a knock generated in an internal combustion engine provided with a plurality of cylinders;
An ignition timing calculation unit for performing cylinder-by-cylinder knock retardation control for retarding the ignition timing of the cylinder in which knocking is detected for each cylinder, and calculating the ignition timing for each cylinder;
An ignition control unit for igniting an air-fuel mixture of each cylinder at the ignition timing of each cylinder calculated by the ignition timing calculation unit,
The ignition timing calculation unit
Determining the most retarded ignition timing which is the most retarded ignition timing among the ignition timings of each cylinder retarded by the cylinder-specific knock retard control,
Calculate the allowable torque difference between cylinders, which is the maximum torque difference allowed between cylinders,
Torque allowable ignition is a difference in ignition timing corresponding to the allowable torque difference between the cylinders at the most retarded ignition timing using a torque ignition timing characteristic in which the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is set in advance. Calculate the time difference,
The ignition timing of each cylinder is limited within the range of the most retarded ignition timing and the advance-side upper limit ignition timing that is the advance timing ignition timing difference by the torque allowable ignition timing from the most retarded ignition timing. A control device for an internal combustion engine that calculates the ignition timing as the final ignition timing of each cylinder.
ノックが検出された気筒の点火時期を気筒毎に遅角する気筒別ノック遅角制御を行って、気筒毎に点火時期を算出する点火時期算出ステップと、
前記点火時期算出ステップにおいて算出された各気筒の点火時期で、各気筒の混合気を点火させる点火制御ステップと、を実行し、
前記点火時期算出ステップでは、
前記気筒別ノック遅角制御により遅角した各気筒の点火時期の内、最も遅角された点火時期である最遅角点火時期を判定し、
気筒間に許容する最大トルク差である気筒間許容トルク差を算出し、
各気筒が発生するトルクと点火時期との関係が予め設定されたトルク点火時期特性を用
い、前記最遅角点火時期において、前記気筒間許容トルク差に対応する点火時期の差であるトルク許容点火時期差を算出し、
各気筒の点火時期を、前記最遅角点火時期と、前記最遅角点火時期よりも前記トルク許容点火時期差だけ進角側の点火時期である進角側上限点火時期との範囲内に制限した点火時期を最終的な各気筒の点火時期として算出する内燃機関の制御方法。 A knock detection step of detecting, for each cylinder, a knock generated in an internal combustion engine provided with a plurality of cylinders;
Ignition timing calculation step of performing cylinder-specific knock retard control for retarding the ignition timing of the cylinder in which knock is detected for each cylinder, and calculating the ignition timing for each cylinder;
An ignition control step of igniting an air-fuel mixture in each cylinder at the ignition timing calculated in the ignition timing calculation step,
In the ignition timing calculation step,
Determining the most retarded ignition timing which is the most retarded ignition timing among the ignition timings of each cylinder retarded by the cylinder-specific knock retard control,
Calculate the allowable torque difference between cylinders, which is the maximum torque difference allowed between cylinders,
Torque allowable ignition is a difference in ignition timing corresponding to the allowable torque difference between the cylinders at the most retarded ignition timing using a torque ignition timing characteristic in which the relationship between the torque generated by each cylinder and the ignition timing is set in advance. Calculate the time difference,
The ignition timing of each cylinder is limited within the range of the most retarded ignition timing and the advance-side upper limit ignition timing that is the advance timing ignition timing difference by the torque allowable ignition timing from the most retarded ignition timing. A control method for an internal combustion engine that calculates the ignition timing as the final ignition timing of each cylinder.
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