JPH05302535A - エンジンのトルクダウン制御装置 - Google Patents

エンジンのトルクダウン制御装置

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JPH05302535A
JPH05302535A JP3143037A JP14303791A JPH05302535A JP H05302535 A JPH05302535 A JP H05302535A JP 3143037 A JP3143037 A JP 3143037A JP 14303791 A JP14303791 A JP 14303791A JP H05302535 A JPH05302535 A JP H05302535A
Authority
JP
Japan
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torque
ignition timing
intake air
engine
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP3143037A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Fujiwara
藤原邦彦
Yasufumi Matsushita
松下保史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP3143037A priority Critical patent/JPH05302535A/ja
Publication of JPH05302535A publication Critical patent/JPH05302535A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジントルクを点火時期調整で応答性よく
低減制御するについて排気ガス温度の抑制とノッキング
の防止を行う。 【構成】 トルクダウン条件の成立時に吸入空気量を減
量方向に制御するとともに、点火時期を最大トルクが得
られる最適点火時期よりも進角側に補正することでエン
ジントルクを所定値低下させるトルクダウン制御手段を
設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トラクションコントロ
ール等に基づいてエンジンの発生トルクを低減制御する
エンジンのトルクダウン制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、特公昭58−20051 号
公報に見られるように、車両の駆動輪の空転を防止する
ためにエンジンの出力を抑制するについて、エンジンの
点火時期を遅角補正してその出力を低減する技術が公知
である。
【0003】その他、エンジン出力を低減する方法とし
ては、スロットル弁を閉じることによる吸入空気量の減
少、燃料供給量の低減等が実用可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記点火時期の遅角操
作によってエンジン出力を低減させるトルクダウン制御
は、応答性が良好で出力低減効果が大きい反面、この点
火時期の遅角に伴って後燃え燃焼となって排気ガス温度
が高くなり、触媒その他の排気系構成部品の熱劣化を生
起しその耐久性に悪影響を与える問題を有する。そし
て、上記問題によって点火時期の遅角量が制限され、十
分なトルクダウン効果が得られなくなる。
【0005】一方、点火時期を最大トルクが得られる最
適点火時期よりも進角させると、遅角させた場合と同様
にトルクダウン効果が得られるが、点火時期の進角は高
負荷状態ではノッキングやプリイグニションの発生を生
起する恐れがある。また、点火時期以外の吸入空気量も
しくは燃料の低減によるトルクダウンでは、作動から実
際にエンジン出力が低下するのに時間遅れがあって、制
御応答性が低い問題を有する。
【0006】そこで本発明は上記事情に鑑み、排気系構
成部品の熱劣化を招くことなくしかもノッキングを防止
しつつ応答性よくトルクダウンが行えるようにしたエン
ジンのトルクダウン制御装置を提供することを目的とす
るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のエンジンのトルクダウン制御装置は、図1に基
本構成を示すように、エンジンEの吸気系Aには吸入空
気量を調整する吸入空気量調整手段Bを設けるととも
に、点火プラグCによる点火時期を調整する点火時期調
整手段Dを設け、両手段の作動によってトルクダウン制
御を行う。
【0008】また、トラクションコントロール等に基づ
きエンジンEの発生トルクを低減する所定のトルクダウ
ン条件の成立を判定する判定手段Fを設け、この判定手
段Fの信号がトルクダウン制御手段Gに出力される。そ
して、該トルクダウン制御手段Gは、前記トルクダウン
条件成立時に、吸入空気量調整手段Aに制御信号を出力
して吸入空気量を減量方向に制御すると同時に、点火時
期調整手段Dに対して制御信号を出力して点火時期を最
大トルクが得られる最適点火時期よりも進角側に補正す
ることによりエンジントルクを所定値低下させるもので
ある。
【0009】
【作用および効果】上記のようなエンジンのトルクダウ
ン制御装置では、例えばトラクションコントロールで車
輪の空転が発生したような所定のトルクダウン条件の成
立を判定すると、トルクダウン制御手段によって吸入空
気量を減量方向に制御すると同時に、点火時期を進角補
正することによりエンジントルクを所定値低下させるト
ルクダウン制御を行うものであり、点火時期の進角補正
によって排気ガス温度の上昇を招くことなく応答性よく
エンジン出力の低減を行うと同時に、吸入空気量の低減
によって点火時期を進角してもノッキングの発生を回避
することができるものである。
【0010】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図2に実施例のトルクダウン制御装置を備えたエン
ジンの全体構成図を示す。
【0011】エンジン本体10の燃焼室11に吸気を供給す
る吸気通路12には、上流側からエアクリーナ13、エアフ
ローセンサ14が介装されるとともに、その下流側に吸入
空気量を調整するアクセル用スロットル弁15と、トルク
ダウン用制御弁16とが配設され、さらに下流端部分には
燃料を噴射供給するインジェクタ17が装着されている。
一方、燃焼室11からの排気ガスを排出する排気通路19に
は排気濃度を検出する排気センサ20が配設され、また、
前記燃焼室11に臨んで点火プラグ21が配設されている。
【0012】前記アクセル用スロットル弁15は、アクセ
ルペダルの操作に機械的に連係して開閉作動されるもの
であり、負荷に応じた吸入空気量の制御が行われる。一
方、前記トルクダウン用制御弁16は、ステップモータ等
によるアクチュエータ22が接続されてコントロールユニ
ット25からの制御信号によって開度が制御され、トルク
ダウンのための吸入空気量の調整が行われる。
【0013】上記コントロールユニット25は上記トルク
ダウン用制御弁16の開閉制御を行うとともに、点火プラ
グ21による点火時期制御、インジェクタ17による燃料噴
射制御を行うものであり、このコントロールユニット25
には制御のために各種検出信号が入力される。すなわ
ち、エアフローセンサ14からの吸入空気量信号、スロッ
トル弁15の開度を検出するスロットルセンサ26からのス
ロットル開度信号、排気センサ20からの空燃比信号、回
転センサ27からのエンジン回転数信号、水温センサ28か
らのエンジン水温信号、クランクセンサ29からのクラン
ク角信号等がそれぞれ入力される。
【0014】前記コントロールユニット25は、通常のエ
ンジンの運転状態に対応した点火時期制御、燃料噴射制
御を行うのに加えて、駆動輪のスリップ率が所定値以下
となるようにトラクションコントロールを行うのに伴う
エンジン出力を低下するトルクダウン制御を行うもので
あって、通常の点火時期制御は、吸入空気量もしくはス
ロットル開度などによるエンジン負荷とエンジン回転数
に対応してそれぞれの運転状態で最大トクルが得られる
最適点火時期に対して、燃焼騒音もしくはノッキングの
発生に対する補正を行って所定の時期に点火を実行する
ように点火信号を出力するものである。また、吸入空気
量とエンジン回転数に対応して燃料噴射量の制御を行う
ものである。
【0015】また、上記トルクダウン制御は、駆動輪と
従動輪との回転差などから駆動輪のスリップ量を検出
し、このスリップ量が所定値を越えたスリップ(空転)
発生時には、このスリップ量が所定値以下となるように
トラクションコントロールを行うものであって、上記ス
リップ発生時にはエンジン出力を低下するべくトルクダ
ウン用制御弁16をそのときのスロットル開度より小さい
所定開度に閉じて吸入空気量を低減すると同時に、点火
時期を前記運転状態に対応した最大トルクが得られる最
適点火時期より進角側に補正してエンジン発生トルクを
所定値に低減制御するものである。
【0016】上記トルクダウン制御時の点火時期の進角
は、前記トルクダウン用制御弁16の開度に対応する吸入
空気量で許容できる範囲で進角させるために、吸入空気
量(トルクダウン用制御弁16の開度)に対応した進角限
界点火時期のテーブルをもっている。また、上記吸入空
気量の低減と進角補正によってエンジントルクが目標値
まで低下したか判定し、目標値となるように上記トルク
ダウン操作を繰り返すように制御する。なお、上記トル
クダウン制御弁16は通常の運転状態では、全開状態に作
動されている。また、上記進角限界の判定は、吸気圧力
に基づいて求めるようにしてもよい。
【0017】ここで、点火時期とトルクおよび排気ガス
温度との関係を図4に基づいて説明する。実線で示すト
ルクカーブT1は吸気圧力が−100mmHg と低く吸入空気
量の多い高負荷運転状態での特性を示し、最大トルクを
発生する最適点火時期MBT1から点火時期が進角しても遅
角しても発生トルクは低減し、この高負荷領域において
は例えばノッキングの発生を抑制することから上記最適
点火時期MBT1より少し遅角した点火時期θ1 となるa点
で運転を行うものである。また、上記高負荷運転状態で
の排気ガス温度は曲線S1に示すように、点火時期が遅
角するほど温度が高くなる傾向を有する。
【0018】一方、鎖線で示すトルクカーブT2は吸気
圧力が−200mmHg と大きく吸入空気量の低減した低負荷
運転状態での特性を示し、全体的に発生トルクは低減す
るが、最大トルクを発生する最適点火時期MBT2から点火
時期が進角しても遅角しても発生トルクが低減する特性
は同一であり、上記最適点火時期MBT2は高負荷時の最適
点火時期MBT1より進角側となっている。また、この低負
荷運転状態での排気ガス温度は曲線S2に示すように、
点火時期が遅角するほど温度が高くなる傾向を有すると
ともに、前記高負荷時の曲線S1より低温側となってい
る。
【0019】そして、前記a点での高負荷運転状態から
トルクダウン制御に基づいてトルクをt1 から目標トル
クt2 に低下させるについては、吸入空気量を低減させ
て低負荷トルクカーブT2に移行させるとともに、この
トルクカーブT2で最適点火時期MBT2より進角側の点火
時期θ2 に点火時期を進角補正することで、上記目標ト
ルクt2 での運転を行うものである。その際、上記トル
クカーブT2で目標トルクt2 に対応する運転状態とし
ては最適点火時期MBT2より遅角側のc点でも同一トルク
となるが、この運転状態での排気ガス温度はfと高く、
前記進角側のb点での排気ガス温度はgと低くなるもの
であり、実際の実験ではその差は40〜50℃となる。ま
た、θ2 のように点火時期を最適点火時期より大きく進
角させると高負荷状態ではノッキング、プリイグニショ
ンが発生してエンジンに悪影響を及ぼすが、吸入空気量
が低減している低負荷領域ではノッキング限界およびプ
リイグニション限界も進角側に移行していることから、
問題が生じない。
【0020】なお、上記トルクを低下させた後の復帰時
には、応答性、制御性の点から、まず点火時期を復帰さ
せてから吸入空気量の増大を行うように制御するのが好
適である。
【0021】次に、前記コントロールユニット25による
トルクダウン制御の処理を図3のフローチャートに基づ
いて説明する。制御スタート後、ステップS1で他のル
ーチンによって行われるトラクションコントロールでの
スリップ検出などに基づいてトルクダウン条件が成立し
たか否かを、例えばトルクダウン実行フラグによって判
定する。
【0022】上記トルクダウン条件が成立した際には、
ステップS2で上記スリップの発生状況などに応じてエ
ンジントルクを低下させる目標トルクを算出する。すな
わち、上記目標トルクは例えばスリップ率が大きいほど
小さな値に設定するものである。そして、ステップS3
で上記目標トルクに対応する開度にトルクダウン用制御
弁16を閉作動して吸入空気量を低減する。上記制御弁16
の開度は前記目標トルクの大きさに応じて設定され、目
標トルクが小さいほどすなわちトルクダウン量が大きい
ほど低開度となるように閉作動する。
【0023】ステップS4は点火時期を進角補正するに
ついて、そのノッキング限界およびプリイグニション限
界を算出するものである。これらの限界の算出は、エン
ジン回転数、エンジン負荷(スロットル開度または吸気
圧力)、エンジン水温等に応じて行うものである。エン
ジン回転数の上昇に対して最適点火時期は進角するもの
であり、前記ノッキングおよびプリイグニション限界は
低回転の進角側にあって、低回転領域で進角側の余裕は
少なくなる。一方、エンジン負荷の上昇に対しては最適
点火時期は遅角するものであり、ノッキングおよびプリ
イグニション限界は高負荷の進角側にあって、高負荷領
域で進角側の余裕は少なくなる。また、エンジン水温の
上昇に対しては最適点火時期は進角するものであり、ノ
ッキングおよびプリイグニション限界は高水温の進角側
にあって、高水温領域で進角側の余裕は少なくなる。
【0024】続いて、ステップS5で上記進角限界によ
る規制を受けつつ点火時期を最適点火時期より進角側に
補正した時期に設定し、点火を実行する。この点火時期
の進角と吸入空気量の低減とによってエンジントルクを
低下するものであり、この低下したトルクが目標トルク
となったか否かをステップS6で判定する。そして、こ
のステップS6の判定がNOで目標トルクにまで低下し
ていない場合には、ステップS3に戻ってトルクダウン
用制御弁16の閉作動と点火時期の進角とを繰り返して、
目標トルクに達するまで行う。
【0025】一方、トラクションコントロールでスリッ
プが発生していない場合で前記ステップS1の判定がN
Oでトルクダウン条件が成立していない場合には、ステ
ップS7に進んでトルクダウン用制御弁16を全開状態に
作動するとともに、ステップS8で通常の点火時期制御
を行い、運転状態に応じてマップ等から求めた最適点火
時期に基づき各種補正を行って所定の点火時期に点火を
実行する。
【0026】上記のような処理によるトルクダウン制御
時のタイムチャートを図5に示し、トルクダウン実行条
件が成立すると、トルクダウン用制御弁16を徐々に閉じ
て吸入空気量を低減するととともに、点火時期を徐々に
進角補正し、トルクダウン後の吸入空気量に対応した最
適点火時期MBT2よりさらに進角補正することでエンジン
トルクを目標トルクに低下させるものである。これによ
り、点火時期の補正で応答性よくトルクダウンを行うと
同時に進角補正であることから排気ガス温度の上昇を防
止し、また、進角補正であっても吸入空気量を低減して
いることで、確実なトルクダウンが得られるとともにノ
ッキングを発生し難くし、さらに、限界規制によってノ
ッキングおよびプリイグニションの発生を回避してい
る。
【0027】なお、前記実施例においては、吸気通路に
アクセル用スロットル弁15とトルクダウン用制御弁16と
を配設しているが、両者を1つのスロットル弁で構成す
るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンジンのトルクダウン制御装置の構
成を明示する構成図
【図2】具体例を示すトルクダウン制御装置を備えたエ
ンジンの全体構成図
【図3】コントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図
【図4】点火時期に対するトルク特性と排気ガス温度と
の関係を示す特性図
【図5】トルクダウン制御例のタイムチャート図
【符号の説明】
E エンジン A 吸気系 B 吸入空気量調整手段 D 点火時期調整手段 F 判定手段 G トルクダウン制御手段 10 エンジン本体 15 アクセル用スロットル弁 16 トルクダウン用制御弁 21 点火プラグ 22 アクチュエータ 25 コントロールユニット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの吸入空気量を調整する吸入空
    気量調整手段と、点火時期を調整する点火時期調整手段
    とを備えたエンジンにおいて、エンジンの発生トルクを
    低減する所定のトルクダウン条件の成立を判定する判定
    手段と、この判定手段の信号を受け、トルクダウン条件
    成立時、前記吸入空気量調整手段に制御信号を出力して
    吸入空気量を減量方向に制御するとともに、前記点火時
    期調整手段に対して制御信号を出力して点火時期を最大
    トルクが得られる最適点火時期よりも進角側に補正する
    ことによりエンジントルクを所定値低下させるトルクダ
    ウン制御手段を設けたことを特徴とするエンジンのトル
    クダウン制御装置。
  2. 【請求項2】 前記判定手段は、車輪のスリップ状態を
    所定状態とするトラクションコントロールに基づくトル
    クダウン条件を判定することを特徴とする請求項1記載
    のエンジンのトルクダウン制御装置。
JP3143037A 1991-06-14 1991-06-14 エンジンのトルクダウン制御装置 Pending JPH05302535A (ja)

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