JP3713769B2

JP3713769B2 - Engine ignition timing control device

Info

Publication number: JP3713769B2
Application number: JP28793595A
Authority: JP
Inventors: 洋二宮; 孝次遠藤; 真悟原田; 秋夫井上
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2015-10-09
Also published as: JPH09105342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの点火時期制御装置、特にトラクション制御が行われる車両に適用されるエンジンの点火時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンの点火時期は、出力を最大限に発揮させるよう最適の時期に設定されるのであるが、種々の目的でこの点火時期を最適時期よりずらせる場合があり、その一つとして、例えば特公平６−６９２５号公報に記載されているようなエンジンのノイズ振動低減を目的とした特定気筒の点火時期リタード制御がある。
【０００３】
この制御は、エンジンの所定運転領域で発生するノイズや振動が、複数の気筒のうちの特定気筒の燃焼圧を抑制することによって低減されることに着目したものであって、その燃焼圧の抑制のために特定の気筒の点火時期を最適時期よりもリタードさせるものである。
【０００４】
例えば、図９に示すように、第１気筒から第６気筒までの６つの気筒Ａ１〜Ａ６が、クランクプーリーＢ側の端部から変速機Ｃ側の端部に向けて２つのバンクＤ１，Ｄ２に交互に設けられたＶ型６気筒エンジンの場合、低負荷低回転の領域で、上記クランクプーリーＢを介してクランクシャフトに作用する補記駆動用ベルトの張力に対し、これと反対方向に第１気筒Ａ１の燃焼圧が間欠的に作用することにより、主軸受部で打音が発生するのであるが、これが第１気筒Ａ１の燃焼圧を低下させることにより低減されるのである。
【０００５】
また、高負荷中回転の領域では、一端側のクランクプーリーＢに作用する荷重と、他端の変速機Ｃ側のトルクコンバータ（またはフライホイール）Ｅの回転に基づく荷重によるクランクシャフトの曲げに起因して異音が発生するのであるが、これが第１気筒Ａ１と第５気筒Ａ５の燃焼圧を低下させることによって低減されるのである。
【０００６】
そこで、このＶ型６気筒エンジンの場合、低負荷低回転領域で第１気筒の燃焼圧を低下させ、高負荷中回転領域で第１、第５気筒の燃焼圧を下げることが行われ、そのために、これらの気筒で上記気筒の点火時期をリタードさせるのである。
【０００７】
一方、車両用エンジンの場合、駆動輪のスリップを防止して良好な走行性を確保するためのトラクション制御が行われることがある。
【０００８】
この制御は、車両の駆動輪にその回転速度を検出する車輪速センサを備え、このセンサからの信号により、当該駆動輪が路面の摩擦係数に対して駆動力が過大であることに起因してスリップしたことが検出されたときに、その駆動力を低減させることによりスリップを速やかに解消して、良好な走行性が得られるようにするものである。そして、その場合における駆動力の低減制御として、エンジンの点火時期をリタードさせる制御が行われるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなノイズ振動低減制御として、所定領域で特定気筒の点火時期をリタードさせる制御を行っているときに、駆動輪のスリップが発生して、トラクション制御として点火時期をリタードせる制御が開始されると、このトラクション制御による点火時期のリタードは、全気筒についてその時点の点火時期を所定量づつリタードさせるように行われるから、上記の特定気筒については、点火時期が二重にリタードされることになり、リタード量が著しく大きなものとなる。この場合、その特定気筒については燃焼温度が過度に上昇し、これに伴って排気ガス温度も高くなって、排気系に備えられた排気ガス浄化用の触媒装置を早期に劣化させる等の弊害が発生するのである。
【００１０】
そこで、本発明は、ノイズ振動低減制御としての特定気筒リタード制御と、トラクション制御としてのリタード制御とが行われる場合の上記のような問題を解消することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るエンジンの制御装置は次のような手段を用いたことを特徴とする。
【００１２】
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、クランクシャフトに作用する荷重に起因して異音が発生する所定運転領域で特定気筒の点火時期をリタードさせる特定気筒リタード手段と、当該車両の駆動輪のスリップ時に全気筒の点火時期をリタードさせることにより上記駆動輪のスリップを解消させるトラクション制御手段とが設けられたエンジンにおいて、上記所定運転領域での運転中に、トラクション制御手段の作動により全気筒に対する点火時期のリタード制御が行われるときに、上記特定気筒リタード手段による特定気筒についてのリタード制御を制限するリタード制限手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明において、所定運転領域で特定気筒リタード手段により点火時期がリタードされる特定気筒が複数の気筒である場合に、所定運転領域でのトラクション制御手段の作動時に、リタード制限手段により複数の特定気筒の全てについてリタード制御を制限するように構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に係る発明（以下、第３発明という）は、同じく特定気筒が複数の気筒である場合に、所定運転領域でのトラクション制御手段の作動時に、リタード制限手段により複数の特定気筒のうちの一部の気筒についてリタード制御を制限するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項４に係る発明（以下、第４発明という）は、同じく特定気筒が複数の気筒である場合に、所定運転領域でのトラクション制御手段の作動時に、リタード制限手段により複数の特定気筒について順次リタード制御を制限するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
一方、請求項５に係る発明（以下、第５発明という）は、上記第２発明〜第４発明において、当該エンジンが、第１気筒から第６気筒までの６つの気筒がクランクプーリー側の端部から変速機側の端部に向けて２つのバンクに交互に設けられたＶ型６気筒エンジンである場合に、複数の特定気筒が第１気筒と第５気筒であることを特徴とする。
【００１７】
そして、請求項６に係る発明（以下、第６発明という）は、上記第１発明〜第５発明において、リタード制限手段によるリタード制御の制限として、そのリタード制御を中止するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に係る発明（以下、第７発明という）は、同じく第１発明〜第５発明において、リタード制限手段によるリタード制御の制限として、リタード量を減少させるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
以上のような手段を用いることにより、本願発明によれば、第１発明〜第７発明のいずれによっても、所定運転領域での運転中であって、特定気筒リタード手段により特定気筒の点火時期をリタードさせる制御が行われている状態で、トラクション制御手段の作動により点火時期のリタード制御が行われるときに、リタード制限手段により、上記特定気筒に対する点火時期のリタード制御が制限されることになる。
【００２０】
したがって、この特定気筒について、二つの制御によるのリタードが重なって、リタード量が著しく大きくなるといった状態が回避され、このような状態による燃焼温度ないし排気ガス温度の過度な上昇等が防止されることになる。
【００２１】
そして、第２発明によれば、所定運転領域で特定気筒リタード手段により点火時期がリタードされる特定気筒が複数の気筒である場合において、そのリタード制御中にトラクション制御が行われるときに、上記の複数の特定気筒の全てについてリタード制御が制限されるので、上記のような燃焼温度や排気ガス温度の過度な上昇等の不具合が、より確実に防止されることになる。
【００２２】
また、第３発明によれば、同じく特定気筒が複数の気筒である場合において、そのリタード制御中にトラクション制御が行われるときに、上記の複数の特定気筒のうちの一部の気筒についてリタード制御が制限されるので、燃焼温度や排気ガス温度の過度な上昇等の不具合が特に著しくならない場合に、必要以上にリタード制御を制限して、ノイズ振動低減効果を犠牲にすることが回避される。
【００２３】
また、第４発明によれば、同じく特定気筒が複数の気筒である場合において、そのリタード制御中にトラクション制御が行われるときに、上記の複数の特定気筒に対するリタード制御が順次制限されるので、例えば燃焼温度や排気ガス温度の上昇が特に著しくない間は特定気筒のうちの一部についてのみリタード制御を制限して、必要以上の制限を回避すると共に、燃焼温度や排気ガス温度の上昇が著しくなってきた時点で全特定気筒に対するリタード制御を制限する、といった制御が行われることになる。
【００２４】
一方、第５発明によれば、第１気筒から第６気筒までの６つの気筒がクランクプーリー側の端部から変速機側の端部に向けて２つのバンクに交互に設けられたＶ型６気筒エンジンの場合に、所定運転領域で点火時期がリタードされる複数の特定気筒が第１気筒と第５気筒とされているから、この種のエンジンに生じ易いノイズ振動を効果的に低減させながら、上記第１発明〜第４発明の作用が得られることになる。
【００２５】
さらに、第６発明によれば、所定運転領域での特定気筒に対するリタード制御中にトラクション制御が行われる場合、この特定気筒に対するリタード制御の制限として、その制御自体が中止されるから、特定気筒についてリタード量が著しく大きくなることによる燃焼温度や排気ガス温度の過度な上昇等の不具合が確実に防止されることになる。
【００２６】
また、第７発明によれば、同様の場合に、特定気筒に対するリタード制御の制限として、リタード量が減少されるから、燃焼温度や排気ガス温度の過度な上昇等を回避しながら、必要以上にリタード制御を制限してノイズ振動低減効果を犠牲にすることが防止される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２８】
図１に示すように、エンジン１の燃焼室２には吸、排気弁３，４を介して吸気通路５及び排気通路６がそれぞれ接続されていると共に、吸気通路５には、上流側から、燃焼室２に吸入される吸入空気量を検出するエアフローセンサ７と、該吸入空気量をコントロールするスロットルバルブ８と、燃焼室２に燃料を供給する燃料噴射弁９とが備えられており、また、排気通路６には、排気ガスを浄化する触媒コンバータ１０が設置されている。
【００２９】
また、上記燃焼室２には点火プラグ１１が設置され、該点火プラグ１１に、イグニッションコイル１２で生成された高圧２次電流がクランクシャフト（図示せず）に同期して回転するディストリビュータ１３を介して所定の時期に供給されることにより、該プラグ１１が点火するようになっている。
【００３０】
そして、このエンジン１には、上記燃料噴射弁９からの燃料噴射量の制御と点火プラグ１１の点火制御とを行うコントロールユニット（以下、ＥＣＵと記す）２０が備えられている。
【００３１】
このＥＣＵ２０には、上記エアフローセンサ７からの吸入空気量を示す信号と、スロットルバルブ８の全閉状態を検出するアイドルスイッチ２１からの信号と、上記ディストリビュータ１３に付設されてクランクシャフトの回転角（クランク角）を検出するクランク角センサ２２からの信号と、上記排気通路６内の排気ガス中における残存酸素濃度を検出することにより燃焼室２に供給されている混合気の空燃比を検出するＯ₂センサ２３からの信号と、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２４からの信号とが入力されるようになっている。
【００３２】
ここで、このＥＣＵ２０による燃料噴射制御の概略を説明すると、この制御は、上記Ｏ₂センサ２３からの信号により燃焼室２内の混合気の空燃比が理論空燃比よりリッチであることを検出したときには燃料噴射量を減量し、リーンであることを検出したときには該噴射量を増量するように制御し、これにより空燃比を上記理論空燃比に収束させるものである。
【００３３】
さらに、このエンジン１が搭載された車両にはトラクション制御システムが備えられ、該システムのコントロールユニット（以下、ＴＣＵと記す）３０から上記ＥＣＵ２０にトラクション制御の実行を指示する信号が送られるようになっている。
【００３４】
このトラクション制御は、車両の駆動輪がスリップしたときに、駆動力を低減させることによりスリップを速やかに解消するものであり、その場合における駆動力の低減動作として、エンジン１の点火時期をリタードさせる制御が行われる。そして、この点火時期のリタード制御を行うために、上記ＴＣＵ３０からＥＣＵ２０にトラクション制御実行の信号を送るようになっているのである。
【００３５】
ここで、この実施形態に係るエンジン１は、図９に示すようなＶ型６気筒エンジンであって、第１気筒Ａ１〜第６気筒Ａ６がクランクプーリーＢ側の端部から変速機Ｃ側の端部に向けて２つのバンクＤ１，Ｄ２に交互に設けられている。
【００３６】
また、上記ＥＣＵ２０は、このエンジン１のノイズ振動低減（以下、ＮＶＨと記す）制御として、所定領域で特定気筒の点火時期をリタードさせる制御を行うようになっており、次に、この特定気筒リタード制御と、上記トラクション制御としてのリタード制御とを含む点火時期制御の具体的動作を、図２以下のフローチャートに従って説明する。
【００３７】
まず、図２のフローチャートは当該エンジン１の制御のメインルーチンを示すもので、このルーチンでは、まずステップＳ１で、図１に示すエアフローセンサ７、アイドルスイッチ２１、クランク角センサ２２、Ｏ₂センサ２３、及び水温センサ２４からの信号を入力し、次いで、ステップＳ２で、上記クランク角センサ２２からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出し、ステップＳ３で、このエンジン回転数Ｎｅと上記エアフローセンサ７からの信号が示す吸入空気量とに基づいて空気充填効率Ｃｅを算出する。
【００３８】
次に、ステップＳ４で、基本点火時期ＩＧ０を演算する。この基本点火時期ＩＧ０は、上記ステップＳ２，Ｓ３で演算されたエンジン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとをパラメータとする運転領域に応じて、最も出力が発揮される時期に設定されているもので、この基本点火時期ＩＧ０を基準とし、各種の目的に応じたリタード補正を行った上で最終点火時期を決定するようになっている。
【００３９】
そして、そのリタード量の演算として、ステップＳ５，Ｓ６で、ＮＶＨ制御のための第１、第２ＮＶＨリタード量Ｔ１，Ｔ２を演算すると共に、ステップＳ７でトラクション制御のためのリタード量Ｔｔｃを演算し、またステップＳ８で、これらのリタード量Ｔ１，Ｔ２，Ｔｔｃと上記基本点火時期ＩＧ０とから最終点火時期ＩＧを演算し、その上で、ステップＳ９で、この最終点火時期ＩＧで点火プラグ１１が点火されるように点火信号を出力する。
【００４０】
上記第１ＮＶＨリタード量Ｔ１の演算は、図３にフローチャートを示すサブルーチンに従って行われ、まずステップＳ１１で、当該エンジン１の現時点の運転状態が第１ＮＶＨ領域に属するか否かを判定する。
【００４１】
この第１ＮＶＨ領域は、図４に示すように、空気充填効率Ｃｅが高く、エンジン回転数Ｎｅが中程度の高負荷中回転の領域であって、図９に示すクランクシャフト両端のクランクプーリーＢ及びトルクコンバータ（またはフライホィール）Ｅの回転に起因する異音が発生し易い領域である。そして、運転状態がこの第１ＮＶＨ領域に属するときは、次にステップＳ１２で、エンジン水温が８０°より高いか否かを判定する。
【００４２】
これらの判定結果により、運転状態が第１ＮＶＨ領域に属さないとき、及びこの領域に属する場合であっても、エンジン水温が８０°より高くないとき、即ちエンジン１が十分暖機されていないときはステップＳ１３を実行し、第１ＮＶＨリタード量Ｔ１を０とする。
【００４３】
一方、運転状態が第１ＮＶＨ領域に属し、かつ、エンジン水温が８０°より高くてエンジン１が十分暖機されているときは、さらにステップＳ１４で、トラクション制御（ＴＣ）の実行中か否かを判定する。そして、この制御の実行中でなければ、ステップＳ１５で、第１ＮＶＨリタード量Ｔ１を、エンジン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとをパラメータとする所定値Ｆ１（Ｎｅ，Ｃｅ）に設定し、トラクション制御の実行中であれば、この第１ＮＶＨリタード量Ｔ１を上記ステップＳ１３で０に設定する。
【００４４】
また、メインルーチンのステップＳ６による第２ＮＶＨリタード量Ｔ２の演算は、図５にフローチャートを示すサブルーチンに従って行われ、このサブルーチンにおいても、まずステップＳ２１で、当該エンジン１の現時点の運転状態が第２ＮＶＨ領域に属するか否かを判定する。
【００４５】
この第２ＮＶＨ領域は、図６に示すように、空気充填効率Ｃｅ及びエンジン回転数Ｎｅが共に低い低負荷低回転の領域であって、図９に示すクランクシャフトの一端のクランクプーリーＢに作用する補記駆動用ベルトの張力と第１気筒Ａ１の燃焼圧とに起因する異音が発生し易い領域である。そして、運転状態がこの第２ＮＶＨ領域に属するときは、次にステップＳ２２で、エンジン水温が８０°より高いか否かを判定し、高いときは、さらにステップＳ２３で、アイドルスイッチ（ＩＤＳＷ）２３がＯＮであるか否か、即ち運転状態がこの第２ＮＶＨ領域に属するアイドル状態であるか否かを判定する。
【００４６】
これらの判定結果により、運転状態が第２ＮＶＨ領域に属さないとき、この領域に属する場合であってもエンジン１が十分暖機されていないとき、及び十分暖機されていても点火時期のリタードにより燃焼状態が不安定になり易いアイドル状態にあるときは、ステップＳ２４を実行し、第２ＮＶＨリタード量Ｔ２を０とする。
【００４７】
一方、運転状態が第２ＮＶＨ領域に属し、かつ、エンジン水温が８０°より高くてエンジン１が十分暖機されており、しかもアイドル状態ではないときは、さらにステップＳ２５で、トラクション制御の実行中か否かを判定する。そして、この制御の実行中でなければ、ステップＳ２６で、第２ＮＶＨリタード量Ｔ２を、エンジン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとをパラメータとする所定値Ｆ２（Ｎｅ，Ｃｅ）に設定し、トラクション制御の実行中であれば、この第２ＮＶＨリタード量Ｔ２を上記ステップＳ２４で０に設定する。
【００４８】
さらに、メインルーチンのステップＳ７によるトラクション制御のリタード量Ｔｔｃは、図７にフローチャートを示すサブルーチンに従って行われる。
【００４９】
この制御においては、ステップＳ３１で、図１に示すＴＣＵ３０からの信号に基いてトラクション制御の実行中であるか否かを判定し、実行中でないときは、ステップＳ３２で、トラクションリタード量Ｔｔｃを０とする。また、トラクション制御中であるときは、ステップＳ３３で、トラクションリタード量Ｔｔｃを、エンジン回転数Ｎｅと空気充填効率Ｃｅとをパラメータとする所定値Ｇ（Ｎｅ，Ｃｅ）に設定する。
【００５０】
そして、以上の基本点火時期ＩＧ０と各リタード量Ｔ１，Ｔ２，Ｔｔｃとから最終点火時期ＩＧを演算するメインルーチンのステップＳ８の制御が、図８にフローチャートを示すサブルーチンに従って行われる。
【００５１】
このサブルーチンでは、ステップＳ４１として、図９に示す第１〜第６気筒Ａ１〜Ａ６ごとに、点火時期ＩＧ（１）〜ＩＧ（６）が次式（１）〜（６）に従ってそれぞれ演算される。
【００５２】
ＩＧ（１）＝ＩＧ０＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｔｃ（１）
ＩＧ（２）＝ＩＧ０＋Ｔｔｃ（２）
ＩＧ（３）＝ＩＧ０＋Ｔｔｃ（３）
ＩＧ（４）＝ＩＧ０＋Ｔｔｃ（４）
ＩＧ（５）＝ＩＧ０＋Ｔ１＋Ｔｔｃ（５）
ＩＧ（６）＝ＩＧ０＋Ｔｔｃ（６）
つまり、トラクション制御の実行時には、全気筒について、Ｔｔｃ＝Ｇ（Ｎｅ，Ｃｅ）のリタード量で点火時期がリタードされると共に、第１ＮＶＨ領域では、第１、第５気筒についてリタード量Ｔ１のリタードが行われ、また、第２ＮＶＨ領域では、第１気筒についてリタード量Ｔ２のリタードが行われる。
【００５３】
その場合に、第１ＮＶＨ領域でトラクション制御が実行されるときには、第１気筒Ａ１と第５気筒Ａ５で上記トラクションリタード量Ｔｔｃと第１ＮＶＨリタード量Ｔ１とが重複することになるが、この場合、第１ＮＶＨリタード量Ｔ１は図３のサブルーチンのステップＳ１３で０とされるから、実際には、第１、第５気筒についても、トラクションリタード量Ｔｔｃによるリタードのみが行われることになる。
【００５４】
同様に、第２ＮＶＨ領域でトラクション制御が実行されるときには、第１気筒Ａ１でトラクションリタード量Ｔｔｃと第２ＮＶＨリタード量Ｔ２とが重複することになるが、第２ＮＶＨリタード量Ｔ２は、図５のサブルーチンのステップＳ２４で０とされるから、実際には、第１気筒についても、トラクションリタード量Ｔｔｃによるリタードのみが行われることになり、これらの場合に、リタード制御が重複して行われることによる過度なリタードが回避されることになる。
【００５５】
なお、以上の実施形態においては、第１または第２ＮＶＨ領域での特定気筒のリタード制御中にトラクション制御が実行されるときに、これらの特定気筒のリタード制御を中止するようにしたが（Ｔ１，Ｔ２＝０）、これを完全に中止させるのではなく、リタード量を減少させる制御を行うようにしてもよく、要するに特定気筒のリタード制御を制限すればよいのである。
【００５６】
また、第１ＮＶＨ領域で、第１気筒Ａ１及び第５気筒Ａ５の点火時期がリタードされている状態でトラクション制御が実行されるときは、これらの気筒Ａ１，Ａ５のうち、一方の気筒のリタード制御のみを制限し、或は両気筒について順次リタード制御を制限するようにしてもよい。
【００５７】
そして、これらの場合には、図１に鎖線で示すように、排気系６に設置された触媒装置１０に温度センサ２５を備え、このセンサ２５によって検出される触媒温度に応じてリタード制御を制限し、また、特定気筒が複数の場合には触媒温度によっては一方の気筒のリタード制御のみを制限し、さらには、この触媒温度の上昇に応じて、一方の気筒のリタード制御のみの制限から両気筒のリタード制御の制限に移行するようにしてもよい。
【００５８】
このように、特定気筒のリタード制御の制限を触媒温度に応じて行うことにより、必要以上にリタード制御を制限してノイズ振動低減効果を犠牲にすることなく、触媒装置の過度な温度上昇を効果的に回避することが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クランクシャフトに作用する荷重に起因して異音が発生する所定運転領域で特定気筒の点火時期をリタードさせるノイズ振動低減制御と、駆動輪のスリップ時に全気筒の点火時期をリタードせるトラクション制御とが行われるエンジンにおいて、上記所定運転領域でのノイズ振動低減制御中にトラクション制御が実行されて、上記特定気筒の点火時期が両制御により二重にリタードされることになるときに、上記ノイズ振動低減制御としての特定気筒についてのリタード制御を制限するようにしたので、この特定気筒の点火時期が二重のリタード制御により著しくリタードされることが回避される。
【００６０】
これにより、このような著しい点火時期のリタードによる燃焼温度ないし排気ガス温度の過度な上昇や、これに伴う排気ガス浄化用触媒装置の早期劣化等の弊害が未然に防止されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの制御システム図である。
【図２】同実施形態の点火時期制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】同点火時期制御における第１ＮＶＨリタード量を演算するサブルーチンのフローチャートである。
【図４】第１ＮＶＨリタードを行う領域を示すマップである。
【図５】同点火時期制御における第２ＮＶＨリタード量を演算するサブルーチンのフローチャートである。
【図６】第２ＮＶＨリタードを行う領域を示すマップである。
【図７】同点火時期制御におけるトラクションリタード量を演算するサブルーチンのフローチャートである。
【図８】同じく最終点火時期を演算するサブルーチンのフローチャートである。
【図９】本発明が適用されるエンジンの一例としてのＶ型６気筒エンジンの概略図である。
【符号の説明】
１エンジン
１１点火プラグ
２０特定気筒リタード手段、リタード制限手段（ＥＣＵ）
３０トラクション制御手段（ＴＣＵ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine ignition timing control device, and more particularly to an engine ignition timing control device applied to a vehicle in which traction control is performed.
[0002]
[Prior art]
In general, the ignition timing of the engine is set to an optimal timing so as to maximize the output, but there are cases where the ignition timing is deviated from the optimal timing for various purposes, for example, There is ignition timing retard control for a specific cylinder for the purpose of reducing engine noise vibration as described in Japanese Patent Publication No. 6-6925.
[0003]
This control focuses on reducing noise and vibration generated in a predetermined operating region of the engine by suppressing the combustion pressure of a specific cylinder among the plurality of cylinders. Therefore, the ignition timing of a specific cylinder is retarded from the optimum timing.
[0004]
For example, as shown in FIG. 9, six cylinders A1 to A6 from the first cylinder to the sixth cylinder have two banks D1, D2 from the end on the crank pulley B side toward the end on the transmission C side. In the case of the V-type 6-cylinder engine provided alternately in the first, in the region of low load and low rotation, the first in the opposite direction to the tension of the supplementary drive belt acting on the crankshaft via the crank pulley B. When the combustion pressure of the cylinder A1 acts intermittently, a hitting sound is generated in the main bearing portion, which is reduced by reducing the combustion pressure of the first cylinder A1.
[0005]
Further, in the high-load mid-rotation region, the crankshaft is bent due to a load acting on the crank pulley B on one end side and a load based on the rotation of the torque converter (or flywheel) E on the transmission C side on the other end side. Although an abnormal noise is generated, this is reduced by lowering the combustion pressure in the first cylinder A1 and the fifth cylinder A5.
[0006]
Therefore, in the case of this V-type 6-cylinder engine, the combustion pressure of the first cylinder is reduced in the low load low rotation region, and the combustion pressure of the first and fifth cylinders is reduced in the high load medium rotation region. In addition, the ignition timing of the cylinder is retarded in these cylinders.
[0007]
On the other hand, in the case of a vehicle engine, traction control may be performed to prevent driving wheels from slipping and to ensure good running performance.
[0008]
This control includes a wheel speed sensor for detecting the rotational speed of the driving wheel of the vehicle, and the driving force of the driving wheel is excessive with respect to the friction coefficient of the road surface due to a signal from the sensor. When it is detected that a slip has occurred, the driving force is reduced to quickly eliminate the slip so that good running performance can be obtained. In this case, control for retarding the ignition timing of the engine is performed as reduction control of the driving force.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as control for reducing noise vibration as described above, when control for retarding the ignition timing of a specific cylinder in a predetermined region is performed, slip of the drive wheel occurs, and control for retarding the ignition timing as traction control is performed. When the ignition timing is started, the ignition timing retarded by the traction control is performed so that the ignition timing at that time is retarded by a predetermined amount for all the cylinders. Therefore, the ignition timing is doubled for the specific cylinder. Therefore, the amount of retard is remarkably large. In this case, the combustion temperature of the specific cylinder rises excessively, and accordingly, the exhaust gas temperature also rises, causing problems such as early deterioration of the exhaust gas purification catalyst device provided in the exhaust system. It occurs.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems when specific cylinder retard control as noise vibration reduction control and retard control as traction control are performed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the engine control apparatus according to the present invention is characterized by using the following means.
[0012]
First, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention) is a specific cylinder retard that retards the ignition timing of a specific cylinder in a predetermined operation region in which abnormal noise is generated due to a load acting on the crankshaft. In an engine provided with means and a traction control means for eliminating the slip of the drive wheels by retarding the ignition timing of all cylinders when the drive wheels of the vehicle slip, during operation in the predetermined operation region, when the retard control of the ignition timing for a more all the cylinders is performed in the operation of the traction control means, characterized in that a retarded limit means for limiting the retarding control for a specific cylinder by said specific cylinder retard means.
[0013]
The invention according to claim 2 (hereinafter referred to as the second invention) is the above-mentioned first invention, wherein the specific cylinder whose ignition timing is retarded by the specific cylinder retarding means in a predetermined operating region is a plurality of cylinders. It is characterized in that the retard control is restricted for all of a plurality of specific cylinders by the retard restriction means when the traction control means is operated in a predetermined operation region.
[0014]
In the invention according to claim 3 (hereinafter referred to as the third invention), when the specific cylinder is a plurality of cylinders, a plurality of specific cylinders are provided by the retard limiting means when the traction control means is operated in a predetermined operation region. The retard control is limited for some of the cylinders.
[0015]
Furthermore, in the invention according to claim 4 (hereinafter referred to as the fourth invention), when the specific cylinder is a plurality of cylinders, a plurality of specific cylinders are provided by the retard limiting means when the traction control means is operated in a predetermined operation region. It is characterized in that the retard control is sequentially limited.
[0016]
On the other hand, the invention according to claim 5 (hereinafter referred to as the fifth invention) is the engine according to any one of the second to fourth inventions, wherein the engine has six cylinders from the first cylinder to the sixth cylinder on the crank pulley side. In the case of a V-type 6-cylinder engine provided alternately in two banks from the first section toward the transmission-side end, the plurality of specific cylinders are a first cylinder and a fifth cylinder.
[0017]
The invention according to claim 6 (hereinafter referred to as the sixth invention) is characterized in that in the first to fifth inventions, the retard control is stopped as the restriction of the retard control by the retard limiting means. And
[0018]
The invention according to claim 7 (hereinafter referred to as the seventh invention) is also characterized in that, in the first invention to the fifth invention, the retard amount is reduced as the restriction of the retard control by the retard restricting means. To do.
[0019]
By using the above-described means, according to the present invention, according to any of the first to seventh aspects of the present invention, the ignition timing of the specific cylinder is determined by the specific cylinder retarding means during operation in the predetermined operation region. When the ignition timing retard control is performed by the operation of the traction control means in the state where the retard control is being performed, the retard control of the ignition timing for the specific cylinder is limited by the retard limiting means.
[0020]
Therefore, with respect to this specific cylinder, a situation where the retard due to the two controls overlaps and the amount of retard becomes extremely large is avoided, and an excessive rise in the combustion temperature or exhaust gas temperature due to such a condition is prevented. become.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, when the specific cylinder whose ignition timing is retarded by the specific cylinder retarding means in a predetermined operating region is a plurality of cylinders, when the traction control is performed during the retard control, Since the retard control is limited for all of the plurality of specific cylinders, such problems as the excessive increase in the combustion temperature and the exhaust gas temperature as described above can be prevented more reliably.
[0022]
According to the third invention, when the specific cylinder is also a plurality of cylinders, the retard control is performed for some of the plurality of specific cylinders when the traction control is performed during the retard control. Therefore, when troubles such as an excessive increase in combustion temperature and exhaust gas temperature are not particularly significant, it is possible to avoid retarding the noise vibration by limiting the retard control more than necessary.
[0023]
Further, according to the fourth invention, when the specific cylinder is a plurality of cylinders, when the traction control is performed during the retard control, the retard control for the plurality of specific cylinders is sequentially limited. For example, while the rise in combustion temperature and exhaust gas temperature is not particularly significant, retard control is restricted only for some of the specific cylinders to avoid unnecessary restrictions, and the rise in combustion temperature and exhaust gas temperature is significant. At that time, the control of limiting the retard control for all the specific cylinders is performed.
[0024]
On the other hand, according to the fifth invention, the V-type 6 in which six cylinders from the first cylinder to the sixth cylinder are alternately provided in two banks from the end on the crank pulley side toward the end on the transmission side. In the case of a cylinder engine, the plurality of specific cylinders whose ignition timing is retarded in a predetermined operating range are the first cylinder and the fifth cylinder, so that noise vibration that is likely to occur in this type of engine is effectively reduced. Thus, the effects of the first to fourth inventions can be obtained.
[0025]
Further, according to the sixth invention, when the traction control is performed during the retard control for the specific cylinder in the predetermined operation region, the control itself is stopped as the restriction of the retard control for the specific cylinder. Problems such as an excessive increase in the combustion temperature and the exhaust gas temperature due to a marked increase in the retard amount are reliably prevented.
[0026]
Further, according to the seventh invention, in the same case, the retard amount is reduced as a restriction of the retard control for the specific cylinder, so that it is more than necessary while avoiding an excessive increase in the combustion temperature and the exhaust gas temperature. Limiting the retard control to prevent sacrificing the noise vibration reduction effect is prevented.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0028]
As shown in FIG. 1, an intake passage 5 and an exhaust passage 6 are connected to the combustion chamber 2 of the engine 1 via intake and exhaust valves 3 and 4, respectively. An air flow sensor 7 for detecting the amount of intake air taken into the combustion chamber 2, a throttle valve 8 for controlling the amount of intake air, and a fuel injection valve 9 for supplying fuel to the combustion chamber 2 are provided. The exhaust passage 6 is provided with a catalytic converter 10 for purifying exhaust gas.
[0029]
An ignition plug 11 is installed in the combustion chamber 2, and a high-voltage secondary current generated by the ignition coil 12 is passed through the distributor 13 that rotates in synchronization with a crankshaft (not shown). When the plug 11 is supplied at a predetermined time, the plug 11 is ignited.
[0030]
The engine 1 is provided with a control unit (hereinafter referred to as an ECU) 20 that performs control of the fuel injection amount from the fuel injection valve 9 and ignition control of the spark plug 11.
[0031]
The ECU 20 includes a signal indicating the intake air amount from the air flow sensor 7, a signal from the idle switch 21 that detects the fully closed state of the throttle valve 8, and a crankshaft rotation angle (attached to the distributor 13 ( C) for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 2 by detecting the signal from the crank angle sensor 22 for detecting the crank angle) and the residual oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust passage 6. ₂ A signal from the sensor 23 and a signal from the water temperature sensor 24 for detecting the cooling water temperature of the engine 1 are input.
[0032]
Here, the outline of the fuel injection control by the ECU 20 will be described. This control detects that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 2 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio based on the signal from the O ₂ sensor 23. In some cases, the fuel injection amount is decreased, and when it is detected that the fuel is lean, the injection amount is increased so that the air-fuel ratio is converged to the theoretical air-fuel ratio.
[0033]
Further, the vehicle equipped with the engine 1 is provided with a traction control system, and a signal instructing execution of the traction control is sent from the control unit (hereinafter referred to as TCU) 30 of the system to the ECU 20. ing.
[0034]
In this traction control, when the driving wheel of the vehicle slips, the driving force is reduced to quickly eliminate the slip. In this case, the ignition timing of the engine 1 is retarded as a driving force reducing operation. Control is performed. In order to perform retard control of this ignition timing, a signal for executing traction control is sent from the TCU 30 to the ECU 20.
[0035]
Here, the engine 1 according to this embodiment is a V-type six-cylinder engine as shown in FIG. 9, and the first cylinder A1 to the sixth cylinder A6 are arranged on the transmission C side from the end on the crank pulley B side. The two banks D1 and D2 are alternately provided toward the end.
[0036]
The ECU 20 performs control for retarding the ignition timing of a specific cylinder in a predetermined region as noise vibration reduction (hereinafter referred to as NVH) control of the engine 1. Next, the specific cylinder retard is performed. A specific operation of the ignition timing control including the control and the retard control as the traction control will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0037]
First, the flowchart of FIG. 2 shows a main routine of control of the engine 1. In this routine, first, in step S1, the air flow sensor 7, the idle switch 21, the crank angle sensor 22, and the O ₂ sensor 23 shown in FIG. , And a signal from the water temperature sensor 24, and then, in step S2, the engine speed Ne is calculated based on the signal from the crank angle sensor 22, and in step S3, the engine speed Ne and the air flow sensor are calculated. The air filling efficiency Ce is calculated based on the intake air amount indicated by the signal from 7.
[0038]
Next, in step S4, the basic ignition timing IG0 is calculated. This basic ignition timing IG0 is set to a time when the output is most exerted in accordance with the operation range in which the engine speed Ne and the air charging efficiency Ce calculated in steps S2 and S3 are parameters. Based on the basic ignition timing IG0, the final ignition timing is determined after performing retard correction according to various purposes.
[0039]
As the calculation of the retard amount, in steps S5 and S6, the first and second NVH retard amounts T1 and T2 for NVH control are calculated, and in step S7, the retard amount Ttc for traction control is calculated. In step S8, the final ignition timing IG is calculated from the retard amounts T1, T2, Ttc and the basic ignition timing IG0. Then, in step S9, the spark plug 11 is ignited at the final ignition timing IG. An ignition signal is output so that
[0040]
The calculation of the first NVH retard amount T1 is performed according to a subroutine shown in the flowchart of FIG. 3. First, in step S11, it is determined whether or not the current operating state of the engine 1 belongs to the first NVH region.
[0041]
As shown in FIG. 4, the first NVH region is a region of high-load medium rotation with high air filling efficiency Ce and medium engine speed Ne, and includes crank pulleys B at both ends of the crankshaft shown in FIG. This is a region where abnormal noise is likely to occur due to rotation of the torque converter (or flywheel) E. When the operating state belongs to the first NVH region, it is next determined in step S12 whether the engine water temperature is higher than 80 °.
[0042]
According to these determination results, when the operating state does not belong to the first NVH region, and even if it belongs to this region, the engine water temperature is not higher than 80 °, that is, when the engine 1 is not sufficiently warmed up. Step S13 is executed and the first NVH retard amount T1 is set to zero.
[0043]
On the other hand, when the operating state belongs to the first NVH region, and the engine water temperature is higher than 80 ° and the engine 1 is sufficiently warmed up, it is further determined in step S14 whether or not traction control (TC) is being executed. judge. If this control is not being executed, the first NVH retard amount T1 is set to a predetermined value F1 (Ne, Ce) using the engine speed Ne and the air charging efficiency Ce as parameters in step S15, and traction control is performed. Is being executed, the first NVH retard amount T1 is set to 0 in step S13.
[0044]
Further, the calculation of the second NVH retard amount T2 in step S6 of the main routine is performed according to a subroutine shown in the flowchart of FIG. 5. Also in this subroutine, first, in step S21, the current operating state of the engine 1 is in the second NVH region. It is judged whether it belongs to.
[0045]
As shown in FIG. 6, the second NVH region is a low-load low-rotation region in which both the air charging efficiency Ce and the engine speed Ne are low, and acts on the crank pulley B at one end of the crankshaft shown in FIG. This is a region where abnormal noise is easily generated due to the tension of the supplementary drive belt and the combustion pressure of the first cylinder A1. If the operating state belongs to the second NVH region, it is next determined in step S22 whether or not the engine water temperature is higher than 80 °. If higher, the idle switch (IDSW) 23 is further switched in step S23. It is determined whether or not it is ON, that is, whether or not the operating state is an idle state belonging to the second NVH region.
[0046]
According to these determination results, when the operating state does not belong to the second NVH region, even if it belongs to this region, the engine 1 is not sufficiently warmed up, and even when sufficiently warmed up, the ignition timing is retarded. When the combustion state is in an idling state that tends to become unstable, step S24 is executed, and the second NVH retard amount T2 is set to zero.
[0047]
On the other hand, if the operating state belongs to the second NVH region, the engine water temperature is higher than 80 °, the engine 1 is sufficiently warmed up, and is not in the idle state, in step S25, whether traction control is being executed. Determine whether or not. If this control is not being executed, the second NVH retard amount T2 is set to a predetermined value F2 (Ne, Ce) using the engine speed Ne and the air charging efficiency Ce as parameters in step S26, and traction control is performed. Is being executed, the second NVH retard amount T2 is set to 0 in step S24.
[0048]
Further, the retard amount Ttc of the traction control in step S7 of the main routine is performed according to a subroutine whose flowchart is shown in FIG.
[0049]
In this control, it is determined in step S31 whether or not the traction control is being executed based on the signal from the TCU 30 shown in FIG. 1. If not, the traction retard amount Ttc is set to 0 in step S32. And When traction control is being performed, the traction retard amount Ttc is set to a predetermined value G (Ne, Ce) using the engine speed Ne and the air charging efficiency Ce as parameters in step S33.
[0050]
Then, the control in step S8 of the main routine for calculating the final ignition timing IG from the basic ignition timing IG0 and each of the retard amounts T1, T2, Ttc is performed according to a subroutine whose flowchart is shown in FIG.
[0051]
In this subroutine, as step S41, ignition timings IG (1) to IG (6) are calculated according to the following equations (1) to (6) for each of the first to sixth cylinders A1 to A6 shown in FIG. .
[0052]
IG (1) = IG0 + T1 + T2 + Ttc (1)
IG (2) = IG0 + Ttc (2)
IG (3) = IG0 + Ttc (3)
IG (4) = IG0 + Ttc (4)
IG (5) = IG0 + T1 + Ttc (5)
IG (6) = IG0 + Ttc (6)
That is, at the time of executing the traction control, the ignition timing is retarded with a retard amount of Ttc = G (Ne, Ce) for all the cylinders, and the retard amount T1 is retarded for the first and fifth cylinders in the first NVH region. In the second NVH region, the retard amount T2 is retarded for the first cylinder.
[0053]
In this case, when the traction control is executed in the first NVH region, the traction retard amount Ttc and the first NVH retard amount T1 overlap in the first cylinder A1 and the fifth cylinder A5. Since the 1NVH retard amount T1 is set to 0 in step S13 of the subroutine of FIG. 3, only the retard by the traction retard amount Ttc is actually performed for the first and fifth cylinders.
[0054]
Similarly, when the traction control is executed in the second NVH region, the traction retard amount Ttc and the second NVH retard amount T2 overlap in the first cylinder A1, but the second NVH retard amount T2 is the subroutine of FIG. In step S24, the value is set to 0. In practice, therefore, only the retard with the traction retard amount Ttc is performed for the first cylinder, and in these cases, the retard control is performed excessively. Retardation is avoided.
[0055]
In the above embodiment, when the traction control is executed during the retard control of the specific cylinder in the first or second NVH region, the retard control of the specific cylinder is stopped (T1, (T2 = 0) Instead of stopping this completely, control for reducing the retard amount may be performed. In short, the retard control of a specific cylinder may be limited.
[0056]
When the traction control is executed in the first NVH region while the ignition timings of the first cylinder A1 and the fifth cylinder A5 are retarded, the retard control of one of the cylinders A1 and A5 is performed. However, the retard control may be limited sequentially for both cylinders.
[0057]
In these cases, as shown by a chain line in FIG. 1, the catalyst device 10 installed in the exhaust system 6 includes a temperature sensor 25, and retard control is limited according to the catalyst temperature detected by the sensor 25. In addition, when there are a plurality of specific cylinders, depending on the catalyst temperature, only the retard control of one cylinder is limited. You may make it transfer to the restriction | limiting of the retard control of a cylinder.
[0058]
In this way, by restricting the retard control of a specific cylinder according to the catalyst temperature, it is possible to limit the retard control more than necessary and to prevent excessive noise temperature rise without sacrificing the noise vibration reduction effect. Can be avoided.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, noise vibration reduction control for retarding the ignition timing of a specific cylinder in a predetermined operation region in which abnormal noise is generated due to a load acting on the crankshaft , and all cylinders when the drive wheels slip In the engine in which the ignition timing is retarded, the traction control is executed during the noise vibration reduction control in the predetermined operating region, and the ignition timing of the specific cylinder is double-retarded by both controls. In this case, since the retard control for the specific cylinder as the noise vibration reduction control is limited, it is avoided that the ignition timing of the specific cylinder is significantly retarded by the double retard control.
[0060]
As a result, it is possible to prevent problems such as an excessive increase in the combustion temperature or the exhaust gas temperature due to the retard at such a significant ignition timing, and an early deterioration of the exhaust gas purifying catalyst device associated therewith.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an engine control system diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a main routine of ignition timing control of the same embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of a subroutine for calculating a first NVH retard amount in the ignition timing control.
FIG. 4 is a map showing a region where first NVH retarding is performed.
FIG. 5 is a flowchart of a subroutine for calculating a second NVH retard amount in the ignition timing control.
FIG. 6 is a map showing a region where second NVH retarding is performed.
FIG. 7 is a flowchart of a subroutine for calculating a traction retard amount in the ignition timing control.
FIG. 8 is a flowchart of a subroutine that similarly calculates a final ignition timing.
FIG. 9 is a schematic view of a V-type 6-cylinder engine as an example of an engine to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Engine 11 Spark plug 20 Specific cylinder retard means, retard restriction means (ECU)
30 Traction control means (TCU)

Claims

A specific cylinder retarding means for retarding the ignition timing of a specific cylinder in a predetermined operating region where abnormal noise is generated due to a load acting on the crankshaft, and retarding the ignition timing of all cylinders when the drive wheel of the vehicle slips by a ignition timing control apparatus for an engine and a traction control means for eliminating a slip of the driving wheels is provided, during operation in the predetermined operating region, the ignition timing with respect to all the cylinders more actuation of the traction control means An ignition timing control device for an engine, comprising: retard restriction means for restricting retard control for a specific cylinder by the specific cylinder retard means when the retard control is performed.

The specific cylinders whose ignition timing is retarded by the specific cylinder retarding means in the predetermined operating region are a plurality of cylinders, and the retard limiting means is a retard control for all of the plurality of specific cylinders when the traction control means is operated in the predetermined operating region. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the ignition timing control device is limited.

The specific cylinders whose ignition timing is retarded by the specific cylinder retard means in the predetermined operation region are a plurality of cylinders, and the retard limiting means is a part of the plurality of specific cylinders when the traction control means is operated in the predetermined operation region. The ignition timing control device for an engine according to claim 1, wherein the retard control is limited for each of the cylinders.

The specific cylinders whose ignition timing is retarded by the specific cylinder retard means in a predetermined operation region are a plurality of cylinders, and the retard limiting means sequentially performs retard control for the plurality of specific cylinders when the traction control means is operated in the predetermined operation region. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the ignition timing control device is limited.

In the V-type 6-cylinder engine in which six cylinders from the first cylinder to the sixth cylinder are alternately provided in two banks from the crank pulley end to the transmission end, a plurality of specific cylinders 5. The engine ignition timing control device according to claim 2, wherein the engine ignition timing control device is a first cylinder and a fifth cylinder.

The ignition timing control device for an engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the restriction of the retard control by the retard restriction means is to stop the retard control.

The engine ignition timing control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the retard control by the retard limiting means is a reduction of the retard amount.