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JP2007239564A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2007239564A
JP2007239564A JP2006061763A JP2006061763A JP2007239564A JP 2007239564 A JP2007239564 A JP 2007239564A JP 2006061763 A JP2006061763 A JP 2006061763A JP 2006061763 A JP2006061763 A JP 2006061763A JP 2007239564 A JP2007239564 A JP 2007239564A
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JP
Japan
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ignition timing
internal combustion
combustion engine
control
ignition
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Application number
JP2006061763A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Hashimoto
俊夫 橋本
Yuichi Iriya
祐一 入矢
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

【課題】要求2次電圧が限界電圧を超えることがないよう、点火時期ADVがリタードされる際でも、点火時点ADVでの筒内圧力の上昇を抑えることができるようにする。
【解決手段】機関運転状態としてアクセル開度APOを検出し(S1)、この変化量ΔAPOが所定値以上(ΔAPO≧所定値)であるときに(S2)、点火時期ADVのリタード制御を実施する(S3)。リタードされた点火時期ADVが所定時期Cよりも遅いときに(S4)、電制スロットル弁の開度TVOを制限して吸入空気量を制限する(S5)。
【選択図】図4
An increase in in-cylinder pressure at an ignition timing ADV can be suppressed even when an ignition timing ADV is retarded so that a required secondary voltage does not exceed a limit voltage.
An accelerator opening APO is detected as an engine operating state (S1), and when the amount of change ΔAPO is equal to or greater than a predetermined value (ΔAPO ≧ predetermined value) (S2), retard control of ignition timing ADV is performed. (S3). When the retarded ignition timing ADV is later than the predetermined timing C (S4), the throttle valve opening TVO is limited to limit the intake air amount (S5).
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来、低速走行から加速する時(過渡時)に、アクセルペダルの踏み込み速度が所定値以上になると、スロットル弁の開度が急増することによって吸入空気量も増大し、目標トルクに到達するまでの時間が短くなり、ドライバーは加速時ショックとして感じてしまうことがあった。また、過渡的に吸入空気量が狙った以上に増大することにより、ノッキングが発生するおそれがある。   Conventionally, when accelerating from low-speed driving (transition), if the accelerator pedal depression speed exceeds a predetermined value, the amount of intake air also increases due to a sudden increase in the opening of the throttle valve until the target torque is reached. The time was shortened and the driver sometimes felt as a shock during acceleration. In addition, knocking may occur due to a transient increase in the amount of intake air beyond the target.

このため、アクセルペダルを開く速度に応じて点火時期をリタード側に補正することにより、このような問題に対処する技術が知られている(特許文献1)。
特開平7−19150号公報
For this reason, there is known a technique for coping with such a problem by correcting the ignition timing to the retard side according to the opening speed of the accelerator pedal (Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-19150

ところで、昨今の内燃機関は、高圧縮比化、ターボ化等により、筒内圧力が高まる傾向にある。従って、特許文献1に記載の点火装置制御装置において点火時期が大きくリタードされると、点火時期が圧縮上死点に近づき、点火時点での筒内圧力が高くなり、点火コイルの要求2次電圧が高くなる。これは、要求2次電圧は、点火する時点での筒内圧力により決まるため、点火時期が圧縮上死点に近づくと、要求2次電圧が高くなるからである。   By the way, recent internal combustion engines tend to have higher in-cylinder pressure due to higher compression ratios, turbochargers and the like. Therefore, when the ignition timing is largely retarded in the ignition device control device described in Patent Document 1, the ignition timing approaches the compression top dead center, the cylinder pressure at the ignition timing increases, and the required secondary voltage of the ignition coil Becomes higher. This is because the required secondary voltage is determined by the in-cylinder pressure at the time of ignition, so that the required secondary voltage increases as the ignition timing approaches the compression top dead center.

しかしながら、点火コイルの要求2次電圧には限界(部品要求からの限界電圧)があり、これを超えると、失火や、点火系部品の耐久劣化を生じることから、これを回避する必要がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、要求2次電圧が限界電圧を超えることがないよう、点火時期がリタードされる際でも、点火時点での筒内圧力の上昇を抑えることができるようにすることを目的とする。
However, the required secondary voltage of the ignition coil has a limit (limit voltage from the component request), and if this is exceeded, misfire or durability deterioration of the ignition system component occurs, and this needs to be avoided.
The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses an increase in in-cylinder pressure at the ignition timing even when the ignition timing is retarded so that the required secondary voltage does not exceed the limit voltage. The purpose is to be able to.

そのため本発明では、点火時期のリタードにより、点火時期での筒内圧力に対応する点火コイルの要求2次電圧が所定電圧を超えるときに、吸入空気量を制限する。   Therefore, according to the present invention, the amount of intake air is limited when the required secondary voltage of the ignition coil corresponding to the in-cylinder pressure at the ignition timing exceeds a predetermined voltage due to the retard of the ignition timing.

本発明によれば、吸入空気量を制限して点火時期での筒内圧力を低下させることで、点火コイルの要求2次電圧を限界電圧未満にすることができる。   According to the present invention, the required secondary voltage of the ignition coil can be made less than the limit voltage by limiting the intake air amount and reducing the in-cylinder pressure at the ignition timing.

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図1は、火花点火式内燃機関1の構成図である。
内燃機関1には、ピストン2およびシリンダヘッド3により燃焼室4が画成される。シリンダヘッド3には、燃焼室4内で火花点火を行う点火装置5が配置されている。この点火装置5は、点火コイル6および点火プラグ7を含んで構成されている。シリンダヘッド3には、点火プラグ7を囲むように吸気バルブ8および排気バルブ9が配置されている。そして、燃焼室4内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁10が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a spark ignition type internal combustion engine 1.
In the internal combustion engine 1, a combustion chamber 4 is defined by a piston 2 and a cylinder head 3. An ignition device 5 that performs spark ignition in the combustion chamber 4 is disposed in the cylinder head 3. The ignition device 5 includes an ignition coil 6 and a spark plug 7. An intake valve 8 and an exhaust valve 9 are disposed in the cylinder head 3 so as to surround the spark plug 7. A fuel injection valve 10 capable of directly injecting fuel into the combustion chamber 4 is provided.

燃焼室4に吸気を導入する吸気通路11には、その上流側にエアクリーナ12が設けられており、このエアクリーナ12の下流に順に、電制スロットル弁13、コレクタ14および吸気マニホールド15が配設されている。
電制スロットル弁13は、その開度に応じて吸気通路11を開閉する。電制スロットル弁13を通過した空気は、コレクタ14から吸気マニホールド15により分配され、吸気バルブ8を介して各燃焼室4(各気筒)に吸入される。
In the intake passage 11 for introducing intake air into the combustion chamber 4, an air cleaner 12 is provided on the upstream side, and an electric throttle valve 13, a collector 14, and an intake manifold 15 are disposed in order downstream of the air cleaner 12. ing.
The electric throttle valve 13 opens and closes the intake passage 11 according to the opening degree. The air that has passed through the electric throttle valve 13 is distributed from the collector 14 by the intake manifold 15 and taken into the combustion chambers 4 (each cylinder) via the intake valve 8.

ここで、燃料噴射弁10から噴射される燃料と、燃焼室4内に吸入される空気とが混合することで燃焼に適した混合気が形成され、点火装置5の点火プラグ7により火花点火することで混合気の燃焼が行われる。混合気の燃焼後には、燃焼室4内のガスが排気バルブ9を介して排気通路16へ排出される。
排気通路16には、排気を浄化可能な触媒を備えた排気浄化装置17が設けられている。排気浄化装置17よりも上流側の排気通路16には、燃焼室4から排出された排気の一部を吸気側のコレクタ14へ還流するEGR通路18が設けられている。この通路18には、EGR量を制御可能なEGR弁19が設けられている。
Here, the fuel injected from the fuel injection valve 10 and the air sucked into the combustion chamber 4 are mixed to form an air-fuel mixture suitable for combustion, and spark ignition is performed by the spark plug 7 of the ignition device 5. In this way, the air-fuel mixture is burned. After combustion of the air-fuel mixture, the gas in the combustion chamber 4 is discharged to the exhaust passage 16 through the exhaust valve 9.
The exhaust passage 16 is provided with an exhaust purification device 17 having a catalyst capable of purifying exhaust. An exhaust passage 16 upstream of the exhaust purification device 17 is provided with an EGR passage 18 for returning a part of the exhaust discharged from the combustion chamber 4 to the intake-side collector 14. The passage 18 is provided with an EGR valve 19 capable of controlling the EGR amount.

また、内燃機関1の運転状態を検出するため、各種センサが設けられ、これらのセンサからの出力信号がエンジンコントロールユニット(ECU)30に入力される。
図示のように、エアクリーナ12と電制スロットル弁13との間の吸気通路11には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ21が設けられている。コレクタ14には、吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ22が設けられている。そして、アクセル開度(アクセルの踏み込み量)を検出するためのアクセル開度センサ24、機関回転数を検出するためのクランク角センサ25も設けられている。シリンダブロックには、ノッキングを検出するためのノッキングセンサ26が設けられている。なお、図示しないが、排気空燃比を検出するための酸素センサ、機関水温を検出するための水温センサなども設けられている。
Various sensors are provided to detect the operating state of the internal combustion engine 1, and output signals from these sensors are input to an engine control unit (ECU) 30.
As shown in the figure, an air flow meter 21 for detecting an intake air amount is provided in the intake passage 11 between the air cleaner 12 and the electric throttle valve 13. The collector 14 is provided with an intake air temperature sensor 22 for detecting the temperature of the intake air. An accelerator opening sensor 24 for detecting the accelerator opening (depressing amount of the accelerator) and a crank angle sensor 25 for detecting the engine speed are also provided. The cylinder block is provided with a knocking sensor 26 for detecting knocking. Although not shown, an oxygen sensor for detecting the exhaust air-fuel ratio, a water temperature sensor for detecting the engine water temperature, and the like are also provided.

ECU30は、各センサからの信号に基づいて各種演算を行い、演算結果に基づいて、例えば、点火装置5の点火時期制御、電制スロットル弁13の開閉制御、燃料噴射弁10の燃料噴射制御、EGR弁19の開閉制御を行う。例えば、電制スロットル弁13の開度は、アクセル開度センサ24の出力信号に基づいて制御される。
ここで、点火装置5の点火コイル6は、点火プラグ7で火花を飛ばすためにコイル6に発生させる要求2次電圧の限界電圧が部品要求から予め定まっており、この限界電圧未満で使用しなければならない。
The ECU 30 performs various calculations based on signals from each sensor, and based on the calculation results, for example, ignition timing control of the ignition device 5, opening / closing control of the electric throttle valve 13, fuel injection control of the fuel injection valve 10, Opening / closing control of the EGR valve 19 is performed. For example, the opening degree of the electric throttle valve 13 is controlled based on the output signal of the accelerator opening sensor 24.
Here, the ignition coil 6 of the ignition device 5 has a limit voltage of a required secondary voltage to be generated in the coil 6 in order to make a spark with the spark plug 7 determined in advance from the component requirements, and must be used below this limit voltage. I must.

図2に示すように、要求2次電圧は、点火時期での筒内圧力によりほぼ決定される。このため、点火時期または筒内圧力が変化すると要求2次電圧も変化することになり、例えば点火時期がリタードする際には、点火時期での筒内圧力が高くなるため、要求2次電圧が高くなる。
しかしながら、加速時にアクセル開度の変化量(アクセルペダル踏み込み速度)が所定値以上(過渡時)になる場合において、図3に示すように、点火時期が上死点近傍までリタードした時には、点火コイル6の要求2次電圧が限界電圧を超えてしまうことがある。
As shown in FIG. 2, the required secondary voltage is substantially determined by the in-cylinder pressure at the ignition timing. For this reason, when the ignition timing or in-cylinder pressure changes, the required secondary voltage also changes. For example, when the ignition timing is retarded, the in-cylinder pressure at the ignition timing increases, so the required secondary voltage is Get higher.
However, when the amount of change in the accelerator opening (accelerator pedal depression speed) during acceleration is greater than or equal to a predetermined value (during transition), when the ignition timing is retarded to near the top dead center, as shown in FIG. The required secondary voltage of 6 may exceed the limit voltage.

そこで、本発明では、点火時期のリタードにより、点火時期での筒内圧力に対応する点火コイルの要求2次電圧が所定電圧を超えるときに、吸入空気量を制限することで、筒内圧力を低下させ、要求2次電圧が限界電圧を超えることが無いようにする。
図4は、本発明の一実施形態におけるフローチャートである。このフローチャートによる処理は、所定時間毎に繰り返し行われる。
Therefore, in the present invention, when the required secondary voltage of the ignition coil corresponding to the in-cylinder pressure at the ignition timing exceeds a predetermined voltage due to the retard of the ignition timing, the in-cylinder pressure is reduced by limiting the intake air amount. The required secondary voltage does not exceed the limit voltage.
FIG. 4 is a flowchart in one embodiment of the present invention. The processing according to this flowchart is repeatedly performed every predetermined time.

ステップ1(図では、「S1」と示す。以下同様)では、内燃機関1の運転状態を検出する。ここでは、運転状態としてアクセル開度センサ24の出力信号に基づいてアクセル開度APOを検出する。
ステップ2では、アクセル開度APOの変化量ΔAPOが所定値以上(ΔAPO≧所定値)であるかを判定する。この変化量ΔAPOは、ステップ1にて検出したアクセル開度APOを前回値APO(−1)で減算することで算出する(ΔAPO=APO−APO(−1))。変化量ΔAPOが所定値以上(ΔAPO≧所定値)である場合には、加速状態であると判定してステップ3へ進む。一方、変化量ΔAPOが所定値未満(ΔAPO<所定値)である場合には、非加速(または定常)状態であると判定して、後述するステップ6へ進む。
In step 1 (shown as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), the operating state of the internal combustion engine 1 is detected. Here, the accelerator opening APO is detected based on the output signal of the accelerator opening sensor 24 as the operating state.
In step 2, it is determined whether or not the change amount ΔAPO of the accelerator opening APO is equal to or greater than a predetermined value (ΔAPO ≧ predetermined value). This change amount ΔAPO is calculated by subtracting the accelerator opening APO detected in step 1 by the previous value APO (−1) (ΔAPO = APO−APO (−1)). If the change amount ΔAPO is equal to or greater than a predetermined value (ΔAPO ≧ predetermined value), it is determined that the vehicle is in an accelerated state, and the process proceeds to step 3. On the other hand, when the change amount ΔAPO is less than the predetermined value (ΔAPO <predetermined value), it is determined that the vehicle is in the non-accelerated (or steady) state, and the process proceeds to Step 6 described later.

ステップ3では、加速状態、ここではアクセル開度APOの変化量ΔAPOに応じて点火時期ADVをリタードする制御を実施する。このリタード制御では、点火時期ADVを最大で圧縮行程上死点までリタードする。これが点火時期制御手段に相当する。
ステップ4では、リタードされた点火時期ADVが所定時期Cよりも遅い(進角値で所定値未満である)か否かを判定する。所定時期Cは、図2に示すように、点火時期での筒内圧力に対応する点火コイル6の要求2次電圧が、点火コイル6の部品要求からの限界電圧未満となる所定の点火時期である。点火時期ADVが所定時期Cよりも遅い場合には、点火時期ADVでの筒内圧力の上昇を抑制するため、ステップ5へ進む。一方、点火時期ADVが所定時期Cよりも速い場合には、点火時期ADVでの筒内圧力を抑制する必要がないため、処理を終了する。
In step 3, control is performed to retard the ignition timing ADV in accordance with the acceleration state, here, the change amount ΔAPO of the accelerator opening APO. In this retard control, the ignition timing ADV is retarded up to the top dead center of the compression stroke. This corresponds to the ignition timing control means.
In step 4, it is determined whether or not the retarded ignition timing ADV is later than the predetermined timing C (advanced value is less than the predetermined value). As shown in FIG. 2, the predetermined timing C is a predetermined ignition timing at which the required secondary voltage of the ignition coil 6 corresponding to the in-cylinder pressure at the ignition timing is less than the limit voltage from the parts requirements of the ignition coil 6. is there. When the ignition timing ADV is later than the predetermined timing C, the process proceeds to step 5 in order to suppress an increase in the cylinder pressure at the ignition timing ADV. On the other hand, when the ignition timing ADV is earlier than the predetermined timing C, it is not necessary to suppress the in-cylinder pressure at the ignition timing ADV, and thus the process ends.

なお、リタードされた点火時期ADVでの実際の筒内圧力Pcydを算出し、この筒内圧力Pcydが所定圧力(例えば、図2に示す点火時期Cでの筒内圧力)を超えているかを判定してもよい。
更に、この筒内圧力Pcydに対応する点火コイル6の要求2次電圧を算出すると共に、例えば図2に示す要求2次電圧算出テーブルにより、点火時期ADVでの筒内圧力Pcydに応じて要求2次電圧を算出した後に、この要求2次電圧が所定電圧(例えば、点火時期Cでの筒内圧力に対応する点火コイル6の要求2次電圧)を超えているかを判定するようにしてもよい。
The actual in-cylinder pressure Pcyd at the retarded ignition timing ADV is calculated, and it is determined whether this in-cylinder pressure Pcyd exceeds a predetermined pressure (for example, the in-cylinder pressure at the ignition timing C shown in FIG. 2). May be.
Further, the required secondary voltage of the ignition coil 6 corresponding to the in-cylinder pressure Pcyd is calculated, and the required 2 in accordance with the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV, for example, according to the required secondary voltage calculation table shown in FIG. After calculating the secondary voltage, it may be determined whether the required secondary voltage exceeds a predetermined voltage (for example, the required secondary voltage of the ignition coil 6 corresponding to the in-cylinder pressure at the ignition timing C). .

ステップ5では、図2に示すように要求2次電圧を通常使用範囲内(限界電圧未満)にするため、電制スロットル弁13の開度TVOを規制することで、筒内に吸入される空気量を制限する。これが吸入空気量制限手段に相当する。これにより、筒内に吸入される空気量が減少される結果、加速状態でのトルクショックを防止すると共に、点火時期ADVでの筒内圧力Pcydが低下するため、点火コイル6の要求2次電圧を限界電圧未満にする。   In step 5, as shown in FIG. 2, in order to keep the required secondary voltage within the normal use range (less than the limit voltage), the air sucked into the cylinder is regulated by restricting the opening degree TVO of the electric throttle valve 13. Limit the amount. This corresponds to intake air amount limiting means. As a result, the amount of air sucked into the cylinder is reduced. As a result, torque shock in the acceleration state is prevented and the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV is reduced. Therefore, the required secondary voltage of the ignition coil 6 is reduced. Is less than the limit voltage.

電制スロットル弁13の開度TVOの規制としては、例えば、少なくともアクセル開度APOに基づいてスロットル開度TVOを制御する場合に、アクセル開度APOの増大方向の変化に対し、スロットル開度TVOの増大方向の制御を所定時間遅延(停止)させるようにする。なお、所定時間経過後は、スロットル開度TVOが運転条件(例えば、アクセル開度APOおよびエンジン回転数Ne)に基づいて算出された目標開度になるように制御する。   For example, when the throttle opening TVO is controlled based on at least the accelerator opening APO, the throttle opening TVO is controlled against the change in the increasing direction of the accelerator opening APO. The control in the increasing direction is delayed (stopped) for a predetermined time. After a predetermined time has elapsed, control is performed so that the throttle opening TVO becomes the target opening calculated based on the operating conditions (for example, the accelerator opening APO and the engine speed Ne).

また、ステップ2からステップ6へ進んだ場合には、ノッキングが有るかを判定する。ノッキングの判定は、例えばノッキングセンサ26を用いて直接的にノッキングを検出する。なお、筒内圧力Pcydを推定して間接的にノッキングを予測してもよいし、例えばEGR通路18を介して排気通路16中の排気ガスの一部がコレクタ14内に導入されることで吸気温度が高くなった場合、すなわちノッキングが発生し易くなった場合において、吸気温度センサ22によって吸入空気温度から間接的にノッキングを予測してもよい。ノッキングが有ると判定される場合には、ステップ3へ進み、点火時期ADVをリタードする制御によりノッキングを回避する。一方、ノッキングが無いと判定される場合には、ノッキングを回避させる必要がないため、処理を終了する。   If the process proceeds from step 2 to step 6, it is determined whether knocking is present. For the determination of knocking, for example, knocking is directly detected using the knocking sensor 26. The in-cylinder pressure Pcyd may be estimated to indirectly predict knocking. For example, a part of the exhaust gas in the exhaust passage 16 is introduced into the collector 14 via the EGR passage 18 to thereby take in the intake air. When the temperature becomes high, that is, when knocking is likely to occur, knocking may be indirectly estimated from the intake air temperature by the intake air temperature sensor 22. If it is determined that there is knocking, the routine proceeds to step 3 where knocking is avoided by control to retard the ignition timing ADV. On the other hand, if it is determined that there is no knocking, it is not necessary to avoid knocking, and the process is terminated.

図5は、このフローチャートによる制御を行った場合のタイムチャートである。
スロットル開度APOの変化量ΔAPOが所定値以上(ΔAPO≧所定値)になる時点t1で、トルク段差低減のため、点火時期制御手段は点火時期ADVのリタードを開始する。このとき、点火時期制御手段は、加速状態に応じて、点火時期ADVをリタードする制御を実施する。図では、点火時期リタード制御の開始時点t1からスロットル開度APOが目標値に達する時点t3までの間、t1の時点での点火時期ADVを圧縮上死点(TDC)までリタードしている。
FIG. 5 is a time chart when the control according to this flowchart is performed.
At time t1 when the change amount ΔAPO of the throttle opening APO becomes equal to or greater than a predetermined value (ΔAPO ≧ predetermined value), the ignition timing control means starts retarding the ignition timing ADV in order to reduce the torque step. At this time, the ignition timing control means performs control to retard the ignition timing ADV according to the acceleration state. In the figure, the ignition timing ADV at the time t1 is retarded to the compression top dead center (TDC) from the start time t1 of the ignition timing retard control to the time t3 when the throttle opening APO reaches the target value.

点火時期ADVのリタード制御が行われると、リタードされた点火時期ADVが所定時期Dを超える時点t2で電制スロットル弁13の開度TVOを制限する。具体的には、点火時期リタード開始後、点火時期ADVが所定時期Dを超えるとき(またはt1の時点から所定時間経過後)に、吸入空気量制限手段によって電制スロットル弁13の開度TVOを規制し、アクセル開度APOの増大方向の変化に対し、電制スロットル弁13の開度TVOの増大方向の制御を所定時間遅延(停止)させる。   When the retard control of the ignition timing ADV is performed, the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is limited at the time t2 when the retarded ignition timing ADV exceeds the predetermined timing D. Specifically, after the ignition timing retard is started, when the ignition timing ADV exceeds the predetermined timing D (or after a predetermined time has elapsed from the time t1), the opening TVO of the electric throttle valve 13 is set by the intake air amount limiting means. Control is performed to delay (stop) the control in the increasing direction of the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 for a predetermined time with respect to the change in the increasing direction of the accelerator opening APO.

なお、点火時期ADVの所定時期Dは、前述の所定時期Cに設定してもよいが、早めに制御するために該所定時期Cよりも進角した点火時期としてもよい。
そして、演算された点火時期ADVが図2に示す点火時期ADVの所定時期Dでの筒内圧力に対応する点火コイル6の要求2次電圧を超える点火時期ADVになった時点t2で、燃焼室4への空気の流入を抑制するため、t2の時点からt3の時点までの間、電制スロットル弁13の開度TVOを一時的に規制値TVO’に規制する。
The predetermined timing D of the ignition timing ADV may be set to the above-described predetermined timing C, but may be an ignition timing advanced from the predetermined timing C for early control.
Then, at the time t2 when the calculated ignition timing ADV becomes an ignition timing ADV that exceeds the required secondary voltage of the ignition coil 6 corresponding to the cylinder pressure at the predetermined timing D of the ignition timing ADV shown in FIG. In order to suppress the inflow of air to 4, the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is temporarily restricted to the restriction value TVO ′ from the time point t2 to the time point t3.

これにより、点火時期ADVがt2の時点からt3の時点まで、すなわち点火時期ADVがピストン上死点TDC近傍までリタードされた場合においても、電制スロットル弁13の開度TVOを規制し、燃焼室4内に吸入される空気量を減少させ、点火時期ADVにおける筒内圧力Pcydを低下させることで、要求2次電圧を限界電圧未満にすることができる。そして、点火装置5の部品(点火コイル6、点火プラグ7等)の仕様を変更する必要がなくなり、製造コスト、燃費および出力性能を維持することができる。   Thus, even when the ignition timing ADV is retarded from the time t2 to the time t3, that is, when the ignition timing ADV is retarded to the vicinity of the piston top dead center TDC, the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is regulated, and the combustion chamber The required secondary voltage can be made less than the limit voltage by reducing the amount of air sucked into the cylinder 4 and reducing the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV. And it becomes unnecessary to change the specification of the components (ignition coil 6, spark plug 7, etc.) of ignition device 5, and manufacturing cost, fuel consumption, and output performance can be maintained.

また、点火コイル6の要求2次電圧の低減対策としては、内燃機関1の圧縮比を下げ、点火時の筒内圧力Pcydを低減することが考えられる。しかしながら、仮に圧縮比を下げた場合には、燃費向上のために燃料を燃焼室4内に直接噴射するという効果が低減してしまう。このため、本発明では、直噴式内燃機関1において、過渡時での電制スロットル弁13の開度TVOの規制を行うことにより吸入空気量を制限し、圧縮比を下げることなく、点火コイル6の要求2次電圧を低下させている。   Further, as a countermeasure for reducing the required secondary voltage of the ignition coil 6, it is conceivable to reduce the compression ratio of the internal combustion engine 1 to reduce the in-cylinder pressure Pcyd at the time of ignition. However, if the compression ratio is lowered, the effect of directly injecting fuel into the combustion chamber 4 to improve fuel efficiency is reduced. For this reason, in the present invention, in the direct injection internal combustion engine 1, by restricting the opening TVO of the electric throttle valve 13 during the transition, the intake air amount is limited, and the ignition coil 6 is not reduced without reducing the compression ratio. The required secondary voltage is reduced.

なお、電制スロットル弁13の開度TVOの規制が終了した場合には、電制スロットル弁13の開度TVOは、規制値TVO’から、アクセル開度APOに基づいて算出された電制スロットル弁13の目標値になるように制御される一方、点火時期ADVは、圧縮上死点TDCから目標値になるように制御される(t3〜t4の期間)。
また、前述のフローチャートのステップ5における電制スロットル弁13の開度TVOの制限は、アクセル開度APOの増大方向の変化速度に対し、電制スロットル弁13の開度TVOの増大方向の変化速度を遅らせるものであってもよい。
When the restriction of the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is finished, the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is calculated based on the accelerator opening degree APO from the restriction value TVO ′. On the other hand, the ignition timing ADV is controlled so as to reach the target value from the compression top dead center TDC (period from t3 to t4).
Further, the restriction on the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 in step 5 of the above-described flowchart is that the changing speed in the increasing direction of the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 with respect to the changing speed in the increasing direction of the accelerator opening degree APO. It may be something that delays.

具体的には、図6に示すように、電制スロットル弁13の開度TVOは、点火時期ADVのリタード開始時点t1から、点火時期ADVが圧縮上死点TDCに達した後に最終的な目標値に達する時点t4まで、開き方が遅くなるように制御する。
なお、電制スロットル弁13の開き方は、図6に示すように電制スロットル弁13の開度TVOが直線上に増加する場合に限られず、点火コイル6の要求2次電圧が限界電圧未満となるようにすることができれば、曲線状に増加するようにしてもよい。
Specifically, as shown in FIG. 6, the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 is set to a final target after the ignition timing ADV reaches the compression top dead center TDC from the retard start time t1 of the ignition timing ADV. Control is performed so that the opening is delayed until time t4 when the value is reached.
The opening method of the electric throttle valve 13 is not limited to the case where the opening degree TVO of the electric throttle valve 13 increases linearly as shown in FIG. 6, and the required secondary voltage of the ignition coil 6 is less than the limit voltage. If it can be made to become, it may be made to increase in the shape of a curve.

本実施形態によれば、機関運転条件に応じて点火時期ADVを制御する点火時期制御手段を備える内燃機関の制御装置において、点火時期ADVのリタードにより、点火時期ADVでの筒内圧力Pcydに対応する点火コイル6の要求2次電圧が所定電圧を超えるときに(ステップ4)、吸入空気量を制限する吸入空気量制限手段(ステップ5)を設けた。このため、吸入空気量を制限して点火時期ADVでの筒内圧力Pcydを低下させることで、点火コイル6の要求2次電圧を限界電圧未満にすることができる。   According to the present embodiment, in the control device for the internal combustion engine that includes the ignition timing control means for controlling the ignition timing ADV according to the engine operating conditions, the retard of the ignition timing ADV corresponds to the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV. When the required secondary voltage of the ignition coil 6 to be exceeded exceeds a predetermined voltage (step 4), intake air amount limiting means (step 5) is provided for limiting the intake air amount. For this reason, the required secondary voltage of the ignition coil 6 can be made less than the limit voltage by limiting the intake air amount and reducing the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV.

また本実施形態によれば、点火時期制御手段は、加速状態を検出し(ステップ2)、これに応じて点火時期ADVをリタードする制御を実施する(ステップ3)。このため、過渡時に急激なトルクが発生しないように点火時期ADVを遅らせることができる。
また本実施形態によれば、点火時期制御手段は、ノッキングを検出または予測し(ステップ6)、ノッキング有りのときに点火時期ADVをリタードする制御を実施する(ステップ3)。このため、例えばEGR通路18を介して排気通路16中の排気ガスの一部がコレクタ14内に導入されることで吸気温度が高くなった場合(ノッキングが発生し易くなった場合)において、点火時期ADVをリタードする制御によりノッキングを回避できる。
Further, according to the present embodiment, the ignition timing control means detects the acceleration state (step 2), and implements control for retarding the ignition timing ADV according to this (step 3). For this reason, the ignition timing ADV can be delayed so that a sudden torque is not generated during the transition.
Further, according to the present embodiment, the ignition timing control means detects or predicts knocking (step 6), and performs control to retard the ignition timing ADV when knocking is present (step 3). Therefore, for example, when a part of the exhaust gas in the exhaust passage 16 is introduced into the collector 14 via the EGR passage 18 and the intake air temperature becomes high (when knocking is likely to occur), ignition is performed. Knocking can be avoided by controlling to retard the timing ADV.

また本実施形態によれば、吸入空気量制限手段は、スロットル開度TVOを規制するものである(ステップ5)。このため、燃焼室4へ吸入される空気量を減少させ、筒内圧力Pcydを低下させることができ、点火時期ADVでの筒内圧力Pcydに対応する点火コイル6の要求2次電圧を低下させることができる。
また本実施形態によれば、スロットル開度TVOの規制は、少なくともアクセル開度APOに基づいてスロットル開度TVOを制御する場合に、アクセル開度APOの増大方向の変化に対し、スロットル開度TVOの増大方向の制御を所定時間遅延させるものである(ステップ5)。このため、遅延時のスロットル開度TVOが規制され、点火コイル6の要求2次電圧を限界電圧未満にすることができる。
Further, according to the present embodiment, the intake air amount limiting means regulates the throttle opening TVO (step 5). For this reason, the amount of air sucked into the combustion chamber 4 can be reduced, the in-cylinder pressure Pcyd can be reduced, and the required secondary voltage of the ignition coil 6 corresponding to the in-cylinder pressure Pcyd at the ignition timing ADV can be reduced. be able to.
Further, according to the present embodiment, the throttle opening TVO is regulated such that when the throttle opening TVO is controlled based on at least the accelerator opening APO, the throttle opening TVO is controlled against the change in the increasing direction of the accelerator opening APO. The control in the increasing direction is delayed for a predetermined time (step 5). For this reason, the throttle opening TVO at the time of delay is regulated, and the required secondary voltage of the ignition coil 6 can be made less than the limit voltage.

また本実施形態によれば、スロットル開度の規制は、少なくともアクセル開度APOに基づいてスロットル開度TVOを制御する場合に、アクセル開度APOの増大方向の変化に対し、スロットル開度TVOの増大方向の変化速度を遅らせるものである(ステップ5)。このため、スロットル開度TVOの増大が抑制され、燃焼室4内に吸入される空気量も抑制されて筒内圧力Pcydが低減することで、点火コイル6の要求2次電圧を限界電圧未満にすることができる。   Further, according to the present embodiment, the restriction of the throttle opening degree is such that when the throttle opening degree TVO is controlled based on at least the accelerator opening degree APO, the throttle opening degree TVO is controlled against the change in the increasing direction of the accelerator opening degree APO. The rate of change in the increasing direction is delayed (step 5). For this reason, increase in the throttle opening TVO is suppressed, the amount of air sucked into the combustion chamber 4 is also suppressed, and the in-cylinder pressure Pcyd is reduced, so that the required secondary voltage of the ignition coil 6 is made less than the limit voltage. can do.

内燃機関の制御装置の構成図Configuration diagram of control device for internal combustion engine 点火時期での筒内圧力と要求2次電圧とを示す図Diagram showing in-cylinder pressure and required secondary voltage at ignition timing 点火時期での筒内圧力と要求2次電圧とを示す図Diagram showing in-cylinder pressure and required secondary voltage at ignition timing 本発明の実施形態におけるフローチャートFlowchart in the embodiment of the present invention フローチャートによる制御を行った場合のタイムチャートTime chart for control by flowchart フローチャートによる制御を行った場合のタイムチャートTime chart for control by flowchart

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
4 燃焼室
5 点火装置
6 点火コイル
7 点火プラグ
8 吸気バルブ
9 排気バルブ
10 燃料噴射弁
11 吸気通路
13 電制スロットル弁
14 コレクタ
15 吸気マニホールド
16 排気通路
18 EGR通路
19 EGR弁
21 エアフロメータ
22 吸気温度センサ
24 アクセル開度センサ
25 クランク角センサ
26 ノッキングセンサ
30 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 4 Combustion chamber 5 Ignition device 6 Ignition coil 7 Ignition plug 8 Intake valve 9 Exhaust valve 10 Fuel injection valve 11 Intake passage 13 Electric throttle valve 14 Collector 15 Intake manifold 16 Exhaust passage 18 EGR passage 19 EGR valve 21 Air flow meter 22 Intake air temperature sensor 24 Accelerator opening sensor 25 Crank angle sensor 26 Knock sensor 30 ECU

Claims (6)

機関運転条件に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段を備える内燃機関の制御装置において、
点火時期のリタードにより、点火時期での筒内圧力に対応する点火コイルの要求2次電圧が所定電圧を超えるときに、吸入空気量を制限する吸入空気量制限手段を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
In an internal combustion engine control device comprising an ignition timing control means for controlling the ignition timing according to engine operating conditions,
Intake air amount limiting means is provided for limiting the intake air amount when the required secondary voltage of the ignition coil corresponding to the in-cylinder pressure at the ignition timing exceeds a predetermined voltage by retarding the ignition timing. Control device for internal combustion engine.
前記点火時期制御手段は、加速状態を検出し、これに応じて点火時期をリタードする制御を実施することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition timing control means detects an acceleration state and performs control for retarding the ignition timing in accordance with the detected acceleration state. 前記点火時期制御手段は、ノッキングを検出又は予測し、ノッキング有りのときに点火時期をリタードする制御を実施することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の内燃機関の制御装置。   3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition timing control means detects or predicts knocking and performs control for retarding the ignition timing when knocking is present. 前記吸入空気量制限手段は、スロットル開度を規制するものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake air amount restriction means regulates a throttle opening. 前記スロットル開度の規制は、少なくともアクセル開度に基づいてスロットル開度を制御する場合に、アクセル開度の増大方向の変化に対し、スロットル開度の増大方向の制御を所定時間遅延させるものであることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。   The restriction of the throttle opening delays the control in the increasing direction of the throttle opening for a predetermined time with respect to the change in the increasing direction of the accelerator opening when the throttle opening is controlled based on at least the accelerator opening. 5. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the control apparatus is provided. 前記スロットル開度の規制は、少なくともアクセル開度に基づいてスロットル開度を制御する場合に、アクセル開度の増大方向の変化速度に対し、スロットル開度の増大方向の変化速度を遅延させるものであることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。   The restriction of the throttle opening delays the changing speed in the increasing direction of the throttle opening relative to the changing speed in the increasing direction of the accelerator opening when the throttle opening is controlled based on at least the accelerator opening. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the control apparatus is provided.
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