(57)【要約】      （修正有）【課題】失火により車体にショックが発生することの抑制と、燃費の向上との両立を図る。【解決手段】車両減速時、排気ガスを吸気系のスロットルバルブよりも下流側に還流させる排気ガス再循環管路及びこの排気ガス再循環管路内の流量を調整する排気ガス再循環制御弁を有する排気ガス再循環制御装置を具備し、所定の燃料カット条件が成立した際に点火時期を所定期間漸次遅角させた後に燃料カットを行う内燃機関の制御において、排気ガスの再循環量が所定値を上回る場合には、排気ガスの再循環量が所定値を下回る場合と比較して点火時期を緩やかに遅角する制御を行う。【選択図】図２
2010223103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを吸気系のスロットルバルブよりも下流側に再循環させる排気ガス再循環管路及びこの排気ガス再循環管路内の流量を調整する排気ガス再循環制御弁を有する排気ガス再循環制御装置を具備する内燃機関において、車両減速時、所定の燃料カット条件が成立した際に点火時期を所定期間漸次遅角させた後に燃料カットを行う内燃機関における燃料カット時の点火時期制御方法であって、
排気ガスの再循環量が所定値を上回る場合には、排気ガスの再循環量が所定値を下回る場合と比較して点火時期の遅角を緩やかにする制御を行うことを特徴とする内燃機関における燃料カット時の点火時期制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを吸気系のスロットルバルブよりも下流側に再循環させるための排気ガス再循環制御装置を有する内燃機関における燃料カット時の点火時期制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載された内燃機関においては、燃費を向上させるために、例えば車両減速時にアイドルスイッチがＯＮになること等、一定の運転条件が成立した場合に、燃料カットを行う制御が実施されている。ところが、このような燃料カットを実施する内燃機関においては、一定の運転条件つまり燃料カット条件が成立した直後に燃料の供給を停止すると、急激なトルク変動を招いて運転性を悪化させる場合がある。
【０００３】
そこで、このような運転性の悪化を抑制すべく、燃料カット条件が成立してから燃料カットの開始までの間に所定時間の遅延期間を設け、この遅延期間中に点火時期を遅角する制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、排気ガス再循環制御装置を具備する内燃機関においてこのような燃料カット制御を行った際に、排気ガスの再循環量が多い運転領域では燃焼が不安定になり、その結果、失火が生じると、大きなトルク差が発生することがあった。
【０００６】
その一方で、前記遅延期間を長くすると、燃料カット条件が成立してから燃料カット開始までの時間も長くなるので、燃費が悪化するという別の不具合が発生する。
【０００７】
本発明は、以上に述べたような不具合を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関における燃料カット時の点火時期制御方法は、以上の目的を達成するために、以下のような制御を行うことを特徴とする。すなわち、排気ガスを吸気系のスロットルバルブよりも下流側に再循環させる排気ガス再循環管路及びこの排気ガス再循環管路内の流量を調整する排気ガス再循環制御弁を有する排気ガス再循環制御装置を具備する内燃機関において、車両減速時、所定の燃料カット条件が成立した際に点火時期を所定期間漸次遅角させた後に燃料カットを行う内燃機関における燃料カット時の点火時期制御方法であって、排気ガスの再循環量が所定値を上回る場合には、排気ガスの再循環量が所定値を下回る場合と比較して点火時期の遅角を緩やかにする制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
このような制御方法を採用すれば、排気ガスの再循環量が多い場合には点火時期を緩やかに遅角するため、排気ガスの再循環量が多い場合に点火タイミングが失火限界より遅角側となり失火が発生することを抑制できる。
【００１０】
その一方で、排気ガスの再循環量が少ない場合には速やかに点火時期を遅角させて燃料カットを行うまでの時間を短くできるので、燃費の悪化を抑えることができる。
【００１１】
なお、本発明において、「点火時期を遅角させる速度を緩やかにする」とは、所定の燃料カット条件が成立してから単位時間あたり所定量だけ点火時期の遅角を行う制御を行う場合において、単位時間あたりの遅角量を小さくすることや、所定の燃料カット条件が成立してから所定時間点火時期の遅角制御を行わず待機するとともに単位時間あたり所定量だけ点火時期の遅角を行う制御を行う場合において、待機時間を長くすることを含む概念である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る燃料カット時の点火時期制御方法を採用すれば、排気ガスの再循環量に応じて点火時期を遅角させる速度を変化させることにより、失火により車体にショックが発生することの抑制と、燃費の向上とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す構成説明図。
【図２】同実施形態の制御手順の概略を示すフローチャート。
【図３】同実施形態に係る作用説明図。
【図４】本発明の他の実施形態の制御手順の概略を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に１気筒の構成を概略的に示した内燃機関たるエンジン１００は、自動車用の複数気筒、具体的には３気筒のものである。エンジン１００の吸気系１には、図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ１１が配設され、そのスロットルバルブ１１の下流には、樹脂製の吸気マニホールド１２が配設される。前記吸気マニホールド１２は、サージタンク１３と、サージタンク１３から各気筒の吸気ポートまで延びる多岐管部１４とを備えている。前記吸気マニホールド１２のシリンダヘッド２２側の端部近傍には、さらに燃料噴射弁３が設けてあり、この燃料噴射弁３を電子制御装置４により制御するようにしている。吸入空気は、前記吸気マニホールド１２から吸気弁２１を介してシリンダ２内に吸入される。また、排気系５には、燃焼室２３から排気弁２４を介して排出された排気ガス中の酸素濃度を測定するためのＯ2センサ５１が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒５２の上流の位置に取り付けられている。
【００１６】
また、本実施形態では、スロットルバルブ１１を介して吸気マニホールド１２に流入する新気に排気ガスを混合するための排気ガス再循環制御装置（以下、ＥＧＲ装置と称する）６を、吸気系１と排気系５との間に連通させて設けている。すなわち、ＥＧＲ装置６は、吸気系１と排気系５とが選択的に連通される排気ガス再循環管路（以下、ＥＧＲ管路６１と称する）と、そのＥＧＲ管路６１に設けられてＥＧＲ管路６１を通過するか、または再循環させる排気ガス（ＥＧＲガス）の量を制御する排気ガス再循環制御弁（以下、ＥＧＲバルブ６２と称する）とを備えて構成される。ＥＧＲバルブ６２は、ＥＧＲ装置６の一部を構成する電子制御装置４により制御されている。
【００１７】
電子制御装置４は、中央演算処理装置４１と、記憶装置４２と、入力インターフェース４３と、出力インターフェース４４とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。中央演算処理装置４１は、記憶装置４２に格納された後述のプログラムを実行して、エンジン１００の運転制御を行うものである。そしてエンジン１００の運転制御を行うために必要な情報が入力インターフェース４３を介して中央演算処理装置４１に入力されるとともに、中央演算処理装置４１は出力インターフェース４４を介して制御のための信号を燃料噴射弁３やＥＧＲバルブ６２などに出力する。具体的には、入力インターフェース４３には、吸気管圧力ＰＭを検出するための吸気圧センサ７１から出力される吸気圧信号ａ、エンジン回転数Ｎｅを検出するための回転数センサ７２から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するための車速センサ７３から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブ１１の開閉状態を検出するためのアイドルスイッチ７４から出力されるＩＤＬ信号ｄ、エンジン１００の冷却水温を検出するための水温センサ７５から出力される水温信号ｆ、上記したＯ2センサ５１から出力される電圧信号ｈなどが入力される。一方、出力インターフェース４４からは、点火プラグ８に対して点火信号ｍ、燃料噴射弁３に対して燃料噴射信号ｎ、ＥＧＲバルブ６２に対してバルブ開閉信号ｏ等が出力されるようになっている。
【００１８】
電子制御装置４の記憶装置４２には、吸気圧センサ７１から出力される吸気圧信号ａと回転数センサ７２から出力される回転数信号ｂとを主な情報とし、エンジン１００の運転状態に応じて決まる各種の補正係数で基本噴射時間を補正して燃料噴射弁３の開成時間すなわちインジェクタ最終通電時間を決定し、その決定された通電時間により燃料噴射弁３を制御して、エンジン負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁３から吸気系１に噴射させるための燃料噴射量制御用プログラムが内蔵してある。
【００１９】
また、前記記憶装置４２には、運転状況に応じて点火時期を決定し、点火プラグ８に向けて点火信号ｍを出力すべく指令する制御を行うための点火時期制御用プログラムや、ＥＧＲバルブ６２の開度を決定してＥＧＲバルブ６２にＥＧＲバルブ開閉信号ｏを出力すべく指令する制御を行うための外部ＥＧＲ制御プログラムをも内蔵してある。
【００２０】
しかして本実施形態では、前記制御装置４の記憶装置４２に、本発明に係る燃料カット時の点火時期制御を実行するためのプログラムをさらに内蔵している。
【００２１】
以下、このプログラムが行う処理の手順をフローチャートである図２を参照しつつ以下に述べる。
【００２２】
まず、ステップＳ１では、燃料カット条件が成立したか否かを判断する。すなわち、アイドルスイッチ７４がＯＮであることを示すＩＤＬ信号ｄが出力されてスロットルバルブ１１が全閉である、水温センサ７５からの水温信号ｆに基づいて判定した暖機状態である、回転数センサ７２からの回転数信号ｂから算出されるエンジン回転数Ｎｅが所定回転数以上である、といった条件を満たしている場合には燃料カット条件が成立したものとみなす。燃料カット条件が成立していないと判断した場合には、そのまま本制御を終了し、成立していると判断した場合には、ステップＳ２に移行する。
【００２３】
ステップＳ２では、ＥＧＲ量が所定値Ｅ０以上であるか否かを判断する。ＥＧＲ量が所定値以上であると判断した場合には、ステップＳ３に移行する。一方、ＥＧＲ量が所定値未満であると判断した場合には、ステップＳ４に移行する。
【００２４】
ステップＳ３では、ＥＧＲ量を減少させる制御を行う。具体的には、単位時間あたりＥＧＲバルブ８の開度を所定量ずつ減少させるべく燃料カット条件が成立してからの経過時間をパラメータとしてＥＧＲバルブ８の開度を決定し、決定した開度に対応するＥＧＲバルブ開閉信号ｏを出力する。その後、ステップＳ２に戻る。なお、前記所定値Ｅ０は、点火時期を遅角しても不具合が生じないＥＧＲ量に対応させて設定すればよい。また、前記所定値Ｅ０は、０であってもよい。前記所定値Ｅ０が０である場合、前記ステップＳ２においては、ＥＧＲ量が所定値すなわち０を上回るかＥＧＲ量が０であるかを判断し、ＥＧＲ量が０を上回ると判断した場合には、ステップＳ３に移行する。一方、ＥＧＲ量が０であると判断した場合には、ステップＳ４に移行する。
【００２５】
ステップＳ４では、点火時期遅角制御を行う。この点火時期遅角制御は、例えば、図３の実線Ａで示すように、ステップＳ４を初めて実施する時刻ｔ２から時刻ｔ３に至る期間に、単位時間あたりの点火時期の遅角量が一定となるように遅角量を所定量ずつ、遅角量があらかじめ定めた最大の遅角量に達するまで漸次増大させる制御である。遅角量が前記最大の遅角量に達した時刻ｔ３に、ステップＳ５に移行する。
【００２６】
ステップＳ５では、燃料カットを行う。
【００２７】
すなわち、図３に示すように、ＥＧＲ量が所定値Ｅ０以上である際に燃料カット条件が成立した場合には、燃料カット条件が成立した時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯においては、ステップＳ２及びステップＳ３を順次実行することにより、ＥＧＲバルブ８の開度を減少させる。次いで、ＥＧＲ量が所定値未満となった際には、ステップＳ２、ステップＳ４、及びステップＳ５を順次実行することにより、点火時期があらかじめ定めた最大の遅角量に達するまで点火時期の遅角制御を行い、その後燃料カットを行う。
【００２８】
従って、本実施形態に係るエンジンにおける燃料カット開始前の点火時期制御方法を採用すれば、ＥＧＲ量が多い場合には、ＥＧＲ量が所定値Ｅ０となるまでＥＧＲ量を減少させ、その後初めて点火時期を遅角するため、ＥＧＲ量が多い領域に点火時期を遅角させることにより発生する失火を防ぎ、従って失火により車体にショックが発生することを抑制することができる。その一方で、ＥＧＲ量が少ない場合には、速やかに点火時期を遅角させて燃料カットを行うまでの時間を短くできるので、燃費の悪化を抑えることができる。
【００２９】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【００３０】
例えば、上述した燃料カット前の点火時期制御に替えて、以下のような制御を行うようにしてもよい。
【００３１】
以下、前記制御を行うためのプログラムの処理の手順をフローチャートである図４を参照しつつ述べる。
【００３２】
まず、ステップＳ１１では、上述した実施形態と同じく、燃料カット条件が成立したか否かを判断する。燃料カット条件自体は上述した実施形態のステップＳ１におけるものと同一である。燃料カット条件が成立していないと判断した場合には、そのまま本制御を終了し、成立していると判断した場合には、ステップＳ１２に移行する。
【００３３】
ステップＳ１２では、ＥＧＲ量が所定値Ｅ０以上であるか否かを判断する。ＥＧＲ量が所定値以上であると判断した場合には、ステップＳ１３に移行する。一方、ＥＧＲ量が所定値未満であると判断した場合には、ステップＳ１４に移行する。なお、この態様でも、前記所定値Ｅ０は、点火時期を遅角しても不具合が生じないＥＧＲ量に対応させて設定すればよく、また、前記所定値Ｅ０は、０であってもよい。前記所定値Ｅ０が０である場合、このステップＳ１２においては、ＥＧＲ量が所定値すなわち０を上回るかＥＧＲ量が０であるかを判断し、ＥＧＲ量が０を上回ると判断した場合には、ステップＳ１３に移行する。一方、ＥＧＲ量が０であると判断した場合には、ステップＳ１５に移行する。
【００３４】
ステップＳ１３では、ＥＧＲ量を減少させる制御を行う。具体的には、上述した実施形態のステップＳ３における制御と同様の制御を行う。次いで、ステップＳ１４に移行する。
【００３５】
ステップＳ１４では、第一の点火時期遅角制御を行う。この第一の点火時期遅角制御は、例えば、図３の破線Ｂで示すように、燃料カット条件が成立した時刻ｔ１からＥＧＲ量が所定値Ｅ０となる時刻ｔ２までの期間、単位時間あたりの点火時期の遅角量が第一の所定量θ１となるように遅角量を漸次増大させる制御である。その後、ステップＳ１２に戻る。
【００３６】
ステップＳ１５では、第二の点火時期遅角制御を行う。この第二の点火時期遅角制御は、例えば、図３の破線Ｂで示すように、このステップＳ１４を初めて実施する時刻ｔ２から時刻ｔ４に至る期間、単位時間あたりの点火時期の遅角量が前記第一の所定量θ１より大きい第二の所定量θ２となるように、遅角量があらかじめ定めた最大の遅角量に達するまで遅角量を漸次増大させる制御である。なお、前記第二の所定量θ２は、上述した実施形態におけるステップＳ４における単位時間あたりの点火時期の遅角量と同一に設定している。遅角量があらかじめ定めた最大の遅角量に達した時刻ｔ４に、ステップＳ１６に移行する。
【００３７】
ステップＳ１６では、燃料カットを行う。
【００３８】
このような制御を行った場合は、ＥＧＲ量が所定値Ｅ０となるまでの間はＥＧＲ量を減少させつつ点火時期が失火限界より遅角側になることを避けるべく緩やかに点火時期を遅角させ、その後通常の点火時期遅角制御を行うため、ＥＧＲ量が多い領域に点火時期を遅角させることにより発生する失火を防ぎ、従って失火により車体にショックが発生することを抑制することができると同時に、上述した実施形態と比較して速やかに点火時期を遅角させて燃料カットを行うまでの時間を短くできる、燃費の悪化をさらに抑えることができる。
【００３９】
なお、点火時期の遅角方法としては、前述のもの以外に、燃料カット条件が成立した際に所定時間内に所定量だけ遅角し、その後、遅角した点火時期を一定時間維持し、その後、前述のものと同様に、点火タイミングごとに点火時期の遅角量を所定量ずつ漸次増大させるようにするものであってもよい。
【００４０】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００…エンジン
４…電子制御装置
６…ＥＧＲ装置（排気ガス再循環制御装置）
６１…ＥＧＲ管路（排気ガス再循環管路）
６２…ＥＧＲバルブ（排気ガス再循環制御弁）
８…点火プラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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