JP7491375B2 - エンジンの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの制御方法及び制御装置に関するものである。

複数の気筒を有するエンジンにおいては、ノックの発生が検出された場合、次の燃焼サイクルでのノックの発生を抑制するために、ノックが発生した気筒の点火時期を遅角させる。一方、各々の気筒の点火時期を個別に制御すると、点火時期のばらつきが大きくなって気筒間のトルク差が過大になるおそれがある。そこで、特許文献１の制御装置においては、各気筒の点火時期を、最も遅角側の点火時期である最遅角点火時期を基準にして、トルク許容点火時期差だけ進角側の範囲内となるように設定することが行われている。

特開２０１８－１７８９２７号公報

しかしながら、特許文献１の制御装置では、各々の気筒の点火時期差の許容範囲の設定基準を最遅角点火時期にしているため、ノックセンサの誤作動などによって最遅角点火時期が過度に遅角側に設定された場合は、全ての気筒の点火時期も遅角側に過度に補正されてしまう。そのため、エンジンの出力トルクが低下してしまうおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、気筒毎の点火時期のばらつきを抑制する制御を行った際に、エンジンの出力トルクの低下を抑制することができるエンジンの制御方法及び制御装置を提供することである。

本発明は、点火時期が最遅角点火時期よりも進角側、かつ、最進角点火時期よりも遅角側であるいずれかの気筒の点火時期を基準点火時期に設定し、基準点火時期に対する時期差が許容時期差範囲に収まるように、各々の気筒の点火時期を制御することによって、上記課題を解決する。

本発明によれば、制御の基準となる点火時期を最遅角点火時期、及び、最進角点火時期以外の点火時期にしているので、気筒毎の点火時期のばらつきを抑制する制御を行った際に、エンジンの出力トルクの低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置によって制御されるエンジンの構造の一部を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図２の制御装置によるエンジンの制御方法の手順を示すフローチャートである。 図２の制御装置によるエンジンの気筒の点火時期の補正の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１００は、制御装置５０（ＥＣＵ）によって制御される。本実施形態のエンジン１００は、４つの気筒を有する直列４気筒エンジンであるが、そのうちの１つの気筒１０１を図１に示す。なお、本発明に係るエンジン１００は、直列４気筒エンジンに限定されず、直列３気筒、直列６気筒、Ｖ型６気筒、Ｖ型８気筒など、３つ以上の気筒を有するものであればよい。

エンジン１００は、吸気通路１１１及び排気通路１２５を備える。吸気通路１１１には、エアーフィルタ１１２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ１１３、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ１１４及びコレクタ１１５が設けられている。また、図示されていないが、吸気通路１１１には、過給機のコンプレッサホイール、及びインタークーラが設けられている。スロットルバルブ１１４には、当該スロットルバルブ１１４の開度を調整するＤＣモータ等のアクチュエータ１１６が設けられている。また、コレクタ１１５から各々の気筒１０１に分岐した吸気通路１１１ａには、燃料噴射バルブ１１８が設けられている。また、排気通路１２５には、空燃比センサ１２６、排気浄化触媒１２７及びマフラ１２９が設けられている。また、図示されていないが、排気通路１２５には、過給機のタービンホイール、及びタービンホイールを迂回する迂回路が設けられ、迂回路には、タービンホイールを迂回する排気ガスの量を調整するためのウェイストゲートバルブが設けられている。

気筒１０１は、シリンダブロックに形成されたシリンダボア１１９を有し、シリンダボア１１９内にはピストン１２０が往復移動可能に設けられている。また、シリンダブロックの上面に取り付けられるシリンダヘッド１０２には、吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２が設けられている。シリンダボア１０９と、ピストン１２０と、シリンダヘッド１０２とに囲まれた空間は、燃焼室１２３を構成する。また、シリンダヘッド１０２には、燃焼室１２３に臨むように点火プラグ１２４が装着されている。さらに、シリンダブロックには、気筒１０１で発生する振動を検知し、ノックの発生の有無を検出するノックセンサ１５０が設けられている。ノックセンサ１５０は、圧電素子や磁歪材料を含んで構成され、ノックに相当する特定周波数の振動（ノッキング振動）を抽出して電気信号に変換する。ノックセンサ１５０の検出信号は、制御装置５０に出力される。

エンジン１００のクランク軸１３０にはクランク角センサ１３１が設けられ、当該クランク角センサ１３１の検出信号は、制御装置５０に出力される。クランク角センサ１３１は、クランク角を検出するほか、エンジン１００の回転速度（単位時間当たりの回転数）を検出するエンジン回転速度検出手段としても機能する。なお、クランク角センサ１３１の出力信号と各気筒１０１のピストン１２０の行程位置（上死点など）が対応するので、ノックセンサ１５０によりノッキング振動が検出されたタイミングのクランク角センサ１３１の出力信号と点火プラグ１２４の点火時期とから、ノックが発生した気筒１０１を特定することができる。

制御装置５０は、エアフローメータ１１３から検出信号を受け取り、吸入空気流量を取得する。また、制御装置５０は、空燃比センサ１２６から検出信号を受け取り、空燃比を取得する。また、制御装置５０は、クランク角センサ１３１のクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、エンジン１００の回転速度Ｎｅを取得する。

また、制御装置５０は、アクチュエータ１１６に制御信号を出力し、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、スロットルバルブ１１４、及びウェイストゲートバルブの開度を電子制御する。また、制御装置５０は、燃料噴射バルブ１１８に制御信号を出力し、燃料噴射バルブ１１８が所定圧力に制御された燃料を吸気通路１１１ａ内に噴射するように制御する。さらに、制御装置５０は、点火プラグ１２４に制御信号を出力し、燃焼室１２３の吸入混合気に対して点火を行う。

次に、図２を用いて、制御装置５０の構成を説明する。
制御装置５０は、点火時期算出部５１、基準気筒設定部５２、基準点火時期設定部５３、許容時期差範囲設定部５４、点火時期判定部５５、及び、点火時期補正部５６を有する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えるコンピュータからなる。点火時期算出部５１、基準気筒設定部５２、基準点火時期設定部５３、許容時期差範囲設定部５４、点火時期判定部５５、及び、点火時期補正部５６は、制御装置５０の機能を実行するためのプログラムとしてＲＯＭに格納されている。

点火時期算出部５１は、運転条件取得部５７が取得したエンジン１００の運転条件及びノックセンサ１５０が検出したノックの発生の有無に基づいて、各々の気筒１０１の点火時期を算出する。具体的には、ノックセンサ１５０がノックの発生を検出した場合、点火時期算出部５１は、次回の燃焼サイクルにおけるその気筒１０１の点火時期を、現在設定されている気筒１０１の点火時期によりも所定時期だけ遅角させる。一方、ノックセンサ１５０がノックの発生を検出しなかった場合、点火時期算出部５１は、次回の燃焼サイクルにおける気筒１０１の点火時期を、エンジン１００の運転条件に応じて、現在設定されている気筒１０１の点火時期に対し、維持又は進角させる。点火時期算出部５１は、現在の気筒１０１の点火時期と、次回の燃焼サイクルでの点火時期の遅角量、又は、進角量とに基づいて、次回の燃焼サイクルでの気筒１０１の点火時期を算出する。なお、気筒１０１の点火時期は、上死点に対する点火時期の総遅角量をクランク角で表したものである。

基準気筒設定部５２は、任意のタイミングにおける４つの気筒１０１の点火時期のうち、最も遅角側の点火時期（以下、最遅角点火時期ともいう）よりも点火時期が進角側に設定された気筒であり、かつ、最も進角側の点火時期（以下、最進角点火時期ともいう）よりも点火時期が遅角側に設定されている１又は複数の気筒１０１のいずれか１つを基準気筒に設定する。換言すれば、基準気筒設定部５２は、最遅角点火時期となる気筒及び最進角点火時期となる気筒以外の気筒のいずれかを基準気筒とする。本実施形態の基準気筒とは、点火時期を補正する際に基準となる点火時期の気筒をいう。図４は、気筒の点火時期の補正の例を示す図であり、具体的には、図４の左側に示すように、エンジン１００が４つの気筒１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄを有しており、各々の点火時期が進角側から遅角側に向かってＤ０ａ，Ｄ０ｂ，Ｄ０ｃ，Ｄ０ｄの順序である場合、本実施形態の基準気筒設定部５２は、気筒１０１ｂを基準気筒１０１Ｓに設定する。なお、点火時期Ｄ０ａ，Ｄ０ｂ，Ｄ０ｃ，Ｄ０ｄのうち、点火時期Ｄ０ａは最も遅角側の最遅角点火時期であり、点火時期Ｄ０ｂは２番目に遅角側の点火時期であり、点火時期Ｄ０ｃは３番目に遅角側の点火時期であり、点火時期Ｄ０ｄは最も進角側の最進角点火時期である。すなわち、基準気筒設定部５２は、最遅角点火時期Ｄ０ａに次いで２番目に遅角側の点火時期Ｄ０ｂが設定された気筒１０１ｂを、基準気筒１０１Ｓに設定する。

なお、基準気筒設定部５２は、これに限定されず、最遅角点火時期Ｄ０ａに次いで３番目に遅角側の点火時期Ｄ０ｃが設定された気筒１０１ｃを、基準気筒１０１Ｓに設定することもできる。同様に、６気筒エンジンの場合には、任意のタイミングにおける６つの気筒のうち、最遅角点火時期となる気筒及び最進角点火時期となる気筒以外の、４つの気筒のいずれかを基準気筒とする。また、８気筒エンジンの場合には、任意のタイミングにおける８つの気筒のうち、最遅角点火時期となる気筒及び最進角点火時期となる気筒以外の、６つの気筒のいずれかを基準気筒とする。

基準点火時期設定部５３は、基準気筒設定部５２で求められた基準気筒１０１Ｓの点火時期を、基準点火時期ＤＳに設定する。すなわち、基準点火時期設定部５３は、最遅角点火時期Ｄ０ａに次いで２番目に遅角側の気筒１０１ｂの点火時期Ｄ０ｂを基準点火時期ＤＳに設定する。

許容時期差範囲設定部５４は、運転条件取得部５７が取得したエンジン１００の運転条件に基づいて、基準点火時期ＤＳを基準にして許容しうる時期差の範囲である許容時期差範囲Ｒを設定する。具体的には、図４に示すように、許容時期差範囲設定部５４は、許容時期差範囲Ｒの遅角側の閾値である遅角側許容時期差Ｌ１を設定し、許容時期差範囲Ｒの進角側の閾値である進角側許容時期差Ｌ２を設定する。ここで、基準点火時期ＤＳを基準にして遅角側許容時期差Ｌ１の分だけ遅角したクランク角をＤｒ、進角側許容時期差Ｌ２の分だけ進角したクランク角をＤａとすると、許容時期差範囲Ｒは、クランク角Ｄｒとクランク角Ｄａとの間に設定された範囲である。

運転条件取得部５７が取得するエンジン１００の運転条件は、エアフローメータ１１３が検出した吸入空気流量、及び、クランク角センサ１３１が検出したエンジン１００の回転速度である。すなわち、許容時期差範囲Ｒは、吸入空気流量から推定したエンジン１００の出力トルク（エンジン負荷）、及び、回転速度に基づいて設定される。なお、許容時期差範囲Ｒは、エンジン１００の出力トルク（エンジン負荷）、又は、回転速度のいずれか一方に基づいて設定されてもよい。また、エンジン１００の出力トルク（エンジン負荷）の推定は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき算出されてもよく、スロットルバルブ１１４の開度に基づいて算出されてもよい。また、運転条件取得部５７が取得するエンジン１００の運転条件は、空燃比センサ１２６が検出した空燃比等を含んでもよい。そして、こうした運転条件に応じて、許容時期差範囲Ｒの遅角側許容時期差Ｌ１と進角側許容時期差Ｌ２が設定される。

なお、図４において、遅角側許容時期差Ｌ１は進角側許容時期差Ｌ２よりも小さいが、これに限定されず、遅角側許容時期差Ｌ１と進角側許容時期差Ｌ２とは互いに等しくてもよく、遅角側許容時期差Ｌ１が進角側許容時期差Ｌ２よりも大きくてもよい。
また、許容時期差範囲Ｒは、エンジン１００の運転条件に関係なく予め設定された時期差の範囲であってもよい。

点火時期判定部５５は、各々の気筒１０１の点火時期が、基準点火時期ＤＳを基準にした許容時期差範囲Ｒに収まるか否かを判定する。点火時期判定部５５は、基準点火時期ＤＳよりも遅角側の点火時期が許容時期差範囲Ｒに収まるか否かを判定する第１点火時期判定部５５ａと、基準点火時期ＤＳよりも進角側の点火時期が許容時期差範囲Ｒに収まるか否かを判定する第２点火時期判定部５５ｂとを有している。

具体的には、第１点火時期判定部５５ａは、各々の気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に設定されているか否かを判定する。例えば、図４の左側に示すように、気筒１０１ａの点火時期Ｄ０ａは、基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に設定されている、すなわち、許容時期差範囲Ｒに収まっていないと判定される。

また、第２点火時期判定部５５ｂは、各々の気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されているか否かを判定する。例えば、図４の左側に示すように、気筒１０１ｃの点火時期Ｄ０ｃは、基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されていない、すなわち、許容時期差範囲Ｒに収まっていると判定される。一方、気筒１０１ｄの点火時期Ｄ０ｄは、基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されている、すなわち、許容時期差範囲Ｒに収まっていないと判定される。
なお、気筒１０１ｃの点火時期Ｄ０ｂは基準点火時期ＤＳに設定されているので、許容時期差範囲Ｒに収まっていると判定される。

点火時期補正部５６は、点火時期判定部５５が各々の気筒１０１の点火時期が許容時期差範囲Ｒに収まらないと判定した場合は、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する時期差が許容時期差範囲Ｒに収まるように当該気筒１０１の点火時期を補正する。点火時期補正部５６は、基準点火時期ＤＳよりも遅角側の点火時期を補正する第１点火時期補正部５６ａと、基準点火時期ＤＳよりも進角側の点火時期を補正する第２点火時期補正部５６ｂとを有している。

すなわち、第１点火時期補正部５６ａは、気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に設定されている場合は、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する遅角側の時期差が遅角側許容時期差Ｌ１になるように気筒１０１の点火時期を補正する。具体的には、図４の右側に示すように、基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に設定されている気筒１０１ａの点火時期Ｄ０ａは、基準点火時期ＤＳを基準にして遅角側許容時期差Ｌ１の分だけ遅角したクランク角Ｄｒに一致するように補正される。すなわち、点火時期Ｄ０ａは、Ｄ０ａ－Ｄ０ｂ－Ｌ１だけ、進角側に補正される。

また、第２点火時期補正部５６ｂは、気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されている場合は、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する進角側の時期差が進角側許容時期差Ｌ２になるように気筒１０１の点火時期を補正する。具体的には、図４の右側に示すように、基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されている気筒１０１ｄの点火時期Ｄ０ｄは、基準点火時期ＤＳを基準にして進角側許容時期差Ｌ２の分だけ進角したクランク角Ｄａに一致するように補正される。すなわち、点火時期Ｄ０ｄは、Ｄ０ｄ－Ｄ０ｂ－Ｌ２だけ、遅角側に補正される。

なお、本実施例において、点火時期Ｄ０ａの基準点火時期ＤＳに対する遅角側の時期差は、遅角側許容時期差Ｌ１と一致するように補正されているが、これに限定されず、点火時期Ｄ０ａの基準点火時期ＤＳに対する遅角側の時期差は、遅角側許容時期差Ｌ１以下であればよい。また、点火時期Ｄ０ｄの基準点火時期ＤＳに対する進角側の時期差は、進角側許容時期差Ｌ２と一致するように補正されているが、これに限定されず、点火時期Ｄ０ｄの基準点火時期ＤＳに対する進角側の時期差は、進角側許容時期差Ｌ２以下であればよい。すなわち、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する時期差が許容時期差範囲Ｒに収まるように、気筒１０１の点火時期が補正されていればよい。

次に、図３を用いて、制御装置５０によるエンジン１００の制御方法の手順について説明する。この制御フローの前提として、エンジン１００の点火時期が、運転条件取得部５７により取得されたエンジン１００の運転条件に応じた時期に設定されているものとする。

まず、ステップＳ１において、制御装置５０の点火時期算出部５１は、ノックセンサ１５０がノックの発生を検出したか否かを判定し、ノックが発生した気筒１０１を特定する。すなわち、ノックセンサ１５０によりノッキング振動が検出されたタイミングのクランク角センサ１３１の出力信号と点火プラグ１２４の点火時期とから、ノックが発生した気筒１０１を特定する。

ノックの発生が検出されたと判定された場合は、制御はステップＳ２に進み、点火時期算出部５１は、ノックが発生した気筒１０１の次の燃焼サイクルにおける点火時期の遅角量を算出する。一方、ノックの発生が検出されなかったと判定された場合は、制御はステップＳ３に進み、点火時期算出部５１は、ノックが発生しなかった気筒１０１の次の燃焼サイクルにおける点火時期の進角量（ゼロを含む）を算出する。そして、ステップＳ４において、点火時期算出部５１は、各々の気筒１０１の点火時期を算出する。具体的には、点火時期算出部５１は、ノックが検出された気筒１０１の現在の点火時期を、ステップＳ３で算出した遅角量の分だけ遅角させ、ノックが検出されなかった気筒１０１の現在の点火時期をステップＳ４で算出した進角量の分だけ維持又は進角させることにより、各々の気筒１０１の点火時期を算出する。

次に、ステップＳ５において、制御装置５０の基準気筒設定部５２は、基準気筒１０１Ｓを設定する。上述のように、本実施形態では、基準気筒１０１Ｓは、最遅角点火時期Ｄ０ａに次いで２番目に遅角側の点火時期Ｄ０ｂが設定された気筒１０１ｂである（図４参照）。また、ステップＳ６において、制御装置５０の基準点火時期設定部５３は、気筒１０１ｂの点火時期Ｄ０ｂを基準点火時期ＤＳに設定する。

次に、ステップＳ７において、許容時期差範囲設定部５４は、遅角側許容時期差Ｌ１、及び、進角側許容時期差Ｌ２を設定する。上述したように、遅角側許容時期差Ｌ１は、許容時期差範囲Ｒの遅角側の閾値であり、進角側許容時期差Ｌ２は、許容時期差範囲Ｒの進角側の閾値である。

次に、ステップＳ８において、第１点火時期判定部５５ａは、各々の気筒１０の点火時期は基準点火時期ＤＳに対して遅角側に遅角側許容時期差Ｌ１よりも大きく離れているか否かを判定する。すなわち、第１点火時期判定部５５ａは、各々の気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に設定されているか否かを判定する。気筒１０の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側に遅角側許容時期差Ｌ１よりも大きく離れていると判定された場合は、制御は、ステップＳ１０に移り、第１点火時期補正部５６ａは、気筒１０１の点火時期をＤｒ＝ＤＳ＋Ｌ１に補正する。すなわち、図４に示すように、第１点火時期補正部５６ａは、気筒１０１ａの点火時期Ｄ０ａを、基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１の分だけ遅角側に設定し直す。その後、制御は、ステップＳ１２に移る。

ステップＳ８において、気筒１０の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側に遅角側許容時期差Ｌ１よりも大きく離れていないと判定された場合は、制御は、ステップＳ９に移る。

ステップＳ９において、第２点火時期判定部５５ｂは、各々の気筒１０の点火時期は基準点火時期ＤＳに対して進角側に進角側許容時期差Ｌ２よりも大きく離れているか否かを判定する。すなわち、第２点火時期判定部５５ｂは、各々の気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に設定されているか否かを判定する。気筒１０の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側に進角側許容時期差Ｌ２よりも大きく離れていると判定された場合は、制御は、ステップＳ１１に移り、第２点火時期補正部５６ｂは、気筒１０１の点火時期をＤａ＝ＤＳ－Ｌ２に補正する。すなわち、図４に示すように、第２点火時期補正部５６ｂは、気筒１０１ｄの点火時期Ｄ０ｄを、基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２の分だけ進角側に設定し直す。その後、制御は、ステップＳ１２に移る。

一方、ステップＳ９において、気筒１０の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側に進角側許容時期差Ｌ２よりも大きく離れていないと判定された場合は、点火時期補正部５６は、ステップＳ４で設定された点火時期を補正せず、制御は、ステップＳ１２に移る。

ステップＳ１２において、制御装置５０は、ステップＳ１～Ｓ１１の制御によって最終的に設定された点火時期に基づき、各々の気筒１０１の点火プラグ１２４の点火時期を制御する。

以上のとおり、本実施形態のエンジン１００の制御装置５０は、最も遅角側の最遅角点火時期よりも点火時期が進角側であり、かつ、最も進角側の最進角点火時期よりも点火時期が遅角側である気筒１０１のいずれかを基準気筒１０１Ｓに設定する。そして、制御装置５０は、各々の気筒１０１の点火時期が基準気筒１０１Ｓの基準点火時期ＤＳを基準にした許容時期差範囲Ｒに収まるか否かを判定し、許容時期差範囲Ｒに収まらないと判定した場合は、許容時期差範囲Ｒに収まるように気筒１０１の点火時期を補正する。従って、ノックセンサ１５０によるノックの発生の誤検出等が原因で最遅角点火時期が遅角側に寄りすぎた場合であっても、制御装置５０は最遅角点火時期を基準点火時期に設定しないため、エンジン１００の全ての気筒１０１の点火時期が過度に遅角側に補正されてしまうことを防止することができる。すなわち、制御装置５０が実行する制御方法では、気筒１０１毎の点火時期のばらつきを抑制する制御を行った際に、エンジン１００の出力トルクの低下を抑制することができる。また、制御装置５０は、最進角点火時期を基準点火時期に設定しないことにより、ノックが発生した場合のエンジン１００の全ての気筒１０１の平均点火時期を遅角側に設定することができる。そのため、制御装置５０は、各々の気筒１０１について点火時期のばらつきを抑えつつ、ノックの発生を防止することができる。

また、制御装置５０は、許容時期差範囲Ｒの遅角側の閾値である遅角側許容時期差Ｌ１、及び、進角側の閾値である進角側許容時期差Ｌ２を設定する。制御装置５０は、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する遅角側の時期差が遅角側許容時期差Ｌ１以下になるように気筒１０１の点火時期を補正する。また、制御装置５０は、気筒１０１の点火時期の基準点火時期ＤＳに対する進角側の時期差が進角側許容時期差Ｌ２以下になるように気筒１０１の点火時期を補正する。このように、基準点火時期ＤＳを基準にして、遅角側の点火時期の制御と進角側の点火時期の制御とを各々実行することにより、遅角側における点火時期のばらつき、及び、進角側における点火時期のばらつきを、各々の条件に合わせて、適宜抑制することができる。

さらに、制御装置５０は、気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して遅角側許容時期差Ｌ１よりも遅角側に算出されている場合は、点火時期の基準点火時期ＤＳに対する遅角側の時期差が遅角側許容時期差Ｌ１と一致するように気筒１０１の点火時期を補正する。これにより、ノックの発生の防止が必要な気筒１０１については、許容時期差範囲Ｒの中で、点火時期を最大限に遅角側に補正し、ノックの発生を防止することができる。
また、制御装置５０は、気筒１０１の点火時期が基準点火時期ＤＳに対して進角側許容時期差Ｌ２よりも進角側に算出されている場合は、点火時期の基準点火時期ＤＳに対する進角側の時期差が進角側許容時期差Ｌ２と一致するように気筒１０１の点火時期を補正する。これにより、ノックが発生していない気筒１０１については、点火時期が許容時期差範囲Ｒの中で最大限に進角側に維持されるように点火時期を補正し、エンジン１００の出力トルクの低下を抑制することができる。

また、制御装置５０は、図４に示すように、最遅角点火時期Ｄ０ａに次いで２番目に遅角側の点火時期Ｄ０ｂが設定された気筒１０１ｂを、基準気筒１０１Ｓに設定する。これにより、制御装置５０は、エンジン１００の出力トルクの低下を抑制しつつ、全ての気筒１０１の平均点火時期を遅角側に寄せることができるため、ノックの発生を防止することができる。

また、許容時期差範囲Ｒは、エンジン１００の回転速度及び負荷（出力トルク）のうち少なくともいずれか一方に基づいて設定される。これにより、制御装置５０は、エンジン１００の運転状況に応じて、各々の気筒１０１の点火時期を制御することができる。

５０…制御装置
５１…点火時期算出部
５３…基準点火時期設定部
５４…許容時期差範囲設定部
５５…点火時期判定部
５６…点火時期補正部
１００…エンジン
１０１…気筒
１０１Ｓ…基準気筒
ＤＳ…基準点火時期
Ｒ…許容時期差範囲
Ｌ１…遅角側許容時期差
Ｌ２…進角側許容時期差

Claims (6)

1. 少なくとも３つの気筒を有するエンジンの各々の気筒の点火時期を運転条件に基づいて制御するエンジンの制御方法であって、
   ノックの発生の有無を判定し、
   ノックが検出された前記気筒の現在の点火時期を、所定の遅角量の分だけ遅角させ、ノックが検出されなかった前記気筒の現在の点火時期を維持又は所定の進角量の分だけ進角させることにより、前記各々の気筒の点火時期を算出し、
   前記気筒のうち、算出された前記点火時期が、最も遅角側の最遅角点火時期よりも進角側であり、かつ、最も進角側の最進角点火時期よりも遅角側であるいずれかの気筒の点火時期を基準点火時期に設定し、
   前記基準点火時期を基準にして許容しうる時期差の範囲である許容時期差範囲を設定し、
   前記各々の気筒の点火時期が前記許容時期差範囲に収まるか否かを判定し、
   前記各々の気筒の点火時期が前記許容時期差範囲に収まらないと判定した場合は、当該収まらないと判定された気筒の点火時期の、前記基準点火時期に対する時期差が、前記許容時期差範囲に収まるように、当該点火時期を補正する、エンジンの制御方法。
2. 前記許容時期差範囲を設定する場合に、
   前記許容時期差範囲の遅角側の閾値である遅角側許容時期差を設定し、
   前記許容時期差範囲の進角側の閾値である進角側許容時期差を設定し、
   前記各々の気筒の点火時期が前記許容時期差範囲に収まるか否かを判定する場合に、
   前記各々の気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記遅角側許容時期差よりも遅角側に設定されているか否かを判定し、
   前記各々の気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記進角側許容時期差よりも進角側に設定されているか否かを判定し、
   前記気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記遅角側許容時期差よりも遅角側に設定されている場合は、前記気筒の点火時期の前記基準点火時期に対する遅角側の時期差が前記遅角側許容時期差以下になるように、当該気筒の点火時期を補正し、
   前記気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記進角側許容時期差よりも進角側に設定されている場合は、前記気筒の点火時期の前記基準点火時期に対する進角側の時期差が前記進角側許容時期差以下になるように、当該気筒の点火時期を補正する、請求項１に記載のエンジンの制御方法。
3. 前記気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記遅角側許容時期差よりも遅角側に設定されている場合は、前記気筒の点火時期の前記基準点火時期に対する遅角側の時期差が前記遅角側許容時期差と一致するように、当該気筒の点火時期を補正し、
   前記気筒の点火時期が、前記基準点火時期に対して前記進角側許容時期差よりも進角側に設定されている場合は、前記気筒の点火時期の前記基準点火時期に対する進角側の時期差が前記進角側許容時期差と一致するように、当該気筒の点火時期を補正する、請求項２に記載のエンジンの制御方法。
4. 前記最遅角点火時期に次いで２番目に遅角側の点火時期が設定された気筒の点火時期を、前記基準点火時期に設定する、請求項１～３のいずれか一項に記載のエンジンの制御方法。
5. 前記許容時期差範囲は、前記エンジンの回転速度及び負荷のうち少なくともいずれか一方に基づいて設定される、請求項１～４のいずれか一項に記載のエンジンの制御方法。
6. 少なくとも３つの気筒を有するエンジンの各々の気筒の点火時期を運転条件に基づいて制御するエンジンの制御装置であって、
   ノックの発生の有無を判定し、ノックが検出された前記気筒の現在の点火時期を、所定の遅角量の分だけ遅角させ、ノックが検出されなかった前記気筒の現在の点火時期を維持又は所定の進角量の分だけ進角させることにより、前記各々の気筒の点火時期を算出する点火時期算出部と、
   前記気筒のうち、算出された前記点火時期が、最も遅角側の最遅角点火時期よりも進角側であり、かつ、最も進角側の最進角点火時期よりも遅角側であるいずれかの気筒の点火時期を基準点火時期に設定する基準点火時期設定部と、
   前記基準点火時期を基準にして許容しうる時期差の範囲である許容時期差範囲を設定する許容時期差範囲設定部と、
   前記各々の気筒の点火時期が前記許容時期差範囲に収まるか否かを判定する点火時期判定部と、
   前記各々の気筒の点火時期が前記許容時期差範囲に収まらないと判定した場合は、当該収まらないと判定された気筒の点火時期の、前記基準点火時期に対する時期差が、前記許容時期差範囲に収まるように、当該点火時期を補正する点火時期補正部とを備える、エンジンの制御装置。

Images