JP2007100653A - Control device of compressed self-ignition type internal combustion engine - Google Patents

Control device of compressed self-ignition type internal combustion engine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control the ignition timing while maintaining amenity in a compressed self-ignition type internal combustion engine. <P>SOLUTION: An ECU 100 executes ignition timing control processing. In the ignition timing control processing, a reference value (a) is acquired as a threshold value for regulating a high area and a low area of sensitivity of the actual ignition timing CAr to the injection timing CAi of fuel. When the ignition timing CAi at present time belongs to an area on the ignition timing advance side more than the reference value (a) being such a low area of the sensitivity, the ECU 100 controls the actual ignition timing CAr by the valve closing timing CAv of an intake valve 207. While, when the the injection timing Cai belongs to an area on the ignition timing delay side more than the reference value (a) being such a high area of the sensitivity, the ECU 100 controls the actual ignition timing CAr by the injection timing CAi. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばVVT(Variable Valve Timing)など可変動弁機構を有する圧縮自着火式内燃機関を制御するための、圧縮自着火式内燃機関の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for a compression self-ignition internal combustion engine for controlling a compression self-ignition internal combustion engine having a variable valve mechanism such as VVT (Variable Valve Timing).

この種の技術分野において、燃料の噴射時期を制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたエンジンの燃焼制御方法とその装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、各気筒における燃料の着火時期を推定し、この推定値を基に、各気筒における噴射時期を補正することによって、燃焼のバラツキを減少させることが可能であるとされている。   In this type of technical field, one that controls the fuel injection timing has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the engine combustion control method and apparatus (hereinafter referred to as “conventional technology”) disclosed in Patent Document 1, the ignition timing of fuel in each cylinder is estimated, and each cylinder is estimated based on this estimated value. It is said that variations in combustion can be reduced by correcting the injection timing at.

尚、可変動弁機構によって筒内圧が高く制御される場合の噴射時期を、筒内圧が低く制御される場合の噴射時期に対して遅角させる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   A technique has also been proposed in which the injection timing when the in-cylinder pressure is controlled high by the variable valve mechanism is retarded with respect to the injection timing when the in-cylinder pressure is controlled low (see, for example, Patent Document 2). ).

尚、運転状態に応じて弁開閉タイミングを操作して、圧縮圧力を制御する技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。   A technique for controlling the compression pressure by operating the valve opening / closing timing in accordance with the operating state has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

尚、多気筒内燃機関の少なくとも一つの気筒の着火時期が目標とずれている場合、全気筒の吸気閉弁時期を変化させる技術も提案されている(例えば、特許文献4参照)。   In addition, when the ignition timing of at least one cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine deviates from the target, a technique for changing the intake valve closing timing of all cylinders has also been proposed (see, for example, Patent Document 4).

尚、従来の技術に類するものとして、推定着火時期が目標着火時期になるように噴射時期を制御する技術も提案されている(例えば、特許文献5参照)。   As a technique similar to the conventional technique, a technique for controlling the injection timing so that the estimated ignition timing becomes the target ignition timing has been proposed (for example, see Patent Document 5).

特開2002−221071号公報JP 2002-221071 A 特開2003−83141号公報JP 2003-83141 A 特開平11−257108号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-257108 特開2005−2803号公報JP 2005-2803 A 特開平11−125141号公報JP-A-11-125141

圧縮自着火式内燃機関における燃料の着火時期は、車両の快適性維持の観点からリアルタイムに制御される必要がある。然るに、圧縮自着火式内燃機関では、着火時期に対する感度が相対的に低い噴射時期の領域があり、このような領域では、燃料の着火時期をリアルタイムに制御することが困難である。即ち、従来の技術には、車両の快適性が損なわれかねないという技術的な問題点がある。   The ignition timing of the fuel in the compression ignition type internal combustion engine needs to be controlled in real time from the viewpoint of maintaining the comfort of the vehicle. However, in the compression self-ignition internal combustion engine, there is an injection timing region in which the sensitivity to the ignition timing is relatively low. In such a region, it is difficult to control the fuel ignition timing in real time. That is, the conventional technique has a technical problem that the comfort of the vehicle may be impaired.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、快適性を維持し得る圧縮自着火式内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the problem mentioned above, and makes it a subject to provide the control apparatus of the compression self-ignition internal combustion engine which can maintain comfort.

上述した課題を解決するため、本発明に係る圧縮自着火式内燃機関の制御装置(以下、適宜「制御装置」と称する)は、燃料を噴射する噴射手段を備え且つ少なくとも吸気弁の閉弁時期が可変な圧縮自着火式内燃機関を制御するための圧縮自着火式内燃機関の制御装置であって、前記噴射される燃料の目標着火時期を特定する目標着火時期特定手段と、前記噴射される燃料の実着火時期を特定する実着火時期特定手段と、前記目標着火時期を規定する値と前記実着火時期を規定する値との差分を算出する差分算出手段と、前記実着火時期に対応する前記燃料の噴射時期に応じて、(i)前記実着火時期が前記目標着火時期となるように前記差分に基づいて前記吸気弁の閉弁時期を制御する第1制御及び(ii)前記実着火時期が前記目標着火時期となるように前記差分に基づいて前記燃料の噴射時期を制御する第2制御のうち少なくとも一方を選択する選択手段と、前記選択された少なくとも一方を実行することによって前記実着火時期を制御する実着火時期制御手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a control device for a compression self-ignition internal combustion engine according to the present invention (hereinafter referred to as a “control device” where appropriate) includes injection means for injecting fuel and at least a closing timing of an intake valve. Is a control device for a compression self-ignition internal combustion engine for controlling a compression self-ignition internal combustion engine having a variable A, and a target ignition timing specifying means for specifying a target ignition timing of the injected fuel, and the injection An actual ignition timing specifying means for specifying an actual fuel ignition timing, a difference calculating means for calculating a difference between a value defining the target ignition timing and a value defining the actual ignition timing, and corresponding to the actual ignition timing In accordance with the fuel injection timing, (i) a first control for controlling the valve closing timing of the intake valve based on the difference so that the actual ignition timing becomes the target ignition timing; and (ii) the actual ignition. The timing is the target ignition timing The selection means for selecting at least one of the second controls for controlling the fuel injection timing based on the difference, and the actual ignition timing for controlling the actual ignition timing by executing at least one of the selected controls. And a timing control means.

本発明に係る「圧縮自着火式内燃機関」とは、燃料を自着火させることによって得られる爆発力を動力に変換する機関を包括する概念であり、典型的には車両用のディーゼルエンジンを指す。更に、本発明に係る圧縮自着火式内燃機関は、燃料噴射手段を備えると共に、少なくとも吸気弁の閉弁時期が可変に構成される。   The “compression self-ignition internal combustion engine” according to the present invention is a concept that encompasses an engine that converts explosive power obtained by self-igniting fuel into power, and typically refers to a diesel engine for a vehicle. . Furthermore, the compression self-ignition internal combustion engine according to the present invention includes fuel injection means and at least the closing timing of the intake valve is variable.

ここで、燃料噴射手段とは、圧縮自着火式内燃機関に備わる気筒内に燃料を噴射する手段を包括する概念であり、例えば、インジェクタなどを指す。この場合、インジェクタは、例えば、圧電素子(例えば、ピエゾ素子)などの圧電現象を利用して、気筒内に燃料を噴射する態様を有していてもよい。   Here, the fuel injection means is a concept encompassing means for injecting fuel into a cylinder provided in the compression self-ignition internal combustion engine, and refers to, for example, an injector. In this case, the injector may have a mode in which fuel is injected into the cylinder using a piezoelectric phenomenon such as a piezoelectric element (for example, a piezoelectric element).

一方、「少なくとも吸気弁の閉弁時期が可変な」とは、圧縮自着火式内燃機関に、少なくとも吸気弁の閉弁時期を可変に制御し得る機構、装置又はシステムなどが備わることを指す。このような機構、装置又はシステムとは、例えば、VVT或いはそれに準じる機構、装置或いはシステムであってもよい。尚、吸気弁の閉弁時期が可変である限りにおいて、例えば、吸気弁の開弁時期が可変であってもよい(即ち、吸気バルブタイミングが可変であってもよい)。更には、排気弁のバルブタイミングが可変に構成されていてもよい。この場合、例えば、EX(Exhaust)−VVTと称されるような機構、装置或いはシステムによって係る排気弁のバルブタイミングが可変に構成されてもよい。更に、このようなバルブタイミングのみならず、バルブリフト量が可変に構成されていてもよい。   On the other hand, “at least the closing timing of the intake valve is variable” means that the compression self-ignition internal combustion engine is provided with a mechanism, device, system, or the like that can variably control at least the closing timing of the intake valve. Such a mechanism, apparatus, or system may be, for example, VVT or a mechanism, apparatus, or system that conforms thereto. As long as the closing timing of the intake valve is variable, for example, the opening timing of the intake valve may be variable (that is, the intake valve timing may be variable). Furthermore, the valve timing of the exhaust valve may be configured to be variable. In this case, for example, the valve timing of the exhaust valve may be variably configured by a mechanism, apparatus, or system called EX (Exhaust) -VVT. Further, not only such valve timing but also a valve lift amount may be configured to be variable.

尚、本発明における「時期」とは、広い意味では時刻の概念に属するが、係る時期を表すものは絶対的な時刻でなくともよく、例えば、ある規準となる時刻(或いはタイミング)からの経過時間であってもよい。更には、圧縮自着火式内燃機関における何らかの状態量であってもよい。このような状態量としては、例えばクランク角が好適である。この場合、クランク角は、例えば、TDC(Top Death Center:上死点)におけるクランク角(即ち、ゼロ度)を基準時刻又は基準タイミングとする、CA ATDC(Crank Angle After TDC:上死点後クランク角)として表されてもよい。例えば、CA ATDCが180度(―180度)の位置とは、BDC(Bottom Death Center:下死点)を指す。従って、例えば、「吸気弁の閉弁時期が可変」とは、吸気弁を閉弁すべきクランク角を任意に制御可能であることを含むものである。   The “time” in the present invention belongs to the concept of time in a broad sense, but the time representing the time may not be an absolute time. For example, the time from a certain time (or timing) It may be time. Furthermore, it may be some state quantity in the compression self-ignition internal combustion engine. As such a state quantity, for example, a crank angle is suitable. In this case, the crank angle is, for example, a CA ATDC (Crank Angle After TDC: crank after top dead center) with a crank angle (ie, zero degree) at a TDC (Top Death Center) as a reference time or reference timing. Angle). For example, a position where CA ATDC is 180 degrees (−180 degrees) indicates a BDC (Bottom Death Center). Therefore, for example, “the intake valve closing timing is variable” includes that the crank angle at which the intake valve should be closed can be arbitrarily controlled.

尚、TDCから任意のクランク角に到達するまでの時間は、機関回転数(即ち、単位時間当たりの回転数)に応じて必然的に変化する。従って、正確には、クランク角によって表されるのは、あくまで位置概念であって時刻概念とは異なるが、クランク角を指定することによって結果的には実時間軸上でその事象に対応する点を指し示しているのであり、このようなクランク角或いはその他の状態量に基づいて本発明に係る「時期」が表されても何ら問題は生じない。一方で、クランク角のように、吸気弁又は排気弁の開閉時期に限らず圧縮自着火式内燃機関における各部の動作時期を包括的に規定し得る状態量によって本発明に係る時期が表される場合、圧縮自着火式内燃機関の各部を協調的に制御することが可能である。   It should be noted that the time from TDC until reaching an arbitrary crank angle inevitably changes according to the engine speed (that is, the speed per unit time). Therefore, precisely, what is represented by the crank angle is a position concept, which is different from the time concept, but by specifying the crank angle, the result corresponds to the event on the real time axis. Even if the “time” according to the present invention is expressed based on such a crank angle or other state quantity, no problem occurs. On the other hand, the timing according to the present invention is represented by a state quantity that can comprehensively define the operation timing of each part in the compression ignition type internal combustion engine, not just the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve, such as the crank angle. In this case, each part of the compression ignition type internal combustion engine can be controlled cooperatively.

本発明に係る圧縮自着火式内燃機関(以下、適宜「内燃機関」と称する)の制御装置によれば、その動作時には、目標着火時期特定手段によって、噴射される燃料の目標着火時期が特定される。   According to the control device for a compression self-ignition internal combustion engine (hereinafter referred to as “internal combustion engine” as appropriate) according to the present invention, the target ignition timing of the fuel to be injected is specified by the target ignition timing specifying means during the operation. The

ここで、「目標着火時期」とは、制御目標としての着火時期である。例えば、内燃機関において着火時期が早過ぎる場合(過早着火)、過度な振動及び燃焼騒音が発生し易く快適性は著しく損なわれ易い。また、着火時期が遅過ぎる場合、失火が発生し易く、それに伴って快適性が損なわれ易い。従って、目標着火時期とは、このように車両における快適性が損なわれることがない、或いは相対的にみて快適性を担保し得る着火時期であり、好適には、内燃機関の機関回転数及び燃料噴射量などの各種状態量に基づいて予め設定されている。   Here, the “target ignition timing” is an ignition timing as a control target. For example, in an internal combustion engine, when the ignition timing is too early (premature ignition), excessive vibration and combustion noise are likely to occur, and comfort is significantly impaired. Further, if the ignition timing is too late, misfire is likely to occur, and comfort is easily impaired accordingly. Therefore, the target ignition timing is an ignition timing that does not impair the comfort in the vehicle as described above, or that can ensure comfort relatively, and preferably the engine speed and fuel of the internal combustion engine. It is set in advance based on various state quantities such as the injection quantity.

このように予め設定される場合には、目標着火時期は、例えば、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)などに備わるROM(Read Only Memory)などの不揮発性の記憶媒体に保持される2次元又は多次元的なマップに、これら状態量に対応付けられて記憶されていてもよい。この場合、目標着火時期特定手段は、係るマップから、その時点における状態量に対応する値を読み出すことによって、目標着火時期を特定してもよい。尚、目標着火時期特定手段は、その都度何らかのアルゴリズム或いはアプリケーションプログラムに従って目標着火時期を特定してもよい。尚、目標着火時期は、このような快適性を担保し得るものとして予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて設定されていてもよい。   When preset in this way, the target ignition timing is two-dimensionally held in a non-volatile storage medium such as a ROM (Read Only Memory) provided in an ECU (Electronic Control Unit), for example. Alternatively, it may be stored in a multidimensional map in association with these state quantities. In this case, the target ignition timing specifying means may specify the target ignition timing by reading a value corresponding to the state quantity at that time from the map. The target ignition timing specifying means may specify the target ignition timing according to some algorithm or application program each time. Note that the target ignition timing may be set experimentally, empirically, or based on a simulation or the like in advance so as to ensure such comfort.

一方、実際に燃料が着火する時期、即ち、実着火時期は、実着火時期特定手段により特定される。ここで、「特定」とは、噴射された燃料が着火したことによって生じる物理的、機械的、電気的或いは化学的な状態量の変化を直接的又は間接的に検出することの他に、予め実着火時期と相関するものとして設定された各種状態量をパラメータとして実着火時期算出モデルなどの数値演算的なシミュレーションシステムに代入することによって、近未来的な或いはリアルタイムな実着火時期を推定、予測又は決定する態様を含む概念である。   On the other hand, the actual ignition timing, that is, the actual ignition timing is specified by the actual ignition timing specifying means. Here, “specific” means in addition to directly or indirectly detecting changes in physical, mechanical, electrical or chemical state quantities caused by the ignition of injected fuel. Estimate and predict near-future or real-time actual ignition timing by substituting various state quantities set to correlate with actual ignition timing as parameters to numerical simulation systems such as actual ignition timing calculation models Or it is a concept including the aspect to determine.

例えば、実着火時期を直接的又は間接的に物理現象として検出する場合、気筒内の圧力を検出する手段(例えば、筒内圧センサなど)によって得られる筒内圧、クランク角などに対応付けて得られる気筒内容積及び比熱比などから得られる仕事量を監視し、係る仕事量が所定の閾値を超えたことをもって着火したことが検出されてもよい。また、シミュレーションに基づいて実着火時期を推定するような場合には、機関回転数、噴射量、水温、吸気ガス温、吸気ガス圧、レール圧、噴射時期、吸気酸素濃度及び排気温などがパラメータとして与えられてもよい。   For example, when the actual ignition timing is detected directly or indirectly as a physical phenomenon, the actual ignition timing is obtained in association with the in-cylinder pressure, crank angle, etc. obtained by means for detecting the pressure in the cylinder (for example, an in-cylinder pressure sensor). The work amount obtained from the cylinder internal volume and the specific heat ratio may be monitored, and it may be detected that the ignition has occurred when the work amount exceeds a predetermined threshold. When the actual ignition timing is estimated based on simulation, parameters such as engine speed, injection amount, water temperature, intake gas temperature, intake gas pressure, rail pressure, injection timing, intake oxygen concentration, and exhaust temperature are parameters. May be given as

このようにして、目標着火時期及び実着火時期が特定されると、差分算出手段によって両者を規定する値同士の差分が算出される。ここで、目標着火時期或いは実着火時期を規定する値とは、例えば、これら時期がクランク角などの状態量によって表される場合には、これら状態量の値を指す。即ち、好適にはクランク角の値を指す。   In this way, when the target ignition timing and the actual ignition timing are specified, the difference between the values that define the both is calculated by the difference calculation means. Here, the value that defines the target ignition timing or the actual ignition timing indicates, for example, values of these state quantities when these times are represented by state quantities such as a crank angle. That is, it preferably indicates the value of the crank angle.

実着火時期が目標着火時期と相互に一致している或いは一致しているとみなし得る程度しか乖離していない場合には比較的快適性が担保され易い。然るに、これらの差分が無視し得ない程度に大きい場合には、快適性担保の観点から実着火時期を目標着火時期に漸近させる必要が生じる。このような実着火時期の制御は、実着火時期制御手段によって実行される。   When the actual ignition timing coincides with the target ignition timing or deviates only to the extent that it can be regarded as coincident with each other, it is relatively easy to ensure comfort. However, if these differences are so large that they cannot be ignored, it is necessary to make the actual ignition timing asymptotic to the target ignition timing from the viewpoint of ensuring comfort. Such control of the actual ignition timing is executed by the actual ignition timing control means.

実着火時期を制御する手法の一つとして、燃料の噴射時期制御が挙げられる。例えば、燃料の噴射時期が概ね上死点近傍の領域で制御されている場合には、燃料の噴射時期と実着火時期とは概ねリニアな関係を維持し得るため、例えば、燃料の噴射時期を遅らせれば、実着火時期も相応に遅れることになり、実着火時期は問題なく制御され得る。   One technique for controlling the actual ignition timing is fuel injection timing control. For example, when the fuel injection timing is controlled in the region near the top dead center, the fuel injection timing and the actual ignition timing can maintain a substantially linear relationship. If delayed, the actual ignition timing will be delayed accordingly, and the actual ignition timing can be controlled without any problem.

ここで特に、圧縮自着火式内燃機関では、燃料が噴射されてから着火するまでの期間において、噴射される燃料と吸気系などから吸入される吸入ガスとが十分に混合されない場合がある。この場合、気筒内の燃焼形態は、拡散燃焼が支配的となり、煤、黒鉛又は窒素酸化物が比較的多く排出され易い。従って、好ましくは、噴射時期から実着火時期までの期間に、燃料と吸入空気とは十分に混合される必要がある。このように燃料と吸入空気とを十分に混合する期間、即ち、予混合期間を担保し、気筒内の燃焼形態を、拡散燃焼からHCCI(Homogeneous-Charge Compression-Ignition combustion)燃焼と呼ばれる予混合圧縮自己着火燃焼に制御する場合、燃料の噴射時期を比較的早める必要がある。ところが、燃料の噴射時期が相対的に早い領域では、噴射時期の実着火時期に対する感度が低くなり易く、このように感度の低い領域では、噴射時期を変化させても実着火時期がリニアに変化しない。即ち、HCCI燃焼などを行うために噴射時期を早め、予混合期間を担保しようとすると、実着火時期が制御し難くなるという問題点が生じ得る。   Here, in particular, in a compression self-ignition internal combustion engine, there is a case where the injected fuel and the intake gas sucked from the intake system or the like are not sufficiently mixed in the period from when the fuel is injected to when it is ignited. In this case, diffusion combustion is dominant in the combustion mode in the cylinder, and soot, graphite or nitrogen oxides are relatively easily discharged. Accordingly, it is preferable that the fuel and the intake air be sufficiently mixed during the period from the injection timing to the actual ignition timing. In this way, a period in which the fuel and intake air are sufficiently mixed, that is, a premixing period is ensured, and the combustion form in the cylinder is changed from diffusion combustion to premixed compression called HCCI (Homogeneous-Charge Compression-Ignition Combustion) combustion. When controlling to self-ignition combustion, the fuel injection timing needs to be relatively advanced. However, in the region where the fuel injection timing is relatively early, the sensitivity of the injection timing to the actual ignition timing tends to be low. In such a low sensitivity region, the actual ignition timing changes linearly even if the injection timing is changed. do not do. That is, if the injection timing is advanced in order to perform HCCI combustion or the like and the premixing period is to be ensured, the actual ignition timing may be difficult to control.

そこで、本発明に係る内燃機関の制御装置は、選択手段を備えることにより、係る問題を解決している。本発明に係る選択手段は、実着火時期に対応する噴射時期に応じて、第1制御及び第2制御のうち少なくとも一方を選択することが可能に構成される。   Therefore, the control device for an internal combustion engine according to the present invention solves such a problem by including a selection unit. The selection means according to the present invention is configured to be able to select at least one of the first control and the second control according to the injection timing corresponding to the actual ignition timing.

ここで、第2制御とは、実着火時期が目標着火時期となるように、差分算出手段によって得られた差分に基づいて燃料の噴射時期を制御する処理を指し、即ち、既に説明した如き実着火時期制御手段の動作を指す。尚、このような噴射時期の制御において、係る差分と実際の制御量との対応関係は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて、適切な値に設定されていてもよい。   Here, the second control refers to a process of controlling the fuel injection timing based on the difference obtained by the difference calculation means so that the actual ignition timing becomes the target ignition timing, that is, as described above. Refers to the operation of the ignition timing control means. In such injection timing control, the corresponding relationship between the difference and the actual control amount may be set to an appropriate value in advance experimentally, empirically, or based on simulation.

一方、第1制御とは、実着火時期が目標着火時期となるように、算出された差分に基づいて吸気弁の閉弁時期を制御する処理である。   On the other hand, the first control is a process of controlling the valve closing timing of the intake valve based on the calculated difference so that the actual ignition timing becomes the target ignition timing.

吸気弁の閉弁時期は、実着火時期に影響を与え得る。吸気弁の閉弁時期を相対的に早めた場合、圧縮工程がそれだけ長くなくなるため、気筒内における圧縮端の温度が上昇し易い。実着火時期は、燃料と吸入ガスとの混合気の温度に支配されるから、圧縮端の温度が上昇する傾向にあれば、それだけ混合気の温度が上昇し易く、実着火時期は相対的に早くなり易い。一方、吸気弁の閉弁時期を相対的に遅くした場合には、圧縮工程が短くなり、圧縮ガス量も減少するため、圧縮端温度は相対的に低下の傾向となり、実着火時期は相対的に遅くなり易い。即ち、吸気弁の閉弁時期を制御することによって、実着火時期を制御することが可能となる。尚、吸気弁の閉弁時期を制御する際の制御量と、差分算出手段によって算出された差分との対応関係は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて適切に与えられていてもよい。   The closing timing of the intake valve can affect the actual ignition timing. When the closing timing of the intake valve is relatively advanced, the compression process becomes longer, and therefore the temperature at the compression end in the cylinder tends to rise. Since the actual ignition timing is governed by the temperature of the mixture of fuel and intake gas, if the temperature at the compression end tends to rise, the temperature of the mixture tends to rise, and the actual ignition timing is relatively Easy to get faster. On the other hand, when the closing timing of the intake valve is made relatively late, the compression process becomes shorter and the amount of compressed gas also decreases, so the compression end temperature tends to decrease relatively and the actual ignition timing is relatively It tends to be late. That is, the actual ignition timing can be controlled by controlling the closing timing of the intake valve. Note that the correspondence between the control amount for controlling the closing timing of the intake valve and the difference calculated by the difference calculating means is appropriately given in advance experimentally, empirically, or based on simulation. May be.

尚、実着火時期制御をリアルタイムに実行するためには、吸気弁の閉弁時期を制御するに際し、噴射時期の制御に係る応答速度と同等、或いは問題とならない程度に同等とみなし得る応答速度で、制御が実行される必要がある。その点に鑑みれば、吸気弁の閉弁時期を可変に制御するための機構は、油圧よりも応答速度の速い機構が好適である。例えば、電気的に動作するアクチュエータなどが用いられて好適である。   In order to execute the actual ignition timing control in real time, when controlling the closing timing of the intake valve, the response speed is equivalent to the response speed related to the control of the injection timing or can be regarded as equivalent to the extent that it does not cause a problem. Control needs to be performed. In view of this point, a mechanism for variably controlling the closing timing of the intake valve is preferably a mechanism having a response speed faster than the hydraulic pressure. For example, an actuator that operates electrically is preferably used.

尚、「実着火時期に対応する噴射時期に応じて」とは、実着火時期に対応する噴射時期が、選択手段における選択指標となることを表しており、典型的には、一つ或いは複数の噴射時期(正確には、噴射時期を規定する値)を閾値として制御が切り替わることを表す。尚、「少なくとも一方」とあるように、選択手段は、必ずしもいずれか一方の制御のみを選択する必要はなく、噴射時期、差分の大きさ、第1制御及び第2制御各々によって得られる実着火時期の特性などに基づいて、適宜第1制御及び第2制御の両方を選択してもよい。この場合、いずれかの制御を支配的に実行してもよい。   Note that “according to the injection timing corresponding to the actual ignition timing” means that the injection timing corresponding to the actual ignition timing is a selection index in the selection means, and typically one or more This indicates that the control is switched with the injection timing (to be precise, a value defining the injection timing) as a threshold value. It should be noted that the selection means does not necessarily need to select only one of the controls as “at least one”, and the actual ignition obtained by each of the injection timing, the magnitude of the difference, and the first control and the second control. You may select both 1st control and 2nd control suitably based on the characteristic of a time. In this case, any control may be executed dominantly.

実着火時期制御手段は、このように選択手段によって選択された制御を実行する。従って、最終的に、実着火時期は効率的且つリアルタイムに制御され、燃焼が好適に制御される。即ち、快適性が好適に維持されるのである。   The actual ignition timing control means executes the control selected by the selection means in this way. Therefore, finally, the actual ignition timing is controlled efficiently and in real time, and the combustion is suitably controlled. That is, comfort is suitably maintained.

本発明に係る制御装置の一の態様では、前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値の基準値を取得する基準値取得手段を更に具備し、前記選択手段は、前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値と前記取得された基準値との相対比較に基づいて前記少なくとも一方を選択する。   In one aspect of the control device according to the present invention, the control device further includes reference value acquisition means for acquiring a reference value of a value that defines the injection timing corresponding to the actual ignition timing, and the selection means includes the actual ignition timing at the actual ignition timing. The at least one is selected based on a relative comparison between a value defining a corresponding injection timing and the acquired reference value.

この態様によれば、選択手段が、実着火時期に対応する噴射時期を規定する値と基準値との相対比較に基づいて制御の選択を行うため、比較的、制御選択に際しての処理負荷が少なくて済み効率的である。   According to this aspect, since the selection means performs the control selection based on the relative comparison between the value defining the injection timing corresponding to the actual ignition timing and the reference value, the processing load for the control selection is relatively small. Efficient.

尚、係る基準値は、予め固定値として与えられていてもよいし、内燃機関における何らかの状態量に応じて設定されていてもよい。この場合、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどに基づいて設定されていてもよい。また、基準値は、その都度何らかのアルゴリズム又はアプリケーションプログラムに基づいて決定されてもよい。   The reference value may be given in advance as a fixed value, or may be set according to some state quantity in the internal combustion engine. In this case, it may be set experimentally, empirically, or based on simulation. The reference value may be determined based on some algorithm or application program each time.

尚、この態様において、前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値は、前記圧縮自着火式内燃機関において前記実着火時期に対応する噴射時期におけるクランク角の値であり、前記選択手段は、前記クランク角の値が前記基準値よりも小さい場合に前記第1制御を選択し、前記クランク角の値が前記基準値よりも大きい場合に前記第2制御を選択してもよい。   In this aspect, the value defining the injection timing corresponding to the actual ignition timing is a crank angle value at the injection timing corresponding to the actual ignition timing in the compression ignition type internal combustion engine, and the selection means The first control may be selected when the crank angle value is smaller than the reference value, and the second control may be selected when the crank angle value is larger than the reference value.

クランク角によって噴射時期が表される場合、既に述べたように、内燃機関における協調的な制御が可能となって好適である。クランク角によって噴射時期が規定される場合には、必然的に基準値もクランク角の値によって規定される。この際、クランク角は、如何なるクランク位置を基準として表されてもよいが、好適には、上述したようにTDCが基準として用いられる。また、TDCを基準とした場合であっても、正負いずれの方向に偏差を規定するかによって、基準値及び噴射時期を規定する値は異なるが、規定される時期は同じであり、問題は生じない。   When the injection timing is represented by the crank angle, as described above, cooperative control in the internal combustion engine is possible, which is preferable. When the injection timing is defined by the crank angle, the reference value is necessarily defined by the crank angle value. At this time, the crank angle may be expressed with any crank position as a reference, but preferably TDC is used as a reference as described above. Even when the TDC is used as a reference, the reference value and the value specifying the injection timing differ depending on whether the deviation is specified in the positive or negative direction, but the specified time is the same and the problem arises. Absent.

ここで、ピストンがBDCからTDCに向う過程(概ね圧縮工程と一致する)で一般的に燃料の噴射時期が規定されることを考えれば、「クランク角の値が基準値よりも小さい場合」とは、必然的に、噴射時期が基準値によって規定される時期よりもBDC側(即ち、進角側)にあることを表し、「クランク角の値が基準値よりも大きい場合」とは、噴射時期が基準値によって規定される時期よりもTDC側(即ち、遅角側)であることを表す。即ち、この場合、実着火時期に対応する噴射時期が、TDCに比較的近い場合には噴射時期によって、またTDCから比較的遠い場合には吸気弁の閉弁時期によって、夫々実着火時期が制御されることとなる。噴射時期は、TDCよりも進角側のあるクランク位置(即ち、クランク角)を超えると、実着火時期に対する感度が極端に低下することが多いから、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどによってこのような閾値に相当するクランク位置が設定され得る場合には、いずれか一方の制御を実行することによって、効率的に実着火時期を制御することが可能となる。   Here, considering that the fuel injection timing is generally defined in the process of the piston moving from BDC to TDC (generally coincides with the compression process), “when the crank angle value is smaller than the reference value” Inevitably indicates that the injection timing is on the BDC side (that is, the advance side) with respect to the timing defined by the reference value, and “when the crank angle value is larger than the reference value” It represents that the time is on the TDC side (that is, the retard side) with respect to the time defined by the reference value. That is, in this case, the actual ignition timing is controlled by the injection timing when the injection timing corresponding to the actual ignition timing is relatively close to TDC, and by the closing timing of the intake valve when relatively far from TDC. Will be. If the injection timing exceeds a crank position that is more advanced than TDC (that is, the crank angle), the sensitivity to the actual ignition timing is often extremely reduced. When the crank position corresponding to such a threshold value can be set, the actual ignition timing can be efficiently controlled by executing one of the controls.

尚、「基準値より小さい場合に」及び「基準値より大きい場合に」とは、夫々、基準値の設定態様によって、「基準値以下である場合に」及び「基準値以上である場合に」と相互に置換し得る概念である。   In addition, “when smaller than the reference value” and “when larger than the reference value” respectively mean “when it is below the reference value” and “when it is above the reference value” depending on the setting mode of the reference value. It is a concept that can be mutually replaced.

基準値取得手段を備えた本発明に係る制御装置の他の態様では、複数の前記基準値を、夫々前記圧縮自着火式内燃機関における所定の状態量に対応付けて記憶する記憶手段を更に具備し、前記基準値取得手段は、前記記憶された複数の基準値の中から現時点における前記所定の状態量に対応する基準値を選択することによって前記基準値を取得する。   In another aspect of the control device according to the present invention including reference value acquisition means, the control apparatus further includes storage means for storing a plurality of reference values in association with predetermined state quantities in the compression ignition type internal combustion engine. The reference value acquisition unit acquires the reference value by selecting a reference value corresponding to the predetermined state quantity at the present time from the plurality of stored reference values.

この態様によれば、記憶手段に複数の基準値が記憶されるため、基準値を取得することが簡便して可能となる。尚、基準値に対応する所定の状態量とは、基準値を好適に設定し得る限りにおいて、内燃機関の如何なる状態量であってもよい。例えば、機関回転数であってもよい。尚、「対応付けて記憶する」とは、予め一次元的、二次元的或いは多次元的なマップとして、基準値が保持されていることを含む趣旨である。   According to this aspect, since a plurality of reference values are stored in the storage unit, it is possible to easily obtain the reference values. The predetermined state quantity corresponding to the reference value may be any state quantity of the internal combustion engine as long as the reference value can be suitably set. For example, the engine speed may be used. Note that “stored in association” means that a reference value is stored in advance as a one-dimensional, two-dimensional, or multidimensional map.

尚、記憶手段を備える本発明に係る制御装置においては、前記基準値取得手段は更に、前記選択された基準値を前記所定の状態量とは異なる他の状態量に基づいて補正することによって前記基準値を取得してもよい。   In the control device according to the present invention including a storage unit, the reference value acquisition unit further corrects the selected reference value based on another state quantity different from the predetermined state quantity. A reference value may be acquired.

基準値の設定の態様によって、制御の選択が支配されることを考えれば、その都度、内燃機関における状態量に応じて適宜基準値が補正されることが望ましい。この場合、基準値を取得するのに利用された状態量とは異なる他の状態量によって、基準値が補正されるので、一層精細に基準値を設定することが可能となり、結果的に選択手段による制御の選択が効果的に実行されるので好適である。   Considering that the control selection is governed by the mode of setting the reference value, it is desirable that the reference value is appropriately corrected in accordance with the state quantity in the internal combustion engine each time. In this case, since the reference value is corrected by another state quantity different from the state quantity used to obtain the reference value, it becomes possible to set the reference value more finely, and as a result, the selection means This is preferable because the selection of control by is effectively executed.

基準値取得手段を備えた本発明に係る制御装置の他の態様では、前記基準値取得手段は、前記圧縮自着火式内燃機関における所定の状態量に基づいて前記基準値を算出することによって前記基準値を取得する。   In another aspect of the control apparatus according to the present invention including a reference value acquisition unit, the reference value acquisition unit calculates the reference value based on a predetermined state quantity in the compression ignition type internal combustion engine. Get the reference value.

基準値は、固定値として予め記憶される他に、或いは固定値として記憶された値に適宜補正が行われる他に、その都度数値演算的に取得されてもよい。この場合、例えば、燃焼が開始される気筒内のガス温度、圧縮開始時のガス温度及び吸気弁閉弁時の気筒容積に基づいて燃焼が開始される際の気筒容積を算出し、係る気筒容積から基準値を取得してもよい。   In addition to being stored in advance as a fixed value, or in addition to appropriately correcting the value stored as a fixed value, the reference value may be obtained numerically each time. In this case, for example, the cylinder volume at the start of combustion is calculated based on the gas temperature in the cylinder at which the combustion is started, the gas temperature at the start of compression, and the cylinder volume at the time of closing the intake valve, and the cylinder volume is calculated. The reference value may be obtained from

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

<実施形態>
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.

<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るエンジンシステムの構成について説明する。ここに、図1は、エンジンシステム10の模式図である。
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the engine system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of the engine system 10.

図1において、エンジンシステム10は、ECU100及びエンジン200を備える。   In FIG. 1, the engine system 10 includes an ECU 100 and an engine 200.

ECU100は、不図示のCPU、ROM及びRAM(Random Access Memory)などを備えると共に、エンジン200の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「圧縮自着火式内燃機関の制御装置」の一例として機能することが可能に構成されている。このROMには、例えば、ECU100がエンジン200における燃料の着火時期を制御するための制御プログラム、及び後述する各種マップなどが予め格納されている。また、RAMにはECU100が着火時期を制御する過程において生じる各種データ及び後述する各種センサの出力値などが一時的に格納される構成となっている。   The ECU 100 includes an unillustrated CPU, ROM, RAM (Random Access Memory), and the like, and is an electronic control unit that controls the overall operation of the engine 200. The "control device for a compression self-ignition internal combustion engine" according to the present invention. It can be configured to function as an example. In the ROM, for example, a control program for the ECU 100 to control the ignition timing of fuel in the engine 200, various maps to be described later, and the like are stored in advance. The RAM is configured to temporarily store various data generated in the process of controlling the ignition timing by the ECU 100 and output values of various sensors described later.

エンジン200は、本発明に係る「圧縮自着火式内燃機関」の一例たる車両用のディーゼルエンジンであり、シリンダブロック201に収容される複数のシリンダ202各々において、インジェクタ209によって噴射される燃料を自着火させて爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン(不図示)の往復運動を、コネクションロッド(不図示)を介してクランクシャフト(不図示)の回転運動に変換することが可能に構成されている。以下に、エンジン200の要部構成をその動作と共に説明する。尚、複数のシリンダ202は、夫々同一の構成を有しており、図1においては、図面の煩雑化を防ぐ目的から、相互に重複する箇所の符号が一部省略されている。   The engine 200 is a diesel engine for a vehicle that is an example of a “compression self-ignition internal combustion engine” according to the present invention. In each of the plurality of cylinders 202 accommodated in the cylinder block 201, the fuel injected by the injector 209 is automatically generated. It is configured to be able to ignite and explode, and to convert a reciprocating motion of a piston (not shown) generated according to the explosive force into a rotating motion of a crankshaft (not shown) via a connection rod (not shown). ing. Below, the principal part structure of the engine 200 is demonstrated with the operation | movement. The plurality of cylinders 202 have the same configuration, and in FIG. 1, the reference numerals of the overlapping portions are partially omitted in order to prevent the drawing from becoming complicated.

シリンダ202内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気は吸気マニホールド203を介してシリンダ202に供給される。吸気マニホールド203には、エアフローメータ204が配設されている。エアフローメータ204は、ホットワイヤー式と称される形態を有しており、吸入された空気の質量流量を直接測定することが可能に構成されている。更に吸気マニホールド203には、吸入空気の温度(吸気温)を検出するための吸気温センサ205、吸入空気の圧力(吸気圧)を検出するための吸気圧センサ206及び吸入空気の酸素濃度(吸気酸素濃度)を検出するためのO2センサ220が夫々設置されている。エアフローメータ204、吸気温センサ205、吸気圧センサ206及びO2センサ220は、夫々ECU100と電気的に接続されている。   When the fuel in the cylinder 202 is burned, the air sucked from the outside is supplied to the cylinder 202 via the intake manifold 203. An air flow meter 204 is disposed in the intake manifold 203. The air flow meter 204 has a form called a hot wire type, and is configured to be able to directly measure the mass flow rate of inhaled air. The intake manifold 203 further includes an intake air temperature sensor 205 for detecting the temperature of intake air (intake air temperature), an intake pressure sensor 206 for detecting the pressure of intake air (intake air pressure), and the oxygen concentration of intake air (intake air). O2 sensors 220 for detecting (oxygen concentration) are respectively installed. The air flow meter 204, the intake air temperature sensor 205, the intake pressure sensor 206, and the O2 sensor 220 are electrically connected to the ECU 100, respectively.

シリンダ202内部と吸気マニホールド203との連通状態は、吸気バルブ207の開閉に応じて制御される。吸気バルブ207の開閉は、クランクシャフトの動作に連動したカム及びカムシャフトの動作によって制御されるが、本実施形態に係るエンジン200は更に、電気的に駆動されるアクチュエータ208によって、吸気バルブの開閉時期を可変に制御し得る構成となっている。アクチュエータ208は、ECU100と電気的に接続されており、従って、吸気バルブの開閉時期は、ECU100によって制御可能となっている。   The communication state between the cylinder 202 and the intake manifold 203 is controlled according to the opening / closing of the intake valve 207. The opening and closing of the intake valve 207 is controlled by the cam and the operation of the camshaft that are linked to the operation of the crankshaft. The engine 200 according to this embodiment is further opened and closed by an electrically driven actuator 208. It is the structure which can control a time variably. The actuator 208 is electrically connected to the ECU 100, and therefore the opening / closing timing of the intake valve can be controlled by the ECU 100.

インジェクタ209には、燃料が不図示の燃料タンクからコモンレール210及び枝管211を介して供給されており、インジェクタ209は、この供給される燃料を、ECU100の制御に従ってシリンダ202内に直接噴射することが可能に構成されている。尚、コモンレール210は、高温且つ高圧のシリンダ内に燃料を安定に供給するため、インジェクタ209に対し、高圧の燃料供給を行うことが可能に構成されており、そのレール圧が、レール圧センサ212によって検出され、ECU100に出力される構成となっている。   Fuel is supplied to the injector 209 from a fuel tank (not shown) via the common rail 210 and the branch pipe 211. The injector 209 directly injects the supplied fuel into the cylinder 202 according to the control of the ECU 100. Is configured to be possible. The common rail 210 is configured to supply high-pressure fuel to the injector 209 in order to stably supply fuel into the high-temperature and high-pressure cylinder. The rail pressure is the rail pressure sensor 212. Is detected and output to the ECU 100.

シリンダ202内部では、インジェクタ209によって噴射された燃料と、吸入された空気とが混合し、混合ガスとなって圧縮されると共に、更に係る圧縮の過程で混合ガスが燃焼温度に到達することによって混合ガスが燃焼する。シリンダ202には、ECU100と電気的に接続された筒内圧センサ213が設置されており、シリンダ202内の圧力が検出可能となっている。燃焼した混合ガスは排気ガスとなり吸気バルブ207の開閉に連動して開閉する排気バルブ216を通過して排気マニホールド217を介して排気される。この際、排気ガスの温度が、ECU100と電気的に接続された排気温センサ218によって検出される。また、排気マニホールド217には、触媒219が設置されており、排気ガスの浄化が行われている。   Inside the cylinder 202, the fuel injected by the injector 209 and the sucked air are mixed and compressed as a mixed gas, and further mixed by the mixed gas reaching the combustion temperature in the process of the compression. Gas burns. The cylinder 202 is provided with an in-cylinder pressure sensor 213 that is electrically connected to the ECU 100 so that the pressure in the cylinder 202 can be detected. The burned mixed gas becomes exhaust gas, passes through an exhaust valve 216 that opens and closes in conjunction with opening and closing of the intake valve 207, and is exhausted through an exhaust manifold 217. At this time, the temperature of the exhaust gas is detected by an exhaust temperature sensor 218 that is electrically connected to the ECU 100. Further, a catalyst 219 is installed in the exhaust manifold 217 to purify the exhaust gas.

クランクシャフトの近傍には、クランクシャフトの回転位置(即ち、クランク角)を検出するクランクポジションセンサ214が設置されている。クランクポジションセンサ214は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100は、クランクポジションセンサ214から得られるクランクシャフトの回転状態に基づいて、シリンダ202内部におけるピストンの位置及びエンジン200の機関回転数など取得することが可能に構成されている。また、シリンダブロック201内の不図示のウォータージャケットには、エンジン200を冷却するための冷却水が循環しており、その温度は、ECU100と電気的に接続された冷却水温センサ215によって検出される構成となっている。   In the vicinity of the crankshaft, a crank position sensor 214 that detects the rotational position (ie, crank angle) of the crankshaft is installed. The crank position sensor 214 is electrically connected to the ECU 100, and the ECU 100 determines the position of the piston in the cylinder 202 and the engine speed of the engine 200 based on the rotation state of the crankshaft obtained from the crank position sensor 214. It is configured to be able to obtain. Cooling water for cooling the engine 200 circulates in a water jacket (not shown) in the cylinder block 201, and the temperature is detected by a cooling water temperature sensor 215 electrically connected to the ECU 100. It has a configuration.

<実施形態の動作>
<着火時期の制御>
エンジン200において、燃料はシリンダ内で圧縮されることにより自着火するのであるが、係る着火の時期は、エンジンシステム10を搭載した車両の快適性を担保する観点から、リアルタイムに制御可能であることが望ましい。通常、ECU100は、燃料の噴射時期を制御することによって、燃料の着火時期を制御している。ここで、図2を参照して、噴射時期による着火時期制御について説明する。ここに、図2は、燃料の噴射時期と着火時期との相関図である。
<Operation of Embodiment>
<Control of ignition timing>
In the engine 200, fuel is self-ignited by being compressed in the cylinder, but the ignition timing can be controlled in real time from the viewpoint of ensuring the comfort of the vehicle equipped with the engine system 10. Is desirable. Normally, the ECU 100 controls the fuel ignition timing by controlling the fuel injection timing. Here, the ignition timing control based on the injection timing will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a correlation diagram between the fuel injection timing and the ignition timing.

図2において、縦軸及び横軸は、夫々着火時期及び噴射時期を表す。着火時期及び噴射時期のいずれも、上死点後クランク角(CA ATDC)によって表される。上死点後クランク角とは、上死点(TDC)を基準としたクランク角の偏差であり、例えば、図示横軸における「−20」とは、上死点よりも20度進角されたクランク位置を表す。   In FIG. 2, the vertical axis and the horizontal axis represent the ignition timing and the injection timing, respectively. Both the ignition timing and the injection timing are represented by a crank angle after top dead center (CA ATDC). The crank angle after the top dead center is a deviation of the crank angle with respect to the top dead center (TDC). For example, “−20” on the horizontal axis in the figure is advanced by 20 degrees from the top dead center. Represents the crank position.

噴射時期は通常、上死点を含む図示領域Aに属するクランク角に設定されている。領域Aでは、噴射時期に対する着火時期の感度(即ち、噴射時期に対する着火時期の傾き)が比較的大きく、噴射時期から略一定の遅延を経て燃料は着火する。従って、この領域Aでは、噴射時期による着火時期制御が比較的容易である。   The injection timing is normally set to a crank angle belonging to the illustrated area A including the top dead center. In region A, the sensitivity of the ignition timing with respect to the injection timing (that is, the inclination of the ignition timing with respect to the injection timing) is relatively large, and the fuel ignites after a substantially constant delay from the injection timing. Therefore, in this region A, the ignition timing control by the injection timing is relatively easy.

一方、上死点からの進角度合いが比較的大きい図示領域Bでは、噴射時期に対する着火時期の感度が小さく、噴射時期による着火時期制御は困難である。このような場合、過早着火或いは失火が生じる可能性があり、快適性が担保され難い。ところが、環境性能を追求する観点からは、シリンダ内で可能な限り燃料を予混合し、HCCI燃焼を促進するのが好適である。このための予混合期間を担保しようとする場合には、噴射時期は図示領域Bの如く比較的進角される必要がある。このような背反する事象を好適に融合させるため、本実施形態に係るエンジンシステム10では、ECU100によって着火時期制御処理が実行される。この際、ECU100は、ROMに格納される制御プログラムに従って着火時期制御処理を実行する。ここで、図3を参照し、本実施形態の動作として、着火時期制御処理の詳細について説明する。ここに、図3は、着火時期制御処理のフローチャートである。   On the other hand, in the illustrated region B where the advance angle from the top dead center is relatively large, the sensitivity of the ignition timing with respect to the injection timing is small, and it is difficult to control the ignition timing based on the injection timing. In such a case, premature ignition or misfire may occur, and it is difficult to ensure comfort. However, from the viewpoint of pursuing environmental performance, it is preferable to premix the fuel as much as possible in the cylinder to promote HCCI combustion. In order to secure the premixing period for this purpose, the injection timing needs to be relatively advanced as shown in the region B in the figure. In order to suitably combine such contradictory events, the ignition timing control process is executed by the ECU 100 in the engine system 10 according to the present embodiment. At this time, the ECU 100 executes an ignition timing control process according to a control program stored in the ROM. Here, with reference to FIG. 3, the details of the ignition timing control process will be described as the operation of the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart of the ignition timing control process.

図3において、始めに、エンジン200の機関回転数Neが取得される(ステップA10)。機関回転数Neは、クランクポジションセンサ214からのセンサ出力に基づいて、ECU100自身が算出することが可能である。取得された機関回転数Neは、一時的にRAMに格納される。   In FIG. 3, first, the engine speed Ne of the engine 200 is acquired (step A10). The engine speed Ne can be calculated by the ECU 100 itself based on the sensor output from the crank position sensor 214. The acquired engine speed Ne is temporarily stored in the RAM.

次に、ECU100は、燃料の噴射量Qを取得する(ステップA11)。ECU100は、インジェクタ209を上位に制御しており、噴射量Qは、ECU100が制御値として保持している。尚、噴射量Qを求めるに当たって、ECU100は、噴射量Qが機関回転数Ne及びアクセルペダル開度に対応付けられてなる噴射量マップを参照する。係る噴射量マップは予めROMに格納されている。尚、アクセルペダル開度は、図1において不図示のアクセルペダルの踏下量を検出する不図示のアクセルポジションセンサから取得される。噴射量Qの値も、RAMに一時的に格納される。   Next, the ECU 100 acquires the fuel injection amount Q (step A11). The ECU 100 controls the injector 209 to the upper level, and the ECU 100 holds the injection amount Q as a control value. In obtaining the injection amount Q, the ECU 100 refers to an injection amount map in which the injection amount Q is associated with the engine speed Ne and the accelerator pedal opening. Such an injection amount map is stored in advance in the ROM. The accelerator pedal opening is acquired from an accelerator position sensor (not shown) that detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown in FIG. 1). The value of the injection amount Q is also temporarily stored in the RAM.

機関回転数Ne及び噴射量Qを取得すると、ECU100は、これらの値に基づいて目標着火時期CAaを取得する(ステップA12)。本実施形態において、ECU100が、エンジン200の動作を制御する時期は、クランク角によって規定されており、従って、目標着火時期CAaもクランク角の値として取得される。尚、本実施形態におけるクランク角は、上死点後クランク角(CA ATDC)であるとする。   When the engine speed Ne and the injection amount Q are acquired, the ECU 100 acquires the target ignition timing CAa based on these values (step A12). In the present embodiment, the timing at which the ECU 100 controls the operation of the engine 200 is defined by the crank angle, and therefore the target ignition timing CAa is also acquired as the value of the crank angle. The crank angle in this embodiment is assumed to be the crank angle after top dead center (CA ATDC).

目標着火時期Taは、燃料噴射量Q及び機関回転数Neに夫々対応付けられる形で、予めROMに制御マップとして記憶されている。ステップA12において、ECU100は、RAMにバッファリングされている燃料噴射量Q及び機関回転数Neに基づいて、ROMに格納される制御マップから該当値を読み出すことによって、目標着火時期CAaを取得する。尚、目標着火時期CAaの値は、一時的にRAMにバッファリングされる。   The target ignition timing Ta is stored in advance as a control map in the ROM so as to be associated with the fuel injection amount Q and the engine speed Ne. In step A12, the ECU 100 obtains the target ignition timing CAa by reading the corresponding value from the control map stored in the ROM based on the fuel injection amount Q and the engine speed Ne buffered in the RAM. Note that the value of the target ignition timing CAa is temporarily buffered in the RAM.

目標着火時期CAaを取得すると、ECU100は、図1に示した各種センサなどの出力値に基づいて、冷却水温Tw、吸気温Ti、吸気圧Pi、レール圧Pr、噴射時期CAi、吸気酸素濃度Do及び排気温Teを取得する(ステップA13)。尚、噴射時期CAiについては、ECU100自身が制御値として保持している。これら各値は、RAMに一時的にバッファリングされる。   When the target ignition timing CAa is acquired, the ECU 100, based on the output values of the various sensors shown in FIG. 1, the cooling water temperature Tw, the intake air temperature Ti, the intake pressure Pi, the rail pressure Pr, the injection timing CAi, and the intake oxygen concentration Do. And the exhaust temperature Te is acquired (step A13). Note that the ECU 100 itself holds the injection timing CAi as a control value. Each of these values is temporarily buffered in RAM.

ECU100は、燃料の実着火時期CArを取得する(ステップA14)。実着火時期CArは、ECU100がROMに予め格納された実着火時期算出モデルに基づいた数値演算を行うことによって算出される。この際、ステップA13で得られた各値、機関回転数Ne及び噴射量Qがパラメータとして利用される。このように数値演算的に実着火時期が取得されることにより、実際に燃料が着火する以前に、実着火時期CArを取得することが可能となる。従って、着火時期制御のリアルタイム性が好適に担保される。尚、実着火時期CArは、例えば筒内圧センサ213によって検出される、燃焼に際した実現象として生じるシリンダ内の圧力変化などに基づいて取得されてもよい。   The ECU 100 acquires the actual fuel ignition timing CAr (step A14). The actual ignition timing CAr is calculated by the ECU 100 performing a numerical operation based on an actual ignition timing calculation model stored in advance in the ROM. At this time, each value obtained in step A13, the engine speed Ne, and the injection amount Q are used as parameters. By acquiring the actual ignition timing numerically in this way, the actual ignition timing CAr can be acquired before the fuel actually ignites. Therefore, the real-time property of ignition timing control is suitably secured. The actual ignition timing CAr may be acquired based on, for example, a pressure change in the cylinder that is detected by the in-cylinder pressure sensor 213 and that occurs as an actual phenomenon during combustion.

実着火時期CArが算出されると、ECU100は、目標着火時期CAaと実着火時期CArとの差分ΔCAを算出する(ステップA15)。この差分ΔCAは、後に実着火時期CArを制御する際の制御量を規定する目標偏差である。   When the actual ignition timing CAr is calculated, the ECU 100 calculates a difference ΔCA between the target ignition timing CAa and the actual ignition timing CAr (step A15). The difference ΔCA is a target deviation that defines a control amount when the actual ignition timing CAr is controlled later.

差分ΔCAを算出すると、ECU100は、基準値aを取得する(ステップA16)。ここで、図2を参照して、基準値aについて説明する。   When the difference ΔCA is calculated, the ECU 100 acquires the reference value a (step A16). Here, the reference value a will be described with reference to FIG.

図2において、基準値aは、領域Aと領域Bとの境界を規定するクランク角であり、基準値aよりも大きい値(即ち、遅角側の値)が領域Aに、基準値aよりも小さい値(即ち、進角側の値)が領域Bに夫々属するように決定されている。尚、エンジン200の特性が、図示の如く領域A及び領域Bに明確に分割し難い場合であっても、巨視的或いは定性的に係る概念が担保される限りにおいて、基準値aは必ずしも明確にこれら両領域の境界を規定する値でなくともよい。   In FIG. 2, the reference value a is a crank angle that defines the boundary between the region A and the region B, and a value larger than the reference value a (that is, a value on the retard side) is in the region A than the reference value a. Also, a smaller value (that is, a value on the advance side) is determined to belong to the region B. Even if the characteristics of the engine 200 are not clearly divided into the regions A and B as shown in the figure, the reference value a is not necessarily clearly defined as long as the macroscopic or qualitative concept is secured. It does not have to be a value that defines the boundary between these two regions.

図3に戻り、基準値aは、機関回転数Neに対応付けられた基準値マップとして予めROMに格納されており、ECU100は、RAMにバッファリングされた機関回転数Neの値に対応する値を係るマップから読み出すことによって、容易に基準値aを取得することが可能である。   Returning to FIG. 3, the reference value a is stored in the ROM in advance as a reference value map associated with the engine speed Ne, and the ECU 100 is a value corresponding to the value of the engine speed Ne buffered in the RAM. By reading out from the map, the reference value a can be easily obtained.

基準値aを取得すると、ECU100は、RAMにバッファリングされる噴射時期CAiが、基準値a未満であるか否かを判別する(ステップA17)。噴射時期CAiが、基準値a以上である場合(ステップA17:NO)、即ち、噴射時期CAiが、基準値aか又は基準値aよりも遅角側の値である場合には、噴射時期は図2における領域Aに属しており、噴射時期の着火時期に対する感度は良好である。従って、既に説明した如く、噴射時期CAiによる実着火時期CArの制御(即ち、本発明に係る「第2制御」の一例)が実行される(ステップA19)。尚、この際、噴射時期CAiの制御量(クランク角)は、ステップA15において算出された差分ΔCAに基づいて決定される。差分ΔCAに対する噴射時期CAiの制御量は、予めROMに制御用のマップとして記憶されている。   When the reference value a is acquired, the ECU 100 determines whether or not the injection timing CAi buffered in the RAM is less than the reference value a (step A17). If the injection timing CAi is greater than or equal to the reference value a (step A17: NO), that is, if the injection timing CAi is the reference value a or a value that is retarded from the reference value a, the injection timing is It belongs to the area A in FIG. 2, and the sensitivity of the injection timing to the ignition timing is good. Therefore, as already described, control of the actual ignition timing CAr based on the injection timing CAi (that is, an example of “second control” according to the present invention) is executed (step A19). At this time, the control amount (crank angle) of the injection timing CAi is determined based on the difference ΔCA calculated in step A15. The control amount of the injection timing CAi with respect to the difference ΔCA is stored in advance in the ROM as a control map.

一方、噴射時期CAiが基準値a未満である場合(ステップA17:YES)、即ち、噴射時期CAiが、基準値aよりも進角側の値である場合には、既に述べたように、噴射時期は、着火時期に対する感度が低い領域B(図2参照)に属するため、ECU100は、吸気バルブ207の閉弁時期CAvによる実着火時期CArの制御(即ち、本発明に係る「第1制御」の一例)を実行する(ステップA18)。   On the other hand, when the injection timing CAi is less than the reference value a (step A17: YES), that is, when the injection timing CAi is a value on the advance side of the reference value a, the injection is performed as described above. Since the timing belongs to the region B (see FIG. 2) where the sensitivity to the ignition timing is low, the ECU 100 controls the actual ignition timing CAr based on the closing timing CAv of the intake valve 207 (that is, the “first control” according to the present invention). Example) is executed (step A18).

ここで、図4及び図5を参照して、吸気バルブ閉弁時期による着火時期制御について説明する。ここに、図4は、吸気バルブ閉弁時期とシリンダの圧縮端温度の相関図であり、図5は、吸気バルブ閉弁時期と着火時期との相関図である。   Here, the ignition timing control by the intake valve closing timing will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a correlation diagram between the intake valve closing timing and the cylinder compression end temperature, and FIG. 5 is a correlation diagram between the intake valve closing timing and the ignition timing.

図4において、縦軸及び横軸に夫々圧縮端温度及び吸気バルブ閉弁時期が表されている。図示の通り、吸気バルブ閉弁時期が進角側(図示左方向)へ向う程圧縮端温度は上昇する傾向にあり、吸気バルブ閉弁時期が遅角側(図示右方向)へ向う程圧縮端温度は下降する傾向にある。即ち、吸気バルブの閉弁時期が上死点に対し進角側にある程圧縮可能な容積(圧縮シロ)及び圧縮されるガス量が増加するため、圧縮端温度が上昇するのである。   In FIG. 4, the vertical axis and the horizontal axis represent the compression end temperature and the intake valve closing timing, respectively. As shown in the figure, the compression end temperature tends to increase as the intake valve closing timing is advanced (leftward in the figure), and the compression end is increased as the intake valve closing timing is delayed (rightward in the figure). The temperature tends to decrease. That is, as the valve closing timing of the intake valve is on the advance side with respect to the top dead center, the compressible volume (compression white) and the amount of compressed gas increase, so that the compression end temperature rises.

圧縮端温度は、着火時期に大きく影響する。このことについて、図5を参照して説明する。図5において、縦軸及び横軸に夫々着火時期及び吸気バルブ閉弁時期が表される。図示の通り、吸気バルブ閉弁時期が進角側に向う程、着火時期は早くなり(即ち、進角側に移行し)、吸気バルブ閉弁時期が遅角側に向う程、着火時期は遅くなる(即ち、遅角側に移行する)。即ち、圧縮端温度が高い程燃料は早期に着火する。燃料の着火時期は、燃料が着火温度に到達する時期によって規定される。燃料は、噴射された際に圧縮空気から熱を受け取りつつ温度を上昇させるため、圧縮端温度が高い程、混合ガスの温度上昇が早まり、燃料が着火点に到達する時期も早くなるのである。従って、吸気バルブ閉弁時期を制御することにより、良好に着火時期を制御することが可能となる。図3に戻り、吸気バルブ207の閉弁時期の制御量(即ち、クランク角)は、ステップA15において算出された差分ΔCAに基づいて決定される。差分ΔCAに対する吸気バルブ閉弁時期CAvの制御量は、予めROMに制御用のマップとして記憶されている。   The compression end temperature greatly affects the ignition timing. This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the vertical axis and the horizontal axis represent the ignition timing and the intake valve closing timing, respectively. As shown in the figure, the ignition timing becomes earlier (that is, shifts to the advance side) as the intake valve closing timing goes toward the advance side, and the ignition timing becomes later as the intake valve closing timing goes toward the retard side. (That is, shift to the retard side). That is, the higher the compression end temperature, the faster the fuel ignites. The ignition timing of the fuel is defined by the timing when the fuel reaches the ignition temperature. When fuel is injected, the temperature rises while receiving heat from the compressed air. Therefore, the higher the compression end temperature, the faster the temperature of the mixed gas increases and the earlier the time when the fuel reaches the ignition point. Therefore, it is possible to control the ignition timing satisfactorily by controlling the intake valve closing timing. Returning to FIG. 3, the control amount (ie, crank angle) of the closing timing of the intake valve 207 is determined based on the difference ΔCA calculated in step A15. The control amount of the intake valve closing timing CAv with respect to the difference ΔCA is stored in advance in the ROM as a control map.

ステップA18又はステップA19によって、実着火時期CArが制御されると、処理はステップA10に復帰して、一連の処理が繰り返される。このように、本実施形態に係る着火時期制御処理によれば、噴射時期による着火時期制御と、吸気バルブ閉弁時期による着火時期制御とを使い分けることによって、着火時期を好適に制御することが可能であり、快適性を維持し得るのである。   When the actual ignition timing CAr is controlled in step A18 or step A19, the process returns to step A10 and a series of processes are repeated. As described above, according to the ignition timing control process according to the present embodiment, it is possible to suitably control the ignition timing by properly using the ignition timing control based on the injection timing and the ignition timing control based on the intake valve closing timing. It is possible to maintain comfort.

<第2実施形態>
実着火時期CArを噴射時期CAiによって制御するか、吸気バルブ閉弁時期CAvによって制御するかを規定する基準値aを取得する態様は、第1実施形態のものに限定されない。ここで、図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る着火時期制御処理について説明する。ここに、図6は、着火時期制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。
Second Embodiment
The mode of acquiring the reference value a that defines whether the actual ignition timing CAr is controlled by the injection timing CAi or the intake valve closing timing CAv is not limited to that of the first embodiment. Here, the ignition timing control process according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of the ignition timing control process. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 3, and the description thereof is omitted.

図6におけるステップA16において、機関回転数Neに基づいたマップ適合により基準値aを取得すると、ECU100は更に吸気バルブ閉弁時期CAvを取得する(ステップB10)。ここで、吸気バルブ閉弁時期CAvは、クランクシャフト、カム及びカムシャフトなどに基づいた初期値並びにアクチュエータ208の制御量などに基づいてECU100が制御量として保持しており、容易に取得可能である。   In step A16 in FIG. 6, when the reference value a is obtained by map matching based on the engine speed Ne, the ECU 100 further obtains the intake valve closing timing CAv (step B10). Here, the intake valve closing timing CAv is held as a control amount by the ECU 100 based on the initial value based on the crankshaft, the cam, the camshaft, and the like, the control amount of the actuator 208, and the like, and can be easily obtained. .

吸気バルブ閉弁時期CAvを取得すると、ECU100は、吸気バルブ閉弁時期CAv、バッファリングされている冷却水温Tw及び吸気温Tiに基づいて、ステップA16で取得された基準値aを補正する(ステップB11)。ここで、ROMには、予め、吸気バルブ閉弁時期CAv、冷却水温Tw及び吸気温Ti各々と補正量とを対応付けた補正用のマップが格納されており、ECU100は、これらマップから該当する補正量を読み出して、基準値aを補正する。尚、補正の態様は、これに限定されず様々な形態を採ってよい。このようにして補正された基準値aに基づいて、以降のステップが実行される。   When the intake valve closing timing CAv is acquired, the ECU 100 corrects the reference value a acquired in step A16 based on the intake valve closing timing CAv, the buffered coolant temperature Tw, and the intake air temperature Ti (step A16). B11). Here, the ROM stores in advance a correction map in which the intake valve closing timing CAv, the cooling water temperature Tw, the intake air temperature Ti, and the correction amount are associated with each other, and the ECU 100 corresponds to these maps. The correction amount is read and the reference value a is corrected. In addition, the aspect of correction | amendment is not limited to this, You may take various forms. The following steps are executed based on the reference value a corrected in this way.

本実施形態によれば、基準値aを精細に決定することが可能となり、実着火時期CArを一層精細に制御することが可能となる。従って、快適性を一層好適に維持し得るのである。   According to the present embodiment, the reference value a can be determined more precisely, and the actual ignition timing CAr can be controlled more precisely. Therefore, comfort can be more suitably maintained.

<第3実施形態>
基準値aは、更に他の態様の下で取得することも可能である。ここで、図7を参照して、本発明の第3実施形態に係る着火時期制御処理について説明する。ここに、図7は、着火時期制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図6と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。
<Third Embodiment>
The reference value “a” can be acquired under another mode. Here, the ignition timing control process according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the ignition timing control process. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as in FIG.

図7におけるステップB10において吸気バルブ閉弁時期CAvが取得されると、ECU100は更に、エアフローメータ204から吸入空気量Wiを取得する(ステップC10)。吸入空気量Wiを取得すると、ECU100は、基準体積Vbを算出する(ステップC11)。   When the intake valve closing timing CAv is acquired in step B10 in FIG. 7, the ECU 100 further acquires the intake air amount Wi from the air flow meter 204 (step C10). When the intake air amount Wi is acquired, the ECU 100 calculates a reference volume Vb (step C11).

ここで、基準体積Vbとは、シリンダ202内で燃料の燃焼反応が始まる際のシリンダ体積(即ち、シリンダ内壁面とピストン上面とによって囲まれる空間の体積)であり、下記(1)式によって規定される。尚、κは比熱比である。   Here, the reference volume Vb is the cylinder volume when the fuel combustion reaction starts in the cylinder 202 (that is, the volume of the space surrounded by the cylinder inner wall surface and the piston upper surface), and is defined by the following equation (1). Is done. Note that κ is a specific heat ratio.

Vb=吸気バルブ閉弁時体積×(圧縮開始時ガス温度/基準温度)(1/(κ−1))…(1)
ここで、吸気バルブ閉弁時体積とは、吸気バルブ207を閉弁した時点におけるシリンダ体積である。ROMには、予めクランク角とシリンダ体積とを対応付けたマップが格納されており、クランク角が取得されていれば、対応するシリンダ体積は容易に取得することが可能である。本実施形態において、吸気バルブ閉弁時期はクランク角の値で規定されているから、吸気バルブ閉弁時体積は容易に取得される。また、基準温度とは、燃料の燃焼反応が始まる温度であり、燃料の種類が変わらなければ概ね固定の値である。ここでは、固定値であるとする。一方、圧縮開始時ガス温度は、シリンダ202内における圧縮開始時点のガス温度であり、吸気温Ti、冷却水温Tw及び吸入空気量Wiに基づいて算出される。
Vb = volume when intake valve is closed × (gas temperature at the start of compression / reference temperature) (1 / (κ−1)) (1)
Here, the intake valve closing volume is a cylinder volume when the intake valve 207 is closed. The ROM stores in advance a map in which the crank angle and the cylinder volume are associated with each other. If the crank angle is acquired, the corresponding cylinder volume can be easily acquired. In the present embodiment, since the intake valve closing timing is defined by the value of the crank angle, the intake valve closing volume is easily obtained. The reference temperature is a temperature at which a fuel combustion reaction starts, and is a fixed value if the type of fuel does not change. Here, it is assumed that the value is a fixed value. On the other hand, the gas temperature at the start of compression is the gas temperature at the start of compression in the cylinder 202, and is calculated based on the intake air temperature Ti, the cooling water temperature Tw, and the intake air amount Wi.

上記(1)式に基づいた演算によって、基準体積Vbが算出されると、ECU100は、係る基準体積Vbに基づいて基準値aを取得する(ステップC12)。基準値aは、基準体積Vbに対応するクランク角の値であり、前述した如きシリンダ体積とクランク角とを対応付けたマップから容易に取得することができる。   When the reference volume Vb is calculated by the calculation based on the above formula (1), the ECU 100 acquires the reference value a based on the reference volume Vb (step C12). The reference value a is a crank angle value corresponding to the reference volume Vb, and can be easily obtained from a map in which the cylinder volume and the crank angle are associated with each other as described above.

基準値aよりも遅角側の領域は、即ち、シリンダ内のガス温度が十分に高い領域であり、燃料の噴射時期CAiが比較的リニアに実着火時期CArに影響する領域である。即ち、図2における領域Aに相当する領域と等価である。一方、基準値aよりも進角側の領域は、シリンダ内のガス温度が相対的に低い領域であり、燃料の噴射時期CAiが実着火時期CArに影響しにくい領域である。即ち、図2における領域Bに相当する領域となる。従って、このように、現時点における噴射時期CAiが、基準体積Vbに相当する時期(クランク角)であるか否かによって、上述した第1及び第2実施形態と同様に、実着火時期CArを好適に制御することが可能となるのである。   The region on the retard side from the reference value a is a region where the gas temperature in the cylinder is sufficiently high, and the region where the fuel injection timing CAi affects the actual ignition timing CAr relatively linearly. That is, it is equivalent to a region corresponding to the region A in FIG. On the other hand, the region on the more advanced side than the reference value a is a region where the gas temperature in the cylinder is relatively low, and the region where the fuel injection timing CAi hardly affects the actual ignition timing CAr. That is, the region corresponds to the region B in FIG. Therefore, the actual ignition timing CAr is preferably determined in the same manner as in the first and second embodiments described above, depending on whether or not the current injection timing CAi is the timing (crank angle) corresponding to the reference volume Vb. It becomes possible to control to.

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う圧縮自着火式内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the compression ignition type with such a change. A control device for an internal combustion engine is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の第1実施形態に係るエンジンシステムの模式図である。It is a mimetic diagram of an engine system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のエンジンシステムにおける噴射時期と着火時期との相関図である。FIG. 2 is a correlation diagram between injection timing and ignition timing in the engine system of FIG. 1. 図1のエンジンシステムにおいてECUが実行する着火時期制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ignition timing control process which ECU performs in the engine system of FIG. 吸気バルブの閉弁時期と圧縮端温度との相関図である。FIG. 5 is a correlation diagram between the closing timing of the intake valve and the compression end temperature. 吸気バルブの閉弁時期と着火時期との相関図である。It is a correlation diagram of the valve closing timing and the ignition timing of the intake valve. 本発明の第2実施形態に係る着火時期制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ignition timing control process which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る着火時期制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ignition timing control process which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…エンジンシステム、100…ECU、200…エンジン、207…吸気バルブ、208…アクチュエータ、209…インジェクタ、214…クランクポジションセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine system, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 207 ... Intake valve, 208 ... Actuator, 209 ... Injector, 214 ... Crank position sensor

Claims (6)

燃料を噴射する噴射手段を備え且つ少なくとも吸気弁の閉弁時期が可変な圧縮自着火式内燃機関を制御するための圧縮自着火式内燃機関の制御装置であって、
前記噴射される燃料の目標着火時期を特定する目標着火時期特定手段と、
前記噴射される燃料の実着火時期を特定する実着火時期特定手段と、
前記目標着火時期を規定する値と前記実着火時期を規定する値との差分を算出する差分算出手段と、
前記実着火時期に対応する前記燃料の噴射時期に応じて、(i)前記実着火時期が前記目標着火時期となるように前記差分に基づいて前記吸気弁の閉弁時期を制御する第1制御及び(ii)前記実着火時期が前記目標着火時期となるように前記差分に基づいて前記燃料の噴射時期を制御する第2制御のうち少なくとも一方を選択する選択手段と、
前記選択された少なくとも一方を実行することによって前記実着火時期を制御する実着火時期制御手段と
を具備することを特徴とする圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
A control device for a compression self-ignition internal combustion engine for controlling a compression self-ignition internal combustion engine comprising injection means for injecting fuel and at least the valve closing timing of the intake valve being variable,
Target ignition timing specifying means for specifying the target ignition timing of the injected fuel;
An actual ignition timing specifying means for specifying an actual ignition timing of the injected fuel;
Difference calculating means for calculating a difference between a value defining the target ignition timing and a value defining the actual ignition timing;
In accordance with the fuel injection timing corresponding to the actual ignition timing, (i) a first control that controls the valve closing timing of the intake valve based on the difference so that the actual ignition timing becomes the target ignition timing And (ii) selection means for selecting at least one of second controls for controlling the fuel injection timing based on the difference so that the actual ignition timing becomes the target ignition timing;
A control device for a compression self-ignition internal combustion engine, comprising: actual ignition timing control means for controlling the actual ignition timing by executing at least one of the selected.
前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値の基準値を取得する基準値取得手段を更に具備し、
前記選択手段は、前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値と前記取得された基準値との相対比較に基づいて前記少なくとも一方を選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
Further comprising reference value acquisition means for acquiring a reference value of a value defining the injection timing corresponding to the actual ignition timing;
2. The compression according to claim 1, wherein the selection unit selects the at least one based on a relative comparison between a value defining an injection timing corresponding to the actual ignition timing and the acquired reference value. Control device for self-igniting internal combustion engine.
前記実着火時期に対応する噴射時期を規定する値は、前記圧縮自着火式内燃機関において前記実着火時期に対応する噴射時期におけるクランク角の値であり、
前記選択手段は、前記クランク角の値が前記基準値よりも小さい場合に前記第1制御を選択し、前記クランク角の値が前記基準値よりも大きい場合に前記第2制御を選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
The value defining the injection timing corresponding to the actual ignition timing is a value of the crank angle at the injection timing corresponding to the actual ignition timing in the compression ignition type internal combustion engine,
The selection means selects the first control when the crank angle value is smaller than the reference value, and selects the second control when the crank angle value is larger than the reference value. The control device for a compression self-ignition internal combustion engine according to claim 2,
複数の前記基準値を、夫々前記圧縮自着火式内燃機関における所定の状態量に対応付けて記憶する記憶手段を更に具備し、
前記基準値取得手段は、前記記憶された複数の基準値の中から現時点における前記所定の状態量に対応する基準値を選択することによって前記基準値を取得する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
Storage means for storing a plurality of the reference values in association with predetermined state quantities in the compression ignition type internal combustion engine,
The reference value acquisition unit acquires the reference value by selecting a reference value corresponding to the predetermined state quantity at the present time from the plurality of stored reference values. 3. A control device for a compression self-ignition internal combustion engine according to 3.
前記基準値取得手段は更に、前記選択された基準値を前記所定の状態量とは異なる他の状態量に基づいて補正することによって前記基準値を取得する
ことを特徴とする請求項4に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
The reference value acquisition unit further acquires the reference value by correcting the selected reference value based on another state quantity different from the predetermined state quantity. Control device for a compression self-ignition internal combustion engine.
前記基準値取得手段は、前記圧縮自着火式内燃機関における所定の状態量に基づいて前記基準値を算出することによって前記基準値を取得する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の圧縮自着火式内燃機関の制御装置。
The compression according to claim 2 or 3, wherein the reference value acquisition means acquires the reference value by calculating the reference value based on a predetermined state quantity in the compression self-ignition internal combustion engine. Control device for self-igniting internal combustion engine.
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