JP2007255374A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Fumiaki Hiraishi
文昭 平石
Toshimi Fukuda
利実 福田
Nobuaki Murakami
信明 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve stable combustion and drivability, by well restraining knocking of a spray guide direct injection engine capable of stratified lean combustion operation. <P>SOLUTION: This control device controls a cylinder injection type internal combustion engine 1 capable of the stratified lean combustion operation, by directly igniting fuel 17 injected by pointing to a spark plug 12 from a fuel injection valve 13, and has a knock detecting means 23 detecting the knocking of the internal combustion engine, and simultaneously equally changes the target fuel injection timing of the fuel injection valve 13 and the target ignition timing of the spark plug 12 to the injection timing delay side by a control means 20, when detecting the knocking by the knock detecting means, in the stratified lean combustion operation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制碑装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

層状希簿燃焼運転が可能な筒内噴射型のガソリンエンジンが実用化されている。このような筒内噴射型のガソリンエンジンでは、一般にピストン上面に凹部を形成し、ピストン上面の凹部に向けて燃料を噴射できるように燃料噴射弁が配設されているとともに、ピストン上面の凹部内に点火プラグの先端が位置するように点火プラグが配設されている。   An in-cylinder injection type gasoline engine capable of stratified dilute combustion operation has been put into practical use. In such an in-cylinder gasoline engine, a recess is generally formed on the upper surface of the piston, and a fuel injection valve is arranged so that fuel can be injected toward the recess on the upper surface of the piston. The spark plug is disposed so that the tip of the spark plug is located at the top.

これにより、燃焼室内へ噴射された燃料は、点火プラグ回りにおいては空燃比が比較的リッチとなり、点火プラグから離れた箇所においては超リーンの雰囲気を形成することで、燃焼室内に層状希薄状態を形成し、この状態で点火プラグが点火することで、燃焼室全体としてはリーンな空燃比であっても安定して運転できるようになっている。   As a result, the fuel injected into the combustion chamber has a relatively rich air-fuel ratio around the spark plug, and forms a super lean atmosphere at a location away from the spark plug, thereby causing a layered lean state in the combustion chamber. In this state, the ignition plug is ignited, so that the combustion chamber as a whole can be stably operated even when the air-fuel ratio is lean.

一方、上述の一般的な筒内噴射型のエンジンとは別に、スプレーガイド方式と呼ばれる筒内噴射型ガソリンエンジン(以下、「スプレーガイド直噴エンジン」という)も開発されている。このスプレーガイド直噴エンジンは、燃焼室の上面に設けられた点火プラグヘ向けて燃料を直接的に噴射することで、燃焼室内に層状希薄状態を形成することができる筒内噴射型のガソリンエンジンとしては例えば、特許文献1においてその技術が開示されている。   On the other hand, in addition to the above-described general in-cylinder injection type engine, an in-cylinder injection type gasoline engine (hereinafter referred to as “spray guide direct injection engine”) called a spray guide system has been developed. This spray guide direct injection engine is an in-cylinder injection type gasoline engine that can form a layered lean state in a combustion chamber by directly injecting fuel toward a spark plug provided on the upper surface of the combustion chamber. For example, the technique is disclosed in Patent Document 1.

特開平10−54246号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-54246

しかしながら、スプレーガイド直噴エンジンは、上述のように、一般的なポート噴射型のエンジンや一般的な筒内噴射型エンジンとは技術思想が大きく異なっているため、これらの従来型のエンジンと同様の制御を実行したとしても安定した状態で運転することは困難である。すなわち、スプレーガイド直噴エンジンでは燃料噴射弁から点火プラグに向かって噴射された燃料噴霧が点火プラグに到達してから通り抜けるまでの間に点火する燃焼形態であるので、ノックキングが発生した場合、従来のように点火時期だけを変更しても、それを良好に解消することは難しい。
本発明は、層状希薄燃焼運転が可能なスプレーガイド直噴エンジンのノッキングを良好に抑制して安定燃焼とドライバビリティーの向上を図れる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
However, as described above, the spray guide direct-injection engine is greatly different in technical idea from a general port injection type engine and a general in-cylinder injection type engine. Even if this control is executed, it is difficult to operate in a stable state. That is, in the spray guide direct injection engine, since the fuel spray injected from the fuel injection valve toward the ignition plug is ignited until it passes through after reaching the ignition plug, when knocking occurs, Even if only the ignition timing is changed as in the prior art, it is difficult to eliminate it well.
An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can satisfactorily suppress knocking of a spray-guided direct injection engine capable of stratified lean combustion operation and improve stable combustion and drivability.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、燃料噴射弁から点火プラグに指向して噴射された燃料に直接点火することで層状希薄燃焼運転が可能な筒内噴射型の内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、内燃機関のノッキングを検出するノック検出手段と、層状希薄燃焼運転中に、ノック検出手段によってノッキングが検出されたときに燃料噴射弁の目標燃料噴射時期と点火プラグの目標点火時期とを同時に等しく変更する制御手段とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 controls a direct injection internal combustion engine capable of performing a stratified lean combustion operation by directly igniting fuel injected from a fuel injection valve toward a spark plug. In the control device for an internal combustion engine, the knock detection means for detecting knocking of the internal combustion engine, and the target fuel injection timing of the fuel injection valve and the spark plug when the knock detection means detects knocking during the stratified lean combustion operation. And a control means for simultaneously changing the target ignition timing equally.

請求項2の発明は、ノック検出手段によりノッキングが検出された場合には、目標燃料噴射時期と目標点火時期とを同時に等しく遅角して燃料噴射装置および点火プラグを制御手段でそれぞれ制御することを特徴としている。   In the invention of claim 2, when knock detection is detected by the knock detection means, the target fuel injection timing and the target ignition timing are simultaneously retarded equally and the fuel injection device and the ignition plug are controlled by the control means, respectively. It is characterized by.

請求項3の発明は、ノック検出手段で検出されたノッキング情報に基づきノッキング強度を導出するノック強度導出手段を有し、ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標燃料噴射時期と前記目標点火時期に対する遅角度合い大きくして燃料噴射装置および点火プラグを、制御手段がそれぞれ制御することを特徴としている。   The invention of claim 3 has a knock strength deriving means for deriving a knocking strength based on the knocking information detected by the knock detecting means, and the target fuel injection timing increases as the knocking strength derived by the knock strength deriving means increases. The control means controls the fuel injection device and the spark plug by increasing the delay angle with respect to the target ignition timing.

請求項4の発明は、前記層状希薄燃焼運転中でない場合、ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標点火時期だけを遅角して点火プラグを制御手段で制御することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, when the stratified lean combustion operation is not being performed, as the knocking strength derived by the knocking strength deriving unit increases, only the target ignition timing is retarded and the spark plug is controlled by the control unit. It is a feature.

本発明によれば、燃料噴射弁の目標燃料噴射時期と点火プラグの目標点火時期とをノック検出手段によってノッキングが検出されたときに同時に等しく変更することで、燃料噴射弁から点火プラグに指向して噴射された燃料が層状希薄状態で点火プラグ近傍に存在する状態で点火プラグを点火することで層状希薄燃焼運転が可能な筒内噴酎型の内燃機関(いわゆる、スプレーガイド直噴エンジン)のノッキングを容易に抑制でき、安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   According to the present invention, the target fuel injection timing of the fuel injection valve and the target ignition timing of the spark plug are simultaneously changed when knocking is detected by the knock detection means so that the fuel injection valve is directed to the spark plug. In-cylinder injection type internal combustion engine (so-called spray guide direct injection engine) capable of stratified lean combustion operation by igniting the igniter plug in a state where the fuel injected in the stratified lean state exists in the vicinity of the igniter plug Knocking can be easily suppressed, and stable combustion and drivability can be improved.

本発明によれば、スプレーガイド直噴エンジンにノッキングが生じた場合には、基準燃料噴射時期および基準点火時期からそれぞれ等しく遅角することで得られた目標燃料噴射時期および目標点火時期に従って燃料噴射弁および点火プラグを制御するので、確実にスプレーガイド直噴エンジンのノッキングを抑制でき、より安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   According to the present invention, when knocking occurs in the spray guide direct injection engine, the fuel injection is performed according to the target fuel injection timing and the target ignition timing obtained by delaying equally from the reference fuel injection timing and the reference ignition timing, respectively. Since the valve and the spark plug are controlled, knocking of the spray guide direct injection engine can be reliably suppressed, and stable combustion and drivability can be further improved.

本発明によれば、ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標燃料噴射時期と目標点火時期に対する遅角度合い大きくして燃料噴射装置および点火プラグを制御するので、より確実にスプレーガイド直噴エンジンのノッキングを抑制でき、より安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   According to the present invention, as the knocking strength derived by the knocking strength deriving means increases, the delay angle with respect to the target fuel injection timing and the target ignition timing is increased to control the fuel injection device and the spark plug. The knocking of the spray guide direct injection engine can be suppressed, and stable combustion and drivability can be improved.

本発明によれば、燃料噴射弁から点火プラグに指向して噴射された燃料に直接点火する層状希薄燃焼運転中でない場合、ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標点火時期だけを遅角して点火プラグを制御するので、層状希薄燃焼運転とそれ以外の運転時におけるノッキングの発生を抑制でき、安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   According to the present invention, the target ignition timing increases as the knocking strength derived by the knocking strength deriving means increases when not in the stratified lean combustion operation in which the fuel injected from the fuel injection valve toward the spark plug is directly ignited. Since the spark plug is controlled by retarding only the ignition plug, the occurrence of knocking in the stratified lean combustion operation and other operations can be suppressed, and stable combustion and drivability can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1に示す内燃機関1は、スプレーガイド方式の筒内噴射型ガソリンエンジン(以下、「スプレーガイド直噴エンジン1」と記す)である。このスプレーガイド直噴エンジン1の燃焼室7は、シリンダブロック2に形成されている円筒状のシリンダ3と、シリンダ3に上下摺動自在に嵌挿されているピストン5の頂面と、シリンダブロック3の上部に載置されているシリンダヘッド6の下面とに囲まれて形成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a spray guide type in-cylinder injection gasoline engine (hereinafter referred to as “spray guide direct injection engine 1”). The combustion chamber 7 of the spray guide direct injection engine 1 includes a cylindrical cylinder 3 formed in the cylinder block 2, a top surface of a piston 5 that is slidably inserted into the cylinder 3, and a cylinder block. 3 is formed so as to be surrounded by the lower surface of the cylinder head 6 mounted on the upper portion of the cylinder 3.

シリンダヘッド6には、燃焼室7につながる吸気ポート8を開閉する吸気バルブ9と排気ポート10を開閉する排気バルブ11とがそれぞれ設けられるとともに、吸気ポート8と排気ポート10との間に燃焼室7に電極部12aが突出するように点火プラグ12が設けられている。吸気ポート8の下方には、点火プラグ12の電極部12aへ指向して燃料(ガソリン)を噴射する燃料噴射弁13が備えられている。燃料噴射弁13は、燃料配管14を介して燃料タンク15内と接続している。燃料タンク15内には燃料が貯留されていて、図示しない送圧ポンプによって汲み上げられた後、高圧ポンプ16によって加圧されて燃料噴射弁13に供給される。燃料噴射弁13は、図示しない電磁アクチュエータを駆動することで燃料が噴射される電子式のものである。   The cylinder head 6 is provided with an intake valve 9 for opening and closing an intake port 8 connected to the combustion chamber 7 and an exhaust valve 11 for opening and closing an exhaust port 10, and between the intake port 8 and the exhaust port 10, the combustion chamber is provided. 7 is provided with a spark plug 12 so that the electrode portion 12a protrudes. Below the intake port 8, a fuel injection valve 13 that injects fuel (gasoline) toward the electrode portion 12 a of the spark plug 12 is provided. The fuel injection valve 13 is connected to the inside of the fuel tank 15 via the fuel pipe 14. Fuel is stored in the fuel tank 15, pumped up by a pressure pump (not shown), pressurized by a high-pressure pump 16, and supplied to the fuel injection valve 13. The fuel injection valve 13 is an electronic type in which fuel is injected by driving an electromagnetic actuator (not shown).

スプレーガイド直噴エンジン1は、その運転を全般的に制御する制御手段となるエンジンコントロールユニット(以下「ECU」)20を備えている。ECU20は、CPU、ROM、RAM、タイマ、及びインターフェースを備えた周知のコンピュータで構成されている。ECU20の入力側には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転検出手段21と、図示しないアクセルペダルの操作開度であるアクセル開度θを検出するアクセル開度センサ22と、スプレーガイド直噴エンジン1のノッキングを検出するノック検出手段23が電気的に接続されている。ECU20の出力側には点火プラグ12、燃料噴射弁13が電気的に接続されている。ノック検出手段23には、シリンダブロックの振動状態からノッキングを検出するタイプ、あるいは燃焼室7内の圧力状態からノッキング状態を検出するタイプの周知のものが用いられている。   The spray guide direct injection engine 1 includes an engine control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20 serving as a control means for generally controlling the operation thereof. The ECU 20 is configured by a known computer having a CPU, a ROM, a RAM, a timer, and an interface. On the input side of the ECU 20, an engine rotation detecting means 21 for detecting the engine speed Ne, an accelerator opening sensor 22 for detecting an accelerator opening θ which is an opening of an accelerator pedal (not shown), and a spray guide direct injection engine. Knock detecting means 23 for detecting one knocking is electrically connected. A spark plug 12 and a fuel injection valve 13 are electrically connected to the output side of the ECU 20. As the knock detection means 23, a known type of type that detects knocking from the vibration state of the cylinder block or a type that detects knocking state from the pressure state in the combustion chamber 7 is used.

ECU20は、エンジン回転数Neとアクセル開度θから層状希薄燃焼運転領域を判断する運転領域判定手段201と、ノック検出手段23によって検出された信号からノック状態を判定するノック判定手段202と、エンジン回転数Neとアクセル開度θから燃料噴射弁13の目標燃料噴射時期と点火プラグ12の目標点火時期とを算出する燃料噴射・点火時期算出部203と、ノック検出手段23で検出された情報に基づきノッキング強度を導出するノック強度導出手段204を備えている。   The ECU 20 includes an operation region determination unit 201 that determines a stratified lean combustion operation region from the engine speed Ne and the accelerator opening θ, a knock determination unit 202 that determines a knock state from a signal detected by the knock detection unit 23, an engine Information detected by the knock detection means 23 and the fuel injection / ignition timing calculation unit 203 that calculates the target fuel injection timing of the fuel injection valve 13 and the target ignition timing of the spark plug 12 from the rotational speed Ne and the accelerator opening θ. Knock strength deriving means 204 for deriving the knocking strength based on this is provided.

運転領域判定手段201は、例えば図2に示す縦軸に負荷情報となるアクセル開度θ、横軸にエンジン回転数Neとするマップで構成されている。燃料噴射・点火時期算出部203によって算出される基準燃料噴射時期および基準点火時期は図3に符号P1で示す「マッチング点」といい、ここのマッチング点P1は層状希薄燃焼運転時における安定燃焼領域となるように設定されている。ECU20は、スプレーガイド運転領域においては圧縮行程中の上死点近傍で燃料噴射弁13を駆動して圧縮行程噴射を実行するとともに、通常運転領域では吸気行程で燃料噴射弁13を駆動して吸気行程噴射を実行する。   For example, the operation region determination unit 201 includes a map in which the vertical axis shown in FIG. 2 represents the accelerator opening θ as load information, and the horizontal axis represents the engine speed Ne. The reference fuel injection timing and the reference ignition timing calculated by the fuel injection / ignition timing calculation unit 203 are referred to as “matching points” indicated by reference numeral P1 in FIG. 3, and the matching point P1 is a stable combustion region during the stratified lean combustion operation. It is set to become. In the spray guide operation region, the ECU 20 drives the fuel injection valve 13 near the top dead center during the compression stroke to execute the compression stroke injection. In the normal operation region, the ECU 20 drives the fuel injection valve 13 in the intake stroke to perform intake air. Perform stroke injection.

ノック強度導出手段204は、ノック強度が強くなる程、燃料噴射・点火時期算出部203で算出された目標燃料噴射時期と目標点火時期に対する遅角度合いが大きくなる図4に示すマップから構成されている。ECU20のROMにはノッキングであるか否かを判断するノック判定値が予め設定されている。   The knock strength derivation means 204 is configured from the map shown in FIG. 4 in which the target fuel injection timing calculated by the fuel injection / ignition timing calculation unit 203 and the delay angle with respect to the target ignition timing increase as the knock strength increases. Yes. A knock determination value for determining whether or not knocking is set in the ROM of the ECU 20 in advance.

ECU20は、燃料噴射・点火時期制御部203で算出された点火プラグ12によって点火される目標点火時期と燃料噴射弁13によって燃料が噴射される目標燃料噴射時期とを設定して、そのタイミングで点火プラグ12と燃料噴射弁13とを駆動する。ECU20は、スプレーガイド直噴エンジン1が層状希薄燃焼運転中であり、ノック検出手段23によってノッキングが検出されると、目標燃料噴射時期及び目標点火時期を同時に等しく変更する。具体的には同量遅角して、遅角した値を新たな目標燃料噴射時期および目標点火時期とし、点火プラグ12及び燃料噴射弁13を駆動するように制御する。ECU20はノック強度導出手段204で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標燃料噴射時期と目標点火時期に対する遅角度合いを大きくし、点火プラグ12と燃料噴射弁13をそれぞれ制御する。このような目標点火時期と目標燃料噴射時期との遅角制御は、単位時間(例えば、0.1秒)毎に繰り返し実行されるようになっている。つまり、燃料噴射弁13によって実際に燃料が噴射される時期および点火プラグ12によって実際に点火される時期を遅くすることができるようになっている。   The ECU 20 sets a target ignition timing to be ignited by the spark plug 12 calculated by the fuel injection / ignition timing control unit 203 and a target fuel injection timing at which fuel is injected by the fuel injection valve 13, and ignites at that timing. The plug 12 and the fuel injection valve 13 are driven. When the spray guide direct injection engine 1 is in the stratified lean combustion operation and knocking is detected by the knock detection means 23, the ECU 20 simultaneously changes the target fuel injection timing and the target ignition timing equally. Specifically, the same amount is retarded, and the retarded values are set as the new target fuel injection timing and target ignition timing, and the spark plug 12 and the fuel injection valve 13 are controlled to be driven. The ECU 20 controls the spark plug 12 and the fuel injection valve 13 respectively by increasing the delay angle with respect to the target fuel injection timing and the target ignition timing as the knocking strength derived by the knock strength deriving means 204 increases. Such retardation control between the target ignition timing and the target fuel injection timing is repeatedly executed every unit time (for example, 0.1 second). That is, the timing at which the fuel is actually injected by the fuel injection valve 13 and the timing at which the fuel is actually ignited by the spark plug 12 can be delayed.

このような構成の内燃機関の制御装置における制御について図5に示すフローチャートに沿って説明する。スプレーガイド直噴エンジン1が始動すると、ECU20は、図5のステップS1で示すように、センサからの各種情報を取込む。この中にはエンジン回転数Ne、アクセル開度θ、ノッキング信号が含まれている。   Control in the control apparatus for an internal combustion engine having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the spray guide direct injection engine 1 is started, the ECU 20 takes in various information from the sensor as shown in step S1 of FIG. This includes the engine speed Ne, the accelerator opening θ, and the knocking signal.

ステップS2では、エンジン回転数Ne、アクセル開度θから目標点火時期と目標燃料噴射時期を図示しないマップから算出し、マッチング点P1を得て、ここで得られたマッチング点P1を目標燃料噴射時期および目標点火時期として設定する。   In step S2, the target ignition timing and the target fuel injection timing are calculated from a map (not shown) from the engine speed Ne and the accelerator opening θ, a matching point P1 is obtained, and the matching point P1 obtained here is used as the target fuel injection timing. And set as the target ignition timing.

ステップS3では、ノック検出手段23からの信号と予め設定されているノック判定値とを比較し、検出信号がノック判定値を超えている場合にはノッキング発生と判定してステップS4に進み、検出信号がノック判定値を超えていない場合にはノッキング発生でないとしてこの制御を終了する。   In step S3, the signal from the knock detection means 23 is compared with a preset knock determination value. If the detection signal exceeds the knock determination value, it is determined that knocking has occurred, and the process proceeds to step S4. If the signal does not exceed the knock determination value, it is determined that knocking has not occurred and this control is terminated.

ステップS4では、ノック検出手段23の検出信号とノック判定値との差からノッキング強度を算出し、図4に示す遅角マップに基づき遅角度合いを導出する。この場合、遅角度合いが高くなるほど遅角の角度が大きくなり、少なくなるほど小さくなる。   In step S4, the knocking strength is calculated from the difference between the detection signal of the knock detection means 23 and the knock determination value, and the retarded degree is derived based on the retard map shown in FIG. In this case, the retard angle increases as the retard angle increases, and decreases as the retard angle decreases.

ステップS5では、図2に示すマップを用いてスプレーガイド燃焼領域か否かを判定する。ここでエンジン回転数Ne、アクセル開度θによる値がスプレーガイド燃焼領域内に位置する場合にはステップS6に進む。ステップS6では、目標点火時期と目標燃料噴射時期をノッキング強度に応じた分だけ遅角するように変更する。すなわち、図3に示すように(マッチング点P1)遅角側に移動させる。そして、ステップS7において変更された目標点火時期と目標燃料噴射時期で点火プラグ12と燃料噴射弁13を駆動する。   In step S5, it is determined whether it is a spray guide combustion area using the map shown in FIG. If the values based on the engine speed Ne and the accelerator opening θ are located in the spray guide combustion region, the process proceeds to step S6. In step S6, the target ignition timing and the target fuel injection timing are changed so as to be retarded by an amount corresponding to the knocking intensity. That is, as shown in FIG. 3 (matching point P1), it is moved to the retard side. Then, the spark plug 12 and the fuel injection valve 13 are driven at the target ignition timing and the target fuel injection timing changed in step S7.

一方、ステップS5においてスプレーガイド燃焼領域でない場合(通常燃焼領域)にはステップS8に進む。ステップS8ではスプレーガイド燃焼ではないので、目標燃料噴射時期は変更せずに、周知のノッキング抑制制御と同様に目標点火時期だけをノッキング強度に応じた分だけ遅角するように変更する。そして、ステップS9において変更された目標点火時期と通常の目標燃料噴射時期で点火プラグ12と燃料噴射弁13を駆動する。   On the other hand, if it is not the spray guide combustion region in step S5 (normal combustion region), the process proceeds to step S8. In step S8, since it is not spray guide combustion, the target fuel injection timing is not changed, and only the target ignition timing is changed so as to be retarded by an amount corresponding to the knocking intensity as in the known knocking suppression control. Then, the spark plug 12 and the fuel injection valve 13 are driven at the target ignition timing and the normal target fuel injection timing changed in step S9.

スプレーガイド直噴エンジン1は、一般的なポート噴射型のエンジンや一般的な筒内噴射型のエンジンに比べ、その安定燃焼領域が狭いため、点火時期と燃料噴射時期との相関性が強い特性を有しているので、ノッキングの制御が難しい。この点について図3を用いて説明する。アクセル開度θが同一であり、且つ、走行条件や積載重量など、エンジンに対する負荷が一定であればエンジン回転数Neの変動は理論上生じないはずである。しかし、実際にはエンジン回転数Neは微妙に変動しており、また、この変動量は点火時期と燃料噴射時期とに相関している。この点は、スプレーガイド直噴エンジン1であっても、ポート噴射型などの一般的なエンジンであっても同様である。   The spray-guided direct-injection engine 1 has a narrower stable combustion region than a general port injection type engine and a general in-cylinder injection type engine, and therefore has a strong correlation between the ignition timing and the fuel injection timing. Therefore, it is difficult to control knocking. This point will be described with reference to FIG. If the accelerator opening θ is the same and the load on the engine is constant, such as travel conditions and load weight, the engine speed Ne should not fluctuate theoretically. However, actually, the engine speed Ne slightly varies, and the amount of variation correlates with the ignition timing and the fuel injection timing. This point is the same whether it is the spray guide direct injection engine 1 or a general engine such as a port injection type.

しかしながら、スプレーガイド直噴エンジン1の場合は、その相関性が一般的なポート噴射型のエンジンなどよりも強く、図3の斜線で示す領域のように、スプレーガイド直噴エンジン1の回転数Neが比較的安定する点火時期と燃料噴射時期との関係は略1対1となるのである。これは、スプレーガイド直噴エンジン1が、燃料であるガソリンを点火プラグ12に対して直接的に噴霧し、噴霧された燃料に対して着火するようになっているためである。   However, in the case of the spray guide direct injection engine 1, the correlation thereof is stronger than that of a general port injection type engine or the like, and the rotational speed Ne of the spray guide direct injection engine 1 is indicated by a hatched area in FIG. The relationship between the ignition timing at which the fuel is relatively stable and the fuel injection timing is approximately 1: 1. This is because the spray guide direct injection engine 1 sprays gasoline as fuel directly on the spark plug 12 and ignites the sprayed fuel.

また、図3中符号P…で示す箇所は、基準となる目標点火時期及び目標燃料噴射時期、即ち、上述のマッチング点である。そして、このマッチング点から、点火時期および燃料噴射時期を同時に且つ同一の割合で遅角させると、スプレーガイド直噴エンジン1のノッキングが抑制されて回転安定性が向上する。   3 are reference target ignition timing and target fuel injection timing, that is, the above-described matching points. If the ignition timing and the fuel injection timing are retarded simultaneously and at the same rate from this matching point, knocking of the spray guide direct injection engine 1 is suppressed and rotational stability is improved.

このように、燃料噴射弁13の目標燃料噴射時期と点火プラグ12の目標点火時期とをノック検出手段23によってノッキングが検出されたときに同時に等しく変更することで、燃料噴射弁13から点火プラグ12に指向して噴射された燃料噴霧17が点火プラグ近傍に存在する状態で点火プラグ12を点火することができる。これにより、スプレーガイド直噴エンジン1のノッキングによる振動を容易に抑制でき、安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   In this way, the target fuel injection timing of the fuel injection valve 13 and the target ignition timing of the spark plug 12 are simultaneously changed equally when the knock detection means 23 detects knocking, so that the fuel injection valve 13 to the spark plug 12 The spark plug 12 can be ignited in a state in which the fuel spray 17 injected in the direction of is present in the vicinity of the spark plug. Thereby, the vibration by knocking of the spray guide direct injection engine 1 can be easily suppressed, and stable combustion and drivability can be improved.

以上の如く、本実施形態によれば、スプレーガイド直噴エンジン1にノッキングが生じた場合、基準燃料噴射時期および基準点火時期からそれぞれ等しく遅角することで得られた目標燃料噴射時期および目標点火時期に従って燃料噴射弁13および点火プラグ12を制御するので、確実にスプレーガイド直噴エンジン1のノッキングによる振動を抑制でき、より安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, when knocking occurs in the spray guide direct injection engine 1, the target fuel injection timing and the target ignition obtained by equally retarding the reference fuel injection timing and the reference ignition timing, respectively. Since the fuel injection valve 13 and the ignition plug 12 are controlled according to the timing, vibration due to knocking of the spray guide direct injection engine 1 can be reliably suppressed, and more stable combustion and drivability can be improved.

また、ノック強度導出手段204で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標燃料噴射時期と目標点火時期(マッチング点)に対する遅角度合い大きくして燃料噴射装置および点火プラグを制御するので、より確実にスプレーガイド直噴エンジン1のノッキングを抑制では、より安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。層状希薄燃焼運転中でない場合、ノック強度導出手段204で導出されたノッキング強度が大きくなる程、目標点火時期だけを遅角して点火プラグ12を遅角制御するので、層状希薄燃焼運転とそれ以外の運転時におけるノッキングの発生を抑制でき、安定燃焼とドライバビリティーの向上を図ることができる。   Further, as the knocking strength derived by the knocking strength deriving means 204 increases, the delay angle with respect to the target fuel injection timing and the target ignition timing (matching point) is increased to control the fuel injection device and the spark plug. Further, by suppressing knocking of the spray guide direct injection engine 1, more stable combustion and improved drivability can be achieved. When the stratified lean combustion operation is not being performed, the spark plug 12 is retarded by retarding only the target ignition timing as the knocking strength derived by the knock strength derivation means 204 increases. The occurrence of knocking during operation can be suppressed, and stable combustion and drivability can be improved.

上記実施形態では燃料噴射弁13を燃焼室7の側方に配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料噴射弁を燃焼室の中央に配置したタイプにも適用可能である。   In the above embodiment, the fuel injection valve 13 is disposed on the side of the combustion chamber 7, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a type in which the fuel injection valve is disposed in the center of the combustion chamber. .

本発明の実施形態にかかるスプレーガイド方式の筒内噴射型内燃機関とその制御装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a spray guide type cylinder injection type internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. FIG. 燃焼領域の判定に用いるマップである。It is a map used for determination of a combustion area. スプレーガイド直噴エンジンの安定燃焼領域の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the stable combustion area | region of a spray guide direct injection engine. ノック強度導出手段の一例を示す遅角マップである。It is a retardation map which shows an example of a knock intensity | strength derivation means. 本発明にかかるノッキング抑制のための制御の一形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one form of the control for knocking suppression concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 筒内噴射型の内燃機関
12 点火プラグ
13 燃料噴射弁
17 噴射された燃料
20 制御手段
23 ノック検出手段
204 ノック強度導出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-cylinder injection type internal combustion engine 12 Spark plug 13 Fuel injection valve 17 Fuel injected 20 Control means 23 Knock detection means 204 Knock strength derivation means

Claims (4)

燃料噴射弁から点火プラグに指向して噴射された燃料に直接点火することで層状希薄燃焼運転が可能な筒内噴射型の内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関のノッキングを検出するノック検出手段と、
前記層状希薄燃焼運転中に、前記ノック検出手段によってノッキングが検出されたときに前記燃料噴射弁の目標燃料噴射時期と前記点火プラグの目標点火時期とを同時に等しく変更する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control apparatus for an internal combustion engine that controls a direct injection internal combustion engine capable of performing a stratified lean combustion operation by directly igniting fuel injected from a fuel injection valve toward an ignition plug,
Knock detecting means for detecting knocking of the internal combustion engine;
Control means for simultaneously changing the target fuel injection timing of the fuel injection valve and the target ignition timing of the spark plug equally when the knock detection is detected by the knock detection means during the stratified lean combustion operation. A control device for an internal combustion engine.
請求項1記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記ノック検出手段によりノッキングが検出された場合には、前記目標燃料噴射時期と前記目標点火時期とを同時に等しく遅角して前記燃料噴射装置および前記点火プラグをそれぞれ制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control means controls the fuel injection device and the spark plug by respectively retarding the target fuel injection timing and the target ignition timing equally when knocking is detected by the knock detection means. A control device for an internal combustion engine.
請求項2記載の内燃機関の制御装置において、
前記ノック検出手段で検出されたノッキング情報に基づきノッキング強度を導出するノック強度導出手段を有し、
前記制御手段は、前記ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、前記目標燃料噴射時期と前記目標点火時期に対する遅角度合い大きくして前記燃料噴射装置および前記点火プラグをそれぞれ制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
Knock strength derivation means for deriving knock strength based on the knocking information detected by the knock detection means;
The control means controls the fuel injection device and the spark plug, respectively, by increasing the delay angle with respect to the target fuel injection timing and the target ignition timing as the knocking intensity derived by the knock intensity deriving means increases. A control device for an internal combustion engine.
請求項3記載の内燃機関の制御装置において、
前期制御手段は、前記層状希薄燃焼運転中でない場合、前記ノック強度導出手段で導出されたノッキング強度が大きくなる程、前記目標点火時期だけを遅角して前記点火プラグを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
The first-stage control means controls the spark plug by retarding only the target ignition timing as the knocking intensity derived by the knock intensity deriving means increases when the stratified lean combustion operation is not being performed. A control device for an internal combustion engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223179A (en) * 2016-06-16 2017-12-21 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003429A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Denso Corp Knocking suppression control device of internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003429A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Denso Corp Knocking suppression control device of internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223179A (en) * 2016-06-16 2017-12-21 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
KR101934198B1 (en) * 2016-06-16 2018-12-31 도요타지도샤가부시키가이샤 Internal combustion engine and control method of internal combustion engine
US10578032B2 (en) 2016-06-16 2020-03-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine and control method of internal combustion engine

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