JP2008196387A - Control device for cylinder injection type internal combustion engine - Google Patents

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JP2008196387A JP2007032526A JP2007032526A JP2008196387A JP 2008196387 A JP2008196387 A JP 2008196387A JP 2007032526 A JP2007032526 A JP 2007032526A JP 2007032526 A JP2007032526 A JP 2007032526A JP 2008196387 A JP2008196387 A JP 2008196387A
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孝寛 櫛部
Yasuhiro Kuze
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably inject fuel even when heavy supercharging is performed. <P>SOLUTION: A control device 30 for an internal combustion engine 1 provided with a supercharger and a fuel injection valve 11 directly injecting fuel into a combustion chamber, is provided with injection control means 303, 304 controlling the fuel injection valve to injecting fuel with dividing into a plurality of times of injection in a suction stroke when load and speed of the internal combustion engine is in a low speed and heavy load area, and an injection period setting means 302 setting injection period per one injection shortest injection period or longer but shorter than stable injection period. The fuel injection valve includes a swirl valve forming swirl. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射型内燃機関の動作を制御する制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to the technical field of a control device that controls the operation of, for example, a direct injection internal combustion engine that injects fuel directly into a combustion chamber.

特許文献1から4には、過給器の付いた筒内噴射型内燃機関が開示されている。これらの筒内噴射型内燃機関においては、燃焼室内への燃料の噴射を、複数回に分割して行っている。燃焼室内への燃料の噴射を複数回に分割することで、燃料の燃焼性を改善し、排気ガスのガス温を増加させることができる。更には、特許文献4に開示された筒内噴射型内燃機関においては、ノッキングが発生する場合に燃料の噴射を複数回に分割することで、ノッキングの発生を抑制している。   Patent Documents 1 to 4 disclose a cylinder injection type internal combustion engine with a supercharger. In these in-cylinder injection type internal combustion engines, the fuel is injected into the combustion chamber in a plurality of times. By dividing the fuel injection into the combustion chamber into a plurality of times, the fuel combustibility can be improved and the gas temperature of the exhaust gas can be increased. Furthermore, in the cylinder injection type internal combustion engine disclosed in Patent Document 4, when knocking occurs, fuel injection is divided into a plurality of times to suppress the occurrence of knocking.

特開2000−54894号公報JP 2000-54894 A 特開2002−2−6446号公報JP 2002-2-6446 A 特開2003−161185号公報JP 2003-161185 A 特開平9−126028号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-1226028

一方で、過給器によって高過給を行う場合には、特に内燃機関の回転数が低い状態では、ノッキングが発生することが想定される。このため、ノッキングの発生を回避するために、点火時期を遅れ側(つまり、圧縮工程の上死点側)にシフトさせる必要がある。しかしながら、圧縮工程の上死点側に点火時期がシフトするために、筒内圧力(つまり、燃焼室内のガス圧)が上昇した状態で点火する必要があり、その結果、点火に必要な電圧が高くなってしまう。このため、何らかの要因によって点火に必要な電圧を維持することができない状態となってしまった場合には、点火を行うことができないという技術的な問題が発生しかねない。   On the other hand, when high supercharging is performed by the supercharger, knocking is assumed to occur particularly in a state where the rotational speed of the internal combustion engine is low. For this reason, in order to avoid the occurrence of knocking, it is necessary to shift the ignition timing to the delay side (that is, the top dead center side of the compression process). However, since the ignition timing shifts to the top dead center side of the compression process, it is necessary to ignite in a state where the in-cylinder pressure (that is, the gas pressure in the combustion chamber) has increased, and as a result, the voltage required for ignition is reduced. It will be high. For this reason, if the voltage required for ignition cannot be maintained due to some factor, a technical problem that ignition cannot be performed may occur.

本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えば高過給を行う場合においても好適に燃料噴射を行うことを可能とならしめる筒内噴射型内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described conventional problems. For example, a control device for a direct injection internal combustion engine that enables fuel injection to be suitably performed even when high supercharging is performed. The issue is to provide.

本発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置は、過給器と、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲(具体的には、後述の図面にて示す領域(a)にて示される範囲)にある場合に、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御する噴射制御手段と、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射可能な最低の時間を示す最低噴射期間以上且つ噴射された前記燃料の噴霧拡がり角が安定し始める安定噴射期間未満に設定する噴射期間設定手段とを備え、前記燃料噴射弁は、スワール流を形成するスワール弁を含む。   A control device for a direct injection internal combustion engine according to the present invention is a control device for an internal combustion engine comprising a supercharger and a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber, wherein the rotational speed and load of the internal combustion engine Is in the range of low rotation and high load (specifically, the range indicated by the region (a) shown in the drawings to be described later), the fuel is divided into a plurality of times and injected in the intake process. In this way, the injection control means for controlling the fuel injection valve and the injection period per injection of the fuel that is divided and injected into the plurality of times are the lowest that the fuel injection valve can inject the fuel. An injection period setting means that sets the spray injection angle of the injected fuel to be less than a stable injection period that is equal to or longer than a minimum injection period that indicates time, and the fuel injection valve includes a swirl valve that forms a swirl flow Including.

本発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置によれば、噴射制御手段の制御によって、回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合(つまり、内燃機関の回転数が相対的に低回転な状態で高過給を行う場合)には、吸気工程において燃料の噴射が複数回に分割して行われる。つまり、燃料の分割噴射が行われる。   According to the control device for a direct injection internal combustion engine of the present invention, when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and high load by the control of the injection control means (that is, the rotation speed of the internal combustion engine is relatively In the case of high supercharging in a low rotation state), fuel injection is performed in a plurality of times in the intake process. That is, fuel split injection is performed.

このとき、噴射期間設定手段の動作により、複数回の噴射のうちの1回の噴射当たりの噴射期間が、最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満に設定される。ここに、「最低噴射期間」は、制御可能な燃料の噴射を燃料噴射弁において実現するために必要な最低の噴射期間であって、燃料噴射弁が、例えばその噴射量等を適切に制御しながら燃料を噴射するために必要な最低の時間を示す。また、「安定噴射期間」は、燃焼室内における燃料の拡がり角が安定するような(ないしは、最大となるような)噴射を実現するために必要とされる最低の噴射期間である。つまり、安定噴射期間以上の噴射期間で燃料を噴射すれば、燃焼室内における燃料の拡がり角は最大となる(つまり、燃焼室内における燃料の分散が十分となる)一方で、安定噴射期間未満の噴射期間で燃料を噴射すれば、燃焼室内における燃料の拡がり角は最大とならない(つまり、燃焼室内における燃料の分散が不十分となる)。つまり、本発明においては、1回の燃料噴射当たりの噴射期間は、燃料の噴射を好適に制御しつつも、燃焼室内における燃料の拡がり角が安定しないような時間に設定される。言い換えれば、1回の燃料噴射当たりの噴射期間は、燃料の噴射を好適に制御しつつも、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるような時間に設定される。   At this time, by the operation of the injection period setting means, the injection period per injection out of a plurality of injections is set to be not less than the minimum injection period and less than the stable injection period. Here, the “minimum injection period” is the minimum injection period necessary for realizing controllable fuel injection in the fuel injection valve, and the fuel injection valve appropriately controls, for example, the injection amount. While indicating the minimum time required to inject fuel. In addition, the “stable injection period” is the minimum injection period required for realizing injection that stabilizes (or maximizes) the fuel spread angle in the combustion chamber. That is, if fuel is injected in an injection period that is equal to or longer than the stable injection period, the fuel spread angle in the combustion chamber is maximized (that is, the fuel is sufficiently dispersed in the combustion chamber), while the injection is less than the stable injection period. If fuel is injected in a period, the spread angle of the fuel in the combustion chamber does not become maximum (that is, the fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber). In other words, in the present invention, the injection period per fuel injection is set to a time such that the fuel spread angle in the combustion chamber is not stabilized while the fuel injection is suitably controlled. In other words, the injection period per fuel injection is set to such a time that fuel injection is suitably controlled while fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber.

更に、本発明においては、燃料噴射弁にスワール弁を用いているため、燃料噴射弁にスワール弁以外の他の弁を用いた場合と比較して、最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満の範囲の時間を相対的に大きく確保することができる。つまりは、最低噴射期間と安定噴射期間とがほぼ同一の値となる自体を避けることができる。このため、上述したように、1回の噴射当たりの噴射期間を、燃料の噴射を好適に制御しつつも、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるような時間に好適に設定することができる。   Furthermore, in the present invention, since the swirl valve is used as the fuel injection valve, a range that is longer than the minimum injection period and less than the stable injection period as compared to the case where other valves other than the swirl valve are used as the fuel injection valve. This time can be secured relatively large. That is, it can be avoided that the minimum injection period and the stable injection period are substantially the same value. For this reason, as described above, the injection period per injection is suitably set to such a time that fuel injection in the combustion chamber is insufficient while the fuel injection is suitably controlled. be able to.

このように、本発明においては、1回の噴射が、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるように行われる。このため、燃焼室内における燃料の混合が悪化し、その結果、燃焼速度が減少する。これにより、点火時期を進み側へシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   Thus, in the present invention, one injection is performed so that fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber. For this reason, the mixing of the fuel in the combustion chamber deteriorates, and as a result, the combustion speed decreases. Thereby, the ignition timing can be shifted to the advance side (that is, advanced).

更には、吸気工程において燃料の分割噴射が行われるため、燃焼室内における燃料の気化潜熱効果によって、圧縮工程における燃焼室内の温度(特に、燃焼室内におけるガス温)の増加を抑制することがでる。このため、燃焼室内の温度を低下させることができ、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制するために点火時期を遅れ側にシフトさせる(つまり、遅角させる)必要が殆どなくなり、結果として、点火時期を進み側へ相対的にシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   Furthermore, since fuel split injection is performed in the intake process, an increase in the temperature in the combustion chamber (particularly, the gas temperature in the combustion chamber) in the compression step can be suppressed by the vaporization latent heat effect of the fuel in the combustion chamber. For this reason, the temperature in the combustion chamber can be lowered, and as a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed. Thereby, in order to avoid or suppress the occurrence of knocking, there is almost no need to shift the ignition timing to the delay side (that is, to retard), and as a result, the ignition timing is relatively shifted to the advance side (that is, Advance).

これにより、本発明によれば、低回転な状態で高過給を行う場合においても、単純に点火時期を遅れ側へシフトさせることでノッキングの発生を回避ないしは抑制する制御(いわゆる、リタード制御であって、後述する点火時期制御手段による動作)が行われる場合の点火時期と比較して、点火時期を進み側にシフトさせる(具体的には、圧縮上死点から進み側へシフトさせる)ことができる。従って、筒内圧力が相対的には低い状態(つまり、上昇していない状態)で点火することができ、その結果、点火に必要な電圧を低くすることができる。これにより、点火を行うことができないという技術的な問題を好適に解消することができる。   Thus, according to the present invention, even when high supercharging is performed in a low rotation state, control for avoiding or suppressing knocking by simply shifting the ignition timing to the delay side (so-called retard control). The ignition timing is shifted to the advance side (specifically, the compression timing is shifted from the compression top dead center to the advance side) as compared with the ignition timing when the ignition timing control means described below is performed). Can do. Therefore, ignition can be performed in a state where the in-cylinder pressure is relatively low (that is, a state where the in-cylinder pressure is not increased), and as a result, the voltage required for ignition can be reduced. Thereby, the technical problem that ignition cannot be performed can be preferably solved.

本発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置の一の態様は、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料の噴射期間が、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料以外の燃料の噴射期間よりも長くなるように、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料の噴射期間を設定する。   In one aspect of the control device for a direct injection internal combustion engine of the present invention, the injection period setting means has an injection period of the fuel to be injected last among the fuels divided and injected into the plurality of times. Injecting the last of the fuels divided and injected into the plurality of times so as to be longer than the injection period of the fuel other than the fuel injected last among the fuels divided and injected in the plurality of times Set the fuel injection period.

この態様によれば、燃料の噴射量の調整が、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射で行われる。つまり、噴射される燃料の総量を変えることなく、上述した分割噴射を好適に行うことができる。   According to this aspect, the adjustment of the fuel injection amount is performed in the last one of the plurality of injections. That is, the above-described divided injection can be suitably performed without changing the total amount of injected fuel.

更には、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射は吸気工程の終期付近で行われやすいことを考慮すれば、燃焼室内における燃料の気化潜熱効果を相対的に高めることができ、その結果、燃焼室内の温度を低下させることができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができるため、結果として、点火時期を進み側へ相対的にシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   Furthermore, in consideration of the fact that the last one of the plurality of injections is likely to be performed near the end of the intake process, the latent effect of vaporization of the fuel in the combustion chamber can be relatively enhanced. As a result, the temperature in the combustion chamber can be lowered. As a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed, and as a result, the ignition timing can be relatively shifted to the advance side (that is, advanced).

本発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置の他の態様は、ノッキングの発生を検出するノッキング検出手段と、前記ノッキングの発生が検出された場合に、前記燃焼室における点火時期を、前記回転数及び前記負荷の夫々に応じて定まる所定量だけ遅らせる又は進ませる点火時期制御手段とを更に備え、前記噴射制御手段は、前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記回転数及び前記負荷の夫々に応じて、前記燃料の噴射の態様を変更するように前記燃料噴射弁を制御する。   Another aspect of the control apparatus for a direct injection internal combustion engine according to the present invention includes a knocking detection means for detecting the occurrence of knocking, and an ignition timing in the combustion chamber when the occurrence of the knocking is detected. Ignition timing control means for delaying or advancing by a predetermined amount determined according to each of the number and the load, and when the occurrence of knocking is detected, the injection control means The fuel injection valve is controlled so as to change the fuel injection mode according to each of the above.

この態様によれば、ノッキングの発生が検出された場合であっても、回転数及び負荷の夫々の状態に応じて、燃料の噴射の態様を変更することで、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。燃料の噴射の態様については、以下に詳述する。   According to this aspect, even when the occurrence of knocking is detected, the occurrence of knocking is avoided or suppressed by changing the fuel injection mode according to the state of the rotation speed and the load. be able to. The mode of fuel injection will be described in detail below.

上述の如くノッキングの発生が検出された場合に燃料の噴射の態様を変更する筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲(具体的には、後述の図面にて示す領域(a)にて示される範囲)にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記点火時期制御手段は、前記所定量を0に設定し、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満に設定し、前記噴射制御手段は、前記ノッキングの発生が検出されていない場合と比較して、前記燃料の燃圧を低下させると共に前記燃料の噴射の分割の回数を増加させるように前記燃料噴射弁を制御するように構成してもよい。   In the aspect of the control device for the direct injection internal combustion engine that changes the fuel injection mode when the occurrence of knocking is detected as described above, the rotational speed and the load are in the range of low rotation and high load (specifically, If the occurrence of knocking is detected in the region (a range indicated by a region (a) shown in the drawings), the ignition timing control means sets the predetermined amount to 0. The injection period setting means sets an injection period per injection of the fuel to be injected divided into a plurality of times to be not less than the minimum injection period and less than a stable injection period, and the injection control means The fuel injection valve may be controlled to reduce the fuel pressure of the fuel and increase the number of divisions of the fuel injection as compared to a case where the occurrence of knocking is not detected. Good.

回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合は、上述の如く分割噴射によって点火時期を進み側へシフトさせている。従って、ノッキングの発生によって通常のリタード制御等を単に行なってしまえば、せっかく進み側へシフトさせた点火時期を、一律に遅れ側へシフトさせることになり好ましくない。   When the rotation speed and load are in the range of low rotation and high load, the ignition timing is shifted to the advance side by split injection as described above. Therefore, if the normal retard control or the like is simply performed due to the occurrence of knocking, the ignition timing shifted to the advance side will be shifted uniformly to the delay side, which is not preferable.

従って、このように構成すれば、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満範囲の時間となる分割噴射が、燃圧が低下した状態で且つ分割噴射の回数が増加した状態で行われるため、燃料の噴射量を維持しつつも、燃圧低下に起因して燃料の分散を更に不十分にすることができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができるため、MBT(Minimum spark advance for Best Torque)が進み側へシフトする。一方で、点火時期の遅れ側又は進み側へのシフトが行われないため、MBTに対する点火時期の遅れ量は拡大することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を遅れ側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。その一方で、上述した分割噴射によって、絶対的な点火時期は進み側にシフトした状態(具体的には、圧縮上死点から進み側へシフトした状態)を維持しているため、筒内圧力が相対的には低い状態で点火することができ、その結果、点火に必要な電圧を低くすることができる。   Therefore, with this configuration, the divided injection in which the injection period per injection is within the minimum injection period and less than the stable injection period is in a state where the fuel pressure is reduced and the number of divided injections is increased. Since it is performed in a state, it is possible to further reduce fuel dispersion due to a decrease in fuel pressure while maintaining the fuel injection amount. Thereby, since the combustion speed can be further reduced, MBT (Minimum spark advance for Best Torque) shifts to the advance side. On the other hand, since the ignition timing is not shifted to the delay side or the advance side, the amount of ignition timing delay with respect to MBT increases. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state where the ignition timing is shifted to the delay side by the retard control. Thereby, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed. On the other hand, the above-described split injection maintains the state in which the absolute ignition timing is shifted to the advance side (specifically, the state shifted from the compression top dead center to the advance side). Can be ignited in a relatively low state, and as a result, the voltage required for ignition can be lowered.

上述の如く噴射制御手段が燃圧を低下させるように燃料噴射弁を制御する筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記噴射制御手段は、吸気バルブの状態が開口状態から閉口状態になる時点で前記燃料の噴射を終了するように前記燃料噴射弁を制御するように構成してもよい。   In the aspect of the control device for the direct injection internal combustion engine in which the injection control means controls the fuel injection valve so as to reduce the fuel pressure as described above, the injection control means changes the state of the intake valve from the open state to the closed state. You may comprise so that the said fuel injection valve may be controlled so that the injection of the said fuel may be complete | finished at a time.

このように構成すれば、吸気バルブが閉口状態となるまで燃料を噴射することができるため、吸気工程に続く圧縮工程の一部においても燃料を噴射することができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができるため、MBT(Minimum spark advance for Best Torque)が進み側へシフトする。このため、上述したように、ノッキングの発生を回避ないしは抑制しながらも、点火に必要な電圧を低くすることができるという効果を好適に享受することができる。   With this configuration, fuel can be injected until the intake valve is closed, so that fuel can be injected even in a part of the compression process following the intake process. Thereby, since the combustion speed can be further reduced, MBT (Minimum spark advance for Best Torque) shifts to the advance side. For this reason, as described above, while avoiding or suppressing the occurrence of knocking, it is possible to suitably enjoy the effect that the voltage required for ignition can be lowered.

更に、噴射の終了時期を吸気バルブが閉口状態となる時点に合わせるため、噴射の開始時期を相対的に遅らせることができる。これにより、ピストン頂面への燃料の付着によるスモークの発生を回避ないしは抑制することができる。更には、吸気工程においては気流による攪拌効果によって燃焼室内における燃料の分散が促進しかねない(言い換えれば、燃料の拡がり角抑制効果が減少しかねない)ことを考慮すれば、噴射の開始時期を相対的に遅らせることによって、圧縮工程の一部においても燃料を噴射することができ、その結果、燃料の分散が不十分な状態をより好適に実現することができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができる。   Furthermore, since the end timing of injection is matched with the time when the intake valve is closed, the start timing of injection can be relatively delayed. Thereby, generation | occurrence | production of the smoke by the adhesion of the fuel to a piston top surface can be avoided or suppressed. Furthermore, in the intake process, considering that the fuel dispersion in the combustion chamber may be promoted by the agitation effect due to the airflow (in other words, the effect of suppressing the fuel spread angle may be reduced), the injection start timing is set. By relatively delaying, fuel can be injected even in a part of the compression process, and as a result, a state where fuel dispersion is insufficient can be realized more suitably. Thereby, the combustion rate can be further reduced.

上述の如くノッキングの発生が検出された場合に燃料の噴射の態様を変更する筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲(具体的には、後述の図面にて示す領域(b)にて示される範囲)にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合における前記所定量である第1所定量よりも小さい第2所定量だけ遅らせ、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満に設定し、前記噴射制御手段は、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御するように構成してもよい。   In the aspect of the control apparatus for the direct injection internal combustion engine that changes the fuel injection mode when the occurrence of knocking is detected as described above, the rotation speed and the load are changed from low rotation and medium load to medium rotation and medium high. When the occurrence of knocking is detected in the range of the load (specifically, the range shown in the region (b) shown in the drawings described later), the ignition timing control means The timing is delayed by a second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount that is the predetermined amount when the rotational speed and the load are in the range of low rotation and high load, and the injection period setting means The injection period per injection of the fuel that is injected in a divided manner is set to be not less than the minimum injection period and less than the stable injection period, and the injection control means may cause the fuel to be injected a plurality of times in the intake process. Split It may be configured to control the fuel injection valve to inject Te.

このように構成すれば、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満範囲の時間となる分割噴射によって燃料の分散を不十分にすることができる。これにより、燃焼速度を減少させることができるため、MBTが進み側へシフトする。このため、MBTに対する点火時期の遅れ量は拡大することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を遅れ側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   If comprised in this way, dispersion | distribution of a fuel can be made insufficient by the division | segmentation injection from which the injection period per injection becomes the time more than the minimum injection period and less than the stable injection period. As a result, the combustion speed can be reduced, so that the MBT shifts toward the advance side. For this reason, the amount of delay of the ignition timing with respect to MBT increases. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state where the ignition timing is shifted to the delay side by the retard control. Thereby, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

その一方で、点火時期は、相対的に小さい第2所定量だけ遅れ側へシフトされる。具体的には、点火時期は、回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合において用いられる第1所定量よりも小さい第2所定量だけ遅れ側へシフトされる。仮に、回転数及び負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にある場合においても、回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合において用いられる第1所定量だけ点火時期を遅れ側へシフトすれば、排気ガス温が増加することによって過給圧が増加し、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができない。しかるに、本発明によれば、相対的に小さい第2所定量だけ点火時期が遅れ側へシフトされるため、排気ガス温の増加を抑制することによって過給圧の増加を抑制することができ、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   On the other hand, the ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small second predetermined amount. Specifically, the ignition timing is shifted to the delay side by a second predetermined amount that is smaller than the first predetermined amount used when the rotation speed and load are in the range of low rotation and high load. Even if the rotation speed and load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium and high load, ignition is performed by the first predetermined amount used when the rotation speed and load are in the range of low rotation and high load. If the timing is shifted to the delay side, the supercharging pressure increases due to an increase in the exhaust gas temperature, and as a result, the occurrence of knocking cannot be avoided or suppressed. However, according to the present invention, since the ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small second predetermined amount, an increase in the supercharging pressure can be suppressed by suppressing an increase in the exhaust gas temperature, As a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

上述の如くノッキングの発生が検出された場合に燃料の噴射の態様を変更する筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲(具体的には、後述の図面にて示す領域(c)にて示される範囲)にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷である場合における前記所定量である第1所定量よりも小さい第2所定量だけ遅らせ、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記安定噴射期間以上に設定し、前記噴射制御手段は、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御するように構成してもよい。   In the aspect of the control device for the direct injection internal combustion engine that changes the fuel injection mode when the occurrence of knocking is detected as described above, the rotational speed and the load are changed from the medium rotation and the high load to the high rotation and the high load. When the occurrence of knocking is detected in the range of the load (specifically, the range shown in the region (c) shown in the drawings described later), the ignition timing control means The timing is delayed by a second predetermined amount smaller than the first predetermined amount that is the predetermined amount when the rotation speed and the load are low rotation and high load, and the injection period setting means is divided into the plurality of times The injection period per one injection of the fuel to be injected is set to be equal to or longer than the stable injection period, and the injection control means injects the fuel divided into a plurality of times in the intake step Fuel injection It may be configured to control the valve.

このように構成すれば、1回の噴射当たりの噴射期間が安定噴射期間以上となる分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることができる。点火時期は、相対的に小さい第2所定量だけ遅れ側へシフトされる。これにより、燃焼速度を増加させることによってノッキング余裕度の改善を図ることができると共に、排気ガス温の増加を抑制することによって過給圧の増加を抑制することができる。その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   If comprised in this way, dispersion | distribution of fuel can fully be performed by the division | segmentation injection from which the injection period per injection becomes more than a stable injection period. The ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small second predetermined amount. Thereby, it is possible to improve the knock margin by increasing the combustion speed, and it is possible to suppress the increase in the supercharging pressure by suppressing the increase in the exhaust gas temperature. As a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

尚、排気ガス温の増加を抑制するためには、燃料の総噴射量を増減させる対策も考えられる。しかしながら、燃料の総噴射量を増加させた場合には、スモークの排出量が増大し、燃料の総噴射量を減少させた場合には、燃焼が不安定となる(つまり、高過給であるため点火不良が発生する)ため好ましくない。従って、上述したように、1回の噴射当たりの噴射期間が安定噴射期間以上となる分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることが好ましい。   In order to suppress an increase in the exhaust gas temperature, a measure for increasing or decreasing the total fuel injection amount may be considered. However, when the total fuel injection amount is increased, the smoke emission amount increases, and when the total fuel injection amount is decreased, the combustion becomes unstable (that is, high supercharging). Therefore, ignition failure occurs), which is not preferable. Therefore, as described above, it is preferable that fuel is sufficiently dispersed by split injection in which the injection period per injection is equal to or longer than the stable injection period.

上述の如くノッキングの発生が検出された場合に燃料の噴射の態様を変更する筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲(具体的には、後述の図面にて示す領域(d)にて示される範囲)にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲又は中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にある場合における前記所定量である第2所定量よりも大きい第1所定量だけ遅らせるように構成してもよい。   In the aspect of the control apparatus for the direct injection internal combustion engine that changes the fuel injection mode when the occurrence of knocking is detected as described above, the rotational speed and the load are low to medium and low to high. When the occurrence of knocking is detected in the middle load range (specifically, the range shown in the region (d) shown in the drawings to be described later), the ignition timing control means The second position which is the predetermined amount when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium high load or in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load. You may comprise so that it may delay by 1st predetermined amount larger than fixed_quantity | quantitative_assay.

回転数及び前記負荷が低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にある場合には、点火要求電圧及び排気ガス温のいずれも余裕がある。従って、点火時期は、相対的に大きい第1所定量だけ遅れ側へシフトさせることで、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   When the rotation speed and the load are in the range from low to medium rotation and low load to high rotation and medium load, both the ignition request voltage and the exhaust gas temperature have a margin. Therefore, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed by shifting the ignition timing to the delay side by a relatively large first predetermined amount.

上述の如くノッキング検出手段を備える筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合又は低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された後に、前記ノッキングの発生が回避されたか否かを判定する判定手段を更に備え、前記判定手段による判定が行われる場合には、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記安定噴射期間以上に設定するように構成してもよい。   In the aspect of the control apparatus for the direct injection internal combustion engine having the knocking detection means as described above, when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and high load, or from low rotation and medium load to medium rotation and medium high load. When the occurrence of knocking is detected in the range, the apparatus further includes a determination unit that determines whether or not the occurrence of knocking is avoided, and when the determination by the determination unit is performed, the injection period The setting means may be configured to set an injection period per injection of the fuel to be injected divided into a plurality of times to be equal to or longer than the stable injection period.

このように構成すれば、1回の噴射当たりの噴射期間が安定噴射期間以上となる分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることができる。これにより、燃焼速度を増加させることができるため、MBTが遅れ側へシフトする。つまり、MBTを点火時期の絶対的な位置に近づけることができる。このため、MBTに対する点火時期の遅れ量は縮小することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を進み側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これによりノッキングの発生が回避されたか否かを好適に判定することができる。   If comprised in this way, dispersion | distribution of fuel can fully be performed by the division | segmentation injection from which the injection period per injection becomes more than a stable injection period. Thereby, since a combustion rate can be increased, MBT shifts to the delay side. That is, MBT can be brought close to the absolute position of the ignition timing. For this reason, the delay amount of the ignition timing with respect to MBT is reduced. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state where the ignition timing is shifted to the advance side by the retard control. Thereby, it can be suitably determined whether or not the occurrence of knocking is avoided.

仮に、判定手段による判定が行われる場合に、点火時期制御手段によって点火時期の絶対的な位置を進み側へシフトさせたとすると、点火時期の進角による燃焼の早まりから燃料が蒸し焼きとなり、その結果、スモークの排出量が増大してしまう。従って、判定手段による判定が行われる場合には、1回の噴射当たりの噴射期間を安定噴射期間以上に設定することに起因した燃焼速度の増加によって、リタード制御によって点火時期を進み側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することが好ましい。   If the determination by the determination means is performed and the ignition timing control means shifts the absolute position of the ignition timing to the advance side, the fuel is steamed from the early combustion due to the advance of the ignition timing, and as a result , Smoke emissions will increase. Therefore, when the determination by the determination means is performed, the ignition timing is shifted to the advanced side by the retard control due to the increase in the combustion speed caused by setting the injection period per injection to be equal to or longer than the stable injection period. It is preferable to realize the same state as the above state.

上述の如くノッキング検出手段を備える筒内噴射型内燃機関の制御装置の態様では、前記回転数及び前記負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にある場合又は低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された後に、前記ノッキングの発生が回避されたか否かを判定する判定手段を更に備え、前記判定手段による判定が行われる場合には、前記点火時期制御手段は、遅らせた前記点火時期を進ませるように構成してもよい。   In the aspect of the control device for the direct injection internal combustion engine provided with the knocking detection means as described above, when the rotation speed and the load are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load, or low and medium rotation and low And determining means for determining whether or not the occurrence of knocking has been avoided after the occurrence of knocking is detected in a range of high rotation and medium load from the load, and the determination by the determining means is performed. In this case, the ignition timing control means may be configured to advance the delayed ignition timing.

このように構成すれば、ノッキングの発生が回避されたか否かを好適に判定することができる。   If comprised in this way, it can be determined suitably whether generation | occurrence | production of knocking was avoided.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から更に明らかにされよう。   The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments described below.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚、以下の実施形態においては、本発明の筒内噴射型内燃機関の制御装置を、筒内噴射型エンジンに適用した場合について説明を進める。   In the following embodiments, description will be given of a case where the control device for a direct injection internal combustion engine of the present invention is applied to a direct injection type engine.

(1)基本構成
初めに、図1から図3を参照しながら、本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの基本構成について説明を進める。ここに、図1は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの基本構成を概念的に示す構成図であり、図2は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの断面を概念的に示す断面図であり、図3は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジンが備えるインジェクタの断面を概念的に示す断面図である。
(1) Basic Configuration First, the basic configuration of the in-cylinder injection engine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing the basic configuration of the in-cylinder injection engine according to this embodiment. FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of the in-cylinder injection engine according to this embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing a cross section of an injector provided in the direct injection type engine according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1のシリンダ2のシリンダヘッド部分には、気筒毎に、図示しない点火プラグと共にインジェクタ11が備えられている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head portion of the cylinder 2 of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment is provided with an injector 11 together with a spark plug (not shown) for each cylinder.

インジェクタ11は、図2に示すように、シリンダ2に対して例えば斜めに取り付けられており、燃料をシリンダ2の内部(つまり、燃焼室内)に直接噴射する。また、シリンダ2内を往復運動するピストン5の頭頂部には、例えばキャビティ6が形成されている。インジェクタ11より噴射される燃料は、キャビティ6により、スワール流或いはタンブル流として、シリンダ2内を流れる。   As shown in FIG. 2, the injector 11 is attached to the cylinder 2 at an angle, for example, and injects fuel directly into the cylinder 2 (that is, in the combustion chamber). Further, for example, a cavity 6 is formed at the top of the piston 5 that reciprocates in the cylinder 2. The fuel injected from the injector 11 flows through the cylinder 2 as a swirl flow or a tumble flow through the cavity 6.

更に、インジェクタ11は、図3に示すように、サック部112で旋回流を形成してから、噴孔113より燃料を噴射するスワール弁を備えている。本実施形態では、インジェクタ11のニードル111に溝が設けてあり、該溝を介して燃料がサック部112へ流入することで、旋回流が形成される。   Further, as shown in FIG. 3, the injector 11 includes a swirl valve that injects fuel from the injection hole 113 after a swirl flow is formed in the sack portion 112. In the present embodiment, a groove is provided in the needle 111 of the injector 11, and a swirling flow is formed by the fuel flowing into the sack portion 112 through the groove.

再び図1において、インジェクタ11には、燃料供給ユニット14を介して燃料が供給される。より具体的には、燃料供給ユニット14は、燃料管路15を介してインジェクタ11に接続される一方で、燃料タンク16に接続されている。燃料供給ユニット14には、例えば、図示しない高圧燃料ポンプが含まれており、該高圧燃料ポンプにより、高圧の燃料をインジェクタ11に供給することができる。このとき、燃料供給ユニット14は、高圧燃料ポンプより供給される燃料を所望の圧力に調圧する調圧弁を備えている。調圧弁において圧力が調整された燃料は、インジェクタ11に供給された後、調圧弁において調整された圧力で(或いは、調圧弁において調整された圧力に応じた圧力で)シリンダ2内に噴射される。   In FIG. 1 again, the fuel is supplied to the injector 11 via the fuel supply unit 14. More specifically, the fuel supply unit 14 is connected to the fuel tank 16 while being connected to the injector 11 via the fuel pipe 15. The fuel supply unit 14 includes, for example, a high-pressure fuel pump (not shown), and high-pressure fuel can be supplied to the injector 11 by the high-pressure fuel pump. At this time, the fuel supply unit 14 includes a pressure regulating valve that regulates the fuel supplied from the high-pressure fuel pump to a desired pressure. The fuel whose pressure is adjusted in the pressure regulating valve is supplied to the injector 11 and then injected into the cylinder 2 at the pressure adjusted in the pressure regulating valve (or at a pressure corresponding to the pressure adjusted in the pressure regulating valve). .

尚、インジェクタ11からの燃料の噴射動作は、ECU30の動作(特に、ECU30が備える噴射期間設定部302、噴射回数設定部303及び噴射制御部304等の動作)により制御される。また、不図示の点火プラグの動作は、ECU30の動作(特に、ECU30が備える点火時期制御部305等の動作)により制御される。また、燃料供給ユニット14の動作(つまり、圧力の調整)は、ECU30の動作(特に、ECU30が備える燃圧設定部301等の動作)により制御される。これらの詳細な動作については、後に詳述する(図4等参照)。   The fuel injection operation from the injector 11 is controlled by the operation of the ECU 30 (particularly, the operation of the injection period setting unit 302, the injection number setting unit 303, the injection control unit 304, etc. provided in the ECU 30). The operation of a spark plug (not shown) is controlled by the operation of the ECU 30 (particularly, the operation of the ignition timing control unit 305 and the like provided in the ECU 30). The operation of the fuel supply unit 14 (that is, the pressure adjustment) is controlled by the operation of the ECU 30 (particularly, the operation of the fuel pressure setting unit 301 provided in the ECU 30). Details of these operations will be described later (see FIG. 4 and the like).

そして、インテークマニホールド3及びインテークポート7(図2参照)を介して燃焼室5内に取り込まれた空気とインジェクタ11から噴射される燃料とが燃焼室5内において混合され、不図示の点火プラグがスパークすることで、燃焼室5内で混合ガスが燃焼する。燃焼した後の排気ガスは、エギゾーストポート8(図2参照)及びエギゾーストマニホールド4を介して筒内噴射型エンジン1の外部に排出される。   Then, the air taken into the combustion chamber 5 through the intake manifold 3 and the intake port 7 (see FIG. 2) and the fuel injected from the injector 11 are mixed in the combustion chamber 5, and an unillustrated spark plug is connected. By sparking, the mixed gas burns in the combustion chamber 5. The exhaust gas after combustion is discharged to the outside of the in-cylinder injection type engine 1 through the exhaust port 8 (see FIG. 2) and the exhaust manifold 4.

この際、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1のシリンダ2のシリンダヘッド部分には、気筒毎に、ノッキングセンサ12が備えられている。ノッキングセンサ12は、気筒毎にノッキングの発生を検出することができる。ノッキングの発生が検出された場合には、ノッキングセンサ12からECU30へ、ノッキングの発生を検出したことを示すノッキング検出信号が出力される。   Under the present circumstances, the knocking sensor 12 is provided for the cylinder head part of the cylinder 2 of the cylinder injection type engine 1 which concerns on this embodiment for every cylinder. The knocking sensor 12 can detect the occurrence of knocking for each cylinder. When the occurrence of knocking is detected, a knocking detection signal indicating that the occurrence of knocking has been detected is output from the knocking sensor 12 to the ECU 30.

更に、図1に示すように、筒内噴射型エンジン1は、排気タービン21、コンプレッサー22、ローターシャフト23、エアクリーナー24、インタークーラー25を含んでいる。   Further, as shown in FIG. 1, the direct injection engine 1 includes an exhaust turbine 21, a compressor 22, a rotor shaft 23, an air cleaner 24, and an intercooler 25.

排気タービン21には、筒内噴射型エンジン1のシリンダ2から排出される排気ガスがエギゾーストマニホールド4を介して噴き付けられる。この排気ガスにより、排気タービン21が回転する。排気タービン21の回転に伴って、排気タービン21とローターシャフト23を介して接続されるコンプレッサー22も同様に回転する。このとき、エアクリーナー24を介してコンプレッサー12に供給される吸入空気は、コンプレッサー22の回転によって圧縮された後、インタークーラー25を通過してその温度が下げられる。その後、圧縮された吸入空気は、インテークマニホールド3を介して筒内噴射型エンジン1のシリンダ2内に供給される。   Exhaust gas discharged from the cylinder 2 of the in-cylinder injection engine 1 is sprayed to the exhaust turbine 21 via the exhaust manifold 4. The exhaust turbine 21 is rotated by the exhaust gas. As the exhaust turbine 21 rotates, the compressor 22 connected to the exhaust turbine 21 via the rotor shaft 23 also rotates in the same manner. At this time, the intake air supplied to the compressor 12 via the air cleaner 24 is compressed by the rotation of the compressor 22 and then passes through the intercooler 25 and the temperature thereof is lowered. Thereafter, the compressed intake air is supplied into the cylinder 2 of the direct injection engine 1 through the intake manifold 3.

尚、インジェクタ11が、本発明における「燃料噴射弁」の一具体例を構成しており、燃圧設定部301、噴射回数設定部303及び噴射制御部304が、本発明における「噴射制御手段」の一具体例を構成しており、噴射期間設定部302が、本発明における「噴射期間設定手段」の一具体例を構成しており、点火時期制御部305が、本発明における「点火時期制御手段」の一具体例を構成しており、ノッキングセンサ12が、本発明における「ノッキング検出手段」及び「判定手段」の一具体例を構成している。   The injector 11 constitutes one specific example of the “fuel injection valve” in the present invention, and the fuel pressure setting unit 301, the injection number setting unit 303, and the injection control unit 304 of the “injection control means” in the present invention. One specific example is configured, the injection period setting unit 302 is one specific example of the “injection period setting unit” in the present invention, and the ignition timing control unit 305 is the “ignition timing control unit” in the present invention. The knocking sensor 12 constitutes a specific example of “knocking detection means” and “determination means” in the present invention.

(2−1)第1動作例
続いて、図4から図8を参照しながら、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第1動作例(特に、燃料の噴射に関する動作)について説明を進める。ここに、図4は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第1動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートであり、図5は、低回転及び高負荷の範囲である領域(a)を概念的に示すグラフであり、図6は、インジェクタ11からの燃料の噴射における噴射期間−噴射量(噴霧拡がり角)特性を概念的に示すグラフであり、図7は、燃料の分割噴射及び一括噴射の夫々の態様を概念的に示すタイミングチャートであり、図8は、燃料の分割噴射及び一括噴射の夫々が行われる場合の燃焼速度、ノック余裕度及び点火時期を示すグラフである。
(2-1) First Operation Example Next, a first operation example (particularly, an operation related to fuel injection) of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 8. Proceed. FIG. 4 is a flowchart conceptually showing an overall flow of the first operation example of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment, and FIG. 5 is a range of low rotation and high load. FIG. 6 is a graph conceptually showing the region (a), FIG. 6 is a graph conceptually showing an injection period-injection amount (spray spread angle) characteristic in fuel injection from the injector 11, and FIG. 8 is a timing chart conceptually showing respective modes of split injection and batch injection, and FIG. 8 is a graph showing combustion speed, knock margin and ignition timing when fuel split injection and batch injection are performed, respectively. It is.

図4に示すように、初めに、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷(つまりは、トルク)及び回転数が、低回転及び高負荷の範囲にあるか否か(つまり、領域(a)にあるか否か)が判定される(ステップS101)。   As shown in FIG. 4, first, the operation of the ECU 30 determines whether the current load (that is, torque) and rotational speed of the in-cylinder injection engine 1 are in the range of low rotation and high load (that is, , Whether or not it is in the area (a)) is determined (step S101).

ここで、図5を参照しながら、低回転及び高負荷の範囲である領域(a)について説明を進める。   Here, with reference to FIG. 5, the description will be made on the region (a) which is a range of low rotation and high load.

本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の動作状態は、負荷(トルク)及び回転数によって特定することができる。図5に示すように、領域(a)は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が低回転及び高負荷な状態にあることを示す領域である。本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が領域(a)にある場合には、一般的に点火時期が遅れ側(つまり、圧縮上死点側)にシフトしている。   The operating state of the direct injection engine 1 according to the present embodiment can be specified by the load (torque) and the rotational speed. As shown in FIG. 5, the region (a) is a region indicating that the load and the rotational speed of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment are in a low rotation state and a high load state. When the load and the rotational speed of the direct injection engine 1 according to the present embodiment are in the region (a), the ignition timing is generally shifted to the delay side (that is, the compression top dead center side).

尚、領域(a)の具体的な数値等は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の仕様や特性(更には、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1が備える各種構成部品の仕様や特性)、及び本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1を備える車両の仕様や特性等によって、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1毎に或いは本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1を備える車両毎に予め設定されることが好ましい。そして、このような領域(a)を識別できるようなマッピング(負荷−回転数マッピング)が、ECU30内のメモリに格納されていることが好ましい。そして、ステップS101における判定は、このマッピングに基づいて行われることが好ましい。   The specific numerical values of the region (a) are the specifications and characteristics of the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment (further, the various component parts included in the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment). Specifications and characteristics), and the specifications and characteristics of the vehicle including the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment, for each in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment or in-cylinder injection type according to the present embodiment. It is preferably set in advance for each vehicle including the engine 1. And it is preferable that the mapping (load-rotation number mapping) which can identify such an area | region (a) is stored in the memory in ECU30. The determination in step S101 is preferably performed based on this mapping.

再び図4において、ステップS101における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にあると判定された場合には(ステップS101:Yes)、インジェクタ11からの燃料の噴射は、複数回に分割された状態で行われる。つまり、インジェクタ11からは、燃料の噴射が複数回連続して行われる。この場合、まず、噴射期間設定部302の動作により、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が設定される(ステップS102)。   In FIG. 4 again, if it is determined as a result of the determination in step S101 that the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are in the region (a) (step S101: Yes), the injector 11 The fuel injection is performed in a state divided into a plurality of times. That is, fuel injection is continuously performed a plurality of times from the injector 11. In this case, first, an injection period per one fuel injection is set by the operation of the injection period setting unit 302 (step S102).

ここで、図6を参照しながら、1回の噴射当たりの噴射期間の設定動作について説明を進める。   Here, the setting operation of the injection period per injection will be described with reference to FIG.

図6に示すように、インジェクタ11の仕様上、噴射期間が最低噴射期間etau_minを超えるまでは、噴射期間と噴射量は比例の関係を有していない。つまり、噴射期間が最低噴射期間etau_min以下の場合には、噴射量の制御は困難であるため、噴射期間は最低噴射期間etau_min以上に設定される必要がある。噴射期間が最低噴射期間etau_min以上であれば、噴射期間と噴射量は概ね比例の関係を有しているため、噴射期間によって噴射量の制御を行うことができる。   As shown in FIG. 6, due to the specifications of the injector 11, the injection period and the injection amount do not have a proportional relationship until the injection period exceeds the minimum injection period etau_min. That is, when the injection period is equal to or shorter than the minimum injection period etau_min, it is difficult to control the injection amount, so the injection period needs to be set to be equal to or longer than the minimum injection period etau_min. If the injection period is equal to or longer than the minimum injection period etau_min, the injection period and the injection amount have a substantially proportional relationship, so that the injection amount can be controlled by the injection period.

他方で、噴霧拡がり角(つまり、インジェクタ11から噴射された燃料の燃焼室内における拡がり角)は、噴射期間が相対的に短い(具体的には、噴射期間が、最低噴射期間etau_min+α以下である)場合には、噴射期間が長くなるにつれて大きくなっていく。従って、噴射期間が相対的に短い状態で燃料の噴射が行われた場合には、燃焼室内における燃料の分散は、不十分となる。噴射期間が相対的に長い(具体的には、噴射期間が、最低噴射期間etau_min+α以上である)場合には、噴霧拡がり角は、噴射期間の長短に関わらず概ね一定となる。従って、噴射期間が相対的に長い状態で燃料の噴射が行われた場合には、燃焼室内における燃料は、十分に分散する。   On the other hand, the spray spread angle (that is, the spread angle of the fuel injected from the injector 11 in the combustion chamber) has a relatively short injection period (specifically, the injection period is equal to or less than the minimum injection period etau_min + α). In some cases, it becomes larger as the injection period becomes longer. Therefore, when fuel is injected with a relatively short injection period, fuel dispersion in the combustion chamber is insufficient. When the injection period is relatively long (specifically, the injection period is not less than the minimum injection period etau_min + α), the spray spread angle is substantially constant regardless of the length of the injection period. Therefore, when fuel is injected with a relatively long injection period, the fuel in the combustion chamber is sufficiently dispersed.

本実施形態においては、噴射期間設定部302の動作により、1回の噴射当たりの噴射期間が、最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満となるように設定される。つまり、本実施形態においては、1回の噴射当たりの噴射期間が、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態を実現することができるような期間に設定される。   In the present embodiment, the operation of the injection period setting unit 302 sets the injection period per injection to be equal to or longer than the minimum injection period etau_min and less than the minimum injection period etau_min + α. That is, in the present embodiment, the injection period per injection is set to a period that can realize a state where fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber.

再び図4において、続いて、噴射回数設定部303の動作により、燃料の噴射の回数が設定される(ステップS103)。ここでは、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量と、ステップS102において設定された1回の燃料噴射当たりの噴射期間より導かれる1回の燃料噴射当たりの噴射量とに基づいて、燃料の噴射の回数が設定される。具体的には、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量を、1回の噴射当たりの噴射量で除算することで、燃料の噴射の回数が設定される。例えば、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量が0.65mlであり、1回の燃料噴射当たりの噴射量が0.13mlであれば、燃料の噴射の回数は0.5/0.13=5回に設定される。   In FIG. 4 again, subsequently, the number of fuel injections is set by the operation of the injection number setting unit 303 (step S103). Here, based on the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber and the injection amount per fuel injection derived from the injection period per fuel injection set in step S102, The number of times is set. Specifically, the number of fuel injections is set by dividing the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber by the injection amount per injection. For example, if the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber is 0.65 ml and the injection amount per fuel injection is 0.13 ml, the number of fuel injections is 0.5 / 0.13 = 5. Set to times.

尚、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量及び1回の噴射当たりの噴射量によれば、単純な除算では端数が発生することが十分に考えられる。例えば、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量が0.55mlであり、1回の噴射当たりの噴射量が0.13mlである場合が一例として考えられる。この場合には、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射における噴射期間(つまりは、噴射量)を増加させることが好ましい。言い換えれば、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射における噴射期間(つまりは、噴射量)を増加させることで、実際に燃焼室内に噴射される燃料の総量を、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量に合致させることが好ましい。例えば、1回目から3回目の噴射を、噴射量が0.13mlとなるように噴射期間を設定して行った後に、最後の(つまり4回目)の噴射を、噴射量が0.16mlとなるように噴射期間を設定して行うことが好ましい。つまり、
その後、燃料の噴射を開始するタイミングである噴射開始時期が設定される(ステップS104)。これは、吸気工程内において燃料の噴射が完了するようなタイミングで燃料噴射が行われるように、適切なタイミングを噴射開始時期として設定することが好ましい。
It should be noted that, based on the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber and the injection amount per injection, it is sufficiently conceivable that fractions are generated by simple division. For example, the case where the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber is 0.55 ml and the injection amount per injection is 0.13 ml is considered as an example. In this case, it is preferable to increase the injection period (that is, the injection amount) in the last one injection among the plurality of injections. In other words, the total amount of fuel actually injected into the combustion chamber is injected into the combustion chamber by increasing the injection period (that is, the injection amount) in the last one injection among the plurality of injections. It is preferable to match the total amount of fuel to be used. For example, after performing the first to third injections by setting the injection period so that the injection amount becomes 0.13 ml, the final (that is, the fourth) injection becomes the injection amount 0.16 ml. Thus, it is preferable to set the injection period. That means
Thereafter, an injection start timing, which is a timing for starting fuel injection, is set (step S104). It is preferable that an appropriate timing is set as the injection start timing so that fuel injection is performed at a timing at which fuel injection is completed in the intake process.

その後、噴射制御部304の動作により、ステップS102において設定された1回の噴射当たりの噴射期間、ステップS103において設定された燃料の噴射の回数及びステップS104において設定された噴射開始時期に基づいて、燃料の分割噴射が実際に行われるようにインジェクタ11の動作が制御される(ステップS105)。その結果、インジェクタ11より燃焼室内に向けて燃料が噴射される。   Thereafter, by the operation of the injection control unit 304, based on the injection period per injection set in step S102, the number of fuel injections set in step S103, and the injection start time set in step S104, The operation of the injector 11 is controlled so that fuel split injection is actually performed (step S105). As a result, fuel is injected from the injector 11 into the combustion chamber.

他方、ステップ101における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にないと判定された場合には(ステップS101:No)、インジェクタ11からの燃料噴射は、一括した状態で行われる(ステップS106)。つまり、インジェクタ11からは、燃料噴射が1回だけ行われる。この場合、燃焼室内に噴射される燃料の総量は、分割噴射が行われる場合と同じである。   On the other hand, as a result of the determination in step 101, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are not in the region (a) (step S101: No), the fuel injection from the injector 11 is performed. Is performed in a collective state (step S106). That is, fuel injection is performed only once from the injector 11. In this case, the total amount of fuel injected into the combustion chamber is the same as when split injection is performed.

ここで、図7を参照しながら、燃料の分割噴射及び一括噴射の夫々の態様についてより詳細に説明を進める。   Here, with reference to FIG. 7, the respective modes of fuel split injection and batch injection will be described in more detail.

図7の上側に示すように、燃料の分割噴射が行われる場合には、噴射制御部304の動作により、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満となるように、インジェクタ11を駆動するための複数個の駆動パルスが生成される。生成された複数個の駆動パルスは、噴射制御部304からインジェクタ11へ出力される。尚、ここでは、駆動パルスがON状態にあるタイミングでインジェクタ11より燃料が噴射される例について説明する。   As shown in the upper side of FIG. 7, when fuel split injection is performed, the injection control unit 304 operates so that the injection period per injection is not less than the minimum injection period etau_min and the minimum injection period etau_min + α. A plurality of drive pulses for driving the injector 11 are generated so as to be less. The plurality of generated drive pulses are output from the injection control unit 304 to the injector 11. Here, an example in which fuel is injected from the injector 11 at the timing when the drive pulse is in the ON state will be described.

同様に、図7の下側に示すように、燃料の一括噴射が行われる場合には、噴射制御部304の動作により、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量を、1回で噴射する状態を実現するように、インジェクタ11を駆動するための1個の駆動パルスが生成される。生成された1個の駆動パルスは、噴射制御部304からインジェクタ11へ出力される。   Similarly, as shown in the lower side of FIG. 7, when the fuel is collectively injected, the operation of the injection control unit 304 causes the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber to be injected at a time. As realized, one drive pulse for driving the injector 11 is generated. One generated drive pulse is output from the injection control unit 304 to the injector 11.

以上説明したように、本実施形態によれば、1回の噴射当たりの噴射期間は、燃料の噴射を好適に制御しつつも、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるような時間に設定される。   As described above, according to the present embodiment, the injection period per injection is a time during which the fuel is suitably dispersed while the fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber. Set to

更に、本実施形態においては、インジェクタ11がスワール弁を備えているため、インジェクタ11にスワール弁以外の他の弁を用いた場合と比較して、最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満の範囲を相対的に大きく確保することができる。言い換えれば、期間αが0に限りなく近づく状態を避ける(つまり、期間αを相対的に長くする)ことができる。このため、上述したように、1回の噴射当たりの噴射期間を、燃料の噴射を好適に制御しつつも、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるような時間に好適に設定することができる。   Further, in the present embodiment, since the injector 11 includes a swirl valve, the minimum injection period etau_min and the minimum injection period are compared with the case where a valve other than the swirl valve is used for the injector 11. A relatively large range of less than etau_min + α can be secured. In other words, it is possible to avoid a state where the period α approaches zero as much as possible (that is, the period α is relatively long). For this reason, as described above, the injection period per injection is suitably set to such a time that fuel injection in the combustion chamber is insufficient while the fuel injection is suitably controlled. be able to.

このように、本実施形態においては、燃料の分割噴射を行う場合には、1回当たりの噴射が、燃焼室内における燃料の分散が不十分な状態となるように行われる。このため、燃焼室内における燃料の混合が悪化し、その結果、図8(a)に示すように、燃料の一括噴射を行う場合と比較して、燃焼速度が減少する。これにより、点火時期を進み側へシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   Thus, in the present embodiment, when fuel split injection is performed, one injection is performed so that fuel is not sufficiently dispersed in the combustion chamber. For this reason, the mixing of the fuel in the combustion chamber is deteriorated. As a result, as shown in FIG. 8A, the combustion speed is reduced as compared with the case where the fuel is collectively injected. Thereby, the ignition timing can be shifted to the advance side (that is, advanced).

更には、吸気工程において燃料の分割噴射が行われるため、燃焼室内における燃料の気化潜熱効果によって、圧縮工程における燃焼室内の温度(特に、燃焼室内におけるガス温)の増加を抑制することがでる。このため、燃焼室内の温度を低下させることができ、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。具体的には、図8(b)に示すように、燃料の一括噴射を行う場合と比較して、ノッキング余裕度(つまり、MBT−点火時期)を小さくすることができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制するために点火時期を遅れ側にシフトさせる(つまり、遅角させる)必要が殆どなくなり、結果として、点火時期を進み側へ相対的にシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   Furthermore, since fuel split injection is performed in the intake process, an increase in the temperature in the combustion chamber (particularly, the gas temperature in the combustion chamber) in the compression step can be suppressed by the vaporization latent heat effect of the fuel in the combustion chamber. For this reason, the temperature in the combustion chamber can be lowered, and as a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed. Specifically, as shown in FIG. 8B, the knock margin (that is, the MBT-ignition timing) can be made smaller than in the case where the fuel is injected all at once. Thereby, in order to avoid or suppress the occurrence of knocking, there is almost no need to shift the ignition timing to the delay side (that is, retard), and as a result, the ignition timing is relatively shifted to the advance side (that is, Advance).

これにより、本実施形態によれば、低回転な状態で高過給を行う場合(つまり、筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にある場合)においても、図8(c)に示すように、燃料の一括噴射を行う場合と比較して、点火時期を進み側にシフトさせる(具体的には、圧縮上死点から進み側であるBDC側へシフトさせる)ことができる。従って、筒内圧力が相対的には低い状態(つまり、上昇していない状態)で点火することができ、その結果、点火に必要な電圧を低くすることができる。これにより、点火を行うことができないという技術的な問題を好適に解消することができる。   Thus, according to the present embodiment, even when high supercharging is performed in a low rotation state (that is, when the load and the rotation speed of the direct injection engine 1 are in the region (a)), FIG. As shown in (c), the ignition timing is shifted to the advance side as compared with the case where the fuel is collectively injected (specifically, the ignition timing is shifted from the compression top dead center to the BDC side which is the advance side). Can do. Therefore, ignition can be performed in a state where the in-cylinder pressure is relatively low (that is, a state where the in-cylinder pressure is not increased), and as a result, the voltage required for ignition can be reduced. Thereby, the technical problem that ignition cannot be performed can be preferably solved.

加えて、本実施形態によれば、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射における噴射期間(つまりは、噴射量)を増加させることで、実際に燃焼室内に噴射される燃料の総量を、燃焼室内に噴射するべき燃料の総量に合致させることができる。これにより、燃焼室内に噴射される燃料の総量を変えることなく、上述した分割噴射を好適に行うことができる。更には、複数回の噴射のうちの最後の1回の噴射は吸気工程の終期付近で行われやすいことを考慮すれば、燃焼室内における燃料の気化潜熱効果を相対的に高めることができ、その結果、燃焼室内の温度を低下させることができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができるため、点火時期を進み側へ相対的にシフトさせる(つまり、進角させる)ことができる。   In addition, according to the present embodiment, the total amount of fuel actually injected into the combustion chamber by increasing the injection period (that is, the injection amount) in the last one injection among the plurality of injections. Can be matched to the total amount of fuel to be injected into the combustion chamber. Thereby, the above-described divided injection can be suitably performed without changing the total amount of fuel injected into the combustion chamber. Furthermore, in consideration of the fact that the last one of the plurality of injections is likely to be performed near the end of the intake process, the latent effect of vaporization of the fuel in the combustion chamber can be relatively enhanced. As a result, the temperature in the combustion chamber can be lowered. Thereby, since the occurrence of knocking can be avoided or suppressed, the ignition timing can be relatively shifted to the advance side (that is, advanced).

(2−2)第2動作例
続いて、図9から図14を参照しながら、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第2動作例について説明を進める。ここに、図9は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第2動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートであり、図10は、負荷(トルク)及び回転数によって特定される筒内噴射型エンジン1の動作状態を概念的に示すグラフであり、図11は、燃圧の低下制御を概念的に示すグラフであり、図12は、インジェクタ11からの燃料の噴射における噴射期間−噴射量(噴霧拡がり角)特性を概念的に示すグラフであり、図13は、第2動作例における燃料の噴射の態様を概念的に示すタイミングチャートであり、図14は、点火時期の遅角量を示すグラフである。
(2-2) Second Operation Example Next, a second operation example of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 14. FIG. 9 is a flowchart conceptually showing an overall flow of the second operation example of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment. FIG. 10 is specified by the load (torque) and the rotational speed. 11 is a graph conceptually showing an operating state of the in-cylinder injection type engine 1. FIG. 11 is a graph conceptually showing fuel pressure reduction control, and FIG. 12 is an injection in fuel injection from the injector 11. FIG. 13 is a graph conceptually showing a period-injection amount (spray spread angle) characteristic, FIG. 13 is a timing chart conceptually showing an aspect of fuel injection in the second operation example, and FIG. It is a graph which shows retard amount.

第2動作例は、第1動作例が行われている場合にノッキングの発生が検出された場合の動作を示している。この第2動作例は、上述した第1動作例と並行して行われてもよいし、第1動作例に引き続いて行われてもよい。尚、図9に示すフローチャートでは、第1動作例の記載を省略しているが、実際には、図9の動作と平行して第1動作例が行われている又は図9におけるステップS201の前段において第1動作例が行われている。   The second operation example shows an operation when the occurrence of knocking is detected when the first operation example is performed. This second operation example may be performed in parallel with the first operation example described above, or may be performed subsequent to the first operation example. In the flowchart shown in FIG. 9, the description of the first operation example is omitted, but actually, the first operation example is performed in parallel with the operation of FIG. 9, or in step S201 in FIG. The first operation example is performed in the previous stage.

図9に示すように、初めに、ECU30の動作により、ノッキングセンサ12の出力をモニタリングすることで、ノッキングが発生しているか否かが判定される(ステップS201)。   As shown in FIG. 9, first, it is determined whether or not knocking has occurred by monitoring the output of the knocking sensor 12 by the operation of the ECU 30 (step S201).

ステップS201における動作の結果、ノッキングが発生していないと判定された場合には(ステップS201:No)、動作を終了する。   As a result of the operation in step S201, when it is determined that knocking has not occurred (step S201: No), the operation is terminated.

他方、ステップS201における動作の結果、ノッキングが発生していると判定された場合には(ステップS201:Yes)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、低回転及び高負荷の範囲にあるか否か(つまり、領域(a)にあるか否か)が判定される(ステップS202)。つまり、第1動作例におけるステップS101と同様の動作が行われる。   On the other hand, if it is determined that knocking has occurred as a result of the operation in step S201 (step S201: Yes), then the current load and speed of the in-cylinder injection engine 1 are determined by the operation of the ECU 30. Is in the range of low rotation and high load (that is, whether it is in the region (a)) (step S202). That is, the same operation as step S101 in the first operation example is performed.

尚、図10に示すように、図9のステップS202における領域(a)は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が低回転及び高負荷な状態にあることを示す領域であって、図5における領域(a)と概ね同一である。   As shown in FIG. 10, the region (a) in step S <b> 202 of FIG. 9 indicates that the load and the rotational speed of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment are in a low rotation state and a high load state. This is a region that is substantially the same as the region (a) in FIG.

また、領域(a)(更には、後述する領域(b)や領域(c)や領域(d))の具体的な数値等は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の仕様や特性(更には、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1が備える各種構成部品の仕様や特性)、及び本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1を備える車両の仕様や特性等によって、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1毎に或いは本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1を備える車両毎に予め設定されることが好ましい。そして、このような領域(a)、領域(b)、領域(c)及び領域(d)を識別できるようなマッピング(負荷−回転数マッピング)が、ECU30内のメモリに格納されていることが好ましい。そして、ステップS202(更には、後述するステップS212、ステップS222及びステップS232)における判定は、このマッピングに基づいて行われることが好ましい。   Further, specific numerical values and the like of the region (a) (further, the region (b), the region (c), and the region (d) described later) are the specifications and characteristics of the direct injection engine 1 according to the present embodiment. (Furthermore, according to the specifications and characteristics of various components included in the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment) and the specifications and characteristics of the vehicle including the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment. It is preferably set in advance for each in-cylinder injection engine 1 according to the embodiment or for each vehicle including the in-cylinder injection engine 1 according to the present embodiment. And mapping (load-rotation speed mapping) which can identify such an area | region (a), an area | region (b), an area | region (c), and an area | region (d) is stored in the memory in ECU30. preferable. The determination in step S202 (further, step S212, step S222, and step S232 described later) is preferably performed based on this mapping.

ステップS202における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にあると判定された場合には(ステップS202:Yes)、続いて、燃圧設定部301の動作により、燃圧の低下制御が行われる(ステップS203)。具体的には、図11に示すように、燃圧が、第1動作例での燃圧(ステップS203からステップS207の動作以外の動作で使用される燃圧)FP_Aよりも小さい燃圧FP_Bに設定される。ここで設定された燃圧は、燃料供給ユニット14へ出力され、燃料供給ユニット14は、設定された燃圧にて燃料を供給するように調圧弁を制御する。   As a result of the determination in step S202, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (a) (step S202: Yes), subsequently, the fuel pressure setting unit 301 The fuel pressure reduction control is performed by the operation (step S203). Specifically, as shown in FIG. 11, the fuel pressure is set to a fuel pressure FP_B that is smaller than the fuel pressure in the first operation example (the fuel pressure used in operations other than the operations in steps S203 to S207) FP_A. The fuel pressure set here is output to the fuel supply unit 14, and the fuel supply unit 14 controls the pressure regulating valve so as to supply the fuel at the set fuel pressure.

続いて、第1動作例におけるステップS102の動作と同様に、噴射期間設定部302の動作により、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が設定される(ステップS204)。ここでは、第1動作例におけるステップS102の動作と同様に、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が、図12に示す噴射期間A(つまり、最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満である期間)に設定される。   Subsequently, in the same manner as the operation in step S102 in the first operation example, the injection period per one fuel injection is set by the operation of the injection period setting unit 302 (step S204). Here, as in the operation of step S102 in the first operation example, the injection period per one fuel injection is the injection period A shown in FIG. 12 (that is, the minimum injection period etau_min and the minimum injection period etau_min + α). Is set to a period that is less than).

その後、第1動作例におけるステップS103の動作と同様に、噴射回数設定部303の動作により、燃料の噴射の回数が設定される(ステップS205)。   Thereafter, in the same manner as the operation in step S103 in the first operation example, the number of fuel injections is set by the operation of the injection number setting unit 303 (step S205).

続いて、燃料の噴射を開始するタイミングである噴射開始時期が設定される(ステップS206)。ここでは、複数回の噴射のうちの最後の噴射の終了と概ね同時に、インポートバルブ7が開口状態から閉口状態となるように、噴射開始時期が設定される。言い換えれば、複数回の噴射のうちの最後の噴射の終了のタイミングを初めに設定し、そこから逆算して、噴射開始時期が設定される。   Subsequently, an injection start timing which is a timing at which fuel injection is started is set (step S206). Here, the injection start timing is set so that the import valve 7 changes from the open state to the closed state almost simultaneously with the end of the last injection of the plurality of injections. In other words, the end timing of the last injection of the plurality of injections is set first, and the injection start timing is set by calculating backward from there.

その後、第1動作例におけるステップS105の動作と同様に、噴射制御部304の動作により、ステップS203において設定された燃圧FP_A、ステップS204において設定された1回の噴射当たりの噴射期間A、ステップS205において設定された燃料の噴射の回数及びステップS206において設定された噴射開始時期に基づいて、燃料の分割噴射が実際に行われるようにインジェクタ11の動作が制御される(ステップS207)。   Thereafter, similarly to the operation in step S105 in the first operation example, the operation of the injection control unit 304 causes the fuel pressure FP_A set in step S203, the injection period A per injection set in step S204, and step S205. Based on the number of fuel injections set in step S1 and the injection start timing set in step S206, the operation of the injector 11 is controlled so that split fuel injection is actually performed (step S207).

具体的には、図13の上側に示すように、噴射制御部304の動作により、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満となり、且つ複数回の噴射のうちの最後の噴射の終了と概ね同時にインポートバルブ7が開口状態から閉口状態となるようにインジェクタ11を駆動するための複数個の駆動パルスが生成される。生成された複数個の駆動パルスは、噴射制御部304からインジェクタ11へ出力される。その結果、インジェクタ11より燃焼室内に向けて燃料が噴射される。   Specifically, as shown in the upper side of FIG. 13, the operation of the injection control unit 304 causes the injection period per injection to be not less than the minimum injection period etau_min and less than the minimum injection period etau_min + α, and multiple times A plurality of drive pulses for driving the injector 11 are generated so that the import valve 7 changes from the open state to the closed state almost simultaneously with the end of the last injection. The plurality of generated drive pulses are output from the injection control unit 304 to the injector 11. As a result, fuel is injected from the injector 11 into the combustion chamber.

他方、ステップS202における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にないと判定された場合には(ステップS202:No)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にあるか否か(つまり、図10に示す領域(b)にあるか否か)が判定される(ステップS212)。   On the other hand, as a result of the determination in step S202, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are not in the region (a) (step S202: No), the operation of the ECU 30 is subsequently performed. Therefore, whether or not the current load and the rotational speed of the direct injection type engine 1 are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium and high load (that is, whether or not in the region (b) shown in FIG. 10) Is determined (step S212).

ステップS212における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(b)にあると判定された場合には(ステップS212:Yes)、続いて、点火時期制御部305の動作により、図14に示す相対的に少ない遅角量Aだけ遅れ側へシフトするように点火時期が制御される(ステップS213)。つまり、リタード制御が行われる。   As a result of the determination in step S212, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (b) (step S212: Yes), subsequently, the ignition timing control unit 305 By this operation, the ignition timing is controlled so as to shift to the delay side by a relatively small retardation amount A shown in FIG. 14 (step S213). That is, retard control is performed.

続いて、第1動作例におけるステップS102の動作と同様に、噴射期間設定部302の動作により、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が設定される(ステップS214)。ここでは、第1動作例におけるステップS102の動作と同様に、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が、図12に示す噴射期間A(つまり、最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満である期間)に設定される。   Subsequently, the injection period per one fuel injection is set by the operation of the injection period setting unit 302, similarly to the operation of step S102 in the first operation example (step S214). Here, as in the operation of step S102 in the first operation example, the injection period per one fuel injection is the injection period A shown in FIG. 12 (that is, the minimum injection period etau_min and the minimum injection period etau_min + α). Is set to a period that is less than).

その後、第1動作例におけるステップS103の動作と同様に、噴射回数設定部303の動作により、燃料の噴射の回数が設定される(ステップS215)。   Thereafter, the number of times of fuel injection is set by the operation of the injection number setting unit 303, similarly to the operation of step S103 in the first operation example (step S215).

続いて、燃料の噴射を開始するタイミングである噴射開始時期が設定される(ステップS216)。ここでは、吸気工程内において燃料の噴射が完了するようなタイミングで燃料噴射が行われるように、適切なタイミングを噴射開始時期として設定することが好ましい。   Subsequently, an injection start timing, which is a timing at which fuel injection is started, is set (step S216). Here, it is preferable to set an appropriate timing as the injection start timing so that the fuel injection is performed at a timing at which the fuel injection is completed in the intake process.

その後、第1動作例におけるステップS105の動作と同様に、噴射制御部304の動作により、ステップS214において設定された1回の噴射当たりの噴射期間A、ステップS215において設定された燃料の噴射の回数及びステップS216において設定された噴射開始時期に基づいて、燃料の分割噴射が実際に行われるようにインジェクタ11の動作が制御される(ステップS217)。つまりは、第1動作例における燃料の分割噴射と概ね同様の態様で燃料の分割噴射が行われるようにインジェクタ11の動作が制御される。   Thereafter, similarly to the operation in step S105 in the first operation example, the injection control unit 304 operates to inject the injection period A per injection set in step S214 and the number of fuel injections set in step S215. Based on the injection start timing set in step S216, the operation of the injector 11 is controlled so that the divided fuel injection is actually performed (step S217). That is, the operation of the injector 11 is controlled so that the fuel split injection is performed in a manner substantially similar to the fuel split injection in the first operation example.

具体的には、図13の中側に示すように、噴射制御部304の動作により、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間etau_min以上であって且つ最低噴射期間etau_min+α未満となるようにインジェクタ11を駆動するための複数個の駆動パルスが生成される。生成された複数個の駆動パルスは、噴射制御部304からインジェクタ11へ出力される。その結果、インジェクタ11より燃焼室内に向けて燃料が噴射される。   Specifically, as shown in the middle of FIG. 13, the injection control unit 304 operates so that the injection period per injection is equal to or longer than the minimum injection period etau_min and less than the minimum injection period etau_min + α. A plurality of drive pulses for driving the injector 11 are generated. The plurality of generated drive pulses are output from the injection control unit 304 to the injector 11. As a result, fuel is injected from the injector 11 into the combustion chamber.

他方、ステップS212における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(b)にないと判定された場合には(ステップS212:No)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にあるか否か(つまり、図10に示す領域(c)にあるか否か)が判定される(ステップS222)。   On the other hand, as a result of the determination in step S212, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are not in the region (b) (step S212: No), the operation of the ECU 30 is subsequently performed. Thus, whether or not the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load (that is, in the region (c) shown in FIG. 10). Is determined (step S222).

ステップS222における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(c)にあると判定された場合には(ステップS222:Yes)、続いて、ステップS213の動作と同様に、点火時期制御部305の動作により、図14に示す相対的に少ない遅角量Aだけ遅れ側へシフトするように点火時期が制御される(ステップS223)。   As a result of the determination in step S222, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (c) (step S222: Yes), the operation of step S213 is subsequently performed. Similarly, by the operation of the ignition timing control unit 305, the ignition timing is controlled so as to shift to the delay side by a relatively small retardation amount A shown in FIG. 14 (step S223).

続いて、噴射期間設定部302の動作により、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が設定される(ステップS224)。ここでは、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が、図12に示す噴射期間B(つまり、最低噴射期間etau_min+α以上である期間)に設定される。   Subsequently, an injection period per one fuel injection is set by the operation of the injection period setting unit 302 (step S224). Here, the injection period per fuel injection is set to the injection period B shown in FIG. 12 (that is, the period that is equal to or longer than the minimum injection period etau_min + α).

その後、第1動作例におけるステップS103の動作と同様に、噴射回数設定部303の動作により、燃料の噴射の回数が設定される(ステップS225)。   Thereafter, the number of times of fuel injection is set by the operation of the injection number setting unit 303 in the same manner as the operation of step S103 in the first operation example (step S225).

続いて、ステップS216の動作と同様に、燃料の噴射を開始するタイミングである噴射開始時期が設定される(ステップS226)。ここでは、ステップS216の動作と同様に、吸気工程内において燃料の噴射が完了するようなタイミングで燃料噴射が行われるように、適切なタイミングを噴射開始時期として設定することが好ましい。   Subsequently, similarly to the operation in step S216, an injection start timing that is a timing at which fuel injection is started is set (step S226). Here, similarly to the operation in step S216, it is preferable to set an appropriate timing as the injection start timing so that the fuel injection is performed at a timing at which the fuel injection is completed in the intake process.

その後、第1動作例におけるステップS105の動作と同様に、噴射制御部304の動作により、ステップS224において設定された1回の噴射当たりの噴射期間B、ステップS225において設定された燃料の噴射の回数及びステップS226において設定された噴射開始時期に基づいて、燃料の分割噴射が実際に行われるようにインジェクタ11の動作が制御される(ステップS227)。   Thereafter, in the same manner as the operation in step S105 in the first operation example, the operation of the injection control unit 304 causes the injection period B per injection set in step S224, and the number of fuel injections set in step S225. Based on the injection start timing set in step S226, the operation of the injector 11 is controlled so that the divided fuel injection is actually performed (step S227).

具体的には、図13の下側に示すように、噴射制御部304の動作により、1回の噴射当たりの噴射期間が最低噴射期間etau_min+α以上となるようにインジェクタ11を駆動するための複数個の駆動パルスが生成される。このため、1つの駆動パルスのパルス幅が、ステップS217の動作によって生成される駆動パルスのパルス幅よりも大きくなっている。生成された複数個の駆動パルスは、噴射制御部304からインジェクタ11へ出力される。その結果、インジェクタ11より燃焼室内に向けて燃料が噴射される。   Specifically, as shown in the lower side of FIG. 13, by the operation of the injection control unit 304, a plurality of units for driving the injector 11 so that the injection period per injection becomes equal to or longer than the minimum injection period etau_min + α. Drive pulses are generated. For this reason, the pulse width of one drive pulse is larger than the pulse width of the drive pulse generated by the operation of step S217. The plurality of generated drive pulses are output from the injection control unit 304 to the injector 11. As a result, fuel is injected from the injector 11 into the combustion chamber.

他方、ステップS222における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(c)にないと判定された場合には(ステップS222:No)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にあるか否か(つまり、図10に示す領域(d)にあるか否か)が判定される(ステップS232)。   On the other hand, as a result of the determination in step S222, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are not in the region (c) (step S222: No), the operation of the ECU 30 is subsequently performed. Therefore, whether or not the current load and the rotational speed of the direct injection type engine 1 are in the range of low and medium rotations and low loads to high and medium loads (that is, in the region (d) shown in FIG. 10). No) is determined (step S232).

ステップS232における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(d)にあると判定された場合には(ステップS232:Yes)、続いて、点火時期制御部305の動作により、図14に示す相対的に多い遅角量Bだけ遅れ側へシフトするように点火時期が制御される(ステップS233)。つまり、ステップS213及びステップS223において遅角側へシフトされる点火時期よりも更に遅角側へ点火時期がシフトされる。この場合、燃料は、分割噴射されていなくともよい。   As a result of the determination in step S232, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (d) (step S232: Yes), the ignition timing control unit 305 is subsequently performed. By this operation, the ignition timing is controlled so as to shift to the delay side by the relatively large retardation amount B shown in FIG. 14 (step S233). That is, the ignition timing is shifted further to the retard side than the ignition timing shifted to the retard side in steps S213 and S223. In this case, the fuel may not be divided and injected.

他方、ステップS232における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(d)にないと判定された場合には(ステップS232:No)、動作を終了する。   On the other hand, as a result of the determination in step S232, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are not in the region (d) (step S232: No), the operation is terminated.

以上説明したように、第2動作例によれば、ノッキングが検出された場合には、回転数及び負荷の夫々の状態に応じて、燃料の噴射の態様を変更することで、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。以下、回転数及び負荷の夫々の状態に応じた動作及びその効果についてより詳細に説明を進める。   As described above, according to the second operation example, when knocking is detected, the occurrence of knocking is suppressed by changing the fuel injection mode according to the state of the rotation speed and the load. It can be avoided or suppressed. Hereinafter, the operation according to each state of the rotation speed and the load and the effect thereof will be described in more detail.

まず、回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲(つまり、領域(a))にある場合は、第1動作例に示す分割噴射によって点火時期を進み側へシフトさせている。従って、ノッキングの発生によって通常のリタード制御等を単に行なってしまえば、せっかく進み側へシフトさせた点火時期を、一律に遅れ側へシフトさせることになり好ましくない。   First, when the rotation speed and load are in the range of low rotation and high load (that is, region (a)), the ignition timing is shifted to the advance side by the divided injection shown in the first operation example. Therefore, if the normal retard control or the like is simply performed due to the occurrence of knocking, the ignition timing shifted to the advance side will be shifted uniformly to the delay side, which is not preferable.

従って、第2動作例では、1回の噴射当たりの噴射期間が噴射期間Aとなるような分割噴射が、燃圧が低下した状態で且つ分割噴射の回数が増加した状態で行われるため、燃料の噴射量を維持しつつも、燃圧低下に起因して燃料の分散を更に不十分にすることができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができるため、MBTが進み側へシフトする。一方で、点火時期の遅れ側又は進み側へのシフトが行われないため、MBTに対する点火時期の遅れ量は拡大することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を遅れ側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。その一方で、上述した分割噴射によって、絶対的な点火時期は進み側にシフトした状態(具体的には、圧縮上死点から進み側へシフトした状態)を維持しているため、筒内圧力が相対的には低い状態で点火することができ、その結果、点火に必要な電圧を低くすることができる。   Accordingly, in the second operation example, split injection in which the injection period per injection is the injection period A is performed in a state where the fuel pressure is reduced and the number of split injections is increased. While maintaining the injection amount, it is possible to further reduce fuel dispersion due to a decrease in fuel pressure. As a result, the combustion speed can be further reduced, so that the MBT shifts toward the advance side. On the other hand, since the ignition timing is not shifted to the delay side or the advance side, the amount of ignition timing delay with respect to MBT increases. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state where the ignition timing is shifted to the delay side by the retard control. Thereby, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed. On the other hand, the above-described split injection maintains the state in which the absolute ignition timing is shifted to the advance side (specifically, the state shifted from the compression top dead center to the advance side). Can be ignited in a relatively low state, and as a result, the voltage required for ignition can be lowered.

更に、インテークバルブ7が閉口状態となるまで燃料を噴射することができるため、吸気工程に続く圧縮工程の一部においても燃料を噴射することができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができるため、MBTが進み側へシフトする。このため、上述したように、ノッキングの発生を回避ないしは抑制しながらも、点火に必要な電圧を低くすることができるという効果を好適に享受することができる。   Further, since the fuel can be injected until the intake valve 7 is closed, the fuel can be injected even in a part of the compression process following the intake process. As a result, the combustion speed can be further reduced, so that the MBT shifts toward the advance side. For this reason, as described above, while avoiding or suppressing the occurrence of knocking, it is possible to suitably enjoy the effect that the voltage required for ignition can be lowered.

更に、噴射の終了時期を吸気バルブが閉口状態となる時点に合わせるため、噴射の開始時期を相対的に遅らせることができる。これにより、ピストン5の頭頂部への燃料の付着によるスモークの発生を回避ないしは抑制することができる。更には、吸気工程においては気流による攪拌効果によって燃焼室内における燃料の分散が促進しかねない(言い換えれば、燃料の拡がり角の抑制効果が減少しかねない)ことを考慮すれば、噴射の開始時期を相対的に遅らせることによって、圧縮工程の一部においても燃料を噴射することができ、その結果、燃料の分散が不十分な状態をより好適に実現することができる。これにより、燃焼速度を更に減少させることができる。   Furthermore, since the end timing of injection is matched with the time when the intake valve is closed, the start timing of injection can be relatively delayed. Thereby, generation | occurrence | production of the smoke by the adhesion of the fuel to the top part of piston 5 can be avoided or suppressed. Furthermore, in consideration of the fact that in the intake process, the dispersion of the fuel in the combustion chamber may be promoted by the stirring effect due to the airflow (in other words, the effect of suppressing the fuel spread angle may be reduced), the injection start time By relatively delaying, it is possible to inject fuel even in a part of the compression process, and as a result, it is possible to more suitably realize a state where fuel dispersion is insufficient. Thereby, the combustion rate can be further reduced.

続いて、回転数及び負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲(つまり、領域(b))にある場合は、1回の噴射当たりの噴射期間が噴射期間Aとなるような分割噴射によって燃料の分散を不十分にすることができる。つまり、第1動作例における動作と同様の態様で、燃料の分割噴射が行われる。これにより、燃焼速度を減少させることができるため、MBTが進み側へシフトする。このため、MBTに対する点火時期の遅れ量は拡大することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を遅れ側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これにより、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   Subsequently, when the rotation speed and load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium and high load (that is, region (b)), the injection period per injection becomes the injection period A. Divided injection can make fuel dispersion insufficient. That is, fuel split injection is performed in the same manner as the operation in the first operation example. As a result, the combustion speed can be reduced, so that the MBT shifts toward the advance side. For this reason, the amount of delay of the ignition timing with respect to MBT increases. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state where the ignition timing is shifted to the delay side by the retard control. Thereby, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

その一方で、点火時期は、相対的に小さい遅角量Aだけ遅れ側へシフトされる。仮に、回転数及び負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にある場合においても、回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合において用いられる遅角量Bだけ点火時期を遅れ側へシフトすれば、排気ガス温が増加することによって過給圧が増加し、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができない。しかるに、第2動作例によれば、相対的に小さい遅角量Aだけ点火時期が遅れ側へシフトされるため、排気ガス温の増加を抑制することによって過給圧の増加を抑制することができ、その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   On the other hand, the ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small retardation amount A. Even if the rotation speed and load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium and high load, ignition is performed by the retard amount B used when the rotation speed and load are in the range of low rotation and high load. If the timing is shifted to the delay side, the supercharging pressure increases due to an increase in the exhaust gas temperature, and as a result, the occurrence of knocking cannot be avoided or suppressed. However, according to the second operation example, since the ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small retardation amount A, the increase in the supercharging pressure can be suppressed by suppressing the increase in the exhaust gas temperature. As a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

続いて、回転数及び負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲(つまり、領域(c))にある場合は、1回の噴射当たりの噴射期間が噴射期間Bとなるような分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることができる。点火時期は、相対的に小さい遅角量Aだけ遅れ側へシフトされる。これにより、燃焼速度を増加させることによってノッキング余裕度の改善を図ることができると共に、排気ガス温の増加を抑制することによって過給圧の増加を抑制することができる。その結果、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   Subsequently, when the rotation speed and load are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load (that is, region (c)), the injection period per injection becomes the injection period B. The fuel can be sufficiently dispersed by split injection. The ignition timing is shifted to the delay side by a relatively small retardation amount A. Thereby, it is possible to improve the knock margin by increasing the combustion speed, and it is possible to suppress the increase in the supercharging pressure by suppressing the increase in the exhaust gas temperature. As a result, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed.

尚、回転数及び負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲(つまり、領域(c))にある場合は、排気ガス温の増加を抑制するためには、燃料の総噴射量を増減させる対策も考えられる。しかしながら、燃料の総噴射量を増加させた場合には、スモークの排出量が増大し、燃料の総噴射量を減少させた場合には、燃焼が不安定となる(つまり、高過給であるため点火不良が発生する)ため好ましくない。従って、上述したように、1回の噴射当たりの噴射期間が安定噴射期間以上となる分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることが好ましい。   When the rotation speed and load are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load (that is, region (c)), in order to suppress an increase in exhaust gas temperature, the total fuel injection amount Measures to increase or decrease can be considered. However, when the total fuel injection amount is increased, the smoke emission amount increases, and when the total fuel injection amount is decreased, the combustion becomes unstable (that is, high supercharging). Therefore, ignition failure occurs), which is not preferable. Therefore, as described above, it is preferable that fuel is sufficiently dispersed by split injection in which the injection period per injection is equal to or longer than the stable injection period.

続いて、回転数及び負荷が低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷(つまり、領域(d))にある場合は、点火要求電圧及び排気ガス温のいずれも、動作が不安定となる電圧及び排気ガス温と比較して余裕がある。従って、点火時期は、相対的に大きい遅角量Bだけ遅れ側へシフトさせる(つまり、従来のリタード制御を行う)ことで、ノッキングの発生を回避ないしは抑制することができる。   Subsequently, when the rotation speed and load are in the low and medium rotation and low to high rotation and medium load (that is, in the region (d)), both the ignition request voltage and the exhaust gas temperature become unstable. There is a margin compared to the voltage and exhaust gas temperature. Therefore, the occurrence of knocking can be avoided or suppressed by shifting the ignition timing to the delay side by a relatively large retardation amount B (that is, performing the conventional retard control).

(2−3)第3動作例
続いて、図15から図18を参照しながら、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第3動作例について説明を進める。ここに、図15は、本実施形態に係る筒内噴射型エンジン1の第3動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートであり、図16は、第3動作例における燃料の噴射の一の態様を概念的に示すタイミングチャートであり、図17は、第3動作例における燃料の噴射の他の態様を概念的に示すタイミングチャートであり、図18は、図16及び図17に示す態様で燃料を噴射した場合のMBTのシフトを概念的に示す説明図である。
(2-3) Third Operation Example Next, a third operation example of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 18. FIG. 15 is a flowchart conceptually showing an overall flow of the third operation example of the direct injection type engine 1 according to the present embodiment. FIG. 16 is a flowchart showing fuel injection in the third operation example. FIG. 17 is a timing chart conceptually showing one aspect, FIG. 17 is a timing chart conceptually showing another aspect of fuel injection in the third operation example, and FIG. 18 is shown in FIGS. It is explanatory drawing which shows notionally the shift of MBT at the time of injecting a fuel in the aspect.

第3動作例は、第2動作例が行われている場合に、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かの判定を行う際の動作を示している。この第3動作例は、上述した第2動作例と並行して行われてもよいし、第2動作例に引き続いて行われてもよい。   The third operation example shows an operation when it is determined whether or not the occurrence of knocking is avoided or suppressed when the second operation example is performed. The third operation example may be performed in parallel with the second operation example described above, or may be performed subsequent to the second operation example.

図15に示すように、まず、ECU30の動作により、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かの判定動作を行うか否かが判定される(ステップS301)。   As shown in FIG. 15, first, it is determined whether or not to determine whether or not knocking has been avoided or suppressed by the operation of the ECU 30 (step S301).

ステップS301における判定の結果、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かの判定動作を行わないと判定された場合には(ステップS301:No)、動作を終了する。   As a result of the determination in step S301, if it is determined not to perform the operation of determining whether or not the occurrence of knocking has been avoided or suppressed (step S301: No), the operation ends.

他方、ステップS301における判定の結果、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かの判定動作を行うと判定された場合には(ステップS301:Yes)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、低回転及び高負荷の範囲又は低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にあるか否か(つまり、図10に示す領域(a)又は領域(b)にあるか否か)が判定される(ステップS302)。   On the other hand, as a result of the determination in step S301, when it is determined that the determination operation of whether or not the occurrence of knocking is avoided or suppressed (step S301: Yes), subsequently, the current cylinder is determined by the operation of the ECU 30. Whether the load and the rotational speed of the internal injection type engine 1 are in the range of low rotation and high load or in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium and high load (that is, the region (a) shown in FIG. It is determined whether or not it is in the region (b) (step S302).

ステップS302における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)又は領域(b)にあると判定された場合には(ステップS302:Yes)、続いて、噴射期間設定部302の動作により、1回の燃料噴射当たりの噴射期間が、図12に示す噴射期間B(つまり、最低噴射期間etau_min+α以上である期間)に設定される(ステップS303)。   As a result of the determination in step S302, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (a) or the region (b) (step S302: Yes), then, By the operation of the injection period setting unit 302, the injection period per one fuel injection is set to the injection period B shown in FIG. 12 (that is, the period that is not less than the minimum injection period etau_min + α) (step S303).

尚、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)又は領域(b)にある場合には、1回の燃料噴射当たりの噴射期間は、当初は図12に示す噴射期間Aに設定されている。このため、ステップS303における動作は、1回の燃料噴射当たりの噴射期間を、噴射期間Aから噴射期間Bへ増加させる動作となる。   When the current load and the rotational speed of the in-cylinder injection engine 1 are in the region (a) or the region (b), the injection period per one fuel injection is initially the injection shown in FIG. Period A is set. For this reason, the operation in step S303 is an operation of increasing the injection period per one fuel injection from the injection period A to the injection period B.

その後、ECU30の動作により、ノッキングセンサ12の出力をモニタリングすることで、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かが判定される(ステップS304)。つまり、図9のステップS201と同様に、ノッキングが発生しているか否かが判定される。   Thereafter, by monitoring the output of the knocking sensor 12 by the operation of the ECU 30, it is determined whether or not the occurrence of knocking is avoided or suppressed (step S304). That is, as in step S201 in FIG. 9, it is determined whether or not knocking has occurred.

他方、ステップS302における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)又は領域(b)にないと判定された場合には(ステップS302:No)、続いて、ECU30の動作により、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲又は低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にあるか否か(つまり、図10に示す領域(c)又は領域(d)にあるか否か)が判定される(ステップS312)。   On the other hand, as a result of the determination in step S302, if it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection engine 1 are not in the region (a) or the region (b) (step S302: No), then, By the operation of the ECU 30, the current load and rotation speed of the in-cylinder injection engine 1 is in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load, or from low and medium rotation and low load to high rotation and medium load. (That is, whether it is in the region (c) or the region (d) shown in FIG. 10) or not (step S312).

ステップS312における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(c)又は領域(d)にあると判定された場合には(ステップS312:Yes)、点火時期制御部305の動作により、点火時期が進み側へシフトされる(ステップS313)。   As a result of the determination in step S312, if it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are in the region (c) or the region (d) (step S312: Yes), the ignition timing control is performed. The ignition timing is shifted to the advanced side by the operation of unit 305 (step S313).

その後、ECU30の動作により、ノッキングセンサ12の出力をモニタリングすることで、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否か(つまり、ノッキングが発生しているか否か)が判定される(ステップS304)。   Thereafter, by monitoring the output of the knocking sensor 12 by the operation of the ECU 30, it is determined whether or not knocking has been avoided or suppressed (that is, whether or not knocking has occurred) (step S304).

他方、ステップS312における判定の結果、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(c)又は領域(d)にないと判定された場合には(ステップS312:No)、動作を終了する。   On the other hand, as a result of the determination in step S312, when it is determined that the current load and rotation speed of the direct injection type engine 1 are not in the region (c) or the region (d) (step S312: No), the operation is performed. Exit.

以上説明したように、第3動作例によれば、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)又は領域(b)にある場合には、1回の噴射当たりの噴射期間が噴射期間B(つまり、最低噴射期間etau_min+α以上)となる分割噴射によって、燃料の分散を十分にすることができる。これにより、燃焼速度を増加させることができるため、図18に示すように、MBTが遅れ側へシフトする。つまり、MBTを点火時期の絶対的な位置に近づけることができる。このため、MBTに対する点火時期の遅れ量は縮小することになる。その結果、MBTに対する点火時期の相対的な位置は、リタード制御によって点火時期を一律に進み側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することができる。これによりノッキングの発生が回避されたか否かを好適に判定することができる。   As described above, according to the third operation example, when the current load and the rotational speed of the direct injection type engine 1 are in the region (a) or the region (b), the amount per injection is one. The fuel can be sufficiently dispersed by the divided injection in which the injection period is the injection period B (that is, the minimum injection period etau_min + α or more). As a result, the combustion speed can be increased, so that the MBT shifts to the delay side as shown in FIG. That is, MBT can be brought close to the absolute position of the ignition timing. For this reason, the delay amount of the ignition timing with respect to MBT is reduced. As a result, the relative position of the ignition timing with respect to MBT can realize the same state as the state in which the ignition timing is uniformly advanced and shifted by the retard control. Thereby, it can be suitably determined whether or not the occurrence of knocking is avoided.

仮に、点火時期制御部305によって点火時期の絶対的な位置を進み側へシフトさせたとすると、点火時期の進角による燃焼の早まりから燃料が蒸し焼きとなり、その結果、スモークの排出量が増大してしまう。従って、1回の噴射当たりの噴射期間を噴射期間Bに設定することに起因した燃焼速度の増加によって、リタード制御によって点火時期を進み側へシフトさせた状態と同一の状態を実現することが好ましい。   If the ignition timing control unit 305 shifts the absolute position of the ignition timing to the advance side, the fuel is steamed from the earlier combustion due to the advance of the ignition timing, resulting in an increase in smoke emissions. End up. Therefore, it is preferable to realize the same state as the state in which the ignition timing is shifted to the advance side by the retard control by increasing the combustion speed due to setting the injection period per injection to the injection period B. .

他方で、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(c)又は領域(d)にある場合には、点火時期制御部305によって点火時期の絶対的な位置を進み側へシフトさせたとしても、スモークの排出量が増大する不都合は生じない。従って、この場合には、点火時期制御部305によって点火時期の絶対的な位置を進み側へ一律にシフトさせることで、ノッキングの発生が回避ないしは抑制されたか否かを好適に判定することができる。   On the other hand, when the current load and rotational speed of the direct injection engine 1 are in the region (c) or the region (d), the ignition timing control unit 305 moves the absolute position of the ignition timing forward. Even if it is shifted, there is no inconvenience that the smoke discharge amount increases. Therefore, in this case, it is possible to suitably determine whether or not the occurrence of knocking has been avoided or suppressed by uniformly shifting the absolute position of the ignition timing to the advance side by the ignition timing control unit 305. .

尚、現在の筒内噴射型エンジン1の負荷及び回転数が、領域(a)にある場合には、燃焼速度を増加させるために、燃圧を増加させる対策も考えられる。しかしながら、燃圧を増加させる構成を採用すれば、図15のステップS304においてノッキングの発生が回避ないしは抑制されていないと判定された場合には、再度燃圧を低下する必要がある。これは、燃圧の変動が頻繁に発生しかねない。従って、より好適な対策としては、上述したように、1回の噴射当たりの噴射量を増加させる(つまり、噴射期間Bに設定する)ことが好ましい。   In addition, when the load and rotation speed of the present in-cylinder injection engine 1 are in the region (a), a countermeasure for increasing the fuel pressure can be considered in order to increase the combustion speed. However, if the configuration for increasing the fuel pressure is adopted, if it is determined in step S304 in FIG. 15 that the occurrence of knocking is not avoided or suppressed, it is necessary to lower the fuel pressure again. This can lead to frequent fluctuations in fuel pressure. Therefore, as a more suitable measure, as described above, it is preferable to increase the injection amount per injection (that is, set to the injection period B).

本発明は、上述した実施形態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筒内噴射型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 embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. A control device for an internal combustion engine is also included in the technical scope of the present invention.

本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの基本構成を概念的に示す構成図である。It is a block diagram which shows notionally the basic composition of the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの断面を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the cross section of the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る筒内噴射型エンジンが備えるインジェクタの断面を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the cross section of the injector with which the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment is provided. 本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの第1動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows notionally the whole flow of the 1st operation example of the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment. 低回転及び高負荷の範囲である領域(a)を概念的に示すグラフであるIt is a graph which shows notionally the field (a) which is the range of low rotation and high load. インジェクタからの燃料の噴射における噴射期間−噴射量(噴霧拡がり角)特性を概念的に示すグラフである。It is a graph which shows notionally the injection period-injection amount (spray spread angle) characteristic in the injection of the fuel from an injector. 燃料の分割噴射及び一括噴射の夫々の態様を概念的に示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows notionally each mode of division injection of fuel and collective injection. 燃料の分割噴射及び一括噴射の夫々が行われる場合の燃焼速度、ノック余裕度及び点火時期を示すグラフである。It is a graph which shows the combustion speed, knock margin, and ignition timing in case each of the division | segmentation injection of fuel and collective injection is performed. 本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの第2動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows notionally the whole flow of the 2nd operation example of the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment. 負荷(トルク)及び回転数によって特定される筒内噴射型エンジンの動作状態を概念的に示すグラフである。It is a graph which shows notionally the operating state of the direct injection type engine specified by load (torque) and rotation speed. 燃圧の低下制御を概念的に示すグラフである。5 is a graph conceptually showing fuel pressure reduction control. インジェクタからの燃料の噴射における噴射期間−噴射量(噴霧拡がり角)特性を概念的に示すグラフである。It is a graph which shows notionally the injection period-injection amount (spray spread angle) characteristic in the injection of the fuel from an injector. 第2動作例における燃料の噴射の態様を概念的に示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows notionally the mode of fuel injection in the 2nd example of operation. 点火時期の遅角量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of retardation of ignition timing. 本実施形態に係る筒内噴射型エンジンの第3動作例の全体的な流れを概念的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows notionally the whole flow of the 3rd operation example of the cylinder injection type engine which concerns on this embodiment. 第3動作例における燃料の噴射の一の態様を概念的に示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows notionally one mode of fuel injection in the 3rd example of operation. 第3動作例における燃料の噴射の他の態様を概念的に示すタイミングチャートである。12 is a timing chart conceptually showing another aspect of fuel injection in the third operation example. 図16及び図17に示す態様で燃料を噴射した場合のMBTのシフトを概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the shift of MBT at the time of injecting a fuel in the aspect shown in FIG.16 and FIG.17.

符号の説明Explanation of symbols

1 筒内噴射型エンジン
2 シリンダ
3 インテークマニホールド
4 エギゾーストマニホールド
5 ピストン
6 キャビティ
7 インテークポート
8 エギゾーストポート
11 インジェクタ
12 ノッキングセンサ
14 燃料供給ユニット
15 燃料管路
16 燃料タンク
21 排気タービン
22 コンプレッサー
23 ローターシャフト
24 エアクリーナー
25 インタークーラー
30 ECU
301 燃圧設定部
302 噴射期間設定部
303 噴射回数設定部
304 噴射制御部
305 点火時期制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-cylinder injection type engine 2 Cylinder 3 Intake manifold 4 Exhaust manifold 5 Piston 6 Cavity 7 Intake port 8 Exhaust port 11 Injector 12 Knocking sensor 14 Fuel supply unit 15 Fuel line 16 Fuel tank 21 Exhaust turbine 22 Compressor 23 Rotor shaft 24 Air Cleaner 25 Intercooler 30 ECU
301 Fuel Pressure Setting Unit 302 Injection Period Setting Unit 303 Injection Number Setting Unit 304 Injection Control Unit 305 Ignition Timing Control Unit

Claims (10)

過給器と、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の回転数及び負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合に、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御する噴射制御手段と、
前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記燃料噴射弁が前記燃料を噴射可能な最低の時間を示す最低噴射期間以上且つ噴射された前記燃料の噴霧拡がり角が安定し始める安定噴射期間未満に設定する噴射期間設定手段と
を備え、
前記燃料噴射弁は、スワール流を形成するスワール弁を含むことを特徴とする筒内噴射型内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine comprising a supercharger and a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber,
An injection control means for controlling the fuel injection valve so as to divide and inject the fuel into a plurality of times in an intake process when the rotational speed and load of the internal combustion engine are in a range of low rotation and high load;
An injection period per injection of the fuel that is divided and injected into the plurality of times is equal to or longer than a minimum injection period that indicates a minimum time during which the fuel injection valve can inject the fuel. An injection period setting means for setting the spray spread angle to be less than a stable injection period where the spray spread angle starts to stabilize,
The control device for a direct injection internal combustion engine, wherein the fuel injection valve includes a swirl valve that forms a swirl flow.
前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料の噴射期間が、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料以外の燃料の噴射期間よりも長くなるように、前記複数回に分割して噴射される前記燃料のうち最後に噴射される燃料の噴射期間を設定することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。   The injection period setting means has an injection period of the fuel injected last among the fuel injected dividedly in the plurality of times, and is injected last in the fuel injected in the plurality of times. The fuel injection period of the last fuel to be injected among the fuels divided and injected into the plurality of times is set so as to be longer than the fuel injection period of fuel other than the fuel. The control apparatus for a cylinder injection type internal combustion engine according to claim. ノッキングの発生を検出するノッキング検出手段と、
前記ノッキングの発生が検出された場合に、前記燃焼室における点火時期を、前記回転数及び前記負荷の夫々に応じて定まる所定量だけ遅らせる又は進ませる点火時期制御手段と
を更に備え、
前記噴射制御手段は、前記ノッキングの発生が検出された場合には、前記回転数及び前記負荷の夫々に応じて、前記燃料の噴射の態様を変更するように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
Knocking detection means for detecting occurrence of knocking;
Ignition timing control means for delaying or advancing the ignition timing in the combustion chamber by a predetermined amount determined according to each of the rotational speed and the load when the occurrence of knocking is detected,
When the occurrence of knocking is detected, the injection control means controls the fuel injection valve so as to change the fuel injection mode in accordance with each of the rotational speed and the load. The control device for a direct injection internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the control device is an internal combustion engine.
前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、
前記点火時期制御手段は、前記所定量を0に設定し、
前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満に設定し、
前記噴射制御手段は、前記ノッキングの発生が検出されていない場合と比較して、前記燃料の燃圧を低下させると共に前記燃料の噴射の分割の回数を増加させるように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項3に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
When the occurrence of knocking is detected when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and high load,
The ignition timing control means sets the predetermined amount to 0,
The injection period setting means sets an injection period per injection of the fuel to be injected divided into a plurality of times to be not less than the minimum injection period and less than a stable injection period,
The injection control means controls the fuel injection valve so as to decrease the fuel pressure of the fuel and increase the number of divisions of the fuel injection as compared with a case where the occurrence of knocking is not detected. 4. The control apparatus for a direct injection internal combustion engine according to claim 3, wherein
前記噴射制御手段は、吸気バルブの状態が開口状態から閉口状態になる時点で前記燃料の噴射を終了するように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項4に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。   5. The in-cylinder injection according to claim 4, wherein the injection control unit controls the fuel injection valve so as to end the fuel injection when the state of the intake valve changes from an open state to a closed state. 6. Type internal combustion engine control device. 前記回転数及び前記負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、
前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合における前記所定量である第1所定量よりも小さい第2所定量だけ遅らせ、
前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記最低噴射期間以上且つ安定噴射期間未満に設定し、
前記噴射制御手段は、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
When the occurrence of knocking is detected when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium high load,
The ignition timing control means delays the ignition timing by a second predetermined amount that is smaller than a first predetermined amount that is the predetermined amount when the rotation speed and the load are in a range of low rotation and high load,
The injection period setting means sets an injection period per injection of the fuel to be injected divided into a plurality of times to be not less than the minimum injection period and less than a stable injection period,
6. The in-cylinder according to claim 3, wherein the injection control unit controls the fuel injection valve so that the fuel is divided into a plurality of times and injected in an intake process. A control device for an injection type internal combustion engine.
前記回転数及び前記負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、
前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷である場合における前記所定量である第1所定量よりも小さい第2所定量だけ遅らせ、
前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記安定噴射期間以上に設定し、
前記噴射制御手段は、吸気工程において、前記燃料を複数回に分割して噴射するように前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
When the occurrence of knocking is detected when the rotation speed and the load are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load,
The ignition timing control means delays the ignition timing by a second predetermined amount smaller than a first predetermined amount that is the predetermined amount when the rotation speed and the load are low rotation and high load,
The injection period setting means sets an injection period per one injection of the fuel to be injected divided into a plurality of times to be equal to or more than the stable injection period,
The in-cylinder according to any one of claims 3 to 6, wherein the injection control means controls the fuel injection valve so that the fuel is divided into a plurality of times and injected in an intake process. A control device for an injection type internal combustion engine.
前記回転数及び前記負荷が低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された場合には、
前記点火時期制御手段は、前記点火時期を、前記回転数及び前記負荷が低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲又は中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にある場合における前記所定量である第2所定量よりも大きい第1所定量だけ遅らせることを特徴とする請求項3から7のいずれか一項に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
When the occurrence of knocking is detected when the rotation speed and the load are in the range of low to medium rotation and low load to high rotation and medium load,
The ignition timing control means sets the ignition timing when the rotation speed and the load are in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium to high load or in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load. The control apparatus for a direct injection internal combustion engine according to any one of claims 3 to 7, wherein the control is delayed by a first predetermined amount that is larger than a second predetermined amount that is the predetermined amount.
前記回転数及び前記負荷が低回転及び高負荷の範囲にある場合又は低回転及び中負荷から中回転及び中高負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された後に、前記ノッキングの発生が回避されたか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記判定手段による判定が行われる場合には、前記噴射期間設定手段は、前記複数回に分割して噴射される前記燃料の1回の噴射当たりの噴射期間を、前記安定噴射期間以上に設定することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
The occurrence of knocking is detected after the occurrence of knocking is detected when the rotational speed and the load are in the range of low rotation and high load, or in the range of low rotation and medium load to medium rotation and medium high load. A determination means for determining whether or not it has been avoided;
When the determination by the determination unit is performed, the injection period setting unit sets the injection period per injection of the fuel that is divided and injected into the plurality of times to be equal to or more than the stable injection period. The control apparatus for a cylinder injection internal combustion engine according to any one of claims 4 to 6, wherein the control apparatus is a cylinder injection type internal combustion engine.
前記回転数及び前記負荷が中回転及び高負荷から高回転及び高負荷の範囲にある場合又は低中回転及び低負荷から高回転及び中負荷の範囲にある場合において前記ノッキングの発生が検出された後に、前記ノッキングの発生が回避されたか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記判定手段による判定が行われる場合には、前記点火時期制御手段は、遅らせた前記点火時期を進ませることを特徴とする請求項7又は8に記載の筒内噴射型内燃機関の制御装置。
The occurrence of knocking is detected when the rotation speed and the load are in the range of medium rotation and high load to high rotation and high load, or in the range of low to medium rotation and low load to high rotation and medium load. A determination means for determining whether or not the occurrence of the knocking is avoided later;
The control apparatus for a direct injection internal combustion engine according to claim 7 or 8, wherein when the determination by the determination means is made, the ignition timing control means advances the delayed ignition timing.
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