JP2013174135A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Nozomi Sasaki
望 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine which can avoid the occurrence of preignition in a spark ignition internal combustion engine including an ignition plug.SOLUTION: A control device of an internal combustion engine includes; a fuel property detecting means for detecting content information of aniline based nitrogen compound in fuel supplied to the internal combustion engine 10; and a control means for controlling the temperature of a combustion chamber in the compression stroke of the internal combustion engine 10 to a range where preignition does not occur, based on the content information of aniline based nitrogen compound. It is preferable that when a NOx amount MNOx in an exhaust gas is larger than a prescribed determination value a (step 102) and establishment of a KCS (Knock Control System) amount of retard amount=0 is recognized (step 104), the control device determines that the aniline based nitrogen compound is contained in the fuel and an ignition timing in a high rotation speed high load region is retarded as a preignition preventing control (step 106).

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来、例えばWO2011/114459号公報には、内燃機関に供給されるガソリン燃料中の窒素成分濃度が高い場合に、リーンバーン運転を行う運転領域の一部または全部を、ストイキ運転を行う領域に変更する制御装置が開示されている。窒素成分濃度が高いガソリン燃料中の供給を受けてリーンバーン運転を行うと、NOxの排出量が増大する。上記従来の技術では、燃料性状検出装置によって燃料中の窒素成分濃度を検出し、検出された窒素成分濃度が所定値よりも高い場合にリーンバーン運転領域が予め縮小されるので、NOxの排出量を抑制することができる。   Conventionally, for example, in WO 2011/114459, when a nitrogen component concentration in gasoline fuel supplied to an internal combustion engine is high, a part or all of an operation region where lean burn operation is performed is changed to a region where stoichiometric operation is performed. A control device is disclosed. When lean burn operation is performed with supply of gasoline fuel having a high nitrogen component concentration, the amount of NOx emissions increases. In the above prior art, the nitrogen component concentration in the fuel is detected by the fuel property detection device, and when the detected nitrogen component concentration is higher than a predetermined value, the lean burn operation region is reduced in advance, so the amount of NOx emissions Can be suppressed.

WO2011/114459号公報WO2011 / 114459 gazette 特開2009−503526号公報JP 2009-503526 A 特開2011−12624号公報JP 2011-12624 A 特開2010−513605号公報JP 2010-513605 A

ところで、近年の高オクタン価のガソリン燃料には、窒素成分の一種であるアニリン系窒素化合物が含まれている場合がある。アニリン系窒素化合物は、中間生成物が非常に安定しているため、低温酸化反応を起こさないことで知られている。このため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほどノッキングの指標となるオクタン価(RON)が向上し、これにより耐ノッキング性能が高くなる。   By the way, recent high-octane gasoline fuel may contain an aniline-based nitrogen compound which is a kind of nitrogen component. Aniline-based nitrogen compounds are known not to cause a low-temperature oxidation reaction because an intermediate product is very stable. For this reason, the higher the component concentration of the aniline-based nitrogen compound, the higher the octane number (RON), which is an index of knocking, and the higher the anti-knocking performance.

しかしながら、今回、発明者の鋭意研究の結果、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合に、プレイグニッション(過早点火)が発生し易いことが判明した。ここで、プレイグニッションは、燃焼サイクルにおける圧縮行程中に、点火プラグの正常な点火時期より前に燃焼室内の過熱した部位から混合気が自己着火してしまう現象である。プレイグニッションが発生すると、混合気が圧縮されながら燃焼するため、燃焼室内の圧力および温度が異常に高くなるおそれがある。このため、耐ノッキング性能の向上のために高オクタン価のガソリン燃料を使用する内燃機関においては、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合も想定され、この場合予期せぬプレイグニッションが発生するおそれがあった。   However, as a result of the present inventors' extensive research, it has been found that preignition (pre-ignition) is likely to occur when the concentration of the aniline nitrogen compound is high. Here, pre-ignition is a phenomenon in which the air-fuel mixture is self-ignited from an overheated portion in the combustion chamber before the normal ignition timing of the spark plug during the compression stroke in the combustion cycle. When pre-ignition occurs, the air-fuel mixture is burned while being compressed, so the pressure and temperature in the combustion chamber may become abnormally high. For this reason, in an internal combustion engine that uses gasoline fuel with a high octane number to improve knocking resistance, it may be assumed that the concentration of the aniline nitrogen compound component is high, and in this case, unexpected preignition may occur. there were.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関において、プレイグニッションの発生を回避することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine capable of avoiding the occurrence of pre-ignition in a spark ignition internal combustion engine having a spark plug. For the purpose.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、点火プラグを備える火花点火式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出する燃料性状検出手段と、
前記アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、前記内燃機関の圧縮行程中の燃焼室内の温度をプレイグニッションが発生しない範囲に制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for a spark ignition type internal combustion engine including a spark plug,
A fuel property detecting means for detecting content information of the aniline nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine;
Control means for controlling the temperature in the combustion chamber during the compression stroke of the internal combustion engine to a range where pre-ignition does not occur based on the content information of the aniline-based nitrogen compound;
It is characterized by having.

第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料性状検出手段は、
前記内燃機関から排出されるガスのNOx量を検出するNOx量検出手段と、
前記燃料中のオクタン価情報を取得するオクタン価情報取得手段と、
を含み、前記NOx量と前記オクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The fuel property detection means includes
NOx amount detection means for detecting the NOx amount of gas discharged from the internal combustion engine;
Octane number information acquisition means for acquiring octane number information in the fuel;
And the content information of the aniline-based nitrogen compound is detected based on the relationship between the NOx amount and the octane number information.

第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記内燃機関のノッキングの発生状況を確認しながら前記内燃機関の点火時期を学習することにより、ノッキングの発生を抑制するノック制御手段を更に備え、
前記オクタン価情報取得手段は、前記ノック制御手段による点火時期の学習値を前記オクタン価情報として取得することを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
A knock control means for suppressing the occurrence of knocking by learning the ignition timing of the internal combustion engine while checking the occurrence of knocking of the internal combustion engine;
The octane number information acquisition means acquires the learned value of the ignition timing by the knock control means as the octane number information.

第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記点火時期を通常時よりも遅角させることを特徴としている。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
Further comprising ignition timing control means for controlling the ignition timing of the internal combustion engine;
The control means is characterized in that when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the ignition timing in a predetermined high-rotation and high-load region is retarded from the normal time.

第5の発明は、第1乃至第4の何れか1つの発明において、
前記内燃機関の圧縮比を可変に設定する圧縮比可変手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記圧縮比を通常時よりも低く設定することを特徴としている。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
A compression ratio variable means for variably setting the compression ratio of the internal combustion engine;
The control means is characterized in that when the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the compression ratio in a predetermined high rotation and high load region is set lower than normal.

第6の発明は、第5の発明において、
前記圧縮比可変手段は、吸気バルブの閉じ時期を可変に設定する手段を含み、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記吸気バルブの閉じ時期を通常時よりも遅角することを特徴としている。
According to a sixth invention, in the fifth invention,
The compression ratio variable means includes means for variably setting the closing timing of the intake valve,
The control means is characterized in that when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the closing timing of the intake valve in a predetermined high rotation high load region is delayed from the normal time.

第7の発明は、第1乃至第6の何れか1つの発明において、
過給機付きの内燃機関において、
過給圧の上限の制限値を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、前記制限値を通常時よりも低く設定することを特徴としている。
A seventh invention is the invention according to any one of the first to sixth inventions,
In an internal combustion engine with a supercharger,
Means for variably setting the upper limit value of the supercharging pressure;
The control means is characterized in that when the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the limit value is set lower than normal.

第8の発明は、第1乃至第7の何れか1つの発明において、
前記内燃機関と電動機とを有し、前記内燃機関および/または前記電動機の駆動力により車両を駆動するハイブリッド車両において、
前記内燃機関と電動機との出力配分を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記内燃機関に対する前記電動機の出力配分を通常時よりも増大させることを特徴としている。
According to an eighth invention, in any one of the first to seventh inventions,
In the hybrid vehicle having the internal combustion engine and the electric motor, and driving the vehicle by the driving force of the internal combustion engine and / or the electric motor,
Means for variably setting output distribution between the internal combustion engine and the electric motor;
The control means is characterized in that when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the output distribution of the electric motor to the internal combustion engine in a predetermined high-rotation high-load region is increased as compared with normal time. .

第9の発明は、第1乃至第8の何れか1つの発明において、
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が給油されたことを判定する判定手段を更に備え、
前記燃料性状検出手段は、前記燃料タンクに燃料が給油されたことが判定された場合に、前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴としている。
According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions,
A determination means for determining that fuel has been supplied to the fuel tank of the internal combustion engine;
The fuel property detecting means detects content information of an aniline nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine when it is determined that fuel is supplied to the fuel tank.

第1の発明によれば、内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報が検出される。そして、当該アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、内燃機関の圧縮行程中の燃焼室の温度がプレイグニッションの発生しない範囲となるように制御される。アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されていると、プレイグニッションの発生温度が低下する。このため、本発明によれば、アニリン系窒素化合物の含有情報を利用して、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the first aspect of the invention, information on the content of the aniline nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine is detected. Based on the content information of the aniline-based nitrogen compound, the temperature of the combustion chamber during the compression stroke of the internal combustion engine is controlled to be in a range where pre-ignition does not occur. When the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the pre-ignition generation temperature is lowered. For this reason, according to this invention, generation | occurrence | production of preignition can be avoided effectively using the content information of an aniline-type nitrogen compound.

第2の発明によれば、内燃機関から排出される排気ガス中のNOx量は、燃料中の窒素化合物濃度と相関を有している。ここで、燃料中の窒素化合物濃度は、アニリン系窒素化合物およびニトロ系窒素化合物の成分濃度に応じて変化する。これに対して、燃料中のオクタン価は、主としてアニリン系窒素化合物の成分濃度に応じて変化し、ニトロ系窒素化合物の成分濃度に応じて大きく変化しない。このため、本発明によれば、排気ガス中のNOx量とオクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することが可能となる。   According to the second invention, the amount of NOx in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine has a correlation with the concentration of nitrogen compound in the fuel. Here, the nitrogen compound concentration in the fuel varies depending on the component concentrations of the aniline nitrogen compound and the nitro nitrogen compound. On the other hand, the octane number in the fuel changes mainly according to the component concentration of the aniline nitrogen compound and does not change greatly according to the component concentration of the nitro nitrogen compound. For this reason, according to the present invention, it is possible to detect the content information of the aniline-based nitrogen compound based on the relationship between the NOx amount in the exhaust gas and the octane number information.

第3の発明によれば、ノック制御手段により算出された点火時期の学習値は、定常的な耐ノッキング性能が反映された値であるため、燃料中のオクタン価との関連が強い。このため、本発明によれば、点火時期の学習値を燃料中のオクタン価情報として用いることができる。   According to the third aspect of the invention, the learned value of the ignition timing calculated by the knock control means is a value reflecting the steady anti-knocking performance, and is therefore strongly related to the octane number in the fuel. For this reason, according to the present invention, the learned value of the ignition timing can be used as the octane number information in the fuel.

第4の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷の運転領域において点火時期が通常時に比して遅角される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼温度の高まる高回転高負荷領域の燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the fourth invention, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the ignition timing is retarded as compared with the normal time in a predetermined high rotation and high load operation region. For this reason, according to the present invention, when the pre-ignition generation temperature is lowered, the temperature increase in the combustion chamber in the high-rotation and high-load region where the combustion temperature increases can be suppressed. It can be effectively avoided.

第5の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷の運転領域の圧縮比が通常時に比して低く設定される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the fifth aspect of the invention, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the compression ratio in the predetermined high-rotation and high-load operation region is set lower than that in the normal time. For this reason, according to the present invention, when the pre-ignition occurrence temperature is lowered, the temperature rise in the combustion chamber can be suppressed, so that the occurrence of pre-ignition can be effectively avoided.

第6の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域の吸気弁の閉じ時期(IVC)が通常時に比して遅角される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、実圧縮比を下げることができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the closing timing (IVC) of the intake valve in the predetermined high rotation high load region is retarded as compared with the normal time. For this reason, according to the present invention, when the pre-ignition occurrence temperature is lowered, the actual compression ratio can be lowered, so that the occurrence of pre-ignition can be effectively avoided.

第7の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、過給圧の上限値が通常時に比して低い値に設定される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、過給圧の上限を下げることができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the seventh invention, when the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the upper limit value of the supercharging pressure is set to a lower value than in the normal time. For this reason, according to the present invention, when the pre-ignition occurrence temperature is lowered, the upper limit of the supercharging pressure can be lowered, so that the occurrence of pre-ignition can be effectively avoided.

第8の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域の内燃機関に対する電動機の出力配分が通常時に比して増大される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   According to the eighth invention, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the output distribution of the electric motor to the internal combustion engine in the predetermined high rotation high load region is increased as compared with the normal time. For this reason, according to the present invention, when the pre-ignition occurrence temperature is lowered, the temperature rise in the combustion chamber can be suppressed, so that the occurrence of pre-ignition can be effectively avoided.

第9の発明によれば、燃料を給油したことが判定された場合に、当該燃焼のアニリン系窒素化合物の含有情報が検出される。このため、本発明によれば、内燃機関に供給される燃料の性状が変化するタイミングで濃度検出が行われるので、内燃機関に供給される燃料のアニリン系窒素化合物の含有情報を常に正確に把握することができる。   According to the ninth aspect, when it is determined that the fuel is supplied, the content information of the combustion aniline-based nitrogen compound is detected. Therefore, according to the present invention, since concentration detection is performed at the timing when the properties of the fuel supplied to the internal combustion engine change, the content information of the aniline nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine is always accurately grasped. can do.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の特性について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the aniline type nitrogen compound in gasoline fuel. 内燃機関の運転領域に対する点火時期を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the ignition timing with respect to the driving | operation area | region of an internal combustion engine. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention.

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施の形態のシステムは、内燃機関(エンジン)10を備えている。内燃機関10は過給機付きの火花点火式内燃機関として構成されている。尚、過給機の構成については多くの文献において公知であるため図示を省略する。内燃機関10の排気側には、排気通路16が連通している。排気通路16には、排気ガス中の有害成分を浄化するための排気浄化触媒18が配置されている。排気浄化触媒18としては、例えば、三元触媒などの公知の触媒を用いることができる。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes an internal combustion engine (engine) 10. The internal combustion engine 10 is configured as a spark ignition internal combustion engine with a supercharger. In addition, since the structure of a supercharger is well-known in many literatures, illustration is abbreviate | omitted. An exhaust passage 16 communicates with the exhaust side of the internal combustion engine 10. An exhaust purification catalyst 18 for purifying harmful components in the exhaust gas is disposed in the exhaust passage 16. As the exhaust purification catalyst 18, for example, a known catalyst such as a three-way catalyst can be used.

また、本実施の形態のシステムは、給油されたガソリン燃料を貯留するための燃料タンク12を備えている。燃料タンク12には、燃料配管14の一端が接続されている。該燃料配管14の他端は、内燃機関10の燃料系に接続されている。   In addition, the system according to the present embodiment includes a fuel tank 12 for storing refueled gasoline fuel. One end of a fuel pipe 14 is connected to the fuel tank 12. The other end of the fuel pipe 14 is connected to the fuel system of the internal combustion engine 10.

更に、排気通路16における排気浄化触媒18の上流側には、内燃機関10から排気されるガスの成分を分析する排気分析装置として、排気ガス中のNOx量を検出するためのNOxセンサ22が設けられている。   Further, on the upstream side of the exhaust purification catalyst 18 in the exhaust passage 16, a NOx sensor 22 for detecting the amount of NOx in the exhaust gas is provided as an exhaust analyzer for analyzing the components of the gas exhausted from the internal combustion engine 10. It has been.

本実施の形態のシステムは、図1に示すとおり、ECU(Electronic Control Unit)20を備えている。ECU20の入力部には、上述したNOxセンサ22の他、クランク軸の回転位置を検知するためのクランク角センサ、水温を検知するための水温センサ、およびノッキングの発生を検知するノックセンサ等の各種センサが接続されている。また、ECU20の出力部には、スロットルバルブ、点火プラグ、および燃料噴射弁等の各種アクチュエータが接続されている。ECU20は、入力された各種の情報に基づいて、内燃機関10の運転状態を制御する。   The system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 20 as shown in FIG. In addition to the NOx sensor 22 described above, the input unit of the ECU 20 includes a crank angle sensor for detecting the rotational position of the crankshaft, a water temperature sensor for detecting the water temperature, and a knock sensor for detecting the occurrence of knocking. Sensor is connected. Various actuators such as a throttle valve, a spark plug, and a fuel injection valve are connected to the output portion of the ECU 20. The ECU 20 controls the operating state of the internal combustion engine 10 based on various types of input information.

[実施の形態1の動作]
次に、図2および図3を参照して本実施の形態の動作について説明する。内燃機関10では、燃焼サイクルにおける圧縮行程中に、点火プラグの正常な点火時期よりも前に燃焼室内の過熱した部位から混合気が自己着火してしまうプレイグニッションが発生する場合がある。プレイグニッションが発生すると、混合気が圧縮されながら燃焼するため、燃焼室内の圧力および温度が異常に高くなるおそれがある。特に、近年、小排気量で高出力を確保するために過給エンジンや高圧縮比エンジンへの需要が高まりつつあるが、これらの高圧縮比エンジンは、筒内の圧縮圧力が高いためプレイグニッションがより発生し易い条件を有している。
[Operation of Embodiment 1]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the internal combustion engine 10, during the compression stroke in the combustion cycle, preignition may occur in which the air-fuel mixture self-ignites from an overheated portion in the combustion chamber before the normal ignition timing of the spark plug. When pre-ignition occurs, the air-fuel mixture burns while being compressed, so the pressure and temperature in the combustion chamber may become abnormally high. In particular, in recent years, there has been an increasing demand for supercharged engines and high compression ratio engines in order to ensure high output with small displacement, but these high compression ratio engines have a high pres- Is more likely to occur.

プレイグニッションの発生を抑止するためには、圧縮行程中の燃焼室内の温度を該プレイグニッションの発生温度よりも低くなるように制御すればよい。しかしながら、このプレイグニッションの発生温度は、内燃機関10の圧縮比や供給されるガソリン燃料の燃料性状によって複雑に変化する。そこで、本出願の発明者は、プレイグニッションの発生と燃料性状との関係に着目し鋭意研究を重ねた。その結果、本出願の発明者は、プレイグニッションの発生温度は、ガソリン燃料中に含まれるアニリン窒素化合物の成分濃度に応じて変化することを見出した。   In order to suppress the occurrence of pre-ignition, the temperature in the combustion chamber during the compression stroke may be controlled to be lower than the temperature at which the pre-ignition occurs. However, the pre-ignition generation temperature varies in a complicated manner depending on the compression ratio of the internal combustion engine 10 and the fuel properties of the supplied gasoline fuel. Accordingly, the inventors of the present application have made extensive studies focusing on the relationship between the occurrence of pre-ignition and fuel properties. As a result, the inventors of the present application have found that the pre-ignition generation temperature varies depending on the component concentration of the aniline nitrogen compound contained in the gasoline fuel.

図2は、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の特性について説明するための図である。尚、図中(A)はアニリン系窒素化合物の成分濃度とオクタン価(RON)との関係を、図中(B)はアニリン系窒素化合物の成分濃度とプレイグニッション発生温度との関係を、それぞれ示している。   FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of aniline-based nitrogen compounds in gasoline fuel. In the figure, (A) shows the relationship between the aniline nitrogen compound component concentration and the octane number (RON), and (B) shows the relationship between the aniline nitrogen compound component concentration and the pre-ignition temperature. ing.

先ず、図2中の(A)に示すように、ガソリン燃料のアニリン系窒素化合物は、その成分濃度が高いほどノッキングの指標となるオクタン価(RON)が高くなっている。これは、アニリン系窒素化合物は中間生成物が非常に安定しているため、ノッキングが発生する温度圧力領域において支配的な低温酸化反応が起き難いことによる。このため、アニリン系窒素化合物を含む高オクタン価燃料は、耐ノッキング性能を向上させる観点からは非常に有効なものといえる。   First, as shown in FIG. 2A, the aniline-based nitrogen compound of gasoline fuel has a higher octane number (RON) that is an index of knocking as the component concentration is higher. This is because an intermediate product of aniline-based nitrogen compound is very stable, so that a dominant low-temperature oxidation reaction hardly occurs in a temperature-pressure region where knocking occurs. For this reason, it can be said that the high octane fuel containing the aniline-based nitrogen compound is very effective from the viewpoint of improving the knocking resistance.

しかしながら、本出願の発明者の知見では、図2中の(B)に示すように、アニリン系窒素化合物は、その成分濃度が高いほどプレイグニッション発生温度が低下する。これは、プレイグニッションがノッキングとは異なり非常に高温の熱分解反応であることが理由と考えられる。このため、アニリン系窒素化合物が高温物に接触すると、アミド基とベンゼン環とに分解し、アミド基と燃焼室内の高温金属物(例えば、点火プラグやバルブ等)との触媒作用が生じることにより、散発的なプレイグニッションが発生する。   However, according to the knowledge of the inventors of the present application, as shown in FIG. 2B, the pre-ignition generation temperature of the aniline-based nitrogen compound decreases as the component concentration increases. This is presumably because preignition is a very high temperature pyrolysis reaction unlike knocking. For this reason, when an aniline nitrogen compound comes into contact with a high temperature substance, it decomposes into an amide group and a benzene ring, and a catalytic action between the amide group and a high temperature metal substance (for example, a spark plug or a valve) occurs in the combustion chamber. , Sporadic pre-ignition occurs.

アニリン系窒素化合物は、高オクタン価燃料やオクタン価向上剤等のガソリン添加剤に多量に含有されていることも想定される。このようなアニリン系窒素化合物の成分濃度の高いガソリン燃料が給油された場合、内燃機関のプレイグニッション発生温度が著しく低下して、予期せぬプレイグニッションの発生が起きるおそれがある。   It is also assumed that aniline-based nitrogen compounds are contained in large amounts in gasoline additives such as high-octane fuels and octane number improvers. When gasoline fuel having a high component concentration of such an aniline-based nitrogen compound is supplied, the pre-ignition generation temperature of the internal combustion engine is remarkably lowered, and unexpected pre-ignition may occur.

そこで、本実施の形態のシステムでは、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、圧縮行程中の燃焼室内の温度が、プレイグニッションが発生しない温度範囲、具体的にはアニリン系窒素化合物の含有度合(成分濃度)に対応するプレイグニッション発生温度に至らない温度範囲となるように、以下の制御を実行することとしている。この制御では、ガソリン燃料中にアニリン系窒素化合物が含まれていると判断された場合に、プレイグニッションの発生リスクが高いと判断し、プレイグニッション回避制御を実行する。より具体的には、先ず、NOxセンサ22を用いて内燃機関10から排気されるガス中のNOx量(NOx濃度)を検出する。排気ガス中のNOx量は、ガソリン燃料中の窒素化合物の成分濃度に応じて変化する。このため、例えば、検出されたNOx量が所定の基準値よりも大きいか否かを判定することにより、内燃機関10に供給される燃料中の窒素化合物の成分濃度がある所定の基準濃度よりも高いか否かを判定することができる。   Therefore, in the system of the present embodiment, based on the content information of the aniline nitrogen compound in the gasoline fuel, the temperature in the combustion chamber during the compression stroke is a temperature range in which preignition does not occur, specifically, aniline nitrogen. The following control is performed so that the temperature range does not reach the pre-ignition generation temperature corresponding to the compound content (component concentration). In this control, when it is determined that the aniline-based nitrogen compound is contained in the gasoline fuel, it is determined that the risk of occurrence of pre-ignition is high, and pre-ignition avoidance control is executed. More specifically, first, the NOx amount (NOx concentration) in the gas exhausted from the internal combustion engine 10 is detected using the NOx sensor 22. The amount of NOx in the exhaust gas changes according to the concentration of the nitrogen compound component in the gasoline fuel. Therefore, for example, by determining whether or not the detected NOx amount is larger than a predetermined reference value, the component concentration of the nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine 10 is higher than a predetermined reference concentration. Whether it is high or not can be determined.

但し、NOxセンサ22を用いて判断される窒素化合物としては、アニリン系窒素化合物だけでなく、ニトロ系窒素化合物も考えられる。このため、燃料中の窒素化合物の成分濃度が高いことだけをもってアニリン系窒素化合物が燃料中に含有されているとは言い切れない。そこで、本実施の形態のシステムでは、アニリン系窒素化合物とニトロ系窒素化合物とを判別する手段として、燃料中のオクタン価を用いることとする。すなわち、上述したとおり、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高くなると燃料中のオクタン価が上昇する。これに対して、ニトロ系窒素化合物は、その成分濃度とオクタン価との間にアニリン系窒素化合物に見られるような相関関係はない。このため、燃料中のオクタン価(或いはその相関値)を検出し、上述した窒素化合物の成分濃度と当該オクタン価とを用いることにより、燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することが可能となる。   However, as a nitrogen compound judged using the NOx sensor 22, not only an aniline nitrogen compound but also a nitro nitrogen compound can be considered. For this reason, it cannot be said that the aniline-type nitrogen compound is contained in the fuel only because the concentration of the nitrogen compound component in the fuel is high. Therefore, in the system of the present embodiment, the octane number in the fuel is used as means for discriminating between aniline nitrogen compounds and nitro nitrogen compounds. That is, as described above, the octane number in the fuel increases as the component concentration of the aniline nitrogen compound increases. In contrast, nitro-based nitrogen compounds do not have a correlation as seen with aniline-based nitrogen compounds between the component concentration and the octane number. For this reason, it is possible to detect the content information of the aniline nitrogen compound in the fuel by detecting the octane number (or the correlation value) in the fuel and using the above-described nitrogen compound component concentration and the octane number. Become.

尚、オクタン価の検出方法としては、例えば、ノックコントロールシステム(KCS)による点火時期の学習値を用いる方法が考えられる。すなわち、KCSは、ノッキングの発生状況に応じて、ノッキングを回避しうる点火時期遅角量を学習する。このため、学習された遅角量(KCS遅角量)は、耐ノッキング性能、つまり燃料のオクタン価が反映された値と判断することができる。そこで、KSC遅角量が所定の基準値よりも小さい(例えば、KCS遅角量=0)の場合に、耐ノッキング性能が高く、燃料中のオクタン価がある基準よりも高いことを判定することができる。このようにして、窒素化合物の成分濃度とKSC遅角量とを用いることにより、燃料中のアニリン系窒素化合物の含有度合(例えば、成分濃度)を判断することができる。   As a method for detecting the octane number, for example, a method using a learning value of the ignition timing by a knock control system (KCS) is conceivable. That is, the KCS learns the ignition timing retardation amount that can avoid knocking according to the occurrence of knocking. Therefore, the learned retardation amount (KCS retardation amount) can be determined as a value reflecting the anti-knocking performance, that is, the octane number of the fuel. Therefore, when the KSC retardation amount is smaller than a predetermined reference value (for example, KCS retardation amount = 0), it is determined that the anti-knocking performance is high and the octane number in the fuel is higher than a certain reference. it can. In this way, the content (for example, component concentration) of the aniline-based nitrogen compound in the fuel can be determined by using the component concentration of the nitrogen compound and the KSC retardation amount.

プレイグニッション回避制御としては、例えば、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、内燃機関10の点火時期を遅角する制御が考えられる。図3は、内燃機関の運転領域に対する点火時期を説明するための図である。この図に示すとおり、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、燃焼室温度が高温となる所定の高回転高負荷領域において点火時期を遅角することとする。尚、点火時期遅角量の設定は、所定の固定値に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど遅角量が大きくなるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と点火時期遅角量との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをECU20に記憶させておくことで実現することができる。これにより、プレイグニッションが発生し易い運転領域において、内燃機関10の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   As the preignition avoidance control, for example, when it is determined that an aniline nitrogen compound is contained in gasoline fuel, control for retarding the ignition timing of the internal combustion engine 10 can be considered. FIG. 3 is a diagram for explaining the ignition timing for the operating region of the internal combustion engine. As shown in this figure, when it is determined that the aniline nitrogen compound is contained in the gasoline fuel, the ignition timing is retarded in a predetermined high rotation high load region where the combustion chamber temperature becomes high. . The ignition timing retardation amount may be set to a predetermined fixed value, or may be set so that the retardation amount increases as the component concentration of the aniline nitrogen compound increases. These settings can be realized, for example, by creating map data in which the relationship between the component concentration of the aniline-based nitrogen compound and the ignition timing retard amount is converted into data, and storing this map data in the ECU 20. . As a result, the combustion chamber temperature during the compression stroke of the internal combustion engine 10 can be reduced in the operating region where pre-ignition is likely to occur, so that the occurrence of pre-ignition can be effectively avoided.

また、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度は、主に燃料が給油された後に変化する。そこで、燃料性状検出のタイミングは、ガソリン燃料が給油されたタイミングが好ましい。これにより、アニリン系窒素化合物の成分濃度が変化した場合に、当該変化後のアニリン系窒素化合物の成分濃度を逸早く検出することができる。   Moreover, the component concentration of the aniline nitrogen compound in gasoline fuel changes mainly after the fuel is supplied. Therefore, the timing of detecting the fuel property is preferably the timing at which gasoline fuel is supplied. Thereby, when the component concentration of the aniline nitrogen compound changes, the component concentration of the aniline nitrogen compound after the change can be detected quickly.

[実施の形態1における具体的処理]
次に、図4を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図4は、ECU20が実行するルーチンのフローチャートである。図4に示すルーチンでは、先ず、燃料タンク12内にガソリン燃料が給油されたか否かが判定される(ステップ100)。尚、燃料の給油の有無は、燃料キャップの開閉を検知することや、燃料残量の変化を検知することにより判定することができる。その結果、燃料が給油されていないと判定された場合には、燃料タンク12内の燃料性状が変化していないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Next, with reference to FIG. 4, the specific content of the process performed in this Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 20. In the routine shown in FIG. 4, it is first determined whether or not gasoline fuel has been supplied into the fuel tank 12 (step 100). The presence / absence of fuel supply can be determined by detecting the opening / closing of the fuel cap or detecting a change in the remaining amount of fuel. As a result, when it is determined that the fuel is not refueled, it is determined that the fuel property in the fuel tank 12 has not changed, and this routine is immediately terminated.

一方、上記ステップ100において、燃料が給油されたと判定された場合には、燃料タンク12内の燃料性状が変化した可能性があると判断されて、次のステップに移行し、内燃機関10から排気されるガスのNOx量MNOxが所定の判定値aよりも大きいか否かが判定される(ステップ102)。ここでは、具体的には、NOxセンサ22の出力信号に基づいて排気ガスのNOx量MNOxが検出される。所定の判定値aは、燃料中に含まれる窒素化合物の成分濃度が所定の基準値よりも高いことを判断するための判定値であって、予め規定された値が読み込まれる。その結果、MNOx>aの成立が認められない場合には、燃料中の窒素化合物の成分濃度が低いため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が低いと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。   On the other hand, if it is determined in step 100 that the fuel has been refueled, it is determined that the fuel property in the fuel tank 12 may have changed, the process proceeds to the next step, and the exhaust gas from the internal combustion engine 10 is exhausted. It is determined whether or not the NOx amount MNOx of the gas to be performed is larger than a predetermined determination value a (step 102). Specifically, the NOx amount MNOx of the exhaust gas is detected based on the output signal of the NOx sensor 22. The predetermined determination value a is a determination value for determining that the component concentration of the nitrogen compound contained in the fuel is higher than a predetermined reference value, and a predetermined value is read. As a result, when the establishment of MNOx> a is not recognized, it is determined that the component concentration of the aniline nitrogen compound is low because the component concentration of the nitrogen compound in the fuel is low, and this routine is immediately terminated. .

一方、上記ステップ102において、MNOx>aの成立が認められた場合には、燃料中の窒素化合物の成分濃度が高いため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い可能性があると判断されて、次のステップに移行し、KCS遅角量=0の成否が判定される(ステップ104)。その結果、KCS遅角量=0の成立が認められない場合には、耐ノッキング性能が低い、すなわち燃料中のオクタン価が低いと判断することができる。この場合、燃料中の窒素化合物はニトロ系が主成分でありアニリン系の成分濃度比率は低いと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。   On the other hand, when the formation of MNOx> a is recognized in step 102, it is determined that the component concentration of the aniline-based nitrogen compound may be high because the component concentration of the nitrogen compound in the fuel is high. The process proceeds to the next step, and it is determined whether or not the KCS retardation amount = 0 (step 104). As a result, when the establishment of KCS retardation amount = 0 is not recognized, it can be determined that the knocking resistance is low, that is, the octane number in the fuel is low. In this case, it is determined that the nitrogen compound in the fuel is mainly composed of nitro and the concentration ratio of the aniline component is low, and this routine is immediately terminated.

一方、上記ステップ104において、KCS遅角量=0の成立が認められた場合には、耐ノッキング性能が高い、すなわち燃料中のオクタン価が高いと判断することができる。この場合、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いと判断することができるので、次のステップに移行し、プレイグニッション回避制御が実行される(ステップ106)。ここでは、具体的には、燃焼室温度が高温となる所定の高回転高負荷領域において点火時期が通常時よりも遅角側に設定される。   On the other hand, when the establishment of KCS retardation amount = 0 is confirmed in step 104, it can be determined that the anti-knocking performance is high, that is, the octane number in the fuel is high. In this case, since it can be determined that the component concentration of the aniline-based nitrogen compound is high, the process proceeds to the next step, and preignition avoidance control is executed (step 106). Here, specifically, the ignition timing is set to be retarded from the normal time in a predetermined high rotation high load region where the combustion chamber temperature becomes high.

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、高回転高負荷の運転領域において点火時期が通常時よりも遅角側の値に変更された上で、内燃機関10が運転される。これにより、アニリン系窒素化合物が混合された燃料を使用する場合であっても、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, the ignition timing is a value that is retarded from the normal time in the high rotation and high load operation region. Then, the internal combustion engine 10 is operated. Thereby, even if it is a case where the fuel with which the aniline type nitrogen compound was mixed is used, generation | occurrence | production of preignition can be avoided effectively.

ところで、上述した実施の形態1においては、排気中のNOx量から判断した窒素化合物の含有情報およびKCS学習値から判断したオクタン価に基づいて、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いか否かを判断することとしているが、アニリン系窒素化合物の含有情報として検出可能な情報はこれだけではない。すなわち、例えば、排気中のNOx量およびKCS学習値とこれらに対応するアニリン系窒素化合物の成分濃度との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをECU20に記憶させておくことでアニリン系窒素化合物の成分濃度を検出することとしてもよい。この場合、燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度が所定の判定濃度よりも大きい場合に、プレイグニッション回避制御を実行することにすればよい。   By the way, in the first embodiment described above, it is determined whether or not the component concentration of the aniline nitrogen compound is high based on the nitrogen compound content information determined from the NOx amount in the exhaust gas and the octane number determined from the KCS learning value. However, this is not the only information that can be detected as information on the content of aniline nitrogen compounds. That is, for example, by creating map data in which the relationship between the NOx amount in the exhaust gas and the KCS learning value and the component concentration of the corresponding aniline nitrogen compound is created, this map data is stored in the ECU 20. The component concentration of the aniline nitrogen compound may be detected. In this case, the preignition avoidance control may be executed when the component concentration of the aniline-based nitrogen compound in the fuel is higher than a predetermined determination concentration.

また、上述した実施の形態1においては、NOxセンサ22を用いて排気中のNOx量を検出することとしているが、他の方法として、例えば、光学式の分析装置等を用いてNOx量を検出してもよい。また、上述した実施の形態1においては、KCS遅角量を利用してオクタン価を推定することとしているが、他の方法として、例えば、内燃機関10の筒内圧を検出するための筒内圧センサ(CPS)を有する装置において、CPSによって検出される燃焼サイクルの筒内圧波形を利用して、オクタン価を推定することとしてもよい。   In the first embodiment described above, the NOx amount in the exhaust gas is detected using the NOx sensor 22, but as another method, for example, the NOx amount is detected using an optical analyzer or the like. May be. In the first embodiment described above, the octane number is estimated using the KCS retardation amount. As another method, for example, an in-cylinder pressure sensor (for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine 10) ( In the apparatus having CPS), the octane number may be estimated using the in-cylinder pressure waveform of the combustion cycle detected by CPS.

また、上述した実施の形態1においては、プレイグニッション回避制御の一態様として、高回転高負荷の運転領域における点火時期を遅角することを説明したが、実行可能なプレイグニッション回避制御はこれに限られない。すなわち、プレイグニッションが発生する運転領域において、内燃機関10の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるのであれば、以下に示すような他の制御を実行することとしてもよい。   Further, in the first embodiment described above, as one aspect of the pre-ignition avoidance control, the ignition timing in the high-rotation and high-load operation region has been retarded. Not limited. That is, in the operation region where pre-ignition occurs, other control as described below may be executed as long as the combustion chamber temperature during the compression stroke of the internal combustion engine 10 can be reduced.

すなわち、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、圧縮比を可変に設定可能な内燃機関において、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、圧縮比を通常時のそれよりも低く設定することとしてもよい。圧縮比を下げる手段としては、例えば、内燃機関として可変圧縮比エンジンを使用する方法や、吸気バルブタイミングを可変可能な内燃機関において該吸気バルブの閉じ時期(IVC)を遅角(遅閉じ)して実圧縮比を下げる方法等が考えられる。圧縮比の設定は、所定の低圧縮比に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど低圧縮比になるように設定してもよい。特に、可変圧縮比(VCR)エンジンの場合には、高負荷時の圧縮比を低く設定して、高圧縮比領域を高負荷域に広げないことが好ましい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と、圧縮比或いは該圧縮比に対応するIVCの遅角量との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをECU20に記憶させておくことで実現することができる。これにより、内燃機関10の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に抑止することができる。   That is, as another aspect of pre-ignition avoidance control, for example, in an internal combustion engine in which the compression ratio can be variably set, when it is determined that aniline-based nitrogen compounds are contained in gasoline fuel, the compression ratio is normally set. It may be set lower than that of time. As a means for lowering the compression ratio, for example, a method of using a variable compression ratio engine as an internal combustion engine or an internal combustion engine capable of varying the intake valve timing is used to retard (slowly close) the intake valve closing timing (IVC). Thus, a method of reducing the actual compression ratio can be considered. The compression ratio may be set to a predetermined low compression ratio, or may be set such that the higher the component concentration of the aniline nitrogen compound, the lower the compression ratio. In particular, in the case of a variable compression ratio (VCR) engine, it is preferable that the compression ratio at the time of high load is set low and the high compression ratio region is not expanded to the high load region. These settings are made, for example, by creating map data in which the relationship between the component concentration of the aniline-based nitrogen compound and the compression ratio or the retard amount of IVC corresponding to the compression ratio is created, and this map data is stored in the ECU 20 It can be realized by letting it go. Thereby, since the combustion chamber temperature during the compression stroke of the internal combustion engine 10 can be reduced, the occurrence of pre-ignition can be effectively suppressed.

また、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、過給圧の上限値を通常の設定値よりも低い所定の許容値に変更することとしてもよい。これにより、高過給時の過給圧を有効に制限することができるので、プレイグニッションが発生し易い運転領域での点火プラグ周りの温度上昇を有効に抑制することができる。これにより、プレイグニッションの発生を効果的に抑止することができる。   Further, as another aspect of the pre-ignition avoidance control, for example, when it is determined that an aniline-based nitrogen compound is contained in gasoline fuel, the upper limit value of the supercharging pressure is set to a predetermined value lower than a normal set value. It may be changed to an allowable value. Thereby, since the supercharging pressure at the time of high supercharging can be effectively limited, the temperature rise around the spark plug can be effectively suppressed in the operation region where pre-ignition is likely to occur. Thereby, generation | occurrence | production of preignition can be suppressed effectively.

尚、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合の過給圧の許容値は、予め実験等で特定しておくことが好ましい。より具体的には、アニリン系窒素化合物の成分濃度が規定値より高いガソリン燃料を使用して機関燃焼を行った場合に、プレイグニッションの発生を回避し得る過給圧の許容値(上限値)を予め実験等で求めてECU20に記憶しておくこととする。これにより、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い燃料を使用した場合であっても、プレイグニッションの発生を有効に抑制することが可能となる。   In addition, it is preferable to specify beforehand the allowable value of the supercharging pressure when the component concentration of the aniline-based nitrogen compound is high by experiments or the like. More specifically, the allowable value of the supercharging pressure (upper limit value) that can prevent the occurrence of pre-ignition when engine combustion is performed using gasoline fuel having a higher concentration of aniline-based nitrogen compounds than the specified value. Is obtained in advance through experiments or the like and stored in the ECU 20. Thereby, even when a fuel having a high component concentration of the aniline-based nitrogen compound is used, the occurrence of pre-ignition can be effectively suppressed.

また、過給圧上限値の許容値は、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど、該許容値が低い値になるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と許容値との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをECU20に予め記憶させておくことにより実現することができる。このような構成によれば、アニリン系窒素化合物の成分濃度に応じた過給圧の上限値の最適化を図ることも可能となる。   Further, the allowable value of the supercharging pressure upper limit value may be set such that the higher the component concentration of the aniline-based nitrogen compound in the gasoline fuel, the lower the allowable value. These settings can be realized, for example, by creating map data in which the relationship between the component concentration of the aniline-based nitrogen compound and the allowable value is converted into data, and storing this map data in the ECU 20 in advance. According to such a configuration, it is possible to optimize the upper limit value of the supercharging pressure according to the component concentration of the aniline-based nitrogen compound.

更に、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両において、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、内燃機関の出力配分を小さくして、電動機の出力配分を大きくすることとしてもよい。出力配分の設定は、所定の出力配分(固定値)に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど電動機の出力配分が大きくなるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と、出力配分との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをECU20に記憶させておくことで実現することができる。これにより、内燃機関10の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に抑止することができる。   Further, as another aspect of the pre-ignition avoidance control, for example, in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor, when it is determined that aniline-based nitrogen compound is contained in gasoline fuel, output distribution of the internal combustion engine May be reduced to increase the output distribution of the motor. The output distribution may be set to a predetermined output distribution (fixed value), or may be set so that the output distribution of the motor increases as the component concentration of the aniline nitrogen compound increases. These settings can be realized, for example, by creating map data in which the relationship between the component concentration of the aniline-based nitrogen compound and the output distribution is converted into data, and storing this map data in the ECU 20. Thereby, since the combustion chamber temperature during the compression stroke of the internal combustion engine 10 can be reduced, the occurrence of pre-ignition can be effectively suppressed.

尚、上述した実施の形態1においては、ECU20が、上記ステップ100および102の処理を実行することにより、前記第1の発明における「燃料性状検出手段」が、上記ステップ106の処理を実行することにより、前記第1の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 20 executes the processing of steps 100 and 102 so that the “fuel property detecting means” in the first invention executes the processing of step 106. Thus, the “control means” in the first invention is realized.

また、上述した実施の形態1においては、ECU20が、上記ステップ102の処理を実行することにより、前記第2の発明における「NOx量検出手段」が、上記ステップ104の処理を実行することにより、前記第2の発明における「オクタン価情報取得手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 20 executes the process of step 102, so that the “NOx amount detecting means” in the second invention executes the process of step 104. The “octane number information acquisition means” in the second invention is realized.

また、上述した実施の形態1においては、ECU20が、上記ステップ100の処理を実行することにより、前記第9の発明における「判定手段」が実現されている。   In the first embodiment described above, the “determination means” according to the ninth aspect of the present invention is implemented when the ECU 20 executes the process of step 100 described above.

10 内燃機関
12 燃料タンク
14 燃料配管
16 排気通路
18 排気浄化触媒
20 ECU(Electronic Control Unit)
22 NOxセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Fuel tank 14 Fuel piping 16 Exhaust passage 18 Exhaust purification catalyst 20 ECU (Electronic Control Unit)
22 NOx sensor

Claims (9)

点火プラグを備える火花点火式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出する燃料性状検出手段と、
前記アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、前記内燃機関の圧縮行程中の燃焼室内の温度をプレイグニッションが発生しない範囲に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A spark ignition type internal combustion engine control device including a spark plug,
A fuel property detecting means for detecting content information of the aniline nitrogen compound in the fuel supplied to the internal combustion engine;
Control means for controlling the temperature in the combustion chamber during the compression stroke of the internal combustion engine to a range where pre-ignition does not occur based on the content information of the aniline-based nitrogen compound;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記燃料性状検出手段は、
前記内燃機関から排出されるガスのNOx量を検出するNOx量検出手段と、
前記燃料中のオクタン価情報を取得するオクタン価情報取得手段と、
を含み、前記NOx量と前記オクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
The fuel property detection means includes
NOx amount detection means for detecting the NOx amount of gas discharged from the internal combustion engine;
Octane number information acquisition means for acquiring octane number information in the fuel;
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein content information of the aniline-based nitrogen compound is detected based on a relationship between the NOx amount and the octane number information.
前記内燃機関のノッキングの発生状況を確認しながら前記内燃機関の点火時期を学習することにより、ノッキングの発生を抑制するノック制御手段を更に備え、
前記オクタン価情報取得手段は、前記ノック制御手段による点火時期の学習値を前記オクタン価情報として取得することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
A knock control means for suppressing the occurrence of knocking by learning the ignition timing of the internal combustion engine while checking the occurrence of knocking of the internal combustion engine;
3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the octane number information acquisition unit acquires a learned value of the ignition timing by the knock control unit as the octane number information.
前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記点火時期を通常時よりも遅角させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising ignition timing control means for controlling the ignition timing of the internal combustion engine;
4. The control device according to claim 1, wherein when the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the ignition timing is retarded from a normal time in a predetermined high rotation high load region. The control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
前記内燃機関の圧縮比を可変に設定する圧縮比可変手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記圧縮比を通常時よりも低く設定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
A compression ratio variable means for variably setting the compression ratio of the internal combustion engine;
5. The control device according to claim 1, wherein when the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the compression ratio in a predetermined high rotation and high load region is set lower than normal. The control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
前記圧縮比可変手段は、吸気バルブの閉じ時期を可変に設定する手段を含み、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記吸気バルブの閉じ時期を通常時よりも遅角することを特徴とする請求項5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
The compression ratio variable means includes means for variably setting the closing timing of the intake valve,
The control means, when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel, delays the closing timing of the intake valve in a predetermined high rotation high load region from the normal time. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 5 to 6.
過給機付きの内燃機関において、
過給圧の上限の制限値を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、前記制限値を通常時よりも低く設定することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
In an internal combustion engine with a supercharger,
Means for variably setting the upper limit value of the supercharging pressure;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means sets the limit value lower than normal when the aniline-based nitrogen compound is contained in the fuel. Engine control device.
前記内燃機関と電動機とを有し、前記内燃機関および/または前記電動機の駆動力により車両を駆動するハイブリッド車両において、
前記内燃機関と電動機との出力配分を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記内燃機関に対する前記電動機の出力配分を通常時よりも増大させることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
In the hybrid vehicle having the internal combustion engine and the electric motor, and driving the vehicle by the driving force of the internal combustion engine and / or the electric motor,
Means for variably setting output distribution between the internal combustion engine and the electric motor;
When the aniline nitrogen compound is contained in the fuel, the control means increases the output distribution of the electric motor to the internal combustion engine in a predetermined high rotation and high load region as compared with a normal time. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7.
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が給油されたことを判定する判定手段を更に備え、
前記燃料性状検出手段は、前記燃料タンクに燃料が給油されたことが判定された場合に、前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
A determination means for determining that fuel has been supplied to the fuel tank of the internal combustion engine;
The fuel property detection means detects content information of an aniline nitrogen compound in fuel supplied to the internal combustion engine when it is determined that fuel is supplied to the fuel tank. Item 9. The control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017020397A (en) * 2015-07-09 2017-01-26 マツダ株式会社 Control device of engine
JP2017020398A (en) * 2015-07-09 2017-01-26 マツダ株式会社 Control device of engine
CN110300886A (en) * 2017-02-14 2019-10-01 标致雪铁龙汽车股份有限公司 For determining that engine oil leads to the method for the tendency of vehicle motor pre-ignition

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