JP2013234578A - Control method of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の停止条件が成立した際に内燃機関を自動で停止させるとともに所定の再始動条件が成立した際に内燃機関を自動で再始動させるアイドリングストップ機構を有した内燃機関の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control method for an internal combustion engine having an idling stop mechanism that automatically stops the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and automatically restarts the internal combustion engine when the predetermined restart condition is satisfied. It is about.
従来より、内燃機関の燃料の節約及び排ガス削減のために、駐停車や信号待ち等で運転者がブレーキペダルを踏込み車両を停止させると内燃機関を自動で停止させ、運転者が車両を発進させようとブレーキペダルを戻すと内燃機関を自動で再始動させるアイドリングストップ機構を備えたものがある。 Conventionally, in order to save fuel and reduce exhaust gas from an internal combustion engine, when the driver depresses the brake pedal and stops the vehicle when parked or stopped at a signal, the internal combustion engine is automatically stopped and the driver starts the vehicle. Some have an idling stop mechanism that automatically restarts the internal combustion engine when the brake pedal is returned.
しかし、アイドリングストップによって内燃機関は停止と再始動を繰り返すこととなり、再始動の都度、セルモータによって内燃機関を回転させなければならない。図6において、内燃機関の始動時の回転数に対する負荷特性を示している。内燃機関の始動はセルモータによって200rpm程度に回転されており、セルモータでの回し始めが最も負荷が大きい状態となる。また、内燃機関が高温状態の時にシリンダ内の圧縮行程が終了するまでに自己発火してしまうプレイグニッションが発生することがあり、プレイグニッションは、特に内燃機関が高温且つ高負荷時に発生する確率が高くなるため、上記から内燃機関はセルモータによる始動から数発の点火動作ではプレイグニッションが発生する確率が高くなる。 However, the idling stop causes the internal combustion engine to be repeatedly stopped and restarted, and each time the engine is restarted, the internal combustion engine must be rotated by the cell motor. FIG. 6 shows load characteristics with respect to the number of revolutions at the start of the internal combustion engine. The start of the internal combustion engine is rotated by the cell motor to about 200 rpm, and the start of rotation by the cell motor is in a state where the load is greatest. In addition, when the internal combustion engine is in a high temperature state, preignition that may ignite before the end of the compression stroke in the cylinder may occur, and preignition is particularly likely to occur when the internal combustion engine is at a high temperature and a high load. Therefore, the internal combustion engine has a higher probability of occurrence of pre-ignition in several ignition operations from the start by the cell motor.
このように、内燃機関の始動時にプレイグニッションが発生すると、内燃機関が極度の過熱状態となり、内燃機関が破損してしまう問題が生じる。このようなアイドリングストップからの再始動時にプレイグニッションの発生を抑制することを目的としていくつかの構成が提案されており、例えば特開2007−16743号公報(以下「特許文献1」)が知られている。 Thus, if pre-ignition occurs when the internal combustion engine is started, the internal combustion engine becomes extremely overheated, causing a problem that the internal combustion engine is damaged. Several configurations have been proposed for the purpose of suppressing the occurrence of pre-ignition at the time of restart from such an idling stop. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-16743 (hereinafter “Patent Document 1”) is known. ing.
上記特許文献1において、内燃機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、内燃機関の自動停止中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動させる内燃機関の制御装置において、内燃機関の自動停止前に内燃機関の運転状態に基づいて将来の自動停止後の自動始動時における筒内混合気の自着火の可能性の有無を自着火可能性予測手段により予測し、自着火可能性有りと予測されたときに冷却装置(
内燃機関を冷却する装置及び/ 又は吸入空気を冷却する装置) を作動させる強制冷却制御を実行するようにした内燃機関の制御装置が提案されている。
In Patent Document 1, the internal combustion engine is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is established during operation of the internal combustion engine, and the internal combustion engine is automatically activated when the predetermined automatic start condition is established during automatic stop of the internal combustion engine. In the internal combustion engine control device to be started, it is possible to self-ignite the possibility of self-ignition of the in-cylinder mixture at the automatic start after the future automatic stop based on the operating state of the internal combustion engine before the automatic stop of the internal combustion engine When the possibility of self-ignition is predicted, the cooling device (
2. Description of the Related Art There has been proposed an internal combustion engine control device that executes forced cooling control that operates an internal combustion engine cooling device and / or an intake air cooling device.
しかしながら、上記従来の内燃機関の制御装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献1においては、将来の自動始動時に自着火が発生する可能性有りと予測されて内燃機関の自動停止が禁止されたときに、強制冷却制御を実行して内燃機関を冷却する装置(
例えば、内燃機関の冷却水を冷却する電動ラジエターファン) や吸入空気を冷却する装置( 例えば、吸入空気を冷却する電動吸気冷却ファン) を作動させて内燃機関や吸入空気を速やかに強制冷却している。この強制冷却により、内燃機関や吸入空気の温度を自着火が発生しない温度領域に速やかに低下させることができて、自動停止の禁止期間を短くすることができ、自動始動時の筒内混合気の自着火を防止しながら、自動停止の頻度を確保することができて、自動停止による燃費節減効果や排気エミッション低減効果を確保することができるが、自動停止前の燃焼サイクル時にプレイグニッションが発生していると自動始動後の燃焼サイクルにおいてもプレイグニッションが発生する可能性が高くなるため、内燃機関の燃焼効率や耐久性の低下してしまうといった問題が生じる。
However, the above-described conventional control device for an internal combustion engine has the following problems. That is, in Patent Document 1, a device that performs forced cooling control to cool an internal combustion engine when it is predicted that there is a possibility of self-ignition at the time of automatic start in the future and automatic stop of the internal combustion engine is prohibited. (
For example, an electric radiator fan that cools the cooling water of the internal combustion engine) or a device that cools the intake air (for example, an electric intake cooling fan that cools the intake air) is operated to quickly forcibly cool the internal combustion engine and the intake air. Yes. By this forced cooling, the temperature of the internal combustion engine and the intake air can be quickly lowered to a temperature range where no self-ignition occurs, the automatic stop prohibition period can be shortened, and the in-cylinder mixture at the time of automatic start can be reduced. The automatic stop frequency can be secured while preventing self-ignition of the engine, and the fuel consumption saving effect and exhaust emission reduction effect by the automatic stop can be secured, but preignition occurs during the combustion cycle before the automatic stop. If this is done, there is a high possibility that pre-ignition will occur even in the combustion cycle after the automatic start, resulting in a problem that the combustion efficiency and durability of the internal combustion engine are reduced.
また、アイドリングストップによる自動停止時間が短く、自動停止時間内で内燃機関の冷却が十分されずに頻繁に自動停止を繰り返すような状況では自動始動から数発の点火動作ではプレイグニッションが発生し、振動が大きくなるため、運転者に不快感を感じさせてしまう。 In addition, in the situation where the automatic stop time due to idling stop is short, and the internal combustion engine is not sufficiently cooled within the automatic stop time and frequently repeats automatic stop, pre-ignition occurs in several ignition operations from the automatic start, Since the vibration becomes large, the driver feels uncomfortable.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、アイドリングストップ機構を備えた内燃機関において、自動停止前の燃焼サイクル時にプレイグニッションが発生したときに、自動始動時及び自動始動後の燃焼サイクルにプレイグニッションが発生することを抑制し、内燃機関の燃焼効率や耐久性の低下を防ぐ内燃機関の制御方法を提供することを目標とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an internal combustion engine equipped with an idling stop mechanism, when pre-ignition occurs during the combustion cycle before automatic stop, pre-ignition is performed during the automatic start and after the automatic start. An object of the present invention is to provide a control method for an internal combustion engine that suppresses the occurrence of the above and prevents a decrease in combustion efficiency and durability of the internal combustion engine.
上記課題を解決するために本発明は次のような構成とする。即ち、請求項1の発明においては、複数の気筒を有する内燃機関と、当該気筒のシリンダ内に供給された燃料と空気の混合気に点火を行う点火プラグと、当該点火プラグへの高電圧を供給する1次コイル、2次コイル、及び、鉄芯からなる点火コイルと、当該点火コイルへ点火信号を供給するイグナイタと、前記内燃機関の燃焼によって前記点火プラグに発生するイオン電流を検出するイオン電流検出装置と、所定の停止条件が成立した際に前記内燃機関を自動で停止するとともに所定の再始動条件が成立した際に前記内燃機関を自動で再始動するアイドリングストップ制御と、前記内燃機関の電気的制御を行うECUと、を備えた内燃機関の制御方法において、前記ECUは、前記イオン電流検出装置が検出したイオン電流から前記内燃機関にプレイグニッションが発生したかを判定するとともに、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションの発生を回避する制御を実施することを特徴とする内燃機関の制御方法とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, in the invention of claim 1, an internal combustion engine having a plurality of cylinders, a spark plug for igniting a mixture of fuel and air supplied into the cylinder of the cylinder, and a high voltage to the spark plug An ignition coil comprising a primary coil, a secondary coil and an iron core to be supplied, an igniter for supplying an ignition signal to the ignition coil, and an ion for detecting an ionic current generated in the ignition plug by combustion of the internal combustion engine A current detecting device; an idling stop control for automatically stopping the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied; and automatically restarting the internal combustion engine when a predetermined restart condition is satisfied; An internal combustion engine control method comprising: an ECU that performs electrical control of the internal combustion engine, wherein the ECU pre-loads the internal combustion engine from an ion current detected by the ion current detector. In addition to determining whether ignition has occurred, control is performed to avoid occurrence of pre-ignition in the combustion cycle after restarting the internal combustion engine when pre-ignition occurs in the combustion cycle before stopping the internal combustion engine An internal combustion engine control method is provided.
上記構成においては、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内において前記イグナイタからの点火信号を遅角させてもよい。また、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内において空燃比がリッチになるように燃料噴射量を増加させてもよい。さらに、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内において前記シリンダ内へ再循環する排ガスの割合を低下させてもよい。 In the above configuration, the ECU retards the ignition signal from the igniter in the combustion cycle after restarting the internal combustion engine when pre-ignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. Also good. Further, the ECU increases the fuel injection amount so that the air-fuel ratio becomes rich in the combustion cycle after restarting the internal combustion engine when pre-ignition occurs in the combustion cycle before stopping the internal combustion engine. May be. Further, the ECU reduces the proportion of exhaust gas recirculated into the cylinder in the combustion cycle after restarting the internal combustion engine when preignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. Also good.
また、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内において前記シリンダ内へ再循環する冷却した排ガスの割合を増加させてもよい。さらに、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の停止後に冷却装置を所定の時間未満作動させてもよい。 Further, the ECU increases the ratio of cooled exhaust gas that is recirculated into the cylinder in the combustion cycle after restarting the internal combustion engine when preignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. You may let them. Further, the ECU may operate the cooling device for less than a predetermined time after the internal combustion engine is stopped when preignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped.
また、前記内燃機関は、冷却水の温度を検知する水温センサを備え、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の停止後に冷却水の温度が所定の温度以下になるまで冷却装置を作動させてもよい。さらに、前記内燃機関は、吸気温を検知する吸気温センサを備え、前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の停止後に吸気温度が所定の温度以下になるまで冷却装置を作動させてもよい。 In addition, the internal combustion engine includes a water temperature sensor that detects a temperature of the cooling water, and the ECU performs cooling water after the internal combustion engine is stopped when pre-ignition occurs in a combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. The cooling device may be operated until the temperature falls below a predetermined temperature. Further, the internal combustion engine includes an intake air temperature sensor that detects an intake air temperature, and the ECU has a predetermined intake air temperature after the internal combustion engine is stopped when pre-ignition occurs in a combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. You may operate a cooling device until it becomes below the temperature of this.
また、前記冷却装置は、ラジエターに冷却風を送風するファン又は/及び前記内燃機関の停止時においても冷却水を強制的に循環させるウォーターポンプを作動させてなる構成としてもよい。 The cooling device may be configured to operate a fan that blows cooling air to a radiator and / or a water pump that forcibly circulates cooling water even when the internal combustion engine is stopped.
上記の通り、イオン電流検出装置が検出したイオン電流から内燃機関にプレイグニッションが発生したかを判定するとともに、内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションの発生を回避する制御を実施することで、アイドリングストップ機構を備えた内燃機関において、自動停止前の燃焼サイクルにプレイグニッションが発生したときに、自動始動時及び自動始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生することを抑制し、内燃機関の燃焼効率や耐久性の低下を防ぐ内燃機関の制御方法が実現できる。 As described above, it is determined whether or not preignition has occurred in the internal combustion engine from the ion current detected by the ion current detection device, and when the preignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is restarted. By implementing control to avoid the occurrence of pre-ignition in the subsequent combustion cycle, when pre-ignition occurs in the combustion cycle before automatic stop in an internal combustion engine equipped with an idling stop mechanism, automatic start and automatic An internal combustion engine control method that suppresses the occurrence of pre-ignition in the combustion cycle after startup and prevents the combustion efficiency and durability of the internal combustion engine from decreasing can be realized.
また、内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に内燃機関の停止後に冷却装置を所定の時間未満作動させるとともに内燃機関の停止後に冷却水の温度が所定の温度以下になるまで冷却装置を作動させることで、内燃機関の温度を下げて自動始動時及び自動始動後の燃焼サイクルにおいてプレイグニッションの発生を抑制することができる。さらに、内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションの発生を回避する制御を実施していれば、アイドリングストップによる自動停止時間が短く、自動停止時間内で内燃機関の冷却が十分行えないような頻繁に自動停止を繰り返すような状況でもプレイグニッションの発生を抑制することができる。 Further, when pre-ignition occurs in the combustion cycle before the internal combustion engine is stopped, the cooling device is operated for a predetermined time after the internal combustion engine is stopped, and the temperature of the cooling water becomes a predetermined temperature or less after the internal combustion engine is stopped. By operating the cooling device to the minimum, the temperature of the internal combustion engine can be lowered to suppress the occurrence of pre-ignition during the automatic start and in the combustion cycle after the automatic start. Furthermore, if control is performed to avoid the occurrence of pre-ignition within the combustion cycle after the restart of the internal combustion engine, the automatic stop time due to idling stop is short, and the internal combustion engine cannot be sufficiently cooled within the automatic stop time. The occurrence of pre-ignition can be suppressed even in such a situation where automatic stop is frequently repeated.
以下に本発明の実施の形態を示す実施例を図1乃至図5に基づいて説明する。 Hereinafter, examples showing embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の第1の実施例とする内燃機関の冷却構造を示す概略構成図を図1に、(A)は、第1の実施例とする内燃機関の車速特性を示すタイムチャート、(B)は、第1の実施例とする冷却装置の作動特性とを示すタイムチャートを図2に、内燃機関の制御方法を示すフローチャートを図3に、内燃機関に発生するプレイグニッションを回避する制御方法を示すフローチャートを図4に、内燃機関に発生するプレイグニッションを回避する燃料噴射量特性を示すタイムチャートを図5にそれぞれ示す。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cooling structure of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, (A) is a time chart showing vehicle speed characteristics of the internal combustion engine according to the first embodiment, and (B). FIG. 2 is a time chart showing the operating characteristics of the cooling device according to the first embodiment, FIG. 3 is a flowchart showing a control method of the internal combustion engine, and FIG. 3 is a control method for avoiding preignition occurring in the internal combustion engine. FIG. 4 is a flowchart showing the operation, and FIG. 5 is a time chart showing a fuel injection amount characteristic for avoiding pre-ignition occurring in the internal combustion engine.
図1において、シリンダ、ピストン、及び、クランクシャフトからなる内燃機関10は、当該シリンダ内に空気を供給するインテークマニホールド80を備え、当該インテークマニホールド80には、当該シリンダ内への空気供給量を計測するエアフロメータ82、当該シリンダ内への吸気供給量を調整するスロットルバルブ84、当該シリンダ内へ吸気される空気の温度を測定する吸気温センサ90が備えられている。また、当該内燃機関10の各気筒には、当該インテークマニホールド80から供給された空気と燃料の混合気に点火を行う点火コイル22及び当該点火コイル22からの高電圧を放電する点火プラグ20が接続されている。さらに、当該点火コイル22は、1次巻線を巻き回した1次コイル、2次巻線を巻き回した2次コイル、鉄芯、及び、イグナイタ24から構成されている。
In FIG. 1, an
また、前記イグナイタ24は、前記内燃機関10の電気的制御を行うECU40からの信号を受けて前記1次コイルに点火信号を供給している。さらに、前記内燃機関10には、前記シリンダ内の燃焼によって前記点火プラグ20に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出装置30が接続されている。
The
また、前記イオン電流検出装置30は、検出したイオン電流を前記ECU40に供給し、前記ECU40は、前記イオン電流検出装置30から供給されたイオン電流と前記内燃機関10が正常に燃焼が行われた際のイオン電流マップとを比較することで前記内燃機関10内にプレイグニッションが発生しているかの判定を行う。
Further, the ion
また、前記内燃機関10は、水等の冷却液によって冷却され、当該冷却水は、前記内燃機関10の接続される冷却水通路60内を循環している。さらに、当該冷却水通路60には当該冷却水を循環させるためのウォーターポンプ70が備えられている。
The
また、前記冷却水は前記冷却水通路60に接続されたラジエター50を通過している。車両が走行し当該ラジエター50に外気が当たることで当該ラジエター50内を通過する前記冷却水は前記内燃機関10によって得た熱を放出している。さらに、車両が停止中であっても当該ラジエター50を通過する前記冷却水が効率良く放熱されるためにラジエターファン52が備えられている。
The cooling water passes through a radiator 50 connected to the cooling
また、前記冷却水通路60には前記冷却水の温度を検知する水温センサ54が備えられている。さらに、前記ECU40は、前記内燃機関10の空燃比、前記ラジエターファン52、及び、前記ウォーターポンプ70の制御を行っている。
The cooling
また、前記ECU40は、所定の停止条件が成立した際に前記内燃機関10を自動で停止するとともに所定の再始動条件が成立した際に前記内燃機関10を自動で再始動するアイドリングストップ制御を備えている。前記所定の停止条件は、車両が駐停車や信号待ち等で運転者がブレーキペダルを踏込み車両を停車させることで成立し、前記所定の再始動条件は、前記内燃機関10のアイドリングストップ中に運転者が車両を発進させようとブレーキペダルを戻すことで成立する。
The
また、前記ラジエターファン52及び前記ウォーターポンプ70は、バッテリーの電力を動力源として作動し、前記内燃機関10がアイドリングストップ時においても作動することができる。
Further, the radiator fan 52 and the
図2において、(A)は、前記内燃機関10の車速特性を示すタイムチャートを示し、前記内燃機関10の始動から最初の停車をするまでの期間を1トリップとし、アイドリングストップ後の前記内燃機関10の再始動から次の停車までを2トリップとする。前記ECU40は、当該1トリップ中に前記内燃機関10に発生するプレイグニッションを検出すると、当該2トリップ内に前記内燃機関10のプレイグニッションの発生を回避する制御を実行する。また、前記内燃機関10のプレイグニッションの発生を回避する制御としては、前記内燃機関10の燃料噴射量を増加させ空燃比をリッチとする制御を行う。
2, (A) shows a time chart showing the vehicle speed characteristics of the
また、図2(B)は、前記ウォーターポンプ70及び前記ラジエターファン52からなる冷却装置の作動特性とを示し、前記内燃機関10にプレイグニッションが発生している場合、アイドリングストップ制御を開始してから所定の時間、前記ウォーターポンプ70及び前記ラジエターファン52を強制的に作動させている。さらに、当該冷却装置は、所定の時間又は前記内燃機関10の温度が所定の温度以下になるまで作動させ、これらの条件が満たされれば、前記内燃機関10がアイドリングストップ制御中であっても、当該冷却装置を停止させる。
FIG. 2B shows the operating characteristics of the cooling device comprising the
図3において、前記ECU40は、セルモータを回転させて前記内燃機関10を始動させ(S1)、前記イオン電流検出装置30は、前記シリンダ内の燃焼によって前記点火プラグ20に発生するイオン電流を検出している(S2)。また、前記ECU40は、(S2)で前記イオン電流検出装置30が検出したイオン電流から前記内燃機関10にプレイグニッションが発生しているかの判定を行い(S3)、(S3)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していると判定された場合、前記ECU40は、前記内燃機関10に発生したプレイグニッションを回避する制御を行う(S4)。さらに、前記ECU40は、前記内燃機関10を自動で停止するアイドリングストップの条件が成立したかの判定を行い(S5)、(S5)で前記内燃機関10を自動で停止するアイドリングストップの条件が成立した場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を停止させる(S6)。
In FIG. 3, the
また、前記ECU40は、前記内燃機関10のアイドリングストップ中に前記ラジエターファン52及び前記ウォーターポンプ70を強制作動させ(S7)、前記ECU40は、前記内燃機関10がアイドリングストップによる停止している時間をカウントする(S8)。さらに、前記水温センサ54及び前記吸気温センサ90は、それぞれ前記冷却水通路60内の前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度を検知する(S9)。
Further, the
また、前記ECU40は、(S8)からカウントした前記内燃機関10の停止時間が所定の時間を経過したかの判定、又は、(S9)で前記水温センサ54及び前記吸気温センサ90が検知した前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度がそれぞれ所定の温度以下になったかの判定を行い(S10)、(S10)で前記内燃機関10の停止時間が所定の時間を経過する、又は、前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度がそれぞれ所定の温度以下になった場合、前記ECU40は、前記内燃機関10のアイドリングストップ中に前記ラジエターファン52及び前記ウォーターポンプ70を停止させる(S11)。
Further, the
また、前記ECU40は、前記内燃機関10をアイドリングストップ状態から自動で再始動させる条件が成立したかの判定を行い(S12)、(S12)で前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立した場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を再始動させる(S13)。さらに、前記ECU40は、(S4)で行った前記内燃機関10が停止するまでに発生したプレイグニッションを回避した制御を行う(S14)。
The
また、(S10)で前記内燃機関10の停止時間が所定の時間を経過せず、及び、前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度がそれぞれ所定の温度以上である場合、前記ECU40は、前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立したかの判定を行う(S21)。さらに、(S21)で前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立した場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を再始動させ(S13)、(S21)で前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立していない場合、前記ECU40は、(S10)の処理に戻る。
Further, in (S10), when the stop time of the
また、(S3)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していないと判定された場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を自動で停止するアイドリングストップの条件が成立したかの判定を行い(S31)、(S31)で前記内燃機関10を自動で停止するアイドリングストップの条件が成立した場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を停止させる(S32)。さらに、前記ECU40は、前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立したかの判定を行い(S33)、(S33)で前記内燃機関10をアイドリングストップから自動で再始動させる条件が成立した場合、前記ECU40は、前記内燃機関10を再始動させる(S34)。
When it is determined in (S3) that no pre-ignition has occurred in the
また、図4(イ)は、前記図3(S4)の前記内燃機関10に発生したプレイグニッションを回避する制御を示し、図4(ロ)は、前記図3(S14)の前記内燃機関10が停止するまでに発生したプレイグニッションを回避した制御を示している。
FIG. 4 (a) shows control for avoiding preignition generated in the
図4(イ)において、前記ECU40は、前記内燃機関10内に供給される燃料噴射量を増加させ(S41)、前記イオン電流検出装置30は、前記シリンダ内の燃焼によって前記点火プラグ20に発生するイオン電流を検出している(S42)。また、前記ECU40は、(S42)で前記イオン電流検出装置30が検出したイオン電流から前記内燃機関10にプレイグニッションが発生しているかの判定を行う(S43)。さらに、(S43)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していないと判定された場合、前記ECU40は、その時点での前記内燃機関10内に供給している燃料噴射量を記憶し(S44)、(S43)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していると判定された場合、前記ECU40は、(S41)の処理に戻る。
4 (a), the
図4(ロ)において、前記ECU40は、図4(イ)の(S44)で記憶した前記内燃機関10の1トリップ中のプレイグニッションを回避した燃料噴射量と同等の量の燃料を前記内燃機関10内に噴射し(S51)、前記イオン電流検出装置30は、前記シリンダ内の燃焼によって前記点火プラグ20に発生するイオン電流を検出している(S52)。また、前記ECU40は、(S52)で前記イオン電流検出装置30が検出したイオン電流から前記内燃機関10にプレイグニッションが発生しているかの判定を行う(S53)。さらに、(S53)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していないと判定された場合、前記ECU40は、前記内燃機関10内に供給される燃料噴射量を減少させ(S54)、前記ECU40は、(S54)で減少させた燃料噴射量が前記内燃機関10の初期時の燃料噴射量であるかの判定を行う(S55)。
In FIG. 4B, the
また、(S53)で前記内燃機関10にプレイグニッションが発生していると判定された場合、前記ECU40は、前記内燃機関10内に供給される燃料噴射量を増加させる(S61)。さらに、(S55)で前記内燃機関10の初期時の燃料噴射量である場合、前記ECU40は、(S52)の処理に戻る。
If it is determined in (S53) that pre-ignition has occurred in the
図5(C)は、前記内燃機関10に発生するプレイグニッションの有無を示すタイムチャートであり、図5(D)は、前記内燃機関10内に供給する燃料噴射量特性を示すタイムチャートを示している。
FIG. 5C is a time chart showing the presence or absence of pre-ignition generated in the
図5において、前記内燃機関10の1トリップ内でプレイグニッションが発生すると、前記ECU40は、前記内燃機関10のプレイグニッションが消失するまで燃料噴射量を徐々に増加させている。また、アイドリングストップが終了し、前記内燃機関10を再始動させた2トリップ内で供給する燃焼噴射量は、前記内燃機関10の1トリップ内で停止させる前に供給したプレイグニッションを抑制させた燃料噴射量と同等の量からスタートさせる。さらに、前記内燃機関10の2トリップ内にプレイグニッションが発生しないように燃料噴射量を増減させる。
In FIG. 5, when preignition occurs within one trip of the
上記構成によって、前記1トリップ中に前記内燃機関10に発生するプレイグニッションを検出すると、前記2トリップ内に前記内燃機関10のプレイグニッションの発生を回避する制御を実行することで、アイドリングストップ機構を備えた前記内燃機関10において、自動停止前の燃焼サイクルにプレイグニッションが発生したときに、自動始動時及び自動始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生することを抑制し、前記内燃機関10の燃焼効率や耐久性の低下を防ぐことができる。
With the above configuration, when a pre-ignition generated in the
また、前記内燃機関10を再始動させた2トリップ内で供給する燃焼噴射量は、前記内燃機関10の1トリップ内で停止させる前に供給した燃料噴射量と同等の量からスタートさせ、前記内燃機関10の2トリップ内にプレイグニッションが発生しないように燃料噴射量を増減させる。これにより、2トリップ内で供給する燃料噴射量を空燃比がリッチになる状態で固定されて燃費が悪化するのを防ぐことができる。
Further, the combustion injection amount supplied in the two trips when the
また、前記内燃機関10のアイドリングストップ中に前記ラジエターファン52及び前記ウォーターポンプ70を強制的に作動させて前記内燃機関10を冷却することで、前記内燃機関10の温度を下げてセルモータによる再始動時の最初の数発に発生するプレイグニッションを抑制することができる。さらに、前記内燃機関10のアイドリングストップからの再始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションの発生を回避する制御を実施していれば、アイドリングストップによる自動停止時間が短く、自動停止時間内に前記冷却装置による前記内燃機関10の冷却が十分行えないような頻繁に自動停止を繰り返すような状況でもプレイグニッションの発生を抑制することができる。
In addition, during the idling stop of the
また、前記内燃機関10の停止時間が所定の時間を経過する、又は、前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度がそれぞれ所定の温度以下になった場合に前記内燃機関10のアイドリングストップ中の前記ラジエターファン52及び前記ウォーターポンプ70を停止させることで、前記内燃機関10の温度が下がり過ぎて再始動後の前記内燃機関10の燃費が悪化することを防ぐことができる。
Further, when the
上記実施例1の変形例として、前記イオン電流検出装置30が検出したイオン電流から前記内燃機関10にプレイグニッションの発生を判定する方法としては、例えば、検出したイオン電流のピーク値から正常に燃焼が行われたかを判別する等、設計事情によって適宜に変更してもよい。また、アイドリングストップ中の前記内燃機関10の冷却装置として、前記冷却水を循環させるための前記ウォーターポンプ70及び車両が停止中でも前記ラジエター50に風を当てる前記ラジエターファン52を備えたが、前記内燃機関10が停止中でも前記内燃機関10の温度を下げることができるものであれば、設計事情によって適宜に追加又は変更してもよい。さらに、前記内燃機関10に発生したプレイグニッションを回避する制御として、前記内燃機関10の燃料噴射量を増加させ空燃比をリッチとする制御以外にも、前記イグナイタ24からの点火信号を遅角させる制御、前記シリンダ内へ再循環する排ガス量の割合を減少させる制御、又は、前記シリンダ内へ再循環させる冷却した排ガスの割合を増加させる制御等、前記内燃機関10のプレイグニッションを抑制できる方法であれば、適宜変更してもよい。
As a modification of the first embodiment, as a method for determining the occurrence of preignition in the
また、アイドリングストップによる前記内燃機関10の自動停止が成立する条件は、車両が駐停車や信号待ち等で運転者がブレーキペダルを踏込み車両を停車させること以外にも、より安全にアイドリングストップを行うことができる条件に適宜変更してもよい。さらに、アイドリングストップからの前記内燃機関10の自動再始動が成立する条件は、前記内燃機関10のアイドリングストップ中に運転者が車両を発進させようと前記ブレーキペダルを戻すこと以外にも、より安全にアイドリングストップからの再始動を行うことができる条件に適宜変更してもよい。
In addition, the condition for the automatic stop of the
また、前記冷却装置は、所定の時間又は前記内燃機関10の温度がそれぞれ所定の温度以下になるまで作動させているが、これら所定の時間及び所定の温度は前記内燃機関10の排気量及び気筒数等の構成によって決定されるものとしてよい。さらに、前記内燃機関10は、前記冷却装置による冷却が前記内燃機関10の停止時間が所定の時間を経過する、又は、前記冷却水の温度及び前記インテークマニホールド80内の空気の温度が所定の温度以下になるまで行われた場合に、前記内燃機関10の温度が十分下がったとして前記内燃機関10の2トリップ内で行うプレイグニッションの発生を回避する制御内容を変更してもよい。
Further, the cooling device is operated for a predetermined time or until the temperature of the
10:内燃機関
20:点火プラグ
22:点火コイル
24:イグナイタ
30:イオン電流検出装置
40:ECU
50:ラジエター
52:ラジエターファン
54:水温センサ
60:冷却水通路
70:ウォーターポンプ
80:インテークマニホールド
82:エアフロメータ
84:スロットルバルブ
90:吸気温センサ
10: Internal combustion engine
20: Spark plug
22: Ignition coil
24: Igniter
30: Ion current detector
40: ECU
50: Radiator
52: Radiator fan
54: Water temperature sensor
60: Cooling water passage
70: Water pump
80: Intake manifold
82: Air flow meter
84: Throttle valve
90: Intake air temperature sensor
Claims (9)
前記ECUは、前記イオン電流検出装置が検出したイオン電流から前記内燃機関にプレイグニッションが発生したかを判定するとともに、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の再始動後の燃焼サイクル内にプレイグニッションの発生を回避する制御を実施することを特徴とする内燃機関の制御方法。 An internal combustion engine having a plurality of cylinders, a spark plug for igniting a mixture of fuel and air supplied into the cylinder of the cylinder, a primary coil and a secondary coil for supplying high voltage to the spark plug, And an ignition coil comprising an iron core, an igniter for supplying an ignition signal to the ignition coil, an ion current detection device for detecting an ion current generated in the ignition plug by combustion of the internal combustion engine, and a predetermined stop condition An idling stop control that automatically stops the internal combustion engine when the condition is satisfied and automatically restarts the internal combustion engine when a predetermined restart condition is satisfied; an ECU that performs electrical control of the internal combustion engine; An internal combustion engine control method comprising:
The ECU determines whether pre-ignition has occurred in the internal combustion engine from the ion current detected by the ion current detection device, and when the pre-ignition has occurred in a combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. A control method for an internal combustion engine, characterized in that control for avoiding the occurrence of pre-ignition is performed in a combustion cycle after restarting the engine.
前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の停止後に冷却水の温度が所定の温度以下になるまで冷却装置を作動させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の内燃機関の制御方法。 The internal combustion engine includes a water temperature sensor that detects the temperature of cooling water,
The ECU operates the cooling device until the temperature of the cooling water becomes equal to or lower than a predetermined temperature after the stop of the internal combustion engine when pre-ignition occurs in the combustion cycle before the stop of the internal combustion engine. The method for controlling an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
前記ECUは、前記内燃機関の停止前の燃焼サイクル内にプレイグニッションが発生した際に前記内燃機関の停止後に吸気温度が所定の温度以下になるまで冷却装置を作動させることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の内燃機関の制御方法。 The internal combustion engine includes an intake air temperature sensor that detects an intake air temperature,
The ECU operates a cooling device until an intake air temperature becomes a predetermined temperature or less after the internal combustion engine is stopped when preignition occurs in a combustion cycle before the internal combustion engine is stopped. The method for controlling an internal combustion engine according to any one of 1 to 7.
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