JP2015040490A - Control device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プレイグニッションの発生を抑制するエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device that suppresses the occurrence of pre-ignition.
ガソリンエンジンでは、従来から、圧縮比を10〜12程度に設定するのが一般的である。しかし、近年では、圧縮比をさらに高めることにより熱効率を改善し、燃費の向上を図る高圧縮比エンジンの開発が進められている。 Conventionally, in a gasoline engine, the compression ratio is generally set to about 10 to 12. However, in recent years, development of high compression ratio engines that improve thermal efficiency and further improve fuel efficiency by further increasing the compression ratio has been underway.
高圧縮比エンジンでは、圧縮比が高く設定されるにつれて、また、過給器を搭載したエンジンでは、過給圧が高く設定されるにつれて、低回転高負荷域、あるいは、低回転高過給域において、従来では生じなかった自着火現象(以下、プレイグニッションと称する。)が発生しやすくなる。 In a high compression ratio engine, as the compression ratio is set higher, and in an engine equipped with a supercharger, as the supercharging pressure is set higher, a low rotation high load region or a low rotation high supercharging region. However, a self-ignition phenomenon (hereinafter referred to as pre-ignition) that has not occurred in the prior art is likely to occur.
プレイグニッションとは、スパークプラグによる点火よりも前に、燃料が燃焼してしまう現象である。 Preignition is a phenomenon in which fuel burns before ignition by a spark plug.
プレイグニッションが生じると、燃焼室内に急激な圧力上昇が生じ、その衝撃波がピストンやシリンダ内壁に衝突する。この衝突により、シリンダ内の温度はさらに上昇し、エンジンは所定の性能を発揮できなくなる。このため、プレイグニッションを防止するための対策が必要である。 When pre-ignition occurs, a rapid pressure rise occurs in the combustion chamber, and the shock wave collides with the inner wall of the piston or cylinder. Due to this collision, the temperature in the cylinder further increases, and the engine cannot exhibit a predetermined performance. For this reason, it is necessary to take measures to prevent pre-ignition.
なお、燃焼室内における燃料の自着火現象として、プレイグニッションの他にノッキングがある。ノッキングは、燃料と空気との混合気が燃焼過程で高温高圧になることにより、正常な燃焼が起こる前に、未燃焼混合気(エンドガス)に自然着火してしまうことに起因する。 In addition to the pre-ignition, there is knocking as a self-ignition phenomenon of fuel in the combustion chamber. Knocking is caused by spontaneous ignition of the unburned mixture (end gas) before normal combustion occurs due to the high temperature and high pressure of the mixture of fuel and air during the combustion process.
燃焼室内で発生している現象が、プレイグニッションであるのかノッキングであるのかを区別する技術として、例えば、特許文献1、2に記載のものがある。
As a technique for distinguishing whether the phenomenon occurring in the combustion chamber is pre-ignition or knocking, for example, there are those described in
特許文献1、2に記載の技術では、高回転高負荷時におけるプレイグニッション発生後の回避対策として、空燃比のリッチ化や吸気弁の閉弁時期の遅角、一部の燃料の噴射時期の遅角等を段階的に行っている。しかし、低回転高負荷時におけるプレイグニッションの回避対策については、何ら開示されていない。
In the techniques described in
そこで、この発明の課題は、低回転高負荷時においてプレイグニッションが発生した場合に、そのプレイグニッションを速やかに解消することである。 Accordingly, an object of the present invention is to quickly eliminate pre-ignition when pre-ignition occurs at low rotation and high load.
上記の課題を解決するために、この発明は、燃焼室内にプレイグニッションが発生したことを検出するプレイグニッション検出手段と、前記燃焼室内のライナに付着する燃料を抑制する燃料付着抑制手段とを備え、前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記燃料付着抑制手段は、前記ライナに燃料が付着することを抑制することによりプレイグニッションを回避させることを特徴とするエンジンの制御装置を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes pre-ignition detection means for detecting the occurrence of pre-ignition in the combustion chamber, and fuel adhesion suppression means for suppressing fuel adhering to the liner in the combustion chamber. When the pre-ignition detection means detects the occurrence of pre-ignition, the fuel adhesion suppressing means avoids the pre-ignition by suppressing the fuel from adhering to the liner. The device was adopted.
上記の構成において、前記プレイグニッション検出手段として非共振型ノックセンサを採用すれば、前記非共振型ノックセンサは、所定のしきい値を超える振動、すなわち、ノッキングの振動レベルを超える振動を検出することにより、プレイグニッションの発生を検出することができる。 In the above configuration, if a non-resonant knock sensor is used as the pre-ignition detection means, the non-resonant knock sensor detects vibration exceeding a predetermined threshold, that is, vibration exceeding the vibration level of knocking. Thus, occurrence of pre-ignition can be detected.
前記燃料付着抑制手段として、エンジンの冷却水の温度を制御する冷却水調整装置を採用すれば、前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記冷却水調整装置は、エンジンの冷却水の温度を高くすることにより前記ライナへの燃料の付着を抑制することができる。 If a cooling water adjusting device that controls the temperature of engine cooling water is employed as the fuel adhesion suppressing means, when the pre-ignition detecting means detects the occurrence of pre-ignition, the cooling water adjusting device By increasing the temperature of the cooling water, the adhesion of fuel to the liner can be suppressed.
また、前記燃料付着抑制手段として、燃焼室内にタンブル流を発生させるタンブル流発生手段を採用すれば、前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記タンブル流発生手段は、筒内流動を強化することにより前記ライナへの燃料の付着を抑制することができる。 Further, if a tumble flow generating means for generating a tumble flow in the combustion chamber is employed as the fuel adhesion suppressing means, when the pre-ignition detecting means detects the occurrence of pre-ignition, the tumble flow generating means By reinforcing the internal flow, it is possible to suppress the adhesion of fuel to the liner.
そのほか、前記燃料付着抑制手段として、燃料の噴射圧を調整する燃料噴射圧制御手段を採用すれば、前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記燃料噴射圧制御手段は、燃料の噴射圧を弱めることにより前記ライナへの燃料の付着を抑制することができる。 In addition, if fuel injection pressure control means for adjusting the fuel injection pressure is employed as the fuel adhesion suppression means, when the pre-ignition detection means detects the occurrence of pre-ignition, the fuel injection pressure control means By weakening the fuel injection pressure, the adhesion of fuel to the liner can be suppressed.
前記燃料付着抑制手段として、燃料の噴射時期を調整する燃料噴射時期制御手段を採用すれば、前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記燃料噴射時期制御手段は、燃料の噴射時期を遅角させることにより前記ライナへの燃料の付着を抑制することができる。 If fuel injection timing control means for adjusting the fuel injection timing is adopted as the fuel adhesion suppression means, when the pre-ignition detection means detects the occurrence of pre-ignition, the fuel injection timing control means By retarding the injection timing, it is possible to suppress the adhesion of fuel to the liner.
この発明は、プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、燃料付着抑制手段が、燃焼室内のライナに燃料が付着することを抑制するので、プレイグニッションを速やかに解消することができる。 In this invention, when the pre-ignition detection means detects the occurrence of pre-ignition, the fuel adhesion suppressing means suppresses the fuel from adhering to the liner in the combustion chamber, so that the pre-ignition can be quickly eliminated. .
また、低回転高負荷時におけるプレイグニッションは、ノッキング時に生じる振動よりも強い振動を伴うので、プレイグニッション検出手段として非共振型ノックセンサを採用し、所定のしきい値を超える振動を検出することによりプレイグニッションの発生を速やかに検出することができる。 In addition, pre-ignition at low rotation and high load is accompanied by vibration that is stronger than vibration that occurs at the time of knocking. Therefore, a non-resonant knock sensor is used as the pre-ignition detection means to detect vibration exceeding a predetermined threshold. Thus, the occurrence of pre-ignition can be promptly detected.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、自動車用の4サイクルガソリンエンジンの制御装置である。図1は、このエンジンが備える1つの気筒における燃焼室3の要部、及び、エンジンの制御装置の構成を示すものである。これらの図面では、この発明に直接関係する部材、手段のみを示し、他の部材等については図示省略している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is a control device for a four-cycle gasoline engine for automobiles. FIG. 1 shows the main part of the
図1に示すように、エンジンのシリンダ1内にはピストン2が収容されている。シリンダ1の内壁面、及び、ピストン2の頂面等により燃焼室3が形成されている。シリンダ1の内壁面は、そのシリンダ1に圧入された筒状のライナ3aで形成されており、ピストン2外周のピストンリングとの摺動をスムーズにしている。
As shown in FIG. 1, a
また、シリンダ1には、混合気を燃焼室3に導く吸気ポート5、燃焼室3からの排気を送り出す排気ポート7、及び、シリンダヘッド側から気筒の筒軸方向に沿って下向きに配置された点火プラグ4等が備えられている。
In addition, the cylinder 1 is disposed with an
なお、図面では、一つのシリンダ1のみを示しているが、エンジンは、単気筒であってもよいし、複数のシリンダ1を備えた多気筒であってもよい。 Although only one cylinder 1 is shown in the drawing, the engine may be a single cylinder or a multi-cylinder having a plurality of cylinders 1.
吸気ポート5には、その吸気ポート5内に燃料を噴射する燃料噴射装置として、ポート噴射弁9が設けられている。ポート噴射弁9は、吸気ポート5の流路内の吸入空気に燃料を噴射し混合気を形成する。また、シリンダ1には、燃焼室3内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射装置として直噴弁10が設けられている。
The
吸気ポート5には、燃焼室3への開口部を開閉する吸気バルブ6が設けられている。また、排気ポート7には、燃焼室3への開口部を開閉する排気バルブ8が設けられている。
The
これらの吸気バルブ6及び排気バルブ8は、シリンダヘッド側に設けたカムシャフトにバルブリフタを介して接続されているので、カムシャフトの回転によって、所定のタイミングで吸気ポート5、排気ポート7を開閉する。カムシャフトへの動力の伝達は、カムシャフト側に設けたスプロケットとクランクシャフト側に設けたスプロケットとの間をタイミングチェーン等で連結することにより行われている。
Since these
吸気バルブ6や排気バルブ8、点火プラグ4、ポート噴射弁9、直噴弁10、その他エンジンの動作に必要な機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)20に備えられた制御手段によって制御される。この実施形態では、電子制御ユニットのコンピュータの一部を、エンジンの制御手段として用いている。
The
このエンジンは、燃焼室3内にプレイグニッションが発生したことを検出するプレイグニッション検出手段sを備える。この実施形態では、プレイグニッション検出手段sとして、シリンダブロックの振動を検出することができる非共振型ノックセンサ11を採用している。
This engine includes preignition detection means s for detecting that preignition has occurred in the
非共振型ノックセンサ11は、シリンダブロック等に固定され、内蔵の圧電素子により振動を電圧に変換する機能を有する。非共振型であるので、ノッキング時の振動に限定されることなく、プレイグニッション時を含めた広範囲の振動周波数や振動レベルに対応することができる。非共振型ノックセンサ11から出力される電圧の値により、振動レベルの数値、ノッキングやプレイグニッションの発生の有無を検出、判別することができる。
The
プレイグニッションは、ノッキング時に生じる振動よりも強い振動を伴う。特に、低回転高負荷時において、プレイグニッションは、ノッキング時に生じる振動よりもかなり強い振動を伴う。このため、非共振型ノックセンサ11が、所定のしきい値、すなわち、ノッキングの振動レベルを超える振動を検出することにより、その振動がノッキングによるものではなく、プレイグニッションによるものであると判別でき、プレイグニッションの発生を検出することができる。
Preignition is accompanied by a vibration that is stronger than the vibration that occurs during knocking. In particular, at low rotation and high load, the pre-ignition is accompanied by vibration that is considerably stronger than the vibration that occurs during knocking. For this reason, when the
しきい値は、ノッキング時に生じ得る振動の最大強さよりも高い値に設定すればよい。発生する振動がしきい値を超えることで、燃焼室3内で発生している現象が、ノッキングではなく、プレイグニッションであることを検出することができる。
The threshold value may be set to a value higher than the maximum vibration intensity that can occur during knocking. When the generated vibration exceeds the threshold value, it can be detected that the phenomenon occurring in the
検出した振動が、ノッキングによるものであるか、プレイグニッションによるものであるかの判別は、電子制御ユニット20が備える振動判別手段24が行うことができる。また、この判別を、非共振型ノックセンサ11自身が行ってもよい。
Whether the detected vibration is due to knocking or pre-ignition can be determined by the vibration determination means 24 provided in the
また、このエンジンは、燃焼室3内のライナ3aに付着する燃料を抑制する燃料付着抑制手段を備える。この実施形態では、燃料付着抑制手段として、エンジンの冷却水の温度を制御する冷却水調整装置12を採用している。冷却水調整装置12は、例えば、ラジエータへの冷却水の流通量を調整することにより、冷却水の温度を自由に制御できる電制サーモスタットでもよいし、ラジエータへ向かって送り出す冷却水の量を調整することにより、冷却水の温度を自由に制御できる電動ウォーターポンプ等であってもよい。
In addition, the engine includes fuel adhesion suppressing means that suppresses fuel adhering to the liner 3 a in the
この燃料付着抑制手段を制御するための付着抑制制御手段21は、電子制御ユニット20のコンピュータに備えられる。この実施形態では、付着抑制制御手段21は、ケーブル等を通じて、前記電制サーモスタットや電動ウォーターポンプ等に動作の指令を出している。
An adhesion suppression control means 21 for controlling the fuel adhesion suppression means is provided in the computer of the
電子制御ユニット20が備えるエンジン情報取得手段22は、制御に必要な冷却水の温度の情報や、エンジンの回転数、負荷の情報等をエンジンから取得し、その情報を付着抑制制御手段21による制御に活用している。また、エンジン情報取得手段22は、非共振型ノックセンサ11や振動判別手段24からの情報、特に、ノッキングやプレイグニッションの発生の有無の情報を取得する。
The engine information acquisition means 22 provided in the
プレイグニッション検出手段sがプレイグニッションの発生を検出し、エンジン情報取得手段22がプレイグニッションの発生の情報を取得すると、付着抑制制御手段21は、エンジンの冷却水の温度が高くなるように冷却水調整装置12を制御する。
When the pre-ignition detection means s detects the occurrence of pre-ignition, and the engine information acquisition means 22 acquires information about the occurrence of pre-ignition, the adhesion suppression control means 21 causes the cooling water so that the temperature of the engine cooling water increases. The
冷却水の温度が上がれば、シリンダ1及びその内部ライナ3aの温度は上昇し、燃料の気化が促進されることから、ライナ3aに燃料が付着することが抑制される。 If the temperature of the cooling water rises, the temperature of the cylinder 1 and its inner liner 3a will rise and fuel vaporization will be promoted, so that the fuel will be prevented from adhering to the liner 3a.
ライナ3aに付着する燃料が少なくなれば、ライナからのオイルの飛散が生じにくくなり、プレイグニッションを効果的に回避することができると考えられている。すなわち、既に発生しているプレイグニッションを速やかに解消させることができる。 If the amount of fuel adhering to the liner 3a is reduced, it is considered that oil scattering from the liner is less likely to occur, and preignition can be effectively avoided. That is, the pre-ignition that has already occurred can be quickly eliminated.
このエンジンの制御方法を、図2のフローチャート及び図3〜図9に示すマップ図やグラフ図を基に説明する。 The engine control method will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the map diagrams and graphs shown in FIGS.
図2に示すように、まず、エンジン回転数と負荷読込を行う。情報の読み込みは、電子制御ユニット20のエンジン情報取得手段22が行う(図中のステップS1参照)。 As shown in FIG. 2, first, the engine speed and load are read. Reading of information is performed by the engine information acquisition means 22 of the electronic control unit 20 (see step S1 in the figure).
読み込まれたエンジン回転数と負荷の情報に基づき、現在の運転状況が、図3の左上、網掛け部分に示す低回転高負荷時におけるプレイグニッション発生領域pであるかどうかが判別される。プレイグニッション発生領域pは、低回転高負荷時特有のプレイグニッションが発生しやすい領域であり、この情報は、予め、電子制御ユニット20に記憶されている。判別は、電子制御ユニット20が備える運転状況判別手段23が行う(図中のステップS2参照)。なお、過給器が搭載されたエンジンの場合は、低回転高過給時特有のプレイグニッションが発生しやすい領域が、このプレイグニッション発生領域pに対応する。
Based on the read engine speed and load information, it is determined whether or not the current operating state is the pre-ignition generation region p at the time of low rotation and high load shown in the shaded portion in the upper left of FIG. The pre-ignition generation region p is a region where pre-ignition peculiar to low rotation and high load is likely to occur, and this information is stored in the
現在の運転状況がプレイグニッション発生領域pにない場合は、そのまま運転を継続する。現在の運転状況がプレイグニッション発生領域pにある場合は、プレイグニッションが発生する可能性が高いので、ステップS3へ移行する。 If the current driving situation is not in the pre-ignition generation region p, the driving is continued as it is. If the current driving situation is in the pre-ignition generation region p, there is a high possibility that pre-ignition will occur, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、プレイグニッション検出手段sとしての非共振型ノックセンサ11からの出力された電圧又は振動の数値(以下、プレイグニッション検出手段sからの出力情報を「ノックセンサ出力」と称する。)が、予め設定されたしきい値である第一の所定値(以下、「所定値1」と称する。)以上であるかどうかが判別される。
In step S3, the numerical value of the voltage or vibration output from the
ノックセンサ出力が所定値1未満である場合は、ノッキングやプレイグニッションはいずれも発生していないと判別され、そのまま運転を継続する。ノックセンサ出力が所定値1以上である場合は、ノッキング又はプレイグニッションが発生していると判別され、ステップS4へ移行する。 When the knock sensor output is less than the predetermined value 1, it is determined that neither knocking nor pre-ignition has occurred, and the operation is continued as it is. If the knock sensor output is greater than or equal to the predetermined value 1, it is determined that knocking or pre-ignition has occurred, and the process proceeds to step S4.
ステップS4では、ノックセンサ出力が、予め設定されたしきい値である第二の所定値(以下、「所定値2」と称する。)以上であるかどうかが判別される。
In step S4, it is determined whether or not the knock sensor output is equal to or greater than a second predetermined value (hereinafter referred to as “
ノックセンサ出力が所定値2未満である場合は、プレイグニッションは発生しておらず、ノッキングが発生していると判別され、ステップS6へ移行する。ステップS6では、点火時期の遅角など、通常のノック制御、すなわち、通常運転時に行われるノッキング回避制御が行われる。ノッキングが解消すれば、通常の運転を継続する。
If the knock sensor output is less than the
出力された振動の数値が所定値2以上である場合は、ノッキングは発生しておらず、プレイグニッションが発生していると判別され、ステップS5へ移行する。ステップS5では、プレイグ回避制御、すなわち、以下のプレイグニッション回避制御が行われる。
If the output vibration value is greater than or equal to the
この実施形態では、燃料付着抑制手段として、エンジンの冷却水の温度を制御する冷却水調整装置12を採用しているので、プレイグニッション回避制御として、付着抑制制御手段21は、冷却水調整装置12を通過する水量を減らし、冷却水の温度を上昇させる制御を行う。具体的には、電制サーモスタットの作動温度(冷却水の流通を許容する最低設定温度)を上昇させるか、電動ウォーターポンプの吐出量を制限する等の制御である。
In this embodiment, since the cooling
これにより、冷却水の温度とともに、シリンダ1及びその内部のライナ3aの温度は上昇し、燃料の気化が促進される。気化の促進により、ライナ3aに燃料が付着することが抑制され、プレイグニッションは解消する。プレイグニッションが解消すれば、通常の運転を継続する。 As a result, the temperature of the cylinder 1 and the liner 3a in the cylinder 1 increase along with the temperature of the cooling water, and fuel vaporization is promoted. By promoting the vaporization, the fuel is suppressed from adhering to the liner 3a, and the preignition is eliminated. If pre-ignition is resolved, normal operation is continued.
なお、所定値1については、ノッキング時に生じる振動の大きさを基に決定することができる。所定値1としては、例えば、図4に示すように、ノッキング時に生じる定常的な振動の大きさ、あるいは、振動の平均値等とすることができる。すなわち、所定値1は、検出した振動が所定値1以上であれば、ノッキングが生じていると判別できる数値である。 Note that the predetermined value 1 can be determined based on the magnitude of vibration generated at the time of knocking. As the predetermined value 1, for example, as shown in FIG. 4, it is possible to set the magnitude of steady vibration generated at the time of knocking, or the average value of vibration. That is, the predetermined value 1 is a numerical value that can be determined that knocking has occurred if the detected vibration is equal to or greater than the predetermined value 1.
所定値2については、プレイグニッション時に生じる振動の大きさを基に決定することができる。所定値2としては、例えば、図5の中央に示すように、ノッキング時の振動よりも突出して高い数値を示すプレイグニッション時に生じる振動の数値と、ノッキング時に生じ得る振動の最大値の間の数値とすることができる。図5の中央に示す振幅の大きい突出した波形が、プレイグニッションによるものであり、その両側の小さな振幅の波形が、ノッキングによるものである。すなわち、所定値2は、検出した振動が所定値2以上であれば、少なくともプレイグニッションが生じていると判別できる数値である。
The
ここで、電制サーモスタット等で水温を制御する際、通常は、例えば、図6のマップ図に示すように、ノッキングを回避することを目的として、高負荷になるほど水温が低くなるように設定される。 Here, when controlling the water temperature with an electric thermostat or the like, the water temperature is usually set to be lower as the load becomes higher, for example, for the purpose of avoiding knocking as shown in the map diagram of FIG. The
この発明では、図7に示すように、ノックセンサ出力が大きくなるほど、すなわち、プレイグニッションの程度が大きくなるほど、冷却水の温度が高くなるように設定される。図7の縦軸は、設定される水温の数値、すなわち、水温補正値を示す。横軸は「ノックセンサ出力−所定値1」としているが、「ノックセンサ出力−所定値2」としてもよい。このグラフ図に示すように、設定できる水温には自ずから上限があるため、ノックセンサ出力が一定値以上大きくなっても、或る上限温度で、それ以上の温度上昇を制限することになる。
In this invention, as shown in FIG. 7, the temperature of the cooling water is set to be higher as the knock sensor output becomes larger, that is, as the pre-ignition degree becomes larger. The vertical axis | shaft of FIG. 7 shows the numerical value of the set water temperature, ie, a water temperature correction value. The horizontal axis is “knock sensor output−predetermined value 1”, but may be “knock sensor output−
図8は、水温上昇時間補正のマップ図である。図8の縦軸は、設定される水温補正の継続時間、すなわち、水温補正時間を示す。横軸を「ノックセンサ出力−所定値1」としている点は同様である。水温補正時間、すなわち、水温を高くする時間は、通常は数十秒程度であるので、ノックセンサ出力が大きくなるほど、すなわち、プレイグニッションの程度が大きくなるほど、水温補正の継続時間も長く設定される。 FIG. 8 is a map of the water temperature rise time correction. The vertical axis in FIG. 8 indicates the set duration of the water temperature correction, that is, the water temperature correction time. The point that the horizontal axis is “knock sensor output−predetermined value 1” is the same. The water temperature correction time, that is, the time to increase the water temperature is normally about several tens of seconds. Therefore, the longer the knock sensor output, that is, the greater the preignition level, the longer the water temperature correction time is set. .
図9は、水温補正を継続させる時間、すなわち、水温上昇時間が終了した後の、水温の変化を示す。図9の縦軸は、設定される水温の数値、すなわち、水温補正値を示す。横軸は経過時間としている。このグラフ図に示すように、水温上昇時間が終了すると、水温は、徐々に通常の目標水温に戻される。 FIG. 9 shows a change in the water temperature after the water temperature correction is continued, that is, after the water temperature rise time has ended. The vertical axis | shaft of FIG. 9 shows the numerical value of the set water temperature, ie, a water temperature correction value. The horizontal axis is the elapsed time. As shown in the graph, when the water temperature rise time is over, the water temperature is gradually returned to the normal target water temperature.
上記実施形態では、燃料付着抑制手段として、エンジンの冷却水の温度を制御する冷却水調整装置12を採用したが、燃料付着抑制手段として、ライナ3aへの燃料の付着を抑制する機能を有する他の手段を採用してもよい。
In the above embodiment, the cooling
例えば、燃料付着抑制手段として、燃焼室3内に、シリンダヘッド側とクランクシャフト側とを結ぶ上下方向への旋回流であるタンブル流を発生させるタンブル流発生手段を採用してもよい。
For example, a tumble flow generating means for generating a tumble flow that is a swirling flow in the vertical direction connecting the cylinder head side and the crankshaft side may be adopted as the fuel adhesion suppressing means in the
タンブル流発生手段は、例えば、吸気ポート5の燃焼室3への開口部に設けられ、吸気ポート5から燃焼室3側への気流を、クランクシャフト側に誘導するタンブルコントロールバルブ等であってもよい。また、タンブルコントロールバルブは、吸気ポート5の燃焼室3への開口部以外の部分に設けた吸気通路を開閉するものであって、その吸気通路から導入される気流により、燃焼室3内にタンブル流を生じさせるものであってもよい。電子制御ユニット20の付着抑制制御手段21は、ケーブル等を通じて、このタンブルコントロールバルブに動作の指令を出すことができる。
The tumble flow generating means may be, for example, a tumble control valve that is provided at the opening of the
プレイグニッション検出手段sがプレイグニッションの発生を検出した場合に、タンブル流発生手段は、燃焼室3内にタンブル流を発生させることにより筒内流動を強化する。筒内流動の強化により、ライナ3aへの燃料の付着を抑制することができる。
When the pre-ignition detecting means s detects the occurrence of pre-ignition, the tumble flow generating means enhances the in-cylinder flow by generating a tumble flow in the
また、燃料付着抑制手段として、燃料の噴射圧を調整する燃料噴射圧制御手段を採用してもよい。燃料噴射圧制御手段は、ポート噴射弁9の噴射量を調整するものであってもよいが、燃焼室3内に直接燃料を噴射する直噴弁10を制御するものであることが望ましい。
Further, fuel injection pressure control means for adjusting the fuel injection pressure may be employed as the fuel adhesion suppressing means. The fuel injection pressure control means may adjust the injection amount of the
プレイグニッション検出手段sがプレイグニッションの発生を検出した場合に、燃料噴射圧制御手段は、燃料の噴射圧を弱める。これにより、燃料が噴射時の初速によって直進しようとする貫徹力は減少し、ライナ3aへの燃料の付着を抑制することができる。 When the pre-ignition detection means s detects the occurrence of pre-ignition, the fuel injection pressure control means weakens the fuel injection pressure. As a result, the penetrating force that the fuel tries to go straight by the initial speed at the time of injection is reduced, and the adhesion of fuel to the liner 3a can be suppressed.
さらに、燃料付着抑制手段として、燃料の噴射時期を調整する燃料噴射時期制御手段を採用してもよい。燃料噴射時期制御手段は、同じく、ポート噴射弁9の噴射時期を調整するものであってもよいが、直噴弁10を制御するものであることが望ましい。
Further, a fuel injection timing control means for adjusting the fuel injection timing may be employed as the fuel adhesion suppressing means. Similarly, the fuel injection timing control means may adjust the injection timing of the
プレイグニッション検出手段sがプレイグニッションの発生を検出した場合に、燃料噴射時期制御手段は、燃料の噴射時期を遅角させることによりライナ3aへの燃料の付着を抑制することができる。燃料の噴射時期を遅角することにより、ピストン2の頂面に当たる燃料が増加し、ライナ3aに当たる燃料が減少するからである。
When the pre-ignition detection means s detects the occurrence of pre-ignition, the fuel injection timing control means can suppress the fuel from adhering to the liner 3a by retarding the fuel injection timing. This is because by delaying the fuel injection timing, the fuel that hits the top surface of the
この実施形態では、プレイグニッション検出手段sとして振動センサ、特に、非共振型ノックセンサを用いたが、プレイグニッション時の振動を検出できる他の振動センサを用いてもよい。また、振動センサに代えて、燃焼室3内の圧力を検出できる筒内圧センサや、燃焼室3内での火炎の発生を検出できるイオン電流センサ等を用いてもよい。
In this embodiment, a vibration sensor, particularly a non-resonant knock sensor, is used as the pre-ignition detection means s. However, other vibration sensors that can detect vibration during pre-ignition may be used. Further, instead of the vibration sensor, an in-cylinder pressure sensor that can detect the pressure in the
なお、上記特許文献1、2に示す従来の技術では、筒内圧センサや振動センサを用いて、シリンダに発生している振動強度の最大値が、所定のしきい値を超えた場合に点火時期の遅角を行い、その遅角により振動強度が低減するか否かによって、プレイグニッションとノッキングとを区別していた。
In the prior art disclosed in
また、上記従来の技術では、筒内圧センサや振動センサとは別に、燃料の燃焼により生じる火炎を検出するイオン電流センサを併用することにより、通常の燃焼時やノッキング発生時とは異なるプレイグニッション特有の火炎発生タイミングを検出し、プレイグニッションとノッキングとを区別していた。 In addition to the in-cylinder pressure sensor and vibration sensor, the above conventional technology uses an ion current sensor that detects a flame generated by the combustion of fuel, which is different from that at the time of normal combustion or occurrence of knocking. The timing of flame occurrence was detected, and preignition and knocking were distinguished.
この発明によれば、プレイグニッション検出手段sとして非共振型ノックセンサ11を採用したことにより、低速高負荷運転時において、プレイグニッションとノッキングとを瞬時に区別できる。すなわち、点火時期の遅角後の反応を待ってその区別を行う上記技術と比べて、円滑でスピーディな制御が可能である。
According to the present invention, since the
また、プレイグニッション検出手段sとして非共振型ノックセンサを用いれば、ノッキングの検出とプレイグニッションの検出を同一のセンサで行うことができる。このため、筒内圧センサや振動センサとは別にイオン電流センサを併用していた上記技術と比べて、装置の簡略化、低コスト化が可能である。 Further, if a non-resonant type knock sensor is used as the pre-ignition detection means s, the detection of knocking and the detection of pre-ignition can be performed by the same sensor. For this reason, compared with the said technique which used the ion current sensor separately from the cylinder pressure sensor and the vibration sensor, the simplification and cost reduction of an apparatus are possible.
1 シリンダ
2 ピストン
3 燃焼室
4 点火プラグ
5 吸気ポート
6 吸気バルブ
7 排気ポート
8 排気バルブ
9 燃料噴射装置(ポート噴射弁)
10 筒内燃料噴射装置(直噴弁)
11 非共振型ノックセンサ
12 冷却水調整装置
20 電子制御ユニット(Electronic Control Unit)
21 付着抑制制御手段
22 エンジン情報取得手段
23 運転状況判別手段
24 振動判別手段
s プレイグニッション検出手段
1
10 In-cylinder fuel injection device (direct injection valve)
11
21 Adhesion suppression control means 22 Engine information acquisition means 23 Operating condition discrimination means 24 Vibration discrimination means s Pre-ignition detection means
Claims (8)
前記燃焼室内のライナに付着する燃料を抑制する燃料付着抑制手段とを備え、
前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記燃料付着抑制手段は、前記ライナに燃料が付着することを抑制することによりプレイグニッションを回避させることを特徴とするエンジンの制御装置。 Pre-ignition detection means for detecting that pre-ignition has occurred in the combustion chamber;
Fuel adhesion suppressing means for suppressing fuel adhering to the liner in the combustion chamber,
When the pre-ignition detection unit detects the occurrence of pre-ignition, the fuel adhesion suppressing unit avoids the pre-ignition by suppressing the fuel from adhering to the liner. .
前記非共振型ノックセンサは、所定のしきい値を超える振動を検出することによりプレイグニッションの発生を検出することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 The pre-ignition detection means is a non-resonant knock sensor;
The engine control device according to claim 1, wherein the non-resonant knock sensor detects the occurrence of pre-ignition by detecting vibration exceeding a predetermined threshold value.
前記プレイグニッション検出手段がプレイグニッションの発生を検出した場合に、前記冷却水調整装置は、エンジンの冷却水の温度を高くすることにより前記ライナへの燃料の付着を抑制することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。 The fuel adhesion suppression means is a coolant adjustment device that controls the temperature of engine coolant.
When the pre-ignition detection means detects the occurrence of pre-ignition, the cooling water adjusting device suppresses the adhesion of fuel to the liner by increasing the temperature of engine cooling water. Item 3. The engine control device according to Item 1 or 2.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017002781A (en) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Controller of internal combustion engine |
JP2017020354A (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | マツダ株式会社 | Abnormal combustion detection device of engine and control device of engine |
JP2017020397A (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | マツダ株式会社 | Control device of engine |
JP2017044122A (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 三菱自動車工業株式会社 | Control device of engine |
WO2018105703A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Abnormal combustion detection device for internal combustion engine and detection method therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002339780A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for cylinder direct-injection engine |
JP2010090795A (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | Spark ignition internal combustion engine |
JP2012229675A (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Pre-ignition estimation control device for internal combustion engine |
WO2013118244A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
-
2013
- 2013-08-21 JP JP2013171269A patent/JP6307811B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002339780A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for cylinder direct-injection engine |
JP2010090795A (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | Spark ignition internal combustion engine |
JP2012229675A (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | Pre-ignition estimation control device for internal combustion engine |
WO2013118244A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017002781A (en) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Controller of internal combustion engine |
JP2017020354A (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | マツダ株式会社 | Abnormal combustion detection device of engine and control device of engine |
JP2017020397A (en) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | マツダ株式会社 | Control device of engine |
JP2017044122A (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 三菱自動車工業株式会社 | Control device of engine |
WO2018105703A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Abnormal combustion detection device for internal combustion engine and detection method therefor |
JP2018096240A (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Abnormal combustion detection device of internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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