JP2015190314A

JP2015190314A - engine system

Info

Publication number: JP2015190314A
Application number: JP2014065689A
Authority: JP
Inventors: 有宇山; Yu Uyama
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-11-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the lowering of a torque while suppressing a knock.SOLUTION: An engine system 100 comprises: an ignition timing deciding part 210 which decides an ignition timing of ignition plugs 148 which are arranged at a plurality of cylinders 122a of an engine 120, respectively; a knock detection part 214 which detects knock levels of a plurality of the cylinders 122a arranged at the engine 120; and a knock suppression part 216 which makes rich an air-fuel ratio of the cylinder which is detected in the knock when the knock level is within a preset first range, and retards, by a prescribed delay angle, the ignition timing of an ignition plug arranged at least at the cylinder which is detected in the knock when the knock level is within a second range which is larger than the first range.

Description

本発明は、エンジンのノックを抑制するエンジンシステムに関する。 The present invention relates to an engine system that suppresses engine knock.

従来、エンジンの各気筒のノックを検出し、いずれかの気筒でノックが検出された場合には、ノックが検出された気筒に対する点火プラグの点火時期をリタードさせてノックを抑制するようになされたエンジンシステムが提案されている（特許文献１）。 Conventionally, knocking of each cylinder of the engine is detected, and when knocking is detected in any of the cylinders, the ignition timing of the spark plug for the cylinder in which the knocking has been detected is retarded to suppress knocking. An engine system has been proposed (Patent Document 1).

特公平６−２７５１５号公報Japanese Patent Publication No.6-27515

上記のようなエンジンシステムでは、ノックが検出された気筒に対する点火プラグの点火時期をリタードさせることで、ノックを大幅に抑制することができる一方で、点火時期をリタードさせることによって大幅なトルクの低下を生じさせてしまうといった問題があった。 In the engine system as described above, the ignition timing of the spark plug for the cylinder in which the knock is detected can be retarded to significantly suppress the knock, while the ignition timing is retarded to significantly reduce the torque. There was a problem that it caused.

そこで、本発明は、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することが可能なエンジンシステムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the engine system which can also suppress the fall of a torque, suppressing a knock.

上記課題を解決するために、本発明のエンジンシステムは、エンジンの複数の気筒それぞれに設けられた点火プラグの点火時期を決定する点火時期決定部と、前記複数の気筒それぞれのノックレベルを検出するノック検出部と、前記ノックレベルが予め設定された第１範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、該ノックレベルが該第１範囲より大きな第２範囲の場合に、少なくともノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を所定の遅延角だけリタードさせるノック抑制部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, an engine system of the present invention detects an ignition timing determination unit that determines an ignition timing of a spark plug provided in each of a plurality of cylinders of an engine, and detects a knock level of each of the plurality of cylinders. When the knock detection unit and the knock level are in the first range set in advance, the air-fuel ratio of the cylinder in which the knock is detected is made rich, and when the knock level is in the second range larger than the first range, A knock suppressing unit that retards the ignition timing of the spark plug provided in at least the cylinder in which the knock has been detected by a predetermined delay angle.

また、前記ノック抑制部は、前記ノックレベルが前記第１範囲より大きく、かつ、前記第２範囲より小さな第３範囲の場合に、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにし、かつ、ノックが検出された気筒に設けられた前記点火プラグの点火時期を、該ノックレベルが該第２範囲であった場合の前記遅延角よりも小さな遅延角だけリタードさせるようにしてもよい。 Further, the knock suppression unit makes the air-fuel ratio of the cylinder in which the knock is detected rich when the knock level is larger than the first range and smaller than the second range, and knocks It is also possible to retard the ignition timing of the spark plug provided in the cylinder in which is detected by a delay angle smaller than the delay angle when the knock level is in the second range.

また、前記ノック抑制部は、ノックが検出された気筒の空燃比をリッチにする際、複数の気筒全体での平均空燃比を、ノックが検出されていない場合の平均空燃比に合わせるように、ノックが検出されていない気筒の空燃比をリーンにするようにしてもよい。 Further, when the knock suppression unit makes the air-fuel ratio of the cylinder in which knocking is detected rich, the average air-fuel ratio in the entire plurality of cylinders is adjusted to the average air-fuel ratio in the case where knocking is not detected. The air-fuel ratio of the cylinder in which knock is not detected may be made lean.

本発明によれば、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in torque while suppressing knocking.

第１の実施形態におけるエンジンシステムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the engine system in 1st Embodiment. 第１の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the control processing in 1st Embodiment. 第１の実施形態におけるノック抑制制御処理の流れを説明したフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the knock suppression control process in 1st Embodiment. 第２の実施形態におけるエンジンシステムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the engine system in 2nd Embodiment. 第２の実施形態におけるノック抑制制御処理の処理内容を説明する図である。It is a figure explaining the processing content of the knock suppression control processing in a 2nd embodiment. 第２の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the control processing in 2nd Embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

<第１の実施形態>
図１は、第１の実施形態におけるエンジンシステム１００の構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１００には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられ、ＥＣＵ１１０によりエンジン１２０全体が統括制御される。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an engine system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the engine system 100 includes an ECU (Engine Control Unit) 110 formed of a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and the entire engine 120 is controlled by the ECU 110.

エンジン１２０は、複数の気筒１２２ａを有する多気筒エンジンであり、シリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの吸気ポート１２４に、吸気マニホールド１２６が連通される。吸気マニホールド１２６の集合部には、エアチャンバ１２８を介して吸気管１３０が連通され、吸気管１３０の上流側にエアクリーナ１３２が設けられ、エアクリーナ１３２の下流側にスロットル弁１３４が設けられる。 The engine 120 is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders 122a, and an intake manifold 126 is communicated with an intake port 124 of each cylinder 122a formed in the cylinder block 122. An intake pipe 130 is communicated with a collective portion of the intake manifold 126 via an air chamber 128, an air cleaner 132 is provided on the upstream side of the intake pipe 130, and a throttle valve 134 is provided on the downstream side of the air cleaner 132.

また、エンジン１２０のシリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの排気ポート１３６には、排気マニホールド１３８が連通される。排気マニホールド１３８の集合部には、排気管１４０を介してマフラー１４２が連通され、排気管１４０内に触媒１４４が設けられる。 An exhaust manifold 138 communicates with the exhaust port 136 of each cylinder 122 a formed in the cylinder block 122 of the engine 120. A muffler 142 is communicated with a collecting portion of the exhaust manifold 138 through an exhaust pipe 140, and a catalyst 144 is provided in the exhaust pipe 140.

エンジン１２０には、点火プラグ１４８が、その先端が吸気ポート１２４に位置するように各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、エンジン１２０には、吸気ポート１２４に先端が配置されて各気筒１２２ａの燃焼室１４６に指向したインジェクタ１５０が各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。 The engine 120 is provided with a spark plug 148 for each cylinder 122a so that the tip of the spark plug 148 is located at the intake port 124. Further, the engine 120 is provided with an injector 150 for each cylinder 122a, the tip of which is arranged at the intake port 124 and directed to the combustion chamber 146 of each cylinder 122a.

エンジンシステム１００には、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３２とスロットル弁１３４との間に、エンジン１２０に流入する吸入空気量を検出する吸入空気量センサ１６０、および、エンジン１２０に流入する空気の温度を検出する吸気温センサ１６２が設けられる。また、エンジンシステム１００には、スロットル弁１３４の開度を検出するスロットル開度センサ１６４が設けられる。また、エンジンシステム１００には、シリンダブロック１２２内に形成された冷却水通路に、冷却水の水温を検出する水温センサ１６６が設けられる。 In the engine system 100, an intake air amount sensor 160 that detects the amount of intake air flowing into the engine 120 between the air cleaner 132 and the throttle valve 134 in the intake pipe 130, and the temperature of the air flowing into the engine 120 are detected. An intake air temperature sensor 162 is provided. The engine system 100 is also provided with a throttle opening sensor 164 that detects the opening of the throttle valve 134. Further, the engine system 100 is provided with a water temperature sensor 166 that detects the temperature of the cooling water in a cooling water passage formed in the cylinder block 122.

また、エンジンシステム１００には、各気筒１２２ａ内の筒内圧を検出するノックセンサとしての筒内圧センサ１６８が、各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、エンジンシステム１００には、排気管１４０を通過する燃焼ガスの空燃比を検出する空燃比センサ１７０が設けられる。また、エンジンシステム１００には、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ１７２が設けられる。 Further, the engine system 100 is provided with an in-cylinder pressure sensor 168 as a knock sensor for detecting the in-cylinder pressure in each cylinder 122a for each cylinder 122a. The engine system 100 is also provided with an air-fuel ratio sensor 170 that detects the air-fuel ratio of the combustion gas that passes through the exhaust pipe 140. The engine system 100 is provided with a crank angle sensor 172 that detects the crank angle of the crankshaft.

また、エンジンシステム１００には、燃焼室１４６と吸気ポート１２４とを開閉可能な吸気弁（図示せず）、および、燃焼室１４６と排気ポート１３６とを開閉可能な排気弁（図示せず）を開閉させるカム（図示せず）を駆動するＶＶＴアクチュエータ１５２、および、当該カムの回転角度を検出するカムセンサ１７４が設けられる。また、エンジンシステム１００は、アクセル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサ１７６が設けられる。 The engine system 100 also includes an intake valve (not shown) that can open and close the combustion chamber 146 and the intake port 124, and an exhaust valve (not shown) that can open and close the combustion chamber 146 and the exhaust port 136. A VVT actuator 152 that drives a cam (not shown) that opens and closes, and a cam sensor 174 that detects the rotation angle of the cam are provided. The engine system 100 is provided with an accelerator opening sensor 176 that detects the opening of an accelerator (not shown).

これら各センサ１６０〜１７６は、ＥＣＵ１１０に接続されており、検出値を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。 Each of these sensors 160 to 176 is connected to ECU 110 and outputs a signal indicating the detected value to ECU 110.

ＥＣＵ１１０は、各センサ１６０〜１７６から出力された信号を取得してエンジン１２０を制御する。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０を制御する際、信号取得部２００、目標値導出部２０２、空気量決定部２０４、噴射量決定部２０６、スロットル開度決定部２０８、点火時期決定部２１０、駆動制御部２１２、ノック検出部２１４、ノック抑制部２１６として機能する。 ECU 110 acquires signals output from sensors 160 to 176 to control engine 120. When the ECU 110 controls the engine 120, the signal acquisition unit 200, the target value derivation unit 202, the air amount determination unit 204, the injection amount determination unit 206, the throttle opening determination unit 208, the ignition timing determination unit 210, and the drive control unit 212. , Function as a knock detection unit 214 and a knock suppression unit 216.

信号取得部２００は、各センサ１６０〜１７６が検出した値を示す信号を取得する。目標値導出部２０２は、クランク角センサ１７２から取得したクランク角を示す信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。また、目標値導出部２０２は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ１７６から取得したアクセル開度を示す信号に基づいて、予め記憶されたマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。 The signal acquisition unit 200 acquires a signal indicating a value detected by each of the sensors 160 to 176. The target value deriving unit 202 derives the current engine speed based on the signal indicating the crank angle acquired from the crank angle sensor 172. Further, the target value deriving unit 202 refers to a prestored map based on the derived engine speed and a signal indicating the accelerator opening acquired from the accelerator opening sensor 176, and the target torque and target engine speed. Deriving a number.

空気量決定部２０４は、目標値導出部２０２により導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する。スロットル開度決定部２０８は、空気量決定部２０４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する。 The air amount determination unit 204 determines a target air amount to be supplied to each cylinder 122a based on the target engine speed and the target torque derived by the target value deriving unit 202. The throttle opening determination unit 208 derives the total target air amount of each cylinder 122a determined by the air amount determination unit 204, and determines a target throttle opening for intake of the total amount of air from the outside.

噴射量決定部２０６は、空気量決定部２０４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量に基づいて、例えばストイキ（理想空燃比）となるように、各気筒１２２ａに供給する燃料の目標噴射量を決定する。また、噴射量決定部２０６は、決定した目標噴射量をエンジン１２０の吸気行程でインジェクタ１５０から噴射させるために、クランク角センサ１７２により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。 The injection amount determining unit 206 is based on the target air amount of each cylinder 122a determined by the air amount determining unit 204, for example, the target injection amount of fuel supplied to each cylinder 122a so as to be stoichiometric (ideal air-fuel ratio). To decide. Further, the injection amount determination unit 206 is configured to cause each injector 150 to perform injection based on a signal indicating a crank angle detected by the crank angle sensor 172 in order to inject the determined target injection amount from the injector 150 in the intake stroke of the engine 120. A target injection timing and a target injection period are determined.

点火時期決定部２１０は、目標値導出部２０２により導出された目標エンジン回転数、および、クランク角センサ１７２により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する。 Based on the target engine speed derived by the target value deriving unit 202 and the signal indicating the crank angle detected by the crank angle sensor 172, the ignition timing determining unit 210 is a target of the spark plug 148 in each cylinder 122a. Determine the ignition timing.

駆動制御部２１２は、詳しくは後述するノック検出部２１４によりいずれの気筒１２２ａにおいてもノックが検出されなかった場合には、スロットル開度決定部２０８により決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、スロットル弁用アクチュエータ（図示せず）を駆動する。また、駆動制御部２１２は、噴射量決定部２０６により決定された目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ１５０を駆動することで、インジェクタ１５０から目標噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、点火時期決定部２１０により決定された目標点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。 In detail, when no knock is detected in any of the cylinders 122a by a knock detection unit 214 described later, the drive control unit 212 sets the throttle valve 134 at the target throttle opening determined by the throttle opening determination unit 208. A throttle valve actuator (not shown) is driven to open. In addition, the drive control unit 212 drives the injector 150 at the target injection timing and the target injection period determined by the injection amount determination unit 206, thereby causing the injector 150 to inject fuel of the target injection amount. Further, the drive control unit 212 ignites the spark plug 148 at the target ignition timing determined by the ignition timing determination unit 210.

ノック検出部２１４は、所定間隔毎に取得される筒内圧センサ１６８で検出された筒内圧を示す信号に基づいて、例えば、１サイクルごとに、各気筒１２２ａのノック（ノッキング）の有無及びノックレベルを検出する。具体的には、任意の気筒１２２ａでノックが発生すると、固有振動数に相当する周波数成分（例えば、６０００Ｈｚ）の圧力振動が発生するので、ノック検出部２１４は、筒内圧センサ１６８で検出された筒内圧の振動（筒内圧振動）に対してバンドパスフィルタを用いて、ノックが発生した場合に発生する周波数成分（例えば、６０００Ｈｚ）のみを抽出する。 Based on the signal indicating the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 168 acquired at predetermined intervals, the knock detection unit 214 determines whether or not each cylinder 122a is knocked (knocked) and the knock level for each cycle, for example. Is detected. Specifically, when knocking occurs in an arbitrary cylinder 122a, pressure vibration of a frequency component (for example, 6000 Hz) corresponding to the natural frequency is generated, so that the knock detection unit 214 is detected by the in-cylinder pressure sensor 168. Only a frequency component (for example, 6000 Hz) generated when knocking is extracted using a band-pass filter for in-cylinder pressure vibration (in-cylinder pressure vibration).

そして、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさに基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無及びノックレベルを検出する。より詳細には、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分の大きさが、ノックが発生していないとされる第１閾値未満の場合には、ノックが発生していないと判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第１閾値以上で、かつ、第１閾値より大きな値に設定された第２閾値未満の範囲（第１範囲）の場合には、ノックレベルが小であると判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第２閾値以上で、かつ、第２閾値より大きな値に設定された第３閾値未満の範囲の場合（第３範囲）には、ノックレベルが中であると判定する。また、ノック検出部２１４は、抽出した周波数成分に相当する振動の大きさが、第３閾値以上の範囲（第２範囲）の場合には、ノックレベルが大であると判定する。 Then, the knock detection unit 214 detects the presence / absence and knock level of each cylinder 122a based on the magnitude of vibration corresponding to the extracted frequency component. More specifically, the knock detection unit 214 determines that no knock has occurred when the size of the extracted frequency component is less than a first threshold value at which no knock has occurred. Further, the knock detection unit 214 has a range in which the magnitude of vibration corresponding to the extracted frequency component is equal to or greater than the first threshold and less than the second threshold set to a value greater than the first threshold (first range). In this case, it is determined that the knock level is low. In addition, the knock detection unit 214 has a case where the magnitude of vibration corresponding to the extracted frequency component is in the range of the second threshold or more and less than the third threshold set to a value larger than the second threshold (third). In (range), it is determined that the knock level is medium. The knock detection unit 214 determines that the knock level is high when the magnitude of vibration corresponding to the extracted frequency component is in a range (second range) equal to or greater than the third threshold.

このように、ノック検出部２１４は、筒内圧センサ１６８で検出された各気筒１２２ａの筒内圧に基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無を判定するとともに、ノックが発生していると判定した場合には、ノックレベルを小、中、大で判定する。 As described above, when the knock detection unit 214 determines whether or not knocking has occurred in each cylinder 122a based on the in-cylinder pressure of each cylinder 122a detected by the in-cylinder pressure sensor 168, it is determined that knocking has occurred. The knock level is judged as small, medium or large.

ここで、エンジン１２０のノックは、燃焼室１４６において点火プラグ１４８から遠い場所にある未燃焼のエンドガスが圧縮行程により高温、高圧になり、高温、高圧が限界を超えるとエンドガスが自己着火して衝撃波を発生させるために起こる。そして、一度ノックが発生すると、燃焼室１４６内の温度が上昇し、さらなるノックを誘発することになる。 Here, the knock of the engine 120 is caused by the fact that the unburned end gas located far from the spark plug 148 in the combustion chamber 146 becomes high temperature and high pressure due to the compression stroke. To occur. Once knocking occurs, the temperature in the combustion chamber 146 rises and further knocking is induced.

そこで、ノック抑制部２１６は、いずれかの気筒１２２ａにおいてノック検出部２１４によりノックレベルが小であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａの空燃比を例えば１０％だけリッチ化する。つまり、ノック抑制部２１６は、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａに対して燃料を噴射するインジェクタ１５０の噴射量を目標噴射量から増加させる。気筒１２２ａの空燃比をリッチにすることにより、ノックを抑制し、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａの燃焼室１４６の温度を下げてさらなるノックを抑制する。 Therefore, when the knock detection unit 214 determines that the knock level is low in any of the cylinders 122a, the knock suppression unit 216 determines that the knock level is low as the processing content of the knock suppression control. For example, the air-fuel ratio of 122a is enriched by 10%. That is, the knock suppression unit 216 increases the injection amount of the injector 150 that injects fuel to the cylinder 122a determined to have a low knock level from the target injection amount. By making the air-fuel ratio of the cylinder 122a rich, knocking is suppressed, and the temperature of the combustion chamber 146 of the cylinder 122a determined to have a low knock level is lowered to suppress further knocking.

また、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが小であると判定された場合、複数の気筒１２２ａ全体での平均空燃比を、ノックが検出されていない場合の平均空燃比に合わせるように、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する。つまり、ノック抑制部２１６は、ノックレベルが小であると判定された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して燃料を噴射するインジェクタ１５０の噴射量を目標噴射量から減少させる。例えば、ノック抑制部２１６は、気筒１２２ａが４つ設けられ、１つの気筒１２２ａでノックが検出された場合、ノックが検出されていない３つの気筒１２２ａの空燃比を約３．３％だけリーン化する。これにより、４つの気筒１２２ａの平均空燃比の変化が＋１０％−３．３％−３．３％−３．３％＝０％となって、ノック発生時の平均空燃比が、ノックが発生していない場合の平均空燃比と同一になる。 When knock detection unit 214 determines that the knock level is low, knock suppression unit 216 matches the average air-fuel ratio of the plurality of cylinders 122a as a whole with the average air-fuel ratio when no knock is detected. As described above, the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knock is not detected is made lean. That is, the knock suppression unit 216 reduces the injection amount of the injector 150 that injects fuel to the cylinders 122a other than the cylinder 122a determined to have a low knock level from the target injection amount. For example, when four cylinders 122a are provided and knocking is detected in one cylinder 122a, knock suppression unit 216 leans the air-fuel ratio of three cylinders 122a in which knocking is not detected by about 3.3%. To do. As a result, the change in the average air-fuel ratio of the four cylinders 122a becomes + 10% -3.3% -3.3% -3.3% = 0%, and the average air-fuel ratio at the time of knock occurrence is knocked. It becomes the same as the average air-fuel ratio when not.

駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックが小である判定された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノックが検出された気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して増加された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノックが検出された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して減少された噴射量の燃料を噴射させる。 When the knock detection unit 214 determines that the knock is small, the drive control unit 212 is provided for the cylinder 122a in which the knock is detected based on the processing content determined by the knock suppression unit 216. The injector 150 injects an amount of fuel increased with respect to the target injection amount. Further, the drive control unit 212 injects fuel of an injection amount that is reduced with respect to the target injection amount, from the injector 150 provided for the cylinder 122a other than the cylinder 122a in which knocking has been detected.

このように、ノックレベルが小である場合、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチにするとともに、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化することで、ノックを抑制することができる。また、点火プラグ１４８をリタードさせるよりもトルクの低下を抑制することができる。また、エンジン１２０全体での空燃比を維持し、触媒１４４の浄化点を最適な値に維持することができる。 As described above, when the knock level is small, the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which the knock is detected is made rich, and the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which the knock is not detected is made lean, thereby suppressing the knock. be able to. In addition, a decrease in torque can be suppressed more than when the spark plug 148 is retarded. Further, the air-fuel ratio of the entire engine 120 can be maintained, and the purification point of the catalyst 144 can be maintained at an optimum value.

しかしながら、ノックが発生していない気筒１２２ａの空燃比をリーンにすると、リーンにされた気筒１２２ａではノックが発生する可能性が増加する。特に、ノックレベルが中、大である場合には、ノックレベルが小の場合と比べて、ノックを抑制するためには空燃比をさらにリーン化する必要があるため、さらに空燃比をリーン化すれば、ノックが発生する可能性が増加する。そこで、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが中であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化し、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する。また、それに加えて、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期を予め定められた第１遅延角だけリタードさせる。これにより、ノックレベルが中であると判定された場合には、ノックレベルが小であると判定された場合と比べ、ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期をリタードさせることで、出力トルクはさらに低下するが、早期にノックを抑制することができる。 However, if the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knocking has not occurred is made lean, the possibility that knocking will occur in the leaned cylinder 122a increases. In particular, when the knock level is medium or high, it is necessary to further reduce the air-fuel ratio in order to suppress knocking compared to the case where the knock level is low. In this case, the possibility of knocking increases. Therefore, when the knock detection unit 214 determines that the knock level is medium, the knock suppression unit 216 enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected as the processing content of the knock suppression control, and the knock is detected. The air-fuel ratio of the cylinder 122a that has not been made is made lean. In addition, the knock suppression unit 216 retards the ignition timing of the spark plug 148 provided in the cylinder 122a where the knock is detected by a predetermined first delay angle. As a result, when it is determined that the knock level is medium, the ignition timing of the spark plug 148 provided in the cylinder 122a where the knock is detected is retarded as compared with the case where it is determined that the knock level is low. By doing so, the output torque further decreases, but knocking can be suppressed early.

駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックレベルが中であると判定された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノックが検出された気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して増加された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノックが検出された気筒１２２ａ以外の気筒１２２ａに対して設けられたインジェクタ１５０から、目標噴射量に対して減少された噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部２１２は、ノック抑制部２１６によって目標点火時期に対して第１遅延角だけリタードされた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。 When the knock detection unit 214 determines that the knock level is medium, the drive control unit 212 is provided for the cylinder 122a in which the knock is detected based on the processing content determined by the knock suppression unit 216. The injected fuel is injected from the injector 150, which is increased with respect to the target injection amount. Further, the drive control unit 212 injects fuel of an injection amount that is reduced with respect to the target injection amount, from the injector 150 provided for the cylinder 122a other than the cylinder 122a in which knocking has been detected. In addition, the drive control unit 212 ignites the spark plug 148 at the ignition timing retarded by the first delay angle with respect to the target ignition timing by the knock suppression unit 216.

一方、ノック抑制部２１６は、ノック検出部２１４によりノックレベルが大であると判定された場合、ノック抑制制御の処理内容として、空燃比のリッチ化を行うことなく、各気筒１２２ａそれぞれに設けられた点火プラグ１４８の点火時期を第１遅延角より大きな値に設定された第２遅延角だけリタードさせる。つまり、ノックレベルが大であると判定された場合には、ノックレベルが中であると判定された場合よりも点火プラグ１４８の点火時期をさらにリタードさせることになる。このように、ノックレベルが大であると判定された場合には、ノックレベルが中であると判定された場合と比べ、点火プラグ１４８の点火時期をさらにリタードさせることで、出力トルクはさらに低下するが、早期にノックを抑制することができる。ノックが検出された気筒１２２ａに設けられた点火プラグ１４８の点火時期のみを第２遅延角だけリタードさせてもよい。 On the other hand, when the knock detection unit 214 determines that the knock level is high, the knock suppression unit 216 is provided for each cylinder 122a as the content of the knock suppression control without enriching the air-fuel ratio. The ignition timing of the spark plug 148 is retarded by a second delay angle set to a value larger than the first delay angle. That is, when it is determined that the knock level is high, the ignition timing of the spark plug 148 is further retarded compared to when it is determined that the knock level is medium. As described above, when it is determined that the knock level is high, the output torque is further reduced by further retarding the ignition timing of the spark plug 148 compared to the case where it is determined that the knock level is medium. However, knocking can be suppressed early. Only the ignition timing of the spark plug 148 provided in the cylinder 122a where the knock is detected may be retarded by the second delay angle.

駆動制御部２１２は、ノック検出部２１４によってノックが大であると検出された場合には、ノック抑制部２１６により決定された処理内容に基づいて、ノック抑制部２１６によって目標点火時期に対して第２遅延角だけリタードされた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。 When the knock detection unit 214 detects that the knock is large, the drive control unit 212 determines the target ignition timing by the knock suppression unit 216 based on the processing content determined by the knock suppression unit 216. The spark plug 148 is ignited at the ignition timing retarded by two delay angles.

（制御処理）
図２は、第１の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。図３は、第１の実施形態におけるノック抑制制御処理の流れを説明したフローチャートである。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０の始動直後に図２に示す制御処理を開始し、１サイクルごとに当該制御処理を実行する。まず、信号取得部２００が、所定間隔毎に各センサ１６０〜１７６により検出した値を示す信号を取得する（Ｓ１００）。 (Control processing)
FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of control processing in the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart illustrating the flow of the knock suppression control process in the first embodiment. ECU 110 starts the control process shown in FIG. 2 immediately after engine 120 is started, and executes the control process for each cycle. First, the signal acquisition unit 200 acquires signals indicating values detected by the sensors 160 to 176 at predetermined intervals (S100).

そして、目標値導出部２０２は、ステップＳ１００で取得したクランク角を示す信号、および、アクセル開度を示す信号に基づいて、目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する（Ｓ１０２）。空気量決定部２０４は、ステップＳ１０２で導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する（Ｓ１０４）。スロットル開度決定部２０８は、ステップＳ１０４で決定された各気筒１２２ａの空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する（Ｓ１０６）。噴射量決定部２０６は、ステップＳ１０４で決定された各気筒１２２ａの空気量に基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標噴射量を決定する（Ｓ１０８）。噴射量決定部２０６は、ステップＳ１０８で決定された目標噴射量、および、ステップＳ１００で取得されたクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の噴射時期および噴射期間を決定する（Ｓ１１０）。 Then, the target value deriving unit 202 derives the target torque and the target engine speed based on the signal indicating the crank angle acquired in step S100 and the signal indicating the accelerator opening (S102). The air amount determination unit 204 determines the target air amount to be supplied to each cylinder 122a based on the target engine speed and the target torque derived in step S102 (S104). The throttle opening determination unit 208 derives the total amount of air in each cylinder 122a determined in step S104, and determines a target throttle opening for intake of the total amount of air from the outside (S106). The injection amount determination unit 206 determines a target injection amount to be supplied to each cylinder 122a based on the air amount of each cylinder 122a determined in step S104 (S108). The injection amount determination unit 206 determines the injection timing and injection period of each injector 150 based on the target injection amount determined in step S108 and the signal indicating the crank angle acquired in step S100 (S110).

点火時期決定部２１０は、ステップＳ１０２で導出された目標エンジン回転数、および、Ｓ１００で取得されたクランク角を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する（Ｓ１１２）。 The ignition timing determination unit 210 determines the target ignition timing of the spark plug 148 in each cylinder 122a based on the target engine speed derived in step S102 and the signal indicating the crank angle acquired in S100 ( S112).

ノック検出部２１４は、ステップＳ１００で取得した各気筒１２２ａの筒内圧を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａのノックの有無及びノックレベルを検出する（Ｓ１１４）。そして、ノック検出部２１４は、いずれかの気筒１２２ａでノックが検出されたかを判定する（Ｓ１１６）。その結果、いずれかの気筒１２２ａでノックが検出されていれば（ステップＳ１１６においてＹＥＳ）、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）を実行して駆動制御処理（ステップＳ１１８）を実行する。なお、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）の詳細については後述する。一方、いずれの気筒１２２ａでもノックが検出されなければ（ステップＳ１１６においてＮＯ）、駆動制御処理（ステップＳ１１８）を実行する。 The knock detection unit 214 detects the presence / absence of knock in each cylinder 122a and the knock level based on the signal indicating the in-cylinder pressure of each cylinder 122a acquired in step S100 (S114). Then, knock detection unit 214 determines whether knock has been detected in any of cylinders 122a (S116). As a result, if knock is detected in any of the cylinders 122a (YES in step S116), knock suppression control processing (S200) is executed, and drive control processing (step S118) is executed. Details of the knock suppression control process (S200) will be described later. On the other hand, if knock is not detected in any cylinder 122a (NO in step S116), a drive control process (step S118) is executed.

駆動制御処理（ステップＳ１１８）において、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１４でいずれの気筒１２２ａにおいてもノックが検出されなかった場合には、ステップＳ１０６で決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、アクチュエータを駆動する。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１０で決定された噴射時期および噴射期間でインジェクタ１５０を駆動する。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１２で決定された点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。また、駆動制御部２１２は、ステップＳ１１４でいずれかの気筒１２２ａにおいてノックが検出された場合には、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）で決定された処理内容に基づいて、インジェクタ１５０を駆動する。また、駆動制御部２１２は、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）で決定された処理内容に基づいた点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。 In the drive control process (step S118), when no knock is detected in any cylinder 122a in step S114, the drive control unit 212 opens the throttle valve 134 at the target throttle opening determined in step S106. To drive the actuator. Moreover, the drive control part 212 drives the injector 150 with the injection timing and injection period determined by step S110. Further, the drive control unit 212 ignites the spark plug 148 at the ignition timing determined in step S112. Further, when knock is detected in any of the cylinders 122a in step S114, the drive control unit 212 drives the injector 150 based on the processing content determined in the knock suppression control processing (S200). Further, the drive control unit 212 ignites the spark plug 148 at the ignition timing based on the processing content determined in the knock suppression control processing (S200).

図３に示すように、ノック抑制制御処理（Ｓ２００）では、ノック検出部２１４は、ステップＳ１１４で検出されたノックレベルが小であるかを判定する（Ｓ２０２）。その結果、ノックレベルが小であれば（Ｓ２０２においてＹＥＳ）、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化するとともに、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化する（Ｓ２０４）。 As shown in FIG. 3, in the knock suppression control process (S200), the knock detection unit 214 determines whether the knock level detected in step S114 is low (S202). As a result, if the knock level is low (YES in S202), knock suppression unit 216 enriches the air-fuel ratio of cylinder 122a in which knock has been detected, and reduces the air-fuel ratio of cylinder 122a in which knock has not been detected. Leaning is performed (S204).

一方、ノックレベルが小でなければ（Ｓ２０２においてＮＯ）、ノック検出部２１４は、ステップＳ１１４で検出されたノックレベルが中であるかを判定する（Ｓ２０６）。その結果、ノックレベルが中であれば（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、ノック抑制部２１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化し、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を第１遅延角だけリタードさせる（Ｓ２０８）。 On the other hand, if the knock level is not small (NO in S202), knock detection unit 214 determines whether the knock level detected in step S114 is medium (S206). As a result, if the knock level is medium (YES in S206), knock suppression unit 216 enriches the air-fuel ratio of cylinder 122a where knock has been detected, and leans the air-fuel ratio of cylinder 122a where knock has not been detected. At the same time, the ignition timing of the spark plug 148 is retarded by the first delay angle (S208).

一方、ノックレベルが中でなければ（Ｓ２０６においてＮＯ）、つまり、ノックレベルが大であれば、ノック抑制部２１６は、点火プラグ１４８の点火時期を第２遅延角だけリタードさせる（Ｓ２１０）。 On the other hand, if the knock level is not medium (NO in S206), that is, if the knock level is large, knock suppression unit 216 retards the ignition timing of spark plug 148 by the second delay angle (S210).

このように、エンジンシステム１００では、ノックレベルが小の場合には空燃比をリッチ化し、ノックレベルが中の場合には空燃比をリッチ化するとともに点火時期をリタードし、ノックレベルが大の場合には点火時期をノックレベルが中の場合よりリタードする。これにより、ノックレベルに応じて最適とされるノック抑制制御を行うことができ、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。 As described above, in the engine system 100, when the knock level is low, the air-fuel ratio is enriched. When the knock level is medium, the air-fuel ratio is enriched and the ignition timing is retarded. When the knock level is high The ignition timing is retarded from that when the knock level is medium. Thereby, the knock suppression control that is optimized according to the knock level can be performed, and a decrease in torque can be suppressed while suppressing the knock.

<第２の実施形態>
図４は、第２の実施形態におけるエンジンシステム３００の構成を示す概略図である。図４に示すように、エンジンシステム３００は、第１の実施形態におけるＥＣＵ１１０に代えてＥＣＵ３１０が設けられる。ＥＣＵ３１０は、第１の実施形態におけるノック抑制部２１６に代えてノック抑制部３１６として機能する。なお、ここでは、第１の実施形態におけるエンジンシステム１００と同一の機能部は、実質的に機能が等しいので、その説明を省略する。 <Second Embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the engine system 300 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the engine system 300 includes an ECU 310 instead of the ECU 110 in the first embodiment. The ECU 310 functions as a knock suppression unit 316 instead of the knock suppression unit 216 in the first embodiment. Here, the functional units that are the same as those of the engine system 100 in the first embodiment have substantially the same functions, and thus description thereof is omitted.

図５は、第２の実施形態におけるノック抑制制御処理の処理内容を説明する図である。図５に示すように、ノック抑制部３１６は、ノック検出部２１４により初めてノックが検出された場合には（図５中、前回の処理内容「なし」）、ノックレベルに応じてノック抑制制御の処理内容が決定される。ノック抑制部３１６は、ノックレベルが小であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階（例えば１０％）リッチ化する。また、ノック抑制部３１６は、ノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階（例えば１０％）リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を１段階リタードさせる。また、ノック抑制部３１６は、ノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を２段階リタードさせる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the processing content of the knock suppression control processing in the second embodiment. As shown in FIG. 5, when the knock detection unit 214 detects a knock for the first time (in FIG. 5, the previous processing content “none”), the knock suppression unit 316 performs the knock suppression control according to the knock level. Processing contents are determined. When the knock level is low, knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio of cylinder 122a in which knock is detected by one step (for example, 10%). Further, when the knock level is medium, the knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which the knock is detected by one step (for example, 10%), and the cylinder 122a in which the knock is detected. The ignition timing of the spark plug 148 is retarded by one step. Further, when the knock level is high, the knock suppressing unit 316 retards the ignition timing of the spark plug 148 of the cylinder 122a where the knock is detected in two stages.

そして、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をさらに１段階リッチ化する。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが再び小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化する。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を維持させる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが小であった場合には、ノック抑制部３１６は、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階リッチ化するとともに、ノックが検出された気筒１２２ａの点火プラグ１４８の点火時期を維持させる。なお、ノック抑制部３１６は、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比は、第１の実施形態と同様に、ノックが検出されていない場合の平均空燃比と合わせるようにリーン化する。 Then, when knock is detected in the previous cycle and the knock level of the current cycle is low, knock suppression unit 316 adds the processing content of the previous knock suppression control to the cylinder 122a in which knock has been detected. The air-fuel ratio is further enriched by one step. For example, when the knock level of the previous cycle is low and the knock level of the current cycle is low again, the knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knock has been detected by one more step than the previous cycle. Turn into. Further, when the knock level of the previous cycle is medium and the knock level of the current cycle is low, the knock suppression unit 316 further enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which the knock is detected by one step from the previous cycle. At the same time, the ignition timing of the spark plug 148 of the cylinder 122a where the knock is detected is maintained. When the knock level of the previous cycle is high and the knock level of the current cycle is low, the knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected by one step and The ignition timing of the ignition plug 148 of the cylinder 122a in which is detected is maintained. Note that the knock suppression unit 316 leans the air-fuel ratio of the cylinder 122a where no knock is detected to match the average air-fuel ratio when no knock is detected, as in the first embodiment.

また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期をさらに１段階リタードさせる。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を１段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を前回よりもさらに１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに１段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが中であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を１段階リッチ化するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに１段階リタードさせる。なお、ノック抑制部３１６は、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比は、第１の実施形態と同様に、ノックが検出されていない場合の平均空燃比と合わせるようにリーン化する。 Further, when knock is detected in the previous cycle and the knock level of the current cycle is medium, the knock suppression unit 316 adds the processing of the previous knock suppression control to the cylinder 122a in which the knock has been detected. The air-fuel ratio is further enriched by one stage, and the ignition timing of the spark plug 148 is further retarded by one stage. For example, when the knock level of the previous cycle is small and the knock level of the current cycle is medium, the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected is further enriched by one stage than the previous one, and the spark plug 148 The ignition timing is retarded by one stage. Further, when the knock level of the previous cycle is medium and the knock level of the current cycle is medium, the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which the knock is detected is further enriched by one stage than the previous one, and the spark plug 148 is made. The ignition timing of is further retarded by one stage from the previous time. When the knock level of the previous cycle is large and the knock level of the current cycle is medium, the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected is enriched by one stage, and the ignition timing of the spark plug 148 is set. It is retarded one more level than the previous time. Note that the knock suppression unit 316 leans the air-fuel ratio of the cylinder 122a where no knock is detected to match the average air-fuel ratio when no knock is detected, as in the first embodiment.

また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出され、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、前回のノック抑制制御の処理内容に加えて、点火プラグ１４８の点火時期をさらに２段階リタードさせる。例えば、前回サイクルのノックレベルが小で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を維持するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を２段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが中で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比を維持するとともに、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに２段階リタードさせる。また、前回サイクルのノックレベルが大で、今回サイクルのノックレベルが大であった場合には、点火プラグ１４８の点火時期を前回よりもさらに２段階リタードさせる。 Further, knock detection unit 316 further determines the ignition timing of spark plug 148 in addition to the processing content of the previous knock suppression control when the knock is detected in the previous cycle and the knock level of the current cycle is high. 2 stage retard. For example, when the knock level of the previous cycle is low and the knock level of the current cycle is high, the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected is maintained, and the ignition timing of the spark plug 148 is retarded by two stages. Let Further, when the knock level of the previous cycle is medium and the knock level of the current cycle is high, the air-fuel ratio of the cylinder 122a where the knock is detected is maintained, and the ignition timing of the spark plug 148 is set to be higher than that of the previous cycle. Further, it is retarded in two stages. When the knock level of the previous cycle is large and the knock level of the current cycle is large, the ignition timing of the spark plug 148 is further retarded by two stages as compared with the previous cycle.

一方で、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノック抑制制御が行われており、かつ、今回サイクルでノックが検出されなかった場合には、前回サイクルのノック抑制制御の処理内容を緩和する。具体的には、ノック抑制部３１６は、前回サイクルで、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化していた場合には、空燃比を前回から１段階下げてリッチ化する。また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化するとともに、点火時期をリタードさせていた場合には、空燃比を１段階下げてリッチ化するとともに、点火時期を１段階下げてリタードさせる。また、ノック抑制部３１６は、前回サイクルで点火時期をリタードさせていた場合には、点火時期を１段階下げてリタードさせる。なお、空燃比がストイキとなった場合、および、点火時期が目標点火時期となった場合には、それ以上段階を下げることはない。 On the other hand, when knock suppression control is performed in the previous cycle and no knock is detected in the current cycle, knock suppression unit 316 relaxes the processing content of knock suppression control in the previous cycle. Specifically, when the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knocking has been detected has been enriched in the previous cycle, the knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio by reducing it by one step from the previous time. Further, the knock suppression unit 316 enriches the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knocking was detected in the previous cycle, and when the ignition timing is retarded, reduces the air-fuel ratio by one step and enriches it. The ignition timing is lowered by one step and retarded. Further, when the ignition timing is retarded in the previous cycle, knock suppression unit 316 retards the ignition timing by one step. When the air-fuel ratio becomes stoichiometric and when the ignition timing reaches the target ignition timing, the stage is not lowered any further.

（制御処理）
図６は、第２の実施形態における制御処理の流れを説明したフローチャートである。第１の実施形態における制御処理（図２）と同一の処理は同一符号を付してあり、ここでは、その説明を省略する。 (Control processing)
FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of control processing in the second embodiment. The same processes as those in the control process (FIG. 2) in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.

ステップＳ１００〜ステップＳ１１４までの処理が行われた後、ノック抑制部３１６は、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を確認する（ステップＳ３００）。そして、ノック抑制部３１６は、ステップＳ３００で確認した処理内容、および、ステップＳ１１４で判定されたノックレベルに基づいて、図５のように、ノック抑制制御の処理内容を決定し（ステップＳ３０２）、ノック抑制制御の処理内容を記憶する（ステップＳ３０４）。 After the processing from step S100 to step S114 is performed, knock suppression unit 316 confirms the processing content of knock suppression control in the previous cycle (step S300). Then, the knock suppression unit 316 determines the processing content of the knock suppression control as shown in FIG. 5 based on the processing content confirmed in step S300 and the knock level determined in step S114 (step S302). The processing contents of the knock suppression control are stored (step S304).

その後、駆動制御部２１２は、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１２で決定された内容、および、ステップＳ３０４で決定されたノック抑制制御の処理内容に基づいて、スロットル弁１３４を開口し、また、インジェクタ１５０を駆動し、点火プラグ１４８を点火させる（ステップＳ１１８）。 Thereafter, the drive control unit 212 opens the throttle valve 134 and drives the injector 150 based on the content determined in steps S106 to S112 and the processing content of the knock suppression control determined in step S304. Then, the spark plug 148 is ignited (step S118).

このように、第２の実施形態におけるエンジンシステム３００では、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を学習しておく。そして、前回サイクルでのノック抑制制御の処理内容、および、今回サイクルでのノックレベルに応じて、今回サイクルでのノック抑制制御の処理内容を決定するので、より、ノックを抑制しつつ、トルクの低下も抑制することができる。 As described above, the engine system 300 according to the second embodiment learns the processing content of the knock suppression control in the previous cycle. And, since the processing content of the knock suppression control in the previous cycle and the processing content of the knock suppression control in the current cycle are determined according to the knock level in the current cycle, the torque of the torque is further suppressed while suppressing the knocking. The decrease can also be suppressed.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

なお、上述の実施形態においては、ノックレベルを小、中、大に区分し、それぞれのノックレベルに応じてノック抑制制御の処理内容を決定するようにした。しかしながら、ノックレベルを少なくとも小、大に区分し、ノックレベルが小の場合には空燃比をリッチ化し、ノックレベルが大の場合には点火時期をリタードすればよい。 In the above-described embodiment, the knock level is divided into small, medium, and large, and the processing content of the knock suppression control is determined according to each knock level. However, the knock level is divided into at least small and large, the air-fuel ratio is enriched when the knock level is small, and the ignition timing is retarded when the knock level is large.

また、上述の実施形態においては、ノックが検出された気筒１２２ａの空燃比をリッチ化する際、ノックが検出されていない気筒１２２ａの空燃比をリーン化するようにしたが、リーン化は必須でない。 In the above-described embodiment, when the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knocking has been detected is enriched, the air-fuel ratio of the cylinder 122a in which knocking has not been detected is leaned, but leaning is not essential. .

本発明は、エンジンのノックを抑制するエンジンシステムに利用できる。 The present invention is applicable to an engine system that suppresses engine knock.

１００エンジンシステム
１１０ＥＣＵ
１２０エンジン
１２２ａ気筒
２１０点火時期決定部
２１４ノック検出部
２１６、３１６ノック抑制部 100 Engine system 110 ECU
120 Engine 122a Cylinder 210 Ignition timing determination unit 214 Knock detection unit 216, 316 Knock suppression unit

Claims

An ignition timing determination unit that determines the ignition timing of a spark plug provided in each of a plurality of cylinders of the engine;
A knock detection unit for detecting a knock level of each of the plurality of cylinders;
When the knock level is in the first range set in advance, the air-fuel ratio of the cylinder in which knock is detected is made rich, and when the knock level is in the second range larger than the first range, at least knock is detected. A knock suppression unit that retards the ignition timing of the spark plug provided in the cylinder by a predetermined delay angle;
An engine system comprising:

The knock suppression unit is
When the knock level is larger than the first range and in a third range smaller than the second range, the air-fuel ratio of the cylinder in which knock is detected is made rich, and the cylinder in which knock is detected is provided. 2. The engine system according to claim 1, wherein the ignition timing of the spark plug is retarded by a delay angle smaller than the delay angle when the knock level is in the second range.

The knock suppression unit is
When the air-fuel ratio of the cylinder in which knocking is detected is made rich, the average air-fuel ratio in the plurality of cylinders is made to match the average air-fuel ratio in the case where knocking is not detected, so that the cylinders in which knocking is not detected The engine system according to claim 1 or 2, wherein the air-fuel ratio is lean.