JP2016211438A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高オクタン価燃料の消費を抑えながら、内燃機関のノッキングを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関のノッキングが検出されるとともに、内燃機関のノッキングが検出されたときに、内燃機関のノッキングを抑制するために、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合RF2を増大させる高オクタン価燃料増大制御が実行されるとともに、当該高オクタン価燃料増大制御の初期において、内燃機関のノッキングを抑制するための別個のノッキング抑制動作が実行される。
【選択図】図8

Description

本発明は、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が併用される内燃機関の制御装置に関する。
従来、この種の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この内燃機関では、低オクタン価燃料と、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料が、燃料として併用されており、低オクタン価燃料は、第1燃料噴射弁から気筒内に噴射され、高オクタン価燃料は、第2燃料噴射弁から吸気ポートに噴射される。また、低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料は、燃料タンクに貯留された燃料を分離器で分離することによって、生成される。さらに、この従来の制御装置では、内燃機関のノッキングを抑制するために、内燃機関の要求オクタン価が設定されるとともに、設定された要求オクタン価に基づいて、第1及び第2燃料噴射弁による燃料の噴射量が制御される。
さらに、内燃機関のノッキングが検出されたときには、まず、気筒内に供給される燃料の量に対する高オクタン価燃料の供給量の割合を増大させる高オクタン価燃料増大制御が実行される。高オクタン価燃料増大制御では、検出されたノック強度に応じた最大値まで、高オクタン価燃料の供給量の割合(以下「高オクタン価燃料割合」という)が増大される。また、この高オクタン価燃料増大制御を実行しても、内燃機関のノッキングが依然として発生しているときには、内燃機関の点火プラグの点火時期を遅角側に補正する点火遅角制御が実行される。以上のように、この従来の制御装置では、内燃機関のノッキングが検出されたときに、高オクタン価燃料増大制御を、点火遅角制御よりも優先して実行することによって、内燃機関のノッキングを抑制しながら、内燃機関の燃費の悪化を抑制するようにしている。
特開2009−293600号公報
前述したように、従来の制御装置が適用された内燃機関では、高オクタン価燃料が吸気ポートに噴射される。このため、高オクタン価燃料増大制御を実行しても、気筒内への高オクタン価燃料の流入遅れに起因する時間遅れの間は、気筒内に実際に供給される燃料のオクタン価が増大しない。これに対して、従来の制御装置では、高オクタン価燃料増大制御を点火遅角制御に優先して実行するにすぎないので、内燃機関のノッキングを適切に抑制することができなくなってしまうだけでなく、高オクタン価燃料を無駄に消費することになってしまう。このような不具合を防止するために、高オクタン価燃料割合をより大きく設定することが考えられるが、その場合には、高オクタン価燃料の消費量が過大になるおそれがある。従来の制御装置には、以上のような第1の課題が存在する。
また、前述したように、燃料タンクに貯留された燃料を分離器で低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料に分離する場合には、両者のオクタン価は、経時的に変化する傾向にある。これに対して、従来の制御装置では、高オクタン価燃料増大制御を点火遅角制御に優先して実行するにすぎず、また、高オクタン価燃料増大制御によって、高オクタン価燃料割合をノック強度に応じた最大値まで増大させるにすぎない。このため、気筒内の燃料のオクタン価が小さくなることによって、内燃機関のノッキングを抑制できなくなったり、これとは逆に、気筒内の燃料のオクタン価が必要以上に大きくなることによって、高オクタン価燃料を無駄に消費したりするおそれがある。従来の制御装置には、以上のような第2の課題が存在する。
本発明は、上記の第1及び第2の課題の少なくとも一方を解決するためになされたものであり、高オクタン価燃料の消費を抑えながら、内燃機関のノッキングを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、低オクタン価燃料(実施形態における(以下、本項において同じ)ガソリンG)が気筒3a内に噴射されるとともに、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料(エタノールE)が吸気ポート4aに噴射されることによって、気筒3a内に燃料が供給される内燃機関の制御装置1であって、内燃機関3のノッキングを検出するノッキング検出手段(ECU2、ステップ10、11)と、内燃機関3のノッキングが検出されたとき(ステップ11:YES)に、内燃機関3のノッキングを抑制するために、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合(ポート噴射割合RF2)を増大させる高オクタン価燃料増大制御を実行するとともに、高オクタン価燃料増大制御の初期において、内燃機関3のノッキングを抑制するための別個のノッキング抑制動作を実行するノッキング抑制手段(ECU2、図3のステップ12、図4のステップ21〜23、25、26、28、29、34、図7のステップ73、79)と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、内燃機関では、その燃料として低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料が併用されており、低オクタン価燃料は内燃機関の気筒内に噴射され、高オクタン価燃料は内燃機関の吸気ポートに噴射される。また、内燃機関のノッキングが検出されたときに、ノッキング抑制手段によって、当該ノッキングを抑制するために、高オクタン価燃料増大制御が実行されるとともに、その実行の初期に、ノッキングを抑制するための別個のノッキング抑制動作が実行される。この高オクタン価燃料増大制御では、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合が増大される。
このように、本発明によれば、前述した従来の制御装置と異なり、内燃機関のノッキングが検出されたときに、高オクタン価燃料割合の増大が実行されるとともに、その初期にノッキング抑制動作が併せて実行される。これにより、前述した気筒内への高オクタン価燃料の流入遅れに起因する時間遅れの間に、内燃機関のノッキングを適切に抑制することができるとともに、高オクタン価燃料の消費を抑えることができる。なお、本発明、後述する請求項8及び9に係る発明における「検出」には、判定が含まれる。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置1において、内燃機関3は、気筒3a内の混合気を点火する点火プラグ8を有し、ノッキング抑制手段は、ノッキング抑制動作として、点火プラグ8の点火時期IGを遅角側に補正する遅角補正制御を実行する(図4のステップ25、26、28、29、34)ことを特徴とする。
この構成によれば、ノッキング抑制動作として、点火プラグの点火時期を遅角側に補正する遅角補正制御が実行される。点火時期は、内燃機関のノッキングの抑制に対して高い応答性を有するパラメータであるので、請求項1に係る発明による効果を有効に得ることができる。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置1において、ノッキング抑制手段は、高オクタン価燃料増大制御により高オクタン価燃料割合を増大させた後、高オクタン価燃料割合を徐々に減少させる高オクタン価燃料減少制御を実行する(図7のステップ75、78、79)ことを特徴とする。
この構成によれば、高オクタン価燃料増大制御により高オクタン価燃料割合を増大させた後に、高オクタン価燃料割合を徐々に減少させる高オクタン価燃料減少制御を実行するので、高オクタン価燃料の無駄な消費を抑えることができる。この場合、高オクタン価燃料割合を徐々に減少させるので、気筒内の燃料のオクタン価の急低下による内燃機関のノッキングの発生を防止することができる。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の内燃機関の制御装置1において、ノッキング抑制手段は、高オクタン価燃料減少制御を実行するのに先立って、ノッキング抑制動作による内燃機関3のノッキングの抑制度合いを低下させるためのノッキング抑制度合低下制御を実行する(図6のステップ54、59〜62、図7のステップ72)ことを特徴とする。
この構成によれば、高オクタン価燃料減少制御の実行に先立って、ノッキング抑制動作による内燃機関のノッキングの抑制度合いを低下させるノッキング抑制度合低下制御を実行するので、内燃機関のノッキングを抑制するために、高オクタン価燃料増大制御を優先して実行することができる。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の内燃機関の制御装置1において、ノッキング抑制手段は、ノッキング抑制度合低下制御によりノッキング抑制動作が終了するまで、高オクタン価燃料割合を、高オクタン価燃料増大制御で増大させた状態に保持し(図7のステップ73)、ノッキング抑制動作が終了した以後(ステップ72:YES)、高オクタン価燃料減少制御を実行する(ステップ75、78、79)ことを特徴とする。
この構成によれば、ノッキング抑制度合低下制御によりノッキング抑制動作が終了するまで、高オクタン価燃料割合が、高オクタン価燃料増大制御で増大させた状態に保持され、ノッキング抑制動作が終了した以後に、高オクタン価燃料減少制御が実行される。これにより、ノッキング抑制度合低下制御の実行に伴って内燃機関のノッキングが再発生するのを抑制することができる。
請求項6に係る発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置1において、内燃機関3のノック強度KNOCKを検出するノック強度検出手段(ECU2、ステップ10)をさらに備え、ノッキング抑制手段は、高オクタン価燃料増大制御による高オクタン価燃料割合の増大量(加算項COARF2)を、検出されたノック強度KNOCKに応じて設定する(図4のステップ21)ことを特徴とする。
この構成によれば、高オクタン価燃料増大制御による高オクタン価燃料割合の増大量を、検出されたノック強度(ノッキングの強度)に応じて設定するので、高オクタン価燃料の無駄な消費を抑えながら、内燃機関のノッキングをより適切に抑制することができる。なお、本発明における「検出」には、演算による算出や推定が含まれる。
請求項7に係る発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置1において、高オクタン価燃料割合を所定の上限値RF2LMH以下に制限する制限手段(ECU2、図4のステップ24、27)をさらに備え、ノッキング抑制手段は、内燃機関3のノッキングが検出されるのに伴って高オクタン価燃料増大制御により増大された高オクタン価燃料割合が上限値RF2LMHに制限されるとき(ステップ24:YES)には、ノッキング抑制動作による内燃機関3のノッキングの抑制度合いを、上限値RF2LMHに制限されていないときよりも増大させる(ステップ28〜30)ことを特徴とする。
この構成によれば、高オクタン価燃料割合が、制限手段によって所定の上限値以下に制限される。また、内燃機関のノッキングに伴う高オクタン価燃料増大制御により増大された高オクタン価燃料割合が上限値に制限されるときには、ノッキング抑制動作による内燃機関のノッキングの抑制度合いを、上限値に制限されていないときよりも増大させる。以上により、高オクタン価燃料の消費をさらに抑えながら、内燃機関のノッキングをより適切に抑制することができる。
前記目的を達成するため、請求項8に係る発明は、低オクタン価燃料(実施形態における(以下、本項において同じ)ガソリンG)、及び、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料(エタノールE)が、互いに別個の第1燃料噴射弁(筒内噴射弁6)及び第2燃料噴射弁(ポート噴射弁7)をそれぞれ介して気筒3a内に供給されるとともに、気筒3a内の混合気を点火プラグ8により点火する内燃機関の制御装置1であって、内燃機関3のノッキングを検出するノッキング検出手段(ECU2、ステップ10、11)と、内燃機関3のノッキングが検出されたとき(ステップ11:YES)に、内燃機関3のノッキングを抑制するために、第1燃料噴射弁による低オクタン価燃料の噴射量と第2燃料噴射弁による高オクタン価燃料の噴射量との和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合(ポート噴射割合RF2)を増大させる高オクタン価燃料増大制御と、点火プラグ8の点火時期IGを遅角側に補正する遅角補正制御とを、併せて実行する制御手段(ECU2、図3のステップ12、図4のステップ21〜23、25、26、28、29、34)と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、内燃機関では、その燃料として低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料が併用されており、低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料は、第1及び第2燃料噴射弁をそれぞれ介して内燃機関の気筒に供給される。また、内燃機関のノッキングが検出されたときに、制御手段によって、高オクタン価燃料増大制御と、遅角補正制御が併せて実行される。この高オクタン価燃料増大制御では、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合が増大される。また、遅角補正制御では、気筒内の混合気を点火する点火プラグの点火時期が、遅角側に補正される。
このように、本発明によれば、前述した従来の制御装置と異なり、内燃機関のノッキングが検出されたときに、高オクタン価燃料割合の増大と、点火時期の遅角補正とを併せて実行するので、内燃機関のノッキングを適切に抑制することができるとともに、高オクタン価燃料の消費を抑えることができる。また、点火時期は、内燃機関のノッキングの抑制に対して高い応答性を有するパラメータであるので、上述した効果を有効に得ることができる。
前記目的を達成するため、請求項9に係る発明は、低オクタン価燃料が気筒3a内に噴射されるとともに、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料が吸気ポート4aに噴射されることによって、気筒3a内に燃料が供給される内燃機関の制御装置であって、内燃機関3のノッキングを検出するノッキング検出手段と、内燃機関3のノッキングが検出されたときに、内燃機関3のノッキングを抑制するために、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合(ポート噴射割合RF2)を増大させる高オクタン価燃料増大制御を実行する制御手段と、を備え、制御手段は、高オクタン価燃料増大制御の実行の開始から所定期間PERIが経過するまでの間、内燃機関3のノッキングの検出の有無にかかわらず、高オクタン価燃料割合の増大量(加算項COARF2)を保持する(図13)ことを特徴とする。
この構成によれば、内燃機関では、その燃料として低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料が併用されており、低オクタン価燃料は内燃機関の気筒内に噴射され、高オクタン価燃料は内燃機関の吸気ポートに噴射される。また、内燃機関のノッキングが検出されたときに、制御手段によって、高オクタン価燃料増大制御が実行され、この高オクタン価燃料増大制御では、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合が増大される。
さらに、高オクタン価燃料増大制御の実行の開始から所定期間が経過するまでの間、内燃機関のノッキングの検出の有無にかかわらず、高オクタン価燃料割合の増大量が保持される。これにより、前述した気筒内への高オクタン価燃料の流入遅れに起因する時間遅れの間に、内燃機関のノッキングが連続して検出されるような場合でも、それに応じて高オクタン価燃料割合をさらに増大させることがないので、高オクタン価燃料の無駄な消費を抑えながら、内燃機関のノッキングを抑制することができる。
本発明の第1実施形態による制御装置を適用した内燃機関を、概略的に示す図である。 制御装置のECUなどを示すブロック図である。 ECUによって実行されるエンジン制御処理を示すフローチャートである。 図3のステップ12で実行されるノッキング用制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図3のステップ13で実行される非ノッキング用制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 非ノッキング用制御処理のうちの図5とは異なる処理を示すフローチャートである。 非ノッキング用制御処理のうちの図6の続きを示すフローチャートである。 ポート噴射割合や点火時期などの推移の一例を示す図である。 ポート噴射割合が上限値に制限された場合におけるポート噴射割合や点火時期の推移の一例を示すタイミングチャートである。 エタノール残量割合が所定値よりも小さい場合におけるポート噴射割合や点火時期の推移の一例を示すタイミングチャートである。 エタノール残量割合が所定値である場合におけるポート噴射割合や点火時期の推移の一例を示すタイミングチャートである。 エタノール残量割合が所定値よりも大きい場合におけるポート噴射割合や点火時期の推移の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態による制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態による制御装置1が適用された内燃機関(以下「エンジン」という)3を示している。エンジン3は、車両(図示せず)に搭載されており、低オクタン価燃料としてのガソリンGと、高オクタン価燃料としてのエタノールEを併用するものである。ガソリンGは、10%程度のエタノール成分を含む市販のものであり、第1燃料タンク11に貯留されている。エタノールEは、60%程度のエタノール成分を含むものであり、ガソリンGよりもオクタン価が高く、第2燃料タンク12に貯留されている。第1燃料タンク11及び第2燃料タンク12の内部には、低圧ポンプ11a及び12aがそれぞれ設けられている。
本実施形態では、エタノールEは、分離装置13によってガソリンGから生成される。この分離装置13は、第1燃料タンク11から通路13aを介して供給されたガソリンGから、エタノール成分を分離することによって、エタノールEを生成するとともに、生成したエタノールEを、通路13bを介して第2燃料タンク12に供給する。分離装置13の動作は、制御装置1の後述するECU2によって制御される(図2参照)。
エンジン3は、例えば4つの気筒3a(1つのみ図示)を有している。各気筒3aのピストン3bとシリンダヘッド3cとの間には、燃焼室3dが形成されている。燃焼室3dには、吸気ポート4a及び吸気マニホルド4bを介して、吸気通路4が接続されるとともに、排気ポート5a及び排気マニホルド5bを介して、排気通路5が接続されている。
また、シリンダヘッド3cの側部には筒内噴射弁6が設けられ、吸気マニホルド4bにはポート噴射弁7が設けられている。また、シリンダヘッド3cには、燃焼室3d内に生成された燃料と空気との混合気を点火するための点火プラグ8が設けられている。
筒内噴射弁6は、噴孔(図示せず)を有する先端部が燃焼室3dに臨むように設けられており、ガソリン供給通路14、及びその途中に設けられた高圧ポンプ15を介して、第1燃料タンク11に接続されている。ポート噴射弁7は、噴孔(図示せず)を有する先端部が吸気ポート4aに臨むように設けられており、エタノール供給通路16を介して、第2燃料タンク12に接続されている。
以上の構成により、ガソリンGは、第1燃料タンク11からガソリン供給通路14を介し、高圧ポンプ15によって昇圧された状態で、筒内噴射弁6に供給され、筒内噴射弁6から燃焼室3dに直接、噴射される。筒内噴射弁6に供給されるガソリンGの圧力は、高圧ポンプ15の動作をECU2で制御することによって、変更される。また、エタノールEは、第2燃料タンク12からエタノール供給通路16を介して、ポート噴射弁7に供給され、ポート噴射弁7から吸気ポート4aに噴射される。
また、エンジン3には、クランク角センサ31、筒内圧センサ32及び水温センサ33が設けられるとともに、排気通路5には、空燃比センサ34が設けられている。クランク角センサ31は、パルス信号であるCRK信号及びTDC信号をECU2に出力する(図2参照)。CRK信号は、所定のクランク角(例えば1°)ごとに出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。また、TDC信号は、いずれかの気筒3aにおいて、ピストン3bが吸気行程の開始時の上死点付近に位置することを表す信号であり、実施形態のように気筒3aが4つの場合には、クランク角180°ごとに出力される。
上記の筒内圧センサ32は、気筒3aごとに設けられており、気筒3a内の圧力(以下「筒内圧」という)PCYLを検出するとともに、その検出信号をECU2に出力する。水温センサ33は、エンジン3の冷却水の温度(以下「エンジン水温」という)TWを検出するとともに、その検出信号をECU2に出力する。空燃比センサ34は、燃焼室3d内で燃焼された混合気の空燃比LAFを検出し、その検出信号をECU2に出力する。さらに、エンジン3には、気筒判別センサ(図示せず)が設けられており、この気筒判別センサは、気筒3aを判別するためのパルス信号である気筒判別信号をECU2に出力する。ECU2は、この気筒判別信号、上記のCRK信号及びTDC信号によって、気筒3aごとのクランク角度位置を判別するようになっている。
また、第1及び第2燃料タンク11、12には、ガソリン残量センサ35及びエタノール残量センサ36がそれぞれ設けられている。ガソリン残量センサ35は、第1燃料タンク11に貯留されたガソリンGの量(以下「ガソリン残量」という)QRF1を検出し、その検出信号をECU2に出力する(図2参照)。エタノール残量センサ36は、第2燃料タンク12に貯留されたエタノールEの量(以下「エタノール残量」という)QRF2を検出し、その検出信号をECU2に出力する。
さらに、第1及び第2燃料タンク11、12には、第1濃度センサ37及び第2濃度センサ38がそれぞれ設けられている。第1濃度センサ37は、第1燃料タンク11に貯留されたガソリンGに含まれるエタノール成分の濃度(以下「第1エタノール濃度」という)EL1を検出し、その検出信号をECU2に出力する(図2参照)。第2濃度センサ38は、第2燃料タンク12に貯留されたエタノールEに含まれるエタノール成分の濃度(以下「第2エタノール濃度」という)EL2を検出し、その検出信号をECU2に出力する。
また、ECU2には、アクセル開度センサ39から、車両のアクセルペダル(図示せず)の操作量(以下「アクセル開度」という)APを表す検出信号が、車速センサ40から、車両の車速VPを表す検出信号が、それぞれ出力される。
ECU2は、CPU、RAM、ROM、及びI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、前記各種のセンサ31〜40からの検出信号に応じ、ROMに記憶された制御プログラムに従って、筒内噴射弁6及びポート噴射弁7の各々の燃料噴射時間及び噴射時期や、点火プラグ8の点火時期を制御するとともに、前述した分離装置13や、高圧ポンプ15の動作を制御する。
次に、図3〜図7を参照しながら、ECU2によって実行される処理について説明する。図3に示すエンジン制御処理は、筒内噴射弁6及びポート噴射弁7の各々の噴射時間及び点火プラグ8の点火時期を気筒3aごとに制御するための処理であり、TDC信号の発生に同期して、繰り返し実行される。まず、図3のステップ1(「S1」と図示。以下同じ)では、検出されたエタノール残量QRF2を、検出されたガソリン残量QRF1とエタノール残量QRF2の和で除算することによって、エタノール残量割合RQRF2を算出する[RQRF2=QRF2/(QRF1+QRF2)]。
次いで、検出された第1エタノール濃度EL1を補正することによって、第1推定エタノール濃度EL1Eを算出する(ステップ2)とともに、検出された第2エタノール濃度EL2を補正することによって、第2推定エタノール濃度EL2Eを算出する(ステップ3)。この場合、第1及び第2推定エタノール濃度EL1、EL2は、後述するステップ11によってエンジン3でノッキングが発生していると判定されるほど、より小さな値に補正される。
次に、エンジン回転数NE及びエンジン3の要求トルクTREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、基本燃料噴射量QINJBを算出する(ステップ4)。この要求トルクTREQは、検出された車速VP及びアクセル開度APに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、算出される。次いで、算出された基本燃料噴射量QINJBに、補正係数KINJを乗算することによって、総燃料噴射量QINJTを算出する(ステップ5)。この補正係数KINJは、例えば、検出された空燃比LAFが所定の目標空燃比になるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムに従って算出される。また、総燃料噴射量QINJTは、筒内噴射弁6の噴射量(以下「筒内噴射量」という)とポート噴射弁7の噴射量(以下「ポート噴射量」という)の和の目標値である。
次に、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、要求エタノール濃度EREQを算出する(ステップ6)。この要求エタノール濃度EREQは、燃焼室3d内に供給される燃料のエタノール濃度の要求値であり、上記のマップでは、要求トルクTREQが大きいほど、より大きな値に設定されている。次いで、前記ステップ2及び3でそれぞれ算出された第1及び第2推定エタノール濃度EL1E、EL2E、ならびにステップ6で算出された要求エタノール濃度EREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、基本ポート噴射割合RF2Bを算出する(ステップ7)。この基本ポート噴射割合RF2Bは、筒内噴射量とポート噴射量の和に対するポート噴射量の割合の基本値であり、上記のマップでは、燃焼室3d内に供給される燃料中のエタノール濃度が要求エタノール濃度EREQになるように、設定されている。
次に、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、基本点火時期IGBを算出する(ステップ8)。次いで、算出された基本点火時期IGBに、補正係数KIGを乗算することによって、暫定点火時期IGTEMを算出する(ステップ9)。この補正係数KIGは、検出されたエンジン水温TWなどに基づいて算出される。以上により、暫定点火時期IGTEMは、エンジン3の効率が最も高くなるような点火プラグ8の最適点火時期に設定される。
次に、検出された筒内圧PCYLに基づいて、エンジン3のノック強度KNOCKを算出する(ステップ10)。その算出手法は、例えば、本出願人による特許第4773888号に開示されたものと同じであるので、その詳細な説明を省略する。次いで、算出されたノック強度KNOCKが所定の判定値KJUDよりも大きいか否かを判別する(ステップ11)。
このステップ11の答がYES(KNOCK>KJUD)のときには、エンジン3のノッキングが発生していると判定するとともに、ノッキング用制御処理を実行し(ステップ12)、本処理を終了する。一方、ステップ11の答がNO(KNOCK≦KJUD)のときには、エンジン3のノッキングが発生していないと判定するとともに、非ノッキング用制御処理を実行し(ステップ13)、本処理を終了する。
次に、図4を参照しながら、図3のステップ12で実行されるノッキング用制御処理について説明する。まず、図4のステップ21では、図3のステップ1で算出されたエタノール残量割合RQRF2、ステップ10で算出されたノック強度KNOCK、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、加算項COARF2を算出する。このマップでは、加算項COARF2は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。
次いで、前述した基本ポート噴射割合RF2Bの補正値であるポート噴射割合補正項の前回値CORF2Zに、ステップ21で算出された加算項COARF2を加算することによって、今回のポート噴射割合補正項CORF2を算出する(ステップ22)。ポート噴射割合補正項の前回値CORF2Zは、エンジン3の始動時に所定の上限値に設定される。次に、図3のステップ7で算出された基本ポート噴射割合RF2Bに、ステップ22で算出されたポート噴射割合補正項CORF2を加算することによって、ポート噴射割合RF2を算出する(ステップ23)。
次いで、算出されたポート噴射割合RF2が、値1.0以下の正値である所定の上限値RF2LMHよりも大きいか否かを判別する(ステップ24)。この答がNO(RF2≦RF2LMH)のときには、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第1点火時期補正項COIG1を算出する(ステップ25)。このマップでは、第1点火時期補正項COIG1は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次に、算出された第1点火時期補正項COIG1を、点火時期補正項COIGとして設定し(ステップ26)、ステップ30に進む。この点火時期補正項COIGは、暫定点火時期IGTEMを補正する補正項である。
一方、前記ステップ24の答がYESで、ポート噴射割合RF2が所定の上限値RF2LMHよりも大きいときには、ポート噴射割合RF2を上限値RF2LMHに設定する(ステップ27)。次いで、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第2点火時期補正項COIG2を算出する(ステップ28)。このマップでは、第2点火時期補正項COIG2は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次に、算出された第2点火時期補正項COIG2を、点火時期補正項COIGとして設定し(ステップ29)、ステップ30に進む。
前記ステップ26又は29に続くステップ30では、図3のステップ5で算出された総燃料噴射量QINJTに、前記ステップ23で算出されたポート噴射割合RF2を乗算することによって、目標ポート噴射量QINJ2を算出する。次いで、算出された目標ポート噴射量QINJ2に基づき、ポート噴射弁7の開弁時間の目標値である最終ポート噴射時間TOUT2を算出する(ステップ31)。以上のようにして最終ポート噴射時間TOUT2が算出されると、ポート噴射弁7が、図示しない処理で算出されたポート噴射開始時期に開弁されるとともに、その開弁時間が最終ポート噴射時間TOUT2になるように制御される。その結果、ポート噴射量は、ステップ30で算出された目標ポート噴射量QINJ2になるように制御される。
次に、総燃料噴射量QINJTから、上記ステップ30で算出された目標ポート噴射量QINJ2を減算することによって、目標筒内噴射量QINJ1を算出する(ステップ32)とともに、算出された目標筒内噴射量QINJ1に基づき、筒内噴射弁6の開弁時間の目標値である最終筒内噴射時間TOUT1を算出する(ステップ33)。以上のようにして最終筒内噴射時間TOUT1が算出されると、筒内噴射弁6が、図示しない処理で算出された筒内噴射開始時期に開弁されるとともに、その開弁時間が最終筒内噴射時間TOUT1になるように制御される。その結果、筒内噴射量は、ステップ32で算出された目標筒内噴射量QINJ1になるように制御される。
上記ステップ33に続くステップ34では、図3のステップ9で算出された暫定点火時期IGTEMに、ステップ26又は29で算出された点火時期補正項COIGを加算することによって、点火時期IGを算出する。以上のようにして点火時期IGが算出されると、点火プラグ8の点火時期が、算出された点火時期IGになるように制御される。なお、点火時期IGは、大きいほど、より遅角側になる。次いで、後述する設定フラグF_SET及び減算フラグF_SUBTを「1」に設定し(ステップ35)、本処理を終了する。なお、設定フラグF_SET及び減算フラグF_SUBTは、エンジン3の始動時に「0」にリセットされる。
以上のように、ノッキング用制御処理では、前記ステップ21〜23の実行により、基本ポート噴射割合RF2Bにポート噴射割合補正項CORF2を加算することによって、ポート噴射割合RF2が増大補正される。この場合、ポート噴射割合補正項CORF2に加算される加算項COARF2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2が大きいほど、より大きな値に設定されており、また、ノック強度KNOCKが大きいほど、より大きな値に設定されている。これにより、ポート噴射割合RF2の増大補正量は、エタノール残量割合RQRF2が大きいほど、また、ノック強度KNOCKが大きいほど、より大きくなる。なお、ポート噴射割合補正項CORF2は、リミット処理(図示せず)によって、前記上限値以下に制限される。
また、ノッキング用制御処理では、前記ステップ25、26、28、29及び34の実行により、基本点火時期IGBに点火時期補正項COIGを加算することによって、点火時期IGが遅角側に補正される。この場合、点火時期補正項COIGとして用いられる第1及び第2点火時期補正項COIG1、COIG2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、より大きな値に設定されている。これにより、点火時期IGの遅角補正量は、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、より大きくなる。また、第1及び第2点火時期補正項COIG1、COIG2は、吸気ポート4aの壁面へのエタノールEの付着の影響や、ポート噴射弁7から噴射された燃料が気筒3a内に実際に流入するまでの時間遅れ(以下「ポート噴射燃料の流入時間遅れ」という)の影響に応じて、エンジン3のノッキングを抑制できるような値に設定されている。
また、増大補正されたポート噴射割合RF2は、上限値RF2LMH以下に制限される(ステップ24、27)。さらに、点火時期補正項COIGとして、ポート噴射割合RF2が上限値RF2LMHに制限されているとき(ステップ24:YES)には、第2点火時期補正項COIG2が用いられ、制限されていないとき(ステップ24:NO)には、第1点火時期補正項COIG1が用いられる。前記マップにおいて、第2点火時期補正項COIG2は、エタノール残量割合RQRF2の全体として、第1点火時期補正項COIG1よりも大きな値に設定されている。これにより、増大補正されたポート噴射割合RF2が上限値RF2LMHに制限されているときには、制限されていないときよりも、点火時期IGの遅角補正量は大きくなる。
次に、図5〜図7を参照しながら、図3のステップ13で実行される非ノッキング用制御処理について説明する。まず、図5のステップ41では、要求トルクTREQが所定値TKNOCKよりも大きいか否かを判別する。この答がNO(TREQ≦TKNOCK)のときには、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にないと判定する。次いで、図3のステップ7で算出された基本ポート噴射割合RF2Bをそのまま、ポート噴射割合RF2として設定する(ステップ42)。
次に、ステップ43〜46において、図4のステップ30〜33と同様にして、目標ポート噴射量QINJ2、最終ポート噴射時間TOUT2、目標筒内噴射量QINJ1、及び最終筒内噴射時間TOUT1をそれぞれ算出する。以上により、ポート噴射量が、ステップ43で算出された目標ポート噴射量QINJ2になるように制御されるとともに、筒内噴射量が、ステップ45で算出された目標筒内噴射量QINJ1になるように制御される。
次いで、点火時期IGを、図3のステップ9で算出された暫定点火時期IGTEMに設定し(ステップ47)、本処理を終了する。以上のようにして点火時期IGが算出されると、ステップ34の場合と同様、点火プラグ8の点火時期が、ステップ47で算出された点火時期IGになるように制御される。
一方、前記ステップ41の答がYES(TREQ>TKNOCK)のときには、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にあると判定する。次いで、図6のステップ51において、前記設定フラグF_SETが「1」であるか否かを判別する。この答がYES(F_SET=1)のときには、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRB以上であるか否かを判別する(ステップ52)。
このステップ52の答がYES(RQRF2≧RQRB)のときには、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第1減算時間TIMA1を算出する(ステップ53)。このマップでは、第1減算時間TIMA1は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次いで、算出された第1減算時間TIMA1で、所定の基本減算項COSIBを除算することによって、減算項COSIGを算出する(ステップ54)。次に、減算項COSIGの算出・設定を終了するために、設定フラグF_SETを「0」にリセットし(ステップ55)、ステップ58に進む。
一方、ステップ52の答がNOで、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRBよりも小さいときには、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第2減算時間TIMA2を算出する(ステップ56)。このマップでは、第2減算時間TIMA2は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次いで、算出された第2減算時間TIMA2で、上記の基本減算項COSIBを除算することによって、減算項COSIGを算出する(ステップ57)。次に、減算項COSIGの算出・設定を終了するために、上記ステップ55を実行し(F_SET←0)、ステップ58に進む。
一方、前記ステップ51の答がNO(F_SET=0)のときには、ステップ52〜57をスキップし、ステップ58に進む。
このステップ58では、減算フラグF_SUBTが「1」であるか否かを判別する。この答がYES(F_SUBT=1)のときには、図4のステップ26又は29で設定された点火時期補正項の前回値COIGZから、ステップ54又は57で算出された減算項COSIGを減算することによって、今回の点火時期補正項COIGを算出する(ステップ59)。
次いで、ステップ59で算出された点火時期補正項COIGが値0以下であるか否かを判別する(ステップ60)。この答がNO(COIG>0)のときには、図3のステップ9で算出された暫定点火時期IGTEMに、ステップ59で算出された点火時期補正項COIGを加算することによって、点火時期IGを算出し(ステップ61)、図7のステップ71に進む。以上のようにして点火時期IGが算出されると、図4のステップ34などと同様、点火プラグ8の点火時期が、ステップ61で算出された点火時期IGになるように制御される。
一方、上記ステップ60の答がYESで、点火時期補正項COIGが値0以下になったときには、ステップ59による点火時期補正項COIGの減算処理を終了するために、減算フラグF_SUBTを「0」にリセットする(ステップ62)。次いで、点火時期IGを、図3のステップ9で算出された暫定点火時期IGTEMに設定し(ステップ63)、図7のステップ71に進む。
一方、前記ステップ58の答がNO(F_SUBT=0)のときには、上記ステップ63を実行することによって、点火時期IGを暫定点火時期IGTEMに設定し、図7のステップ71に進む。
図6のステップ61又は63に続く図7のステップ71では、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRB以上であるか否かを判別する。この答がYES(RQRF2≧RQRB)のときには、減算フラグF_SUBTが「1」であるか否かを判別する(ステップ72)。この答がYES(F_SUBT=1)のとき、すなわち、前記ステップ59による点火時期補正項COIGの減算処理の実行中であるときには、ポート噴射割合補正項の前回値CORF2Zを、今回のポート噴射割合補正項CORF2として設定し(ステップ73)、後述するステップ79に進む。
一方、上記ステップ72の答がNO(F_SUBT=0)で、点火時期補正項COIGの減算処理の実行中でないときには、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第1減算時間TIMB1を算出する(ステップ74)。このマップでは、第1減算時間TIMB1は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次いで、算出された第1減算時間TIMB1で、所定の基本減算項COSRBを除算することによって、減算項COSRF2を算出し(ステップ75)、ステップ78に進む。
一方、前記ステップ71の答がNO(RQRF2<RQRB)のときには、エタノール残量割合RQRF2に応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって、第2減算時間TIMB2を算出する(ステップ76)。このマップでは、第2減算時間TIMB2は正値に設定されており、その設定の詳細については後述する。次いで、算出された第2減算時間TIMB2で、上記の基本減算項COSRBを除算することによって、減算項COSRF2を算出し(ステップ77)、ステップ78に進む。
前記ステップ75又は77に続くステップ78では、ポート噴射割合補正項の前回値CORF2Zから、ステップ75又は77で算出された減算項COSRF2を減算することによって、今回のポート噴射割合補正項CORF2を算出する。次いで、ステップ79に進む。
前記ステップ73又は78に続くステップ79では、図3のステップ7で算出された基本ポート噴射割合RF2Bに、ステップ73又は78で設定・算出されたポート噴射割合補正項CORF2を加算することによって、ポート噴射割合RF2を算出する。次いで、算出されたポート噴射割合RF2が所定の下限値RF2LMLよりも小さいか否かを判別する(ステップ80)。この下限値RF2LMLは、図4のステップ24で用いられる上限値RF2LMHよりも小さな正値に設定されている。
このステップ80の答がYES(RF2<RF2LML)のときには、ポート噴射割合RF2を下限値RF2LMLに設定し(ステップ81)、ステップ82に進む。一方、ステップ80の答がNOで、ポート噴射割合RF2が所定の下限値RF2LML以上であるときには、ステップ81をスキップし、ステップ82に進む。
続くステップ82〜85では、図4のステップ30〜33と同様にして、目標ポート噴射量QINJ2、最終ポート噴射時間TOUT2、目標筒内噴射量QINJ1及び最終筒内噴射時間TOUT1をそれぞれ算出し、本処理を終了する。以上により、ポート噴射量が、ステップ82で算出された目標ポート噴射量QINJ2になるように制御されるとともに、筒内噴射量が、ステップ84で算出された目標筒内噴射量QINJ1になるように制御される。
以上のように、非ノッキング用制御処理では、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にないとき(図5のステップ41:NO)には、ポート噴射割合RF2が基本ポート噴射割合RF2Bに設定される(ステップ42)とともに、点火時期IGが暫定点火時期IGTEMに設定される(ステップ47)。また、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にあるとき(ステップ41:YES)には、エンジン3の始動からノッキングが発生しない限り、減算フラグF_SUBTが「0」に保持されることによって、点火時期IGは暫定点火時期IGTEMに設定される(図6のステップ58:NO、ステップ63)。
一方、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にある場合において、それまでにエンジン3のノッキングが発生したと判定されたことでノッキング用制御処理が実行されていたときには、当該ノッキング用制御処理で設定された点火時期補正項COIGを減算する減算処理が実行される(図6のステップ59)。
この点火時期補正項COIGの減算処理は、点火時期補正項COIGが値0以下になるまで繰り返され、その実行中、点火時期IGは、暫定点火時期IGTEMに点火時期補正項COIGを加算した値に、設定される(図6のステップ61)。そして、点火時期補正項COIGが値0以下になると(ステップ60:YES)、点火時期補正項COIGの減算処理が終了され、減算フラグF_SUBTが「0」に設定される(ステップ62)。点火時期補正項COIGの減算処理が終了した以後は、点火時期IGは、暫定点火時期IGTEMに設定される(ステップ58:NO、ステップ63)。以上により、点火時期IGは、エンジン3のノッキングの発生時に、暫定点火時期IGTEMよりも遅角側に補正され、ノッキングが発生しなくなったときに、進角側の暫定点火時期IGTEMに徐々に復帰される。
さらに、点火時期補正項COIGから減算される減算項COSIGは、所定の基本減算項COSIBを第1又は第2減算時間TIMA1、TIMA2で除算することによって、算出される(図6のステップ54、57)。これらの第1及び第2減算時間TIMA1、TIMA2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、より大きな値に設定されている(ステップ53、56)。また、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRB以上であるとき(ステップ52:YES)には、第1減算時間TIMA1が用いられ、所定値RQRBよりも小さいとき(ステップ52:NO)には、第2減算時間TIMA2が用いられる。第2減算時間TIMA2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2の全体として、第1減算時間TIMA1よりも大きな値に設定されている。以上により、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、減算項COSIGがより小さな値に設定されることによって、点火時期IGが暫定点火時期IGTEMに復帰するまでの時間が、より長くなる。
さらに、第1減算時間TIMA1は、前記マップにおいて、前記ポート噴射燃料の流入時間遅れ(ポート噴射弁7から噴射された燃料が気筒3a内に実際に流入するまでの時間遅れ)に応じて、設定されており、このポート噴射燃料の流入時間遅れの間は、点火時期補正項COIGが値0にならないような値に設定されている。
また、非ノッキング用制御処理では、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にあるときには、ポート噴射割合補正項CORF2を減算するポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が実行される(図7のステップ78)。ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理は、基本的には、上述した点火時期補正項COIGの減算処理とは異なり、エンジン3のノッキングが発生しておらず、かつ、エンジン3が、ノッキングが発生するような負荷領域にある限り、繰り返し実行される。
一方、エンジン3のノッキングが発生しなくなった場合において、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRB以上であるとき(ステップ71:YES)には、非ノッキング用制御処理が開始されてから点火時期補正項COIGの減算処理が終了するまでの間は、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理は実行されず、ポート噴射割合補正項CORF2は、その前回値CORF2Zに保持される(ステップ72:YES、ステップ73)。これにより、ポート噴射割合補正項CORF2は、非ノッキング用制御処理が開始されてから点火時期補正項COIGが値0になるまでの間は、ノッキング用制御処理(図4のステップ22)で増大された値に、保持される。そして、点火時期補正項COIGの減算処理が終了すると(ステップ72:NO)、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が開始される。
一方、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRBよりも小さいとき(ステップ71:NO)には、点火時期補正項COIGの減算処理にかかわらず、非ノッキング用制御処理の開始に伴って、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が開始される。すなわち、この場合には、点火時期補正項COIGの減算処理と、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が互いに併行して実行される。
また、ポート噴射割合補正項CORF2から減算される減算項COSRF2は、所定の基本減算項COSRBを第1又は第2減算時間TIMB1、TIMB2で除算することによって、算出される(図7のステップ75、77)。これらの第1及び第2減算時間TIMB1、TIMB2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、より小さな値に設定されている(ステップ74、76)。また、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRB以上であるとき(ステップ71:YES)には、第1減算時間TIMB1が用いられ、所定値RQRBよりも小さいとき(ステップ71:NO)には、第2減算時間TIMB2が用いられる。第2減算時間TIMB2は、前記マップにおいて、エタノール残量割合RQRF2の全体として、第1減算時間TIMB1よりも小さな値に設定されている。以上により、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、減算項COSRF2がより大きな値に設定されることによって、ポート噴射割合補正項CORF2がより大きな傾きで減少する結果、ポート噴射割合補正項CORF2が加算されるポート噴射割合RF2も、より大きな傾きで減少する。
なお、ポート噴射割合補正項CORF2は、リミット処理(図示せず)によって、所定の下限値以上に制限される。
以上のように、エンジン制御処理において、ポート噴射割合RF2を、エンジン3のノッキングが発生していないときに基本的に減少補正するとともに、発生しているときに増大補正するのは、次の理由による。すなわち、第1及び第2濃度センサ37、38で検出された第1及び第2エタノール濃度EL1、EL2の精度は、両センサ37、38の個体差や経年劣化などの影響を受けるため、必ずしも高くはない。このため、第1及び第2エタノール濃度EL1、EL2に基づいて算出された第1及び第2推定エタノール濃度EL1E、EL2Eや要求エタノール濃度EREQを用いて、ポート噴射割合RF2を算出しても、燃焼室3d内に供給される燃料の実際のエタノール濃度が、要求エタノール濃度EREQよりも大きくなったり、小さくなったりし、前者の場合にはエタノールEの無駄な消費につながり、後者の場合にはエンジン3のノッキングの頻繁な発生につながってしまう。この点に着目し、エタノールEの消費を最小限に抑えながら、エンジン3のノッキングを抑制するためである。
また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態における筒内噴射弁6及びポート噴射弁7が、本発明における第1及び第2燃料噴射弁にそれぞれ相当するとともに、本実施形態におけるECU2が、本発明におけるノッキング検出手段、ノッキング抑制手段、ノック強度検出手段、制限手段、及び制御手段に相当する。
また、本実施形態において、本発明における高オクタン価燃料増大制御には、図4のステップ21〜23、図7のステップ73及び79の実行内容が相当し、本発明におけるノッキング抑制動作には、図4のステップ25、26、28、29及び34の実行内容が相当する。さらに、本発明における高オクタン価燃料減少制御には、図7のステップ78及び79の実行内容が相当し、本発明におけるノッキング抑制度合低下制御には、図6のステップ59及び61の実行内容が相当する。
次に、図8〜図12を参照しながら、本実施形態による効果について説明する。図8に示すように、エンジン3のノッキングが発生していると判定されたとき(ノック強度KNOCK>判定値KJUD、時点t1、t3及びt5、図3のステップ11:YES)に、ノッキング用制御処理が実行される(図3のステップ12、図4)ことによって、ポート噴射割合RF2の増大補正が実行されるとともに、その初期に、点火時期IGの遅角補正が併せて実行される。したがって、前述したポート噴射燃料の流入時間遅れの間に、エンジン3のノッキングを適切に抑制することができるとともに、エタノールEの消費を抑えることができる。
この場合、点火時期IGは、エンジン3のノッキングの抑制に対して高い応答性を有するパラメータであるので、上述した効果を有効に得ることができる。また、点火時期IGの遅角補正量として用いられる第1及び第2点火時期補正項COIG1、COIG2が、吸気ポート4aの壁面へのエタノールEの付着の影響や、ポート噴射燃料の流入時間遅れの影響に応じて、エンジン3のノッキングを抑制できるような値に設定されているので、上述した効果をさらに有効に得ることができる。なお、第1及び第2点火時期補正項COIG1、COIG2を、ポート噴射燃料の流入時間遅れに相関するパラメータ、例えばエンジン回転数NEなどにさらに応じて、算出してもよい。この場合、ポート噴射燃料の流入時間遅れが大きいほど、第1及び第2点火時期補正項COIG1、COIG2はより大きな値に設定される。
また、図8において、二点鎖線は、エンジン3のノッキングが発生したときに、当該ノッキングを抑制するために、ポート噴射割合RF2を増大補正せずに、点火時期IGの遅角補正のみを実行した場合の比較例を示している。この比較例では、実線で示す本実施形態の場合と比較して、点火時期がより遅角側に補正されることが分かる。このように、本実施形態によれば、ポート噴射割合RF2の増大補正と、点火時期IGの遅角補正とを、併せて実行することによって、点火時期IGの遅角補正量を低減できるので、点火時期IGの遅角補正によるエンジン3の効率の低下を抑えることができる。
さらに、図8の時点t2〜時点t3直前、時点t4〜時点t5直前、及び時点t6以後、に示すように、ノッキング用制御処理の終了後で、かつ非ノッキング用制御処理の実行中に、ポート噴射割合RF2が、前述したポート噴射割合補正項CORF2の減算処理の実行によって、徐々に減少される(図7のステップ78、79)。したがって、エタノールEの無駄な消費を抑えることができる。この場合、ポート噴射割合RF2を徐々に減少させるので、燃焼室3d内の燃料のオクタン価の急低下によるエンジン3のノッキングの発生を防止することができる。
また、エンジン3のノッキングの発生に伴って設定された、点火時期IGを遅角補正する点火時期補正項COIGは、ノッキングが発生しなくなると、前述した点火時期補正項COIGの減算処理が実行されることによって、減算される(図6のステップ59)。図8に示すように、この点火時期補正項COIGの減算処理の実行によって点火時期補正項COIGが値0になるまでの間(時点t1〜時点t2直前、時点t3〜時点t4直前、及び時点t5〜時点t6直前、ステップ60:NO)は、ポート噴射割合RF2が、ノッキング用制御処理で増大された状態に保持される(図7のステップ72:YES、ステップ73)。そして、点火時期補正項COIGが値0以下になり(ステップ60:YES)、点火時期補正項COIGの減算処理が終了され(ステップ62)、点火時期IGが暫定点火時期IGTEMに復帰すると、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が開始される(ステップ72:NO、ステップ78)。
このように、エンジン3のノッキングが発生しなくなったときに、点火時期IGを優先して暫定点火時期IGTEMに、すなわち最適点火時期に復帰させるので、点火時期IGの遅角補正によるエンジン3の効率の低下をさらに抑えることができる。また、点火時期補正項COIGが値0になり、点火時期IGが暫定点火時期IGTEMに復帰した以後に、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理を実行し、ポート噴射割合RF2を減少させるので、点火時期補正項COIGの減算処理の実行に伴ってエンジン3のノッキングが再発生するのを抑制することができる。
さらに、図8に示すように、エンジン3のノッキングの発生に伴ってポート噴射割合補正項CORF2に加算される加算項COARF2、すなわちポート噴射割合FR2の増大補正の補正量が、ノック強度KNOCKが大きいほど、より大きな値に設定される(図4のステップ21)。したがって、エタノールEの無駄な消費を抑えながら、エンジン3のノッキングをより適切に抑制することができる。
また、図9に示すように、増大補正されたポート噴射割合FR2が上限値RF2LMHに制限されるとき(時点t9及びt10、図4のステップ24、27)には、点火時期補正項COIGが、制限されていないとき(時点t7及びt8)よりも増大される(ステップ28、29)。したがって、エタノールEの消費を抑えながら、エンジン3のノッキングをより適切に抑制することができる。
さらに、図10は、ポート噴射割合RF2及び点火時期IGの推移の一例を、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRBよりも小さい場合について示しており、図11は、RQRF2がRQRBと等しい場合について、図12は、RQRF2がRQRBよりも大きい場合について、それぞれ示している。また、図10の時点t11、図11の時点t12及び図12の時点t13は、エンジン3でノッキングが発生したと判定された時点を示している。
図10に示すように、エタノール残量割合RQRF2が所定値RQRBよりも小さいときには、点火時期補正項COIGの減算処理と、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理が互いに併行して実行される(図7のステップ59、61、ステップ71:NO、ステップ76〜79)。また、図10〜図12に示すように、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、加算項COARF2がより小さな値に設定される(図4のステップ21)ことによって、エンジン3のノッキングの発生時におけるポート噴射割合RF2の増大補正量が、より小さな値に設定される。さらに、ポート噴射割合補正項CORF2の減算処理の実行中、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、減算項COSRF2がより大きな値に設定される(図7のステップ75、77)ことによって、図10〜図12に示すように、ポート噴射割合RF2は、より大きな傾きで減少する。以上により、エタノールEを、エタノール残量割合RQRF2に応じて適切に消費でき、その過小化を防止することができる。
また、図10〜図12に示すように、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、点火時期補正項COIGがより大きな値に設定される(図4のステップ25、28)ことによって、エンジン3のノッキングの発生時における点火時期IGの遅角補正量が、より大きな値に設定される。さらに、点火時期補正項COIGの減算処理の実行中、エタノール残量割合RQRF2が小さいほど、減算項COSIGがより小さな値に設定される(図6のステップ54、57)ことによって、図10〜図12に示すように、点火時期IGが進角側の暫定点火時期IGTEMに向かって、より小さな傾きで変化する。以上により、エタノール残量割合RQRF2に応じて上述したように設定されるポート噴射割合RF2に見合うように、点火時期IGを適切に補正でき、その結果、エンジン3のノッキングを適切に抑制することができる。
また、図13は、本発明の第2実施形態による制御装置(図示せず)の動作例を示している。この制御装置では、第1実施形態による制御装置1と比較して、本発明における高オクタン価燃料増大制御の実行内容のみが異なっている。具体的には、第1実施形態では、図4のステップ21〜23の実行内容から明らかなように、エンジン3のノッキングが検出(判定)されている限り、加算項COARF2が繰り返し加算されることによって、ポート噴射割合RF2が増大する結果、エタノールEが無駄に消費されるおそれがある。
このため、第2実施形態では、図13の時点t14〜時点t15及び時点t16〜時点t17に示すように、エンジン3のノッキングが検出される(KNOCK>KJUD)のに伴ってポート噴射割合RF2が増大されてから、所定期間PERIが経過するまでの間は、ノッキングが再度、検出されても、加算項COARF2がポート噴射割合RF2に再度、加算されず、ポート噴射割合RF2の増大量が保持される。この所定期間PERIは、ポート噴射燃料の流入時間遅れと同じ長さになるように設定されている。なお、所定期間PERIを、ポート噴射燃料の流入時間遅れに相関するパラメータ、例えばエンジン回転数NEに応じたマップ検索などによって、算出してもよい。その他の制御については、第1実施形態と同様にして行われる。
以上により、第2実施形態によれば、ポート噴射燃料の流入時間遅れの間に、エンジン3のノッキングが連続して検出されるような場合でも、ポート噴射割合RF2をさらに増大させることがないので、エタノールEの無駄な消費を抑えながら、エンジン3のノッキングを抑制することができる。なお、第2実施形態において、内燃機関のノッキングに伴う点火時期の遅角補正を省略してもよい。
なお、本発明は、説明した第1及び第2実施形態(以下、総称して「実施形態」という)に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、筒内圧センサ32で検出された筒内圧PCYLに基づいて、ノック強度KNOCKを算出するとともに、算出されたノック強度KNOCKに基づいて、エンジン3のノッキングを判定しているが、例えばノックセンサによって、ノック強度及びノッキングを検出してもよい。また、実施形態では、本発明におけるノッキング抑制動作を、点火時期IGの遅角補正により行っているが、気筒に吸入される吸入空気量の低減補正により行ってもよい。
さらに、実施形態では、第1及び第2エタノール濃度EL1、EL2を、第1及び第2濃度センサ37、38でそれぞれ検出しているが、例えば、次のようにして推定(算出)してもよい。すなわち、内燃機関の負荷が所定の低オクタン価判定領域にあるときに、低オクタン価燃料(ガソリンG)のみを内燃機関に供給するとともに、点火時期を通常の点火時期(暫定点火時期IGTEM)から一旦、遅角側に変化させた後、進角側に徐々に変化させる。上記の低オクタン価判定領域は、内燃機関の点火時期を通常の点火時期よりも遅角側に制御するか、あるいは、低オクタン価燃料に加えて高オクタン価燃料(エタノールE)を内燃機関に供給しなければ、内燃機関のノッキングが発生するような負荷領域(以下「ノック領域」という)のうちの低負荷側の領域に設定される。上述したように点火時期を進角側に変化させているときに、内燃機関のノッキングの有無を検出し、ノッキングが発生した時点における点火時期、内燃機関の負荷、内燃機関の回転数、及び実行圧縮比などの内燃機関の運転状態を特定する複数の運転パラメータを取得するとともに、取得された運転パラメータに基づくマップ検索によって、第1エタノール濃度(低オクタン価燃料のオクタン価)を算出(推定)する。
また、第2エタノール濃度(高オクタン価燃料のオクタン価)の推定は、次のようにして行われる。すなわち、内燃機関の負荷が、上記の低オクタン価判定領域よりも高負荷側の所定の高オクタン価判定領域にあるときに、低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料の供給量を図5のステップ42〜45と同様にして制御するとともに、点火時期を通常の点火時期から進角側に変化させる。このように点火時期を進角側に変化させているときに、内燃機関のノッキングの有無を検出し、ノッキングが発生した時点におけるポート噴射割合RF2、第1エタノール濃度、点火時期、内燃機関の負荷、内燃機関の回転数、及び実行圧縮比などの内燃機関の運転状態を特定する複数の運転パラメータを取得するとともに、取得された運転パラメータに基づくマップ検索によって、第2エタノール濃度を算出(推定)する。
あるいは、ガソリンGとエタノールEでは発熱量が異なるため、両者G、Eから成る混合燃料のエタノール濃度(オクタン価)が高いほど、空燃比LAFを所定値に維持するのに必要な燃料噴射量が大きくなる点に着目し、第1及び第2エタノール濃度を、次のようにして推定してもよい。すなわち、内燃機関の負荷が所定の非ノック領域にあり、かつ一定であるときに、前述した空燃比LAFに基づいて算出される補正係数KINJの移動平均値を算出し、この移動平均値を算出した時点における基本燃料噴射量QINJBに、値1.0からポート噴射割合RF2を減算した値を乗算することによって、第1基準噴射量を算出する。上記の非ノック領域は、内燃機関に低オクタン価燃料のみを供給しても、内燃機関のノッキングが発生しないような低負荷側の領域に設定される。そして、算出された移動平均値、第1基準噴射量及び第1エタノール濃度の前回値に応じて、今回の第1エタノール濃度を算出(推定)する。
また、第2エタノール濃度(高オクタン価燃料のオクタン価)の推定は、次のようにして行われる。すなわち、内燃機関の負荷が前記ノック領域にあり、かつ一定であるときに、前述した空燃比LAFに基づいて算出される補正係数KINJの移動平均値を算出し、この移動平均値を算出した時点における基本燃料噴射量QINJBを、第2基準噴射量として設定する。そして、算出された移動平均値、第2基準噴射量、第1及び第2エタノール濃度の前回値に応じて、今回の第2エタノール濃度を算出(推定)する。
また、実施形態では、低オクタン価燃料としてのガソリンGを気筒3a内に、高オクタン価燃料としてのエタノールEを吸気ポート4aに、それぞれ噴射しているが、これとは逆に、低オクタン価燃料を吸気ポートに、高オクタン価燃料を気筒内に、それぞれ噴射してもよい。さらに、実施形態は、低オクタン価燃料としてのガソリンGからエタノール成分を分離することによって、高オクタン価燃料としてのエタノールEが生成されるエンジン3に、本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限らず、低オクタン価燃料と高オクタン価燃料が外部から別個の燃料タンクに補給される内燃機関に、適用してもよい。また、実施形態では、本発明による内燃機関は、車両用のエンジン3であるが、他の適当な産業用の内燃機関、例えば船舶用の内燃機関などでもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
1 制御装置
2 ECU(ノッキング検出手段、ノッキング抑制手段、ノック強度検出手段
、制限手段、制御手段)
3 内燃機関
3a 気筒
4 吸気ポート
6 筒内噴射弁(第1燃料噴射弁)
7 ポート噴射弁(第2燃料噴射弁)
8 点火プラグ
G ガソリン(低オクタン価燃料)
E エタノール(高オクタン価燃料)
RF2 ポート噴射割合(高オクタン価燃料割合)
IG 点火時期
COARF2 加算項(高オクタン価燃料割合の増大量)
COIG 点火時期補正項(ノッキング抑制動作による内燃機関のノッキングの抑制 度合い)
KNOCK ノック強度
RF2LMH 上限値
PERI 所定期間

Claims (9)

  1. 低オクタン価燃料が気筒内に噴射されるとともに、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料が吸気ポートに噴射されることによって、前記気筒内に燃料が供給される内燃機関の制御装置であって、
    前記内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段と、
    前記内燃機関のノッキングが検出されたときに、当該内燃機関のノッキングを抑制するために、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合を増大させる高オクタン価燃料増大制御を実行するとともに、当該高オクタン価燃料増大制御の初期において、前記内燃機関のノッキングを抑制するための別個のノッキング抑制動作を実行するノッキング抑制手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記内燃機関は、前記気筒内の混合気を点火する点火プラグを有し、
    前記ノッキング抑制手段は、前記ノッキング抑制動作として、前記点火プラグの点火時期を遅角側に補正する遅角補正制御を実行することを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記ノッキング抑制手段は、前記高オクタン価燃料増大制御により前記高オクタン価燃料割合を増大させた後、前記高オクタン価燃料割合を徐々に減少させる高オクタン価燃料減少制御を実行することを特徴とする、請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記ノッキング抑制手段は、前記高オクタン価燃料減少制御を実行するのに先立って、前記ノッキング抑制動作による前記内燃機関のノッキングの抑制度合いを低下させるためのノッキング抑制度合低下制御を実行することを特徴とする、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記ノッキング抑制手段は、前記ノッキング抑制度合低下制御により前記ノッキング抑制動作が終了するまで、前記高オクタン価燃料割合を、前記高オクタン価燃料増大制御で増大させた状態に保持し、前記ノッキング抑制動作が終了した以後、前記高オクタン価燃料減少制御を実行することを特徴とする、請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記内燃機関のノック強度を検出するノック強度検出手段をさらに備え、
    前記ノッキング抑制手段は、前記高オクタン価燃料増大制御による前記高オクタン価燃料割合の増大量を、前記検出されたノック強度に応じて設定することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  7. 前記高オクタン価燃料割合を所定の上限値以下に制限する制限手段をさらに備え、
    前記ノッキング抑制手段は、前記内燃機関のノッキングが検出されるのに伴って前記高オクタン価燃料増大制御により増大された前記高オクタン価燃料割合が前記上限値に制限されるときには、前記ノッキング抑制動作による前記内燃機関のノッキングの抑制度合いを、前記上限値に制限されていないときよりも増大させることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
  8. 低オクタン価燃料、及び、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料が、互いに別個の第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁をそれぞれ介して気筒内に供給されるとともに、前記気筒内の混合気を点火プラグにより点火する内燃機関の制御装置であって、
    前記内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段と、
    前記内燃機関のノッキングが検出されたときに、当該内燃機関のノッキングを抑制するために、前記第1燃料噴射弁による低オクタン価燃料の噴射量と前記第2燃料噴射弁による高オクタン価燃料の噴射量との和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合を増大させる高オクタン価燃料増大制御と、前記点火プラグの点火時期を遅角側に補正する遅角補正制御とを、併せて実行する制御手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  9. 低オクタン価燃料が気筒内に噴射されるとともに、低オクタン価燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料が吸気ポートに噴射されることによって、前記気筒内に燃料が供給される内燃機関の制御装置であって、
    前記内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段と、
    前記内燃機関のノッキングが検出されたときに、当該内燃機関のノッキングを抑制するために、低オクタン価燃料の噴射量と高オクタン価燃料の噴射量の和に対する高オクタン価燃料の噴射量の割合である高オクタン価燃料割合を増大させる高オクタン価燃料増大制御を実行する制御手段と、を備え、
    当該制御手段は、前記高オクタン価燃料増大制御の実行の開始から所定期間が経過するまでの間、前記内燃機関のノッキングの検出の有無にかかわらず、前記高オクタン価燃料割合の増大量を保持することを特徴とする内燃機関の制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189299A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 川崎重工業株式会社 内燃機関

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10724448B2 (en) * 2018-06-25 2020-07-28 Saudi Arabian Oil Company Multi-fuel internal combustion engines and methods for their operation
CN110107413B (zh) * 2019-07-02 2019-11-05 潍柴动力股份有限公司 一种喷油提前角的计算方法、装置及电子设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3186589B2 (ja) * 1996-02-16 2001-07-11 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃機関の点火時期制御装置
JP2005155339A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7665452B2 (en) * 2006-03-17 2010-02-23 Ford Global Technologies, Llc First and second spark plugs for improved combustion control
US7461628B2 (en) * 2006-12-01 2008-12-09 Ford Global Technologies, Llc Multiple combustion mode engine using direct alcohol injection
JP2009293600A (ja) 2008-06-09 2009-12-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US8127745B2 (en) * 2010-07-29 2012-03-06 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
US8554445B2 (en) * 2010-07-29 2013-10-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
JP2014066157A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN103867322B (zh) * 2012-12-13 2019-07-05 周氏(北京)汽车技术有限公司 汽车及内燃机的一种控制方法
US9328677B2 (en) * 2013-10-10 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Usage strategy for mixed gasoline and CNG fueled vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189299A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 川崎重工業株式会社 内燃機関

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