JP2021046802A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide a control device capable of suppressing a decrease in output torque while leaning an air-fuel ratio in an operating region in which a set value of the air-fuel ratio is determined richer than a theoretical air-fuel ratio.SOLUTION: A control device according to the present invention comprises: an ignition control part that sets basic ignition timing based on an operating state of an internal combustion engine and changes the basic ignition timing based on a knocking detection signal to set ignition timing of an ignition device; and an air-fuel ratio control part that, in an operating region where a set value of the air-fuel ratio of the internal combustion engine is set richer than a theoretical air-fuel ratio, when the ignition timing is on the advance side from the basic ignition timing, controls a fuel injection amount by a fuel injection device to change the air-fuel ratio in a lean direction from the set value.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、内燃機関の点火時期及び燃料噴射量を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls the ignition timing and fuel injection amount of an internal combustion engine.

特許文献１に開示される内燃機関の制御装置は、ノッキングを検出するセンサと、このノッキングセンサの検出信号をノッキング強度に応じた信号に変換する手段と、変換されたノッキング強度に応じた信号とその目標値との偏差から得られる点火時期のフィードバック量と点火時期に関する学習値に基づいてノック制御を行う手段と、このノック制御を行いつつ空燃比をリーン方向に変化させる手段と、排気温度が排温限界にあるかどうかを判定する手段と、排温限界にあることが判定されたときに前記リーン方向への空燃比変化を停止させると共に、そのときの前記フィードバック量に基づいて対応する学習値の更新を行う手段とを備える。 The control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 includes a sensor for detecting knocking, a means for converting a detection signal of the knocking sensor into a signal according to the knocking intensity, and a signal corresponding to the converted knocking intensity. Knock control is performed based on the feedback amount of ignition timing obtained from the deviation from the target value and the learning value regarding ignition timing, means for changing the air-fuel ratio in the lean direction while performing this knock control, and exhaust temperature. Means for determining whether or not the exhaust temperature limit is reached, and when it is determined that the exhaust temperature limit is reached, the change in the air-fuel ratio in the lean direction is stopped, and the corresponding learning is performed based on the feedback amount at that time. It is provided with a means for updating the value.

特開昭６４−０６３６３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-06638

ところで、内燃機関の空燃比の設定値が理論空燃比よりもリッチに定められる高負荷、高回転の運転領域（出力空燃比領域、非空燃比フィードバック制御領域）において、排気温度が上限温度を超えない範囲内でノッキングを抑止しながら空燃比をリーン化させれば、排気温度を抑えつつ燃費性能を向上させることができる。
しかし、空燃比をリーン方向に変化させると、ノッキングを発生させない範囲の最大進角値であるノッキング限界が遅角方向に変化するため、ノッキングの発生を抑止するために点火時期は遅角方向に変更されることになる。
このため、空燃比のリーン化に伴って、ノッキング制御によって変更される前の基本点火時期よりも点火時期が遅角され、基本点火時期で点火が行われるときよりも内燃機関の出力トルクが低下するおそれがあった。 By the way, the exhaust temperature exceeds the upper limit temperature in the high load and high rotation operating region (output air-fuel ratio region, non-air-fuel ratio feedback control region) in which the set value of the air-fuel ratio of the internal combustion engine is set richer than the theoretical air-fuel ratio. By leaning the air-fuel ratio while suppressing knocking within a range that does not exist, it is possible to improve fuel efficiency while suppressing the exhaust temperature.
However, when the air-fuel ratio is changed in the lean direction, the knocking limit, which is the maximum advance value in the range where knocking does not occur, changes in the retard direction, so the ignition timing is changed in the retard direction in order to suppress the occurrence of knocking. It will be changed.
Therefore, as the air-fuel ratio becomes leaner, the ignition timing is delayed from the basic ignition timing before being changed by knocking control, and the output torque of the internal combustion engine is lower than when ignition is performed at the basic ignition timing. There was a risk of

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空燃比の設定値が理論空燃比よりもリッチに定められる運転領域において、空燃比をリーン化しつつ出力トルクが低下することを抑止できる、内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the conventional circumstances, and an object of the present invention is to reduce the output torque while leaning the air-fuel ratio in an operating region in which the set value of the air-fuel ratio is set richer than the theoretical air-fuel ratio. The purpose is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress this.

そのため、本発明に係る制御装置は、その一態様として、内燃機関の運転状態に基づき基本点火時期を設定し、ノッキング検出信号に基づき前記基本点火時期を変更して点火装置の点火時期を設定する点火制御部と、前記内燃機関の空燃比の設定値が理論空燃比よりリッチに定められる運転領域において、前記点火時期が前記基本点火時期より進角側であるときに、燃料噴射装置による燃料噴射量を制御して前記空燃比を前記設定値からリーン方向に変更する空燃比制御部と、を備える。 Therefore, as one aspect of the control device according to the present invention, the basic ignition timing is set based on the operating state of the internal combustion engine, and the basic ignition timing is changed based on the knocking detection signal to set the ignition timing of the ignition device. Fuel injection by the fuel injection device when the ignition timing is on the advance side of the basic ignition timing in the ignition control unit and the operating region in which the set value of the air-fuel ratio of the internal combustion engine is set richer than the stoichiometric air-fuel ratio. It is provided with an air-fuel ratio control unit that controls the amount and changes the air-fuel ratio from the set value in the lean direction.

上記発明によると、空燃比の設定値が理論空燃比よりもリッチに定められる運転領域において、空燃比をリーン化しつつ出力トルクが低下することを抑止できる。 According to the above invention, in the operating region where the set value of the air-fuel ratio is set richer than the theoretical air-fuel ratio, it is possible to prevent the output torque from decreasing while making the air-fuel ratio lean.

内燃機関のシステム概略図である。It is a system schematic diagram of an internal combustion engine. 空燃比フィードバック領域及び非空燃比フィードバック領域を示す線図。The figure which shows the air-fuel ratio feedback region and the non-air-fuel ratio feedback region. 点火時期の設定処理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the setting process of the ignition timing. 燃料増量率の設定処理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the setting process of a fuel increase rate. 燃料増量率の設定手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting procedure of a fuel increase rate. 燃料増量率の補正値ΔＴＦＢＡと差分ΔＡＤＡとの相関を示す線図である。It is a diagram which shows the correlation of the correction value ΔTFBA of the fuel increase rate, and the difference ΔADA.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る制御装置を適用する内燃機関の一態様を示す図である。
図１に示す内燃機関１は、自動車に駆動源として搭載される火花点火ガソリン機関であって、例えば、直列４気筒機関である。
但し、本発明に係る制御装置を適用する内燃機関の気筒数を４気筒に限定するものではなく、また、本発明に係る制御装置は、水平対向型やＶ型の多気筒内燃機関にも適用できる。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram showing an aspect of an internal combustion engine to which the control device according to the present invention is applied.
The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a spark-ignition gasoline engine mounted as a drive source in an automobile, and is, for example, an in-line 4-cylinder engine.
However, the number of cylinders of the internal combustion engine to which the control device according to the present invention is applied is not limited to four cylinders, and the control device according to the present invention is also applied to a horizontally opposed type or V type multi-cylinder internal combustion engine. it can.

内燃機関１の機関本体１ａは、点火装置４、燃料噴射装置５などを備える。
燃料噴射装置５は気筒毎に設けられた電磁式燃料噴射弁で構成され、各気筒の燃焼室１０内に燃料を直接噴射する。
つまり、図１の内燃機関１は、筒内直接噴射式の内燃機関であるが、燃料噴射装置５が吸気バルブ１９上流の吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関であってもよい。 The engine body 1a of the internal combustion engine 1 includes an ignition device 4, a fuel injection device 5, and the like.
The fuel injection device 5 is composed of an electromagnetic fuel injection valve provided for each cylinder, and injects fuel directly into the combustion chamber 10 of each cylinder.
That is, the internal combustion engine 1 of FIG. 1 is an in-cylinder direct injection type internal combustion engine, but even if the fuel injection device 5 is a port injection type internal combustion engine that injects fuel into the intake port upstream of the intake valve 19. Good.

点火装置４は気筒毎に設けられ、点火プラグ、点火コイル、パワートランジスタなどで構成される。
エアークリーナ７を通過した空気は、電制スロットル８のスロットルバルブ８ａで流量を調節された後に吸気バルブ１９を介して燃焼室１０に吸引され、燃料噴射装置５から燃焼室１０内に直接噴射される燃料と混合する。 The ignition device 4 is provided for each cylinder and is composed of a spark plug, an ignition coil, a power transistor, and the like.
The air that has passed through the air cleaner 7 is sucked into the combustion chamber 10 through the intake valve 19 after the flow rate is adjusted by the throttle valve 8a of the electronically controlled throttle 8, and is directly injected into the combustion chamber 10 from the fuel injection device 5. Mix with fuel.

電制スロットル８は、スロットルモータ８ｂでスロットルバルブ８ａを開閉する装置であり、スロットルバルブ８ａの開度の情報であるスロットル開度信号ＴＰＳを出力するスロットル開度センサ８ｃを備える。
クランク角センサ６は、リングギア１４の突起を検出することで、クランクシャフト１７の所定回転角毎に立ち上がるパルス信号であるクランク角信号ＣＡを出力する。 The electronically controlled throttle 8 is a device that opens and closes the throttle valve 8a by the throttle motor 8b, and includes a throttle opening sensor 8c that outputs a throttle opening signal TPS that is information on the opening of the throttle valve 8a.
By detecting the protrusion of the ring gear 14, the crank angle sensor 6 outputs a crank angle signal CA, which is a pulse signal that rises at each predetermined rotation angle of the crankshaft 17.

ノックセンサ１５は、圧電素子などで構成され、内燃機関１のシリンダブロックの振動信号をノッキング検出信号ＫＮとして出力する。
なお、内燃機関１が複数のバンクからなる水平対向機関やＶ型機関である場合、ノックセンサ１５は各バンクにそれぞれ配置される。 The knock sensor 15 is composed of a piezoelectric element or the like, and outputs a vibration signal of the cylinder block of the internal combustion engine 1 as a knocking detection signal KN.
When the internal combustion engine 1 is a horizontally opposed engine or a V-type engine composed of a plurality of banks, the knock sensors 15 are arranged in each bank.

流量検出装置９は、電制スロットル８の上流に配置され、内燃機関１の吸入空気流量の情報である吸入空気流量信号ＱＡＲを出力する。
また、内燃機関１の排気管３ａに配置される触媒コンバータ１２は、三元触媒などによって内燃機関１の排気を浄化する。 The flow rate detecting device 9 is arranged upstream of the electronically controlled throttle 8 and outputs an intake air flow rate signal QAR which is information on the intake air flow rate of the internal combustion engine 1.
Further, the catalyst converter 12 arranged in the exhaust pipe 3a of the internal combustion engine 1 purifies the exhaust gas of the internal combustion engine 1 by a three-way catalyst or the like.

空燃比センサ１１は、触媒コンバータ１２の上流の排気管３ａに配置され、排気中の酸素濃度に応じて排気空燃比の情報である空燃比信号ＲＡＢＦを出力する。
また、排気温度センサ１６は、触媒コンバータ１２の上流の排気管３ａに配置され、触媒コンバータ１２の入口での排気温度［℃］の情報である排気温度信号ＴＥＸを出力する。
また、水温センサ１８は、機関本体１ａの冷却水ジャケット内における冷却水の温度［℃］の情報である冷却水温度信号ＴＷを出力する。 The air-fuel ratio sensor 11 is arranged in the exhaust pipe 3a upstream of the catalytic converter 12, and outputs an air-fuel ratio signal RABF, which is information on the exhaust air-fuel ratio, according to the oxygen concentration in the exhaust.
Further, the exhaust temperature sensor 16 is arranged in the exhaust pipe 3a upstream of the catalytic converter 12, and outputs an exhaust temperature signal TEX which is information on the exhaust temperature [° C.] at the inlet of the catalytic converter 12.
Further, the water temperature sensor 18 outputs a cooling water temperature signal TW which is information on the temperature [° C.] of the cooling water in the cooling water jacket of the engine body 1a.

制御装置１３は、ＭＰＵ（Microprocessor Unit）２６、ＲＯＭ（Read Only Memory）２７、ＲＡＭ（Random Access Memory）２８を含むマイクロコンピュータを備えた電子制御装置であり、入力した情報に基づいて演算を行い、演算した結果を点火装置４や燃料噴射装置５などに出力して内燃機関１の運転を制御するコントロール部としての機能を有する。
制御装置１３は、前述した各センサが出力する、スロットル開度信号ＴＰＳ、吸入空気流量信号ＱＡＲ、クランク角信号ＣＡ、ノッキング検出信号ＫＮ、空燃比信号ＲＡＢＦ、排気温度信号ＴＥＸなどを取得する。
そして、制御装置１３は、取得した信号に基づき点火時期及び燃料噴射量を演算し、点火時期を制御する点火制御信号を点火装置４に出力し、燃料噴射量を制御する噴射パルス信号（空燃比制御信号）を燃料噴射装置５に出力する。 The control device 13 is an electronic control device including a microcomputer including an MPU (Microprocessor Unit) 26, a ROM (Read Only Memory) 27, and a RAM (Random Access Memory) 28, and performs calculations based on the input information. It has a function as a control unit that controls the operation of the internal combustion engine 1 by outputting the calculated result to the ignition device 4, the fuel injection device 5, and the like.
The control device 13 acquires the throttle opening signal TPS, the intake air flow rate signal QAR, the crank angle signal CA, the knocking detection signal KN, the air-fuel ratio signal RABF, the exhaust temperature signal TEX, and the like, which are output by the above-mentioned sensors.
Then, the control device 13 calculates the ignition timing and the fuel injection amount based on the acquired signal, outputs the ignition control signal for controlling the ignition timing to the ignition device 4, and controls the fuel injection amount (air-fuel ratio). The control signal) is output to the fuel injection device 5.

制御装置１３は、各種センサの計測結果や各種装置に出力する操作量などの入出力を行うために、アナログ入力回路２０、Ａ／Ｄ変換回路２１、デジタル入力回路２２、出力回路２３及びＩ／Ｏ回路２４を備える。
アナログ入力回路２０は、吸入空気流量信号ＱＡＲ、スロットル開度信号ＴＰＳ、空燃比信号ＲＡＢＦ、排気温度信号ＴＥＸ、ノッキング検出信号ＫＮ、冷却水温度信号ＴＷなどのアナログ検出信号の入力処理を行う。 The control device 13 inputs and outputs the measurement results of various sensors and the amount of operation to be output to the various devices, in order to input / output the analog input circuit 20, the A / D conversion circuit 21, the digital input circuit 22, the output circuit 23, and the I / O. The O circuit 24 is provided.
The analog input circuit 20 performs input processing of analog detection signals such as intake air flow rate signal QAR, throttle opening signal TPS, air-fuel ratio signal RABF, exhaust temperature signal TEX, knocking detection signal KN, and cooling water temperature signal TW.

アナログ入力回路２０が入力処理したアナログ検出信号は、Ａ／Ｄ変換回路２１に供給されてデジタル信号に変換されてバス２５上に出力される。
また、デジタル入力回路２２が入力処理するデジタル検出信号であるクランク角信号ＣＡは、Ｉ／Ｏ回路２４を介してバス２５上に出力される。 The analog detection signal input processed by the analog input circuit 20 is supplied to the A / D conversion circuit 21, converted into a digital signal, and output on the bus 25.
Further, the crank angle signal CA, which is a digital detection signal input and processed by the digital input circuit 22, is output on the bus 25 via the I / O circuit 24.

バス２５には、ＭＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８、タイマ／カウンタ（ＴＭＲ／ＣＮＴ）２９等が接続されている。そして、ＭＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８は、バス２５を介してデータの授受を行う。
ＭＰＵ２６には、クロックジェネレータ３０からクロック信号が供給され、ＭＰＵ２６は、クロック信号に同期して様々な演算や処理を実行する。 A MPU 26, a ROM 27, a RAM 28, a timer / counter (TMR / CNT) 29, and the like are connected to the bus 25. Then, the MPU 26, the ROM 27, and the RAM 28 exchange data via the bus 25.
A clock signal is supplied to the MPU 26 from the clock generator 30, and the MPU 26 executes various calculations and processes in synchronization with the clock signal.

ＲＯＭ２７は、例えばデータの消去と書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）からなり、制御装置１３を動作させるためのプログラム、設定データ及び初期値などを記憶する。
ＲＯＭ２７が記憶する情報は、バス２５を介してＲＡＭ２８及びＭＰＵ２６に読み込まれる。 The ROM 27 is composed of, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) capable of erasing and rewriting data, and stores a program for operating the control device 13, setting data, initial values, and the like.
The information stored in the ROM 27 is read into the RAM 28 and the MPU 26 via the bus 25.

ＲＡＭ２８は、ＭＰＵ２６による演算結果や処理結果を一時的に記憶する作業領域として用いられる。
なお、タイマ／カウンタ２９は、時間の測定や様々な回数の測定などに用いられる。
ＭＰＵ２６による演算結果である点火制御信号や空燃比制御信号などの操作量の信号は、バス２５上に出力された後、Ｉ／Ｏ回路２４を介して出力回路２３から点火装置４、燃料噴射装置５などのデバイスに供給される。 The RAM 28 is used as a work area for temporarily storing the calculation result and the processing result by the MPU 26.
The timer / counter 29 is used for measuring time, measuring various times, and the like.
After the operation amount signals such as the ignition control signal and the air-fuel ratio control signal, which are the calculation results of the MPU 26, are output on the bus 25, they are output from the output circuit 23 to the ignition device 4 and the fuel injection device via the I / O circuit 24. It is supplied to a device such as 5.

制御装置１３は、取得した各種検出信号に基づき燃料噴射パルス幅ＴＩ（燃料噴射量）及び噴射タイミングＦＩＴを演算し、噴射タイミングＦＩＴにて燃料噴射パルス幅ＴＩ（ms）に応じた噴射パルス信号（空燃比制御信号）を燃料噴射装置５に出力して、燃料噴射装置５による燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する。
例えば、制御装置１３は、基本燃料噴射パルス幅ＴＰ、空燃比フィードバック補正値α、空燃比学習補正値ＬＦＢＡ、燃料増量率ＴＦＢＡ、無効パルス幅ＴＳに基づき、燃料噴射パルス幅ＴＩ（ＴＩ＝ＴＰ×ＴＦＢＡ×ＬＦＢＡ×α＋ＴＳ）を演算する。 The control device 13 calculates the fuel injection pulse width TI (fuel injection amount) and the injection timing FIT based on the acquired various detection signals, and the injection pulse signal (injection pulse signal) corresponding to the fuel injection pulse width TI (ms) at the injection timing FIT. An air-fuel ratio control signal) is output to the fuel injection device 5 to control the fuel injection amount and injection timing by the fuel injection device 5.
For example, the control device 13 has a fuel injection pulse width TI (TI = TP ×) based on the basic fuel injection pulse width TP, the air-fuel ratio feedback correction value α, the air-fuel ratio learning correction value LFBA, the fuel increase rate TFBA, and the invalid pulse width TS. TFBA × LFBA × α + TS) is calculated.

ここで、制御装置１３は、吸入空気流量、回転速度などの内燃機関１の運転状態に基づき、理論空燃比の混合気を形成するための基本燃料噴射パルス幅ＴＰを演算する。
なお、制御装置１３は、クランク角信号ＣＡに基づき機関回転速度を求める。
また、制御装置１３は、燃料噴射装置５の電源の電圧（バッテリ電圧）に基づき無効パルス幅ＴＳを設定する。 Here, the control device 13 calculates the basic fuel injection pulse width TP for forming the air-fuel ratio mixture based on the operating state of the internal combustion engine 1 such as the intake air flow rate and the rotation speed.
The control device 13 obtains the engine rotation speed based on the crank angle signal CA.
Further, the control device 13 sets the invalid pulse width TS based on the voltage (battery voltage) of the power supply of the fuel injection device 5.

また、制御装置１３は、機関負荷及び機関回転速度などの内燃機関１の運転状態が、空燃比フィードバック制御領域に該当するか、非空燃比フィードバック制御領域に該当するかで、内燃機関１の空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するか、理論空燃比よりもリッチにオープンループ制御するかを切り替える。
図２は、空燃比フィードバック制御領域及び非空燃比フィードバック制御領域の一態様を示す線図であり、高負荷・高回転域に非空燃比フィードバック制御領域が設定され、アイドル領域を含む低中負荷・低中回転域に空燃比フィードバック制御領域が設定される。 Further, the control device 13 is empty of the internal combustion engine 1 depending on whether the operating state of the internal combustion engine 1 such as the engine load and the engine rotation speed corresponds to the air-fuel ratio feedback control region or the non-air-fuel ratio feedback control region. It switches between feedback control of the fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio and open-loop control richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
FIG. 2 is a diagram showing one aspect of the air-fuel ratio feedback control region and the non-air-fuel ratio feedback control region. The non-air-fuel ratio feedback control region is set in the high load / high rotation region, and the low / medium load including the idle region is set. -The air-fuel ratio feedback control area is set in the low to medium rpm range.

制御装置１３は、現在の内燃機関１の運転状態が空燃比フィードバック制御領域に該当するときに、燃料増量率ＴＦＢＡ（≧1.0）を増量補正がキャンセルされる1.0に設定し、空燃比信号ＲＡＢＦに基づき求めた実空燃比が目標空燃比である理論空燃比に近づくように空燃比フィードバック補正値αを演算する。
また、制御装置１３は、複数に区分された内燃機関１の運転状態毎に空燃比フィードバック補正値αを学習して空燃比学習補正値ＬＦＢＡを設定する。 When the current operating state of the internal combustion engine 1 corresponds to the air-fuel ratio feedback control region, the control device 13 sets the fuel increase rate TFBA (≧ 1.0) to 1.0 at which the increase correction is canceled, and sets the air-fuel ratio signal RABF. The air-fuel ratio feedback correction value α is calculated so that the actual air-fuel ratio obtained based on the air-fuel ratio approaches the theoretical air-fuel ratio, which is the target air-fuel ratio.
Further, the control device 13 learns the air-fuel ratio feedback correction value α for each operating state of the internal combustion engine 1 divided into a plurality of units, and sets the air-fuel ratio learning correction value LFBA.

一方、制御装置１３は、現在の内燃機関１の運転状態が非空燃比フィードバック制御領域に該当するときに、空燃比フィードバック補正値αを1.0に固定してオープンループ制御状態とし、燃料増量率ＴＦＢＡ（目標当量比）を1.0より大きな値に設定することで燃料噴射パルス幅ＴＩ（燃料噴射量）を増量し、空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定する。
換言すれば、制御装置１３は、内燃機関１の高負荷・高回転領域で、空燃比の設定値を理論空燃比よりもリッチに定めてオープンループ制御を実施する。
なお、非空燃比フィードバック制御領域における空燃比の設定値（目標リッチ空燃比）は、排気温度の上昇によって排気系部品が損傷することを抑止するため、種々のばらつき要因があっても排気温度が許容限界を超えないように適合される。 On the other hand, when the current operating state of the internal combustion engine 1 corresponds to the non-air-fuel ratio feedback control region, the control device 13 fixes the air-fuel ratio feedback correction value α to 1.0 to enter the open loop control state, and sets the fuel increase rate TFBA. By setting (target equivalent ratio) to a value larger than 1.0, the fuel injection pulse width TI (fuel injection amount) is increased, and the air-fuel ratio is set richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
In other words, the control device 13 performs open-loop control by setting the set value of the air-fuel ratio richer than the theoretical air-fuel ratio in the high load / high rotation region of the internal combustion engine 1.
The set value of the air-fuel ratio (target rich air-fuel ratio) in the non-air-fuel ratio feedback control region prevents the exhaust system parts from being damaged by the rise in the exhaust temperature, so that the exhaust temperature can be adjusted even if there are various factors of variation. It is adapted so as not to exceed the permissible limit.

また、制御装置１３は、内燃機関１の運転状態に応じて点火時期ＡＤＡを設定し、設定した点火時期ＡＤＡで火花点火を行わせるための点火制御信号を各気筒の点火装置４に出力する。
図３は、制御装置１３による点火時期制御（点火制御部としての機能）の一態様を示す機能ブロック図である。 Further, the control device 13 sets the ignition timing ADA according to the operating state of the internal combustion engine 1, and outputs an ignition control signal for causing spark ignition at the set ignition timing ADA to the ignition device 4 of each cylinder.
FIG. 3 is a functional block diagram showing an aspect of ignition timing control (function as an ignition control unit) by the control device 13.

制御装置１３は、ブロック１０１で、機関負荷及び機関回転速度の機関運転状態に応じて点火時期ＡＤＡＭを記憶したマップを参照し、現時点での機関負荷及び機関回転速度に対応する点火時期ＡＤＡＭを求める。
次いで、制御装置１３は、ブロック１０２で、内燃機関１の冷却水温度ＴＷなどの条件に基づき点火時期ＡＤＡＭを補正するための補正値を設定し、設定した補正値で点火時期ＡＤＡＭを補正し、補正結果を機関運転状態に応じた基本点火時期ＡＤＡＢとする。 The control device 13 refers to the map in which the ignition timing ADAM is stored according to the engine operating state of the engine load and the engine rotation speed in the block 101, and obtains the ignition timing ADAM corresponding to the current engine load and the engine rotation speed. ..
Next, the control device 13 sets a correction value for correcting the ignition timing ADAM based on conditions such as the cooling water temperature TW of the internal combustion engine 1 in the block 102, and corrects the ignition timing ADAM with the set correction value. The correction result is set to the basic ignition timing ADAB according to the engine operating state.

また、制御装置１３は、ブロック１０３で、ノックセンサ１５が出力する信号に基づき内燃機関１におけるノッキングの有無を検出する。
そして、制御装置１３は、ブロック１０４で、ノッキングの有無に応じて基本点火時期ＡＤＡＢを補正するための補正値を設定し、設定した補正値で基本点火時期ＡＤＡＢを補正し、補正結果をブロック１０５で最終的な点火時期ＡＤＡに設定する。 Further, the control device 13 detects the presence or absence of knocking in the internal combustion engine 1 based on the signal output by the knock sensor 15 in the block 103.
Then, the control device 13 sets a correction value for correcting the basic ignition timing ADAB according to the presence or absence of knocking in the block 104, corrects the basic ignition timing ADAB with the set correction value, and blocks the correction result 105. Set the final ignition timing to ADA.

制御装置１３は、ブロック１０３でのノッキングの検出処理において、ノックセンサ１５が検出するノッキング振動に基づき更新したバックグランドレベルと、気筒別のノッキング検出ウィンドウでノックセンサ１５が出力したノッキング振動との差又は比をノック指標として求め、ノック指標と判定閾値とを比較し、ノック指標が判定閾値を上回るときに内燃機関１におけるノッキングの発生を検出する。
また、制御装置１３は、ブロック１０４でのノッキングの有無に応じた点火時期ＡＤＡの補正処理において、ノッキングが発生したときに点火時期ＡＤＡを遅角し、ノッキングが発生していないときに点火時期ＡＤＡを進角して、ノッキングが発生しない範囲で点火時期ＡＤＡを可及的に進角させる。 The control device 13 has a difference between the background level updated based on the knocking vibration detected by the knocking sensor 15 and the knocking vibration output by the knocking sensor 15 in the knocking detection window for each cylinder in the knocking detection process in the block 103. Alternatively, the ratio is obtained as a knock index, the knock index is compared with the determination threshold value, and when the knock index exceeds the determination threshold value, the occurrence of knocking in the internal combustion engine 1 is detected.
Further, in the correction process of the ignition timing ADA according to the presence or absence of knocking in the block 104, the control device 13 retards the ignition timing ADA when knocking occurs, and the ignition timing ADA when knocking does not occur. To advance the ignition timing ADA as much as possible within the range where knocking does not occur.

また、制御装置１３は、ノッキングの有無に応じた点火時期ＡＤＡの補正処理の結果に応じて燃料増量率ＴＦＢＡを減量補正して、非空燃比フィードバック制御領域での空燃比をリーン方向に変更する空燃比制御部としての機能を備えている。
図４は、制御装置１３による燃料増量率ＴＦＢＡの減量補正処理（空燃比制御部としての機能）の一態様を示す機能ブロック図である。 Further, the control device 13 reduces and corrects the fuel increase rate TFBA according to the result of the correction processing of the ignition timing ADA according to the presence or absence of knocking, and changes the air-fuel ratio in the non-air-fuel ratio feedback control region in the lean direction. It has a function as an air-fuel ratio control unit.
FIG. 4 is a functional block diagram showing an aspect of the fuel increase rate TFBA weight loss correction process (function as an air-fuel ratio control unit) by the control device 13.

制御装置１３は、ブロック２０１で、非空燃比フィードバック制御領域内での機関負荷及び機関回転速度に応じて燃料増量率ＴＦＢＡＭ（ＴＦＢＡＭ≧1.0）を記憶したマップを参照し、現時点での機関負荷及び機関回転速度に対応する燃料増量率ＴＦＢＡＭを求める。
次いで、制御装置１３は、ブロック２０２で、内燃機関１の冷却水温度ＴＷなどの条件に基づき燃料増量率ＴＦＢＡＭを補正するための補正値を設定し、設定した補正値でマップから求めた燃料増量率ＴＦＢＡＭを補正し、補正結果を非空燃比フィードバック制御領域で空燃比を理論空燃比よりリッチとするための基本燃料増量率ＴＦＢＡＢ（空燃比の設定値）とする。 The control device 13 refers to a map in block 201 that stores the fuel increase rate TFBAM (TFBAM ≧ 1.0) according to the engine load and the engine rotation speed in the non-air-fuel ratio feedback control region, and refers to the engine load at the present time and the engine load. The fuel increase rate TFBAM corresponding to the engine speed is obtained.
Next, the control device 13 sets a correction value for correcting the fuel increase rate TFBAM based on conditions such as the cooling water temperature TW of the internal combustion engine 1 in the block 202, and the fuel increase amount obtained from the map with the set correction value. The rate TFBAM is corrected, and the correction result is set to the basic fuel increase rate TFBAB (set value of the air-fuel ratio) for making the air-fuel ratio richer than the theoretical air-fuel ratio in the non-air-fuel ratio feedback control region.

また、制御装置１３は、ブロック２０３で、ノッキング制御中の点火時期ＡＤＡと基本点火時期ＡＤＡＢとの差分、換言すれば、ノッキング制御によって基本点火時期ＡＤＡＢから点火時期ＡＤＡが進角した角度（進角量）に基づき、燃料増量率ＴＦＢＡを減量補正して空燃比をリーン方向に変更するための減量補正値ΔＴＦＢＡ（ΔＴＦＢＡ≧０）を設定する。
ここで、制御装置１３は、進角量が大きいときほど減量補正値ΔＴＦＢＡをより大きな値に設定する。また、減量補正値ΔＴＦＢＡによる減量補正の開始前は、燃料増量率ＴＦＢＡ＝基本燃料増量率ＴＦＢＡＢである。 Further, in the block 203, the control device 13 is the difference between the ignition timing ADA and the basic ignition timing ADAB during knocking control, in other words, the angle (advance angle) at which the ignition timing ADA is advanced from the basic ignition timing ADAB by the knocking control. Based on the amount), the reduction correction value ΔTFBA (ΔTFBA ≧ 0) for reducing and correcting the fuel increase rate TFBA and changing the air-fuel ratio in the lean direction is set.
Here, the control device 13 sets the weight loss correction value ΔTFBA to a larger value as the advance angle amount is larger. Further, before the start of the weight loss correction by the weight loss correction value ΔTFBA, the fuel increase rate TFBA = the basic fuel increase rate TFBAB.

そして、制御装置１３は、現状の燃料増量率ＴＦＢＡを減量補正値ΔＴＦＢＡによって減量補正した結果を、ブロック２０４で新たな燃料増量率ＴＦＢＡに設定する。
ここで、減量補正値ΔＴＦＢＡによる燃料増量率ＴＦＢＡの減量補正によって、燃料噴射量は、基本燃料増量率ＴＦＢＡＢに基づき増量補正するときに比べて減量され、空燃比は、基本燃料増量率ＴＦＢＡＢに応じた設定値からリーン方向（理論空燃比に近づく方向）に変更されることになり、減量補正値ΔＴＦＢＡが大きいほど空燃比はより大きくリーン方向に変更される。 Then, the control device 13 sets the result of the current fuel increase rate TFBA in the reduction correction value ΔTFBA to the new fuel increase rate TFBA in the block 204.
Here, the fuel injection amount is reduced by the reduction correction of the fuel increase rate TFBA by the reduction correction value ΔTFBA as compared with the case of the increase correction based on the basic fuel increase rate TFBAB, and the air-fuel ratio corresponds to the basic fuel increase rate TFBAB. The set value is changed to the lean direction (the direction approaching the theoretical air-fuel ratio), and the larger the weight loss correction value ΔTFBA is, the larger the air-fuel ratio is changed to the lean direction.

ブロック２０３におけるノッキング制御の結果に基づく燃料増量率ＴＦＢＡの補正処理については、後で詳細に説明する。
なお、制御装置１３は、非空燃比フィードバック制御領域において、排気温度信号ＴＥＸが上限温度に達したとき、燃料増量率ＴＦＢＡの減量による空燃比のリーン化を停止させ、排気系部品が排気温度の上昇によって損傷することを抑止する。 The correction process of the fuel increase rate TFBA based on the result of the knocking control in the block 203 will be described in detail later.
In the non-air-fuel ratio feedback control region, when the exhaust temperature signal TEX reaches the upper limit temperature, the control device 13 stops leaning of the air-fuel ratio by reducing the fuel increase rate TFBA, and the exhaust system parts are set to the exhaust temperature. Prevents damage from rising.

図５は、制御装置１３による燃料増量率ＴＦＢＡの補正処理の手順（空燃比制御部の処理手順）の一態様を示すフローチャートである。
制御装置１３は、まず、ステップＳ３０１で、内燃機関１が非空燃比フィードバック制御領域で運転されていて、空燃比の設定値が理論空燃比よりもリッチに定められる運転条件であるか否かを、現時点における機関負荷及び機関回転速度に基づき判断する。 FIG. 5 is a flowchart showing one aspect of the procedure for correcting the fuel increase rate TFBA by the control device 13 (processing procedure for the air-fuel ratio control unit).
First, in step S301, the control device 13 determines whether or not the internal combustion engine 1 is operated in the non-air-fuel ratio feedback control region and the set value of the air-fuel ratio is set to be richer than the theoretical air-fuel ratio. , Judgment based on the current engine load and engine speed.

ここで、内燃機関１が空燃比フィードバック制御領域で運転されていて、実空燃比を目標空燃比である理論空燃比に近づけるフィードバック制御が実施される条件である場合、制御装置１３は、リーン化制御（燃料増量率ＴＦＢＡの減量補正）の実施条件ではないと判断して、本ルーチンをそのまま終了させる。
一方、内燃機関１が非空燃比フィードバック制御領域で運転されている場合、制御装置１３は、ステップＳ３０２に進み、ノッキングの検出結果に基づき点火時期ＡＤＡを進角又は遅角させるノッキング制御を実施しているか否かを判断する。 Here, when the internal combustion engine 1 is operated in the air-fuel ratio feedback control region and the condition is such that feedback control for bringing the actual air-fuel ratio closer to the theoretical air-fuel ratio, which is the target air-fuel ratio, is performed, the control device 13 is lean. Judging that it is not an execution condition of the control (fuel reduction rate TFBA reduction correction), this routine is terminated as it is.
On the other hand, when the internal combustion engine 1 is operated in the non-air-fuel ratio feedback control region, the control device 13 proceeds to step S302 and performs knocking control for advancing or retarding the ignition timing ADA based on the knocking detection result. Judge whether or not it is.

制御装置１３は、例えば、冷却水温度ＴＷが所定温度（例えば、６０℃）よりも高く、かつ、内燃機関１がアイドル状態ではなく、かつ、機関回転速度が零を上回っているときに、ノッキング制御の実施条件が成立していると判断して、ノッキング制御を実施する。
そこで、制御装置１３は、上記のノッキング制御の実施条件を満たしているか否かを判断し、ノッキング制御の実施条件を満たしているときにノッキング制御を実施していると判断することができる。 The control device 13 knocks, for example, when the cooling water temperature TW is higher than a predetermined temperature (for example, 60 ° C.), the internal combustion engine 1 is not in an idle state, and the engine rotation speed is above zero. It is determined that the control execution conditions are satisfied, and knocking control is performed.
Therefore, the control device 13 can determine whether or not the above-mentioned knocking control execution condition is satisfied, and can determine that the knocking control is being executed when the knocking control execution condition is satisfied.

制御装置１３は、ノッキング制御を実施していない場合、換言すれば、ノッキング制御条件が成立していない場合、ノッキング制御に応じて燃料増量率ＴＦＢＡを変更する処理の実施条件を満たしていないので、本ルーチンをそのまま終了させる。
一方、制御装置１３は、ノッキング制御条件が成立していてノッキング制御を実施している場合、ステップＳ３０３に進み、現時点での基本点火時期ＡＤＡＢ、及び、基本点火時期ＡＤＡＢをノッキングの有無に応じて変更した結果としての点火時期ＡＤＡを読み込む（図３参照）。 When the knocking control is not performed, in other words, when the knocking control condition is not satisfied, the control device 13 does not satisfy the execution condition of the process of changing the fuel increase rate TFBA according to the knocking control. This routine is terminated as it is.
On the other hand, when the knocking control condition is satisfied and the knocking control is performed, the control device 13 proceeds to step S303 and sets the current basic ignition timing ADAB and the basic ignition timing ADAB according to the presence or absence of knocking. The ignition timing ADA as a result of the change is read (see FIG. 3).

そして、制御装置１３は、次のステップＳ３０４で、点火時期ＡＤＡと基本点火時期ＡＤＡＢとの差分ΔＡＤＡ（ΔＡＤＡ＝ＡＤＡ−ＡＤＡＢ）が零以下であるか否かを判断する。
ここで、点火時期ＡＤＡは、点火上死点から進角方向へのクランク角［deg］で表され、点火時期ＡＤＡ［deg］の値が大きいほどより進角したタイミングになる。 Then, in the next step S304, the control device 13 determines whether or not the difference ΔADA (ΔADA = ADA-ADAB) between the ignition timing ADA and the basic ignition timing ADAB is zero or less.
Here, the ignition timing ADA is represented by a crank angle [deg] in the advance angle direction from the ignition top dead center, and the larger the value of the ignition timing ADA [deg], the more advanced the timing.

したがって、点火時期ＡＤＡの角度が基本点火時期ＡＤＡＢの角度よりも大きく、差分ΔＡＤＡが正の値として算出されるときは、基本点火時期ＡＤＡＢに対して点火時期ＡＤＡが進角側に変更されていることになる。
逆に、点火時期ＡＤＡの角度が基本点火時期ＡＤＡＢの角度よりも小さく、差分ΔＡＤＡが負の値として算出されるときは、基本点火時期ＡＤＡＢに対して点火時期ＡＤＡが遅角側に変更されていることになる。 Therefore, when the angle of the ignition timing ADA is larger than the angle of the basic ignition timing ADAB and the difference ΔADA is calculated as a positive value, the ignition timing ADA is changed to the advance side with respect to the basic ignition timing ADAB. It will be.
On the contrary, when the angle of the ignition timing ADA is smaller than the angle of the basic ignition timing ADAB and the difference ΔADA is calculated as a negative value, the ignition timing ADA is changed to the retard side with respect to the basic ignition timing ADAB. Will be there.

差分ΔＡＤＡが正の値であって（ΔＡＤＡ＞０）、基本点火時期ＡＤＡＢに対して点火時期ＡＤＡが進角側に変更されている場合、制御装置１３は、ステップＳ３０５に進む。
制御装置１３は、ステップＳ３０５で、基本点火時期ＡＤＡＢに対する点火時期ＡＤＡの進角量である差分ΔＡＤＡに基づき、燃料増量率ＴＦＢＡを減量補正して空燃比をリーン方向に変更するための減量補正値ΔＴＦＢＡを設定する。 When the difference ΔADA is a positive value (ΔADA> 0) and the ignition timing ADA is changed to the advance side with respect to the basic ignition timing ADAB, the control device 13 proceeds to step S305.
In step S305, the control device 13 reduces the fuel increase rate TFBA and changes the air-fuel ratio in the lean direction based on the difference ΔADA, which is the advance angle amount of the ignition timing ADA with respect to the basic ignition timing ADAB. Set ΔTFBA.

上記の減量補正値ΔＴＦＢＡ（ΔＴＦＢＡ≧０）が大きいほど燃料増量率ＴＦＢＡがより小さく補正され、非空燃比フィードバック制御領域の空燃比は設定値からリーン方向により大きく変更されることになる。
ここで、制御装置１３は、図６に示すように、差分ΔＡＤＡが大きいほど、換言すれば、基本点火時期ＡＤＡＢに対する点火時期ＡＤＡの進角量が大きいほど、減量補正値ΔＴＦＢＡをより大きな値に設定して、空燃比をより大きくリーン方向に変更する。 The larger the weight loss correction value ΔTFBA (ΔTFBA ≧ 0), the smaller the fuel increase rate TFBA is corrected, and the air-fuel ratio in the non-air-fuel ratio feedback control region is largely changed from the set value in the lean direction.
Here, as shown in FIG. 6, the control device 13 sets the weight loss correction value ΔTFBA to a larger value as the difference ΔADA is larger, in other words, the amount of advance of the ignition timing ADA with respect to the basic ignition timing ADA is larger. Set to change the air-fuel ratio to a larger lean direction.

なお、制御装置１３は、差分ΔＡＤＡに基づき減量補正値ΔＴＦＢＡを求める処理において、差分ΔＡＤＡに応じて減量補正値ΔＴＦＢＡを記憶する変換テーブルを参照して減量補正値ΔＴＦＢＡを求めたり、差分ΔＡＤＡを変数とする関数による演算処理で減量補正値ΔＴＦＢＡを求めたりすることができる。
また、制御装置１３は、減量補正値ΔＴＦＢＡを差分ΔＡＤＡに応じて設定する代わりに、基本点火時期ＡＤＡＢよりも点火時期ＡＤＡが進角側であるとき、燃料増量率ＴＦＢＡを制御周期毎に一定値だけ減少させることができる。 In the process of obtaining the weight loss correction value ΔTFBA based on the difference ΔADA, the control device 13 obtains the weight loss correction value ΔTFBA by referring to the conversion table that stores the weight loss correction value ΔTFBA according to the difference ΔADA, or sets the difference ΔADA as a variable. The weight loss correction value ΔTFBA can be obtained by the arithmetic processing by the function.
Further, instead of setting the weight loss correction value ΔTFBA according to the difference ΔADA, the control device 13 sets the fuel increase rate TFBA to a constant value for each control cycle when the ignition timing ADA is on the advance side of the basic ignition timing ADAB. Can only be reduced.

そして、制御装置１３は、次のステップＳ３０６で、燃料増量率ＴＦＢＡを減量補正値ΔＴＦＢＡで補正した結果を、新たな燃料増量率ＴＦＢＡに設定する（図４参照）。
このように、制御装置１３は、非空燃比フィードバック制御領域で、ノッキングを抑止しながら空燃比をリーン方向に変更して、燃費性能を向上させる。 Then, in the next step S306, the control device 13 sets the result of correcting the fuel increase rate TFBA with the weight loss correction value ΔTFBA to the new fuel increase rate TFBA (see FIG. 4).
In this way, the control device 13 changes the air-fuel ratio in the lean direction while suppressing knocking in the non-air-fuel ratio feedback control region to improve fuel efficiency.

ここで、空燃比をリーン方向に変更すると、ノッキングを発生させない範囲の最大進角値であるノッキング限界が遅角方向に変化することで、点火時期ＡＤＡがノッキング制御によって基本点火時期ＡＤＡＢよりも遅角され、内燃機関１の出力トルクが、基本点火時期ＡＤＡＢにしたがって点火制御を実施するときより低下するおそれがある。
そこで、制御装置１３は、ステップＳ３０４で、点火時期ＡＤＡと基本点火時期ＡＤＡＢとの差分ΔＡＤＡ（ΔＡＤＡ＝ＡＤＡ−ＡＤＡＢ）が零以下であって、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢと同等であるか、又は、基本点火時期ＡＤＡＢに対して点火時期ＡＤＡが遅角側に変更されていると判断すると、ステップＳ３０７に進む。 Here, when the air-fuel ratio is changed in the lean direction, the knocking limit, which is the maximum advance value in the range where knocking does not occur, changes in the retard direction, so that the ignition timing ADA is later than the basic ignition timing ADAB by knocking control. There is a possibility that the output torque of the internal combustion engine 1 will be lower than when the ignition control is performed according to the basic ignition timing ADAB.
Therefore, in step S304, the control device 13 has the difference ΔADA (ΔADA = ADA-ADAB) between the ignition timing ADA and the basic ignition timing ADAB being zero or less, and is the ignition timing ADA equivalent to the basic ignition timing ADAB? Or, if it is determined that the ignition timing ADA is changed to the retard side with respect to the basic ignition timing ADAB, the process proceeds to step S307.

つまり、ノッキング限界まで点火時期ＡＤＡを進角させ、係る進角に応じて空燃比をリーン化させた結果、ノッキング限界が遅角方向に変化し、ノッキング制御によって点火時期ＡＤＡが遅角方向に変更されて基本点火時期ＡＤＡＢになったとき、制御装置１３は、ステップＳ３０７に進む。
制御装置１３は、ステップＳ３０７で、燃料増量率ＴＦＢＡの減量による空燃比のリーン方向への変化を停止させ、更なるリーン化によってノッキング限界が更に遅角方向に変化して、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢより遅角側になることを抑止する。 That is, as a result of advancing the ignition timing ADA to the knocking limit and leaning the air-fuel ratio according to the advance angle, the knocking limit changes in the retard direction, and the ignition timing ADA is changed in the retard direction by knocking control. When the basic ignition timing ADAB is reached, the control device 13 proceeds to step S307.
In step S307, the control device 13 stops the change of the air-fuel ratio in the lean direction due to the reduction of the fuel increase rate TFBA, and the knocking limit is further changed in the retard direction by further leaning, and the ignition timing ADA is basic. Ignition timing Suppresses the retard side from ADAB.

制御装置１３は、ステップＳ３０７で、燃料増量率ＴＦＢＡを基本燃料増量率ＴＦＢＡＢにリセットし、空燃比を基本燃料増量率ＴＦＢＡＢで設定されるリッチ空燃比（目標当量比）に戻すことで、空燃比のリーン方向への変化を停止させる。
また、制御装置１３は、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢに戻ったときの燃料増量率ＴＦＢＡに保持させることで、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢに戻ったときの空燃比に保持させる。 In step S307, the control device 13 resets the fuel increase rate TFBA to the basic fuel increase rate TFBAB and returns the air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio (target equivalent ratio) set by the basic fuel increase rate TFBAB. Stop the change in the lean direction.
Further, the control device 13 keeps the fuel increase rate TFBA when the ignition timing ADA returns to the basic ignition timing ADAB, so that the air-fuel ratio when the ignition timing ADA returns to the basic ignition timing ADAB is maintained.

上記のように、制御装置１３は、基本点火時期ＡＤＡＢよりも点火時期ＡＤＡが進角側であるときに燃料増量率ＴＦＢＡ（燃料噴射量）を減らして空燃比をリーン方向に変更し、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢ若しくは基本点火時期ＡＤＡＢよりも遅角側であるときに空燃比のリーン方向への変更を停止させるので、基本点火時期ＡＤＡＢよりも遅角側の点火時期ＡＤＡに基づき点火制御されて、基本点火時期ＡＤＡＢでの出力トルクよりも低下することを抑制でき、また、非空燃比フィードバック制御領域で空燃比をリーン方向に変更することで燃費性能を向上させることができる。 As described above, the control device 13 reduces the fuel increase rate TFBA (fuel injection amount) when the ignition timing ADA is on the advance side of the basic ignition timing ADAB to change the air-fuel ratio in the lean direction, and the ignition timing Since the change of the air-fuel ratio in the lean direction is stopped when the ADA is on the retard side of the basic ignition timing ADAB or the basic ignition timing ADAB, the ignition control is performed based on the ignition timing ADA on the retard side of the basic ignition timing ADAB. Therefore, it is possible to suppress a decrease from the output torque in the basic ignition timing ADAB, and it is possible to improve the fuel efficiency performance by changing the air-fuel ratio in the lean direction in the non-air-fuel ratio feedback control region.

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、制御装置１３は、点火時期ＡＤＡ及び燃料噴射パルス幅ＴＩ（燃料噴射量）を各気筒共通の操作量として演算することができる。 The technical ideas described in the above embodiments can be used in combination as appropriate as long as there is no contradiction.
In addition, although the contents of the present invention have been specifically described with reference to preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can adopt various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention. Is.
For example, the control device 13 can calculate the ignition timing ADA and the fuel injection pulse width TI (fuel injection amount) as the operation amount common to each cylinder.

また、制御装置１３は、気筒毎にノッキングの有無を検出して気筒毎に点火時期ＡＤＡを設定し、更に、気筒毎のノッキング制御の結果に基づき気筒毎に燃料増量率ＴＦＢＡ（空燃比）を変更することができる。
つまり、制御装置１３は、図６のフローチャートに示す制御を気筒別に実施し、点火時期ＡＤＡが基本点火時期ＡＤＡＢより進角側である気筒の空燃比をリーン方向に変更することができる。 Further, the control device 13 detects the presence or absence of knocking for each cylinder, sets the ignition timing ADA for each cylinder, and further sets the fuel increase rate TFBA (air-fuel ratio) for each cylinder based on the result of knocking control for each cylinder. Can be changed.
That is, the control device 13 can perform the control shown in the flowchart of FIG. 6 for each cylinder, and can change the air-fuel ratio of the cylinder whose ignition timing ADA is on the advance side of the basic ignition timing ADAB in the lean direction.

また、制御装置１３は、気筒毎にノッキングを検出して気筒毎に点火時期ＡＤＡを設定する構成において、少なくとも１つの気筒の点火時期ＡＤＡが空燃比のリーン化に伴って基本点火時期ＡＤＡＢに戻ったときに、全気筒について空燃比のリーン化を停止させることができる。 Further, in the configuration in which knocking is detected for each cylinder and the ignition timing ADA is set for each cylinder, the control device 13 returns the ignition timing ADA of at least one cylinder to the basic ignition timing ADAB as the air-fuel ratio becomes lean. At that time, the leaning of the air-fuel ratio can be stopped for all cylinders.

１…内燃機関、４…点火装置、５…燃料噴射装置、１３…制御装置、１５…ノックセンサ 1 ... Internal combustion engine, 4 ... Ignition device, 5 ... Fuel injection device, 13 ... Control device, 15 ... Knock sensor

Claims (5)

点火装置及び燃料噴射装置を備えた内燃機関に適用され、前記点火装置の点火時期及び前記燃料噴射装置の燃料噴射量を制御する制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づき基本点火時期を設定し、ノッキング検出信号に基づき前記基本点火時期を変更して前記点火装置の点火時期を設定する点火制御部と、
前記内燃機関の空燃比の設定値が理論空燃比よりリッチに定められる運転領域において、前記点火時期が前記基本点火時期より進角側であるときに、前記燃料噴射装置による燃料噴射量を制御して前記空燃比を前記設定値からリーン方向に変更する空燃比制御部と、
を備える、内燃機関の制御装置。 A control device applied to an internal combustion engine provided with an ignition device and a fuel injection device, which controls the ignition timing of the ignition device and the fuel injection amount of the fuel injection device.
An ignition control unit that sets the basic ignition timing based on the operating state of the internal combustion engine, changes the basic ignition timing based on the knocking detection signal, and sets the ignition timing of the ignition device.
In the operating region where the set value of the air-fuel ratio of the internal combustion engine is set richer than the theoretical air-fuel ratio, when the ignition timing is on the advance side of the basic ignition timing, the fuel injection amount by the fuel injection device is controlled. The air-fuel ratio control unit that changes the air-fuel ratio from the set value to the lean direction,
A control device for an internal combustion engine. 前記空燃比制御部は、前記点火時期の前記基本点火時期からの進角量が大きいほど前記空燃比をより大きくリーン方向に変更する、
請求項１記載の内燃機関の制御装置。 The air-fuel ratio control unit changes the air-fuel ratio in the lean direction as the amount of advance of the ignition timing from the basic ignition timing increases.
The control device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記空燃比制御部は、前記内燃機関の排気温度が上限温度を超えない範囲内で前記空燃比をリーン方向に変更する、
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 The air-fuel ratio control unit changes the air-fuel ratio in the lean direction within a range in which the exhaust temperature of the internal combustion engine does not exceed the upper limit temperature.
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 前記空燃比制御部は、前記点火時期が遅角方向に変更されて前記基本点火時期になったときに、前記空燃比を、前記設定値にリセットするか、又は、前記点火時期が前記基本点火時期になったときの空燃比に保持する、
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 The air-fuel ratio control unit resets the air-fuel ratio to the set value when the ignition timing is changed in the retard direction to reach the basic ignition timing, or the ignition timing is the basic ignition. Keep at the air-fuel ratio when the time comes,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3. 前記点火制御部は、前記ノッキング検出信号に基づき前記内燃機関の気筒毎にノッキングを検出して気筒毎に前記点火時期を設定し、
前記空燃比制御部は、前記点火時期が前記基本点火時期より進角側である気筒の空燃比をリーン方向に変更する、
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。 The ignition control unit detects knocking for each cylinder of the internal combustion engine based on the knocking detection signal, sets the ignition timing for each cylinder, and sets the ignition timing.
The air-fuel ratio control unit changes the air-fuel ratio of a cylinder whose ignition timing is on the advance side of the basic ignition timing in the lean direction.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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