JP4254605B2 - Engine ignition timing control device - Google Patents

Engine ignition timing control device Download PDF

Info

Publication number
JP4254605B2
JP4254605B2 JP2004131202A JP2004131202A JP4254605B2 JP 4254605 B2 JP4254605 B2 JP 4254605B2 JP 2004131202 A JP2004131202 A JP 2004131202A JP 2004131202 A JP2004131202 A JP 2004131202A JP 4254605 B2 JP4254605 B2 JP 4254605B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knock
combustion
combustion chamber
fuel
ignition timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004131202A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005315097A (en
Inventor
猛 江頭
初雄 永石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2004131202A priority Critical patent/JP4254605B2/en
Publication of JP2005315097A publication Critical patent/JP2005315097A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4254605B2 publication Critical patent/JP4254605B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

本発明は、エンジン(内燃機関)の点火時期制御装置に関する。   The present invention relates to an ignition timing control device for an engine (internal combustion engine).

高オクタン価燃料(オクタン価98)と低オクタン価燃料(オクタン価91)の2つの燃料が市販されていることに着目し、燃料キャップが開かれた場合に、まず高オクタン価燃料用のベース点火時期に設定して運転を行い、予め定めた設定領域でノッキングが発生したか否かをみてノッキングが発生すれば高オクタン価燃料であると、またノッキングが発生しなければ低オクタン価燃料であると判定し、高オクタン価燃料であると判定したときにはそのまま運転を続け、低オクタン価燃料であると判定したときには低オクタン価燃料用のベース点火時期に切換えて運転を行うものがある(特許文献1参照)。
特開平5−280454号公報
Paying attention to the fact that there are two fuels on the market, high octane fuel (octane number 98) and low octane fuel (octane number 91), when the fuel cap is opened, first set the base ignition timing for high octane fuel. If knocking occurs, it is determined that the fuel is a high-octane fuel, and if knocking does not occur, it is determined that the fuel is a low-octane fuel. When it is determined that the fuel is used, the operation is continued as it is, and when it is determined that the fuel is a low octane fuel, the operation is switched to the base ignition timing for the low octane fuel (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-280454

ところで、海外市場においては様々なオクタン価の燃料が用いられ予めオクタン価の知り得ていない市場がある。こうした市場で販売されている燃料に対して上記特許文献1の技術を適用し、低オクタン価燃料用のベース点火時期に設定されている場合において、現地での燃料のオクタン価がこの低オクタン価燃料用のベース点火時期のマッチングに用いた燃料のオクタン価より小さいときにノックが生じる。   By the way, in the overseas market, there are markets where various octane number fuels are used and the octane number is not known in advance. In the case where the technology disclosed in Patent Document 1 is applied to the fuel sold in such a market and the base ignition timing for the low octane fuel is set, the local octane number of the fuel is determined for the low octane fuel. Knock occurs when the octane number of the fuel used for matching the base ignition timing is smaller.

この場合に、上記特許文献1の技術でも従来技術と同様にノックセンサによるノック制御を行っているので、ノックセンサによりノックが生じたことを検出したときにはベース点火時期を第1の所定値だけステップ的に大きく遅角し、その後はベース点火時期を第2の所定値ずつ徐々に進角してゆく操作を行い、この操作における点火時期の進角により再びノックセンサによりノックが生じたことを検出すると上記の操作を繰り返すことになる。   In this case, in the technique of Patent Document 1 as well, the knock control by the knock sensor is performed as in the prior art. Therefore, when the knock sensor detects that the knock has occurred, the base ignition timing is stepped by the first predetermined value. After that, the base ignition timing is gradually advanced by the second predetermined value, and then the knock sensor detects that the knock has occurred again by the advance of the ignition timing in this operation. Then, the above operation is repeated.

このように、現地での燃料のオクタン価が低オクタン価燃料用のベース点火時期のマッチングに用いた燃料のオクタン価より小さくてノックが生じたとしても、上記特許文献1の技術によればノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作が繰り返され、その操作によりノックは回避できるのであるが、ノック回避のための点火時期の遅角により燃費悪化と出力低下とが生じる。こうした燃費悪化、出力低下を避けようとすれば、ベース点火時期算出用のマップを、最大のオクタン価から最小のオクタン価までの複数の異なるオクタン価毎に備えさせることであるが、この方法ではオクタン価毎のベース点火時期算出用のマップを格納するためのROM容量が大きくなってしまう。   Thus, even if knocking occurs when the octane number of the local fuel is smaller than the octane number of the fuel used for matching the base ignition timing for the low-octane fuel, according to the technique of Patent Document 1, in order to avoid knocking The ignition timing delay and the subsequent advance operation are repeated, and knocking can be avoided by this operation. However, fuel consumption deteriorates and output decreases due to the ignition timing delay for avoiding knocking. In order to avoid such fuel consumption deterioration and output decrease, a base ignition timing calculation map is prepared for each of a plurality of different octane numbers from the maximum octane number to the minimum octane number. The ROM capacity for storing the map for calculating the base ignition timing becomes large.

上記のオクタン価はガソリンを燃料とする場合におけるノックと相関を有するパラメータであり、ガソリンとアルコールの混合燃料の場合には混合燃料中のアルコール濃度がノック相関パラメータである。この混合燃料中のアルコール濃度についても海外市場においては予め知り得ていない市場があり、そうした市場で販売されている混合燃料に対しても上記特許文献1の技術をそのまま適用し、高アルコール濃度の混合燃料用のベース点火時期に設定されている場合において、現地での混合燃料のアルコール濃度が、高アルコール濃度の混合燃料用のベース点火時期のマッチングに用いた混合燃料のアルコール濃度よりさらに高いときにノックが生じる。これに対してノックセンサによるノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作を実行するのでは燃費悪化、出力低下が生じ、これを避けようとして、ベース点火時期算出用のマップを、最低のアルコール濃度から最高のアルコール濃度までの複数の異なるアルコール濃度毎に備えさせるのでは、アルコール濃度毎のベース点火時期算出用のマップを格納するためのROM容量が大きくなる。   The above octane number is a parameter correlated with knock when gasoline is used as fuel, and in the case of a mixed fuel of gasoline and alcohol, the alcohol concentration in the mixed fuel is a knock correlation parameter. There is a market in the overseas market that the alcohol concentration in the mixed fuel is not known in advance. The technology of Patent Document 1 is applied to the mixed fuel sold in such a market as it is, and the alcohol concentration in the mixed fuel is high. When the base ignition timing for mixed fuel is set, and the alcohol concentration of the mixed fuel in the field is higher than the alcohol concentration of the mixed fuel used for matching the base ignition timing for the mixed fuel with high alcohol concentration Knocks. On the other hand, if the ignition timing delay operation and the subsequent advance operation to avoid knocking by the knock sensor are executed, the fuel consumption deteriorates and the output decreases. In order to avoid this, a map for calculating the base ignition timing is used. Is provided for each of a plurality of different alcohol concentrations from the lowest alcohol concentration to the highest alcohol concentration, the ROM capacity for storing the base ignition timing calculation map for each alcohol concentration increases.

一方、圧縮比もノック相関パラメータである。予めオクタン価の定まっている燃料を使用する場合に、圧縮比はエンジン仕様により定まっているので、そのエンジン仕様により定まっている圧縮比のときノックが生じないようにベース点火時期をマッチングすることになる。しかしながら、何らかの原因で実際の圧縮比が、エンジン仕様の圧縮比より高くなった場合にノックが生じる。このとき、ノックセンサに基づいてノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とを繰り返すのでは、やはり燃費悪化、出力低下が生じる。   On the other hand, the compression ratio is also a knock correlation parameter. When using a fuel whose octane number is determined in advance, the compression ratio is determined by the engine specification, so the base ignition timing is matched so that knock does not occur at the compression ratio determined by the engine specification. . However, knocking occurs when the actual compression ratio becomes higher than the compression ratio of the engine specification for some reason. At this time, if the delay of the ignition timing for avoiding the knock and the subsequent advance operation are repeated based on the knock sensor, the fuel consumption deteriorates and the output decreases.

このように、使用する燃料と燃焼室内の燃焼ガス状態とがノックに及ぼす影響の主要因であるので、オクタン価やアルコール濃度を燃料に関するノック相関パラメータ、圧縮比を燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータとして位置づけ、これら2種類のノック相関パラメータ推定値を別々に導入することが考えられる。   Thus, since the fuel used and the combustion gas state in the combustion chamber are the main factors affecting the knock, the octane number and alcohol concentration are the knock correlation parameters for fuel, and the compression ratio is the knock correlation for the combustion gas state in the combustion chamber. It can be considered that these two types of knock correlation parameter estimation values are separately introduced as parameters.

しかしながら、使用燃料の変更によりノックが生じた場合においてそのノック検出結果を燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値に反映させたのでは燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値に新たな誤差が生じ、かつ燃料に関するノック相関パラメータの推定値と、燃料に関するノック相関パラメータの実際値との偏差が解消されることもない。この逆に、製作バラツキや燃焼室内へのデポジットの付着による圧縮比の増大に起因してノックが生じた場合においてそのノック検出結果を燃料に関するノック相関パラメータの推定値に反映させたのでは燃料は変更していないのであるから燃料に関するノック相関パラメータの推定値に新たな誤差が生じ、かつ燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値と、燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの実際値との偏差が解消されることもない。   However, when knocking occurs due to a change in the fuel used, the knock detection result is reflected in the estimated value of the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber. Thus, a new error occurs, and the deviation between the estimated value of the knock correlation parameter related to the fuel and the actual value of the knock correlation parameter related to the fuel is not eliminated. On the other hand, when knocking occurs due to an increase in the compression ratio due to manufacturing variations or deposits in the combustion chamber, if the knock detection result is reflected in the estimated value of the knock correlation parameter for the fuel, Since there is no change, a new error occurs in the estimated value of the knock correlation parameter for the fuel, and the estimated value of the knock correlation parameter for the combustion gas state in the combustion chamber and the actual state of the knock correlation parameter for the combustion gas state in the combustion chamber The deviation from the value is not eliminated.

このように、2つのパラメータを導入したときには適切な条件でいずれかのパラメータを選択する必要がある。   Thus, when two parameters are introduced, it is necessary to select one of the parameters under appropriate conditions.

そこで本発明は、ノックセンサによるノック検出結果を、点火時期ではなくノック相関パラメータにフィードバックすると共に2種類のノック相関パラメータを導入し、条件によりいずれかのパラメータを選択することにより、従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とを繰り返さない方法でノックを回避すると共に2種類のノック相関パラメータの推定値の精度のよい算出を可能とする装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention feeds back the knock detection result by the knock sensor to the knock correlation parameter instead of the ignition timing, introduces two types of knock correlation parameters, and selects one of the parameters according to the condition, so as in the conventional apparatus. In addition, there is provided an apparatus capable of avoiding knock by a method that does not repeat the ignition timing retardation and the subsequent advance operation for avoiding knock and accurately calculating the estimated values of the two types of knock correlation parameters. The purpose is to do.

本発明は、燃焼室内で実際にノックが生じているか否かを検出し、燃料に関するノック相関パラメータと、燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの各推定値を有し、条件により2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択し、その選択した側のノック相関パラメータの推定値を前記ノック検出結果に基づいて算出する The present invention detects whether or not knock has actually occurred in the combustion chamber and has estimated values of a knock correlation parameter related to fuel and a knock correlation parameter related to a combustion gas state in the combustion chamber. One of the knock correlation parameters is selected, and an estimated value of the knock correlation parameter on the selected side is calculated based on the knock detection result .

そして、前記算出したノック相関パラメータ推定値に基づいて点火時期を算出し、この点火時期で火花点火を行うように構成する。具体的には前記燃料に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期(θknk)を予測し、このノック発生時期における燃焼質量割合(BRknk)を算出し、この算出したノック発生時期における燃焼質量割合(BRknk)と燃料量(QINJ)とに基づいて未燃燃料量(MUB)を算出し、この未燃燃料量(MUB)に基づいて燃焼室のノックによる圧力上昇量(DP)を推定し、運転条件に応じた基本点火時期(MBTCAL)を算出し、前記燃焼室のノックによる圧力上昇量(DP)に基づいてこの基本点火時期(MBTCAL)を遅角側に補正した値をノック限界点火時期(KNOCKcal)として設定し、このノック限界点火時期(KNOCKcal)で火花点火を行うように構成する。 An ignition timing is calculated based on the calculated knock correlation parameter estimated value, and a spark ignition is performed at this ignition timing. Specifically, the knock generation timing (θknk) in the combustion chamber is predicted based on the knock correlation parameter estimation value for the fuel, the combustion mass ratio (BRknk) at the knock generation timing is calculated, and the calculated knock generation timing The unburned fuel amount (MUB) is calculated based on the combustion mass ratio (BRknk) and the fuel amount (QINJ) in the engine, and the pressure increase amount (DP) due to combustion chamber knock based on the unburned fuel amount (MUB) The basic ignition timing (MBTCAL) corresponding to the operating conditions is calculated, and a value obtained by correcting the basic ignition timing (MBTCAL) to the retard side based on the pressure increase amount (DP) due to the knocking of the combustion chamber is calculated. The knock limit ignition timing (KNOCKcal) is set , and the spark ignition is performed at the knock limit ignition timing (KNOCKcal).

または、前記燃料に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期(θknk)を予測し、このノック発生時期(θknk)における燃焼質量割合(BRknk)を算出し、この算出したノック発生時期における燃焼質量割合(BRknk)と燃料量(QINJ)とに基づいて未燃燃料量(MUB)を算出し、この未燃燃料量(MUB)に基づいて燃焼室のノックによる圧力上昇量(DP)を推定し、運転条件に応じた基本点火時期(MBTCAL)を算出し、前記燃焼室のノックによる圧力上昇量(DP)に基づいてこの基本点火時期(MBTCAL)を遅角側に補正した値をノック限界点火時期(KNOCKcal)として設定し、前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室の燃焼開始時期における容積(V0)を算出し、この燃焼開始時における容積(V0)に基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間(BURN)を算出し、この燃焼期間(BURN)に基づいてMBTの得られる基本点火時期(MBTCAL)を算出し、前記2種類のノック相関パラメータのうち燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択した際に、前記ノック限界点火時期(KNOCKcal)と前記基本点火時期(MBTCAL)のうち、遅角側の点火時期で火花点火を行うように構成する。 Alternatively, the knock generation time (θknk) in the combustion chamber is predicted based on the knock correlation parameter estimate for the fuel, the combustion mass ratio (BRknk) at the knock generation time (θknk) is calculated, and the calculated knock generation The unburned fuel amount (MUB) is calculated based on the combustion mass ratio (BRknk) and the fuel amount (QINJ) at the time, and the pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber (DP) based on the unburned fuel amount (MUB) ), A basic ignition timing (MBTCAL) corresponding to the operating conditions is calculated, and the basic ignition timing (MBTCAL) is corrected to the retard side based on the pressure increase (DP) due to the knocking of the combustion chamber. It was set as the knocking limit ignition timing (KNOCKcal), based on the knock correlation parameter estimates for the combustion gas state in the combustion chamber The volume (V0) at the combustion start timing of the combustion chamber is calculated, the combustion period (BURN) from the start of combustion to a predetermined crank angle is calculated based on the volume (V0) at the start of combustion, and this combustion period (BURN) When the basic ignition timing (MBTCAL) from which MBT is obtained is calculated and the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber is selected from the two types of knock correlation parameters, the knock limit ignition timing (KNOCKcal) Among the basic ignition timings (MBTCAL), the spark ignition is performed at the retarded ignition timing.

本発明によれば、使用する燃料と燃焼室内の燃焼ガス状態とがノックに及ぼす影響の主要因であることに対応して、本発明によれば、燃料に関するノック相関パラメータと、燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの各推定値を導入し、燃料に関するノック相関パラメータの推定値と燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値とを条件により切換えて算出する、つまり使用する燃料の変更に起因してノックが生じているときには燃料に関するノック相関パラメータの推定値を算出し、製作バラツキや燃焼室内へのデポジットの付着に起因してノックが生じているときには燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値を算出するようにしたので、種類の異なるいずれのノック相関パラメータの推定値をも精度よく算出することができる。   According to the present invention, corresponding to the fact that the fuel used and the combustion gas state in the combustion chamber are the main factors affecting the knock, according to the present invention, the knock correlation parameter related to the fuel and the combustion in the combustion chamber Introduce each estimated value of knock correlation parameter related to gas state, and calculate the estimated value of knock correlation parameter related to fuel and the estimated value of knock correlation parameter related to combustion gas state in the combustion chamber according to the conditions. When knocking occurs due to the change, the estimated value of the knock correlation parameter for the fuel is calculated, and when knocking occurs due to manufacturing variations or deposits in the combustion chamber, it relates to the combustion gas state in the combustion chamber. Since the estimated value of the knock correlation parameter is calculated, any of the different types of knock correlation parameters It can also be calculated accurately estimate the data.

また、ノック検出結果に基づいてノック相関パラメータの推定値を算出し(ノック検出結果をノック相関パラメータにフィードバック)し、その算出したノック相関パラメータ推定値に基づいて点火時期を算出し、この点火時期で火花点火を行う。具体的にはそのノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期を予測し、このノック発生時期に基づいてノック限界点火時期を算出し、このノック限界点火時期で火花点火を行い、または燃料に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期を予測し、このノック発生時期に基づいてノック限界点火時期を算出し、前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室の燃焼開始時期における容積を算出し、この燃焼開始時における容積に基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間を算出し、この燃焼期間に基づいてMBTの得られる基本点火時期を算出し、前記2種類のノック相関パラメータのうち燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択した際に、前記ノック限界点火時期と前記基本点火時期のうち、遅角側の点火時期で火花点火を行うようにしたので、燃料のオクタン価や混合燃料中のアルコール濃度を予め知り得ていない市場で販売される燃料を使用する場合においても、運転状態によらず、ノック検出結果を点火時期にフィードバックする従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とが繰り返されることがない。このため、加速時や減速時などの過渡でもノック限界点火時期を追従できるので、燃費悪化、出力低下を防ぐことができる。 Further, an estimated value of the knock correlation parameter is calculated based on the knock detection result (the knock detection result is fed back to the knock correlation parameter), and an ignition timing is calculated based on the calculated knock correlation parameter estimated value. Spark ignition with. Specifically, the knock generation timing in the combustion chamber is predicted based on the knock correlation parameter estimated value, the knock limit ignition timing is calculated based on the knock generation timing, spark ignition is performed at the knock limit ignition timing , or predicts the knocking occurrence timing in the combustion chamber on the basis of the knock correlation parameter estimates for the fuel to calculate the knock limit ignition timing based on the knock occurrence timing, knocking correlation parameters related combustion gas state in the combustion chamber The volume at the combustion start timing of the combustion chamber is calculated based on the estimated value, the combustion period from the start of combustion to a predetermined crank angle is calculated based on the volume at the start of combustion, and MBT is obtained based on the combustion period. The basic ignition timing is calculated, and the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber among the two types of knock correlation parameters. When a meter is selected, spark ignition is performed at the retarded ignition timing of the knock limit ignition timing and the basic ignition timing, so that the octane number of the fuel and the alcohol concentration in the mixed fuel can be known in advance. Even when using fuel that is sold in a non-market, the ignition timing delay angle and the subsequent advance angle to avoid knock, as in the conventional device that feeds back the knock detection result to the ignition timing, regardless of the operating conditions. Is not repeated. For this reason, since the knock limit ignition timing can be followed even during a transition such as acceleration or deceleration, fuel consumption deterioration and output reduction can be prevented.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明のシステムを説明するための概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the system of the present invention.

空気は吸気コレクタ2に蓄えられた後、吸気マニホールド3を介して各気筒の燃焼室5に導入される。燃料(ガソリン)は各気筒の吸気ポート4に配置された燃料インジェクタ21より噴射供給される。空気中に噴射された燃料は気化しつつ空気と混合してガス(混合気)を作り、燃焼室5に流入する。この混合気は吸気弁15が閉じることで燃焼室5内に閉じこめられ、ピストン6の上昇によって圧縮される。   The air is stored in the intake collector 2 and then introduced into the combustion chamber 5 of each cylinder via the intake manifold 3. Fuel (gasoline) is injected and supplied from a fuel injector 21 arranged in the intake port 4 of each cylinder. The fuel injected into the air is vaporized and mixed with the air to form a gas (air mixture) and flows into the combustion chamber 5. This air-fuel mixture is confined in the combustion chamber 5 when the intake valve 15 is closed, and is compressed by the rise of the piston 6.

この圧縮混合気に対して高圧火花により点火を行うため、パワートランジスタ内蔵の点火コイルを各気筒に配した電子配電システムの点火装置11を備える。すなわち、点火装置11は、バッテリからの電気エネルギーを蓄える点火コイル13と、点火コイル13の一次側への通電、遮断を行うパワートランジスタと、燃焼室5の天井に設けられ点火コイル13の一次電流の遮断によって点火コイル13の二次側に発生する高電圧を受けて、火花放電を行う点火プラグ14とからなっている。   In order to ignite this compressed air-fuel mixture with a high-pressure spark, an ignition device 11 of an electronic power distribution system is provided in which an ignition coil with a built-in power transistor is arranged in each cylinder. That is, the ignition device 11 includes an ignition coil 13 that stores electrical energy from the battery, a power transistor that energizes and shuts off the primary side of the ignition coil 13, and a primary current of the ignition coil 13 that is provided on the ceiling of the combustion chamber 5. It includes a spark plug 14 that receives a high voltage generated on the secondary side of the ignition coil 13 due to interruption of the spark coil 13 and performs spark discharge.

圧縮上死点より少し手前で点火プラグ14により火花が飛ばされ圧縮混合気に着火されると、火炎が広がりやがて爆発的に燃焼し、この燃焼によるガス圧がピストン6を押し下げる仕事を行う。この仕事はクランクシャフト7の回転力として取り出される。燃焼後のガス(排気)は排気弁16が開いたとき排気通路8へと排出される。   When a spark is blown off by the spark plug 14 slightly before the compression top dead center and the compressed mixture is ignited, the flame spreads and then explosively burns, and the gas pressure by this combustion works to push down the piston 6. This work is taken out as the rotational force of the crankshaft 7. The combusted gas (exhaust gas) is discharged into the exhaust passage 8 when the exhaust valve 16 is opened.

排気通路8には三元触媒9を備える。三元触媒9は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲(ウインドウ)にあるとき、排気に含まれるHC、CO、NOxといった有害三成分を同時に効率よく除去できる。空燃比は吸入空気量と燃料量の比であるので、エンジンの1サイクル(4サイクルエンジンではクランク角で720°区間)当たりに燃焼室5に導入される吸入空気量と、燃料インジェクタ21からの燃料噴射量との比が理論空燃比となるように、エンジンコントローラ31ではエアフローメータ32からの吸入空気流量の信号とクランク角センサ(33、34)からの信号に基づいて燃料インジェクタ21からの燃料噴射量を定めると共に、三元触媒9の上流に設けたO2センサ35からの信号に基づいて空燃比をフィードバック制御している。 A three-way catalyst 9 is provided in the exhaust passage 8. When the air-fuel ratio of the exhaust gas is in a narrow range (window) centered on the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst 9 can efficiently remove harmful three components such as HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas simultaneously. Since the air-fuel ratio is the ratio of the intake air amount and the fuel amount, the intake air amount introduced into the combustion chamber 5 per one cycle of the engine (crank angle 720 ° section in a four-cycle engine) and the fuel injector 21 The engine controller 31 uses the intake air flow rate signal from the air flow meter 32 and the fuel from the fuel injector 21 based on the signals from the crank angle sensors (33, 34) so that the ratio to the fuel injection amount becomes the stoichiometric air-fuel ratio. The injection amount is determined, and the air-fuel ratio is feedback controlled based on a signal from an O 2 sensor 35 provided upstream of the three-way catalyst 9.

吸気コレクタ2の上流には絞り弁23がスロットルモータ24により駆動される、いわゆる電子制御スロットル22を備える。運転者が要求するトルクはアクセルペダル41の踏み込み量(アクセル開度)に現れるので、エンジンコントローラ31ではアクセルセンサ42からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ24を介して絞り弁23の開度を制御する。   A so-called electronically controlled throttle 22 in which a throttle valve 23 is driven by a throttle motor 24 is provided upstream of the intake collector 2. Since the torque required by the driver appears in the amount of depression of the accelerator pedal 41 (accelerator opening), the engine controller 31 determines a target torque based on a signal from the accelerator sensor 42, and a target air for realizing this target torque. The amount is determined, and the opening degree of the throttle valve 23 is controlled via the throttle motor 24 so as to obtain this target air amount.

吸気弁用カムシャフト25、排気弁用カムシャフト26及びクランクシャフト7の各前部にはそれぞれカムスプロケット、クランクスプロケットが取り付けられ、これらスプロケットにタイミングチェーン(図示しない)を掛け回すことで、カムシャフト25、26がエンジンのクランクシャフト7により駆動されるのであるが、このカムスプロケットと吸気弁用カムシャフト25との間に介在して、作動角一定のまま吸気弁用カムの位相を連続的に制御し得る可変吸気バルブタイミングコントロール機構(以下、「吸気VTC機構」という。)27と、カムスプロケットと排気弁用カムシャフト26との間に介在して、作動角一定のまま排気弁用カムの位相を連続的に制御し得る可変排気バルブタイミングコントロール機構(以下、「排気VTC機構」という。)28とを備える。吸気弁15の開閉時期や排気弁16の開閉時期を変えると燃焼室5に残留する不活性ガスの量が変化する。燃焼室5内の不活性ガスの量が増えるほどポンピングロスが減って燃費がよくなるので、運転条件によりどのくらいの不活性ガスが燃焼室5内に残留したらよいかを目標吸気弁閉時期や目標排気弁閉時期にして予め定めており、エンジンコントローラ31ではそのときの運転条件(エンジンの負荷と回転速度)より目標吸気弁閉時期と目標排気弁閉時期を定め、それら目標値が得られるように吸気VTC機構27、排気VTC機構28の各アクチュエータを介して吸気弁閉時期と排気弁閉時期を制御する。   Cam sprockets and crank sprockets are attached to the front portions of the intake valve camshaft 25, the exhaust valve camshaft 26, and the crankshaft 7, respectively, and a timing chain (not shown) is hung around these sprockets so that the camshaft 25 and 26 are driven by the crankshaft 7 of the engine, and are interposed between the cam sprocket and the intake valve camshaft 25 to continuously adjust the phase of the intake valve cam with a constant operating angle. A variable intake valve timing control mechanism (hereinafter referred to as “intake VTC mechanism”) 27 that can be controlled, and a cam sprocket and an exhaust valve camshaft 26 are interposed between the camshaft 26 and the exhaust valve cam. Variable exhaust valve timing control mechanism (hereinafter “exhaust”) Provided with that.) 28 and TC mechanism ". When the opening / closing timing of the intake valve 15 and the opening / closing timing of the exhaust valve 16 are changed, the amount of the inert gas remaining in the combustion chamber 5 changes. As the amount of the inert gas in the combustion chamber 5 increases, the pumping loss decreases and the fuel consumption improves. Therefore, the target intake valve closing timing and the target exhaust gas indicate how much inert gas should remain in the combustion chamber 5 depending on the operating conditions. The valve closing timing is determined in advance, and the engine controller 31 determines the target intake valve closing timing and the target exhaust valve closing timing from the operating conditions (engine load and rotation speed) at that time, so that these target values can be obtained. The intake valve closing timing and the exhaust valve closing timing are controlled via the actuators of the intake VTC mechanism 27 and the exhaust VTC mechanism 28.

吸気温度センサ43からの吸気温度の信号、吸気圧力センサ44からの吸気圧力の信号、排気温度センサ45からの排気温度の信号、排気圧力センサ46からの排気圧力の信号が、水温センサ37からの冷却水温の信号と共に入力されるエンジンコントローラ31では、パワートランジスタ13を介して点火プラグ14の一次側電流の遮断時期である点火時期を制御する。   An intake air temperature signal from the intake air temperature sensor 43, an intake air pressure signal from the intake air pressure sensor 44, an exhaust gas temperature signal from the exhaust air temperature sensor 45, and an exhaust gas pressure signal from the exhaust air pressure sensor 46 are output from the water temperature sensor 37. The engine controller 31 that is input together with the coolant temperature signal controls the ignition timing that is the primary current cutoff timing of the spark plug 14 via the power transistor 13.

この場合に、ノックが生じていないときの点火時期は運転条件に応じた基本点火時期MBTCALであるが、エンジンの高負荷低回転速度域などでは燃焼室5内にノックが生じることがあり、ノックが生じるとエンジンの耐久性が低下するので、エンジンコントローラ31ではノック制御を行う。   In this case, the ignition timing when knock does not occur is the basic ignition timing MBTCAL according to the operating conditions. However, knocking may occur in the combustion chamber 5 in a high load low rotation speed region of the engine. If this occurs, the durability of the engine decreases, so the engine controller 31 performs knock control.

この場合に、一般的なノック制御では、ノックセンサによりノックが生じたことを検出したときにはベース点火時期を第1の所定値だけステップ的に大きく遅角し、その後はベース点火時期を第2の所定値ずつ徐々に進角してゆく操作を行い、この操作における点火時期の進角により再びノックセンサによりノックが生じたことを検出すると上記の操作を繰り返すのであるが、本実施形態では、ノックセンサ47(ノック検出手段)によるノック検出結果を、点火時期ではなく燃料のオクタン価(ノック相関パラメータ)の推定値OCTESTにフィードバックすることにより、従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とを繰り返さない方法でノックを回避する。すなわち、ノックセンサ47によるノック検出結果に基づいてオクタン価推定値OCTESTを算出し、このオクタン価推定値OCTESTに基づいて燃焼室5内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出する。ノックが生じるときにはこのノック限界点火時期KNOCKcalのほうが上記の基本点火時期MBTCALより遅角側の値となり、このノック限界点火時期KNOCKcalを点火時期として火花点火を行う。   In this case, in the general knock control, when the knock sensor detects that the knock has occurred, the base ignition timing is greatly retarded stepwise by the first predetermined value, and thereafter the base ignition timing is set to the second value. The operation is gradually advanced by a predetermined value, and the above operation is repeated when it is detected again by the knock sensor by the advance of the ignition timing in this operation. In this embodiment, the knock operation is repeated. The result of knock detection by the sensor 47 (knock detection means) is fed back to the estimated value OCTEST of the fuel octane number (knock correlation parameter) instead of the ignition timing, thereby retarding the ignition timing for avoiding knock as in the conventional device. And avoiding knocking in a way that does not repeat the following advance angle operation. That is, the estimated octane number OCTEST is calculated based on the knock detection result by the knock sensor 47, and the self-ignition timing θknk (knock occurrence time) in the combustion chamber 5 is predicted based on the estimated octane number OCTEST. Knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on the timing θknk. When knocking occurs, the knock limit ignition timing KNOCKcal has a value retarded from the basic ignition timing MBTCAL, and spark ignition is performed using the knock limit ignition timing KNOCKcal as the ignition timing.

図2は点火時期制御の全体の流れを示すフローである。このフローは一定時間毎に実行するフローではなく操作の流れを示している。なお、ステップ391〜396については後述する。   FIG. 2 is a flowchart showing the overall flow of ignition timing control. This flow shows a flow of operations, not a flow executed at regular intervals. Steps 391 to 396 will be described later.

ステップ1、2では基本点火時期MBTcal[degBTDC]、MBTCALi[degBTDC]、ノック限界点火時期KNOCKcal[degBTDC]をそれぞれ算出する。   In steps 1 and 2, basic ignition timings MBTcal [degBTDC], MBTCALI [degBTDC], and knock limit ignition timing KNOCKcal [degBTDC] are calculated.

ここでは、基本点火時期MBTcalの算出を先に説明する。まず、燃焼解析に基づく点火時期制御を概説する(基本的な考え方は特開2003−148236公報に記載されている)。   Here, the calculation of the basic ignition timing MBTcal will be described first. First, the ignition timing control based on the combustion analysis will be outlined (the basic concept is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-148236).

図3に示すようにMBT(最大トルクの得られる最小進角値)で混合気に点火した場合に混合気の燃焼圧力が最大値Pmaxとなるクランク角を基準クランク角θPMAX[degATDC]とする。基準クランク角θPMAXは燃焼方式によらずほぼ一定であり、一般に圧縮上死点後12〜15度、最大で圧縮上死点後10〜20度の範囲にある。   As shown in FIG. 3, the crank angle at which the combustion pressure of the air-fuel mixture reaches the maximum value Pmax when the air-fuel mixture is ignited with MBT (minimum advance angle value at which maximum torque can be obtained) is defined as a reference crank angle θPMAX [degATDC]. The reference crank angle θPMAX is substantially constant regardless of the combustion method, and is generally in the range of 12 to 15 degrees after compression top dead center, and at most 10 to 20 degrees after compression top dead center.

図4に火花点火エンジンにおける燃焼室内の燃焼解析により得られた燃焼質量割合BR(燃焼ガス質量割合)の変化を示す。燃焼室に供給された燃料に対する燃焼質量の比率を表す燃焼質量割合BRは、点火時に0%であり、完全燃焼によって100%に達する。基準クランク角θPMAXにおける燃焼質量割合は一定で約60%であることが実験により確かめられている。   FIG. 4 shows changes in the combustion mass ratio BR (combustion gas mass ratio) obtained by the combustion analysis in the combustion chamber in the spark ignition engine. The combustion mass ratio BR representing the ratio of the combustion mass to the fuel supplied to the combustion chamber is 0% at the time of ignition, and reaches 100% by complete combustion. Experiments have confirmed that the combustion mass ratio at the reference crank angle θPMAX is constant and about 60%.

燃焼質量割合BRが0%から基準クランク角θPMAX相当の約60%に達するまでの変化代に相当する燃焼期間は、燃焼開始直後で燃焼質量割合にも燃焼圧力にもほとんど変化のない期間である初期燃焼期間と、燃焼質量割合と燃焼圧力が急激に増加する主燃焼期間とに分けられる。初期燃焼期間は、燃焼開始から火炎核が形成されるまでの段階であり、火炎核が形成されるのは燃焼質量割合が0%から2%〜10%まで変化したときである。この初期燃焼期間中は、燃焼圧力や燃焼温度の上昇速度が小さく、燃焼質量割合の変化に対して初期燃焼期間は長い。初期燃焼期間の長さは燃焼室内の温度や圧力の変化の影響を受けやすい。   The combustion period corresponding to the change allowance until the combustion mass ratio BR reaches about 60% corresponding to the reference crank angle θPMAX from 0% is a period in which there is almost no change in both the combustion mass ratio and the combustion pressure immediately after the start of combustion. It is divided into an initial combustion period and a main combustion period in which the combustion mass ratio and the combustion pressure increase rapidly. The initial combustion period is a stage from the start of combustion until flame nuclei are formed, and the flame nuclei are formed when the combustion mass ratio changes from 0% to 2% to 10%. During this initial combustion period, the rate of increase in combustion pressure and combustion temperature is small, and the initial combustion period is long with respect to changes in the combustion mass ratio. The length of the initial combustion period is susceptible to changes in temperature and pressure in the combustion chamber.

一方、主燃焼期間においては、火炎核から外側へと火炎が伝播するのであり、その火炎速度(つまり燃焼速度)が急上昇する。そのため、主燃焼期間の燃焼質量割合の変化は初期燃焼期間の燃焼質量割合の変化に比べて大きい。   On the other hand, in the main combustion period, the flame propagates from the flame kernel to the outside, and the flame speed (that is, the combustion speed) increases rapidly. Therefore, the change in the combustion mass ratio during the main combustion period is larger than the change in the combustion mass ratio during the initial combustion period.

エンジンコントローラ31では、燃焼質量割合が2%に達する(変化する)までを初期燃焼期間BURN1[deg]とし、初期燃焼期間BURN1の終了後、基準クランク角θPMAXに至るまでの区間(燃焼室量割合でいえば2%より約60%に達するまでの間)を主燃焼期間BURN2[deg]として区別する。そして、初期燃焼期間BURN1に主燃焼期間BURN2を加えた合計である燃焼期間BURN[deg]を算出し、この燃焼期間BURNから基準クランク角θPMAX[degATDC]を差し引き、さらに後述する点火無駄時間相当クランク角IGNDEAD[deg]を加えたクランク角位置を、MBTの得られる点火時期である基本点火時期MBTCAL[degBTDC]として設定する。   In the engine controller 31, the period until the combustion mass ratio reaches 2% (changes) is set as the initial combustion period BURN1 [deg], and the period from the end of the initial combustion period BURN1 to the reference crank angle θPMAX (combustion chamber volume ratio) In other words, the main combustion period BURN2 [deg] is distinguished from 2% to about 60%. Then, a combustion period BURN [deg] that is the sum of the initial combustion period BURN1 and the main combustion period BURN2 is calculated, a reference crank angle θPMAX [degATDC] is subtracted from the combustion period BURN, and an ignition dead time equivalent crank described later is further calculated. The crank angle position to which the angle IGNDEAD [deg] is added is set as the basic ignition timing MBTCAL [degBTDC], which is the ignition timing at which MBT is obtained.

火炎核の形成される初期燃焼期間での燃焼室5内の圧力、温度は、点火時の圧力、温度とほぼ等価になるが、これから点火時期を算出しようとしているのに、最初から正確な点火時期を設定することはできない。そこで、図13に示したように基本点火時期の前回値を前回燃焼開始時期MBTCYCL[degBTDC]として算出し(ステップ44)、この値を図10に示したように初期燃焼期間の算出に用いるようにし(ステップ162)、初期燃焼期間の算出をサイクリックに繰り返すことで、精度の高い結果を時間遅れなしに出すようにしている。   The pressure and temperature in the combustion chamber 5 during the initial combustion period in which flame nuclei are formed are almost equivalent to the pressure and temperature at the time of ignition, but the ignition timing is calculated from this, but accurate ignition is performed from the beginning. The time cannot be set. Therefore, as shown in FIG. 13, the previous value of the basic ignition timing is calculated as the previous combustion start timing MBTCYCL [degBTDC] (step 44), and this value is used to calculate the initial combustion period as shown in FIG. (Step 162), the calculation of the initial combustion period is cyclically repeated to obtain a highly accurate result without time delay.

次に、エンジンコントローラ31で実行される基本点火時期MBTCALの算出を以下のフローチャートを参照しながら詳述する。   Next, the calculation of the basic ignition timing MBTCAL executed by the engine controller 31 will be described in detail with reference to the following flowchart.

図5は点火時期の算出に必要な各種の物理量を算出するためのもので、一定時間毎(例えば10msec毎)に実行する。なお、ステップ401〜404については後述する。   FIG. 5 is for calculating various physical quantities necessary for calculating the ignition timing, and is executed at regular time intervals (for example, every 10 msec). Steps 401 to 404 will be described later.

まずステップ11では、吸気弁閉時期IVC[degBTDC]、温度センサ43により検出されるコレクタ内温度TCOL[K]、圧力センサ44により検出されるコレクタ内圧力PCOL[Pa]、温度センサ45により検出される排気温度TEXH[K]、内部不活性ガス率MRESFR[%]、温度センサ37により検出される冷却水温TWK[K]、目標当量比TFBYA、クランク角センサにより検出されるエンジン回転速度NRPM[rpm]、点火無駄時間DEADTIME[μsec]を読み込む。   First, in step 11, the intake valve closing timing IVC [degBTDC], the collector internal temperature TCOL [K] detected by the temperature sensor 43, the collector internal pressure PCOL [Pa] detected by the pressure sensor 44, and the temperature sensor 45 are detected. Exhaust temperature TEXH [K], internal inert gas rate MRESFR [%], cooling water temperature TWK [K] detected by temperature sensor 37, target equivalent ratio TFBYA, engine rotational speed NRPM [rpm] detected by crank angle sensor ], Dead ignition time DEADTIME [μsec] is read.

ここで、クランク角センサはクランクシャフト7のポジションを検出するポジションセンサ33と、吸気用カムシャフト25のポジションを検出するフェーズセンサ34とからなり、これら2つのセンサ33、34からの信号に基づいてエンジン回転速度NRPM[rpm]が算出されている。   Here, the crank angle sensor includes a position sensor 33 for detecting the position of the crankshaft 7 and a phase sensor 34 for detecting the position of the intake camshaft 25, and is based on signals from these two sensors 33 and 34. The engine speed NRPM [rpm] is calculated.

吸気弁閉時期IVCは吸気VTC機構27に与える指令値から既知である。あるいはフェーズセンサ34により実際の吸気弁閉時期を検出してもかまわない。   The intake valve closing timing IVC is known from the command value given to the intake VTC mechanism 27. Alternatively, the actual intake valve closing timing may be detected by the phase sensor 34.

内部不活性ガス率MRESFRは燃焼室内に残留する不活性ガス量を燃焼室内の総ガス量で除した値で、その算出については後述する。点火無駄時間DEADTIMEは一定値である。   The internal inert gas ratio MRESFR is a value obtained by dividing the amount of inert gas remaining in the combustion chamber by the total amount of gas in the combustion chamber, and the calculation thereof will be described later. The ignition dead time DEADTIME is a constant value.

目標当量比TFBYAは図示しない燃料噴射量の算出フローにおいて算出されている。目標当量比TFBYAは無名数であり、理論空燃比を14.7とすると、次式により表される値である。   The target equivalent ratio TFBYA is calculated in a fuel injection amount calculation flow (not shown). The target equivalent ratio TFBYA is an unnamed number, and is a value represented by the following expression when the theoretical air-fuel ratio is 14.7.

TFBYA=14.7/目標空燃比 …(1)
例えば(1)式より目標空燃比が理論空燃比のときTFBYA=1.0となり、目標空燃比が例えば22.0といったリーン側の値であるとき、TFBYAは1.0未満の正の値である。
TFBYA = 14.7 / target air-fuel ratio (1)
For example, from equation (1), when the target air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, TFBYA = 1.0, and when the target air-fuel ratio is a lean value such as 22.0, TFBYA is a positive value less than 1.0. is there.

ステップ12では、燃焼室5の吸気弁閉時期IVCにおける容積(つまり圧縮開始時期での容積)VIVC[m3]を算出する。燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCは、ピストン6のストローク位置によって決まる。ピストン6のストローク位置はエンジンのクランク角位置によって決まる。 In step 12, the volume of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing IVC (that is, the volume at the compression start timing) VIVC [m 3 ] is calculated. The volume VIVC of the combustion chamber 5 when the intake valve is closed is determined by the stroke position of the piston 6. The stroke position of the piston 6 is determined by the crank angle position of the engine.

図6を参照して、エンジンのクランクシャフト71の回転中心72がシリンダの中心軸73からオフセットしている場合を考える。コネクティングロッド74、コネクティングロッド74とクランクシャフト71との結節点75、コネクティングロッド74とピストンをつなぐピストンピン76が図に示す関係にあるとする。このときの、燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCは次式(2)〜(6)で表すことができる。   Referring to FIG. 6, consider a case where the rotation center 72 of the crankshaft 71 of the engine is offset from the center axis 73 of the cylinder. Assume that the connecting rod 74, the joint point 75 between the connecting rod 74 and the crankshaft 71, and the piston pin 76 that connects the connecting rod 74 and the piston are in the relationship shown in the figure. At this time, the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the closing timing of the intake valve can be expressed by the following equations (2) to (6).

VIVC=f1(θivc)=Vc+(π/4)D2・Hivc …(2)
Vc=(π/4)D2・Hx/(ε−1) …(3)
Hivc={(CND+ST2/2)−(CRoff−PISoff)21/2
−{(ST/2)・cos(θivc+θoff)}
+(CND2−X21/2 …(4)
X =(ST/2)・sin(θivc+θoff)−CRoff+PISoff …(5)
θoff=arcsin{(CRoff−PISoff)/(CND・(ST/2))}…(6)
ただし、Vc :隙間容積[m3]、
ε :圧縮比、
D :シリンダボア径[m]、
ST :ピストンの全ストローク[m]、
Hivc :吸気弁閉時期におけるピストンピン76の
TDCからの距離[m]、
Hx :ピストンピン76のTDCからの距離の最大値と最小値の
差[m]、
CND :コネクティングロッド74の長さ[m]、
CRoff :結節点75のシリンダ中心軸73からのオフセット距離
[m]、
PISoff:クランクシャフト回転中心72のシリンダ中心軸73から
のオフセット距離[m]、
θivc :吸気弁閉時期のクランク角[degATDC]、
θoff :ピストンピン76とクランクシャフト回転中心72とを結
ぶ線がTDCにおいて垂直線となす角度[deg]、
X :結節点75とピストンピン76との水平距離[m]、
吸気弁閉時期のクランク角θivcは前述のように、エンジンコントローラ31から吸気VTC機構27への指令信号によって決まるので、既知である。式(2)〜(6)にこのときのクランク角θivc(=IVC)を代入すれば、燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCを算出することができる。したがって、実用上は燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCは吸気弁閉時期IVCをパラメータとするテーブルで設定したものを用いる。吸気VTC機構27を備えないときには定数で与えることができる。
VIVC = f1 (θivc) = Vc + (π / 4) D 2 · Hivc (2)
Vc = (π / 4) D 2 · Hx / (ε−1) (3)
Hivc = {(CND + ST 2 /2) - (CRoff-PISoff) 2} 1/2
− {(ST / 2) · cos (θivc + θoff)}
+ (CND 2 −X 2 ) 1/2 (4)
X = (ST / 2) · sin (θivc + θoff) −CRoff + PISoff (5)
θoff = arcsin {(CRoff−PISoff) / (CND · (ST / 2))} (6)
Where Vc: gap volume [m 3 ],
ε: compression ratio,
D: cylinder bore diameter [m],
ST: Full piston stroke [m],
Hivc: Piston pin 76 at the intake valve closing timing
Distance from TDC [m],
Hx: The maximum and minimum values of the distance from the TDC of the piston pin 76
Difference [m],
CND: length of connecting rod 74 [m],
CRoff: Offset distance of the nodal point 75 from the cylinder center axis 73
[M],
PISoff: From the center axis 73 of the crankshaft rotation center 72
Offset distance [m],
θivc: Intake valve closing timing crank angle [degATDC],
θoff: Piston pin 76 and crankshaft rotation center 72 are connected
Angle [deg] between the line and the vertical line in TDC,
X: horizontal distance [m] between the nodal point 75 and the piston pin 76,
As described above, the crank angle θivc at the time of closing the intake valve is known because it is determined by the command signal from the engine controller 31 to the intake VTC mechanism 27. By substituting the crank angle θivc (= IVC) at this time into the equations (2) to (6), the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the closing timing of the intake valve can be calculated. Therefore, in practice, the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing is set by a table using the intake valve closing timing IVC as a parameter. When the intake VTC mechanism 27 is not provided, a constant value can be given.

ステップ13では、燃焼室5の吸気弁閉時期IVCにおける温度(つまり圧縮開始時期温度)TINI[K]を算出する。燃焼室5に流入するガスの温度は、燃焼室5に流入する新気と燃焼室5に残留する不活性ガスとが混じったガスの温度であり、燃焼室5に流入する新気の温度は吸気コレクタ2内の新気温度TCOLに等しく、また燃焼室5内に残留する不活性ガスの温度は排気ポート部近傍の排気温度TEXHで近似できるので、燃焼室5の吸気弁閉時期IVCにおける温度TINIは吸気弁閉時期IVCになったタイミングでの、吸気コレクタ2内の新気温度TCOL、排気温度TEXH、燃焼室5内に残留する不活性ガスの割合である内部不活性ガス率MRESFRから次式により求めることができる。   In step 13, the temperature (that is, the compression start timing temperature) TINI [K] of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing IVC is calculated. The temperature of the gas flowing into the combustion chamber 5 is a temperature of a gas in which the fresh air flowing into the combustion chamber 5 and the inert gas remaining in the combustion chamber 5 are mixed. The temperature of the fresh air flowing into the combustion chamber 5 is Since the temperature of the inert gas equal to the fresh air temperature TCOL in the intake collector 2 and remaining in the combustion chamber 5 can be approximated by the exhaust temperature TEXH in the vicinity of the exhaust port, the temperature of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing IVC. TINI is the following from the fresh air temperature TCOL in the intake collector 2, the exhaust gas temperature TEXH, and the internal inert gas ratio MRESFR that is the ratio of the inert gas remaining in the combustion chamber 5 at the timing when the intake valve closing timing IVC is reached. It can be obtained by an expression.

TINI=TEXH×MRESFR+TCOL×(1−MRESFR)…(7)
ステップ14では燃焼室5の吸気弁閉時期IVCにおける圧力(つまり圧縮開始時期圧力)PINI[Pa]を算出する。すなわち、吸気弁閉時期IVCになったタイミングでのコレクタ内圧力PCOLを吸気弁閉時期IVCにおける圧力PINIとして取り込む。
TINI = TEXH × MRESFR + TCOL × (1−MRESFR) (7)
In step 14, the pressure (that is, compression start timing pressure) PINI [Pa] at the intake valve closing timing IVC of the combustion chamber 5 is calculated. That is, the collector internal pressure PCOL at the timing when the intake valve closing timing IVC is reached is taken in as the pressure PINI at the intake valve closing timing IVC.

ステップ15では、燃焼室5内の混合気の燃えやすさを表す反応確率RPROBA[%]を算出する。反応確率RPROBAは無次元の値であり、残留不活性ガス率MRESFR、冷却水温TWK[K]、目標当量比TFBYAの3つのパラメータに依存するので、次式により表すことができる。   In step 15, a reaction probability RPROBA [%] representing the flammability of the air-fuel mixture in the combustion chamber 5 is calculated. The reaction probability RPROBA is a dimensionless value and depends on the three parameters of the residual inert gas ratio MRESFR, the cooling water temperature TWK [K], and the target equivalent ratio TFBYA, and can be expressed by the following equation.

RPROBA=f3(MRESFR、TWK、TFBYA) …(8)
具体的に説明すると、MRESFR、TWK、TFBYAの3つのパラメータの組み合わせによって得られる反応確率の最大値を100%とし、これらのパラメータと反応確率RPROBAの関係を実験的に求め、求めた反応確率RPROBAをパラメータに応じたテーブルとしてエンジンコントローラ31のメモリに予め格納しておく。ステップ15ではパラメータに応じてこのテーブルを検索することにより反応確率RPROBAを求める。
RPROBA = f3 (MRESFR, TWK, TFBYA) (8)
More specifically, the maximum value of the reaction probability obtained by the combination of the three parameters MRESFR, TWK, and TFBYA is set to 100%, the relationship between these parameters and the reaction probability RPROBA is experimentally obtained, and the obtained reaction probability RPROBA is obtained. Are stored in advance in the memory of the engine controller 31 as a table corresponding to the parameters. In step 15, the reaction probability RPROBA is obtained by searching this table according to the parameters.

具体的には、冷却水温TWKに応じて図7に示すような特性を有する水温補正係数のテーブルと、同様に設定された内部不活性ガス率補正係数のテーブル(図示しない)と、目標当量比TFBYAに応じて図8に示すような特性を有する当量比補正係数のテーブルを予めメモリに格納しておく。各補正係数の最大値はそれぞれ1.0であり、3種類の補正係数の積に反応確率の最大値100%を掛け合わせることで、反応確率RPROBAを算出する。   Specifically, a table of water temperature correction coefficients having characteristics as shown in FIG. 7 according to the cooling water temperature TWK, a table of internal inert gas rate correction coefficients (not shown) set similarly, and a target equivalent ratio A table of equivalence ratio correction coefficients having characteristics as shown in FIG. 8 according to TFBYA is stored in the memory in advance. The maximum value of each correction coefficient is 1.0, and the reaction probability RPROBA is calculated by multiplying the product of the three types of correction coefficients by the maximum value of 100% of the reaction probability.

各テーブルを説明すると、図7に示す水温補正係数は冷却水温TWKが高いほど大きく、冷却水温TWKが80℃以上では1.0になる。図8に示す当量比補正係数は目標当量比TFBYAが1.0のとき、つまり理論空燃比のときに最大値の1.0となり、目標当量比が1.0より大きくても小さくても当量比補正係数は減少する。内部不活性ガス率補正係数は図示しないが、内部不活性ガス率MRESFRがゼロの場合に1.0となる。   Explaining each table, the water temperature correction coefficient shown in FIG. 7 becomes larger as the cooling water temperature TWK is higher, and becomes 1.0 when the cooling water temperature TWK is 80 ° C. or higher. The equivalence ratio correction coefficient shown in FIG. 8 is the maximum value of 1.0 when the target equivalence ratio TFBYA is 1.0, that is, the stoichiometric air-fuel ratio. The ratio correction factor decreases. Although the internal inert gas rate correction coefficient is not shown, it is 1.0 when the internal inert gas rate MRESFR is zero.

ステップ16では、基準クランク角θPMAX[degATDC]を算出する。前述のように基準クランク角θPMAXはあまり変動しないが、それでもエンジン回転速度NRPMの上昇に応じて進角する傾向があるため、基準クランク角θPMAXはエンジン回転速度NRPMの関数として次式で表すことができる。   In step 16, a reference crank angle θPMAX [degATDC] is calculated. As described above, the reference crank angle θPMAX does not fluctuate very much, but it still tends to advance as the engine speed NRPM increases. Therefore, the reference crank angle θPMAX can be expressed by the following equation as a function of the engine speed NRPM. it can.

θPMAX=f4(NRPM) …(9)
具体的にはエンジン回転速度NRPMから、エンジンコントローラ31のメモリに予め格納された図9に示す特性のテーブルを検索することにより基準クランク角θPMAXを求める。算出を容易にするために、基準クランク角θPMAXを一定とみなすことも可能である。
θPMAX = f4 (NRPM) (9)
Specifically, the reference crank angle θPMAX is obtained by searching a table of characteristics shown in FIG. 9 stored in advance in the memory of the engine controller 31 from the engine speed NRPM. In order to facilitate calculation, the reference crank angle θPMAX can be regarded as constant.

最後にステップ17では、点火無駄時間相当クランク角IGNDEAD[deg]を算出する。点火無駄時間相当クランク角IGNDEADは、エンジンコントローラ31から点火コイル13の一次電流を遮断する信号を出力したタイミングから点火プラグ14が実際に点火するまでのクランク角区間で、次式により表すことができる。   Finally, in step 17, the ignition dead time equivalent crank angle IGNDEAD [deg] is calculated. The ignition dead time equivalent crank angle IGNDEAD is a crank angle section from the timing at which the engine controller 31 outputs a signal for cutting off the primary current of the ignition coil 13 until the ignition plug 14 actually ignites, and can be expressed by the following equation. .

IGNDEAD=f5(DEADTIME、NRPM) …(10)
ここでは、点火無駄時間DEADTIMEを200μsecとする。(10)式は、エンジン回転速度NRPMから点火無駄時間DEADTIMEに相当するクランク角である点火無駄時間相当クランク角IGNDEADを算出するためのものである。
IGNDEAD = f5 (DEADTIME, NRPM) (10)
Here, the ignition dead time DEADTIME is set to 200 μsec. Equation (10) is for calculating the ignition dead time equivalent crank angle IGNDEAD that is the crank angle corresponding to the ignition dead time DEADTIME from the engine speed NRPM.

図10は初期燃焼期間BURN1[deg]を算出するためのもの、また図12は主燃焼期間BURN2[deg]を算出するためのもので、一定時間毎(例えば10msec毎)に実行する。図10、図12は図5に続けて実行する。図10、図12はどちらを先に実行してもかまわない。なお、図10のステップ411〜416については後述する。   FIG. 10 is for calculating the initial combustion period BURN1 [deg], and FIG. 12 is for calculating the main combustion period BURN2 [deg], which is executed at regular intervals (for example, every 10 msec). 10 and 12 are executed following FIG. Either of FIGS. 10 and 12 may be executed first. Steps 411 to 416 in FIG. 10 will be described later.

まず図10から説明すると、ステップ161では、前回燃焼開始時期MBTCYCL[degBTDC]、図5のステップ12で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVC[m3]、図5のステップ13で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における温度TINI[K]、図5のステップ14で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における圧力PINI[Pa]、エンジン回転速度NRPM[rpm]、図5のステップ15で算出されている反応確率RPROBA[%]を読み込む。 First, referring to FIG. 10, in step 161, the previous combustion start timing MBTCYCL [degBTDC], the volume VIVC [m 3 ] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in step 12 of FIG. 5, and the step of FIG. The temperature TINI [K] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in 13, the pressure PINI [Pa] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in Step 14 of FIG. 5, and the engine speed NRPM [Rpm], the reaction probability RPROBA [%] calculated in step 15 of FIG. 5 is read.

ここで、前回燃焼開始時期MBTCYCLは、基本点火時期MBTCALの[degBTDC]の1サイクル前の値であり、その算出については図13により後述する。   Here, the previous combustion start timing MBTCYCL is a value one cycle before [degBTDC] of the basic ignition timing MBTCAL, and the calculation thereof will be described later with reference to FIG.

ステップ162では燃焼室5の燃焼開始時期における容積V0[m3]を算出する。前述したように、ここでの点火時期(燃焼開始時期)は今回のサイクルで演算する基本点火時期MBTCALではなく基本点火時期の1サイクル前の値である。すなわち、基本点火時期の1サイクル前の値であるMBTCYCLから次式により燃焼室5の燃焼開始時期における容積V0を算出する。 In step 162, the volume V0 [m 3 ] at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is calculated. As described above, the ignition timing (combustion start timing) here is not the basic ignition timing MBTCAL calculated in the current cycle but a value one cycle before the basic ignition timing. That is, the volume V0 at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is calculated from MBTCYCL, which is a value one cycle before the basic ignition timing, by the following equation.

V0=f6(MBTCYCL) …(11)
具体的には前回燃焼開始時期MBTCYCLにおけるピストン6のストローク位置と、燃焼室5のボア径から、燃焼室5のMBTCYCLにおける容積V0を算出する。図5のステップ12では、燃焼室5の吸気弁閉時期IVCにおける容積VIVCを、吸気弁閉時期をパラメータとする吸気弁閉時期容積のテーブルを検索することにより求めたが、ここではMBTCYCLをパラメータとする前回燃焼開始時期容積のテーブルを検索することにより、燃焼室5の前回燃焼開始時期MBTCYCLにおける容積V0を求めればよい。
V0 = f6 (MBTCYCL) (11)
Specifically, the volume V0 of MBTCYCL in the combustion chamber 5 is calculated from the stroke position of the piston 6 at the previous combustion start timing MBTCYCL and the bore diameter of the combustion chamber 5. In step 12 of FIG. 5, the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing IVC is obtained by searching a table of intake valve closing timing volumes using the intake valve closing timing as a parameter. Here, MBTCYCL is set as a parameter. The volume V0 of the combustion chamber 5 at the previous combustion start time MBTCYCL may be obtained by searching the table of the previous combustion start time volume.

ステップ163では燃焼開始時期における有効圧縮比Ecを算出する。有効圧縮比Ecは無次元の値であり、次式に示すように燃焼室5の燃焼開始時期における容積V0を燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCで除した値である。   In step 163, an effective compression ratio Ec at the combustion start timing is calculated. The effective compression ratio Ec is a dimensionless value, and is a value obtained by dividing the volume V0 of the combustion chamber 5 at the combustion start timing by the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing, as shown in the following equation.

Ec=f7(V0、VIVC)
=(V0)/VIVC …(12)
ステップ164では吸気弁閉時期IVCから燃焼開始時期に至る間の燃焼室5内の温度上昇率TCOMPを次式に示すように有効圧縮比Ecに基づいて算出する。
Ec = f7 (V0, VIVC)
= (V0) / VIVC (12)
In step 164, the temperature increase rate TCOMP in the combustion chamber 5 from the intake valve closing timing IVC to the combustion start timing is calculated based on the effective compression ratio Ec as shown in the following equation.

TCOMP=f8(Ec)=Ec^(κ−1) …(13)
ただし、κ:比熱比、
(13)式は断熱圧縮されるガスの温度上昇率の式である。なお、(13)式右辺の「^」は累乗計算を表している。この記号は後述する式でも使用する。
TCOMP = f8 (Ec) = Ec ^ (κ−1) (13)
Where κ: specific heat ratio,
Equation (13) is an equation for the rate of temperature rise of the adiabatic compressed gas. Note that “^” on the right side of the equation (13) represents power calculation. This symbol is also used in the formula described later.

κは断熱圧縮されるガスの定圧比熱を定容比熱で除した値で、断熱圧縮されるガスが空気であればκ=1.4であり、簡単にはこの値を用いればよい。ただし、混合気に対してκの値を実験的に求めることで、一層の算出精度の向上が可能である。   κ is a value obtained by dividing the constant pressure specific heat of the gas adiabatically compressed by the constant volume specific heat. If the gas adiabatically compressed is air, κ = 1.4, and this value may be used simply. However, the calculation accuracy can be further improved by experimentally determining the value of κ for the air-fuel mixture.

図11は(13)式を図示したものである。従って、このような特性のテーブルを予めエンジンコントローラ31のメモリに格納しておき、有効圧縮比Ecに基づき当該テーブルを検索することにより温度上昇率TCOMPを求めることも可能である。   FIG. 11 illustrates equation (13). Therefore, it is possible to obtain the temperature increase rate TCOMP by storing a table of such characteristics in advance in the memory of the engine controller 31 and searching the table based on the effective compression ratio Ec.

ステップ165では、燃焼室5の燃焼開始時期における温度T0[K]を、燃焼室5の吸気弁閉時期における温度TINIに温度上昇率TCOMPを乗じることで、つまり
T0=TINI×TCOMP …(14)
の式により算出する。
In step 165, the temperature T0 [K] at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is multiplied by the temperature TINI at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 by the temperature increase rate TCOMP, that is, T0 = TINI × TCOMP (14)
It is calculated by the following formula.

ステップ166、167はステップ164、165と同様である。すなわち、ステップ166では吸気弁閉時期IVCから燃焼開始時期に至る間の燃焼室5内の圧力上昇率PCOMPを次式に示すように有効圧縮比Ecに基づいて算出する。   Steps 166 and 167 are the same as steps 164 and 165. That is, at step 166, the pressure increase rate PCOMP in the combustion chamber 5 from the intake valve closing timing IVC to the combustion start timing is calculated based on the effective compression ratio Ec as shown in the following equation.

PCOMP=f9(Ec)=Ec^κ…(41)
ただし、κ:比熱比、
(41)式も(13)式と同じに断熱圧縮されるガスの圧力上昇率の式である。(41)式右辺の「^」も(13)式と同じに累乗計算を表している。
PCOMP = f9 (Ec) = Ec ^ κ (41)
Where κ: specific heat ratio,
The equation (41) is also an equation for the rate of increase in pressure of gas that is adiabatically compressed in the same manner as the equation (13). “^” On the right side of the equation (41) represents power calculation as in the equation (13).

κは上記(13)式で用いている値と同じで、断熱圧縮されるガスが空気であればκ=1.4であり、簡単にはこの値を用いればよい。ただし、混合気に対してその組成、温度からκの値を求めることで、一層の算出精度の向上が可能である。   κ is the same as the value used in the above equation (13). If the gas to be adiabatically compressed is air, κ = 1.4, and this value may be used simply. However, the calculation accuracy can be further improved by obtaining the value of κ from the composition and temperature of the air-fuel mixture.

図11と同様の特性のテーブルを予めエンジンコントローラ31のメモリに格納しておき、有効圧縮比Ecに基づき当該テーブルを検索することにより圧力上昇率PCOMPを求めることも可能である。   It is also possible to obtain a pressure increase rate PCOMP by storing a table having the same characteristics as in FIG. 11 in advance in the memory of the engine controller 31 and searching the table based on the effective compression ratio Ec.

ステップ167では、燃焼室5の燃焼開始時期における圧力P0[Pa]を、燃焼室5の吸気弁閉時期における圧力PINIに圧力上昇率PCOMPを乗じることで、つまり
P0=PINI×PCOMP …(42)
の式により算出する。
In step 167, the pressure P0 [Pa] at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is multiplied by the pressure PINI at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 by the pressure increase rate PCOMP, that is, P0 = PINI × PCOMP (42)
It is calculated by the following formula.

ステップ168では、初期燃焼期間における層流燃焼速度SL1[m/sec]を次式(公知)により算出する。   In step 168, the laminar combustion speed SL1 [m / sec] in the initial combustion period is calculated by the following equation (known).

SL1=f10(T0、P0)
=SLstd×(T0/Tstd)2.18×(P0/Pstd)-0.16 …(15)
ただし、Tstd :基準温度[K]、
Pstd :基準圧力[Pa]、
SLstd:基準温度Tstdと基準圧力Pstdにおける基準層流燃焼
速度[m/sec]、
T0 :燃焼室5の燃焼開始時期における温度[K]、
P0 :燃焼室5の燃焼開始時期における圧力[Pa]、
層流燃焼速度(層流火炎速度)は気体の流れがない状態での火炎の伝播速度のことであり、燃焼室5内の圧縮速度、燃焼室5内の吸気流速に因らず、燃焼室5の温度及び圧力の関数となることが知られていることから、初期燃焼期間における層流燃焼速度を燃焼開始時温度T0と燃焼開始時圧力P0の関数として、また後述するように主燃焼期における層流燃焼速度を圧縮上死点温度TTDCと圧縮上死点圧力PTDCの関数としている。これは、層流燃焼速度は一般的に、エンジン負荷、燃焼室5内の不活性ガス率、吸気弁閉時期、比熱比、吸気温度により変化するのであるが、これらは燃焼室5内の温度Tと圧力Pに影響する因子であるので、層流燃焼速度は最終的に燃焼室5内の温度Tと圧力Pにより規定できるとするものである。
SL1 = f10 (T0, P0)
= SLstd × (T0 / Tstd) 2.18 × (P0 / Pstd) −0.16 (15)
Where Tstd: reference temperature [K],
Pstd: Reference pressure [Pa]
SLstd: Reference laminar combustion at reference temperature Tstd and reference pressure Pstd
Speed [m / sec],
T0: temperature [K] at the combustion start timing of the combustion chamber 5;
P0: pressure [Pa] at the combustion start timing of the combustion chamber 5;
The laminar combustion velocity (laminar flame velocity) is the flame propagation velocity in the absence of gas flow, and is independent of the compression velocity in the combustion chamber 5 and the intake air flow velocity in the combustion chamber 5. 5 is known to be a function of the temperature and pressure of 5. Therefore, the laminar combustion speed in the initial combustion period is a function of the combustion start temperature T0 and the combustion start pressure P0, and as described later, the main combustion period. Is a function of compression top dead center temperature TTDC and compression top dead center pressure PTDC. This is because the laminar combustion speed generally varies depending on the engine load, the inert gas ratio in the combustion chamber 5, the intake valve closing timing, the specific heat ratio, and the intake air temperature. Since it is a factor that affects T and pressure P, it is assumed that the laminar combustion speed can be finally defined by the temperature T and pressure P in the combustion chamber 5.

上記の(15)式において基準温度Tstdと基準圧力Pstdと基準層流燃焼速度SLstdは実験により予め定められる値である。   In the above equation (15), the reference temperature Tstd, the reference pressure Pstd, and the reference laminar combustion speed SLstd are values determined in advance by experiments.

燃焼室5の通常の圧力である2bar以上の圧力下では、(15)式の圧力項(P0/Pstd)-0.16は小さな値となる。従って、圧力項(P0/Pstd)-0.16を一定値として、基準層流燃焼速度SLstdを基準温度Tstdのみで規定することも可能である。 Under a pressure of 2 bar or more, which is a normal pressure in the combustion chamber 5, the pressure term (P0 / Pstd) −0.16 in the equation (15) becomes a small value. Accordingly, it is also possible to define the reference laminar combustion speed SLstd only by the reference temperature Tstd with the pressure term (P0 / Pstd) −0.16 being a constant value.

従って、基準温度Tstdが550[K]で、基準層流燃焼速度SLstdが1.0[m/sec]で、圧力項が0.7である場合の燃焼開始時期における温度T0と層流燃焼速度SL1との関係は近似的に次式で定義することができる。   Accordingly, when the reference temperature Tstd is 550 [K], the reference laminar combustion rate SLstd is 1.0 [m / sec], and the pressure term is 0.7, the temperature T0 and the laminar combustion rate at the combustion start timing The relationship with SL1 can be approximately defined by the following equation.

SL1=f11(T0)
=1.0×0.7×(T0/550)2.18 …(16)
ステップ169では、初期燃焼期間におけるガス流動の乱れ強さST1を算出する。このガス流動の乱れ強さST1は無次元の値であり、燃焼室5に流入する新気の流速と燃料インジェクタ21の噴射燃料のペネトレーションとに依存する。
SL1 = f11 (T0)
= 1.0 × 0.7 × (T0 / 550) 2.18 (16)
In step 169, the gas flow turbulence intensity ST1 in the initial combustion period is calculated. The turbulence intensity ST1 of the gas flow is a dimensionless value, and depends on the flow rate of fresh air flowing into the combustion chamber 5 and the penetration of injected fuel from the fuel injector 21.

燃焼室5に流入する新気の流速は、吸気通路の形状と、吸気弁15の作動状態と、吸気弁15を設ける吸気ポート4の形状に依存する。噴射燃料のペネトレーションは燃料インジェクタ21の噴射圧力と、燃料噴射期間と、燃焼噴射タイミングに依存する。   The flow rate of fresh air flowing into the combustion chamber 5 depends on the shape of the intake passage, the operating state of the intake valve 15, and the shape of the intake port 4 where the intake valve 15 is provided. The penetration of the injected fuel depends on the injection pressure of the fuel injector 21, the fuel injection period, and the combustion injection timing.

最終的に、初期燃焼期間におけるガス流動の乱れ強さST1は、エンジン回転速度NRPMの関数として次式で表すことができる。   Finally, the turbulence strength ST1 of the gas flow during the initial combustion period can be expressed by the following equation as a function of the engine speed NRPM.

ST1=f12(NRPM)=C1×NRPM …(17)
ただし、C1:定数、
乱れ強さST1を回転速度NRPMをパラメータとするテーブルから求めることも可能である。
ST1 = f12 (NRPM) = C1 × NRPM (17)
Where C1: constant,
It is also possible to obtain the turbulence intensity ST1 from a table using the rotational speed NRPM as a parameter.

ステップ170では層流燃焼速度S1と乱れ強さST1から、初期燃焼期間におけるガスの燃焼速度FLAME1[m/sec]を次式により算出する。   In step 170, the gas combustion speed FLAME1 [m / sec] in the initial combustion period is calculated from the laminar combustion speed S1 and the turbulence intensity ST1 by the following equation.

FLAME1=SL1×ST1 …(18)
燃焼室5内にガス乱れがあるとガスの燃焼速度が変化する。(18)式はこのガス乱れに伴う燃焼速度への寄与(影響)を考慮したものである。
FLAME1 = SL1 × ST1 (18)
If there is gas turbulence in the combustion chamber 5, the gas combustion speed changes. Equation (18) takes into account the contribution (influence) to the combustion speed associated with this gas turbulence.

ステップ171では、次式により初期燃焼期間BURN1[deg]を算出する。   In step 171, the initial combustion period BURN1 [deg] is calculated by the following equation.

BURN1={(NRPM×6)×BR1×V0}
/(RPROBA×AF1×FLAME1) …(19)
ただし、AF1 :火炎核の反応面積(固定値)[m2]、
この(19)式および後述する(22)式は、燃焼ガス質量を燃焼速度で割ると燃焼期間が得られるとする次の基本式より導いたものであるが、(19)、(22)式右辺の分子、分母がただちに燃焼ガス質量、燃焼速度を表すものではない。
BURN1 = {(NRPM × 6) × BR1 × V0}
/ (RPROBA × AF1 × FLAME1) (19)
However, AF1: Reaction area (fixed value) of flame kernel [m 2 ],
The equation (19) and the equation (22) to be described later are derived from the following basic equation that the combustion period is obtained by dividing the mass of the combustion gas by the combustion speed. The equations (19) and (22) The numerator and denominator on the right side do not immediately indicate the mass of combustion gas or the burning rate.

燃焼期間[sec]=シリンダ内総質量[g]/(未燃ガス密度[g/m3
×火炎表面積[m2]×火炎速度[m/sec])
…(補1)
(補1)式右辺分母の未燃ガス密度は、未燃ガス質量[g]を未燃ガス体積[m3]で割った値であるので、従来装置のように質量に相当する充填効率ITACのみの関数では未燃ガス密度を正確に計算できているとはいえない。そこで、(補1)式に対して実験結果とを照らし合わせつつ所定の近似を導入して初めて得られたのが上記(19)式及び後述する(22)式に示す実験式である。
Combustion period [sec] = total mass in cylinder [g] / (unburned gas density [g / m 3 ]
× Flame surface area [m 2 ] × Flame speed [m / sec])
... (Supplement 1)
Since the unburned gas density in the right side denominator of (Supplement 1) is a value obtained by dividing the unburned gas mass [g] by the unburned gas volume [m 3 ], the charging efficiency ITAC corresponding to the mass as in the conventional device. It cannot be said that the unburned gas density can be calculated accurately with the function of only. Therefore, experimental formulas shown in the above formula (19) and formula (22) to be described later are obtained for the first time by introducing a predetermined approximation to the formula (complement 1) while checking the experimental results.

ここで、(19)式右辺のBR1は燃焼開始時期より初期燃焼期間BURN1の終了時期までの燃焼質量割合の変化代であり、ここではBR1=2%に設定している。(19)式右辺の(NRPM×6)は単位をrpmからクランク角(deg)に変換するための処理である。火炎核の反応面積AF1は実験的に設定される。   Here, BR1 on the right side of the equation (19) is a change amount of the combustion mass ratio from the combustion start timing to the end timing of the initial combustion period BURN1, and here BR1 = 2% is set. (NRPM × 6) on the right side of the equation (19) is a process for converting the unit from rpm to crank angle (deg). The reaction area AF1 of the flame kernel is set experimentally.

また、初期燃焼期間中はほぼ燃焼室容積は変わらないとみなすことができる。従って、初期燃焼期間BURN1を算出するに際して最初の燃焼室容積である燃焼開始時の燃焼室容積V0を採用している。   Further, it can be assumed that the combustion chamber volume does not change during the initial combustion period. Therefore, when calculating the initial combustion period BURN1, the combustion chamber volume V0 at the start of combustion, which is the first combustion chamber volume, is employed.

次に図12のフローに移ると、ステップ181では図10のステップ161と同様に、図5のステップ12で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVC[m3]、図5のステップ13で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における温度TINI[K]、図5のステップ14で算出されている燃焼室5の吸気弁閉時期における圧力PINI[Pa]、エンジン回転速度NRPM[rpm]、図5のステップ15で算出されている反応確率RPROBA[%]を読み込み、さらにシリンダ新気量MACYL[g]、目標当量比TFBYA、内部不活性ガス量MRES[g]、外部不活性ガス量MEGR[g]を読み込む。 Next, the flow of FIG. 12 is followed. In step 181, similarly to step 161 of FIG. 10, the volume VIVC [m 3 ] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in step 12 of FIG. The temperature TINI [K] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in step 13 of FIG. 5, the pressure PINI [Pa] at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 calculated in step 14 of FIG. The speed NRPM [rpm], the reaction probability RPROBA [%] calculated in step 15 of FIG. 5 is read, and the cylinder fresh air amount MACYL [g], the target equivalent ratio TFBYA, the internal inert gas amount MRES [g], The external inert gas amount MEGR [g] is read.

ここで、図1には外部EGR装置は示していないが、図12に関する限り外部EGR装置を備えているエンジンを前提として説明する。この場合に、外部不活性ガス量MEGRは例えば公知の手法(特開平10−141150号公報参照)を用いて算出すればよい。なお、図1に示す本実施形態のように外部EGR装置を備えていないエンジンを対象とするときには外部不活性ガス量MEGR=0で扱えば足りる。シリンダ新気量MACYL、内部不活性ガス量MRESの算出については図14以降で後述する。   Here, although an external EGR device is not shown in FIG. 1, as far as FIG. 12 is concerned, an explanation will be given on the premise of an engine equipped with an external EGR device. In this case, the external inert gas amount MEGR may be calculated using, for example, a known method (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-141150). It should be noted that when an engine that does not include an external EGR device as in the present embodiment shown in FIG. 1 is used, it is sufficient to handle the external inert gas amount MEGR = 0. The calculation of the cylinder fresh air amount MACYL and the internal inert gas amount MRES will be described later with reference to FIG.

ステップ182、183は図10のステップ163、164と同様である。すなわち、ステップ182で圧縮上死点時期における有効圧縮比Ec 2を算出する。有効圧縮比Ec 2も上記(12)式の有効圧縮比Ecと同様に無次元の値であり、次式に示すように燃焼室5の圧縮上死点における容積VTDCを燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCで除した値である。 Steps 182 and 183 are the same as steps 163 and 164 in FIG. That is, in step 182, the effective compression ratio Ec at the compression top dead center time. 2 is calculated. Effective compression ratio Ec 2 is also a dimensionless value like the effective compression ratio Ec of the above equation (12). As shown in the following equation, the volume VTDC at the compression top dead center of the combustion chamber 5 is the volume of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing. The value divided by VIVC.

Ec 2=f13(VTDC、VIVC)=VTDC/VIVC
…(43)
(43)式において燃焼室5の圧縮上死点における容積VTDCは運転条件によらず一定であり、予めエンジンコントローラ31のメモリに格納しておけばよい。
Ec 2 = f13 (VTDC, VIVC) = VTDC / VIVC
... (43)
In equation (43), the volume VTDC at the compression top dead center of the combustion chamber 5 is constant regardless of the operating conditions, and may be stored in the memory of the engine controller 31 in advance.

ステップ183では吸気弁閉時期IVCから圧縮上死点に至る間の燃焼室5内の断熱圧縮による温度上昇率TCOMP 2を次式に示すように有効圧縮比Ec 2に基づいて算出する。 In step 183, the temperature increase rate TCOMP due to adiabatic compression in the combustion chamber 5 during the period from the intake valve closing timing IVC to the compression top dead center. 2 is an effective compression ratio Ec as shown in the following equation: 2 is calculated.

TCOMP 2=f14(Ec 2)
=Ec 2^(κ−1)…(44)
ただし、κ:比熱比、
図11と同様の特性のテーブルを予めエンジンコントローラ31のメモリに格納しておき、有効圧縮比Ec 2から当該テーブルを検索することにより温度上昇率TCOMP 2を求めることも可能である。
TCOMP 2 = f14 (Ec 2)
= Ec 2 ^ (κ-1) (44)
Where κ: specific heat ratio,
A table having the same characteristics as in FIG. 11 is stored in advance in the memory of the engine controller 31 and the effective compression ratio Ec. By searching the table from 2, the temperature rise rate TCOMP 2 can also be obtained.

ステップ184ではシリンダ新気量MACYL、目標当量比TFBYA、内部不活性ガス量MRES、外部不活性ガス量MEGRから次式により燃焼室5の総ガス質量MGAS[g]を算出する。   In step 184, the total gas mass MGAS [g] in the combustion chamber 5 is calculated from the cylinder fresh air amount MACYL, the target equivalent ratio TFBYA, the internal inert gas amount MRES, and the external inert gas amount MEGR by the following equation.

MGAS=MACYL×(1+TFBYA/14.7)+MRES+MEGR
…(45)
(45)式右辺の括弧内の「1」は新気分、「TFBYA/14.7」は燃料分である。
MGAS = MACYL × (1 + TFBYA / 14.7) + MRES + MEGR
... (45)
“1” in parentheses on the right side of the equation (45) is a fresh air, and “TFBYA / 14.7” is a fuel.

ステップ185ではこの燃焼室5の総ガス質量MGASと、シリンダ新気量MACYL、目標当量比TFBYAを用い、次式により混合気の燃焼による温度上昇量(燃焼上昇温度)TBURN[K]を算出する。   In step 185, the total gas mass MGAS of the combustion chamber 5, the cylinder fresh air amount MACYL, and the target equivalent ratio TFBYA are used to calculate the temperature increase amount (combustion increase temperature) TBURN [K] due to the combustion of the air-fuel mixture using the following equation. .

TBURN={MACYL×(TFBYA/14.7)×BRk×Q}
/(Cv×MGAS)…(46)
ただし、Q :燃料の定発熱量、
BRk:シリンダ内燃料の燃焼質量割合、
Cv :定積比熱、
(46)式右辺の分子はシリンダ内燃料による発生総熱量[J]、分母は単位発生熱量当たりの温度上昇率[J/K]を意味している。すなわち、(46)式は熱力学の公式に当てはめた近似式である。
TBURN = {MACYL × (TFBYA / 14.7) × BRk × Q}
/ (Cv × MGAS) (46)
Where Q is the constant calorific value of the fuel,
BRk: Combustion mass ratio of fuel in cylinder,
Cv: constant volume specific heat,
The numerator on the right side of the equation (46) means the total heat generated by the fuel in the cylinder [J], and the denominator means the temperature increase rate per unit generated heat [J / K]. That is, the equation (46) is an approximate equation applied to the thermodynamic formula.

ここで、シリンダ内燃料の燃焼質量割合BRkとしては予め実験等で適合しておく。簡易的には例えば60%/2=30%を設定する。これは、本実施形態では燃焼質量割合BRが約60%に達するまでを燃焼期間として扱うので、そのちょうど中間の30%をBRkとして設定するものである。   Here, the combustion mass ratio BRk of the in-cylinder fuel is adapted in advance through experiments or the like. For example, 60% / 2 = 30% is set. In this embodiment, since the combustion mass ratio BR reaches about 60% as the combustion period, the intermediate 30% is set as BRk.

燃料の定発熱量Qは燃料の種類により異なる値であるので、燃料の種類に応じ予め実験等で求めておく。定積比熱Cvは2〜3の値であり予め実験等で代表値を適合しておく。ただし、混合気に対してその組成、温度から定積比熱Cvの値を求めることで、一層の算出精度の向上が可能である。   Since the constant calorific value Q of fuel varies depending on the type of fuel, it is obtained in advance by experiments or the like according to the type of fuel. The constant volume specific heat Cv is a value of 2 to 3, and the representative value is adapted beforehand by an experiment or the like. However, the calculation accuracy can be further improved by obtaining the value of the constant volume specific heat Cv from the composition and temperature of the air-fuel mixture.

ステップ186では、燃焼室5の圧縮上死点における温度TTDC[K]を、燃焼室5の吸気弁閉時期における温度TINIに圧縮上死点までの温度上昇率TCOMP 2を乗じその乗算値に上記の燃焼上昇温度TBURNを加算することで、つまり次式により算出する。 In step 186, the temperature TTDC [K] at the compression top dead center of the combustion chamber 5 is changed from the temperature TINI at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 to the temperature increase rate TCOMP to the compression top dead center. Multiply by 2 and add the combustion rise temperature TBURN to the multiplication value, that is, the following equation is used.

TTDC=TINI×TCOMP 2+TBURN
…(47)
ステップ187では、この燃焼室5の圧縮上死点における温度TTDCと容積VTDC及び燃焼室5の吸気弁閉時期における圧力PINI、容積VIVC及び温度TINIから次式により燃焼室5の圧縮上死点における圧力PTDC[K]を算出する。
TTDC = TINI × TCOMP 2 + TBURN
... (47)
In step 187, the temperature TTDC and the volume VTDC at the compression top dead center of the combustion chamber 5 and the pressure PINI, the volume VIVC and the temperature TINI at the closing timing of the intake valve of the combustion chamber 5 are The pressure PTDC [K] is calculated.

PTDC=PINI×VIVC×TTDC/(VTDC×TINI)
…(48)
(48)式は状態方程式を用いて得たものである。すなわち、吸気弁閉時期における圧力、容積及び温度(PINI、VIVC、TINI)を用いて次の状態方程式が成立する。
PTDC = PINI × VIVC × TTDC / (VTDC × TINI)
... (48)
Equation (48) is obtained using the equation of state. That is, the following equation of state is established using the pressure, volume and temperature (PINI, VIVC, TINI) at the intake valve closing timing.

PINI×VIVC=n・R・TINI…(補2)
ただし、n:モル数、
R:ガス定数、
圧縮上死点近傍では容積はほぼ等しいので、圧縮上死点での圧力、容積及び温度(PTDC、VTDC、TTDC)を用いて次の状態方程式が成立する。
PINI x VIVC = n · R · TINI (Supplement 2)
Where n is the number of moles
R: gas constant,
Since the volume is almost equal in the vicinity of the compression top dead center, the following equation of state is established using the pressure, volume and temperature (PTDC, VTDC, TTDC) at the compression top dead center.

PTDC×VTDC=n・R・TTDC…(補3)
この(補3)式と上記(補2)との両式からn・Rを消去しPTDCについて解くと、上記(48)式が得られる。
PTDC × VTDC = n · R · TTDC (Supplement 3)
When n · R is eliminated from both (complement 3) and (complement 2) and PTPT is solved, the above equation (48) is obtained.

ステップ188では図10のステップ168と同様にして、次式(公知)により、主燃焼期間における層流燃焼速度SL2[m/sec]を算出する。   In step 188, similarly to step 168 of FIG. 10, a laminar combustion speed SL2 [m / sec] in the main combustion period is calculated by the following equation (known).

SL2=f15(TTDC、PTDC)
=SLstd×(TTDC/Tstd)2.18×(PTDC/Pstd)-0.16
…(49)
ただし、Tstd :基準温度[K]、
Pstd :基準圧力[Pa]、
SLstd:基準温度Tstdと基準圧力Pstdにおける基準層流燃焼速度
[m/sec]、
TTDC:燃焼室5の圧縮上死点における温度[K]、
PTDC:燃焼室5の圧縮上死点における圧力[Pa]、
(49)式の解説は上記(16)式と同様ある。すなわち、(49)式の基準温度Tstdと基準圧力Pstdと基準層流燃焼速度SLstdは実験により予め定められる値である。燃焼室5の通常の圧力である2bar以上の圧力下では、(49)式の圧力項(PTDC/Pstd)-0.16は小さな値となる。従って、圧力項(PTDC/Pstd)-0.16を一定値として、基準層流燃焼速度SLstdを基準温度Tstdのみで規定することも可能である。よって、基準温度Tstdが550[K]で、基準層流燃焼速度SLstdが1.0[m/sec]で、圧力項が0.7である場合の圧縮上死点における温度TTDCと層流燃焼速度SL2との関係は近似的に次式で定義することができる。
SL2 = f15 (TTDC, PTDC)
= SLstd × (TTDC / Tstd) 2.18 × (PTDC / Pstd) −0.16
... (49)
Where Tstd: reference temperature [K],
Pstd: Reference pressure [Pa]
SLstd: reference laminar burning velocity at reference temperature Tstd and reference pressure Pstd
[M / sec],
TTDC: temperature [K] at the compression top dead center of the combustion chamber 5;
PTDC: pressure [Pa] at the compression top dead center of the combustion chamber 5
The explanation of the equation (49) is the same as the equation (16). That is, the reference temperature Tstd, the reference pressure Pstd, and the reference laminar combustion speed SLstd in the equation (49) are values determined in advance by experiments. Under a pressure of 2 bar or more, which is a normal pressure in the combustion chamber 5, the pressure term (PTDC / Pstd) −0.16 in the equation (49) becomes a small value. Accordingly, it is also possible to define the reference laminar combustion speed SLstd only by the reference temperature Tstd with the pressure term (PTDC / Pstd) −0.16 being a constant value. Therefore, when the reference temperature Tstd is 550 [K], the reference laminar combustion speed SLstd is 1.0 [m / sec], and the pressure term is 0.7, the temperature TTDC at the compression top dead center and the laminar combustion The relationship with the speed SL2 can be approximately defined by the following equation.

SL2=f16(TTDC)
=1.0×0.7×(TTDC/550)2.18
…(50)
ステップ189では主燃焼期間におけるガス流動の乱れ強さST2を算出する。このガス流動の乱れ強さST2も初期燃焼期間におけるガス流動の乱れ強さST1と同様に、エンジン回転速度NRPMの関数として次式で表すことができる。
SL2 = f16 (TTDC)
= 1.0 × 0.7 × (TTDC / 550) 2.18
... (50)
In step 189, the turbulence intensity ST2 of the gas flow during the main combustion period is calculated. The turbulence intensity ST2 of the gas flow can be expressed by the following equation as a function of the engine speed NRPM, similarly to the turbulence intensity ST1 of the gas flow during the initial combustion period.

ST2=f17(NRPM)=C2×NRPM …(20)
ただし、C2:定数、
乱れ強さST2を回転速度をパラメータとするテーブルから求めることも可能である。
ST2 = f17 (NRPM) = C2 × NRPM (20)
Where C2 is a constant,
It is also possible to obtain the turbulence intensity ST2 from a table using the rotation speed as a parameter.

ステップ190では、層流燃焼速度SL2[m/sec]と主燃焼期間におけるガス流動の乱れ強さST2とから、主燃焼期間における燃焼速度FLAME2[m/sec]を次式により算出する。   In step 190, from the laminar combustion speed SL2 [m / sec] and the turbulence intensity ST2 of the gas flow in the main combustion period, the combustion speed FLAME2 [m / sec] in the main combustion period is calculated by the following equation.

FLAME2=SL2×ST2 …(21)
ただし、SL2:層流燃焼速度[m/sec]、
(21)式は(18)式と同様、ガス乱れに伴う燃焼速度への寄与を考慮したものである。
FLAME2 = SL2 × ST2 (21)
However, SL2: Laminar burning velocity [m / sec],
Equation (21) considers the contribution to the combustion speed associated with gas turbulence, as in Equation (18).

ステップ191では、主燃焼期間BURN2[deg]を(19)式に類似した次式で算出する。   In step 191, the main combustion period BURN2 [deg] is calculated by the following equation similar to the equation (19).

BURN2={(NRPM×6)×(BR2×VTDC)}
/(RPROBA×AF2×FLAME2) …(22)
ただし、AF2:火炎核の反応面積[m2]、
ここで、(22)式右辺のBR2は主燃焼期間の開始時期より終了時期までの燃焼質量割合の変化代である。初期燃焼期間の終了時期に燃焼質量割合BRが2%になり、その後、主燃焼期間が開始し、燃焼質量割合BRが60%に達して主燃焼期間が終了すると考えているので、BR2=60%−2%=58%を設定している。AF2は火炎核の成長行程における平均の反応面積であり、(19)式のAF1と同様に、予め実験的に定めた固定値とする。
BURN2 = {(NRPM × 6) × (BR2 × VTDC)}
/ (RPROBA × AF2 × FLAME2) (22)
However, AF2: reaction area [m 2 ] of the flame kernel,
Here, BR2 on the right side of the equation (22) is a change amount of the combustion mass ratio from the start timing to the end timing of the main combustion period. Since the combustion mass ratio BR becomes 2% at the end of the initial combustion period, and then the main combustion period starts and the combustion mass ratio BR reaches 60% and the main combustion period ends, BR2 = 60 % -2% = 58% is set. AF2 is an average reaction area in the growth process of the flame kernel, and is set to a fixed value experimentally determined in advance, like AF1 in the equation (19).

主燃焼期間では圧縮上死点を挟んで燃焼室容積が変化する。つまり、主燃焼期間の開始時期と、主燃焼期間の終了時期のほぼ中央に圧縮上死点位置が存在するとみなすことができる。また、圧縮上死点付近ではクランク角が変化しても燃焼室容積があまり変化しない。そこで主燃焼期間での燃焼室容積としてはこの圧縮上死点での燃焼室容積VTDCで代表させることとしている。   During the main combustion period, the combustion chamber volume changes with the compression top dead center interposed therebetween. That is, it can be considered that the compression top dead center position exists at the approximate center between the start timing of the main combustion period and the end timing of the main combustion period. In addition, the combustion chamber volume does not change much in the vicinity of the compression top dead center even if the crank angle changes. Therefore, the combustion chamber volume in the main combustion period is represented by the combustion chamber volume VTDC at the compression top dead center.

図13は基本点火時期MBTCAL[degBTDC]を算出するためのもので、一定時間毎(例えば10msec毎)に実行する。図10、図12のうち遅く実行されるフローに続けて実行する。なお、ステップ421〜424については後述する。   FIG. 13 is for calculating the basic ignition timing MBTCAL [degBTDC], and is executed at regular intervals (for example, every 10 msec). This is executed following the flow that is executed later in FIGS. Steps 421 to 424 will be described later.

ステップ41では、図10のステップ171で算出されている初期燃焼期間BURN1、図12のステップ191で算出されている主燃焼期間BURN2、図5のステップ17で算出されている点火時期無駄時間相当クランク角IGNDEAD、図5のステップ16で算出されている基準クランク角θPMAXを読み込む。   In step 41, the initial combustion period BURN1 calculated in step 171 in FIG. 10, the main combustion period BURN2 calculated in step 191 in FIG. 12, and the ignition timing dead time equivalent crank calculated in step 17 in FIG. The angle IGNDEAD, the reference crank angle θPMAX calculated in step 16 of FIG. 5 is read.

ステップ42では、初期燃焼期間BURN1と主燃焼期間BURN2の合計を燃焼期間BURN[deg]として算出する。   In step 42, the sum of the initial combustion period BURN1 and the main combustion period BURN2 is calculated as the combustion period BURN [deg].

ステップ43では次式により基本点火時期MBTCAL[degBTDC]を算出する。   In step 43, the basic ignition timing MBTCAL [degBTDC] is calculated by the following equation.

MBTCAL=BURN−θPMAX+IGNDEAD …(23)
ステップ44では、この基本点火時期MBTCALから点火無駄時間相当クランク角IGNDEADを差し引いた値を前回燃焼開始時期MBTCYCL[degBTDC]として算出する。
MBTCAL = BURN−θPMAX + IGNDEAD (23)
In step 44, the value obtained by subtracting the ignition dead time equivalent crank angle IGNDEAD from the basic ignition timing MBTCAL is calculated as the previous combustion start timing MBTCYCL [degBTDC].

今サイクルの点火時期指令値としてステップ43で算出された基本点火時期MBTCALが用いられたとすると、次サイクルの点火時期になるまでの間、ステップ44で算出された前回燃焼開始時期MBTCYCLが図10のステップ162において用いられる。   Assuming that the basic ignition timing MBTCAL calculated in step 43 is used as the ignition timing command value for the current cycle, the previous combustion start timing MBTCYCL calculated in step 44 is calculated until the ignition timing for the next cycle is reached. Used in step 162.

図14は燃焼室5内の内部不活性ガス率MRESFRを算出するためのもので、一定時間毎(例えば10msec毎)に実行する。このフローは上記図5のフローに先立って実行する。   FIG. 14 is for calculating the internal inert gas ratio MRESFR in the combustion chamber 5 and is executed at regular intervals (for example, every 10 msec). This flow is executed prior to the flow of FIG.

ステップ51ではエアフローメータ32の出力と目標当量比TFBYAを読み込む。ステップ52ではエアフロメータ32の出力に基づいて、燃焼室5に流入する新気量(シリンダ新気量)MACYLを算出する。このシリンダ新気量MACYLの算出方法については公知の方法を用いればよい(特開2001−50091公報参照)。   In step 51, the output of the air flow meter 32 and the target equivalent ratio TFBYA are read. In step 52, based on the output of the air flow meter 32, a new air amount (cylinder fresh air amount) MACYL flowing into the combustion chamber 5 is calculated. As a method for calculating the cylinder fresh air amount MACYL, a known method may be used (see JP 2001-50091 A).

ステップ53では、燃焼室5内の内部不活性ガス量MRESを算出する。この内部不活性ガス量MRESの算出については、図15のフローにより説明する。   In step 53, an internal inert gas amount MRES in the combustion chamber 5 is calculated. The calculation of the internal inert gas amount MRES will be described with reference to the flow of FIG.

図15(図14ステップ53のサブルーチン)においてステップ61では、燃焼室5内の排気弁閉時期EVCにおける不活性ガス量MRESCYLを算出する。この不活性ガス量MRESCYLの算出についてはさらに図16のフローにより説明する。   In FIG. 15 (subroutine of step 53 in FIG. 14), in step 61, an inert gas amount MRESCYL at the exhaust valve closing timing EVC in the combustion chamber 5 is calculated. The calculation of the inert gas amount MRESCYL will be further described with reference to the flowchart of FIG.

図16(図15ステップ61のサブルーチン)においてステップ71では、排気弁閉時期EVC[degBTDC]、温度センサ45により検出される排気温度TEXH[K]、圧力センサ46により検出される排気圧力PEXH[kPa]を読み込む。   In FIG. 16 (subroutine of step 61 in FIG. 15), in step 71, the exhaust valve closing timing EVC [degBTDC], the exhaust temperature TEXH [K] detected by the temperature sensor 45, the exhaust pressure PEXH [kPa] detected by the pressure sensor 46 ].

ここで、吸気弁閉時期IVCが吸気VTC機構27に与える指令値から既知であったように、排気弁閉時期EVCも排気VTC機構28に与える指令値から既知である。   Here, just as the intake valve closing timing IVC is known from the command value given to the intake VTC mechanism 27, the exhaust valve closing timing EVC is also known from the command value given to the exhaust VTC mechanism 28.

ステップ72では燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける容積VEVCを算出する。これは吸気弁閉時期IVCにおける容積VIVCと同様に、排気弁閉時期をパラメータとするテーブルを検索することにより求めればよい。すなわち、排気弁VTC機構28を備える場合には、排気弁閉時期EVCから図23に示すテーブルを検索することにより、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける容積VEVCを求めればよい。排気VTC機構28を備えないときには定数で与えることができる。   In step 72, the volume VEVC of the combustion chamber 5 at the exhaust valve closing timing EVC is calculated. This may be obtained by searching a table using the exhaust valve closing timing as a parameter, similarly to the volume VIVC at the intake valve closing timing IVC. That is, when the exhaust valve VTC mechanism 28 is provided, the volume VEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 may be obtained by searching the table shown in FIG. 23 from the exhaust valve closing timing EVC. When the exhaust VTC mechanism 28 is not provided, a constant value can be given.

また、図示しないが圧縮比を変化させる機構を有する場合には、圧縮比の変化量に応じた排気弁閉時期における燃焼室容積VEVCをテーブルから求める。排気VTC機構28に加えて圧縮比を変化させる機構をも有する場合には、排気弁閉時期と圧縮比変化量とに応じたマップを検索することにより排気弁閉時期における燃焼室容積を求める。   Although not shown, when a mechanism for changing the compression ratio is provided, the combustion chamber volume VEVC at the exhaust valve closing timing corresponding to the amount of change in the compression ratio is obtained from the table. When a mechanism for changing the compression ratio in addition to the exhaust VTC mechanism 28 is provided, the combustion chamber volume at the exhaust valve closing timing is obtained by searching a map corresponding to the exhaust valve closing timing and the compression ratio change amount.

ステップ73では、目標当量比TFBYAから図24に示すテーブルを検索することにより、燃焼室5内の不活性ガスのガス定数REXを求める。図24に示すように、不活性ガスのガス定数REXは目標当量比TFBYAが1.0のとき、つまり理論空燃比のとき最も小さく、これより大きくても小さくても大きくなる。   In step 73, the gas constant REX of the inert gas in the combustion chamber 5 is obtained by searching the table shown in FIG. 24 from the target equivalent ratio TFBYA. As shown in FIG. 24, the gas constant REX of the inert gas is the smallest when the target equivalent ratio TFBYA is 1.0, that is, the stoichiometric air-fuel ratio, and becomes larger whether it is larger or smaller.

ステップ74では、排気温度TEXHに基づいて燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける温度TEVCを推定する。簡単には排気温度TEXHをそのままTEVCとおけばよい。なお、燃焼室5の排気弁閉時期における温度TEVCは、インジェクタ21の燃料噴射量に応じた熱量により変化するため、このような特性をも加味すれば、TEVCの算出精度が向上する。   In step 74, the temperature TEVC of the combustion chamber 5 at the exhaust valve closing timing EVC is estimated based on the exhaust temperature TEXH. For simplicity, the exhaust temperature TEXH may be set as TEVC as it is. Note that the temperature TEVC of the combustion chamber 5 at the closing timing of the exhaust valve changes depending on the amount of heat corresponding to the fuel injection amount of the injector 21. Therefore, if such characteristics are taken into consideration, the calculation accuracy of TEVC is improved.

ステップ75では、排気圧力PEXHに基づいて燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける圧力PEVCを算出する。簡単には排気圧力PEXHをPEVCと置けばよい。   In step 75, the pressure PEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 is calculated based on the exhaust pressure PEXH. Simply, the exhaust pressure PEXH may be set to PEVC.

ステップ76では、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける容積VEVC、排気弁閉時期EVCにおける温度TEVC、排気弁閉時期EVCにおける圧力PEVC及び不活性ガスのガス定数REXから、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける不活性ガス量MRESCYLを次式により算出する。   In step 76, from the volume VEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5, the temperature TEVC at the exhaust valve closing timing EVC, the pressure PEVC at the exhaust valve closing timing EVC, and the inert gas gas constant REX, the exhaust valve of the combustion chamber 5 is obtained. The inert gas amount MRESCYL at the closing timing EVC is calculated by the following equation.

MRESCYL=(PEVC×VEVC)/(REX×TEVC) …(24)
このようにして燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける不活性ガス量MRESCYLの算出を終了したら図15に戻り、ステップ62で吸排気弁15、16のオーバーラップ(図では「O/L」と略記する)中に排気側から吸気側へ吹き返す不活性ガス量であるオーバーラップ中吹き返し不活性ガス量MRESOLを算出する。
MRESCYL = (PEVC × VEVC) / (REX × TEVC) (24)
When the calculation of the inert gas amount MRESCYL at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 is completed in this way, the processing returns to FIG. 15, and in step 62, the overlap of the intake and exhaust valves 15 and 16 (“O / L” in the figure). The amount of inactive gas MRESOL during the overlap is calculated, which is the amount of inert gas that is blown back from the exhaust side to the intake side.

この不活性ガス量MRESOLの算出については図17のフローにより説明する。   The calculation of the inert gas amount MRESOL will be described with reference to the flowchart of FIG.

図17(図15ステップ62のサブルーチン)においてステップ81では、吸気弁開時期IVO[degBTDC]と、排気弁閉時期EVC[degBTDC]、図16のステップ74で算出されている燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける温度TEVCを読み込む。   In FIG. 17 (subroutine of step 62 in FIG. 15), in step 81, the intake valve opening timing IVO [degBTDC], the exhaust valve closing timing EVC [degBTDC], and the exhaust valve of the combustion chamber 5 calculated in step 74 of FIG. The temperature TEVC at the closing timing EVC is read.

ここで、吸気弁開時期IVOは、吸気弁閉時期IVCより吸気弁15の開き角だけ前の時期となるので、吸気弁閉時期IVCより吸気弁15の開き角(予め分かっている)とから求めることができる。   Here, since the intake valve opening timing IVO is a timing earlier than the intake valve closing timing IVC by the opening angle of the intake valve 15, the opening angle of the intake valve 15 (which is known in advance) from the intake valve closing timing IVC. Can be sought.

ステップ82では吸気弁開時期IVOと排気弁閉時期EVCとから、吸排気弁のオーバーラップ量VTCOL[deg]を次式により算出する。   In step 82, the intake valve exhaust timing VTCOL [deg] is calculated from the intake valve opening timing IVO and the exhaust valve closing timing EVC by the following equation.

VTCOL=IVO+EVC …(25)
例えば、吸気VTC機構27用アクチュエータへの非通電時に吸気弁開時期IVOが吸気上死点位置にあり、吸気VTC機構27用アクチュエータへの通電時に吸気弁開時期が吸気上死点より進角する特性であり、かつ排気VTC機構28用アクチュエータへの非通電時に排気弁閉時期EVCが排気上死点にあり、排気弁VTC機構28用アクチュエータへの通電時に排気弁閉時期EVCが排気上死点より進角する特性である場合には、IVOとEVCの合計が吸排気弁のオーバーラップ量VTCOLとなる。
VTCOL = IVO + EVC (25)
For example, the intake valve opening timing IVO is at the intake top dead center position when the intake VTC mechanism 27 actuator is not energized, and the intake valve opening timing is advanced from the intake top dead center when the intake VTC mechanism 27 actuator is energized. The exhaust valve closing timing EVC is at the exhaust top dead center when the exhaust VTC mechanism 28 actuator is not energized, and the exhaust valve closing timing EVC is at the exhaust top dead center when the exhaust valve VTC mechanism 28 actuator is energized. In the case of more advanced characteristics, the sum of IVO and EVC becomes the overlap amount VTCOL of the intake and exhaust valves.

ステップ83では、吸排気弁のオーバーラップ量VTCOLから、図25に示すテーブルを検索することによりオーバーラップ中の積算有効面積ASUMOLを算出する。図25に示すようにオーバーラップ中の積算有効面積ASUMOLは吸排気弁のオーバーラップ量VTCOLが大きくなるほど大きくなる値である。   In step 83, the accumulated effective area ASUMOL during the overlap is calculated by searching the table shown in FIG. 25 from the overlap amount VTCOL of the intake and exhaust valves. As shown in FIG. 25, the integrated effective area ASUMOL during the overlap is a value that increases as the overlap amount VTCOL of the intake and exhaust valves increases.

ここで、図26は、吸排気弁のオーバーラップ中の積算有効面積ASUMOLの説明図であり、横軸はクランク角、縦軸は吸気弁12と排気弁15とのそれぞれの開口面積を示している。オーバーラップ中の任意の時点における有効開口面積は、排気弁開口面積と吸気弁開口面積とのうち小さい方とする。オーバーラップ中の全期間における積算有効面積ASUMOLは、吸気弁15及び排気弁16が開いている期間の積分値(図中の斜線部)である。   Here, FIG. 26 is an explanatory diagram of the integrated effective area ASUMOL during the overlap of the intake and exhaust valves, where the horizontal axis indicates the crank angle, and the vertical axis indicates the respective opening areas of the intake valve 12 and the exhaust valve 15. Yes. The effective opening area at any time during the overlap is the smaller of the exhaust valve opening area and the intake valve opening area. The integrated effective area ASUMOL in the entire period during the overlap is an integral value (hatched portion in the figure) during the period in which the intake valve 15 and the exhaust valve 16 are open.

このようにオーバーラップ中積算有効面積ASUMOLを算出することで、吸気弁15と排気弁16とのオーバーラップ量を1つのオリフィス(流出孔)であると近似することができ、排気系の状態と吸気系の状態とからこの仮想オリフィスを通過するガス流量を簡略的に算出し得る。   By calculating the accumulated effective area ASUMOL during the overlap in this way, the overlap amount between the intake valve 15 and the exhaust valve 16 can be approximated as one orifice (outflow hole), and the state of the exhaust system and The gas flow rate passing through the virtual orifice can be simply calculated from the state of the intake system.

ステップ84では、目標当量比TFBYAと、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける温度TEVCとから、図27に示すマップを検索することにより、燃焼室5に残留する不活性ガスの比熱比SHEATRを算出する。図27に示したように、燃焼室に残留する不活性ガスの比熱比SHEATRは目標当量比TFBYAが1.0の近傍にあるときが最も小さくなり、それより大きくても小さくても大きくなる。また、目標当量比TFBYAが一定の条件では、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける温度TEVCが高くなるほど小さくなる。   In step 84, the specific heat ratio SHEATR of the inert gas remaining in the combustion chamber 5 is obtained by searching the map shown in FIG. 27 from the target equivalent ratio TFBYA and the temperature TEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5. calculate. As shown in FIG. 27, the specific heat ratio SHEATR of the inert gas remaining in the combustion chamber is the smallest when the target equivalent ratio TFBYA is in the vicinity of 1.0, and it is larger or smaller than that. Moreover, under the condition where the target equivalent ratio TFBYA is constant, the temperature TEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 becomes smaller as the temperature becomes higher.

ステップ85では過給判定フラグTBCRG及びチョーク判定フラグCHOKEを設定する。この過給判定フラグTBCRG及びチョーク判定フラグCHOKEの設定については図18のフローにより説明する。   In step 85, a supercharging determination flag TBCRG and a choke determination flag CHOKE are set. The setting of the supercharging determination flag TBCRG and the choke determination flag CHOKE will be described with reference to the flowchart of FIG.

図18(図17ステップ85のサブルーチン)においてステップ101では、吸気圧力センサ44により検出される吸気圧力PINと、図16のステップ75で算出されている燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける圧力PEVCを読み込む。   In FIG. 18 (subroutine of step 85 in FIG. 17), in step 101, the intake pressure PIN detected by the intake pressure sensor 44 and the pressure PEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 calculated in step 75 of FIG. Is read.

ステップ102では、吸気圧力PINと、燃焼室5の排気弁閉時期EVCにおける圧力PEVCとから、次式により吸気排気圧力比PINBYEXを算出する。   In step 102, an intake exhaust pressure ratio PINBYEX is calculated from the intake pressure PIN and the pressure PEVC at the exhaust valve closing timing EVC of the combustion chamber 5 by the following equation.

PINBYEX=PIN/PEVC …(26)
この吸気排気圧力比PINBYEXは無名数であり、これと1をステップ103で比較する。吸気排気圧力比PINBYEXが1以下の場合には過給無しと判断し、ステップ104に進んで過給判定フラグTBCRG(ゼロに初期設定)=0とする。
PINBYEX = PIN / PEVC (26)
This intake / exhaust pressure ratio PINBYEX is an unknown number, and 1 is compared with this in step 103. When the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX is 1 or less, it is determined that there is no supercharging, and the routine proceeds to step 104 where the supercharging determination flag TBCRG (initially set to zero) = 0.

吸気排気圧力比PINBYEXが1より大きい場合には過給有りと判断し、ステップ105へ進んで過給判定フラグTBCRG=1とする。   If the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX is greater than 1, it is determined that there is supercharging, and the routine proceeds to step 105 where the supercharging determination flag TBCRG = 1.

ステップ106では、図14のステップ51で読み込まれている目標当量比TFBYAから図28に示すテーブルを検索することにより、混合気の比熱比MIXAIRSHRを求め、これをステップ107で不活性ガスの比熱比SHEATRと入れ換える。図28に示したように、混合気の比熱比MIXAIRSHRは、目標当量比TFBYAが小さくなるほど大きくなる値である。   In Step 106, the specific heat ratio MIXAIRSHR of the mixture is obtained by searching the table shown in FIG. 28 from the target equivalent ratio TFBYA read in Step 51 of FIG. Replace with SHEATR. As shown in FIG. 28, the specific heat ratio MIXAIRSHR of the air-fuel mixture is a value that increases as the target equivalent ratio TFBYA decreases.

ステップ106、107において、不活性ガスの比熱比SHEATRを混合気の比熱比MIXAIRSHRに置き換えるのは、ターボ過給や慣性過給等の過給時を考慮したものである。すなわち、過給時には吸排気弁のオーバーラップ中のガス流れが吸気系から排気系へ向かう(吹き抜ける)ので、この場合においては、上記の仮想オリフィスを通過するガスの比熱比を不活性ガスの比熱比から混合気の比熱比に変更することで、吹き抜けるガス量を精度良く推定し、内部不活性ガス量を精度良く算出するためである。   In steps 106 and 107, the specific heat ratio SHEATR of the inert gas is replaced with the specific heat ratio MIXAIRSHR of the air-fuel mixture in consideration of supercharging such as turbocharging or inertial supercharging. That is, during supercharging, the gas flow during the overlap of the intake / exhaust valve is directed (blows through) from the intake system to the exhaust system. In this case, the specific heat ratio of the gas passing through the virtual orifice is the specific heat of the inert gas. By changing the ratio to the specific heat ratio of the air-fuel mixture, the amount of gas blown through is accurately estimated, and the amount of internal inert gas is accurately calculated.

ステップ108では、図17のステップ84または図18のステップ106、107で算出している不活性ガスの比熱比SHEATRに基づき、最小と最大とのチョーク判定しきい値SLCHOKEL、SLCHOKEHを次式により算出する。   In Step 108, based on the specific heat ratio SHEATR of the inert gas calculated in Step 84 of FIG. 17 or Steps 106 and 107 of FIG. 18, the minimum and maximum choke determination thresholds SLCHOKE and SLCHOKEH are calculated by the following equations. To do.

SLCHOKEL={2/(SHEATR+1)}
^{SHEATR/(SHEATR−1)} …(27a)
SLCHOKEH={−2/(SHEATR+1)}
^{−SHEATR/(SHEATR−1)}…(27b)
これらのチョーク判定しきい値SLCHOKEL、SLCHOKEHは、チョークする限界値を算出している。
SLCHOKER = {2 / (SHEATR + 1)}
^ {SHEATR / (SHEATR-1)} (27a)
SLCHOKEH = {− 2 / (SHEATR + 1)}
^ {-SHEATR / (SHEATR-1)} (27b)
These choke determination threshold values SLCHOKE and SLCHOKEH calculate the limit value for choking.

ステップ108において、(27a)右辺、(27b)右辺の各累乗計算が困難な場合には、(27a)、(27b)式の算出結果を、最小チョーク判定しきい値SLCHOKELのテーブルと最大チョーク判定しきい値SLCHOKEHのテーブルとしてそれぞれエンジンコントローラ31のメモリに予め記憶しておき、不活性ガスの比熱比SHEATRから当該テーブルを検索することにより求めてもよい。   If it is difficult to calculate each power of (27a) right side and (27b) right side in step 108, the calculation results of equations (27a) and (27b) are used as the minimum choke determination threshold value SLCHOKEL table and maximum choke determination. The threshold value SLCHOKEH table may be stored in advance in the memory of the engine controller 31 and obtained by searching the table from the specific heat ratio SHEATR of the inert gas.

テップ109では、吸気排気圧力比PINBYEXが、最小チョーク判定しきい値SLCHOKEL以上でかつ最大チョーク判定しきい値SLCHOKEH以下の範囲内にあるか否か、すなわちチョーク状態にないか否かを判定する。吸気排気圧力比PINBYEXが範囲内にある場合にはチョーク無しと判断し、ステップ110に進んでチョーク判定フラグCHOKE(ゼロに初期設定)=0とする。   In step 109, it is determined whether or not the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX is within the range of not less than the minimum choke determination threshold value SLCHOKEEL and not more than the maximum choke determination threshold value SLCHOKEH, that is, not in the choke state. If the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX is within the range, it is determined that there is no choke, and the routine proceeds to step 110 where the choke determination flag CHOKE (initially set to zero) = 0.

吸気排気圧力比P1NBYEXが範囲内にない場合にはチョーク有りと判断し、ステップ111に進んでチョーク判定フラグCHOKE=1とする。   If the intake / exhaust pressure ratio P1NBYEX is not within the range, it is determined that choke is present, and the routine proceeds to step 111 where the choke determination flag CHOKE = 1.

このようにして過給判定フラグとチョーク判定フラグの設定を終了したら図17に戻り、ステップ86〜88で次の4つの場合分けを行う。   When the setting of the supercharging determination flag and the choke determination flag is thus completed, the process returns to FIG. 17 and the following four cases are performed in steps 86 to 88.

〈1〉過給判定フラグTBCRG=0かつチョーク判定フラグCHOKE=0のとき
〈2〉過給判定フラグTBCRG=0かつチョーク判定フラグCHOKE=0のとき
〈3〉過給判定フラグTBCRG=0かつチョーク判定フラグCHOKE=1のとき
〈4〉過給判定フラグTBCRG=1かつチョーク判定フラグCHOKE=0のとき
そして、上記〈1〉のときにはステップ89に進んで、過給無しかつチョーク無し時のオーバーラップ中の平均吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp1を、上記〈2〉のときにはステップ90に進んで過給無しかつチョーク有り時のオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp2を、上記〈3〉のときにはステップ91に進んで過給有りかつチョーク無し時のオーバーラップ中の平均吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp3を、上記〈4〉のときにはステップ92に進んで過給有りかつチョーク有り時の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp4をそれぞれ算出し、算出結果をオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpに移す。
<1> When supercharging determination flag TBCRG = 0 and choke determination flag CHOKE = 0 <2> When supercharging determination flag TBCRG = 0 and choke determination flag CHOKE = 0 <3> Supercharging determination flag TBCRG = 0 and choke When determination flag CHOKE = 1 <4> When supercharging determination flag TBCRG = 1 and choke determination flag CHOKE = 0 When the above <1>, the routine proceeds to step 89 and overlaps when there is no supercharging and no choke If the average blown back inert gas flow rate MRESOLtmp1 is <2>, the process proceeds to step 90, and the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp2 during the overlap when there is no supercharging and choke is present is step 91 when <3>. Go on to overlap when there is supercharging and no choke The average blowback inert gas flow rate MRESOLtmp3 in the case of <4> is advanced to step 92 to calculate the blowback inert gas flow rate MRESOLtmp4 with supercharging and with choke, respectively. Move to active gas flow rate MRESOLtmp.

ここで、過給無しかつチョーク無し時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp1の算出について図19のフローにより説明する
図19(図17ステップ89のサブルーチン)においてステップ121では、図16のステップ73、75で算出されている不活性ガスのガス定数REX、燃焼室5の排気弁閉時期における圧力PEVCを読み込む。
Here, calculation of the inert gas flow rate MRESOLtmp1 during the overlap when there is no supercharging and no choke will be described with reference to the flow of FIG. 19. In step 121 of FIG. 19 (subroutine of step 89 in FIG. 17), step 73 in FIG. , 75, the gas constant REX of the inert gas, and the pressure PEVC when the exhaust valve of the combustion chamber 5 is closed are read.

ステップ122では、不活性ガスのガス定数REXと、図17のステップ81で読み込まれている燃焼室5の排気弁閉時期における温度TEVCとに基づき、後述するガス流量の算出式に用いる密度項MRSOLDを次式により算出する。   In step 122, based on the gas constant REX of the inert gas and the temperature TEVC at the exhaust valve closing timing of the combustion chamber 5 read in step 81 of FIG. 17, a density term MRSOLD used in a gas flow rate calculation formula described later. Is calculated by the following equation.

MRSOLD=SQRT{1/(REX×TEVC)} …(28)
ここで、(28)式右辺の「SQRT」はすぐ右のカッコ内の値の平方根を計算させる関数である。
MRSOLD = SQRT {1 / (REX × TEVC)} (28)
Here, “SQRT” on the right side of equation (28) is a function that calculates the square root of the value in the parenthesis on the right.

なお、密度項MRSOLDの平方根計算が困難な場合は、(28)式の算出結果をマップとしてエンジンコントローラ31のメモリに予め記憶しておき、ガス定数REXと燃焼室5の排気弁閉時期における温度TEVCとからそのマップを検索することにより求めてもよい。   If the square root of the density term MRSOLD is difficult to calculate, the calculation result of equation (28) is stored in advance in the memory of the engine controller 31 as a map, and the gas constant REX and the temperature of the combustion chamber 5 at the exhaust valve closing timing are stored. You may obtain | require by searching the map from TEVC.

ステップ123では、図17のステップ84で算出されている不活性ガスの比熱比SHEATRと、図18のステップ102で算出されている吸気排気圧力比PINBYEXとに基づき、後述するガス流量の算出式に用いる圧力差項MRSOLPを次式により算出する。   In step 123, based on the specific heat ratio SHEATR of the inert gas calculated in step 84 of FIG. 17 and the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX calculated in step 102 of FIG. The pressure difference term MRSOLP used is calculated by the following equation.

MRSOLP=SQRT[SHEATR/(SHEATR−1)
×{PTNBYEX^(2/SHEATR)
−PTNBYEX^((SHEATR+1)/SHEATR)}]…(29)
ステップ124では、これら密度項MRSOLD、圧力差項MRSOLPと、燃焼室5の排気弁閉時期における圧力PEVCとから、過給無しかつチョーク無し時のオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp1を次式(ガス流量の算出式)により算出し、その算出値をステップ125でオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpに移す。
MRSOLP = SQRT [SHEATR / (SHEATR-1)
× {PTNBYEX ^ (2 / SHEATR)
-PTNBYEX ^ ((SHEATR + 1) / SHEATR)}] (29)
In step 124, from the density term MRSOLD, the pressure difference term MRSOLP, and the pressure PEVC at the exhaust valve closing timing of the combustion chamber 5, the blowback inert gas flow rate MRESOLtmp1 during the overlap without supercharging and without choke is expressed by the following equation. In step 125, the calculated value is transferred to the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp.

MRESOLtmp1=1.4×PEVC×MRSOLD×MRSOLP…(30)
次に、過給無しかつチョーク有り時の吹き返し不活性ガス流量の算出について図20のフローにより説明する
図20(図17ステップ90のサブルーチン)においてステップ131、132では、図19のステップ121、122と同様にして、不活性ガスのガス定数REX、燃焼室5の排気弁閉時期における圧力PEVCを読み込み、これらから前述の(28)式により密度項MRSOLDを算出する。
MRESOLtmp1 = 1.4 × PEVC × MRSOLD × MRSOLP (30)
Next, the calculation of the blown back inert gas flow rate when there is no supercharging and when there is a choke will be described with reference to the flow of FIG. 20. In FIG. 20 (subroutine of step 90 of FIG. 17), in steps 131 and 132, steps 121 and 122 of FIG. In the same manner as described above, the gas constant REX of the inert gas and the pressure PEVC at the time of closing the exhaust valve of the combustion chamber 5 are read, and the density term MRSOLD is calculated from the above equation (28).

ステップ133では、図17のステップ84で算出されている不活性ガスの比熱比SHEATRに基づき、チョーク時圧力差項MRSOLPCを次式により算出する。   In step 133, the choke pressure difference term MRSOLPC is calculated by the following equation based on the specific heat ratio SHEATR of the inert gas calculated in step 84 of FIG.

MRSOLPC=SQRT[SHEATR×{2/(SHEATR+1)} ^{(SHEATR+1)/〔SHEATR−1)}]…(31)
なお、(31)式の累乗計算と平方根計算とが困難な場合には、(31)式の算出結果を、チョーク時圧力差項MRSOLPCのテーブルとしてエンジンコントローラ31のメモリに予めに記憶しておき、不活性ガスの比熱比SHEATRからそのテーブルを検索することにより求めてもよい。
MRSOLPC = SQRT [SHEATR × {2 / (SHEATR + 1)} ^ {(SHEATR + 1) / [SHEATR-1)}] (31)
If it is difficult to calculate the power and square root of equation (31), the calculation result of equation (31) is stored in advance in the memory of the engine controller 31 as a table of choke pressure difference term MRSOLPC. Alternatively, it may be obtained by searching the table from the specific heat ratio SHEATR of the inert gas.

ステップ134では、これら密度項MRSOLD、チョーク時圧力差項MRSOLPCと、燃焼室5の排気弁閉時期における圧力PEVCとから、過給無しかつチョーク有り時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp2を次式により算出し、その算出値をステップ135でオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpに移す。   In step 134, from the density term MRSOLD, the choke pressure difference term MRSOLPC, and the pressure PEVC when the combustion chamber 5 is closed, the inert gas flow rate MRESOLtmp2 blown back during overlap without supercharging and with choke is calculated. In step 135, the calculated value is transferred to the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp.

MRESOLtmp2=PEVC×MRSOLD×MRSOLPC …(32)
次に、過給有りかつチョーク無し時の吹き返しガス流量の算出について図21のフローにより説明する
図21(図17ステップ91のサブルーチン)においてステップ141では、吸気圧力センサ44により検出される吸気圧力PINを読み込む。
MRESOLtmp2 = PEVC × MRSOLD × MRSOLPC (32)
Next, calculation of the blowback gas flow rate with supercharging and without choke will be described with reference to the flow of FIG. 21. In FIG. 21 (subroutine of step 91 in FIG. 17), in step 141, the intake pressure PIN detected by the intake pressure sensor 44 is explained. Is read.

ステップ142では、図18のステップ106、107で算出されている不活性ガスの比熱比SHEATRと、図18のステップ102で算出されている吸気排気圧力比PINBYEXとから、過給時圧力差項MRSOLPTを次式により算出する。   In step 142, the supercharging pressure difference term MRSOLPT is calculated from the specific heat ratio SHEATR of the inert gas calculated in steps 106 and 107 in FIG. 18 and the intake / exhaust pressure ratio PINBYEX calculated in step 102 in FIG. 18. Is calculated by the following equation.

MRSOLPT=SQRT[SHEATR/(SHEATR−1)
×{PINBYEX^(−2/SHEATR)
−PINBYEX^(−(SHEATR+1)/SHEATR)}]…(33)
なお、(33)式の累乗計算と平方根計算とが困難な場合は、(33)式の算出結果を、過給時圧力差項MRSOLPTのマップとしてエンジンコントローラ31のメモリに予め記憶しておき、不活性ガスの比熱比SHEATRと吸気排気圧力比PINBYEXとからそのマップを検索することにより求めてもよい。
MRSOLPT = SQRT [SHEATR / (SHEATR-1)
× {PINBYEX ^ (-2 / SHEATR)
-PINBYEX ^ (-(SHEATR + 1) / SHEATR)}] (33)
If the power calculation and the square root calculation of Expression (33) are difficult, the calculation result of Expression (33) is stored in advance in the memory of the engine controller 31 as a map of the supercharging pressure difference term MRSOLPT, You may obtain | require by searching the map from the specific heat ratio SHEATR of an inert gas, and the intake-exhaust pressure ratio PINBYEX.

ステップ143では、この過給時圧力差項MRSOLPTと吸気圧力PINとに基づいて、過給有りかつチョーク無し時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp3を次式により算出し、その算出値をステップ144でオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpに移す。   In step 143, based on the pressure difference term at the time of supercharging MRSOLPT and the intake pressure PIN, the inactive gas flow rate MRESOLtmp3 during the overlap with supercharging and without choke is calculated by the following equation, and the calculated value is calculated in step 143. At 144, the flow returns to the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp during the overlap.

MRESOLtmp3=−0.152×PIN×MRSOLPT …(34)
ここで、(34)式の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp3は負の値とすることで、オーバーラップ中に吸気系から排気系へ吹き抜ける混合気のガス流量を表すことができる。
MRESOLtmp3 = −0.152 × PIN × MRSOLPT (34)
Here, by setting the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp3 in the equation (34) to a negative value, the gas flow rate of the air-fuel mixture blown from the intake system to the exhaust system during the overlap can be expressed.

次に、過給有りかつチョーク有り時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量の算出について図22のフローにより説明する
図22(図17ステップ92のサブルーチン)においてステップ151、152では、図21のステップ141と同じく吸気圧力センサ44により検出される吸気圧力PINを読み込むと共に、図20のステップ132と同じくチョーク時圧力差項MRSOLPCを前述の(31)式により算出する。
Next, the calculation of the flow rate of the inert gas blown back during overlap with supercharging and with choke will be described with reference to the flow of FIG. 22. In FIG. 22 (subroutine of step 92 in FIG. 17), in steps 151 and 152, the step of FIG. Similarly to 141, the intake pressure PIN detected by the intake pressure sensor 44 is read, and the choke pressure difference term MRSOLPC is calculated by the aforementioned equation (31) as in step 132 of FIG.

ステップ153では、このチョーク時圧力差項MRSOLPCと吸気圧力PINとに基づいて、過給有りかつチョーク有り時のオーバーラップ中吹き返しガス流量MRESOLtmp4を次式により算出し、その算出値をステップ154でオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpに移す。   In step 153, based on the choke pressure difference term MRSOLPC and the intake pressure PIN, the overlap blow-back gas flow rate MRESOLtmp4 with supercharging and with choke is calculated by the following equation, and the calculated value is exceeded in step 154. Transfer to blown inert gas flow rate MRESOLtmp during lap.

MRESOLtmp4=−0.108×PIN×MRSOLPC …(35)
ここで、(35)式の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmp4も、MRESOLtmp3と同様、負の値とすることで、オーバーラップ中に吸気側から排気側へ吹き抜ける混合気のガス流量を表すことができる。
MRESOLtmp4 = −0.108 × PIN × MRSOLPC (35)
Here, the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp4 of the equation (35) can also represent a gas flow rate of the air-fuel mixture blown from the intake side to the exhaust side during the overlap, similarly to MRESOLtmp3.

このようにして、過給の有無とチョークの有無との組み合わせにより場合分けした、オーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpの算出を終了したら図17に戻り、ステップ93においてこのオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量MRESOLtmpとオーバーラップ期間中の積算有効面積ASUMOLとから、次式によりオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス量MRESOLを算出する。   In this way, when the calculation of the blown back inert gas flow rate MRESOLtmp during the overlap divided according to the combination of the presence or absence of supercharging and the presence or absence of choke is completed, the process returns to FIG. From the inert gas flow rate MRESOLtmp and the integrated effective area ASUMOL during the overlap period, the blown back inert gas amount MRESOL during the overlap is calculated by the following equation.

MRESOL=(MRESOLtmP×ASUMOL×60)
/(NRPM×360) …(36)
このようにしてオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス量MRESOLの算出を終了したら図15に戻り、ステップ63において燃焼室5内の排気弁閉時期EVCにおける不活性ガス量MRESCYLと、このオーバーラップ中吹き返しガス量MRESOLとを加算して、つまり次式により内部不活性ガス量MRESを算出する。
MRESOL = (MRESOLtmP × ASUMOL × 60)
/ (NRPM × 360) (36)
When the calculation of the blown back inert gas amount MRESSOL is completed in this way, the process returns to FIG. 15, and in step 63, the inert gas amount MRESCYL at the exhaust valve closing timing EVC in the combustion chamber 5 and the blowback during overlap are returned. The internal inert gas amount MRES is calculated by adding the gas amount MRESOL, that is, the following equation.

MRES=MRESCYL+MRESOL …(37)
前述のように、過給有り時にはオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量(MRESOLtmp3、MRESOLtmp4)が負となるため、上記(36)式のオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス量MRESOLも負となり、このとき(37)式によれば、オーバーラップ中の吹き返し不活性ガス量MRESOLの分だけ内部不活性ガス量が減じられる。
MRES = MRESCYL + MRESSOL (37)
As described above, the flow rate of the inert gas blown back during overlap (MRESOLtmp3, MRESOLtmp4) becomes negative when there is supercharging, and therefore, the amount of blown inert gas MRESOL during overlap of the above equation (36) also becomes negative. According to the equation (37), the internal inert gas amount is reduced by the amount of the blown back inert gas amount MRESOL during the overlap.

このようにして内部不活性ガス量MRESの算出を終了したら図14に戻り、ステップ54においてこの内部不活性ガス量MRESと、目標当量比TFBYAとを用いて、次式により内部不活性ガス率MRESFR(燃焼室5内の総ガス量に対する内部不活性ガス量の割合)を算出する。   When the calculation of the internal inert gas amount MRES is completed in this way, the flow returns to FIG. 14. In step 54, using this internal inert gas amount MRES and the target equivalent ratio TFBYA, the internal inert gas rate MRESFR is calculated by the following equation. (Ratio of the amount of internal inert gas to the total amount of gas in the combustion chamber 5) is calculated.

MRESFR=MRES
/{MRES+MACYL×(1+TFBYA/14.7)}…(38)
これで内部不活性ガス率MRESFRの算出を総て終了する。
MRESFR = MRES
/{MRES+MACYL×(1+TFBYA/14.7)} (38)
This completes the calculation of the internal inert gas ratio MRESFR.

このように本実施形態によれば、内部不活性ガス量MRESを、燃焼室5の排気弁閉時期における不活性ガス量MRESCYLと、吸排気弁のオーバーラップ中の吹き返しガス量MRESOLとで構成し(図15のステップ63参照)、この場合に、燃焼室5の排気弁閉時期における温度TEV及び圧力PEVCを算出し(図16のステップ74、75)、これら温度TEVC、圧力PEVCと不活性ガスのガス定数REXとに基づいて状態方程式(上記(24)式)により燃焼室5の排気弁閉時期における不活性ガス量MRESCYLを算出する(図16のステップ76参照)ようにしたので、特に、燃焼室5内部の状態量(PEVC、VEVC、TEVC)が刻々と変化する過渡運転時においても、運転条件に関わらず精度良く燃焼室5の排気弁閉時期における不活性ガス量MRESCYLを算出(推定)できる。   As described above, according to the present embodiment, the internal inert gas amount MRES is configured by the inert gas amount MRESCYL when the exhaust valve of the combustion chamber 5 is closed and the blowback gas amount MRESOL during the overlap of the intake and exhaust valves. In this case, the temperature TEV and pressure PEVC at the closing timing of the exhaust valve in the combustion chamber 5 are calculated (steps 74 and 75 in FIG. 16), and these temperature TEVC, pressure PEVC and inert gas are calculated. Since the inert gas amount MRESCYL at the exhaust valve closing timing of the combustion chamber 5 is calculated from the state constant (Equation (24) above) based on the gas constant REX (see step 76 of FIG. 16), Even during transient operation in which the amount of state (PEVC, VEVC, TEVC) inside the combustion chamber 5 changes every moment, the combustion chamber 5 can be accurately obtained regardless of the operating conditions. The inert gas amount MRESCYL in the exhaust valve closing timing can be calculated (estimated).

また、燃焼室5の排気弁閉時期における温度TEVC及び圧力PEVC、不活性ガスのガス定数REX及び比熱比SHEATR、吸気圧力PINに基づいてオーバーラップ中の吹き返し不活性ガス流量(MRESOLtmp1、MRESOLtmp2)を算出し(図19、図20参照)、このガス流量にオーバーラップ中の積算有効面積ASUMOLを乗算して、オーバーラップ中の吹き返しガス量MRESOLを算出する(図17のステップ93参照)ようにしたので、精度良くオーバーラップ中吹き返しガス量MRESOLを算出(推定)できる。   In addition, based on the temperature TEVC and pressure PEVC of the combustion chamber 5 when the exhaust valve is closed, the gas constant REX and specific heat ratio SHEATR of the inert gas, and the intake pressure PIN, the blown back inert gas flow rate (MRESOLtmp1, MRESOLtmp2) during the overlap is determined. This was calculated (see FIGS. 19 and 20), and this gas flow rate was multiplied by the integrated effective area ASUMOL during the overlap to calculate the amount of blown back gas MRESOL during the overlap (see step 93 in FIG. 17). Therefore, the overlapped blow-back gas amount MRESOL can be calculated (estimated) with high accuracy.

このように、燃焼室5の排気弁閉時期における不活性ガス量MRESCYL、オーバーラップ中吹き返しガス量MRESOLとも精度良く算出(推定)できると、これらの和である内部不活性ガス量MRESも精度良く算出(推定)できることになり、この精度良く推定することが可能となった内部不活性ガス量MRESに基づいて算出される内部不活性ガス率MRESFRを、点火時期の算出に用いる燃焼室5内の吸気弁閉時期IVCにおける温度TINIに活かすことで(図5のステップ13参照)、燃焼室5内の吸気弁閉時期IVCにおける温度TINIを精度良く算出できる。また、精度良く推定することが可能となった内部不活性ガス量MRESを、燃料噴射量、バルブ開閉タイミング(オーバーラップ量)などにも活かすことで、エンジンを適切に制御することが可能である。   As described above, if both the inert gas amount MRESCYL and the overlapped blow-back gas amount MRESSOL in the combustion chamber 5 at the closing timing of the exhaust valve can be calculated (estimated) with high accuracy, the internal inert gas amount MRES, which is the sum of these, is also accurately calculated. The internal inert gas ratio MRESFR calculated based on the internal inert gas amount MRES that can be estimated with high accuracy can be calculated (estimated). By making use of the temperature TINI at the intake valve closing timing IVC (see step 13 in FIG. 5), the temperature TINI at the intake valve closing timing IVC in the combustion chamber 5 can be accurately calculated. In addition, the engine can be appropriately controlled by making use of the internal inert gas amount MRES that can be accurately estimated for the fuel injection amount, valve opening / closing timing (overlap amount), and the like. .

また、不活性ガスのガス定数REXや不活性ガスの比熱比SHEATRは、目標当量比TFBYAに応じた値としているので(図24、図27参照)、理論空燃比を外れた空燃比での運転時(例えば理論空燃比よりもリーンな空燃比で運転を行うリーン運転時、冷間始動時のようにエンジンが元々不安定な状態を安定させるために理論空燃比の空燃比よりもリッチ側の空燃比で運転するエンジン始動直後、同じく大きな出力が要求されるために理論空燃比の空燃比よりもリッチ側の空燃比で運転する全負荷運転時)にも、燃焼室5の排気弁閉時期における不活性ガス量MRESCYL、オーバーラップ中吹き返しガス量MRESOL、これらの合計である内部不活性ガス量MRES、これに基づく内部不活性ガス率MRESFRを精度良く算出できる。   Further, since the gas constant REX of the inert gas and the specific heat ratio SHEATR of the inert gas are values corresponding to the target equivalent ratio TFBYA (see FIGS. 24 and 27), the operation is performed at an air-fuel ratio that deviates from the theoretical air-fuel ratio. (E.g. during lean operation where the air / fuel ratio is leaner than the stoichiometric air / fuel ratio, in order to stabilize the engine's originally unstable state, such as during cold start, the engine is on the rich side of the stoichiometric air / fuel ratio. Immediately after starting the engine operating at the air-fuel ratio, since the same large output is required, the exhaust valve closing timing of the combustion chamber 5 is also applied during full load operation where the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Inert gas amount MRESCYL, overlapped blow-back gas amount MRESSOL, total internal inert gas amount MRES, and internal inert gas ratio MRESFR based on this are accurately calculated. It can be.

また、オーバーラップ期間の積算有効面積ASUMOLを仮想オリフィスの面積とし、この仮想オリフィスを排気が燃焼室5から吸気系へと吹き抜けると仮定しているので、オーバーラップ中の吹き返し不活性ガス量MRESOLの算出が簡略化されている。   Further, since the accumulated effective area ASUMOL during the overlap period is defined as the area of the virtual orifice, and it is assumed that the exhaust gas blows through the virtual orifice from the combustion chamber 5 to the intake system, the amount of the blown back inert gas amount MRESOL during the overlap is assumed. Calculation is simplified.

これで燃焼室5内の内部不活性ガス率MRESFRの算出についての説明を終了し、次にはノック限界点火時期KNOCKcalの算出ついて説明する。   This completes the description of the calculation of the internal inert gas ratio MRESFR in the combustion chamber 5, and next, the calculation of the knock limit ignition timing KNOCKcal will be described.

ここでは、まず新たに創出したノック制御の考え方について説明する。図29はノック発生時の燃焼室5内の圧力履歴を示している。高周波分を取り除いた平均圧力を改めて描いてみると、自着火時期θknk(ノック発生時期)に燃焼室5内の圧力が一気に上昇していることがわかる。このノックによる圧力上昇は燃焼室5内の未燃混合気が等容燃焼した結果で生じるとみなして、その圧力上昇分dPを次のように熱力学の計算式により算出する。   Here, the concept of the newly created knock control will be described first. FIG. 29 shows the pressure history in the combustion chamber 5 when knocking occurs. When the average pressure from which the high frequency component is removed is redrawn, it can be seen that the pressure in the combustion chamber 5 increases at a stretch at the self-ignition timing θknk (knock generation timing). The pressure increase due to the knock is considered to occur as a result of the unburned air-fuel mixture in the combustion chamber 5 burning at an equal volume, and the pressure increase dP is calculated by a thermodynamic calculation formula as follows.

いま、未燃燃料量MUBの未燃ガスが等容燃焼で全て燃えると仮定すると、熱力学より発熱量Qは次式で与えられる。   Assuming that all the unburned gas of the unburned fuel amount MUB burns by equal volume combustion, the calorific value Q is given by the following equation from thermodynamics.

Q=CF#×MUB …(補4)
ただし、CF#:燃料の低位発熱量、
一方、この発熱量Qにより燃焼室5内のガス温度が上昇するので、この温度上昇分をΔTとすれば次式が成立する。
Q = CF # × MUB (Supplement 4)
Where CF #: lower heating value of fuel,
On the other hand, the gas temperature in the combustion chamber 5 rises due to the calorific value Q. Therefore, if this temperature rise is ΔT, the following equation is established.

Q=Cv×M×ΔT …(補5)
ただし、M:燃焼室5内の全てのガスの質量、
Cv:既燃ガスの定容比熱、
(補4)、(補5)の両式は等しいと置いて温度上昇分ΔTについて解くと次式が得られる。
Q = Cv × M × ΔT (Supplement 5)
Where M is the mass of all gases in the combustion chamber 5,
Cv: constant volume specific heat of burned gas,
If both equations of (Supplement 4) and (Supplement 5) are equal, and solving for the temperature rise ΔT, the following equation is obtained.

ΔT=(CF#×MUB)/(Cv×M) …(補6)
気体の状態方程式PV=nRTの両辺を微分する(ただし、定容変化であるためVは一定)。
ΔT = (CF # × MUB) / (Cv × M) (Supplement 6)
Differentiate both sides of the gas equation of state PV = nRT (however, V is constant because of constant volume change).

V×dP=dn×R×T+n×R×dT …(補7)
ここで、ノックが発生するような状態ではモル数nの変化は小さいため、(補7)式右辺のdn=0として次式を得る。
V × dP = dn × R × T + n × R × dT (Supplement 7)
Here, since the change in the number of moles n is small in a state where knocking occurs, the following equation is obtained with dn = 0 on the right side of Equation (7).

dP=(n×R/V)×dT …(補8)
(補8)、(補6)の両式より温度上昇分dT(=ΔT)を消去し圧力上昇分dPについて整理すると最終的に次式を得る。
dP = (n × R / V) × dT (Supplement 8)
If the temperature rise dT (= ΔT) is eliminated from both equations (Auxiliary 8) and (Auxiliary 6) and the pressure rise dP is arranged, the following equation is finally obtained.

dP=n×R×CF#×MUB/(V×Cv×M)…(補9)
すなわち、(補9)式は、未燃燃料量MUB、燃焼室5の自着火時期における容積V、既燃ガスの定容比熱Cv、燃焼室5内の全てのガスの質量M、燃焼室5内の全てのガスの総モル数nが分かれば、圧力上昇分dPを計算式により求めることができることを示している。
dP = n * R * CF # * MUB / (V * Cv * M) (Supplement 9)
That is, (Supplement 9) is obtained by calculating the unburned fuel amount MUB, the volume V of the combustion chamber 5 at the time of self-ignition, the constant volume specific heat Cv of the burned gas, the mass M of all the gases in the combustion chamber 5, If the total number of moles n of all the gases is known, it indicates that the pressure increase dP can be obtained by a calculation formula.

この場合、燃焼室5の自着火時期は公知の手法を用いて求めることができる。公知の手法とは、単位クランク角毎に燃焼室5内の温度及び圧力を算出して図30Aまたは図30Bよりその温度、圧力に対する1/τを求め、この1/τを積算した値が1となるときのクランク角を自着火時期θknkとするものである。ここで、図30Aまたは図30Bのτは燃焼室5内の燃料が自着火にいたるまでの時間である。自着火時期θknkが求まれば、この自着火時期θknkから燃焼室5の自着火時期における容積Vknkが機械的に求まる。   In this case, the self-ignition timing of the combustion chamber 5 can be obtained using a known method. In the known method, the temperature and pressure in the combustion chamber 5 are calculated for each unit crank angle, 1 / τ with respect to the temperature and pressure is obtained from FIG. 30A or 30B, and the value obtained by integrating 1 / τ is 1. Is set to the self-ignition timing θknk. Here, τ in FIG. 30A or 30B is the time until the fuel in the combustion chamber 5 reaches self-ignition. When the self-ignition timing θknk is obtained, the volume Vknk at the self-ignition time of the combustion chamber 5 is mechanically obtained from the self-ignition timing θknk.

なお、第1実施形態ではガソリンを燃料としている場合に、この燃料のオクタン価推定値OCTESTを算出するようにしており、このオクタン価推定値OCTESTの燃料のときの1/τを算出する必要がある。このため、図30Aに示すオクタン価100(最大オクタン価)の燃料での1/τと、図30Bに示すオクタン価80(最小オクタン価)の燃料での1/τとに基づいてオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τを算出するようにしている(後述する)。   In the first embodiment, when gasoline is used as the fuel, the octane number estimated value OCTEST of this fuel is calculated, and it is necessary to calculate 1 / τ for the fuel of this octane number estimated value OCTEST. For this reason, the fuel with the estimated octane number OCTEST is 1 / τ based on the octane number 100 (maximum octane number) shown in FIG. 30A and 1 / τ based on the octane number 80 (minimum octane number) fuel shown in FIG. 30B. 1 / τ is calculated (described later).

一方、自着火時期θknkが分かれば図31より自着火時の燃焼質量割合BRknkを求めることができ、この自着火時の燃焼質量割合BRknkと燃料量QINJとから次の計算式により未燃燃料量MUBを求めることができる。すなわち、燃料量QINJのうちBRknkが既に燃焼している割合であるから、残りの1−BRknkがまだ燃焼していない割合となる。   On the other hand, if the self-ignition timing θknk is known, the combustion mass ratio BRknk at the time of self-ignition can be obtained from FIG. 31, and the unburned fuel amount is calculated from the combustion mass ratio BRknk at the time of self-ignition and the fuel amount QINJ by the following formula. MUB can be determined. That is, since BRknk is already combusted in the fuel amount QINJ, the remaining 1-BRknk is not combusted yet.

MUB=QINJ×(1−BRknk) …(補10)
ただし、図31では計算を簡単にするため、燃焼開始遅れ期間、初期燃焼期間、主燃焼期間の3つ分け、各期間の特性を直線で近似している。
MUB = QINJ × (1-BRknk) (Supplement 10)
However, in FIG. 31, in order to simplify the calculation, the combustion start delay period, the initial combustion period, and the main combustion period are divided into three, and the characteristics of each period are approximated by a straight line.

この場合、図31の特性はエンジンの負荷や回転速度が相違しても変わらないので、エンジン仕様が定まれば一義的に定まることから、運転条件の相違毎に適合する必要はない。   In this case, the characteristics shown in FIG. 31 do not change even if the engine load or the rotational speed is different. Therefore, if the engine specifications are determined, the characteristics are uniquely determined.

次に、既燃ガスの定容比熱Cvについても次のように熱力学の計算式により算出することができる。すなわち、定圧比熱Cpの定義はCp=(∂E/∂T)pであるから、この式を積分すると次式を得る。   Next, the constant volume specific heat Cv of burned gas can also be calculated by a thermodynamic calculation formula as follows. That is, since the definition of the constant pressure specific heat Cp is Cp = (∂E / ∂T) p, when this equation is integrated, the following equation is obtained.

∫dE=Cp×∫dT …(補11)
∴E=Cp×T …(補12)
(補12)式より定圧比熱Cpは次式で与えられる。
∫dE = Cp × ∫dT (Supplement 11)
∴E = Cp × T (Supplement 12)
From the formula (Supplement 12), the constant pressure specific heat Cp is given by the following formula.

Cp=E/T …(補13)
一方、理想気体で等圧変化のときにはCp−Cv=Rが成立するので、この式と(補13)式より定圧比熱Cpを消去し定容比熱Cvについて整理すると最終的に次式が得られる。
Cp = E / T (Supplement 13)
On the other hand, Cp−Cv = R is established when the pressure is constant and the ideal gas is changed. Therefore, when the constant pressure specific heat Cp is eliminated from this equation and (Equation 13) and the constant volume specific heat Cv is arranged, the following equation is finally obtained. .

Cv=E/T−R …(補14)
ただし、E:エンタルピ、
T:燃焼室5内の自着火時時期における平均温度、
上記(補9)式の燃焼室5内の全てのガスの質量Mは次式により計算できる。
Cv = E / TR (Supplement 14)
E: Enthalpy,
T: Average temperature at the time of self-ignition in the combustion chamber 5,
The mass M of all gases in the combustion chamber 5 of the above (Supplement 9) can be calculated by the following equation.

M=MRES+MACYL+QINJ …(補15)
ただし、MRES:内部不活性ガス量、
MACYL:シリンダ新気量、
QINJ:燃料量、
このように、未燃燃料量MUB、既燃ガスの定容比熱Cv、燃焼室5内の全てのガスの質量Mも(補10)、(補14)、(補15)の計算式によりそれぞれ求めることができることがわかる。残る未知数は、上記(補9)式の燃焼室5内の全てのガスの総モル数n、(補14)式のエンタルピE及び燃焼室5内の自着火時期における平均温度T(=TE)である。
M = MRES + MACYL + QINJ (Supplement 15)
Where MRES: amount of internal inert gas,
MACYL: Cylinder fresh air volume,
QINJ: Fuel amount,
Thus, the unburned fuel amount MUB, the constant volume specific heat Cv of the burned gas, and the mass M of all the gases in the combustion chamber 5 are also calculated by the formulas of (Supplement 10), (Supplement 14), and (Supplement 15), respectively. It can be seen that it can be obtained. The remaining unknowns are the total number of moles n of all the gases in the combustion chamber 5 of the above (Supplement 9), the enthalpy E of the (Supplement 14) and the average temperature T (= TE) at the self-ignition timing in the combustion chamber 5. It is.

ここで、上記(補9)式の燃焼室5内の全てのガスの総モル数n及び各成分ガスのモル数は燃焼の基礎式を用いて計算により求めることができ、各成分ガスのモル数と実験式とを用いて(補14)式のエンタルピEを計算することができる。燃焼室5内の自着火時期における平均温度TEも熱力学の式を用いて計算により求めることができる。   Here, the total number of moles n of all the gases in the combustion chamber 5 and the number of moles of each component gas can be obtained by calculation using the basic equation of combustion, and the moles of each component gas. Using the number and the empirical formula, the enthalpy E of the formula (Supplement 14) can be calculated. The average temperature TE at the self-ignition timing in the combustion chamber 5 can also be obtained by calculation using a thermodynamic equation.

このように、ノックによる圧力上昇分dPを、テーブルやマップに頼らずにほぼ計算式により求められるように構成しているのであり、これによりテーブルやマップ作成に要する実験の工数と時間を大幅に削減することができる。   In this way, the pressure increase dP due to knocking is configured so that it can be obtained almost by calculation formula without relying on a table or map, thereby greatly reducing the man-hours and time required for creating a table or map. Can be reduced.

後は、このようにして得た圧力上昇分dPとノックとを関連させることであり、このdPをノック強度推定値に換算する。   After that, the pressure increase dP obtained in this way is related to the knock, and this dP is converted into a knock strength estimated value.

次に、ノック限界点火時期KNOCKcalの算出を以下のフローチャートを参照しながら詳述する。   Next, calculation of the knock limit ignition timing KNOCKcal will be described in detail with reference to the following flowchart.

図32、図33(図2のステップ2のサブルーチン)はノック限界点火時期KNOCKcalを算出するためのもので、クランク角が所定の時期(例えばMBTCAL)になると実行する。なお、以下では前述のフローで既に求めている物理量を重複して求めているような部分もあるが、説明する。   32 and 33 (subroutine of step 2 in FIG. 2) are for calculating the knock limit ignition timing KNOCKcal, and are executed when the crank angle reaches a predetermined timing (for example, MBTCAL). In the following description, there is a part where the physical quantity already obtained in the above-described flow is obtained in duplicate.

図32においてステップ201では、図14のステップ52、53で算出されているシリンダ新気量MACYL[g]及び内部不活性ガス量MRES[g]、燃料量QINJ[g]、図10のステップ171で算出されている初期燃焼期間BURN1[deg]、図12のステップ191で算出されている主燃焼期間BURN2[deg]、図13のステップ43で算出されている基本点火時期MBTCAL[degBTDC]のほか、図5のステップ17で算出されている点火無駄時間相当値IGNDEAD[deg]、温度センサ43により検出されるコレクタ内温度TCOL[K]、温度センサ45より検出される排気温度TEXH[K]、圧力センサ44により検出されるコレクタ内圧力PCOL[Pa]を読み込む。なお、燃料量QINJ[g]は燃料噴射パルス幅TI[ms]に比例させて求めればよい。   32, in step 201, the cylinder fresh air amount MACYL [g] and the internal inert gas amount MRES [g], the fuel amount QINJ [g] calculated in steps 52 and 53 in FIG. 14, and the step 171 in FIG. In addition to the initial combustion period BURN1 [deg] calculated in step 1, the main combustion period BURN2 [deg] calculated in step 191 in FIG. 12, the basic ignition timing MBTCAL [degBTDC] calculated in step 43 in FIG. , The ignition dead time equivalent value IGNDEAD [deg] calculated in step 17 of FIG. 5, the collector internal temperature TCOL [K] detected by the temperature sensor 43, the exhaust gas temperature TEXH [K] detected by the temperature sensor 45, A collector internal pressure PCOL [Pa] detected by the pressure sensor 44 is read. The fuel amount QINJ [g] may be obtained in proportion to the fuel injection pulse width TI [ms].

ステップ202ではシリンダ新気量MACYL[g]をWIDRY[g]に、内部不活性ガス量MRES[g]をMASSZ[g]に移す。これらWIDRY、MASSZは、ノック強度推定値KICの算出にのみ用いるために導入したもので、WIDRYはシリンダ新気量、MASSZは内部不活性ガス量である。   In step 202, the cylinder fresh air amount MACYL [g] is moved to WIDRY [g], and the internal inert gas amount MRES [g] is moved to MASSZ [g]. These WIDRY and MASSZ are introduced for use only in calculating the knock magnitude estimated value KIC. WIDRY is the cylinder fresh air amount and MASSZ is the internal inert gas amount.

ステップ203では基本点火時期MBTcal[degBTDC]と点火無駄時間相当クランク角IGNDEAD[deg]を加算した値(つまり燃焼開始時のクランク角)をクランク角θ[degBTDC]にセットする。   In step 203, a value obtained by adding the basic ignition timing MBTcal [degBTDC] and the ignition dead time equivalent crank angle IGNDEAD [deg] (that is, the crank angle at the start of combustion) is set to the crank angle θ [degBTDC].

ステップ204では燃焼室5の圧縮開始時温度TC0[K]を次式により算出する。   In step 204, the compression start temperature TC0 [K] of the combustion chamber 5 is calculated by the following equation.

TC0={(WIDRY+QINJ)×TCOL+MASSZ×TEXH}
/(WIDRY+QINJ+MASSZ) …(60)
ここでは、不活性ガスと新気の比熱を等しくして式を簡略化している。
TC0 = {(WIDRY + QINJ) × TCOL + MASSZ × TEXH}
/ (WIDRY + QINJ + MASSZ) (60)
Here, the specific heat of the inert gas and fresh air is made equal to simplify the equation.

ステップ205では燃焼室5の圧縮開始時圧力PC0[Pa]を算出する。これは圧力センサ44により検出される吸気弁閉時期IVCのコレクタ内圧力PCOLをPC0とすればよい。   In step 205, the compression start pressure PC0 [Pa] of the combustion chamber 5 is calculated. For this purpose, the collector internal pressure PCOL at the intake valve closing timing IVC detected by the pressure sensor 44 may be set to PC0.

ステップ206〜208はオクタン価推定値OCTESTの燃料に対する1/τを算出する部分である。最大オクタン価から最小オクタン価までの複数の異なるオクタン価毎に1/τのマップを備えさせるとROM容量が大きくなり過ぎるので、ここでは最大オクタン価(例えば100)の燃料に対する1/τのマップと、最小オクタン価(例えば80)の燃料に対する1/τのマップとだけ持たせておき、最大オクタン価と最小オクタン価の間にあるオクタン価(オクタン価推定値OCTEST)の燃料に対する1/τは、それらオクタン価100の燃料での1/τと、オクタン価80の燃料での1/τとの間を補間計算して算出する。   Steps 206 to 208 are parts for calculating 1 / τ of the estimated octane number OCTEST for the fuel. If a 1 / τ map is provided for each of a plurality of different octane numbers from the maximum octane number to the minimum octane number, the ROM capacity becomes too large. Therefore, here, the 1 / τ map for the fuel having the maximum octane number (for example, 100) and the minimum octane number Only 1 / τ map for (for example, 80) fuels, and 1 / τ for fuels with an octane number (octane number estimated value OCTEST) between the maximum octane number and the minimum octane number are the fuels of those octane number 100 fuels. It is calculated by interpolating between 1 / τ and 1 / τ for fuel with an octane number of 80.

具体的にはステップ206、207で圧縮開始時温度TC0と圧縮開始時圧力PC0とから図30A、図30Bを内容とするマップをそれぞれ検索することによりオクタン価100の燃料での1/τ、オクタン価80の燃料での1/τを算出する。各1/τは図30A、図30Bのように温度、圧力が大きくなるほど大きくなる値である。また、温度、圧力が同じであれば、オクタン価100の燃料での1/τのほうが、オクタン価80の燃料での1/τより大きい傾向を示す。従って、ステップ208ではオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τを次式(補間計算式)により算出する。   Specifically, in steps 206 and 207, by searching the maps having the contents shown in FIGS. 30A and 30B from the compression start temperature TC0 and the compression start pressure PC0, 1 / τ and octane number 80 for the fuel having the octane number 100 are obtained. 1 / τ is calculated for each fuel. Each 1 / τ is a value that increases as the temperature and pressure increase as shown in FIGS. 30A and 30B. Further, if the temperature and pressure are the same, 1 / τ for the fuel with an octane number of 100 tends to be greater than 1 / τ for the fuel with an octane number of 80. Therefore, in step 208, 1 / τ in the fuel of the estimated octane number OCTEST is calculated by the following equation (interpolation calculation equation).

1/τEST=1/τ80+(OCTEST−80)
×(1/τ100−1/τ80)/(100−80)
…(補17)
ただし、1/τEST:オクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τ、
1/τ100:オクタン価100の燃料での1/τ、
1/τ80 :オクタン価80の燃料での1/τ、
ここで、オクタン価推定値OCTESTの算出については図38により後述する。
1 / τEST = 1 / τ80 + (OCTEST-80)
× (1 / τ100-1 / τ80) / (100-80)
... (Supplement 17)
Where 1 / τEST: 1 / τ in the fuel of the estimated octane number OCTEST
1 / τ100: 1 / τ with 100-octane fuel
1 / τ80: 1 / τ with fuel of octane number 80
Here, calculation of the estimated octane value OCTEST will be described later with reference to FIG.

ステップ209ではこのオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τをSUMに加算する。SUMは1/τの積算値を表す。積算値SUMの初期値はゼロである。   In step 209, 1 / τ of the estimated octane number OCTEST with fuel is added to the SUM. SUM represents an integrated value of 1 / τ. The initial value of the integrated value SUM is zero.

ステップ210ではこの積算値SUMと1とを比較する。積算値SUMが1に満たないときには自着火したタイミングでないのでステップ211に進んで現在のクランク角θと所定値const01を比較する。ここで、所定値const01には点火後のノックがもう生じないクランク角位置(例えば90degATDC)を設定している。現在のクランク角θが所定値const01を超えていないときにはステップ212に進み、クランク角を所定角度const02(例えば1deg)だけ進める。   In step 210, the integrated value SUM is compared with 1. When the integrated value SUM is less than 1, it is not the timing of self-ignition, so the routine proceeds to step 211 where the current crank angle θ is compared with the predetermined value const01. Here, a crank angle position (for example, 90 degATDC) at which knocking after ignition no longer occurs is set as the predetermined value const01. When the current crank angle θ does not exceed the predetermined value const01, the routine proceeds to step 212, and the crank angle is advanced by a predetermined angle const02 (for example, 1 deg).

ステップ213では燃焼室5内の瞬間圧縮比εθを算出する。この瞬間圧縮比εθは燃焼室5の隙間容積Vcを燃焼室5の現在のクランク角θにおける容積で除算した値である。燃焼室5の現在のクランク角θにおける容積はピストン6のストローク位置つまりエンジンのクランク角により定まるので、クランク角θをパラメータとするテーブルを予め作成しておき現在のクランク角θからこのテーブルを検索することにより求めればよい。   In step 213, the instantaneous compression ratio εθ in the combustion chamber 5 is calculated. This instantaneous compression ratio εθ is a value obtained by dividing the clearance volume Vc of the combustion chamber 5 by the volume of the combustion chamber 5 at the current crank angle θ. Since the volume of the combustion chamber 5 at the current crank angle θ is determined by the stroke position of the piston 6, that is, the crank angle of the engine, a table with the crank angle θ as a parameter is created in advance and this table is searched from the current crank angle θ. What is necessary is just to ask for.

ステップ214では現在のクランク角θのときの燃焼質量割合BRを算出する。これには、まず現在のクランク角θから、燃焼質量割合を求めるためのクランク角Θ[degATDC]を算出する。   In step 214, the combustion mass ratio BR at the current crank angle θ is calculated. For this purpose, first, a crank angle Θ [degATDC] for obtaining a combustion mass ratio is calculated from the current crank angle θ.

この場合、変数としてのクランク角Θは圧縮上死点TDCを基準のゼロとしてこれより遅角側をプラス、これより進角側をマイナスに採った値であり、このクランク角Θ[degATDC]を用いると燃焼質量割合BRは次のような一次式となる。   In this case, the crank angle Θ as a variable is a value obtained by taking the compression top dead center TDC as a reference zero and adding the retard side to the plus and the advance side minus to the crank angle Θ [degATDC]. When used, the combustion mass ratio BR becomes the following linear expression.

燃焼遅れ期間;
BR=0 …(61)
初期燃焼期間;
BR=SS1×(Θ+MBTCAL−IGNDEAD) …(62)
主燃焼期間 ;
BR=0.02+SS2×(Θ+MBTCAL−IGNDEAD−BURN1)
…(63)
ただし、SS1:0.02/BURN1、
SS2:0.58/BURN2、
従って、算出したクランク角Θが燃焼遅れ期間にあるときには(61)式により、初期燃焼期間にあるときには(62)式により、主燃焼期間にあるときには(63)式により燃焼質量割合を算出する。
Combustion delay period;
BR = 0 (61)
Initial combustion period;
BR = SS1 × (Θ + MBTCAL−IGNEAD) (62)
Main combustion period;
BR = 0.02 + SS2 × (Θ + MBTCAL-IGNDEAD-BURN1)
... (63)
However, SS1: 0.02 / BURN1,
SS2: 0.58 / BURN2,
Accordingly, the combustion mass ratio is calculated by the equation (61) when the calculated crank angle Θ is in the combustion delay period, by the equation (62) when in the initial combustion period, and by the equation (63) when in the main combustion period.

ステップ215、216では燃焼室5内の燃料が燃焼したときの平均温度TC[K]と平均圧力PC[Pa]を次式により算出する。   In steps 215 and 216, an average temperature TC [K] and an average pressure PC [Pa] when the fuel in the combustion chamber 5 burns are calculated by the following equations.

TC=TC0×εθ^0・35
+CF#×QINJ×BR/(MASSZ+WIDRY+QINJ)
…(64)
PC=PC0×εθ^1.35×TC/TC0/εθ^0.35…(65)
ただし、εθ :瞬間圧縮比、
CF#:燃料の低位発熱量、
(64)、(65)式は燃焼室5内でガスが断熱圧縮されると共に定容変化で燃焼すると仮定したときの式である。すなわち、(64)式右辺第1項が断熱圧縮後の温度を、(65)式右辺のPC0×εθ^1.35が断熱圧縮後の圧力を、これに対して(64)式右辺第2項が定容変化で燃焼により温度上昇した分を、(65)式右辺のTC/TC0/εθ^0.35が定容変化での燃焼による圧力上昇率を表している。
TC = TC0 × εθ ^ 0 ・ 35
+ CF # × QINJ × BR / (MASSZ + WIDRY + QINJ)
... (64)
PC = PC0 × εθ ^ 1.35 × TC / TC0 / εθ ^ 0.35 (65)
Where εθ is the instantaneous compression ratio,
CF #: Lower heating value of fuel,
The equations (64) and (65) are equations when it is assumed that the gas is adiabatically compressed in the combustion chamber 5 and combusted with a constant volume change. That is, the first term on the right side of equation (64) is the temperature after adiabatic compression, PC0 × εθ ^ 1.35 on the right side of equation (65) is the pressure after adiabatic compression, and the second term on the right side of equation (64). TC / TC0 / εθ ^ 0.35 on the right side of equation (65) represents the rate of pressure increase due to combustion at constant volume change, where the term is the temperature rise due to combustion at constant volume change.

ステップ217では燃焼室5内の未燃混合気の温度Tubを次式により算出する。   In step 217, the temperature Tub of the unburned mixture in the combustion chamber 5 is calculated by the following equation.

Tub=TC0×εθ^0・35×(PC/PC0/εθ^1.35)
^(0.35/1.35) …(66)
(66)式は燃焼室5内でガスが断熱圧縮されると共に、(64)式とは相違して、可逆断熱変化で燃焼すると仮定したときの式である。すなわち、(66)式右辺のTC0×εθ^0.35が断熱圧縮後の温度を、(66)式右辺の(PC/PC0/εθ^1.35)^(0.35/1.35)が可逆断熱変化での燃焼による温度上昇率を表している。
Tub = TC0 × εθ ^ 0 · 35 × (PC / PC0 / εθ ^ 1.35)
^ (0.35 / 1.35) (66)
The equation (66) is an equation when it is assumed that the gas is adiabatically compressed in the combustion chamber 5 and is burned by a reversible adiabatic change, unlike the equation (64). That is, TC0 × εθ ^ 0.35 on the right side of equation (66) represents the temperature after adiabatic compression, and (PC / PC0 / εθ ^ 1.35) ^ (0.35 / 1.35) on the right side of equation (66). Represents the rate of temperature rise due to combustion in a reversible adiabatic change.

なお、未燃混合気の圧力は上記(65)式の平均圧力PCと等しいと仮定する。   It is assumed that the pressure of the unburned mixture is equal to the average pressure PC in the above equation (65).

ここで、(64)式の平均温度TCと、(66)式の未燃混合気の温度Tubとの違いは次のようなものである。すなわち、(64)式の平均温度TCは燃焼室5内で発生した熱が燃焼室5内の全てのガスを昇温させると仮定したときの温度である。これに対して、(66)式の未燃混合気温度Tubは燃焼室5内でガスが既燃ガスと未燃ガスの2つに分離された状態にあり、燃焼室5内で発生した熱は既燃ガスのみを昇温させると仮定したときの温度である。そして、未燃混合気の自着火により急激な圧力上昇が生じてノックが発生する。   Here, the difference between the average temperature TC of the equation (64) and the temperature Tub of the unburned mixture of the equation (66) is as follows. That is, the average temperature TC in the equation (64) is a temperature when it is assumed that the heat generated in the combustion chamber 5 raises the temperature of all the gases in the combustion chamber 5. On the other hand, the unburned gas mixture temperature Tub of the equation (66) is in a state where the gas is separated into the burned gas and the unburned gas in the combustion chamber 5, and the heat generated in the combustion chamber 5. Is a temperature when it is assumed that only the burned gas is heated. Then, a sudden pressure increase occurs due to self-ignition of the unburned mixture, and knocking occurs.

この後はステップ206に戻り、ステップ206、207において、初回に用いた燃焼開始時温度TC0と燃焼開始時圧力PC0に代えて、今度はステップ216、217で得ている未燃混合気温度Tubと未燃混合気圧力(=PC)から図30A、図30Bを内容とするマップをそれぞれ検索することによりオクタン価100の燃料での1/τとオクタン価80の燃料での1/τとを算出する。そしてステップ208ではこれら2つの1/τに基づいてオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τを上記の(補17)式を用いて算出し、算出したオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τをステップ209で積算値SUMに積算する。そして、積算後のSUMと1をステップ210で、また現在のクランク角θと所定値const01をステップ211で比較する。積算値SUMが1に満たずかつクランク角θが所定値const02を超えていない場合にはステップ212〜217の操作を行って燃焼室平均圧力PCと未燃混合気温度Tubを算出し、再びステップ206〜217の操作を繰り返す。   Thereafter, the process returns to Step 206. In Steps 206 and 207, instead of the initial combustion start temperature TC0 and the combustion start pressure PC0, the unburned mixture temperature Tub obtained in Steps 216 and 217 is changed. By searching maps containing the contents of FIG. 30A and FIG. 30B from the unburned mixture pressure (= PC), 1 / τ for an octane number 100 fuel and 1 / τ for an octane number 80 fuel are calculated. In step 208, 1 / τ in the fuel of the estimated octane number OCTEST is calculated based on these two 1 / τ using the above-mentioned (Supplement 17), and 1 / τ in the fuel of the calculated octane number estimated value OCTEST is calculated. In step 209, τ is integrated into the integrated value SUM. Then, the summed SUM and 1 are compared in step 210, and the current crank angle θ and the predetermined value const01 are compared in step 211. When the integrated value SUM is less than 1 and the crank angle θ does not exceed the predetermined value const02, the operations of steps 212 to 217 are performed to calculate the combustion chamber average pressure PC and the unburned mixture temperature Tub, and the step is again performed. The operations 206 to 217 are repeated.

このようにクランク角θを所定値const02進める毎に燃焼室平均圧力PCと未燃混合気温度Tubを算出し直してオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τを算出しこれを積算値SUMに積算することで、ステップ209における積算値SUMが1に向かって徐々に大きくなってゆく。   Thus, every time the crank angle θ is advanced by the predetermined value const02, the combustion chamber average pressure PC and the unburned mixture temperature Tub are recalculated to calculate 1 / τ in the fuel of the estimated octane number OCTEST, and this is used as the integrated value SUM. By integrating, the integrated value SUM in step 209 gradually increases toward 1.

やがて積算値SUMが1以上となったときには自着火時期(ノック発生時期)になったと判断し、ステップ210より図33のステップ218に進んでそのときのクランク角θを自着火時期θknkに移す。   When the integrated value SUM eventually becomes 1 or more, it is determined that the self-ignition timing (knock occurrence time) has come, and the routine proceeds from step 210 to step 218 in FIG. 33, and the crank angle θ at that time is shifted to the self-ignition timing θknk.

図33のステップ219では、自着火時の燃焼質量割合BRknkを算出する。これは自着火時期θknkが初期燃焼期間にあるときにはこの自着火時期θknkを圧縮上死点TDCを基準とする上記のクランク角Θに変換し、その変換したクランク角Θを上記の(62)式に、また自着火時期θknkが主燃焼期間にあるときにはこの自着火時期θknkを圧縮上死点TDCを基準とする上記のクランク角Θに変換し、その変換したクランク角Θを上記の(63)式にそれぞれ代入することによって求めることができる。   In step 219 of FIG. 33, a combustion mass ratio BRknk at the time of self-ignition is calculated. This is because when the auto-ignition timing θknk is in the initial combustion period, the auto-ignition timing θknk is converted into the crank angle Θ based on the compression top dead center TDC, and the converted crank angle Θ is expressed by the above equation (62). In addition, when the self-ignition timing θknk is in the main combustion period, the self-ignition timing θknk is converted into the crank angle Θ based on the compression top dead center TDC, and the converted crank angle Θ is converted into the above (63) It can be obtained by assigning each to the formula.

ステップ220では、燃焼室5の自着火時θknkにおける平均温度TEを算出する。これは上記(64)式右辺の燃焼質量割合BRに1.0を代入して得られる燃焼室5の平均温度TCを燃焼室5の自着火時平均温度TEとして求めればよい。   In step 220, an average temperature TE at the time of self-ignition of the combustion chamber 5 at θknk is calculated. This may be obtained by calculating the average temperature TC of the combustion chamber 5 obtained by substituting 1.0 into the combustion mass ratio BR on the right side of the equation (64) as the self-ignition average temperature TE of the combustion chamber 5.

ステップ221では、燃焼室5の自着火時期θknkにおける容積Vknkを算出する。燃焼室5の自着火時期θknkにおける容積Vknkは、燃焼室5の現在のクランク角θにおける容積と同様に、ピストン6のストローク位置つまりエンジンのクランク角により定まるので、クランク角θをパラメータとするテーブルを予め作成しておき自着火時θknkからこのテーブルを検索することにより求めればよい。   In step 221, the volume Vknk of the combustion chamber 5 at the self-ignition timing θknk is calculated. Since the volume Vknk of the combustion chamber 5 at the self-ignition timing θknk is determined by the stroke position of the piston 6, that is, the crank angle of the engine, similarly to the volume at the current crank angle θ of the combustion chamber 5, a table using the crank angle θ as a parameter. May be obtained by searching this table from θknk during self-ignition.

ステップ222では燃料量QINJ[g]と自着火時の燃焼質量割合BRknkとから自着火時の未燃燃料量MUB[g]を次式により算出する。   In step 222, the unburned fuel amount MUB [g] at the time of self-ignition is calculated from the fuel amount QINJ [g] and the combustion mass ratio BRknk at the time of self-ignition by the following equation.

MUB=QINJ×(1−BRknk) …(67)
(67)式は上記(補10)式そのものである。
MUB = QINJ × (1-BRknk) (67)
The expression (67) is the above (complement 10) itself.

ステップ223では総ガスモル数MLALLを算出する。これについては図34のフローにより説明する。   In step 223, the total gas mole number MLALL is calculated. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

図34(図33ステップ223のサブルーチン)において、ステップ241では図32のステップ202で算出されている内部不活性ガス量MASSZ[g]、シリンダ新気量WIDRY[g]、燃料量QINJ[g]を読み込み、ステップ242で燃焼室5の内部不活性ガス率RTOEGRを次式により算出する。   34 (subroutine of step 223 in FIG. 33), in step 241, the internal inert gas amount MASSZ [g], the cylinder fresh air amount WIDRY [g], and the fuel amount QINJ [g] calculated in step 202 of FIG. In step 242, the internal inert gas ratio RTOEGR in the combustion chamber 5 is calculated by the following equation.

RTOEGR=MASSZ/(MASSZ+WIDRY+QINJ)…(68)
ステップ243では燃焼室5内の燃料が全て燃焼した(つまりBR=1)ときの各ガス成分のモル数を算出する。ただし、ガス成分としては、燃料のほかは、O2、N2、CO2、CO、H2Oに限定する。また、ガソリンの燃料組成をC714で近似している。
RTOEGR = MASSZ / (MASSZ + WIDRY + QINJ) (68)
In step 243, the number of moles of each gas component when all the fuel in the combustion chamber 5 is burned (that is, BR = 1) is calculated. However, the gas components are limited to O 2 , N 2 , CO 2 , CO, and H 2 O other than the fuel. Further, the fuel composition of gasoline is approximated by C 7 H 14 .

まず、燃料量QINJ[g]の燃料が燃焼した後に発生する総排出ガスのモル数WEDRY[mol]と排出ガス中のO2、N2、CO2、CO、H2Oといったそれぞれのガス成分のモル数XEO2[mol]、XEN2[mol]、XECO2[mol]、XECO[mol]、XEH2O[mol]を次のように算出する。 First, the number of moles WEDRY [mol] of the total exhaust gas generated after the fuel amount QINJ [g] is combusted and the respective gas components such as O 2 , N 2 , CO 2 , CO, and H 2 O in the exhaust gas The number of moles of XEO2 [mol], XEN2 [mol], XECO2 [mol], XECO [mol], and XEH2O [mol] is calculated as follows.

総排出ガス;WEDRY=MIDRY#×WlDRY−QlNJ
/(B#×AC#+A#×AH)×(A#/4) …(69.1)
酸素 ;XEO2 ={MIDRY#×WlDRY×0.21−QINJ
/(B#×AC#+A#×AH)×(B#+A#/4)}
/WEDRY …(69.2)
二酸化炭素;XECO2={QINJ/(B#×AC#+A#×AH#)×B#}
/WEDRY …(69.3)
一酸化炭素;XECO =0 …(69.4)
窒素 ;XEN2 =1−XEO2−XECO2−XECO …(69.5)
水 ;XEH2O={MIDRY#×WIDRY×15/745
+QINJ/(B#×AC#+A#×AH#)
×A#/2}/WEDRY …(69.6)
ただし、MIDRY#:1g当たりの新気ガスのモル数
AH#:水素のモル質量、
AC#:炭素のモル質量、
A#、B#:定数、
ここで、ガソリンの組成をC714で近似しているため、定数A#は14、定数B#は7である。
Total exhaust gas; WEDRY = MIDRY # × WlDRY-QlNJ
/ (B # × AC # + A # × AH) × (A # / 4) (69.1)
Oxygen; XEO2 = {MIDRY # × WlDRY × 0.21-QINJ
/ (B # × AC # + A # × AH) × (B # + A # / 4)}
/ WEDRY (69.2)
Carbon dioxide; XECO2 = {QINJ / (B # × AC # + A # × AH #) × B #}
/ WEDRY (69.3)
Carbon monoxide; XECO = 0 (69.4)
Nitrogen: XEN2 = 1-XEO2-XECO2-XECO (69.5)
Water; XEH2O = {MIDRY # × WIDRY × 15/745
+ QINJ / (B # × AC # + A # × AH #)
× A # / 2} / WEDRY (69.6)
However, MIDRY #: Number of moles of fresh gas per gram
AH #: molar mass of hydrogen,
AC #: molar mass of carbon,
A #, B #: constant,
Here, since the composition of gasoline is approximated by C 7 H 14 , the constant A # is 14 and the constant B # is 7.

次に、燃焼サイクル初期の各ガス成分のモル数WGAS[mol]、WEGR[mol]、WO2[mol]、WN2[mol]、WCO2[mol]、WCO[mol]、WH2O[mol]を次のように算出する。   Next, the number of moles of each gas component at the initial stage of the combustion cycle WGAS [mol], WEGR [mol], WO2 [mol], WN2 [mol], WCO2 [mol], WCO [mol], WH2O [mol] Calculate as follows.

燃料 ;WGAS=QINJ/(B#×AC#+A#×AH#)
…(70.1)
不活性ガス;WEGR=MIDRY#×WIDRY×RTOEGR…(70.2)
酸素 ;WO2 =MIDRY#×WIDRY×0.21+WEGR×XEO2
…(70.3)
窒素 ;WN2 =MIDRY#×WIDRY×0.89+WEGR×XEN2
…(70.4)
二酸化炭素;WCO2=WEGR×XECO2 …(70.5)
一酸化炭素;WCO =WEGR×XECO …(70.6)
水 ;WH2O=MIDRY#×WIDRY×15/745
+WEGR×XEH2O …(70.7)
次に、全て燃焼した(つまりBR=1)ときの各ガス成分のモル数MLGAS[mol]、MLO2[mol]、MLN2[mol]、MLCO2[mol]、MLCO[mol]、MLH2O[mol]を次のように算出する。
Fuel: WGAS = QINJ / (B # × AC # + A # × AH #)
... (70.1)
Inert gas; WEGR = MIDRY # × WIDRY × RTOEGR (70.2)
Oxygen: WO2 = MIDRY # × WIDRY × 0.21 + WEGR × XEO2
... (70.3)
Nitrogen; WN2 = MIDRY # × WIDRY × 0.89 + WEGR × XEN2
... (70.4)
Carbon dioxide; WCO2 = WEGR × XECO2 (70.5)
Carbon monoxide; WCO = WEGR × XECO (70.6)
Water; WH2O = MIDRY # × WIDRY × 15/745
+ WEGR × XEH2O (70.7)
Next, the number of moles MGLAS [mol], MLO2 [mol], MLN2 [mol], MLCO2 [mol], MLCO [mol], MLH2O [mol] of each gas component when all are combusted (that is, BR = 1). Calculate as follows.

燃料 ;MLGAS=WGAS−QINJ/(B#×AC#+A#×AH#)
…(71.1)
酸素 ;MLO2 =WO2−(B#+A#/4)×QlNJ
/(B#×AC#+A#×AH#) …(71.2)
窒素 ;MLN2 =WN2 …(71.3)
二酸化炭素;MLCO2=WCO2+B#×QINJ
/(B#×AC#+A#×AH#) …(71.4)
一酸化炭素;MLCO =WCO …(71.5)
水 ;MLH2O=WH2O+A#/2×QINJ
/(B#×AC#+A#×AH#) …(71.6)
これで、燃焼室5内の燃料が全て燃焼した(つまりBR=1)ときの各ガス成分のモル数の算出を終了するので、ステップ244に進み各ガス成分のモル数の総和を燃焼室5内の燃料が全て燃焼したときの総ガスモル数MLALLとして、つまり次式により総ガスモル数MLALLを算出する。
Fuel; MLGAS = WGAS-QINJ / (B # × AC # + A # × AH #)
... (71.1)
Oxygen; MLO2 = WO2- (B # + A # / 4) × QlNJ
/ (B # × AC # + A # × AH #) (71.2)
Nitrogen; MLN2 = WN2 (71.3)
Carbon dioxide; MLCO2 = WCO2 + B # × QINJ
/ (B # × AC # + A # × AH #) (71.4)
Carbon monoxide; MLCO = WCO (71.5)
Water; MLH2O = WH2O + A # / 2 × QINJ
/ (B # × AC # + A # × AH #) (71.6)
This completes the calculation of the number of moles of each gas component when all the fuel in the combustion chamber 5 has been burned (that is, BR = 1), and thus the process proceeds to step 244 to calculate the sum of the number of moles of each gas component. As the total number of gas moles MLALL when all of the fuel is burned, that is, the total number of gas moles MLALL is calculated by the following equation.

MLALL=MLGAS+MLO2+MLN2+MLCO2+MLCO+MLH2O
…(71.7)
このようにして総ガスモル数MLALLの算出を終わったら図33のステップ224に戻り、ガスエンタルピ(自着火する燃料ガスのエンタルピ)E[cal/mol]を算出する。このガスエンタルピの算出については図35のフローにより説明する。図35(図33ステップ224のサブルーチン)においてステップ251では、図33のステップ220で算出されている燃焼室5の自着火時平均温度TE、図34のステップ243、244で算出されている各ガス成分のモル数MLGAS、MLO2、MLN2、MLCO2、MLCO、MLH2O、総ガスモル数MLALLを読み込む。
MLALL = MLGAS + MLO2 + MLN2 + MLCO2 + MLCO + MLH2O
... (71.7)
When the calculation of the total gas mole number MLALL is completed in this way, the process returns to step 224 in FIG. 33 to calculate the gas enthalpy (enthalpy of self-ignited fuel gas) E [cal / mol]. The calculation of the gas enthalpy will be described with reference to the flow of FIG. 35 (subroutine of step 224 in FIG. 33), in step 251, the self-ignition average temperature TE of the combustion chamber 5 calculated in step 220 of FIG. 33, and each gas calculated in steps 243 and 244 of FIG. The number of moles of components MLGAS, MLO2, MLN2, MLCO2, MLCO, MLH2O, and the total number of moles of gas MLALL are read.

ステップ252では自着火時平均温度TEから各ガス成分のエンタルピEO2、EN2、ECO2、ECO、EH2Oを算出する。各ガス成分のエンタルピは次の水谷の実験式(内燃機関vol.11 No.125p79参照)を用いて算出すればよい。
(1)TE<1200Kの場合
E=A0#+1000×(A1#×(TE/1000)
+A2#/2×(TE/1000)^2
+A3#/3×(TE/1000)^3
+A4#/4×(TE/1000)^4
+A5#/5×(TE/1000)^5)+HDL#…(72.1)
(2)TE>1200Kの場合
E=B0#+1000×(B1#×(TE/1000)
+B2#×LN(TE/1000)
−B3#/(TE/1000)
−B4#/2/(TE/1000)^2
−B5#/3/(TE/1000)^3)+HDL#…(72.2)
ただし、A0#〜A5#、B0〜B5#、HDL#は実験により求める適合値、
ステップ253では燃料のエンタルピEGを次式により算出する。
In step 252, enthalpy EO2, EN2, ECO2, ECO, EH2O of each gas component is calculated from the average temperature TE during self-ignition. What is necessary is just to calculate the enthalpy of each gas component using the following Mizutani empirical formula (refer to internal combustion engine vol.11 No.125p79).
(1) When TE <1200K E = A0 # + 1000 × (A1 # × (TE / 1000)
+ A2 # / 2 × (TE / 1000) ^ 2
+ A3 # / 3 × (TE / 1000) ^ 3
+ A4 # / 4 × (TE / 1000) ^ 4
+ A5 # / 5 × (TE / 1000) ^ 5) + HDL # (72.1)
(2) When TE> 1200K E = B0 # + 1000 × (B1 # × (TE / 1000)
+ B2 # × LN (TE / 1000)
-B3 # / (TE / 1000)
-B4 # / 2 / (TE / 1000) ^ 2
-B5 # / 3 / (TE / 1000) ^ 3) + HDL # (72.2)
However, A0 # to A5 #, B0 to B5 #, and HDL # are adapted values obtained by experiments,
In step 253, the enthalpy EG of the fuel is calculated by the following equation.

EG=B#/AC#×ECO2+A#/AH#×EH20/2
+(B#/AC#+A#/AH#/4)×EO2…(72.3)
ステップ254では各ガス成分の平均エンタルピEを次式により計算して図35の処理を終了し、図33のステップ225に戻る。
EG = B # / AC # × ECO2 + A # / AH # × EH20 / 2
+ (B # / AC # + A # / AH # / 4) × EO2 (72.3)
In step 254, the average enthalpy E of each gas component is calculated by the following equation, the processing in FIG. 35 is terminated, and the processing returns to step 225 in FIG.

E=(MLGAS×EG+MLO2×EO2+MLN2×EN2
+MLCO2×ECO2+MLCO×ECO+MLH2O×EH2O)
/MLALL …(72.4)
図33のステップ225では既燃ガスの定容比熱Cv[J/K・g]をガスエンタルピE、燃焼室5の自着火時平均温度TEを用いて次式により計算する。
E = (MLGAS × EG + MLO2 × EO2 + MLN2 × EN2
+ MLCO2 × ECO2 + MLCO × ECO + MLH2O × EH2O)
/ MLALL (72.4)
In step 225 of FIG. 33, the constant volume specific heat Cv [J / K · g] of the burned gas is calculated by the following equation using the gas enthalpy E and the average temperature TE at the time of self-ignition of the combustion chamber 5.

Cv=E/TE−R# …(73)
ただし、R#:普遍気体定数、
(73)式は上記(補14)式においてT→TE、R→R#の置き換えにより得られる式である。
Cv = E / TE-R # (73)
Where R #: universal gas constant,
Expression (73) is an expression obtained by replacing T → TE and R → R # in the above (complement 14).

ステップ226では自着火による圧力上昇分つまりノックによる圧力上昇分DP[Pa]を次式により算出する。   In step 226, the pressure increase due to self-ignition, that is, the pressure increase DP [Pa] due to knocking is calculated by the following equation.

DP=(WALL×MUB×R#×CF#)
/{Cv×Vknk×(MASSZ+QINJ+WIDRY)}
…(74)
ただし、CF#:燃料の低位発熱量、
(74)式の圧力上昇分DPは図29に示したようにノック発生により燃焼室5内の圧力がステップ的に大きくなるので、この圧力上昇分を計算式により求めるようにしたものである。
DP = (WALL × MUB × R # × CF #)
/ {Cv × Vknk × (MASSZ + QINJ + WIDRY)}
... (74)
Where CF #: lower heating value of fuel,
As shown in FIG. 29, the pressure increase DP in the equation (74) is such that the pressure in the combustion chamber 5 increases stepwise due to the occurrence of knocking. Therefore, this pressure increase is obtained by a calculation formula.

(74)式は上記(補9)式においてdP→DP、n→MLALL、R→R#、V→Vknk、M→MASSZ+WIDRY+QINJの置き換えにより得られる式である。   Expression (74) is an expression obtained by replacing dP → DP, n → MLALL, R → R #, V → Vknk, M → MASSZ + WIDRY + QINJ in the above (Appendix 9).

ステップ227ではノック強度推定値基本値KIC0を次式により算出する。   In step 227, the knock magnitude estimated value basic value KIC0 is calculated by the following equation.

KIC0=相関係数1×DP …(75)
ここで、(75)式右辺の相関係数1はノック強度との相関を表すための係数である。この場合、ノックによる圧力上昇分DPが大きいほどノック強度推定値基本値KIC0が大きくなるようにしている。
KIC0 = correlation coefficient 1 × DP (75)
Here, the correlation coefficient 1 on the right side of equation (75) is a coefficient for representing the correlation with the knock intensity. In this case, the knock strength estimated value basic value KIC0 increases as the pressure increase DP due to knock increases.

ステップ228ではエンジン回転速度NRPMから図36を内容とするテーブルを検索することにより回転速度補正係数KNを次式により算出し、ステップ229でこの回転速度補正係数KNをノック強度推定値基本値KIC0に乗算した値をノック強度推定値KICとして、つまり次式によりノック強度推定値KICを算出する。   In step 228, a rotational speed correction coefficient KN is calculated from the engine rotational speed NRPM by searching a table having the contents shown in FIG. 36, and in step 229, this rotational speed correction coefficient KN is set to the knock magnitude estimated value basic value KIC0. The multiplied value is used as the knock strength estimated value KIC, that is, the knock strength estimated value KIC is calculated by the following equation.

KIC=KIC0×KN …(76)
ここで、回転速度補正係数KNは、エンジン回転速度NRPMが低いときのほうが回転速度が高いときよりノックによる圧力振動をドライバーが強く感じるので、この違いをノック強度推定値に反映させるためのものである。すなわち、図36のようにKNの値は、基準回転速度NRPM0のときを1.0としてこれより低い回転速度域では1.0を超える値、この逆に基準回転速度NRPM0より高い回転速度域で1.0未満の値である。実際の値は実験により適合する。
KIC = KIC0 × KN (76)
Here, the rotational speed correction coefficient KN is for reflecting the difference in the knock strength estimation value because the driver feels pressure vibration due to knock more strongly when the engine rotational speed NRPM is lower than when the rotational speed is high. is there. That is, as shown in FIG. 36, the value of KN is 1.0 when the reference rotational speed NRPM0 is 1.0 and exceeds 1.0 in a lower rotational speed range, and conversely in a higher rotational speed range than the reference rotational speed NRPM0. The value is less than 1.0. Actual values are adapted by experiment.

ステップ230ではノックリタード量KNRT[deg]を次の式により算出する。   In step 230, the knock retard amount KNRT [deg] is calculated by the following equation.

KNRT=KIC−トレースノック強度 …(77)
ここで、(77)式のトレースノック強度は周知のように軽いノックが生じるときのノック強度である。このトレースノック強度はエンジン回転速度NRPMから図37を内容とするテーブルを検索して求める。
KNRT = KIC-trace knock strength (77)
Here, the trace knock intensity of the equation (77) is a knock intensity when a light knock occurs as is well known. The trace knock intensity is obtained by searching a table having the contents shown in FIG. 37 from the engine speed NRPM.

ステップ231では基本点火時期MBTCALよりノックリタード量KNRTを差し引いた値をノック限界点火時期KNOCKcalとして、つまりノック限界点火時期KNOCKcal[degBTDC]を次式により算出する。   In step 231, the value obtained by subtracting the knock retard amount KNRT from the basic ignition timing MBTCAL is set as the knock limit ignition timing KNOCKcal, that is, the knock limit ignition timing KNOCKcal [degBTDC] is calculated by the following equation.

KNOCKcal=MBTCAL−KNRT …(78)
一方、積算値SUMが1に達しないことあり、このときには図32のステップ211において、現在のクランク角θがやがて所定値const01を超える。このときには図32のステップ211より図33のステップ232に進みノックリタード量KNRT=0とした後、ステップ231の操作を実行する。
KNOCKcal = MBTCAL-KNRT (78)
On the other hand, the integrated value SUM may not reach 1, and at this time, the current crank angle θ eventually exceeds the predetermined value const01 in step 211 of FIG. At this time, the process proceeds from step 211 in FIG. 32 to step 232 in FIG. 33, and after the knock retard amount KNRT = 0, the operation in step 231 is executed.

そのあとはクランク角が次の燃焼サイクルの基本点火時期MBTCALにくるまでそのまま待機し、再び図32、図33の処理を実行する。こうして一燃焼サイクル毎にノック限界点火時期KNOCKcalが求められる。   After that, the process waits until the crank angle reaches the basic ignition timing MBTCAL of the next combustion cycle, and the processes of FIGS. 32 and 33 are executed again. Thus, the knock limit ignition timing KNOCKcal is obtained for each combustion cycle.

このようにしてノック限界点火時期KNOCKcalの算出を終了したら図2のステップ3に戻り、基本点火時期MBTCAL[degBTDC]とノック限界点火時期KNOCKcal[degBTDC]のうちから小さいほう、つまり遅角側の値を点火時期最小値PADVとして選択し、さらにステップ4ではこれに水温等による各種の補正を加えた値を点火時期指令値QADV[degBTDC]として設定する。エンジンの暖機完了後であれば、水温等による補正はないので、点火時期指令値QADVは点火時期最小値PADVに等しくなる。   When the calculation of the knock limit ignition timing KNOCKcal is completed in this manner, the process returns to step 3 in FIG. Is selected as the ignition timing minimum value PADV, and in step 4, a value obtained by adding various corrections based on the water temperature or the like is set as an ignition timing command value QADV [degBTDC]. After completion of engine warm-up, there is no correction due to the water temperature or the like, so the ignition timing command value QADV becomes equal to the ignition timing minimum value PADV.

こうして設定した点火時期指令値QADVは、ステップ5で点火レジスタに移され、実際のクランク角がこの点火時期指令値QADVと一致したタイミングでエンジンコントローラ31より一次電流を遮断する点火信号が点火コイル13に出力される。   The ignition timing command value QADV set in this way is transferred to the ignition register in step 5, and an ignition signal for cutting off the primary current from the engine controller 31 at the timing when the actual crank angle coincides with the ignition timing command value QADV is generated by the ignition coil 13. Is output.

次に、運転中における燃料のオクタン価推定値OCTEST及び圧縮比推定値CMPESTの算出を図38のフローにより説明する。オクタン価及び圧縮比の推定はノックセンサ47からの信号に基づいてノックが生じたか否かを検出しつつ行うので、図38のフローは気筒毎かつ点火毎に点火の直後に実行する。ここで、気筒毎かつ点火毎に実行するにはクランク角センサ(33、34)からの信号により作られる基準位置信号(気筒毎)の入力より所定のクランク角が経過したタイミングで実行すればよい。ここでは4気筒エンジンの場合で説明する。もちろん本発明は4気筒エンジンに限定されるものでなく、6気筒、8気筒、12気筒エンジン等にも適用可能である。   Next, the calculation of the estimated octane number OCTEST and the compression ratio estimated value CMPEST of the fuel during operation will be described with reference to the flow of FIG. Since the estimation of the octane number and the compression ratio is performed while detecting whether or not knocking has occurred based on the signal from the knock sensor 47, the flow in FIG. 38 is executed immediately after ignition for each cylinder and for each ignition. Here, in order to execute for each cylinder and for each ignition, it may be executed at a timing when a predetermined crank angle has elapsed from the input of a reference position signal (for each cylinder) generated by a signal from the crank angle sensor (33, 34). . Here, a case of a four-cylinder engine will be described. Of course, the present invention is not limited to a 4-cylinder engine, but can be applied to a 6-cylinder, 8-cylinder, 12-cylinder engine, or the like.

図38においてステップ261では気筒数カウンタ値(始動時にゼロに初期設定)ktcntを1だけインクリメントする。気筒数カウンタ値ktcntは点火した気筒数を計測するためのものである。   In FIG. 38, in step 261, the cylinder number counter value (initially set to zero at the start) ktcnt is incremented by one. The cylinder number counter value ktcnt is for measuring the number of ignited cylinders.

ステップ262ではノックセンサ47を用いてノックが生じているか否かを気筒別にみる。例えばノックセンサ47により検出される電圧値と所定値とを比較し、電圧値が所定値を超えていればそのとき点火した気筒でノックが発生していると判断し、ステップ263に進んでノック検出気筒の気筒番号をメモリに記憶する。4気筒エンジンでは4つのメモリを用意しており、ノック検出気筒が例えばNo.1気筒であれば1を記憶する。   In step 262, the knock sensor 47 is used to check whether or not knocking has occurred for each cylinder. For example, the voltage value detected by the knock sensor 47 is compared with a predetermined value, and if the voltage value exceeds the predetermined value, it is determined that knocking has occurred in the cylinder that was ignited at that time, and the routine proceeds to step 263. The cylinder number of the detected cylinder is stored in the memory. The four-cylinder engine has four memories, and the knock detection cylinder is, for example, No. If 1 cylinder, 1 is stored.

ステップ264ではノックカウンタ値knkcnt(始動時にゼロに初期設定)を1だけインクリメントする。ノックカウンタ値knkcntは全気筒のうちノックの生じた気筒の数を計測するためのものである。第1実施形態では上記のノックセンサ47は一つであり、この一つのノックセンサ47により気筒毎にノックが生じたか否かを検出しているが、気筒毎にノックセンサを設けるようにしてもかまわない。   In step 264, the knock counter value knkcnt (initially set to zero at start-up) is incremented by one. The knock counter value knkcnt is for measuring the number of cylinders in which knocking has occurred among all the cylinders. In the first embodiment, there is one knock sensor 47, and it is detected by this one knock sensor 47 whether or not knock has occurred for each cylinder. However, a knock sensor may be provided for each cylinder. It doesn't matter.

ステップ265では気筒数カウンタ値ktcntと気筒数(4気筒エンジンでは4)を比較する。気筒数カウンタ値ktcntが気筒数に達しないときにはそのまま今回の処理を終了する。   In step 265, the cylinder number counter value ktcnt is compared with the number of cylinders (4 for a four-cylinder engine). If the cylinder counter value ktcnt does not reach the number of cylinders, the current process is terminated.

次からの基準位置信号の入力毎にステップ261〜265の操作を繰り返す。オクタン価推定値OCTESTが実際のオクタン価より大き過ぎるときには2以上(複数)の気筒でノックが生じる。このときにはステップ265、266で気筒数カウンタ値ktcntが気筒数に等しくかつノックカウンタ値knkcntが2以上となるので、ノックが生じたことより大きすぎると推定されるオクタン価推定値OCTESTを実際のオクタン価へと戻すためステップ267に進み、オクタン価推定値OCTESTを第1の所定値const03だけ小さくする。つまり、次式によりオクタン価推定値OCTESTを更新する。   The operation of steps 261 to 265 is repeated every time the next reference position signal is input. When the estimated octane number OCTEST is too larger than the actual octane number, knocking occurs in two or more cylinders. At this time, since the cylinder counter value ktcnt is equal to the number of cylinders and the knock counter value knkcnt is 2 or more in steps 265 and 266, the estimated octane number OCTEST estimated to be too large from the occurrence of knocking is changed to the actual octane number. Therefore, the process proceeds to step 267, where the octane number estimated value OCTEST is decreased by the first predetermined value const03. That is, the estimated octane value OCTEST is updated by the following equation.

OCTEST(new)=OCTEST(old)−const03…(79)
ただし、OCTEST(new):更新後のオクタン価推定値、
OCTEST(old):更新前のオクタン価推定値、
const03 :小さくする側への更新量、
ステップ268ではオクタン価推定値を(79)式により更新したことを表すためオクタン価推定値更新フラグ(始動時にゼロに初期設定)=1とする。
OCTEST (new) = OCTEST (old) -const03 (79)
However, OCTEST (new): Estimated value of octane number after update,
OCTEST (old): Estimated octane value before update,
const03: update amount to the side to be reduced,
In step 268, the octane number estimated value update flag (initially set to zero at start-up) = 1 is set in order to indicate that the estimated octane number has been updated by equation (79).

一方、オクタン価推定値に実際のオクタン価からの誤差はなくてもノックが生じることがあり、そのノック検出気筒では何からの原因で(考えられるのは製作バラツキや燃焼室5内でのデポジットの付着等)残りの気筒より圧縮比が増大していると考えられる。また、こうした事態は全気筒のうちの1つの気筒についてだけ生じることが多い。そこで、全気筒のうちの1つの気筒についてだけノックが生じるとき(つまり気筒数カウンタ値ktcntが気筒数に等しくかつノックカウンタ値knkcntが1であるとき)にはノックが生じた原因はオクタン価推定値の誤差によるものでなく、ノック検出気筒でのみ圧縮比が予め設定した圧縮比ε(上記(3)式参照)より増大しているためであると判断しノック検出気筒の圧縮比推定値を、予定されていた圧縮比εを外れてしまった実際の圧縮比と合わせるためステップ265、266よりステップ269に進み、ノック検出気筒の圧縮比推定値CMPESTiを第1の所定値const23だけ大きくする。つまり、次式によりノック検出気筒の圧縮比推定値CMPESTiを更新する。   On the other hand, even if there is no error from the actual octane number in the estimated octane number, knocking may occur. In the knock detection cylinder, what is the cause (possible causes are manufacturing variations and deposits in the combustion chamber 5). Etc.) The compression ratio is considered to be higher than the remaining cylinders. In addition, such a situation often occurs only for one of all cylinders. Therefore, when knocking occurs in only one cylinder among all the cylinders (that is, when the cylinder counter value ktcnt is equal to the number of cylinders and the knock counter value knkcnt is 1), the cause of the knocking is the estimated octane number. It is determined that the compression ratio is higher than the preset compression ratio ε (see equation (3) above) only in the knock detection cylinder, and the estimated compression ratio of the knock detection cylinder is In order to match the planned compression ratio ε with the actual compression ratio that has deviated, the process proceeds from step 265, 266 to step 269, where the compression ratio estimated value CMPESTi of the knock detection cylinder is increased by the first predetermined value const23. That is, the compression ratio estimated value CMPESTi of the knock detection cylinder is updated by the following equation.

CMPESTi(new)=CMPESTi(old)+const23…(80)
ただし、CMPESTi(new):更新後の圧縮比推定値、
CMPESTi(old):更新前の圧縮比推定値、
const23 :大きくする側への更新量、
ここで、ノック検出気筒の圧縮比推定値の初期値は予め設定した圧縮比ε(一定値)である。
CMPESTi (new) = CMPESTi (old) + const23 (80)
Where CMPESTi (new): estimated compression ratio after update,
CMPESTi (old): estimated compression ratio before update,
const23: update amount to the side to be increased,
Here, the initial value of the estimated compression ratio of the knock detection cylinder is a preset compression ratio ε (a constant value).

多気筒エンジンではどの気筒でも予め設定した圧縮比εより増大し得るので、圧縮比の増大した気筒を知る必要があり気筒別の圧縮比推定値CMPESTi(iは気筒番号)を導入している。4気筒エンジンであれば、これら気筒別の圧縮比推定値はNo.1気筒の圧縮比推定値がCMPEST1、No.2気筒の圧縮比推定値がCMPEST2、No.3気筒の圧縮比推定値がCMPEST3、No.4気筒の圧縮比推定値がCMPEST4である。上記のようにノック検出気筒がNo.1気筒であるときにはNo.1気筒の圧縮比推定値CMPEST1だけが上記(80)式により増大側に更新される。残りNo.2、No.3、No.4の3つの気筒の圧縮比推定値CMPEST2〜CMPEST4はそのまま、つまり予め設定されているεである。   In a multi-cylinder engine, any cylinder can increase from a preset compression ratio ε, so it is necessary to know the cylinder with the increased compression ratio, and a cylinder-specific compression ratio estimated value CMPESTi (i is the cylinder number) is introduced. For a 4-cylinder engine, the estimated compression ratio for each cylinder is No. The estimated compression ratio of one cylinder is CMPEST1, No. The estimated compression ratio of the two cylinders is CMPEST2, No. The estimated compression ratio of the three cylinders is CMPEST3, No. The estimated compression ratio of the four cylinders is CMPEST4. As described above, the knock detection cylinder is No. When there is one cylinder, No. Only the compression ratio estimated value CMPEST1 of one cylinder is updated to the increasing side by the above equation (80). Remaining No. 2, No. 3, no. The compression ratio estimation values CMPEST <b> 2 to CMPEST <b> 4 of the three cylinders No. 4 are as they are, that is, preset ε.

ステップ270では圧縮比推定値を上記(80)式により更新したことを表すため圧縮比推定値更新フラグ(始動時にゼロに初期設定)=1とすると共に、ステップ271でノック検出気筒(圧縮比が増大している気筒)の気筒番号をメモリiに格納して保存する。圧縮比が増大している気筒の気筒番号を保存する必要があるのは、次の理由からである。すなわち、圧縮比が異なれば前述の初期燃焼期間BURN1が異なり、初期燃焼期間が異なれば基本点火時期MBTCALを変更する必要がある。そうなると圧縮比が増大している気筒と、圧縮比は増大せず初期設定のままの残りの気筒とに分けて点火時期制御を行わなければならないので、その気筒別の点火時期制御において圧縮比が増大している気筒の気筒番号が必要となるためである。   In step 270, the compression ratio estimated value update flag (initially set to zero at start-up) = 1 is set to indicate that the compression ratio estimated value has been updated by the above equation (80), and in step 271 the knock detection cylinder (compression ratio is The cylinder number of the increasing cylinder) is stored in the memory i and saved. The reason why it is necessary to store the cylinder number of the cylinder whose compression ratio is increasing is as follows. That is, if the compression ratio is different, the above-described initial combustion period BURN1 is different, and if the initial combustion period is different, the basic ignition timing MBTCAL needs to be changed. In that case, since the ignition timing control must be performed separately for the cylinder whose compression ratio is increasing and the remaining cylinders which do not increase the compression ratio and remain at the initial setting, the compression ratio is determined in the ignition timing control for each cylinder. This is because an increasing cylinder number is required.

ステップ272では全気筒分の一燃焼サイクルを終了するので、次の燃焼サイクルに備えるためカウンタ値ktcnt、knkcntをリセットすると共に、ステップ263でノック検出気筒を記憶したメモリを全てクリアする。   In step 272, one combustion cycle for all the cylinders is completed, so that the counter values ktcnt and nkcnt are reset to prepare for the next combustion cycle, and in step 263, all the memories storing the knock detection cylinder are cleared.

ノックが検出されない場合にはステップ262よりステップ273に進み、オクタン価推定値更新フラグをみる。オクタン価推定値更新フラグ=0であるときにはそのまま今回の処理を終了する。   If no knock is detected, the routine proceeds from step 262 to step 273, where the octane number estimated value update flag is checked. If the octane number estimated value update flag = 0, the current process is terminated.

オクタン価推定値更新フラグ=1であるときにはノックが生じたためにオクタン価推定値OCTESTが小さくなる側に更新され、この更新後のオクタン価推定値に基づいて算出されるノック限界点火期は基本点火時期よりも遅角される。この場合に、点火時期を遅角のしっ放しにしておくと燃費が悪くなるので、ノックを回避した後は点火時期を再び、燃費が最適となる基本点火時期へと戻す必要があり、そのためにはノック回避のためオクタン価推定値OCTESTを小さくなる側に更新した後に所定の周期でオクタン価推定値OCTESTを大きくなる側に戻せばよい。   When the octane number estimated value update flag = 1, knocking has occurred, so the octane number estimated value OCTEST is updated to be smaller. The knock limit ignition period calculated based on the updated octane number estimated value is greater than the basic ignition timing. Be retarded. In this case, if the ignition timing is kept at a retarded angle, the fuel efficiency will deteriorate, so after avoiding knocking, it is necessary to return the ignition timing to the basic ignition timing at which the fuel efficiency is optimal. In order to avoid knocking, the estimated octane number OCTEST is updated to a smaller side and then the estimated octane number OCTEST is returned to the larger side at a predetermined cycle.

このため、オクタン価推定値OCTESTが小さくなる側に更新されたとき(オクタン価推定値更新フラグ=1あるとき)にはステップ273よりステップ274に進み図2のステップ3において算出されている点火時期最小値PADV[degBTDC]と図2のステップ1において算出されている基本点火時期MBTCAL[degBTDC]を比較する。オクタン価推定値更新フラグ=1となった直後には点火時期最小値PADVが基本点火時期MBTCALとが一致していない。つまり、オクタン価推定値OCTESTと実際のオクタン価が一致しておらずその結果としてノック回避のため点火時期が遅角されていると判断し、ステップ274よりステップ275に進んでカウンタ値countと所定値const04とを比較する。カウンタ値countの初期値はゼロであり、ステップ275に進んできた当初はカウンタ値countが所定値const04未満にあるので、このときにはステップ276に進み、カウンタ値countを1だけインクリメントする。すなわち、カウンタ値countは図38のフローを一回実行する毎に値が1ずつ増すので、やがてカウンタ値countが所定値const04以上になる。このときにはステップ275よりステップ277に進んでオクタン価推定値OCTESTを第2の所定値const05だけ増やす。つまり、次式によりオクタン価推定値OCTESTを更新する。   Therefore, when the estimated octane number OCTEST is updated to a smaller side (when the estimated octane number update flag = 1), the routine proceeds from step 273 to step 274, and the ignition timing minimum value calculated in step 3 of FIG. PADV [degBTDC] is compared with basic ignition timing MBTCAL [degBTDC] calculated in step 1 of FIG. Immediately after the octane number estimated value update flag = 1, the ignition timing minimum value PADV does not coincide with the basic ignition timing MBTCAL. That is, it is determined that the estimated octane number OCTEST and the actual octane number do not coincide with each other, and as a result, the ignition timing is retarded to avoid knocking, and the routine proceeds from step 274 to step 275 where the counter value count and the predetermined value const04 are determined. And compare. The initial value of the counter value count is zero. Since the counter value count is initially less than the predetermined value const04 after proceeding to step 275, the process proceeds to step 276 and the counter value count is incremented by one. That is, the counter value count is incremented by 1 every time the flow of FIG. 38 is executed once, so that the counter value count eventually becomes equal to or greater than the predetermined value const04. At this time, the routine proceeds from step 275 to step 277, where the octane number estimated value OCTEST is increased by the second predetermined value const05. That is, the estimated octane value OCTEST is updated by the following equation.

OCTEST(new)=OCTEST(old)+const05…(81)
ただし、OCTEST(new):更新後のオクタン価推定値、
OCTEST(old):更新前のオクタン価推定値、
const05 :大きくする側への更新量、
オクタン価推定値OCTESTの更新は、カウンタ値countが所定値const04となる毎であるので、ステップ278ではカウンタ値countをゼロにリセットする。
OCTEST (new) = OCTEST (old) + const05 (81)
However, OCTEST (new): Estimated value of octane number after update,
OCTEST (old): Estimated octane value before update,
const05: Update amount to the side to be increased,
Since the estimated octane value OCTEST is updated every time the counter value count reaches the predetermined value const04, the counter value count is reset to zero in step 278.

ステップ277の操作が何度が繰り返されると点火時期最小値PADVが基本点火時期MBTCALと一致するので、このときにはステップ273、274よりステップ279へと進んでオクタン価推定値更新フラグ=0とする。これは次のノックに備えるためである。   When the operation of step 277 is repeated many times, the ignition timing minimum value PADV coincides with the basic ignition timing MBTCAL. At this time, the routine proceeds from step 273, 274 to step 279, where the estimated octane number update flag = 0. This is to prepare for the next knock.

図39はオクタン価推定値が実際のオクタン価より大き過ぎたためにノックが生じた、つまり全気筒のうち複数の気筒でノックが検出される場合の点火時期、カウンタ値count、オクタン価推定値OCTESTの動きをモデルで示している。図示のようにt01のタイミングでノックセンサ47により複数の気筒でノックを検出したときにはオクタン価推定値OCTESTが実際のオクタン価より大きい結果であると判断されオクタン価推定値OCTESTが第1の所定値const03だけステップ的に小さくされる。この結果、ノックが生じないようであれば、カウンタ値countが所定値const04に達する毎に今度はオクタン価推定値OCTESTが第2の所定値const05ずつ大きくなってゆく。そして、t02のタイミングで点火時期最小値PADVがMBTCALに一致した後はオクタン価推定値OCTESTの更新が中止されそのときの値が保持される。その後のt03のタイミングで再び複数の気筒でノックが生じれば上記の操作が繰り返される。   FIG. 39 shows how the ignition timing, the counter value count, and the octane number estimated value OCTEST move when knocking occurs because the estimated octane number is too larger than the actual octane number. Shown in the model. As shown in the figure, when knock is detected in a plurality of cylinders by the knock sensor 47 at the timing t01, it is determined that the estimated octane number OCTEST is larger than the actual octane number, and the estimated octane number OCTEST is stepped by the first predetermined value const03. Is made smaller. As a result, if knock does not occur, every time the counter value count reaches the predetermined value const04, the estimated octane value OCTEST increases by the second predetermined value const05. Then, after the ignition timing minimum value PADV coincides with MBTCAL at the timing of t02, the update of the octane number estimated value OCTEST is stopped and the value at that time is held. If knocking occurs again in a plurality of cylinders at the timing of t03 thereafter, the above operation is repeated.

このようにして算出されるオクタン価推定値OCTESTは図32のステップ208でのオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τの算出に用いられる。   The octane estimated value OCTEST calculated in this way is used to calculate 1 / τ for the fuel of the octane estimated value OCTEST in step 208 of FIG.

また、図38のステップ269において算出されているノック検出気筒の圧縮比推定値CMPESTiは基本点火時期の算出及び点火時期制御のため図2、図5、図10、図13において用いられる。   Further, the knock detection cylinder compression ratio estimated value CMPESTi calculated in step 269 of FIG. 38 is used in FIGS. 2, 5, 10, and 13 for calculation of basic ignition timing and ignition timing control.

図5から説明すると、図5においてステップ401〜404は圧縮比が設定値であるεより増大している気筒(以下「圧縮比増大気筒」という。)について燃焼室5の吸気弁閉時期における容積を算出する部分である。   Referring to FIG. 5, in steps 401 to 404 in FIG. 5, the volume of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing for a cylinder whose compression ratio is larger than the set value ε (hereinafter referred to as “compression ratio increasing cylinder”). Is a part to calculate.

ここで、圧縮比増大気筒について燃焼室5の吸気弁閉時期における容積を「VIVCi」として圧縮比増大気筒以外の気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積であるVIVCと区別する。また、圧縮比増大気筒についての隙間容積及び圧縮比増大気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積についても、「Vci」及び「VIVCi」として圧縮比増大気筒以外の気筒についての隙間容積であるVc及び圧縮比増大気筒以外の気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積であるVIVCと区別する。   Here, the volume at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 for the cylinder with an increased compression ratio is defined as “VIVCi” and distinguished from VIVC, which is the volume at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 for cylinders other than the cylinder with the increased compression ratio. In addition, the clearance volume for the cylinders other than the compression ratio increasing cylinders is also referred to as “Vci” and “VIVCi” with respect to the clearance volume for the compression ratio increasing cylinders and the volume at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 for the compression ratio increasing cylinders. It is distinguished from VIVC which is the volume at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 for cylinders other than a certain Vc and compression ratio increasing cylinder.

具体的には図5のステップ401で圧縮比推定値更新フラグをみる。圧縮比推定値更新フラグ=1であるときには圧縮比増大気筒があると判断して図5のステップ402に進み図38のステップ269で得られている圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiを読込み、この圧縮比推定値CMPESTiを用い図5のステップ403で次式により圧縮比増大気筒の隙間容積Vci[m3]を算出する。 Specifically, the compression ratio estimated value update flag is checked in step 401 of FIG. When the compression ratio estimated value update flag = 1, it is determined that there is a cylinder with an increased compression ratio, and the routine proceeds to step 402 in FIG. 5, and the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder with an increased compression ratio obtained at step 269 in FIG. Then, using this estimated compression ratio CMPESTi, in step 403 of FIG. 5, the clearance volume Vci [m 3 ] of the compression ratio increasing cylinder is calculated by the following equation.

Vci=(π/4)D2・Hx/(CMPESTi−1) …(82)
ただし、CMPEST:圧縮比推定値、
D :シリンダボア径[m]、
Hx:ピストンピン76のTDCからの距離との最大値と最小値の差
[m]、
ここで、(82)式は上記(3)式に置き換わるものである。(3)式の圧縮比εは予め設定している値(一定値)であるのに対して圧縮比増大気筒ではこのεに代えて圧縮比推定値CMPESTi(CMPESTi>ε)を採用するとしたものである。
Vci = (π / 4) D 2 · Hx / (CMPESTi−1) (82)
Where CMPEST: estimated compression ratio,
D: cylinder bore diameter [m],
Hx: difference between the maximum value and the minimum value of the distance from the TDC of the piston pin 76
[M],
Here, equation (82) replaces equation (3) above. The compression ratio ε in the equation (3) is a preset value (constant value), whereas the compression ratio increasing cylinder adopts the compression ratio estimated value CMPESTi (CMPESTi> ε) instead of this ε. It is.

このようにして求めた圧縮比増大気筒の隙間容積Vciを用い、図5のステップ404では圧縮比増大気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCiを次式により算出する。   Using the clearance volume Vci of the cylinder with increased compression ratio obtained in this way, in step 404 of FIG. 5, the volume VIVCi at the closing timing of the intake valve of the combustion chamber 5 for the cylinder with increased compression ratio is calculated by the following equation.

VIVCi=Vci+(π/4)D2・Hivc …(83)
D :シリンダボア径[m]、
Hivc :吸気弁閉時期におけるピストンピン76のTDC
からの距離[m]、
この(83)式は上記(2)式と式そのものは同じである。
VIVCi = Vci + (π / 4) D 2 · Hivc (83)
D: cylinder bore diameter [m],
Hivc: TDC of piston pin 76 when intake valve is closed
Distance from [m],
The expression (83) is the same as the expression (2).

次に、図10においてステップ411〜414、415、416は圧縮比増大気筒について燃焼室5の燃焼開始時期における容積、初期燃焼期間を算出する部分である。ここでも、圧縮比増大気筒についての燃焼室5の燃焼開始時期における容積を「V0i」及び圧縮比増大気筒についての初期燃焼期間を「BURN1i」として圧縮比増大気筒以外の気筒についての燃焼室5の燃焼開始時期における容積であるV0及び圧縮比増大気筒以外の気筒についての初期燃焼期間であるBURN1と区別する。   Next, steps 411 to 414, 415, and 416 in FIG. 10 are portions for calculating the volume at the combustion start timing of the combustion chamber 5 and the initial combustion period for the compression ratio increasing cylinder. Also here, the volume at the combustion start timing of the combustion chamber 5 for the compression ratio increasing cylinder is “V0i”, and the initial combustion period for the compression ratio increasing cylinder is “BURN1i”. A distinction is made from V0, which is the volume at the start of combustion, and BURN1, which is the initial combustion period for cylinders other than the cylinder with increased compression ratio.

具体的には図10のステップ411で圧縮比推定値更新フラグをみる。圧縮比推定値更新フラグ=1であるときには圧縮比増大気筒があると判断し図10のステップ412に進み図38のステップ269で得られている圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiを読込み、この圧縮比推定値CMPESTiを用い図10のステップ413で上記(82)式により圧縮比増大気筒の隙間容積Vci[m3]を算出する。図10のステップ414ではこの隙間容積Vciを用い次式により圧縮比増大気筒についての燃焼室5の燃焼開始時期(MBTCYCL)における容積V0iを算出する。 Specifically, the compression ratio estimated value update flag is viewed at step 411 in FIG. When the compression ratio estimated value update flag = 1, it is determined that there is a cylinder with increased compression ratio, the process proceeds to step 412 in FIG. 10, and the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder with increased compression ratio obtained in step 269 in FIG. Using this compression ratio estimated value CMPESTi, the clearance volume Vci [m 3 ] of the compression ratio increasing cylinder is calculated by the above equation (82) in step 413 of FIG. In step 414 of FIG. 10, this gap volume Vci is used to calculate the volume V0i at the combustion start timing (MBTCYCL) of the combustion chamber 5 for the compression ratio increasing cylinder by the following equation.

V0i=Vci+(π/4)D2・Hmbtcycl …(84)
ただし、D :シリンダボア径[m]、
Hmbtcycl:燃焼開始時期(MBTCYCL)におけるピストンピン
76のTDCからの距離[m]、
また、図10のステップ415でも圧縮比推定値更新フラグをみる。圧縮比推定値更新フラグ=1であるときには図10のステップ416に進んで次式により圧縮比増大気筒の初期燃焼期間BURN1i[deg]を算出する。
V0i = Vci + (π / 4) D 2 · Hmbtcycl (84)
Where D: cylinder bore diameter [m]
Hmbtcycl: Piston pin at the start of combustion (MBTCYCL)
Distance from 76 TDCs [m],
Further, the compression ratio estimated value update flag is also checked in step 415 of FIG. When the compression ratio estimated value update flag = 1, the routine proceeds to step 416 in FIG. 10, and the initial combustion period BURN1i [deg] of the cylinder with increased compression ratio is calculated by the following equation.

BURN1i={(NRPM×6)×BR1×V0i}
/(RPROBA×AF1×FLAME1) …(85)
ただし、AF1 :火炎核の反応面積(固定値)[m2]、
次に図13においてステップ421〜425は圧縮比増大気筒について燃焼期間、基本点火時期を算出する部分である。ここでも、圧縮比増大気筒についての燃焼期間及び圧縮比増大気筒についての基本点火時期を「BURNi」及び「MBTCALi」として圧縮比増大気筒以外の気筒についての燃焼期間であるBURN及び圧縮比増大気筒以外の気筒についての基本点火時期であるMBTCALと区別する。
BURN1i = {(NRPM × 6) × BR1 × V0i}
/ (RPROBA × AF1 × FLAME1) (85)
However, AF1: Reaction area (fixed value) of flame kernel [m 2 ],
Next, steps 421 to 425 in FIG. 13 are portions for calculating the combustion period and the basic ignition timing for the compression ratio increasing cylinder. Also here, the combustion period for the cylinder with an increased compression ratio and the basic ignition timing for the cylinder with the increased compression ratio are “BURNi” and “MBTCALI”, which are the combustion periods for the cylinders other than the cylinder with the increased compression ratio and other than the BURN and the cylinder with the increased compression ratio. This is distinguished from MBTCAL, which is the basic ignition timing for the cylinders.

具体的には図13のステップ421で圧縮比推定値更新フラグをみる。圧縮比推定値更新フラグ=1であるときには図13のステップ422に進み図10のステップ416で得られている圧縮比増大気筒の初期燃焼期間BURN1iを読込み、この圧縮比推定値CMPESTiを用い図13のステップ423で圧縮比増大気筒の初期燃焼期間BURN1iと主燃焼期間BURN2の合計を圧縮比増大気筒の燃焼期間BURNi[deg]として算出する。   Specifically, the compression ratio estimated value update flag is checked in step 421 in FIG. When the compression ratio estimated value update flag = 1, the routine proceeds to step 422 in FIG. 13 and the initial combustion period BURN1i of the cylinder with increased compression ratio obtained at step 416 in FIG. 10 is read and this compression ratio estimated value CMPESTi is used. In step 423, the sum of the initial combustion period BURN1i and the main combustion period BURN2 of the cylinder with increased compression ratio is calculated as the combustion period BURNi [deg] of the cylinder with increased compression ratio.

図13のステップ424では圧縮比増大気筒の燃焼期間BURNiを用いて次式により基本点火時期MBTCALi[degBTDC]を算出する。   In step 424 of FIG. 13, the basic ignition timing MBTCALI [degBTDC] is calculated by the following equation using the combustion period BURNi of the cylinder with increased compression ratio.

MBTCALi=BURNi−θPMAX+IGNDEAD …(86)
次に図2においてステップ391〜393は圧縮比増大気筒について点火時期最小値、点火時期指令値を算出する部分である。ここでも、圧縮比増大気筒についての点火時期最小値及び圧縮比増大気筒についての点火時期指令値を「PADVi」及び「QADVi」として圧縮比増大気筒以外の気筒についての点火時期最小値であるPADV及び圧縮比増大気筒以外の気筒についての点火時期指令値であるQADVと区別する。
MBTCALI = BURNi−θPMAX + IGNDEAD (86)
Next, steps 391 to 393 in FIG. 2 are portions for calculating the ignition timing minimum value and the ignition timing command value for the compression ratio increasing cylinder. Here, the ignition timing minimum value for the compression ratio increasing cylinder and the ignition timing command value for the compression ratio increasing cylinder are “PADVi” and “QADVi”, and PADV which is the ignition timing minimum value for the cylinders other than the compression ratio increasing cylinder. A distinction is made from QADV, which is the ignition timing command value for cylinders other than the cylinder with increased compression ratio.

具体的には図2のステップ391で圧縮比推定値更新フラグをみる。圧縮比推定値更新フラグ=1であるときにはステップ392に進み図13のステップ424で算出されている圧縮比増大気筒の基本点火時期MBTCALi[degBTDC]とノック限界点火時期KNOCKcal[degBTDC]のうちから小さいほう、つまり遅角側の値を圧縮比増大気筒の点火時期最小値PADViとして選択し、さらに図2のステップ393ではこれに水温等による各種の補正を加えた値を圧縮比増大気筒の点火時期指令値QADVi[degBTDC]として設定する。エンジンの暖機完了後であれば、水温等による補正はないので、点火時期指令値QADViは点火時期最小値PADViに等しくなる。   Specifically, the compression ratio estimated value update flag is checked at step 391 in FIG. When the compression ratio estimated value update flag = 1, the routine proceeds to step 392, where the basic ignition timing MBTCALI [degBTDC] and the knock limit ignition timing KNOCKcal [degBTDC] of the cylinder with increased compression ratio calculated at step 424 in FIG. 2, that is, the value on the retard side is selected as the ignition timing minimum value PADVi for the compression ratio increasing cylinder, and further, in step 393 of FIG. Set as command value QADVi [degBTDC]. After completion of engine warm-up, there is no correction due to water temperature or the like, so the ignition timing command value QADVi becomes equal to the ignition timing minimum value PADVi.

図2のステップ394では点火気筒の気筒番号が図38のステップ271で得られているメモリiの気筒番号と一致するか否かをみる。点火気筒の気筒番号がメモリiの気筒番号と一致するときには図2のステップ395に進んで圧縮比増大気筒の点火時期指令値QADViを点火レジスタに移す。   In step 394 of FIG. 2, it is checked whether or not the cylinder number of the ignition cylinder matches the cylinder number of the memory i obtained in step 271 of FIG. When the cylinder number of the ignition cylinder matches the cylinder number of the memory i, the routine proceeds to step 395 in FIG. 2, and the ignition timing command value QADVi of the cylinder with increased compression ratio is transferred to the ignition register.

一方、圧縮比増大気筒以外の気筒については点火気筒の気筒番号がメモリiの気筒番号と一致しないので、図2のステップ394より図2のステップ396に進んで点火時期指令値QADVを点火レジスタに移す。   On the other hand, since the cylinder number of the ignition cylinder does not match the cylinder number of the memory i for the cylinders other than the compression ratio increasing cylinder, the process proceeds from step 394 in FIG. 2 to step 396 in FIG. 2, and the ignition timing command value QADV is set in the ignition register. Transfer.

このようにして、2種類の基本点火時期(圧縮比増大気筒についての基本点火時期であるMBTCALiと圧縮比増大気筒以外の気筒についての基本点火時期であるMBTCAL)を用いて点火制御を行う。   In this way, ignition control is performed using two types of basic ignition timings (MBTCALI, which is a basic ignition timing for a cylinder with an increased compression ratio, and MBTCAL, which is a basic ignition timing for cylinders other than the cylinder with an increased compression ratio).

ここで、本実施形態(第1実施形態)の作用効果を説明する。   Here, the effect of this embodiment (1st Embodiment) is demonstrated.

第1実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、使用する燃料と燃焼室5内の燃焼ガス状態とがノックに及ぼす影響の主要因であることに対応して、第1実施形態(請求項1〜8に記載の発明)によれば、オクタン価推定値OCTEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)と圧縮比推定値CMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)とを条件により切換えて算出する、つまり使用する燃料の変更に起因してノックが生じているときにはオクタン価推定値OCTESTを算出(図38のステップ263〜266、267参照)し、製作バラツキや燃焼室5内へのデポジットの付着に起因してノックが生じているときには圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiを算出(図38のステップ263〜266、269参照)するので、種類の異なるノック相関パラメータのいずれの推定値(オクタン価推定値OCTESTと圧縮比推定値CMPESTi)をも精度よく算出できる。 According to the first embodiment (the invention described in claims 1 and 2 ), the first factor corresponding to the fact that the fuel used and the state of the combustion gas in the combustion chamber 5 are the main influences on knocking. According to the embodiment (the invention described in claims 1 to 8), the estimated octane number OCTEST (estimated value of the knock correlation parameter for fuel) and the estimated compression ratio CMPESTi (estimated knock correlation parameter for the combustion gas state in the combustion chamber) Value) is switched according to the conditions, that is, when knocking occurs due to the change in the fuel to be used, the estimated octane number OCTEST is calculated (see steps 263 to 266 and 267 in FIG. 38). When knocking occurs due to adhesion of deposits in the combustion chamber 5, the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder with increased compression ratio is calculated (FIG. 38). Steps 263 to 266 and 269), it is possible to accurately calculate any estimated value (octane number estimated value OCTEST and compression ratio estimated value CMPESTi) of different types of knock correlation parameters.

また、第1実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、ガソリンを燃料としている場合に、ノックセンサ47によるノック検出結果を点火時期ではなく燃料のオクタン価にフィードバックしている(図38参照)。すなわち、図39最下段に示したように、オクタン価推定値OCTESTは、ノックが生じたことを検出したときに第1の所定値const03だけステップ的に小さくなり、その後は第2の所定値const05ずつ所定の周期で徐々に大きくなっている。この動きは、ちょうど従来装置のノック制御における点火時期リタード量の動きと同様である。 Further, according to the first embodiment (the invention described in claims 1 and 2 ), when gasoline is used as fuel, the knock detection result by the knock sensor 47 is fed back to the octane number of the fuel instead of the ignition timing ( (See FIG. 38). That is, as shown at the bottom of FIG. 39, the estimated octane value OCTEST decreases stepwise by the first predetermined value const03 when it is detected that knocking has occurred, and thereafter, the second predetermined value const05 is incremented by one. It gradually increases at a predetermined cycle. This movement is just the same as the movement of the ignition timing retard amount in the knock control of the conventional device.

このように、第1実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、ノックセンサ47によるノック検出結果に基づいてオクタン価推定値OCTEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)を算出し(図38のステップ262、267、277参照)、そのオクタン価推定値OCTESTに基づいて点火時期を算出し、その算出した点火時期で火花点火を行う、具体的にはそのオクタン価推定値OCTESTに基づいて燃焼室5内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し(図32のステップ206〜210、図33のステップ218参照)、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図33のステップ219〜231参照)、このノック限界点火時期KNOCKcalで火花点火を行う(図2のステップ3、4、5参照)ので、またはオクタン価推定値OCTEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図32のステップ206〜210、図33のステップ218、図33のステップ219〜231参照)、圧縮比推定値COMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいてMBTの得られる基本点火時期MBTCALiを算出し(図10のステップ411、412〜414、416、図13のステップ421〜424参照)、圧縮比推定値CMPESTiを選択した際に、ノック限界点火時期KNOCKcalと基本点火時期MBTCALiのうち、遅角側の点火時期で火花点火を行う(図2のステップ391〜394、396参照)ので、またはオクタン価推定値OCTEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいて燃焼室内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し(図32のステップ206〜210、図33のステップ218参照)、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図33のステップ219〜231参照)、圧縮比推定値CMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいて燃焼室5の燃焼開始時期における容積V0iを算出し(図10のステップ411〜414参照)、この燃焼開始時における容積V0iに基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間BURNiを算出し(図10のステップ415、416、図13のステップ421〜423参照)、この燃焼期間BURNiに基づいてMBTの得られる基本点火時期MBTCALiを算出し(図13のステップ424参照)、圧縮比推定値CMPESTiを選択した際に、ノック限界点火時期KNOCKcalと基本点火時期MTCALiのうち、遅角側の点火時期で火花点火を行う(図2のステップ391〜394、396参照)ので、燃料のオクタン価を予め知り得ていない市場で販売される燃料を使用する場合においても、運転状態によらず、ノックセンサ47によるノック検出結果を点火時期にフィードバックする従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とが繰り返されることがない。このため、加速時や減速時といった過渡でもノック限界点火時期を追従できるので、燃費悪化、出力低下を防ぐことができる。 Thus, according to the first embodiment (the inventions described in claims 1 and 2 ), the octane number estimated value OCTEST (estimated value of the knock correlation parameter related to fuel) is calculated based on the knock detection result by the knock sensor 47. (Refer to steps 262, 267, and 277 in FIG. 38) The ignition timing is calculated based on the estimated octane value OCTEST, and spark ignition is performed at the calculated ignition timing. Specifically, based on the estimated octane value OCTEST. The self-ignition timing θknk (knock generation timing) in the combustion chamber 5 is predicted (see steps 206 to 210 in FIG. 32 and step 218 in FIG. 33), and the knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on the self-ignition timing θknk. (See steps 219 to 231 in FIG. 33), and sparks are generated at the knock limit ignition timing KNOCKcal. Since a fire is performed (see steps 3, 4 and 5 in FIG. 2), or based on the octane number estimated value OCTEST (estimated value of knock correlation parameter regarding fuel), knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated (steps 206- FIG. 32). 210, step 218 in FIG. 33, and steps 219 to 231 in FIG. 33), the compression ratio estimated value COMPESTi (the estimated value of the knock correlation parameter relating to the combustion gas state in the combustion chamber), and the basic ignition timing MBTCALI obtained to obtain the MBT. When calculating (see steps 411, 412 to 414, 416 in FIG. 10 and steps 421 to 424 in FIG. 13) and selecting the compression ratio estimated value CMPESTi, the delay time of the knock limit ignition timing KNOCKcal and the basic ignition timing MBTCALI is selected. Spark ignition is performed at the ignition timing on the corner side (step in FIG. 2). 391 to 396), or based on the estimated octane number OCTEST (estimated value of knock correlation parameter relating to fuel), the self-ignition timing θknk (knock occurrence timing) in the combustion chamber is predicted (step of FIG. 32). 206 to 210, see step 218 in FIG. 33), knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on this self-ignition timing θknk (see steps 219 to 231 in FIG. 33), and compression ratio estimated value CMPESTi (combustion gas in combustion chamber) The volume V0i at the combustion start time of the combustion chamber 5 is calculated based on the estimated value of the knock correlation parameter regarding the state (see steps 411 to 414 in FIG. 10), and predetermined from the start of combustion based on the volume V0i at the start of combustion. The combustion period BURNi up to the crank angle is calculated (step 41 in FIG. 10). 5, 416, refer to steps 421 to 423 in FIG. 13), the basic ignition timing MBTCALI for which MBT is obtained is calculated based on this combustion period BURNi (see step 424 in FIG. 13), and the compression ratio estimated value CMPESTi is selected. In addition, since the spark ignition is performed at the retarded ignition timing among the knock limit ignition timing KNOCKcal and the basic ignition timing MTCALi (see steps 391 to 394 and 396 in FIG. 2), the market in which the octane number of the fuel cannot be known in advance In the case of using the fuel sold on the market, the retard of the ignition timing for avoiding the knock and the subsequent advance as in the conventional device that feeds back the knock detection result by the knock sensor 47 to the ignition timing regardless of the driving state. The corner operation is not repeated. For this reason, since the knock limit ignition timing can be followed even during a transition such as acceleration or deceleration, fuel consumption deterioration and output reduction can be prevented.

第1実施形態では、図5、図10、図12、図13に示したように、層流燃焼速度SL1、SL2、燃焼ガス体積相当容積(V0、VTDC)、燃焼質量割合(BR1、BR2)及び反応確率RPROBAに基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間(BURN1、BURN2)を算出し、この燃焼期間(BURN1、BURN2)に基づいて基本点火時期MBTCALを算出する場合で説明したが、基本点火時期MBTCALの算出に代えて、ベース点火時期のマップを備えさせるものでもかまわない。この場合に、ノック限界点火時期算出手段を、自着火時期θknk(ノック発生時期)と運転条件とに基づいて燃焼室5のノックによる圧力上昇量DPを推定する圧力上昇量推定手段(図33のステップ219〜226参照)と、この圧力上昇量DPに基づいてノック強度推定値KICを算出するノック強度推定値算出手段(図33のステップ227〜229参照)と、このノック強度推定値KICに基づいてノックリタード量KNRTを算出するノックリタード量算出手段(図33のステップ230参照)と、このノックリタード量KNRTだけ基本点火時期MBTCALを遅角側に補正した値をノック限界点火時期KNOCKcalとして設定するノック限界点火時期設定手段(図33のステップ231参照)とを含んで構成することで(請求項1、2に記載の発明)、基本点火時期としてのベース点火時期をマップで与えるにしても、最大オクタン価から最小オクタン価までの複数の異なるオクタン価毎にベース点火時期のマップを与える必要がなく、これによりROM容量が大きくなることがない。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 5, 10, 12, and 13, laminar combustion velocities SL1 and SL2, combustion gas volume equivalent volume (V0, VTDC), combustion mass ratio (BR1, BR2) The combustion period from the start of combustion to the predetermined crank angle (BURN1, BURN2) is calculated based on the reaction probability RPROBA, and the basic ignition timing MBTCAL is calculated based on the combustion period (BURN1, BURN2). Instead of calculating the basic ignition timing MBTCAL, a base ignition timing map may be provided. In this case, the knock limit ignition timing calculation means is a pressure increase amount estimation means for estimating the pressure increase amount DP due to the knock of the combustion chamber 5 based on the self-ignition timing θknk (knock generation timing) and the operating conditions (see FIG. 33). Steps 219 to 226), knock strength estimated value calculating means for calculating the knock strength estimated value KIC based on the pressure increase DP (see steps 227 to 229 in FIG. 33), and the knock strength estimated value KIC. The knock retard amount calculating means for calculating the knock retard amount KNRT (see step 230 in FIG. 33) and a value obtained by correcting the basic ignition timing MBTCAL to the retard side by the knock retard amount KNRT is set as the knock limit ignition timing KNOCKcal. A knock limit ignition timing setting means (see step 231 in FIG. 33). Invention) according to claim 1, 2, even if the give in the map base ignition timing as the basic ignition timing, it is not necessary to provide a map of the base ignition timing for each of a plurality of different octane number from the maximum octane number to the minimum octane number This prevents the ROM capacity from increasing.

第1実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、燃料に関するノック相関パラメータは燃料のオクタン価であるので、ガソリンを燃料とする場合に、燃料のオクタン価を正確に推定できる。 According to the first embodiment (the inventions described in claims 1 and 2 ), the knock correlation parameter relating to the fuel is the octane number of the fuel. Therefore, when gasoline is used as the fuel, the octane number of the fuel can be accurately estimated.

第1実施形態(請求項に記載の発明)によれば、2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択するための条件がノックカウンタ値knkcnt(全気筒のうちノックが発生した気筒の数)である(図38のステップ266参照)ので、複数の気筒を有する多気筒エンジンの場合にノックが生じた原因がいずれのノック相関パラメータによるものか、つまりノックが生じた原因が燃料のオクタン価(燃料に関するノック相関パラメータ)によるものか、あるいは圧縮比(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ)によるものかを精度よく判定できる。 According to the first embodiment (the invention according to claim 9 ), the condition for selecting one of the two types of knock correlation parameters is the knock counter value knkcnt (of the cylinder in which knocking has occurred among all the cylinders). (See step 266 of FIG. 38), in the case of a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, which knock correlation parameter causes the knock, that is, the cause of the knock is the octane number of the fuel. Whether it is based on (a knock correlation parameter related to fuel) or a compression ratio (a knock correlation parameter related to a combustion gas state in the combustion chamber) can be accurately determined.

第1実施形態(請求項11に記載の発明)によれば、ノックカウンタ値knkcnt(ノックが発生した気筒の数)が1(単数)であるとき圧縮比(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ)を選択する(図38のステップ266、269参照)ので、複数の気筒を有する多気筒エンジンの場合に気筒別の圧縮比推定値CMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)を算出することができる。 According to the first embodiment (the invention described in claim 11 ), when the knock counter value knkcnt (the number of cylinders in which knocking has occurred) is 1 (single), the compression ratio (the knock correlation relating to the combustion gas state in the combustion chamber) Parameter (see steps 266 and 269 in FIG. 38), in the case of a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, the compression ratio estimation value CMPESTi for each cylinder (estimation value of the knock correlation parameter relating to the combustion gas state in the combustion chamber) ) Can be calculated.

第1実施形態(請求項19に記載の発明)によれば、燃焼ガスの層流状態での燃焼速度である層流燃焼速度(SL1、SL2)を算出し、燃焼室内の燃焼ガス体積に相当する容積(V0、VTDC)を算出し、所定のクランク角までに前記燃焼室内で燃焼するガスの燃焼質量割合(BR1、BR2)を算出し、所定運転条件での燃焼ガスの燃焼のしやすさを示す反応確率RPROBAを算出し、これら層流燃焼速度(SL1、SL2)、燃焼ガス体積相当容積(V0、VTDC)、燃焼質量割合(BR1、BR2)及び反応確率RPROBAに基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間(BURN1、BURN2)を算出し、この燃焼期間(BURN1、BURN2)に基づいてMBTの得られる基本点火時期MBTCALを算出すると共に、前記燃焼期間を初期燃焼期間BURN1と主燃焼期間BURN2とに分割し(以上図2のステップ1、図5、図10、図12、図13参照)、圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiに基づいて燃焼室の開始時期における容積V0iを算出し(図10のステップ413、414参照)、この燃焼室の燃焼開始時期の容積V0を前記燃焼室内の燃焼ガス体積に相当する容積として用いて圧縮比増大気筒の初期燃焼期間BURN1を算出する(図10のステップ416参照)ので、予めオクタン価の定まっている燃料を使用する場合において製作バラツキや燃焼室5内へのデポジットの付着に起因して実際の圧縮比がエンジン仕様の圧縮比より増大する気筒が生じたときにおいても、運転状態によらず、ノック検出結果を点火時期にフィードバックする従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とが繰り返されることがない。このため、加速時や減速時などの過渡でもノック限界点火時期を追従できるので、燃費悪化、出力低下を防ぐことができる。 According to the first embodiment (the invention described in claim 19 ), the laminar combustion velocity (SL1, SL2), which is the combustion velocity in the laminar flow state of the combustion gas, is calculated and corresponds to the combustion gas volume in the combustion chamber. The volume (V0, VTDC) to be calculated is calculated, the combustion mass ratio (BR1, BR2) of the gas combusted in the combustion chamber up to a predetermined crank angle is calculated, and the combustion gas is easily burned under predetermined operating conditions. The reaction probability RPROBA is calculated, and predetermined from the start of combustion based on the laminar combustion velocity (SL1, SL2), the combustion gas volume equivalent volume (V0, VTDC), the combustion mass ratio (BR1, BR2), and the reaction probability RPROBA. The combustion period (BURN1, BURN2) to the crank angle is calculated, and the basic ignition timing MBTCAL from which MBT is obtained is calculated based on the combustion period (BURN1, BURN2). At the same time, the combustion period is divided into an initial combustion period BURN1 and a main combustion period BURN2 (see step 1, FIG. 5, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 13 in FIG. 2), and the compression ratio estimation of the cylinder with an increased compression ratio is performed. Based on the value CMPESTi, the volume V0i at the start timing of the combustion chamber is calculated (see steps 413 and 414 in FIG. 10), and the volume V0 at the combustion start timing of this combustion chamber is set as the volume corresponding to the combustion gas volume in the combustion chamber. Is used to calculate the initial combustion period BURN1 of the cylinder with an increased compression ratio (see step 416 in FIG. 10), which is caused by manufacturing variations and deposits adhering to the combustion chamber 5 when using a fuel having a predetermined octane number. Even when there is a cylinder whose actual compression ratio is higher than the compression ratio of the engine specification, the knock detection result is ignited regardless of the operating state. It is never repeated and the operation of the retard and advance to subsequent ignition timing for knock avoidance as in the conventional apparatus is fed back to the year. For this reason, since the knock limit ignition timing can be followed even during a transition such as acceleration or deceleration, fuel consumption deterioration and output reduction can be prevented.

第1実施形態(請求項20に記載の発明)によれば、図10に示したように燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCと燃焼開始時期における容積V0とに基づいて吸気弁閉時期IVCから燃焼開始時期までの有効圧縮比Ecを算出し(図10のステップ163参照)、燃焼室5の吸気弁閉時期の温度TINIとこの有効圧縮比Ecとから燃焼室5の燃焼開始時期における温度T0を、燃焼室5の吸気弁閉時期の圧力PINIとこの有効圧縮比Ecとから燃焼室5の燃焼開始時期における圧力P0をそれぞれ算出し(図10のステップ164〜167参照)、これら燃焼室5の燃焼開始時期における温度T0と圧力P0とに基づいて初期燃焼期間BURN1の算出に用いる層流燃焼速度SL1を算出する(図10のステップ168参照)場合に、圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiに基づいて圧縮比増大気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCiを算出する(図5のステップ403、404参照)ので、予めオクタン価の定まっている燃料を使用する場合において製作バラツキや燃焼室5内へのデポジットの付着に起因して実際の圧縮比が予定している圧縮比より増大する気筒が生じたときにおいても、圧縮比増大気筒についての燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCを精度よく算出できる。 According to the first embodiment (the invention described in claim 20 ), the intake valve closing timing is based on the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing and the volume V0 at the combustion start timing as shown in FIG. The effective compression ratio Ec from IVC to the combustion start timing is calculated (see step 163 in FIG. 10), and the temperature TINI at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 and the effective compression ratio Ec at the combustion start timing of the combustion chamber 5 are calculated. The temperature T0 is calculated from the pressure PINI at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 and the effective compression ratio Ec, respectively, and the pressure P0 at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is calculated (see steps 164 to 167 in FIG. 10). A laminar combustion speed SL1 used for calculating the initial combustion period BURN1 is calculated based on the temperature T0 and the pressure P0 at the combustion start timing of the chamber 5 (see step 168 in FIG. 10). In addition, since the volume VIVCi of the combustion chamber 5 at the closing timing of the intake valve of the compression ratio increasing cylinder is calculated based on the compression ratio estimated value CMPESTi of the compression ratio increasing cylinder (see steps 403 and 404 in FIG. 5), the octane number is calculated in advance. In the case of using a fuel having a fixed compression ratio, even when a cylinder is produced in which the actual compression ratio is higher than the expected compression ratio due to manufacturing variations or deposits in the combustion chamber 5, the compression ratio The volume VIVC at the closing timing of the intake valve of the combustion chamber 5 for the increased cylinder can be accurately calculated.

図40、図42のフローは第2実施形態で、図40は第1実施形態の図32と、図42は第1実施形態の図38とそれぞれ置き換わるものである。図40において図32と同一部分には同一のステップ番号を、また図42において図38と同一部分には同一のステップ番号を付している。なお、図33は第1、第2の実施形態に共通のフローである。   The flow of FIGS. 40 and 42 is the second embodiment, FIG. 40 replaces FIG. 32 of the first embodiment, and FIG. 42 replaces FIG. 38 of the first embodiment. 40, the same step number is assigned to the same part as FIG. 32, and the same step number is assigned to the same part as FIG. 38 in FIG. FIG. 33 is a flow common to the first and second embodiments.

ガソリンとアルコールの混合燃料(アルコール含有燃料)が使用されることがある。この場合に、ベース点火時期の設定に際して混合燃料中のアルコール濃度を調べ、その調べたアルコール濃度の混合燃料を使用したときにノックが生じないようにベース点火時期をマッチングすることになる。   A mixed fuel of gasoline and alcohol (alcohol-containing fuel) may be used. In this case, when the base ignition timing is set, the alcohol concentration in the mixed fuel is checked, and the base ignition timing is matched so that knocking does not occur when the mixed fuel having the checked alcohol concentration is used.

しかしながら、例えば海外市場において混合燃料中のアルコール濃度がベース点火時期のマッチングに用いた混合燃料と異なる場合、例えばマッチングに用いた混合燃料のアルコール濃度より低い場合にノックが生じ、ノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とが繰り返されると、点火時期の遅角によりノック回避はできても燃費悪化、出力低下が生じる。   However, for example, in the overseas market, when the alcohol concentration in the mixed fuel is different from the mixed fuel used for matching the base ignition timing, for example, when the alcohol concentration in the mixed fuel is lower than the alcohol concentration of the mixed fuel used for matching, knocking occurs. If the ignition timing delay and the subsequent advance operation are repeated, even if knocking can be avoided due to the ignition timing retardation, fuel consumption deteriorates and output decreases.

第2実施形態は、アルコールとガソリンとの混合燃料を使用燃料とする場合に適用するもので、条件により2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択し、その選択した側のノック相関パラメータの推定値(アルコール濃度推定値または圧縮比推定値)をノックセンサ47によるノック検出結果に基づいて算出し、このうちアルコール濃度推定値ALCESTに基づいて燃焼室5内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出する。   The second embodiment is applied when a mixed fuel of alcohol and gasoline is used as a fuel to be used. One of two types of knock correlation parameters is selected according to conditions, and the knock correlation parameter on the selected side is selected. Is calculated based on the knock detection result by the knock sensor 47, and the self-ignition timing θknk (knock) in the combustion chamber 5 is calculated based on the alcohol concentration estimated value ALTEST. Occurrence timing) and the knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on the self-ignition timing θknk.

第1実施形態と相違する部分を主に説明すると、図40においてステップ281〜283はアルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料に対する1/τを算出する部分である。最低のアルコール濃度から最高のアルコール濃度までの複数の異なるアルコール濃度毎に1/τのマップを持たせるとROM容量が大きくなり過ぎるので、ここでは最低のアルコール濃度(例えば0%)の燃料に対する1/τのマップと、最高のアルコール濃度(例えば85%)の燃料に対する1/τのマップとだけ持たせておき、最低のアルコール濃度と最高のアルコール濃度の間にあるアルコール濃度(アルコール濃度推定値ALCEST)の混合燃料に対する1/τは、それらアルコール濃度0%の燃料での1/τと、アルコール濃度85%の燃料での1/τとの間を補間計算して算出する。   The difference from the first embodiment will be mainly described. In FIG. 40, steps 281 to 283 are parts for calculating 1 / τ for the mixed fuel of the alcohol concentration estimated value ALCEST. If a map of 1 / τ is provided for each of a plurality of different alcohol concentrations from the lowest alcohol concentration to the highest alcohol concentration, the ROM capacity becomes too large, and therefore, 1 for the fuel with the lowest alcohol concentration (for example, 0%). Only the map of / τ and the map of 1 / τ for the fuel with the highest alcohol concentration (for example, 85%), and the alcohol concentration between the lowest alcohol concentration and the highest alcohol concentration (alcohol concentration estimated value) 1 / τ for the mixed fuel of (ALCEST) is calculated by interpolating between 1 / τ for the fuel having the alcohol concentration of 0% and 1 / τ for the fuel having the alcohol concentration of 85%.

具体的にはステップ281、282で初回は圧縮開始時温度TC0と圧縮開始時圧力PC0とから図41A、図41Bを内容とするマップをそれぞれ検索することによりアルコール濃度0%の混合燃料での1/τ、アルコール濃度85%の混合燃料での1/τを算出する。各1/τは図41A、図41Bのように温度、圧力が大きくなるほど大きくなる値である。また、温度、圧力が同じであれば、アルコール濃度0%の混合燃料での1/τのほうが、アルコール濃度85%の混合燃料での1/τより大きい傾向を示す。従って、ステップ283ではアルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料での1/τを次式(補間計算式)により算出する。   More specifically, in steps 281 and 282, the first time is obtained by searching the maps having the contents shown in FIGS. 41A and 41B from the compression start temperature TC0 and the compression start pressure PC0, respectively. / Τ, 1 / τ for a mixed fuel with an alcohol concentration of 85% is calculated. Each 1 / τ is a value that increases as the temperature and pressure increase as shown in FIGS. 41A and 41B. Further, if the temperature and pressure are the same, 1 / τ in the mixed fuel having the alcohol concentration of 0% tends to be larger than 1 / τ in the mixed fuel having the alcohol concentration of 85%. Therefore, in step 283, 1 / τ in the mixed fuel of the alcohol concentration estimated value ALCEST is calculated by the following equation (interpolation calculation equation).

1/τEST=1/τ85+(85−ALCTEST)
×(1/τ0−1/τ85)/(85−0)
…(補18)
ただし、1/τEST:アルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料での1/τ、
1/τ0 :アルコール濃度0%の混合燃料での1/τ、
1/τ85 :アルコール濃度85%の混合燃料での1/τ、
ここで、アルコール濃度推定値ALCESTの算出については後述する。
1 / τEST = 1 / τ85 + (85-ALCTEST)
× (1 / τ0−1 / τ85) / (85-0)
... (Supplement 18)
However, 1 / τEST: 1 / τ in the mixed fuel of the alcohol concentration estimated value ALCEST,
1 / τ0: 1 / τ with a mixed fuel with an alcohol concentration of 0%,
1 / τ85: 1 / τ with a mixed fuel with an alcohol concentration of 85%,
Here, the calculation of the alcohol concentration estimated value ALCEST will be described later.

ステップ209ではこのアルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料での1/τを積算値SUMに加算する。   In step 209, 1 / τ of the alcohol concentration estimated value ALCEST in the mixed fuel is added to the integrated value SUM.

次に、図42においてステップ265、266で気筒数カウンタ値ktcntが気筒数に等しくかつノックカウンタ値knkcntが2以上であるときには全気筒のうち複数気筒でノックが生じており、従って使用している混合燃料の変更によりアルコール濃度推定値ALCESTが実際のアルコール濃度より低いと判断しステップ265、266よりステップ291に進み、アルコール濃度推定値ALCESTを第1の所定値const13だけ高くする。つまり、次式によりアルコール濃度推定値ALCESTを更新する。   Next, when the cylinder number counter value ktcnt is equal to the number of cylinders and the knock counter value knkcnt is 2 or more in steps 265 and 266 in FIG. It is determined that the alcohol concentration estimated value ALCEST is lower than the actual alcohol concentration due to the change of the mixed fuel, and the process proceeds from Steps 265 and 266 to Step 291 to increase the alcohol concentration estimated value ALLCEST by the first predetermined value const13. That is, the alcohol concentration estimated value ALEST is updated by the following equation.

ALCEST(new)=ALCEST(old)+const13…(87)
ただし、ALCEST(new):更新後のアルコール濃度推定値、
ALCEST(old):更新前のアルコール濃度推定値、
const13 :高くする側への更新量、
図42のステップ292ではアルコール濃度推定値を(87)式により更新したことを表すためアルコール濃度推定値更新フラグ(始動時にゼロに初期設定)=1とする。
ALLCEST (new) = ALCEST (old) + const13 (87)
However, ALCEST (new): Estimated alcohol concentration after update,
ALCEST (old): Estimated alcohol concentration before update,
const13: update amount to the higher side,
In step 292 of FIG. 42, the alcohol concentration estimated value update flag (initially set to zero at start-up) = 1 is set to indicate that the alcohol concentration estimated value is updated by the equation (87).

ノックが検出されない場合にはステップ262よりステップ293に進み、アルコール濃度推定値更新フラグをみる。アルコール濃度推定値更新フラグ=0であるときにはそのまま今回の処理を終了する。   If no knock is detected, the process proceeds from step 262 to step 293, and the alcohol concentration estimated value update flag is checked. If the alcohol concentration estimated value update flag = 0, the current process is terminated.

アルコール濃度推定値更新フラグ=1あるときにはノックが生じたためにアルコール濃度推定値ALCESTが上記(87)式により高くなる側に更新され、この更新後のアルコール濃度推定値に基づいて算出されるノック限界点火期は基本点火時期よりも遅角される。この場合に、点火時期を遅角のしっ放しにしておくと燃費が悪くなるので、ノックを回避した後は点火時期を再び、燃費が最適となる基本点火時期へと戻す必要があり、そのためにはノック回避のためアルコール濃度推定値ALCESTを高くなる側に更新した後に所定の周期でアルコール濃度推定値ALCESTを低くなる側に戻せばよい。   When the alcohol concentration estimated value update flag = 1, knocking has occurred, so the alcohol concentration estimated value ALCEST is updated to the higher side according to the above equation (87), and the knock limit calculated based on the updated alcohol concentration estimated value The ignition period is retarded from the basic ignition timing. In this case, if the ignition timing is kept at a retarded angle, the fuel efficiency will deteriorate, so after avoiding knocking, it is necessary to return the ignition timing to the basic ignition timing at which the fuel efficiency is optimal. In order to avoid knocking, the alcohol concentration estimated value ALCEST is updated to the higher side and then returned to the lower side in a predetermined cycle.

このため、アルコール濃度推定値ALCESTが高くなる側に更新されたとき(アルコール濃度推定値更新フラグ=1あるとき)にはステップ293よりステップ274に進み図2のステップ3において算出されている点火時期最小値PADV[degBTDC]と図2のステップ1において算出されている基本点火時期MBTCAL[degBTDC]を比較する。アルコール濃度推定値更新フラグ=1となった直後には点火時期最小値PADVが基本点火時期MBTCALとが一致していない。つまり、アルコール濃度推定値ALCESTと実際のアルコール濃度が一致しておらずその結果としてノック回避のため点火時期が遅角されていると判断し、ステップ274よりステップ294に進んでカウンタ値countと所定値const14とを比較する。カウンタ値countの初期値はゼロであり、ステップ294に進んできた当初はカウンタ値countが所定値const14未満にあるので、このときにはステップ276に進み、カウンタ値countを1だけインクリメントする。すなわち、カウンタ値countは図42のフローを一回実行する毎に値が1ずつ増すので、やがてカウンタ値countが所定値const14以上になる。このときにはステップ294よりステップ295に進んでアルコール濃度推定値ALCESTを第2の所定値const15だけ低くする。つまり、次式によりアルコール濃度推定値ALCESTを更新する。   For this reason, when the alcohol concentration estimated value ALCEST is updated to the higher side (when the alcohol concentration estimated value update flag = 1), the routine proceeds from step 293 to step 274, and the ignition timing calculated in step 3 of FIG. The minimum value PADV [degBTDC] is compared with the basic ignition timing MBTCAL [degBTDC] calculated in step 1 of FIG. Immediately after the alcohol concentration estimated value update flag = 1, the ignition timing minimum value PADV does not coincide with the basic ignition timing MBTCAL. In other words, it is determined that the alcohol concentration estimated value ALCEST does not match the actual alcohol concentration, and as a result, the ignition timing is retarded to avoid knocking, and the routine proceeds from step 274 to step 294 where the counter value count and the predetermined value are determined. Compare the value const14. The initial value of the counter value count is zero. Since the counter value count is initially less than the predetermined value const14 after proceeding to step 294, the process proceeds to step 276 and the counter value count is incremented by one. That is, the counter value count increases by 1 each time the flow of FIG. 42 is executed once, so that the counter value count eventually becomes equal to or greater than the predetermined value const14. At this time, the routine proceeds from step 294 to step 295, where the alcohol concentration estimated value ALCEST is lowered by the second predetermined value const15. That is, the alcohol concentration estimated value ALEST is updated by the following equation.

ALCEST(new)=ALCEST(old)−const15…(88)
ただし、ALCEST(new):更新後のアルコール濃度推定値、
ALCEST(old):更新前のアルコール濃度推定値、
const15 :低くする側への更新量、
また、図40のステップ284、285、図42のステップ294では所定値const11、const12、const14を第1実施形態と異なる値にしている。これらの所定値は事前の予備実験等によりマッチングする。ただし、所定値const11、const12は第1実施形態の所定値const01、const02と同じでかまわない。
ALLCEST (new) = ALCEST (old) -const15 (88)
However, ALCEST (new): Estimated alcohol concentration after update,
ALCEST (old): Estimated alcohol concentration before update,
const15: update amount to the lower side,
Also, in Steps 284 and 285 in FIG. 40 and Step 294 in FIG. 42, the predetermined values const11, const12, and const14 are set to values different from those in the first embodiment. These predetermined values are matched by a preliminary experiment or the like in advance. However, the predetermined values const11 and const12 may be the same as the predetermined values const01 and const02 of the first embodiment.

図43にアルコール濃度推定値が実際のアルコール濃度より低過ぎたためにノックが生じた、つまり全気筒のうち複数の気筒でノックが検出される場合の点火時期、カウンタ値count、アルコール濃度推定値ALCESTの動きをモデルで示す。図示のようにt11のタイミングで複数の気筒でノッキングが生じたときにはアルコール濃度推定値ALCESTが実際のアルコール濃度より低い結果であると判断されアルコール濃度推定値ALCESTがステップ的に第1の所定値const13だけ高くなる。この結果、ノッキングが生じないようであれば、カウンタ値countが所定値const14に達する毎に今度はアルコール濃度推定値ALCESTが第2の所定値const15ずつ低くなってゆく。そして、t12のタイミングで点火時期最小値PADVがMBTCALに一致した後はアルコール濃度推定値ALCESTの更新が中止されそのときの値が保持される。その後のt13のタイミングで再び複数の気筒でノックが生じれば上記の操作が繰り返される。   In FIG. 43, knocking occurs because the estimated alcohol concentration value is too lower than the actual alcohol concentration, that is, the ignition timing, the counter value count, and the estimated alcohol concentration value ALTEST when knocking is detected in a plurality of cylinders among all the cylinders. Shows the movement of the model. As shown in the figure, when knocking occurs in a plurality of cylinders at the timing of t11, it is determined that the alcohol concentration estimated value ALCEST is lower than the actual alcohol concentration, and the alcohol concentration estimated value ALCEST is stepwise set to the first predetermined value const13. Only get higher. As a result, if knocking does not occur, every time the counter value count reaches the predetermined value const14, the alcohol concentration estimated value ALCEST decreases by the second predetermined value const15. Then, after the ignition timing minimum value PADV coincides with MBTCAL at the timing of t12, the update of the alcohol concentration estimated value ALCEST is stopped and the value at that time is held. If knocking occurs again in a plurality of cylinders at the timing of t13 thereafter, the above operation is repeated.

このようにして算出されるアルコール濃度推定値ALCESTは図40のステップ283でアルコール濃度推定値ALCESTの燃料での1/τの算出に用いられる。   The alcohol concentration estimated value ALCEST calculated in this way is used to calculate 1 / τ for the fuel of the alcohol concentration estimated value ALEST at step 283 in FIG.

また、図42のステップ269において算出されている圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiは第1、第2の実施形態に共通の図2、図5、図10、図13において用いられる。   Further, the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder with increased compression ratio calculated in step 269 of FIG. 42 is used in FIGS. 2, 5, 10, and 13 common to the first and second embodiments.

第2実施形態によれば、使用する燃料と燃焼室内の燃焼ガス状態とがノックに及ぼす影響の主要因であることに対応して、第2実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、アルコール濃度推定値ALCEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)と圧縮比推定値CMPEST(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)とを条件により切換えて算出する、つまり使用する燃料の変更に起因してノックが生じているときにはアルコール濃度推定値ALCESTを算出(図42のステップ263〜266、291参照)し、製作バラツキや燃焼室内へのデポジットの付着に起因してノックが生じているときには圧縮比増大気筒の圧縮比推定値CMPESTiを算出(図42のステップ263〜266、269参照)するようにしたので、種類の異なるノック相関パラメータのいずれの推定値(アルコール濃度推定値ALCESTと圧縮比推定値CMPESTi)をも精度よく算出することができる。 According to the second embodiment, the second embodiment (the inventions according to claims 1 and 2 ) corresponds to the fact that the fuel used and the combustion gas state in the combustion chamber are the main factors affecting the knock. According to the above, the alcohol concentration estimated value ALCEST (estimated value of knock correlation parameter related to fuel) and the compression ratio estimated value CMPEST (estimated value of knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber) are calculated by switching according to the conditions, that is, When knocking occurs due to the change in the fuel used, the alcohol concentration estimated value ALCEST is calculated (see steps 263 to 266 and 291 in FIG. 42), and due to manufacturing variations and deposits in the combustion chamber. When knocking occurs, the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder with increased compression ratio is calculated (steps 263 to 266, 2 in FIG. 42). 69), it is possible to accurately calculate any estimated values (alcohol concentration estimated value ALEST and compression ratio estimated value CMPESTi) of different types of knock correlation parameters.

また、第実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、ガソリンとアルコールの混合燃料である場合に、ノックセンサ47によるノック検出結果を点火時期ではなく混合燃料中のアルコール濃度にフィードバックしている(図42参照)。すなわち、図43最下段に示したように、アルコール濃度推定値ALCESTは、ノックが生じたことを検出したときに第1の所定値const13だけステップ的に高くなり、その後は第2の所定値const15ずつ所定の周期で徐々に小さくなっている。この動きは、ちょうど従来装置のノック制御における点火時期リタード量の動きと同様である。 Further, according to the second embodiment (the invention described in claims 1 and 2 ), in the case of a mixed fuel of gasoline and alcohol, the knock detection result obtained by the knock sensor 47 is not the ignition timing but the alcohol concentration in the mixed fuel. (See FIG. 42). That is, as shown in the lowermost part of FIG. 43, the alcohol concentration estimated value ALCEST increases stepwise by the first predetermined value const13 when the occurrence of knocking is detected, and thereafter the second predetermined value const15. It gradually becomes smaller at a predetermined cycle. This movement is just the same as the movement of the ignition timing retard amount in the knock control of the conventional device.

このように、第2施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、ノックセンサ47によるノック検出結果に基づいてアルコール濃度推定値ALCESTを算出し(図42のステップ262、291、295参照)、そのアルコール濃度推定値ALCESTに基づいて点火時期を算出し、その算出した点火時期で火花点火を行う、具体的にはそのアルコール濃度推定値ALCESTに基づいて燃焼室5内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し(図40のステップ281〜283、209、210、図33のステップ218参照)、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図33のステップ219〜231参照)、このノック限界点火時期KNOCKcalで火花点火を行う(図2のステップ3、4、5参照)ので、またはアルコール濃度推定値ALCEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図40のステップ281〜283、209、210、図33のステップ218、図33のステップ219〜231参照)、圧縮比推定値CMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいてMBTの得られる基本点火時期MBTCALiを算出し(図10のステップ411、412〜414、416、図13のステップ421〜424参照)、圧縮比推定値CMPESTiを選択した際に、ノック限界点火時期KNOCKcalと基本点火時期MBTCALiのうち、遅角側の点火時期で火花点火を行う(図2のステップ391〜394、396参照)ので、またはアルコール濃度ALCEST(燃料に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいて燃焼室内での自着火時期θknk(ノック発生時期)を予測し(図40のステップ281〜283、209、210、図33のステップ218参照)、この自着火時期θknkに基づいてノック限界点火時期KNOCKcalを算出し(図33のステップ219〜231参照)、圧縮比推定値CMPESTi(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)に基づいて燃焼室5の燃焼開始時期における容積V0iを算出し(図10のステップ411〜414参照)、この燃焼開始時における容積V0iに基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間BURNiを算出し(図10のステップ415、416、図13のステップ421〜423参照)、この燃焼期間BURNiに基づいてMBTの得られる基本点火時期MBTCALiを算出し(図13のステップ424参照)、圧縮比推定値CMPESTiを選択した際に、ノック限界点火時期KNOCKcalと基本点火時期(MTCALiのうち、遅角側の点火時期で火花点火を行う(図2のステップ391〜394、396参照)ので、混合燃料中のアルコール濃度を予め知り得ていない市場で販売される混合燃料を使用する場合においても、運転状態によらず、ノック検出結果を点火時期にフィードバックする従来装置のようにノック回避のための点火時期の遅角とそれに続く進角の操作とが繰り返されることがない。このため、第1実施形態と同様に過渡でもノック限界点火時期を追従できるので、燃費悪化、出力低下を防ぐことができる。 Thus, according to the second embodiment (the inventions described in claims 1 and 2 ), the alcohol concentration estimated value ALLCEST is calculated based on the knock detection result by the knock sensor 47 (steps 262, 291 in FIG. 42). 295), an ignition timing is calculated based on the estimated alcohol concentration value ALTEST, and spark ignition is performed at the calculated ignition timing. Specifically, the ignition timing in the combustion chamber 5 is determined based on the estimated alcohol concentration value ALTEST. The ignition timing θknk (knock occurrence timing) is predicted (see steps 281 to 283, 209, 210 in FIG. 40, step 218 in FIG. 33), and the knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on the self-ignition timing θknk (see FIG. 33, steps 219 to 231), and spark ignition is performed at this knock limit ignition timing KNOCKcal (FIG. 2). (See Steps 3, 4, and 5) or based on the alcohol concentration estimated value ALEST (estimated value of the knock correlation parameter for fuel), the knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated (steps 281 to 283, 209, 210, FIG. 40). 33, and the basic ignition timing MBTCALI from which MBT is obtained is calculated based on the compression ratio estimated value CMPESTi (the estimated value of the knock correlation parameter relating to the combustion gas state in the combustion chamber). (See steps 411, 412 to 414, 416 in FIG. 10 and steps 421 to 424 in FIG. 13) When the compression ratio estimated value CMPESTi is selected, the retard side of the knock limit ignition timing KNOCKcal and the basic ignition timing MBTCALI Spark ignition is performed at the ignition timing (see step 2 in FIG. 2). 391 to 396), or based on the alcohol concentration ALCEST (estimated value of knock correlation parameter for fuel), the auto-ignition timing θknk (knock occurrence timing) in the combustion chamber is predicted (step 281 in FIG. 40). ˜283, 209, 210 (see step 218 in FIG. 33), the knock limit ignition timing KNOCKcal is calculated based on the self-ignition timing θknk (see steps 219 to 231 in FIG. 33), and the compression ratio estimated value CMPESTi (combustion chamber) The volume V0i at the combustion start timing of the combustion chamber 5 is calculated based on the estimated value of the knock correlation parameter regarding the combustion gas state (see steps 411 to 414 in FIG. 10), and combustion is performed based on the volume V0i at the start of combustion. The combustion period BURNi from the start to the predetermined crank angle is calculated (FIG. 10). Steps 415 and 416, and Steps 421 to 423 in FIG. 13), the basic ignition timing MBTCALi at which MBT is obtained is calculated based on the combustion period BURNi (see Step 424 in FIG. 13), and the compression ratio estimated value CMPESTi is selected. At this time, the spark limit ignition timing KNOCKcal and the basic ignition timing (of the MTCALi, spark ignition is performed at the retarded ignition timing (see steps 391-394, 396 in FIG. 2), so the alcohol concentration in the mixed fuel is Even in the case of using mixed fuel sold in a market that is not known in advance, the ignition timing retardation for avoiding knock as in the conventional device that feeds back the knock detection result to the ignition timing regardless of the operating state. Subsequent advancement operations are not repeated. For this reason, since the knock limit ignition timing can be followed even in a transition as in the first embodiment, it is possible to prevent fuel consumption deterioration and output reduction.

第2実施形態(請求項1、2に記載の発明)によれば、燃料に関するノック相関パラメータは混合燃料のアルコール濃度であるので、ガソリンとアルコールの混合燃料である場合に、混合燃料のアルコール濃度を正確に推定できる。 According to the second embodiment (the inventions described in claims 1 and 2 ), the knock correlation parameter relating to the fuel is the alcohol concentration of the mixed fuel. Therefore, in the case of the mixed fuel of gasoline and alcohol, the alcohol concentration of the mixed fuel. Can be estimated accurately.

そのほか第1実施形態と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。   In addition, it goes without saying that the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

図44、図47のフローは第3、第4の実施形態で、図44のフローは第1実施形態の図38と、図47のフローは第2実施形態の図42と置き換わるものである。これらのフローはエンジンの始動後の流れを時系列に示したもので、一定時間毎に実行するフローではない。   The flow of FIGS. 44 and 47 is the third and fourth embodiments, the flow of FIG. 44 is replaced with FIG. 38 of the first embodiment, and the flow of FIG. 47 is replaced with FIG. 42 of the second embodiment. These flows show the flow after engine startup in chronological order, and are not executed at regular intervals.

第3実施形態はガソリンを使用するエンジンを対象として給油されたことを判定したときにノック検出結果をオクタン価推定値OCTESTに、給油されたことを判定しないときにはノック検出結果を圧縮比推定値CMPESTにフィードバックするようにしたもの、第4実施形態はガソリンとアルコールの混合燃料を使用するエンジンを対象として給油されたことを判定したときにノック検出結果をアルコール濃度推定値ALCESTに、給油されたことを判定しないときにはノック判定結果を圧縮比推定値CMPESTにフィードバックするようにしたものである。ここで、第1、第2の実施形態ではどの気筒においてノックが生じているか否かまで検出したが、第3、第4の実施形態では気筒判別までは必要ない。従って、気筒毎にノックが生じているか否かあるいは全気筒まとめてノックが生じているか否かを検出すればよい。   In the third embodiment, the knock detection result is set to the octane number estimated value OCTEST when it is determined that fuel is supplied to an engine using gasoline, and the knock detection result is set to the compression ratio estimated value CMPEST when it is not determined that fuel is supplied. In the fourth embodiment, when it is determined that fuel has been supplied to an engine that uses a mixed fuel of gasoline and alcohol, the knock detection result is used as the alcohol concentration estimated value ALEST when it is determined that the fuel has been supplied. When the determination is not made, the knock determination result is fed back to the compression ratio estimated value CMPEST. Here, in the first and second embodiments, it is detected in which cylinder knocking has occurred, but in the third and fourth embodiments, it is not necessary to determine the cylinder. Therefore, it is only necessary to detect whether knocking has occurred for each cylinder or whether knocking has occurred for all cylinders.

第3、第4の2つの実施形態において使用する燃料は相違するものの、推定値の算出方法はほぼ同様であるので、2つの実施形態に共通する部分についてはまとめて説明し、2つの実施形態で相違する部分については別々に説明する。   Although the fuels used in the third and fourth embodiments are different, the calculation method of the estimated value is almost the same, so the parts common to the two embodiments will be described together, and the two embodiments will be described. The different parts will be described separately.

図44、図47においてステップ301ではイグニッションキーをOFFとしている間に給油キャップを開けたかどうかをみる。これは、給油キャップの開閉を検出するセンサを給油口に設けておき、このセンサからの出力に基づいて給油キャップが開いたか否かを検出してその結果を保持させておけばよい。イグニッションキーをOFFとしている間に給油キャップが開いたことを示す情報が保持されていると判定したときには給油があったことを表すためステップ302に進んで給油フラグ=1とする。   44 and 47, it is checked in step 301 whether the fuel cap is opened while the ignition key is OFF. For this purpose, a sensor for detecting the opening / closing of the fueling cap is provided at the fueling port, and it is only necessary to detect whether or not the fueling cap is opened based on the output from the sensor and hold the result. When it is determined that the information indicating that the refueling cap has been opened is held while the ignition key is OFF, the flow proceeds to step 302 to indicate that refueling has been performed, and the refueling flag = 1 is set.

第3実施形態では図44のステップ302でオクタン価推定値OCTESTに初期値としての100%を入れる。これは、ノック検出結果を即座にオクタン価推定値に反映させるためである。すなわち、給油された燃料のオクタン価が100%であれば、初期値として入れたオクタン価推定値OCTEST(=100%)と一致するのでノックは生じない。ところが、給油された燃料のオクタン価が100%より小さい場合に、オクタン価推定値OCTESTに初期値として入れた100%が大き過ぎることになりノックが生じる。そこで、このときにはノックが生じるたびにオクタン価推定値OCTESTを第1の所定値const03ずつ減少していき、ノックが生じなくなったときオクタン価推定値OCTESTが収束した、つまりその収束値を給油された燃料のオクタン価であるとみなすものである。   In the third embodiment, 100% as an initial value is entered in the octane number estimated value OCTEST in step 302 of FIG. This is because the knock detection result is immediately reflected in the estimated octane number. That is, if the octane number of the fuel supplied is 100%, it does not knock because it matches the estimated octane number OCTEST (= 100%) entered as the initial value. However, when the octane number of the supplied fuel is smaller than 100%, the initial value entered in the estimated octane number OCTEST is too large, and knocking occurs. Therefore, every time knocking occurs, the estimated octane number OCTEST decreases by the first predetermined value const03, and when knocking does not occur, the estimated octane number OCTEST converges, that is, the convergence value of the fuel that has been refueled. It is considered to be octane number.

同様にして第4実施形態では図47のステップ331でアルコール濃度推定値ALCOCTESTに初期値としての0%を入れる。これは、ノック検出結果を即座にアルコール濃度推定値に反映させるためである。すなわち、給油された混合燃料のアルコール濃度が0%であれば、初期値として入れたアルコール濃度推定値ALCEST(=0%)と一致するのでノックは生じない。ところが、給油された混合燃料のアルコール濃度が0%より高い場合に、アルコール濃度推定値ALCESTに初期値として入れた0%が低過ぎることになりノックが生じる。そこで、このときにはノックが生じるたびにアルコール濃度推定値ALCESTを第1の所定値const13ずつ高くしていき、ノックが生じなくなったときアルコール濃度推定値ALCESTが収束した、つまりその収束値を給油された混合燃料のアルコール濃度であるとみなすものである。   Similarly, in the fourth embodiment, in step 331 of FIG. 47, 0% as an initial value is entered in the alcohol concentration estimated value ALCOTEST. This is because the knock detection result is immediately reflected in the estimated alcohol concentration value. That is, if the alcohol concentration of the supplied mixed fuel is 0%, knocking does not occur because it matches the estimated alcohol concentration value ALCSEST (= 0%) entered as the initial value. However, when the alcohol concentration of the fuel mixture supplied is higher than 0%, the initial value of 0% entered in the alcohol concentration estimated value ALCEST is too low and knocking occurs. Therefore, at this time, every time a knock occurs, the alcohol concentration estimated value ALCEST is increased by the first predetermined value const13. When the knock does not occur, the alcohol concentration estimated value ALLCEST converges, that is, the converged value is refueled. This is considered to be the alcohol concentration of the mixed fuel.

図44、図47のステップ303、304は給油後に給油前の燃料がすべて消費されたか否かを判定する部分である。この部分の実行タイミングは各気筒の燃料噴射直後である。給油直後には給油前の燃料が燃料配管中に残っており、燃料配管中の燃料が全て消費されたときに給油後の燃料に入れ替わったとみなすことができる。そこで、始動からの燃料消費量SUMQを算出しその燃料消費量SUMQが燃料配管容量とが一致したとき燃料が入れ替わったと判断する。すなわち、図44、図47のステップ303では今回噴射終了直後の燃料消費量SUMQ(new)[g](始動時にゼロに初期設定)と所定の燃料配管容量[g](一定値)とを比較する。始動後直ぐには燃料消費量SUMQ(new)は燃料配管容量より小さいので図44、図47のステップ304に進み、次回の燃料噴射に備えて今回噴射終了直後の燃料消費量SUMQ(new)を前回噴射終了直後の燃料消費量であるSUMQ(old)[g]に移す。   Steps 303 and 304 in FIGS. 44 and 47 are portions for determining whether or not all the fuel before refueling has been consumed after refueling. The execution timing of this part is immediately after the fuel injection of each cylinder. Immediately after refueling, the fuel before refueling remains in the fuel pipe, and when all the fuel in the fuel pipe is consumed, it can be considered that the fuel has been replaced with the fuel after refueling. Therefore, the fuel consumption amount SUMQ from the start is calculated, and it is determined that the fuel has been replaced when the fuel consumption amount SUMQ matches the fuel pipe capacity. That is, in step 303 in FIGS. 44 and 47, the fuel consumption SUMQ (new) [g] (initially set to zero at the start) immediately after the end of the current injection is compared with a predetermined fuel pipe capacity [g] (constant value). To do. Since the fuel consumption SUMQ (new) is smaller than the fuel pipe capacity immediately after the start, the routine proceeds to step 304 in FIGS. 44 and 47, and the fuel consumption SUMQ (new) immediately after the end of the current injection is used in preparation for the next fuel injection. It shifts to SUMQ (old) [g] which is the fuel consumption immediately after the end of injection.

次回の燃料噴射が行われると、図44、図47のステップ305ではその次回の燃料噴射量Qf[g]を前回噴射終了直後の燃料消費量であるSUMQ(old)に加算して今回噴射終了直後の燃料消費量であるSUMQ(new)を算出する。ここで、今回の燃料噴射量Qfを求めるには今回の燃料噴射に用いた燃料噴射パルス幅Ti[ms]に変換係数を乗算して燃料質量単位[g]に換算してやればよい。そして、図44、図47のステップ303で再び燃料消費量SUMQ(new)と所定の燃料配管容量とを比較する。燃料消費量SUMQ(new)が燃料配管容量より小さければ図44、図47のステップ304、305、303の操作を繰り返す。   When the next fuel injection is performed, in step 305 of FIGS. 44 and 47, the next fuel injection amount Qf [g] is added to the SUMQ (old) that is the fuel consumption immediately after the previous injection ends, and the current injection ends. SUMQ (new), which is the fuel consumption immediately after, is calculated. Here, in order to obtain the current fuel injection amount Qf, the fuel injection pulse width Ti [ms] used for the current fuel injection may be multiplied by a conversion coefficient to be converted into a fuel mass unit [g]. 44 and 47, the fuel consumption amount SUMQ (new) is again compared with the predetermined fuel pipe capacity. If the fuel consumption amount SUMQ (new) is smaller than the fuel pipe capacity, the operations of steps 304, 305, and 303 in FIGS. 44 and 47 are repeated.

始動からの燃料噴射の回数が多くなれば、やがて燃料消費量SUMQ(new)が燃料配管容量に達するので、このときには給油前の燃料から給油後の燃料に入れ替わったと判断して第3実施形態では図44のステップ303より図44のステップ306に進みオクタン価推定値OCTESTを、第4実施形態では図47のステップ303より図47のステップ332に進みアルコール濃度推定値ALCESTを算出する。   If the number of fuel injections from the start increases, the fuel consumption SUMQ (new) eventually reaches the fuel pipe capacity. At this time, it is determined that the fuel before refueling has been replaced with the fuel after refueling. 44, the process proceeds from step 303 to step 306 in FIG. 44, and the octane number estimated value OCTEST is calculated. In the fourth embodiment, the process proceeds from step 303 in FIG. 47 to step 332 in FIG.

第3実施形態におけるオクタン価推定値OCTESTの算出については図45のフローにより説明する。   The calculation of the estimated octane number OCTEST in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図45(図44ステップ306のサブルーチン)は第1実施形態の図38と基本的に同様であり、従って図38と同一部分に同一のステップ番号をつけている。第1実施形態は、気筒別のノック検出結果に基づいて全気筒のうち複数気筒でノックが生じている場合であるのかそれとも全気筒のうち1つの気筒にだけノックが生じている場合であるのかを判定し、全気筒のうち複数気筒でノックが生じている場合にはオクタン価推定値OCTESTを算出し、全気筒のうち1つの気筒にだけノックが生じている場合にはそのノックが生じている気筒(つまり圧縮比増大気筒)の圧縮比推定値CMPESTiを算出する構成であったので、圧縮比推定値を気筒別の値としたり気筒判別を行うなどそのぶん構成が複雑になっているが、第3実施形態では給油直後にオクタン価推定値を100%に設定した状態でノックが生じるか否かを検出し、ノックが生じたときにはそのノック検出結果を即座にオクタン価推定値OCTESTに反映させるので、第1実施形態よりシンプルな構成となっている。すなわち、図45においてステップ262でノックが生じたことが検出されたときにはステップ267に進んで上記(79)式によりオクタン価推定値OCTESTを小さくなる側に第1の所定値const03だけ更新し、その後はステップ274〜278において所定の周期で上記(81)式によりオクタン価推定値OCTESTを大きくなる側に第2の所定値const05ずつ戻している。   45 (subroutine of step 306 in FIG. 44) is basically the same as FIG. 38 of the first embodiment, and therefore the same step numbers are assigned to the same parts as in FIG. In the first embodiment, whether knocking occurs in a plurality of cylinders among all cylinders based on the knock detection result for each cylinder, or is knocking occurring in only one cylinder among all cylinders? When the knock occurs in a plurality of cylinders among all the cylinders, the estimated octane number OCTEST is calculated. When the knock occurs only in one cylinder among all the cylinders, the knock occurs. Since the configuration is such that the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder (that is, the compression ratio increasing cylinder) is calculated, the configuration is complicated, such as making the compression ratio estimated value a value for each cylinder or performing cylinder discrimination. In the third embodiment, immediately after refueling, it is detected whether or not knocking occurs in a state where the estimated octane number is set to 100%. When knocking occurs, the knocking detection result is immediately converted to the octane number. Since to be reflected in the value OCTEST, it has a simpler structure as the first embodiment. That is, when it is detected in step 262 that knocking has occurred in FIG. 45, the routine proceeds to step 267, where the octane number estimated value OCTEST is updated by the above formula (79) to the smaller side by the first predetermined value const03, and thereafter In steps 274 to 278, the octane number estimated value OCTEST is returned to the side where the estimated octane number OCTEST is increased by the above equation (81) at a predetermined cycle by a second predetermined value const05.

同様にして第4実施形態におけるこのアルコール濃度推定値ALCESTの算出については図48のフローにより説明する。   Similarly, calculation of the alcohol concentration estimated value ALCEST in the fourth embodiment will be described with reference to the flow of FIG.

図48(図47ステップ332のサブルーチン)は第2実施形態の図42と基本的に同様であり、図42と同一部分に同一のステップ番号をつけている。第2実施形態でも、気筒別のノック検出結果に基づいて全気筒のうち複数気筒でノックが生じている場合であるのかそれとも全気筒のうち1つの気筒にだけノックが生じている場合であるのかを判定し、全気筒のうち複数気筒でノックが生じている場合にはアルコール濃度推定値ALCESTを算出し、全気筒のうち1つの気筒にだけノックが生じている場合にはそのノックが生じている気筒(つまり圧縮比増大気筒)の圧縮比推定値CMPESTiを算出する構成であったのでそのぶん構成が複雑になっているが、第4実施形態では給油直後にアルコール濃度推定値を0%に設定した状態でノックが生じるか否かを検出し、ノックが生じたときにはそのノック検出結果を即座にアルコール濃度推定値ALCESTに反映させるので、第2実施形態よりシンプルな構成となっている。すなわち、図48においてステップ262でノックが生じたことが検出されたときにはステップ291に進んで上記(87)式によりアルコール濃度推定値ALCESTを高くなる側に第1の所定値const13だけ更新し、その後はステップ274、294、276、295、278において所定の周期で上記(88)式によりアルコール濃度推定値ALCESTを低くなる側に第2の所定値const15ずつ戻している。   FIG. 48 (subroutine of step 332 in FIG. 47) is basically the same as FIG. 42 of the second embodiment, and the same step numbers are assigned to the same parts as in FIG. Also in the second embodiment, whether knocking occurs in a plurality of cylinders among all cylinders based on the knock detection result for each cylinder, or is knocking occurring in only one cylinder among all cylinders? If a knock occurs in a plurality of cylinders among all the cylinders, an alcohol concentration estimated value ALLCEST is calculated. If a knock occurs in only one cylinder among all the cylinders, the knock occurs. Since the configuration is such that the compression ratio estimated value CMPESTi of the cylinder (that is, the compression ratio increasing cylinder) is calculated, the configuration is complicated, but in the fourth embodiment, the alcohol concentration estimated value is set to 0% immediately after refueling. Whether or not knocking occurs in the set state is detected, and when knocking occurs, the knocking detection result is immediately reflected in the alcohol concentration estimated value ALCEST. It has become more simple structure and form. That is, when it is detected in step 262 that knocking has occurred in FIG. 48, the routine proceeds to step 291 where the alcohol concentration estimated value ALCEST is updated by the above equation (87) to the higher side by the first predetermined value const13, and thereafter In steps 274, 294, 276, 295, and 278, the alcohol concentration estimated value ALCEST is returned to the lower side by the second predetermined value const15 by the above equation (88) at predetermined intervals.

このようにして第3実施形態においてオクタン価推定値OCTESTの算出を終了したら図44に戻る。   When the calculation of the estimated octane value OCTEST is thus completed in the third embodiment, the process returns to FIG.

図44のステップ307〜313の処理タイミングは図45の算出タイミングと同じであり、図45の算出に続けて実行する。   The processing timing of steps 307 to 313 in FIG. 44 is the same as the calculation timing in FIG. 45, and is executed following the calculation in FIG.

図44のステップ307では、図45のサブルーチンにおいてノックが生じたことを検出したか否か、図44のステップ308では前回のオクタン価推定値OCTEST(old)と今回のオクタン価推定値OCTEST(new)とが一致するか否かをみる。図45のサブルーチンで説明したようにオクタン価推定値OCTESTは、ノックが生じたときに第1の所定値だけ小さくされ、その後にノックが生じない限り第2の所定値ずつ大きくなる側に戻されるため、ノックが検出されたタイミングでは、図44のステップ307より図44のステップ309に進み、今回のオクタン価推定値OCTEST(new)の値を前回のオクタン価推定値OCTEST(old)に移した後、ステップ306に戻る。   In step 307 in FIG. 44, it is determined whether or not knocking has occurred in the subroutine in FIG. 45. In step 308 in FIG. 44, the previous octane number estimated value OCTEST (old) and the current octane number estimated value OCTEST (new) To see if they match. As described in the subroutine of FIG. 45, the estimated octane value OCTEST is decreased by the first predetermined value when knocking occurs, and is returned to the side by which the second predetermined value is increased unless knocking occurs thereafter. 44, the process proceeds from step 307 in FIG. 44 to step 309 in FIG. 44, and after the value of the current octane number estimated value OCTEST (new) is moved to the previous octane number estimated value OCTEST (old), Return to 306.

一方、ノック回避のためオクタン価推定値を小さくした後には図44のステップ307でノックが検出されず、かつオクタン価推定値OCTESTが第2の所定値ずつ大きくなる側に戻されるので、今回のオクタン価推定値OCTEST(new)と前回のオクタン価推定値OCTEST(old)とが一致しない。従ってこのときには図44のステップ307、308より図44のステップ310の操作(図44のステップ309と同じ操作)を行った後、図44のステップ306に戻って図44のステップ306、307、308、310の操作を繰り返す。   On the other hand, after the octane number estimated value is decreased to avoid knocking, knock is not detected in step 307 of FIG. 44, and the octane number estimated value OCTEST is returned to the side of increasing by the second predetermined value. The value OCTEST (new) does not match the previous estimated octane number OCTEST (old). Therefore, at this time, after performing the operation of step 310 of FIG. 44 (the same operation as step 309 of FIG. 44) from steps 307 and 308 of FIG. 44, the process returns to step 306 of FIG. 44 and steps 306, 307, 308 of FIG. , 310 is repeated.

やがて今回のオクタン価推定値OCTEST(new)と前回のオクタン価推定値OCTEST(old)とが一致すれば図44のステップ308より図44のステップ311に進む。   Eventually, if the current octane number estimated value OCTEST (new) matches the previous octane number estimated value OCTEST (old), the process proceeds from step 308 in FIG. 44 to step 311 in FIG.

同様にして第4実施形態においてアルコール濃度推定値ALCESTの算出を終了したら図47のステップ333に戻る。   Similarly, when the calculation of the alcohol concentration estimated value ALCEST is finished in the fourth embodiment, the process returns to step 333 in FIG.

図47のステップ333〜336、311、337、313の処理タイミングは図48の算出タイミングと同じであり、図48の算出に続けて実行する。   The processing timings of steps 333 to 336, 311, 337, and 313 in FIG. 47 are the same as the calculation timings in FIG. 48, and are executed following the calculation in FIG.

図47のステップ333では、図48のサブルーチンにおいてノックが生じたことを検出したか否か、図47のステップ334では前回のアルコール濃度推定値ALCEST(old)と今回のアルコール濃度推定値ALCEST(new)とが一致するか否かをみる。図48のサブルーチンで説明したようにアルコール濃度推定値ALCESTは、ノックが生じたときに第1の所定値だけ高くされ、その後にノックが生じない限り第2の所定値ずつ低くなる側に戻されるため、ノックが検出されたタイミングでは、図47のステップ333より図47のステップ335に進み、今回のアルコール濃度推定値ALCEST(new)の値を前回のアルコール濃度推定値ALCEST(old)に移した後、ステップ332に戻る。   In step 333 of FIG. 47, it is determined whether or not knocking has occurred in the subroutine of FIG. 48, and in step 334 of FIG. 47, the previous alcohol concentration estimated value ALEST (old) and the current alcohol concentration estimated value ALTEST (new ) Matches. As described in the subroutine of FIG. 48, the alcohol concentration estimated value ALCEST is increased by the first predetermined value when knocking occurs, and is returned to the lower side by the second predetermined value unless knocking occurs thereafter. Therefore, at the timing when knocking is detected, the process proceeds from step 333 in FIG. 47 to step 335 in FIG. 47, and the value of the current alcohol concentration estimated value ALEST (new) is moved to the previous alcohol concentration estimated value ALTEST (old). Then, the process returns to step 332.

一方、ノック回避のためアルコール濃度推定値を高くした後には図47のステップ333でノックが検出されず、かつアルコール濃度推定値ALCESTが第2の所定値ずつ低くなる側に戻されるので、今回のアルコール濃度推定値ALCEST(new)と前回のアルコール濃度推定値ALCEST(old)とが一致しない。従ってこのときには図47のステップ333、334より図47のステップ336の操作(図47のステップ335と同じ操作)を行った後、図47のステップ332に戻って図47のステップ332、333、334、336の操作を繰り返す。   On the other hand, after the alcohol concentration estimated value is increased to avoid knocking, knock is not detected in step 333 of FIG. 47, and the alcohol concentration estimated value ALCEST is returned to the lower side by the second predetermined value. The alcohol concentration estimated value ALLCEST (new) does not match the previous alcohol concentration estimated value ALLCEST (old). Therefore, at this time, after performing the operation of step 336 of FIG. 47 (the same operation as step 335 of FIG. 47) from steps 333 and 334 of FIG. 47, the process returns to step 332 of FIG. 47 and steps 332, 333 and 334 of FIG. 336 is repeated.

やがて今回のアルコール濃度推定値ALCEST(new)と前回のアルコール濃度推定値ALCEST(old)とが一致すれば図47のステップ334より図47のステップ311に進む。   Eventually, if the current alcohol concentration estimated value ALCEST (new) and the previous alcohol concentration estimated value ALLCEST (old) coincide with each other, the process proceeds from step 334 in FIG. 47 to step 311 in FIG.

図44、図47のステップ311ではカウンタ値count2(始動時にゼロに初期設定)を1だけインクリメントする。このカウンタ値count2はノック検出後に第3実施形態では今回のオクタン価推定値OCTEST(new)と前回のオクタン価推定値OCTEST(old)とが一致した回数を、第4実施形態では今回のアルコール濃度推定値ALCEST(new)と前回のアルコール濃度推定値ALCEST(old)とが一致した回数を計測するためのものである。   44 and 47, the counter value count2 (initially set to zero at start-up) is incremented by one. In the third embodiment, the counter value count2 indicates the number of times the current octane number estimated value OCTEST (new) and the previous octane number estimated value OCTEST (old) coincide with each other in the third embodiment. In the fourth embodiment, the current alcohol concentration estimated value. This is for measuring the number of times that the ALLCEST (new) and the previous alcohol concentration estimated value ALECEST (old) coincide.

第3実施形態ではそのカウンタ値count2と所定値const21を図44のステップ312において、第4実施形態ではそのカウンタ値count2と所定値const22を図47のステップ337において比較する。第3実施形態において所定値const21はオクタン価推定値が収束したと判断するまでのディレイを、第4実施形態において所定値const22はアルコール濃度推定値が収束したと判断するまでのディレイを定めるもので、所定値const21は上記の所定値const05よりも、所定値const22は上記の所定値const15よりも大きな値とする。所定値const21、22の実際の値は適合により求める。   In the third embodiment, the counter value count2 and the predetermined value const21 are compared in step 312 of FIG. 44, and in the fourth embodiment, the counter value count2 and the predetermined value const22 are compared in step 337 of FIG. In the third embodiment, the predetermined value const21 determines a delay until it is determined that the estimated octane number has converged. In the fourth embodiment, the predetermined value const22 determines a delay until it is determined that the estimated alcohol concentration value has converged. The predetermined value const21 is larger than the predetermined value const05, and the predetermined value const22 is larger than the predetermined value const15. The actual values of the predetermined values const21 and 22 are obtained by matching.

第3実施形態では当初はカウンタ値count2が所定値const21に満たないので、図44のステップ306に戻り、図44のステップ306〜312の操作を繰り返す。やがてカウンタ値count2が所定値const21を超えたときにはオクタン価推定値が収束したと判断し図44のステップ312より図44のステップ313に進む。   In the third embodiment, since the counter value count2 is initially less than the predetermined value const21, the process returns to step 306 in FIG. 44 and the operations in steps 306 to 312 in FIG. 44 are repeated. When the counter value count2 eventually exceeds the predetermined value const21, it is determined that the estimated octane number has converged, and the process proceeds from step 312 in FIG. 44 to step 313 in FIG.

同様にして第4実施形態では当初はカウンタ値count2が所定値const22に満たないので、図47のステップ332に戻り、図47のステップ332〜336、311、337の操作を繰り返す。やがてカウンタ値count2が所定値const22を超えたときにはアルコール濃度推定値が収束したと判断し図47のステップ337より図47のステップ313に進む。   Similarly, in the fourth embodiment, since the counter value count2 is initially less than the predetermined value const22, the process returns to step 332 in FIG. 47 and the operations in steps 332 to 336, 311 and 337 in FIG. 47 are repeated. When the counter value count2 eventually exceeds the predetermined value const22, it is determined that the alcohol concentration estimated value has converged, and the process proceeds from step 337 in FIG. 47 to step 313 in FIG.

図44、図47のステップ313では給油フラグ=0、燃料消費量SUMQ(new)=0、SUMQ(old)=0として次回の給油時に備える。   In step 313 of FIGS. 44 and 47, the fueling flag = 0, the fuel consumption amount SUMQ (new) = 0, and SUMQ (old) = 0 are prepared for the next fueling.

一方、イグニッションキーOFF中に給油キャップが開かれなかった、つまりイグニッションキーをOFFとしている間に給油が行われなかったと判定したときには図44、図47のステップ301よりステップ314に進んで圧縮比推定値CMPESTを算出する。なお、第3実施形態ではオクタン価推定値OCTESTの算出を終了した後にも図44のステップ314に進ませるようにしているが、オクタン価推定値OCTESTの算出を終了したあとには図44のステップ314を飛ばして図44のステップ315に進むように構成してもかまわない。第4実施形態ではアルコール濃度推定値ALCESTの算出を終了したあとにも図47のステップ314に進ませるようにしているが、アルコール濃度推定値ALCESTの算出を終了したあとには図47のステップ314を飛ばして図47のステップ315に進むように構成してもかまわない。   On the other hand, if it is determined that the fuel cap has not been opened while the ignition key is OFF, that is, it has been determined that fuel has not been applied while the ignition key is OFF, the routine proceeds to step 314 from step 301 in FIGS. The value CMPEST is calculated. In the third embodiment, the calculation proceeds to step 314 in FIG. 44 even after the calculation of the estimated octane value OCTEST is completed. However, after the calculation of the estimated octane value OCTEST is completed, step 314 in FIG. 44 is performed. It may be configured to skip to step 315 in FIG. In the fourth embodiment, the process proceeds to step 314 in FIG. 47 even after the calculation of the alcohol concentration estimated value ALCEST is completed. However, after the calculation of the alcohol concentration estimated value ALLCEST is completed, the process proceeds to step 314 in FIG. It may be configured to skip to step 315 in FIG.

図44、図47のステップ314の圧縮比推定値CMPESTの算出については図46のフローにより説明する。   The calculation of the compression ratio estimated value CMPEST in step 314 of FIGS. 44 and 47 will be described with reference to the flow of FIG.

第3、第4の実施形態に共通の図46(第3実施形態では図44ステップ314のサブルーチン、第4実施形態では図47ステップ314のサブルーチン)は図45と同様であり、図45と同一部分に同一のステップ番号をつけている。すなわち、図46においてノックが生じたことが検出されると、その原因は圧縮比推定値CMPESTが実際の圧縮比より増大しているせいであると判断しステップ321に進んで圧縮比推定値CMPESTを第1の所定値const23だけ大きくする。つまり、次式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。   46 common to the third and fourth embodiments (the third embodiment is the subroutine of step 314 in FIG. 44 and the fourth embodiment is the subroutine of step 314 in FIG. 47) is the same as FIG. 45 and the same as FIG. The same step number is given to the part. That is, when it is detected in FIG. 46 that knocking has occurred, it is determined that the cause is that the compression ratio estimated value CMPEST is higher than the actual compression ratio, and the routine proceeds to step 321 where the compression ratio estimated value CMPEST is determined. Is increased by the first predetermined value const23. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the following equation.

CMPEST(new)=CMPEST(old)+const23…(89)
ただし、CMPEST(new):更新後の圧縮比推定値、
CMPEST(old):更新前の圧縮比推定値、
const23 :大きくする側への更新量、
ここで、圧縮比推定値の初期値は上記(3)式のεである。
CMPEST (new) = CMPEST (old) + const23 (89)
Where CMPEST (new): updated compression ratio estimate,
CMPEST (old): estimated compression ratio before update,
const23: update amount to the side to be increased,
Here, the initial value of the compression ratio estimated value is ε in the above equation (3).

その後は図46のステップ274、322、276、323、278において所定の周期毎にステップ323に進んで圧縮比推定値CMPESTを第2の所定値const25だけ小さくする。つまり、次式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。   Thereafter, in steps 274, 322, 276, 323, and 278 of FIG. 46, the routine proceeds to step 323 at predetermined intervals, and the compression ratio estimated value CMPEST is decreased by the second predetermined value const25. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the following equation.

CMPEST(new)=CMPEST(old)−const25…(90)
ただし、CMPEST(new):更新後の圧縮比推定値、
CMPEST(old):更新前の圧縮比推定値、
const25 :小さくする側への更新量、
このようにして圧縮比推定値CMPESTの算出を終了したら図44、図47のステップ315に戻り、イグニッションキーがOFFになったか否かをみる。イグニッションキーがOFFになっていなければステップ314の操作を繰り返す。イグニッションキーがOFFになれば図44、図47の処理を終了する。
CMPEST (new) = CMPEST (old) −const25 (90)
Where CMPEST (new): updated compression ratio estimate,
CMPEST (old): estimated compression ratio before update,
const25: update amount to the side to be reduced,
When the calculation of the compression ratio estimated value CMPEST is thus completed, the process returns to step 315 in FIGS. 44 and 47 to check whether or not the ignition key is turned off. If the ignition key is not OFF, the operation in step 314 is repeated. If the ignition key is turned off, the processing in FIGS. 44 and 47 is terminated.

第3実施形態でこのようにして算出されるオクタン価推定値OCTESTは図32のステップ208でのオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τの算出に、第4実施形態でこのようにして算出されるアルコール濃度推定値ALCESTは図40のステップ283でのアルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料での1/τの算出に用いられる。   The octane number estimated value OCTEST calculated in this way in the third embodiment is calculated in this way in the fourth embodiment to calculate 1 / τ in the fuel of the octane number estimated value OCTEST in step 208 of FIG. The alcohol concentration estimated value ALCEST is used to calculate 1 / τ for the mixed fuel of the alcohol concentration estimated value ALEST at step 283 in FIG.

給油により使用する燃料が変更されることに対応して、第3、第4の実施形態(請求項12、13に記載の発明)によれば、2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択するための条件がイグニッションキーOFF中に給油キャップが開いたことを判定したか否か(給油を判定したか否か)である(第3、第4の実施形態について図44、図47のステップ301参照)ので、給油を判定したときには即座に燃料に関するノック相関パラメータの推定値(第3実施形態についてオクタン価推定値OCTEST、第4実施形態についてアルコール濃度推定値ALCEST)を算出することが可能となり(第3実施形態について図44のステップ301、306参照、第4実施形態について図47のステップ301、332参照)、これにより給油直後に速やかに燃料に関するノック相関パラメータの推定値を収束させることができる。 Corresponding to the change of the fuel to be used by refueling, according to the third and fourth embodiments (inventions of claims 12 and 13) , one of the two types of knock correlation parameters is set. The condition for selection is whether or not it has been determined that the refueling cap has been opened while the ignition key is OFF (whether or not refueling has been determined) (FIGS. 44 and 47 for the third and fourth embodiments). Therefore, when refueling is determined, it is possible to immediately calculate the estimated value of the knock correlation parameter for the fuel (octane number estimated value OCTEST for the third embodiment, alcohol concentration estimated value ALTEST for the fourth embodiment). (See steps 301 and 306 in FIG. 44 for the third embodiment, and steps 301 and 332 in FIG. 47 for the fourth embodiment). Immediately it is possible to converge the estimated value of the knocking correlation parameters a fuel immediately after refueling by.

これを逆いえば、給油を判定したときでない場合には即座に圧縮比推定値CMPEST(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)を算出すればよいのであり(請求項14に記載の発明)、給油を判定したときでない場合に圧縮比推定値CMPESTを速やかに収束させることができる。 In other words, if it is not when refueling is determined, the compression ratio estimated value CMPEST (the estimated value of the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber) may be calculated immediately (claim 14). The compression ratio estimated value CMPEST can be quickly converged when it is not when refueling is determined.

図49、図50のフローは第5、第6の実施形態で、図49のフローは第1実施形態の図38と、図50のフローは第2実施形態の図42と置き換わるものである。   The flow of FIGS. 49 and 50 is the fifth and sixth embodiments, the flow of FIG. 49 is replaced with FIG. 38 of the first embodiment, and the flow of FIG. 50 is replaced with FIG. 42 of the second embodiment.

第5実施形態はノック検出結果を基本的にオクタン価推定値OCTESTにフィードバックするが、オクタン価推定値OCTESTに所定の範囲の制限を与え、その制限を超える場合にオクタン価推定値をその制限値に固定するのではなく所定の範囲のほぼ中間の値に設定し直すと共に、そのときのノック検出結果を圧縮比推定値CMPESTにフィードバックするようにしたものである。また、第6実施形態はノック検出結果を基本的にアルコール濃度推定値ALCESTにフィードバックするが、アルコール濃度推定値ALCESTに所定の範囲の制限を与え、その制限を超える場合にアルコール濃度推定値をその制限値に固定するのではなく所定の範囲のほぼ中間の値に設定し直すと共に、そのときのノック検出結果を圧縮比推定値CMPESTにフィードバックするようにしたものである。   In the fifth embodiment, the knock detection result is basically fed back to the estimated octane number OCTEST. However, the octane number estimated value OCTEST is limited to a predetermined range, and when the limit is exceeded, the estimated octane number is fixed to the limit value. Instead, the value is reset to an almost intermediate value within a predetermined range, and the knock detection result at that time is fed back to the compression ratio estimated value CMPEST. In addition, the sixth embodiment basically feeds back the knock detection result to the alcohol concentration estimated value ALTEST, but gives a limit of a predetermined range to the alcohol concentration estimated value ALTEST, and if the limit is exceeded, the alcohol concentration estimated value is Instead of being fixed to the limit value, it is reset to a value approximately in the middle of the predetermined range, and the knock detection result at that time is fed back to the compression ratio estimated value CMPEST.

第5実施形態から説明すると、図49においてステップ341ではオクタン価推定値OCTESTを算出する。これは、ノックが生じる原因にはオクタン価のほか圧縮比の影響があるものの、第5実施形態では最初にノック検出結果を圧縮比による影響分をも含めてオクタン価推定値に反映させるものである。オクタン価推定値OCTESTの算出には第3実施形態で説明した図45のフローを用いればよい。   If it demonstrates from 5th Embodiment, in FIG. 49, in step 341, octane number estimated value OCTEST will be calculated. This is because the cause of knocking is influenced by the compression ratio in addition to the octane number, but in the fifth embodiment, the knock detection result is first reflected in the estimated octane number including the influence due to the compression ratio. For the calculation of the estimated octane value OCTEST, the flow of FIG. 45 described in the third embodiment may be used.

図49のステップ342、343はこのようにして算出したオクタン価推定値OCTESTを所定の範囲に制限する部分である。所定の範囲とは市販されている燃料のオクタン価の範囲(例えば80%から100%の範囲)である。すなわち、オクタン価推定値OCTESTが、市販されている燃料のオクタン価の範囲を超えることは本来あり得ない。しかしながら、図49のステップ341ではノック検出結果を圧縮比による影響分をも含めてオクタン価推定値に反映させているので、圧縮比の影響を受けてオクタン価推定値OCTESTが、市販されている燃料のオクタン価の範囲を超えることがあり得る。そこで、図49のステップ342においてオクタン価推定値が100%を上回るときには図49のステップ344に進んでオクタン価推定値OCTESTを所定の範囲の中間値const30に設定し直すと共にノックが生じにくい原因は圧縮比が小さいことにあると判断し図49のステップ345で圧縮比推定値CMPESTを所定値const32だけ小さくする。つまり、次式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。   Steps 342 and 343 in FIG. 49 are parts for limiting the estimated octane number OCTEST calculated in this way to a predetermined range. The predetermined range is a range of octane number of a commercially available fuel (for example, a range of 80% to 100%). That is, the estimated octane number OCTEST cannot be beyond the range of the octane number of commercially available fuels. However, in step 341 of FIG. 49, the knock detection result including the influence due to the compression ratio is reflected in the estimated octane number, so that the estimated octane number OCTEST is influenced by the compression ratio. The range of octane numbers can be exceeded. Therefore, when the estimated octane number exceeds 100% in step 342 in FIG. 49, the process proceeds to step 344 in FIG. 49, where the estimated octane number OCTEST is reset to the intermediate value const30 within a predetermined range and the cause that knocking is less likely to occur. 49, the compression ratio estimated value CMPEST is reduced by a predetermined value const32 in step 345 of FIG. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the following equation.

CMPEST(new)=CMPEST(old)−const32…(91)
ただし、CMPEST(new):更新後の圧縮比推定値、
CMPEST(old):更新前の圧縮比推定値、
const32 :小さくする側への更新量、
また、図49のステップ343においてオクタン価推定値が80%を下回るときには図49のステップ346に進んでオクタン価推定値を所定の範囲の中間値const30に設定し直すと共にノックが生じる原因は圧縮比が大きいことにあると判断し図49のステップ347で圧縮比推定値CMPESTを所定値const31だけ大きくする。つまり、次式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。
CMPEST (new) = CMPEST (old) −const32 (91)
Where CMPEST (new): updated compression ratio estimate,
CMPEST (old): estimated compression ratio before update,
const32: update amount to the side to be reduced,
49, when the estimated octane number falls below 80%, the routine proceeds to step 346 in FIG. 49, where the estimated octane number is reset to the intermediate value const30 within the predetermined range, and the cause of the knock is large. In step 347 of FIG. 49, the compression ratio estimated value CMPEST is increased by a predetermined value const31. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the following equation.

CMPEST(new)=CMPEST(old)+const31…(92)
ただし、CMPEST(new):更新後の圧縮比推定値、
CMPEST(old):更新前の圧縮比推定値、
const31 :大きくする側への更新量、
オクタン価推定値OCTESTを所定の範囲の中間値const30に設定し直すのはオクタン価推定値OCTESTをいったんリセットしてオクタン価の推定をやり直させることを目的とするものである。中間値const30としては最小の80%と最大の100%の中間の値である90%程度を採用する。中間値const30の実際の値は適合により求める。圧縮比推定値CMPESTの初期値は上記(3)式のεである。
CMPEST (new) = CMPEST (old) + const31 (92)
Where CMPEST (new): updated compression ratio estimate,
CMPEST (old): estimated compression ratio before update,
const31: update amount to the side to be increased,
The purpose of resetting the estimated octane value OCTEST to the intermediate value const30 within the predetermined range is to reset the octane number estimated value OCTEST once and reestimate the octane number. As the intermediate value const30, about 90% which is an intermediate value between the minimum 80% and the maximum 100% is adopted. The actual value of the intermediate value const30 is determined by adaptation. The initial value of the compression ratio estimated value CMPEST is ε in the above equation (3).

次に第6実施形態について説明すると、図50においてステップ351ではアルコール濃度推定値ALCESTを算出する。これは、ノックが生じる原因にはアルコール濃度のほか圧縮比の影響があるものの、第6実施形態では最初にノック検出結果を圧縮比による影響分をも含めてアルコール濃度推定値ALCESTに反映させるものである。アルコール濃度推定値ALCESTの算出には第4実施形態で説明した図48のフローを用いればよい。   Next, the sixth embodiment will be described. In FIG. 50, in step 351, an alcohol concentration estimated value ALCEST is calculated. This is because the cause of knocking is the influence of the compression ratio in addition to the alcohol concentration, but in the sixth embodiment, the knock detection result is first reflected in the alcohol concentration estimated value ALEST including the influence due to the compression ratio. It is. For the calculation of the alcohol concentration estimated value ALCEST, the flow of FIG. 48 described in the fourth embodiment may be used.

図50のステップ352、353はこのようにして算出したアルコール濃度推定値ALCESTを所定の範囲に制限する部分である。所定の範囲とは市販されている混合燃料のアルコール濃度の範囲(例えば0%から85%の範囲)である。すなわち、アルコール濃度推定値ALCESTが、市販されている混合燃料のアルコール濃度の範囲を超えることは本来あり得ない。しかしながら、図50のステップ351ではノック検出結果を圧縮比による影響分をも含めてアルコール濃度推定値に反映させているので、圧縮比の影響を受けてアルコール濃度推定値ALCESTが、市販されている混合燃料のアルコール濃度の範囲を超えることがあり得る。そこで、図50のステップ352においてアルコール濃度推定値が0%より低くなるときには図50のステップ354に進んでアルコール濃度推定値ALCESTを所定の範囲の中間値const40に設定し直すと共にノックが生じにくい原因は圧縮比が小さいことにあると判断し図50のステップ345で圧縮比推定値CMPESTを所定値const32だけ小さくする。つまり、上記(91)式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。   Steps 352 and 353 in FIG. 50 are portions for limiting the alcohol concentration estimated value ALLCEST calculated in this way to a predetermined range. The predetermined range is a range of alcohol concentration of a commercially available mixed fuel (for example, a range of 0% to 85%). In other words, the alcohol concentration estimated value ALCEST cannot originally exceed the alcohol concentration range of the commercially available mixed fuel. However, in step 351 of FIG. 50, since the knock detection result is reflected in the alcohol concentration estimated value including the influence due to the compression ratio, the alcohol concentration estimated value ALCEST is commercially available under the influence of the compression ratio. The range of alcohol concentration of the mixed fuel can be exceeded. Therefore, when the estimated alcohol concentration is lower than 0% in step 352 of FIG. 50, the process proceeds to step 354 of FIG. Is determined that the compression ratio is small, and the compression ratio estimated value CMPEST is decreased by a predetermined value const32 in step 345 of FIG. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the above equation (91).

また、図50ステップ353においてアルコール濃度推定値が85%を上回るときには図50ステップ355に進んでアルコール濃度推定値を所定の範囲の中間値const40に設定し直すと共にノックが生じる原因は圧縮比が大きいことにあると判断し図50のステップ347で圧縮比推定値CMPESTを所定値const31だけ大きくする。つまり、上記(92)式により圧縮比推定値CMPESTを更新する。   Further, when the estimated alcohol concentration exceeds 85% in step 353 in FIG. 50, the routine proceeds to step 355 in FIG. 50, where the estimated alcohol concentration is reset to the intermediate value const40 within a predetermined range, and the cause of knocking is the large compression ratio. In step 347 of FIG. 50, the compression ratio estimated value CMPEST is increased by a predetermined value const31. That is, the compression ratio estimated value CMPEST is updated by the above equation (92).

アルコール濃度推定値ALCESTを所定の範囲の中間値const40に設定し直すのはアルコール濃度推定値ALCESTをいったんリセットしてアルコール濃度の推定をやり直させることを目的とするものである。中間値const40としては最小の0%と最大の85%の中間の値である40%〜50%程度を採用する。中間値const40の実際の値は適合により求める。   The purpose of resetting the alcohol concentration estimated value ALCEST to the intermediate value const40 within the predetermined range is to reset the alcohol concentration estimated value ALEST once and to estimate the alcohol concentration again. As the intermediate value const40, an intermediate value between the minimum of 0% and the maximum of 85% is about 40% to 50%. The actual value of the intermediate value const40 is obtained by adaptation.

第5実施形態でこのようにして算出されるオクタン価推定値OCTESTは図32のステップ208でのオクタン価推定値OCTESTの燃料での1/τの算出に、第6実施形態でこのようにして算出されるアルコール濃度推定値ALCESTは図40のステップ283でのアルコール濃度推定値ALCESTの混合燃料での1/τの算出に用いられる。   The octane number estimated value OCTEST calculated in this way in the fifth embodiment is calculated in this way in the sixth embodiment to calculate 1 / τ in the fuel of the octane number estimated value OCTEST in step 208 of FIG. The alcohol concentration estimated value ALCEST is used to calculate 1 / τ for the mixed fuel of the alcohol concentration estimated value ALEST at step 283 in FIG.

第5、第6の実施形態(請求項15に記載の発明)によれば、燃料に関するノック相関パラメータの推定値(第5実施形態についてオクタン価推定値OCTEST、第6実施形態についてアルコール濃度推定値ALCEST)に所定の範囲(第5実施形態について100%から80%の範囲、第6実施形態について0%から85%の範囲)に制限し、2種類のノック相関パラメータのいずれかを選択するための条件が、燃料に関するノック相関パラメータの推定値が所定の範囲の制限を外れたか否かである(第5実施形態について図49のステップ342、343、第6実施形態について図50のステップ352、353参照)ので、圧縮比推定値CMPEST(燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの推定値)の算出方法がシンプルになる。すなわち、第3、第4の実施形態による圧縮比推定値CMPESTの算出方法を示す図46より簡単である。 According to the fifth and sixth embodiments (the invention described in claim 15) , the estimated value of the knock correlation parameter relating to the fuel (the octane number estimated value OCTEST for the fifth embodiment, the alcohol concentration estimated value ALTEST for the sixth embodiment) ) To a predetermined range (a range of 100% to 80% for the fifth embodiment, a range of 0% to 85% for the sixth embodiment), and one of two types of knock correlation parameters is selected. The condition is whether or not the estimated value of the knock correlation parameter relating to the fuel has deviated from a predetermined range (steps 342 and 343 in FIG. 49 for the fifth embodiment, and steps 352 and 353 in FIG. 50 for the sixth embodiment). Therefore, the compression ratio estimated value CMPEST (estimated value of knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber) is calculated. It becomes simple. That is, it is simpler than FIG. 46 showing the calculation method of the compression ratio estimated value CMPEST according to the third and fourth embodiments.

図51、図52、図53、図54のフローは第3、第4、第5、第6の実施形態に共通のフローで、それぞれ第1、第2の実施形態の図2、図5、図10、図13と置き換わるものである。図51において図2と同一部分には同一のステップ番号を、図52において図5と同一部分には同一のステップ番号を、図53において図10と同一部分には同一のステップ番号を、また図54において図13と同一部分には同一のステップ番号を付している。   The flow of FIGS. 51, 52, 53, and 54 is a flow common to the third, fourth, fifth, and sixth embodiments, and FIGS. 2, 5, and 5 of the first and second embodiments, respectively. 10 and 13 are replaced. 51, the same step number is assigned to the same portion as FIG. 2, the same step number is assigned to the same portion as FIG. 5 in FIG. 52, the same step number is assigned to the same portion as FIG. 54, the same steps as those in FIG.

第1、第2の実施形態では、圧縮比増大気筒と、圧縮比増大気筒以外の気筒とに分けて燃焼室5の吸気弁閉時期における容積(VIVC、VIVCi)、燃焼室5の燃焼開始時期における容積(V0、V0i)、初期燃焼期間(BURN1、BURN1i)、基本点火時期(MBTCAL、MBTCALi)を算出したが、第3、第4、第5、第6の実施形態は、これら燃焼室5の吸気弁閉時期における容積、燃焼室5の燃焼開始時期における容積、初期燃焼期間、基本点火時期を全気筒に共通の値として算出するものである。   In the first and second embodiments, the volume (VIVC, VIVCi) at the intake valve closing timing of the combustion chamber 5 and the combustion start timing of the combustion chamber 5 are divided into cylinders with an increased compression ratio and cylinders other than the cylinder with an increased compression ratio. The volume (V0, V0i), the initial combustion period (BURN1, BURN1i), and the basic ignition timing (MBTCAL, MBTCALI) were calculated in the third, fourth, fifth, and sixth embodiments. The volume at the intake valve closing timing, the volume at the combustion start timing of the combustion chamber 5, the initial combustion period, and the basic ignition timing are calculated as values common to all the cylinders.

第1、第2の実施形態と相違する部分を主に説明すると、図52においてステップ431では次式により隙間容積Vc[m3]を算出する。 The difference from the first and second embodiments will be mainly described. In FIG. 52, in step 431, the gap volume Vc [m 3 ] is calculated by the following equation.

Vc=(π/4)D2・Hx/(CMPEST−1) …(93)
ただし、CMPEST:圧縮比推定値、
D :シリンダボア径[m]、
Hx:ピストンピン76のTDCからの距離との最大値と最小値の差
[m]、
ここで、(93)式は第1、第2の実施形態の上記(3)式に置き換わるものである。第1、第2の実施形態では(3)式の圧縮比εが一定あるとしていたのを、第3、第4、第5、第6の実施形態では可変値としての圧縮比推定値CMPESTとしたものである。
Vc = (π / 4) D 2 · Hx / (CMPEST-1) (93)
Where CMPEST: estimated compression ratio,
D: cylinder bore diameter [m],
Hx: difference between the maximum value and the minimum value of the distance from the TDC of the piston pin 76
[M],
Here, the expression (93) replaces the above expression (3) of the first and second embodiments. In the first and second embodiments, the compression ratio ε in the equation (3) is assumed to be constant. In the third, fourth, fifth, and sixth embodiments, the compression ratio estimated value CMPEST as a variable value is It is a thing.

このようにして求めた隙間容積Vcを用い、図52のステップ432では燃焼室5の吸気弁閉時期における容積VIVCを次式により算出する。   Using the clearance volume Vc thus obtained, in step 432 of FIG. 52, the volume VIVC of the combustion chamber 5 at the intake valve closing timing is calculated by the following equation.

VIVC=Vc+(π/4)D2・Hivc …(94)
D :シリンダボア径[m]、
Hivc :吸気弁閉時期におけるピストンピン76のTDC
からの距離[m]、
この(94)式は、第1、第2の実施形態の上記(2)式と同じである。
VIVC = Vc + (π / 4) D 2 · Hivc (94)
D: cylinder bore diameter [m],
Hivc: TDC of piston pin 76 when intake valve is closed
Distance from [m],
This equation (94) is the same as the above equation (2) in the first and second embodiments.

次に、図53においてステップ441では上記(93)式により隙間容積Vc[m3]を算出し、この隙間容積Vcを用い、図53のステップ442で次式により燃焼室5の燃焼開始時期(MBTCYCL)における容積V0を算出する。 Next, in step 441 in FIG. 53, the gap volume Vc [m 3 ] is calculated by the above equation (93), and this gap volume Vc is used, and in step 442 in FIG. 53, the combustion start timing ( The volume V0 in (MBTCYCL) is calculated.

V0=Vc+(π/4)D2・Hmbtcycl …(95)
ただし、D :シリンダボア径[m]、
Hmbtcycl:燃焼開始時期(MBTCYCL)におけるピストンピン
76のTDCからの距離[m]、
次に、図54においては図13のステップ421〜424を、また図51においては図2のステップ391〜396を省略したものである。
V0 = Vc + (π / 4) D 2 · Hmbtcycl (95)
Where D: cylinder bore diameter [m]
Hmbtcycl: Piston pin at the start of combustion (MBTCYCL)
Distance from 76 TDCs [m],
Next, steps 421 to 424 in FIG. 13 are omitted in FIG. 54, and steps 391 to 396 in FIG. 2 are omitted in FIG.

請求項に記載の発明において、ノック相関パラメータ推定値算出手段の機能は図38のステップ262、265、266、267、269により、ノック発生時期予測手段の機能は図32のステップ206、207、208、209、210、図33の218により、ノック限界点火時期算出手段の機能は図33のステップ219〜231により、
点火実行手段の機能は図2のステップ2、3、5によりそれぞれ果たされている。
In the first aspect of the invention, the function of the knock correlation parameter estimated value calculating means is the steps 262, 265, 266, 267, and 269 of FIG. 38, and the function of the knock occurrence time predicting means is the steps 206, 207, and 208, 209, 210, 218 in FIG. 33, the function of the knock limit ignition timing calculating means is in steps 219 to 231 in FIG.
The function of the ignition execution means is performed by steps 2, 3, and 5 in FIG.

請求項に記載の発明において、ノック相関パラメータ推定値算出手段の機能は図38のステップ262、265、266、267、269により、ノック発生時期予測手段の機能は図32のステップ206、207、208、209、210、図33の218により、ノック限界点火時期算出手段の機能は図33のステップ219〜231により、燃焼開始時容積算出手段の機能は図10のステップ411〜414により、燃焼期間算出手段の機能は図10のステップ415、416、図13のステップ421〜423により、基本点火時期算出手段の機能は図13のステップ424により、点火実行手段の機能は図2のステップ391〜394、396によりそれぞれ果たされている。 In the second aspect of the invention, the function of the knock correlation parameter estimated value calculating means is the steps 262, 265, 266, 267, and 269 of FIG. 38, and the function of the knock occurrence time predicting means is the steps 206, 207, and 208, 209, 210, 218 in FIG. 33, the function of the knock limit ignition timing calculating means is in steps 219 to 231 in FIG. 33, and the function of the combustion start volume calculating means is in steps 411 to 414 in FIG. The functions of the calculation means are steps 415 and 416 in FIG. 10 and steps 421 to 423 in FIG. 13, the function of the basic ignition timing calculation means is in step 424 in FIG. 13, and the function of the ignition execution means is steps 391 to 394 in FIG. 396, respectively.

一実施形態のエンジンの制御システム図。The engine control system figure of one Embodiment. 第1、第2の実施形態の点火時期制御を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the ignition timing control of 1st, 2nd embodiment. 燃焼室の圧力変化図。The pressure change figure of a combustion chamber. 燃焼質量割合の変化を説明する特性図。The characteristic view explaining the change of a combustion mass ratio. 第1、第2の実施形態の物理量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the physical quantity of 1st, 2nd embodiment. エンジンのクランクシャフトとコネクティングロッドの位置関係を説明するダイアグラム。Diagram explaining the positional relationship between the crankshaft of the engine and the connecting rod. 水温補正係数の特性図。The characteristic diagram of a water temperature correction coefficient. 当量比補正係数の特性図。The characteristic view of an equivalence ratio correction coefficient. 基準クランク角の特性図。The characteristic figure of a standard crank angle. 第1、第2の実施形態の初期燃焼期間の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the initial combustion period of 1st, 2nd embodiment. 温度上昇率の特性図。The characteristic figure of a temperature rise rate. 主燃焼期間の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the main combustion period. 第1、第2の実施形態の基本点火時期の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the basic ignition timing of 1st, 2nd embodiment. 内部不活性ガス率の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of an internal inert gas rate. 内部不活性ガス量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of an internal inert gas amount. EVC時不活性ガス量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the amount of inert gas at the time of EVC. オーバーラップ中吹き返し不活性ガス量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the amount of inert gas blown back during overlap. 過給判定フラグ、チョーク判定フラグの設定を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the setting of a supercharging determination flag and a choke determination flag. 過給無しかつチョーク無し時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the inactive gas flow rate during the overlap when there is no supercharging and there is no choke. 過給無しかつチョーク有り時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the calculation of the inactive gas flow rate during the overlap at the time of supercharging without a choke. 過給有りかつチョーク無し時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the calculation of the inactive gas flow rate during the overlap at the time of supercharging and no choke. 過給有りかつチョーク有り時のオーバーラップ中吹き返し不活性ガス流量の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the inactive gas flow rate during the overlap at the time of supercharging and a choke. 排気弁閉時期における燃焼室容積の特性図。The characteristic figure of the combustion chamber volume in the exhaust valve closing timing. 不活性ガスのガス定数の特性図。The characteristic figure of the gas constant of an inert gas. オーバーラップ中の積算有効面積の特性図。The characteristic figure of the integrated effective area during overlap. オーバーラップ中の積算有効面積の説明図。Explanatory drawing of the integrated effective area during overlap. 不活性ガスの比熱比の特性図。The characteristic figure of the specific heat ratio of an inert gas. 混合気の比熱比の特性図。The characteristic figure of the specific heat ratio of air-fuel | gaseous mixture. ノック発生時の燃焼室内の圧力履歴を示す特性図。The characteristic view which shows the pressure history in the combustion chamber at the time of knock generation. オクタン価100の燃料での1/τの特性図。The characteristic diagram of 1 / τ for fuel with an octane number of 100. オクタン価80の燃料での1/τの特性図。The characteristic diagram of 1 / τ with fuel of octane number 80. 直線で近似した場合の燃焼質量割合の変化を示す特性図。The characteristic view which shows the change of the combustion mass ratio at the time of approximating with a straight line. 第1、第3、第5の実施形態のノック限界点火時期の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the knock limit ignition timing of 1st, 3rd, 5th embodiment. 第1、第2、第3、第4、第5、第6の実施形態のノック限界点火時期の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the knock limit ignition timing of 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th embodiment. 総ガスモル数の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of a total gas mole number. ガスエンタルピの算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of gas enthalpy. 回転速度補正係数の特性図。The characteristic diagram of a rotational speed correction coefficient. トレースノック強度の特性図。Trace knock strength characteristic chart. オクタン価推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of an octane number estimated value and a compression ratio estimated value. ノック検出時のオクタン価推定値の動きを示す波形図。The wave form diagram which shows the motion of the octane number estimated value at the time of knock detection. 第2、第4、第6の実施形態のノック限界点火時期の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the knock limit ignition timing of 2nd, 4th, 6th embodiment. 第2実施形態のアルコール濃度0%の混合燃料での1/τの特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram of 1 / τ for a mixed fuel having an alcohol concentration of 0% according to the second embodiment. 第2実施形態のアルコール濃度85%の混合燃料での1/τの特性図。The characteristic diagram of 1 / τ in the mixed fuel with the alcohol concentration of 85% of the second embodiment. 第2実施形態のアルコール濃度推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the alcohol concentration estimated value and compression ratio estimated value of 2nd Embodiment. 第2実施形態のノック検出時のアルコール濃度推定値の動きを示す波形図。The wave form diagram which shows the motion of the alcohol concentration estimated value at the time of knock detection of 2nd Embodiment. 第3実施形態のオクタン価推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the octane number estimated value and compression ratio estimated value of 3rd Embodiment. 第3、第5実施形態のオクタン価推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the octane number estimated value of 3rd, 5th embodiment. 第3、第4の実施形態の縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。10 is a flowchart for explaining calculation of a reduction ratio estimated value according to the third and fourth embodiments. 第4実施形態のオクタン価推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the octane number estimated value and compression ratio estimated value of 4th Embodiment. 第4、第6の実施形態のアルコール濃度推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the alcohol concentration estimated value of 4th, 6th embodiment. 第5実施形態のオクタン価推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the octane number estimated value and compression ratio estimated value of 5th Embodiment. 第6実施形態のオクタン価推定値及び圧縮比推定値の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the octane number estimated value and compression ratio estimated value of 6th Embodiment. 第3、第4、第5、第6の実施形態の点火時期制御を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the ignition timing control of 3rd, 4th, 5th, 6th embodiment. 第3、第4、第5、第6の実施形態の物理量の算出を説明するためのフローチャート。10 is a flowchart for explaining calculation of physical quantities according to third, fourth, fifth, and sixth embodiments. 第3、第4、第5、第6の実施形態の初期燃焼期間の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the initial stage combustion period of 3rd, 4th, 5th, 6th embodiment. 第3、第4、第5、第6の実施形態の基本点火時期の算出を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating calculation of the basic ignition timing of 3rd, 4th, 5th, 6th embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
5 燃焼室
11 点火装置(火花点火手段)
21 燃料インジェクタ
31 エンジンコントローラ
47 ノックセンサ(ノック強度検出手段)
1 Engine 5 Combustion chamber 11 Ignition device (spark ignition means)
21 Fuel Injector 31 Engine Controller 47 Knock Sensor (Knock Strength Detection Means)

Claims (20)

燃焼室内で実際にノックが生じているか否かを検出するノック検出手段と、
ガソリンを燃料とする場合に燃料のオクタン価をまたはガソリンとアルコールの混合燃料である場合に混合燃料中のアルコール濃度を燃料に関するノック相関パラメータとして、また圧縮比を燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータとして、これら燃料に関するノック相関パラメータと、燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの各推定値を有し、条件により2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択し、その選択した側のノック相関パラメータの推定値を前記ノック検出結果に基づいて算出するノック相関パラメータ推定値算出手段と、
前記燃料に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期を予測するノック発生時期予測手段と、
このノック発生時期における燃焼質量割合を算出するノック発生時燃焼質量割合算出手段と、
この算出したノック発生時期における燃焼質量割合と燃料量とに基づいて未燃燃料量を算出する未燃燃料量算出手段と、
この未燃燃料量に基づいて燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定する圧力上昇量推定手段と、
運転条件に応じた基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と、
前記燃焼室のノックによる圧力上昇量に基づいてこの基本点火時期を遅角側に補正した値をノック限界点火時期として設定するノック限界点火時期設定手段と、
このノック限界点火時期で火花点火を行う点火実行手段と
を備えることを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
Knock detecting means for detecting whether or not knock actually occurs in the combustion chamber;
When gasoline is used as fuel, the octane number of the fuel, or when gasoline and alcohol are mixed, the alcohol concentration in the mixed fuel is the knock correlation parameter for fuel, and the compression ratio is the knock correlation parameter for the combustion gas state in the combustion chamber. Each of the knock correlation parameters related to the fuel and the knock correlation parameters related to the combustion gas state in the combustion chamber, and one of the two types of knock correlation parameters is selected according to the condition, and the selected side Knock correlation parameter estimated value calculating means for calculating an estimated value of the knock correlation parameter based on the knock detection result;
Knock generation timing prediction means for predicting the knock generation timing in the combustion chamber based on the knock correlation parameter estimate for the fuel;
A combustion mass ratio calculation means at the time of knock generation for calculating a combustion mass ratio at the knock generation time;
An unburned fuel amount calculating means for calculating an unburned fuel amount based on the combustion mass ratio and the fuel amount at the calculated knock generation time;
A pressure increase amount estimating means for estimating a pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber based on the unburned fuel amount;
Basic ignition timing calculating means for calculating basic ignition timing according to operating conditions;
Knock limit ignition timing setting means for setting, as a knock limit ignition timing, a value obtained by correcting the basic ignition timing to the retard side based on the amount of pressure increase due to the knock of the combustion chamber;
Ignition timing control apparatus for an engine, wherein the obtaining Bei an ignition execution means for performing the spark ignition at the knocking limit ignition timing.
燃焼室内で実際にノックが生じているか否かを検出するノック検出手段と、
ガソリンを燃料とする場合に燃料のオクタン価をまたはガソリンとアルコールの混合燃料である場合に混合燃料中のアルコール濃度を燃料に関するノック相関パラメータとして、また圧縮比を燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータとして、これら燃料に関するノック相関パラメータと、燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータの各推定値を有し、条件により2種類のノック相関パラメータのうちいずれかを選択し、選択した側のノック相関パレメータの推定値を前記ノック検出結果に基づいて算出するノック相関パラメータ推定値算出手段と、
前記燃料に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室内でのノック発生時期を予測するノック発生時期予測手段と、
このノック発生時期における燃焼質量割合を算出するノック発生時燃焼質量割合算出手段と、
この算出したノック発生時期における燃焼質量割合と燃料量とに基づいて未燃燃料量を算出する未燃燃料量算出手段と、
この未燃燃料量に基づいて燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定する圧力上昇量推定手段と、
運転条件に応じた基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と、
前記燃焼室のノックによる圧力上昇量に基づいてこの基本点火時期を遅角側に補正した値をノック限界点火時期として設定するノック限界点火時期設定手段と、
前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて燃焼室の燃焼開始時期における容積を算出する燃焼開始時容積算出手段と、
この燃焼開始時における容積に基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間を算出する燃焼期間算出手段と、
この燃焼期間に基づいてMBTの得られる基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と、
前記2種類のノック相関パラメータのうち燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択した際に、前記ノック限界点火時期と前記基本点火時期のうち、遅角側の点火時期で火花点火を行う点火実行手段と
を備えることを特徴とするエンジンの点火時期制御装置。
Knock detecting means for detecting whether or not knock actually occurs in the combustion chamber;
When gasoline is used as fuel, the octane number of the fuel, or when gasoline and alcohol are mixed, the alcohol concentration in the mixed fuel is the knock correlation parameter for fuel, and the compression ratio is the knock correlation parameter for the combustion gas state in the combustion chamber. The knock correlation parameter related to these fuels and the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber are estimated, and one of the two types of knock correlation parameters is selected according to the conditions, and the knock correlation on the selected side is selected. Knock correlation parameter estimated value calculating means for calculating an estimated value of a parameter based on the knock detection result;
Knock generation timing prediction means for predicting the knock generation timing in the combustion chamber based on the knock correlation parameter estimate for the fuel;
A combustion mass ratio calculation means at the time of knock generation for calculating a combustion mass ratio at the knock generation time;
An unburned fuel amount calculating means for calculating an unburned fuel amount based on the combustion mass ratio and the fuel amount at the calculated knock generation time;
A pressure increase amount estimating means for estimating a pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber based on the unburned fuel amount;
Basic ignition timing calculating means for calculating basic ignition timing according to operating conditions;
Knock limit ignition timing setting means for setting, as a knock limit ignition timing, a value obtained by correcting the basic ignition timing to the retard side based on the amount of pressure increase due to the knock of the combustion chamber;
Combustion start volume calculating means for calculating a volume at the combustion start timing of the combustion chamber based on a knock correlation parameter estimated value related to a combustion gas state in the combustion chamber;
Combustion period calculation means for calculating a combustion period from the start of combustion to a predetermined crank angle based on the volume at the start of combustion;
Basic ignition timing calculating means for calculating a basic ignition timing for obtaining MBT based on the combustion period;
When the knock correlation parameter related to the combustion gas state in the combustion chamber is selected from the two types of knock correlation parameters, ignition is performed with spark ignition at the retarded ignition timing of the knock limit ignition timing and the basic ignition timing. ignition timing control apparatus for an engine, wherein the benzalkonium a execution means.
前記ノック発生時期に基づいて燃焼室のノック発生時期における容積を算出するノック発生時容積算出手段を備え、
この燃焼室のノック発生時期における容積に基づいても前記燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
A knock generation volume calculating means for calculating a volume at the knock generation timing of the combustion chamber based on the knock generation timing;
3. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the pressure increase amount due to the combustion chamber knock is estimated also based on the volume of the combustion chamber at the knock generation timing .
燃焼室の燃料ガスの比熱を推定する燃料ガス比熱推定手段を備え、
この燃焼室の燃料ガスの比熱に基づいても前記燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
A fuel gas specific heat estimating means for estimating the specific heat of the fuel gas in the combustion chamber;
3. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the pressure increase due to knocking of the combustion chamber is estimated based on the specific heat of the fuel gas in the combustion chamber .
前記燃料ガス比熱推定手段は、
前記燃料ガスのエンタルピを計算式により算出する燃料ガスエンタルピ算出手段と、
燃焼室の前記ノック発生時期における平均温度を計算式により算出するノック発生時平均温度算出手段と、
これら燃料ガスのエンタルピとノック発生時期における平均温度とに基づいて前記燃料ガスの比熱を算出する燃料ガス比熱算出手段と
からなることを特徴とする請求項4に記載のエンジンの点火時期制御装置。
The fuel gas specific heat estimation means is
Fuel gas enthalpy calculating means for calculating the enthalpy of the fuel gas by a calculation formula;
Means for calculating the average temperature at the time of knock occurrence, which calculates the average temperature of the combustion chamber at the time of occurrence of the knock by a calculation formula;
Fuel gas specific heat calculating means for calculating the specific heat of the fuel gas based on the enthalpy of the fuel gas and the average temperature at the time of knock generation;
To consist of an ignition timing control device for an engine according to claim 4, characterized in.
燃焼室内の全てのガスのモル数を算出する総ガスモル数算出手段を備え、
この燃焼室内の全てのガスのモル数に基づいても前記燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
A total gas mole number calculating means for calculating the mole number of all the gases in the combustion chamber;
3. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber is estimated based on the number of moles of all gases in the combustion chamber .
燃焼室内の全てのガスの質量を算出する全ガス質量算出手段を備え、
この燃焼室内の全てのガスの質量に基づいても前記燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
A total gas mass calculating means for calculating the mass of all gases in the combustion chamber;
3. The engine ignition timing control device according to claim 1, wherein the pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber is estimated based on the masses of all gases in the combustion chamber .
前記ノック発生時期に基づいて燃焼室のノック発生時期における容積を算出するノック発生時容積算出手段と、
燃焼室の燃料ガスの比熱を推定する燃料ガス比熱推定手段と、
燃焼室内の全てのガスのモル数を算出する総ガスモル数算出手段と、
燃焼室内の全てのガスの質量を算出する全ガス質量算出手段と
を備え、
前記燃焼室内の未燃燃料量と前記燃焼室内の全てのガスのモル数とを乗算した値を、前記燃焼室のノック発生時期における容積と前記燃料ガスの比熱と前記燃焼室内の全てのガスの質量とを乗算した値で除算する計算式により燃焼室のノックによる圧力上昇量を推定することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。
Knock generation volume calculation means for calculating the volume of the combustion chamber at the knock generation timing based on the knock generation timing;
Fuel gas specific heat estimation means for estimating the specific heat of the fuel gas in the combustion chamber;
A total gas mole number calculating means for calculating the mole number of all the gases in the combustion chamber;
A total gas mass calculating means for calculating the mass of all gases in the combustion chamber;
With
The value obtained by multiplying the amount of unburned fuel in the combustion chamber by the number of moles of all the gases in the combustion chamber is the volume of the combustion chamber at the time of knock generation, the specific heat of the fuel gas, and the total gas in the combustion chamber. The engine ignition timing control device according to claim 1 or 2, wherein the pressure increase amount due to knocking of the combustion chamber is estimated by a calculation formula that divides by a value obtained by multiplying by mass .
複数の気筒を有し、前記2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択するための前記条件は全気筒のうちノックが発生した気筒の数であることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。 A plurality of cylinders, the two types of knock above conditions for selecting one of the correlation parameters claim 1 or 2, characterized in that the number of cylinders knocking out of all the cylinders has occurred An ignition timing control device for an engine as described in 1. 前記ノックが発生した気筒の数が複数であるとき前記燃料に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項に記載のエンジンの点火時期制御装置。 10. The engine ignition timing control apparatus according to claim 9 , wherein a knock correlation parameter related to the fuel is selected when the number of cylinders in which the knock has occurred is plural . 前記ノックが発生した気筒の数が単数であるとき前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項に記載のエンジンの点火時期制御装置。 10. The engine ignition timing control apparatus according to claim 9 , wherein a knock correlation parameter relating to a combustion gas state in the combustion chamber is selected when the number of cylinders in which the knock has occurred is singular . 前記2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択するための前記条件は給油を判定したか否かであることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。 Ignition timing control device for an engine according to claim 1 or 2, wherein the condition for selecting one is whether or not to determine the lubrication of said two knock correlation parameters. 前記給油を判定したときに前記燃料に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項12に記載のエンジンの点火時期制御装置。 The engine ignition timing control apparatus according to claim 12, wherein a knock correlation parameter related to the fuel is selected when the fuel supply is determined . 前記給油を判定しないときに前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項12に記載のエンジンの点火時期制御装置。 The engine ignition timing control apparatus according to claim 12 , wherein a knock correlation parameter related to a combustion gas state in the combustion chamber is selected when the fuel supply is not determined . 前記燃料に関するノック相関パラメータの推定値に所定の範囲の制限を有し、前記2種類のノック相関パラメータのうちのいずれかを選択するための前記条件は前記燃料に関するノック相関パラメータの推定値が前記所定の範囲の制限を外れたか否かであることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。  The estimated value of the knock correlation parameter related to the fuel has a predetermined range limitation, and the condition for selecting one of the two types of knock correlation parameters is that the estimated value of the knock correlation parameter related to the fuel is The engine ignition timing control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the engine ignition timing control apparatus according to claim 1 or 2 is whether or not a predetermined range is exceeded. 前記燃料に関するノック相関パラメータの推定値が所定の範囲の制限を外れたとき前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項15に記載のエンジンの点火時期制御装置。  16. The engine ignition timing control device according to claim 15, wherein a knock correlation parameter related to a combustion gas state in the combustion chamber is selected when an estimated value of the knock correlation parameter related to the fuel is out of a predetermined range. . 前記燃料に関するノック相関パラメータの推定値を前記所定の範囲の中間値に設定し直すことを特徴とする請求項16に記載のエンジンの点火時期制御装置。  The engine ignition timing control device according to claim 16, wherein the estimated value of the knock correlation parameter relating to the fuel is reset to an intermediate value within the predetermined range. 前記燃料に関するノック相関パラメータの推定値が所定の範囲の制限を外れないとき前記燃料に関するノック相関パラメータを選択することを特徴とする請求項15に記載のエンジンの点火時期制御装置。  16. The engine ignition timing control device according to claim 15, wherein the knock correlation parameter related to the fuel is selected when the estimated value of the knock correlation parameter related to the fuel does not deviate from a predetermined range. 燃焼ガスの層流状態での燃焼速度である層流燃焼速度を算出する層流燃焼速度算出手段と、  Laminar combustion speed calculating means for calculating a laminar combustion speed that is a combustion speed in a laminar state of the combustion gas;
燃焼室内の燃焼ガス体積に相当する容積を算出する燃焼ガス体積相当容積算出手段と、  A combustion gas volume equivalent volume calculating means for calculating a volume corresponding to the combustion gas volume in the combustion chamber;
所定のクランク角までに前記燃焼室内で燃焼するガスの燃焼質量割合を算出する燃焼質量割合算出手段と、  Combustion mass ratio calculating means for calculating the combustion mass ratio of the gas combusted in the combustion chamber by a predetermined crank angle;
所定運転条件での燃焼ガスの燃焼のしやすさを示す反応確率を算出する反応確率算出手段と、  Reaction probability calculation means for calculating a reaction probability indicating the ease of combustion of combustion gas under a predetermined operating condition;
これら層流燃焼速度、燃焼ガス体積相当容積、燃焼質量割合及び反応確率に基づいて燃焼開始から所定クランク角までの燃焼期間を算出する燃焼期間算出手段と、  A combustion period calculating means for calculating a combustion period from the start of combustion to a predetermined crank angle based on these laminar combustion speed, combustion gas volume equivalent volume, combustion mass ratio and reaction probability;
この燃焼期間に基づいてMBTの得られる基本点火時期を算出する基本点火時期算出手段と  Basic ignition timing calculation means for calculating a basic ignition timing for obtaining MBT based on the combustion period;
を備え、  With
前記燃焼期間を初期燃焼期間と主燃焼期間とに分割し、  Dividing the combustion period into an initial combustion period and a main combustion period;
前記燃焼室内の燃焼ガス状態に関するノック相関パラメータ推定値に基づいて前記燃焼室の燃焼開始時期における容積を算出する燃焼開始時容積算出手段と、  Combustion start volume calculating means for calculating a volume at the combustion start timing of the combustion chamber based on a knock correlation parameter estimated value related to a combustion gas state in the combustion chamber;
この燃焼室の燃焼開始時期の容積を前記燃焼室内の燃焼ガス体積に相当する容積として用いて前記初期燃焼期間を算出する初期燃焼期間算出手段と  Initial combustion period calculating means for calculating the initial combustion period using the volume at the combustion start timing of the combustion chamber as a volume corresponding to the combustion gas volume in the combustion chamber;
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの点火時期制御装置。  The engine ignition timing control device according to claim 1, further comprising:
燃焼室の吸気弁閉時期における容積と燃焼開始時期における容積とに基づいて吸気弁閉時期から燃焼開始時期までの有効圧縮比を算出し、  Calculate the effective compression ratio from the intake valve closing timing to the combustion starting timing based on the volume at the intake valve closing timing of the combustion chamber and the volume at the combustion starting timing,
燃焼室の吸気弁閉時期の温度とこの有効圧縮比とから燃焼室の燃焼開始時期における温度を、燃焼室の吸気弁閉時期の圧力とこの有効圧縮比とから燃焼室の燃焼開始時期における圧力をそれぞれ算出し、  From the temperature of the combustion chamber intake valve close timing and this effective compression ratio, the temperature at the combustion start timing of the combustion chamber, and from the pressure of the combustion chamber intake valve close timing and this effective compression ratio, the pressure at the combustion start timing of the combustion chamber. Respectively,
これら燃焼室の燃焼開始時期における温度と圧力とに基づいて前記初期燃焼期間の算出に用いる層流燃焼速度を算出する場合に、  When calculating the laminar combustion speed used for calculation of the initial combustion period based on the temperature and pressure at the combustion start timing of these combustion chambers,
前記圧縮比推定値に基づいて前記燃焼室の吸気弁閉時期における容積を算出することを特徴とする請求項19に記載のエンジンの点火時期制御装置。  20. The engine ignition timing control device according to claim 19, wherein a volume of the combustion chamber at an intake valve closing timing is calculated based on the estimated compression ratio.
JP2004131202A 2004-04-27 2004-04-27 Engine ignition timing control device Expired - Fee Related JP4254605B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004131202A JP4254605B2 (en) 2004-04-27 2004-04-27 Engine ignition timing control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004131202A JP4254605B2 (en) 2004-04-27 2004-04-27 Engine ignition timing control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005315097A JP2005315097A (en) 2005-11-10
JP4254605B2 true JP4254605B2 (en) 2009-04-15

Family

ID=35442799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004131202A Expired - Fee Related JP4254605B2 (en) 2004-04-27 2004-04-27 Engine ignition timing control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4254605B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4684327B2 (en) * 2008-10-02 2011-05-18 川崎重工業株式会社 Gas engine knocking control device
JP2014109196A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Daihatsu Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
CN108644046B (en) * 2018-06-12 2023-11-10 海茵茨曼动力控制(嘉兴)有限公司 Knock detection and ignition control system for gas engine
JP7298465B2 (en) * 2019-12-11 2023-06-27 マツダ株式会社 engine controller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005315097A (en) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3975936B2 (en) Knocking index value calculation device
US7255089B2 (en) Engine control device and control method
JP4774893B2 (en) Engine ignition timing control method and engine ignition timing control device
JP4604903B2 (en) Engine ignition timing control device
JP2008095593A (en) Control unit of internal combustion engine
JP4241511B2 (en) Engine knock control device
JP4158747B2 (en) Ignition timing control device for internal combustion engine
JP4254605B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4120620B2 (en) Engine control device
JP4241510B2 (en) Engine knock control device and engine ignition timing control device.
JP4251069B2 (en) Engine knock detection device and knock control device
JP2008196506A (en) Engine knock control device and engine ignition timing control device
JP4151605B2 (en) Engine knock control device
JP2005226481A (en) Deposit quantity detection device and knocking control device for engine
JP4839892B2 (en) Engine ignition timing control method and engine ignition timing control device
JP4244654B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4075862B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4055647B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4239607B2 (en) Engine ignition control device
JP4055648B2 (en) Ignition timing control device for internal combustion engine
JP4135655B2 (en) Ignition timing control device for internal combustion engine
JP4055632B2 (en) Ignition timing control device for internal combustion engine
JP4200777B2 (en) Engine control device
JP4055646B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4747763B2 (en) Engine ignition timing control method and engine ignition timing control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090119

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees