JP6326728B2 - Control device and control method for internal combustion engine - Google Patents

Control device and control method for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP6326728B2
JP6326728B2 JP2013123313A JP2013123313A JP6326728B2 JP 6326728 B2 JP6326728 B2 JP 6326728B2 JP 2013123313 A JP2013123313 A JP 2013123313A JP 2013123313 A JP2013123313 A JP 2013123313A JP 6326728 B2 JP6326728 B2 JP 6326728B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
cylinder
abnormal combustion
fuel
internal combustion
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
JP2013123313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014240627A (en
Inventor
忠樹 間野
忠樹 間野
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 JP2013123313A priority Critical patent/JP6326728B2/en
Publication of JP2014240627A publication Critical patent/JP2014240627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6326728B2 publication Critical patent/JP6326728B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio

Description

この発明は、燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備えた内燃機関の制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for an internal combustion engine including an in-cylinder injection fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber and a port injection fuel injection valve that injects fuel into an intake port.

特許文献1には、燃焼室に高オクタン価燃料であるアルコールを噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに低オクタン価燃料であるガソリンを噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を併用し、両者の分担率を適宜に制御するようにした内燃機関が開示されている。   In Patent Document 1, a fuel injection valve for in-cylinder injection that injects alcohol that is high-octane fuel into a combustion chamber and a fuel-injection valve for port injection that injects gasoline that is low-octane fuel into an intake port are used in combination. An internal combustion engine in which the sharing ratio between the two is appropriately controlled is disclosed.

さらに、この特許文献1には、ノックセンサによりノッキングの発生が検出された場合に、筒内噴射の割合を増量することで、高オクタン価燃料の割合を増加させて、ノック発生を抑制することが開示されている。また一般的に、燃焼室内の点火プラグから遠い部分の未燃の混合気(エンドガス)が断熱圧縮により一気に自己着火する、いわゆるスパークノックに対しては、筒内噴射による気化潜熱がノック低減に有効である。   Further, in Patent Document 1, when the occurrence of knocking is detected by a knock sensor, the ratio of high-octane fuel is increased by increasing the ratio of in-cylinder injection, thereby suppressing the occurrence of knocking. It is disclosed. Also, in general, for the so-called spark knock, where the unburned mixture (end gas) far from the spark plug in the combustion chamber self-ignites all at once by adiabatic compression, the latent heat of vaporization by in-cylinder injection is effective in reducing knock. It is.

特開2008−64055号公報JP 2008-64055 A

筒内噴射では、燃焼室内に燃料を直接的に噴射することから、噴霧のペネトレーション(貫徹力)が高く、この燃料噴霧によって、特に機関冷機時に、シリンダ壁の近傍で燃料とオイルとが蒸発することなく混ざり合い、これが点火時期前に異常燃焼する、いわゆるスーパーノックを生じるおそれがある。   In-cylinder injection directly injects fuel into the combustion chamber, resulting in high spray penetration, and fuel and oil evaporate near the cylinder wall, especially when the engine is cold. There is a risk that they will mix together and cause a so-called super knock, which burns abnormally before the ignition timing.

このような筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼(スーパーノック)は、上述した通常のスパークノックとは異なり、筒内噴射の分担率を増加させることでは抑制できず、逆に筒内噴射の分担率を増加させると異常燃焼を発生するリスクが高くなる。   Such abnormal combustion (super knock) before the ignition timing caused by in-cylinder injection cannot be suppressed by increasing the share ratio of in-cylinder injection, unlike the normal spark knock described above. Increasing the share of injection increases the risk of abnormal combustion.

本発明は、このような筒内噴射に起因する異常燃焼の発生を抑制することができる新規な内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a novel control device and control method for an internal combustion engine that can suppress the occurrence of abnormal combustion due to such in-cylinder injection.

燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備える。そして、筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼を検知し、上記異常燃焼を検知した場合に、上記筒内噴射の分担率を低下するとともに、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、上記ポート噴射の分担率を増加する。   A cylinder injection fuel injection valve that injects fuel into the combustion chamber; and a port injection fuel injection valve that injects fuel into the intake port. When abnormal combustion before the ignition timing due to in-cylinder injection is detected and the abnormal combustion is detected, the share ratio of the in-cylinder injection is reduced and the share ratio of the in-cylinder injection is reduced. The share ratio of the port injection is increased so as to compensate for the decrease in the fuel injection amount.

本発明によれば、筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼(スーパーノック)を検知した場合に、筒内噴射の分担率を低下することで、このような異常燃焼の発生を抑制・回避しつつ、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、ポート噴射の分担率を増加することで、要求に見合った燃料噴射量を確保し、トルク変動を抑制して機関運転性の悪化を抑制することができる。   According to the present invention, when abnormal combustion (super knock) before the ignition timing due to in-cylinder injection is detected, the occurrence of such abnormal combustion is suppressed by reducing the share ratio of in-cylinder injection. While avoiding this, increasing the port injection share rate to compensate for the decrease in fuel injection amount accompanying the decrease in in-cylinder injection share rate ensures a fuel injection amount that meets the requirements and reduces torque fluctuations. It is possible to suppress the deterioration of engine operability.

この発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成を示す構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Configuration explanatory drawing which shows the system configuration | structure of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on this invention. この実施例における制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control in this Example. 上記実施例の制御を適用した場合の動作を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the operation | movement at the time of applying the control of the said Example.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、この発明が適用された自動車用内燃機関1のシステム構成を示している。この内燃機関1は、例えば複リンク式ピストンクランク機構を利用した可変圧縮比機構2を備えた4ストロークサイクルのターボ過給器付き火花点火内燃機関であって、燃焼室3の天井壁面に、一対の吸気弁4および一対の排気弁5が配置されているとともに、これらの吸気弁4および排気弁5に囲まれた中央部に点火プラグ6が配置されている。   FIG. 1 shows the system configuration of an automotive internal combustion engine 1 to which the present invention is applied. This internal combustion engine 1 is a spark ignition internal combustion engine with a turbocharger of a 4-stroke cycle equipped with a variable compression ratio mechanism 2 using, for example, a multi-link type piston crank mechanism. The intake valve 4 and a pair of exhaust valves 5 are disposed, and a spark plug 6 is disposed in a central portion surrounded by the intake valves 4 and the exhaust valves 5.

上記吸気弁4によって開閉される吸気ポート7の下方には、燃焼室3内に燃料を直接に噴射する筒内噴射用燃料噴射弁8が配置されている。また吸気ポート7には、該吸気ポート7内へ向けて燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁41が配置されている。これらの筒内噴射用燃料噴射弁8およびポート噴射用燃料噴射弁41は、いずれも駆動パルス信号が印加されることによって開弁する電磁式ないし圧電式の噴射弁であって、駆動パルス信号のパルス幅に実質的に比例した量の燃料を噴射する。   A cylinder injection fuel injection valve 8 that directly injects fuel into the combustion chamber 3 is disposed below the intake port 7 that is opened and closed by the intake valve 4. The intake port 7 is provided with a port injection fuel injection valve 41 that injects fuel into the intake port 7. These in-cylinder injection fuel injection valve 8 and port injection fuel injection valve 41 are both electromagnetic or piezoelectric injection valves that are opened when a drive pulse signal is applied. An amount of fuel that is substantially proportional to the pulse width is injected.

上記吸気ポート7に接続された吸気通路18のコレクタ部18a上流側には、エンジンコントローラ9からの制御信号によって開度が制御される電子制御型スロットルバルブ19が介装されており、さらにその上流側に、ターボ過給器のコンプレッサ20が配設されている。このコンプレッサ20の上流側に、吸入空気量を検出するエアフロメータ10が配設されている。   An electronically controlled throttle valve 19 whose opening degree is controlled by a control signal from the engine controller 9 is interposed on the upstream side of the collector portion 18a of the intake passage 18 connected to the intake port 7, and further upstream thereof. On the side, a turbocharger compressor 20 is arranged. An air flow meter 10 that detects the intake air amount is disposed upstream of the compressor 20.

また、排気ポート11に接続された排気通路12には、三元触媒からなる触媒装置13が介装されており、その上流側に、空燃比を検出する空燃比センサ14が配置されている。   In addition, a catalyst device 13 made of a three-way catalyst is interposed in the exhaust passage 12 connected to the exhaust port 11, and an air-fuel ratio sensor 14 for detecting the air-fuel ratio is disposed upstream thereof.

更に、筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼である、いわゆるスーパーノックの発生(これに起因する振動)を検知するノックセンサ42がシリンダブロック29に取り付けられている。スーパーノックは、筒内噴射により燃焼室内に直接的に噴射供給された液滴の燃料噴霧がシリンダ壁の近傍でオイルと混ざり、あるいは燃料噴霧によりはじき出されたオイルと混ざり、これを熱源として点火時期前に異常燃焼を生じる現象であり、特に機関温度の低い機関冷機時に生じ易い。   Further, a knock sensor 42 for detecting the occurrence of so-called super knock (vibration resulting from this), which is abnormal combustion before the ignition timing due to in-cylinder injection, is attached to the cylinder block 29. Super knock is a fuel spray of droplets injected and supplied directly into the combustion chamber by in-cylinder injection, mixed with oil in the vicinity of the cylinder wall, or mixed with oil expelled by fuel spray, and this is used as a heat source for ignition timing This is a phenomenon that causes abnormal combustion before, and is particularly likely to occur when the engine is cold at low engine temperatures.

上記エンジンコントローラ9には、上記のエアフロメータ10、空燃比センサ14及びノックセンサ42のほか、機関回転速度を検出するためのクランク角センサ15、冷却水温を検出する水温センサ16、運転者により操作されるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ17、等のセンサ類の検出信号が入力されている。エンジンコントローラ9は、これらの検出信号に基づき、燃料噴射弁8,41による燃料噴射量および噴射時期、点火プラグ6による点火時期、スロットルバルブ19の開度、等を最適に制御している。   In addition to the air flow meter 10, the air-fuel ratio sensor 14 and the knock sensor 42, the engine controller 9 includes a crank angle sensor 15 for detecting the engine speed, a water temperature sensor 16 for detecting the cooling water temperature, and an operation by the driver. Detection signals of sensors such as an accelerator opening sensor 17 that detects the amount of depression of the accelerator pedal are input. Based on these detection signals, the engine controller 9 optimally controls the fuel injection amount and injection timing by the fuel injection valves 8 and 41, the ignition timing by the spark plug 6, the opening of the throttle valve 19, and the like.

一方、可変圧縮比機構2は、公知の複リンク式ピストンクランク機構を利用したものであって、クランクシャフト21のクランクピン21aに回転自在に支持されたロアリンク22と、このロアリンク22の一端部のアッパピン23とピストン24のピストンピン24aとを互いに連結するアッパリンク25と、ロアリンク22の他端部のコントロールピン26に一端が連結されたコントロールリンク27と、このコントロールリンク27の他端を揺動可能に支持するコントロールシャフト28と、を主体として構成されている。上記クランクシャフト21および上記コントロールシャフト28は、シリンダブロック29下部のクランクケース内で図示せぬ軸受構造を介して回転自在に支持されている。上記コントロールシャフト28は、該コントロールシャフト28の回動に伴って位置が変化する偏心軸部28aを有し、上記コントロールリンク27の端部は、詳しくは、この偏心軸部28aに回転可能に嵌合している。上記の可変圧縮比機構2においては、コントロールシャフト28の回動に伴ってピストン24の上死点位置が上下に変位し、従って、機械的な圧縮比が変化する。   On the other hand, the variable compression ratio mechanism 2 uses a known multi-link type piston crank mechanism, and includes a lower link 22 rotatably supported by a crank pin 21 a of the crankshaft 21 and one end of the lower link 22. An upper link 25 for connecting the upper pin 23 of the part and the piston pin 24a of the piston 24, a control link 27 having one end connected to the control pin 26 at the other end of the lower link 22, and the other end of the control link 27 And a control shaft 28 that supports the shaft in a swingable manner. The crankshaft 21 and the control shaft 28 are rotatably supported in a crankcase below the cylinder block 29 via a bearing structure (not shown). The control shaft 28 has an eccentric shaft portion 28a whose position changes with the rotation of the control shaft 28. Specifically, the end portion of the control link 27 is rotatably fitted to the eccentric shaft portion 28a. Match. In the variable compression ratio mechanism 2 described above, the top dead center position of the piston 24 is displaced up and down with the rotation of the control shaft 28, so that the mechanical compression ratio changes.

また、上記可変圧縮比機構2の圧縮比を可変制御する駆動機構として、クランクシャフト21と平行な回転中心軸を有する電動モータ31がシリンダブロック29下部に配置されており、この電動モータ31と軸方向に直列に並ぶように減速機32が接続されている。この減速機32としては、減速比の大きな例えば波動歯車機構が用いられており、その減速機出力軸32aは、電動モータ31の出力軸(図示せず)と同軸上に位置している。従って、減速機出力軸32aとコントロールシャフト28とは互いに平行に位置しており、両者が連動して回動するように、減速機出力軸32aに固定された第1アーム33とコントロールシャフト28に固定された第2アーム34とが中間リンク35によって互いに連結されている。   As a drive mechanism for variably controlling the compression ratio of the variable compression ratio mechanism 2, an electric motor 31 having a rotation center axis parallel to the crankshaft 21 is disposed below the cylinder block 29. A reduction gear 32 is connected so as to be arranged in series in the direction. As the speed reducer 32, for example, a wave gear mechanism having a large speed reduction ratio is used, and the speed reducer output shaft 32 a is positioned coaxially with the output shaft (not shown) of the electric motor 31. Accordingly, the speed reducer output shaft 32a and the control shaft 28 are positioned in parallel with each other, and the first arm 33 and the control shaft 28 fixed to the speed reducer output shaft 32a are connected to each other so that both of them rotate in conjunction with each other. The fixed second arm 34 is connected to each other by an intermediate link 35.

すなわち、電動モータ31が回転すると、減速機32により大きく減速された形で減速機出力軸32aの角度が変化する。この減速機出力軸32aの回動は第1アーム33から中間リンク35を介して第2アーム34へ伝達され、コントロールシャフト28が回動する。これにより、上述したように、内燃機関1の機械的な圧縮比が変化する。なお図示例では、第1アーム33および第2アーム34が互いに同方向に延びており、従って、例えば減速機出力軸32aが時計回り方向に回動するとコントロールシャフト28も時計回り方向に回動する関係となっているが、逆方向に回動するようにリンク機構を構成することも可能である。   That is, when the electric motor 31 rotates, the angle of the speed reducer output shaft 32a changes in a form greatly decelerated by the speed reducer 32. The rotation of the speed reducer output shaft 32a is transmitted from the first arm 33 to the second arm 34 via the intermediate link 35, and the control shaft 28 rotates. Thereby, as mentioned above, the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 changes. In the illustrated example, the first arm 33 and the second arm 34 extend in the same direction. Therefore, for example, when the speed reducer output shaft 32a rotates in the clockwise direction, the control shaft 28 also rotates in the clockwise direction. Although it is related, the link mechanism can also be configured to rotate in the opposite direction.

上記可変圧縮比機構2の目標圧縮比は、エンジンコントローラ9において、機関運転条件(例えば要求負荷と機関回転速度)に基づいて設定され、この目標圧縮比を実現するように上記電動モータ31が駆動制御される。   The target compression ratio of the variable compression ratio mechanism 2 is set in the engine controller 9 based on engine operating conditions (for example, required load and engine speed), and the electric motor 31 is driven so as to realize this target compression ratio. Be controlled.

次に、図2は、上記実施例の構成においてスーパーノック抑制のために行われる制御の流れを示すフローチャートである。このルーチンは、エンジンコントローラ9において、例えば所定時間毎あるいは各気筒の点火間隔に対応した間隔でもって繰り返し実行される。   Next, FIG. 2 is a flowchart showing a flow of control performed for super knock suppression in the configuration of the above embodiment. This routine is repeatedly executed in the engine controller 9, for example, at predetermined time intervals or at intervals corresponding to the ignition intervals of each cylinder.

ステップS1では、上記のノックセンサ42及びクランク角センサ15の検出信号に基づいて、スーパーノックの発生気筒を検知したかを判定する。スーパーノックの発生を検知していなければ本ルーチンを終了し、スーパーノックの発生を検知した場合、ステップS2以降へ進む。   In step S <b> 1, it is determined based on the detection signals of the knock sensor 42 and the crank angle sensor 15 whether a super knock-occurring cylinder has been detected. If the occurrence of super knock is not detected, this routine is terminated. If the occurrence of super knock is detected, the process proceeds to step S2 and subsequent steps.

ステップS2では、スーパーノックの発生を検知した気筒に対し、筒内噴射とポート噴射の分担率を変更・補正する。つまり、筒内噴射の分担率を低下するとともに、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、ポート噴射の分担率を増加する(異常燃焼抑制手段)。   In step S2, the share ratio between in-cylinder injection and port injection is changed and corrected for the cylinder in which the occurrence of super knock is detected. In other words, the ratio of in-cylinder injection is decreased, and the ratio of port injection is increased so as to compensate for the decrease in the fuel injection amount accompanying the decrease in the ratio of in-cylinder injection (abnormal combustion suppression means).

この際に変更・補正される分担率は、筒内噴射用燃料噴射弁8のペネトレーション(貫徹力)の他、可変圧縮比機構8を備える構成の場合には、圧縮比に応じて変化するピストンとシリンダボアとの位置関係を考慮して変更後の分担率が設定される。   In this case, the sharing ratio to be changed / corrected is a piston that changes in accordance with the compression ratio in the case of the configuration including the variable compression ratio mechanism 8 in addition to the penetration of the in-cylinder injection fuel injection valve 8. The changed sharing rate is set in consideration of the positional relationship between the cylinder bore and the cylinder bore.

なお、ポート噴射のみによる運転が可能な運転領域であれば、筒内噴射に起因するスーパーノックの発生を確実に抑制するために、筒内噴射を停止し、つまり筒内噴射の分担率を0%とし、ポート噴射の分担率を100%として、このポート噴射により燃焼噴射量の全量を噴射する。   In addition, in the operation region in which operation by only port injection is possible, in order to reliably suppress the occurrence of super knock caused by in-cylinder injection, in-cylinder injection is stopped, that is, the share ratio of in-cylinder injection is reduced to 0. %, And the port injection share is 100%, and the entire amount of combustion injection is injected by this port injection.

ステップS3では、分担率の変更・補正に伴い、圧縮比を低下側に補正する。これは、筒内噴射の分担率の低下に伴い、筒内噴射による気化潜熱作用が低減し、通常のスパークノックのリスクが増大するために、この通常のスパークノックの発生を抑制するように、圧縮比を低下させる。   In step S3, the compression ratio is corrected to the lower side in accordance with the change / correction of the sharing ratio. This is because the latent heat of vaporization due to in-cylinder injection decreases as the share of in-cylinder injection decreases, and the risk of normal spark knock increases, so that the occurrence of this normal spark knock is suppressed. Reduce compression ratio.

同様に、ステップS4では、分担率の変更・補正に伴う通常のスパークノックの発生を抑制するように、点火時期を遅角側へ補正する。この際の点火時期の遅角量は、ポート噴射の分担率の増加分が大きいほど、遅角量も大きくされる。   Similarly, in step S4, the ignition timing is corrected to the retard side so as to suppress the occurrence of normal spark knock accompanying the change / correction of the sharing ratio. The retard amount of the ignition timing at this time is increased as the increase in the share of port injection increases.

なお、この実施例では分担率の変更に伴って圧縮比と点火時期の双方を行っているが、いずれか一方を行うようにしても良い。   In this embodiment, both the compression ratio and the ignition timing are performed in accordance with the change of the sharing ratio, but either one may be performed.

ステップS5では、ノックセンサ42の検出信号,吸気温,油水温等の運転条件に基づいて、異常燃焼の発生が十分に抑制・回避されたか否かを判定する。異常燃焼の発生が抑制・回避されていると判定された場合には、ステップS6へ進み、変更・補正した分担率,圧縮比及び点火時期を通常の値に戻す。   In step S5, it is determined whether or not the occurrence of abnormal combustion has been sufficiently suppressed / avoided based on operating conditions such as the detection signal of the knock sensor 42, the intake air temperature, and the oil / water temperature. If it is determined that the occurrence of abnormal combustion is suppressed / avoided, the process proceeds to step S6, and the changed / corrected sharing ratio, compression ratio, and ignition timing are returned to normal values.

図3は、このような本実施例の制御を適用した場合のタイミングチャートである。同図に示すように、点火時期t2よりも前のスーパーノックの発生を検知すると、検知気筒の次回以降の燃料噴射においては、筒内噴射(GDIパルス)を停止し、代わりにポート噴射(MPIパルス)を実施する。また、圧縮比を低下させるとともに、点火時期を遅角側に補正する。なお、この実施例では、応答性の低い圧縮比の低下を異常燃焼の検知直後t2から行い、応答性の高い点火時期の遅角については、分担率変更後t3から行っているが、これに限らず、例えば圧縮比の応答性が高い場合には、圧縮比の低下を分担率変更直後t3から行うようにしても良い。   FIG. 3 is a timing chart in the case where the control of this embodiment is applied. As shown in the figure, when the occurrence of super knock before the ignition timing t2 is detected, in the fuel injection after the next detection cylinder, in-cylinder injection (GDI pulse) is stopped and port injection (MPI) is performed instead. Pulse). Further, the compression ratio is reduced and the ignition timing is corrected to the retard side. In this embodiment, the compression ratio with low responsiveness is decreased immediately after the detection of abnormal combustion from t2, and the ignition timing retardation with high responsiveness is performed from t3 after the sharing ratio change. For example, when the responsiveness of the compression ratio is high, the compression ratio may be decreased from t3 immediately after the share ratio change.

[1]以上のように本実施例では、筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼(スーパーノック)を検知した場合に、筒内噴射の分担率を低下することで、このような異常燃焼の発生を抑制・回避しつつ、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、ポート噴射の分担率を増加することで、要求に見合った燃料噴射量を確保し、トルク変動を抑制して機関運転性の悪化を抑制することができる。   [1] As described above, in the present embodiment, when abnormal combustion (super knock) before the ignition timing due to in-cylinder injection is detected, such an abnormality is reduced by reducing the share ratio of in-cylinder injection. While suppressing and avoiding the occurrence of combustion, increasing the port injection share ratio to compensate for the decrease in fuel injection quantity accompanying the decrease in the in-cylinder injection share ratio, the fuel injection quantity meeting the requirements can be increased. It is possible to secure and suppress the torque fluctuation to suppress the deterioration of the engine operability.

[2]特に、ポート噴射のみによる運転が可能な場合には、異常燃焼を検知した場合に、筒内噴射を完全に停止し、ポート噴射により燃焼噴射量の全量を噴射することで、異常燃焼の発生をより確実に抑制することができる。   [2] In particular, when operation by only port injection is possible, when abnormal combustion is detected, in-cylinder injection is completely stopped, and the entire amount of combustion injection is injected by port injection, thereby causing abnormal combustion. Can be more reliably suppressed.

[3]また、内燃機関の機械的な圧縮比を可変とする可変圧縮比機構2を備える構成においては、異常燃焼の検知時に、筒内噴射の分担率の低下に応じて、圧縮比を低下させる。これにより、筒内噴射の低下に伴う気化潜熱作用の低下により通常のスパークノックの発生のリスクの増大を、圧縮比の低下により相殺・低減し、スパークノックの発生を抑制することができる。   [3] Further, in the configuration provided with the variable compression ratio mechanism 2 that makes the mechanical compression ratio of the internal combustion engine variable, the compression ratio is reduced according to the reduction of the share ratio of the in-cylinder injection when the abnormal combustion is detected. Let As a result, the increase in the risk of occurrence of a normal spark knock due to a decrease in the latent heat of vaporization accompanying the decrease in in-cylinder injection can be offset / reduced by the decrease in the compression ratio, and the occurrence of spark knock can be suppressed.

[4]同様に、異常燃焼の検知時には、筒内噴射の分担率の低下に応じて点火時期を遅角することで、筒内噴射の低下に伴う通常のスパークノックの発生を抑制することができる。   [4] Similarly, when abnormal combustion is detected, the ignition timing is retarded in accordance with the decrease in the in-cylinder injection share rate, thereby suppressing the occurrence of normal spark knock associated with the decrease in in-cylinder injection. it can.

[5]更に、異常燃焼が発生した気筒を特定可能な場合には、この異常燃焼が発生した気筒のみ、筒内噴射の分担率を変更・補正し、他の気筒の分担率を変更・補正しない構成とすることで、機関運転性の変動を最小限に抑制することができる。   [5] Further, when it is possible to identify the cylinder in which the abnormal combustion has occurred, only the cylinder in which the abnormal combustion has occurred is changed / corrected for the in-cylinder injection ratio, and the other cylinders are changed / corrected. By adopting such a configuration, fluctuations in engine operability can be minimized.

1…内燃機関
2…可変圧縮比機構
6…点火プラグ
8…筒内噴射用燃料噴射弁
9…エンジンコントローラ
14…空燃比センサ
20…コンプレッサ
41…ポート噴射用燃料噴射弁
42…ノックセンサ(異常燃焼検知手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Variable compression ratio mechanism 6 ... Spark plug 8 ... Fuel injection valve for cylinder injection 9 ... Engine controller 14 ... Air fuel ratio sensor 20 ... Compressor 41 ... Fuel injection valve for port injection 42 ... Knock sensor (abnormal combustion) Detection means)

Claims (6)

燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備え、筒内噴射とポート噴射の各々の分担率が機関運転条件に応じて設定されてなる内燃機関の制御装置において、
上記筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼を検知する異常燃焼検知手段と、
上記異常燃焼を検知した場合に、上記筒内噴射の分担率を低下するとともに、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、上記ポート噴射の分担率を増加する異常燃焼抑制手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A fuel injection valve for in-cylinder injection that injects fuel into the combustion chamber; and a fuel injection valve for port injection that injects fuel into the intake port. In the control device for the internal combustion engine set according to
Abnormal combustion detection means for detecting abnormal combustion before the ignition timing due to the in-cylinder injection;
When the abnormal combustion is detected, the share ratio of the in-cylinder injection is decreased, and the share ratio of the port injection is increased so as to compensate for the decrease in the fuel injection amount accompanying the decrease in the share ratio of the in-cylinder injection. Abnormal combustion suppression means to
A control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
上記異常燃焼抑制手段は、上記異常燃焼を検知した場合に、上記筒内噴射を停止し、上記ポート噴射により燃焼噴射量の全量を噴射することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the abnormal combustion is detected, the abnormal combustion suppressing means stops the in-cylinder injection and injects the entire combustion injection amount by the port injection. Control device. 内燃機関の圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備え、
上記異常燃焼抑制手段は、上記異常燃焼を検知した場合に、上記圧縮比を低下させることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
A variable compression ratio mechanism for a pressure Chijimihi of the internal combustion engine variable,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the abnormal combustion suppressing means reduces the compression ratio when the abnormal combustion is detected.
上記異常燃焼抑制手段は、上記異常燃焼を検知した場合に、上記ポート噴射の分担率の増加に応じて、点火時期を遅角することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。   The said abnormal combustion suppression means retards an ignition timing according to the increase in the share of the said port injection, when the said abnormal combustion is detected, The ignition timing of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Control device for internal combustion engine. 上記異常燃焼検知手段は、上記異常燃焼が発生した気筒を特定し、
上記異常燃焼抑制手段は、上記異常燃焼が発生した気筒のみ、上記筒内噴射の分担率を低下するとともに、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、上記ポート噴射の分担率を増加することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
The abnormal combustion detection means identifies the cylinder in which the abnormal combustion has occurred,
The abnormal combustion suppressing means reduces the share ratio of the in-cylinder injection only for the cylinder in which the abnormal combustion has occurred, and compensates for a decrease in the fuel injection amount accompanying a decrease in the share ratio of the in-cylinder injection. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a share ratio of port injection is increased.
燃焼室に燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用燃料噴射弁と、を備え、筒内噴射とポート噴射の各々の分担率が機関運転条件に応じて設定されてなる内燃機関の制御方法において、
上記筒内噴射に起因する点火時期前の異常燃焼を検知し、
上記異常燃焼を検知した場合に、上記筒内噴射の分担率を低下するとともに、この筒内噴射の分担率の低下に伴う燃料噴射量の低下を補うように、上記ポート噴射の分担率を増加することを特徴とする内燃機関の制御方法。
A fuel injection valve for in-cylinder injection that injects fuel into the combustion chamber; and a fuel injection valve for port injection that injects fuel into the intake port. In the control method of the internal combustion engine configured accordingly,
Detecting abnormal combustion before the ignition timing due to the in-cylinder injection,
When the abnormal combustion is detected, the share ratio of the in-cylinder injection is decreased, and the share ratio of the port injection is increased so as to compensate for the decrease in the fuel injection amount accompanying the decrease in the share ratio of the in-cylinder injection. A control method for an internal combustion engine.
JP2013123313A 2013-06-12 2013-06-12 Control device and control method for internal combustion engine Expired - Fee Related JP6326728B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013123313A JP6326728B2 (en) 2013-06-12 2013-06-12 Control device and control method for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013123313A JP6326728B2 (en) 2013-06-12 2013-06-12 Control device and control method for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014240627A JP2014240627A (en) 2014-12-25
JP6326728B2 true JP6326728B2 (en) 2018-05-23

Family

ID=52139993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013123313A Expired - Fee Related JP6326728B2 (en) 2013-06-12 2013-06-12 Control device and control method for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6326728B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017002781A (en) 2015-06-09 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 Controller of internal combustion engine
EP3312407B1 (en) * 2015-06-19 2019-05-15 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel injection control apparatus and control method of internal-combustion engine
JP2018021502A (en) * 2016-08-03 2018-02-08 トヨタ自動車株式会社 Control system of internal combustion engine
US10119490B1 (en) * 2017-05-03 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for central fuel injection

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4506527B2 (en) * 2005-03-18 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2011140902A (en) * 2010-01-07 2011-07-21 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
JP5752934B2 (en) * 2010-12-17 2015-07-22 株式会社ガスター Combustion device
JP2012193710A (en) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyota Motor Corp Fuel injection control device of internal combustion engine
JP2013007305A (en) * 2011-06-23 2013-01-10 Toyota Motor Corp Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014240627A (en) 2014-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7278383B2 (en) Internal combustion engine with variable compression ratio and valve characteristics
US8186330B2 (en) Apparatus for engine control
US9874172B2 (en) Control device and control method for internal combustion engines
JP5182377B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5971396B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
US20150122226A1 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP6326728B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2013144946A (en) Internal combustion engine control device
US7447586B2 (en) Valve characteristic control apparatus for internal combustion engine
JP2007231798A (en) Control device for internal combustion engine
JP5900701B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP5273310B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6191230B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP6264746B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP6371040B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
WO2014050287A1 (en) Cylinder injection engine control apparatus
JP5333172B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6232756B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2011144721A (en) Ignition timing control device of internal combustion engine
JP6232758B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP6136542B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP5999199B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
JP2014224462A (en) Control device and control method for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

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: 20180320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180402

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6326728

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees