JP6960264B2 - Engine control method and control device - Google Patents

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Description

本発明は、点火プラグを備えるエンジンの制御方法および制御装置に関する。 The present invention relates to a control method and a control device for an engine including a spark plug.

リーン燃焼運転時に点火プラグの放電アーク伸長量を検出し、放電アーク伸長量がその要求値よりも小さい場合に、点火プラグの放電期間中に燃料噴射を行い、点火プラグの電極近傍に燃料噴霧による可燃層を形成する技術が存在する（特許文献１）。着火により生じた火炎核をこの可燃層に拡大および移動させることで、失火を防止し、サイクル毎の燃焼変動を抑制する。 The discharge arc extension amount of the spark plug is detected during lean combustion operation, and when the discharge arc extension amount is smaller than the required value, fuel injection is performed during the discharge period of the spark plug, and fuel is sprayed near the electrodes of the spark plug. There is a technique for forming a flammable layer (Patent Document 1). By expanding and moving the flame nucleus generated by ignition to this flammable layer, misfire is prevented and combustion fluctuation in each cycle is suppressed.

特開２０１５−２００２６４号公報（段落００３６）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-200264 (paragraph 0036)

特許文献１の技術は、電極近傍における燃料の濃度調整により着火性を確保し、失火の対策を行うものである。よって、局所的な燃料の集中により排ガスの組成に影響を及ぼし易い傾向にあり、未燃成分の排出量が増大する懸念がある。 The technique of Patent Document 1 secures ignitability by adjusting the fuel concentration in the vicinity of the electrode and takes measures against misfire. Therefore, the local concentration of fuel tends to affect the composition of the exhaust gas, and there is a concern that the amount of unburned components emitted may increase.

本発明は、点火プラグによる着火性を適切に確保し、安定した燃焼の実現に寄与することを目的とする。 An object of the present invention is to appropriately secure the ignitability of the spark plug and to contribute to the realization of stable combustion.

本発明は、一形態において、エンジンの制御方法を提供する。 The present invention provides, in one form, a method of controlling an engine.

本発明の一形態に係る方法は、点火プラグと、点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えたエンジンの制御方法であって、プラグ放電チャネルの長さを、点火プラグの二次電圧の大きさ又は二次電圧の変化の傾きに基づいて検出し、またはエンジン負荷及びエンジン回転速度により定まる運転領域に基づいて推定し、検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも短い場合に、燃料の噴射により、プラグギャップ近傍の混合気に対してプラグ放電チャネルの伸長方向の運動量を付与して、プラグ放電チャネルの伸びを助成し、検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも長い場合に、燃料の噴射により、プラグギャップ近傍の混合気がプラグ放電チャネルの伸長方向に有する運動量を減殺して、プラグ放電チャネルの伸びを抑制する。
他の一形態に係る方法は、点火プラグと、点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えたエンジンの制御方法であって、燃料噴射弁により、プラグ放電チャネルに対してその伸長方向とは異なる向きに燃料を噴射して、プラグギャップ近傍の混合気を伸長方向の流動が弱い低流速領域に移動させることで、プラグギャップ近傍の混合気がプラグ放電チャネルの伸長方向に有する運動量を減殺して、プラグ放電チャネルの伸びを抑制する。 A method according to one embodiment of the present invention is a control method for an engine including a spark plug and a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of the plug gap of the spark plug, and is a plug discharge method. The length of the channel was detected based on the magnitude of the secondary voltage of the spark plug or the gradient of the change in the secondary voltage, or estimated based on the operating range determined by the engine load and the engine rotation speed, and was detected or estimated. When the channel length is shorter than the required value, fuel injection imparts momentum in the extension direction of the plug discharge channel to the air-fuel mixture near the plug gap to assist and detect the extension of the plug discharge channel. Alternatively, when the estimated channel length is longer than the required value, fuel injection diminishes the momentum of the air-fuel mixture near the plug gap in the extension direction of the plug discharge channel and suppresses the elongation of the plug discharge channel. ..
A method according to another embodiment is a control method for an engine including a spark plug and a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of the plug gap of the spark plug. By injecting fuel into the plug discharge channel in a direction different from its extension direction and moving the air-fuel mixture near the plug gap to a low flow velocity region where the flow in the extension direction is weak, the air-fuel mixture near the plug gap Reduces the momentum of the plug discharge channel in the extension direction and suppresses the extension of the plug discharge channel.

本発明は、他の形態において、エンジンの制御装置を提供する。 The present invention provides an engine control device in another form.

点火プラグのプラグ放電チャネルを適切な長さに制御することが可能となる。これにより、着火性を確保し、安定した燃焼の実現に寄与することができる。 It is possible to control the plug discharge channel of the spark plug to an appropriate length. This makes it possible to ensure ignitability and contribute to the realization of stable combustion.

図１は、本発明の一実施形態に係る直噴エンジンの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a direct injection engine according to an embodiment of the present invention. 図２は、燃料噴射弁の噴霧ビームおよび噴霧ビーム重心線を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a spray beam and a center of gravity line of the spray beam of the fuel injection valve. 図３は、エンジンの運転領域マップの一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an engine operating area map. 図４は、噴霧と点火プラグ（プラグギャップ）との位置関係の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the positional relationship between the spray and the spark plug (plug gap). 図５は、本発明の一実施形態によりプラグ放電チャネルの伸びが助成される様子を模式的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing how the extension of the plug discharge channel is subsidized by one embodiment of the present invention. 図６は、噴霧と点火プラグ（プラグギャップ）との位置関係の他の例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of the positional relationship between the spray and the spark plug (plug gap). 図７は、本発明の他の実施形態によりプラグ放電チャネルの伸びが助成される様子を模式的に示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing how the extension of the plug discharge channel is subsidized by another embodiment of the present invention. 図８は、本発明のさらに別の実施形態によりプラグ放電チャネルの伸びが抑制される様子を模式的に示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing how the elongation of the plug discharge channel is suppressed by still another embodiment of the present invention. 図９は、本発明のさらに別の実施形態によりプラグ放電チャネルの伸びが抑制される様子を模式的に示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing how the elongation of the plug discharge channel is suppressed by still another embodiment of the present invention. 図１０は、燃料噴射弁の噴射動作の一例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the injection operation of the fuel injection valve. 図１１は、燃料噴射弁の噴射動作の他の例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of the injection operation of the fuel injection valve. 図１２は、本発明の一実施形態に係る燃焼制御の全体的な流れを示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing an overall flow of combustion control according to an embodiment of the present invention. 図１３は、燃料噴射弁の噴射動作のさらに別の例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing still another example of the injection operation of the fuel injection valve. 図１４は、燃料噴射弁の噴射動作のさらに別の例を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing still another example of the injection operation of the fuel injection valve. 図１５は、チャネル長さの検出原理を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the principle of detecting the channel length.

以下、図面を参照して、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.

（エンジンの全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン（火花点火式の直噴エンジンであり、以下「エンジン」という）１の構成図である。 (Overall engine configuration)
FIG. 1 is a configuration diagram of an engine (spark ignition type direct injection engine, hereinafter referred to as “engine”) 1 according to an embodiment of the present invention.

エンジン１は、シリンダブロック１Ａおよびシリンダヘッド１Ｂによりその本体が形成され、シリンダブロック１Ａおよびシリンダヘッド１Ｂにより包囲された空間としてシリンダまたは気筒が形成される。エンジン１は、複数の気筒を有する。 The main body of the engine 1 is formed by the cylinder block 1A and the cylinder head 1B, and the cylinder or the cylinder is formed as a space surrounded by the cylinder block 1A and the cylinder head 1B. The engine 1 has a plurality of cylinders.

シリンダブロック１Ａには、ピストン２が気筒中心軸Ａｘに沿って上下に往復移動可能に挿入され、ピストン２は、コネクティングロッド３を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。ピストン２の往復運動がコネクティングロッド３を通じてクランクシャフトに伝達され、クランクシャフトの回転運動に変換される。ピストン２は、冠面２１にキャビティ２１ａを有し、吸気ポート４ａを通じて筒内に吸入される空気の円滑な流れがピストンの冠面２１により阻害されるのを抑制する。 A piston 2 is inserted into the cylinder block 1A so as to be reciprocating up and down along the cylinder central axis Ax, and the piston 2 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 3. The reciprocating motion of the piston 2 is transmitted to the crankshaft through the connecting rod 3 and converted into the rotational motion of the crankshaft. The piston 2 has a cavity 21a in the crown surface 21 and suppresses the smooth flow of air sucked into the cylinder through the intake port 4a from being obstructed by the crown surface 21 of the piston.

シリンダヘッド１Ｂには、ペントルーフ型の燃焼室Ｃｈを画定する下面が形成されている。シリンダヘッド１Ｂの下面とピストンの冠面２１とにより包囲される空間として燃焼室Ｃｈが形成される。シリンダヘッド１Ｂには、燃焼室Ｃｈとエンジン１の外部とを連通する通路として、気筒中心軸Ａｘの一側に一対の吸気通路４が、他側に一対の排気通路５が形成されている。そして、吸気通路４のポート部（吸気ポート）４ａには、吸気弁８が設置され、排気通路５のポート部（排気ポート）５ａには、排気弁９が設置されている。エンジン１の外部から吸気通路４に取り込まれた空気が吸気弁８の開期間中に筒内に吸入され、燃焼後の排気が排気弁９の開期間中に排気通路５に排出される。吸気通路４に図示しないスロットル弁が設置されており、スロットル弁により筒内に吸入される空気の流量が制御される。 The cylinder head 1B is formed with a lower surface that defines a pent-roof type combustion chamber Ch. The combustion chamber Ch is formed as a space surrounded by the lower surface of the cylinder head 1B and the crown surface 21 of the piston. The cylinder head 1B is formed with a pair of intake passages 4 on one side of the cylinder central axis Ax and a pair of exhaust passages 5 on the other side as passages for communicating the combustion chamber Ch and the outside of the engine 1. An intake valve 8 is installed in the port portion (intake port) 4a of the intake passage 4, and an exhaust valve 9 is installed in the port portion (exhaust port) 5a of the exhaust passage 5. The air taken into the intake passage 4 from the outside of the engine 1 is sucked into the cylinder during the opening period of the intake valve 8, and the exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust passage 5 during the opening period of the exhaust valve 9. A throttle valve (not shown) is installed in the intake passage 4, and the flow rate of air sucked into the cylinder is controlled by the throttle valve.

シリンダヘッド１Ｂには、さらに、吸気ポート４ａおよび排気ポート５ａの間で、気筒中心軸Ａｘ上に点火プラグ６が設置され、気筒中心軸Ａｘの一側において、一対の吸気ポート４ａ、４ａの間に燃料噴射弁７が設置されている。燃料噴射弁７は、図示しない高圧燃料ポンプから燃料の供給を受け、筒内に燃料を直接噴射可能に構成されている。燃料噴射弁７は、マルチホール型の燃料噴射弁であり、気筒中心軸Ａｘに対して斜めに交差する方向に燃料が噴射されるように、換言すれば、後に述べる噴霧ビーム重心線ＡＦと気筒中心軸Ａｘとが鋭角に交差するように、気筒中心軸Ａｘの吸気ポート４ａ側に配置されている。本実施形態では、燃料噴射弁７は、点火プラグ６と吸気ポート４ａ、４ａとに包囲される位置に設けられている。このような配置に限らず、燃料噴射弁７は、吸気ポート４ａに対し、点火プラグ６とは反対側に設置することも可能である。 In the cylinder head 1B, a spark plug 6 is further installed between the intake port 4a and the exhaust port 5a on the cylinder central axis Ax, and between the pair of intake ports 4a and 4a on one side of the cylinder central axis Ax. A fuel injection valve 7 is installed in the vehicle. The fuel injection valve 7 is configured to receive fuel supplied from a high-pressure fuel pump (not shown) and to directly inject fuel into the cylinder. The fuel injection valve 7 is a multi-hole type fuel injection valve, and in other words, the spray beam center of gravity AF and the cylinder described later so that fuel is injected in a direction diagonally intersecting the cylinder central axis Ax. It is arranged on the intake port 4a side of the cylinder central axis Ax so that it intersects the central axis Ax at an acute angle. In the present embodiment, the fuel injection valve 7 is provided at a position surrounded by the spark plug 6 and the intake ports 4a and 4a. Not limited to such an arrangement, the fuel injection valve 7 can be installed on the side opposite to the spark plug 6 with respect to the intake port 4a.

吸気通路４には、タンブル制御弁１０が設置され、タンブル制御弁１０により吸気通路４の開口面積が実質的に狭められ、筒内における空気の流動が強化される。本実施形態では、空気の流動として、吸気ポート４ａを通じて筒内に吸入された空気が、気筒中心軸Ａｘに対して吸気ポート４ａとは反対側、換言すれば、排気ポート５ａ側の筒内空間をシリンダヘッド１Ｂの下面からピストンの冠面２１に向かう方向に通過するタンブル流動Ｔが形成され、タンブル制御弁１０により、このタンブル流動Ｔが強化される。筒内流動の強化は、タンブル制御弁１０を設置することに限らず、吸気通路４の形状を変更することによっても達成することが可能である。例えば、吸気通路４をより直立に近い状態にして、筒内に空気が気筒中心軸Ａｘに対してより緩やかな角度で流入するような形状としたり、吸気通路４の中心軸をより直線に近い状態にして、筒内に空気がより強い勢いをもって流入するような形状としたりすればよい。 A tumble control valve 10 is installed in the intake passage 4, and the opening area of the intake passage 4 is substantially narrowed by the tumble control valve 10 to enhance the flow of air in the cylinder. In the present embodiment, as the flow of air, the air sucked into the cylinder through the intake port 4a is opposite to the intake port 4a with respect to the cylinder central axis Ax, in other words, the in-cylinder space on the exhaust port 5a side. A tumble flow T is formed that passes from the lower surface of the cylinder head 1B toward the crown surface 21 of the piston, and the tumble flow T is strengthened by the tumble control valve 10. The enhancement of the in-cylinder flow can be achieved not only by installing the tumble control valve 10 but also by changing the shape of the intake passage 4. For example, the intake passage 4 may be made more upright so that air may flow into the cylinder at a gentler angle with respect to the cylinder central axis Ax, or the central axis of the intake passage 4 may be closer to a straight line. In this state, the shape may be such that air flows into the cylinder with a stronger force.

排気通路５には、排気浄化装置（図示せず）が介装されている。排気通路５に排出された燃焼後の排気は、排気浄化触媒により排気中の有害成分が浄化された後、大気中へ放出される。 An exhaust purification device (not shown) is interposed in the exhaust passage 5. The exhaust gas after combustion discharged to the exhaust passage 5 is released into the atmosphere after the harmful components in the exhaust gas are purified by the exhaust gas purification catalyst.

（制御システムの構成）
エンジン１の運転は、エンジンコントローラ１０１により制御される。 (Control system configuration)
The operation of the engine 1 is controlled by the engine controller 101.

本実施形態において、エンジンコントローラ１０１は、電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータからなる。 In the present embodiment, the engine controller 101 is configured as an electronic control unit, and includes a central processing unit, various storage devices such as ROM and RAM, an input / output interface, and the like.

エンジンコントローラ１０１へは、アクセルセンサ２０１、回転速度センサ２０２および冷却水温度センサ２０３の検出信号が入力されるほか、図示しないエアフローメータおよび空燃比センサ等の検出信号が入力される。本実施形態では、さらに、電流センサ２０４が設けられ、その検出信号もエンジンコントローラ１０１に入力される。 In addition to the detection signals of the accelerator sensor 201, the rotation speed sensor 202, and the cooling water temperature sensor 203 being input to the engine controller 101, detection signals of an air flow meter, an air-fuel ratio sensor, and the like (not shown) are input to the engine controller 101. In the present embodiment, the current sensor 204 is further provided, and the detection signal thereof is also input to the engine controller 101.

アクセルセンサ２０１は、運転者によるアクセルペダルの操作量に応じた信号を出力する。アクセルペダルの操作量は、エンジン１に対して要求される負荷の指標となるものである。 The accelerator sensor 201 outputs a signal according to the amount of operation of the accelerator pedal by the driver. The amount of operation of the accelerator pedal is an index of the load required for the engine 1.

回転速度センサ２０２は、エンジン１の回転速度に応じた信号を出力する。回転速度センサ２０２として、クランク角センサを採用することが可能であり、クランク角センサにより出力される単位クランク角信号または基準クランク角信号を単位時間当たりの回転数（エンジン回転数）に換算することで、回転速度を検出することができる。 The rotation speed sensor 202 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the engine 1. A crank angle sensor can be adopted as the rotation speed sensor 202, and the unit crank angle signal or the reference crank angle signal output by the crank angle sensor is converted into the rotation speed (engine rotation speed) per unit time. With, the rotation speed can be detected.

冷却水温度センサ２０３は、エンジン冷却水の温度に応じた信号を出力する。エンジン冷却水の温度に代えて、エンジン潤滑油の温度を採用してもよい。 The cooling water temperature sensor 203 outputs a signal corresponding to the temperature of the engine cooling water. The temperature of the engine lubricating oil may be adopted instead of the temperature of the engine cooling water.

電流センサ２０４は、点火プラグ６の二次電流、具体的には、点火プラグ６の放電時に電極間に流れる二次電流に応じた信号を出力する。点火プラグ６の二次電流は、例えば、点火プラグ７に接続される駆動回路の二次コイルと直列に二次電流検出用の抵抗素子を設け、この抵抗素子を介して検出することが可能である。本実施形態では、この抵抗素子を含んで電流センサ２０４を構成する。 The current sensor 204 outputs a signal corresponding to the secondary current of the spark plug 6, specifically, the secondary current flowing between the electrodes when the spark plug 6 is discharged. The secondary current of the spark plug 6 can be detected, for example, by providing a resistance element for detecting the secondary current in series with the secondary coil of the drive circuit connected to the spark plug 7. be. In the present embodiment, the current sensor 204 includes this resistance element.

電圧センサ２０５は、点火プラグ６の二次電圧、具体的には、相互誘導作用により駆動回路の二次コイルに生じる電圧に応じた信号を出力する。 The voltage sensor 205 outputs a signal corresponding to the secondary voltage of the spark plug 6, specifically, the voltage generated in the secondary coil of the drive circuit by the mutual induction action.

エンジンコントローラ１０１は、エンジン１の負荷、回転速度および冷却水温度等の運転状態に対して燃料噴射量等、エンジン１の各種運転制御パラメータが割り付けられたマップデータを記憶しており、エンジン１の実際の運転時において、エンジン１の運転状態を検出し、これをもとにマップデータを参照して燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定し、点火プラグ６および燃料噴射弁７の駆動回路に指令信号を出力する。 The engine controller 101 stores map data in which various operation control parameters of the engine 1 such as a fuel injection amount are assigned to an operating state such as a load, a rotation speed, and a cooling water temperature of the engine 1 and is assigned to the engine 1. During actual operation, the operating state of the engine 1 is detected, and based on this, the fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, etc. are set with reference to the map data, and the ignition plug 6 and the fuel injection valve 7 are set. A command signal is output to the drive circuit.

（燃料噴霧の説明）
図２は、燃料噴射弁７の噴霧ビームＢ１〜Ｂ６および噴霧ビーム重心線ＡＦを示している。 (Explanation of fuel spray)
FIG. 2 shows the spray beams B1 to B6 and the spray beam center-of-gravity line AF of the fuel injection valve 7.

燃料噴射弁７は、マルチホール型の燃料噴射弁であり、本実施形態では、６つの噴孔を有する。噴霧ビーム重心線ＡＦは、燃料噴射弁７の先端と噴霧ビーム中心ＣＢとを結んだ直線として定義され、燃料噴射弁７の噴射方向は、噴霧ビーム重心線ＡＦに沿った方向として特定される。「噴霧ビーム中心」ＣＢとは、各噴孔から噴射される燃料により噴霧ビームＢ１〜Ｂ６が形成されるとして、噴射から一定時間が経過した時点での各噴霧ビームＢ１〜Ｂ６の先端を繋いだ仮想上の円の中心をいう。 The fuel injection valve 7 is a multi-hole type fuel injection valve, and has six injection holes in the present embodiment. The spray beam center of gravity AF is defined as a straight line connecting the tip of the fuel injection valve 7 and the spray beam center CB, and the injection direction of the fuel injection valve 7 is specified as a direction along the spray beam center of gravity AF. The "spray beam center" CB is assumed that the spray beams B1 to B6 are formed by the fuel injected from each injection hole, and the tips of the spray beams B1 to B6 are connected after a certain period of time has passed from the injection. The center of a virtual circle.

（燃焼制御の説明）
本実施形態では、リーン燃焼による運転に際し、タンブル制御弁１０を閉じ、吸気通路４を部分的に閉塞させることで、筒内に形成されるタンブル流動Ｔを強化する。タンブル流動Ｔは、吸気行程でその成長が促され、強度を増大させる一方、圧縮行程に移ると、ピストン２の上昇とともに減衰し、崩壊する。ここで、点火プラグ６の放電時（つまり、点火時）にタンブル流動Ｔの減衰または崩壊により点火プラグ６のプラグギャップ近傍の流動が弱まっていると、点火プラグ６のプラグ放電チャネルを充分に伸長させることができず、燃焼が不安定となる場合がある。他方で、プラグギャップ近傍の流動が過度に強度を保ったままであると、プラグ放電チャネルが必要以上に伸長し、点火プラグ６のリストライクが頻発する原因となる。ここで、「プラグ放電チャネル」とは、放電時に点火プラグ６の電極間で生じるアークをいい、プラグギャップ近傍の流動が強い（換言すれば、混合気の流速が高い）ときほど伸長する傾向にある。 (Explanation of combustion control)
In the present embodiment, the tumble flow T formed in the cylinder is strengthened by closing the tumble control valve 10 and partially closing the intake passage 4 during the operation by lean combustion. The tumble flow T is promoted to grow in the intake stroke and increases its strength, while when it shifts to the compression stroke, it attenuates and collapses as the piston 2 rises. Here, if the flow near the plug gap of the spark plug 6 is weakened due to the attenuation or collapse of the tumble flow T at the time of discharging the spark plug 6 (that is, at the time of ignition), the plug discharge channel of the spark plug 6 is sufficiently extended. It may not be possible to make it, and the combustion may become unstable. On the other hand, if the flow in the vicinity of the plug gap remains excessively strong, the plug discharge channel extends more than necessary, causing frequent re-like of the spark plug 6. Here, the "plug discharge channel" refers to an arc generated between the electrodes of the spark plug 6 during discharge, and tends to extend as the flow near the plug gap is strong (in other words, the flow velocity of the air-fuel mixture is high). be.

そこで、本実施形態では、点火を実行する際に、プラグ放電チャネルの長さ（以下「チャネル長さ」という場合がある）Ｌが適正値であるか否かを判定する。そして、その判定結果に応じて燃料噴射弁７により追加の燃焼噴射を実行し、プラグギャップ近傍の混合気に運動量を付与することで、チャネル長さＬを調整する。 Therefore, in the present embodiment, when ignition is executed, it is determined whether or not the length L of the plug discharge channel (hereinafter, may be referred to as “channel length”) is an appropriate value. Then, an additional combustion injection is executed by the fuel injection valve 7 according to the determination result, and the momentum is given to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap to adjust the channel length L.

図３は、エンジン１の運転領域マップを示している。 FIG. 3 shows an operating area map of the engine 1.

本実施形態では、エンジン負荷を問わず、エンジン１を実際に運転する領域全体で混合気の空気過剰率λを理論空燃比相当値（＝１）よりも高く設定するリーン燃焼を行う。リーン燃焼により運転する領域は、エンジン１の運転領域全体に限らず、一部の運転領域であってもよい。例えば、運転領域全体のうち低負荷域および中負荷域でリーン燃焼により運転を行い、高負荷域では、空気過剰率λを切り換え、理論空燃比相当値（＝１）として燃焼を行うことも可能である。 In the present embodiment, regardless of the engine load, lean combustion is performed in which the excess air ratio λ of the air-fuel mixture is set higher than the theoretical air-fuel ratio equivalent value (= 1) in the entire region where the engine 1 is actually operated. The region operated by lean combustion is not limited to the entire operating region of the engine 1, and may be a partial operating region. For example, it is possible to operate by lean combustion in the low load region and medium load region of the entire operating region, and in the high load region, switch the air excess ratio λ and perform combustion with the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value (= 1). Is.

点火時におけるプラグギャップ近傍の流動は、タンブル流動Ｔの強度と相関し、エンジン回転速度が低いときほど弱まり、エンジン回転速度が高いときほど強まる傾向にある。そこで、本実施形態では、エンジン回転速度が低回転側の所定値よりも低い低回転域Ａにある場合に、チャネル長さＬが要求下限値よりも短い状態にあるとして、プラグ放電チャネルの伸びを助成する。他方で、エンジン回転速度が高回転側の所定値よりも高い高回転域Ｂにある場合に、チャネル長さＬが要求上限値よりも長い状態にあるとして、プラグ放電チャネルの伸びを抑制する。ここで、チャネル長さＬが要求下限値よりも長く、要求上限値よりも短い場合に、「チャネル長さが適正値にある」というものとする。 The flow near the plug gap at the time of ignition correlates with the strength of the tumble flow T, and tends to weaken as the engine speed is low and strengthen as the engine speed is high. Therefore, in the present embodiment, when the engine rotation speed is in the low rotation range A lower than the predetermined value on the low rotation side, the extension of the plug discharge channel is assumed that the channel length L is shorter than the required lower limit value. To subsidize. On the other hand, when the engine rotation speed is in the high rotation range B higher than the predetermined value on the high rotation side, it is assumed that the channel length L is longer than the required upper limit value, and the elongation of the plug discharge channel is suppressed. Here, when the channel length L is longer than the required lower limit value and shorter than the required upper limit value, it is assumed that "the channel length is at an appropriate value".

プラグ放電チャネルの伸びは、プラグギャップ近傍の混合気に対してプラグ放電チャネルの伸長方向の運動量を付与することで助成することが可能である。 The elongation of the plug discharge channel can be subsidized by imparting momentum in the extension direction of the plug discharge channel to the air-fuel mixture near the plug gap.

図４は、噴霧ビームＢ１〜Ｂ６と点火プラグ６のプラグギャップＧとの位置関係を示している。 FIG. 4 shows the positional relationship between the spray beams B1 to B6 and the plug gap G of the spark plug 6.

本実施形態では、噴霧ビーム重心線ＡＦを燃料噴射弁７の中心軸に対して傾斜させ、気筒中心軸Ａｘと噴霧ビーム重心線ＡＦとのなす角度を、気筒中心軸Ａｘと燃料噴射弁７の中心軸とのなす角度よりも拡大させている。これにより、噴霧を点火プラグ６に近付け、噴霧ビーム（例えば、噴霧ビームＢ４）がプラグギャップＧ近傍を通過するように方向付けている。 In the present embodiment, the spray beam center of gravity AF is tilted with respect to the central axis of the fuel injection valve 7, and the angle formed by the cylinder center axis Ax and the spray beam center of gravity AF is set between the cylinder center axis Ax and the fuel injection valve 7. It is enlarged beyond the angle formed by the central axis. As a result, the spray is brought closer to the spark plug 6 and the spray beam (for example, the spray beam B4) is directed so as to pass in the vicinity of the plug gap G.

図５は、本実施形態によりプラグ放電チャネルＣの伸びが助成される様子を模式的に示している。 FIG. 5 schematically shows how the extension of the plug discharge channel C is subsidized by this embodiment.

プラグギャップＧ近傍の混合気に対し、プラグギャップＧ近傍を通過する噴霧ビームＢによりプラグ放電チャネルＣの伸長方向の成分を有する運動量を付与することで、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成する。燃料噴射前のプラグ放電チャネルＣ’を点線により示し、燃料噴射により運動量が付与され、伸びが助成されたプラグ放電チャネルＣを太い実線により示す。プラグ放電チャネルＣの伸長方向は、プラグギャップＧ近傍の混合気がタンブル流動Ｔにより運動量を付与される方向として定められる。 By imparting momentum having a component in the extension direction of the plug discharge channel C to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G by the spray beam B passing in the vicinity of the plug gap G, the extension of the plug discharge channel C is assisted. The plug discharge channel C'before fuel injection is indicated by a dotted line, and the plug discharge channel C in which momentum is imparted by fuel injection and elongation is subsidized is indicated by a thick solid line. The extension direction of the plug discharge channel C is defined as the direction in which the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G is given momentum by the tumble flow T.

プラグギャップＧ近傍の混合気に付与する運動量は、運動量の収支計算により次のようにして求めることが可能である。
ｍgas・ｖgas＋ｍinj・ｖinj＝ｍgas・ｖtrg …（１） The momentum applied to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G can be obtained as follows by calculating the balance of momentum.
m gas・ v gas ＋ m inj・ v inj ＝ m gas・ v trg … (1)

上式（１）において、左辺第１項（ｍgas・ｖgas）は、プラグギャップ近傍の混合気が燃料噴射前に有する運動量を示し、左辺第２項（ｍinj・ｖinj）は、燃料噴射によりプラグギャップ近傍の混合気に付与する運動量を示し、右辺は、燃料噴射による助成後の混合気が有する運動量（目標値）を示す。 In the above equation (1), the first term (m gas · v gas ) on the left side indicates the momentum of the air-fuel mixture near the plug gap before fuel injection, and the second term (m inj · v inj ) on the left side is the fuel. The momentum applied to the air-fuel mixture near the plug gap by injection is shown, and the right-hand side shows the momentum (target value) of the air-fuel mixture after subsidizing by fuel injection.

左辺第２項からプラグギャップＧ近傍の混合気に付与する運動量を算出し、その大きさに応じて燃料噴射弁７の噴射期間または噴射圧力を制御する。具体的には、算出した運動量が大きいときほど、燃料噴射弁７の噴射期間を延長するか、噴射圧力を増大させる。 The momentum applied to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G is calculated from the second term on the left side, and the injection period or injection pressure of the fuel injection valve 7 is controlled according to the magnitude. Specifically, as the calculated momentum is larger, the injection period of the fuel injection valve 7 is extended or the injection pressure is increased.

プラグ放電チャネルの伸びの助成は、プラグギャップ近傍の混合気をプラグ放電チャネルの後方から伸長方向に付勢するばかりでなく、プラグ放電チャネルの伸長方向前方の圧力を低下させることによっても可能である。 Subsidizing the extension of the plug discharge channel is possible not only by urging the air-fuel mixture near the plug gap from the rear of the plug discharge channel in the extension direction, but also by reducing the pressure in front of the extension direction of the plug discharge channel. ..

図６は、本発明の他の実施形態として、プラグ放電チャネルの伸長方向前方の圧力を低下させる場合の噴霧ビームＢ１〜Ｂ６と点火プラグ６のプラグギャップＧとの位置関係を示している。 FIG. 6 shows the positional relationship between the spray beams B1 to B6 and the plug gap G of the spark plug 6 when the pressure in front of the extension direction of the plug discharge channel is reduced as another embodiment of the present invention.

本実施形態では、噴霧ビーム重心線ＡＦと燃料噴射弁７の中心軸とを平行に近付けるとともに、図４に示す状態に対し、点火プラグ６と燃料噴射弁７との配置を入れ替えている。換言すれば、燃料噴射弁７は、タンブル流動Ｔの方向に関して点火プラグ６の下流側に配置されている。そして、噴霧ビーム（例えば、噴霧ビームＢ４）がプラグ放電チャネルの伸長方向前方を、プラグ放電チャネルを横切る方向に通過するように方向付けている。 In the present embodiment, the spray beam center of gravity AF and the central axis of the fuel injection valve 7 are brought close to each other in parallel, and the spark plug 6 and the fuel injection valve 7 are rearranged with respect to the state shown in FIG. In other words, the fuel injection valve 7 is arranged on the downstream side of the spark plug 6 with respect to the direction of the tumble flow T. Then, the spray beam (for example, the spray beam B4) is oriented so as to pass in front of the extension direction of the plug discharge channel in a direction crossing the plug discharge channel.

図７は、本実施形態によりプラグ放電チャネルＣの伸びが助成される様子を模式的に示している。 FIG. 7 schematically shows how the extension of the plug discharge channel C is subsidized by this embodiment.

噴霧ビームＢをプラグ放電チャネルＣの伸長方向前方を通過させ、プラグギャップＧ近傍において、プラグ放電チャネルＣの伸長方向前方（具体的には、プラグ放電チャネルＣの伸長方向に関してプラグギャップＧの下流側の空間Ｓ）の圧力を低下させることで、プラグギャップＧ近傍の混合気に対し、プラグ放電チャネルＣの伸長方向の成分を有する運動量を付与することが可能である。これにより、プラグギャップＧ近傍の混合気を空間Ｓに向けて移動させ、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成する。 The spray beam B is passed in front of the extension direction of the plug discharge channel C, and in the vicinity of the plug gap G, the front of the extension direction of the plug discharge channel C (specifically, the downstream side of the plug gap G with respect to the extension direction of the plug discharge channel C). By reducing the pressure in the space S), it is possible to impart momentum having a component in the extension direction of the plug discharge channel C to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G. As a result, the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G is moved toward the space S, and the extension of the plug discharge channel C is assisted.

これに対し、プラグ放電チャネルの伸びの抑制は、プラグギャップ近傍の混合気に対してプラグ放電チャネルの伸長方向とは異なる向きに運動量を付与し、この混合気が有する運動量を減殺することにより可能である。 On the other hand, the elongation of the plug discharge channel can be suppressed by imparting momentum to the air-fuel mixture near the plug gap in a direction different from the extension direction of the plug discharge channel and reducing the momentum of the air-fuel mixture. Is.

図８は、本発明のさらに別の実施形態として、プラグ放電チャネルＣの伸びが抑制される様子を模式的に示している。 FIG. 8 schematically shows how the elongation of the plug discharge channel C is suppressed as yet another embodiment of the present invention.

プラグギャップＧ近傍の混合気に対し、プラグギャップＧ近傍を通過する噴霧ビームＢによりプラグ放電チャネルＣの伸長方向とは反対方向の成分を有する運動量を付与することで、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制する。燃料噴射前のプラグ放電チャネルＣ’を点線により示し、燃料噴射により運動量が付与され、伸びが抑制されたプラグ放電チャネルＣを太い実線により示す。プラグ放電チャネルＣの伸長方向は、プラグギャップＧ近傍の混合気がタンブル流動Ｔにより運動量を付与される方向として定められ、噴霧ビームＢは、タンブル流動Ｔに対向する方向にプラグギャップＧ近傍を通過する。先に述べたのと同様に、プラグギャップＧ近傍の混合気に付与する運動量は、運動量の収支計算を示す上式（１）により算出することが可能である。 By imparting momentum to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G with a component having a component in the direction opposite to the extension direction of the plug discharge channel C by the spray beam B passing in the vicinity of the plug gap G, the extension of the plug discharge channel C is increased. Suppress. The plug discharge channel C'before fuel injection is shown by a dotted line, and the plug discharge channel C in which momentum is applied by fuel injection and elongation is suppressed is shown by a thick solid line. The extension direction of the plug discharge channel C is defined as the direction in which the air-fuel mixture near the plug gap G is given momentum by the tumble flow T, and the spray beam B passes near the plug gap G in the direction facing the tumble flow T. do. Similar to the above, the momentum applied to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G can be calculated by the above equation (1) indicating the balance calculation of the momentum.

本実施形態によるチャネル長さの調整（伸びの抑制）は、例えば、図４に示す状態に対し、点火プラグ６と燃料噴射弁７との配置を入れ替え、燃料噴射弁７をタンブル流動Ｔの方向に関して点火プラグ６の下流側に配置することにより可能である。噴霧を点火プラグ６に近付けるため、噴霧ビーム重心線ＡＦを燃料噴射弁７の中心軸に対して傾斜させ、気筒中心軸Ａｘと噴霧ビーム重心線ＡＦとのなす角度を、気筒中心軸Ａｘと燃料噴射弁７の中心軸とのなす角度よりも拡大させる。 In the adjustment of the channel length (suppression of elongation) according to the present embodiment, for example, the arrangement of the spark plug 6 and the fuel injection valve 7 is exchanged with respect to the state shown in FIG. 4, and the fuel injection valve 7 is moved in the direction of the tumble flow T. This is possible by arranging the spark plug 6 on the downstream side. In order to bring the spray closer to the spark plug 6, the spray beam center of gravity AF is tilted with respect to the central axis of the fuel injection valve 7, and the angle between the cylinder center axis Ax and the spray beam center of gravity AF is set between the cylinder center axis Ax and the fuel. The angle is larger than the angle formed by the central axis of the injection valve 7.

プラグ放電チャネルの伸びの抑制は、混合気の移動をプラグギャップ近傍でプラグ放電チャネルの伸長方向前方から阻害するばかりでなく、プラグ放電チャネルの伸長方向を逸らし、混合気を流動の弱い低流速領域に移動させることによっても可能である。 Suppression of the elongation of the plug discharge channel not only hinders the movement of the air-fuel mixture from the front in the extension direction of the plug discharge channel near the plug gap, but also deflects the extension direction of the plug discharge channel and causes the air-fuel mixture to flow in a low flow velocity region where the flow is weak. It is also possible by moving to.

図９は、本発明のさらに別の実施形態として、プラグギャップ近傍の混合気を低流速領域に移動させる場合にプラグ放電チャネルＣの伸びが抑制される様子を模式的に示している。 FIG. 9 schematically shows how the elongation of the plug discharge channel C is suppressed when the air-fuel mixture near the plug gap is moved to the low flow velocity region as yet another embodiment of the present invention.

プラグギャップＧ近傍の混合気に対し、噴霧ビームＢをプラグ放電チャネルＣの横方向から衝突させ、混合気を点火プラグ６の外側電極後方の空間Ｓに移動させる。外側電極後方の空間Ｓは、タンブル流動Ｔに基づく局所的な流動の強度が小さい低流速領域であるため、混合気をこの空間Ｓに移動させることで、プラグギャップＧ近傍の混合気が有する運動量を減殺することが可能であり、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制することができる。 The spray beam B is made to collide with the air-fuel mixture near the plug gap G from the lateral direction of the plug discharge channel C, and the air-fuel mixture is moved to the space S behind the outer electrode of the spark plug 6. Since the space S behind the outer electrode is a low flow velocity region where the strength of the local flow based on the tumble flow T is small, the momentum of the air-fuel mixture near the plug gap G is generated by moving the air-fuel mixture to this space S. Can be diminished, and the elongation of the plug discharge channel C can be suppressed.

本実施形態では、例えば、噴霧が有する運動量をプラグ放電チャネル前方の圧力を低下させる図７の場合よりも小さくする。これは、燃料噴射弁７による燃料の噴射圧力を低下させたり、噴射期間を短縮させたりすることにより可能である。 In the present embodiment, for example, the momentum of the spray is made smaller than that in FIG. 7, which reduces the pressure in front of the plug discharge channel. This is possible by reducing the fuel injection pressure by the fuel injection valve 7 or shortening the injection period.

図１０、１１は、点火プラグ６の点火時期Ｉｇおよび燃料噴射弁７の燃料噴射時期ＩＴを示している。噴射期間Ａ、Ｂのうち、チャネル長さＬが適正値にある場合を上段Ａに、チャネル長さＬが適正値になく、その調整（プラグ放電チャネルの伸びの助成または抑制）を要する場合を下段Ｂに示している。 10 and 11 show the ignition timing Ig of the spark plug 6 and the fuel injection timing IT of the fuel injection valve 7. Of the injection periods A and B, the case where the channel length L is at the appropriate value is in the upper stage A, and the case where the channel length L is not at the appropriate value and its adjustment (subsidizing or suppressing the elongation of the plug discharge channel) is required. It is shown in the lower B.

本実施形態では、エンジン１の運転状態が低回転域Ｒ１にあるか、高回転域Ｒ２にある場合にチャネル長さＬが適正値になく、その調整を要するものとし、それ以外の運転領域Ｒ３にある場合にチャネル長さＬが適正値にあるものとする（図３）。 In the present embodiment, when the operating state of the engine 1 is in the low rotation range R1 or in the high rotation range R2, the channel length L is not at an appropriate value and needs to be adjusted, and the other operating area R3 It is assumed that the channel length L is at an appropriate value when it is in (Fig. 3).

チャネル長さＬが適正値にある運転領域Ｒ３では、一燃焼サイクル当たりの燃料を吸気行程中に行う１回の噴射動作により供給する。エンジンコントローラ１０１は、吸気行程中の燃料噴射時期ＩＴ１を設定し、燃料噴射時期ＩＴ１から燃料噴射量に応じた期間に亘って継続する噴射パルスを燃料噴射弁７に出力する。燃料噴射弁７は、噴射パルスにより駆動され、燃料を噴射する。運転領域Ｒ３において、点火時期Ｉｇは、圧縮行程中に設定する。 In the operating region R3 where the channel length L is at an appropriate value, fuel per combustion cycle is supplied by one injection operation performed during the intake stroke. The engine controller 101 sets the fuel injection timing IT1 during the intake stroke, and outputs an injection pulse that continues from the fuel injection timing IT1 for a period corresponding to the fuel injection amount to the fuel injection valve 7. The fuel injection valve 7 is driven by an injection pulse to inject fuel. In the operating region R3, the ignition timing Ig is set during the compression stroke.

これに対し、チャネル長さＬが適正値にない運転領域Ｒ１またはＲ２では、一燃焼サイクル当たりの燃料を２回に分けて噴射する。エンジンコントローラ１０１は、燃料噴射時期として、吸気行程から圧縮行程前半の第１時期ＩＴ１と、圧縮行程後半の第２時期ＩＴ２とを設定し、各回の燃料噴射量に応じた期間に亘って継続する噴射パルスを、燃料噴射弁７に出力する。燃料噴射弁７は、噴射パルスにより第１時期ＩＴ１および第２時期ＩＴ２の夫々で開駆動され、燃料を噴射する。 On the other hand, in the operating region R1 or R2 where the channel length L is not an appropriate value, the fuel per combustion cycle is injected in two times. The engine controller 101 sets the fuel injection timing as the first phase IT1 from the intake stroke to the first half of the compression stroke and the second phase IT2 in the latter half of the compression stroke, and continues for a period corresponding to each fuel injection amount. The injection pulse is output to the fuel injection valve 7. The fuel injection valve 7 is opened and driven by the injection pulse at each of the first stage IT1 and the second stage IT2 to inject fuel.

チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっても間に合う場合は、第２時期ＩＴ２の燃料噴射を点火時期Ｉｇよりも後に実行することが可能である（図１０）。これに対し、チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっては間に合わない場合は、第２時期ＩＴ２の燃料噴射を点火時期Ｉｇよりも前に開始する（図１１）。例えば、低回転域Ｒ１でチャネル長さＬを調整する場合は、第２時期ＩＴ２の燃料噴射を点火時期Ｉｇ後に実行し、高回転域Ｒ２でチャネル長さＬを調整する場合は、第２時期ＩＴ２の燃料噴射を点火時期Ｉｇ前に開始する。これにより、単位クランク角当たりの実時間の変化に対し、プラグギャップＧ近傍の混合気に対してより確実に運動量を付与し、チャネル長さＬの調整を達成することが可能となる。 If the adjustment of the channel length L is in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, the fuel injection of the second period IT2 can be executed after the ignition timing Ig (FIG. 10). On the other hand, if the adjustment of the channel length L is not in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, the fuel injection of the second period IT2 is started before the ignition timing Ig (FIG. 11). For example, when adjusting the channel length L in the low rotation range R1, the fuel injection of the second period IT2 is executed after the ignition timing Ig, and when adjusting the channel length L in the high rotation range R2, the second period The fuel injection of IT2 is started before the ignition timing Ig. As a result, it is possible to more reliably impart momentum to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G with respect to a change in real time per unit crank angle, and to achieve adjustment of the channel length L.

（フローチャートによる説明）
図１２は、本実施形態に係る燃焼制御の全体的な流れをフローチャートにより示している。エンジンコントローラ１０１は、図１２に示す制御ルーチンを所定時間毎に実行するようにプログラムされている。 (Explanation by flowchart)
FIG. 12 shows the overall flow of combustion control according to the present embodiment by a flowchart. The engine controller 101 is programmed to execute the control routine shown in FIG. 12 at predetermined time intervals.

Ｓ１０１では、エンジン１の運転状態として、アクセル開度ＡＰＯ、エンジン回転速度Ｎｅおよび冷却水温度Ｔｗ等を読み込む。アクセル開度ＡＰＯ等の運転状態は、アクセルセンサ２０１、回転速度センサ２０２および冷却水温度センサ２０３等の検出信号をもとに、別途実行される運転状態演算ルーチンにより算出する。 In S101, the accelerator opening APO, the engine rotation speed Ne, the cooling water temperature Tw, and the like are read as the operating state of the engine 1. The operating state of the accelerator opening APO or the like is calculated by a separately executed operating state calculation routine based on the detection signals of the accelerator sensor 201, the rotational speed sensor 202, the cooling water temperature sensor 203, and the like.

Ｓ１０２では、読み込んだ運転状態をもとに、一燃焼サイクル当たりの燃料噴射量ＦＱおよび燃料噴射時期ＩＴ（ＩＴ１）を設定する。燃料噴射量ＦＱの設定は、アクセル開度ＡＰＯおよびエンジン回転速度Ｎｅをもとに基本燃料噴射量ＦＱｂａｓｅを算出し、これに冷却水温度Ｔｗ等に応じた補正を施すことによる。燃料噴射量ＦＱは、噴射期間ないし噴射パルス幅Δｔに換算する。基本燃料噴射量ＦＱｂａｓｅおよび燃料噴射時期ＩＴの計算は、実験等を通じた適合により予め定められたマップデータからの検索により行うことが可能である。 In S102, the fuel injection amount FQ and the fuel injection timing IT (IT1) per combustion cycle are set based on the read operating state. The fuel injection amount FQ is set by calculating the basic fuel injection amount FQbase based on the accelerator opening APO and the engine rotation speed Ne, and correcting this according to the cooling water temperature Tw or the like. The fuel injection amount FQ is converted into the injection period or the injection pulse width Δt. The calculation of the basic fuel injection amount FQbase and the fuel injection timing IT can be performed by searching from the map data predetermined by conformity through experiments and the like.

Ｓ１０３では、点火時期Ｉｇを設定する。点火時期Ｉｇは、圧縮上死点直前、具体的には、ＭＢＴ（最適点火時期）またはその近傍の時期に設定する。 In S103, the ignition timing Ig is set. The ignition timing Ig is set immediately before the compression top dead center, specifically, at or near the MBT (optimal ignition timing).

Ｓ１０４では、チャネル長さＬが要求上限値Ｌｍａｘ以下であるか否かを判定する。本実施形態では、エンジン１の運転状態が高回転域Ｒ２以外の運転領域（つまり、低回転域Ｒ１または中間領域Ｒ３）にある場合に、チャネル長さＬが要求上限値Ｌｍａｘ以下であるとして、Ｓ１０５へ進み、エンジン１の運転状態が高回転域Ｒ２にある場合に、点火時にプラグギャップ近傍で残存する流動が強く、チャネル長さＬが過度に伸長すると判定して、Ｓ１０６へ進む。 In S104, it is determined whether or not the channel length L is equal to or less than the required upper limit value Lmax. In the present embodiment, when the operating state of the engine 1 is in an operating region other than the high rotation region R2 (that is, the low rotation region R1 or the intermediate region R3), the channel length L is assumed to be equal to or less than the required upper limit value Lmax. Proceeding to S105, when the operating state of the engine 1 is in the high rotation range R2, it is determined that the flow remaining in the vicinity of the plug gap at the time of ignition is strong and the channel length L is excessively extended, and the process proceeds to S106.

Ｓ１０５では、チャネル長さＬが要求下限値Ｌｍｉｎ以上であるか否かを判定する。本実施形態では、エンジン１の運転状態が低回転域Ｒ１以外の運転領域（つまり、中間領域Ｒ３）にある場合に、チャネル長さＬが要求下限値Ｌｍｉｎ以上であり、チャネル長さＬが適正値にあるとして、今回のルーチンによる制御を終了し、エンジン１の運転状態が低回転域Ｒ１にある場合に、点火時にプラグギャップ近傍で残存する流動が弱く、プラグ放電チャネルの伸びが充分でないと判定して、Ｓ１０７へ進む。 In S105, it is determined whether or not the channel length L is equal to or greater than the required lower limit value Lmin. In the present embodiment, when the operating state of the engine 1 is in an operating region other than the low rotation region R1 (that is, the intermediate region R3), the channel length L is equal to or greater than the required lower limit value Lmin, and the channel length L is appropriate. Assuming that it is in the value, when the control by this routine is finished and the operating state of the engine 1 is in the low rotation range R1, the flow remaining near the plug gap at the time of ignition is weak and the extension of the plug discharge channel is not sufficient. The determination is made, and the process proceeds to S107.

Ｓ１０６では、燃料噴射時期として第２時期ＩＴ２を設定する。これにより、例えば、図９に示すように燃料の弱噴射を実行し、プラグギャップＧ近傍の混合気を低流速領域Ｓに移動させることで、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制する。 In S106, the second period IT2 is set as the fuel injection period. As a result, for example, as shown in FIG. 9, weak injection of fuel is executed to move the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap G to the low flow velocity region S, thereby suppressing the elongation of the plug discharge channel C.

Ｓ１０７では、燃料噴射時期として第２時期ＩＴ２を設定する。これにより、例えば、図７に示すように燃料の強噴射を実行し、噴射された燃料をプラグ放電チャネルＣの伸長方向前方を通過させることで、伸長方向前方の圧力を低下させ、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成する。 In S107, the second period IT2 is set as the fuel injection period. As a result, for example, as shown in FIG. 7, strong injection of fuel is executed, and the injected fuel is passed in front of the extension direction of the plug discharge channel C to reduce the pressure in front of the extension direction and reduce the pressure in the front of the plug discharge channel. Subsidize the growth of C.

本実施形態では、燃料噴射弁７（第２時期ＩＴ２に行う燃料噴射）およびエンジンコントローラ１０１により「運動量付与手段」が構成され、点火プラグ６、燃料噴射弁７およびエンジンコントローラ１０１により「エンジンの制御装置」が構成される。 In the present embodiment, the "fuel injection means" is configured by the fuel injection valve 7 (fuel injection performed in the second IT2) and the engine controller 101, and the spark plug 6, the fuel injection valve 7 and the engine controller 101 "control the engine". "Device" is configured.

本実施形態では、プラグ放電チャネルの伸びの助成および抑制の双方を実行可能とし、チャネル長さＬに応じてこれらの制御を切り換えることとしたが（Ｓ１０４〜１０５）、助成または抑制の方法によってはこれらのうちいずれかのみを実施するようにしてもよい。例えば、プラグ放電チャネルの伸びを図５に示す方法により助成する場合は、チャネル長さＬが適正値ないし要求下限値Ｌｍｉｎよりも短い場合に実施し（図１２に示すフローチャートで、Ｓ１０４および１０６の処理を廃止する）、プラグ放電チャネルの伸びを図８に示す方法により抑制する場合は、チャネル長さＬが適正値ないし要求上限値Ｌｍａｘよりも長い場合に実施する（図１２に示すフローチャートで、Ｓ１０５および１０７の処理を廃止する）。 In the present embodiment, both subsidizing and suppressing the elongation of the plug discharge channel can be performed, and these controls are switched according to the channel length L (S104 to 105), but depending on the method of subsidizing or suppressing. Only one of these may be implemented. For example, when the extension of the plug discharge channel is subsidized by the method shown in FIG. 5, it is carried out when the channel length L is shorter than the appropriate value or the required lower limit value Lmin (in the flowchart shown in FIG. 12, S104 and 106. When the elongation of the plug discharge channel is suppressed by the method shown in FIG. 8 (the processing is abolished), it is carried out when the channel length L is longer than the appropriate value or the required upper limit value Lmax (in the flowchart shown in FIG. 12). The processing of S105 and 107 is abolished).

以上が本実施形態に係る燃焼制御の内容であり、以下、本実施形態により得られる効果をまとめる。 The above is the content of the combustion control according to the present embodiment, and the effects obtained by the present embodiment are summarized below.

（作用効果の説明）
第１に、点火プラグ６のプラグ放電チャネルＣをエンジン１の運転状態に応じた適切な長さに制御することが可能となる。これにより、着火性を確保し、安定した燃焼の実現に寄与する。ここで、プラグ放電チャネルＣ自体の長さを制御可能とすることで、局所的な燃料の集中を回避し、未燃成分の排出を抑制することができる。 (Explanation of action and effect)
First, the plug discharge channel C of the spark plug 6 can be controlled to an appropriate length according to the operating state of the engine 1. This ensures ignitability and contributes to the realization of stable combustion. Here, by making it possible to control the length of the plug discharge channel C itself, it is possible to avoid local concentration of fuel and suppress the discharge of unburned components.

第２に、チャネル長さＬが適正値になく、要求下限値Ｌｍｉｎよりも短い場合に、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成することで、着火性を確保するうえで必要な長さＬのプラグ放電チャネルＣを形成可能とし、燃焼の安定化を促進することができる。 Secondly, when the channel length L is not an appropriate value and is shorter than the required lower limit value Lmin, the plug of the length L required to secure the ignitability by subsidizing the elongation of the plug discharge channel C. The discharge channel C can be formed, and the stabilization of combustion can be promoted.

第３に、チャネル長さＬが適正値になく、要求上限値Ｌｍａｘよりも長い場合に、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制することで、プラグ放電チャネルＣが過度に伸長することによる点火プラグ６のリストライクを回避可能とし、燃焼の安定化を促進することができる。 Thirdly, when the channel length L is not an appropriate value and is longer than the required upper limit value Lmax, the spark plug 6 is caused by the plug discharge channel C being excessively elongated by suppressing the elongation of the plug discharge channel C. Restoration can be avoided and the stabilization of combustion can be promoted.

第４に、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成する場合に、燃料噴射弁７により噴射された燃料をプラグ放電チャネルＣの伸長方向前方を通過させ、当該チャネルＣ前方の空間Ｓにおける圧力を低下させるようにしたことで、プラグ放電チャネルＣの伸長方向に燃料を噴射する場合と比較して、噴射された燃料が点火プラグ６の電極に付着するのを抑えながら、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成することが可能となる。 Fourth, when the extension of the plug discharge channel C is assisted, the fuel injected by the fuel injection valve 7 is passed in front of the extension direction of the plug discharge channel C to reduce the pressure in the space S in front of the channel C. By doing so, as compared with the case where the fuel is injected in the extension direction of the plug discharge channel C, the extension of the plug discharge channel C is subsidized while suppressing the injected fuel from adhering to the electrodes of the spark plug 6. It becomes possible to do.

第５に、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制する場合に、プラグ放電チャネルＣの伸長方向とは異なる向きに燃料を噴射して、プラグ放電チャネルＣ近傍の混合気を低流速領域に移動させるようにしたことで、プラグ放電チャネルＣの伸長方向に対向する方向に燃料を噴射する場合と比較して、噴射された燃料が点火プラグの電極に付着するのを抑えながら、プラグ放電チャネルの伸びを抑制することが可能となる。 Fifth, when suppressing the elongation of the plug discharge channel C, the fuel is injected in a direction different from the elongation direction of the plug discharge channel C so that the air-fuel mixture in the vicinity of the plug discharge channel C is moved to the low flow velocity region. As compared with the case where the fuel is injected in the direction opposite to the extension direction of the plug discharge channel C, the extension of the plug discharge channel is increased while suppressing the injected fuel from adhering to the electrodes of the spark plug. It becomes possible to suppress.

以上の説明では、エンジン１の運転状態が特定の運転領域、具体的には、低回転域Ｒ１または高回転域Ｒ２にあるか否かにより、一律に燃料噴射によるチャネル長さＬの調整を実行することとした。しかし、チャネル長さＬの調整は、これに限らず、点火に際してプラグ放電チャネルの長さＬを検出または推定し、検出または推定したチャネル長さＬに応じて実行するようにしてもよい。 In the above description, the channel length L is uniformly adjusted by fuel injection depending on whether or not the operating state of the engine 1 is in a specific operating region, specifically, the low rotation range R1 or the high rotation range R2. It was decided to. However, the adjustment of the channel length L is not limited to this, and the length L of the plug discharge channel may be detected or estimated at the time of ignition, and may be executed according to the detected or estimated channel length L.

チャネル長さＬは、放電時に点火プラグ６の二次コイルに生じる電圧（二次電圧）Ｖｓｃｄをもとに検出することが可能である。図１５は、チャネル長さＬの検出原理を示しており、図１５（ａ）は、放電時における二次電圧Ｖｓｃｄの波形を、同図（ｂ）は、二次電圧Ｖｓｃｄの変化の傾きΔＶとプラグ放電チャネルの伸長速度ΔＬとの関係を示している。 The channel length L can be detected based on the voltage (secondary voltage) Vscd generated in the secondary coil of the spark plug 6 during discharge. FIG. 15 shows the detection principle of the channel length L. FIG. 15 (a) shows the waveform of the secondary voltage Vscd at the time of discharge, and FIG. 15 (b) shows the slope ΔV of the change in the secondary voltage Vscd. The relationship between the plug discharge channel and the extension rate ΔL of the plug discharge channel is shown.

二次電圧Ｖｓｃｄの変化の傾きΔＶは、プラグ放電チャネルの伸長速度ΔＬに対する相関性を有し、伸長速度ΔＬが高いときほど、換言すれば、プラグ放電チャネルの伸びが早く、プラグ放電チャネルが長いと見積もられるときほど増大する傾向にある。図５および８は、プラグ放電チャネルの伸びを助成する場合（図５）と、抑制する場合（図８）と、のそれぞれについて、チャネル長さＬを示している。このように、本実施形態では、電極同士をつなぐプラグギャップの中心線からプラグ放電チャネルの先端までの距離ないし長さを、チャネル長さＬとする。図１５（ｂ）に示す傾向の参照テーブルを予め作成して、エンジンコントローラ１０１に記憶させ、実際の運転時に検出した傾きΔＶによりこの参照テーブルを検索することで、プラグ放電チャネルの伸長速度ΔＬを検出し、チャネル長さＬを検出する。点火プラグ６の二次電圧Ｖｓｃｄは、電圧センサ２０５の出力をもとに検出することが可能である。 The gradient ΔV of the change in the secondary voltage Vscd has a correlation with the extension rate ΔL of the plug discharge channel, and the higher the extension rate ΔL, the faster the extension of the plug discharge channel, in other words, the longer the plug discharge channel. It tends to increase as it is estimated. 5 and 8 show the channel length L for each of the case of assisting the elongation of the plug discharge channel (FIG. 5) and the case of suppressing the elongation of the plug discharge channel (FIG. 8). As described above, in the present embodiment, the distance or length from the center line of the plug gap connecting the electrodes to the tip of the plug discharge channel is defined as the channel length L. By creating a reference table of the tendency shown in FIG. 15B in advance, storing it in the engine controller 101, and searching this reference table by the inclination ΔV detected during actual operation, the extension speed ΔL of the plug discharge channel can be obtained. Detect and detect channel length L. The secondary voltage Vscd of the spark plug 6 can be detected based on the output of the voltage sensor 205.

本実施形態では、二次電圧Ｖｓｃｄの変化の傾きΔＶからチャネル長さＬを検出ないし推定するが、チャネル長さＬの検出は、これに限らず、点火プラグ６の二次電圧Ｖｓｃｄをもとに検出することも可能である。二次電圧Ｖｓｃｄは、プラグ放電チャネルが短く、プラグ放電チャネルを通じた電路抵抗が低くなるほど、その絶対値が小さくなる傾向にある。図１５（ａ）は、プラグ放電チャネルが相対的に短い場合を実線により、長い場合を二点鎖線により示している。 In the present embodiment, the channel length L is detected or estimated from the slope ΔV of the change of the secondary voltage Vscd, but the detection of the channel length L is not limited to this, and is based on the secondary voltage Vscd of the spark plug 6. It is also possible to detect it. The absolute value of the secondary voltage Vscd tends to become smaller as the plug discharge channel is shorter and the electric circuit resistance through the plug discharge channel is lower. FIG. 15A shows a case where the plug discharge channel is relatively short by a solid line and a case where the plug discharge channel is long by a two-dot chain line.

チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっても間に合う場合は、図１０により先に示した例によることが可能である。具体的には、点火時期Ｉｇに点火プラグ６に通電した際に検出される二次電圧Ｖｓｃｄからその変化の傾きΔＶを算出し、チャネル長さＬを検出するとともに、検出したチャネル長さＬが要求下限値Ｌｍｉｎよりも短い場合は、プラグ放電チャネルＣの伸びを助成する燃料噴射を実行し、他方で、検出したチャネル長さＬが要求上限値Ｌｍａｘよりも長い場合は、プラグ放電チャネルＣの伸びを抑制する燃料噴射を実行する。 If the adjustment of the channel length L is sufficient even by the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, it is possible to use the example shown above with reference to FIG. Specifically, the gradient ΔV of the change is calculated from the secondary voltage Vscd detected when the spark plug 6 is energized at the ignition timing Ig, the channel length L is detected, and the detected channel length L is If it is shorter than the required lower limit value Lmin, fuel injection that assists the elongation of the plug discharge channel C is executed, while if the detected channel length L is longer than the required upper limit value Lmax, the plug discharge channel C is executed. Perform fuel injection to suppress elongation.

これに対し、チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっては間に合わない場合は、点火時期Ｉｇよりも前に着火に至らない程度の微弱放電を実施し、微弱放電に際して検出される二次電圧Ｖｓｃｄから傾きΔＶを算出し、チャネル長さＬの調整の要否を判定する。図１４は、微弱放電による場合の燃料噴射時期ＩＴおよび点火時期Ｉｇを示している。 On the other hand, if the adjustment of the channel length L is not in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, a weak discharge that does not lead to ignition is performed before the ignition timing Ig, and the weak discharge is performed. The inclination ΔV is calculated from the detected secondary voltage Vscd, and the necessity of adjusting the channel length L is determined. FIG. 14 shows the fuel injection timing IT and the ignition timing Ig in the case of a weak discharge.

点火時期Ｉｇよりも前の、クランク角位置Ｉｇｐｒｅにより示す圧縮行程中の時期に点火プラグ６の微弱放電を実施する。そして、二次電圧Ｖｓｃｄの変化の傾きΔＶから算出したチャネル長さＬが適正値である場合は、噴射期間の上段Ａに示すように、エンジン出力を生じさせるための、吸気行程中の燃料噴射のみを実行する。他方で、チャネル長さＬが適正値にない場合は、下段Ｂに示すように、吸気行程中の燃料噴射に加え、チャネル長さＬの調整を目的とした圧縮行程中の燃料噴射を実行する。燃料噴射弁７の噴射期間および噴射圧力は、プラグギャップ近傍の混合気に付与する運動量に応じて調整すればよい。チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっては間に合わないことから、圧縮行程中に行う燃料噴射は、点火時期Ｉｇよりも前に開始する。 Weak discharge of the spark plug 6 is performed before the ignition timing Ig, during the compression stroke indicated by the crank angle position Igpre. When the channel length L calculated from the slope ΔV of the change in the secondary voltage Vscd is an appropriate value, fuel injection during the intake stroke for generating engine output is shown in the upper part A of the injection period. Run only. On the other hand, when the channel length L is not an appropriate value, as shown in the lower stage B, in addition to the fuel injection during the intake stroke, the fuel injection during the compression stroke for the purpose of adjusting the channel length L is executed. .. The injection period and injection pressure of the fuel injection valve 7 may be adjusted according to the momentum applied to the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap. Since the adjustment of the channel length L is not in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, the fuel injection performed during the compression stroke is started before the ignition timing Ig.

このように、プラグ放電チャネルの長さＬを検出し、検出したチャネル長さＬに応じて燃料噴射弁７の噴射動作を制御し、プラグ放電チャネルの伸びを助成または抑制することで、サイクル毎の燃焼変動に対処することが可能となるとともに、不要な燃料噴射の実施を回避し、燃費を削減することができる。 In this way, by detecting the length L of the plug discharge channel, controlling the injection operation of the fuel injection valve 7 according to the detected channel length L, and subsidizing or suppressing the elongation of the plug discharge channel, every cycle It is possible to deal with the combustion fluctuations of the vehicle, avoid unnecessary fuel injection, and reduce fuel consumption.

チャネル長さＬに基づく調整要否の判定は、チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射により間に合う場合であっても適用することが可能である。図１３は、その場合の燃料噴射時期ＩＴおよび点火時期Ｉｇを示している。 The determination of the necessity of adjustment based on the channel length L can be applied even when the adjustment of the channel length L is in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6. FIG. 13 shows the fuel injection timing IT and the ignition timing Ig in that case.

点火時期Ｉｇ前の時期Ｉｇｐｒｅに微弱放電を実施して、二次電圧Ｖｓｃｄの変化の傾きΔＶからチャネル長さＬを検出する。そして、チャネル長さＬが適正値にある場合は、噴射期間の上段Ａに示すように、吸気行程中の燃料噴射のみを実行し、チャネル長さＬが適正値にない場合は、下段Ｂに示すように、吸気行程中の燃料噴射に加えて圧縮行程中の燃料噴射を実行する。チャネル長さＬの調整が点火プラグ６の放電開始後の燃料噴射によっても間に合うことから、圧縮行程中に行う燃料噴射は、点火時期Ｉｇよりも後に開始することが可能である。 A weak discharge is performed in Igpre before the ignition timing Ig, and the channel length L is detected from the slope ΔV of the change in the secondary voltage Vscd. Then, when the channel length L is at an appropriate value, only fuel injection during the intake stroke is executed as shown in the upper stage A of the injection period, and when the channel length L is not at an appropriate value, the lower stage B is executed. As shown, fuel injection during the compression stroke is performed in addition to fuel injection during the intake stroke. Since the adjustment of the channel length L is also in time for the fuel injection after the start of discharge of the spark plug 6, the fuel injection performed during the compression stroke can be started after the ignition timing Ig.

以上の説明では、プラグギャップ近傍の混合気に対し、燃料噴射弁７により運動量を付与した。プラグギャップ近傍の混合気に対する運動量の付与は、燃料を噴射するばかりでなく、プラグギャップ近傍の混合気に向けて水を噴射したり、空気を吹き付けたりすることによっても可能である。 In the above description, the fuel injection valve 7 imparts momentum to the air-fuel mixture near the plug gap. Momentum can be imparted to the air-fuel mixture near the plug gap not only by injecting fuel, but also by injecting water or blowing air toward the air-fuel mixture near the plug gap.

さらに、燃料噴射弁７は、その中心軸と噴霧ビーム重心線ＡＦとのなす角度や、噴霧の広がり角（例えば、図２において、噴霧ビーム中心ＣＢに関する点対称の位置にある噴霧ビームＢ１、Ｂ４のなす角度）が可変に構成されたものであってもよい。例えば、燃料噴射弁７として、弁体のリフト量に応じて開放される噴孔が変化するように構成されたものを採用することができる。吸気行程中の燃料噴射では、リフト量を大きくして燃料の拡散を促進し、圧縮行程中の燃料噴射では、リフト量を微小にして噴霧の広がりを抑え、点火プラグ６に対する燃料の付着を抑制することが可能である。 Further, the fuel injection valve 7 has an angle formed by its central axis and the spray beam center line AF and a spray spread angle (for example, in FIG. 2, spray beams B1 and B4 located at point-symmetrical positions with respect to the spray beam center CB). The angle between the two may be variably configured. For example, as the fuel injection valve 7, one that is configured so that the injection hole to be opened changes according to the lift amount of the valve body can be adopted. In fuel injection during the intake stroke, the lift amount is increased to promote fuel diffusion, and in fuel injection during the compression stroke, the lift amount is reduced to suppress the spread of spray and suppress the adhesion of fuel to the spark plug 6. It is possible to do.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を、上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上記実施形態に対し、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で様々な変更および修正が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment shows only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above-described embodiment. Not the purpose. Various changes and modifications can be made to the above embodiments within the scope of the matters described in the claims.

１…エンジン
２…ピストン
４…吸気通路
５…排気通路
６…点火プラグ
７…燃料噴射弁
８…吸気弁
９…排気弁
１０…タンブル制御弁
１０１…エンジンコントローラ
２０１…アクセルセンサ
２０２…回転速度センサ
２０３…冷却水温度センサ
２０４…電流センサ
２０５…電圧センサ
Ｃ…プラグ放電チャネル
Ｇ…プラグギャップ
Ｔ…タンブル流動
Ｂ（Ｂ１〜Ｂ６）…噴霧ビーム 1 ... Engine 2 ... Piston 4 ... Intake passage 5 ... Exhaust passage 6 ... Spark plug 7 ... Fuel injection valve 8 ... Intake valve 9 ... Exhaust valve 10 ... Tumble control valve 101 ... Engine controller 201 ... Accelerator sensor 202 ... Rotation speed sensor 203 ... Cooling water temperature sensor 204 ... Current sensor 205 ... Voltage sensor C ... Plug discharge channel G ... Plug gap T ... Tumble flow B (B1 to B6) ... Spray beam

Claims (7)

点火プラグと、
前記点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えたエンジンの制御方法であって、
プラグ放電チャネルの長さを、前記点火プラグの二次電圧の大きさ又は二次電圧の変化の傾きに基づいて検出し、またはエンジン負荷及びエンジン回転速度により定まる運転領域に基づいて推定し、
検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも短い場合に、前記燃料の噴射により、前記プラグギャップ近傍の混合気に対して前記プラグ放電チャネルの伸長方向の運動量を付与して、前記プラグ放電チャネルの伸びを助成し、
検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも長い場合に、前記燃料の噴射により、前記プラグギャップ近傍の混合気が前記プラグ放電チャネルの伸長方向に有する運動量を減殺して、前記プラグ放電チャネルの伸びを抑制する、エンジンの制御方法。 With a spark plug,
A control method for an engine including a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of a plug gap of the spark plug.
The length of the spark plug discharge channel is detected based on the magnitude of the secondary voltage of the spark plug or the gradient of the change in the secondary voltage, or estimated based on the operating region determined by the engine load and the engine speed.
When the detected or estimated channel length is shorter than the required value, the fuel injection imparts momentum in the extension direction of the plug discharge channel to the air-fuel mixture near the plug gap, and the plug discharge. Subsidize channel growth,
When the detected or estimated channel length is longer than the required value, the injection of the fuel diminishes the momentum of the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap in the extension direction of the plug discharge channel, thereby reducing the momentum of the plug discharge channel. An engine control method that suppresses the growth of the engine. 前記燃料噴射弁により噴射された燃料を前記プラグ放電チャネルの伸長方向前方を通過させ、当該プラグ放電チャネル前方の圧力を低下させることで、前記プラグギャップ近傍の混合気に運動量を付与する、請求項１に記載のエンジンの制御方法。 The fuel injected by the fuel injection valve is passed through the elongated direction front of the plug discharge channel, by reducing the pressure in the front the plug discharge channel, imparting momentum to the mixture of the plug gap vicinity claim control method for an engine according to 1. 前記燃料噴射弁により、前記プラグ放電チャネルに対してその伸長方向とは異なる向きに燃料を噴射して、前記プラグギャップ近傍の混合気を前記伸長方向の流動が弱い低流速領域に移動させることで、前記プラグギャップ近傍の混合気が有する運動量を減殺する、請求項１または２に記載のエンジンの制御方法。 By injecting fuel into the plug discharge channel in a direction different from the extension direction by the fuel injection valve, the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap is moved to a low flow velocity region where the flow in the extension direction is weak. The engine control method according to claim 1 or 2 , wherein the momentum of the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap is reduced. 前記燃料噴射弁により、一燃焼サイクル中に、吸気行程から圧縮行程前半の期間に燃料を噴射する第１噴射動作と、圧縮行程後半に燃料を噴射する第２噴射動作と、を行い、
前記第２噴射動作により、前記プラグ放電チャネルの長さを制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンの制御方法。 The fuel injection valve performs a first injection operation of injecting fuel during the period from the intake stroke to the first half of the compression stroke and a second injection operation of injecting fuel in the latter half of the compression stroke during one combustion cycle.
The engine control method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the length of the plug discharge channel is controlled by the second injection operation. 点火プラグと、With a spark plug,
前記点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えるエンジンの制御方法であって、A control method for an engine including a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of a plug gap of the spark plug.
前記燃料噴射弁により、プラグ放電チャネルに対してその伸長方向とは異なる向きに燃料を噴射して、前記プラグギャップ近傍の混合気を前記伸長方向の流動が弱い低流速領域に移動させることで、前記プラグギャップ近傍の混合気が前記プラグ放電チャネルの前記伸長方向に有する運動量を減殺して、前記プラグ放電チャネルの伸びを抑制するエンジンの制御方法。By injecting fuel into the plug discharge channel in a direction different from the extension direction by the fuel injection valve, the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap is moved to a low flow velocity region where the flow in the extension direction is weak. A method for controlling an engine that suppresses the elongation of the plug discharge channel by reducing the momentum of the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap in the extension direction of the plug discharge channel. 点火プラグと、
前記点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えたエンジンの制御装置であって、
プラグ放電チャネルの長さを、前記点火プラグの二次電圧の大きさ又は二次電圧の変化の傾きに基づいて検出し、またはエンジン負荷及びエンジン回転速度により定まる運転領域に基づいて推定し、
検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも短い場合に、前記燃料の噴射により、前記プラグギャップ近傍の混合気に対して前記プラグ放電チャネルの伸長方向の運動量を付与して、前記プラグ放電チャネルの伸びを助成し、
検出または推定したチャネル長さがその要求値よりも長い場合に、前記燃料の噴射により、前記プラグギャップ近傍の混合気が前記プラグ放電チャネルの伸長方向に有する運動量を減殺して、前記プラグ放電チャネルの伸びを抑制する、エンジンの制御装置。 With a spark plug,
An engine control device including a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of the plug gap of the spark plug.
The length of the spark plug discharge channel is detected based on the magnitude of the secondary voltage of the spark plug or the gradient of the change in the secondary voltage, or estimated based on the operating region determined by the engine load and the engine speed.
When the detected or estimated channel length is shorter than the required value, the fuel injection imparts momentum in the extension direction of the plug discharge channel to the air-fuel mixture near the plug gap, and the plug discharge. Subsidize channel growth,
When the detected or estimated channel length is longer than the required value, the injection of the fuel diminishes the momentum of the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap in the extension direction of the plug discharge channel, thereby reducing the momentum of the plug discharge channel. An engine control device that suppresses the growth of the engine. 点火プラグと、With a spark plug,
前記点火プラグのプラグギャップ近傍に向けて燃料を噴射可能に配設された燃料噴射弁と、を備えるエンジンの制御装置であって、An engine control device including a fuel injection valve arranged so that fuel can be injected toward the vicinity of the plug gap of the spark plug.
前記燃料噴射弁により、プラグ放電チャネルに対してその伸長方向とは異なる向きに燃料を噴射して、前記プラグギャップ近傍の混合気を前記伸長方向の流動が弱い低流速領域に移動させることで、前記プラグギャップ近傍の混合気が前記プラグ放電チャネルの伸長方向に有する運動量を減殺して、前記プラグ放電チャネルの伸びを抑制するエンジンの制御装置。By injecting fuel into the plug discharge channel in a direction different from the extension direction by the fuel injection valve, the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap is moved to a low flow velocity region where the flow in the extension direction is weak. An engine control device that suppresses the elongation of the plug discharge channel by reducing the momentum of the air-fuel mixture in the vicinity of the plug gap in the extension direction of the plug discharge channel.
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