JP7124516B2 - Combustion control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に関する。 The present invention relates to a combustion control device for an internal combustion engine.

特許文献1には、燃料噴射量に基づいて理想熱発生量を算出し、エンジン筒内に設置している筒内圧センサの実測値に基づいて筒内の実熱発生量を算出して、実熱発生量が理想熱発生量の所定割合より低い場合には点火遅角制御を行ない、高い場合には点火を停止させることが記載されている。 In Patent Document 1, the ideal amount of heat release is calculated based on the fuel injection amount, and the actual amount of heat release in the cylinder is calculated based on the actual measurement value of an in-cylinder pressure sensor installed in the engine cylinder. It is described that ignition retardation control is performed when the heat release amount is lower than a predetermined ratio of the ideal heat release amount, and ignition is stopped when the heat release amount is higher.

特開2011-208540号公報JP 2011-208540 A

しかしながら、特許文献1に記載のものでは、燃料噴射量に基づいて理想熱発生量を算出しているため、残存燃料(未燃ガス)が多くなった場合などでは、燃焼時に理想熱発生量よりも高い熱発生量になる可能性があり、比較閾値にマージンを持たせた場合でも誤判定してしまい、燃焼を停止してしまう。 However, in Patent Document 1, since the ideal amount of heat release is calculated based on the fuel injection amount, when there is a large amount of residual fuel (unburned gas), etc., Even if a margin is given to the comparison threshold, an erroneous determination is made and combustion is stopped.

そこで、本発明は、異常燃焼を判別することができ、燃焼を安定させることができる内燃機関の燃焼制御装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a combustion control apparatus for an internal combustion engine that can determine abnormal combustion and stabilize combustion.

上記課題を解決するため本発明は、内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサと、前記筒内圧センサの検出した筒内圧から熱発生率を算出し、前記熱発生率の変化に基づいて前記内燃機関の異常燃焼を判定する制御部と、を備え、点火プラグによるSI燃焼が発生した後にCI燃焼が発生する内燃機関の制御装置であって、前記制御部は、前記熱発生率の傾きの最大値と、傾きが最大値となる時期と、そのときの前記熱発生率の値と、から前記CI燃焼による前記熱発生率がゼロとなるCI領域の開始点を算出し、該CI領域の開始点と前記SI燃焼の点火時期との時間により前記内燃機関の異常燃焼を判定するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cylinder pressure sensor for detecting the pressure in a cylinder of an internal combustion engine, a heat release rate is calculated from the cylinder pressure detected by the cylinder pressure sensor, and based on the change in the heat release rate. and a control unit for determining abnormal combustion of the internal combustion engine, wherein CI combustion occurs after SI combustion due to a spark plug occurs, wherein the control unit determines the rate of heat release. The start point of the CI region where the heat release rate due to the CI combustion becomes zero is calculated from the maximum slope value, the time when the slope reaches the maximum value, and the value of the heat release rate at that time, and the CI Abnormal combustion in the internal combustion engine is determined based on the time between the starting point of the region and the ignition timing of the SI combustion .

このように、本発明によれば、異常燃焼を判別することができ、燃焼を安定させることができる。 Thus, according to the present invention, abnormal combustion can be determined and combustion can be stabilized.

図1は、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combustion control system for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置のCI領域の開始点の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of starting points of the CI region of the combustion control system for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置のプレイグニッションが発生した場合の熱発生率の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes in the heat release rate when pre-ignition occurs in the combustion control system for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置の燃焼安定化処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of combustion stabilization processing of the combustion control system for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の燃焼制御装置は、内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサと、筒内圧センサの検出した筒内圧から熱発生率を算出し、熱発生率の変化に基づいて内燃機関の異常燃焼を判定する制御部と、を備えるよう構成されている。 A combustion control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention calculates a heat release rate from a cylinder pressure sensor that detects the pressure in a cylinder of an internal combustion engine, and the cylinder pressure detected by the cylinder pressure sensor, and calculates the heat release rate. and a control unit that determines abnormal combustion of the internal combustion engine based on the change in the rate.

これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の燃焼制御装置は、異常燃焼を判別することができ、燃焼を安定させることができる。 As a result, the combustion control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention can determine abnormal combustion and stabilize combustion.

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置について詳細に説明する。 A combustion control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

図1において、本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置を搭載した車両1は、内燃機関型のエンジン2と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit)3とを含んで構成される。 In FIG. 1, a vehicle 1 equipped with a combustion control system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention includes an internal combustion engine type engine 2 and an ECU (Electronic Control Unit) 3 as a control section. be.

エンジン2には、気筒としてのシリンダ5が形成されている。シリンダ5には、このシリンダ5内を上下に往復動可能なピストン6が収納されている。また、シリンダ5の上部には、燃焼室7が設けられている。 A cylinder 5 is formed in the engine 2 as a cylinder. A cylinder 5 accommodates a piston 6 capable of reciprocating vertically within the cylinder 5 . A combustion chamber 7 is provided above the cylinder 5 .

エンジン2は、シリンダ5内でピストン6が2往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を1サイクルとして行なう、いわゆる4ストロークのガソリンエンジンである。 The engine 2 is a so-called four-stroke gasoline engine in which a series of four strokes consisting of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke and an exhaust stroke are performed as one cycle while the piston 6 makes two reciprocations within the cylinder 5 .

また、ピストン6は、不図示のコネクティングロッドを介してクランクシャフトと連結している。コネクティングロッドは、ピストン6の往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換するようになっている。 Also, the piston 6 is connected to the crankshaft via a connecting rod (not shown). The connecting rod converts the reciprocating motion of the piston 6 into rotational motion of the crankshaft.

また、燃焼室7には、点火プラグ8と、筒内圧センサ31が設けられている。点火プラグ8は、燃焼室7内に電極を突出させた状態で配設され、ECU3によってその点火時期が制御されるようになっている。筒内圧センサ31は、シリンダ5の内部の圧力である筒内圧力を検出する。 A spark plug 8 and an in-cylinder pressure sensor 31 are provided in the combustion chamber 7 . The ignition plug 8 is disposed in the combustion chamber 7 with an electrode projecting therefrom, and the ignition timing thereof is controlled by the ECU 3 . The in-cylinder pressure sensor 31 detects the in-cylinder pressure, which is the pressure inside the cylinder 5 .

エンジン2には、吸気ポート11と、排気ポート21が設けられている。吸気ポート11は、燃焼室7と後述する吸気通路14aとを連通するようになっている。また、吸気ポート11には、吸気弁12が設けられている。 The engine 2 is provided with an intake port 11 and an exhaust port 21 . The intake port 11 communicates the combustion chamber 7 with an intake passage 14a, which will be described later. An intake valve 12 is provided in the intake port 11 .

吸気弁12は、吸気通路14aと燃焼室7とを連通または遮断するように開閉されるようになっている。吸気弁12の開閉は、吸気側可変動弁機構13によって行なわれるようになっている。 The intake valve 12 is opened and closed so as to establish or block communication between the intake passage 14 a and the combustion chamber 7 . Opening and closing of the intake valve 12 is performed by an intake side variable valve mechanism 13 .

吸気側可変動弁機構13としては、例えば電磁石とスプリング等から構成された電磁アクチュエータにより吸気弁12の開閉を行なう電磁式の可変動弁機構を用いることができる。具体的には、吸気側可変動弁機構13は、吸気弁12に固定された可動部を電磁石の励磁によって吸引することで、スプリングによって常時閉弁方向に付勢されている吸気弁12を、開弁方向に移動させるようになっている。 As the intake side variable valve mechanism 13, for example, an electromagnetic variable valve mechanism that opens and closes the intake valve 12 by means of an electromagnetic actuator composed of an electromagnet, a spring, and the like can be used. Specifically, the intake-side variable valve mechanism 13 attracts the movable portion fixed to the intake valve 12 by the excitation of an electromagnet, so that the intake valve 12, which is always biased in the valve-closing direction by a spring, It is designed to move in the valve opening direction.

なお、吸気側可変動弁機構13としては、電磁アクチュエータに替えて油圧アクチュエータを用いた油圧式の可変動弁機構を用いてもよい。また、吸気側可変動弁機構13として、主カムおよび副カム等のカム部材を用いて吸気弁12の開閉時期を変更可能な機械式の可変動弁機構を用いても構わない。 As the intake side variable valve mechanism 13, a hydraulic variable valve mechanism using a hydraulic actuator may be used instead of the electromagnetic actuator. Further, as the intake side variable valve mechanism 13, a mechanical variable valve mechanism that can change the opening/closing timing of the intake valve 12 using cam members such as a main cam and a sub cam may be used.

さらに、この吸気側可変動弁機構13は、例えば電磁石に対する励磁電流がECU3によって調整されることにより、吸気弁12の開閉時期とともに吸気弁12のリフト量を連続的に変化させることが可能な構成であってもよい。 Further, the intake side variable valve actuation mechanism 13 is configured such that the excitation current for the electromagnet is adjusted by the ECU 3, for example, so that the lift amount of the intake valve 12 can be varied continuously along with the opening/closing timing of the intake valve 12. may be

吸気ポート11には、吸気管14が接続されている。この吸気管14の内部には、吸気ポート11と連通する吸気通路14aが形成されている。 An intake pipe 14 is connected to the intake port 11 . An intake passage 14 a communicating with the intake port 11 is formed inside the intake pipe 14 .

吸気ポート11は、内部を流れる吸気の流れ方向に延びるように設けられた仕切り壁15によって、燃焼室外側の第1通路11aと燃焼室中心側の第2通路11bとからなる一対の通路に区画された部位を有している。 The intake port 11 is partitioned into a pair of passages consisting of a first passage 11a on the outside of the combustion chamber and a second passage 11b on the center side of the combustion chamber by a partition wall 15 provided so as to extend in the flow direction of intake air flowing therein. It has a part that has been

仕切り壁15における吸気の流れの上流側の端部には、タンブルコントロールバルブ16が配置されており、第1通路11aを開閉する。 A tumble control valve 16 is arranged at the end of the partition wall 15 on the upstream side of the flow of intake air, and opens and closes the first passage 11a.

タンブルコントロールバルブ16の開度により燃焼室7のタンブル流の流速が変化する。タンブルコントロールバルブ16の開度は、ECU3により制御される。ECU3は、タンブルコントロールバルブ16の開度を制御することで、タンブル流の流速を制御することができる。 The flow velocity of the tumble flow in the combustion chamber 7 changes depending on the degree of opening of the tumble control valve 16 . The degree of opening of the tumble control valve 16 is controlled by the ECU 3 . The ECU 3 can control the flow velocity of the tumble flow by controlling the opening of the tumble control valve 16 .

吸気ポート11の第2通路11bには、インジェクタ9が設けられている。インジェクタ9は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって供給された燃料を吸気ポート11内に噴射する。 An injector 9 is provided in the second passage 11 b of the intake port 11 . The injector 9 injects fuel supplied by a fuel pump from a fuel tank (not shown) into the intake port 11 .

一方、排気ポート21には、排気弁22が設けられている。排気弁22は、後述する排気通路24aと燃焼室7とを連通または遮断するように開閉されるようになっている。排気弁22の開閉は、排気側可変動弁機構23によって行なわれるようになっている。 On the other hand, the exhaust port 21 is provided with an exhaust valve 22 . The exhaust valve 22 is opened and closed so as to connect or block communication between an exhaust passage 24a and the combustion chamber 7, which will be described later. Opening and closing of the exhaust valve 22 is performed by an exhaust side variable valve mechanism 23 .

排気側可変動弁機構23は、上述した吸気側可変動弁機構13と同様の構成であるため、詳細な説明を省略するが、電磁石の励磁、非励磁がECU3によって制御されることで、排気弁22の開閉時期が任意に変更される。なお、排気側可変動弁機構23として、電磁アクチュエータに替えて油圧アクチュエータを用いた油圧式の可変動弁機構を用いてもよい。また、排気側可変動弁機構23として、主カムおよび副カム等のカム部材を用いて排気弁22の開閉時期を変更可能な機械式の可変動弁機構を用いても構わない。したがって、ECU3は、排気弁22の開弁期間を容易に調整することができる。 Since the exhaust side variable valve mechanism 23 has the same configuration as the intake side variable valve mechanism 13 described above, a detailed description thereof will be omitted. The opening/closing timing of the valve 22 is arbitrarily changed. As the exhaust side variable valve mechanism 23, a hydraulic variable valve mechanism using a hydraulic actuator may be used instead of the electromagnetic actuator. Further, as the exhaust side variable valve mechanism 23, a mechanical variable valve mechanism that can change the opening/closing timing of the exhaust valve 22 using cam members such as a main cam and a sub cam may be used. Therefore, the ECU 3 can easily adjust the valve opening period of the exhaust valve 22 .

また、排気ポート21には、排気管24が接続されている。この排気管24の内部には、排気ポート21と連通する排気通路24aが形成されている。 An exhaust pipe 24 is connected to the exhaust port 21 . An exhaust passage 24 a communicating with the exhaust port 21 is formed inside the exhaust pipe 24 .

ECU3は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。 The ECU 3 is configured by a computer unit having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an input port, and an output port.

このコンピュータユニットのROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをECU3として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ECU3として機能する。 The ROM of the computer unit stores various control constants, various maps, and the like, as well as a program for causing the computer unit to function as the ECU 3 . That is, the computer unit functions as the ECU 3 by the CPU executing the program stored in the ROM.

ECU3の入力ポートには、前述した筒内圧センサ31等の各種センサ類が接続されている。 An input port of the ECU 3 is connected to various sensors such as the in-cylinder pressure sensor 31 described above.

一方、ECU3の出力ポートには、前述した点火プラグ8、インジェクタ9、吸気側可変動弁機構13、排気側可変動弁機構23等の各種制御対象類が接続されている。 On the other hand, the output port of the ECU 3 is connected to various control objects such as the spark plug 8, the injector 9, the intake side variable valve mechanism 13, the exhaust side variable valve mechanism 23, and the like.

エンジン2は、図2に示すように、点火プラグ8による火花点火燃焼(SI(Speak Ignition)燃焼ともいう)が発生した後に、圧縮着火燃焼(CI(Compression Ignition)燃焼ともいう)が発生するようになっている。CI燃焼が異常燃焼になると、ノッキングが発生する。 As shown in FIG. 2, the engine 2 is configured such that compression ignition combustion (CI (Compression Ignition) combustion) occurs after spark ignition combustion (also called SI (Speak Ignition) combustion) by the spark plug 8 occurs. It has become. When CI combustion becomes abnormal combustion, knocking occurs.

正常なCI燃焼では、SI燃焼のときよりも熱発生率が急激に変化するため、熱発生率の傾き(変化量)が最大となるのはCI燃焼による熱発生率の変化の前半部分になる。 In normal CI combustion, the heat release rate changes more rapidly than in SI combustion, so the slope (variation) of the heat release rate reaches its maximum in the first half of the change in the heat release rate due to CI combustion. .

ECU3は、筒内圧センサ31の検出した筒内圧から熱発生率を算出し、この熱発生率の変化に基づいてエンジン2の異常燃焼を判定する。 The ECU 3 calculates the heat release rate from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 31, and determines abnormal combustion of the engine 2 based on the change in the heat release rate.

ECU3は、数1に示す熱力学第一法則と比熱比の関係式から導き出した、数2に示す式により熱発生率dQを所定時間間隔に算出する。 The ECU 3 calculates the heat generation rate dQ at predetermined time intervals according to the formula shown in Formula 2, which is derived from the relational expression between the first law of thermodynamics shown in Formula 1 and the ratio of specific heat.

Figure 0007124516000001
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Figure 0007124516000002
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ここで、Qは熱量、Uは内部エネルギー、pは圧力、Vはシリンダ容積、Tは温度、Cpは定圧比熱、Cvは定容比熱、Rはガス定数、mはシリンダ内の混合気の質量である。 where Q is the heat quantity, U is the internal energy, p is the pressure, V is the cylinder volume, T is the temperature, C p is the constant pressure specific heat, C v is the constant volume specific heat, R is the gas constant, and m is the air-fuel mixture in the cylinder. is the mass of

ECU3は、算出した熱発生率dQの傾き(前回の値との差分)を算出し、例えば、圧縮行程から膨張行程までの中で熱発生率dQの傾きの最大値を算出する。 The ECU 3 calculates the slope of the calculated heat release rate dQ (difference from the previous value), and, for example, calculates the maximum slope of the heat release rate dQ from the compression stroke to the expansion stroke.

ECU3は、例えば、図2に示すような、クランクアングル毎の熱発生率のグラフにおいて、熱発生率の傾きが最大値となった点を通る傾き最大値の直線(図中点線の直線)が、クランクアングルの軸と交わった点(熱発生率がゼロとなるクランクアングル)をCI領域の開始点とする。 For example, in the graph of the heat release rate for each crank angle as shown in FIG. , and the crank angle axis (the crank angle at which the heat release rate is zero) is the starting point of the CI region.

CI領域の開始点は、例えば、熱発生率の傾きの最大値と、傾きが最大値となったときのクランクアングルと、傾きが最大値となったときの熱発生率の値から求めることができる。 The starting point of the CI region can be obtained, for example, from the maximum value of the slope of the heat release rate, the crank angle at which the slope reaches its maximum value, and the value of the heat release rate at which the slope reaches its maximum value. can.

ECU3は、点火時期からCI領域の開始点までの時間が所定の閾値以上であれば、安定したCI燃焼であると判定する。 The ECU 3 determines that the CI combustion is stable if the time from the ignition timing to the start point of the CI region is equal to or greater than a predetermined threshold value.

ECU3は、点火時期からCI領域の開始点までの時間が所定の閾値未満であれば、ノッキングと判定して、点火遅角制御を実施し、燃焼を安定させる。所定の閾値は、エンジン回転数、負荷を変えて計測した実験値により算出する。 If the time from the ignition timing to the start point of the CI region is less than a predetermined threshold value, the ECU 3 determines that knocking occurs, and performs ignition retardation control to stabilize combustion. The predetermined threshold value is calculated from experimental values obtained by changing the engine speed and load.

ECU3は、図3に示すように、点火時期以前のタイミングで熱発生率の傾きが規定値を超えている場合、プレイグニッションが発生していると判定し、バルブタイミングを制御して、エンジン燃焼室温度が下がる制御を実施する。このプレイグニッションを判定する規定値は、計測した実験値により算出する。 As shown in FIG. 3, the ECU 3 determines that pre-ignition is occurring when the slope of the heat release rate exceeds a specified value before the ignition timing, controls the valve timing, and controls the engine combustion. Implement control to lower the room temperature. The prescribed value for judging this pre-ignition is calculated from measured experimental values.

以上のように構成された本実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置による燃焼安定化処理について、図4を参照して説明する。なお、以下に説明する燃焼安定化処理は、各気筒の燃焼サイクルごとに、例えば、膨張行程後に実行される。 Combustion stabilizing processing by the combustion control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. Note that the combustion stabilization process described below is executed for each combustion cycle of each cylinder, for example, after an expansion stroke.

ステップS1において、ECU3は、筒内圧センサ31により筒内燃焼圧の計測を行なう。 In step S<b>1 , the ECU 3 uses the in-cylinder pressure sensor 31 to measure the in-cylinder combustion pressure.

ステップS2において、ECU3は、筒内燃焼圧から上述の数2の式により、熱発生率を算出する。 In step S2, the ECU 3 calculates the heat release rate from the in-cylinder combustion pressure using the above equation (2).

ステップS3において、ECU3は、算出した熱発生率から熱発生率の傾きの最大値を算出する。 In step S3, the ECU 3 calculates the maximum slope of the heat release rate from the calculated heat release rate.

ステップS4において、ECU3は、点火タイミング以前の段階で熱発生率の傾きが規定値以下か否かを判定する。 In step S4, the ECU 3 determines whether or not the slope of the heat release rate is equal to or less than a specified value before the ignition timing.

点火タイミング以前の段階で熱発生率の傾きが規定値以下であると判定した場合、ステップS5において、ECU3は、熱発生率の傾きの最大値からCI領域の開始点を算出し、点火時期からCI領域の開始点までの時間をCI領域までの時間として算出する。 If it is determined that the slope of the heat release rate is equal to or less than the specified value at a stage before the ignition timing, in step S5, the ECU 3 calculates the starting point of the CI region from the maximum slope of the heat release rate, and calculates the start point of the CI region from the ignition timing. The time to the start point of the CI region is calculated as the time to the CI region.

ステップS6において、ECU3は、算出したCI領域までの時間が所定の閾値以上か否かを判定する。 In step S6, the ECU 3 determines whether or not the calculated time to the CI region is equal to or greater than a predetermined threshold.

CI領域までの時間が所定の閾値以上であると判定した場合、ステップS7において、ECU3は、安定したCI燃焼であると判定して、処理を終了する。 When it is determined that the time to reach the CI region is equal to or longer than the predetermined threshold value, in step S7, the ECU 3 determines that the CI combustion is stable, and terminates the process.

ステップS6においてCI領域までの時間が所定の閾値以上でないと判定した場合、ステップS8において、ECU3は、ノッキングと判定し、点火遅角を実施し、処理を終了する。 When it is determined in step S6 that the time to the CI region is not equal to or greater than the predetermined threshold value, in step S8, the ECU 3 determines knocking, retards the ignition, and terminates the process.

ステップS4において点火タイミング以前の段階で熱発生率の傾きが規定値以下でないと判定した場合、ステップS9において、ECU3は、プレイグニッションと判定し、バルブタイミングを制御してエンジン燃焼室温度が下がる制御を実施し、処理を終了する。 If it is determined in step S4 that the slope of the heat release rate is not equal to or less than the specified value at a stage before the ignition timing, in step S9, the ECU 3 determines that preignition has occurred, and controls the valve timing to lower the engine combustion chamber temperature. and terminate the process.

このように、上述の実施例では、筒内圧センサ31により筒内の燃焼圧を計測し、その値から筒内の熱発生率を算出し、熱発生率の変化に基づいてエンジン2の異常燃焼を判定する。 As described above, in the above-described embodiment, the combustion pressure in the cylinder is measured by the cylinder pressure sensor 31, the heat release rate in the cylinder is calculated from the measured value, and abnormal combustion in the engine 2 is detected based on the change in the heat release rate. judge.

これにより、エンジン2の異常燃焼を判定することができ、燃焼を安定させることができる。 Thereby, abnormal combustion of the engine 2 can be determined, and combustion can be stabilized.

また、熱発生率の傾きの最大値と、傾きが最大値となったときのクランクアングルと、傾きが最大値となったときの熱発生率の値からCI領域の開始点を算出し、CI領域の開始点と点火時期との時間によりエンジン2の異常燃焼を判定する。 Also, the starting point of the CI region is calculated from the maximum value of the slope of the heat release rate, the crank angle at which the slope reaches its maximum value, and the value of the heat release rate at which the slope reaches its maximum value. Abnormal combustion in the engine 2 is determined based on the time between the starting point of the region and the ignition timing.

これにより、熱発生率の傾きの最大値と、傾きが最大値となったときのクランクアングルと、傾きが最大値となったときの熱発生率の値から異常燃焼を判定するため、正確に異常燃焼を判定することができる。 As a result, abnormal combustion can be determined accurately from the maximum value of the slope of the heat release rate, the crank angle when the slope reaches its maximum value, and the value of the heat release rate when the slope reaches its maximum value. Abnormal combustion can be determined.

また、CI領域の開始点と点火時期との時間が、所定の閾値未満の場合、異常燃焼が発生していると判定するため、異常燃焼を演算により、リアルタイムに正確に判定することができる。 Moreover, when the time between the start point of the CI region and the ignition timing is less than a predetermined threshold value, it is determined that abnormal combustion has occurred. Therefore, abnormal combustion can be accurately determined in real time by calculation.

また、点火時期の前に熱発生率の傾きが規定値を超えた場合に、プレイグニッションが発生していると判定するため、プレイグニッションを正確に判定することができ、燃焼を安定させることができる。 In addition, when the slope of the heat release rate exceeds a specified value before the ignition timing, it is determined that preignition has occurred, so preignition can be accurately determined and combustion can be stabilized. can.

また、エンジン2において異常燃焼が発生していると判定すると、点火時期を遅角させる制御を行なっているため、点火時期を遅角制御することにより、異常燃焼を正常化できる。 Further, when it is determined that abnormal combustion has occurred in the engine 2, the control for retarding the ignition timing is performed, so that the abnormal combustion can be normalized by retarding the ignition timing.

また、筒内の圧力を常に検知しているため、適切なCI燃焼制御を行なうことができ、かつノック振動が発生する前に、ノッキングを抑制させることが可能となる。 Further, since the pressure in the cylinder is always detected, appropriate CI combustion control can be performed, and knocking can be suppressed before knock vibration occurs.

また、筒内に微小振動が生じている場合でも、CI燃焼が安定していると判定されている場合は、そのまま継続して運転することができるため、より広域においてCI燃焼を行なうことが可能となり、燃費向上及び排ガス抑制を行なうことができる。 In addition, even if minute vibrations occur in the cylinder, if it is determined that CI combustion is stable, it is possible to continue operation as it is, so it is possible to perform CI combustion over a wider area. As a result, fuel efficiency can be improved and exhaust gas can be suppressed.

本実施例では、各種センサ情報に基づきECU3が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両1が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。 In this embodiment, an example in which the ECU 3 makes various determinations and calculations based on various sensor information has been described. Various judgments and calculations are performed by the external device based on the detection information of various sensors transmitted from the unit, the judgment results and calculation results are received by the communication unit, and the received judgment results and calculation results are used to perform various may be controlled.

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent that modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

1 車両
2 エンジン(内燃機関)
3 ECU(制御部)
8 点火プラグ
31 筒内圧センサ
1 vehicle 2 engine (internal combustion engine)
3 ECU (control unit)
8 spark plug 31 in-cylinder pressure sensor

Claims (4)

内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサの検出した筒内圧から熱発生率を算出し、前記熱発生率の変化に基づいて前記内燃機関の異常燃焼を判定する制御部と、を備え、点火プラグによるSI燃焼が発生した後にCI燃焼が発生する内燃機関の制御装置であって、
前記制御部は、前記熱発生率の傾きの最大値と、傾きが最大値となる時期と、そのときの前記熱発生率の値と、から前記CI燃焼による前記熱発生率がゼロとなるCI領域の開始点を算出し、該CI領域の開始点と前記SI燃焼の点火時期との時間により前記内燃機関の異常燃焼を判定する内燃機関の燃焼制御装置。
a cylinder pressure sensor that detects the pressure in the cylinder of the internal combustion engine;
a control unit that calculates a heat release rate from the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor and determines abnormal combustion of the internal combustion engine based on a change in the heat release rate, wherein SI combustion due to a spark plug occurs. A control device for an internal combustion engine in which CI combustion occurs later,
The control unit controls the CI at which the heat release rate due to the CI combustion is zero, based on the maximum value of the slope of the heat release rate, the time when the slope reaches the maximum value, and the value of the heat release rate at that time. A combustion control device for an internal combustion engine that calculates a start point of a region and determines abnormal combustion of the internal combustion engine based on the time between the start point of the CI region and the ignition timing of the SI combustion .
前記制御部は、前記CI領域の開始点と点火時期との時間が、所定の閾値未満の場合、異常燃焼が発生していると判定する請求項に記載の内燃機関の燃焼制御装置。 2. The combustion control device for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein said control unit determines that abnormal combustion is occurring when the time between the start point of said CI region and ignition timing is less than a predetermined threshold value. 前記制御部は、点火時期の前に前記熱発生率の傾きが規定値を超えた場合に、プレイグニッションが発生していると判定する請求項または請求項に記載の内燃機関の燃焼制御装置。 3. The combustion control for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the control unit determines that pre-ignition is occurring when the slope of the heat release rate exceeds a specified value before ignition timing. Device. 前記制御部は、前記内燃機関において異常燃焼が発生していると判定すると、点火時期を遅角させる制御を行なう請求項1または請求項に記載の内燃機関の燃焼制御装置。 3. A combustion control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein said control section performs control to retard ignition timing when determining that abnormal combustion is occurring in said internal combustion engine.
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