JPH116436A - Control device for compression ignition engine - Google Patents
Control device for compression ignition engineInfo
- Publication number
- JPH116436A JPH116436A JP9160188A JP16018897A JPH116436A JP H116436 A JPH116436 A JP H116436A JP 9160188 A JP9160188 A JP 9160188A JP 16018897 A JP16018897 A JP 16018897A JP H116436 A JPH116436 A JP H116436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- ignition timing
- engine
- intake air
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
- F02D41/0052—Feedback control of engine parameters, e.g. for control of air/fuel ratio or intake air amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の運転領域に
おいて点火プラグの放電による火花点火によらず自己着
火を行う圧縮着火エンジンの制御装置に関し、詳しく
は、自己着火による着火時期を適切に制御することが可
能な圧縮着火エンジンの制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a compression ignition engine that performs self-ignition in a predetermined operating region without using spark ignition due to discharge of a spark plug, and more particularly, to appropriately control the ignition timing by self-ignition. The present invention relates to a control device for a compression ignition engine that can perform the control.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、リーン空燃比での運転を実施
し、ポンピングロスの低減や理論熱効率の向上により燃
費を向上するリーンバーンエンジンが採用されている。
しかし、大幅な燃費向上を目的として空燃比を更にリー
ン化して極希薄燃焼による運転を行うと、着火ミス(失
火)や燃焼の遅延によって熱効率の悪化が生じる。2. Description of the Related Art Conventionally, a lean burn engine which operates at a lean air-fuel ratio to improve fuel economy by reducing pumping loss and improving theoretical thermal efficiency has been employed.
However, if the air-fuel ratio is further made lean and operation is performed with extremely lean combustion for the purpose of greatly improving fuel efficiency, thermal efficiency will deteriorate due to ignition mistake (misfire) or combustion delay.
【0003】これに対処するに、エンジンの高圧縮比化
または吸気加熱等により燃焼室内での混合気の温度を上
昇させ、所定の運転領域において、点火プラグの放電に
よる火花点火すなわち強制点火によらず、圧縮行程終期
ないし上死点付近で自己点火いわゆる自己着火を行わせ
る圧縮着火エンジンが提案されている(社団法人 自動
車技術会/学術講演会前刷集951/第309〜312
頁 「80 ガソリン予混合圧縮点火エンジンの研究」
(9534702)/1995年5月発行、或いは、特開昭6
2−157220号公報等)。To cope with this, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is increased by increasing the compression ratio of the engine or by heating the intake air, etc., and in a predetermined operating region, spark ignition due to discharge of the spark plug, that is, forced ignition is performed. In addition, a compression ignition engine has been proposed which performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center (so-called self-ignition) (Preprints 951 / 309-312 of the Society of Automotive Engineers of Japan / Academic Lecture Meeting).
Page "Study on 80 Gasoline Premixed Compression Ignition Engine"
(9534702) / Published May 1995, or
2-157220).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧
縮着火エンジンにおいては、自己着火時において着火時
期を決定するエンジン燃焼室内の混合気温度は、エンジ
ン運転条件や大気条件等によって大きく左右される。However, in the above-mentioned compression ignition engine, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, which determines the ignition timing at the time of self-ignition, largely depends on the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like.
【0005】従って、自己着火時において常に最適な着
火時期が得られるとは限らず、熱効率の低下を来すばか
りか、極端な場合はノッキングの発生によりエンジンに
悪影響を及ぼす。[0005] Therefore, the optimum ignition timing is not always obtained at the time of self-ignition, and not only the thermal efficiency is reduced, but in an extreme case, knocking is caused to adversely affect the engine.
【0006】本発明は、上記事情に鑑み、自己着火によ
る着火時期を適切に制御することが可能な圧縮着火エン
ジンの制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a control device for a compression ignition engine capable of appropriately controlling the ignition timing by self-ignition.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、所定運転領域の下で、点火
プラグの放電による火花点火によらず圧縮行程終期ない
し上死点付近で自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御
装置において、図1の基本構成図に示すように、燃焼室
内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在により
該イオンを介して流れるイオン電流に基づき着火時期を
検出する着火時期検出手段と、エンジン運転状態に基づ
いて目標着火時期を設定する目標着火時期設定手段と、
上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気
を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御
手段とを備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a predetermined operating region, the compression stroke is not terminated at the end of the compression stroke or near the top dead center regardless of spark ignition caused by discharge of a spark plug. In a control apparatus for a compression ignition engine that performs self-ignition, as shown in the basic configuration diagram of FIG. Ignition timing detection means for detecting the timing, target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on the engine operating state,
An intake heating control means for controlling intake heating means for heating intake air according to a result of comparison between the ignition timing and the target ignition timing is provided.
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記吸気加熱手段は、エンジンの排気ガス
を吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還
流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還
流量調整弁とからなり、上記吸気加熱制御手段は、上記
着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、上記排気
ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を減少し、着火
時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、排気ガス還流
量調整弁による排気ガス還流率を増加することを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the intake air heating means is interposed in the exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of the engine to the intake system, and in the exhaust gas recirculation passage. An exhaust gas recirculation amount adjusting valve for adjusting the exhaust gas recirculation rate, wherein the intake air heating control means is configured to control the exhaust gas recirculation by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve when the ignition timing is advanced from the target ignition timing. When the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased.
【0009】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、上記吸気加熱制御手段は、還流排気ガス或
いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、上記排気
ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加し
て、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移
行させることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the intake air heating control means uses the exhaust gas recirculation amount adjusting valve when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature. The exhaust gas recirculation rate is increased by a predetermined amount to shift from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition.
【0010】請求項4記載の発明は、請求項2或いは請
求項3記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、
上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガ
ス還流調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガ
ス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少し
て、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に移
行させることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the intake heating control means includes:
When the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening of the exhaust gas recirculation adjusting valve reaches a limit value, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is reduced by a predetermined amount, It is characterized by shifting from self-ignition to spark ignition by discharge of a spark plug.
【0011】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記吸気加熱手段は、排気ガス或いはエン
ジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる
吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器
による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気
用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路
を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁と
からなり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目
標着火時期よりも進角側のとき、上記加熱吸気量調整弁
による加熱吸気流量を減少し、着火時期が目標着火時期
よりも遅角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気
流量を増加することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the intake air heating means includes a heat exchanger for performing heat exchange with exhaust gas or heat generated by the engine, and a part of intake air flowing through the intake system. A heated intake passage which is introduced into the heat exchanger and returns the heated intake air after the heat exchange by the heat exchanger to the intake system; and a flow rate of the heated intake air which is interposed in the heated air passage and flows through the heated intake passage. The intake air heating control means adjusts the ignition intake timing by decreasing the heating intake air flow rate by the heating intake air amount adjustment valve when the ignition timing is advanced from the target ignition timing. When the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heating intake air flow rate by the heating intake air amount adjusting valve is increased.
【0012】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、上記吸気加熱制御手段は、エンジン温度が
所定温度に達したとき、上記加熱吸気量調整弁による加
熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点
火から自己着火に移行させることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the intake air heating control means increases the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjusting valve when the engine temperature reaches a predetermined temperature. It is characterized in that a transition from spark ignition by discharge of a spark plug to self-ignition is made.
【0013】請求項7記載の発明は、請求項5或いは請
求項6記載の発明において、上記吸気加熱制御手段は、
上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸
気量調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気
量調整弁による加熱吸気流量を減少して、自己着火から
点火プラグの放電による火花点火に移行させることを特
徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect or the sixth aspect, the intake air heating control means includes:
When the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the valve opening of the heated intake air amount adjustment valve reaches a limit value, the heated intake air flow rate by the heated intake air amount adjustment valve is reduced, and ignition is performed from self-ignition. It is characterized by shifting to spark ignition by discharge of the plug.
【0014】請求項8記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記吸気加熱手段は、吸気系に介装された
ヒータであり、上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期
が目標着火時期よりも進角側のとき、上記ヒータの発熱
量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のと
き、ヒータの発熱量を増加することを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the intake heating means is a heater interposed in an intake system, and the intake heating control means sets the ignition timing to a target ignition timing. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is decreased. When the ignition timing is more retarded than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is increased.
【0015】請求項9記載の発明は、請求項8記載の発
明において、上記吸気加熱制御手段は、エンジン温度が
所定温度に達したとき、上記ヒータ発熱量を増加して、
点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行さ
せることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the eighth aspect, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the intake heating control means increases the amount of heat generated by the heater.
It is characterized by shifting from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition.
【0016】請求項10記載の発明は、請求項8或いは
請求項9記載の発明において、上記吸気加熱制御手段
は、上記着火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒ
ータ発熱量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少
して、自己着火から点火プラグの放電による火花点火に
移行させることを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the invention of the eighth or ninth aspect, the intake heating control means is configured to determine that the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the heater heat generation value is at a limit value. , The amount of heat generated by the heater is reduced to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug.
【0017】請求項11記載の発明は、請求項4、請求
項7、請求項10記載の発明において、上記限界値は、
エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応
じて設定されることを特徴とする。According to the eleventh aspect, in the fourth, seventh, and tenth aspects, the limit value is
It is set according to at least one of the engine load and the engine speed.
【0018】請求項12記載の発明は、請求項1ないし
請求項11記載の発明において、上記目標着火時期は、
エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応
じて設定されることを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the first to eleventh aspects, the target ignition timing is
It is set according to at least one of the engine load and the engine speed.
【0019】請求項13記載の発明は、請求項1ないし
請求項12記載の発明において、上記目標着火時期は、
エンジン温度に応じて補正されることを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the target ignition timing is
It is characterized by being corrected according to the engine temperature.
【0020】すなわち、請求項1記載の発明では、燃焼
室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在によ
り該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて着火時
期を検出すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標
着火時期を設定する。そして、上記着火時期と目標着火
時期との比較結果に応じて、吸気を加熱するための吸気
加熱手段を制御し、吸気温度を制御する。従って、この
吸気温度の制御によって、エンジン運転状態に対応する
目標着火時期を得るに適切なエンジン燃焼室内の混合気
温度を得ることができ、その結果、エンジン運転条件や
大気条件等が変化しても、自己着火による着火時期を、
エンジン運転状態に適合する目標着火時期すなわち最適
時期に制御することが可能となる。That is, according to the first aspect of the present invention, the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites, the ignition timing is detected based on the ion current flowing through the ions due to the presence of the ions of the combustion gas, and the engine operating state is detected. The target ignition timing is set based on. Then, according to the result of comparison between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled to control the intake air temperature. Therefore, by controlling the intake air temperature, it is possible to obtain the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber that is appropriate for obtaining the target ignition timing corresponding to the engine operating state. As a result, the engine operating conditions and atmospheric conditions change. Also, the ignition timing by self-ignition,
It is possible to control the target ignition timing, that is, the optimal timing, which matches the engine operating state.
【0021】その際、請求項2記載の発明では、上記吸
気加熱手段として、エンジンの排気ガスを吸気系に還流
する排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装さ
れ排気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とか
らなる排気ガス還流装置を採用する。そして、上記着火
時期が目標着火時期よりも進角側のとき、排気ガス還流
量調整弁による排気ガス還流率を減少制御して、吸気温
度を低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度
を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。ま
た、着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、
排気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加制御
して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内
の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角
化する。In this case, according to the second aspect of the present invention, as the intake air heating means, an exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of the engine to the intake system, and an exhaust gas recirculation rate interposed in the exhaust gas recirculation passage are provided. An exhaust gas recirculation device including an exhaust gas recirculation amount adjusting valve to be adjusted is employed. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate is controlled to decrease by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve to lower the intake air temperature, thereby reducing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber. The ignition timing by self-ignition is retarded. Also, when the ignition timing is more retarded than the target ignition timing,
By increasing the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve to increase the intake air temperature, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is increased, and the ignition timing by self-ignition is advanced.
【0022】また、請求項3記載の発明では、還流排気
ガス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、排
気ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加
して、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に
移行させる。According to the third aspect of the present invention, when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased by a predetermined amount, so that the ignition plug A transition is made from spark ignition by discharge to self-ignition.
【0023】更に、請求項4記載の発明では、上記着火
時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量
調整弁の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流
量調整弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己
着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させ
る。Further, according to the present invention, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the opening degree of the exhaust gas recirculation amount adjusting valve reaches a limit value, the exhaust gas recirculation amount is reduced. The exhaust gas recirculation rate by the regulating valve is reduced by a predetermined amount, and the mode is shifted from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug.
【0024】請求項5記載の発明では、吸気加熱手段と
して、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行う熱
交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換器に
導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸気を
上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用通路
に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量を調
整する加熱吸気量調整弁とからなる吸気加熱装置を採用
する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも進角
側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気量を減少制
御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼室
内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期を遅
角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも遅角
側のときには、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を
増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン
燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時
期を進角化する。According to a fifth aspect of the present invention, as the intake air heating means, a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or heat generated by the engine, and a part of the intake air flowing through the intake system is introduced into the heat exchanger. A heated air intake passage for returning heated air after heat exchange by the heat exchanger to the intake system, a heated air intake amount adjusting valve interposed in the heated air passage and adjusting a flow rate of the heated air flowing through the heated air intake passage; An intake air heating device consisting of When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is reduced by controlling the amount of heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve to decrease the intake air temperature. The ignition timing by self-ignition is retarded. Further, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heating intake air flow rate is controlled to be increased by the heating intake air amount adjustment valve to increase the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, The ignition timing by self-ignition is advanced.
【0025】また、請求項6記載の発明では、エンジン
温度が所定温度に達したとき、加熱吸気量調整弁による
加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花
点火から自己着火に移行させる。According to the sixth aspect of the present invention, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve is increased to shift from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition. .
【0026】更に、請求項7記載の発明では、上記着火
時期が目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整
弁の弁開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁
による加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラ
グの放電による火花点火に移行させる。Further, in the present invention, when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the valve opening of the heated intake air amount adjustment valve reaches a limit value, the heated air intake amount adjustment valve , The flow rate of the heated intake air is reduced to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug.
【0027】請求項8記載の発明では、吸気加熱手段と
して、吸気系に介装されたヒータを採用する。そして、
上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、ヒー
タの発熱量を減少制御して、吸気温度を低下させること
で、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己着火
による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が目標
着火時期よりも遅角側のときには、ヒータの発熱量を増
加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃
焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期
を進角化する。According to the present invention, a heater interposed in the intake system is employed as the intake heating means. And
When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is controlled to decrease to lower the intake air temperature, thereby lowering the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, and reducing the ignition timing due to self-ignition. Retard. When the ignition timing is more retarded than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is controlled to increase to increase the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, and causing the ignition timing due to self-ignition. Is advanced.
【0028】また、請求項9記載の発明では、エンジン
温度が所定温度に達したとき、ヒータの発熱量を増加し
て、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移
行させる。According to the ninth aspect of the present invention, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the calorific value of the heater is increased to shift from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition.
【0029】更に、請求項10記載の発明では、上記着
火時期が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータの発熱
量が限界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自
己着火から点火プラグの放電による火花点火に移行させ
る。Further, in the invention according to claim 10, when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the calorific value of the heater reaches a limit value, the calorific value of the heater is reduced to reduce the self-ignition. Shift to spark ignition by discharge of the spark plug.
【0030】請求項11記載の発明では、上記限界値
を、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方
に応じて設定する。In the eleventh aspect, the limit value is set according to at least one of an engine load and an engine speed.
【0031】請求項12記載の発明では、上記目標着火
時期をエンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一
方に応じて設定する。また、請求項13記載の発明で
は、上記目標着火時期をエンジン温度に応じて補正す
る。In the twelfth aspect, the target ignition timing is set in accordance with at least one of the engine load and the engine speed. In the invention according to claim 13, the target ignition timing is corrected according to the engine temperature.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図2〜図18は本発明の実施の第
1形態を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 to 18 show a first embodiment of the present invention.
【0033】先ず、図14に基づいて圧縮着火エンジン
の概略構成について説明する。符号1は圧縮着火エンジ
ンの一例としての自動車等の車輌用の圧縮着火エンジン
であり、図においては水平対向型4サイクル4気筒ガソ
リンエンジンを示す。First, a schematic configuration of the compression ignition engine will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a compression ignition engine for a vehicle such as an automobile as an example of the compression ignition engine. In the figure, a horizontal opposed 4-cycle 4-cylinder gasoline engine is shown.
【0034】本実施の形態においては、この圧縮着火エ
ンジン(以下、単に「エンジン」と略記する)1は、吸
気加熱手段の一例として後述する排気ガス還流装置25
を採用し、排気ガス還流による吸気加熱と高圧縮比(例
えば、本実施の形態においては、圧縮比=11〜12)
とにより燃焼室内での混合気の温度を上昇させ、所定の
運転領域において、点火プラグの放電による火花点火す
なわち強制点火によらず、圧縮行程終期ないし上死点付
近で自己点火いわゆる自己着火を行う。In the present embodiment, the compression ignition engine (hereinafter simply referred to as "engine") 1 is an exhaust gas recirculation device 25 described below as an example of intake air heating means.
And a high compression ratio (for example, in the present embodiment, compression ratio = 11 to 12).
This raises the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber, and performs self-ignition at the end of the compression stroke or near the top dead center in a predetermined operating region without spark ignition by discharge of the spark plug, that is, forced ignition. .
【0035】このエンジン1のシリンダブロック1aの
左右両バンクには、シリンダヘッド2がそれぞれ設けら
れ、各シリンダヘッド2に吸気ポート2aと排気ポート
2bが形成されている。A cylinder head 2 is provided in each of the left and right banks of a cylinder block 1a of the engine 1. Each cylinder head 2 has an intake port 2a and an exhaust port 2b.
【0036】このエンジン1の吸気系は、各吸気ポート
2aにインテークマニホルド3が連通され、このインテ
ークマニホルド3に各気筒の吸気通路が集合するエアチ
ャンバ4を介してスロットルチャンバ5が連通され、更
に、このスロットルチャンバ5の上流側に吸気管6を介
してエアクリーナ7が取り付けられ、このエアクリーナ
7がエアインテークチャンバ8に連通されている。In the intake system of the engine 1, an intake manifold 3 is communicated with each intake port 2a, and a throttle chamber 5 is communicated with the intake manifold 3 via an air chamber 4 in which intake passages of respective cylinders are gathered. An air cleaner 7 is attached to the upstream side of the throttle chamber 5 via an intake pipe 6, and the air cleaner 7 is connected to the air intake chamber 8.
【0037】また、上記スロットルチャンバ5には、ア
クセルペダルに連動するスロットル弁5aが設けられて
いる。上記吸気管6には、スロットル弁5aをバイパス
するバイパス通路9が接続され、このバイパス通路9
に、アイドル時にその弁開度によって該バイパス通路9
を流れるバイパス空気量を調整することでアイドル回転
数を制御するアイドル回転数制御弁(ISC弁)10が
介装されている。The throttle chamber 5 is provided with a throttle valve 5a linked to an accelerator pedal. The intake pipe 6 is connected to a bypass passage 9 that bypasses the throttle valve 5a.
At the time of idling, the bypass passage 9 depends on the valve opening.
An idle speed control valve (ISC valve) 10 for controlling the idle speed by adjusting the amount of bypass air flowing through the engine is provided.
【0038】さらに、上記インテークマニホルド3の各
気筒の吸気ポート2aの直上流にインジェクタ11が配
設されている。上記インジェクタ11は燃料供給路12
を介して燃料タンク13に連通されており、この燃料タ
ンク13にはインタンク式の燃料ポンプ14が設けられ
ている。この燃料ポンプ14からの燃料は、上記燃料供
給路12に介装された燃料フィルタ15を経て上記イン
ジェクタ11及びプレッシャレギュレータ16に圧送さ
れ、このプレッシャレギュレータ16から上記燃料タン
ク13にリターンされて上記インジェクタ11への燃料
圧力が所定の圧力に調圧される。Further, an injector 11 is disposed immediately upstream of the intake port 2a of each cylinder of the intake manifold 3. The injector 11 has a fuel supply path 12
The fuel tank 13 is provided with an in-tank type fuel pump 14. The fuel from the fuel pump 14 is pressure-fed to the injector 11 and the pressure regulator 16 via a fuel filter 15 interposed in the fuel supply passage 12, and is returned from the pressure regulator 16 to the fuel tank 13 to be returned to the fuel tank 13. The fuel pressure to 11 is regulated to a predetermined pressure.
【0039】一方、上記シリンダヘッド2の各気筒毎
に、先端の放電電極18aを燃焼室17に露呈する点火
プラグ18が取り付けられ、この点火プラグ18に、各
気筒毎に配設された点火コイル19を介してイグナイタ
20が接続されている。On the other hand, an ignition plug 18 for exposing the discharge electrode 18a at the tip end to the combustion chamber 17 is attached to each cylinder of the cylinder head 2, and an ignition coil provided for each cylinder is attached to the ignition plug 18. An igniter 20 is connected via 19.
【0040】また、エンジン1の排気系としては、上記
シリンダヘッド2の各排気ポート2bに連通するエキゾ
ーストマニホルド21の集合部に排気管22が連通さ
れ、この排気管22に触媒コンバータ23が介装されて
マフラ24に連通されている。In the exhaust system of the engine 1, an exhaust pipe 22 is communicated with a collection portion of an exhaust manifold 21 which communicates with each exhaust port 2b of the cylinder head 2, and a catalytic converter 23 is interposed in the exhaust pipe 22. And is communicated with the muffler 24.
【0041】一方、エンジン1には、排気ガス還流(以
下、「EGR」と略称する)を行うためのEGR装置2
5が設けられている。このEGR装置25は、シリンダ
ヘッド2の少なくとも1つの上記排気ポート2bからス
ロットル弁5a下流のエアチャンバ4に排気ガスを還流
させるEGR通路26が接続され、このEGR通路26
に、排気ガス還流量調整弁の一例として、内蔵したステ
ッピングモータによって駆動されるステッピングモータ
駆動式のEGR弁27が介装されている。このEGR弁
27の制御量は、後述する電子制御装置50(図18参
照)によって演算される。そして、この制御量に対応し
て該電子制御装置50から出力される駆動信号に応じて
ステッピングモータが作動し、ステッピングモータの作
動によってEGR弁27の弁開度が調整される。On the other hand, the engine 1 has an EGR device 2 for recirculating exhaust gas (hereinafter abbreviated as “EGR”).
5 are provided. The EGR device 25 is connected to an EGR passage 26 for recirculating exhaust gas from at least one of the exhaust ports 2b of the cylinder head 2 to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a.
A stepping motor drive type EGR valve 27 driven by a built-in stepping motor is interposed as an example of the exhaust gas recirculation amount adjusting valve. The control amount of the EGR valve 27 is calculated by an electronic control unit 50 (see FIG. 18) described later. Then, the stepping motor operates according to the drive signal output from the electronic control device 50 in accordance with the control amount, and the valve opening of the EGR valve 27 is adjusted by the operation of the stepping motor.
【0042】尚、本実施の形態においては、上記制御量
が00Hのとき、EGR弁27が全閉となり排気ガスの
還流、すなわちEGRが停止され、制御量がFFHのと
き、EGR弁27は全開となる。そして、制御量が00
H〜FFHの間で設定され、この制御量に対応した駆動
信号に応じてEGR弁27の弁開度が調整されて、EG
R量すなわちEGR率が制御される。In this embodiment, when the control amount is 00H, the EGR valve 27 is fully closed and the exhaust gas is recirculated, that is, EGR is stopped. When the control amount is FFH, the EGR valve 27 is fully opened. Becomes And the control amount is 00
H to FFH, and the valve opening of the EGR valve 27 is adjusted in accordance with the drive signal corresponding to the control amount.
The R amount, that is, the EGR rate is controlled.
【0043】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。Next, sensors for detecting the operating state of the engine will be described.
【0044】符号30は、絶対圧センサであり、吸気管
圧力/大気圧切換ソレノイド弁31の切換えに応じて上
記エアチャンバ4と大気とに選択的に連通し、スロット
ル弁5a下流の実吸気管圧力としてエアチャンバ4内の
吸気圧と、大気圧とを絶対圧で検出する。また、上記吸
気管6の上記エアクリーナ7の直下流に、ホットワイヤ
或いはホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量セン
サ32が介装され、更に、上記スロットルチャンバ5に
設けられたスロットル弁5aに、スロットル開度センサ
33aとスロットル弁5aの全閉でONするアイドルス
イッチ33bとを内蔵したスロットルセンサ33が連設
されている。Reference numeral 30 denotes an absolute pressure sensor, which selectively communicates with the air chamber 4 and the atmosphere in accordance with switching of the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 31, and which is connected to the actual intake pipe downstream of the throttle valve 5a. As the pressure, the intake pressure in the air chamber 4 and the atmospheric pressure are detected by absolute pressure. Further, a thermal intake air amount sensor 32 using a hot wire or a hot film is interposed immediately downstream of the air cleaner 7 in the intake pipe 6, and a throttle valve 5a provided in the throttle chamber 5 is provided. A throttle sensor 33 having a built-in throttle opening sensor 33a and an idle switch 33b that is turned on when the throttle valve 5a is fully closed is provided in series.
【0045】また、エンジン1のシリンダブロック1a
にノックセンサ34が取り付けられていると共に、シリ
ンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路3
5に冷却水温センサ36が臨まされ、上記触媒コンバー
タ23の上流に空燃比センサの一例としてO2 センサ3
7が配設されている。The cylinder block 1a of the engine 1
A knock sensor 34 is attached to the cooling water passage 3 communicating the left and right banks of the cylinder block 1a.
5, a cooling water temperature sensor 36 is provided, and an O2 sensor 3 is provided upstream of the catalytic converter 23 as an example of an air-fuel ratio sensor.
7 are provided.
【0046】更に、上記EGR通路26に該EGR通路
26を流れる還流排気ガス(以下、「EGRガス」と称
する)の温度を検出するEGRガス温度センサ38が介
装されている。Further, an EGR gas temperature sensor 38 for detecting the temperature of the recirculated exhaust gas (hereinafter referred to as "EGR gas") flowing through the EGR passage 26 is provided in the EGR passage 26.
【0047】また、エンジン1のクランクシャフト39
に軸着するクランクロータ40の外周に、クランク角セ
ンサ41が対設され、更に、クランクシャフト39に対
して1/2回転するカムシャフト42に連設するカムロ
ータ43に、気筒判別用のカム角センサ44が対設され
ている。The crankshaft 39 of the engine 1
A crank angle sensor 41 is provided on an outer periphery of a crank rotor 40 which is axially mounted on the cam shaft 42. Further, a cam rotor 43 connected to a cam shaft 42 which makes a half rotation with respect to the crank shaft 39 has a cam angle for cylinder discrimination. A sensor 44 is provided opposite.
【0048】上記クランクロータ40は、図15に示す
ように、その外周に突起40a,40b,40cが形成
され、これらの各突起40a,40b,40cが、各気
筒(#1,#2気筒と#3,#4気筒)の圧縮上死点前
(BTDC)θ1,θ2,θ3の位置に形成されている。
本実施の形態においては、θ1=97°CA,θ2=65
°CA,θ3=10°CAである。As shown in FIG. 15, the crank rotor 40 has projections 40a, 40b, and 40c formed on the outer periphery thereof, and these projections 40a, 40b, and 40c are connected to the cylinders (# 1 and # 2 cylinders). (# 3, # 4 cylinders) before compression top dead center (BTDC) θ1, θ2, θ3.
In the present embodiment, θ1 = 97 ° CA, θ2 = 65
° CA, θ3 = 10 ° CA.
【0049】また、図16に示すように、上記カムロー
タ43の外周には、気筒判別用の突起43a,43b,
43cが形成され、突起43aが#3,#4気筒の圧縮
上死点後(ATDC)θ4の位置に形成され、突起43
bが3個の突起で構成されて最初の突起が#1気筒のA
TDCθ5の位置に形成されている。更に、突起43c
が2個の突起で構成され、最初の突起が#2気筒のAT
DCθ6の位置に形成されている。本実施の形態におい
ては、θ4=20°CA,θ5=5°CA,θ6=20°
CAである。As shown in FIG. 16, on the outer periphery of the cam rotor 43, protrusions 43a, 43b,
43c is formed, and the protrusion 43a is formed at a position θ4 after the compression top dead center (ATDC) of the # 3 and # 4 cylinders.
b is composed of three protrusions, and the first protrusion is A of the # 1 cylinder.
It is formed at the position of TDCθ5. Further, the projection 43c
Is composed of two projections, and the first projection is the AT of the # 2 cylinder.
It is formed at the position of DCθ6. In the present embodiment, θ4 = 20 ° CA, θ5 = 5 ° CA, θ6 = 20 °
CA.
【0050】そして、図11のタイムチャートに示すよ
うに、エンジン運転に伴いクランクシャフト39及びカ
ムシャフト42の回転により上記クランクロータ40及
びカムロータ43が回転して、クランクロータ40の各
突起が上記クランク角センサ41によって検出され、ク
ランク角センサ41からθ1,θ2,θ3(BTDC97
°,65°,10°)の各クランクパルスがエンジン1
/2回転(180°CA)毎に出力される。一方、θ3
クランクパルスとθ1クランクパルスとの間で上記カム
ロータ43の各突起が上記カム角センサ44によって検
出され、カム角センサ44から所定数のカムパルスが出
力される。As shown in the time chart of FIG. 11, the crank rotor 40 and the cam rotor 43 are rotated by the rotation of the crankshaft 39 and the camshaft 42 in accordance with the operation of the engine, and each projection of the crank rotor 40 is Detected by the angle sensor 41 and detected from the crank angle sensor 41 by θ1, θ2, θ3 (BTDC97
°, 65 °, 10 °) of the engine 1
Output every 1/2 rotation (180 ° CA). On the other hand, θ3
Each protrusion of the cam rotor 43 is detected by the cam angle sensor 44 between the crank pulse and the θ1 crank pulse, and the cam angle sensor 44 outputs a predetermined number of cam pulses.
【0051】そして、後述の電子制御装置50(図18
参照)において、上記クランク角センサ41から出力さ
れるクランクパルスの入力間隔時間Tθに基づいてエン
ジン回転数NEを算出し、また、各気筒の燃焼行程順
(例えば、#1気筒→#3気筒→#2気筒→#4気筒)
と、上記カム角センサ44からのカムパルスをカウンタ
によって計数した値とのパターンに基づいて、燃料噴射
対象気筒や点火対象気筒等の気筒判別を行う。Then, an electronic control unit 50 described later (FIG. 18)
), The engine speed NE is calculated based on the input interval time Tθ of the crank pulse output from the crank angle sensor 41, and the combustion stroke of each cylinder is determined (for example, # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder)
Based on the pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 44 and the value counted by the counter, the cylinders such as the fuel injection target cylinder and the ignition target cylinder are determined.
【0052】また、図14において符号45は、燃焼室
17内の混合気に着火して、その火炎により点火プラグ
18の放電電極18a間の放電間隙に燃焼ガスのイオン
が存在するとき、このイオンを介して流れるイオン電流
を検出するイオン電流検出回路である。本実施の形態に
おいては、特定気筒(例えば、#1気筒)にのみ対応し
てイオン電流検出回路45が配設されるが、全気筒に対
してそれぞれイオン電流検出回路を配設するようにして
もよい。In FIG. 14, reference numeral 45 indicates that when the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is ignited and the flame causes combustion gas ions to be present in the discharge gap between the discharge electrodes 18a of the ignition plug 18, this ion Is an ion current detection circuit for detecting an ion current flowing through the circuit. In the present embodiment, the ion current detection circuit 45 is provided only for a specific cylinder (for example, # 1 cylinder), but the ion current detection circuit is provided for all cylinders. Is also good.
【0053】このイオン電流検出回路45は、図17に
示すように、高圧電源46により高電圧(例えば、50
0V)のイオン電流電源が与えられ、この高圧電源46
と、点火コイル19の2次側及び点火プラグ18の放電
電極18aの接続間との間に、イオン電流検出用抵抗R
及び逆流防止用のダイオードDを直列接続し、更に上記
イオン電流検出用抵抗抵抗Rに電圧センサ45aを並列
接続して構成される。尚、図17において、符号60は
電源リレーであり、イグニッションスイッチ(同図にお
いてはIGで示す)のONによってONし、電子制御装
置50及び点火コイル19等に電源が与えられる。As shown in FIG. 17, the ionic current detection circuit 45 uses a high voltage power supply 46 to supply a high voltage (for example, 50 V).
0V) is supplied to the high-voltage power supply 46.
Between the secondary side of the ignition coil 19 and the connection between the discharge electrode 18a of the ignition plug 18 and the ion current detection resistor R
And a diode D for backflow prevention is connected in series, and a voltage sensor 45a is connected in parallel to the ion current detection resistor R. In FIG. 17, reference numeral 60 denotes a power relay, which is turned on by turning on an ignition switch (indicated by IG in FIG. 17), and power is supplied to the electronic control unit 50, the ignition coil 19 and the like.
【0054】ここで、高圧電源46によりイオン電流検
出回路45を介して点火プラグ18に直流電圧を印加す
ると、正常着火してその火炎により点火プラグ18の放
電電極18a間に燃焼ガスのイオンが存在するとき、こ
のイオンを介してイオン電流が流れる。従って、イオン
電流が流れると、上記イオン電流検出回路45のイオン
電流検出用抵抗Rの両端子間に電位差が生じ、この電位
差を電圧センサ45aで検出することで、イオン電流を
検出することができる。Here, when a DC voltage is applied to the ignition plug 18 from the high-voltage power supply 46 via the ion current detection circuit 45, normal ignition occurs and the flame causes ions of the combustion gas to be present between the discharge electrodes 18a of the ignition plug 18. Then, an ion current flows through the ions. Therefore, when the ion current flows, a potential difference is generated between both terminals of the ion current detection resistor R of the ion current detection circuit 45, and the ion current can be detected by detecting the potential difference with the voltage sensor 45a. .
【0055】尚、このイオン電流検出回路については、
特開平6−241108号公報等により周知である。Incidentally, this ion current detecting circuit is as follows.
It is well-known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-241108.
【0056】図12に、上記イオン電流検出回路45の
電圧センサ45aの出力電圧、すなわちイオン電流検出
回路45により検出されるイオン電流のタイムチャート
を示す。電子制御装置50からイグナイタ20を介して
パルス波形の点火信号が出力されると(図11参照)、
点火コイル19の一次側に一次電流が流れる。そして、
点火信号の立下がりにより一次電流が遮断し(ドエルカ
ット)、点火コイルの2次側に高圧の二次電圧が誘起さ
れ、点火プラグ18の放電電極18a間が絶縁破壊され
て火花放電(スパーク)が行われる。そして、この点火
火花によるイオン電流が流れる。FIG. 12 shows a time chart of the output voltage of the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45, that is, the ion current detected by the ion current detection circuit 45. When an ignition signal having a pulse waveform is output from the electronic control device 50 via the igniter 20 (see FIG. 11),
A primary current flows through the primary side of the ignition coil 19. And
The fall of the ignition signal cuts off the primary current (dwell cut), induces a high-voltage secondary voltage on the secondary side of the ignition coil, and causes insulation breakdown between the discharge electrodes 18a of the ignition plug 18 to cause spark discharge (spark). Is performed. Then, an ionic current flows due to the ignition spark.
【0057】尚、点火プラグ18の放電による火花点火
すなわち強制点火によらず、圧縮行程終期ないし上死点
付近で自己点火いわゆる自己着火を行う圧縮着火制御時
には、点火信号が出力されず(図11参照)、このとき
には、点火火花によるイオン電流は発生しない。It should be noted that an ignition signal is not output during compression ignition control in which self-ignition is performed at the end of the compression stroke or near the top dead center regardless of spark ignition by discharge of the ignition plug 18, that is, forced ignition (FIG. 11). At this time, no ion current is generated by the ignition spark.
【0058】そして、火花点火或いは自己点火によっ
て、燃焼室17内の混合気に着火して、その火炎により
点火プラグ18の放電電極18a間に燃焼ガスのイオン
が存在するとき、このイオンを介してイオン電流が流れ
る。Then, when the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is ignited by spark ignition or self-ignition, and when the combustion gas ions are present between the discharge electrodes 18a of the ignition plug 18 by the flame, the combustion gas is ignited through these ions. Ion current flows.
【0059】従って、このイオン電流をイオン電流検出
回路45により検出し、イオン電流検出回路45の電圧
センサ45aの出力電圧を電子制御装置50に入力し、
この電圧値を電子制御装置50においてモニタすること
で、着火時期を判断することが可能である。Accordingly, this ion current is detected by the ion current detection circuit 45, and the output voltage of the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45 is input to the electronic control unit 50.
By monitoring this voltage value in the electronic control unit 50, it is possible to determine the ignition timing.
【0060】次に、電子制御系の回路構成について説明
する。Next, the circuit configuration of the electronic control system will be described.
【0061】上記EGR弁27、インジェクタ11、点
火プラグ18、ISC弁10等のアクチュエータ類に対
する制御量の演算、この制御量に対応する駆動信号の出
力、すなわち吸気温度制御を含むEGR制御、燃料噴射
制御、点火制御、アイドル回転数制御等のエンジン制御
は、図18に示す電子制御装置(ECU)50によって
行われる。Calculation of control amounts for actuators such as the EGR valve 27, the injector 11, the ignition plug 18, the ISC valve 10, etc., output of a drive signal corresponding to the control amounts, that is, EGR control including intake air temperature control, fuel injection Engine control such as control, ignition control, and idle speed control is performed by an electronic control unit (ECU) 50 shown in FIG.
【0062】上記ECU50は、CPU51、ROM5
2、RAM53、バックアップRAM54、カウンタ・
タイマ群55、及びI/Oインターフェイス56がバス
ラインを介して互いに接続されるマイクロコンピュータ
を中心として構成され、各部に安定化電源を供給する定
電圧回路57、上記I/Oインターフェイス56に接続
される駆動回路58及びA/D変換器59等の周辺回路
が内蔵されている。The ECU 50 comprises a CPU 51, a ROM 5
2, RAM53, backup RAM54, counter
A timer group 55 and an I / O interface 56 are mainly configured by a microcomputer connected to each other via a bus line, and are connected to the constant voltage circuit 57 for supplying a stabilized power to each unit, and to the I / O interface 56. And a peripheral circuit such as an A / D converter 59.
【0063】尚、上記カウンタ・タイマ群55は、フリ
ーランカウンタ、カム角センサ信号(カムパルス)の入
力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タイ
マ、点火用タイマ、定期割り込みを発生させるための定
期割り込み用タイマ、クランク角センサ信号(クランク
パルス)の入力間隔計時用タイマ、エンジン始動後の経
過時間を計時する始動後時間計時用タイマ、着火時期を
計時するための着火時期計時用タイマ、及びシステム異
常監視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜
上総称するものであり、その他、各種のソフトウエアカ
ウンタ・タイマが用いられる。The counter / timer group 55 includes various counters such as a free-run counter, a counter for counting the input of a cam angle sensor signal (cam pulse), a fuel injection timer, an ignition timer, and a timer for generating a periodic interrupt. A timer for periodic interruption, a timer for measuring an input interval of a crank angle sensor signal (crank pulse), a timer for measuring an elapsed time after starting the engine, a timer for measuring a post-start time, a timer for measuring an ignition timing for measuring an ignition timing, and Various timers such as a watchdog timer for monitoring a system abnormality are generically referred to for convenience, and other various software counter / timers are used.
【0064】上記定電圧回路57は、2回路のリレー接
点を有する電源リレー60の第1のリレー接点を介して
バッテリ61に接続され、バッテリ61に、上記電源リ
レー60のリレーコイルがイグニッションスイッチ62
を介して接続されている。また、上記定電圧回路57
は、直接、上記バッテリ61に接続されており、イグニ
ッションスイッチ62がONされて電源リレー60の接
点が閉となるとECU50内の各部へ電源を供給する一
方、上記イグニッションスイッチ62のON,OFFに
拘らず、常時、上記バックアップRAM54にバックア
ップ用の電源を供給する。更に、上記バッテリ61に
は、燃料ポンプリレー63のリレー接点を介して燃料ポ
ンプ14が接続されている。尚、上記電源リレー60の
第2のリレー接点には、上記バッテリ51から上記点火
コイル19を含む各アクチュエータに電源を供給するた
めの電源線が接続されている。The constant voltage circuit 57 is connected to a battery 61 via a first relay contact of a power relay 60 having two relay contacts, and a relay coil of the power relay 60 is connected to an ignition switch 62 by the battery 61.
Connected through. Further, the constant voltage circuit 57
Is connected directly to the battery 61. When the ignition switch 62 is turned on and the contact of the power supply relay 60 is closed, power is supplied to each part in the ECU 50, while the ignition switch 62 is turned on and off. Instead, the backup power is always supplied to the backup RAM 54. Further, the fuel pump 14 is connected to the battery 61 via a relay contact of a fuel pump relay 63. A power supply line for supplying power from the battery 51 to each actuator including the ignition coil 19 is connected to a second relay contact of the power supply relay 60.
【0065】上記I/Oインターフェイス56の入力ポ
ートには、アイドルスイッチ33b、ノックセンサ3
4、クランク角センサ41、カム角センサ44、車速を
検出するための車速センサ47、及び始動状態を検出す
るためにスタータスイッチ48が接続されており、更
に、上記A/D変換器59を介して、絶対圧センサ3
0、吸入空気量センサ32、スロットル開度センサ33
a、冷却水温センサ36、O2センサ37、EGRガス
温度センサ38、及び電圧センサ45aが接続されると
共に、バッテリ電圧VBが入力されてモニタされる。The input ports of the I / O interface 56 are connected to the idle switch 33 b and the knock sensor 3.
4. A crank angle sensor 41, a cam angle sensor 44, a vehicle speed sensor 47 for detecting a vehicle speed, and a starter switch 48 for detecting a starting state are connected, and further via the A / D converter 59. And absolute pressure sensor 3
0, intake air amount sensor 32, throttle opening sensor 33
a, a coolant temperature sensor 36, an O2 sensor 37, an EGR gas temperature sensor 38, and a voltage sensor 45a are connected, and a battery voltage VB is input and monitored.
【0066】一方、上記I/Oインターフェイス56の
出力ポートには、上記燃料ポンプリレー63のリレーコ
イル、ISC弁10、インジェクタ11、EGR弁2
7、及び吸気管圧力/大気圧切換ソレノイド弁31が上
記駆動回路58を介して接続されると共に、イグナイタ
20が接続されている。On the other hand, the output port of the I / O interface 56 is connected to the relay coil of the fuel pump relay 63, the ISC valve 10, the injector 11, the EGR valve 2
7, and the intake pipe pressure / atmospheric pressure switching solenoid valve 31 are connected via the drive circuit 58, and the igniter 20 is connected.
【0067】上記CPU51では、ROM52に記憶さ
れている制御プログラムに従って、I/Oインターフェ
イス56を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの
検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、RAM53に
格納される各種データ、及びバックアップRAM54に
格納されている各種学習値データ,ROM52に記憶さ
れている固定データ等に基づき、EGR弁27に対する
制御量、燃料噴射量、点火時期、ISC弁10に対する
駆動信号のデューティ比等を演算し、吸気温度制御を含
むEGR制御、燃料噴射制御、点火制御、アイドル回転
数制御等のエンジン制御を行う。In accordance with the control program stored in the ROM 52, the CPU 51 processes the detection signals from the sensors and switches, which are input via the I / O interface 56, the battery voltage, and the like, and stores them in the RAM 53. Based on various data, various learning value data stored in the backup RAM 54, fixed data stored in the ROM 52, and the like, the control amount for the EGR valve 27, the fuel injection amount, the ignition timing, the duty of the drive signal for the ISC valve 10, A ratio is calculated to perform engine control such as EGR control including intake air temperature control, fuel injection control, ignition control, idle speed control, and the like.
【0068】このようなエンジン制御系において、EC
U50では、燃焼室17内の混合気が自己着火して、そ
の火炎による燃焼ガスのイオンの存在により該イオンを
介して流れるイオン電流に基づいて着火時期τAを検出
すると共に、エンジン運転状態に基づいて目標着火時期
τTAGTを設定する。そして、上記着火時期τAと目標着
火時期τTAGTとの比較結果に応じてEGR弁27を制御
し、還流排気ガスにより吸気温度を制御する。すなわ
ち、この吸気温度の制御によって、エンジン運転状態に
対応する目標着火時期τTAGTを得るに適切なエンジン燃
焼室17内の混合気温度を得ることができ、その結果、
エンジン運転条件や大気条件等が変化しても、自己着火
による着火時期τAを、エンジン運転状態に適合する目
標着火時期τTAGTすなわち最適着火時期に制御すること
が可能となる。In such an engine control system, EC
In U50, the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 self-ignites, the ignition timing τA is detected based on the ion current flowing through the combustion gas due to the presence of the ions of the combustion gas, and based on the engine operating state. To set the target ignition timing τTAGT. Then, the EGR valve 27 is controlled according to the comparison result between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT, and the intake air temperature is controlled by the recirculated exhaust gas. That is, by controlling the intake air temperature, it is possible to obtain the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber 17 that is appropriate for obtaining the target ignition timing τTAGT corresponding to the engine operating state.
Even if the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change, the ignition timing τA due to self-ignition can be controlled to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operation state, that is, the optimal ignition timing.
【0069】より詳細には、本実施の形態においては、
上記着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側の
とき、EGR弁27によるEGR率を減少制御して、吸
気温度を低下させることで、燃焼室17内の混合気温度
を低下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。ま
た、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側の
ときには、EGR弁27によるEGR率を増加制御し
て、吸気温度を上昇させることで、燃焼室17内の混合
気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化す
る。More specifically, in this embodiment,
When the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, the EGR rate is controlled by the EGR valve 27 to decrease the intake air temperature, thereby lowering the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17, The ignition timing by ignition is retarded. When the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT, the EGR rate is controlled by the EGR valve 27 to increase the intake air temperature, so that the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is increased. The ignition timing by self-ignition is advanced.
【0070】また、EGRガス温度が所定温度に達し
て、EGRにより吸気温度を上昇させることで自己着火
に移行することが可能と判断されるとき、EGR弁27
によるEGR率を所定量増加して、吸気温度を上昇制御
し燃焼室17内の混合気の温度を上昇させ、点火プラグ
18の放電による火花点火から自己着火に移行させる。
すなわち、EGRガス温度が上昇し、自己着火時の着火
時期τAをEGRによる吸気温度制御によって制御する
ことが可能となったとき、点火プラグ18の放電による
火花点火から自己着火に移行させる。When the EGR gas temperature reaches a predetermined temperature and it is determined that it is possible to shift to self-ignition by increasing the intake air temperature by EGR, the EGR valve 27
Is increased by a predetermined amount, the intake air temperature is controlled to rise, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is raised, and the spark plug 18 discharges to shift from self-ignition to spark ignition.
That is, when the EGR gas temperature rises and the ignition timing τA at the time of self-ignition can be controlled by the intake air temperature control by the EGR, a transition is made from spark ignition by discharge of the spark plug 18 to self-ignition.
【0071】更に、自己着火時において、上記着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つEGR弁
27の弁開度が限界値に達したとき、EGRによる吸気
温度制御が不能となり自己着火の着火時期を制御するこ
とが不能になったと判断して、EGR弁27によるRG
R率を所定量減少して、自己着火から点火プラグ18の
放電による火花点火に移行させる。Further, at the time of self-ignition, when the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT and the opening degree of the EGR valve 27 reaches the limit value, the intake air temperature control by EGR becomes impossible and the self-ignition becomes impossible. When it is determined that it is no longer possible to control the ignition timing of the ignition, the RG by the EGR valve 27
The R rate is reduced by a predetermined amount, and the transition from self-ignition to spark ignition due to discharge of the spark plug 18 is made.
【0072】尚、上記目標着火時期τTAGTは、エンジン
負荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定
し、更に、エンジン温度に応じて補正して設定される。The target ignition timing τTAGT is set according to at least one of the engine load and the engine speed, and is further corrected and set according to the engine temperature.
【0073】また、上記限界値は、同様に、エンジン負
荷及びエンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定さ
れる。The limit value is set in accordance with at least one of the engine load and the engine speed.
【0074】すなわち、ECU50は、本発明に係る着
火時期検出手段、目標着火時期設定手段、吸気加熱制御
手段としての機能を実現する。That is, the ECU 50 realizes the functions of the ignition timing detecting means, the target ignition timing setting means, and the intake heating control means according to the present invention.
【0075】以下、上記ECU50によって実行される
本発明に係る制御処理について、図2〜図10に示すフ
ローチャートに従って説明する。Hereinafter, the control process according to the present invention executed by the ECU 50 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
【0076】先ず、イグニッションスイッチ62がON
され、ECU50に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、バックアップRAM54に格納され
ている各種学習値等のデータを除く、各フラグ、各カウ
ンタ類、及び各タイマが初期化される。そして、スター
タスイッチ48がONされてエンジンが起動すると、ク
ランク角センサ41からのクランクパルス入力毎に、図
2に示す気筒判別/エンジン回転数算出ルーチンが実行
される。First, the ignition switch 62 is turned on.
When the power is supplied to the ECU 50, the system is initialized, and each flag, each counter, and each timer, excluding data such as various learning values stored in the backup RAM 54, are initialized. Then, when the starter switch 48 is turned on and the engine is started, a cylinder discrimination / engine speed calculation routine shown in FIG. 2 is executed every time a crank pulse is input from the crank angle sensor 41.
【0077】この気筒判別/エンジン回転数算出ルーチ
ンでは、エンジン運転に伴いクランクロータ40が回転
してクランク角センサ41からのクランクパルスが入力
されると、先ず、ステップS1で、今回入力されたクラン
クパルスがθ1,θ2,θ3の何れのクランク角に対応す
る信号かをカム角センサ44からのカムパルスの入力パ
ターンに基づいて識別し、ステップS2で、クランクパル
スとカムパルスとの入力パターンから現在の圧縮行程気
筒すなわち点火対象気筒、着火対象気筒や、燃料噴射対
象気筒等の気筒判別を行う。In this cylinder discriminating / engine speed calculating routine, when the crank rotor 40 rotates in response to the engine operation and the crank pulse from the crank angle sensor 41 is input, first in step S1, the crank input at this time is input. Whether the pulse corresponds to the crank angle of θ1, θ2, or θ3 is identified based on the input pattern of the cam pulse from the cam angle sensor 44. In step S2, the current compression is determined based on the input pattern of the crank pulse and the cam pulse. The cylinders such as the stroke cylinders, that is, the cylinders to be ignited, the cylinders to be ignited, and the cylinders to be fueled are determined.
【0078】すなわち、図11のタイムチャートに示す
ように、例えば、前回クランクパルスが入力してから今
回クランクパルスが入力されるまでの間にカムパルス入
力が有れば、今回のクランクパルスはθ1クランクパル
スであると識別でき、更に次回入力されるクランクパル
スはθ2クランクパルスと識別できる。That is, as shown in the time chart of FIG. 11, for example, if there is a cam pulse input between the previous crank pulse input and the present crank pulse input, the current crank pulse is θ1 crank pulse. It can be identified as a pulse, and the crank pulse input next time can be identified as a θ2 crank pulse.
【0079】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間にカムパルス入力が無く、前々回と前回のクランクパ
ルス入力間にカムパルス入力が有ったときには、今回の
クランクパルスはθ2クランクパルスと識別でき、次回
入力されるクランクパルスはθ3クランクパルスと識別
できる。また、前回と今回との間、及び前々回と前回と
のクランクパルス入力間に、何れもカムパルス入力が無
いときには、今回入力されたクランクパルスはθ3クラ
ンクパルスと識別でき、次回入力されるクランクパルス
はθ1クランクパルスと識別できる。If there is no cam pulse input between the previous and current crank pulse inputs and there is a cam pulse input between the last and previous crank pulse inputs, the current crank pulse can be identified as the θ2 crank pulse, and The input crank pulse can be identified as a θ3 crank pulse. Further, when there is no cam pulse input between the previous and current times and between the last and last crank pulse inputs, the currently input crank pulse can be identified as the θ3 crank pulse, and the next input crank pulse is It can be identified as a θ1 crank pulse.
【0080】さらに、前回と今回とのクランクパルス入
力間にカムパルスが3個入力(突起43bに対応するθ
5カムパルス)したときには、次の圧縮上死点は#3気
筒であり、現在の圧縮行程気筒(点火対象気筒、着火対
象気筒)は#3気筒、次回の燃料噴射対象気筒は、その
2つ後の#4気筒と判別することができる。また、前回
と今回のクランクパルス入力間にカムパルスが2個入力
(突起43cに対応するθ6カムパルス)したときに
は、次の圧縮上死点は#4気筒であり、現在の圧縮行程
気筒,点火対象気筒,着火対象気筒は#4気筒、燃料噴
射対象気筒は#3気筒と判別できる。Further, three cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ corresponding to the projection 43b).
(5 cam pulses), the next compression top dead center is # 3 cylinder, the current compression stroke cylinder (ignition target cylinder, ignition target cylinder) is # 3 cylinder, and the next fuel injection target cylinder is two cylinders later. # 4 cylinder. When two cam pulses are input between the previous and current crank pulse inputs (θ6 cam pulse corresponding to the projection 43c), the next compression top dead center is # 4 cylinder, and the current compression stroke cylinder, ignition target cylinder , The cylinder to be ignited can be determined to be the # 4 cylinder, and the cylinder to be fuel injected can be determined to be the # 3 cylinder.
【0081】また、前回と今回とのクランクパルス入力
間にカムパルスが1個入力(突起43aに対応するθ4
カムパルス)し、前の圧縮上死点判別が#4気筒であっ
たときには、次の圧縮上死点は#1気筒であり、現在の
圧縮行程気筒,点火対象気筒,着火対象気筒は#1気
筒、燃料噴射対象気筒は#2気筒と判別できる。同様
に、前回と今回とのクランクパルス入力間にカムパルス
が1個入力し、前の圧縮上死点判別が#3気筒であった
ときには、次の圧縮上死点は#2気筒であり、現在の圧
縮行程気筒,点火対象気筒,着火対象気筒は#2気筒、
燃料噴射対象気筒は#1気筒と判別できる。One cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs (θ4 corresponding to the projection 43a).
When the previous compression top dead center determination is # 4 cylinder, the next compression top dead center is # 1 cylinder, and the current compression stroke cylinder, ignition target cylinder, and ignition target cylinder are # 1 cylinder. The fuel injection target cylinder can be determined to be the # 2 cylinder. Similarly, if one cam pulse is input between the previous and current crank pulse inputs and the previous compression top dead center determination is for cylinder # 3, the next compression top dead center is for cylinder # 2 and the current compression top dead center is for cylinder # 2. The compression stroke cylinder, ignition target cylinder, and ignition target cylinder are # 2 cylinders,
The fuel injection target cylinder can be determined to be the # 1 cylinder.
【0082】本実施の形態の4サイクル4気筒エンジン
1では、燃焼行程が#1→#3→#2→#4の気筒順で
あり、図11のタイムチャートに示すように、カムパル
ス出力時の今回(現在)の圧縮行程気筒#nを#1気筒
とすると、点火対象気筒,着火対象気筒は同様に#n=
#1気筒、このときの燃料噴射対象気筒はその2つ後の
#n-2=#2気筒となる。In the four-cycle four-cylinder engine 1 of the present embodiment, the combustion strokes are in the order of cylinders # 1, # 3, # 2, and # 4, and as shown in the time chart of FIG. Assuming that the current (current) compression stroke cylinder #n is the # 1 cylinder, the cylinders to be ignited and the cylinders to be ignited are similarly # n =
The # 1 cylinder, the fuel injection target cylinder at this time is # n-2 = # 2 cylinder, which is two cylinders behind the cylinder.
【0083】そして、強制点火制御すなわち点火プラグ
18による火花点火が選択されているときには、後述の
図4の点火制御ルーチンにおいて上記点火対象気筒#n
の判別結果に応じて該当気筒#nに対する点火時期が設
定されて、気筒毎に点火時期制御が行われ、また、圧縮
着火制御による自己着火の選択時には点火時期の設定を
中止して点火プラグ18による火花点火を中止する。ま
た、後述の図5のθ2クランクパルス割り込みルーチン
において、上記着火対象気筒#nの判別結果に応じて、
イオン電流検出対象気筒すなわち着火時期検出対象気筒
か否かが判断される。更に、燃料噴射対象気筒#n-2の
判別結果が、所定周期毎に実行される図示しない燃料噴
射量設定ルーチンにおいて参照されて、気筒毎に燃料噴
射量が設定される。When the forced ignition control, that is, spark ignition by the spark plug 18 is selected, the ignition target cylinder #n is used in an ignition control routine shown in FIG.
The ignition timing for the corresponding cylinder #n is set in accordance with the determination result, and the ignition timing is controlled for each cylinder. When the self-ignition is selected by the compression ignition control, the setting of the ignition timing is stopped and the ignition plug 18 is stopped. To stop spark ignition. Further, in the θ2 crank pulse interrupt routine of FIG. 5 described later, in accordance with the determination result of the ignition target cylinder #n,
It is determined whether the cylinder is an ion current detection target cylinder, that is, an ignition timing detection target cylinder. Further, the determination result of the fuel injection target cylinder # n-2 is referred to in a fuel injection amount setting routine (not shown) executed every predetermined cycle, and the fuel injection amount is set for each cylinder.
【0084】その後、ステップS2からステップS3へ進
み、前記クランクパルス入力間隔計時用タイマによって
計時された前回のクランクパルス入力から今回のクラン
クパルス入力までの時間、すなわちクランクパルス入力
間隔時間(θ1クランクパルスとθ2クランクパルスの入
力間隔時間Tθ12、θ2クランクパルスとθ3クランクパ
ルスの入力間隔時間Tθ23、或いはθ3クランクパルス
とθ1クランクパルスの入力間隔時間Tθ31)を読み出
し、クランクパルス入力間隔時間Tθを検出する。Thereafter, the process proceeds from step S2 to step S3, in which the time from the previous crank pulse input to the present crank pulse input measured by the crank pulse input interval timer is used, that is, the crank pulse input interval time (θ1 crank pulse And the input interval time Tθ12 of the θ2 crank pulse, the input interval time Tθ23 of the θ2 crank pulse and the θ3 crank pulse, or the input interval time Tθ31 of the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse), and the crank pulse input interval time Tθ is detected.
【0085】次いで、ステップS4へ進み、今回識別した
クランクパルスに対応するクランクパルス間角度を読み
出し、このクランクパルス間角度と上記クランクパルス
入力間隔時間Tθとに基づいて現在のエンジン回転数N
Eを算出し、RAM53の所定アドレスにストアしてル
ーチンを抜ける。尚、上記クランクパルス間角度は既知
であり、予めROM52に固定データとして記憶されて
いるものであり、本実施の形態においては、θ1クラン
クパルスとθ2クランクパルス間の角度は32°CAで
あり、θ2クランクパルスとθ3クランクパルス間の角度
は55°CA、θ3クランクパルスとθ1クランクパルス
間の角度は93°CAである。また、エンジン始動時を
考慮し、エンジン回転数NEは、例えば、150rpm以上
で算出される。Then, the process proceeds to a step S4, wherein the angle between the crank pulses corresponding to the crank pulse identified this time is read, and the current engine speed N is determined based on the angle between the crank pulses and the crank pulse input interval time Tθ.
E is calculated, stored at a predetermined address in the RAM 53, and the routine exits. Note that the angle between the crank pulses is known, and is previously stored as fixed data in the ROM 52. In the present embodiment, the angle between the θ1 crank pulse and the θ2 crank pulse is 32 ° CA, The angle between the θ2 crank pulse and the θ3 crank pulse is 55 ° CA, and the angle between the θ3 crank pulse and the θ1 crank pulse is 93 ° CA. Further, in consideration of the engine start, the engine speed NE is calculated at, for example, 150 rpm or more.
【0086】そして、所定時間(例えば、10msec)毎
に実行される図3に示す圧縮着火制御条件判別ルーチン
において、上記エンジン回転数NE等の各データが読み
出され、点火プラグ18の火花点火による強制点火から
自己着火を行わせるための圧縮着火制御へ切換える際の
条件を判断する。Then, in the compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 3, which is executed every predetermined time (for example, 10 msec), each data such as the engine speed NE is read out, and the spark plug 18 is activated by spark ignition. A condition for switching from the forced ignition to the compression ignition control for performing the self-ignition is determined.
【0087】次に、図3の圧縮着火制御条件判別ルーチ
ンについて説明する。Next, the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3 will be described.
【0088】この圧縮着火制御条件判別ルーチンにおい
ては、先ずステップS11で、圧縮着火制御フラグFCOMP
を参照し、現在、点火プラグ18の火花点火による強制
点火制御が行われているか、或いは、既に自己着火を行
わせるための圧縮着火制御が選択されているかを判断す
る。In the compression ignition control condition determination routine, first, in step S11, the compression ignition control flag FCOMP
It is determined whether the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is currently performed or the compression ignition control for causing the self-ignition has been selected.
【0089】上記圧縮着火制御フラグFCOMPは、システ
ムイニシャライズ時にクリアされ、FCOMP=0により強
制点火制御が行われる。そして、本ルーチンにおいて強
制点火制御から圧縮着火制御への切換条件が成立したと
きセットされて(FCOMP←1)、この圧縮着火制御フラ
グFCOMPのセットにより圧縮着火制御へ移行する。尚、
FCOMP=1の圧縮着火制御への移行後は、後述する図9
〜図10のEGR制御ルーチンにおいて、圧縮着火制御
から強制点火制御への切換条件が判断され、この条件の
成立時に圧縮着火制御フラグFCOMPがクリアされること
で、強制点火制御に移行する。The compression ignition control flag FCOMP is cleared at the time of system initialization, and forced ignition control is performed when FCOMP = 0. In this routine, the flag is set when the condition for switching from the forced ignition control to the compression ignition control is satisfied (FCOMP ← 1), and the process proceeds to the compression ignition control by setting the compression ignition control flag FCOMP. still,
After the transition to the compression ignition control with FCOMP = 1, FIG.
In the EGR control routine shown in FIG. 10, a condition for switching from compression ignition control to forced ignition control is determined, and when this condition is satisfied, the compression ignition control flag FCOMP is cleared, thereby shifting to forced ignition control.
【0090】従って、FCOMP=1で、既に自己着火を行
う圧縮着火制御が指示されているときには、ステップS1
9へジャンプして、ステップS19,S20で、現在のエンジ
ン回転数NE,吸入空気量Qを前回の値NEOLD,QOLDと
してRAM53の所定アドレスにストアして、そのまま
ルーチンを抜ける。Therefore, if FCOMP = 1 and compression ignition control for performing self-ignition has already been instructed, step S1
The program jumps to step S9, and stores the current engine speed NE and intake air amount Q as the previous values NEOLD and QOLD at predetermined addresses in the RAM 53 in steps S19 and S20, and then exits the routine.
【0091】そして、FCOMP=0で、現在、強制点火制
御が選択され、点火プラグ18の放電による強制点火が
行われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12以
降の処理によって圧縮着火制御への移行条件が成立して
いるか否かを判断する。Then, when FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected and the forced ignition by the discharge of the spark plug 18 is being performed, the process proceeds to step S12, and the process for the compression ignition control is performed by the processes after step S12. It is determined whether the transition condition is satisfied.
【0092】ステップS12,S13では、エンジン回転数N
Eと吸入空気量Qの変化を判断し、エンジン定常運転状
態か否かを判断する。すなわち、ステップS12で、現在
のエンジン回転数NEを読み出して、このエンジン回転
数NEから前回の本ルーチン実行時のエンジン回転数NE
OLDを減算し、この減算値の絶対値|NE−NEOLD|を設
定値NESと比較することで、エンジン回転数領域が前
回と略同一領域に有るか否かを判断する。また、ステッ
プS13では、吸入空気量センサ32による現在の吸入空
気量Qを読み出して、この吸入空気量Qから前回ルーチ
ン実行時の吸入空気量QOLDを減算して、この減算値の
絶対値|Q−QOLD|を設定値QSと比較することで、
吸入空気量Qによるエンジン負荷領域が前回と略同一領
域に有るか否かを判断する。At steps S12 and S13, the engine speed N
The change of E and the intake air amount Q is determined, and it is determined whether or not the engine is in a steady operation state. That is, in step S12, the current engine speed NE is read out, and the engine speed NE at the time of the previous execution of this routine is read from the engine speed NE.
By subtracting OLD and comparing the absolute value | NE−NEOLD | of the subtraction value with the set value NES, it is determined whether or not the engine speed region is substantially in the same region as the previous time. In step S13, the current intake air amount Q by the intake air amount sensor 32 is read, and the intake air amount QOLD at the time of execution of the previous routine is subtracted from the intake air amount Q, and the absolute value | Q of the subtraction value is obtained. By comparing -QOLD | with the set value QS,
It is determined whether or not the engine load region based on the intake air amount Q is substantially the same as the previous region.
【0093】そして、|NE−NEOLD|>NES或いは
|Q−QOLD|>QSで、エンジン回転数NEとエンジン
負荷とによるエンジン運転領域が変化しているエンジン
過渡運転状態時には、該当するステップからステップS1
8へジャンプして、圧縮着火制御への切換条件成立の継
続時間を計時するための条件継続時間カウント値CNを
クリアし(CN←0)、次回の判定に備え、続くステッ
プS19,S20で、それぞれ上記エンジン回転数NE,吸入
空気量Qを前回の値NEOLD,QOLDとしてRAM53の
所定アドレスにストアして、ルーチンを抜け、点火プラ
グ18の火花点火による強制点火制御を継続する。When | NE-NEOLD |> NES or | Q-QOLD |> QS and the engine is in the transient operation state in which the engine operation range is changed by the engine speed NE and the engine load, the corresponding step is executed. S1
Jumping to 8, the condition duration count value CN for measuring the duration of satisfaction of the switching condition to the compression ignition control is cleared (CN ← 0), and in preparation for the next determination, in the following steps S19 and S20, The engine speed NE and the intake air amount Q are stored as the previous values NEOLD and QOLD at predetermined addresses in the RAM 53, respectively, and the routine exits to continue the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18.
【0094】一方、上記ステップS12,S13において|N
E−NEOLD|≦NES且つ|Q−QOLD|≦QSで、エン
ジン回転数及びエンジン負荷によるエンジン運転領域が
略同一領域にあるエンジン定常運転状態時には、ステッ
プS14へ進み、エンジン温度の一例としての冷却水温セ
ンサ36によるエンジン冷却水温度TWを読み出し、こ
の冷却水温度TWを設定値TWSと比較することで、エ
ンジン暖機完了状態か否かを判断する。On the other hand, in steps S12 and S13, | N
When E-NEOLD | ≦ NES and | Q-QOLD | ≦ QS, and the engine is in the steady operation state in which the engine operation range based on the engine speed and the engine load is substantially the same, the process proceeds to step S14, and the cooling as an example of the engine temperature is performed. The engine coolant temperature TW is read by the coolant temperature sensor 36, and the coolant temperature TW is compared with a set value TWS to determine whether or not the engine warm-up is completed.
【0095】そして、TW<TWSでエンジン1の暖機
未完了時には、上記ステップS18へジャンプして、ステ
ップS18〜S20を経てルーチンを抜け、また、TW≧TW
Sのエンジン暖機完了状態時には、ステップS15へ進
み、後述の図4の点火制御ルーチンにおいて設定される
点火プラグ18による強制点火の点火時期TADV、及び
後述の図8の着火時期検出ルーチンおいてイオン電流に
基づき検出した着火時期τAを読み出して、着火時期τA
から点火時期TADVを減算し、この減算値(τA−TAD
V)を設定値TSETと比較することで、適正時期で自己着
火が可能か否かを判断する。If the engine 1 has not been fully warmed up since TW <TWS, the routine jumps to step S18, exits the routine through steps S18 to S20, and sets TW ≧ TW.
When the engine has been warmed up in S, the process proceeds to step S15, in which the ignition timing TADV of the forced ignition by the spark plug 18 set in the ignition control routine of FIG. 4 described later and the ignition timing TADV in the ignition timing detection routine of FIG. The ignition timing τA detected based on the current is read out, and the ignition timing τA
Is subtracted from the ignition timing TADV, and the subtraction value (τA-TAD
By comparing V) with the set value TSET, it is determined whether self-ignition is possible at an appropriate time.
【0096】尚、詳しくは後述するが、本実施の形態に
おいては、上記着火時期τA及び点火時期TADVは、図1
2に示すように、θ2クランクパルス入力を基準とする
時間値として設定される。Although described later in detail, in the present embodiment, the ignition timing τA and the ignition timing TADV
As shown in FIG. 2, it is set as a time value based on the θ2 crank pulse input.
【0097】ここで、エンジン温度の上昇に伴い燃焼変
動が減少して燃焼状態が安定化すると共に燃焼速度が早
くなり、点火プラグ18の点火による強制点火によらず
且つ適正時期で自己着火が可能となる。Here, as the engine temperature rises, the fluctuation in combustion decreases, the combustion state is stabilized, and the combustion speed increases, so that self-ignition can be performed at an appropriate time without using forced ignition by the ignition of the ignition plug 18. Becomes
【0098】従って、点火プラグ18の点火による強制
点火から自己着火への移行条件として、点火時期TADV
と着火時期τAとの差、すなわち上記減算値(τA−TAD
V)を求め、上記設定値TSETによる所定値と比較するこ
とで、エンジン燃焼状態を判断することが可能となり、
自己着火への移行条件を適切に判断することが可能とな
る。Therefore, as a condition for shifting from forced ignition by ignition of the ignition plug 18 to self-ignition, the ignition timing TADV
And the difference between the ignition timing τA, that is, the subtraction value (τA−TAD)
V) is determined and compared with a predetermined value based on the set value TSET, thereby making it possible to determine the engine combustion state.
It is possible to appropriately determine the condition for shifting to self-ignition.
【0099】尚、上記設定値TSETは、エンジン温度が
所定に上昇したエンジン暖機完了状態で、且つ適正時期
で自己着火可能な状態下において、点火時期TADVすな
わち点火プラグ18の放電により燃焼室17内の混合気
に点火した後、混合気の燃焼火炎が点火プラグ18の放
電電極18a間に達してイオン電流が流れるまでの期
間、すなわち点火からイオン電流に基づいて着火が検出
されるまでの時間を、予めシミュレーション或いは実験
等により求め、この時間値を設定値TSETとし、固定デ
ータとしてROM52にメモリされているものである。The set value TSET is determined by the ignition timing TADV, that is, by the discharge of the spark plug 18 in the combustion chamber 17 when the engine has been warmed up and the self-ignition is possible at an appropriate time. After the ignition of the air-fuel mixture in the air-fuel mixture, a period from the time when the combustion flame of the air-fuel mixture reaches between the discharge electrodes 18a of the spark plug 18 and the ionic current flows, that is, the time from the ignition until the ignition is detected based on the ionic current Is obtained in advance by simulation or experiment, and this time value is set as a set value TSET, and is stored in the ROM 52 as fixed data.
【0100】従って、τA−TADV>TSETで、点火時期
TADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの
時間間隔が設定値TSETにより定まる所定時間を上回る
ときには、自己着火不能と判断して、上記ステップS18
〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ18の火花点
火による強制点火制御を継続する。Therefore, when τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible. Step S18 above
Through S20, the routine exits, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
【0101】一方、上記ステップS15においてτA−TAD
V≦TSETで、点火時期TADVとイオン電流に基づき検出
される着火時期τAとの時間間隔が上記設定値TSETによ
る所定値以内の時間に短縮されたとき、適正時期で自己
着火が可能であると判断して、ステップS16へ進み、ス
テップS16,S17で、更に、EGRガス温度条件を判断
し、EGRによる吸気温度制御が可能か否かを判断す
る。On the other hand, at step S15, τA-TAD
When V ≦ TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is reduced to a time within a predetermined value according to the set value TSET, the self-ignition can be performed at an appropriate timing. The process proceeds to step S16, and in steps S16 and S17, the EGR gas temperature condition is further determined, and it is determined whether or not intake temperature control by EGR is possible.
【0102】すなわち、ステップS16では、ECU50
の自己データに基づいてEGR弁27に対する制御量E
GRSが00H外で、現在、EGRが行われているか否
かを判断し、EGRS=00HでEGR弁27が全閉の
EGR停止時には、EGRガス温度を検出することがで
きず、従って、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを
抜け、点火プラグ18の火花点火による強制点火制御を
継続する。That is, in step S16, the ECU 50
Control amount E for the EGR valve 27 based on the
It is determined whether or not EGR is currently being performed when GRS is outside 00H. When EGR = 00H and the EGR valve 27 is fully closed and EGR is stopped, the EGR gas temperature cannot be detected. The routine exits from S18 to S20, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
【0103】そして、EGRS≠00HでEGRが行わ
れているとき、ステップS17へ進み、EGRガス温度セ
ンサ38によるEGRガス温度TEGRを読み出し、この
EGRガス温度TEGRを設定値TEGRSと比較するこ
とで、EGRガスによる吸気温度制御が可能か否かを判
断する。Then, when EGR is performed with EGRS ≠ 00H, the process proceeds to step S17, where the EGR gas temperature TEGR by the EGR gas temperature sensor 38 is read out, and the EGR gas temperature TEGR is compared with the set value TEGRS to obtain It is determined whether the intake air temperature control using the EGR gas is possible.
【0104】上記設定値TEGRSは、EGRガスの温
度が所定に上昇しEGR弁27によるEGR率を制御す
ることで、吸気温度を適切に制御することが可能なEG
Rガス温度を、予めシミュレーション或いは実験等によ
り求め、この温度値を設定値TEGRSとして設定し、
固定データとしてROM52にメモリされているもので
ある。The above-mentioned set value TEGRS is an EG that can appropriately control the intake air temperature by controlling the EGR rate by the EGR valve 27 when the temperature of the EGR gas rises to a predetermined value.
The R gas temperature is obtained in advance by simulation or experiment, and this temperature value is set as a set value TEGRS,
This is stored in the ROM 52 as fixed data.
【0105】従って、TEGR<TEGRSで、EGRガ
スにより吸気温度制御を適正に行い得ないと判断される
ときには、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜
け、点火プラグ18の火花点火による強制点火制御を継
続する。Therefore, if TEGR <TEGRS and it is determined that the intake air temperature cannot be properly controlled by the EGR gas, the routine exits from the routine through steps S18 to S20, and the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is performed. continue.
【0106】一方、上記ステップS17で、TEGR≧TEG
RSのときには、EGRガス温度TEGRが上記設定値に
よる所定温度以上に上昇し、EGR弁27によるEGR
率を制御することで吸気温度を適正に制御することが可
能と判断してステップS21へ進む。On the other hand, in step S17, TEGR ≧ TEG
At the time of RS, the EGR gas temperature TEGR rises to a predetermined temperature or more according to the set value, and the EGR valve 27
It is determined that the intake air temperature can be appropriately controlled by controlling the rate, and the process proceeds to step S21.
【0107】尚、本実施の形態では、EGRガス温度T
EGRを設定値TEGRSと比較することで、EGRによ
る吸気温度制御が可能か否かを判断しているが、簡易的
には、EGRガス温度センサ38に代え、排気系に排気
温度センサを配設して、上記ステップS17において、こ
の排気温度センサにより検出される排気ガスの温度を設
定値と比較することで、EGRによる吸気温度制御が可
能か否かを判断するようにしてもよい。この場合は、E
GR判断を行う上記ステップS16を省略することが可能
となる。In this embodiment, the EGR gas temperature T
By comparing the EGR with the set value TEGRS, it is determined whether the intake air temperature control by the EGR is possible. However, for simplicity, an exhaust temperature sensor is provided in the exhaust system instead of the EGR gas temperature sensor 38. Then, in step S17, it may be determined whether the intake gas temperature control by EGR is possible by comparing the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor with a set value. In this case, E
Step S16 for performing the GR determination can be omitted.
【0108】ステップS21では、上記ステップS12〜S17
の全ての条件による圧縮着火制御への切換条件成立の継
続時間を計時する条件継続時間カウント値CNをカウン
トアップし(CN←CN+1)、ステップS22で、上記条
件継続時間カウント値CNを設定値CSET(例えば、数se
c相当値)と比較する。In step S21, the above steps S12 to S17
Is counted up (CN ← CN + 1), and the condition duration count value CN is set to the set value CSET in step S22. (For example, the number se
c equivalent value).
【0109】そして、CN<CSETのときには、未だ圧縮
着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記
ステップS19へ進み、ステップS19,S20を経て、それぞ
れ上記エンジン回転数NE,吸入空気量Qを前回の値NE
OLD,QOLDとしてRAM53の所定アドレスにストアし
て、ルーチンを抜け、点火プラグ18の火花点火による
強制点火制御を継続する。When CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control is not yet satisfied, and the process proceeds to step S19. After steps S19 and S20, the engine speed NE and the intake The air amount Q is changed to the previous value NE
OLD and QOLD are stored at predetermined addresses in the RAM 53, and the process exits from the routine to continue the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18.
【0110】また、上記ステップS22においてCN≧CSE
Tで、上記ステップS12〜S17による全ての条件成立の継
続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値CSETと
により定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進
み、上記圧縮着火制御フラグFCOMPをセットすることで
(FCOMP←1)、点火プラグ18の火花点火による強制
点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御
を選択する。Further, in step S22, CN ≧ CSE
At T, when the continuation time of all the conditions satisfied in steps S12 to S17 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of the present routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23, and the compression ignition control flag FCOMP is reset. By setting (FCOMP ← 1), the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing the self-ignition is selected.
【0111】そして、ステップS24で、上記条件継続時
間カウント値CNをクリア(CN←0)して、続くステ
ップS25で、現在のEGR弁27に対する制御量EGRS
に設定値UPSETを加算して新たな制御量を設定し
(EGRS←EGRS+UPSET)、ルーチンを抜け
る。Then, in step S24, the condition duration time count value CN is cleared (CN ← 0), and in the following step S25, the current control amount EGRS for the EGR valve 27 is controlled.
Is set to a new control amount (EGRS ← EGRS + UPSET), and the routine exits.
【0112】すなわち、エンジン回転数とエンジン負荷
とによるエンジン運転領域が変化するエンジン過渡運転
状態時には、これに対応して、点火時期TADVとイオン
電流に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が変
化するため、この時間間隔に基づいて圧縮着火制御への
切換条件を適正に判断することができず、誤判定を生じ
る。That is, when the engine is in the transient operation state in which the engine operation range changes depending on the engine speed and the engine load, the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is correspondingly changed. Therefore, the condition for switching to the compression ignition control cannot be properly determined based on this time interval, and an erroneous determination occurs.
【0113】また、エンジン暖機未完了時には燃焼変動
が生じるため、圧縮着火制御に移行しても自己着火が行
われるとは限らず、また、点火時期TADVとイオン電流
に基づき検出される着火時期τAとの時間間隔が所定時
間を上回るときには、燃焼速度が遅く、自己着火制御に
移行しても所望の時期に自己着火及び燃焼を行わせるこ
とができず、エンジン1の着火ミス(失火)を生じた
り、自己着火において適正な着火時期τAを得ることが
できず、異常燃焼が発生し、エンジンに悪影響を及ぼし
たり、燃費や排気エミッション等が悪化する。In addition, since combustion fluctuations occur when the engine is not warmed up, self-ignition is not always performed even if the control shifts to compression ignition control, and the ignition timing detected based on the ignition timing TADV and the ion current When the time interval with τA exceeds a predetermined time, the combustion speed is low, and even if the process shifts to the self-ignition control, the self-ignition and combustion cannot be performed at a desired timing, and an ignition mistake (misfire) of the engine 1 may occur. In some cases, an appropriate ignition timing τA cannot be obtained in self-ignition, and abnormal combustion occurs, adversely affecting the engine, and deteriorating fuel consumption and exhaust emissions.
【0114】本実施の形態では、更に、自己着火制御時
においてEGRにより吸気温度制御を行い、自己着火に
よる着火時期τAをエンジン運転状態に基づいて設定し
た目標着火時期τTAGTに収束するよう制御するため、E
GRガス温度TEGRが所定温度未満のEGRガスの低温
時には、EGRガスにより吸気温度を十分に上昇させる
ことができず、圧縮着火制御に移行して自己着火を行わ
せても、EGRによる吸気温度制御を行うことができな
いため、所望とする目標着火時期τTAGTに着火時期τA
を制御することができない。In the present embodiment, the intake air temperature is controlled by EGR during the self-ignition control to control the ignition timing τA due to the self-ignition to converge to the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. , E
When the GR gas temperature TEGR is lower than the predetermined temperature at a low temperature of the EGR gas, the intake temperature cannot be sufficiently increased by the EGR gas. Even if the process shifts to the compression ignition control and the self-ignition is performed, the intake temperature control by the EGR is performed. Can not be performed, the ignition timing τA reaches the desired target ignition timing τTAGT.
Can not control.
【0115】従って、本実施の形態においては、エンジ
ン回転数NEとエンジン負荷を表す吸入空気量Qとによ
るエンジン運転領域が略同一領域にあるエンジン定常運
転状態で、且つ、エンジン暖機完了状態で、点火時期T
ADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの時
間間隔が上記設定値TSETによる所定値以内の時間に短
縮し、適正時期で自己着火が可能であると判断され、且
つ、EGRの実行下においてEGRガス温度TEGRが所
定温度以上で、EGRによる吸気温度制御を適切に行う
ことができ、且つ、以上の全ての条件成立の継続時間が
上記設定値TSETによる所定時間に達し、自己着火制御
への移行条件が完全に成立したと判断されるとき、すな
わち、自己着火が可能で且つ自己着火による着火時期τ
Aを適正時期に得られる状態になったときに、圧縮着火
制御フラグFCOMPをセットして、点火プラグ18の火花
点火による強制点火制御を中止し、自己着火を行わせる
圧縮着火制御に移行する。Therefore, in the present embodiment, the engine operating region based on the engine speed NE and the intake air amount Q representing the engine load is in substantially the same region, and the engine is in the steady operation state and the engine warm-up is completed. , Ignition timing T
The time interval between ADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is shortened to a time within a predetermined value according to the set value TSET, it is determined that self-ignition is possible at an appropriate time, and the EGR is executed. When the EGR gas temperature TEGR is equal to or higher than the predetermined temperature, the intake air temperature control by EGR can be appropriately performed, and the duration of satisfaction of all the above conditions reaches the predetermined time by the set value TSET, and the self-ignition control is started Is determined to be completely satisfied, that is, the self-ignition is possible and the ignition timing τ by the self-ignition
When A is obtained at an appropriate time, the compression ignition control flag FCOMP is set, the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the process shifts to compression ignition control for performing self-ignition.
【0116】これにより、圧縮着火制御への移行条件の
誤判定を防止することが可能となり、且つ、点火プラグ
18の火花点火による強制点火制御から圧縮着火制御へ
の移行を適正なタイミングで行うことができる。その結
果、圧縮着火制御においてEGRによる吸気温度制御を
的確に行うことが可能となって、自己着火による着火時
期を確実且つ適正に制御することが可能となる。また、
圧縮着火制御への移行後、直ちに、適正時期で自己着火
を行うことが可能となり、エンジン1の着火ミス(失
火)を生じることなく、且つ、自己着火における着火時
期τAの不適合による異常燃焼を防止することができ
る。従って、異常燃焼に起因するエンジン1に対する悪
影響等の弊害を防止して、エンジン1の耐久信頼性を向
上することが可能となる。また、自己着火への移行時に
おける失火や着火時期不適合による異常燃焼が防止され
るので、排気エミッションの悪化を防止することが可能
となる。This makes it possible to prevent erroneous determination of the condition for shifting to the compression ignition control, and to perform the shift from the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 to the compression ignition control at an appropriate timing. Can be. As a result, the intake air temperature control by the EGR can be accurately performed in the compression ignition control, and the ignition timing by the self-ignition can be surely and appropriately controlled. Also,
Immediately after the transition to the compression ignition control, it is possible to perform self-ignition at an appropriate time, without causing a misfire (misfire) of the engine 1 and preventing abnormal combustion due to mismatch of the ignition timing τA in self-ignition. can do. Accordingly, it is possible to prevent adverse effects such as an adverse effect on the engine 1 due to abnormal combustion, and to improve the durability reliability of the engine 1. Further, since abnormal combustion due to misfire or ignition timing mismatch at the time of shifting to self-ignition is prevented, deterioration of exhaust emission can be prevented.
【0117】そして、上記圧縮着火制御フラグFCOMP
が、図4の点火制御ルーチン、図5のθ2クランクパル
ス割り込みルーチン、及び図9〜図10のEGR制御ル
ーチンにおいて参照され、FCOMP=0の強制点火制御時
には、エンジン運転状態に応じて点火時期TADVを設定
し、点火プラグ18の火花点火による強制点火を行うと
共に、エンジン運転状態に応じてEGR弁27に対する
制御量EGRSを設定し、通常のEGR制御を行う。Then, the compression ignition control flag FCOMP
Is referred to in the ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, and the EGR control routine of FIGS. 9 to 10. In the forced ignition control of FCOMP = 0, the ignition timing TADV is set according to the engine operating state. Is set, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is performed, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the engine operating state, thereby performing the normal EGR control.
【0118】また、FCOMP=1の圧縮着火制御時には、
点火時期TADVの設定が中止されて点火プラグ18の火
花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制
御への移行時に(図13のタイムチャートにおけるt1
の時点)、上述のステップS25においてEGR弁27に
対する制御量EGRSが設定値UPSETによる所定量
増加され、これに対応してEGR弁27の弁開度が所定
量増加し、EGR量すなわちEGR率の増加によって吸
気加熱量が増加させることで、吸気温度が上昇し、これ
により、燃焼室17内の混合気の温度が上昇され、点火
プラグ18の放電による火花点火から自己着火に移行さ
れる。At the time of compression ignition control with FCOMP = 1,
The setting of the ignition timing TADV is stopped, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and at the time of shifting to the compression ignition control (t1 in the time chart of FIG. 13).
), The control amount EGRS for the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount based on the set value UPSET in the above-described step S25, and the valve opening degree of the EGR valve 27 is correspondingly increased by the predetermined amount, and the EGR amount, that is, the EGR rate is reduced. By increasing the intake air heating amount by the increase, the intake air temperature rises, whereby the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 rises, and the spark plug 18 discharge shifts from self-ignition to spark ignition.
【0119】そして、圧縮着火制御への移行後は、イオ
ン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン
運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比
較結果に応じて、EGR弁27を制御することで、着火
時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう吸気温度
を制御する。After the transition to the compression ignition control, the EGR valve 27 is operated in accordance with the result of comparison between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. , The intake air temperature is controlled such that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
【0120】次に、図4に示す点火制御ルーチンについ
て説明する。Next, the ignition control routine shown in FIG. 4 will be described.
【0121】この点火制御ルーチンは、システムイニシ
ャライズ後、所定周期毎に実行され、先ず、ステップS3
1で、圧縮着火制御フラグFCOMPを参照し、現在、点火
プラグ18の火花点火を行う強制点火制御が指示されて
いるか、或いは点火プラグ18の強制点火によらず自己
着火を行わせる圧縮着火制御が指示されているかを判断
する。This ignition control routine is executed at predetermined intervals after the system is initialized.
In step 1, referring to the compression ignition control flag FCOMP, whether the forced ignition control for performing spark ignition of the spark plug 18 is currently instructed, or the compression ignition control for performing self-ignition regardless of the forced ignition of the spark plug 18 is performed. Determine if you are instructed.
【0122】そして、FCOMP=0で強制点火制御が指示
されているときには、ステップS32へ進み、点火プラグ
18の火花点火により強制点火を行わせるため、ステッ
プS32以降の処理により点火時期TADVを設定する。When the forced ignition control is instructed with FCOMP = 0, the routine proceeds to step S32, where the ignition timing TADV is set by the processing after step S32 in order to perform the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18. .
【0123】尚、本実施の形態においては、時間制御方
式により点火時期を制御し、図11に示すように、点火
コイル19に対する通電開始タイミング(ドエルセッ
ト)TDWL、及び通電遮断タイミング(ドエルカット)
すなわち点火時期TADVを、θ2クランクパルス入力を基
準とした時間により設定する。In the present embodiment, the ignition timing is controlled by a time control method, and as shown in FIG. 11, the energization start timing (dwell set) TDWL and the energization cutoff timing (dwell cut) to the ignition coil 19 are performed.
That is, the ignition timing TADV is set by the time based on the θ2 crank pulse input.
【0124】ステップS32では、エンジン負荷を表し基
本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tp(図示
しない燃料噴射量設定ルーチンにおいて算出される。T
p←K×Q/NE;Kはインジェクタ特性補正定数)と
エンジン回転数NEとに基づいてROM52に格納され
ている基本進角値テーブルを補間計算付きで参照して基
本進角値ADVBASEを設定する。In step S32, the basic fuel injection pulse width Tp (which is calculated in a fuel injection amount setting routine, not shown) that indicates the engine load and determines the basic fuel injection amount.
p ← K × Q / NE; K is an injector characteristic correction constant) and sets the basic advance value ADVBASE by referring to the basic advance value table stored in the ROM 52 with interpolation calculation based on the engine speed NE. I do.
【0125】上記基本進角値テーブルは、エンジン回転
数NE及び基本燃料噴射パルス幅Tpによるエンジン運
転領域毎に最適点火時期を予めシミュレーション或いは
実験等により求め、この最適点火時期をBTDC何°C
Aにおいて点火するのかを定める基本進角値ADVBASE
として、エンジン回転数NE及び基本燃料噴射パルス幅
Tpをパラメータとするテーブルとして設定し、ROM
52の一連のアドレスにメモリされているものである。In the basic advance value table, the optimum ignition timing is previously determined by simulation or experiment for each engine operating region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp.
Basic advance value ADVBASE that determines whether to ignite at A
Is set as a table using the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters.
These are stored in a series of 52 addresses.
【0126】次いでステップS33で、ノックセンサ34
により検出されるノックの有無に応じて運転領域毎に遅
角或いは進角量が学習される点火時期学習補正値ADV
KRを、エンジン回転数NEと基本燃料噴射パルス幅Tp
とに基づいてバックアップRAM54にストアされてい
る点火時期学習補正値テーブルを補間計算付きで参照し
て設定する。Next, at step S33, knock sensor 34
Timing learning correction value ADV for learning the amount of retard or advance for each operation region according to the presence or absence of knock detected by
KR is calculated based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp.
Based on this, the ignition timing learning correction value table stored in the backup RAM 54 is set with reference to interpolation calculation.
【0127】そして、ステップS34へ進み、上記基本進
角値ADVBASEに上記点火時期学習補正値ADVKRを加
算して学習補正し、点火時期を定める制御進角ADVを
設定して(ADV←ADVBASE+ADVKR)、ステップ
S35へ進む。Then, the flow advances to step S34 to perform learning correction by adding the ignition timing learning correction value ADVKR to the basic advance value ADVBASE, to set a control advance angle ADV that determines the ignition timing (ADV ← ADVBASE + ADVKR), and Steps
Proceed to S35.
【0128】ステップS35では、上記制御進角ADVに
基づいてθ2クランクパルス入力を基準とした点火コイ
ル19に対する通電遮断タイミングすなわち点火時期T
ADVを設定する。上述のように、本実施の形態では時間
制御方式を採用しており、この点火時期TADVを時間に
より設定する。In step S35, based on the control advance angle ADV, the power supply cutoff timing to the ignition coil 19 based on the θ2 crank pulse input, that is, the ignition timing T
Set ADV. As described above, the present embodiment employs the time control method, and the ignition timing TADV is set by time.
【0129】すなわち、上記制御進角ADVは角度デー
タ(BTDC°CA)のため、θ2クランクパルスが入
力してから点火するまでの時間に換算する必要があり、
図11のタイムチャートに示すように、最新のクランク
パルス入力間隔時間をTθ、該クランクパルス間角度を
θとすると、本実施の形態では、θ2クランクパルス入
力を基準として点火時期TADVを、次式により設定す
る。That is, since the control advance ADV is angle data (BTDC ° CA), it is necessary to convert the control advance ADV into the time from the input of the θ2 crank pulse to the ignition.
As shown in the time chart of FIG. 11, assuming that the latest crank pulse input interval time is Tθ and the crank pulse angle is θ, in the present embodiment, the ignition timing TADV is calculated based on θ2 crank pulse input by the following equation. Set by.
【0130】TADV←(Tθ/θ)×(θ2−ADV) 次に、ステップS36へ進み、バッテリ電圧VBに基づきテ
ーブルを補間計算付きで参照して点火コイル19に対す
る通電時間(ドエル時間)DWLを設定する。この通電
時間は、バッテリ電圧VBに依存するコイル一次電流の
最適通電時間を定めるもので、ステップS36中に、この
テーブルの一例を示す。すなわち、バッテリ電圧VBの
低下時には、通電時間DWLを長くして点火エネルギを
確保し、バッテリ電圧VBの上昇時には、通電時間DW
Lを短くしてエネルギロスや点火コイル19の発熱を防
止する。TADV ← (Tθ / θ) × (θ2−ADV) Next, the routine proceeds to step S36, where the energization time (dwell time) DWL for the ignition coil 19 is determined by referring to the table with interpolation calculation based on the battery voltage VB. Set. This energization time determines the optimum energization time of the coil primary current depending on the battery voltage VB, and an example of this table is shown in step S36. That is, when the battery voltage VB decreases, the energization time DWL is lengthened to secure ignition energy, and when the battery voltage VB increases, the energization time DW
L is shortened to prevent energy loss and heat generation of the ignition coil 19.
【0131】続くステップS37では、上記点火時期TADV
から通電時間DWLを減算してθ2クランクパルスを基
準とする通電開始タイミングTDWLを設定し(TDWL←T
ADV−DWL)、ステップS38で該当気筒の点火時期タイ
マに上記点火時期TADVをセットすると共に、ステップS
39で該当気筒の通電開始タイミングタイマに通電開始タ
イミングTDWLをセットして、ルーチンを抜ける。At the following step S37, the ignition timing TADV
The energization time DWL is subtracted from the above to set the energization start timing TDWL based on the θ2 crank pulse (TDWL ← T
ADV-DWL), in step S38, the ignition timing TADV is set in the ignition timing timer of the corresponding cylinder.
At 39, the energization start timing TDWL is set in the energization start timing timer of the corresponding cylinder, and the routine exits.
【0132】以上の結果、FCOMP=0で点火プラグ18
の火花点火による強制点火制御が選択されているときに
は、θ2クランクパルス入力に同期して起動する図5の
θ2クランクパルス割り込みルーチンにより各タイマが
スタートされ、点火プラグ18による強制点火が行われ
る。As a result, when FCOMP = 0, the spark plug 18
When the forced ignition control by spark ignition is selected, each timer is started by the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5 which is started in synchronization with the input of the θ2 crank pulse, and the forced ignition by the spark plug 18 is performed.
【0133】一方、上記ステップS31においてFCOMP=
1で、自己着火のための圧縮着火制御が選択されている
ときには、上記通電開始タイミングTDWL,点火時期TA
DVの設定及びタイマセットを行うことなくルーチンを抜
け、これにより、圧縮着火制御時には点火プラグ18に
よる火花点火が中止される。On the other hand, in step S31, FCOMP =
1, when the compression ignition control for self-ignition is selected, the energization start timing TDWL and the ignition timing TA
The routine exits without setting the DV and setting the timer, whereby the spark ignition by the spark plug 18 is stopped during the compression ignition control.
【0134】次に、図5に示すθ2クランクパルス割り
込みルーチンについて説明すると、θ2クランクパルス
入力に同期してルーチンが起動し、ステップS41で、圧
縮着火制御フラグFCOMPを参照する。Next, the θ2 crank pulse interruption routine shown in FIG. 5 will be described. The routine is started in synchronization with the θ2 crank pulse input, and the compression ignition control flag FCOMP is referred to in step S41.
【0135】そして、FCOMP=0で点火プラグ18によ
り強制点火する強制点火制御が指示されているときに
は、ステップS42で、該当点火対象気筒の通電開始タイ
ミングタイマをスタートすると共に、ステップS43で、
該当点火対象気筒の点火時期タイマをスタートして、ス
テップS44へ進み、ステップS44以降で、イオン電流検出
処理を行う。When the forced ignition control for forcibly igniting with the spark plug 18 is instructed with FCOMP = 0, in step S42, the energization start timing timer of the cylinder to be ignited is started, and in step S43,
The ignition timing timer of the cylinder to be ignited is started, the process proceeds to step S44, and the ion current detection process is performed after step S44.
【0136】そして、各タイマがスタートし、上記通電
開始タイミングタイマの計時により通電開始タイミング
TDWLに達すると、図6に示すルーチンが割り込み起動
し、ステップS51で点火対象気筒のドエルセットにより
ECU50からイグナイタ20へ該当気筒に対する通電
信号が出力され(図11の強制点火制御時点火信号参
照)、該当気筒の点火コイル19の通電(ドエル)が開
始される。When the respective timers start and the energization start timing timer reaches the energization start timing TDWL, the routine shown in FIG. 6 is started by interruption. In step S51, the igniter is set by the dwell set of the cylinder to be ignited by the igniter. An energization signal for the corresponding cylinder is output to 20 (see the ignition signal at the time of the forced ignition control in FIG. 11), and energization (dwell) of the ignition coil 19 of the cylinder is started.
【0137】その後、上記点火時期タイマの計時により
点火時期TADVに達すると、図7に示す割り込みルーチ
ンが起動し、ステップS61で点火対象気筒の点火コイル
19に対するドエルがカットされて、この点火コイル1
9に高圧の二次電圧が誘起され、点火対象気筒の点火プ
ラグ18の放電電極18aが放電して、該放電電極18
a間に火花が生じ、燃焼室17内の混合気が火花点火さ
れて着火燃焼される。Thereafter, when the ignition timing reaches the ignition timing TADV as measured by the ignition timing timer, an interrupt routine shown in FIG. 7 is started, and in step S61, the dwell to the ignition coil 19 of the cylinder to be ignited is cut off.
9, a high secondary voltage is induced, and the discharge electrode 18a of the spark plug 18 of the cylinder to be ignited discharges.
A spark is generated between a and a mixture in the combustion chamber 17 is ignited by sparks and ignited and burned.
【0138】従って、自己着火が不能、或いはEGRに
よる吸気温度制御の不能時、すなわちFCOMP=0の強制
点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期T
ADVが設定され、点火プラグ18の火花点火による強制
点火が行われる。Therefore, when self-ignition is impossible or intake air temperature control by EGR is impossible, that is, at the time of forced ignition control with FCOMP = 0, the ignition timing T depends on the engine operating state.
ADV is set, and forced ignition by spark ignition of the ignition plug 18 is performed.
【0139】一方、図5のθ2クランクパルス割り込み
ルーチンのステップS41において、FCOMP=1で圧縮着
火制御が指示されているときには、上記通電開始タイミ
ングタイマ及び点火時期タイマのスタートを行うことな
く、ステップS41からステップS44へジャンプし、ステッ
プS44以降でイオン電流検出開始処理を行う。On the other hand, in step S41 of the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, when the compression ignition control is instructed at FCOMP = 1, the power supply start timing timer and the ignition timing timer are not started and step S41 is started. Then, the process jumps to step S44, and an ion current detection start process is performed from step S44.
【0140】すなわち、FCOMP=1の圧縮着火制御の選
択時には、上述の点火制御ルーチンにより点火時期TAD
Vの設定が中止されおり、且つ上記各タイマを非作動と
することで、点火プラグ18の火花点火による強制点火
が中止される。That is, when the compression ignition control of FCOMP = 1 is selected, the ignition timing TAD
By stopping the setting of V and deactivating each of the timers, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped.
【0141】ステップS44では、上述の気筒判別/エン
ジン回転数算出ルーチンによる現在の圧縮行程気筒(点
火対象気筒、着火対象気筒)データを読み出し、現在の
圧縮行程気筒がイオン電流検出回路45を備えたイオン
電流検出対象気筒(本実施の形態においては、#1気
筒)か否かを判断する。In step S44, the current compression stroke cylinder (ignition target cylinder, ignition target cylinder) data is read out by the above-described cylinder discrimination / engine speed calculation routine, and the current compression stroke cylinder is provided with the ion current detection circuit 45. It is determined whether or not the cylinder is an ion current detection target cylinder (cylinder # 1 in this embodiment).
【0142】そして、現在の圧縮行程気筒がイオン電流
検出対象気筒外のときには、そのままルーチンを抜け、
イオン電流検出対象気筒のとき、ステップS45へ進み、
ステップS45以下で、着火時期検出開始処理を行う。If the current compression stroke cylinder is outside the ion current detection target cylinder, the routine directly exits from the routine.
If the cylinder is the ion current detection target cylinder, proceed to step S45,
An ignition timing detection start process is performed in step S45 and subsequent steps.
【0143】ステップS45では、前記カウンタ・タイマ
群55における着火時期計時用タイマの計時値TMτを
読み出し、該計時値TMτがクリアされているか否かを
判断する。In step S45, the timer value TMτ of the ignition timing timer in the counter / timer group 55 is read, and it is determined whether or not the timer value TMτ has been cleared.
【0144】ここで、上記着火時期計時用タイマは、後
述のステップS48でθ2クランクパルス入力に同期してそ
の計時が開始され、後述するA/D変換毎に実行される
図8の着火時期検出ルーチンにおいてイオン電流を検出
し、このイオン電流により該当気筒の着火が検出された
とき、そのカウント値TMτがクリアされる。Here, the ignition timing timer starts its timing in synchronism with the input of the θ2 crank pulse in step S48 to be described later, and the ignition timing detection timer shown in FIG. An ion current is detected in a routine, and when ignition of the corresponding cylinder is detected by the ion current, the count value TMτ is cleared.
【0145】従って、TMτ≠0のときには、該当気筒
の前回のθ2クランクパルス入力から着火時期計時用タ
イマの計時が続行されており、エンジン2回転の間にお
いて着火が検出されていない状態、すなわち失火状態で
あり、このときにはステップS46へ進み、着火時期計時
用タイマの計時値TMτすなわちエンジンが2回転に要
した時間を着火時期τAとしてRAM53の所定アドレ
スにストアする(τA←TMτ)。Therefore, when TMτ ≠ 0, the timing of the ignition timing timer has been continued since the previous θ2 crank pulse input to the corresponding cylinder, and ignition has not been detected during two revolutions of the engine, ie, misfire. At this time, the process proceeds to step S46, and the timer value TMτ of the ignition timing timer, that is, the time required for two revolutions of the engine is stored as an ignition timing τA at a predetermined address of the RAM 53 (τA ← TMτ).
【0146】これにより、着火時期τAの検出上限が規
制されると共に、このとき圧縮着火制御により自己着火
が行われているときには、この着火時期τAと目標着火
時期τTAGTとの比較により後述の図9〜図10のEGR
制御ルーチンにおいて圧縮着火制御フラグFCOMPがクリ
アされて強制点火制御となり、点火プラグ18の火花点
火による強制点火に移行して、自己着火不能による失火
が解消される。As a result, the upper limit of detection of the ignition timing τA is regulated, and at this time, when the self-ignition is performed by the compression ignition control, a comparison between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT will be described later with reference to FIG. ~ EGR of FIG.
In the control routine, the compression ignition control flag FCOMP is cleared to perform the forced ignition control, and the process shifts to the forced ignition by the spark ignition of the ignition plug 18 to eliminate the misfire due to the inability to self-ignite.
【0147】そして、続くステップS47で、着火時期計
時用タイマの計時値TMτをクリアして(TMτ←
0)、ステップS48へ進む。In the following step S47, the timer value TMτ of the ignition timing timer is cleared (TMτ ←
0), and proceed to step S48.
【0148】一方、上記ステップS45において、TMτ
=0で、着火時期τAが正規に検出されているときに
は、ステップS45からステップS48へジャンプする。On the other hand, in step S45, TMτ
When = 0 and the ignition timing τA is properly detected, the process jumps from step S45 to step S48.
【0149】そして、ステップS48で、着火時期計時用
タイマをスタートして、該当気筒のθ2クランクパルス
入力を基準として着火時期の計時を開始させ、続くステ
ップS49で、着火時期検出禁止フラグFτをクリアし
(Fτ←0)、着火時期の検出を許可してルーチンを抜
ける。Then, in step S48, the ignition timing timer is started to start timing of the ignition timing based on the input of the θ2 crank pulse of the corresponding cylinder. In step S49, the ignition timing detection inhibition flag Fτ is cleared. (Fτ ← 0), the detection of the ignition timing is permitted, and the routine exits.
【0150】以上により、θ2クランクパルス入力を基
準として着火時期τAの計時が開始され、イオン電流検
出回路45の電圧センサ45aからの出力電圧VIONの
A/D変換入力毎に実行される図8の着火時期検出ルー
チンによって着火時期τAが検出される。As described above, the timing of the ignition timing τA is started based on the input of the θ2 crank pulse, and is executed for each A / D conversion input of the output voltage VION from the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45 in FIG. The ignition timing τA is detected by the ignition timing detection routine.
【0151】次に、この着火時期検出ルーチンについて
説明すると、先ずステップS71で、着火時期検出禁止フ
ラグFτを参照し、Fτ=1で該当気筒1サイクル(エ
ンジン2回転;720°CA回転)において既に着火時
期τAの検出が行われ、着火時期τAの検出が禁止されて
いるときには、そのままルーチンを抜ける。また、Fτ
=0で該当気筒1サイクルにおいて着火時期τAの検出
が終了しておらず着火時期τAの検出が許可されている
ときには、ステップS72へ進む。Next, the ignition timing detection routine will be described. First, in step S71, the ignition timing detection prohibition flag Fτ is referred to, and when Fτ = 1, one cycle of the relevant cylinder (engine rotation: 720 ° CA rotation) has already been performed. When the ignition timing τA is detected and the detection of the ignition timing τA is prohibited, the routine exits from the routine. Also, Fτ
When = 0 and the detection of the ignition timing τA is not completed in one cycle of the cylinder and the detection of the ignition timing τA is permitted, the process proceeds to step S72.
【0152】ステップS72では、更に圧縮着火制御フラ
グFCOMPを参照する。そして、FCOMP=0で、現在、強
制点火制御が選択されているときには、ステップS73へ
進み、着火時期計時用タイマの計時値TMτ及び上記点
火制御ルーチンによる点火時期TADVを読み出し、上記
計時値TMτを、点火時期TADVに設定値TSEを加算
した加算値(TADV+TSE)と比較する。In step S72, the compression ignition control flag FCOMP is further referred to. If FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected, the process proceeds to step S73, where the timer value TMτ of the ignition timing timer and the ignition timing TADV by the ignition control routine are read, and the timer value TMτ is read. And a sum (TADV + TSE) obtained by adding the set value TSE to the ignition timing TADV.
【0153】ここで、図12に示すように、点火プラグ
18による火花点火を行う強制点火制御時においては、
混合気着火によるイオン電流のみならず、点火プラグ1
8の火花点火によるイオン電流が検出されてしまう。す
なわち、ECU50からイグナイタ20を介してパルス
波形の点火信号が出力されると(図11の強制点火制御
時点火信号を参照)、点火コイル19の一次側に一次電
流が流れ、この点火信号の立下がりにより一次電流が遮
断し(ドエルカット)、点火コイル19の2次側に高圧
の2次電圧が誘起され、点火プラグ18の放電電極18
a間が絶縁破壊されて火花放電(スパーク)が行われ、
イオン電流検出回路45において、この点火火花による
イオン電流が検出され、イオン電流検出回路45の電圧
センサ45aからECU50に、火花点火によるイオン
電流に対応した出力電圧VIONが入力される。Here, as shown in FIG. 12, in the forced ignition control in which the spark plug 18 performs spark ignition,
Not only the ion current due to the mixture ignition, but also the spark plug 1
The ion current due to the spark ignition of No. 8 is detected. That is, when an ignition signal having a pulse waveform is output from the ECU 50 via the igniter 20 (see the ignition signal at the time of the forced ignition control in FIG. 11), a primary current flows through the primary side of the ignition coil 19, and the ignition signal rises. The primary current is interrupted by the fall (dwell cut), and a high secondary voltage is induced on the secondary side of the ignition coil 19, and the discharge electrode 18 of the ignition plug 18 is discharged.
The insulation between the a is broken down, spark discharge (spark) is performed,
The ion current due to the ignition spark is detected by the ion current detection circuit 45, and an output voltage VION corresponding to the ion current due to the spark ignition is input to the ECU 50 from the voltage sensor 45a of the ion current detection circuit 45.
【0154】そして、火花点火によって燃焼室17内の
混合気に着火して、その火炎により点火プラグ18の放
電電極18a間に燃焼ガスのイオンが存在するとき、こ
のイオンを介して流れるイオン電流がイオン電流検出回
路45により検出されて、このイオン電流に伴いイオン
電流検出回路45中の電圧センサ45aからECU50
に火炎によるイオン電流に対応して出力電圧VIONが入
力される。When the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is ignited by spark ignition, and the flame causes ions of the combustion gas to be present between the discharge electrodes 18a of the ignition plug 18, the ion current flowing through the ions is reduced. Detected by the ion current detection circuit 45, the voltage sensor 45a in the ion current detection circuit 45 detects
The output voltage VION is input in response to the ion current caused by the flame.
【0155】従って、着火時期τAを検出するには、こ
の火花点火によるイオン電流検出期間を除外する必要が
あり、このため、着火時期計時用タイマの計時値TMτ
を、点火時期TADVに設定値TSEを加算した加算値
(TADV+TSE)と比較することで、火花点火による
イオン電流検出期間を除外し、着火時期τAの誤検出を
防止する。Therefore, in order to detect the ignition timing τA, it is necessary to exclude the ion current detection period due to spark ignition, and therefore, the time value TMτ of the ignition timing timer is used.
Is compared with an addition value (TADV + TSE) obtained by adding the set value TSE to the ignition timing TADV, thereby excluding the ion current detection period by spark ignition and preventing the ignition timing τA from being erroneously detected.
【0156】そして、TMτ<TADV+TSEのときに
は、火花点火によるイオン電流検出の誤検出を防止する
ため、そのままルーチンを抜け、TMτ≧TADV+TS
Eで、火花点火によるイオン電流期間の経過後、ステッ
プS74へ進む。When TMτ <TADV + TSE, the routine exits as it is to prevent erroneous detection of ion current detection by spark ignition, and TMτ ≧ TADV + TS
In E, after the ion current period by spark ignition has elapsed, the process proceeds to step S74.
【0157】一方、上記ステップS72においてFCOMP=
1で、圧縮着火制御が選択されているときには、点火信
号が出力されず(図11の圧縮着火制御時点火信号を参
照)、このときには、点火火花によるイオン電流は発生
しない。On the other hand, in step S72, FCOMP =
In step 1, when the compression ignition control is selected, the ignition signal is not output (see the ignition signal at the time of the compression ignition control in FIG. 11), and no ion current is generated by the ignition spark at this time.
【0158】従って、このときには、火花点火によるイ
オン電流を判断する必要が無く、上記ステップS72から
ステップS74へジャンプする。Therefore, at this time, there is no need to determine the ion current due to spark ignition, and the process jumps from step S72 to step S74.
【0159】そして、ステップS74で、上記イオン電流
検出回路45中の電圧センサ45aによる出力電圧VIO
Nを、イオン電流の発生を判断するための判定値ION
と比較し、VION<IONのときには、火炎によるイオ
ン電流が生じていないと判断して、そのままルーチンを
抜ける。Then, in step S74, the output voltage VIO by the voltage sensor 45a in the ion current detection circuit 45 is output.
N is a determination value ION for determining the generation of an ion current.
If VION <ION, it is determined that no ionic current has occurred due to the flame, and the routine exits.
【0160】一方、VION≧IONのとき、火炎による
イオン電流が生じ着火したと判断して、ステップS75へ
進み、着火時期計時用タイマの計時値TMτを着火時期
τAとし、RAM53の所定アドレスにストアして、続
くステップS76で、着火時期計時用タイマの計時値TM
τをクリア(TMτ←0)して該着火時期計時用タイマ
の作動を停止し、このサイクルにおける着火時期τAの
計時の終了により、ステップS77で、着火時期検出禁止
フラグFτをセットして(Fτ←1)、ルーチンを抜け
る。On the other hand, when VION ≧ ION, it is determined that an ion current has occurred due to the flame and ignition has occurred, and the flow advances to step S75 to set the clock value TMτ of the ignition timing timer as the ignition timing τA and store it at a predetermined address in the RAM 53. Then, in the next step S76, the count value TM of the ignition timing timer is set.
τ is cleared (TMτ ← 0), the operation of the ignition timing timer is stopped, and when the ignition timing τA in this cycle ends, the ignition timing detection inhibition flag Fτ is set in step S77 (Fτ ← 1), exit the routine.
【0161】そして、以上の処理によりθ2クランクパ
ルス入力を基準とした着火時期τAが検出され、FCOMP
=0の点火プラグ18の火花点火による強制点火制御時
には、上述の圧縮着火制御条件判別ルーチンにおいて、
この着火時期τAと点火時期TADVとの時間間隔によって
圧縮着火制御への移行条件が判断され(図3のステップ
S15参照)、また、FCOMP=1の自己点火を行う圧縮着
火制御への移行後は、図9〜図10に示すEGR制御ル
ーチンにおいて、この着火時期τAとエンジン運転状態
に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比較結果に
応じてEGR弁27に対する制御量EGRSを設定し、
EGR弁27によるEGR量すなわちEGR率を制御す
ることで、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束す
るよう吸気温度を制御する。Then, the ignition timing τA based on the θ2 crank pulse input is detected by the above-described processing, and FCOMP
At the time of the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 of = 0, in the above-described compression ignition control condition determination routine,
The transition condition to the compression ignition control is determined based on the time interval between the ignition timing τA and the ignition timing TADV (step in FIG. 3).
After the shift to the compression ignition control for performing the self-ignition at FCOMP = 1, the target ignition set based on the ignition timing τA and the engine operating state in the EGR control routine shown in FIGS. The control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the comparison result with the timing τTAGT,
By controlling the EGR amount by the EGR valve 27, that is, the EGR rate, the intake air temperature is controlled so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
【0162】次に、図9〜図10のEGR制御ルーチン
について説明する。Next, the EGR control routine shown in FIGS. 9 and 10 will be described.
【0163】このEGR制御ルーチンは、システムイニ
シャライズ後、所定時間(例えば、16ms)毎に実行さ
れ、ステップS81で、圧縮着火制御フラグFCOMPを参照
する。This EGR control routine is executed every predetermined time (for example, 16 ms) after the system initialization, and in step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to.
【0164】そして、FCOMP=0で、現在、強制点火制
御が指示されているときには、ステップS82へ進み、ス
テップS82〜S91の処理により、エンジン運転状態に応じ
てEGR弁27に対する制御量EGRSを設定して通常
のEGR制御を行い、FCOMP=1の圧縮着火制御が指示
されているときには、ステップS92へ進み、ステップS92
以降の処理で、EGR制御によって、自己着火において
着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するように吸
気温度制御を行う。When FCOMP = 0 and the current forced ignition control is instructed, the process proceeds to step S82, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is set in accordance with the engine operating state by the processes of steps S82 to S91. Then, the normal EGR control is performed, and when the compression ignition control of FCOMP = 1 is instructed, the process proceeds to step S92, and the process proceeds to step S92.
In the subsequent processing, intake temperature control is performed by EGR control so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT in self-ignition.
【0165】先ず、FCOMP=0の強制点火制御時におけ
る通常のEGR制御について説明すると、ステップS82
で、前記カウンタ・タイマ群55における始動後時間計
時用タイマによって計時されたエンジン始動後時間TM
ASTを読み出して、設定値ASTEGRと比較する。First, the normal EGR control at the time of the forced ignition control with FCOMP = 0 will be described.
In this case, the post-engine start time TM measured by the post-start time timer in the counter / timer group 55
The AST is read and compared with the set value ASTEGR.
【0166】すなわち、TMAST<ASTEGRで、エ
ンジン始動後時間TMASTが上記設定値ASTEGRに
より定まる所定時間に達しておらず、スタータスイッチ
48がONのエンジン始動中、或いはエンジン始動直後
の時には、エンジンが不安定状態であり、このとき、E
GRを行うとエンスト生じる虞がある。従って、TMAS
T<ASTEGRの時は、EGR条件不成立と判断し、
ステップS89へジャンプしてEGRを停止し、TMAST≧
ASTEGRのとき、ステップS83へ進み、ステップS83
〜S88で、更に、EGR条件を判断する。That is, when TMAST <ASTEGR, the time after the engine start TMAST has not reached the predetermined time determined by the set value ASTEGR, and the engine is not operating when the starter switch 48 is ON or immediately after the engine is started. It is in a stable state.
When performing GR, there is a possibility that engine stall will occur. Therefore, TMAS
When T <ASTEGR, it is determined that the EGR condition is not satisfied,
Jump to step S89 to stop EGR, TMAST ≧
When ASTEGR, the process proceeds to step S83, and the process proceeds to step S83.
In S88, the EGR condition is further determined.
【0167】すなわち、ステップS83で、冷却水温度TW
と水温判定値TWEGR(例えば、50°C)とを比較し、
TW≧TWEGRのエンジン暖機完了状態であり、且つ、ス
テップS84,S85で、基本燃料噴射パルス幅Tpを、それ
ぞれ下限値LEGRL,上限値LEGRHと比較して、
エンジン負荷によるEGR実行の下限側及び上限側を判
断し、エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpが
下限値LEGRLと上限値LEGRHとの間、いわゆる
エンジン中負荷状態であり、且つ、ステップS86で、エ
ンジン回転数NEを高回転判定値NEGR(例えば、400
0rpm)と比較し、NE≦NEGRでエンジン回転数NEが高
回転数域外であり、且つ、ステップS87で、車速センサ4
7による車速VSPを高車速判定値VEGR(例えば、12
0km/h)と比較し、VSP≦VEGRで車速VSPが高速
走行領域外のときのみ、ステップS88へ進み、アイドル
スイッチ33bの作動状態を判断する。そして、アイド
ルスイッチ33bがOFFの非アイドル時のみ、EGR
条件成立と判断して、ステップS91へ進み、EGRを実
行する。That is, in step S83, the cooling water temperature TW
And the water temperature determination value TWEGR (for example, 50 ° C.)
In the engine warm-up completion state of TW ≧ TWEGR, and in steps S84 and S85, the basic fuel injection pulse width Tp is compared with the lower limit value LEGRL and the upper limit value LEGRH, respectively.
The lower limit side and the upper limit side of the EGR execution by the engine load are determined, and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load is between the lower limit value LEGRL and the upper limit value LEGRH, that is, a so-called medium engine load state, and in step S86. , The engine speed NE is set to a high speed determination value NEGR (for example, 400
0 rpm), the engine speed NE is out of the high speed range when NE ≦ NEGR, and at step S87, the vehicle speed sensor 4
The vehicle speed VSP based on the vehicle speed determination value VEGR (e.g., 12
0 km / h), and only when VSP ≦ VEGR and the vehicle speed VSP is outside the high-speed running region, the process proceeds to step S88, and the operation state of the idle switch 33b is determined. Only when the idle switch 33b is OFF and not in the idle state, the EGR
When it is determined that the condition is satisfied, the process proceeds to step S91, and EGR is executed.
【0168】ここで、TW<TWEGRのエンジン冷態時に
は、エンジンの燃焼状態が不安定であり、このときEG
Rを行うと燃焼性が悪化してエンジン運転性が著しく悪
化する。また、Tp<LEGRLのエンジン低負荷運転
時には新気の吸入量が少なく、EGRを行うとエンジン
の燃焼性が悪化する。また、Tp>LEGRHのエンジ
ン高負荷運転時は、エンジン出力要求時であり、このと
きEGRを行うと、出力要求時であるにも拘らず、エン
ジン出力が低下してしまう。更に、NE>NEGRのエンジ
ン高回転時、或いは、VSP>VEGRの高速走行時も出
力要求時であり、このときEGRを行うと、出力要求に
相反してエンジン出力が低下してしまう。Here, when the engine is cold when TW <TWEGR, the combustion state of the engine is unstable.
When R is performed, the flammability deteriorates and the engine operability deteriorates remarkably. Further, when the engine is under low load operation where Tp <LEGRL, the intake amount of fresh air is small, and when EGR is performed, the combustibility of the engine deteriorates. In addition, during the engine high load operation of Tp> LEGRH, the engine output is required, and if the EGR is performed at this time, the engine output is reduced in spite of the output request. Further, when the engine is running at a high speed of NE> NEGR or at a high speed running of VSP> VEGR, an output request is also made. If the EGR is performed at this time, the engine output is reduced contrary to the output request.
【0169】従って、上記ステップS82〜S88において何
れかの条件が満足しないときには、EGR実行条件の不
成立と判断して、該当するステップからステップS89へ
進み、EGR弁27に対する制御量EGRSを、全閉を
指示する“00H”に設定し、この制御量EGRSを、
ステップS90でセットして、ルーチンを抜ける。Therefore, if any of the conditions is not satisfied in steps S82 to S88, it is determined that the EGR execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step S89 from the corresponding step, where the control amount EGRS for the EGR valve 27 is fully closed. Is set to “00H”, and the control amount EGRS is set to
Set in step S90 and exit the routine.
【0170】その結果、この制御量EGRSに対応する
駆動信号がECU50からEGR弁27に出力され、E
GR弁27内蔵のステッピングモータの駆動によりEG
R弁27が全閉となり、EGRが停止される。As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27,
The EG is driven by the driving of the stepping motor built in the GR valve 27.
The R valve 27 is fully closed, and EGR is stopped.
【0171】一方、上記ステップS82〜S88の条件が全て
満足されたEGR実行条件の成立時には、ステップS91
へ進み、EGRを実行する。ステップS91では、このと
きのエンジン回転数NEとエンジン負荷を表す基本燃料
噴射パルス幅Tpとに基づいて制御量テーブルを補間計
算付きで参照し、EGR弁27に対する制御量EGRS
を設定する。On the other hand, when the EGR execution condition is satisfied, which satisfies all the conditions of steps S82 to S88, step S91 is executed.
To execute EGR. In step S91, the control amount table is referenced with interpolation calculation based on the engine speed NE at this time and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the control amount EGRS for the EGR valve 27 is determined.
Set.
【0172】上記制御量テーブルは、エンジン回転数N
Eとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとに
よるエンジン運転領域毎に、適正EGR量を得るEGR
弁27に対する制御量EGRSを、予めシミュレーショ
ン或いは実験等により求め、エンジン回転数NEと基本
燃料噴射パルス幅Tpとをパラメータとするテーブルと
して設定し、ROM52の一連のアドレスに固定データ
としてメモリされているものである。この制御量テーブ
ルの一例をステップS91中に示す。The above control amount table indicates that the engine speed N
EGR for obtaining an appropriate EGR amount for each engine operating region based on E and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load
The control amount EGRS for the valve 27 is obtained in advance by simulation or experiment, set as a table using the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp as parameters, and stored as a fixed data in a series of addresses in the ROM 52. Things. An example of this control amount table is shown in step S91.
【0173】本実施の形態では、ステップS91中に示す
ように、エンジン回転数NEと基本燃料噴射パルス幅T
pとが、それぞれ2000〜4000rpm、3.0〜
4.0msの所定領域において最も大きな値の制御量EG
RSがメモリされている。これはこの領域におけるNO
xの発生量が高く、EGR率を高めることによってNO
xの発生を抑制するためである。そして、エンジン回転
数NE或いは基本燃料噴射パルス幅Tpが上記範囲から
ずれるに従って、NOxの発生量が低下するため、これ
に対応してEGR率を低下させるべく小さい値の制御量
EGRSがメモリされている。In the present embodiment, as shown in step S91, the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width T
p and 2,000 to 4,000 rpm, respectively, 3.0 to
Control amount EG having the largest value in a predetermined region of 4.0 ms
RS is stored. This is the NO in this region
x is high and NO is increased by increasing the EGR rate.
This is for suppressing generation of x. Then, as the engine speed NE or the basic fuel injection pulse width Tp deviates from the above range, the amount of generated NOx decreases. Accordingly, a control value EGRS of a small value is stored in order to correspondingly decrease the EGR rate. I have.
【0174】そして、制御量EGRSの設定後、ステッ
プS90へ進み、上記ステップS91で設定した制御量EGR
Sをセットして、ルーチンを抜ける。After setting the control amount EGRS, the process proceeds to step S90, where the control amount EGR set in step S91 is set.
Set S and exit the routine.
【0175】その結果、この制御量EGRSに対応する
駆動信号がECU50からEGR弁27に出力され、E
GR弁27内蔵のステッピングモータの駆動により、E
GR弁27の弁開度がエンジン運転状態に適合するEG
R率を得る所定開度に調整される。As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27,
By driving the stepping motor built in the GR valve 27, E
EG in which the degree of opening of the GR valve 27 matches the engine operating state
It is adjusted to a predetermined opening to obtain the R ratio.
【0176】一方、上記ステップS81においてFCOMP=
1で、点火プラグ18の火花点火による強制点火が中止
され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されてい
るときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処
理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTと
の比較結果に応じたフィードバック制御によりEGR弁
27に対する制御量EGRSを設定してEGRによる吸
気温度制御を行い、自己着火による着火時期τAが目標
着火時期τTAGTに収束するよう制御する。On the other hand, in step S81, FCOMP =
In step 1, when the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing the self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and by the processing after step S92, the ignition timing τA and the target ignition are set. The control amount EGRS for the EGR valve 27 is set by feedback control according to the result of comparison with the timing τTAGT to control the intake air temperature by EGR, so that the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT.
【0177】ステップS92では、エンジン回転数NEとエ
ンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとに基づい
て基本目標着火角度テーブルを補間計算付きで参照し
て、圧縮上死点を基準とする基本目標着火角度ADVτ
BASEを設定する。In step S92, the basic target ignition angle table is referred to with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the basic target based on the compression top dead center is referred to. Ignition angle ADVτ
Set BASE.
【0178】上記基本目標着火角度テーブルは、エンジ
ン回転数NE及び基本燃料噴射パルス幅Tpによるエン
ジン運転領域毎に、自己着火における最適着火時期(角
度)を予めシミュレーション或いは実験等により求め、
この最適着火時期をBTDC何°CAにおいて得るのか
を定める基本目標着火角度ADVτBASEとして設定し、
ROM52の一連のアドレスにメモリされているもので
ある。In the basic target ignition angle table, the optimum ignition timing (angle) in self-ignition is determined in advance by simulation or experiment for each engine operating region based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp.
This optimal ignition timing is set as a basic target ignition angle ADVτBASE that determines at what CA the BTDC is obtained,
It is stored in a series of addresses in the ROM 52.
【0179】上記基本目標着火角度テーブルをステップ
S92中に示す。この基本目標着火角度テーブルには、基
本燃料噴射パルス幅Tpが大きい高負荷領域、及びエン
ジン回転数NEの低い低回転領域において、小さい値す
なわち遅角側の基本目標着火角度ADVτBASEがメモリ
されている。逆に基本燃料噴射パルス幅Tpが小さく且
つエンジン回転数NEが高いほど、すなわちエンジン低
負荷高回転領域に移行するほど、大きい値すなわち進角
側の基本目標着火角度ADVτBASEがメモリされてい
る。The above basic target ignition angle table is stepped.
Shown in S92. In the basic target ignition angle table, a small value, that is, the basic ignition angle ADVτBASE on the retard side is stored in a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and a low rotation region where the engine speed NE is low. . Conversely, as the basic fuel injection pulse width Tp becomes smaller and the engine rotational speed NE becomes higher, that is, as the engine shifts to a low engine load high rotational speed region, the larger value, that is, the basic advance ignition angle ADVτBASE on the advance side is stored.
【0180】ここで、着火後における燃焼行程(膨張行
程)での燃焼期間は、エンジン運転状態によって相違す
る。すなわち、低回転領域においては、1行程に要する
時間が長く相対的に1行程中での燃焼期間が短くなり、
高負荷領域においては充填効率の上昇により同様に相対
的に燃焼期間が短くなる。また、高回転領域において
は、1行程に要する時間が短く相対的に1行程中での燃
焼期間が長くなり、低負荷領域においては、充填効率の
低下によって相対的に燃焼期間が長くなる。Here, the combustion period in the combustion stroke (expansion stroke) after ignition differs depending on the operating state of the engine. That is, in the low rotation region, the time required for one stroke is long, and the combustion period in one stroke is relatively short,
Similarly, in the high load region, the combustion period becomes relatively short due to the increase in the charging efficiency. Further, in the high rotation region, the time required for one stroke is short, and the combustion period in one stroke is relatively long. In the low load region, the combustion period is relatively long due to the decrease in the charging efficiency.
【0181】このため、着火時期を一定とした場合、低
回転領域及び高負荷領域では燃焼が早く終了し、また、
高回転領域及び低負荷領域では、燃焼が遅く、何れにし
ても熱効率が低下してしまう。For this reason, when the ignition timing is fixed, the combustion ends quickly in the low rotation speed region and the high load region, and
In the high rotation region and the low load region, combustion is slow, and in any case, the thermal efficiency is reduced.
【0182】従って、高負荷低回転であるほど、基本目
標着火角度ADVτBASEを遅角化することで、この基本
目標着火角度ADVτBASEに基づいて設定される目標着
火時期τTAGTを遅角化し、この目標着火時期τTAGTに対
応して後述するフィードバック制御により着火時期τA
を遅角化させる。その結果、燃焼の終了時期が相対的に
遅角化して高負荷低回転時の熱効率を向上することが可
能となる。Accordingly, the higher the load and the lower the rotation, the more the basic target ignition angle ADVτBASE is retarded, so that the target ignition timing τTAGT set based on the basic target ignition angle ADVτBASE is retarded. The ignition timing τA is determined by the feedback control described later corresponding to the timing τTAGT.
Is retarded. As a result, the end timing of the combustion is relatively retarded, and the thermal efficiency at the time of high load and low rotation can be improved.
【0183】また、低負荷高回転であるほど、基本目標
着火角度ADVτBASEを進角化することで、目標着火時
期τTAGTを進角化し、この目標着火時期τTAGTに対応し
て後述するフィードバック制御により着火時期τAを進
角化させる。その結果、低負荷高回転領域においては、
燃焼期間が相対的に進角化して燃焼の遅れが抑制され、
熱効率を向上することが可能となる。Further, as the load becomes higher and the engine speed becomes lower, the basic target ignition angle ADVτBASE is advanced, whereby the target ignition timing τTAGT is advanced, and ignition is performed by feedback control described later corresponding to the target ignition timing τTAGT. The timing τA is advanced. As a result, in the low-load, high-speed range,
The combustion period is relatively advanced and the combustion delay is suppressed,
Thermal efficiency can be improved.
【0184】これにより、エンジン運転領域毎に相違す
る燃焼期間に対応して、適切な目標着火時期を設定する
ことが可能となり、各領域において熱効率を向上するこ
とが可能となる。As a result, it is possible to set an appropriate target ignition timing in accordance with the combustion period that differs for each engine operation region, and it is possible to improve the thermal efficiency in each region.
【0185】尚、制御性は劣るが、簡易的には、エンジ
ン回転数NE或いはエンジン負荷のみをパラメータとし
て上記基本目標着火角度ADVτBASEを設定するように
してもよい。Although the controllability is poor, the basic target ignition angle ADVτBASE may be simply set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
【0186】また、本実施の形態では、圧縮上死点を基
準とする角度データとして基本目標着火角度ADVτBA
SEを設定しているが、制御精度が若干低下するものの、
これに代え、エンジン回転数NEとエンジン負荷との少
なくとも一方によるテーブル参照によりθ2クランクパ
ルス入力を基準とした時間データとして基本目標着火時
期を設定するようにしてもよい。この場合は、角度デー
タを時間換算する後述のステップS95が不要となる。Further, in the present embodiment, the basic target ignition angle ADVτBA is used as angle data based on the compression top dead center.
Although SE is set, although the control accuracy slightly decreases,
Alternatively, the basic target ignition timing may be set as time data based on the θ2 crank pulse input by referring to a table based on at least one of the engine speed NE and the engine load. In this case, a later-described step S95 of converting the angle data into time is not required.
【0187】そして、上記ステップS92での基本目標着
火角度ADVτBASEの設定後、ステップS93へ進み、エ
ンジン温度の一例としての冷却水温度TWを読み出し
て、この冷却水温度TWに基づいて水温補正係数テーブ
ルを補間計算付きで参照し、エンジン温度に応じて上記
基本目標着火角度ADVτBASEを補正するための水温補
正係数Kτを設定する。After setting the basic target ignition angle ADVτBASE in step S92, the flow advances to step S93 to read the coolant temperature TW as an example of the engine temperature, and to calculate a coolant temperature correction coefficient table based on the coolant temperature TW. With interpolation calculation, and a water temperature correction coefficient Kτ for correcting the basic target ignition angle ADVτBASE is set according to the engine temperature.
【0188】上記水温補正係数テーブルは、冷却水温度
TWによるエンジン温度領域毎に、上記基本目標着火角
度ADVτBASEを補正して最適な目標着火時期(角度)
を得るための水温補正係数Kτを予めシミュレーション
或いは実験等により求め、ROM52の一連のアドレス
にメモリされているものである。The water temperature correction coefficient table corrects the basic target ignition angle ADVτBASE for each engine temperature range based on the cooling water temperature TW to obtain an optimum target ignition timing (angle).
The water temperature correction coefficient Kτ is obtained by simulation or experiment in advance and stored in a series of addresses in the ROM 52.
【0189】上記水温補正係数テーブルの一例をステッ
プS93中に示す。この水温補正係数テーブルには、通常
運転状態時のエンジン常温域に対し、冷却水温度TWが
低いエンジン低温域、及び冷却水温度TWの高いエンジ
ン高温域において、小さい値すなわち上記基本目標着火
角度ADVτBASEを遅角補正する水温補正係数Kτがメ
モリされている。One example of the water temperature correction coefficient table is shown in step S93. This water temperature correction coefficient table has a smaller value in the engine low temperature range where the cooling water temperature TW is low and the engine target high temperature range where the cooling water temperature TW is high, that is, the basic target ignition angle ADVτBASE as compared with the engine normal temperature range in the normal operation state. Is stored in memory.
【0190】すなわち、冷却水温度TWの低いエンジン
低温域では、上記基本目標着火角度ADVτBASEを水温
補正係数Kτによって遅角補正して目標着火時期τTAGT
を設定することで、目標着火時期τTAGTを遅角化し、こ
の目標着火時期τTAGTに対応して後述するフィードバッ
ク制御により着火時期τAを遅角化させる。これによ
り、燃焼温度が上昇してエンジン1の暖機が促進される
と共に、燃焼温度の上昇に伴いエンジン排気温度が上昇
して排気系に介装された触媒コンバータ23の触媒温度
を早期に昇温することが可能となり、触媒コンバータ2
3の活性を促進して触媒作用を有効に発揮させ、排気エ
ミッションの改善を図ることが可能となる。That is, in the low engine temperature region where the cooling water temperature TW is low, the basic target ignition angle ADVτBASE is retarded by the water temperature correction coefficient Kτ, and the target ignition timing τTAGT
Is set, the target ignition timing τTAGT is retarded, and the ignition timing τA is retarded by feedback control described later corresponding to the target ignition timing τTAGT. As a result, the combustion temperature rises, and the warm-up of the engine 1 is promoted. At the same time, the engine exhaust temperature rises as the combustion temperature rises, and the catalyst temperature of the catalytic converter 23 installed in the exhaust system rises quickly. It is possible to heat the catalytic converter 2
By promoting the activity of No. 3, the catalytic action can be effectively exhibited, and the exhaust emission can be improved.
【0191】また、冷却水温度TWの高いエンジン高温
域においても、水温補正係数Kτにより遅角補正して目
標着火時期τTAGTを設定することで、着火時期τAを遅
角化する。その結果、この着火時期τAの遅角化により
燃焼圧力すなわち筒内圧力を相対的に低下させることが
可能となり、エンジン1に対する悪影響を未然に回避す
ることが可能となる。Further, even in the high-temperature region of the engine where the cooling water temperature TW is high, the ignition timing τA is retarded by setting the target ignition timing τTAGT by performing the retard correction using the water temperature correction coefficient Kτ. As a result, it is possible to relatively lower the combustion pressure, that is, the in-cylinder pressure, by retarding the ignition timing τA, and it is possible to prevent adverse effects on the engine 1 beforehand.
【0192】次いでステップS94へ進み、上記基本目標
着火角度ADVτBASEを上記水温補正係数Kτにより補
正して目標着火角度ADVτTGTを設定する(ADVτT
GT←ADVτBASE×Kτ)。尚、制御性が低下するが、
簡易的には上記ステップS93による水温補正係数Kτの
設定、及び、ステップS94での水温補正係数Kτによる
水温補正を省略してもよい。Then, the process proceeds to a step S94, wherein the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set a target ignition angle ADVτTGT (ADVτT).
GT ← ADVτBASE × Kτ). Although the controllability decreases,
For simplicity, the setting of the water temperature correction coefficient Kτ in step S93 and the water temperature correction by the water temperature correction coefficient Kτ in step S94 may be omitted.
【0193】続くステップS95では、圧縮上死点を基準
とした上記目標着火角度ADVτTGTを時間換算してθ2
クランクパルス入力を基準とした目標着火時期τTAGTを
設定する。本実施の形態では、上述のように時間制御方
式を採用しており、この目標着火時期τTAGTを時間によ
り設定する。In the following step S95, the target ignition angle ADVτTGT based on the compression top dead center is converted to a time and θ2
The target ignition timing τTAGT is set based on the crank pulse input. In the present embodiment, the time control method is employed as described above, and the target ignition timing τTAGT is set by time.
【0194】すなわち、上記目標着火角度ADVτTGT
は角度データ(BTDC°CA)のため、θ2クランク
パルスが入力してから自己着火により着火するまでの時
間に換算する必要があり、図12のタイムチャートに示
すように、最新のクランクパルス入力間隔時間をTθ、
該クランクパルス間角度をθとすると、本実施の形態で
は、θ2クランクパルス入力を基準として目標着火時期
τTAGTを、次式により設定する。That is, the target ignition angle ADVτTGT
Is the angle data (BTDC ° CA), it must be converted to the time from the input of the θ2 crank pulse to the ignition by self-ignition. As shown in the time chart of FIG. Time is Tθ,
Assuming that the angle between the crank pulses is θ, in the present embodiment, the target ignition timing τTAGT is set by the following equation based on the θ2 crank pulse input.
【0195】 τTAGT←(Tθ/θ)×(θ2−ADVτTGT) そして、ステップS96へ進み、ステップS96以降の処理に
よって、上述の着火時期検出ルーチンにおいて検出され
た実際の着火時期τAと上記目標着火時期τTAGTとの比
較結果に応じてEGR弁27に対する制御量EGRSを
設定し、EGRによる吸気温度制御により着火時期τA
が目標着火時期τTAGTに収束するようフィードバック制
御する。ΤTAGT ← (Tθ / θ) × (θ2−ADVτTGT) Then, the process proceeds to step S96, and the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing by the processing after step S96. The control amount EGRS for the EGR valve 27 is set according to the comparison result with τTAGT, and the ignition timing τA is controlled by the intake air temperature control by EGR.
Is controlled so as to converge to the target ignition timing τTAGT.
【0196】ステップS96では、上記着火時期検出ルー
チンによる最新の着火時期τAを読み出して、この着火
時期τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める
設定値αを加算した目標着火時期上限(τTAGT+α)と
を比較する。In step S96, the latest ignition timing τA in the ignition timing detection routine is read out, and the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the set value α for defining the dead zone width to the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT. Compare with
【0197】そして、τA<τTAGT+αで、着火時期τA
が目標着火時期上限(τTAGT+α)を下回っているとき
には、ステップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目
標着火時期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下
限(τTAGT−α)と比較する。When τA <τTAGT + α, the ignition timing τA
If is smaller than the target ignition timing upper limit (τTAGT + α), the routine proceeds to step S97, and further compares the ignition timing τA with the target ignition timing lower limit (τTAGT-α) obtained by subtracting the set value from the target ignition timing τTAGT.
【0198】その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火
時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内
にあるときには(τTAGT+α>τA≧τTAGT−α)、そ
のままルーチンを抜け、現在のEGR弁27に対する制
御量(以下、「EGR弁制御量」と称する)EGRSを
維持する。As a result, when τA ≧ τTAGT−α, and the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine exits the routine and the current EGR valve 27 is exited. (Hereinafter, referred to as “EGR valve control amount”) EGRS.
【0199】また、上記ステップS97においてτA<τTA
GT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標
着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS98
へ進み、EGR弁27のステッピングモータにより該E
GR弁27の弁開度を所定量減少してEGR量を減少さ
せるために、現在のEGR弁制御量EGRSから設定値
DEGRを減算して新たな制御量EGRSを設定し(E
GRS←EGRS−DEGR)、前記ステップS90を経
て、上記ステップS98による新たなEGR弁制御量EG
RSをセットして、ルーチンを抜ける。In the above step S97, τA <τTA
GT-α, if the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT outside the dead zone, step S98
To the EGR valve 27 by the stepping motor of the EGR valve 27.
In order to reduce the EGR amount by reducing the valve opening of the GR valve 27 by a predetermined amount, the set value DEGR is subtracted from the current EGR valve control amount EGRS to set a new control amount EGRS (E
GRS ← EGRS−DEGR), after the step S90, the new EGR valve control amount EG in the step S98.
Set RS and exit the routine.
【0200】その結果、この制御量EGRSに対応する
駆動信号がECU50からEGR弁27に出力され、E
GR弁27のステッピングモータの駆動によりEGR弁
27の弁開度が上記設定値DEGRにより定まる所定量
だけ減少し、EGR量(EGR率)の減少により吸気温
度が低下される。As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27,
By driving the stepping motor of the GR valve 27, the valve opening degree of the EGR valve 27 is reduced by a predetermined amount determined by the above-mentioned set value DEGR, and the intake air temperature is lowered by the decrease of the EGR amount (EGR rate).
【0201】従って、点火プラグ18の火花点火を中止
して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側のときには、E
GR量の減少によって吸気温度が低下され、この吸気温
度の低下に伴い燃焼室17内に供給される混合気の温度
が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己着
火による着火時期τAが遅角化される。Therefore, in the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the self-ignition is performed, when the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT,
The intake air temperature decreases due to the decrease in the GR amount, and the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases along with the decrease in the intake air temperature, and the ignition timing τA due to self-ignition due to the decrease in the cylinder temperature during the compression stroke. Is retarded.
【0202】一方、上記ステップS96においてτA≧τTA
GT+αであり、不感帯の範囲外で、図12に示すよう
に、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側の
ときには、ステップS99へ進み、EGR弁27のステッ
ピングモータにより該EGR弁27の弁開度を所定量増
加してEGR量を増加させるために、EGR弁制御量E
GRSに設定値UEGRを加算して新たな制御量EGRS
を設定し(EGRS←EGRS+UEGR)、ステップS1
00へ進む。On the other hand, in step S96, τA ≧ τTA
When the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT as shown in FIG. 12 outside the dead zone, the routine proceeds to step S99, and the EGR valve 27 is controlled by the stepping motor of the EGR valve 27. In order to increase the EGR amount by increasing the valve opening by a predetermined amount, the EGR valve control amount E
The set value UEGR is added to GRS to obtain a new control amount EGRS.
Is set (EGRS ← EGRS + UEGR), and step S1 is set.
Go to 00.
【0203】ステップS100では、エンジン回転数NEと
エンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとに基づ
いて上限値テーブルを補間計算付きで参照して、EGR
弁制御量EGRSを上限規制する上限値EGRSMAXを設
定する。In step S100, the upper limit table is referred to with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and EGR is performed.
An upper limit value EGRSMAX that sets an upper limit on the valve control amount EGRS is set.
【0204】上記上限値テーブルは、エンジン回転数N
E及び基本燃料噴射パルス幅Tpによるエンジン運転領
域毎に、EGR弁制御量EGRSの適正上限値EGRSMA
Xを予めシミュレーション或いは実験等により求め、R
OM52の一連のアドレスにメモリされているものであ
る。The above upper limit value table indicates that the engine speed N
The appropriate upper limit value EGRSMA of the EGR valve control amount EGRS for each engine operation region based on E and the basic fuel injection pulse width Tp.
X is determined in advance by simulation or experiment, and R
This is stored in a series of addresses of the OM 52.
【0205】上記上限値テーブルの一例をステップS100
中に示す。この上限値テーブルには、基本燃料噴射パル
ス幅Tpが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数NE
の低い低回転領域において、小さい値の上限値EGRSM
AXがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅Tp
が小さく且つエンジン回転数NEが高いほど、すなわち
エンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値の
上限値EGRSMAXがメモリされている。An example of the upper limit value table is described in step S100.
Shown inside. The upper limit value table includes a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large, and an engine speed NE.
In a low rotation region where the engine speed is low, the upper limit value EGRSM of a small value
AX is stored. Conversely, the basic fuel injection pulse width Tp
Is smaller and the engine speed NE is higher, that is, as the engine shifts to the engine low load high speed region, the larger upper limit value EGRSMAX is stored.
【0206】すなわち、上述のように、高負荷低回転で
あるほど、上記基本目標着火角度ADVτBASEを遅角設
定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷
低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図って
いる。このため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τ
Aとの比較に応じて設定されるEGR弁制御量EGRSの
上限値EGRSMAXを、これに対応して低下することで、
上限許容限界を適切に設定することが可能となる。That is, as described above, the higher the load, the lower the rotation, the longer the basic target ignition angle ADVτBASE is set to retard the target ignition timing τTAGT, so that the combustion period at the time of the high load, low rotation is performed. To improve thermal efficiency. Therefore, the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τ
By lowering the upper limit value EGRSMAX of the EGR valve control amount EGRS set in accordance with the comparison with A correspondingly,
The upper limit can be set appropriately.
【0207】また、低負荷高回転であるほど、基本目標
着火角度ADVτBASEを進角設定して目標着火時期τTA
GTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化さ
せ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向
上を図っているため、これに対応してEGR弁制御量E
GRSの上限値EGRSMAXを上昇させる。Further, the basic target ignition angle ADVτBASE is set to be advanced as the load decreases and the rotation speed increases, and the target ignition timing τTA
By advancing the GT, the combustion period is relatively advanced, and the delay in combustion during low-load high-speed rotation is suppressed to improve thermal efficiency. Quantity E
The upper limit value EGRSMAX of GRS is increased.
【0208】これにより、エンジン運転領域毎に相違す
る目標着火時期τTAGTに対応して、EGR弁制御量EG
RSに対し適切な上限値EGRSMAXを設定することが可
能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定す
ることが可能となる。Thus, the EGR valve control amount EG corresponds to the target ignition timing τTAGT that differs for each engine operation region.
It is possible to set an appropriate upper limit value EGRSMAX for RS, and it is possible to appropriately set an upper limit allowable limit in each region.
【0209】尚、簡易的には、エンジン回転数NE或い
はエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値EG
RSMAXを設定するようにしてもよい。It is to be noted that, simply, the upper limit value EG is set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
RSMAX may be set.
【0210】そして、ステップS101へ進み、上記ステッ
プS99で増加修正したEGR弁制御量EGRSと上記ステ
ップS100で設定した上限値EGRSMAXとを比較し、EG
RS≦EGRSMAXでEGR制御量EGRSが上限値EGR
SMAX以下のときには、前記ステップS90へジャンプし、
上記ステップS99において増加修正したEGR弁制御量
EGRSをセットして、ルーチンを抜ける。Then, the process proceeds to a step S101, and the EGR valve control amount EGRS increased and corrected in the step S99 is compared with the upper limit value EGRSMAX set in the step S100.
If RS ≦ EGRSMAX, the EGR control amount EGRS is the upper limit EGR
If it is equal to or smaller than SMAX, the process jumps to step S90,
The EGR valve control amount EGRS corrected and increased in step S99 is set, and the routine exits.
【0211】その結果、この制御量EGRSに対応する
駆動信号がECU50からEGR弁27に出力され、E
GR弁27のステッピングモータの駆動によりEGR弁
27の弁開度が上記設定値UEGRにより定まる所定量
だけ増加し、EGR量(EGR率)の増加により吸気温
度が上昇される。As a result, a drive signal corresponding to the control amount EGRS is output from the ECU 50 to the EGR valve 27,
By driving the stepping motor of the GR valve 27, the opening degree of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount determined by the set value UEGR, and the intake air temperature is raised by the increase of the EGR amount (EGR rate).
【0212】従って、点火プラグ18の火花点火を中止
して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、E
GR量が増加されて吸気温度が上昇され、この吸気温度
の上昇に伴い燃焼室17内に供給される混合気の温度が
上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によって自己着火
による着火時期τAが進角化される。Therefore, during the compression ignition control in which the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the self-ignition is performed, when the ignition timing τA is retarded from the target ignition timing τTAGT,
The GR amount is increased to increase the intake air temperature. With the increase in the intake air temperature, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 increases, and the ignition timing due to self-ignition due to the increase in the cylinder temperature during the compression stroke. τA is advanced.
【0213】これにより自己着火による着火時期τAが
エンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束
される。As a result, the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0214】一方、上記ステップS101においてEGRS
>EGRSMAXとなり、すなわち、自己着火による着火時
期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のために、E
GR弁制御量EGRSを逐次増加修正した結果、EGR
制御量EGRSが上限値EGRSMAXを上回りEGR弁2
7の弁開度がエンジン運転状態に応じた限界値に達した
とき、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常
等に起因してEGRによる吸気温度制御が不能となり自
己着火による着火時期τAを制御することが不能になっ
た、或いは、自己着火自体が不能になったと判断して、
ステップS102へ進む。On the other hand, in step S101, EGRS
> EGRSMAX, that is, since the ignition timing τA due to self-ignition is more retarded than the target ignition timing τTAGT,
As a result of sequentially increasing and correcting the GR valve control amount EGRS, the EGR
The control amount EGRS exceeds the upper limit value EGRSMAX and the EGR valve 2
When the valve opening degree of 7 reaches the limit value according to the engine operating state, the transition to the engine transient operation, or the intake air temperature control by EGR becomes impossible due to the system abnormality, etc., and the ignition timing τA by self-ignition is controlled. Judgment has been made impossible, or self-ignition itself has been disabled,
Proceed to step S102.
【0215】そして、ステップS102で、圧縮着火制御フ
ラグFCOMPをクリアし(FCOMP←0)、続くステップS1
03で、現在のEGR制御量EGRSから設定値DWNS
ETを減算して新たなEGR弁制御量EGRSを設定す
ることで(EGRS←EGRS−DWNSET)、該EG
R弁制御量EGRSを初期状態に戻し、前記ステップS90
を経て、上記ステップS103によるEGR弁制御量EGR
Sをセットして、ルーチンを抜ける。Then, in step S102, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0), and the subsequent step S1
03, the set value DWNS is calculated from the current EGR control amount EGRS.
By subtracting ET and setting a new EGR valve control amount EGRS (EGRS ← EGRS−DWNSET), the EG
The R valve control amount EGRS is returned to the initial state, and the routine proceeds to step S90.
Through the EGR valve control amount EGR in step S103.
Set S and exit the routine.
【0216】その結果、上記圧縮着火制御フラグFCOMP
のクリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行
し、上述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期TAD
V、通電開始時期タイミングTDWLの設定、及び各点火タ
イマセットが行われ、点火プラグ18の火花点火による
強制点火が再開される。As a result, the compression ignition control flag FCOMP
When the ignition is cleared, the control shifts from the compression ignition control to the forced ignition control.
V, the setting of the energization start timing TDWL and the setting of each ignition timer are performed, and the forced ignition by the spark ignition of the ignition plug 18 is restarted.
【0217】以上の制御状態を図13のタイムチャート
に基づいて説明する。The above control state will be described with reference to the time chart of FIG.
【0218】図13のタイムチャートにおいてt1の時
点で、上記圧縮着火制御条件判別ルーチンにより圧縮着
火制御への移行条件が成立したとき、圧縮着火制御フラ
グFCOMPがセットされて(FCOMP←1)、強制点火制御
から圧縮着火制御に移行し、点火制御ルーチンによる点
火時期TADVの設定及び各点火タイマのセットが中止さ
れることで、点火プラグ18による点火火花が中止され
る。また、このとき、EGR弁制御量EGRSが設定値
UPSETによる所定量増加され(図3のステップS2
5)、これに対応してEGR弁27の弁開度が所定量増
加し、EGR量(EGR率)の増加によって吸気温度が
上昇される。これにより、燃焼室17内に供給される混
合気の温度が上昇し、点火プラグ18の火花点火による
強制点火から自己着火に移行される。In the time chart of FIG. 13, at time t1, when the condition for shifting to the compression ignition control is satisfied by the above-described compression ignition control condition determination routine, the compression ignition control flag FCOMP is set (FCOMP ← 1), and The process shifts from the ignition control to the compression ignition control, and the setting of the ignition timing TADV and the setting of each ignition timer in the ignition control routine are stopped, so that the ignition spark by the spark plug 18 is stopped. At this time, the EGR valve control amount EGRS is increased by a predetermined amount based on the set value UPSET (step S2 in FIG. 3).
5) Correspondingly, the opening degree of the EGR valve 27 increases by a predetermined amount, and the intake air temperature rises due to the increase in the EGR amount (EGR rate). As a result, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 increases, and the ignition plug 18 shifts from forced ignition by spark ignition to self-ignition.
【0219】そして、この圧縮着火制御への移行後は、
着火時期検出ルーチンにおいてイオン電流に基づき検出
された実際の着火時期τAを、エンジン運転状態に基づ
いて設定した目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設
定値αを加算した目標着火時期上限(τTAGT+α)、及
び、目標着火時期τTAGTから設定値αを減算した目標着
火時期下限(τTAGT−α)とそれぞれ比較する。After shifting to the compression ignition control,
An actual ignition timing τA detected based on the ion current in the ignition timing detection routine, a target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding a set value α defining a dead zone width to a target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state; The target ignition timing is compared with a target ignition timing lower limit (τTAGT-α) obtained by subtracting the set value α from the target ignition timing τTAGT.
【0220】そして、t1〜t2の時点において、着火
時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内
にあるときには(τTAGT+α>τA≧τTAGT−α)、E
GR弁制御量EGRSをそのまま維持する。When the ignition timing τA is within the range of the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT at the time from t1 to t2 (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT-α), E
The GR valve control amount EGRS is maintained as it is.
【0221】t2の時点以降、着火時期τAが目標着火
時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱すると(τA≧
τTAGT+α)、EGR制御ルーチン実行毎すなわち演算
周期毎にEGR弁制御量EGRSを設定値UEGRづつ
漸次的に増加させ、EGR弁27の弁開度が上記設定値
UEGRにより定まる所定量づつ増加される。そして、
このEGR弁27の弁開度の増加によってEGR量(E
GR率)が増加し、これにより吸気温度が上昇され、こ
の吸気温度の上昇に伴い燃焼室17内に供給される混合
気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度の上昇によっ
て自己着火による着火時期τAが進角化される。その結
果、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に
適合する目標着火時期τTAGTに収束される。After the time point t2, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the more retarded side than the target ignition timing τTAGT (τA ≧
τTAGT + α), the EGR valve control amount EGRS is gradually increased by a set value UEGR every time the EGR control routine is executed, that is, every calculation cycle, and the valve opening of the EGR valve 27 is increased by a predetermined amount determined by the set value UEGR. And
Due to the increase in the opening degree of the EGR valve 27, the EGR amount (E
(GR rate), thereby increasing the intake air temperature. As the intake air temperature increases, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 increases, and self-ignition occurs due to the increase in the cylinder temperature during the compression stroke. The ignition timing τA is advanced. As a result, the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0222】そして、t3の時点で、着火時期τAが目
標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束したと
き、EGR弁制御量EGRSの増加修正が中止され、E
GR弁制御量EGRSすなわちEGR弁27の弁開度が
そのまま維持される。At time t3, when the ignition timing τA converges within the range of the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the increase correction of the EGR valve control amount EGRS is stopped, and E
The GR valve control amount EGRS, that is, the valve opening of the EGR valve 27 is maintained as it is.
【0223】一方、t4の時点以降、着火時期τAが目
標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸脱すると
(τA<τTAGT−α)、EGR制御ルーチン実行毎にE
GR弁制御量EGRSを設定値DEGRづつ減少させ、
EGR弁27の弁開度を上記設定値DEGRにより定ま
る所定量づつ減少し、EGR量(EGR率)を減少させ
る。その結果、このEGR量の減少によって吸気温度が
低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼室17内に供
給される混合気の温度が低下し、圧縮行程時の筒内温度
の低下によって自己着火による着火時期τAが遅角化さ
れ、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に
適合する目標着火時期τTAGTに収束される。On the other hand, after the time point t4, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the advance side of the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT-α), E is executed every time the EGR control routine is executed.
The GR valve control amount EGRS is decreased by the set value DEGR,
The opening degree of the EGR valve 27 is decreased by a predetermined amount determined by the set value DEGR, and the EGR amount (EGR rate) is reduced. As a result, the intake air temperature is reduced due to the decrease in the EGR amount, and the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 is reduced due to the decrease in the intake air temperature, and the self-ignition is caused due to the decrease in the in-cylinder temperature during the compression stroke. Is retarded, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0224】これにより、エンジン運転条件や大気条件
等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火
時期τTAGTに収束するよう着火時期τAが制御され、自
己着火時において常に最適な着火時期τAを得ることが
可能となり、熱効率の向上により燃費向上、信頼性の向
上を図ることができ、また、エンジン運転状態の相違に
関わらず最適着火時期を得ることが可能となるため、ノ
ッキング等の異常燃焼を未然に回避することができ、エ
ンジンに対する悪影響を未然に回避することができるば
かりか、エンジン騒音の低減を図ることが可能となる。As a result, the ignition timing τA is controlled so as to converge to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operation state even when the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change. It is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving the thermal efficiency, and it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in the engine operating state. Combustion can be avoided beforehand, and not only the adverse effect on the engine can be avoided, but also engine noise can be reduced.
【0225】そして、t5の時点において、着火時期τ
Aが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内に収束
したとき、EGR弁制御量EGRSの減少修正が中止さ
れ、EGR弁制御量EGRSすなわちEGR弁27の弁
開度がそのまま維持される。At time t5, the ignition timing τ
When A converges within the range of the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT, the correction for decreasing the EGR valve control amount EGRS is stopped, and the EGR valve control amount EGRS, that is, the valve opening of the EGR valve 27 is maintained.
【0226】また、t6の時点以降、再び着火時期τA
が目標着火時期τTAGTよりも遅角側で不感帯を逸脱する
と(τA≧τTAGT+α)、EGR制御ルーチン実行毎に
EGR弁制御量EGRSを設定値UEGRづつ漸次的に
増加させ、EGR弁27の弁開度が上記設定値UEGR
により定まる所定量づつ増加される。After the time point t6, the ignition timing τA
Deviates from the dead zone on the more retarded side than the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the EGR valve control amount EGRS is gradually increased by the set value UEGR every time the EGR control routine is executed, and the EGR valve 27 is opened. Is the above set value UEGR
Is incremented by a predetermined amount.
【0227】そして、このEGR弁制御量EGRSの増
加修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに
収束せず、t7の時点において、EGR弁制御量EGR
Sが、エンジン運転状態に基づいて設定した上限値EG
RSMAXを上回ったとき(EGRS>EGRSMAX)、すな
わち、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tよりも遅角側のために、EGR弁制御量EGRSを逐次
増加修正した結果、EGR制御量EGRSが上限値EG
RSMAXを上回りEGR弁27の弁開度がエンジン運転状
態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への
移行、或いはシステム異常等に起因してEGRによる吸
気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τAを
制御することが不能になった、或いは、自己着火自体が
不能になったと判断して、圧縮着火制御フラグFCOMPが
クリアされる(FCOMP←0;図10のステップS102)。The ignition timing .tau.A does not converge to the target ignition timing .tau.TAGT even by the correction for increasing the EGR valve control amount EGRS. At the time t7, the EGR valve control amount EGR
S is the upper limit value EG set based on the engine operating state
When it exceeds RSMAX (EGRS> EGRSMAX), that is, the ignition timing τA due to self-ignition becomes the target ignition timing τTAG.
Since the EGR valve control amount EGRS is successively increased and corrected for the retard side from T, the EGR control amount EGRS becomes the upper limit value EG.
When the valve opening degree of the EGR valve 27 exceeds RSMAX and reaches a limit value corresponding to the engine operating state, the intake temperature control by the EGR cannot be performed due to the transition to the engine transient operation or a system abnormality, and the self-ignition occurs. It is determined that the ignition timing τA cannot be controlled or the self-ignition itself has been disabled, and the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0; step S102 in FIG. 10).
【0228】そして、この圧縮着火制御フラグFCOMPの
クリアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、
上述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期TADV、通
電開始時期タイミングTDWLの設定、及び各点火タイマ
セットが行われ、点火プラグ18の火花点火による強制
点火が再開される。When the compression ignition control flag FCOMP is cleared, the control shifts from compression ignition control to forced ignition control.
In the above-described ignition control routine, the setting of the ignition timing TADV and the energization start timing TDWL and the setting of each ignition timer are performed, and the forced ignition by the spark ignition of the ignition plug 18 is restarted.
【0229】これにより、エンジン過渡運転への移行、
或いはシステム異常等に起因してEGRによる吸気温度
制御が不能となり自己着火による着火時期τAを制御す
ることが不能となった時、或いは、自己着火自体が不能
になった時には、自己着火から点火プラグ18の点火に
よる強制点火に確実に移行することが可能となる。その
結果、自己着火による着火時期τAの制御不能状態での
自己着火の継続が防止され、ドライバビリティの悪化を
防止することが可能となる。また、自己着火の継続によ
る異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッショ
ンの悪化を防止することが可能となり、且つ、エンジン
1の耐久信頼性を向上することが可能となる。As a result, the transition to engine transient operation,
Alternatively, when the intake air temperature control by the EGR becomes impossible due to a system abnormality or the like, and the ignition timing τA by the self-ignition cannot be controlled, or when the self-ignition itself becomes impossible, the self-ignition and the ignition plug are started. It is possible to reliably shift to forced ignition by the ignition of No. 18. As a result, continuation of self-ignition in a state where the ignition timing τA due to self-ignition cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continuation of self-ignition, deterioration of exhaust emission can be prevented and durability durability of the engine 1 can be improved.
【0230】また、このとき、EGR制御量EGRSが
設定値DWNSETによる所定量減少され初期状態に復
帰される。これに対応してEGR弁27の弁開度が所定
量減少し、通常のEGR制御に復帰する。At this time, the EGR control amount EGRS is reduced by a predetermined amount according to the set value DWNSET, and the initial state is restored. In response to this, the valve opening of the EGR valve 27 decreases by a predetermined amount, and returns to the normal EGR control.
【0231】尚、本実施の形態においては、圧縮着火制
御時におけるEGR制御量EGRSを、着火時期τAと目
標着火時期τTAGTとの比較結果に応じて積分制御により
設定しているが、本発明はこれに限定されず、比例積分
制御(PI制御)或いは比例積分微分制御(PID制
御)により設定するようにしてもよいことは勿論であ
る。In the present embodiment, the EGR control amount EGRS during the compression ignition control is set by integral control according to the result of comparison between the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT. The present invention is not limited to this, and may be set by proportional integral control (PI control) or proportional integral derivative control (PID control).
【0232】また、本実施の形態においては、エンジン
負荷として吸入空気量Q或いは基本燃料噴射パルス幅T
pを用いているが、エンジン負荷を表すものであればよ
く、本発明は、これに限定されない。Also, in the present embodiment, the intake air amount Q or the basic fuel injection pulse width T is used as the engine load.
Although p is used as long as it represents the engine load, the present invention is not limited to this.
【0233】更に、EGR弁は本実施の形態のステッピ
ングモータ式のEGR弁に限定されず、例えば、ダイヤ
フラムアクチュエータ式のEGR弁を採用し、このダイ
アフラムアクチュエータ式EGR弁を作動させるための
制御圧を調圧するデューティソレノイド弁に対する制御
量を制御することで吸気加熱制御を行うようにしてもよ
い。また、デューティソレノイド弁による直動式のEG
R弁を採用し、このデューティソレノイド弁に対する制
御量を制御することで吸気加熱制御を行うようにしても
よい。Further, the EGR valve is not limited to the stepping motor type EGR valve of the present embodiment. For example, a diaphragm actuator type EGR valve is employed, and the control pressure for operating the diaphragm actuator type EGR valve is adjusted. The intake heating control may be performed by controlling the control amount for the duty solenoid valve that regulates the pressure. In addition, a direct-acting EG using a duty solenoid valve
An intake valve heating control may be performed by employing an R valve and controlling a control amount for the duty solenoid valve.
【0234】また、本実施の形態においては、点火プラ
グ18の点火による強制点火制御時においても、エンジ
ン運転状態に応じてEGR制御を行うようにしている
が、本発明はこれに限定されず、強制点火制御時におい
てEGRを中止し、自己着火による圧縮着火制御時のみ
EGRを行い、EGRを吸気加熱制御のみに使用するよ
うにしてもよい。この場合は、図3の圧縮着火制御条件
判別ルーチンにおいて、上述のように排気ガスの温度を
設定値と比較することで、EGRによる吸気温度制御が
可能か否かを判断し、また、図9のEGR制御ルーチン
において、ステップS82〜S88,S91を省略して、FCOMP
=0で強制点火制御が指示されているとき、ステップS8
1からステップS89へ進み、EGRを停止するようにす
る。Further, in the present embodiment, the EGR control is performed in accordance with the engine operating state even during the forced ignition control by the ignition of the spark plug 18, but the present invention is not limited to this. The EGR may be stopped during the forced ignition control, the EGR may be performed only during the compression ignition control by self-ignition, and the EGR may be used only for the intake air heating control. In this case, in the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3, by comparing the exhaust gas temperature with the set value as described above, it is determined whether or not intake temperature control by EGR is possible. In the EGR control routine, steps S82 to S88 and S91 are omitted, and FCOMP
= 0, when the forced ignition control is instructed, step S8
From 1 the process proceeds to step S89 to stop EGR.
【0235】次に、図19〜図22に基づいて、本発明
の実施の第2形態を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0236】上記実施の第1形態においては、吸気加熱
手段としてEGR装置25を採用するのに対し、本実施
の形態は、吸気加熱手段として、図21に示すように、
排気ガスと熱交換を行う熱交換器70と、吸気系として
吸気通路6を流れる吸気の一部を上記熱交換器70に導
入すると共に該熱交換器70による熱交換後の加熱吸気
を吸気系のスロットル弁5a下流のエアチャンバ4に戻
す加熱吸気用通路71と、該加熱空気用通路71に介装
され加熱吸気用通路71を流れる加熱吸気の流量を調整
する加熱吸気量調整弁72とからなる吸気加熱装置を採
用する。In the first embodiment, the EGR device 25 is adopted as the intake air heating means. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG.
A heat exchanger 70 that exchanges heat with exhaust gas, and a part of the intake air flowing through the intake passage 6 as an intake system is introduced into the heat exchanger 70, and the heated intake air after the heat exchange by the heat exchanger 70 is supplied to the intake system. A heated intake passage 71 returning to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a, and a heated intake air amount adjusting valve 72 interposed in the heated air passage 71 and adjusting a flow rate of heated intake air flowing through the heated intake passage 71. Adopts an intake air heating device.
【0237】そして、上記着火時期τAが目標着火時期
τTAGTよりも進角側のとき、加熱吸気量調整弁72によ
る加熱吸気量を減少制御して、吸気温度を低下させるこ
とで、エンジン燃焼室17内の混合気温度を低下し、自
己着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、加
熱吸気量調整弁72による加熱吸気流量を増加制御し
て、吸気温度を上昇させることで、燃焼室17内の混合
気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化す
る。When the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, the heated intake air amount is controlled to be reduced by the heated intake air amount adjustment valve 72 to lower the intake air temperature, thereby reducing the engine combustion chamber 17. The temperature of the air-fuel mixture inside is lowered, and the ignition timing by self-ignition is retarded. Further, when the ignition timing τA is on the retard side from the target ignition timing τTAGT, the heated intake air flow rate is controlled to be increased by the heated intake air amount adjusting valve 72 to increase the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17. And the ignition timing by self-ignition is advanced.
【0238】また、エンジン温度を表す冷却水温度TW
が所定温度に達して排気温度が充分に上昇し、排気ガス
との熱交換により吸気温度を上昇させることで自己着火
に移行することが可能と判断されるとき、加熱吸気量調
整弁72による加熱吸気流量を増加して、吸気温度を上
昇制御し燃焼室17内の混合気の温度を上昇させ、点火
プラグ18の放電による火花点火から自己着火に移行さ
せる。すなわち、排気温度が上昇し、排気ガスとの熱交
換によって得られる加熱吸気の流量制御による吸気温度
制御によって、自己着火時の着火時期τAを制御するこ
とが可能となったとき、点火プラグ18の放電による火
花点火から自己着火に移行させる。Also, a cooling water temperature TW representing the engine temperature
Reaches a predetermined temperature, the exhaust gas temperature rises sufficiently, and it is determined that it is possible to shift to self-ignition by increasing the intake air temperature by heat exchange with the exhaust gas, so that heating by the heated intake air amount adjusting valve 72 is performed. The intake air flow rate is increased, the intake air temperature is controlled to increase, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is increased, and the spark ignition caused by the discharge of the spark plug 18 shifts to self-ignition. That is, when the exhaust gas temperature rises and it becomes possible to control the ignition timing τA at the time of self-ignition by controlling the intake air temperature by controlling the flow rate of the heated intake air obtained by heat exchange with the exhaust gas, A transition is made from spark ignition by discharge to self-ignition.
【0239】更に、自己着火時において、上記着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つ加熱吸気
量調整弁72の弁開度が限界値に達したとき、加熱吸気
による吸気温度制御が不能となり自己着火の着火時期を
制御することが不能になったと判断して、加熱吸気量調
整弁72による加熱吸気流量を減少して、自己着火から
点火プラグ18の放電による火花点火に移行させる。Further, at the time of self-ignition, when the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT and the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 reaches the limit value, the intake air temperature control by heated intake air is performed. Is determined to be impossible and the ignition timing of the self-ignition cannot be controlled, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve 72 is reduced, and the self-ignition is shifted to the spark ignition by the discharge of the spark plug 18. .
【0240】尚、上記実施の第1形態と同一の構成品、
同一のステップについては、同一の符号を付して、その
詳細説明は省略する。The same components as in the first embodiment,
The same steps are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
【0241】先ず、図21に基づいて、本形態の吸気加
熱装置について説明する。First, the intake air heating device of this embodiment will be described with reference to FIG.
【0242】排気系のエキゾーストマニホルド21に、
排気ガスと熱交換を行う熱交換器70が配設されてい
る。そして、この熱交換器70に吸気の一部を導入する
ため吸気管6と熱交換器70とを連通する吸気導入通路
71aと、熱交換器70により排気ガスと熱交換された
加熱吸気を吸気系に戻すため熱交換器70とスロットル
弁5a下流のエアチャンバ4とを連通する加熱空気供給
通路71bとにより、加熱空気用通路71が構成され
る。In the exhaust manifold 21 of the exhaust system,
A heat exchanger 70 for exchanging heat with the exhaust gas is provided. In order to introduce a part of the intake air into the heat exchanger 70, an intake introduction passage 71 a communicating the intake pipe 6 and the heat exchanger 70, and a heated intake air that has been heat-exchanged with the exhaust gas by the heat exchanger 70 is taken in. In order to return to the system, a heating air supply passage 71b that connects the heat exchanger 70 and the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a forms a heating air passage 71.
【0243】また、上記加熱空気供給通路71bに、該
加熱空気供給通路71bを流れる加熱吸気の流量すなわ
ち吸入空気における加熱空気の供給率(以下、「加熱空
気供給率」と称する)を調整することで吸気温度を制御
するためのデューティソレノイド弁式の加熱吸気量調整
弁72が介装されている。尚、上記加熱吸気量調整弁7
2は、吸気導入通路71aに介装してもよい。The flow rate of the heated intake air flowing through the heated air supply passage 71b, that is, the supply rate of the heated air in the intake air (hereinafter referred to as the "heated air supply rate") is adjusted in the heated air supply passage 71b. And a duty solenoid valve type heating intake air amount adjusting valve 72 for controlling the intake air temperature. In addition, the heating intake air amount adjusting valve 7
2 may be interposed in the intake passage 71a.
【0244】そして、スロットル弁5a下流に発生する
吸気負圧によって、吸気管6を流れる吸気の一部が上記
吸気導入通路71aを介して熱交換器70に導入され、
熱交換器70で熱交換された加熱吸気が加熱空気供給通
路71bを介して、スロットル弁5a下流のエアチャン
バ4に供給される。A part of the intake air flowing through the intake pipe 6 is introduced into the heat exchanger 70 through the intake introduction passage 71a by the intake negative pressure generated downstream of the throttle valve 5a.
The heated intake air that has undergone heat exchange in the heat exchanger 70 is supplied to the air chamber 4 downstream of the throttle valve 5a via the heated air supply passage 71b.
【0245】更に、図22に示すように、ECU50の
I/Oインターフェイス56の出力ポートに、駆動回路
58を介して、上記加熱吸気量調整弁72が接続されて
いる。Further, as shown in FIG. 22, the heating intake air amount adjusting valve 72 is connected to an output port of the I / O interface 56 of the ECU 50 via a driving circuit 58.
【0246】そして、加熱吸気量調整弁72に対する制
御量すなわち駆動信号のデューティ比DUTYがECU
50によって演算され、このデューティ比DUTYに対
応してECU50から出力される駆動信号に応じて加熱
吸気量調整弁72の弁開度が調整される。The control amount for the heated intake air amount adjusting valve 72, that is, the duty ratio DUTY of the drive signal is determined by the ECU.
50, and the opening degree of the heated intake air amount adjustment valve 72 is adjusted in accordance with the drive signal output from the ECU 50 in accordance with the duty ratio DUTY.
【0247】尚、本実施の形態においては、上記デュー
ティ比DUTYが15%以下で、加熱吸気量調整弁72
が全閉となり加熱吸気の供給が停止され、デューティ比
DUTYが90%以上のとき、加熱吸気量調整弁72が
全開となる。そして、デューティ比DUTYが0%〜1
00%の間で設定され、このデューティ比DUTYによ
る駆動信号に応じて加熱吸気量調整弁72の弁開度が調
整されて、加熱空気流量すなわち加熱空気供給率が制御
される。In the present embodiment, when the duty ratio DUTY is 15% or less and the heated intake air amount adjusting valve 72
Is completely closed, the supply of the heated intake air is stopped, and when the duty ratio DUTY is 90% or more, the heated intake air amount adjustment valve 72 is fully opened. Then, the duty ratio DUTY is 0% to 1
The heating air flow rate, that is, the heating air supply rate is controlled by adjusting the valve opening of the heating intake air amount adjusting valve 72 in accordance with the drive signal based on the duty ratio DUTY.
【0248】そして、本実施の形態では、上記実施の第
1形態の図3の圧縮着火制御条件判別ルーチンに代え
て、図19に示す圧縮着火制御条件判別ルーチンを採用
し、また、図9〜図10のEGR制御ルーチンに代え
て、図20に示す吸気加熱制御ルーチンを採用する。
尚、その他のルーチンについては、上記実施の第1形態
のルーチンをそのまま採用し、その説明は省略する。In the present embodiment, a compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 19 is employed instead of the compression ignition control condition determination routine of FIG. 3 of the first embodiment, and FIGS. Instead of the EGR control routine of FIG. 10, an intake air heating control routine shown in FIG. 20 is employed.
Note that, for other routines, the routine of the first embodiment is employed as it is, and description thereof is omitted.
【0249】以下、本形態の圧縮着火制御条件判別ルー
チン及び吸気加熱制御ルーチンについて説明する尚、上
記実施の第1形態と同一ステップについては、同一の符
号を付して、その詳細説明は省略する。Hereinafter, the compression ignition control condition determination routine and the intake heating control routine of the present embodiment will be described. The same steps as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. .
【0250】図19に示す圧縮着火制御条件判別ルーチ
ンは、上記実施の第1形態と同様に、システムイニシャ
ライズ後、所定時間(例えば、10msec)毎に実行さ
れ、ステップS11で、圧縮着火制御フラグFCOMPを参照
し、FCOMP=1で、既に自己着火を行う圧縮着火制御が
指示されているときには、ステップS19へジャンプし
て、ステップS19,S20で、現在のエンジン回転数NE,
吸入空気量Qを前回の値NEOLD,QOLDとしてRAM5
3の所定アドレスにストアして、そのままルーチンを抜
ける。The compression ignition control condition determination routine shown in FIG. 19 is executed every predetermined time (for example, 10 msec) after system initialization, as in the first embodiment, and at step S11, the compression ignition control flag FCOMP is set. If FCOMP = 1 and compression ignition control for self-ignition has already been instructed, the routine jumps to step S19, and in steps S19 and S20, the current engine speed NE,
Assuming the intake air amount Q as the previous value NEOLD, QOLD, RAM5
The program is stored at the predetermined address of No. 3 and the process exits from the routine.
【0251】一方、FCOMP=0で、現在、強制点火制御
が選択され、点火プラグ18の放電による強制点火が行
われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12〜S1
5,S22で、圧縮着火制御への移行条件が成立しているか
否かを判断する。On the other hand, when FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected and the forced ignition by the discharge of the spark plug 18 is being performed, the process proceeds to step S12, and the process proceeds to steps S12 to S1.
5. In S22, it is determined whether a condition for shifting to compression ignition control is satisfied.
【0252】ステップS12,S13では、エンジン回転数N
Eと吸入空気量Qの変化を判断し、エンジン定常運転状
態か否かを判断する。そして、|NE−NEOLD|>NE
S或いは|Q−QOLD|>QSのエンジン過渡運転状態
時には、該当するステップからステップS18へジャンプ
して、条件継続時間カウント値CNをクリアし、次回の
判定に備え、続くステップS19,S20で、それぞれ上記エ
ンジン回転数NE,吸入空気量Qを前回の値NEOLD,QO
LDとして、ルーチンを抜け、点火プラグ18の火花点火
による強制点火制御を継続する。In steps S12 and S13, the engine speed N
The change of E and the intake air amount Q is determined, and it is determined whether or not the engine is in a steady operation state. And | NE-NEOLD |> NE
In the engine transient operation state of S or | Q-QOLD |> QS, the process jumps from the corresponding step to step S18 to clear the condition continuation time count value CN, and prepares for the next determination in steps S19 and S20. The above engine speed NE and intake air amount Q are respectively set to the previous values NEOLD and QO.
As LD, the routine exits and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
【0253】また、上記ステップS12,S13において|N
E−NEOLD|≦NES且つ|Q−QOLD|≦QSのエンジ
ン定常運転状態時には、ステップS14へ進み、エンジン
温度の一例としての冷却水温センサ36によるエンジン
冷却水温度TWを読み出し、この冷却水温度TWを設定値
TWSと比較することで、加熱空気の流量制御による吸
気温度制御が可能か否かを判断する。In steps S12 and S13, | N
When the engine is in the steady operating condition of E-NEOLD | ≤NES and | Q-QOLD | ≤QS, the routine proceeds to step S14, where the engine coolant temperature TW is read out by the coolant temperature sensor 36 as an example of the engine temperature, and the coolant temperature TW is read. Is compared with the set value TWS to determine whether the intake air temperature control by the flow control of the heated air is possible.
【0254】本実施の形態においては、上記設定値TW
Sは、エンジン1の暖機が完了し且つ排気温度が所定に
上昇して排気ガスとの熱交換により高温の加熱吸気が得
られ加熱吸気量調整弁72による加熱吸気流量すなわち
加熱空気供給率を制御することで、吸気温度を適切に制
御することが可能な冷却水温度を、予めシミュレーショ
ン或いは実験等により求め、この温度値を設定値TWS
として設定し、固定データとしてROM52にメモリさ
れているものである。In the present embodiment, the above set value TW
S indicates that when the warm-up of the engine 1 is completed and the exhaust gas temperature rises to a predetermined value, a high-temperature heated intake air is obtained by heat exchange with the exhaust gas. By controlling, a coolant temperature at which the intake air temperature can be appropriately controlled is obtained in advance by simulation or experiment, and this temperature value is set to a set value TWS.
And stored in the ROM 52 as fixed data.
【0255】従って、TW<TWSで、加熱空気により
吸気温度制御を適正に行い得ないと判断されるときに
は、上記ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火
プラグ18の火花点火による強制点火制御を継続する。Therefore, if TW <TWS and it is determined that the intake air temperature cannot be properly controlled by the heated air, the routine exits from the routine through steps S18 to S20, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is performed. continue.
【0256】そして、上記ステップS14で、TW≧TWS
のエンジン温度が所定温度に達したときには、エンジン
1の暖機が完了し且つ排気温度が充分に上昇して、熱交
換器70による排気ガスとの熱交換後の加熱吸気により
吸気温度を充分上昇させることが可能であり、加熱吸気
量調整弁72による加熱空気供給率を制御することで吸
気温度を適正に制御することが可能と判断し、ステップ
S15へ進む。In step S14, TW ≧ TWS
When the engine temperature reaches a predetermined temperature, the warm-up of the engine 1 is completed and the exhaust gas temperature rises sufficiently, and the intake air temperature rises sufficiently by the heated intake air after the heat exchanger 70 exchanges heat with the exhaust gas. It is determined that the intake air temperature can be properly controlled by controlling the heating air supply rate by the heating intake air amount adjustment valve 72, and
Proceed to S15.
【0257】ステップS15では、前述の図4の点火制御
ルーチンにおいて設定される点火プラグ18による強制
点火の点火時期TADV、及び図8の着火時期検出ルーチ
ンおいてイオン電流に基づき検出した着火時期τAを読
み出して、着火時期τAから点火時期TADVを減算し、こ
の減算値を設定値TSETと比較することで、適正着火時
期で自己着火が可能か否かを判断する。In step S15, the ignition timing TADV of the forced ignition by the ignition plug 18 set in the above-described ignition control routine of FIG. 4 and the ignition timing τA detected based on the ion current in the ignition timing detection routine of FIG. Then, the ignition timing TADV is subtracted from the ignition timing τA, and the subtraction value is compared with a set value TSET to determine whether or not self-ignition is possible at an appropriate ignition timing.
【0258】そして、τA−TADV>TSETで、点火時期
TADVとイオン電流に基づき検出される着火時期τAとの
時間間隔が設定値TSETにより定まる所定時間を上回る
ときには、自己着火不能と判断して、上記ステップS18
〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ18の火花点
火による強制点火制御を継続する。When τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible. Step S18 above
Through S20, the routine exits, and the forced ignition control by spark ignition of the spark plug 18 is continued.
【0259】一方、上記ステップS15においてτA−TAD
V≦TSETで、点火時期TADVとイオン電流に基づき検出
される着火時期τAとの時間間隔が上記設定値TSETによ
る所定値以内の時間に短縮されたとき、適正着火時期で
自己着火が可能であると判断して、ステップS21へ進
み、上記ステップS12〜S15の全ての条件による圧縮着火
制御への切換条件成立の継続時間を計時する条件継続時
間カウント値CNをカウントアップし、ステップS22で、
上記条件継続時間カウント値CNを設定値CSET(例え
ば、数sec相当値)と比較する。On the other hand, at step S15, τA-TAD
When V ≦ TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA detected based on the ion current is reduced to a time within a predetermined value according to the set value TSET, self-ignition can be performed at an appropriate ignition timing. It proceeds to step S21 and counts up a condition continuation time count value CN that counts a continuation time of satisfaction of the switching condition to the compression ignition control under all the conditions of steps S12 to S15, and in step S22,
The condition duration time count value CN is compared with a set value CSET (for example, a value corresponding to several seconds).
【0260】そして、CN<CSETのときには、未だ圧縮
着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記
ステップS19へ進み、ステップS19,S20を経てルーチン
を抜け、点火プラグ18の火花点火による強制点火制御
を継続する。When CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control has not been satisfied, and the routine proceeds to step S19, exits the routine through steps S19 and S20, and sparks the spark plug 18. Continue the forced ignition control by ignition.
【0261】また、上記ステップS22においてCN≧CSE
Tで、上記ステップS12〜S15による全ての条件成立の継
続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値CSETと
により定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進
み、上記圧縮着火制御フラグFCOMPをセットすることで
(FCOMP←1)、点火プラグ18の火花点火による強制
点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御
を選択する。そして、ステップS24で、上記条件継続時
間カウント値CNをクリアして、続くステップS201で、
加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデューティ比
を初期値DINIにより初期設定し(DUTY←DIN
I)、ルーチンを抜ける。In step S22, CN ≧ CSE
At T, when the continuation time of all the conditions satisfied in steps S12 to S15 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of this routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23, and the compression ignition control flag FCOMP is reset. By setting (FCOMP ← 1), the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing the self-ignition is selected. Then, in step S24, the condition duration time count value CN is cleared, and in subsequent step S201,
The duty ratio of the drive signal to the heated intake air amount adjusting valve 72 is initialized by the initial value DINI (DUTY ← DIN
I) Exit the routine.
【0262】そして、上記圧縮着火制御フラグFCOMP
が、前述の図4の点火制御ルーチン、図5のθ2クラン
クパルス割り込みルーチン、及び、後述する図20の吸
気加熱制御ルーチンにおいて参照され、FCOMP=0の強
制点火制御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期
TADVを設定し、点火プラグ18の火花点火による強制
点火を行うと共に、吸気加熱を中止する。尚、ここで、
強制点火制御時においても、エンジン運転状態に応じて
加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデューティ比
DUTYを設定し、吸気加熱を行うようにしてもよい。Then, the compression ignition control flag FCOMP
This is referred to in the above-described ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, and the intake heating control routine of FIG. 20, which will be described later. In the forced ignition control of FCOMP = 0, depending on the engine operating state. The ignition timing TADV is set, the forced ignition by spark ignition of the ignition plug 18 is performed, and the intake air heating is stopped. Here,
Also during the forced ignition control, the intake signal may be heated by setting the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 in accordance with the engine operating state.
【0263】また、FCOMP=1の圧縮着火制御時には、
点火時期TADVの設定が中止されて点火プラグ18の火
花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制
御への移行時に、上述のステップS201において加熱吸気
量調整弁72に対する駆動信号のデューティ比DUTY
が初期値DINIによる所定量増加され、これに対応し
て加熱吸気量調整弁72の弁開度が所定量増加し、加熱
吸気流量すなわち加熱空気供給率の増加によって吸気加
熱が開始、或いは吸気加熱量が増加されることで、吸気
温度が上昇し、これにより、燃焼室17内に供給される
混合気の温度が上昇され、点火プラグ18の火花点火に
よる強制点火から自己着火に移行される。At the time of compression ignition control with FCOMP = 1,
The setting of the ignition timing TADV is stopped, the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the duty ratio DUTY of the drive signal to the heated intake air amount adjustment valve 72 in step S201 described above at the time of shifting to the compression ignition control.
Is increased by a predetermined amount based on the initial value DINI, the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount, and the intake air heating is started by the increase of the heated intake air flow rate, that is, the heated air supply rate. As the amount is increased, the intake air temperature rises, whereby the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 rises, and the ignition plug 18 shifts from forced ignition by spark ignition to self-ignition.
【0264】そして、圧縮着火制御への移行後は、イオ
ン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン
運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比
較結果に応じて、加熱吸気量調整弁72を制御すること
で、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう
吸気温度を制御する。After the transition to the compression ignition control, the heating intake air amount is determined according to the result of comparison between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. By controlling the regulating valve 72, the intake air temperature is controlled so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
【0265】次に、図20に示す吸気加熱制御ルーチン
について説明する。Next, the intake air heating control routine shown in FIG. 20 will be described.
【0266】この吸気加熱制御ルーチンは、システムイ
ニシャライズ後、所定時間(例えば、16ms)毎に実行
され、ステップS81で、圧縮着火制御フラグFCOMPを参
照する。This intake heating control routine is executed every predetermined time (for example, 16 ms) after system initialization, and in step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to.
【0267】そして、FCOMP=0で、現在、強制点火制
御が指示されているときには、そのままルーチンを抜
け、吸気加熱を中止する。尚、このとき、上述のよう
に、エンジン運転状態に応じて加熱吸気量調整弁72に
対する駆動信号のデューティ比DUTYを設定し、吸気
加熱を行うようにしてもよい。If FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently instructed, the process exits the routine and stops the intake air heating. At this time, as described above, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 may be set according to the engine operating state, and the intake air may be heated.
【0268】一方、上記ステップS81においてFCOMP=
1で、点火プラグ18の火花点火による強制点火が中止
され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されてい
るときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処
理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTと
の比較結果に応じたフィードバック制御により加熱吸気
量調整弁72に対する駆動信号のデューティ比DUTY
を設定して加熱吸気量調整弁72による吸気温度制御を
行い、自己着火による着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに収束するよう制御する。On the other hand, in step S81, FCOMP =
In step 1, when the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing the self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and by the processing after step S92, the ignition timing τA and the target ignition are set. The duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is obtained by feedback control according to the result of comparison with the timing τTAGT.
Is set and the intake air temperature is controlled by the heated intake air amount adjusting valve 72, and the ignition timing τA due to self-ignition is changed to the target ignition timing τTAG.
Control to converge to T.
【0269】そして、ステップS92で、エンジン回転数
NEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpと
に基づいて基本目標着火角度テーブルを補間計算付きで
参照して、圧縮上死点を基準とする基本目標着火角度A
DVτBASEを設定する。In step S92, the basic target ignition angle table is referenced with interpolation calculation based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load, and the compression top dead center is used as a reference. Basic target ignition angle A
Set DVτBASE.
【0270】尚、本実施の形態においても、簡易的に
は、エンジン回転数NE或いはエンジン負荷のみをパラ
メータとして上記基本目標着火角度ADVτBASEを設定
するようにしてもよい。また、エンジン回転数NEとエ
ンジン負荷との少なくとも一方によるテーブル参照によ
りθ2クランクパルス入力を基準とした時間データとし
て基本目標着火時期を設定するようにしてもよい。この
場合は、角度データを時間換算するためのステップS95
が不要となる。In this embodiment, the basic target ignition angle ADVτBASE may be simply set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter. The basic target ignition timing may be set as time data based on the θ2 crank pulse input by referring to a table based on at least one of the engine speed NE and the engine load. In this case, step S95 for converting the angle data into time
Becomes unnecessary.
【0271】続くステップS93では、エンジン温度の一
例としての冷却水温度TWを読み出して、この冷却水温
度TWに基づいて水温補正係数テーブルを補間計算付き
で参照し、エンジン温度に応じて上記基本目標着火角度
ADVτBASEを補正するための水温補正係数Kτを設定
する。In the following step S93, the cooling water temperature TW as an example of the engine temperature is read out, and based on the cooling water temperature TW, the water temperature correction coefficient table is referred to with interpolation calculation. A water temperature correction coefficient Kτ for correcting the ignition angle ADVτBASE is set.
【0272】次いでステップS94へ進み、上記基本目標
着火角度ADVτBASEを上記水温補正係数Kτにより補
正して目標着火角度ADVτTGTを設定する(ADVτT
GT←ADVτBASE×Kτ)。尚、制御性が低下するが、
簡易的には上記ステップS93による水温補正係数Kτの
設定、及び、ステップS94での水温補正係数Kτによる
水温補正を省略してもよい。Next, proceeding to step S94, the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set a target ignition angle ADVτTGT (ADVτT).
GT ← ADVτBASE × Kτ). Although the controllability decreases,
For simplicity, the setting of the water temperature correction coefficient Kτ in step S93 and the water temperature correction by the water temperature correction coefficient Kτ in step S94 may be omitted.
【0273】続くステップS95では、圧縮上死点を基準
とした上記目標着火角度ADVτTGTを時間換算してθ2
クランクパルス入力を基準とした目標着火時期τTAGTを
設定する(τTAGT←(Tθ/θ)×(θ2−ADVτTG
T))。In the following step S95, the target ignition angle ADVτTGT based on the compression top dead center is converted to a time and θ2
Set the target ignition timing τTAGT based on the crank pulse input (τTAGT ← (Tθ / θ) × (θ2−ADVτTG
T)).
【0274】そして、ステップS96へ進み、ステップS96
以降の処理によって、上述の着火時期検出ルーチンにお
いて検出された実際の着火時期τAと上記目標着火時期
τTAGTとの比較結果に応じて加熱吸気量調整弁72に対
する駆動信号のデューティ比DUTYを設定し、加熱吸
気流量(加熱空気供給率)を制御することによって吸気
温度制御を行い、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに
収束するようフィードバック制御する。Then, the flow advances to step S96 to go to step S96.
By the subsequent processing, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is set according to the comparison result between the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing τTAGT, The intake air temperature is controlled by controlling the heating intake air flow rate (heating air supply rate), and feedback control is performed so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
【0275】ステップS96では、着火時期検出ルーチン
による最新の着火時期τAを読み出して、この着火時期
τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定
値αを加算した目標着火時期上限(τTAGT+α)とを比
較する。In step S96, the latest ignition timing τA in the ignition timing detection routine is read out, and the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT to the set value α for defining the dead zone width. Compare.
【0276】そして、τA<τTAGT+αで、着火時期τA
が目標着火時期上限(τTAGT+α)を下回っているとき
には、ステップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目
標着火時期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下
限(τTAGT−α)と比較する。If τA <τTAGT + α, and the ignition timing τA
If is smaller than the target ignition timing upper limit (τTAGT + α), the routine proceeds to step S97, and further compares the ignition timing τA with the target ignition timing lower limit (τTAGT-α) obtained by subtracting the set value from the target ignition timing τTAGT.
【0277】その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火
時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内
にあるときには(τTAGT+α>τA≧τTAGT−α)、そ
のままルーチンを抜け、現在の加熱吸気量調整弁72に
対する駆動信号のデューティ比DUTYをそのまま維持
する。As a result, when τA ≧ τTAGT−α, and the ignition timing τA is within the dead zone with respect to the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine exits as it is and the current heated intake air amount The duty ratio DUTY of the drive signal for the adjustment valve 72 is maintained as it is.
【0278】また、上記ステップS97においてτA<τTA
GT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標
着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS211
へ進み、現在のデューティ比DUTYから設定値DDI
NTを減算して新たなデューティ比DUTYを設定する
(DUTY←DUTY−DDINT)。In step S97, τA <τTA
GT-α, outside the dead zone, and when the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, step S211
To the setting value DDI from the current duty ratio DUTY.
A new duty ratio DUTY is set by subtracting NT (DUTY ← DUTY−DDINT).
【0279】そして、ステップS217へ進み、上記ステッ
プS211による新たなデューティ比DUTYをセットし
て、ルーチンを抜ける。Then, the flow advances to step S217 to set a new duty ratio DUTY in step S211 and exit from the routine.
【0280】その結果、このデューティ比DUTYによ
る駆動信号がECU50から加熱吸気量調整弁72に出
力され、加熱吸気量調整弁72の弁開度が上記設定値D
DINTにより定まる所定量だけ減少し、加熱吸気流量
(加熱空気供給率)の減少により吸気温度が低下され
る。As a result, a drive signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the heated intake air amount adjustment valve 72, and the valve opening of the heated intake air amount adjustment valve 72 is set to the set value D.
The intake air temperature is decreased by a predetermined amount determined by DINT, and the intake air flow rate (heated air supply rate) is decreased to decrease the intake air temperature.
【0281】すなわち、点火プラグ18の火花点火を中
止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時
期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸
脱すると(τA<τTAGT−α)、本ルーチン実行毎に加
熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデューティ比D
UTYを設定値DDINTづつ減少させ、加熱吸気量調
整弁72の弁開度を上記設定値DDINTにより定まる
所定量づつ減少し、加熱吸気流量(加熱空気供給率)を
減少させる。その結果、この加熱吸気流量の減少によっ
て吸気温度が低下され、この吸気温度の低下に伴い燃焼
室17内に供給される混合気の温度が低下し、圧縮行程
時の筒内温度の低下によって自己着火による着火時期τ
Aが遅角化され、自己着火による着火時期τAがエンジン
運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束される。That is, during compression ignition control in which spark ignition of the spark plug 18 is stopped to perform self-ignition, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the more advanced side than the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT−α). , The duty ratio D of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 every time this routine is executed.
UTY is reduced by the set value DDINT, and the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 is reduced by a predetermined amount determined by the set value DDINT, thereby reducing the heated intake air flow rate (heated air supply rate). As a result, the intake air temperature decreases due to the decrease in the flow rate of the heated intake air, and the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases due to the decrease in the intake air temperature. Ignition timing by ignition τ
A is retarded, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0282】そして、着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ
比DUTYの減少修正が中止され、加熱吸気量調整弁7
2に対する駆動信号のデューティ比DUTY、すなわち
加熱吸気量調整弁72の弁開度がそのまま維持される。The ignition timing τA is equal to the target ignition timing τTAG
When the value converges within the dead zone with respect to T, the correction of the decrease in the duty ratio DUTY is stopped, and the heating intake air amount adjusting valve 7 is stopped.
2, the duty ratio DUTY of the drive signal, that is, the opening degree of the heated intake air amount adjustment valve 72 is maintained as it is.
【0283】一方、上記ステップS96においてτA≧τTA
GT+αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標
着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ステップS212
へ進み、現在のデューティ比DUTYに設定値UDIN
Tを加算して新たなデューティ比DUTYを設定する
(DUTY←DUTY+UDINT)。On the other hand, in step S96, τA ≧ τTA
GT + α, and if the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT outside the dead zone, step S212
To the current duty ratio DUTY and the set value UDIN
A new duty ratio DUTY is set by adding T (DUTY ← DUTY + UDINT).
【0284】そして、ステップS213へ進み、エンジン回
転数NEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅T
pとに基づいて上限値テーブルを補間計算付きで参照し
て、加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデューテ
ィ比DUTYを上限規制する上限値DUTYMAXを設定
する。Then, the flow proceeds to step S213, where the basic fuel injection pulse width T representing the engine speed NE and the engine load is displayed.
The upper limit value DUTYMAX that sets the upper limit of the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is set by referring to the upper limit value table with interpolation calculation based on p.
【0285】上記上限値テーブルは、エンジン回転数N
E及び基本燃料噴射パルス幅Tpによるエンジン運転領
域毎に、デューティ比DUTYの適正上限値DUTYMA
Xを予めシミュレーション或いは実験等により求め、R
OM52の一連のアドレスにメモリされているものであ
る。The above upper limit value table indicates that the engine speed N
E and the upper limit value DUTYMA of the duty ratio DUTY for each engine operation region based on the basic fuel injection pulse width Tp.
X is determined in advance by simulation or experiment, and R
This is stored in a series of addresses of the OM 52.
【0286】上記上限値テーブルの一例をステップS213
中に示す。この上限値テーブルには、基本燃料噴射パル
ス幅Tpが大きい高負荷領域、及びエンジン回転数NE
の低い低回転領域において、小さい値の上限値DUTY
MAXがメモリされている。逆に基本燃料噴射パルス幅T
pが小さく且つエンジン回転数NEが高いほど、すなわ
ちエンジン低負荷高回転領域に移行するほど、大きい値
の上限値DUTYMAXがメモリされている。An example of the upper limit value table is shown in step S213.
Shown inside. The upper limit value table includes a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large, and an engine speed NE.
In the low rotation region where the rotation speed is low, the upper limit value DUTY of the small value
MAX is stored. Conversely, the basic fuel injection pulse width T
The upper limit value DUTYMAX of a larger value is stored in memory as p is smaller and the engine speed NE is higher, that is, as the engine shifts to the engine low load high speed region.
【0287】すなわち、前述のように、高負荷低回転で
あるほど、上記基本目標着火角度ADVτBASEを遅角設
定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷
低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図って
いるため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τAとの
比較に応じて設定されるデューティ比DUTYの上限値
DUTYMAXを、これに対応して低下することで、上限
許容限界を適切に設定することが可能となる。That is, as described above, the higher the load, the lower the rotation, the longer the basic target ignition angle ADVτBASE is set to retard the target ignition timing τTAGT, so that the combustion period at the time of the high load, low rotation is performed. In order to improve the thermal efficiency appropriately, the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY set according to the comparison between the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τA is correspondingly reduced, The upper limit can be set appropriately.
【0288】また、低負荷高回転であるほど、基本目標
着火角度ADVτBASEを進角設定して目標着火時期τTA
GTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化さ
せ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向
上を図っているため、これに対応してデューティ比DU
TYの上限値DUTYMAXを上昇させる。Further, the basic target ignition angle ADVτBASE is set to be advanced as the load decreases and the engine speed increases, and the target ignition timing τTA
By advancing the GT, the combustion period is relatively advanced, and the delay in combustion during low-load high-speed rotation is suppressed to improve thermal efficiency. Accordingly, the duty ratio DU is correspondingly adjusted.
The upper limit value DUTYMAX of TY is increased.
【0289】これにより、エンジン運転領域毎に相違す
る目標着火時期τTAGTに対応して、デューティ比DUT
Yに対し適切な上限値DUTYMAXを設定することが可
能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定す
ることが可能となる。Thus, the duty ratio DUT corresponding to the target ignition timing .tau.
It is possible to set an appropriate upper limit value DUTYMAX for Y, and it is possible to appropriately set the upper limit allowable limit in each region.
【0290】尚、簡易的には、エンジン回転数NE或い
はエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値DU
TYMAXを設定するようにしてもよい。Note that, simply, the upper limit value DU is set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
TYMAX may be set.
【0291】そして、ステップS214へ進み、上記ステッ
プS212で増加修正したデューティ比DUTYと上記ステ
ップS213で設定した上限値DUTYMAXとを比較し、D
UTY≦DUTYMAXで、加熱吸気量調整弁72に対す
る駆動信号のデューティ比DUTYが上限値DUTYMA
X以下のときには、上記ステップS217へジャンプし、上
記ステップS212において増加修正したデューティ比DU
TYをセットして、ルーチンを抜ける。The flow advances to step S214 to compare the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212 with the upper limit value DUTYMAX set in step S213.
When UTY ≦ DUTYMAX, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 is set to the upper limit value DUTYMA.
If the duty ratio DU is equal to or less than X, the process jumps to step S217, and the duty ratio DU increased and corrected in step S212.
Set TY and exit the routine.
【0292】その結果、このデューティ比DUTYによ
る駆動信号がECU50から加熱吸気量調整弁72に出
力され、加熱吸気量調整弁72の弁開度が上記設定値U
DINTにより定まる所定量だけ増加し、加熱吸気流量
(加熱空気供給率)の増加により吸気温度が上昇され
る。As a result, a drive signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the heated intake air amount adjustment valve 72, and the valve opening of the heated intake air amount adjustment valve 72 is set to the set value U.
The intake air temperature is increased by a predetermined amount determined by DINT, and the intake air flow rate (heating air supply rate) is increased to increase the intake air temperature.
【0293】すなわち、自己着火を行う圧縮着火制御時
において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅
角側で不感帯を逸脱すると(τA≧τTAGT+α)、本ル
ーチン実行毎に加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号
のデューティ比DUTYを設定値UDINTづつ漸次的
に増加させ、加熱吸気量調整弁72の弁開度が上記設定
値UDINTにより定まる所定量づつ増加される。そし
て、この加熱吸気量調整弁72の弁開度の増加によって
加熱吸気流量(加熱空気供給率)が増加し、これにより
吸気温度が上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室
17内に供給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時
の筒内温度の上昇によって自己着火による着火時期τA
が進角化される。その結果、自己着火による着火時期τ
Aがエンジン運転状態に適合する目標着火時期τTAGTに
収束される。That is, in the compression ignition control for performing the self-ignition, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the more retarded side than the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the heating intake air amount adjusting valve 72 is set every time this routine is executed. , The duty ratio DUTY of the drive signal is gradually increased by the set value UDINT, and the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 is increased by a predetermined amount determined by the set value UDINT. The heating intake air flow rate (heating air supply rate) increases due to the increase in the valve opening degree of the heating intake air amount adjusting valve 72, whereby the intake air temperature rises and is supplied into the combustion chamber 17 as the intake air temperature rises. As the temperature of the mixture increases, the ignition timing τA due to self-ignition occurs due to the rise in cylinder temperature during the compression stroke.
Is advanced. As a result, the ignition timing τ due to self-ignition
A converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0294】そして、着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ
比DUTYの増加修正が中止され、加熱吸気量調整弁7
2に対する駆動信号のデューティ比DUTYすなわち加
熱吸気量調整弁72の弁開度がそのまま維持される。The ignition timing τA is equal to the target ignition timing τTAG.
When it converges within the dead zone range for T, the increase correction of the duty ratio DUTY is stopped and the heating intake air amount adjusting valve 7 is stopped.
2, the duty ratio DUTY of the drive signal, that is, the valve opening degree of the heated intake air amount adjusting valve 72 is maintained as it is.
【0295】以上の吸気温度制御により、エンジン運転
条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転状態に適
合する目標着火時期τTAGTに収束するよう着火時期τA
が制御され、自己着火時において常に最適な着火時期τ
Aを得ることが可能となり、熱効率の向上により燃費向
上、信頼性の向上を図ることができる。With the intake air temperature control described above, even if the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change, the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating conditions.
Is controlled, and the optimal ignition timing τ at the time of self-ignition is always
A can be obtained, and fuel efficiency and reliability can be improved by improving thermal efficiency.
【0296】また、エンジン運転状態の相違に関わらず
最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング
等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、
エンジンに対する悪影響を未然に回避することが可能と
なり、且つ、エンジン騒音の低減を図ることが可能とな
る。Further, since it is possible to obtain the optimum ignition timing regardless of the difference in the engine operating state, abnormal combustion such as knocking can be avoided beforehand.
An adverse effect on the engine can be avoided beforehand, and engine noise can be reduced.
【0297】一方、上記ステップS214において、DUT
Y>DUTYMAXとなり、デューティ比DUTYの増加
修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収
束せず、加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデュ
ーティDUTYが、エンジン運転状態に基づいて設定し
た上限値DUTYMAXを上回ったとき、すなわち、自己
着火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅
角側のために、デューティ比DUTYを逐次増加修正し
た結果、デューティ比DUTYが上限値DUTYMAXを
上回り加熱吸気量調整弁72の弁開度がエンジン運転状
態に応じた限界値に達したとき、エンジン過渡運転への
移行、或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流量
(加熱空気供給率)調整による吸気温度制御が不能とな
り自己着火による着火時期τAを制御することが不能に
なった、或いは、自己着火自体が不能になったと判断し
て、ステップS215へ進む。On the other hand, in step S214, the DUT
Y> DUTYMAX, the ignition timing τA does not converge to the target ignition timing τTAGT even by increasing and correcting the duty ratio DUTY, and the duty DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjustment valve 72 is set to the upper limit set based on the engine operating state. When the duty ratio DUTY exceeds the upper limit value DUTYMAX, the duty ratio DUTY exceeds the upper limit value DUTYMAX when the duty ratio DUTY exceeds the upper limit value DUTYMAX, that is, because the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT. When the valve opening of the regulating valve 72 reaches a limit value according to the engine operating state, the transition to the engine transient operation or the intake air temperature control by adjusting the heated intake air flow rate (heating air supply rate) due to a system abnormality or the like. Becomes impossible, and it becomes impossible to control the ignition timing τA by self-ignition, or the self-ignition itself is impossible. We were in and the process proceeds to step S215.
【0298】そして、ステップS215で、圧縮着火制御フ
ラグFCOMPをクリアし(FCOMP←0)、続くステップS2
16で、加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデュー
ティ比DUTYを0%とし(DUTY←0)、ステップ
S217で、上記ステップS216によるデューティ比DUTY
をセットして、ルーチンを抜ける。Then, in step S215, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0), and the following step S2
At 16, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 is set to 0% (DUTY ← 0), and
In step S217, the duty ratio DUTY in step S216 is used.
To exit the routine.
【0299】その結果、圧縮着火制御フラグFCOMPのク
リアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、前
述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期TADV、通電
開始時期タイミングTDWLの設定、及び各点火タイマセ
ットが行われ、点火プラグ18の火花点火による強制点
火が再開される。As a result, the compression ignition control is shifted from the compression ignition control to the forced ignition control by clearing the compression ignition control flag FCOMP. In the above-described ignition control routine, the setting of the ignition timing TADV, the energization start timing TDWL, and the setting of each ignition timer are performed. Then, the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is restarted.
【0300】これにより、エンジン過渡運転への移行、
或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流量調整によ
る吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τ
Aを制御することが不能となった時、或いは、自己着火
自体が不能となった時には、自己着火から点火プラグ1
8の点火による強制点火に確実に移行することが可能と
なる。その結果、本実施の形態においても、自己着火に
よる着火時期τAの制御不能状態での自己着火の継続が
防止され、ドライバビリティの悪化を防止することが可
能となる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火
が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止す
ることが可能となり、且つ、エンジン1の耐久信頼性を
向上することが可能となる。As a result, the transition to the engine transient operation,
Alternatively, the intake air temperature control by adjusting the heated intake air flow rate becomes impossible due to a system abnormality or the like, and the ignition timing τ due to self-ignition
When it becomes impossible to control A, or when the self-ignition itself becomes impossible, the ignition plug 1
Thus, it is possible to reliably shift to the forced ignition by the ignition of No. 8. As a result, also in the present embodiment, continuation of self-ignition in a state where the ignition timing τA due to self-ignition is uncontrollable is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continuation of self-ignition, deterioration of exhaust emission can be prevented and durability durability of the engine 1 can be improved.
【0301】また、このとき、デューティ比DUTYが
0%に設定され、初期状態に復帰される。これに対応し
て加熱吸気量調整弁72の弁開度が減少して全閉とな
り、吸気加熱が中止される。At this time, the duty ratio DUTY is set to 0%, and the operation returns to the initial state. Corresponding to this, the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve 72 decreases to be fully closed, and the intake air heating is stopped.
【0302】尚、本実施の形態では、圧縮着火制御から
強制点火制御への移行に伴い、加熱吸気量調整弁72に
対する駆動信号のデューティ比DUTYを0%とし、加
熱吸気制御弁72を全閉として、吸気加熱を中止してい
るが、強制点火制御時においても、エンジン運転状態に
応じて加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデュー
ティ比DUTYを設定して吸気加熱を行う場合は、上記
ステップS216において、現在のデューティ比DUTYか
ら設定値を減算して新たなデューティ比DUTYを設定
することで、吸気加熱制御量を初期状態に戻す。In the present embodiment, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 is set to 0% with the shift from the compression ignition control to the forced ignition control, and the heated intake control valve 72 is fully closed. Although the intake air heating is stopped, even in the forced ignition control, when performing the intake air heating by setting the duty ratio DUTY of the drive signal to the heated intake air amount adjusting valve 72 according to the engine operating state, In S216, the set value is subtracted from the current duty ratio DUTY to set a new duty ratio DUTY, thereby returning the intake heating control amount to the initial state.
【0303】また、本実施の形態では、圧縮着火制御時
における加熱吸気量調整弁72に対する駆動信号のデュ
ーティ比DUTYを、着火時期τAと目標着火時期τTAG
Tとの比較結果に応じて積分制御により設定している
が、本発明はこれに限定されず、比例積分制御(PI制
御)或いは比例積分微分制御(PID制御)により設定
するようにしてもよい。Further, in the present embodiment, the duty ratio DUTY of the drive signal for the heated intake air amount adjusting valve 72 during the compression ignition control is set to the ignition timing τA and the target ignition timing τTAG.
Although it is set by integral control according to the result of comparison with T, the present invention is not limited to this, and may be set by proportional integral control (PI control) or proportional integral derivative control (PID control). .
【0304】また、加熱吸気量調整弁72は、本実施の
形態のデューティソレノイド弁式の加熱吸気量調整弁に
限定されず、適宜の形式のものを採用してもよいことは
勿論である。The heating intake air amount adjusting valve 72 is not limited to the duty solenoid valve type heating intake air amount adjusting valve of the present embodiment, but may be of any appropriate type.
【0305】更に、本実施の形態においては、熱交換器
70をエンジンの排気系に配設して、吸気系を流れる吸
気の一部を排気ガスと熱交換し、吸気加熱を行うように
しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、熱交
換器をエンジン1自体に配設して、吸気の一部をエンジ
ン発生熱と熱交換を行わせて吸気加熱を行わせるように
してもよい。Further, in the present embodiment, the heat exchanger 70 is disposed in the exhaust system of the engine, and a part of the intake air flowing through the intake system is exchanged with the exhaust gas to heat the intake air. However, the present invention is not limited to this. For example, a heat exchanger is provided in the engine 1 itself, and a part of intake air is exchanged with heat generated by the engine to perform intake air heating. Is also good.
【0306】次に、図23及び図24に基づいて、本発
明の実施の第3形態を説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0307】本実施の形態は、吸気加熱手段として、図
23に示すように、吸気系に周知のPTCヒータ等の電
気式のヒータ80を介装する。In the present embodiment, as shown in FIG. 23, an electric heater 80 such as a well-known PTC heater is interposed in the intake system as the intake heating means.
【0308】そして、上記着火時期τAが目標着火時期
τTAGTよりも進角側のとき、ヒータ80の発熱量を減少
制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃焼
室17内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時
期を遅角化させる。また、着火時期τAが目標着火時期
τTAGTよりも遅角側のときには、ヒータ80の発熱量を
増加制御して、吸気温度を上昇させることで、燃焼室1
7内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を
進角化する。When the ignition timing τA is on the advance side of the target ignition timing τTAGT, the calorific value of the heater 80 is controlled to be reduced to lower the intake air temperature, so that the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber 17 is reduced. And the ignition timing due to self-ignition is retarded. When the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT, the amount of heat generated by the heater 80 is controlled to increase to increase the intake air temperature, thereby increasing the combustion chamber 1.
The temperature of the air-fuel mixture in 7 is raised, and the ignition timing by self-ignition is advanced.
【0309】また、エンジン温度を表す冷却水温度TW
が所定温度に達してエンジン暖機完了状態となり燃焼が
安定化し、自己着火に移行することが可能と判断される
とき、ヒータ発熱量を増加して吸気温度を上昇制御し、
燃焼室17内の混合気の温度を上昇させ、点火プラグ1
8の放電による火花点火から自己着火に移行させる。The cooling water temperature TW representing the engine temperature
Reaches a predetermined temperature, the engine warm-up is completed, combustion is stabilized, and it is determined that it is possible to shift to self-ignition.
The temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is raised, and the ignition plug 1
The process shifts from spark ignition by the discharge of 8 to self-ignition.
【0310】更に、自己着火時において、上記着火時期
τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角側で且つヒータ発
熱量が限界値に達したとき、ヒータ80による吸気温度
制御が不能となり自己着火の着火時期を制御することが
不能になったと判断して、ヒータ発熱量を減少して、自
己着火から点火プラグ18の放電による火花点火に移行
させる。Further, at the time of self-ignition, when the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT and the amount of heat generated by the heater reaches the limit value, the intake air temperature control by the heater 80 becomes impossible and the ignition of self-ignition is started. When it is determined that the timing cannot be controlled, the amount of heat generated by the heater is reduced, and a transition is made from self-ignition to spark ignition by discharging the spark plug 18.
【0311】尚、上記実施の各形態と同一の構成品につ
いては、同一の符号を付して、その説明は省略する。Note that the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0312】先ず、本形態のヒータ80について説明す
る。First, the heater 80 of this embodiment will be described.
【0313】上記ヒータ80は、図23に示すように、
吸気系としてインテークマニホルド3内の吸気通路に各
気筒毎に対応して配設されている。As shown in FIG. 23, the heater 80
An intake system is provided in an intake passage in the intake manifold 3 for each cylinder.
【0314】更に、図24に示すように、ECU50の
I/Oインターフェイス56の出力ポートに、駆動回路
58を介して、ヒータ80に対する電源電圧を可変とし
ヒータ供給電力調整によりヒータ80の発熱量を調整す
る周知のヒータコントロールモジュール(以下、「HT
CM」と略称する)81が接続されており、このHTC
M81に上記ヒータ80が接続されている。そして、イ
グニッションスイッチ62を介してHTCM81にバッ
テリ61が接続され、電源が与えられる。Further, as shown in FIG. 24, the power supply voltage to the heater 80 is made variable via the drive circuit 58 to the output port of the I / O interface 56 of the ECU 50, and the amount of heat generated by the heater 80 is adjusted by adjusting the power supplied to the heater. A well-known heater control module for adjusting (hereinafter, “HT
CM ”), and the HTC
The heater 80 is connected to M81. Then, the battery 61 is connected to the HTCM 81 via the ignition switch 62, and power is supplied.
【0315】上記HTCM81は、ECU50から出力
されるデューティ信号のデューティ比DUTYに応じて
バッテリ61からのバッテリ電圧VBを変圧し、この変
圧後の電圧を電源電圧としてヒータ80に与えるもので
あり、このHTCM81によりヒータ供給電力を調整す
ることで、ヒータ80の発熱量が調整される。The HTCM 81 changes the battery voltage VB from the battery 61 in accordance with the duty ratio DUTY of the duty signal output from the ECU 50, and supplies the converted voltage to the heater 80 as a power supply voltage. By adjusting the heater supply power by the HTCM 81, the amount of heat generated by the heater 80 is adjusted.
【0316】尚、本実施の形態においては、上記デュー
ティ比DUTYが0%で、HTCM81からヒータ80
に印可される電圧が0Vすなわちヒータ供給電力が0と
なり、ヒータ発熱が停止される。また、デューティ比D
UTYが100%のとき、HTCM81からヒータ80
に最大電圧が印可され、ヒータ発熱量が最大となる。In the present embodiment, the duty ratio DUTY is 0%, and the
Is 0 V, that is, the power supplied to the heater becomes 0, and the heating of the heater is stopped. Also, the duty ratio D
When UTY is 100%, the heater 80
, The maximum voltage is applied, and the amount of heat generated by the heater becomes maximum.
【0317】そして、ECU50において、デューティ
比DUTYが0%〜100%の間で設定され、このデュ
ーティ比DUTYによるデューティ信号に応じてHTC
M81によりヒータ80への電源電圧すなわちヒータ供
給電力が調整されて、ヒータ80の発熱量が調整され
る。Then, in the ECU 50, the duty ratio DUTY is set between 0% and 100%, and the HTC is set according to the duty signal based on the duty ratio DUTY.
The power supply voltage to the heater 80, that is, the heater supply power is adjusted by M81, and the heat generation amount of the heater 80 is adjusted.
【0318】そして、本実施の形態では、上記実施の第
2形態の図19の圧縮着火制御条件判別ルーチン、及び
図20の吸気加熱制御ルーチンを採用する。但し、一部
のステップにおいて、その設定値内容等が異なる。これ
以外のステップについては同一であり、その詳細説明は
省略する。In the present embodiment, the compression ignition control condition determination routine of FIG. 19 and the intake air heating control routine of FIG. 20 of the second embodiment are employed. However, the contents of the set values are different in some steps. The other steps are the same, and a detailed description thereof will be omitted.
【0319】尚、その他のルーチン(気筒判別/エンジ
ン回転数算出ルーチン、点火制御ルーチン、θ2クラン
クパルス割り込みルーチン、TDWL割り込みルーチン、
TADV割り込みルーチン、着火時期検出ルーチン)につ
いては、上記実施の第1形態のルーチンをそのまま採用
し、その説明は省略する。Note that other routines (cylinder determination / engine speed calculation routine, ignition control routine, θ2 crank pulse interrupt routine, TDWL interrupt routine,
As for the TADV interruption routine and the ignition timing detection routine), the routine of the first embodiment is adopted as it is, and the description is omitted.
【0320】以下、本形態の圧縮着火制御条件判別ルー
チン及び吸気加熱制御ルーチンについて、上述の図19
及び図20を用い説明する。The compression ignition control condition determination routine and the intake heating control routine of this embodiment will be described below with reference to FIG.
And FIG.
【0321】先ず、図19を用い圧縮着火制御条件判別
ルーチンについて説明すると、ステップS11で、圧縮着
火制御フラグFCOMPを参照し、FCOMP=1で、既に自己
着火を行う圧縮着火制御が指示されているときには、ス
テップS19へジャンプして、ステップS19,S20で、現在
のエンジン回転数NE,吸入空気量Qを前回の値NEOL
D,QOLDとしてRAM53の所定アドレスにストアし
て、そのままルーチンを抜ける。First, the compression ignition control condition determination routine will be described with reference to FIG. 19. Referring to the compression ignition control flag FCOMP in step S11, compression ignition control for performing self-ignition has already been instructed when FCOMP = 1. In some cases, the process jumps to step S19, and in steps S19 and S20, the current engine speed NE and intake air amount Q are set to the previous value NEOL.
D and QOLD are stored in a predetermined address of the RAM 53, and the process exits from the routine.
【0322】一方、FCOMP=0で、現在、強制点火制御
が選択され、点火プラグ18の放電による強制点火が行
われているとき、ステップS12へ進み、ステップS12〜S1
5,S22で、圧縮着火制御への移行条件が成立しているか
否かを判断する。On the other hand, when FCOMP = 0 and the forced ignition control is currently selected and the forced ignition by the discharge of the spark plug 18 is being performed, the process proceeds to step S12, and steps S12 to S1 are performed.
5. In S22, it is determined whether a condition for shifting to compression ignition control is satisfied.
【0323】そして、ステップS12,S13で、|NE−NE
OLD|>NES或いは|Q−QOLD|>QSのエンジン過
渡運転状態時には、該当するステップからステップS18
へジャンプして、条件継続時間カウント値CNをクリア
し、続くステップS19,S20で、それぞれエンジン回転数
NE,吸入空気量Qを前回の値NEOLD,QOLDとして、ル
ーチンを抜け、点火プラグ18の火花点火による強制点
火制御を継続する。At steps S12 and S13, | NE-NE
OLD |> NES or | Q-QOLD |> QS, when the engine is in the transient operation state, the corresponding step starts from step S18.
Then, the condition duration count value CN is cleared, and in subsequent steps S19 and S20, the engine speed NE and the intake air amount Q are set to the previous values NEOLD and QOLD, respectively, and the routine exits. Continue the forced ignition control by ignition.
【0324】また、上記ステップS12,S13において|N
E−NEOLD|≦NES且つ|Q−QOLD|≦QSのエンジ
ン定常運転状態時には、ステップS14へ進み、エンジン
温度の一例としての冷却水温センサ36によるエンジン
冷却水温度TWを読み出し、この冷却水温度TWを設定値
TWSと比較することで、エンジン暖機完了状態か否か
を判断する。In steps S12 and S13, | N
When the engine is in the steady operating condition of E-NEOLD | ≤NES and | Q-QOLD | ≤QS, the routine proceeds to step S14, where the engine coolant temperature TW is read out by the coolant temperature sensor 36 as an example of the engine temperature, and the coolant temperature TW is read. Is compared with the set value TWS to determine whether or not the engine warm-up is completed.
【0325】そして、TW<TWSでエンジン1の暖機
未完了時には、上記ステップS18へジャンプして、ステ
ップS18〜S20を経てルーチンを抜け、また、TW≧TW
Sの暖機完了時には、ステップS15へ進む。When the engine 1 has not been fully warmed up if TW <TWS, the routine jumps to step S18, exits the routine through steps S18 to S20, and sets TW ≧ TW.
When the warm-up of S is completed, the process proceeds to step S15.
【0326】ステップS15では、前述の図4の点火制御
ルーチン、図8の着火時期検出ルーチンによる点火時期
TADV、着火時期τAをそれぞれ読み出して、着火時期τ
Aから点火時期TADVを減算し、この減算値を設定値TSE
Tと比較することで、自己着火が可能か否かを判断す
る。そして、τA−TADV>TSETで、点火時期TADVと着
火時期τAとの時間間隔が設定値TSETにより定まる所定
時間を上回るときには、自己着火不能と判断して、上記
ステップS18〜S20を経てルーチンを抜け、点火プラグ1
8の火花点火による強制点火制御を継続する。In step S15, the ignition timing TADV and the ignition timing τA in the ignition control routine of FIG. 4 and the ignition timing detection routine of FIG.
The ignition timing TADV is subtracted from A, and this subtracted value is set to a set value TSE.
By comparing with T, it is determined whether self-ignition is possible. If τA−TADV> TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA exceeds a predetermined time determined by the set value TSET, it is determined that self-ignition is impossible, and the routine exits through the above steps S18 to S20. , Spark plug 1
The forced ignition control by the spark ignition of No. 8 is continued.
【0327】一方、上記ステップS15においてτA−TAD
V≦TSETで、点火時期TADVと着火時期τAとの時間間隔
が上記設定値TSETによる所定値以内の時間に短縮され
たとき、適正着火時期で自己着火が可能であると判断し
て、ステップS21へ進み、上記ステップS12〜S15の全て
の条件による圧縮着火制御への切換条件成立の継続時間
を計時する条件継続時間カウント値CNをカウントアッ
プし、ステップS22で、上記条件継続時間カウント値CN
を設定値CSETと比較する。On the other hand, in step S15, τA-TAD
When V ≦ TSET and the time interval between the ignition timing TADV and the ignition timing τA is reduced to a time within a predetermined value according to the set value TSET, it is determined that self-ignition is possible at an appropriate ignition timing, and step S21 is performed. Then, the condition duration count value CN that counts the duration of satisfaction of the switching condition to the compression ignition control under all the conditions of steps S12 to S15 is counted up, and in step S22, the condition duration time count value CN is counted up.
Is compared with the set value CSET.
【0328】そして、CN<CSETのときには、未だ圧縮
着火制御への切換条件が非成立であると判断して、上記
ステップS19へ進み、ステップS19,S20を経てルーチン
を抜け、点火プラグ18の火花点火による強制点火制御
を継続する。If CN <CSET, it is determined that the condition for switching to the compression ignition control is not yet satisfied, and the routine proceeds to step S19, exits the routine through steps S19 and S20, and sparks the spark plug 18. Continue the forced ignition control by ignition.
【0329】また、上記ステップS22においてCN≧CSE
Tで、上記ステップS12〜S15による全ての条件成立の継
続時間が、本ルーチンの実行周期と上記設定値CSETと
により定まる所定時間に達したとき、ステップS23へ進
み、上記圧縮着火制御フラグFCOMPをセットすることで
(FCOMP←1)、点火プラグ18の火花点火による強制
点火制御を中止して、自己着火を行わせる圧縮着火制御
を選択する。In step S22, CN ≧ CSE
At T, when the continuation time of all the conditions satisfied in steps S12 to S15 reaches a predetermined time determined by the execution cycle of this routine and the set value CSET, the process proceeds to step S23, and the compression ignition control flag FCOMP is reset. By setting (FCOMP ← 1), the forced ignition control by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and the compression ignition control for performing the self-ignition is selected.
【0330】そして、ステップS24で、上記条件継続時
間カウント値CNをクリアし、続くステップS201で、H
TCM81に対するデューティ信号のデューティ比DU
TYを初期値DINIにより初期設定し(DUTY←D
INI)、ルーチンを抜ける。Then, in step S24, the condition continuation time count value CN is cleared.
Duty ratio DU of duty signal for TCM81
TY is initialized with an initial value DINI (DUTY ← D
INI), exit the routine.
【0331】そして、上記圧縮着火制御フラグFCOMP
が、前述の図4の点火制御ルーチン、図5のθ2クラン
クパルス割り込みルーチン、及び、図20の吸気加熱制
御ルーチンにおいて参照され、FCOMP=0の強制点火制
御時には、エンジン運転状態に応じて点火時期TADVを
設定し、点火プラグ18の火花点火による強制点火を行
うと共に、吸気加熱を中止する。尚、ここで、強制点火
制御時においても、エンジン運転状態に応じHTCM8
1に対するデューティ信号のデューティ比DUTYを設
定し、ヒータ発熱量を制御して吸気加熱を行うようにし
てもよい。The compression ignition control flag FCOMP
This is referred to in the above-described ignition control routine of FIG. 4, the θ2 crank pulse interruption routine of FIG. 5, and the intake heating control routine of FIG. 20, and at the time of the forced ignition control of FCOMP = 0, the ignition timing depends on the engine operating state. TADV is set to perform forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 and stop intake air heating. Here, even in the forced ignition control, the HTCM 8 may be changed according to the engine operating state.
It is also possible to set the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to 1 and control the amount of heat generated by the heater to perform intake air heating.
【0332】また、FCOMP=1の圧縮着火制御時には、
点火時期TADVの設定が中止されて点火プラグ18の火
花点火による強制点火が中止されると共に、圧縮着火制
御への移行時に、上記ステップS201で、HTCM81に
対するデューティ信号のデューティ比DUTYが初期値
DINIによる所定量増加され、これに対応してHTC
M81からヒータ80への電源電圧すなわちヒータ供給
電力が所定量増加し、ヒータ80の発熱が開始、或いは
ヒータ発熱量が増加されることで、ヒータ80による吸
気加熱が開始、或いはヒータ80による吸気加熱量が増
加して、吸気温度が上昇し、これにより、燃焼室17内
に供給される混合気の温度が上昇され、点火プラグ18
の火花点火による強制点火から自己着火に移行される。Also, at the time of compression ignition control with FCOMP = 1,
The setting of the ignition timing TADV is stopped, the forced ignition by spark ignition of the spark plug 18 is stopped, and at the time of shifting to the compression ignition control, the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 is set to the initial value DINI in step S201. Is increased by a predetermined amount, and correspondingly HTC
The power supply voltage from M81 to the heater 80, that is, the heater supply power is increased by a predetermined amount, and the heating of the heater 80 is started, or the heating value of the heater is increased, so that the heating of the intake air by the heater 80 is started or the heating of the intake air by the heater 80 is started. As the amount increases, the intake air temperature rises, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 and causing the ignition plug 18
Is switched from forced ignition by spark ignition to self-ignition.
【0333】そして、圧縮着火制御への移行後は、イオ
ン電流に基づいて検出される着火時期τAと、エンジン
運転状態に基づいて設定した目標着火時期τTAGTとの比
較結果に応じて、HTCM81に対するデューティ信号
のデューティ比DUTYを設定して、HTCM81によ
りヒータ80への電源電圧を調整し、ヒータ80の発熱
量を制御することで、着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに収束するよう吸気温度を制御する。After the shift to the compression ignition control, the duty cycle for the HTCM 81 is determined according to the result of comparison between the ignition timing τA detected based on the ion current and the target ignition timing τTAGT set based on the engine operating state. By setting the duty ratio DUTY of the signal, adjusting the power supply voltage to the heater 80 by the HTCM 81 and controlling the heat generation amount of the heater 80, the ignition timing τA becomes equal to the target ignition timing τTAG.
Control the intake air temperature to converge to T.
【0334】次に、図20により吸気加熱制御ルーチン
について説明すると、ステップS81で、圧縮着火制御フ
ラグFCOMPを参照し、FCOMP=0で強制点火制御が指示
されているときには、そのままルーチンを抜け、吸気加
熱を中止する。尚、上述のように本実施の形態において
は、強制点火制御時には、ヒータ80による吸気加熱を
中止しているが、強制点火制御時においても、エンジン
運転状態に応じHTCM81に対するデューティ信号の
デューティ比DUTYを設定し、ヒータ発熱量を制御し
て吸気加熱を行うようにしてもよい。Next, the intake air heating control routine will be described with reference to FIG. 20. In step S81, the compression ignition control flag FCOMP is referred to. Stop heating. As described above, in the present embodiment, at the time of the forced ignition control, the intake air heating by the heater 80 is stopped, but also at the time of the forced ignition control, the duty ratio DUTY of the duty signal to the HTCM 81 according to the engine operating state. May be set, and the heating value of the heater may be controlled to perform the intake air heating.
【0335】一方、上記ステップS81においてFCOMP=
1で、点火プラグ18の火花点火による強制点火が中止
され自己着火を行うための圧縮着火制御が指示されてい
るときには、ステップS92へ進み、ステップS92以降の処
理によって、上記着火時期τAと目標着火時期τTAGTと
の比較結果に応じたフィードバック制御によりHTCM
81に対するデューティ信号のデューティ比DUTYを
設定してヒータ80による吸気温度制御を行い、自己着
火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束する
よう制御する。On the other hand, in step S81, FCOMP =
In step 1, when the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is stopped and the compression ignition control for performing the self-ignition is instructed, the process proceeds to step S92, and by the processing after step S92, the ignition timing τA and the target ignition are set. HTCM by feedback control according to the comparison result with time τTAGT
The intake temperature control by the heater 80 is performed by setting the duty ratio DUTY of the duty signal to 81, and control is performed so that the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT.
【0336】ステップS92では、エンジン回転数NEとエ
ンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとの少なく
とも一方に基づいてテーブル参照により、圧縮上死点を
基準とする基本目標着火角度ADVτBASEを設定し、続
くステップS93で、エンジン温度の一例としての冷却水
温度TWを読み出して、この冷却水温度TWに基づいて水
温補正係数テーブル参照により水温補正係数Kτを設定
する。In step S92, the basic target ignition angle ADVτBASE based on the compression top dead center is set by referring to a table based on at least one of the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load. In the following step S93, a coolant temperature TW as an example of the engine temperature is read, and a coolant temperature correction coefficient Kτ is set based on the coolant temperature TW by referring to a coolant temperature correction coefficient table.
【0337】次いでステップS94へ進み、上記基本目標
着火角度ADVτBASEを上記水温補正係数Kτにより補
正して目標着火角度ADVτTGTを設定し(ADVτTGT
←ADVτBASE×Kτ)、ステップS95で、圧縮上死点
を基準とした上記目標着火角度ADVτTGTを時間換算
してθ2クランクパルス入力を基準とした目標着火時期
τTAGTを設定する(τTAGT←(Tθ/θ)×(θ2−A
DVτTGT))。Next, proceeding to step S94, the basic target ignition angle ADVτBASE is corrected by the water temperature correction coefficient Kτ to set the target ignition angle ADVτTGT (ADVτTGT
← ADVτBASE × Kτ) In step S95, the target ignition angle ADVτTGT based on the compression top dead center is converted to time to set the target ignition timing τTAGT based on the θ2 crank pulse input (τTAGT ← (Tθ / θ ) × (θ2-A
DVτTGT)).
【0338】そして、ステップS96へ進み、ステップS96
以降の処理によって、上述の着火時期検出ルーチンにお
いて検出された実際の着火時期τAと上記目標着火時期
τTAGTとの比較結果に応じてHTCM81に対するデュ
ーティ信号のデューティ比DUTYを設定し、ヒータ8
0の発熱量を制御することによって吸気温度制御を行
い、着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収束するよう
フィードバック制御する。Then, the flow advances to step S96 to go to step S96.
By the following processing, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set in accordance with the comparison result between the actual ignition timing τA detected in the above-described ignition timing detection routine and the target ignition timing τTAGT, and the heater 8
The intake air temperature control is performed by controlling the heating value of 0, and the feedback control is performed so that the ignition timing τA converges to the target ignition timing τTAGT.
【0339】ステップS96では、着火時期検出ルーチン
による最新の着火時期τAを読み出して、この着火時期
τAと上記目標着火時期τTAGTに不感帯幅を定める設定
値αを加算した目標着火時期上限(τTAGT+α)とを比
較する。In step S96, the latest ignition timing τA is read out by the ignition timing detection routine, and the target ignition timing upper limit (τTAGT + α) obtained by adding the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT to the set value α defining the dead zone width. Compare.
【0340】そして、τA<τTAGT+αのときには、ス
テップS97へ進み、更に着火時期τAを、上記目標着火時
期τTAGTから設定値を減算した目標着火時期下限(τTA
GT−α)と比較する。If τA <τTAGT + α, the process proceeds to step S97, and the ignition timing τA is further reduced to the target ignition timing lower limit (τTA) obtained by subtracting the set value from the target ignition timing τTAGT.
GT-α).
【0341】その結果、τA≧τTAGT−αであり、着火
時期τAが目標着火時期τTAGTに対する不感帯の範囲内
にあるときには(τTAGT+α>τA≧τTAGT−α)、そ
のままルーチンを抜け、現在のHTCM81に対するデ
ューティ信号のデューティ比DUTYすなわちヒータ8
0による吸気加熱量をそのまま維持する。As a result, when τA ≧ τTAGT−α, and the ignition timing τA is within the range of the dead zone for the target ignition timing τTAGT (τTAGT + α> τA ≧ τTAGT−α), the routine exits as it is and the duty for the current HTCM 81 is obtained. Signal duty ratio DUTY, that is, heater 8
The intake heating amount by 0 is maintained as it is.
【0342】また、上記ステップS97においてτA<τTA
GT−αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標
着火時期τTAGTよりも進角側のときには、ステップS211
へ進み、現在のデューティ比DUTYから設定値DDI
NTを減算して新たなデューティ比DUTYを設定する
(DUTY←DUTY−DDINT)。In step S97, τA <τTA
GT-α, outside the dead zone, and when the ignition timing τA is more advanced than the target ignition timing τTAGT, step S211
To the setting value DDI from the current duty ratio DUTY.
A new duty ratio DUTY is set by subtracting NT (DUTY ← DUTY−DDINT).
【0343】そして、ステップS217へ進み、上記ステッ
プS211による新たなデューティ比DUTYをセットし
て、ルーチンを抜ける。Then, the flow advances to step S217 to set a new duty ratio DUTY in step S211 and exit from the routine.
【0344】その結果、このデューティ比DUTYによ
るデューティ信号がECU50からHTCM81に出力
され、HTCM81によるヒータ80への電源電圧すな
わちヒータ供給電力が上記設定値DDINTにより定ま
る所定量だけ減少し、ヒータ80の発熱量の減少によっ
てヒータ80による吸気加熱量が減少して、吸気温度が
低下される。As a result, a duty signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the HTCM 81, and the power supply voltage to the heater 80 by the HTCM 81, that is, the heater supply power, decreases by a predetermined amount determined by the set value DDINT. As the amount decreases, the amount of intake air heating by the heater 80 decreases, and the intake air temperature decreases.
【0345】すなわち、点火プラグ18の火花点火を中
止して自己着火を行う圧縮着火制御時において、着火時
期τAが目標着火時期τTAGTよりも進角側で不感帯を逸
脱すると(τA<τTAGT−α)、本ルーチン実行毎にH
TCM81に対するデューティ信号のデューティ比DU
TYを設定値DDINTづつ減少させ、ヒータ供給電力
すなわちヒータ80の発熱量を漸次的に減少させる。そ
して、このヒータ発熱量の減少によってヒータ80によ
る吸気加熱量が減少して吸気温度が低下され、この吸気
温度の低下に伴い燃焼室17内に供給される混合気の温
度が低下し、圧縮行程時の筒内温度の低下によって自己
着火による着火時期τAが遅角化され、自己着火による
着火時期τAがエンジン運転状態に適合する目標着火時
期τTAGTに収束される。That is, during compression ignition control in which spark ignition of the spark plug 18 is stopped and self-ignition is performed, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the advance side of the target ignition timing τTAGT (τA <τTAGT−α). H every time this routine is executed
Duty ratio DU of duty signal for TCM81
TY is decreased by the set value DDINT, and the heater supply power, that is, the heat generation amount of the heater 80 is gradually reduced. Then, due to the decrease in the amount of heat generated by the heater, the amount of heating of the intake air by the heater 80 decreases, and the intake air temperature decreases. As the intake air temperature decreases, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 decreases. The ignition timing τA due to self-ignition is retarded due to the decrease in the in-cylinder temperature at the time, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0346】そして、着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ
比DUTYの減少修正が中止され、HTCM81に対す
るデューティ信号のデューティ比DUTY、すなわちヒ
ータ80による吸気加熱量がそのまま維持される。The ignition timing τA is equal to the target ignition timing τTAG.
When the value converges within the dead zone range for T, the decrease correction of the duty ratio DUTY is stopped, and the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81, that is, the amount of intake air heating by the heater 80 is maintained as it is.
【0347】一方、上記ステップS96においてτA≧τTA
GT+αであり、不感帯の範囲外で、着火時期τAが目標
着火時期τTAGTよりも遅角側のときには、ステップS212
へ進み、現在のデューティ比DUTYに設定値UDIN
Tを加算して新たなデューティ比DUTYを設定する
(DUTY←DUTY+UDINT)。On the other hand, in step S96, τA ≧ τTA
GT + α, and if the ignition timing τA is on the retard side of the target ignition timing τTAGT outside the dead zone, step S212
To the current duty ratio DUTY and the set value UDIN
A new duty ratio DUTY is set by adding T (DUTY ← DUTY + UDINT).
【0348】そして、ステップS217へ進み、エンジン回
転数NEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅T
pとに基づいて上限値テーブルを補間計算付きで参照し
て、HTCM81に対するデューティ信号のデューティ
比DUTYを上限規制する上限値DUTYMAXを設定す
る。Then, the flow advances to step S217, where the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width T representing the engine load are set.
The upper limit value DUTYMAX that sets the upper limit of the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set by referring to the upper limit value table with interpolation calculation based on p.
【0349】上記上限値テーブルは、エンジン回転数N
E及び基本燃料噴射パルス幅Tpによるエンジン運転領
域毎に、HTCM81に対するデューティ信号のデュー
ティ比DUTYの適正上限値DUTYMAXを予めシミュ
レーション或いは実験等により求め、ROM52の一連
のアドレスにメモリされているものである。The upper limit value table indicates that the engine speed N
An appropriate upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is obtained in advance by simulation or experiment or the like for each engine operating region based on E and the basic fuel injection pulse width Tp, and is stored in a series of addresses in the ROM 52. .
【0350】上記ステップS213中に示すように、上記実
施の第2形態と同様、この上限値テーブルには、基本燃
料噴射パルス幅Tpが大きい高負荷領域、及びエンジン
回転数NEの低い低回転領域において、小さい値の上限
値DUTYMAXがメモリされている。逆に基本燃料噴射
パルス幅Tpが小さく且つエンジン回転数NEが高いほ
ど、すなわちエンジン低負荷高回転領域に移行するほ
ど、大きい値の上限値DUTYMAXがメモリされてい
る。As shown in step S213, as in the second embodiment, the upper limit value table includes a high load region where the basic fuel injection pulse width Tp is large and a low rotation region where the engine speed NE is low. , The upper limit value DUTYMAX of a small value is stored. Conversely, as the basic fuel injection pulse width Tp is smaller and the engine speed NE is higher, that is, as the engine shifts to the low engine load high speed region, the larger upper limit value DUTYMAX is stored.
【0351】すなわち、前述のように、高負荷低回転で
あるほど、上記基本目標着火角度ADVτBASEを遅角設
定して目標着火時期τTAGTを遅角化することで、高負荷
低回転時の燃焼期間を適切に保ち熱効率の向上を図って
いるため、この目標着火時期τTAGTと着火時期τAとの
比較に応じて設定されるHTCM81に対するデューテ
ィ信号のデューティ比DUTYの上限値DUTYMAX
を、これに対応して低下することで、上限許容限界を適
切に設定することが可能となる。That is, as described above, the higher the load, the lower the rotation, the longer the basic target ignition angle ADVτBASE is set to retard the target ignition timing τTAGT, so that the combustion period at the time of the high load, low rotation is performed. And the upper limit value DUTYMAX of the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 which is set in accordance with the comparison between the target ignition timing τTAGT and the ignition timing τA.
Is correspondingly reduced, it is possible to appropriately set the upper allowable limit.
【0352】また、低負荷高回転であるほど、基本目標
着火角度ADVτBASEを進角設定して目標着火時期τTA
GTを進角化することで、燃焼期間を相対的に進角化さ
せ、低負荷高回転時の燃焼の遅れを抑制して熱効率の向
上を図っているため、これに対応してデューティ比DU
TYの上限値DUTYMAXを上昇させる。Further, as the engine speed becomes lower and the engine speed becomes higher, the basic target ignition angle ADVτBASE is advanced to set the target ignition timing τTA
By advancing the GT, the combustion period is relatively advanced, and the delay in combustion during low-load high-speed rotation is suppressed to improve thermal efficiency. Accordingly, the duty ratio DU is correspondingly adjusted.
The upper limit value DUTYMAX of TY is increased.
【0353】これにより、エンジン運転領域毎に相違す
る目標着火時期τTAGTに対応して、デューティ比DUT
Yに対し適切な上限値DUTYMAXを設定することが可
能となり、各領域において上限許容限界を適切に設定す
ることが可能となる。Thus, the duty ratio DUT corresponding to the target ignition timing .tau.
It is possible to set an appropriate upper limit value DUTYMAX for Y, and it is possible to appropriately set the upper limit allowable limit in each region.
【0354】尚、簡易的には、エンジン回転数NE或い
はエンジン負荷のみをパラメータとして上記上限値DU
TYMAXを設定するようにしてもよい。Incidentally, simply, the upper limit value DU is set using only the engine speed NE or the engine load as a parameter.
TYMAX may be set.
【0355】そして、ステップS214へ進み、上記ステッ
プS212で増加修正したデューティ比DUTYと上記ステ
ップS213で設定した上限値DUTYMAXとを比較し、D
UTY≦DUTYMAXで、HTCM81に対するデュー
ティ信号のデューティ比DUTYが上限値DUTYMAX
以下のときには、上記ステップS217へジャンプし、上記
ステップS212により増加修正したデューティ比DUTY
をセットして、ルーチンを抜ける。Then, the flow advances to step S214 to compare the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212 with the upper limit value DUTYMAX set in step S213.
When UTY ≦ DUTYMAX, the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to the HTCM 81 is the upper limit value DUTYMAX
In the following cases, the process jumps to step S217, and the duty ratio DUTY increased and corrected in step S212.
To exit the routine.
【0356】その結果、このデューティ比DUTYによ
るデューティ信号がECU50からHTCM81に出力
され、HTCM81によるヒータ80への電源電圧すな
わちヒータ供給電力が上記設定値UDINTにより定ま
る所定量だけ増加し、ヒータ80の発熱量の増加によっ
てヒータ80による吸気加熱量が増加して、吸気温度が
上昇される。As a result, a duty signal based on the duty ratio DUTY is output from the ECU 50 to the HTCM 81, and the power supply voltage to the heater 80 by the HTCM 81, that is, the heater supply power, increases by a predetermined amount determined by the set value UDINT. As the amount increases, the amount of intake air heating by the heater 80 increases, and the intake air temperature increases.
【0357】すなわち、自己着火を行う圧縮着火制御時
において、着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅
角側で不感帯を逸脱すると(τA≧τTAGT+α)、本ル
ーチン実行毎にHTCM81に対するデューティ信号の
デューティ比DUTYを設定値UDINTづつ増加さ
せ、ヒータ供給電力すなわちヒータ80の発熱量を漸次
的に増加させる。そして、このヒータ発熱量の増加によ
ってヒータ80による吸気加熱量が増加して吸気温度が
上昇され、この吸気温度の上昇に伴い燃焼室17内に供
給される混合気の温度が上昇し、圧縮行程時の筒内温度
の上昇によって自己着火による着火時期τAが進角化さ
れ、自己着火による着火時期τAがエンジン運転状態に
適合する目標着火時期τTAGTに収束される。That is, in the compression ignition control for performing the self-ignition, if the ignition timing τA deviates from the dead zone on the more retarded side than the target ignition timing τTAGT (τA ≧ τTAGT + α), the duty of the duty signal to the HTCM 81 every time this routine is executed. The ratio DUTY is increased by the set value UDINT, and the heater supply power, that is, the heating value of the heater 80 is gradually increased. Then, due to the increase in the amount of heat generated by the heater, the amount of intake air heating by the heater 80 increases, and the intake air temperature rises. As the intake air temperature rises, the temperature of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 17 increases, and the compression stroke The ignition timing τA due to self-ignition is advanced by the rise of the in-cylinder temperature at the time, and the ignition timing τA due to self-ignition converges to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operating state.
【0358】そして、着火時期τAが目標着火時期τTAG
Tに対する不感帯の範囲内に収束したとき、デューティ
比DUTYの増加修正が中止され、HTCM81に対す
るデューティ信号のデューティ比DUTY、すなわちヒ
ータ80による吸気加熱量がそのまま維持される。Then, the ignition timing τA is equal to the target ignition timing τTAG.
When it converges within the range of the dead zone for T, the increase correction of the duty ratio DUTY is stopped, and the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81, that is, the amount of intake air heating by the heater 80 is maintained as it is.
【0359】従って、以上の吸気温度制御により、エン
ジン運転条件や大気条件等が変化しても、エンジン運転
状態に適合する目標着火時期τTAGTに収束するよう着火
時期τAが制御され、自己着火時において常に最適な着
火時期τAを得ることが可能となり、熱効率の向上によ
り燃費向上、信頼性の向上を図ることが可能となる。Therefore, by the above intake air temperature control, the ignition timing τA is controlled so as to converge to the target ignition timing τTAGT suitable for the engine operation state even when the engine operation conditions, atmospheric conditions, etc. change. It is possible to always obtain the optimal ignition timing τA, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency.
【0360】また、本実施の形態においても、エンジン
運転状態の相違に関わらず最適着火時期を得ることが可
能となるため、ノッキング等の異常燃焼を未然に回避す
ることができ、その結果、エンジンに対する悪影響を未
然に回避することが可能となり、且つ、エンジン騒音の
低減を図ることが可能となる。Also in the present embodiment, it is possible to obtain the optimum ignition timing regardless of the difference in the engine operation state, so that abnormal combustion such as knocking can be avoided beforehand. Adverse effects on the engine can be avoided beforehand, and engine noise can be reduced.
【0361】一方、上記ステップS214において、DUT
Y>DUTYMAXとなり、デューティ比DUTYの増加
修正によっても着火時期τAが目標着火時期τTAGTに収
束せず、HTCM81に対するデューティ信号のデュー
ティDUTYが、エンジン運転状態に基づいて設定した
上限値DUTYMAXを上回ったとき、すなわち、自己着
火による着火時期τAが目標着火時期τTAGTよりも遅角
側のために、デューティ比DUTYを逐次増加修正した
結果、デューティ比DUTYが上限値DUTYMAXを上
回りヒータ80の発熱量がエンジン運転状態に応じた限
界値に達したとき、エンジン過渡運転への移行、或いは
システム異常等に起因してヒータ供給電力(ヒータ発熱
量)調整による吸気温度制御が不能となり自己着火によ
る着火時期τAを制御することが不能になった、或い
は、自己着火自体が不能になったと判断して、ステップ
S215へ進む。On the other hand, in step S214, the DUT
Y> DUTYMAX, the ignition timing τA does not converge to the target ignition timing τTAGT even after the increase correction of the duty ratio DUTY, and the duty DUTY of the duty signal for the HTCM 81 exceeds the upper limit value DUTYMAX set based on the engine operating state. That is, since the ignition timing τA due to self-ignition is retarded from the target ignition timing τTAGT, the duty ratio DUTY is sequentially increased and corrected. As a result, the duty ratio DUTY exceeds the upper limit value DUTYMAX, and the heat generation amount of the heater 80 becomes higher than the engine operation amount. When the limit value according to the state is reached, the transition to the engine transient operation or the system abnormality etc. makes it impossible to control the intake air temperature by adjusting the heater supply power (heater calorific value) and control the ignition timing τA by self-ignition. Or that self-ignition itself has been disabled. And, step
Proceed to S215.
【0362】そして、ステップS215で、圧縮着火制御フ
ラグFCOMPをクリアし(FCOMP←0)、続くステップS2
16で、HTCM81に対するデューティ信号のデューテ
ィ比DUTYを0%とし(DUTY←0)、ステップS2
17で、上記ステップS216によるデューティ比DUTYを
セットして、ルーチンを抜ける。Then, in step S215, the compression ignition control flag FCOMP is cleared (FCOMP ← 0), and the subsequent step S2
At 16, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set to 0% (DUTY ← 0), and step S2
At 17, the duty ratio DUTY in step S216 is set, and the routine exits.
【0363】その結果、圧縮着火制御フラグFCOMPのク
リアにより圧縮着火制御から強制点火制御に移行し、前
述の点火制御ルーチンにおいて、点火時期TADV、通電
開始時期タイミングTDWLの設定、及び各点火タイマセ
ットが行われ、点火プラグ18の火花点火による強制点
火が再開される。As a result, the compression ignition control is shifted from the compression ignition control to the forced ignition control by clearing the compression ignition control flag FCOMP. In the above-described ignition control routine, the setting of the ignition timing TADV, the energization start timing TDWL, and the setting of each ignition timer are performed. Then, the forced ignition by the spark ignition of the spark plug 18 is restarted.
【0364】これにより、エンジン過渡運転への移行、
或いはシステム異常等に起因してヒータ発熱量調整によ
る吸気温度制御が不能となり自己着火による着火時期τ
Aを制御することが不能となった時、或いは、自己着火
自体が不能になった時には、自己着火から点火プラグ1
8の点火による強制点火に確実に移行することが可能と
なる。その結果、本実施の形態においても、自己着火に
よる着火時期τAの制御不能状態での自己着火の継続が
防止され、ドライバビリティの悪化を防止することが可
能となる。また、自己着火の継続による異常燃焼や失火
が防止されることで、排気エミッションの悪化を防止す
ることが可能となり、且つ、エンジン1の耐久信頼性を
向上することが可能となる。As a result, the transition to the engine transient operation is performed,
Alternatively, the intake air temperature control by adjusting the amount of heat generated by the heater becomes impossible due to a system abnormality or the like, and the ignition timing τ due to self-ignition
When it becomes impossible to control A or when the self-ignition itself becomes impossible, the ignition plug 1
Thus, it is possible to reliably shift to the forced ignition by the ignition of No. 8. As a result, also in the present embodiment, continuation of self-ignition in a state where the ignition timing τA due to self-ignition is uncontrollable is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. Further, by preventing abnormal combustion and misfire due to continuation of self-ignition, deterioration of exhaust emission can be prevented and durability durability of the engine 1 can be improved.
【0365】また、このとき、デューティ比DUTYが
0%に設定され、初期状態に復帰される。これに対応し
てヒータ80の発熱量が減少して、吸気加熱が中止され
る。At this time, the duty ratio DUTY is set to 0%, and the operation returns to the initial state. In response to this, the heat generation amount of the heater 80 decreases, and the intake air heating is stopped.
【0366】尚、本実施の形態では、圧縮着火制御から
強制点火制御への移行に伴い、HTCM81に対するデ
ューティ信号のデューティ比DUTYを0%とし、ヒー
タ80による吸気加熱を中止しているが、強制点火制御
時においても、エンジン運転状態に応じてHTCM81
に対するデューティ信号のデューティ比DUTYを設定
して吸気加熱を行う場合は、上記ステップS216におい
て、現在のデューティ比DUTYから設定値を減算して
新たなデューティ比DUTYを設定することで、ヒータ
80による吸気加熱制御量を初期状態に戻す。In this embodiment, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 is set to 0% and the intake air heating by the heater 80 is stopped with the shift from the compression ignition control to the forced ignition control. Even during the ignition control, the HTCM 81
When the intake air heating is performed by setting the duty ratio DUTY of the duty signal with respect to, the set value is subtracted from the current duty ratio DUTY in step S216 to set a new duty ratio DUTY, and thus the intake air by the heater 80 is set. Return the heating control amount to the initial state.
【0367】また、本実施の形態では、圧縮着火制御時
におけるHTCM81に対するデューティ信号のデュー
ティ比DUTYを、着火時期τAと目標着火時期τTAGT
との比較結果に応じて積分制御により設定しているが、
本発明はこれに限定されず、比例積分制御(PI制御)
或いは比例積分微分制御(PID制御)により設定する
ようにしてもよい。In the present embodiment, the duty ratio DUTY of the duty signal for the HTCM 81 during the compression ignition control is set to the ignition timing τA and the target ignition timing τTAGT.
Is set by integral control according to the comparison result with
The present invention is not limited to this. Proportional-integral control (PI control)
Or you may make it set by proportional integral derivative control (PID control).
【0368】更に、本発明による吸気加熱手段としての
ヒータ80は、本実施の形態のHTCM81によりヒー
タ発熱量を制御するものに限定されず、ヒータ発熱量が
可変制御されるものであればよく、適宜のものを採用し
てもよいことは勿論である。Further, the heater 80 as the intake air heating means according to the present invention is not limited to the one in which the HTCM 81 of the present embodiment controls the amount of heat generated by the heater. Of course, an appropriate one may be adopted.
【0369】尚、上記実施の各形態においては、強制点
火制御時の点火時期制御、並びに着火時期検出を、いわ
ゆる時間制御方式により行っているが、本発明はこれに
限定されず、角度制御方式を採用してもよいことは勿論
である。In each of the above embodiments, the ignition timing control and the ignition timing detection at the time of the forced ignition control are performed by a so-called time control method. However, the present invention is not limited to this. Of course, it may be adopted.
【0370】また、実施の各形態においては、特定気筒
にのみイオン電流検出回路45を配設し、この特定気筒
の着火時期を検出しているが、コストアップを生じるも
のの全気筒に対してそれぞれイオン電流検出回路を配設
し、各気筒について着火時期を検出して、この着火時期
により吸気温度を制御するようにしてもよい。Further, in each of the embodiments, the ion current detection circuit 45 is provided only in the specific cylinder, and the ignition timing of this specific cylinder is detected. An ion current detection circuit may be provided to detect an ignition timing for each cylinder and control the intake air temperature based on the ignition timing.
【0371】[0371]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、燃焼室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイ
オンの存在により該イオンを介して流れるイオン電流に
基づいて着火時期を検出すると共に、エンジン運転状態
に基づいて目標着火時期を設定する。そして、上記着火
時期と目標着火時期との比較結果に応じて、吸気を加熱
するための吸気加熱手段を制御し、吸気温度を制御する
ので、エンジン運転状態に対応する目標着火時期を得る
に適切な燃焼室内の混合気温度を得ることが可能とな
る。従って、エンジン運転条件や大気条件等が変化して
も、自己着火による着火時期を、エンジン運転状態に適
合する目標着火時期すなわち最適時期に制御することが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the air-fuel mixture in the combustion chamber self-ignites and the ignition timing is determined based on the ion current flowing through the ions due to the presence of the ions of the combustion gas. At the same time, the target ignition timing is set based on the engine operating state. Then, according to the comparison result between the ignition timing and the target ignition timing, the intake air heating means for heating the intake air is controlled and the intake air temperature is controlled, so that it is appropriate to obtain the target ignition timing corresponding to the engine operating state. It is possible to obtain an appropriate mixture temperature in the combustion chamber. Therefore, even if engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change, the ignition timing by self-ignition can be controlled to the target ignition timing that matches the engine operating condition, that is, the optimal timing.
【0372】請求項2記載の発明によれば、上記吸気加
熱手段として、エンジンの排気ガスを吸気系に還流する
排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介装され排
気ガス還流率を調整する排気ガス還流量調整弁とからな
る排気ガス還流装置を採用する。そして、上記着火時期
が目標着火時期よりも進角側のとき、排気ガス還流量調
整弁による排気ガス還流率を減少制御して、吸気温度を
低下させることで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低
下し、自己着火による着火時期を遅角化させる。また、
着火時期が目標着火時期よりも遅角側のときには、排気
ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を増加制御し
て、吸気温度を上昇させることで、エンジン燃焼室内の
混合気温度を上昇し、自己着火による着火時期を進角化
するので、エンジン運転条件や大気条件等が変化して
も、エンジン運転状態に適合する目標着火時期に収束す
るよう着火時期が制御され、自己着火時において常に最
適な着火時期を得ることが可能となり、熱効率の向上に
より燃費の向上、信頼性の向上を図ることができる。According to the second aspect of the present invention, as the intake air heating means, an exhaust gas recirculation path for recirculating exhaust gas from the engine to the intake system, and an exhaust gas recirculation rate interposed in the exhaust gas recirculation path are adjusted. An exhaust gas recirculation device comprising an exhaust gas recirculation amount adjusting valve to be used. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate is controlled to decrease by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve to lower the intake air temperature, thereby reducing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber. The ignition timing by self-ignition is retarded. Also,
When the ignition timing is more retarded than the target ignition timing, the exhaust gas recirculation rate is controlled to be increased by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve to raise the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, Since the ignition timing of self-ignition is advanced, the ignition timing is controlled so that it converges to the target ignition timing that matches the engine operating condition, even if the engine operating conditions or atmospheric conditions change, so that it is always optimal during self-ignition It is possible to obtain a proper ignition timing, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency.
【0373】また、エンジン運転状態の相違に関わらず
最適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング
等の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、
エンジンに対する悪影響を未然に回避することができる
ばかりか、エンジン騒音を低減することができる効果を
有する。Further, since the optimum ignition timing can be obtained irrespective of the difference in the engine operating state, abnormal combustion such as knocking can be avoided beforehand.
This has the effect of not only preventing adverse effects on the engine, but also reducing engine noise.
【0374】請求項3記載の発明によれば、還流排気ガ
ス或いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、排気
ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加し
て、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移
行させるので、上記請求項2記載の発明の効果に加え、
排気ガス還流により吸気温度を上昇させることで自己着
火に移行することが可能と判断されるとき、排気ガス還
流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加して吸気
温度を上昇制御し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させ
て、確実に自己着火に移行させることができる。すなわ
ち、排気還流ガス或いは排気ガスの温度が上昇し、自己
着火時の着火時期を排気ガス還流による吸気温度制御に
よって適切に制御することができる状態になったとき
に、確実に自己着火に移行させることができる。従っ
て、吸気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不
能状態で、自己着火に移行することが防止され、制御性
を向上することができる。また、自己着火への移行時に
おける失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して
排気エミッションの悪化を防止することができる効果を
有する。According to the third aspect of the invention, when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased by a predetermined amount, so that the ignition plug Since the transition from spark ignition by discharge to self-ignition is made, in addition to the effect of the invention of claim 2,
When it is determined that it is possible to shift to self-ignition by raising the intake air temperature by the exhaust gas recirculation, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased by a predetermined amount to control the intake air temperature to rise, and combustion is performed. By raising the temperature of the air-fuel mixture in the room, it is possible to reliably shift to self-ignition. That is, when the temperature of the exhaust gas recirculation gas or the exhaust gas rises and the ignition timing at the time of the self-ignition can be appropriately controlled by the intake air temperature control by the exhaust gas recirculation, the operation is reliably shifted to the self-ignition. be able to. Therefore, it is possible to prevent the transition to the self-ignition in a state where the intake air temperature cannot be controlled, that is, in a state where the control to the target ignition timing cannot be performed, and the controllability can be improved. Further, there is an effect that abnormal combustion due to misfire or ignition timing mismatch at the time of shifting to self-ignition can be prevented, and deterioration of exhaust emission can be prevented.
【0375】請求項4記載の発明では、上記着火時期が
目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量調整弁
の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整
弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火か
ら点火プラグの放電による火花点火に移行させるので、
上記請求項2或いは請求項3記載の発明の効果に加え、
エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等に起
因して排気ガス還流による吸気温度制御が不能となり自
己着火による着火時期を制御することが不能となったと
き、或いは自己着火自体が不能となったときには、自己
着火から点火プラグの点火による強制点火に確実に移行
することができる。従って、着火時期の制御不能状態で
の自己着火の継続が防止されて、ドライバビリティの悪
化を防止することができる。また、自己着火の継続によ
る異常燃焼や失火が防止されることで、排気エミッショ
ンの悪化を防止することができ、且つ、エンジンの耐久
信頼性を向上することができる効果を有する。According to the present invention, when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the opening degree of the exhaust gas recirculation amount adjusting valve reaches a limit value, the exhaust gas recirculation amount adjusting valve To reduce the exhaust gas recirculation rate by a predetermined amount and shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug,
In addition to the effects of the invention described in claim 2 or 3,
When transition to engine transient operation or due to system abnormalities, intake air temperature control due to exhaust gas recirculation becomes impossible and it becomes impossible to control the ignition timing due to self-ignition, or self-ignition itself becomes impossible At times, it is possible to reliably shift from self-ignition to forced ignition by ignition of a spark plug. Therefore, continuation of self-ignition in a state where ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. In addition, since abnormal combustion and misfire due to continuous self-ignition are prevented, deterioration of exhaust emission can be prevented, and the durability of the engine can be improved.
【0376】請求項5記載の発明によれば、吸気加熱手
段として、排気ガス或いはエンジン発生熱と熱交換を行
う熱交換器と、吸気系を流れる吸気の一部を上記熱交換
器に導入すると共に該熱交換器による熱交換後の加熱吸
気を上記吸気系に戻す加熱吸気用通路と、該加熱空気用
通路に介装され加熱吸気用通路を流れる加熱吸気の流量
を調整する加熱吸気量調整弁とからなる吸気加熱装置を
採用する。そして、上記着火時期が目標着火時期よりも
進角側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気量を減
少制御して、吸気温度を低下させることで、エンジン燃
焼室内の混合気温度を低下し、自己着火による着火時期
を遅角化させる。また、着火時期が目標着火時期よりも
遅角側のときには、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流
量を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エン
ジン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着
火時期を進角化するので、上記請求項2記載の発明の効
果と同様に、エンジン運転条件や大気条件等が変化して
も、エンジン運転状態に適合する目標着火時期に収束す
るよう着火時期が制御され、自己着火時において常に最
適な着火時期を得ることが可能となり、熱効率の向上に
より燃費の向上、信頼性の向上を図ることができる。ま
た、エンジン運転状態の相違に関わらず最適着火時期を
得ることが可能となるため、ノッキング等の異常燃焼を
未然に回避することができ、その結果、エンジンに対す
る悪影響を未然に回避することができるばかりか、エン
ジン騒音を低減することができる効果を有する。According to the fifth aspect of the present invention, as the intake air heating means, a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or heat generated by the engine and a part of the intake air flowing through the intake system are introduced into the heat exchanger. A heat intake passage for returning the heated intake air after the heat exchange by the heat exchanger to the intake system, and a heated air intake amount interposed in the heated air passage and adjusting a flow rate of the heated intake air flowing through the heated intake passage. An intake heating device consisting of a valve is adopted. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is reduced by controlling the amount of heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve to decrease the intake air temperature. The ignition timing by self-ignition is retarded. Further, when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heating intake air flow rate is controlled to be increased by the heating intake air amount adjustment valve to increase the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, Since the ignition timing of self-ignition is advanced, the target ignition timing converges to the engine operation state even if the engine operating conditions or atmospheric conditions change, as in the effect of the second aspect of the present invention. The ignition timing is controlled as described above, and it is possible to always obtain the optimal ignition timing at the time of self-ignition, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency. Further, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in the engine operation state, abnormal combustion such as knocking can be avoided beforehand, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided beforehand. In addition, it has the effect of reducing engine noise.
【0377】また、請求項6記載の発明では、エンジン
温度が所定温度に達したとき、加熱吸気量調整弁による
加熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花
点火から自己着火に移行させるので、上記請求項5記載
の発明の効果に加え、排気ガス或いはエンジン発生熱と
の熱交換により吸気温度を上昇させることで自己着火に
移行することが可能と判断されるとき、加熱吸気量調整
弁による加熱吸気流量を増加して吸気温度を上昇制御
し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させて、確実に自己
着火に移行させることができる。すなわち、排気温度或
いはエンジン温度が所定に上昇し、排気ガス或いはエン
ジン発生熱との熱交換によって得られる加熱吸気の流量
制御による吸気温度制御によって、自己着火時の着火時
期を適正に制御することができる状態になったときに、
確実に自己着火に移行させることができる。従って、吸
気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不能状態
で、自己着火に移行することが防止され、制御性を向上
することができる。また、自己着火への移行時における
失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して排気エ
ミッションの悪化を防止することができる効果を有す
る。In the invention according to claim 6, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the flow rate of the heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve is increased to shift from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition. Therefore, in addition to the effect of the fifth aspect of the present invention, when it is determined that it is possible to shift to self-ignition by increasing the intake air temperature by heat exchange with exhaust gas or heat generated by the engine, it is possible to adjust the heated intake air amount. By increasing the flow rate of the heated intake air by the valve, the intake air temperature is controlled to rise, the temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber is increased, and the self-ignition can be reliably shifted. That is, it is possible to appropriately control the ignition timing at the time of self-ignition by controlling the intake temperature by controlling the flow rate of the heated intake air obtained by heat exchange between the exhaust gas or the engine temperature and the heat exchange with the exhaust gas or the heat generated by the engine. When you can do it,
It is possible to reliably shift to self-ignition. Therefore, it is possible to prevent the transition to the self-ignition in a state where the intake air temperature cannot be controlled, that is, in a state where the control to the target ignition timing cannot be performed, and the controllability can be improved. Further, there is an effect that abnormal combustion due to misfire or ignition timing mismatch at the time of shifting to self-ignition can be prevented, and deterioration of exhaust emission can be prevented.
【0378】請求項7記載の発明では、上記着火時期が
目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁
開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による
加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放
電による火花点火に移行させるので、上記請求項5或い
は請求項6記載の発明の効果に加え、エンジン過渡運転
への移行、或いはシステム異常等に起因して加熱吸気流
量調整による吸気温度制御が不能となり自己着火による
着火時期を制御することが不能となったとき、或いは自
己着火自体が不能となったときには、自己着火から点火
プラグの点火による強制点火に確実に移行することがで
きる。従って、着火時期の制御不能状態での自己着火の
継続が防止されて、ドライバビリティの悪化を防止する
ことができる。また、自己着火の継続による異常燃焼や
失火が防止されることで、排気エミッションの悪化を防
止することができ、且つ、エンジンの耐久信頼性を向上
することができる効果を有する。In the invention according to claim 7, when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the valve opening of the heated intake air amount adjusting valve reaches a limit value, the heating by the heated air intake amount adjusting valve is performed. Since the flow rate of the intake air is reduced to shift from self-ignition to spark ignition due to discharge of the spark plug, in addition to the effects of the invention described in claim 5 or 6, in addition to the transition to engine transient operation or system abnormality, etc. For this reason, when the intake air temperature control by heating intake air flow rate adjustment becomes impossible and it becomes impossible to control the ignition timing by self-ignition, or when the self-ignition itself becomes impossible, forced self-ignition by ignition of the ignition plug It is possible to reliably shift to ignition. Therefore, continuation of self-ignition in a state where ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. In addition, since abnormal combustion and misfire due to continuous self-ignition are prevented, deterioration of exhaust emission can be prevented, and the durability of the engine can be improved.
【0379】請求項8記載の発明によれば、吸気加熱手
段として、吸気系に介装されたヒータを採用する。そし
て、上記着火時期が目標着火時期よりも進角側のとき、
ヒータの発熱量を減少制御して、吸気温度を低下させる
ことで、エンジン燃焼室内の混合気温度を低下し、自己
着火による着火時期を遅角化させる。また、着火時期が
目標着火時期よりも遅角側のときには、ヒータの発熱量
を増加制御して、吸気温度を上昇させることで、エンジ
ン燃焼室内の混合気温度を上昇し、自己着火による着火
時期を進角化するので、上記請求項2或いは請求項5記
載の発明の効果と同様に、エンジン運転条件や大気条件
等が変化しても、エンジン運転状態に適合する目標着火
時期に収束するよう着火時期が制御され、自己着火時に
おいて常に最適な着火時期を得ることが可能となり、熱
効率の向上により燃費の向上、信頼性の向上を図ること
ができる。また、エンジン運転状態の相違に関わらず最
適着火時期を得ることが可能となるため、ノッキング等
の異常燃焼を未然に回避することができ、その結果、エ
ンジンに対する悪影響を未然に回避することができるば
かりか、エンジン騒音を低減することができる効果を有
する。According to the eighth aspect of the present invention, a heater interposed in the intake system is employed as the intake heating means. When the ignition timing is on the advance side of the target ignition timing,
By reducing the amount of heat generated by the heater to lower the intake air temperature, the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber is reduced, and the ignition timing due to self-ignition is retarded. When the ignition timing is more retarded than the target ignition timing, the amount of heat generated by the heater is controlled to increase to increase the intake air temperature, thereby increasing the temperature of the air-fuel mixture in the engine combustion chamber, and causing the ignition timing due to self-ignition. In the same manner as the effect of the second or fifth aspect of the present invention, even if the engine operating conditions, atmospheric conditions, and the like change, the ignition timing converges to the target ignition timing suitable for the engine operating state. The ignition timing is controlled, so that it is possible to always obtain the optimal ignition timing at the time of self-ignition, and it is possible to improve fuel efficiency and reliability by improving thermal efficiency. Further, since it is possible to obtain the optimal ignition timing regardless of the difference in the engine operation state, abnormal combustion such as knocking can be avoided beforehand, and as a result, adverse effects on the engine can be avoided beforehand. In addition, it has the effect of reducing engine noise.
【0380】また、請求項9記載の発明では、エンジン
温度が所定温度に達したとき、ヒータの発熱量を増加し
て、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移
行させるので、上記請求項8記載の発明の効果に加え、
エンジン温度が所定温度に達してエンジン暖機完了状態
となり燃焼が安定化し自己着火に移行することが可能と
判断されるとき、ヒータの発熱量を増加して吸気温度を
上昇制御し、燃焼室内の混合気の温度を上昇させて、確
実に自己着火に移行させることができる。すなわち、エ
ンジン温度が所定に上昇して燃焼が安定化し、ヒータ発
熱量制御による吸気温度制御によって、自己着火時の着
火時期を適正に制御することができる状態になったとき
に、確実に自己着火に移行させることができる。従っ
て、吸気温度制御不能すなわち目標着火時期への制御不
能状態で、自己着火に移行することが防止され、制御性
を向上することができる。また、自己着火への移行時に
おける失火や着火時期不適合による異常燃焼を防止して
排気エミッションの悪化を防止することができる効果を
有する。In the ninth aspect of the present invention, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, the calorific value of the heater is increased to shift from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition. In addition to the effects of the invention described in 8,
When it is determined that the engine temperature has reached a predetermined temperature and the engine has been fully warmed up and combustion has stabilized and it is possible to shift to self-ignition, the amount of heat generated by the heater is increased to control the intake air temperature to rise, and the temperature in the combustion chamber is increased. By raising the temperature of the air-fuel mixture, self-ignition can be reliably transferred. That is, when the engine temperature rises to a predetermined value and combustion stabilizes, and the ignition timing at the time of self-ignition can be properly controlled by the intake air temperature control by the heater heat generation amount control, the self-ignition is reliably performed. Can be transferred to. Therefore, it is possible to prevent the transition to the self-ignition in a state where the intake air temperature cannot be controlled, that is, in a state where the control to the target ignition timing cannot be performed, and the controllability can be improved. Further, there is an effect that abnormal combustion due to misfire or ignition timing mismatch at the time of shifting to self-ignition can be prevented, and deterioration of exhaust emission can be prevented.
【0381】請求項10記載の発明では、上記着火時期
が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータの発熱量が限
界値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火
から点火プラグの放電による火花点火に移行させるの
で、上記請求項8或いは請求項9記載の発明の効果に加
え、エンジン過渡運転への移行、或いはシステム異常等
に起因してヒータ発熱量調整による吸気温度制御が不能
となり自己着火による着火時期を制御することが不能と
なったとき、或いは自己着火自体が不能となったときに
は、自己着火から点火プラグの点火による強制点火に確
実に移行することができる。従って、着火時期の制御不
能状態での自己着火の継続が防止されて、ドライバビリ
ティの悪化を防止することができる。また、自己着火の
継続による異常燃焼や失火が防止されることで、排気エ
ミッションの悪化を防止することができ、且つ、エンジ
ンの耐久信頼性を向上することができる効果を有する。According to the tenth aspect, when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the calorific value of the heater reaches the limit value, the calorific value of the heater is reduced, and the ignition plug is switched from self-ignition to the ignition plug. In addition to the effect of the invention described in claim 8 or 9, the intake air temperature control by adjusting the heater heating value due to the transition to the engine transient operation or the system abnormality, etc. When it becomes impossible to control the ignition timing by self-ignition, or when self-ignition itself becomes impossible, it is possible to reliably shift from self-ignition to forced ignition by ignition of the spark plug. Therefore, continuation of self-ignition in a state where ignition timing cannot be controlled is prevented, and deterioration of drivability can be prevented. In addition, since abnormal combustion and misfire due to continuous self-ignition are prevented, deterioration of exhaust emission can be prevented, and the durability of the engine can be improved.
【0382】その際、請求項11記載の発明では、上記
限界値を、エンジン負荷及びエンジン回転数の少なくと
も一方に応じて設定するので、上記請求項4、請求項
7、請求項10記載の発明の効果に加え、エンジン運転
領域毎に相違する目標着火時期に対応して、排気ガス還
流量調整弁による排気ガス還流率、加熱吸気量調整弁に
よる加熱空気供給率、或いはヒータの発熱量を決定する
各制御量の上限値を適切に設定することができ、各運転
領域において上限許容限界を適正に設定することができ
る効果を有する。In this case, according to the eleventh aspect of the present invention, the limit value is set according to at least one of the engine load and the engine speed. In addition to the effects of the above, the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount regulating valve, the heating air supply rate by the heated intake air amount regulating valve, or the heating value of the heater are determined according to the target ignition timing that differs for each engine operation region. The upper limit value of each control amount to be performed can be appropriately set, and the upper limit allowable limit can be appropriately set in each operation region.
【0383】請求項12記載の発明では、上記目標着火
時期をエンジン負荷及びエンジン回転数の少なくとも一
方に応じて設定するので、上記請求項1ないし請求項1
1記載の発明の効果に加え、エンジン運転領域毎に相違
する燃焼期間に対応して、適切な目標着火時期を設定す
ることが可能となり、各エンジン運転領域において熱効
率を向上することができる効果を有する。In the twelfth aspect of the present invention, the target ignition timing is set according to at least one of the engine load and the engine speed.
In addition to the effects of the invention described in 1 above, it is possible to set an appropriate target ignition timing corresponding to a combustion period that differs for each engine operation region, and to improve the thermal efficiency in each engine operation region. Have.
【0384】また、請求項13記載の発明では、上記目
標着火時期をエンジン温度に応じて補正するので、上記
請求項1ないし請求項12記載の発明の効果に加え、エ
ンジン温度状態に適合する最適着火時期を得ることが可
能となり、排気エミッションの改善を図ることができ、
また、着火時期不適合によるエンジンに対する悪影響等
を未然に回避することができる効果を有する。According to the thirteenth aspect of the present invention, the target ignition timing is corrected in accordance with the engine temperature. Therefore, in addition to the effects of the first to twelfth aspects, the optimum ignition timing adapted to the engine temperature condition is provided. It is possible to obtain the ignition timing, and it is possible to improve the exhaust emission,
In addition, there is an effect that it is possible to prevent adverse effects on the engine due to mismatching of the ignition timing.
【図1】本発明の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
【図2】本発明の実施の第1形態に係り、気筒判別/エ
ンジン回転数算出ルーチンのフローチャートFIG. 2 is a flowchart of a cylinder discrimination / engine speed calculation routine according to the first embodiment of the present invention;
【図3】同上、圧縮着火制御条件判別ルーチンのフロー
チャートFIG. 3 is a flowchart of a compression ignition control condition determination routine;
【図4】同上、点火制御ルーチンのフローチャートFIG. 4 is a flowchart of an ignition control routine according to the first embodiment;
【図5】同上、θ2クランクパルス割り込みルーチンの
フローチャートFIG. 5 is a flowchart of the θ2 crank pulse interruption routine.
【図6】同上、TDWL割り込みルーチンのフローチャー
トFIG. 6 is a flowchart of a TDWL interrupt routine;
【図7】同上、TADV割り込みルーチンのフローチャー
トFIG. 7 is a flowchart of a TADV interrupt routine;
【図8】同上、着火時期検出ルーチンのフローチャートFIG. 8 is a flowchart of an ignition timing detection routine;
【図9】同上、EGR制御ルーチンのフローチャートFIG. 9 is a flowchart of an EGR control routine according to the second embodiment;
【図10】同上、EGR制御ルーチンのフローチャート
(続き)FIG. 10 is a flowchart of an EGR control routine (continued)
【図11】同上、クランクパルス、カムパルス、点火タ
イミング、及び燃料噴射タイミングの関係を示すタイム
チャートFIG. 11 is a time chart showing a relationship among a crank pulse, a cam pulse, an ignition timing, and a fuel injection timing.
【図12】同上、クランクパルスとイオン電流との関係
を示すタイムチャートFIG. 12 is a time chart showing a relationship between a crank pulse and an ion current.
【図13】同上、着火時期と目標着火時期、及びEGR
弁に対する制御量の関係を示すタイムチャートFIG. 13: As above, ignition timing, target ignition timing, and EGR
Time chart showing the relationship between the control amount and the valve
【図14】同上、エンジンの全体概略図FIG. 14 is an overall schematic diagram of the engine.
【図15】同上、クランクロータとクランク角センサの
正面図FIG. 15 is a front view of the crank rotor and the crank angle sensor according to the first embodiment;
【図16】同上、カムロータとカム角センサの正面図FIG. 16 is a front view of the cam rotor and the cam angle sensor according to the first embodiment;
【図17】同上、イオン電流検出回路の説明図FIG. 17 is an explanatory diagram of an ion current detection circuit according to the embodiment.
【図18】同上、電子制御系の回路構成図FIG. 18 is a circuit diagram of an electronic control system according to the first embodiment;
【図19】本発明の実施の第2形態に係り、圧縮着火制
御条件判別ルーチンのフローチャートFIG. 19 is a flowchart of a compression ignition control condition determination routine according to the second embodiment of the present invention.
【図20】同上、吸気加熱制御ルーチンのフローチャー
トFIG. 20 is a flowchart of an intake heating control routine according to the second embodiment;
【図21】同上、エンジンの全体概略図FIG. 21 is an overall schematic diagram of the engine.
【図22】同上、電子制御系の回路構成図FIG. 22 is a circuit diagram of an electronic control system according to the first embodiment;
【図23】本発明の実施の第3形態に係り、エンジンの
全体概略図FIG. 23 is an overall schematic view of an engine according to a third embodiment of the present invention.
【図24】同上、電子制御系の回路構成図FIG. 24 is a circuit diagram of an electronic control system according to the embodiment.
1 圧縮着火エンジン 3 インテークマニホルド(吸気系) 4 エアチャンバ(吸気系) 6 吸気管(吸気系) 17 燃焼室 18 点火プラグ 25 排気ガス還流装置(EGR装置;吸気加熱手段) 26 排気ガス還流通路(EGR通路) 27 排気ガス還流量調整弁(EGR弁) 32 吸入空気量センサ 38 EGRガス温度センサ 41 クランク角センサ 45 イオン電流検出回路 45a 電圧センサ 50 電子制御装置(着火時期検出手段、目標着火時期
設定手段、吸気加熱制御手段) 70 熱交換器 71 加熱吸気用通路 72 加熱吸気量調整弁 80 ヒータ 81 ヒータコントロールモジュール(HTCM) τA 着火時期 τTAGT 目標着火時期 EGRS EGR弁制御量(EGR弁に対する制御量) TEGR EGRガス温度(排気還流ガスの温度) TEGRS 設定値(所定温度) EGRSMAX 上限値(EGR弁制御量の上限値;限界
値) DUTY デューティ比(加熱吸気量調整弁に対する駆
動信号のデューティ比、HTCMに対するデューティ信
号のデューティ比) TW 冷却水温度(エンジン温度) TWS 設定値(所定温度) DUTYMAX 上限値(デューティ比の上限値;限界
値) Q 吸入空気量(エンジン負荷) Tp 基本燃料噴射パルス幅(エンジン負荷) NE エンジン回転数DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compression ignition engine 3 Intake manifold (intake system) 4 Air chamber (intake system) 6 Intake pipe (intake system) 17 Combustion chamber 18 Spark plug 25 Exhaust gas recirculation device (EGR device; intake heating means) 26 Exhaust gas recirculation passage ( EGR passage) 27 Exhaust gas recirculation amount adjustment valve (EGR valve) 32 Intake air amount sensor 38 EGR gas temperature sensor 41 Crank angle sensor 45 Ion current detection circuit 45a Voltage sensor 50 Electronic control unit (ignition timing detection means, target ignition timing setting) Means, intake heating control means) 70 heat exchanger 71 heated intake passage 72 heated intake air amount adjusting valve 80 heater 81 heater control module (HTCM) τA ignition timing τTAGT target ignition timing EGRS EGR valve control amount (control amount for EGR valve) TEGR EGR gas temperature (temperature of exhaust gas recirculation gas) TEG RS set value (predetermined temperature) EGRSMAX upper limit value (upper limit value of EGR valve control amount; limit value) DUTY duty ratio (duty ratio of drive signal for heating intake air amount adjustment valve, duty ratio of duty signal for HTCM) TW Cooling water temperature (Engine temperature) TWS set value (predetermined temperature) DUTYMAX Upper limit value (Upper limit value of duty ratio; Limit value) Q Intake air amount (Engine load) Tp Basic fuel injection pulse width (Engine load) NE Engine speed
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301A 301N 301P F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 550F 31/04 31/04 31/07 31/12 311M 31/12 311 311P 31/06 F F02P 17/12 F02P 17/00 E ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301A 301N 301P F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 550F 31/04 31/04 31/07 31/12 311M 31/12 311 311P 31/06 F F02P 17/12 F02P 17/00 E
Claims (13)
よる火花点火によらず圧縮行程終期ないし上死点付近で
自己着火を行う圧縮着火エンジンの制御装置において、 燃焼室内の混合気が自己着火し燃焼ガスのイオンの存在
により該イオンを介して流れるイオン電流に基づいて着
火時期を検出する着火時期検出手段と、 エンジン運転状態に基づき目標着火時期を設定する目標
着火時期設定手段と、 上記着火時期と目標着火時期との比較結果に応じ、吸気
を加熱するための吸気加熱手段を制御する吸気加熱制御
手段とを備えたことを特徴とする圧縮着火エンジンの制
御装置。In a control apparatus for a compression ignition engine that performs self-ignition at the end of a compression stroke or near a top dead center without using spark ignition due to discharge of a spark plug under a predetermined operation range, the air-fuel mixture in a combustion chamber is self-ignited. Ignition timing detection means for detecting an ignition timing based on an ion current flowing through the ions due to the presence of the ions of the ignition and combustion gas; target ignition timing setting means for setting a target ignition timing based on an engine operating state; A control apparatus for a compression ignition engine, comprising: intake air heating control means for controlling intake air heating means for heating intake air in accordance with a result of comparison between an ignition timing and a target ignition timing.
を吸気系に還流する排気ガス還流通路と、該排気ガス還
流通路に介装され排気ガス還流率を調整する排気ガス還
流量調整弁とからなり、 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期
よりも進角側のとき、上記排気ガス還流量調整弁による
排気ガス還流率を減少し、着火時期が目標着火時期より
も遅角側のとき、排気ガス還流量調整弁による排気ガス
還流率を増加することを特徴とする請求項1記載の圧縮
着火エンジンの制御装置。2. An exhaust gas recirculation passage for recirculating exhaust gas of an engine to an intake system, an exhaust gas recirculation amount adjusting valve interposed in the exhaust gas recirculation passage for adjusting an exhaust gas recirculation rate. When the ignition timing is more advanced than the target ignition timing, the intake heating control means reduces the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjustment valve, and the ignition timing is later than the target ignition timing. 2. The compression ignition engine control device according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve is increased when the vehicle is on the corner side.
いは排気ガスの温度が所定温度に達したとき、上記排気
ガス還流量調整弁による排気ガス還流率を所定量増加し
て、点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移
行させることを特徴とする請求項2記載の圧縮着火エン
ジンの制御装置。3. The intake heating control means, when the temperature of the recirculated exhaust gas or the exhaust gas reaches a predetermined temperature, increases the exhaust gas recirculation rate by the exhaust gas recirculation amount adjusting valve by a predetermined amount, and activates the ignition plug. 3. The control device for a compression ignition engine according to claim 2, wherein a transition is made from spark ignition by discharge to self-ignition.
目標着火時期よりも遅角側で且つ排気ガス還流量調整弁
の弁開度が限界値に達したとき、該排気ガス還流量調整
弁による排気ガス還流率を所定量減少して、自己着火か
ら点火プラグの放電による火花点火に移行させることを
特徴とする請求項2或いは請求項3記載の圧縮着火エン
ジンの制御装置。4. The exhaust gas recirculation amount adjusting means when the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the opening degree of the exhaust gas recirculation amount adjusting valve reaches a limit value. 4. The compression ignition engine control device according to claim 2, wherein the exhaust gas recirculation rate by the valve is reduced by a predetermined amount to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of the spark plug.
ジン発生熱と熱交換を行う熱交換器と、吸気系を流れる
吸気の一部を上記熱交換器に導入すると共に該熱交換器
による熱交換後の加熱吸気を上記吸気系に戻す加熱吸気
用通路と、該加熱空気用通路に介装され加熱吸気用通路
を流れる加熱吸気の流量を調整する加熱吸気量調整弁と
からなり、 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期
よりも進角側のとき、上記加熱吸気量調整弁による加熱
吸気流量を減少し、着火時期が目標着火時期よりも遅角
側のとき、加熱吸気量調整弁による加熱吸気流量を増加
することを特徴とする請求項1記載の圧縮着火エンジン
の制御装置。5. The intake air heating means includes: a heat exchanger for exchanging heat with exhaust gas or heat generated by an engine; a part of intake air flowing through an intake system being introduced into the heat exchanger; A heated air intake passage for returning the heated air after replacement to the intake system, and a heated air intake amount regulating valve interposed in the heated air passage and adjusting a flow rate of the heated air flowing through the heated air intake passage. The heating control means reduces the heating intake flow rate by the heating intake air amount adjusting valve when the ignition timing is advanced from the target ignition timing, and when the ignition timing is retarded from the target ignition timing, the heating intake means 2. The control device for a compression ignition engine according to claim 1, wherein the flow rate of the heated intake air is increased by the amount adjusting valve.
所定温度に達したとき、上記加熱吸気量調整弁による加
熱吸気流量を増加して、点火プラグの放電による火花点
火から自己着火に移行させることを特徴とする請求項5
記載の圧縮着火エンジンの制御装置。6. The intake air heating control means, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, increases the amount of heated intake air by the heated intake air amount adjusting valve to shift from spark ignition by discharge of a spark plug to self-ignition. 6. The method according to claim 5, wherein
A control device for a compression ignition engine according to any one of the preceding claims.
目標着火時期よりも遅角側で且つ加熱吸気量調整弁の弁
開度が限界値に達したとき、該加熱吸気量調整弁による
加熱吸気流量を減少して、自己着火から点火プラグの放
電による火花点火に移行させることを特徴とする請求項
5或いは請求項6記載の圧縮着火エンジンの制御装置。7. When the ignition timing is retarded from the target ignition timing and the valve opening of the heating intake air amount adjustment valve reaches a limit value, the intake air heating control means controls the heating air intake amount adjusting valve. 7. The control device for a compression ignition engine according to claim 5, wherein the flow rate of the heated intake air is reduced to shift from self-ignition to spark ignition by discharge of a spark plug.
ヒータであり、 上記吸気加熱制御手段は、上記着火時期が目標着火時期
よりも進角側のとき、上記ヒータの発熱量を減少し、着
火時期が目標着火時期よりも遅角側のとき、ヒータの発
熱量を増加することを特徴とする請求項1記載の圧縮着
火エンジンの制御装置。8. The intake heating means is a heater interposed in an intake system, and the intake heating control means reduces the amount of heat generated by the heater when the ignition timing is advanced from a target ignition timing. 2. The control device for a compression ignition engine according to claim 1, wherein the amount of heat generated by the heater increases when the ignition timing decreases and the ignition timing is retarded from the target ignition timing.
所定温度に達したとき、上記ヒータ発熱量を増加して、
点火プラグの放電による火花点火から自己着火に移行さ
せることを特徴とする請求項8記載の圧縮着火エンジン
の制御装置。9. The intake heating control means, when the engine temperature reaches a predetermined temperature, increases the heating value of the heater,
9. The control device for a compression ignition engine according to claim 8, wherein a transition is made from spark ignition by discharge of the spark plug to self-ignition.
が目標着火時期よりも遅角側で且つヒータ発熱量が限界
値に達したとき、ヒータ発熱量を減少して、自己着火か
ら点火プラグの放電による火花点火に移行させることを
特徴とする請求項8或いは請求項9記載の圧縮着火エン
ジンの制御装置。10. When the ignition timing is on the retard side of the target ignition timing and the heater calorific value reaches a limit value, the intake heating control means reduces the heater calorific value, and sets the ignition plug to self-ignition. 10. The compression ignition engine control device according to claim 8, wherein the control is shifted to spark ignition due to the discharge of the compression ignition engine.
ン回転数の少なくとも一方に応じて設定されることを特
徴とする請求項4、請求項7、請求項10記載の圧縮着
火エンジンの制御装置。11. The compression ignition engine control device according to claim 4, wherein said limit value is set according to at least one of an engine load and an engine speed.
エンジン回転数の少なくとも一方に応じて設定されるこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項11記載の圧縮着
火エンジンの制御装置。12. The compression ignition engine control device according to claim 1, wherein the target ignition timing is set according to at least one of an engine load and an engine speed.
じて補正されることを特徴とする請求項1ないし請求項
12記載の圧縮着火エンジンの制御装置。13. The control apparatus for a compression ignition engine according to claim 1, wherein said target ignition timing is corrected in accordance with an engine temperature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16018897A JP3930103B2 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Control device for compression ignition engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16018897A JP3930103B2 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Control device for compression ignition engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH116436A true JPH116436A (en) | 1999-01-12 |
JP3930103B2 JP3930103B2 (en) | 2007-06-13 |
Family
ID=15709733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16018897A Expired - Fee Related JP3930103B2 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Control device for compression ignition engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3930103B2 (en) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140681A (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Osaka Gas Co Ltd | Premixed compression self-ignition engine and operation method |
JP2002221060A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-09 | Tokyo Gas Co Ltd | Premixed compression self-ignition engine having a plurality of cylinders |
JP2002242726A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | Premixed compression self-igniting engine |
JP2002276404A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | Compression ignition type internal combustion engine |
JP2003097317A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | Method for controlling ignition timing of premixed compression-ignition engine |
US6739295B1 (en) | 2000-08-17 | 2004-05-25 | Hitachi, Ltd. | Compression ignition internal combustion engine |
JP2005098188A (en) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine of premixed charge compression self-ignition type |
JP2006348791A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Isuzu Motors Ltd | Multiple cylinder diesel engine |
KR100767896B1 (en) * | 2001-09-28 | 2007-10-17 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Controller of compression-ignition engine |
JP2008031948A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Honda Motor Co Ltd | Method for controlling internal combustion engine |
JP2008057407A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Yanmar Co Ltd | Method for operating premixed compression ignition type engine |
JP2008115860A (en) * | 2003-10-31 | 2008-05-22 | Woodward Governor Co | Ion detecting device detecting ion current in combustion chamber of diesel engine |
JP2008248832A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | Ion current detection method for gasoline engine |
EP1707791A3 (en) * | 2005-03-31 | 2009-05-06 | Mazda Motor Corporation | Control system for spark-ignition type engine |
JP2011247102A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
KR101133381B1 (en) | 2010-05-12 | 2012-04-06 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | Method of controlling combustion mechanism of HCCI engine |
JP2015014266A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | トヨタ自動車株式会社 | Egr valve control device of internal combustion engine |
JP2015031163A (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | Egr valve control device for internal combustion engine |
KR101534932B1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-07-07 | 현대자동차주식회사 | Bank controlling method of vehicle using the CDA |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP16018897A patent/JP3930103B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001140681A (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Osaka Gas Co Ltd | Premixed compression self-ignition engine and operation method |
US7089913B2 (en) | 2000-08-17 | 2006-08-15 | Hitachi, Ltd. | Compression ignition internal combustion engine |
US6739295B1 (en) | 2000-08-17 | 2004-05-25 | Hitachi, Ltd. | Compression ignition internal combustion engine |
JP2002221060A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-09 | Tokyo Gas Co Ltd | Premixed compression self-ignition engine having a plurality of cylinders |
JP2002242726A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | Premixed compression self-igniting engine |
JP2002276404A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | Compression ignition type internal combustion engine |
JP2003097317A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | Method for controlling ignition timing of premixed compression-ignition engine |
KR100767896B1 (en) * | 2001-09-28 | 2007-10-17 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Controller of compression-ignition engine |
JP2005098188A (en) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine of premixed charge compression self-ignition type |
JP2008115860A (en) * | 2003-10-31 | 2008-05-22 | Woodward Governor Co | Ion detecting device detecting ion current in combustion chamber of diesel engine |
EP1707791A3 (en) * | 2005-03-31 | 2009-05-06 | Mazda Motor Corporation | Control system for spark-ignition type engine |
JP2006348791A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Isuzu Motors Ltd | Multiple cylinder diesel engine |
JP4586641B2 (en) * | 2005-06-14 | 2010-11-24 | いすゞ自動車株式会社 | Multi-cylinder diesel engine |
JP2008031948A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Honda Motor Co Ltd | Method for controlling internal combustion engine |
US7802556B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-09-28 | Yanmar Co., Ltd | Homogeneous charge compressed ignition engine operating method |
JP2008057407A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Yanmar Co Ltd | Method for operating premixed compression ignition type engine |
JP2008248832A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | Ion current detection method for gasoline engine |
KR101133381B1 (en) | 2010-05-12 | 2012-04-06 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | Method of controlling combustion mechanism of HCCI engine |
JP2011247102A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |
JP2015014266A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | トヨタ自動車株式会社 | Egr valve control device of internal combustion engine |
JP2015031163A (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | Egr valve control device for internal combustion engine |
KR101534932B1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-07-07 | 현대자동차주식회사 | Bank controlling method of vehicle using the CDA |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3930103B2 (en) | 2007-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3930103B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
US6340014B1 (en) | Control for direct fuel injection spark ignition internal combustion engine | |
EP0826869B1 (en) | Exhaust gas heating system for in-cylinder injection internal combustion engine | |
JP3521790B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US7841316B2 (en) | Controller for direct injection engine | |
US6237562B1 (en) | Method of controlling compression ignition internal combustion engine | |
JPH1182134A (en) | High pressure fuel system diagnostic device and control device for cylinder fuel injection engine | |
JP2000291519A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2001050040A (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine | |
JP4198011B2 (en) | Compressive self-ignition prevention device for internal combustion engine when starting | |
JP4020072B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4378829B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4180995B2 (en) | Control device for compression ignition internal combustion engine | |
JP2000282920A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2002276442A (en) | Combustion control device for internal combustion engine | |
JP4254021B2 (en) | Catalyst early warm-up control device for in-cylinder internal combustion engine | |
JP3866378B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
JP2001012286A (en) | Fuel injection control device for cylinder fuel injection internal combustion engine | |
JP2006002683A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2004060504A (en) | Control device of direct injection type spark ignition engine | |
JP3265999B2 (en) | Knock control device for in-cylinder injection internal combustion engine | |
JPH08291729A (en) | Control method for cylinder direct injection engine | |
JP3812301B2 (en) | Control device for direct-injection spark-ignition internal combustion engine | |
JPH08189392A (en) | Fuel injection timing control method for in-cylinder direct injection engine and air intake system injection engine | |
JP2011241714A (en) | Control device of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040603 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |